具有长引水系统的转桨式水轮机过渡过程计算

在水电站设计中,以新型调压阀及其控制系统替代传统调压井具有显著经济效益。基于自行研制的带调压阀的水轮机调速器实时仿真系统和包含水轮机、发电机、引水系统、水轮机调速器等环节在内的水轮机调节系统过渡过程计算软件,采用水轮机流量、力矩特性矩阵法表征水轮机动态特性,建立了刚性水击条件下一洞多机输水系统的数学模型;对带有主配压阀非线性特性的PID调速器,建立了带调压阀的转桨式水轮机调节系统数学模型。研究表明：通过计算只要保证水轮发电机组启动、空载扰动、带负荷、甩负荷自动调节工况下,水轮机调节系统过渡过程满足稳定运行要求,水电站就可以采用调压阀而不设调压井。最后,计算了某具有长引水系统的转浆式水轮机过渡过程,该电站水流惯性时间常数高达27 s,装有2台转桨水轮机、1台定桨式水轮机。计算结果表明,以调压阀代替调压井后,该水轮机调节系统稳定,满足调节保证要求。     

调压井底孔对水轮机调节系统过渡过程的影响

调压井是水电站建设的重要工程措施,本文在对带调压井的水轮机调节系统开展的计算分析中,采用流量、力矩的特征矩阵法描述水轮机特性、详细考虑了水轮机调速器非线性特性（如主配压阀速度特性、接力器开关时间整定引起的严重的非线性特性等）,用实际甩负荷过渡过程算例说明调压井底孔阻尼对水轮机调节系统振荡特性的衰减、调压井内水位涌升的重要影响。     

乌兹别克斯坦某水电站以调压阀代替调压井的研究

采用的以调压阀代替调压井技术,解决了乌兹别克斯坦卡姆奇克水电站因地质环境等因素不利于建造调压井的困难,同时节省了土建建设投资。通过对调压阀的选型计算和带有调压阀系统的过渡过程计算的综合对比分析,机组转速上升、水压上升、稳态转速摆动值及调节时间均满足GB/T9652和IEC60308《水轮机调速系统试验国际规程》中的有关规定要求。完全可以使用调压阀来代替调压井对水轮发电机组进行调节,并从各个方面都具有明显的优势。     

水轮发电机组防飞逸装置的创新及应用

<正>水电站的水轮发电机组经常会受到各种原因影响突然出现甩负荷现象,在甩负荷之后,随着调速器的动作和水轮机导水叶的关闭,会使水轮发电机组的转速升高和引水系统的水击压力升高,出现大波动过渡过程,这种过程将危及水电站的安全。为了改善这一过程,曾采取增加水轮发电机组的转动惯量(CD2)、在水电站输水管道上设置调压室或调压井,在水电站厂房内装置调压阀、改变水轮机导叶的关闭规律、设置水阻等措施,但这些措施常常受到适应条件的限制,总存在一些不大令人满意的问题。为解决水轮发电机组在甩负荷之     

大型水轮发电机组轴系非线性瞬态响应分析

以某电站水轮机组为例,建立了水轮发电机组主轴系统动力特性计算的非线性模型,在考虑发电机电磁拉力、水的附加惯性的基础上,同时考虑了水轮机转轮水激力的非线性对水轮机组振动的影响。采用Riccati传递矩阵法和Newmark-β法相结合的方法,对该机组轴系的非线性动态特性进行了比较计算分析,给出了计算结果和讨论,为以后对大型水轮发电机组的轴系动力特性分析提供了参考和技术支持。     

毛家河水电站水轮机调压方案比选

本文结合毛家河水电站实际情况,根据水轮机调压阀流量与时间关系的假设,计算各工况下调节特性、流量与时间变化,机组最大压力上升率和最大转速上升率等参数,并对调压井工程量及投资进行了估算,经过水轮机调压阀和调压井两种方案比选,确定采用水轮机调压阀方案经济、合理。     

缅甸德铁水电站水轮机调节保证计算研究

缅甸德铁水电站为引水式电站,引水系统长约730 m,未设置调压井,安装3台38.5 MW的混流式水轮发电机组。本文根据电站引水系统和水轮发电机组的特性,以雇主要求为原则,进行了水轮机调节保证计算,通过分析引水系统水流惯性、机组惯性和调速系统关闭规律之间的关系,提出了水轮机调节保证值,确保电站安全稳定的运行。     

水轮机调节系统动态特性的计算

主要研究了水轮机调节系统动态特性计算核心问题,如带调压井的水轮机调节系统稳定性;过渡过程极点分布;品质分析;给出了建议的计算分析方法。明确指出调压井时间常数对水轮机调节系统动态特性影响的重要性。     

KYET水电站调压方式设计优化及关键技术

在KYET水电站早期设计阶段,针对长7 100 m的发电引水系统水力过渡过程,研究比较了调压井、气垫式调压室、调压阀等型式,初步推荐采用调压井作为调压方式。随着工作的深入,认识到采用调压阀替代调压井是可行的。利用水力过渡过程计算分析了带有调压阀的水轮机调节系统在一次调频、大/小波动工况的表现,并采用带调压阀的机组调节仿真试验系统进行了复核研究。基于计算和试验成果,进行了调压阀选型、布置和防抬机复核,并开展了优化方案效益分析。结果表明,该水电站采用调压阀方案能够解决机组转速和水道压力上升问题,满足机电设备和水工建筑物的运行和安全要求,以调压阀替代调压井是可行的,其经济、社会和生态效益显著。     

