轴流转桨机组水力过渡过程中的轴向水推力研究

轴流转桨式机组水力过渡过程中出现的抬机现象会直接危及电站的安全稳定运行。本文通过对轴流转桨式水轮机轮叶的受力分析,根据瞬态旋转水力矩推导出轴向水推力计算模型,并将计算模型应用于草街水电站的过渡过程计算中,研究了防抬机的工程措施。     

轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的合理控制方式

本文提出了轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的一种合理控制理论与方式,经装有轴流转桨式水轮机的水电站现场试验证实,采用这一控制方式可以显著改善轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的动态品质;大幅度降低水轮机蜗壳水压上升值与机组转数上升值;从而给水电建设带来重大的经济效益。     

轴流转桨式水轮机特性神经网络三维建模

针对轴流转桨式水轮机复杂的非线性特性以及水力机组过渡过程仿真计算所需的水轮机流量与力矩特性难以准确描述的情况,介绍了基于BP神经网络的轴流转桨式水轮机特性建模方法：利用BP神经网络强大的非线性数值逼近功能,由已知的综合特性曲线、定桨特性曲线、飞逸特性曲线得到离散数据以及边界约束条件,建立轴流转桨式水轮机流量和力矩特性模型,对导叶小开度区、低转速区和高转速区等未知区域进行三维曲面延拓。建立导叶桨叶三维协联特性模型,以提高水轮机特性曲线数据处理的精度。     

水电站动力装置过渡过程的微机数字仿真系统

本文介绍的水电站动力装置过渡过程数字仿真系统是建立在Apple-Ⅱ微型计算机操作管理系统和水轮机综合特性数据库之上的一个应用软件系统。它包括数据的平滑与拟合程序;水轮机初步设计中的调节保证计算程序及蜗壳设计;辅助设备选择计算程序;混流式、轴流转桨式、轴流定桨式水轮机及国内外常见     

轴流转桨式机组混凝土蜗壳调整为钢衬蜗壳后的结构与施工优化

老挝南欧江三级水电站水轮发电机为轴流转桨式机组,其水轮机蜗壳为混凝土结构。在工程建设过程中,考虑到施工进度、混凝土蜗壳的水力损失、泥沙磨损对混凝土蜗壳的破坏等综合因素,将混凝土蜗壳优化为钢衬蜗壳。钢衬蜗壳可有效防止含砂水流长期冲刷对混凝土造成的破坏,提高蜗壳结构的耐久性,减少后期维修费用,提高机组的有效利用时效,对轴流转桨式机组混凝土蜗壳调整为钢衬蜗壳后的结构与施工优化进行了阐述。     

轴流式水轮机轴向水推力的有限元计算

利用水轮机模型、翼型参数以及综合特性曲线所确定的边界条件和初始条件,通过有限元法求解用流函数表示的反映轴流式水轮机转轮内流动的拉普拉斯方程,进而计算轴流式机组静态轴向水推力的变化曲线,为过渡过程计算提供必需的静态原始数据.算例表明,该方法切实可行,并能达到较好的计算精度.     

大藤峡水利枢纽左岸厂房巨型轴流转桨式水轮机设计

大藤峡水利枢纽左岸厂房安装3台单机容量200MW轴流转桨式水轮发电机组,是目前我国自主研发世界单机容量最大的轴流转桨式机组,国内同类型的工程经验较少,设计、制造和安装难度大。为确保机组安全稳定运行,做好水轮机设计极为重要。在总结分析历史上大型轴流转桨式水轮机设计、制造、安装和运行中曾经出现各种问题的基础上,采取经典计算和有限元分析相结合进行强度计算,对水轮机进行了初步模型试验、同台复核试验以及模型验收试验,进一步验证了设备性能符合合同要求,克服了威胁机组安全稳定运行的主要问题。     

浅谈影响轴流转桨式水轮机稳定运行的若干因素

水轮机良好的运行稳定性是减少电站维护工作量、提高电站经济效益的关键。笔者结合以往水轮机设计实践经验,总结出影响轴流转桨式水轮机稳定运行的三大因素:水力因素、结构因素及电站运行条件因素,具体包括空蚀性能、压力脉动、水力矩、导叶与桨叶协联关系、结构设计、部件的刚度和强度、水质、电网稳定性等;阐述上述因素对轴流式水轮机稳定运行造成的影响,以及在轴流转桨式水轮机设计中采取的相应措施,可供电站轴流转桨式水轮机设计时借鉴。     

轴流转桨式水轮机调节系统分段线性化建模

水轮机调节系统仿真建模是水电机组优化控制的基础，其模型精度至关重要。为此，研究了模型精度易调整的轴流转桨式水电机组分段线性化建模方法。首先，介绍了模型精度易调整的轴流转桨式水轮机线性化建模方法；然后，结合模型试验数据、差分法和MATLAB构建精度可灵活调整的水轮机线性化模型；进一步，搭建包含引水系统、水轮机、发电机、调速器及其随动系统模型的水轮机调节系统整体分段线性化模型；最后，对比分析所得整体分段线性化模型与实际运行数据，验证了模型精度及有效性。该方法充分考虑水轮机模型精度需求，为轴流式水电机组优化控制等研究提供建模依据。     

基于CFD的水轮机叶片优化设计研究

以某水电站轴流转桨式水轮机为研究对象,对机组引水管道、蜗壳、固定导叶、活动导叶、水轮机转轮以及尾水管等过流部件进行实际尺寸三维建模,对水轮机进行全流道三维数值模拟,根据模拟计算结果对转轮叶片进行改型设计,并利用CFD以及转轮效率计算,验证了新叶片性能的提升。     

