内特性模拟法在山口水电站防抬机中的应用

水轮机组甩负荷时,经历制动工况及水泵工况,并在导叶开度为0时,出现最大的反向水推力。此外对吸出高度为负且Hs较大的水电站,反向水锤也会引起较大的冲击力,两者都形成机组的抬机力。由水泵工况引起的抬机力计算,目前尚无精确算法。该文以山口水电站为例,求解过渡过程的内特性法进行动态模拟,发现可以选择合适的关闭规律,有效抑制抬机力。     

低水头水电站调节保证计算

装设轴流式水轮机的低水头水电站,当机组甩负荷关机时,常常发生抬机事故。通过调节保证计算,选择最佳的导叶关闭规律,以降低机组上升速率,使负轴向力不超过机组转动部分的重量,或防止水柱中断以减小反水锤抬机力,从而保证机组的安全运行。众所周知:低水头水电站的引水管路和尾水管路都较短,水锤计算可以采用刚性水锤理     

电站运行大课堂

七、水轮机的抬机现象及预防措施，水轮机的水锤现象及防止和减轻水锤危害的措施 1．水轮机的抬机现象是如何形成的？有什么后果？运行中怎样防止抬机？ 水轮机在甩去负荷时，尾水管内出现真空，形成反水锤，同时水轮机进入水泵工况产生水泵升力，并由此产生反向轴向力，只要反向轴向力大于机组转动部分的总重量，就会使机组转动部分被抬起一定高度，此现象称为抬机。抬机现象常见于低水头且具有长尾水管的轴流式水轮机中。     

电站运行大课堂

七、水轮机的抬机现象及预防措施，水轮机的水锤现象及防止和减轻水锤危害的措施 1．水轮机的抬机现象是如何形成的？有什么后果？运行中怎样防止抬机？ 水轮机在甩去负荷时，尾水管内出现真空，形成反水锤，同时水轮机进入水泵工况产生水泵升力，并由此产生反向轴向力，只要反向轴向力大于机组转动部分的总重量，就会使机组转动部分被抬起一定高度，此现象称为抬机。抬机现象常见于低水头且具有长尾水管的轴流式水轮机中。     

水轮机的抬机现象及预防措施,水轮机的水锤现象及防止和减轻水锤危害的措施

1.水轮机的抬机现象是如何形成的?有什么后果?运行中怎样防止抬机? 水轮机在甩去负荷时,尾水管内出现真空,形成反水锤,同时水轮机进入水泵工况产生水泵升力,并由此产生反向轴向力,只要反向轴向力大于机组转动部分的总重量,就会使机组转动部分被抬起一定高度,此现象称为抬机.抬机现象常见于低水头且具有长尾水管的轴流式水轮机中.     

转桨式机组防飞逸保护

转桨式水轮机在工况改变时,抬机现象屡屡可见。这种情况,不仅甩负荷时,而且在正常运行机组没有从系统中解列紧急关闭导水叶时也会发生。莫斯科土建学院在古比雪夫水电站进行的试验表明,水轮机处在水泵工况时,转速、导叶开度、转轮叶片转角的某种组合关系,亦可能发生抬机。     

抽水蓄能电站中球阀协同导叶关闭的水力瞬变过程控制方式

为了降低抽水蓄能机组水轮机工况甩负荷时蜗壳压力上升值和压力脉动值,应用了球阀协同导叶关闭的流量控制方式。于2012年在蒲石河大型抽水蓄能电站,进行了水轮机工况甩负荷过渡过程球阀参与导叶控制方式的现场试验。针对这一流量控制方式,利用内特性法预测了在甩负荷过渡过程中各动态参数的瞬变规律,预测的机组转速上升最大值与试验值的相对误差为2.11%,预测的蜗壳压力上升最大值与试验值的相对误差为0.74%,从而验证了内特性方法的合理性;同时证明,只要合理地选择导叶与球阀的控制规律,即可显著改善水泵水轮机装置水轮机工况甩负荷过渡过程的动态品质,降低抽水蓄能电站引水系统的水压上升值。     

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。     

水轮机流道非恒定流对过机鱼体影响研究

基于鱼类借助水轮机流道下行过坝时成活率较低的背景,在利用视频分析技术捕捉草鱼幼鱼通过模型轴流式水轮机下行典型路径的基础上,结合CFD数值模拟技术对水轮机流道非恒定流对过机鱼体的影响进行深入研究。结果表明,水轮机过渡过程中导叶关闭时间与过机鱼体的损伤概率有一定的相关性。随着水轮机导叶关闭时间的延长,鱼体通过水轮机下行的受压力损伤概率降低,但受压力梯度损伤的概率增加。综合比较压力及压力梯度对过机鱼体的损伤影响,表明:导叶关闭时间延长会增加对过机鱼体造成损伤的概率。因此,对于水轮机流道有过鱼需求的水电站,在不影响稳定运行的条件下,为保护鱼体安全过机,应适当降低导叶关闭时间。研究结论可对减小过机鱼体损伤概率的水轮机优化运行提供一定参考。     

水轮机活动导叶失控原因分析及处理

葛洲坝电厂１４号机组水轮机座环下衬板被水流冲坏揭起，向上翻卷夹在导水叶之间，导致活动导水叶剪断销剪断，导叶失控，在动水关闭进水口工作闸门停机的过程中，又发生水轮发电机组抬机事故，经分析后找出了事故原因，并采取了技术处理。     

