岩滩水电站4号机组转子动平衡试验分析

针对岩滩水电站4号发电机组一直存在的上导摆度和上机架水平振动超规范允许值问题,对该机组进行了变转速和变励磁工况下的振摆检测,采用渐进式动平衡综合分析处理方法,分析计算转子不平衡质量的数值和方位,据此在转子支架上安装配重块,成功解决了转子动不平衡引起的上导摆度和上机架振动幅值大的问题,使得该机组振摆幅值符合标准规范要求。     

基于键相位法的转桨式水轮发电机组动平衡研究

水轮发电机组动平衡问题是影响水电机组安全稳定运行的关键问题,而机械不平衡则是引起水电机组动平衡问题的主要原因。通过对45 MW轴流转桨式水轮发电机组进行稳定性试验,在关键监测位置采集到了机组变转速启动、空载及变负荷运行工况下的振动及摆度数据,根据对采集到的数据进行分析,发现机组存在着转子质量不平衡的问题。通过分析研究,制定出了相应的措施;借助于键相位法,快速准确地确定了质量不平衡点,并进行了3次配重试验,最终使上机架、顶盖等位置的振动幅值和上导轴承、水导轴承等位置的摆度幅值降低至安全运行范围以内,使机组的运行稳定性得到了提高,也使其运行的安全性得到了保障。     

某250 MW抽水蓄能机组轴系振动特性分析

轴系振动是影响抽水蓄能机组安全、稳定运行的最重要因素之一。为降低某抽水蓄能250MW机组轴系振动,调整相关运维参数,本文建立了其轴系有限元模型,计算分析了轴系在机械不平衡、不平衡磁拉力以及不同导轴承边界下的振动特性。计算结果表明:发电机质量不平衡对下导轴承影响最大,转轮质量不平衡对水导轴承影响最大。随不平衡磁拉力增大,轴承振动增大。轴瓦间隙越大、进油温度越高,导轴承振动幅值越大,轴瓦间隙是影响导轴承振动大小的主要因素。在机组动平衡良好的情况下,降低轴系振动,首先要考虑关键因数轴瓦间隙。     

水轮机转子-密封系统模型及其非线性动力学特性分析

对几种间隙流体激振力模型进行分析比较,着重描述了Muszynska模型所揭示的流体激振力的主要特征;并应用 Muszynska模型建立了水轮机Jeffcott转子-密封系统非线性动力学模型;通过数值计算分析了系统主要参数对稳定性的影响及转子涡动幅值随转速变化的规律.结果表明当转速超过临界失稳转速时,系统出现小幅度涡动,随着转速的进一步提高,转子的涡动幅值持续增加,最终可能导致碰摩,是转子产生破坏事故的重要原因之一.     

水轮机转轮不平衡测试及其动力学分析

通过水轮发电机组的变转速实验对水轮机转轮处测试数据进行了分析。为避免信号中转频以外的其他频率成分对分析结果的影响,采用FIR数字滤波器对信号进行了滤波,根据滤波信号合成的轴心轨迹以及振动量与转速的关系,判断出水轮机转轮处的振动主要由质量不平衡造成;根据建立的机组轴系动力学模型,计算得到了测试位置处振动最所对应转轮的质量不平衡量值的大小。     

配重技术用于处理水轮发电机组动不平衡实践

结合湖南洞潭水电站机组动平衡试验实践,详细介绍了配重试验过程及操作方法,对水电站水轮发电机组动不平衡配重大小与振动的关联因素进行了分析;对国内部分不同转速的水轮发电机组处理动不平衡成功案例以及相关数据进行了研究,推导了计算配重的经验公式,解决了该机组振动值超标的问题。     

叶片包角对中比转速离心泵水力振动的影响研究

为了研究叶片包角对中比转速离心泵水力振动的影响,以一台比转速为103的中比转速离心泵为研究对象,探讨叶片包角分别为116°、122°、128°的3种离心泵在不同的流量工况下的外特性特征,设计流量下叶轮流道、蜗壳流道内监测点的压力脉动特性。研究结果表明:存在一个最佳的叶片包角122°使中比转速离心泵的扬程和效率最高,且最佳效率点向大流量点偏移;叶轮流道内各监测点的压力脉动随叶片包角的增大而逐渐降低,而各压力脉动幅值随叶片包角的增大而逐渐增大;蜗壳螺旋段内的压力脉动值沿流体流动方向逐渐减弱;随着叶片包角的增加,蜗壳流道内监测点的压力值逐渐增大,隔舌监测点和出口处监测点的压力脉动幅值也同步增大,而蜗壳螺旋段内监测点的压力脉动幅值逐渐减小。综合考虑适当地增大叶片包角可以减小离心泵的水力振动。     

