小型水电站水轮机导叶关闭规律的优化——以猴场水电站为例

以猴场水电站为例,探讨了小型水电站水轮机导叶关闭规律的优化。在水轮机组的GD2值因制造难度等原因不能加大时,采用导叶关闭的方法,通过优化导叶关闭规律,以满足水电站水力过渡过程计算的要求,从而可以有效地解决机组甩负荷后转速上升和蜗壳进口压力上升的问题。     

吉林台二级水电站过渡过程分析研究

吉林台二级水电站因引水发电系统较长,并设有调压井。在对水电站机组调节系统的大、小波动稳定性进行了分析和优化的基础上,选择合理的调压井体型尺寸、输水系统洞径及机组GD2,并确定合理的水轮机导叶关闭规律及关闭时间。     

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     

水力机组调保计算导叶折线关闭方式优化研究

调节保证计算是水电站设计中的重要内容之一。工程中有不少改善调节保证参数的措施，其中采用导叶折线关闭方式的措施最经济，而且技术上容易实现，已在水电站中广泛采用。如何使导叶折线关闭方式中拐点的位置和导叶的关闭时间最优，是确定导叶折线关闭方式的关键。为此，采用最优化技术中的单纯形加速法对水轮机导叶折线关闭方式进行了优化计算，从而确定出折线关闭方式中拐点的位置和导叶的关闭时间，使得在此关闭方式下的压力上升值和转速上升值最小。     

导叶关闭规律对水电站流道压力分布特性影响

水电站过渡过程中,不同导叶关闭规律对流道压力值及分布特性有较大影响,特别对引水道短、断面尺寸大的坝后式水电站,可能造成同一断面的压力不均问题,危及水电站的安全。为探求不同导叶关闭规律对坝后式水电站流道压力空间分布特性的影响,以典型坝后式水电站三峡右岸水电站为研究对象,通过水电站过渡过程全流道压力特性三维数值模拟及自定义的压力特性差异分析法,对比不同导叶关闭规律下的水电站流道典型断面压力空间分布差异。结果表明:采用三段导叶关闭规律更能限制转轮最大转速,而采用两段导叶关闭规律使得流道同一断面的压力分布更为均匀,从而对流道有利,能保证水电站的安全稳定运行。     

大河沿渠首水电站引水系统水力过渡过程分析研究

大河沿渠首水电站因引水发电系统较长,并设有调压阀及超压泄压阀。在对电站机组调节系统的大、小波动稳定性进行分析和优化的基础上,选择合理的调压阀和超压泄压阀尺寸、输水系统洞径及机组GD2,并确定合理的水轮机导叶关闭规律及关闭时间。     

导叶关闭速度对尾水管流场影响的数值模拟

在水电站的运行过程中,由于各种原因造成工况转换,在活动导叶关闭过程中,导叶的关闭速度对水压力的上升以及转速的上升有很大影响。采用软件Fluent14.0,基于动网格技术对混流式水轮机工况转换中导叶关闭过程进行瞬态数值模拟,对导叶关闭过程中尾水管内部的流场进行模拟,对比分析不同导叶关闭速度下尾水管内部流场的影响。计算结果显示在同一种导叶关闭规律下导叶关闭速度越慢尾水管中水流流态越紊乱,对尾水管的危害越大。     

长引水系统水电站的过渡过程计算

一、概述混流式水轮机通常用于200～1,500英尺水头,是用导叶调节水轮机流量控制机组的转速和功率的。长引水系统的水电站,调节过程中水锤值较高,若延长水轮机的关闭时间,虽可适当减小水锤压力,但又使水轮机转速上升值增大。为了使作用于压力水管上的     

增容改造水电站关闭规律优化及运行限制条件分析

对于增容改造的水电站,原导叶关闭规律不一定能够适应新机组的运行要求。需要根据改造后的实际条件,对导叶关闭规律进行复核优化,并对运行限制条件进行分析界定。本文通过某增容改造电站导叶关闭规律的计算优化过程,重点说明优化时的风险点和注意事项,提出保证改造后电站安全稳定运行的限制条件。     

水电站长引水道系统导叶折线关闭规律的优化

在长引水道系统中,由于水流惯性大,调压室水位波动周期长、衰减慢且振幅大,导致蜗壳进口最大压力受水锤压力与调压室涌浪压力两方面控制,后者主要受调压室体型控制,故水电站长引水道系统应结合调压室体型优化进行机组导叶关闭规律的优化.对水电站长引水道系统进行机组导叶关闭规律优化时,考虑到调压室涌浪对蜗壳进口最大压力的影响,在选择直线关闭规律时应对涌入调压室的流量及通过机组导叶的流量进行合理分配,在此基础上进行两段折线关闭规律的优化,根据两种关闭规律下通过机组导叶的流量相等可计算出第2段折线的斜率,这样只需对折点及第1段折线的斜率进行试算,减小了试算工作量.     

