轴流转桨式水轮机抬机现象处理探析

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试述水轮发电机的运行及故障分析处理

试述水轮发电机的运行及故障分析处理

试述水轮发电机的运行及故障分析处理1. 引言1.1 介绍水轮发电机的基本原理水轮发电机是利用水流动能转化为机械能,进而转化为电能的电力发电设备。

它是利用水力能源进行发电的主要设备之一,广泛应用于水电站和水利工程中。

水轮发电机的基本原理是利用水流的动能来驱动水轮转动,水轮与发电机之间通过轴的传动将机械能转化为电能。

水轮发电机主要由水轮机部分和发电机部分组成,其中水轮机部分包括水轮叶片、水轮轮盘和轴承等部件,发电机部分包括转子、定子和励磁系统等部件。

当水流经过水轮叶片时,叶片受到水流的冲击而转动,驱动水轮轮盘转动,通过轴的传动将转动能量传递给发电机,最终转化为电能输出。

水轮发电机的基本原理简单易懂,但实际应用中需要考虑多种因素,包括水流量、水压、水轮设计、机电传动系统等。

只有充分了解水轮发电机的基本原理,才能更好地进行运行和维护,确保其正常运转并发挥最大功效。

【2000字】1.2 阐述水轮发电机在能源领域的重要性在能源领域,水轮发电机在利用水能方面具有独特的优势。

水资源是可再生的清洁能源,利用水轮发电机可以充分利用水的动能,实现对水资源的高效利用,减少对传统能源的依赖,降低对环境的影响。

水轮发电机可以有效地解决能源短缺和环境污染等问题,对于推动能源结构的转型和优化具有积极的促进作用。

水轮发电机在能源领域具有重要的地位和作用,不仅在利用水资源方面具有独特的优势,同时也在稳定电网和供电方面扮演着重要的角色。

随着新能源的不断发展和推广,相信水轮发电机在未来能源领域的地位和作用将会更加凸显和重要。

2. 正文2.1 水轮发电机的运行原理水轮发电机的运行原理是基于水力能转换为机械能,再转化为电能的原理。

其基本原理包括水的重力势能、动能和机械能的转换。

水轮发电机通过水力发动水轮转动,水轮与发电机转子相连,发电机转子在水轮的带动下旋转产生电能。

水轮发电机的运行原理涉及到液体动力学、机械动力学、电力学等多个领域的知识,是一种高效利用水资源进行能源转化的技术。

水轮机运行中的故障分析及处理措施

水轮机运行中的故障分析及处理措施

水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种利用水能转换为机械能的装置,广泛应用于水利发电、水泵站等工程项目中。

