抽水蓄能电站可能出现的水力振动

文章介绍了修建抽水蓄能电站可能出现的常规机不常发生的两种水力振动，水泵水轮机由于转轮与顶盖之间的间隙较长引起的水力振动；水泵水轮机在引水管道中装有球阀，由于球阀密封操作系统损坏引起的水力振动。文章对其振动原因进行了分析，以便设计、运行部门参考。     

水轮机工况下的水泵水轮机静态稳定

S区是水泵水轮机与常规水轮机转轮主要的差异，是导致水泵水轮机稳定性问题的主要因素之一。本文从单位流量Q11、单位力矩T11和单位转速n11基本定义出发，分别导出了全特性曲线上单位流量Q11与单位力矩T11对单位转速n11的导数，根据单位流量Q11与单位力矩T11的微分特征，结合定导叶开度情况下水轮机工况流量Q-工作水头H和反水泵工况流量Q-工作扬程H特性曲线，分别获得了水轮机工况和反水泵工况机组稳定运行需满足的条件。采用静态稳定理论获得了水泵水轮机在水轮机工况和反水泵工况稳定运行时工作水头/扬程扰动量所满足的关系，在此基础上给出了水轮机稳定运行需满足的条件并定义了S区。研究结果为建立水泵水轮机在水轮机工况的稳定运行区提供了技术支撑。     

水轮机过流部件损坏原因分析及处理

介绍了安康水电站四台机组水轮机过流部件损坏情况，分析了损坏的原因，并针对各台机组的破坏情况进行了修复、改造处理，提出了预防和改进建议。     

关于水泵水轮机最高扬程驼峰区安全裕度选取的建议

水泵水轮机最高扬程驼峰区安全裕度是抽水蓄能电站的关键参数,不仅仅关系到水泵水轮机高扬程抽水的安全稳定性,同时对水泵和水轮机总体性能,包括效率、入力、出力、空化、稳定性乃至过渡过程的稳定性均有重要影响。由于现有水泵水轮机规范和合同对该指标的要求过于严格,对总体性能产生了不利影响,为此提出建议,供相关电站参考。     

中比速可逆式水泵—水轮机的压力脉动特性

本文根据潘家口电站模型验收实验资料归纳出可逆式水泵－水轮机的压力脉动特性。本文给，了水泵－水轮机在水轮机工况，水泵工况，制动工况，反泵工况的一系列压力脉动特性的实测曲线。同时也介绍了各种工况的脉动频率特征和分析意见。     

响洪甸电站水泵水轮机和湖蝶阀制造技术研究

本文简要介绍了响洪甸抽水蓄能电站水泵水轮机及其蝴蝶阀的结构特点，详细论述了如何将先进的制造工艺与设备能力有机结合，完成高精度的大型抽水蓄能电站水泵水轮机及其蝴蝶阀的制造。     

东方电机水泵水轮机水力开发的技术进步

本文主要从水泵水轮机水力设计技术、水泵水轮机模型装置设计技术和水泵水轮机模型试验技术等几个方面介绍了东方电机在抽水蓄能电站水泵水轮机水力研究开发上的技术进步。     

黑麋峰电站300MW水泵水轮机结构设计

湖南黑麋峰抽水蓄能电站300MW水泵水轮机机组是目前国内单机容量最大的抽水蓄能机组之一,其水泵水轮机结构设计由东方电机与阿尔斯通公司联合完成,本文详细介绍了水泵水轮机的主要参数、结构设计及其主要特点。     

混流式水泵水轮机三维湍流数值分析

采用重整化群k-ε湍流模型对混流式水泵水轮机整体三维流动进行了雷诺平均N-S方程的数值计算.分析了水泵工况和水轮机工况水泵水轮机整个通道内的水流流动情况,对水泵工况计算结果进行了详细分析,并与模型试验结果进行了对比.     

轴流式水轮机浆叶边缘汽蚀破坏的现场修复方法

轴流转浆式水轮机的间隙汽蚀破坏严重威胁着机组安全经济运行，介绍了一种在不吊出转轮的情况下，对受损坏的浆叶边缘进行现场修复的方法。     

可变速水泵水轮机水泵选型特点分析

可变速水泵水轮机具有水泵工况功率可调节,水轮机工况运行效率及稳定性高等优点。水泵工况选型直接影响其功率调节能力、机组转速变幅等参数,因此本文首先给出了国外已运行可变速水泵水轮机的选型参数及其水泵扬程-入力关系特性,其次分析了可变速水泵水轮机的选型特点,最后针对海蓄项目目标海岛电站给出其可变速水泵水轮机的选型方案及各方案的对比分析。     

交流励磁抽水蓄能机组快速功率响应控制策略

基于交流励磁抽水蓄能机组运行特点,分别建立可逆水泵水轮机和交流励磁电机数学模型;针对可逆水泵水轮机在不同运行模式下的输出特性,分别建立水轮机工况和水泵工况下的负荷特性优化流程;结合电动和发电运行工况,提出功率由交流励磁调节,转速或导叶由可逆水泵水轮机控制的抽水蓄能机组快速功率响应控制策略。通过与传统转速励磁控制策略进行仿真比较,结果表明所提控制策略能够同时提高机组的功率响应速率和可逆水泵水轮机运行效率。     

