低水头大流量水电站机组选型问题浅析

众所周知,低水头水电站可选用的机型可以是轴流式、轴伸贯流式或灯泡贯流式等机型。笔者就鹿寨县里定水电站机组选型问题对上述机型从技术经济指标,运行管理,施工工期等方面与有关专家进行了充分的比较论证。对选用轴伸贯流式水轮发电机组达成共识。现从三方面进行分析：１　技术经济轴伸贯流式机组是一种适用于低水头、大流量,且水力性能优良、结构紧凑和安装维护方便的贯流式机型。与灯泡贯流机组的主要区别是发电机部分置于流道外,即改为类似普通卧式发电机（与普通卧式发电机的区别在于多装设了一组双向轴向推力轴承）,而且刹车飞…     

灯泡贯流式水轮机甩负荷过渡过程仿真分析

我国较多的中小水电站都采用了灯泡贯流式机组的型式，这类机组具有水流惯性时间常数大、机组惯性时间常数小以及导桨叶双调节的特点，甩负荷过程中导桨叶处于非协联状态，特性更复杂，控制难度更大。特别是对于很多中小水电机组，汛期常因雷击造成机组甩负荷，需要较快的稳定带厂用电运行，给甩负荷过渡过程的控制提出了更高要求。建立了灯泡贯流式水轮机甩负荷过渡过程非线性模型，采用定桨特性曲线模拟水轮机特性，采用特征线法求解有压非恒定流方程，引入了调速器方程，实现了对甩负荷过渡过程的精确仿真。对实际灯泡贯流式机组甩负荷过渡过程进行了仿真计算：最大水头下机组最大转速上升值大于额定水头下机组最大转速上升值；最大水头下导叶前压力最大值大于额定水头下导叶前压力最大值；额定水头下尾水管进口最小压力值小于最大水头下尾水管进口最小压力值；额定水头下机组转速控制的超调量更大；各工况下在甩负荷初始阶段均出现明显的负水锤特征；甩75%额定负荷下机组转速最大值大于甩100%额定负荷下的值；甩75%额定负荷下导叶前最大压力值与甩100%额定负荷下的接近；甩100%额定负荷下尾水管进口最小压力值最小。通过本文的研究表明：对于灯泡贯流式水...     

灯泡贯流式机组厂房关键施工技术浅析

灯泡贯流式水轮发电机在25～5m水头区间转化水能效率明显优于轴流式机组,在下部结构上,贯流式厂房较立式机组厂房更简单一些,施工也相应较简单。但相对于立式机组厂房在设备、结构上的差异及施工期水流控制特点的不同,其施工具有自身的特点。在广泛收集贯流式机组研究现状的基础上,通过对贯流式机组厂房施工组织和技术措施的研究,归纳并总结出灯泡贯流式机组厂房施工的关键线路及控制性施工进度计划要点,特别是对主机段施工项目划分及各项目完成时间得出归纳性总结。     

小型灯泡贯流式机组安装的点滴体会

在我县的高、中水头水力资源已接近全部开发的情况下,继续发展小水电的唯一出路是开发贯穿我县的渠江低水头水力资源。南阳滩电站在渠江上游,集雨面积31729平方公里,多年平均流量539米~3/秒,设计水头6.8米。经省水利水电勘测设计院多方案比较,最后确定选用重庆水轮机厂设计制造的GZ103—WP—275型灯泡贯流式机组,单机容量2800千瓦。通过1号机组的安装试运行,我们有以下点滴体会: 1.机组安装顺序可概括为:首先安装     

基于CATIA的贯流式水轮机过流部件的强度分析

贯流式水电站是开发低水头水力资源较好的方式,随着水力资源向低水头、大容量方向发展,越来越多的人开始深入贯流式水轮机的研究,由于贯流式水轮机特有的结构功能特性及适应的水头段,近年来的发展比较迅速,随着容量的发展,其强度分析将是重要的研究问题,灯泡贯流式水轮机是贯流式水轮机的主要类型之一。运用CATIA软件和有限元分析方法对灯泡贯流式水轮机关键部件的强度及变形量进行分析计算,从而保证灯泡贯流式水轮机的安全可靠运行。     