在水轮机的运行过程中,可能会出现各种故障,影响机器运行效率甚至导致损坏。

及时发现和处理水轮机故障是非常重要的。

本文将就水轮机运行中可能出现的故障进行分析,并提出相应的处理措施,以便工程人员在实际生产中能够更加有效地应对问题。

一、水轮机运行中可能出现的故障1、水轮机振动过大水轮机在运行过程中,如果出现振动过大的情况,可能是由于水轮机叶轮不平衡或者机械零部件磨损松动等原因引起。

振动过大不仅会影响水轮机的运行效率,还会加速零部件的磨损,甚至可能造成损坏。

2、水轮机出现异常噪音水轮机在运行中出现异常噪音可能是由于轴承损坏、叶轮异物进入、机械零件磨损等原因引起。

异常噪音除了影响水轮机运行效率外,还会给周围环境带来噪音污染,严重时可能会对机器造成损坏。

3、水轮机漏水水轮机在运行中如果出现漏水现象,可能是由于密封件老化、损坏或者安装不当导致。

水轮机漏水会导致能量损失,降低水轮机的效率,严重时还可能引起安全事故。

4、水轮机效率下降水轮机运行效率下降可能是由于叶轮受损、水轮机内部结垢、水轮机叶片磨损等原因引起。

效率下降不仅会导致能量损失,还会增加运行成本,降低水轮机的经济性。

1、水轮机振动过大的处理措施当水轮机振动过大时,首先需要进行振动测试,确定振动来源。

如果是叶轮不平衡引起的振动,可以通过重新平衡叶轮来解决;如果是机械零部件磨损松动引起的振动,需要对相关零部件进行检修维护或更换。

2、水轮机出现异常噪音的处理措施水轮机出现异常噪音时,需要及时对水轮机进行检修,检查轴承是否损坏,排除异物进入的可能性,对磨损的机械零件进行维修或更换。

3、水轮机漏水的处理措施水轮机漏水时,需要对密封件进行检修,及时更换老化损坏的密封件,确保水轮机的密封性能。

在进行更换时,还要注意安装的密封件是否合理,避免出现安装不当导致的漏水情况。

轴流转桨机组运行特性及常见问题

轴流转桨机组运行特性及常见问题
和连续环状结构。
机组运行风险分析及预控
(4)关于导叶与桨叶协联关系破坏风险 当调速器轮叶协联关系不正确时,首先检查水头整定值是否与实际 运行的机组水头值一致,若不一致则立即调整一致,同时检查水头传 感器输出是否准确。然后,调整机组的工况,通过快速开启导叶,或 是缓慢调节负荷来将轮叶拖入协联曲线内,进而改善机组的运行状况。 如果是导叶调节系统故障导致协联破坏时,应手动调整导叶开度,改 变轮叶的协联关系。
组停机一段时间,待漏油积累到一定量时,再开机,观察尾水是否有油花来 判断有无漏油。
机组运行风险分析及预控
(2)关于空蚀磨损风险 桨叶采用抗空蚀、抗磨损并且具有焊接性能的不锈钢材料制造。 在叶片外缘采用不锈钢抗汽蚀裙边,可以减小转轮室的容积损失, 改善 叶片背面空蚀,加强了叶片端部强度,提高机组稳定性。 两个振动区:一个是机组本身的振动区,另一个是轮叶进入协联之 前的振动区;安宁河中泥沙含量较大,如水轮机运行在偏离最佳工况, 将加深空蚀的破坏强度。 日常运行中应根据水库来水情况及时向电网调度机构申请合理的负
3号机受油器存在漏油现象,导致油压装置压力突然降低,压油泵 频繁启动。 受油器回复杆存在轻微磨损情况。 5.真空破坏阀 真空破坏阀外观检查无异常,对真空破坏阀进行密封性能试验,发 现#24真空破坏阀阀盘渗水,分解#24真空破坏阀检查,发现阀盘 上的φ 6密封条老化破损。
6.主轴密封
机组经常出现主轴密封水流量低的情况,主要原因为主轴密封的材 料和安装原因。 本次2号机检修中发现,上层密封块磨损严重,下层密封块压紧弹簧 断裂一根,对上层密封块进行全部更换,对断裂的下层密封块压紧 弹簧进行更换,并在每个密封块内侧沟槽进水边增加了一个进水孔, 回装后通清洁水检查,流量计显示流量为7m³/h。 7.盘形阀 盘形阀关闭不严或无法关闭至全关位置。对尾水盘形阀、蜗壳盘形 阀进行检查,发现蜗壳盘形阀阀盘处有大量渣滓和淤泥。

水轮机防止抬机和减轻反水锤问题的实践与探讨

水轮机防止抬机和减轻反水锤问题的实践与探讨

2 峡城 水 电 站机 组 结 构 形 式
甘 肃 洮 河 峡 城 水 电 站 水 轮 机 型 号
轴向力大于机组转动部分的总重量就会使机组转动 部分被抬起一定高度 , 此现象称为水轮机的抬机 。
造 成抬 机 的原 因可 能有两 种 :一 是机 组甩 负荷 时, 尾水 管 内出现反 水锤 引起 的。导 叶关 闭时 , 由于
1 水 轮 机 抬 机 原 因
水轮机抬机 , 是指水轮机在甩负荷过程中, 尾水
管 内出现真 空 ,形 成反 水击 以及水 轮机 进入水 泵 工 况 , 生 的水 泵升力 因而产生 反 向轴 向力 , 产 只要 反 向
压 系统 的随动性 和准确 性也有 了很 大 的提高 。实 践 证 明利 用 调速器 的调节 控制 功能及 调节 参数 的调 整 改善机 组 的抬机现 象非 常有效 。
第3卷 第 4 3 期
21 0 0年 8 月

