电站水泵工况比转速和比速系数的初步选择

文中在介绍了荒沟抽水蓄能电站水泵水轮机水泵工况比转速及比速系数初步选择的相关内容的基础上,经分析:同时综合考虑该电站工程投资、机组埋入深度对厂房开挖量的影响、水泵水轮机制造难度等多种因素,并在保证机组安全稳定运行的前提下,初步选择该电站水泵水轮机水泵工况的比转速范围为和相应的比速系数范围。     

水轮机顶盖取水技术在洪一水电站的应用

洪一水电站机组属高水头、高转速混流式机组,针对该电站过机水流多硬质泥沙的特性及水轮机的结构特点,将机组原技术供水系统设计与重庆水轮机厂无接触主轴密封和转轮泵板装置结构设计结合起来,实现了技术供水采用水轮机顶盖取水与水泵供水的联合供水方式。即保证了机组供水的可靠性,又可根据机组的实际运行情况灵活选择供水水源,这一机组冷却供水系统操作简单、运行可靠、节能降耗明显。     

南水北调中线惠南庄泵站进水前池布置方案的分析研究

对于惠南庄泵站这样一座重要的大型城市供水泵站,为了满足其流量大、扬程高、单机容量大、泵站特征参数变幅大等特殊要求,在进水前池的设计中采用前池数值水力仿真分析、水工模型实验及三维紊流数值模拟等试验研究手段弥补现行规范中的一些空白,合理有效地控制前池内部流态对水泵吸水性能影响,分析验证前池的面积和体形布置的合理性;提出泵站运行时各种工况下的前池水位控制方式;优化前池特征运行水位,提高最低运行水位,从而提高水泵机组的安装高程,减少前池、主副厂房等主体建筑物的工程量和工程投资.     

中高水头混流式水轮机顶盖取水——机组冷却供给水的系统布置

克瓦纳公司利用无接触主轴密封与泵板装置组合结构研制了中高水头混流式水轮机顶盖取水──机组冷却供给水系统，将转轮上止漏环密封处的漏水经顶盖取水口用作机组冷却主供水水源，水泵供水作为补充供水水源。顶盖取水技术的优点是将顶盖减压排水用作机组冷却主供水水源，即将弃水回收利用。与全部采用水泵供水相比，节省电能；供水压力合适；特别在洪水期，河水泥沙含量多，不需用过滤装置，水质清洁。本文将介绍这种顶盖取水──机组冷却供给水的系统布置，它包括顶盖取水端水压与漏水水量计算与验算，机组冷却主供水管路的布置，水泵补充供水管路的布置，冷却供水箱的布置，机组冷却给水管路的布置等。同时指出为了推广应用这项顶盖取水技术，需要设计厂家和设计院在具体技术设计中各有分工负责、又需互相协商确定。我们深信在国内中高水头混流式水轮机中，这项顶盖取水技术必将会越来越多地得到应用。     

大型地下厂房水泵机组的无水动平衡试验

牛栏江泵站机组为国内目前单机容量最大的高扬程大流量离心泵组,采用立式布置同步电动机驱动设计,泵组轴向高度尺寸大,电动机顶部与水泵进水管底部高度大约为18 m。如此大型的水泵机组,无法在制造厂内进行水泵与电动机组装后的无水动平衡试验,而要在工地现场进行无水状态下的动平衡试验在国内属于首次;无水试验因泵站引水系统处于空管状态,无法为地下厂房内机组提供试验所需技术供排水,因此试验技术中的供水系统是本次泵组试验能否安全进行的关键。经分析研究,决定采用临时供水与原技术供水方案相结合的方式。运行效果表明,该方式满足了大型地下厂房水泵机组的无水动平衡试验对泵组技术供水的要求;大型地下泵站开展无水动平衡试验是完全可行的。试验成果可为类似大型地面厂房泵组无水试验提供技术参考。     

抽水蓄能电站水泵水轮机吸出高度选择

水泵水轮机吸出高度的合理选择,对节约工程投资、保证机组安全、稳定运行等具有重要意义。文章主要从水泵水轮机的空蚀限制条件、影响水泵水轮机空化性能的主要因素等方面入手,结合溧阳抽水蓄能电站实例,对抽水蓄能电站水泵水轮机吸出高度选择进行简单分析。     

水轮机顶盖取水技术及其在姚河坝水电站的应用

针对姚河坝水电站过机水流多硬质泥沙的特性及水轮机的结构特点,将机组冷却供水系统设计与KVAERN-ER公司无接触主轴密封和泵板装置组合结构设计有机结合起来,使顶盖的排水变废为宝,实现了水轮机顶盖取水与水泵供水的联合供水方式.既保证了机组供水的可靠性,又可根据机组的实际运行情况灵活选择顶盖取水或水泵供水.这一机组冷却供水系统操作简单、运行可靠、节能降耗,并可实现自动控制,可供中高水头水电站设计参考.     

