模型試驗(yàn)結(jié)果分析論述李家峽水電站水輪機(jī)的運(yùn)行

簡(jiǎn)要介紹了二灘水電站水輪機(jī)模型試驗(yàn)的主要項(xiàng)目、測(cè)試結(jié)果、使用標(biāo)準(zhǔn)、模型向真機(jī)轉(zhuǎn)換的方法、換算結(jié)果以及模型試驗(yàn)的一些特點(diǎn)。試驗(yàn)表明，水輪機(jī)模型試驗(yàn)的各項(xiàng)記錄、成果是真實(shí)、有效的，試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)基本滿足合同和ｉｅｃ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

本文就李家峽電站水輪機(jī)的制造工藝進(jìn)行了總結(jié),并介紹了其主要零部件的加工方法。

巖灘水電站和李家峽水電站在機(jī)組運(yùn)行半年至兩年的時(shí)間內(nèi)，幾臺(tái)機(jī)組的水輪機(jī)相繼出現(xiàn)了轉(zhuǎn)輪葉片與上冠間焊縫和葉片與下環(huán)間焊縫的開(kāi)裂。造成或引發(fā)轉(zhuǎn)輪裂紋的原因很多，但主要是制造和運(yùn)行方面的原因，如鑄造及焊接質(zhì)量、焊后熱處理未能消除較大的內(nèi)應(yīng)力、運(yùn)行時(shí)機(jī)組的振動(dòng)等。筆者提出了根據(jù)各電站不同情況避開(kāi)不利水頭、避開(kāi)機(jī)組振動(dòng)區(qū)運(yùn)行、增大尾水補(bǔ)氣強(qiáng)度等措施，并介紹了這兩個(gè)電站轉(zhuǎn)輪裂紋的處理辦法，可供有關(guān)人員參考。

本文主要就水電站水輪機(jī)模型的驗(yàn)收試驗(yàn)，展開(kāi)了相關(guān)的分析與研究工作，首先就模型試驗(yàn)臺(tái)的標(biāo)定予以了詳細(xì)的介紹說(shuō)明，進(jìn)而針對(duì)水輪機(jī)驗(yàn)收試驗(yàn)展開(kāi)了深入的研究，結(jié)合本次研究，最終提出了一些具體的驗(yàn)收指標(biāo)，主要包括了效率驗(yàn)收、水輪機(jī)出力以及流量驗(yàn)收、空化、壓力脈動(dòng)、補(bǔ)氣、導(dǎo)葉水力矩、圓筒閥以及其它相關(guān)驗(yàn)收指標(biāo)。最終希望借助于本次研究的內(nèi)容，能夠?yàn)樗娬舅啓C(jī)模型的驗(yàn)收試驗(yàn)，提供一些實(shí)際的指導(dǎo)幫助。

文章對(duì)李家峽水電站雙排機(jī)布置水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行后出現(xiàn)葉片裂紋進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),并對(duì)其裂紋成因進(jìn)行了分析,提出了轉(zhuǎn)輪葉片裂紋的具體處理措施,對(duì)今后運(yùn)行中防止裂紋的發(fā)生有一定參考價(jià)值。

針對(duì)李家峽水電站自投運(yùn)水輪機(jī)相繼出現(xiàn)轉(zhuǎn)輪葉片開(kāi)裂現(xiàn)象,對(duì)轉(zhuǎn)輪裂紋狀況進(jìn)行了調(diào)查,分析、研究了其形成原因,并從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行等角度提出了具體的預(yù)防措施。

根據(jù)蓮花水電站輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)協(xié)議的要求,該電站的水輪機(jī)采用模型驗(yàn)收的方式來(lái)確認(rèn)原型水輪機(jī)的性能。通過(guò)模型驗(yàn)收證明選用的hla551轉(zhuǎn)輪水力性能優(yōu)越。模型驗(yàn)收實(shí)測(cè)最高效率達(dá)93.33%,真機(jī)最高效率達(dá)95.30%,屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

為了檢驗(yàn)龍灘水電站水輪機(jī)模型的水力性能,進(jìn)行了水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)。其內(nèi)容包括效率試驗(yàn)、飛逸試驗(yàn)、空化試驗(yàn)、壓力脈動(dòng)試驗(yàn)、軸向水推力試驗(yàn)、蝸殼差壓試驗(yàn)、成像觀測(cè)試驗(yàn)及模型水輪機(jī)通流部件幾何形狀及尺寸檢查測(cè)量等。驗(yàn)收結(jié)果表明:龍灘模型水輪機(jī)性能及其換算到原型的水力性能滿足合同保證要求,模型的幾何型線和流道尺寸可以用于真機(jī)的設(shè)計(jì),采購(gòu)及制造。

百龍灘水電站安裝６臺(tái)燈泡貫流式機(jī)組，裝機(jī)容量１９２ｍｗ。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑６．４ｍ，其水力性能采用模型驗(yàn)收試驗(yàn)的方式驗(yàn)收，模型最高效率達(dá)９３．８％。

介紹了羊曲水電站水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪模型驗(yàn)收試驗(yàn)的主要項(xiàng)目及試驗(yàn)結(jié)果。內(nèi)容包括:水輪機(jī)出力及效率、空化、壓力脈動(dòng)(補(bǔ)氣和不補(bǔ)氣條件下)的驗(yàn)收試驗(yàn);飛逸轉(zhuǎn)速、軸向水推力、活動(dòng)導(dǎo)葉水力矩(同步和異步情況)、蝸殼壓差等試驗(yàn)以及模型尺寸檢查。驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果表明模型水輪機(jī)各項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)的重復(fù)性較好,各項(xiàng)水力性能指標(biāo)基本滿足要求。另外在文中還剖析了機(jī)組模型試驗(yàn)部分參數(shù)取值的原因,希望能夠增強(qiáng)技術(shù)人員對(duì)模型試驗(yàn)的了解。

