沖擊式水輪機(jī)水電站大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程

喀麥隆曼維萊水電站引水系統(tǒng)主要由輸水渠道、前池、壓力管道、水輪機(jī)和尾水管等主要建筑物組成,其水力特性復(fù)雜,涉及渠道流的水面線和瞬交流計(jì)算分析,以及有壓管流的瞬變流計(jì)算分析.通過(guò)對(duì)該電站大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行模擬分析,為工程設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(jù)以及切實(shí)可行的控制和保護(hù)措施,確保曼維萊水電站的安全、經(jīng)濟(jì)與穩(wěn)定運(yùn)行.

超長(zhǎng)引水隧洞水電站設(shè)置氣墊式調(diào)壓室可以有效抑制過(guò)渡過(guò)程中調(diào)壓室涌浪振幅，但蝸殼壓力的變化規(guī)律也因氣墊式調(diào)壓室的影響變得更為復(fù)雜。本文通過(guò)數(shù)值計(jì)算方法，分析了設(shè)氣墊式調(diào)壓室超長(zhǎng)引水隧洞水電站大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程中，導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間、引水隧洞水流慣性、壓力管道水流慣性及調(diào)壓室參數(shù)∥等因素對(duì)蝸殼最大動(dòng)水壓力的影響；并與常規(guī)調(diào)壓室進(jìn)行對(duì)比，討論了氣墊式調(diào)壓室對(duì)超長(zhǎng)引水隧洞水電站甩負(fù)荷過(guò)渡過(guò)程中反射水擊波特性的作用。結(jié)果表明：氣墊式調(diào)壓室對(duì)水擊波的反射效果不如常規(guī)調(diào)壓室，且氣墊和涌浪壓力之和最大值大于常規(guī)凋壓室最大水壓力，更容易發(fā)生蝸殼最大動(dòng)水壓力，此壓力由調(diào)壓室壓力極值決定、不受導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律控制的影響。

在水電站過(guò)渡過(guò)程計(jì)算分析中,首要也最難確定的是計(jì)算工況,特別是控制工況。依據(jù)水電站過(guò)渡過(guò)程基本理論與多年來(lái)相關(guān)課題實(shí)際經(jīng)驗(yàn),系統(tǒng)地闡述計(jì)算分析中的目標(biāo)參數(shù)、約束條件、相關(guān)資料和擬定計(jì)算工況的基本原則,以滿足工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究的需要。

根據(jù)東風(fēng)水電站的設(shè)計(jì)方案,對(duì)其水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行了大小波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程的數(shù)值分析,通過(guò)數(shù)學(xué)模型的建立、有關(guān)參數(shù)的確定及計(jì)算程序的編制,所得結(jié)論與模型試驗(yàn)結(jié)果一致。

加拿大曼昆水電站具有特長(zhǎng)的壓力引水系統(tǒng),不設(shè)調(diào)壓井,而在水輪機(jī)蝸殼進(jìn)口處裝設(shè)調(diào)壓閥。本文對(duì)水輪機(jī)過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行了分析計(jì)算,其結(jié)果對(duì)國(guó)內(nèi)高水頭中小型水電站以減壓閥代替調(diào)壓井具有參考價(jià)值。

本文介紹了三峽右岸水輪發(fā)電機(jī)組甩負(fù)荷計(jì)算方法和結(jié)果,電站運(yùn)行表明,計(jì)算方法和結(jié)果可以滿足工程要求,但不能反映出小開度時(shí)機(jī)組的振動(dòng),對(duì)于巨型機(jī)組需對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步地研究。

對(duì)南告水電廠擴(kuò)機(jī)前、后大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行計(jì)算、分析和對(duì)比,明確電廠鋼管開口擴(kuò)機(jī)后對(duì)原有引水系統(tǒng)的影響程度,為南告水電廠的鋼管開口引水?dāng)U機(jī)的方案提供必要的理論依據(jù)。

在對(duì)水力瞬變過(guò)渡過(guò)程歷史背景簡(jiǎn)要回顧的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)介紹了水電站大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程問(wèn)題的研究現(xiàn)狀,對(duì)其基礎(chǔ)理論、計(jì)算方法、實(shí)驗(yàn)研究、模擬計(jì)算機(jī)方法等做了較為詳細(xì)的介紹.特征線方法以其計(jì)算方便、能適應(yīng)不同的邊界條件等優(yōu)點(diǎn)在水電站過(guò)渡過(guò)程計(jì)算中應(yīng)用最為廣泛.最后簡(jiǎn)要介紹了目前瞬變流問(wèn)題研究的發(fā)展趨勢(shì),包括非棱柱體管道中的水擊、二維或三維管流場(chǎng)的數(shù)值模擬方法、一維有限元模擬管道瞬變流、lb方法在模擬水電站水擊中的應(yīng)用等.

