轴流式水轮机导叶两段关闭阀控制回路的改进

为防止轴流式水轮机在停机过程中产生抬机现象，多在导叶操作回路上的安装导叶两段关闭阀。本地安居和驾虹两水电厂导叶两段关闭阀控制回路的缺点及改进进行了阐述。     

水轮机调速器两段关闭阀缺陷处理探索

在水电站压力引水系统和水轮发电机组特性确定时,对水锤压强变化和转速上升大小起控制作用的是导叶调节时间和调节规律,而实现上述两项指标的装置,靠的是水轮机调速器或过速限制和两段关闭阀。文章对水轮机调速器两段关闭阀的主要设计特点进行介绍,对应用中发生的缺陷原因进行分析并提出结构改进方案。     

水轮机导叶适时关闭规律初探

鉴于目前在有些水电站采用的两段或三段导叶关闭方式,虽然能够在一定范围内较好的控制过渡过程中的压力上升和转速上升,但随着机组容量和水轮机水头范围的增大,这些关闭方式有时不能有效地控制机组在过渡过程中的稳定性。为此提出了根据水轮机工作参数的变化来探讨实时改变导叶关闭的方式。     

水轮机导水叶采用两段关闭的调节保证计算

水轮机导水叶采有两段关闭，较之常的直线关闭更容易对压力升高ζ和速率上升β值进行相对调整（或削减），以满足规范要求。文章应用了两段关闭时，每段关闭所削减的质量推导出的计算公式，浅显明了，避免了其它两段关闭计算机公式的冗长烦琐，因而用于工程计算更加简便适用。     

Neyrpic1500调速器在三峡左岸电站5号、6号机上的改进

三峡左岸电站5号、6号机在调试期间，在进行过速试验时机组发生剧烈振动，水轮机活动导叶拉断销四次被拉断，紧急关闭进水口快速闸门。经过近三个月的的试验、分析与研究，发现其原因是当导叶关闭至5%开度时，通过导流部件的水流由顺流变成射流的瞬间，流道内产生较强的水力脉动，其频率与水轮机部分机械部件的固有频率接近，从而引起共振。通过改进接力器的结构及调整调速器三段关闭规律，延长第三段关闭时间，解决了这一难题。     

Neyrpic1500调速器在三峡左岸电站5#、6#机上的改进

三峡左岸电站5#、6#发电机组在调试期间，在进行过速试验时机组发生剧烈振动，水轮机活动导叶拉断销4次被拉断，紧急关闭进水口快速闸门。经过近3个月的的试验、分析与研究，发现其原因是当导叶关闭至5％开度时，通过导流部件的水流由顺流变成射流的瞬间，流道内产生较强的水力脉动，其频率与水轮机部分机械部件的固有频率接近，从而引起共振。通过改进接力器的结构及调整调速器三段关闭规律，延长第三段关闭时间，解决了这一难题。     

葛洲坝水电厂ZZ500水轮机动态模型试验研究

本文以葛洲坝水电厂ZZ500水轮机在各种工况下用负荷过程的动态模型试验研究为基础,介绍动态模型试验中采用的导叶、桨叶控制装置与微机控制装置的特点,以及动态模型试验所获得的一些成果。如合理的导叶二段或三段关闭规律可明显的改善轴流式水轮机在甩负荷过渡过程中的品质,在用负荷过程中若导叶分段点不投入而成直线关闭时,大多数工况下均会产生较大的负轴向力,导致抬机事故的发生,桨叶在甩负荷过程中不关或打开可使最大负轴向力比桨叶快关时减小,在桨叶打开时可减少20％～30％,因此甩负荷过程中要防止因桨叶关闭失控而造成的抬机事故:轴流式水轮机在要甩负荷时采用顶盖补气装置,不仅使最大转速上升值有较大幅度的下降,而且有效地减小了负轴向力的最大值,是降速防抬的重要措施之一。     