本文簡(jiǎn)要介紹了珊溪電站水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)的情況。

為了驗(yàn)證瀑布溝水電站水輪機(jī)模型的水力性能,進(jìn)行了模型驗(yàn)收試驗(yàn)。其內(nèi)容包括儀器儀表率定、效率試驗(yàn)、出力試驗(yàn)、空化試驗(yàn)、流態(tài)觀測(cè)、裝置空化及變空化下的壓力脈動(dòng)試驗(yàn)、補(bǔ)氣試驗(yàn)、軸向水推力、蝸殼壓差、飛逸特性等試驗(yàn)。驗(yàn)收結(jié)果表明:模型水輪機(jī)性能及換算到原型的水輪機(jī)性能滿足合同要求。

本文通過(guò)對(duì)設(shè)縫、設(shè)墊層、設(shè)縫設(shè)墊層、不設(shè)墊層預(yù)設(shè)縫鋼筋不過(guò)縫的壩后背管仿真模型與不設(shè)縫不設(shè)墊層的壩后背管仿真模型試驗(yàn)的對(duì)比，總結(jié)分析了設(shè)縫設(shè)墊層對(duì)聯(lián)合承載結(jié)構(gòu)裂縫，應(yīng)力、承載比的影響。闡達(dá)了設(shè)縫設(shè)墊層的壩后背管結(jié)構(gòu)的可靠性。

介紹掛治水電站軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)模型試驗(yàn)主要成果及對(duì)試驗(yàn)合同的驗(yàn)收情況,并對(duì)原型水輪機(jī)的運(yùn)行性能進(jìn)行了初步分析和預(yù)估。

介紹大源渡水電站采用的貫流式水輪機(jī)是根據(jù)模型和真機(jī)試驗(yàn)的結(jié)果確定采用的。

黃河上游的李家峽水電站運(yùn)行15年以來(lái),水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪上出現(xiàn)多條裂隙,嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行效率,造成水資源利用效率低下,發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益大幅降低。鑒于此,本文開(kāi)展了李家峽水電站水輪機(jī)加權(quán)因子的研究：（1）分別采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、基于綜合出力系數(shù)的改進(jìn)數(shù)理統(tǒng)計(jì)法和旬電量平衡法,建立了李家峽水電站水輪機(jī)運(yùn)行加權(quán)因子計(jì)算模型;（2）以2000—2014年水電站實(shí)測(cè)運(yùn)行資料為準(zhǔn),設(shè)置了3種計(jì)算情景;（3）通過(guò)模型的對(duì)比分析,推薦基于效率系數(shù)的改進(jìn)數(shù)理統(tǒng)計(jì)法計(jì)算的加權(quán)因子為最佳方案,確定了各水輪機(jī)運(yùn)行效率的優(yōu)劣次序;（4）計(jì)算了水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪改造后的預(yù)期加權(quán)因子、機(jī)組的特征水頭和增發(fā)電量,優(yōu)選了水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪改造預(yù)期的特性參數(shù)。研究成果對(duì)于水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值,為水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪改造提供了技術(shù)支撐。

黃河上游的李家峽水電站運(yùn)行15年以來(lái),水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪上出現(xiàn)多條裂隙,嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行效率,造成水資源利用效率低下,發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益大幅降低。鑒于此,本文開(kāi)展了李家峽水電站水輪機(jī)加權(quán)因子的研究：（1）分別采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、基于綜合出力系數(shù)的改進(jìn)數(shù)理統(tǒng)計(jì)法和旬電量平衡法,建立了李家峽水電站水輪機(jī)運(yùn)行加權(quán)因子計(jì)算模型;（2）以2000—2014年水電站實(shí)測(cè)運(yùn)行資料為準(zhǔn),設(shè)置了3種計(jì)算情景;（3）通過(guò)模型的對(duì)比分析,推薦基于效率系數(shù)的改進(jìn)數(shù)理統(tǒng)計(jì)法計(jì)算的加權(quán)因子為最佳方案,確定了各水輪機(jī)運(yùn)行效率的優(yōu)劣次序;（4）計(jì)算了水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪改造后的預(yù)期加權(quán)因子、機(jī)組的特征水頭和增發(fā)電量,優(yōu)選了水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪改造預(yù)期的特性參數(shù)。研究成果對(duì)于水電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值,為水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪改造提供了技術(shù)支撐。

結(jié)合基本資料及各種計(jì)算成果,對(duì)觀音峽水電站的水輪機(jī)進(jìn)行了正確選型,并闡述了相關(guān)的選擇理由。表4個(gè)。

本文介紹了三峽右岸模型水輪機(jī)試驗(yàn)研究的基本情況,并介紹了模型驗(yàn)收試驗(yàn)的有關(guān)情況。

本文簡(jiǎn)要介紹了潮汐電站水輪機(jī)模型試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)特點(diǎn),并對(duì)潮汐電站水輪機(jī)模型試驗(yàn)裝置相關(guān)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析、探討。

文章介紹了李家峽水電站400mw混流式水輪機(jī)分瓣轉(zhuǎn)輪組合及焊接方法,經(jīng)測(cè)試,轉(zhuǎn)輪拼裝組圓后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

文章介紹了李家峽水電站400mw混流式水輪機(jī)分辨轉(zhuǎn)輪組合及焊接方法,經(jīng)測(cè)試,轉(zhuǎn)輪拼裝組圓后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。