該文介紹了具有長(zhǎng)引水隧洞電站調(diào)壓室組合涌波計(jì)算方法,并以白瀨電站為例,介紹如何選擇最不利的組合涌波疊加工況

屈布利斯水電站的新型沖擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪 格筒ih／n．垮簡(jiǎn)n．哈塞、>』木丁7{：、。j 主題詞大型水電i堂芝!主查查竺豎，新型式優(yōu)化設(shè)計(jì)。苧三√水車乇布 瑞士屈布利斯水電站年平均發(fā)電量為檢查過(guò)程中曾進(jìn)行過(guò)修理(焊接或研磨)．未 230gwh．其中夏季發(fā)電量約占65．冬季發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞這些機(jī)組的轉(zhuǎn)輪以前都裝有 占3j。約有165g~vh的多相交流電和加強(qiáng)環(huán)．新安裝的轉(zhuǎn)輪無(wú)此環(huán)．所以平均效 65gwh的單相交流電用于雷蒂謝鐵路和瑞率增加2．5。 士聯(lián)邦鐵路。為了進(jìn)行更新轉(zhuǎn)輪工作．本持發(fā)電站股 屈布利斯水電站建于l9j9～j922年．份公司(b6nderkraftwerkeag)給了瑞士東 裝有三臺(tái)10mva的多相交流機(jī)組．二臺(tái)北發(fā)電站骰份公司(nok)一項(xiàng)工程合同．水 l

冶勒電站安裝的水全國(guó)紀(jì)錄機(jī)單機(jī)容量120mw額定水頭580m,是至今為止亞洲最大的沖擊式機(jī)組。其配水環(huán)管安裝是整裝個(gè)水輪機(jī)埋件安裝的重點(diǎn)和難點(diǎn),本文將對(duì)配水環(huán)管的安裝調(diào)整作詳細(xì)的說(shuō)明。供今后同類機(jī)型安裝時(shí)借鑒。

聽命河水電站運(yùn)行水頭范圍為875.20～921.50m,已經(jīng)超過(guò)了混流式水輪機(jī)的運(yùn)行范圍極限,只能選擇沖擊式水輪機(jī)。沖擊式水輪機(jī)是按照動(dòng)量定理進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的,與反擊式水輪機(jī)做功方式不同,因此,其選型的計(jì)算方法有自身的特點(diǎn),在保證單位轉(zhuǎn)速的條件下還需考慮轉(zhuǎn)輪直徑d_1與噴嘴直徑d_0之比m值的合理性。本文通過(guò)對(duì)聽命河水電站水輪機(jī)的選型計(jì)算,對(duì)超高水頭段沖擊式水輪機(jī)選擇進(jìn)行探討。

伴隨社會(huì)的全面發(fā)展以及現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快,電力行業(yè)得到了穩(wěn)固發(fā)展。水電是電力生產(chǎn)的重要組成部門,為社會(huì)發(fā)展需要的電力資源貢獻(xiàn)了不可忽視的力量。沖擊式水輪機(jī)是水電站保持正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié),伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,高水頭水電站應(yīng)運(yùn)而生,與此同時(shí),沖擊式水輪機(jī)開始呈現(xiàn)容量大增、噴嘴諸多的發(fā)展態(tài)勢(shì)。為適應(yīng)水電站技術(shù)不斷更新的生產(chǎn)實(shí)際,對(duì)傳統(tǒng)的沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器技術(shù)進(jìn)行整理和回顧是促進(jìn)水電站新發(fā)展的畢經(jīng)之路,希望通過(guò)文章的闡述,對(duì)沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器技術(shù)的改進(jìn)、創(chuàng)新提供借鑒。

隨著高水頭水電站的大力開發(fā)和應(yīng)用,沖擊式水輪機(jī)不斷向著大容量多噴嘴方向發(fā)展,適應(yīng)沖擊式水輪機(jī)組控制特性的專用調(diào)速器應(yīng)運(yùn)而生,且技術(shù)發(fā)展迅速。通過(guò)我國(guó)第1座高水頭電站———云南以禮河水電廠在不同時(shí)期具有代表性的沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器的運(yùn)行實(shí)踐,回顧和總結(jié)近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器技術(shù)的發(fā)展歷程,匯報(bào)作者多年來(lái)對(duì)沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器研究的體會(huì)和認(rèn)識(shí),希望對(duì)沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器的規(guī)范、選型和應(yīng)用有所幫助。