南水北调中线惠南庄泵站特点分析

介绍惠南庄泵站主要供水特点,通过分析该泵站的输水系统布置及水泵机组设计、制造、安装及运行等方面的特点,阐明惠南庄泵站供水安全可靠、高效节能,满足北京市的供水要求,同时为同类型泵站的设计及设备制造等提供参考。     

乐甲泵站水泵选型方案比选

大伙房水库输水应急入连工程是向大连市供水的长距离供水工程,其中泵站水泵选型方案的合理设计对节省工程的一次性投资、运行费用及方便工程运行管理等具有十分重要的意义。本文从技术和经济两方面对乐甲泵站水泵选型进行比较,最终选择较优的方案,为大连应急供水工程设计提供参考。     

托里县那仁苏供水工程泵站布置方案比选分析

为合理确定托里县那仁苏供水工程泵站方案,提出三种泵站布置方案,分别从泵站布置、结构复杂程度、运行管理条件及施工等方面对三个方案进行对比,得出最佳方案:拦河蓄水区左岸坡设置井式泵站,为本次工程使用方案。该方案在厂区布置有很大优势,可与拦河闸挡水设置统一布设,便于布设施工道路及设置后期运行管理措施,输水管线短,后期运行管理、泵站维护中有较大便利。与二级泵站相比,一级泵站在配套人员管理、泵房面积、输电线路、进站道路、工程征地和投资方面具有显著优势,选取一级供水方案。     

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。     

含重力流支线的泵站加压供水系统水锤防护

针对含重力流支线的长距离泵站加压供水系统的水锤防护问题,以我国东北某大型供水工程为典型示例,开展水力过渡过程仿真。基于特征线法建立水力系统数学模型,分析无防护事故停泵的极端工况下水泵特性参数变化及干线管道沿线压力分布。通过理论分析,提出重力流支线末端调流阀在相继关阀工况下引起的水锤波在某同一位置发生干涉相长时可产生最大水锤升压。对比调流阀相继关阀工况与同时关阀工况,相继关阀工况所得最大水锤升压比传统认为引起最大水锤升压的同步关阀工况高4.4%。给出相继关阀工况下各阀门具体是在何时开始相继动作的计算式,可为含重力流支线输水系统的水锤防护措施的校核提供理论依据。通过优化干线泵后阀关闭规律和空气阀布设方案的联合防护措施,有效缓解水泵断电过程中的水力不稳定特性,降低机组最大反转转速94.95%,同时有效降低输水干线水锤正压极值33.82%、负压极值89.24%,水锤防护效果显著。本研究为含重力流支线的长距离泵站加压供水系统的水锤及其防护提供理论支撑和实践参考。     

一洞三机条件下带调压阀的混流式水轮机调节系统过渡过程计算

为编制有关技术标准和推广采用调压阀代替调压井工程措施,开展了水轮机调节系统通用仿真程序的开发：研发了描述水轮机的非线性特性的数据文件;考虑了水击模型对水轮机调节系统过渡过程的影响;计算分析时认真考虑了水轮机调速器主配压阀非线性特性的影响;特别给出了一有压隧洞向三台水轮发电机供水时的水压力数学模型。通过计算证明：水轮发电机组自动启动、空载扰动自动调节、带负荷自动调节、甩负荷自动调节工况下,只要能满足水轮机发电机组稳定运行要求,就可以采用调压阀替代调压井。     

具有长引水系统的转桨式水轮机过渡过程计算

在水电站设计中,以新型调压阀及其控制系统替代传统调压井具有显著经济效益。基于自行研制的带调压阀的水轮机调速器实时仿真系统和包含水轮机、发电机、引水系统、水轮机调速器等环节在内的水轮机调节系统过渡过程计算软件,采用水轮机流量、力矩特性矩阵法表征水轮机动态特性,建立了刚性水击条件下一洞多机输水系统的数学模型;对带有主配压阀非线性特性的PID调速器,建立了带调压阀的转桨式水轮机调节系统数学模型。研究表明：通过计算只要保证水轮发电机组启动、空载扰动、带负荷、甩负荷自动调节工况下,水轮机调节系统过渡过程满足稳定运行要求,水电站就可以采用调压阀而不设调压井。最后,计算了某具有长引水系统的转浆式水轮机过渡过程,该电站水流惯性时间常数高达27 s,装有2台转桨水轮机、1台定桨式水轮机。计算结果表明,以调压阀代替调压井后,该水轮机调节系统稳定,满足调节保证要求。     