黑麇峰抽水蓄能电站尾水管压力脉动试验

尾水管压力脉动对水泵水轮机组的安全稳定运行和发电效益有非常重要的影响。对黑麋峰电站2号机组,采用在直锥段内部安放传感器的方式,在变转速空载、变负荷等多种工况下测定尾水管压力脉动在波形及频谱上的变化规律。结果表明,变转速工况下压力脉动相对幅值随转速升高而升高,变负荷工况下压力脉动相对幅值变化总趋势是随负荷增大而减小;部分负荷下的尾水管内压力脉动相对幅值范围为0.85%~5.6%;不同负荷情况下,尾水管内频率成分不同,在较低负荷下,尾水管内低频成分较多,以叶片过流频率(45 Hz)为主频;在接近额定负荷时,尾水管内主要频率为叶片过流频率及其倍频。     

水轮发电机组轴系的非线性动力响应分析

建立了水轮发电机组主轴系统的非线性动力学模型,推导了机组主轴系统振动的微分方程,考虑了导轴承非线性油膜力、机械不平衡力、非线性不平衡磁拉力及水力不平衡力的作用。求解得到了机组轴系关键部位(转子、转轮和3个导轴承)响应的时域波形图、轴心轨迹图,频谱图和相图.以及系统响应的分岔图:即横振响应随转速、偏心质量和励磁电流变化的分岔图。结果表明:轴系转速和质量偏心对于轴系上各主要部件的振动响应影响较大;非线性不平衡磁拉力计算公式能够比较全面地反映电磁参数对轴系振动的影响。非线性油膜力比线性油膜力更适合于轴系动态响应的计算。     

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。     

大型水轮发电机现场平衡的电测法及其计算问题

一、前言关于大型立式水轮发电机转子上质量分布不平衡的校正问题,目前国内不少水电机组的安装或运行部门都采用《水轮发电机的安装》一书介绍的“三点试加重平衡法”。即在转子同一固定半径的圆周上,相隔120°的三点上顺次加试重块,在额定转速下分别测量上、下机架或上、下导轴承的径向振动值,用画圆作图法或查图法确定配重块质量及其安放方位。从水电站现场的实践经验看,“三点试加重平衡法”对于用简单测试工具(千分表)解决长径比比较小的转子的     

皂市水电站机组异常振动的模糊评价法(FCE)故障诊断

皂市水电站1号机组自投入运行之后,上导的摆度逐渐增大,甚至超出了二级报警值,急需查找振动的原因.以机组额定转速时上导、下导和水导各测点摆度的较大值为样本得到机组振动的征兆隶属度矩阵,采用已有的专家打分法得到模糊关系矩阵,计算得到振动故障隶属度矩阵,由故障隶属度矩阵判断出机组的振动故障的可能原因是上导轴承等部位的间隙过大和机组存在质量不平衡.电站最终通过动平衡处理解决了机组的振动问题.     

狮子滩水电站四号水轮发电机组转子动平衡简便方法的应用及其效果

1983年11月,曾对狮子滩水电站4号机组进行了动平衡试验。该项试验采用本文参考文献中所介绍的一种最简便的方法,其基本原则是:在对水轮发电机进行动平衡时。由于该种机组属于低转速旋转机械,故其不平衡重位置与最大振动位移之间的相位差值很小,并且此差值常介于示波图分析误差及平衡重块安装误     

响洪甸水电站#3机振动原因分析及处理

响洪甸水电站＃３水轮发电机组振动异常，造成机组振动的可能因素较多，正确地判断出实际的振动原因并非易事，实践中，测试了机组不同转速，不同负荷，空载励磁，压水调相及停机过程中惯性运行等５种工况的振动值，根据５种工况振动值变化，淘汰非振动因素，励磁机磁力不平衡，引起发电机振动，是国内首次出现的振因，采用２台机组交叉励磁测试振动值，准确判断出＃３机组励磁机磁力不平衡，检查发现一台机组励磁线圈短路，修复后机     

