潘家口水轮发电机组连轴工艺

大型水轮发电机组的主轴连接采用传统的工艺其工序复杂、劳动强度大、花费时间多，潘家口水电厂采用电热棒加热工艺解和连接主轴法兰，大大简化了主轴法兰的拆装工序，减轻了劳动强度，提高了工作效率。通过１号机组的拆装实践和一些试验，在预紧力、预紧量的控制，电加热的温度、加热时间、连轴销钉螺栓的伸长量膨胀量的测量及控制等方面，总结出一些有益的经验，可供水轮发电朵组安装和检修时参考。     

混流式水轮发电机顶盖螺栓的安全性设计方法

顶盖是混流式水轮机的关键部件之一,其结构及功能的完整性直接影响机组的安全运行;而对于保证顶盖的安全,其把合螺栓的设计至关重要。工程上普遍使用的简化设计方法是直接将工作载荷分配在把合螺栓上,再根据螺栓所分配的载荷乘以安全系数得到预紧力。然而随着水轮发电机组的容量和结构尺寸远超从前,需要改进简化的顶盖螺栓设计方法。参考VDI2230基准,对螺栓进行安全性设计:根据夹紧要求初选螺栓规格,然后根据把合条件查找相应的螺栓预紧力;再根据实际情况,确定各自承担的预紧载荷和工作载荷;最后对螺栓的载荷、夹紧体表面的应力以及拧入长度等进行校核。图6幅,表1个。     

联轴螺栓伸长量和预紧力计算方法改进优化

联轴螺栓主要用于连接水轮发电机各分段轴,以及转轮,是机组最关键的螺栓之一。随着水轮发电机技术的发展壮大,机组的容量和设计尺寸已经远超以往,联轴螺栓的受力情况也愈加恶劣,现行的设计方法需要改进优化。根据国际通用的螺栓设计规范VDI2230,改进后的螺栓设计方法能准确地计算得到联轴螺栓安装时的伸长量,使安装预紧更可靠。本文对此进行了统计研究,以期进一步优化补充现行的螺栓计算方法。     

水轮机顶盖-座环联合受力刚强度计算及校核

顶盖是水轮机中既有支撑又有过流作用的重要部件,顶盖及其联接螺栓既承受周围各部件的作用力,又承受随运行工况而改变的水压载荷,其刚强度对水轮发电机组的安全、稳定运行至关重要。本文建立了某电站混流式水轮机顶盖、座环及其联接螺栓的整体三维几何模型,考虑螺栓预紧力,采用ANSYS有限元分析软件对顶盖整体结构有限元模型在升压工况下进行刚强度计算分析。计算结果显示,顶盖及其联接螺栓刚强度满足规范要求,能够充分保证该水轮机组的运行可靠性。     

预紧力水轮机顶盖与座环全三维联合受力强度分析

顶盖是水轮机中既有支撑又有过流作用的重要部件,顶盖及其联接螺栓既承受周围各部件的作用力,又承受随运行工况而改变的水压载荷,其刚强度对水轮发电机组的安全、稳定运行至关重要。本文建立了某水电站混流式水轮机顶盖、座环及其联接螺栓的全三维有限元计算模型,考虑螺栓预紧力,采用ANSYS有限元分析软件对顶盖整体结构有限元模型在升压工况下进行刚强度计算分析。结果表明:顶盖及其联接螺栓刚强度满足规范要求,能够充分保证该水轮机组的运行可靠性。     

桥巩水电站大型灯泡贯流式水轮发电机组的安装

鉴于单机容量57MW超大型灯泡贯流式水轮发电机组安装的特殊性和难度，结合安装实践，阐述桥巩水电站灯泡贯流式水轮发电机组高效安装采取的新技术、新工艺，如管形座安装打破常规工艺和程序，采用整体吊装、空中翻身；导水机构的安装采用内外配水环上游侧朝下放置的方式进行组装，并采取了合理的防变形措施；转轮带叶片翻身吊装；定子消除吊装变形工艺；基础环安装工艺的改进等，减小了安装难度，提高安装工效。     

龙滩水电站推力轴承安装及推力瓦调整工艺

介绍龙滩水电站水轮发电机组推力轴承的安装工艺。为保证各推力瓦受力均匀，在安装时，使转子顶起或落下，根据各瓦的负荷传感器的读数调整其支柱螺栓，应调整到各瓦读数相同为止。     