管线末端含虹吸断流结构的输水工程水锤防护

基于瞬变流计算的特征线法,建立真空破坏阀和单向调压塔数学模型,应用于管线末端含虹吸断流结构的输水工程。针对管线系统水锤防护问题,提出真空破坏阀单独防护、真空破坏阀和空气阀联合防护、真空破坏阀和单向塔联合防护等3种防护方案。结合管道压力控制要求,分析对比危险工况下水泵事故掉电时3种防护方案对管线系统水力过渡过程的影响。结果表明:针对管线末端含虹吸断流结构的输水工程,在真空破坏阀单独防护方案下,泵后部分管段压力降至汽化压力;在真空破坏阀和空气阀联合防护方案下,虽然管道压力没有降至汽化压力,但是不能满足空气阀防护下-5m最小压力控制标准要求;在真空破坏阀与单向塔联合防护方案下,单向塔防护范围内管线最小压力为0.55m,满足单向塔防护下管线不出现负压的控制标准要求,该方案有较好的水锤防护效果。研究结果可为管线末端含虹吸断流结构的输水工程水锤防护提供参考。     

卧龙台水电站顶盖取水技术特色

卧龙台水电站顶盖取水方案采用了从顶盖取水后，引至厂外适当高程山坡上一具有自由水面的供水池．再从水池引水供机组技术供水之用。不仅满足了供水要求。而且消除了顶盖压力脉动．改善了机组运行稳定性与可靠性。     

长距离重力流输水工程分级减压设计优化与水锤防护分析

乌兹别克斯坦某城市供水工程中重力流输水段原设计管道耐压等级偏低,需设置减压消能设施。经减压方案对比分析,一级减压方案投资明显高于二级减压方案。采用KYPipe2010计算软件分析稳态计算结果表明,在小流量和极端工况下,减压阀后的减压比达到3.85,阀后会产生较大的气蚀。为此,采取在每级减压阀(DN600)处并联一台小口径的多喷孔减压阀(DN400)。在发生小流量和极端工况时,仅开启DN400多喷孔减压阀消能,以减小汽蚀的危害。关阀水锤分析表明,末端关阀时间选择300 s匀速关闭较为合适,沿线应设置5台超压泄压阀,以防止水锤发生。     

长距离管道输水工程空气阀的配置优化设计

为研究长距离管道输水工程空气阀的配置设计思路及作用,以龙河口引水工程为例,对输水管道中重力流管段和加压输水管段分别采用理论计算和水力过渡过程计算方法进行全面分析。结果表明,在重力流管段末端设置流量调节阀且确定其启闭程序后,管段中空气阀仅需满足充水过程中排气要求即可;加压输水管段中水体汽化压力随空气阀口径增加而增大,减小空气阀口径有利于水锤防护。研究成果对于长距离输水管道空气阀配置具有一定参考价值。     

基于改进型多目标遗传算法的含气水锤防护方案优化研究

阐述了气液两相流长距离输水系统停泵水力过渡过程的特点,对水锤防护效果影响因素进行分析,采用反问题分析法,以惯性飞轮转动惯量、进排气阀口径、单向调压塔参数及出口阀的关闭程序参数作为决策变量,以特征线法为基础,以最大水锤压力值最小和工程投资最低作为目标函数,建立数学优化模型,并采用改进型多目标遗传算法(MOGAs)对优化模型求解。工程应用表明:本数值模拟方法能得出最经济、可靠的水锤防护方案,为长距离输水系统水锤防护方案确定提供了一种新的思路。     

抽水蓄能机组水泵水轮机模型测试

针对国内首次抽水蓄能电站水泵水轮机组第三方试验台同台对比试验,进行了水轮机模 型测试方法的改进,解决了水泵水轮机四象限试验、瞬时工况点数据采集、水泵大流量工况压力 面空泡观测等试验技术难点。模型试验取得了理想的效果:效率试验的测试不准确度小于 士0. 2 %,试验工况稳定、数据重复性好,采集的“S”特性区和反水泵区的数据点密集。此次试验 表明,国内试验台有能力完成抽水蓄能水泵水轮机组的模型验收试验,对推动我国抽水蓄能电站 的建设有积极意义。