轴流式水轮机模型飞逸过程三维湍流数值模拟

通过作者建立的非稳态过程三维湍流数值模拟方法,模拟了轴流式水轮机模型飞逸过程,并进行了其三维数值湍流计算,获得了机组到达最大转速时所需时间、最大飞逸转速值、飞逸过程内特性流场演变规律以及转速、流量、力矩与测点静压随时间变化的曲线。计算结果表明,所得最大飞逸转速与试验值非常接近,误差在1.5%以内;所得力矩及流量等外特性参数变化过程均符合高比转速水轮机理论特性;当转速增大到某一数值之后,尾水管水力稳定性急剧恶化是引起机组振动的主因。     

模型轴流式水轮机飞逸过程三维CFD数值模拟

水轮机飞逸参数的准确计算直接影响水轮发电机组的造价与安全,是水电工程设计的重要内容之一。针对现有数值解法在水轮机飞逸过程计算中,计算精度较低,无法直观反映流场内特性,本文建立了一种非稳态过程三维CFD数值模拟方法,并以某模型轴流式水轮机飞逸过程为例,进行了三维数值湍流计算,获得了模型机组到达最大转速时所需时间、最大飞逸转速值、飞逸过程内特性流场演变规律以及转速、流量、力矩与测点静压随时间变化的曲线。对上述计算结果进行分析比较可知,计算所得最大飞逸转速与试验值非常接近,误差在1.5%以内;所得力矩及流量等外特性参数变化过程均符合高比转速水轮机理论特性;当转速增大到某一数值之后,尾水管水力稳定性急剧恶化是引起机组振动的主因。     

西洱河一级电站水轮发电机组的一些改进

西洱河一级电站,设计安装了3台高水头混流式水轮发电机组。水车机部分基本数据: 型式 HLA_(41)—LJ—190 设计水头 220米最低水头 208米最高水头 245米设计流量 18.5立米/秒设计出力 36200千瓦额定转速 500转/分飞逸转速 840转/分吸出高程 -4.5米(-6米) 轴向推力 82吨发电机部分基本数据: 型号 TS384/140—12 额定功率 40000/35000KVA/KW 额定电压 10500V 额定电流 2200A 额定功率因素 0.875 相数 3 额定转数 500R.P.M. 飞逸转数 830R.P.M. 转动惯量 300T—M~2 短路比 1.035 电站一、二号水轮发电机组于79年下半年安装试运转,80年1月3日完成满负荷72小时试运行,移交生产投入系统。高水头混流式水轮机在吴河、绿水河、渔子溪电站的安装、试运转中都碰到了压力脉动引起的水轮机振动问题。     

大型混流式水轮机止漏环径向间隙设计研究

为避免水轮机止漏环与固定部件摩擦、碰撞迹象,止漏环间隙设计中应高度重视以下几点:(1)在水轮机模型开发阶段需要结合原型实际情况合理设计模型止漏环间隙;(2)在机组结构设计阶段应系统考虑各旋转部件、各支承部件及其基础的刚度与强度;(3)飞逸工况可按实际运行中考虑导叶开度限制时的最大飞逸转速考虑,保守设计亦可按最大水头导叶最大开口时的最恶劣工况考虑;(4)应校核发电机半数磁极短路或多个导叶剪断销剪断等单一特殊异常工况发生时水轮机止漏环间隙运行安全可靠性;(5)建议飞逸工况下水轮机止漏环与固定部件具有一定安全间隙,如水轮机止漏环与固定部件存在接触,需要考虑水轮机止漏环在接触、受力过程中对轴系稳定性影响,以及相应机械部件的形变、磨损等问题。     

新疆拉斯特水电站水轮机选型设计

本文以拉斯特水电站水轮机选型为例,通过对水轮机转轮直径D、转速n、吸出高度Hs、飞逸转速nf、最大飞逸转速nfmax、效率η、流量Q等参数的确定,选出水轮机的最优方案,阐述了水轮机选型的最简单方法。     

提高微型水轮发电机自励恒压的措施

一、概述微型水轮发电机组,是由微型水轮机和发电机整装而成。由于微型水轮机转轮直径一般设计为5～20厘米,发电机容量为0.4～3千伏安,所以它的结构简单,一般无调速机构。微型水轮发电机作为独立电源供电时,外接负载变化,将导致水轮机转速变化,通常微型水轮机的飞逸转速高达2倍以上。在这样超速运行     