水轮发电机组转子大立筋安装技术研究

转子大立筋安装是水轮发电机组转子安装的一项重要工序,直接关系到整个转子圆度和同心度,对于大容量的大型水轮发电机组而言,其安装工艺要求更高。以金沙江鲁地拉水电站水轮发电机组的转子组装为例,根据其结构特点,对其采用了大立筋及热加垫。介绍了鲁地拉水电站水轮发电机组转子大立筋安装工艺及其与常规转子磁轭热打键的区别,阐述了大立筋安装的重点和难点。通过鲁地拉水电站水轮发电机组转子大立筋的安装,总结出了一套适宜于水轮发电机组转子大立筋安装的工艺和方法。     

水轮发电机40Mn18Cr4V钢穿心螺杆断裂失效分析

采用金相组织和扫描电镜显微对水轮发电机穿心螺杆在安装过程中产生断裂失效的原因进行分析，结果表明．在制造过程中由于存在轴向链状夹杂物和组织内应力产生轴向裂纹，安装后在受预紧、铁芯热膨胀力等作用下，轴向裂纹尖端应力集中横向发展导致了断裂失效。     

变电站避雷针法兰盘高强螺栓风振疲劳性能分析

为明确避雷针法兰盘高强螺栓风振疲劳性能以及预紧力对疲劳性能的影响，以某变电站高耸避雷针结构为例，在整体结构梁单元模型风振动力计算的基础上，对避雷针法兰盘连接部位建立局部精细化实体模型，借助整体结构所得截面剪力和弯矩时程，对局部实体模型进行计算，得到高强螺栓上的应力时程；运用雨流计数法得到变幅应力谱，根据Ｍｉｎｅｒ累积损伤理论和Ｓ-Ｎ曲线，得出螺栓疲劳损伤值，并分析了预加力和法兰盘厚度对疲劳损伤的影响。结果表明:预紧力和外荷载在高强螺栓中产生的应力不能简单叠加计算，须分荷载步连续计算或通过试验获得；结构的风振效应越大，螺栓风振疲劳损伤也越显著；预紧力大小对螺栓风振疲劳性能影响显著，预紧力施加的不足或者长期损失可能使结构的疲劳寿命明显下降甚至发生疲劳破坏事故。     

抽水蓄能机组顶盖漏水原因分析

针对某抽水蓄能机组顶盖出现的漏水现象,对其在各个运行工况下的顶盖螺栓总载荷及残余预紧力进行了计算。由计算结果可以发现,由于在个别工况下残余预紧力小于0,导致了顶盖漏水,通过调整螺栓的伸长量,使得残余预紧力大于0,漏水现象得到了改善,但是预紧安全系数仍无法满足相关标准的要求。为此,进行了认真分析和复核。结果发现:在现有螺栓数量的基础上,通过增加预紧力虽然可以提高预紧的安全系数,但同时也得螺栓的总载荷增加,降低材料的安全系数,增加了螺栓断裂的可能性。针对新问题制定了相应的措施,即将螺栓小径由36 mm增加至52 mm后,通过增加预紧力提高预紧安全系数,保证螺栓连接的紧密性,村料的安全系数也得到了保证。改进后的螺栓在机组运行过程中服役安全。     

葛洲坝电厂19F机组励磁系统状态监测与诊断

根据面向优化维护的励磁系统状态监测与诊断对嵌入式和实时性的要求，重点研究了水轮发电机励磁系统状态监测与诊断方法，在此基础上，设计开发了励磁系统嵌入式状态监测与诊断单元。在葛洲坝电厂19F机组上的试验及运行情况说明，该单元为设备状态监测、分析与诊断提供了先进的工具，有利于提高检修质量、减少维护成本，对逐步向状态检修发展提供了积极的成果。     

轴流转桨式水轮发电机组转子绝缘降低的原因与处理

针对深溪沟水电站的1号水轮发电机组出现转子绝缘过低的问题,根据测试的1号机组转子绝缘数据及机组的检修数据,分析了转子绝缘过低的原因,提出了处理方法,经处理改造后转子整体绝缘一直稳定在500 MΩ左右,效果显著。     

