水轮发电机增容改造的研究

东北电网直属的7家发电厂共计有36台水轮发电机组。由于其发电成本低,且适用调峰,多年来为国家经济建设起到了重要作用。但东北各水域的开发已近饱和,同时不少机组老化严重、故障频繁。如何在现运行发电机的基础上,提高单机容量和效率,并增强运行的安全可靠性,成为充分开发水力、提高水能利用率的有效途径。为此,介绍了水轮发电机增容改造的方案与实施,论述了改造前后的实验情况。     

混合励磁水轮发电机效益分析

针对现有小型电励磁水轮同步发电机效率低,而永磁水轮发电机并网困难等问题,提出一种适用于小型水电站的混合励磁水轮发电机。阐述了该混合励磁水轮发电机的基本结构和工作原理,以一台300 k W电励磁水轮发电机为基准,采用磁路法计算了混合励磁水轮发电机各部分磁路的磁密以及主要材料的用量等结果。通过与电励磁水轮发电机进行比较,分析了混合励磁水轮发电机产生的经济效益和环境效益。该混合励磁水轮发电机具有较高的运行效率和较宽的气隙磁场调节能力,完全可以满足并网要求,同时也带来可观的经济和环境效益。     

两支点混流式水轮发电机组的应用

该文对三（四）支点和两支点混流式水轮发电机组结构进行分析．结合三（四）支点和丙支点机组的应用实践作了详细论述比较,通过技术经济比较选用了两支点机组,根据其在东武仕水电站的运行实践．提出两支点混流式水轮发电机组,对农村小型水电站建设及水库的供水与发电合理运行,提高水能利用事具有重要的实际意义。     

科技博览

我国首套水轮机组状态监测与诊断系统开发成功在福建省研究开发成功的国内首套水轮发电机组状态监测与诊断系统，填补了我国在该项科技领域的一项空白。该系统采用了当前国际、国内最先进的水轮机空化(汽蚀)在线监测、发电机磁场强度在线监测、发电机电气稳定性实时监测等先进技术，在水轮发电机组上建立一套机组状态监测与跟踪分析系统，实现对主机(包括水轮机和发电机)的在线监测功能实时反映机组运行状态，提供检修指导；并将数据上网，在异地能有效地对机组状态进行监测分析，读取相应的自动诊断状态报告，以尽早发现潜伏性故障，提出预…     

水轮发电机改调相机运行的同步启动法

农村水电站一般都安装两台以上水轮发电机,但在枯水期普遍存在的一个情况是,水电站的水轮发电机不能全开,总有部分机组停机,这就使设备得不到充分利用,水电站的经济效益也受到较大影响。如果能将因缺水不能开的那部分发电机改成调相机运行,使水电站向系统多发一些无功,这不仅可以提高水电站的经济效益,而且对电网功率因数的提高也有多方面的好处。这些好处一是可以降低网损,二是可以提高电能质量,三是可以提高设备的利用率。但是水能发电机改成调相机,必须解开水轮机与发电机的联动装置,使发     

小水电站的调相运行

１水电站调相运行的两种方式１．１水轮发电机组不分开。将未分开的水轮发电机组作调相运行，其运行操作、维护管理十分方便易行。首先开启水轮机导水叶，使机组启动转速逐渐达到额定值。按照发电机运行时的并列步骤及操作方法，将机组并入电网运行。随之将水轮机导水叶逐渐关小直至全关，停止向水轮机供水。根据电网的无功余、缺状况，调整发电机转子励磁电流的大小，使机组处于“过激”或“欠激”状态下运行，机组便根据电网的需要输出感性或容性无功，以弥补电网无功的不足。１．２水轮发电机组分开。对较长时间或专门用作调相运行的水轮…     

水轮发电机通风问题研究

水轮发电机内部各个部件的温度升高,直接影响到机组的寿命和运行可靠性,电机的通风计算问题是电机设计中的特别是大型电机设计中的重要问题。目前,水轮发电机的通风计算存在四种方法:近似计算方法、等效风路法、通风网络法及流体场(CFD数值模拟)计算方法,其各有优点,也存在明显缺陷。如何克服各类方法的缺点,结合各方法的优点,进行科学、有效的通风计算仍是国际电机学科前沿性课题。     

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。     

水轮发电机通风问题研究

水轮发电机内部各个部件的温度升高,直接影响到机组的寿命和运行可靠性,电机的通风计算问题是电机设计中的特别是大型电机设计中的重要问题.目前,水轮发电机的通风计算存在四种方法:近似计算方法、等效风路法、通风网络法及流体场(CFD数值模拟)计算方法,其各有优点,也存在明显缺陷.如何克服各类方法的缺点,结合各方法的优点,进行科学、有效的通风计算仍是国际电机学科前沿性课题.     

某地区小水电增效扩容改造方案及评价

刘畈、石龙、杨树河水电站均为湖北省农村水电增效扩容改造试点,通过对3个水电站水轮发电机组运行的现状进行分析,并结合目前国家电网对小水电的政策及要求,论证了其改造的必要性,同时给出了该电站在水位运行管理上的建议.通过一系列的计算分析,得出了以灌溉为主的农村小水电,增效扩容工作应重在增效的结论,应通过对其老旧机组及其相关设备等进行升级改造以增加水能转换效率,并提高水能利用率,在增效的同时实现了扩容的目的.     