中性点不接地系统电压不平衡的几种现象分析

小型水电站电网采用中性点不接地系统方式(也称小接地系统)运行后，常出现电压输出不平衡的情况。详细分析比较了其中五种类型故障的特点、开口三角形电压值的指示和现象，为电站运行人员进行准确的判断和故障的及时处理提供了参考。图7幅，表1个。     

动态电压恢复器电压补偿策略的研究

动态电压恢复器(DVR)在保证敏感负荷电压质量的同时与系统间存在能量交换，为了减少DVR的有功输出，提高DVR的补偿极限，文中针对不平衡电压跌落的特点，在考虑不同性质负荷对电压幅值和相移有一定容许范围的基础上，提出了新的最小能量补偿策略。通过对不对称三相电压相量的旋转和对称分量法来确定DVR的最优输出电压。仿真结果证明了该方法比其他电压控制方法更能有效地减少DVR的有功输出，加大了DVR的补偿范围。     

浅析卧式水轮发电机组转子动平衡试验方法

引起水轮发电机组振动的原因是多方面的,而转子质量不平衡所产生的不平衡力是引起机组振动的主要原因之一。转子动平衡试验就是通过在对应的位置配加重块,从而抵消不平衡力,达到减小振动的目的。文章以A电站为例,通过三元平衡法找出转子质量的不平衡点,通过加载平衡块,使其振动值符合国家标准的有关规定。     

混流式水轮机飞逸过程瞬态流动与能量耗散研究

水轮机经历飞逸过程时,其内部将出现流动分离、涡漩及高振幅压力脉动等瞬态水力特性。为明确其在飞逸过程的不稳定流动特性,本文以某典型水头段混流式模型水轮机为研究对象,对其由额定转速过渡至飞逸转速的瞬态流动过程开展研究,数值计算获得的飞逸单位转速及流量与试验测试结果吻合较好。结果表明:飞逸过程中,转轮进口处水流在大冲角作用下形成较强的流动分离,诱发转轮叶片通道产生大尺度的涡漩结构,且随转速升高,涡漩体积逐渐增大,对主流形成强烈扰动。过流部件内均捕捉到低频、宽频特征的高振幅压力脉动,频率范围在0.5倍叶频以下,且对应的转轮域压力幅值最高。进一步,本文基于能量平衡方程分析水轮机能量耗散特性,发现各过流部件能量耗散主要发生在转速上升的初始阶段,且转轮和尾水管内的能量耗散之和超过耗散总量的90%。此外,湍动能生成项和雷诺应力做功项远大于黏性耗散项和黏性力做功项,表明不稳定飞逸过程中的能量输运和耗散主要由湍流主导。转轮内的主要能量耗散位置与涡漩结构位置对应,表明转轮内流动分离诱导的复杂涡漩结构是引起能量耗散的根源,为进一步揭示水轮机飞逸过程的能量耗散机制研究指明了方向。     

泄洪洞洞顶余幅与补气洞通气平衡特性分析

为了系统分析泄洪洞通风补气系统特性,研究洞顶余幅与补气洞横截面积间的平衡关系,采用泄洪洞多洞供气理论分析模型,系统地讨论了泄洪水流拖气能力、洞顶余幅过气能力以及补气洞补气能力之间的平衡制约关系,绘制了洞顶余幅内的气压变化曲线及泄洪洞总通风量随洞顶余幅变化的曲线以及洞顶余幅与补气洞平衡优化关系曲线簇,总结了3个分区和2个极值点,阐明了洞顶余幅与补气洞的平衡特性。工程设计中,可绘制相应的平衡优化曲线簇,并在分区Ⅱ内进行设计,可保证通风特性优化的同时兼顾洞顶余幅和补气洞横截面积的经济性,实现洞顶余幅和补气洞联合优化设计。     

南桠河发电厂2号机组副机稳定性试验及处理

针对南桠河发电厂2号机组存在机组轴线弯曲及其所带副机摆度幅值偏大的问题,提出了稳定性试验的方案;根据试验结果,分析和处理了副机存在的动不平衡,达到了改善改造后机组稳定运行的目的,最后,对该机组的安全稳定运行提出了建议。此次试验成果对同类机组副机的改造具有借鉴意义。