水电站过渡过程机组活动导叶关闭规律研究

水电站过渡过程控制策略对水电站运行管理具有重要意义和价值,是减少水电站运行安全事故的重要工程技术手段。本文以辽宁省桓仁水电站为例,通过仿真计算提出以5s处为拐点,以20s为关闭总时长,并且在拐点处关闭40%的两段关闭规律为活动导叶关闭的最优规律,为桓仁水电站改善过渡过程质量提供依据,可供类似工程参考。     

水布垭水电站过渡过程分析研究

清江水布垭水利枢纽是清江干流梯级开发最上一级水电枢纽工程.电站具有多年调节性能,建成后将在华中电网中承担调峰、调频和补偿调节任务.可研阶段,机组调节保证值接近规范规定值的上限,招标设计阶段,在对电站机组调节系统的大波动稳定性进行了分析和优化的基础上,选择了合理的水轮机和导叶接力器的关闭规律以及关闭时间,并对水轮机安装高程进行了优化.     

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。     

长管道小型水电站的调压阀选型计算

当水轮发电机组甩负荷时,调速器控制水轮机活动关闭导叶,压力管道内产生压力,机组转速上升。对于压力引水管道较长的电站,改变导叶关闭时间,就不一定能同时使压力和转速上升都控制在允许的范围之内。使用调压阀的作用在于:在机组甩负荷、导叶快速关闭的同时相应地打开泄流通道,从而降低水锤压力上升,待导叶全关后,再缓慢关闭,使引水管道的流量变化缓慢,防止引水管道水压升高及机组转速过高。导叶关闭时间T_w≤12s的中小型电站采用调压阀代替调压井后,不但能够节省投资、缩短工期,而且调压阀的布置还不易受地质、地形等条件限制。     

五一桥水电站机组水轮机技术改造探析

以五一桥水电站为例,在进行五一桥水电站技术改造必要性分析的基础上,重点从转轮长短叶片组合、扩容改造水轮机转轮参数、水轮机结构设计等方面进行了水电站机组水轮机扩容改造探讨.水电站机组水轮机扩容改造后的运行实践表明,机组运行振动、转轮和导叶空蚀、轴承和导叶漏水等问题均得到有效解决,机组运行的稳定性及运行效率显著提升.     

无活动导水叶水轮机在水电站的应用

本文论述国内外水电站工程实例,证明水轮机不设置常规的活动导水叶和调速器,用蜗壳进口阀、弧形闸门、平板闸门或尾水闸门控制水轮发电机组,不仅可以在中小型水电站采用,在百万千瓦以上的大中型水电站也可采用。有条件地应用无活动导叶水轮机,可以简化设备,降低成本、减轻运行与维修工作量,效益显著。国外多座水电站采用无活动导水叶水轮机,并有数十年的运行实践,值得国内借鉴。 目前应用的无活动导水叶水轮机多为贯流式和多级混流式水泵水轮机两种机型。法国应用无活动导水叶水轮机最多。我国于70年代末在京密引渠梯级电站,曾对轴流定桨式水轮机做过无活动导叶及取消活动导水叶运行试验,并取得一些经验。     

水轮机导叶两段关闭规律的优化研究

本文通过仿真计算优化了水轮机导叶两段关闭规律,分析了快关段的时间、开度以及总关闭时间对过渡过程的影响,这对在实际电站运行中选择合适的导叶关闭规律能起到指导意义。     

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。     

水轮机导叶关闭规律对大波动过渡过程的影响分析

 在对水电站过渡过程进行调节保证计算过程中,利 用Matlab软件编制的水电机组仿真程序,探讨了导叶两段关闭过程中3个关键因素,即第一 段关闭时间、第二段关闭时间和导叶位置拐点开度对机组转速和蜗壳水压的影响。根据实 例计算结果得出的曲线图,分别确定了第一段关闭时间为6 s,第二段关闭时间为12 s,导 叶位置拐点开度为65%。所得参数优化了导叶关闭规律,有效地解决了在甩负荷过渡过程中 机组转速上升和蜗壳水压上升之间的矛盾。      

石头河水电站机组改造中导叶关闭方式的优化

石头河水电站扩容改造过程中遇到水力过渡过程问题,严重影响了水电站的运行安全及运行质量。为了解决这一问题,采用数值模拟技术和方法,在进行大量分析计算的基础上,对不同工况下导叶关闭方式进行了技术优化,给出了1#~3#机组优化后的导叶两段直线关闭的相关技术参数,提出了4#机组在4台机组全运行、1#~3#机组甩全负荷的工况下限制运行的建议。经技术优化后,整个水电站扩容改造达到了调节保证标准的要求,有效地解决了机组甩负荷时转速上升和蜗壳水压力上升的问题,提高了水电站运行的安全性和稳定性。