布拉維尼斯克水電站水輪機改造后真機試驗中取得的經(jīng)驗

泥沙磨蝕和腐蝕性水流聯(lián)合作用于水輪機過流部件,是造成雙溪水電站水輪機磨蝕嚴(yán)重的主要原因。針對這些原因,提出水輪機抗磨蝕的方案,再對水輪機過流部件進行了相應(yīng)的抗磨蝕改造,最終提高了水輪機過流部件的抗磨蝕性能,延長了機組停機檢修周期。圖7幅。

1概述桑墟水電站位于江蘇省沭陽縣桑墟鎮(zhèn),建成于1986年5月,系利用沭新河向薔薇河送水供給連云港市工業(yè)和生活用水進行發(fā)電。桑墟電站裝機容量5×100kw,除汛期泄洪,其余時間落差一般在2.5~4.0m,每年發(fā)電可達10個月,年發(fā)電量250萬kw·h。桑墟電站經(jīng)過20多年的運行,機電設(shè)備陳舊、老化,水輪機長年在水下,銹蝕更為嚴(yán)重(水輪機型號:

水輪機轉(zhuǎn)輪靜平衡是影響水輪機運行質(zhì)量的重要品質(zhì)之一。分瓣轉(zhuǎn)輪在工地組焊、加工,是對轉(zhuǎn)輪制造工作的繼續(xù),所以在工地組焊加工的轉(zhuǎn)輪,還需進行靜平衡試驗。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,試驗的方法也在不斷地先進。本文介紹了二灘水輪機轉(zhuǎn)輪靜平衡試驗的原理、方法及有待于進一步探討如何消除系統(tǒng)誤差、提高平衡精度等方面的問題。

為改造尼瓦-3水電站水輪發(fā)電機組開發(fā)了新轉(zhuǎn)輪。新轉(zhuǎn)輪采用電力開放式股份公司科研設(shè)計部門中央透平鍋爐研究所設(shè)計的通流部分方案之一作為其起始點。但該轉(zhuǎn)輪方案比尼瓦-3水電站水輪機具有更高的導(dǎo)葉相對高度和更大的過流能力，因此，還要進行較大的改型。改型的目的是為了能在水輪機現(xiàn)有的通道中安放新轉(zhuǎn)輪，還能提高水輪機出力并改善它的空蝕性能。為實現(xiàn)這些目標(biāo)改變了上冠的軸面形狀，以降低轉(zhuǎn)輪進口高度，而葉片出口部分仍然不變。

新疆北疆水電站水輪機水頭變幅之大為國內(nèi)少見,給水輪機的設(shè)計帶來了較大困難,國內(nèi)尚無可選機型。根據(jù)該電站的基本參數(shù),采用正反問題迭代的方法對水輪機的蝸殼、雙列葉柵、轉(zhuǎn)輪和尾水管進行了優(yōu)化,分別對其進行了詳細(xì)的計算流體動力學(xué)分析,從而確保水輪機在較寬的運行范圍內(nèi)具有良好的水力性能。

水電站的安全運行與水輪機選擇、機組的運行區(qū)域有著極為重大的關(guān)系，極端惡劣的不穩(wěn)定工況的發(fā)生將對電站的安全造成威脅。水輪機是水電站中最主要動力設(shè)備，影響電站的投資、制造、運輸、安裝、安全運行及經(jīng)濟效益，水輪機選型設(shè)計是水電站設(shè)計中的一項重要工作。本文以兩個電站實際選型設(shè)計為例，說明在設(shè)計時要注意的問題。

本文主要就水電站水輪機模型的驗收試驗，展開了相關(guān)的分析與研究工作，首先就模型試驗臺的標(biāo)定予以了詳細(xì)的介紹說明，進而針對水輪機驗收試驗展開了深入的研究，結(jié)合本次研究，最終提出了一些具體的驗收指標(biāo)，主要包括了效率驗收、水輪機出力以及流量驗收、空化、壓力脈動、補氣、導(dǎo)葉水力矩、圓筒閥以及其它相關(guān)驗收指標(biāo)。最終希望借助于本次研究的內(nèi)容，能夠為水電站水輪機模型的驗收試驗，提供一些實際的指導(dǎo)幫助。

根據(jù)蓮花水電站輪發(fā)電機組技術(shù)協(xié)議的要求,該電站的水輪機采用模型驗收的方式來確認(rèn)原型水輪機的性能。通過模型驗收證明選用的hla551轉(zhuǎn)輪水力性能優(yōu)越。模型驗收實測最高效率達93.33%,真機最高效率達95.30%,屬國內(nèi)領(lǐng)先水平。

為了檢驗龍灘水電站水輪機模型的水力性能,進行了水輪機模型驗收試驗。其內(nèi)容包括效率試驗、飛逸試驗、空化試驗、壓力脈動試驗、軸向水推力試驗、蝸殼差壓試驗、成像觀測試驗及模型水輪機通流部件幾何形狀及尺寸檢查測量等。驗收結(jié)果表明:龍灘模型水輪機性能及其換算到原型的水力性能滿足合同保證要求,模型的幾何型線和流道尺寸可以用于真機的設(shè)計,采購及制造。