飞逸转速

当水电机组与系统解列、水轮机失去负荷而导叶不能正常关闭时所升高到的最大转速。水头越高,导叶开度越大,所达到的飞逸转速值越高。     

高低水头双套纯机械过速保护装置的应用

介绍了TURAB纯机械过速保护装置在锦屏一级水电站的应用状况。由于水电站运行水头的变幅高达87 m,致使原单套装置难以同时满足水头全覆盖和保护不误动。在这种情况下,若保护动作的定值按照高水头来整定,则在低水头段运行时,会因机组飞逸转速过小而难以触发保护动作;若按照低水头来整定,那么在高水头段运行时,机组在甩满负荷后的最大转速又将会误触发保护动作。经过分析研究,研制出了有效的解决措施,即划分高低水头段,利用双套纯机械过速保护装置以及电控液动切换阀,分别进行保护配置的方案,并对该方案的可行性进行了论证。可为同类工程的设计和改造提供借鉴。     

毕托管式稀油润滑筒式轴承的应用

1　前　　言冷竹关水电站是高水头引水式电站 ,安装 3台水轮发电机组。水轮机型号为ＨＬ(Ｅ)—ＬＪ— 2 34 ,单机出力 60ＭＷ ,额定水头 362ｍ ,最大水头 387 5ｍ ,额定流量 18 4 5ｍ3/ｓ ,额定转速 50 0ｒ/ｍｉｎ ,飞逸转速782ｒ/ｍｉｎ。由于是高水头、高转速的机组 ,对水导轴承的安全可靠性要求很高。克瓦纳 (杭发 )厂制造的毕托管式稀油润滑筒式轴承 ,较以往国内高水头机组的该型轴承 ,在结构上有所改进 ,满足了安全可靠性的要求。2　毕托管式稀油润滑轴承的结构与工作原理　　该轴承由轴承座、轴瓦、转动油盆、卡环、轴承盖等组成 ,见…     

对潭湖水电站设置调压装置的认识

我县潭湖水电站是一座以灌溉为主兼顾发电的坝后式水电站。设计引用流量为5m~3/s,装机为2×250kW,(单机引用流量为2.5m~3/s),Hp=13.5m,最大静水头为18.23m,长L为193m,V平均为3.13m/s,机组额定转速为600r/min;水轮机飞逸转速为1350r/min,发电机飞逸转速为1440r/min。     

西洱河三级水电站实现调节保护技术措施

西洱河三级水电站为通过提高机组允许最大转速上升率βｍａｘ≤６５％，来解决电站调节保证问题，采取以机级飞逸转速设计，适当加大发电机ＧＤ＾２，选用经过考验较成熟的ＨＬ１６０型转轮等措施。电站自１９８７年投产以来安全运行，证明采取的调节保证措施是成功的。     

炳灵水电站机组防飞逸的设计探讨

当机组因事故甩负荷时,机组调速系统同时发生某种故障,不能关闭导水机构,机组将发生过速甚至达到飞逸转速,可能使机组转动部分产生不同程度的损坏,甚至造成严重后果.为了防止机组损坏,在电站设计方面则需要采取防止飞逸或限制飞逸转速值的措施.对于灯泡贯流式机组因其引水方式、流道布置等要求,其防飞逸装置的特点和相应措施也与常规混流式机组不一致.炳灵水电站采用了由重锤卸荷阀、纯机械液压保护装置控制的重锤力矩和机组自关闭动水力矩相结合的方法作为机组防飞逸措施.     