中小型灯泡贯流式水轮机参数的选

近年来,湖南省怀化市小水电建设领域里涌现出许多低水头径流式水电站,如中方县牌楼水电站(3×6.3 MW)、麻阳县锦江水电站(3×4.5 MW)、怀化市红岩水电站(2×5.0 MW)、芷江县长泥坪水电站(2×10 MW)、麻阳县江口水电站(3×3.5MW)等。灯泡贯流式水轮发电机组具有效率高、过流能力大的技术经济优势,与常规轴流式机组相比,约可节省电站建设费用10%,而且运行稳定、空蚀轻微,每年尚可多发电量4%左右,具有很强的竞争能力,因此在低水头径流式水电站中得到越来越广泛的应用。选择水轮机的主要工作是决定转轮型式、机组台数、额定水头、转轮直径…     

艾坝电站的轴伸贯流式机组试验成功

广东省蕉岭县艾坝电站是我国第一座低水头轴伸贯流式机组试验电站。电站设计水头7.54m,总设计流量95m~3/s,装机4×1 250kW,机组型号为CZ003—WZ—200。1、2号机组分别于1986年1月和4月投入运行,至1987年6月,1号机运行12 350h,发电1 314万kW·h;2号机运行8 826h,发电966万kW·h,两台机的运行情况良好。最近     

机组水力振动的分析与防治

电站工作水头变化较大的非转桨式水轮机容易在低水头下出现水力振动和在高水头下发生较严重汽蚀；而该电站的机组水力振动恶化的原因经分析与上、下游水位有关，故进行了以调节发电尾水位为对策的实验，积累了有益的经验。     

一起贯流式机组盘车故障分析

随着低水头径流式水电站的开发,灯泡贯流式机组凭借其投资低、安装工期短、检修方便等优势被越来越广泛地应用。广西某水电站共15台灯泡贯流式水轮发电机组,单机容量42MW,总装机容量为630MW,内江6台机、外江9台机,采用三机一变单元接线方式,是国家"西电东送"计划和实施西部大开发战略的重点项目。本文主要分析该水电站一台东电机组C级检修进行受油器检修项目,在进行盘车以确定受油器外管摆度原始数据,进行受油器更换时,检修初期第一次盘车就出现盘车困难的问题,对此进行全面检查,最终查明原因,进行了及时处理。     

我的并网经验

我站装有4台800kW，低水头轴伸贯流式水轮发电机组，经过培训，我到水电站当了一名运行工，在实际工作中发现理论知识与实际操作存在着差距。例如：教材上讲机组停机解列时，将机组的有功、无功同时降为零时，再跳出口断路器。但在实际操作中，将无功降为零的调节很容易导致“进相”，造成机组功率方向继电器动作跳闸。经过一段时间的学习和实际操作，从中总结了几条经验，与同行探讨。     

大型锥齿轮传动贯流泵机组结构选

通过淮河入海水道芦杨泵站工程机组的结构选型，介绍了大型锥齿轮传动贯流式机组的水力模型、齿轮、轴承、密封、联轴器等的特点及选用方法，阐述了大型锥齿轮传动贯流式机组具有结构简单，安装、运行、维护方便及机组运行效率高等特点。大型锥齿轮传动贯流式机组可在南水北调泵站工程、农田排灌泵站工程及城市防洪泵站工程中借鉴、应用与推广。     

贯流式机组在南水北调工程中的应用研究

根据南水北调工程中许多泵站扬程特低的特点，分析了不同结构型式的贯流式机组结构型式、水力性能和技术经济指标，指出在特低扬程的泵站可以采用轴伸贯流式、竖井贯流式和灯泡贯流式等多种结构型式，其关键在于必须解决水导轴承的材料和润滑方式以及齿轮箱的使用寿命和噪音等问题。     

基于大涡模拟的贯流式水轮机压力脉动分析

基于大涡模拟的Smagorinsky-Lilly动态亚格子模型,分别对灯泡贯流式水轮机的7个不同工况进行了非定常计算,得到了每个工况下流道内关键位置处测点的压力脉动信息。研究表明:该贯流式机组流道内压力脉动均含有转频分量,且距离转轮越近脉动越强;转轮区压力脉动最强,且脉动频率为叶片通过频率的自然数倍(5 n fn);尾水管的压力脉动主要由尾水涡带引起,叶片转频的影响可以忽略,尾水管中心区域的脉动强度大于外围;流道内压力脉动总体强度与水头和出力呈近似线性的正相关,而与流量、效率没有显著关联。     