抽水蓄能电站不同水头下导叶关闭规律研究

针对可逆机组过渡过程过流特性,通过计算分析,优选出以不同水头为基准下适合的导叶关闭规律。通过比对水轮机工况甩负荷情况下过渡过程参数变化及合理程度,得出结论:对于400 m以上水头的抽水蓄能电站宜采用一段直线关闭规律;300~400 m之间水头的抽水蓄能电站宜采用直线关闭或延时直线关闭规律;在300 m以下水头的抽水蓄能电站宜使用先快后慢两段折线关闭规律。     

小水电调压井的替代措施

本文在广泛调查和搜集资料的基础上，详细介绍了调压井的各种替代措施：导水叶的两段关闭规律；轴流转桨式水轮机采用导叶两段关闭并同时开大桨叶转角；合理选择导叶关闭时间、充分利用引水建筑物和机组的强度；装设调压阀；以安全阀－爆破膜代替调压井；双室式爆破膜；设置水电阻作为机组的替代负荷。这些替代措施在工程实践中都取得了明显的经济效益。据此，作者提出了三个值得进一步探讨的问题     

月潭水库水轮机导叶液压关闭装置设计

轴流转桨式水轮机组在未设置进水主阀、进口快速闸门的情况下,为防止机组发生飞逸事故,可设置本文所述的导叶液压关闭装置,以确保水轮机在调速器失灵、事故配压阀拒动同时发生的情况下水轮发电机组运行安全。     

小浪底水电厂筒形阀的同步控制原理和方法

为了减少停机时含沙水流对水轮机导叶和转轮的冲击磨损，小浪底水电厂在机组固定导叶与活动导叶之间设置了筒形阀，筒形阀由装置设在固定导叶上的导轨进行导向，由于间隙很小，而且筒形阀的体积和重量均很大，一旦在起升和下落过程中不能保持同步，将会造成发卡而影响机组的正常运行，小浪底水电厂采用电气和液压回路控制筒形阀的起落，其效果良好，对筒形阀的结构、同步控制原理及操作方法作了介绍。     

水轮机导叶漏水影响因素分析及改进建议

水轮机的导水叶在半闭状态下漏水理往往较大，造成水能资源的损失，这个问题多年来未得发善解决白山水电厂和大连理工大学利用现代理论和计算手段，对水轮机导叶漏水问题进行了较深入的研究，提出了在导叶止水部位分别采取纵向造斜和横向造斜的方法，可以使导叶漏水量大大减少。以白山水电厂为例，计算出各种水头下采用不同的造斜量对漏水量的影响；同时也对导叶采用２支座和３支座进行了对比，当采用３支座时要比采用２支座时的漏水     

水轮机导叶摩擦装置的设计研究

在水轮机组运行中,导水机构通常是利用导叶臂与连板间的剪断销起过载保护作用,在控制环带动活动导叶向关闭方向运动,某些导叶发生卡阻,外力大于正常的关闭力一定值时,相应剪断销就会被剪断。目前有些机组则采用新型的导叶摩擦装置。文章介绍了导叶摩擦装置的主要结构和工作原理,提出了导叶摩擦装置设计时的主要参数,如压紧螺栓的直径大小、压紧螺栓预紧力矩大小的计算方法。     

电液同步控制筒阀在小浪底水电厂的应用

小浪底水电厂位于多泥沙的黄河干流上，水轮机活动导叶会因磨损过大而严重漏水，在水轮机的设计上必须考虑这个因素;同时，为适应混水发电，小浪底水电厂机组采用了筒阀。文中介绍了筒阀的结构特点、功能及控制原理等，并对其在现场的实际应用情况进行了分析。     

