混流可逆式水泵水轮机的全特性

应用于抽水蓄能电站的可逆式水泵水轮机有两个正常运行工况,即水泵工况和水轮机工况.在过渡过程中,还有可能进入水泵制动、水轮机制动和反水泵等工况.上述五种可能的     

混流可逆式水泵水轮机过渡过程的电算法

一、导言用于抽水蓄能电站的混流可逆式水泵水轮机(以下简称可逆机),其运行方式要比常规水电站的水轮机复杂得多.可逆机不但起动和停机十分频繁,工况转换多,而且增减负荷的幅度很大,速度亦高.可逆机运行中,除可能     

水泵水轮机无叶区压力脉动产生机理研究

抽水蓄能电站厂房振动问题是影响电站及电网安全稳定运行的关键技术难题。本文首先介绍了水泵水轮机无叶区压力脉动的幅值和频率特性,总结出无叶区压力脉动幅值大于其它位置、水轮机工况无叶区压力脉动幅值大于水泵工况、水泵水轮机水轮机工况大于常规混流式水轮机等规律性特征,指出了无叶区压力脉动的主频为叶片通过频率。其次,本文应用自由涡环量等于常数原理,通过对水泵水轮机水轮机最优工况远离运行区、水轮机工况转轮叶片进口速度三角形、飞逸转速工况压力脉动幅值最大等问题的深入分析,提出了水泵水轮机水轮机工况无叶区高幅值压力脉动源自于转轮叶片进水边正面脱流产生的自由涡这一机理性认识。     

潘家口抽水蓄能机组在线非电量监测系统

潘家口抽水蓄能电站,由意大利ABB和DP-EW公司全套引进了三台单机90MW可逆式水泵水轮机组及控制设备,与现有的一台单机150MW国产混流式常规机组,构成了潘家口混合式抽水蓄能电站。引进的水泵水轮机组具有二十七种运行工况。工况变化之多目前在世界上尚属首例。电站的控制自动化程度在国内也属于先     

可逆式水泵水轮机内流研究综述

可逆式水泵水轮机广泛应用于抽水蓄能电站，其可在发电工况与抽水工况之间安全稳定切换 运行，从而使得抽水蓄能电站成为当下清洁能源中提高电网质量的首选，更为新能源的发展保驾护航。 本文以国内外学者关于水泵水轮机的研究为主线，具体综述方向包含水泵水轮机内流场演变研究及内 流对系统外特性影响研究，从内流求解方法、工况分析、振动及噪声等方面分析了当下研究现状。并基 于此探讨在满足工程实况需求与学科发展需要的前提下，给出了可进一步深入研究水泵水轮机内流的 部分参考方向，以期为可逆式水泵水轮机的研究提供一定的借鉴。     

可逆式水泵水轮机研究现状综述

抽水蓄能电站大都采用可逆式水泵水轮机,针对可逆式水泵水轮机的设计缺陷,介绍了可逆式水泵水轮机的驼峰区和"S"特性,结合近几年国内外的研究成果,总结了优化转轮设计、机组避开"S"特性区运行等解决水轮机设计缺陷的方法。     

水泵水轮机发展中的一些特殊问题

一引言以往,抽水蓄能电站多采用水泵和水轮机分离设置的方式,近二、三十年来,更多的电站装设可逆式水泵水轮机。可逆式水泵水轮机,一般作成可调导叶型式。现代大电网中,也有利用固定导叶的水泵水轮机,发电功率完全随实际运行水头而变。为了获得较高的水头和扬程,一般作成多级式。除了高水头水泵水轮机以外,50米以下的少数情况也采用水泵水轮机,例如瑞士爱雪维斯公司为西班牙装置了二台可逆式水泵水轮机,在25米的情况下,水轮机输出功率和水泵输     

用作水轮机的水泵的运行和保护

用作水轮机的水泵的运行和保护［奥地利］莱伯德·赫林格主题词可逆式水轮机，水轮发电机组运行，水轮发电机组保护，小型水轮机，小型水电站在供水系统和其它小型水电站站址，水泵用来发电是一种经济的选择。与依现场条件而定的水轮机相比，水泵常常可以较低的价格获得。...     

