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乌江构皮滩水电站水轮机稳定性问题研究

杨新伟  
【摘要】:水轮发电机组是水电站的核心设备,水轮机的稳定性将对未来水轮机的安全运行以及电站效益具有非常大的影响和意义。由于构皮滩水电站在贵州电力系统极其重要的地位,并且水轮发电机组容量巨大、技术复杂,研究构皮滩水电站水轮机机的运行稳定性,确定合理的水轮机参数及结构型式,确保水轮机长期、稳定、安全运行,意义重大。 本文从构皮滩水电站的实际情况出发,结合影响混流式水轮机稳定性因素,对机组主要参数选择、结构设计和机组振动进行了分析研究,通过模型试验进行了评估。具体包括以下几个方面的内容: 1、根据构皮滩水电站的实际情况,对构皮滩水电站机组的运行条件和特性对机组的稳定性的影响进行分析研究,确定合理的水轮机参数。结果表明,构皮滩水电站采用的参数水平合适,可以提高水轮机稳定性能。 2、从流体力学出发,利用先进的设计手段,确定合理的水轮机结构型式。结果表明,对水力通道采取的相应措施对提高构皮滩水电站水轮机的稳定性能将有比较积极的效果,可以预测转轮的压力脉动指标将满足构皮滩水电站的要求。 3、运用模型试验的方法,对模型水轮机进行水力稳定性试验和研究分析,寻求改善原型水轮机运行稳定性的措施。结果表明,水轮机设计采用了一系列提高稳定性的措施,转轮的高效率区域宽阔,水轮机能够较好的适应负荷变化和水头变化,稳定性较好。 4、采用常规计算、有限元分析法、解析法等多种方法,分析水轮机的动态特性和主要部件强度,对水电机组结构性能进行各方面分析与评估。结果表明,各部件的刚强度性能都能满足安全要求,其动态性能避开了各种激励频率,构皮滩水轮机大部件的设计是安全可靠的。


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