水轮机抬机原因分析及对策

姚庄水电站试运行过程中,其两台机组在事故停机时均存在严重的抬机现象。造成抬机的原因有两种,一是尾水管内发生反向水击;二是水轮机处于轴流泵工况。分别分析了这两种情况下抬机的物理过程和处理对策。姚庄水电站抬机是因为轴流泵工况和尾水管反向水击同时存在,只是在不同水力条件下,两者影响程度不同。故将原事故情况下由电磁阀动作关导叶改为由开度限制伺服马达关导叶,解决了轴流泵工况造成抬机。同时,对顶盖上的真空破坏阀进行了调整,有效地防止了抬机现象,收到了良好的效果。     

高水头混流式水轮机减负荷瞬态流动特性研究

为了平衡和补偿间歇性可再生能源不定时并网对电网的不利冲击,水轮机不得不频繁地经历减负荷瞬态工况转换过程,从而诱发水轮机内部不稳定的压力脉动及涡流结构。基于多面体网格及动网格技术,开展了高水头混流式水轮机导叶关闭减负荷过程水轮机特征参数响应、压力脉动及涡流演化特性的数值模拟工作。研究发现,采用压力边界条件获得的水轮机水头与试验结果吻合较好,流量结果可信度高。负荷变化过程中,无叶区压力脉动相对变化趋势与导叶运动规律一致,且幅值变化不大。导叶开始及停止运动,引起尾水管内的压力信号发生突变,并逐渐形成低频周期性压力脉动。涡带运动诱发的不稳定压力脉动,是转轮轴向水推力形成的主要原因。在导叶闭合过程中,强度较小的轴对称涡带首先沿轴向和径向拉伸,随后沿轴向收缩。导叶停止运动进入部分负荷工况,直涡结构进一步收缩,演变为细长状双螺旋结构,最后双螺旋涡结构合并成强度较高的单一螺旋状涡带。此外,水轮机负荷的减小使尾水管内出现回流,漩涡运动等不稳定现象。     

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．     

大型低扬程泵站的停机过渡过程研究

本文针对大型立式轴流泵停机过渡过程中可能出现的不安全因素,对具有直管式出水流道的大型立式轴流泵进行建模,采用VOF技术计算模拟,使用UDF功能模拟快速闸门关闭过程,并对现场导叶处压力脉动进行同步动态测量,以验证数值分析结果的准确性。结果表明:轴流泵机组在停机过程中会依次进入水泵工况、制动工况、水轮机工况;在快速闸门关闭后,叶片力矩与叶片轴向力会发生明显振荡,易诱发抬机事故。研究结果对泵站安全生产具有指导意义。     

水电站的水力机械过渡过程(二)过渡过程中的水力机械工况和参数

一、水力机械的暂态工况和圆特性水力机械参数的改变对水电站和抽水蓄能电站的过渡过程有很大影响,这些水力机械参数有:决定压力管道水锤的流量;确定甩负荷时机组转速差的转轮力矩;并入电力系统运行时有功功率改变的速动性以及水轮机和水泵工况的机组起动时间。另一些参数也是重要的:转轮的轴向力;流道中不同地点的压力以及转轮桨叶和导叶上的作用力。众所周知,上述的水轮机参数取决于水轮机的工况,即水轮机的运动学的条件,它可写     

一种电液调速器的故障保护电路

水轮机的电液调速器(电调)在实际工作中曾出现过当电气装置中的任一电气回路故障(如运算放大器、二极管、三极管等开路或断路)时,均有一极限输出信号,使导叶紧急关闭,甩去全部负荷,严重危及电站安全生产。     

潮州供水枢纽西溪电站水轮机过渡过程

叙述了对潮州供水枢纽西溪电站水轮发电机组甩负荷过渡过程的计算过程,核准了机组甩负荷时导叶前最大压力上升与机组速率上升,确定了甩负荷时导叶、浆叶的最优关闭规律。     

转桨式水轮机导叶失控问题的研究

前言水轮机导叶失控现象在许多水电站是屡见不鲜的究其原因有二:一是调速器电液转换器或电气柜控制回路故障;二是导叶剪断销剪断。前者常造成溜负荷、甩负荷、功率振荡等,后者常造成机组强烈振动甚至飞车事故。我厂8号机曾发生过一次13个导叶失控的严重事故,本文对事故原因进行了分析,并对处理经验作了总结。     

水轮机防抬措施探讨

水轮发电机组甩负荷关机，尾水管发生反向水击，是产生抬机的主要原因．利用紧急真空破坏阀及两段关闭导水叶防治抬机，存在一定的局限性，在其失效的情况下，采用向转轮室输入低压空气防治抬机，其基本思路是，当机组甩负荷导水叶快速关闭时，向转轮室输入低压空气，填补水流量减少而让出的空间，以减缓反向水击，防止抬机现象的发生．     

水泵水轮机"S"特性区危害及解决对策

高水头、大容量单级水泵水轮机一般在水轮机工况空载开度运行时具有较为明显的"S"特性."S"特性使机组在难以正常并网并造成由调相工况转发电运行以及水轮机工况的甩负荷停机过程中产生不稳定运行区.预开启部分导叶法、加装导叶不同步装置(MGV)和使用单元式接力器可以较好地避开水泵水轮机的"S"特性运行区域,获得较理想的运行效果.