电 站 机 电 技 术
Vo. 3No4 】 . 3
M ca i l l tc eh iu y r o e t o ehnc &Ee r aT cnq e f do w r a n a c il oH p St i
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开度 。
推力 。负吸出高程的轴流式水轮机 , 即便导叶关闭 ,
切断 了上游来 水 , 轮 室仍充 满水 , 转 机组转 动部 分 的 惯 性使 转轮 在水 中仍然旋 转 , 就象一 个螺 旋推 进器 , 将 水流 向下 推动 , 同时产 生一个 向上 的轴 向水 推力 , 也 叫水泵 升力 , 这就 是水 轮机 的水泵 工况 , 当水 泵升 力 大于机 组转 动部 分重量 时 , 就会 造 成抬机 。

水轮机运行中的故障分析及处理措施

水轮机运行中的故障分析及处理措施

水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种常见的水力发电设备,但在运行过程中也会出现一些故障。

本文将从常见故障的分类、故障原因、故障处理措施三个方面对水轮机运行中的故障进行分析。

一、常见故障分类根据水轮机的部位不同,故障可以分为以下几类:1. 水轮机的涡轮故障,如叶轮损坏、叶轮转速过高、叶轮异响等。

2. 水轮机发电机的故障,如电机绕组烧毁、轴承损坏、故障保护装置失效等。

3. 水轮机液压系统的故障,如水泵故障、调速器失灵等。

二、故障原因1. 设备使用年限过长,出现机器疲劳和结构损伤。

2. 设备安装、维护不当,例如涡轮进口处的直管段长度不足、轴承损坏等。

3. 环境因素的影响,如大水流冲击、水质变差、冰冻天气等。

4. 设备设计、制造工艺不合理,如油池、涡轮导流和启动模式、防沙和减震装置等。

三、故障处理措施对于以上不同类型的故障,处理措施也有所不同。

1. 对于涡轮故障需要进行各种测试,如泄扇、压力测试等,找出损坏的叶轮并及时更换。

注意检查涡轮导水系统是否合适,避免输水泥化现象。

2. 对于发电机故障,需要检查电机绕组的磁力、接地电流、进行幅值测试和谐波测试,并及时检查轴承是否正常运转。

此外,安装故障保护装置也是必要的。

3. 对于液压系统的故障,首先需要检查水泵是否正常工作,检查水流量和水头是否符合要求。

如发现水头、水流量较大,则需要调整水厂的引水管网。

4. 对于机械部件的故障,需要注意机械部件是否有磨损、是否松动等问题,及时清洗和保养机械部件。

并可以设置低压闸,延长闸门使用寿命。

总之,及时发现和排除水轮机的故障对于保持水轮机的稳定工作以及延长其使用寿命至关重要。

因此,管理机构和运行人员应了解水轮机的结构和运行原理,定期检测设备,提高维护技术水平,早期发现和解决各种故障。

水轮机运行中的故障分析及处理措施

水轮机运行中的故障分析及处理措施

水轮机运行中的故障分析及处理措施水轮机是一种利用水流能量转换为机械能的重要设备,广泛应用于水力发电和水利工程中。

在水轮机长期运行过程中,可能会出现各种故障问题,影响设备的正常运行。

及时分析并处理水轮机运行中的故障是非常重要的。

本文将围绕水轮机运行中的故障分析及处理措施展开讨论。