水轮机及其调速系统对电力系统低频振荡的影响分析

基于水轮机及其调速系统的典型模型,推导了转子的机械阻尼力矩系数;采用非线性规划的方法,对典型参数范围内的机械阻尼力矩系数进行了极值分析。分析发现,水轮机及其调速系统提供的负阻尼转矩,可能导致电力系统呈现弱阻尼甚至负阻尼状态,进而可能发生强迫共振和负阻尼两种形式的低频振荡。该分析结果在频域和时域仿真中都得到了验证,对低频振荡的分析及抑制有现实意义。     

基于神经网络的轴流转桨式水轮机传递系数

建立水轮机数学模型是研究机组稳定性,优化机组运行的基础。工程实际中,对水轮机小扰动工况的研究多采用分段线性化模型,需要求取不同工况下水轮机的传递系数。然而,传统的求取方法计算量大,得到的传递系数数量有限且在轻载工况时误差较大。本文基于外特性法和神经网络求导,研究了轴流转桨式水轮机传递系数的计算方法。利用模型综合特性曲线、飞逸曲线以及边界条件,获取水轮机模型的原始数据,训练并得到反映水轮机流量特性和力矩特性的神经网络。对包含神经网络的数学表达式进行求导,推导传递系数的计算式,它是工况点的函数。最后,对比了该方法和曲线拟合法在一些工况点处求得的传递系数,分析了各自的特点。结果表明,本文提出的基于神经网络求导的水轮机传递系数求取方法精度较高,减少了计算量,且有利于全面的认识传递系数随工况的变化情况。     

京南水电站贯流式机组的安装实践

京南水电站装有２×３４５ Ｍ Ｗ 的贯流式机组， 机组及辅助设备均为奥地利引进的９０ 年代较先进产品。该机组的制造技术与安装工艺主要有如下特点： 水轮机转轮为缸动结构， 导水机构采用拐臂弹簧连杆装置， 发电机支架为整体结构， 定子分两瓣组装， 机组安装中采用多种专用安装工具， 以及发电机的抗腐蚀保护等。该机组的制造与安装质量总体是比较好的， 但在引进与安装过程中也存在一些问题， 其解决办法可供有关单位参考借鉴。     

三峡右岸水电站机组检修风险分析及对策

三峡右岸水电站设备设施多,每年岁修工期长,工作量巨大,且检修过程中往往存在多种风险。基于这些原因,对三峡右岸水电站机组检修过程中有关设备及水工建筑物本身潜在的主要风险进行分析,并提出相应的防范对策,可用于规范相关检修流程,避免安全事故的发生,也可供其他水力发电厂参考借鉴。     

黄龙滩电厂智能化镜板研磨机的设计与研发

人工机械抛光方式研磨水轮发电机组推力轴承镜板,耗时费力效率低,后经创新创效制作的电动式镜板研磨机,提高了研磨效率和降低人员劳动强度.为了进一步提高现场运维装备水平和检修工艺质量,在电动研磨方式的基础上,与外委单位合作研发并加工制作出了更加智能化的镜板研磨机,简化了复杂工序,并提高了镜板的研磨效率和抛光效果.     

激光跟踪仪在水轮发电机组检修中的应用

为了研究激光跟踪仪在水轮发电机组检修中的应用,进行激光跟踪仪测量下压指高程、定位筋半径、转子磁轭圆度及轴领半径等试验,并将结果与传统测量方法对比。激光测量速度快,无需使用大型工装,测量数据显示直观,精度较高,较适用于水轮发电机检修过程,可大大提高工作效率。     

机-电耦联条件下水力发电系统暂态分析

本文研究了水电站引水、水轮发电以及调节控制系统(水-机-电系统)的耦联建模及暂态分析方法。在水-机-电系统耦联框架下,首先基于耦合水击理论的4-方程模型,利用其结合部耦合机制,通过压力钢管与水轮机活动导叶的结合部耦合连接水轮机系统,导出了引水系统与水轮机系统的耦联模型。其次,将水轮机模型综合特性曲线转化成对应不同开度的插值特性曲线,结合一阶发电机模型和调速器控制方程,导出了水轮机系统与电力系统的耦联关系,从而建立了单机单管无调压井水力发电系统水-机-电耦联非线性模型及其求解方法,实现了具有不同物理属性的力学系统内部参数耦联的暂态分析。数值算例表明,提出的模型和计算方法能反映水力发电系统暂态过程与电力负荷扰动的动力学机制,可较好地响应来自电力系统的功率扰动,并有效预测暂态过程中各系统的参数变化规律。