超低水头竖井贯流式水轮机转轮数值模拟优化

结合江苏苏北某电站,研究开发了一种设计水头为2 m左右的超低水头竖井贯流式水轮机．基于Navier-Stokes方程,采用SIMPLEC算法对该竖井贯流式水轮机全流道三维定常不可压湍流流场进行了数值模拟,分析了超低水头转轮叶片翼形、直径及安放角对水轮机性能的影响．分析了多个方案的水力性能,选出了最佳的水轮机转轮．结果表明:在满足电站设计要求的情况下,翼型优化后,转轮直径为175 m、叶片安放角为23°时的水轮机,在效率、水力损失等方面都表现出最佳的性能:该超低水头竖井贯流式水轮机在导叶开度为65°,设计水头为21 m时,数值模拟出的流量为1005 m3／s,效率最高为876％．以GD-WS-35水轮机模型试验研究该水轮机的能量性能,在设计工况下,对数值模拟效率最高的水轮机方案试验的结果:模型装置的流量为0398 m3／s,效率为8334％;按原模型转换规律转换为原型装置数据,则流量为996 m3／s,效率为8514％;数值模拟效率比模型试验效率的结果略高,误差范围为±3％．     

黎河四级水电站计算机监控系统

黎河四级水电站装机1台,机组容量5000 kW,机型为灯泡贯流式机组。电站设计引用流量55.92 m3/s,额定水头10.1 m,年利用小时数为2931 h,年发电量14655 MWh。电站采用发电机—变压器组扩大单元接线,以一回10 kV线路并入崔家庄变电站10.5 kV母线运行。由崔家庄变电站远方调度。为方便管理,提高设备运行可     

锥齿轮传动贯流式水泵机组设计研究

根据淮河入海水道近期工程穿堤泵站扬程变幅大、低扬程工况运行时间相对较长的特点，设计中对水泵机组的结构选型进行了研究，在国内首先研制开发出新型圆锥齿轮传动贯流式水泵机组，并成功应用于工程实践，填补了国内空白。该机组结构简单、安装维护方便、运行效率高，值得推广应用。     

竖井双向贯流泵站机组设备选型设

通过黄麻涌竖井双向贯流泵站机组结构的选型与研究，介绍了竖井双向贯流式机组的(水力模型、齿轮箱、轴承、密封、电动机等设备)的结构型式、技术参数及选型原则，阐述了竖井双向贯流式机组具有结构简单、安装维修方便、安全可靠、装置运行效率高等优点。分析了竖井两侧流道的结构型式，对竖井内设备的结构与安装进行了研究，提出了改进的意见。竖井双向贯流泵站可在河网地区的农田排涝灌溉泵站工程及城市防洪排涝引水泵站工程中应用与推广。     

基于水头自适应的可逆机组导叶关闭规律研究

针对抽水蓄能电站过渡过程独特的水力特性。应用调速器的水位监控性能,实现水头的实时采集。以宁海抽水蓄能电站为例,研究了在最大水头、额定水头、最小水头下机组甩负荷后导叶关闭规律对抽水蓄能电站的过渡过程影响,通过对各水头下过渡过程分析计算。结果表明:当机组运行水头大于额定水头低于最大水头之间,宜采用延时直线关闭规律;水头低于额定水头时,宜采用简单20 s直线关闭规律,可有效改善蜗壳与尾水管压力,降低机组甩负荷时的运行风险。     

灯泡贯流式机组调速器的特殊控制

灯泡贯流式机组与轴流转桨式机组在运用工况上有众多的不同，其要求的水位控制、涌浪控制、非协联工况的泄流控制等功能对于轴流转桨式机组不涉及的。针对这些特点从水轮机调速器的角度对适应于灯泡贯流式机组的特殊运行工况控制策略进行研究。     

灯泡贯流式机组水电站流道结构研究及应用

根据国内外灯泡贯流式水电站的发展概况,采用理论分析、结构计算及数值模拟的方法对灯泡贯流式电站进行分析计算,通过仿真计算得出流道各段断面抗拉、抗压强度值,管型座周边产生了局部应力集中现象,即使采用常规配筋也很难满足要求;通过分析还发现流道底板内力的大小与地基参数有很大的关系,地基参数越低,底板内产生的拉应力越大;对于工程底板的计算结果发现地板厚度有较大富裕,为此提出的流道底板设计优化方法可有效减小底板的厚度和配筋量,节约工程投资。该方法对灯泡贯流式机组流道结构设计产生深远影响。