一、故障分析1. 叶轮损坏叶轮是水轮机的核心部件,起着将水能转换为机械能的作用。

叶轮损坏可能出现的原因包括叶片疲劳断裂、叶轮受到物体冲击、叶片与导叶摩擦等。

一旦叶轮损坏,将会导致水轮机效率下降甚至无法正常运行。

2. 水轮机漏水水轮机漏水问题可能出现在水轮机轴封、注水口、泵站连接处等部位。

造成水轮机漏水的原因主要有轴封老化、注水口密封不严、泵站管道损坏等。

水轮机漏水不仅会造成能源浪费,还会影响设备的安全运行。

3. 机械磨损水轮机在长期运行中,机械部件会出现各种程度的磨损。

常见的机械磨损问题包括轴承磨损、齿轮副磨损、密封元件磨损等。

机械磨损问题如果不及时处理,会引发设备故障,降低水轮机的性能。

4. 水轮机振动水轮机振动问题可能由于叶轮不平衡、轴承损坏、轴弯曲等引起。

水轮机振动不仅会影响设备的正常运行,还可能会产生噪音,影响周围环境和设备的使用寿命。

二、处理措施1. 叶轮损坏对于叶轮损坏的问题,需要定期对叶轮进行检查和维护,并且加强对叶轮的监测,及时发现叶轮的裂纹和疲劳断裂问题。

一旦发现叶轮存在问题,需要立即停机维修或更换叶轮。

2. 水轮机漏水水轮机漏水问题通常需通过更换轴封、修补密封部位、加强注水口密封等方法来解决。

并且需要做好设备的定期检查和维护工作,预防漏水问题的发生。

3. 机械磨损机械磨损问题需要定期对水轮机的机械部件进行检查和润滑,及时更换磨损严重的部件,预防磨损问题的扩大。

4. 水轮机振动水轮机振动问题需要对水轮机进行动平衡检测,及时发现并处理叶轮不平衡等问题。

对于轴承损坏、轴弯曲等问题,需要及时更换损坏的部件。

三、预防措施1. 定期维护对于水轮机设备,定期进行设备的维护保养工作非常重要,包括对叶轮、机械部件、轴封等部分进行检查和润滑,及时发现并处理潜在的故障隐患。

水轮机抬机现象分析

水轮机抬机现象分析




1.2抬机原因分析
• •

•Hale Waihona Puke 造成抬机可能有两种原因: 一是机组甩负荷时,尾水管内出现反水锤引起的。导叶关闭时, 由于水流的惯性作用,会在转轮室中产生一段真空,同时水流 在下游水压力作用下减速停止并反向运动,撞击转轮叶片,引 起向上的水力冲击,即所谓的反水锤。 二是水轮机进入水泵工况,产生了向上的轴向水推力。负吸出 高程的轴流式水轮机,即便导叶关闭,切断了上游来水,转轮 室仍充满水,转轮由于机组转动部分的惯性在水中仍然旋转, 就象一个螺旋推进器,将水流向下推动,同时产生一个向上的 轴向水推力,也叫水泵升力,这就是水轮机的水泵工况。当水 泵升力大于机组转动部分重量时,就会造成抬机。 两者联合作用引起抬机,其具体表现特征:当机组甩负荷,导 叶关闭约0.2秒后机组突然上抬,过1~2秒后又骤然落下,这是 典型的反水锤引起的。机组落下约3-4秒,又缓缓抬起,并保持 一定时间,直到机组转速降到额定转速的15%左右,机组才缓 慢落下,这是水泵工况引起的 。
1.3针对抬机处理对策
向转轮室补气。甩负荷导叶关闭后,由于水流惯性将在水轮室 产生真空,一般采用安装真空破坏阀向转轮室补足充足的空气。 尾水回流时,会受到封闭于转轮室内空气的阻挡(形成气垫缓 冲),不会触及转轮,从而减轻或者消除抬机。其它措施还有 分段关闭及加额外制动力减小转速等方式可减小抬机现象。
水轮机抬机现象分析