中比速可逆式水泵－水轮机的压力脉动特性

本文根据潘家口电站模型验收实验资料归纳出可逆式水泵－水轮机的压力脉动特性。文中给出水泵－水轮机在水轮机工况、水泵工况、制动工况、反泵工况的一系列压力脉动特性的实测曲线，同时也介绍了各种工况的脉动频率特征和分析意见。     

大型变速抽水蓄能机组的转速及开度寻优策略研究

变速抽水蓄能机组由于效率高、适应水头范围宽、调节性能优越,具有广泛应用前景,但核心控制技术一直处于国外垄断,资料匮乏。本文从可获得的水泵水轮机模型综合特性曲线入手,以效率优化为目标,通过设定的水泵水轮机出力和工作水头,提出了在水轮机工况下变速抽水蓄能机组的转速和开度寻优方法。同样,从水泵模型能量特性曲线入手,基于水泵入力和扬程,提出了水泵工况下变速机组的转速和开度寻优方法。可供抽水蓄能电站变速机组的控制和研究提供一定参考。     

水泵水轮机“S”特性对机组水头低时发电影响及对策分析

介绍了水泵水轮机“S”特性并从理论上分析了其形成的原因。由于活动导叶与固定导叶的共同作用，抽水蓄能机组水头低时发电，导叶异步开启时，进入转轮前部分水流的流速得到了提高，并高于导叶同步开启时进入转轮前水流的流速。从而有效地改善了对应空载工况点处的“S”特性，解决了水泵水轮机“S”特性此时对机组运行的不利影响。并结合实例进行了分析。     

可逆式水泵水轮机过渡过程计算的研究

可逆式水泵水轮机过渡过程计算的研究,是东方电机股份有限公司承担的国家"八·五"攻关课题"大型水泵水轮机研制"中的子课题之一.通过计算研究,该公司积累和掌握了可逆式水泵水轮机过渡过程的计算技术,为今后水泵水轮机的研制打下了一定的基础.     

基于CFD分析的水泵水轮机活动导叶优化设计

可逆式水泵水轮机是抽水蓄能电站的关键核心部件,活动导叶又是水泵水轮机中的关键核心过流部件,活动导叶设计的水平决定着水轮机的能量指标。导叶后转轮前的区域是引起水轮机振动的关键区域,并且对水泵轮机的能量指标、水轮机工况的"S"形曲线和水泵工况的"马鞍形"曲线的形状有着极其重要影响。本文对水泵水轮机活动导叶的数目进行了详细研究,得出了其对水轮机工况"S"型、能量特性、空化特性和压力脉动特性的影响。     

抽水蓄能机组泵工况分阶段启动及经济运行

在仙游抽蓄电站机组调相转抽水的过程中,由于导叶开启过快,使得电机功率改变量较大,导致电网频率波动较大。对此,本文提出了在泵工况采用导叶分阶段线性启动的解决方法。基于高扬程水泵水轮机模型转轮特性数据,研究了不同导叶开度时机组运行的稳定性;分析了水泵流量、轴功率、效率与扬程和导叶开度的关系,提出了确定泵工况高效经济运行最大导叶开度的方法。通过对水泵和水轮机工况区压力脉动的比较分析,得出水轮机工况的压力脉动比水泵工况相同位置的大得多,所以水泵工况也可以采用导叶开度分阶段开启方式的重要结论。对水泵零流量工况的分析表明,当水泵启动时,采用缓慢开启导叶的方式有利于避免发生较大的零流量压力脉动现象。同时,选择较小的导叶开启目标开度有利于减小零流量压力脉动强度。最后,水力过渡过程计算示例表明,在水泵启动过程每个阶段导叶保持不变的过程中,水压和轴功率波动幅度较小且很快衰减,机组能够稳定运行,发生超过水轮机工况压力脉动的风险微小。由于高水头或高扬程水泵水轮机转轮单位流量和力矩特性及压力脉动具有类似特点,上述结论也可供其它抽蓄电站参考。     

水泵水轮机复杂振动信号特征提取与智能识别

开展水泵水轮机振动信号特征提取与智能识别研究对确保抽水蓄能电站的可靠安全运行具有重要意义。由于水泵水轮机运行工况复杂，激发机组振动的物理来源较多，振动信号所包含的频率成分较为复杂，传统方法难以准确提取复杂振动信号特征。针对此问题，本文提出了一种基于变分模态分解、气泡熵和长短时记忆神经网络的振动信号特征提取和智能识别模型。首先，利用变分模态分解对振动信号进行分析，得到若干模态；然后，计算各模态的气泡熵值，构建气泡熵特征向量；最后，采用长短时记忆神经网络对振动信号特征向量进行训练和识别。通过使用蒲石河抽水蓄能电站中水泵水轮机的顶盖复杂振动信号对本文所提模型进行验证，振动信号识别准确率可达到97.87%，表明其具有重要的工程应用价值。     

浙江仙居电站水泵水轮机模型验收试验及水力性能分析研究

仙居电站水泵水轮机组是国内在建和已建的单机容量最大的抽水蓄能机组。电站水头高、变幅大、对水泵水轮机转轮的研収设计提出了很高的要求。本文详细介绍了仙居水泵水轮机的模型验收试验及结果,重点分析了仙居水泵水轮机转轮的能量特性、空化特性、压力脉动特性以及"S"形水力兲键特性等主要水力性能指标。结果表明仙居水泵水轮机各项指标突出、综合性能优秀。