带调压阀控制的水轮机微机调速器的应用

介绍了YWT—SC型带调压阀控制的水轮机微机调速器的系统结构及其在宣平溪二级水电站的应用。钢管压力和蜗壳压力作为控制变量之一被引入调速系统，使水轮发电机组的运行更加安全可靠。该型调速器的成功投运有助于中小型水电站用调压阀替代调压井，具有一定工程有效性。     

基于Hopf分岔的变顶高尾水洞水电站水轮机调节系统稳定性研究

运用Hopf分岔理论对变顶高尾水洞水电站水轮机调节系统的稳定性进行研究。首先建立水轮机调节系统非线性数学模型,其中改进的引水系统动力方程可更准确描述变顶高尾水洞明满流分界面运动特性,据此模型进行非线性动力系统Hopf分岔的存在性、分岔方向等的分析,推导得到系统发生Hopf分岔的代数判据;然后利用代数判据绘制了系统的稳定域,并分析了系统在不同状态参数下的稳定特性;最后利用稳定域分析了变顶高尾水洞在机组负荷调整下的稳定性工作原理。结果表明:变顶高尾水洞水电站水轮机调节系统的Hopf分岔是超临界的;明满流引起的水流惯性变化在机组减负荷时对系统的稳定性有利、增负荷时对系统的稳定性不利,明流段水位波动的作用对于系统的稳定性在增、减负荷下都是有利的。     

基于MATLAB的水轮机调节系统仿真

对水轮机调节系统建立数学模型,利用美国Mathworks公司的MATLAB软件,对通常的水轮机调速器水电站试验项目(空载频率波动、空载扰动、甩负荷)进行初步的仿真。     

孤立电网水轮发电机组多变量综合控制器研究

从发电机励磁、调速控制方式入手，在分析了传统综合控制器特点之后，给出了运用非线性逆系统方法实现发电机综合控制的方法，并进行了实验室仿真。仿真结果表明:与传统的常规单变量控制器相比，基于逆系统的综合控制方法不仅能够提高发电机在暂态情况下的系统稳定性，而且能提高电压控制精度。     

调节对象参数和运动特性随工况变化的分析

水轮机调节对象的许多参数都是随运行工况变化的。以调节对象线性化模型为基础，从1个实例计算人手，计算了不同工况下水轮机传递系数和发电机6个参数的变化情况，进而计算这些参数变化对捌节对象特征根的影响。通过汁算表明，其水力振荡衰减速度与出力有关．而系统的其他运动特性随工况变化较小。     

基于数字插装阀技术的调速系统在水电工程中的应用优势——以白俄罗斯维捷布斯克水电站为例

针对工程实践中灯泡贯流式机组因低水头、大流量、机组转动惯量小而难以控制等问题,以白俄罗斯维捷布斯克水电站机组调速系统为研究对象,介绍了基于数字插装阀技术的调速系统结构和基本原理,分析了数字插装阀技术解决上述问题的相关策略和优势。详细地分析了维捷布斯克水电站调速系统在解决甩负荷过程中过速及低频灭磁问题的有效方法,梳理了插装阀技术在水电站调速系统中应用的优势。结果表明数字插装阀技术作为一种新型调速器控制技术,在解决贯流式机组难以控制等问题中具有较好的工程应用价值。     

水电站调压阀的选择

针对中低水头混流式水电站不设调压井,改在蜗壳前端设调压阀的特点,从电站主机选型参数,并通过详细的调压阀选型参数计算,论述了一个电站的调压阀选型计算过程,为相似电站的调压阀选择提供参考。     

水轮机调节系统控制策略发展与应用

概述了水轮机调节系统的特点及其调速器的发展,着重介绍了PID控制、自适应控制和智能控制的特点及其在水轮机调节系统中的应用.提出将多种控制策略相结合形成复合控制,将是水轮机调节系统控制策略的发展方向.     

三河口水利枢纽厂房联合布置

根据工程供水、调蓄和发电的任务要求,三河口水利枢纽厂房需要装配水泵水轮机、常规水轮机和减压调流阀,分别修建泵站、电站与供水阀室三个建筑物的分离方案布置难度较大、工程量大、投资高,而且分离方案泵站运行时间短,泵站设备长期属于待运行状态,维护管理费用高。为了将其合理地布置于厂房内,针对机组及减压调流阀的选型进行了研究,同时对本工程的运行特点以及水泵水轮机在本工程中的使用条件进行了分析,最终选取了将水泵水轮机机组、常规机组、供水阀布置于一个厂房的方案。此方案具有减少工程投资、提高机组效率、方便运行管理、提高调水灵活性等特点,可以为类似工程参考。     

进口感压阀在龙滩水电厂调速系统中的应用

龙滩水电厂水轮机调速系统的液压油泵组由工作泵和增加泵组成,工作油泵选用了常规的定值启动方式,而增压泵选择了连续运行方式,通过液压感压阀实现增压泵负载、空载的状态切换。向压油罐补油或向集油槽排油。控制状态切换的核心设备采用了ALSTOM公司生产的液压感压阀,文章主要对感压阀结构及工作原理进行介绍,供同类水电厂及设计单位参考。