一种隐藏的监控系统缺陷处理探讨

在水电站监控系统调试中,由于各种原因,使调试人员很难完全真实地模拟机组状态,导致一些隐藏的缺陷很难发现和消除。机组在发生过速事故时,都是从额定转速增加到一级过速,故障继续扩大发展到二级过速。随着事故的扩大,水电站计算机监控系统能够根据事故的级别,正确启动相应的事故停机流程。本文描述的监控系统漏洞,就是一种监控系统在不同级别的事故同时发生时,监控系统事故流程不能正常启动的案例。这类缺陷在计算机监控系统缺陷中,属于典型的程序逻辑错误,给机组稳定运行带来了极大的危害。因为涉及到机组紧急停机,一旦机组发生事故,就可能继续扩大,发生机组二级过速甚至飞逸事故。     

某高转速水轮发电机组临界转速分析

为了准确预测水轮发电机组轴系统的自振特性,防止轴系统因振动而发生破坏,采用有限单元法对机组的临界转速进行了计算。鉴于水电机组为刚性轴,校核时需要保证轴系统的一阶弯曲临界转速大于飞逸转速的1.2倍,同时保证轴系统的扭转临界转速频率远离电气激发频率。由于发电机转子不位于两个导轴承的中点,同时水轮机转轮位于轴的外伸端,转子在弓状回旋时存在着陀螺效应,笔者分析了陀螺效应对轴系统弓状回旋自振特性的影响,得出了计算机组临界转速时不能忽略陀螺效应的结论。     

周宁水电站水力机械设计主要特点

周宁水电站水头高、容量大、有压引水隧洞长,其机组是目前国内除抽蓄机组外400m水头段单机容量最大的混流式水轮发电机组。为保障机组及工程安全,周宁水电站慎重选择了水轮机的比转速,并针对高水头特性选择适宜的水轮机结构及施工方法。周宁水电站的顺利投运证明,其采用的水轮机比转速及结构是合理和可行的。     

南河电厂蝴蝶阀操作系统改造

南河水力发电厂装有三台水轮发电机组,水轮机型号为HL365—LJ—230。引水系统采取一条主洞分岔成三条支洞的引水方式。作为机组检修门和防飞逸措施,在每台水轮机蜗壳前安装有液压操作方式的φ3.4 m蝴蝶阀。     

上标水电站水轮发电机组改造

1概述 上标水电站位于浙江省景宁县东坑区景南乡下洋村,厂房内装有2套8000 kW冲击式水轮发电机组,于1990投产发电.由于电站参数的变化及机组的老化,改造已十分必要.现决定采用更换高效率转轮和加大射流直径的方式将发电机的单机容量增至9 500 kW,同时对电站的一些缺陷进行改造.2原主要机电设备参数 1)水轮机 型号:CJA237-L-140/2×12.5,额定水头448 m,最大水头491 m,额定功率8 330 kW,额定流量2.218m3/s,额定转速600 r/min,飞逸转速1 120 r/min.     

电站运行大课堂

1．水轮机有哪些保护装置各起什么作用？水轮机一般装设有事故配压阀、主阀（或快速闸门）、剪断销和真空破坏阀等保护装置。（1）调速器中装设事故配压阀（又叫过速限制器）是防止水轮机长期在飞逸转速下运行的有效措施。机组正常运行时，事故配压阀仅作为压力油的通道，使调速器主配压阀通至接力器的管道接通；     

电站运行大课堂

1．水轮机有哪些保护装置各起什么作用？水轮机一般装设有事故配压阀、主阀（或快速闸门）、剪断销和真空破坏阀等保护装置。（1）调速器中装设事故配压阀（又叫过速限制器）是防止水轮机长期在飞逸转速下运行的有效措施。机组正常运行时，事故配压阀仅作为压力油的通道，使调速器主配压阀通至接力器的管道接通；     

基于桨叶调节的轴流转桨式水轮机模型飞逸数值模拟

为了研究不同桨叶启闭规律对轴流转桨式水轮机飞逸过程的影响,采用三维非定常数值方法模拟了5种桨叶控制方式下的轴流转桨式水轮机模型飞逸过程,对比分析了转速、流量、力矩和压力脉动等参数随时间变化特性及桨叶表面压力分布和尾水管内流场演变规律。结果表明:以桨叶静止工况下的最大逸速为基准,在±10°内启闭桨叶对最大逸速影响范围为-6.6%~5.0%;在飞逸过程中打开桨叶会加剧外特性参数波动,尾水管中心部最大负压值可达初值的2.86倍,产生的偏心螺旋涡带诱发强烈低频脉动,不利于机组稳定;关闭桨叶可降低水流流速,减小压力脉动及改善尾水管流态,但需探究合理关闭方式以避免过大的转速最大上升值。