研究背景:小型水电站轴流机组特别是轴流定浆式水轮发电机组甩负 荷时,导叶迅速关闭经常出现抬机现象,抬机量过大造成许多严重的 事故。

• •
一、分析:轴流机组抬机现象
1.1抬机现象一般有以下几种形式: a、机组甩负荷,调速器事故停机电磁阀投入,当导叶全关后,机组 上抬后又迅速落下,造成发电机推力轴承损坏,水轮机导轴承密封装 置失效,油箱进水油质变坏导致水导巴氏合金瓦损坏。 b、机组甩负荷,导叶快速关闭。机组转动部分上抬并持续较长时间, 造成发电机转子风扇与挡风板碰撞和摩擦,发出十分尖锐的金属撞击 声和摩擦火花,水轮机顶盖发生间歇性的轴向振动,严重时造成顶盖 法兰连接螺栓断裂而造成漏水。 c、机组甩负荷,导叶快速关闭后,机组转动部分上抬后迅速下落, 反复进行。 当机组转速下降到50%额定转速时,这一现象消失,造成 电机推力轴承和风扇损坏。

昭平水电厂轴流转桨式机组运行中出现的问题及处理

昭平水电厂轴流转桨式机组运行中出现的问题及处理

作者简 介: 李友: (9 1 , 广西贺州富川人 , b 1 7 一) 男,  ̄ 工程师 , 主要从事水 电站生产管理工作 , m i l 4 0 0 @ 13 c E— a : s2 16 6 . m。 ly o
7 6
维普资讯
李友松 , 温业雄 : 昭平水 电厂轴流转桨式机组运行 中出现 的问题及 处理
经分 析 , 步 判 断导 致 4号 桨 叶失 控 的原 因是 初 操 作 机构 连杆 断裂 。 7月份 正是 桂江汛 期 , 是发 电 的黄 金 季节 , 果 如
2 机组运行 中出现的问题及处理
2 1 转轮操作机构连杆断裂 .
昭平 水 电厂 水 轮 机转 轮 有 5块 叶片 , 每块 叶 片
2 12 1 外观观 察 ... ()连杆 断裂 截 面 明显 呈 现 两 种颜 色 , 缘 断 1 外
点是当时区 内并无 同类型机 组成功抢修 的报道 先 例, 转轮体中是否具备检修位置, 能否可 以成功拆卸 旧连杆 与安 装新 连杆 , 是否 真 正可行 , 须拆 除 下端 必 盖后 , 方可进一步观察确认 。经充分权衡利弊后 , 最 终决定采用非常规方式进行 。
2 12 连杆 断裂 原 因分析 ..
×10mm 进 行 外 观 放 样 记 录 , 用碳 弧刨 枪 刨 去 6 再 2 0mm×2 0mm×10mm 尺 寸 , 切过 程 中注 意 温 6 刨
做好各项安全技术措施后 , 拆除泄水锥与下端
盖 , 用手 拉葫芦 把 泄水 锥 与 下 端 盖放 到尾 水 管 底 利
部, 检修人员进入转轮体 中检查 , 正如分析 所见 , 4 号桨 叶失控 是 4号连 杆 断裂所 致 。
图 1 水轮机剖面简 图
行 ,7时 0 1 3分 , 组 负 荷 突然 发 生 大 幅度 波 动 , 机 水
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轴流转桨式水轮机抬机现象处理探析
摘要:目前我国许多水电站都在使用轴流转桨式水轮机进行发电,但是这些轴流转桨式水轮机在投入工作以后时常会出现抬机现象,这使得机组在运行时出现烧瓦事故,或多或少对水电站的正常发电工作产生了影响,如果放任抬机现象继续发生下去,有可能会造成不可估量的损失。

鉴于此,本文就对轴流转桨式水轮机的抬机现象的成因和处理方式做出一些简要分析,为水电站今后的安全工作生产做出一些预防措施。

关键词:水轮机;抬机现象;反水锤;处理措施
Abstract: at present our country many hydropower stations in the use of shaft flow turbine blade to generate power, but these shaft flow turbine blade in work often appear after carrying machine phenomenon, this makes unit at run time appear the tile burning accident, more or less to normal work of the hydropower station power the effects if indulge lift machine phenomenon continue to happen down, it can cause theirown losses. In view of this, this article is to transfer the turbine propeller shaft carrying the origin and processing machine phenomenon ways to make some brief analysis, the security of the future for hydropower station production to make some preventive measures.
Keywords: turbine; Lift machine phenomenon; Hammer rebel; Processing measures
使用轴流转桨式水轮机进行发电的水电站一般规模都比较大,不比轴流定桨式水轮机那样在低水头小型水电站中使用最为普遍。