基于CFD的长短叶片型水泵水轮机转轮优化设计

为提高水泵水轮机综合效率,提出一种长短叶片型转轮以改善机组运行在发电与抽水两工况下内流特性。以可逆式水泵水轮机作为研究对象,将长短叶片数目与骨线出口边直径比例作为优化目标切入点,借用软件SolidWorks建立不同的水泵水轮机三维模型,并通过CFD数值模拟手段验证优化思路。ICEM软件用于划分各过流域网格,分离涡湍流模型(DES)用于求解内流场,重点研究水轮机工况与水泵工况下可逆机组内流场特性并量化运行参数。研究结果表明:长短叶片转轮相对全长叶片转轮在抗空化性能方面表现出较好的优良性,具体体现在叶片宽口边有回压。6长6短、7长7短、8长8短叶片转轮在水轮机工况下效率分别提高了3.463%、3.198%和1.119%;水泵工况下6长6短和8长8短叶片转轮效率均降低约4个百分点,而7长7短叶片转轮效率提升约4个百分点。此外,长叶片骨线出口边直径与短叶片骨线出口边直径最优比例为2/3。研究成果可为新一代水力机械的设计提供一定的参考。     

抽水蓄能电站建设及可逆式水泵水轮机的若干技术问题

从混流可逆式水泵水轮机的选型问题、水泵水轮机全特性曲线、水轮机工况额定水头的选择、水力-机械过渡过程计算、上水库充水问题和首台机组首次启动方式等7个方面对中国抽水蓄能电站建设及可逆式水泵水轮机的若干技术问题进行了综述和分析,并就问题的解决提出了建议和对策.     

水泵水轮机的蜗壳设计

水泵水轮机的蜗壳在运行中要满足水泵和水轮机两种工况水力性能的要求,所以在设计蜗壳时,不能简单地采用常规的水泵压水室(蜗壳)的设计方法,也不能单纯用水轮机蜗壳的设计方法,而必须寻求一种使蜗壳在水泵和水轮机两种工况下都具有水力损失较小、效率较高的新的设计方法。在密云电站的斜流式水泵水轮机设计中,我们通过对圆形断面金属     

水泵水轮机转轮内部三维紊流流场计算与性能分析

水泵水轮机转轮可以在正反两个方向上旋转，用一个转轮分别实现水泵和水轮机工况的运行。在设计阶段提前预知转轮在两种工况下的流场以及能量特性对于提高水泵水轮机的设计水平和运行质量具有重要的意义。本基于三维Navier-Stokes方程和标准k-ε模型，采用贴体坐标和交错网格系统，用SIMPLEC算法分析了水泵水轮机转轮中的三维紊流流场。对比了转轮在水轮机和水泵两种工况下的流场，同时讨论了转轮的能量特性。     

小型混流式水泵水轮机水力设计

采用二元理论结合螺旋势流设计了混流式水泵水轮机,并利用Pro/ENGINEER建立三维几何模型。通过对不同曲率导叶的CFD数值模拟计算,分别得到水泵工况和水轮机工况下的流场流线图、速度图以及压力图,证实标准导叶更适用于混流可逆式机组。效率估算结果显示,机组效率在水轮机工况达到85%,水泵工况达到88%,说明设计方法可行。     

回龙抽水蓄能电站水泵水轮机模型验收试验

南阳回龙抽水蓄能电站2台水泵水轮机是立足于国内采购的第一个高水头单级、可逆式机组，水泵水轮机的模型目击验收分为国内中间验收试验和国外最终验收试验。两次试验结果表明：2台水泵水轮机的水力性能优越，能量特性除水泵工况在最小扬程的入力微超外，其余均满足合同要求；在整个运行范围内，基本上能保证在无空化工况下运行，其空化特性、压力脉动基本满足合同要求；哈尔滨电机有限责任公司与日本日立公司两家试验台的配置、精度及分项误差、总的误差等参数非常接近，均满足合同及IEC有关规程要求；目击验收试验数据与预试验数据基本吻合。     