以禮河水電站3、4級(jí)站水輪機(jī)調(diào)速器改造順利完成并取得了良好的效果。改造采用武漢長(zhǎng)江控制設(shè)備研究所研制的pcc系列cjt4/2型四噴針沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器。改造的沖擊式水輪機(jī)組的折向器采用水壓關(guān)機(jī),該調(diào)速器對(duì)折向器的控制策略很有代表性,對(duì)同類型調(diào)速器的設(shè)計(jì)具有參考意義。

阿鳩田水電站四噴四折單元控制式?jīng)_擊式水輪機(jī)調(diào)速器,在大型多噴嘴沖擊式水輪機(jī)的成功應(yīng)用,說(shuō)明了噴針與折向器獨(dú)立控制而不協(xié)聯(lián)的控制方式是多噴嘴沖擊式水輪機(jī)調(diào)速器的理想選擇。折向器取消協(xié)聯(lián)而根據(jù)轉(zhuǎn)速和工況進(jìn)行快速啟閉保護(hù),多噴嘴采用單元控制并進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的實(shí)施方案大大提高了調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)、穩(wěn)定性和可靠性,深受用戶好評(píng)。

厄瓜多爾科卡科多辛克雷水電站(筒稱:ccs水電站)安裝了8臺(tái)套單機(jī)容量為205mva的沖擊式水輪機(jī)組，機(jī)組型號(hào)為:cj1176n-l-334.9/6x28。根據(jù)ccs水電站結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及對(duì)噴嘴射流中心到轉(zhuǎn)輪切圓中心偏差的高精度要求，本文主要介紹沖擊式水輪機(jī)組噴嘴調(diào)整、測(cè)量、安裝施工程序，并總結(jié)出高水頭、大容量、多噴嘴沖擊式水輪機(jī)噴嘴安裝方案。

本文對(duì)響洪甸電站水泵水輪機(jī)過(guò)渡過(guò)程計(jì)算進(jìn)行研究,對(duì)奧鋼聯(lián)所選擇的25種工況,一一進(jìn)行對(duì)比計(jì)算,計(jì)算結(jié)果十分近似。

本文介紹了涔天河水電站大波動(dòng)水力過(guò)渡過(guò)程電算的工況選擇及計(jì)算成果,分析并確定水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算控制值和設(shè)計(jì)值。工況選擇時(shí)涵蓋全水頭范圍運(yùn)行,并需要與實(shí)際運(yùn)行工況相近,了解典型工況規(guī)律,以便利用典型工況快速進(jìn)行洞徑比選、機(jī)組飛輪力矩敏感性分析及導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律優(yōu)化等。

云南那邦水電站裝設(shè)3臺(tái)立軸沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組,水輪機(jī)系立軸微機(jī)單元控制直流內(nèi)控型油操作6噴嘴沖擊式水輪機(jī),水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、噴嘴從奧地利安德利茲公司進(jìn)口,在安裝過(guò)程中,嚴(yán)格按照安德利茲公司技術(shù)要求進(jìn)行,其噴嘴調(diào)整方法與目前國(guó)內(nèi)普遍調(diào)整方法相比,具有操作簡(jiǎn)單、調(diào)整精度高等特點(diǎn)。

本文以一個(gè)沖擊式(切擊式)水輪機(jī)水斗實(shí)例造型為基礎(chǔ),闡述了水輪機(jī)水斗的造型思路、方法及步驟,明確了造型中的難點(diǎn)及需要注意的事項(xiàng)。使沖擊式水輪機(jī)實(shí)現(xiàn)流體分析計(jì)算、強(qiáng)度分析及數(shù)控加工成為可能,為沖擊式水輪機(jī)的國(guó)產(chǎn)化打下基礎(chǔ)。

在中小型沖擊式水輪機(jī)中,常規(guī)配置ydt等電液調(diào)速器;近些年調(diào)速器廠家研制出了沖擊式水輪機(jī)專用調(diào)速器,已在不少高水頭電站中投入使用,運(yùn)行效果比較理想;通過(guò)對(duì)比兩類調(diào)速器的使用情況,簡(jiǎn)要談?wù)勈褂脤Ｓ谜{(diào)速器的一些體會(huì)。