例如三峡库区的满天星电站,其中机组的最大水头为21.73m,最小水头13.86m,额定水头19.9m,使用的就是轴流转桨式水轮机,但是在2003年机组投入使用之后就经常出现抬机现象,影响电站的正常工作。

如何处理抬机现象,就是我们要解决的关键问题。

一、抬机现象的成因
轴流转桨式水轮机在运行过程中,导叶关闭时常常会发生抬机现象。

一旦发生抬机现象,就会相继产生一系列的重大事故如整个机组的振动、推力轴承的损坏、甚至导叶或水轮机顶盖破裂等等,严重影响水电站的安全生产。

要想从根本上解决轴流转桨式水轮机的抬机现象,就要对其产生原因做出准确客观的理论分析。

这样在制定相应处理措施时才能做到有理有据,有的放矢。

究其抬机原因,大致分为两种:尾水管反向水击导致抬机以及轴流泵工况造成的抬机。

1.尾水管反向水击导致抬机
当轴流转桨式水轮机机组甩负荷时,为了防止它的转子发生飞逸,损坏内部结构,就需要快速关闭该水轮机的导叶。

但是当导叶快速关闭的时候,水流并不能随之也快速降压,而是要根据惯性作用继续高度流动,此时就会使尾水管内产生反向水击现象,真空度急剧上升。

由于尾水管周围结构内压强减小,在大气压的强烈作用下,已经流向下游的水会急速回涌,反向撞击转轮和导叶,产生向上的冲击力,这就是反水锤。

同时反水锤压力极大,致使机组转动位置抬起,也就是所谓的抬机现象。

尾水管内反向水击导致的抬机现象,对水轮机机组而言都是冲击性的。

因为在设计和安装时水轮机的各项参数都基本固定,为防止抬机现象产生就只能在减少顶盖下的最大正压强上面努力。

同时由于此压强由尾水管中反向水压的最大负压据顶,所以,关键的关键就在于减少顶盖下的真空度。

2. 水轮机受到水流作用力造成的抬机
一般在对轴流转桨式水轮机机组进行设计和选型号的时候,都会采用负吸出高度使水流产生反向水推力来助推抬机,这样做是为了防止水轮机被汽蚀。

但是这样设计的话在水轮机处于负吸出过程时转轮室水位很高,即使机组要进行甩负荷时或者遇特殊情况紧急停机,导叶关闭并切断了上游供给的水时,转轮室的水仍是满的。

由于惯性作用转轮也不会立即停下,而是继续高速转动,桨叶不停搅拌水流。

流体力学可知,当转轮桨叶向下推动水流时,其水流也必定有一个向上的轴向动力带动叶片转动,也就是水泵升力。

这种动力一旦大于机组转动部分的自身重力时,就会造成抬机。

因为机组的转速降低是一个持续过程,不可能突变到0,所以其叶片转动进而受到的水流的反作用力也会随着转速降低而慢慢减小,当这个作用力减小到机组转动部分自身重力时,机组抬起的部分就会再次落下。

所以说,轴流转桨式水轮机因水泵升力而造成的抬机是一个持续过程,机组部分再次落下是需要时间的。

针对这一特征,防止相应水轮机抬机的方法就是在关闭导叶后尽可能快地降低机组转速,在短时间内减小轮转桨叶受水流的作用力。

而且使用水轮机的水电站相关设计和施工工作人员也应在满足各项指标和汽蚀条件的前提下结合水轮机抬机现象综合考虑再做好水电站建设工作。

二、水轮机抬机现象处理措施
1.破坏真空装置
为了能彻底消除因水轮机组尾水管反向水击造成的抬机现象,就要破坏其转轮室力的真空状态。

这个时候就可以在水轮机的顶盖上相应地安装几个真空破坏
阀,可以在导叶关闭情况下自动打开补充气体,这样尾水管的水流在回流过程中因为内外大气压强平衡就会及时停止回流,不会触及转轮叶片,也就不可能发生抬机现象了。