水轮机活动导叶关闭过程中导水机构内动态流场数值模拟研究

水力机组在暂态过程中诱发的强瞬变流是一种复杂的非定常湍流,对机组安全稳定运行具有重要影响。为了探索水轮机活动导叶动态调节动作诱发叶后强瞬变流对机组暂态特性的影响,本文应用模拟流固耦合动态效应较好的浸入边界法和大涡模拟技术来处理该类强非线性动边界流体动力学问题。首先,精细模拟槽道内两级线性排列动静叶栅动态绕流叶后压力和尾迹结构分布,由于受到固定导叶和活动导叶动静干涉的影响,其下游流场表现出复杂的非定常流动特征。随后完成了水轮机导水机构两级非线性环列叶栅动态绕流的模拟,展现了水轮机导叶调节运动的关闭过程。该方法可用于水轮机流道内多级翼型叶栅绕流的精细模拟,为研究水轮机调节振荡对机组暂态性能的影响提供有益的参考,对耦合上游管道系统水力暂态和水轮机三维暂态效应的研究也有指导意义。     

水轮机动态模型试验微机测控

利用微机测控水轮机动态模型试验台，可以实现参数率定，用键盘控制导叶、桨叶开关，和自动检测转速、扭矩、轴向力、水压力，导叶、桨叶行程等参量，同时，还能任意选择导叶关闭规律，自动生成试验数据图表．测控软件采用菜单模式，汉字提示，通过键盘人机对话进行操作．软件分初始化软件、人机对话软件和时钟中断软件．初始化软件用于硬件初始化及中断矢量的设置；人机对话软件用于功能选择；实时钟中断软件由硬件8253－1的OUT1定时启动，完成有定时要求的各任务的计时．微机测控试验，测量精度高，试验质量高，速度快，值得推广．     

单导叶调速器导叶状态监测系统设计与实现

单导叶调速器调节精度高、调节灵敏,但相对复杂的系统结构也易使其发生导叶开度不同步等故障。以提高单导叶调速器的安全可靠性为目标,针对泰山抽水蓄能机组提出了导叶状态监测系统的整体方案;根据功能应用需求,分析论述了系统的工程实施问题,介绍了硬件配置和软件设计的主要过程。     

抽水蓄能机组单导叶控制不同步故障分析与处理

以广州蓄能水电厂为例,介绍了单导叶控制调速器导叶控制环的构成。针对导叶不同步跳闸故障进行了细致分析和推理,定位了故障点;通过解体检查找到了故障的具体原因,并实施了相应的处理和预防措施。     

三河口水利枢纽泄洪放空底孔事故闸门水力学及流激振动试验研究

本文针对三河口水利枢纽泄洪放空底孔事故闸门动水关闭过程门体的水力学及流激振动问题,按重力相似准则和水弹性相似准则研制了比尺为1∶20事故闸门的水力相似模型和完全水弹性相似模型。通过模型试验,研究了事故闸门动水闭门过程中门体水力荷载和流激振动响应特性。研究结果表明:闸门上游底缘倾角由47°增大为57°时,上游底缘的最小压强由-98. 0 kPa增大为271. 8kPa,有利于防止闸门底缘附近发生水流空化及减小闸门闭门力。研制的事故闸门水弹性模型试验模态结果与数值计算结果吻合较好。该事故闸门水弹性相似模型能够更直接的测量分析闸门的流激振动响应特性,为闸门的设计和运行提供技术支持,并可为类似工程事故闸门的结构优化设计及运行提供参考。     

羊曲水电站水轮机模型验收试验浅析

介绍了羊曲水电站水轮机转轮模型验收试验的主要项目及试验结果。内容包括:水轮机出力及效率、空化、压力脉动(补气和不补气条件下)的验收试验;飞逸转速、轴向水推力、活动导叶水力矩(同步和异步情况)、蜗壳压差等试验以及模型尺寸检查。验收试验结果表明模型水轮机各项试验参数的重复性较好,各项水力性能指标基本满足要求。另外在文中还剖析了机组模型试验部分参数取值的原因,希望能够增强技术人员对模型试验的了解。