水泵水轮机全流道“S”特性区数值分析

抽水蓄能电站在水电中扮演着极其重要的角色,其机组水泵水轮机的“S”特性区流动情况是研究的重点。以自主研发的某水泵水轮机为研究对象,根据模型试验结果的“S”特性曲线,选取其中小导叶开度的“S”特性曲线,结合SST k-w湍流模型,运用ANSYS-CFX软件对曲线上部分工况点进行了数值分析。数值分析工况包括水轮机工况、飞逸工况、制动工况和反水泵工况,通过计算得到了单位流量和单位转速的关系曲线,所得曲线与模型试验曲线较为吻合。计算结果表明：在制动工况和反水泵工况时,固定导叶、活动导叶和转轮区域内均存在较多的旋涡性回流,为较为不稳定的工况。转轮区域内流动速度极低,叶片中间位置有无规则性回流,相邻的两个叶片头部之间形成横向流动的水环,水环在离心力的作用下阻挡水流进入流道,从而大大减小了转轮的过流能力,这可能是导致水泵水轮机在制动工况下单位转速降低的重要原因。     

不同湍流模型在水泵水轮机内的适用性比较

随着抽水蓄能电站的兴建,水泵水轮机得到了广泛的应用.为了更加合理的探究水泵水轮机在不同工况下的水流运动状况,分别采用标准k-ε、RNG k-ε、SST k-ω及标准k-ω四种湍流模型进行数值模拟计算,主要对水泵水轮机在水泵工况下导叶开度为16 mm的运行工况进行全特性分析.通过对水泵水轮机进行扬程、效率、轴功率等计算,...     

原型混流式水泵水轮机过渡过程中的压力脉动

电力市场日益增长的需求导致水泵水轮机频繁地改变运行工况,在偏离设计工况条件下,不得不历经压力脉动幅值较高的区域运行。混流式水泵水轮机的压力脉动主要由动静干涉、旋转失速以及尾水管涡带等不稳定流动引起的。然而,当前关于过渡过程中压力脉动的研究偏少,通常侧重于稳态运行。本文根据现场实测压力数据,采用Savitzky-Golay方法提取过渡过程中的压力脉动,并利用FFT、STFT等方法进行信号处理,揭示了实际抽水蓄能电站水泵水轮机甩负荷过程中压力脉动组成成分和相对强度变化的普遍规律。结果表明:蜗壳进口、无叶区在经过飞逸点后压力脉动将由高频的动静干涉和低频旋转失速共同组成,其动静干涉幅值极值分别出现在制动工况和飞逸点,旋转失速幅值极值均出现在飞逸点以后的制动工况。尾水管压力脉动组成频率则集中在低频区,与涡带和不稳定流态有关。     

广蓄二期工程地下厂房机墩组合结构整体刚度分析

1概述广州抽水蓄能电站是目前世界上最大的抽水蓄能电站。广蓄二期工程总装机为1200MW，4台单机容量为300MW的可逆式水泵水轮发电机组。水轮机工况最高净水头为538．0m，水泵工况最高扬程为549．8m，机组额定转速500rpm，飞逸转速725rpm，如此高水头、大容量、高转速的可逆式水泵水轮发电机组对厂房结构的动力影响尤为突出。广蓄二期工程采用悬式水泵水轮发电机组，转轮检修装拆方式为中拆。因此机墩的体形按中拆方式进行布置，机墩上的转轮拆卸孔为6．0m×23m。由于机组形式及机组荷载均有所不同，机墩中部成为承受机组设备荷载主要受力…     

惠州抽水蓄能电站水泵水轮机水轮机工况额定水头选择

抽水蓄能电站水泵水轮机水轮机工况额定水头的确定直接关系到电站运行的稳定性和经济性，而它的选择与常规电站水轮机额定水头的确定既有相似之处、又有不同之处。介绍抽水蓄能电站水泵水轮机水轮机工况额定水头的选择应考虑的因素，对惠州抽水蓄能电站水泵水轮机水轮机工况额定水头的选择提出4个方案进行分析比较，为类似问题提供参考．     

内特性模拟法在山口水电站防抬机中的应用

水轮机组甩负荷时,经历制动工况及水泵工况,并在导叶开度为0时,出现最大的反向水推力。此外对吸出高度为负且Hs较大的水电站,反向水锤也会引起较大的冲击力,两者都形成机组的抬机力。由水泵工况引起的抬机力计算,目前尚无精确算法。该文以山口水电站为例,求解过渡过程的内特性法进行动态模拟,发现可以选择合适的关闭规律,有效抑制抬机力。