但是这种破坏真空装置在现实中防止抬机现象并没有预期中那么理想。

上文提到过的满天星水电站使用的就是这一装置,但是实际效果差强人意,究其原因,有以下三点:
(1)真空破坏阀的补气量调整很困难,补气量也严重不足,无法具备足够的压强使水流停止回流。

(2)工作反应速度过慢,往往在真空破坏阀打开补气的时候水流都已经将转轮室淹没了,不利于及时控制水轮机抬机。

(3)密封性能差,导致补充的气体在水流的强大作用力下反而被排出转轮室,丝毫不能起到任何阻拦作用,任由水流撞击转轮造成抬机却无能为力。

为了改善真空破坏装置的这些不足之处,除了在购置安装配件的时候要严格要求真空破坏阀的产品质量和施工质量以外,也还需要我们水电站相关工作人员努力配合检修工作,做到以下两点:
(1)定期检查真空破坏阀的内外温度差和密封性能并按时维护,及时发现问题及时更换,让其有一个可靠的性能保证。

(2)在确保水轮机机组正常运行且真空破坏阀在水流强劲的时候不漏水的前提下,适当调节真空破坏阀内部压力,增加补气量,使其在水流回流时补充的气体压强足够组织水流撞击转轮导叶。

2.分段关闭导叶
合理采用分段关闭导叶方法可以有效降低水轮机出现抬机现象的概率。

满天星水电站就曾对水轮机机组甩负荷100%情况下时做过分段关闭导叶方法应用功效的实验:第一段导叶的关闭速度很快,由100%至全关时间只用了5秒,这样就能保证在蜗壳水压的正常上升情况下迅速进入水泵工况区,确保其机组转速安全合理。

第二段导叶关闭速度较第一段慢,花费时间为第一段导叶关闭时间的5~6倍,这样分段关闭导叶就可以确保水轮机处于水泵工作状态的时间较长,机组转轮桨叶的转速在一直下降,而这个过程中水流反作用于桨叶的动力又小于机组转动部分自身的重量,这就可以完全避免抬机现象的产生。

在使用轴流转桨式水轮机的水电站中合理利用分段关闭导叶法,就可以降低相应机组水流管道部分位置的压力短期上升值,降低转轮室的真空程度,从而使顶盖上的最大正压强也会相应减少。

这种方法最大程度上应用了减少真空度的原理,虽然不能完全消除真空,但是其实际意义却是非常巨大的,完全可以从根本上大大降低水轮机抬机现象发生的几率,对众多水电站的安全生产的重要性是不
言而喻的。

3.尽快降低转轮转速
以上两种方法对于抬机现象只能防止与处理,并不能完全根除,对于尾水管反向水击和水泵升力共同作用而产生的抬机现象就稍显无能为力了。

所以,在机组甩负荷工作完成以后尽快降低转轮桨叶的转速直至停止转动是根除的唯一办法。

现在比较常采用的方法就是水地阻制动方法。

只有将水轮机的转轮转速在极短时间内降到最低甚至停止,进而最大化地减小因水泵升力而形成的抬机作用力,才是唯一能够彻底根除轴流转桨式水轮机抬机现象的方法。

结语:抬机现象在现在的轴流转桨式水轮机正常工作中是常常会发生的,为确保该机组的安全生产工作,我们相关技术人员要根据实际情况综合考虑出一整套完美的方案来消除这一现象。

本文只为消除抬机现象这一课题提出一些参考意见,稍有不足之处还望众多同行专家批评指正。

笔者旨在为今后的消除抬机工作添砖加瓦,贡献出自己的一份微薄之力。

参考文献:
[1].沈祖怡.水轮机调节系统分析[M],北京:水利水电出版社,2008.
[2].东北水利水电学校编,水轮机,北京:电力工业出版社,2007(3).
[3].蔡付林,季盛林;轴流定桨式水轮机抬机事故分析及防止措施[J];中国农村水利水电;1997(8).
[4].李树槐,吴凤友.水轮机抬机原因分析及对策[J].小水电,1996(4),47-48.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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