超大型水轮发电机定子振动超标处理技术探讨

以糯扎渡水电站定子为研究对象,针对大型水轮发电机定子长期高强度振动造成发电部件损坏的问题,从定子刚度、转子不圆度、水轮机尾水压力脉动等方面分析了机组振动的原因,通过对转子支架应力复核计算表明转子支架现有结构的最大综合应力已经接近许用应力,并确定机组增加垫片的最大厚度为0.2 mm,在机组大修中采用增加磁轭与转子支架之间的过盈量、机坑外对转子圆度进行了静态调整、机坑内动态调整等方法使机组运行中定转子空气间隙均匀.通过大修后进行的手动开机、过速试验、动平衡试验和升压试验,发现修后空载状态和带负荷运行下定子机架水平振动均大幅下降,修后机组磁轭与转子支架紧量增大,磁轭状态更加稳定.定子水平振动稳定在91 μm左右,设备的可靠性大大提高,保证了机组的安全稳定运行.     

多物理场作用下的水轮发电机组转子振动分析

以某水电站混流式水轮发电机组为例,通过求解雷诺方程对机组各导轴承进行求解得到轴承动力参数;利用CFD全流道数值模拟计算了水力不平衡力;采用Muszynska模型用平均流速描述转轮密封力得到转轮上冠、下环密封的等效刚度和阻尼;建立转动部件用于分析的动力学模型,分析了机组在正常运行工况和飞逸工况下的振动特性。通过对机组转动部件在水力、电磁不平衡力以及机械力耦合作用下动力特性分析,得到了机组的前六阶模态、振型以及机组轴线的振动情况,对水轮发电机组转子系统的设计有一定的指导意义。     

水轮发电机冷启动稳定问题的分析

水轮发电机组的振动是由水力、机械和电气等多方面因素综合作用引起的,因此使得对机组振动的研究变得十分复杂.目前,随着水轮发电机设计、制造、安装水平的技术发展,大型发电机组的稳定性有了很大的提高.但有的机组由于发电机定子铁芯松动或定子合缝变化等原因,机组在冷启动时产生很大的径向振动,严重地影响着机组的安全稳定运行.针对水轮发电机组在冷启动时出现的不稳定问题进行了深入分析,同时介绍了减少冷启动时机组振动的几种可行方法.     

灯泡贯流式水轮发电机定子三维温度场的研究

建立了发电机定子三维温度场计算的数学模型，以水轮发电机的半齿、半槽为计算区域，用有限元方法对5500kW／6471kVA灯泡贯流式发电机定子的温度场进行了求解，得到了发电机定子的温度场、各部件温度最高点及分布。通过求解定子机座和定子轭部的体平均温度，为机组的设计提供参考。     

大型水轮发电机组轴系振动稳定性

随着水电事业的发展，在我国的大型电站中，所用水轮发电机组的容量、尺寸及比转速在不断提高，所采用的材料强度也在不断提高，从而导致水轮发电机组刚度相对降低，因此弄清水轮发电机组的动态特性是必不可少的。利用转子轴承系统动力学，可建立水轮发电机组轮机主轴的数学模型，用以描述水轮发电机组轴系的弯曲振动和对水轮发电机组进行较系统的动力分析。以某电站水轮发电机组为例，建立了水轮发电机组主轴系统稳定性分析的计算模型，利用Riccati传递矩阵法计算了机组的临界转速，并对影响机组轴系临界转速的各个因素进行了计算分析，为以后对大型水轮发电机组的轴系动力特性分析提供参考和技术支持。随着计算机技术的不断发展，以及转子动力学理论的进一步完善，针对大型机械转子系统的动力学仿真将对机组的安全稳定运行发挥越来越大的作用。     

南桠河姚河坝3F水轮发电机组振动测试与分析

通过对南桠河姚河坝水电站3F水轮发电机组的测试，对机组的稳定性水平及振动状态进行了评价，探讨了影响机组振动的因素，并提出了机组运行和检修中应注意的问题。结论认为：发电机转子存在一定的质量不平衡，机组运行中振幅值较小；机组大轴在法兰处做弓状回旋，呈折线连接；下导、水导轴承轴瓦间隙不均匀，在Y方向间隙大于X方向间隙。     

水轮发电机冷起动稳定问题的分析

水轮发电机组的振动是由水力、机械和电气等多方面因素综合作用引起的,因此使得对机组振动的研究变得十分复杂。目前,随着水轮发电机设计、制造、安装水平的技术的发展,大型发电机组的稳定性有了很大的提高。但有的机组由于发电机定子铁芯松动或定子合缝变化等原因,机组在冷起动时产生很大的径向振动,严重地影响着机组的安全稳定运行。针对水轮发电机组在冷起动时出现的不稳定问题进行了深入分析,同时介绍了减少冷起动时机组振动的几种可行方法。     

水轮发电机组运行振摆特性及分析研究

水电站机组运行主要依靠水流力量,但是在运行期间会发生振摆现象,从而影响水轮发电机组的稳定性。基于此,本文就水轮发电机组运行振摆特性进行研究,从勘测试验的角度出发,首先对水轮发电机运行振摆特性的试验内容和试验依据进行简要介绍,然后分析在105米振区、110米振区、118米振区和120米振区的勘测试验结论。     

小型水轮发电机的励磁改造

针对20世纪早期生产的小型水轮发电机不能并网运行的问题,笔者进行过多台机组励磁的改造,改造后的运行效果证明,机组并网运行平稳,安全可靠.     

红岩水电站机组异常振动的处理

国电集团红岩二级水电站装有二台混流式水轮发电机机组,投运后的机组在部分负荷至额定负荷时,主轴、机架均有很大的摆度和振动,并且诱发了厂房和水工建筑物的振动,导轴承温度也无法稳定,厂房发电机层的噪声值达到95dB（A）。通过对水电站机组进行的检测试验,并根据试验的结果,找出了引起机组、厂房振动的原因是因为发电机转子存在明显的动不平衡导致的共振所致,通过分析机组发电机转子的结构,进行平衡处理,对机组重新盘车调整,解决了机组振动、轴承温度高等问题。