轴流式水轮机能量特性预测分析

采用数值计算方法研究轴流式水轮机的能量特性。计算模型建立在雷诺平均的Navier-Stokes方程的基础上，采用k-ε紊流模型,至水轮机流道内部流动进行三维紊流计算。计算不同的工况下机组的特性，绘制转轮在不同桨叶角度下的定桨特性曲线，在此基础上得出转轮的协联曲线及综合运转特性曲线，从而对机组的能量性能作用合理的判断。轴流转桨式水轮机运行效率较高的关键在于，其活动导叶和转轮桨叶之间具有最佳可调性能的协联关系。目前对协联线的绘制有包络线法和最高效率点法，采用何种方法值得进一步研究，针对具体电站机组，应该在最优效率区并偏重安全运行特性来绘制。     

葛洲坝大型转桨式水轮机埋件安装中的几个问题

葛洲坝二江电站1~#、2~#机组是东方电机厂制造的大型转桨式水轮发电机组。单机容量十七万千瓦,转轮直径φ14.3米,混凝土蜗壳,水轮机总重2100吨。发电机为半伞式、无轴结构。推力轴承装于水轮机顶盖的推力支架上,最大水头时推力轴承负荷3800吨,发电机总重1700吨。     

轴流转浆式机组埋入部件底环和转轮室更新改造技术探讨

由于轴流转桨式水轮机的底环和转轮室均预埋在混凝土内,拆除很困难。要解决旧机组转轮室空蚀严重以及导水机构漏水量大等问题,必须换成不锈钢材质的转轮室和底环。通过古田溪水电厂3台轴流转桨式机组底环和转轮室的改造经验,彻底解决了旧导水机构漏水量大和旧转轮室空蚀严重的问题,可为国内其他同类型水轮机埋入部分的改造提供借鉴。     

基于声波探测的水轮机空化分析方法研究与应用

结合水轮机空化特点,对轴流转桨式水轮机中主要发声故障模式进行了研究,提出了相应特征提取方法;此外,对轴流转桨式水轮机空化影响因素进行了分析,在上述基础上,提出了水轮机运行工况分布统计法以及空化声波信号与机组运行工况关联分析法。工况统计、工况关联分析已在葛洲坝电厂水轮机空化状态监测中得到成功应用,并取得了良好的效果。     

纪村水电站机组效率试验与效率在线监测系统建立

纪村水电站水轮机组是运行超过30a的轴流转桨式机组,为提高机组性能,对2台机组进行绝对效率试验。文中重点介绍了效率试验的方法和成果,求解了轴流转桨式水轮机导叶开度与桨叶转角的最优协联关系,以提高机组运行效益。采用多声路超声波流量计建立了机组效率在线监测系统,以加强机组实时状态监视,充分挖掘旧机组潜力,为指导水电厂经济优化运行提供了可靠的技术资料。     

莲麓水电站水轮机型式及参数选择

简要介绍了莲麓水电站机组型号和机组参数的选择,阐述了在本电站水头段轴流定桨式、轴流转桨式、贯流式和混流式水轮机4种机型的优劣,以及多泥沙河流选择水轮机时应重视的一些问题.     

浅谈下坂地水电站水轮机的安装

1 水轮机的技术特性 以新疆下坂地水利枢纽工程下坂地水电站安装水轮机的实际情况为例子,进一步说明水轮机的安装情况和工程操作,水电站的具体情况是,下坂地水电站有3台150MW混流式水轮机,水轮机为立式,含有微机调速器,转轮为上拆式,底环及尾水锥管为埋入式,新疆下坂地水利枢纽工程混流式水电站水轮机主要由转轮、导水机构、主轴密封、水导轴承、受油器等构成.水轮机为轴流转桨式,钢里衬混凝土蜗壳,T型断面,弯肘型尾水管,通过水、发大轴与发电机直接连接.     

中小型水轮机选型设计的探讨

本文简要介绍了当前轴流式水轮机的几种结构形式及其特点,分析了我国现行水轮机暂行系列型谱。设计实践表明,在水轮机选型设计中,对轴流定桨和部分高比速混流式水轮机与轴流转桨或轴流调桨水轮机方案比较,采用后者,具有很高的动能经济效益,为充分地利用低水头水能资源开辟了新的途径。     

纪村电站机组效率试验与效率在线监测系统建立

大唐陈村水力发电厂纪村站2×17 MW机组系运行超过30年的轴流转桨式机组,为了提升机组性能,特对2台机组进行绝对效率测试工作。介绍效率测试试验方法和成果,寻求轴流转桨水轮机导叶开度、桨叶转角的合理最优协联关系,提高机组运行效益;以及介绍采用多声路超声波流量计建立机组效率在线监测系统,加强机组实时状态监视,充分挖掘机组潜力,为指导电厂开展经济优化运行提供可靠的基础技术资料。     

大藤峡大型轴流式水轮机参数选择

初步设计阶段选择大藤峡大型轴流转桨式水轮机参数时,采用多种统计公式计算、统计曲线进行对比分析,通过项目资料收集、向水轮机设计制造厂商征询等方法,确定水轮机比转速、单位流量、单位转速等模型参数;针对不同单机容量和左右岸布置不同机组台数的多个方案进行综合技术经济比选。在充分征询、分析研究和计算基础上提出推荐的水轮机参数。经过左岸三台机组招标定厂后,通过水轮机模型验收试验核定的真机参数与初步设计阶段推荐参数对比验证,得出大藤峡大型轴流转桨式水轮机参数选择合适可行的结论。