介紹索風(fēng)營水電站水輪機模型試驗及驗收情況,供電廠運行、設(shè)計選型及編制招標(biāo)文件時參考。

介紹大源渡水電站采用的貫流式水輪機是根據(jù)模型和真機試驗的結(jié)果確定采用的。

簡要介紹了二灘水電站水輪機模型試驗的主要項目、測試結(jié)果、使用標(biāo)準(zhǔn)、模型向真機轉(zhuǎn)換的方法、換算結(jié)果以及模型試驗的一些特點。試驗表明，水輪機模型試驗的各項記錄、成果是真實、有效的，試驗的各項指標(biāo)基本滿足合同和ｉｅｃ標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

百龍灘水電站安裝６臺燈泡貫流式機組，裝機容量１９２ｍｗ。水輪機轉(zhuǎn)輪直徑６．４ｍ，其水力性能采用模型驗收試驗的方式驗收，模型最高效率達９３．８％。

介紹了羊曲水電站水輪機轉(zhuǎn)輪模型驗收試驗的主要項目及試驗結(jié)果。內(nèi)容包括:水輪機出力及效率、空化、壓力脈動(補氣和不補氣條件下)的驗收試驗;飛逸轉(zhuǎn)速、軸向水推力、活動導(dǎo)葉水力矩(同步和異步情況)、蝸殼壓差等試驗以及模型尺寸檢查。驗收試驗結(jié)果表明模型水輪機各項試驗參數(shù)的重復(fù)性較好,各項水力性能指標(biāo)基本滿足要求。另外在文中還剖析了機組模型試驗部分參數(shù)取值的原因,希望能夠增強技術(shù)人員對模型試驗的了解。

本文簡要介紹了珊溪電站水輪機模型驗收試驗的情況。

為了驗證瀑布溝水電站水輪機模型的水力性能,進行了模型驗收試驗。其內(nèi)容包括儀器儀表率定、效率試驗、出力試驗、空化試驗、流態(tài)觀測、裝置空化及變空化下的壓力脈動試驗、補氣試驗、軸向水推力、蝸殼壓差、飛逸特性等試驗。驗收結(jié)果表明:模型水輪機性能及換算到原型的水輪機性能滿足合同要求。

本文針對國外大型水電站卡里巴南岸擴機工程調(diào)速器穩(wěn)定性分析要求,采用物理及數(shù)字的混合仿真方法,利用現(xiàn)場調(diào)速系統(tǒng)及導(dǎo)葉接力器等真實設(shè)備,對水輪機及引水系統(tǒng)、發(fā)電機及電網(wǎng)系統(tǒng)進行了建模,并將模型與現(xiàn)場設(shè)備有機結(jié)合,開展了機組開機、空載擾動、一次調(diào)頻、甩負(fù)荷、孤網(wǎng)調(diào)節(jié)等現(xiàn)場模擬試驗,最后對比最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對試驗結(jié)果進行分析,測試驗證了卡里巴調(diào)速系統(tǒng)的性能和功能,為水輪機調(diào)速器的仿真及穩(wěn)定性分析提供了較重要的參考。

詳細(xì)敘述了水輪機機座各部分結(jié)構(gòu)特點及其模型試驗、方案選擇和運行情況。

針對水電站水輪機振動，對其振動原因做進一步研究。先介紹了水輪機振動的物理模型，并對其振動成因進行研究；最后結(jié)合實際工程案例，對其振動原因做進一步論證，以進一步加深相關(guān)人員對水電站水輪機振動問題的認(rèn)識，為保證水電站平穩(wěn)運行奠定基礎(chǔ)。

4x1000kw水電站 zdk400-lh-260/210水輪發(fā)電機組及附屬設(shè)備 技 術(shù) 協(xié) 議 甲方： 乙方： 二〇一一年元月 2 一、電站概況 1、電站所在地： 2、電站名稱：水電站 3、電站形式：徑流式水電站 4、電站裝機：4臺或6臺，每臺1000kw或700kw水輪發(fā)電機組 5、電站參數(shù)： (1)、最大工作水頭：4.68m (2)、最小工作水頭：4.18m (3)、綜合工作水頭：4.43m (4)、額定工作水頭：4.43m (5)、上游電站兩臺機運行來水量(最大流量)：122m3/s (6)、上游電站一臺機運行來水量(最小流量)：61m3/s (7)、電站設(shè)計流量：122m3/s (8)、電站設(shè)計尾水位：m (9)、電站最高尾水位：m (10)、電站最低尾水位：m (1

電站水頭變幅不大,因此在額定水頭選擇方面,盡量減少最小水頭容量受阻的可能,在機型選擇方面,考慮到中小水電的轉(zhuǎn)輪開發(fā)研制存在很大的難度,因此重點選用成熟的轉(zhuǎn)輪,并選擇適合于本電站的機組轉(zhuǎn)速,同時優(yōu)選機組結(jié)構(gòu)型式及材質(zhì).

電站水頭變幅不大,因此在額定水頭選擇方面,盡量減少最小水頭容量受阻的可能,在機型選擇方面,考慮到中小水電的轉(zhuǎn)輪開發(fā)研制存在很大的難度,因此重點選用成熟的轉(zhuǎn)輪,并選擇適合于本電站的機組轉(zhuǎn)速,同時優(yōu)選機組結(jié)構(gòu)型式及材質(zhì)。