600MW水轮发电机稳定性及进相运行能力研究
水轮机运行稳定性的研究与展望
水轮机运行稳定性的研究与展望摘要：近些年来，随着科技水平的提高，我国相继在一些较大江河流域建立了四个大型水电站。
经过专业人员的努力钻研和探索，使得巨型水轮机自身质量和工作状态都上升到了一个新的台阶。
在本文中将以其中的两个水电站为例，对巨型水轮机的构造特点分别给出具体的说明，也从安全性的角度对其工作状态进行了对比，以此对巨型水轮机内部构造的升级做出预见性的总结，以期对巨型水轮机整体的优化提供参考。
关键词：水轮机；运行稳定性；研究引言随着社会经济迅速发展，商业、工业以及生活等用电需求量不断增长，导致我国供电紧张局面产生，并且传统的火力发电存在高污染和高成本等缺点，急需发展新能源来替代传统的发电形式。
而水利发电是传统火力发电站之后最重要发电形式，水利发电成为缓解供电紧张和克服传统火力发电缺点的重要手段。
然而水轮机主要由转轮、导叶、导水控制机构、尾水管和蜗壳等基本部件组成，在发电运行中，各个部件能否正常工作又关系整个水轮机组的运行稳定性，直接影响水电站的发电任务。
因此，正确对水轮机运行稳定的研究，有助于水轮机科学合理的维护和保障水轮机高效安全的运作，具有一定的实际工程和研究价值。
1、当前水轮机运行中常见的故障1.1、相位共振相位共振是动静干涉引起的压力脉动通过导水流道传播至蜗壳并反射和叠加所形成的共振现象。
影响相位共振的主要因素有流道的几何参数与流动参数，几何参数通常包括转轮叶片数、活动导叶数、固定导叶数、蜗壳流道的等效直径等，流动参数则包括波速、流速、压力等参数。
根据相关学者的分析张河湾机组存在相位共振的风险极高[7]。
目前对这一因素的研究主要集中在理论分析阶段，由于影响共振发生的参数难以保证原型与模型一致，因此通过模型试验对其进行预测尚存在很大难度，故原型观测的方式对其进行综合分析亟需开展，以对未来新机组进行指导。
1.2、机组过速故障所谓的机组过速故障主要是指在正常开机停机的过程中出现调速器失控而引发的机组转速骤增现象，一般情况下，机组的转速大于铭牌上的规定数值就会增大转动部位的离心率与摆度，进而直接导致转动部分与固定部分相碰撞脱节，经过科学的调查研究资料显示，客观精准的超过转速是40%，如果机组带负荷运行的过程中使得负荷被甩掉，也会出现导叶关闭过慢或失去功能引发水轮机故障（如下图1所示）。
水轮发电机组运行稳定性研究现状分析
水轮发电机组运行稳定性研究现状分析水轮发电机组是利用水能转化为电能的装置，具有运行稳定性是保证其正常运行的重要指标之一。
为了保证水轮发电机组的运行稳定，需要进行相关的研究和分析。
首先是水轮发电机组的受力分析。
水轮发电机组在运行过程中承受着水流和转子转动的力，受力分析是评估其稳定性的重要手段之一。
研究者通过对水轮叶片、涡轮转子、轴承等部件的受力情况进行理论分析和计算，确定受力是否合理，从而确定水轮发电机组的运行稳定性。
其次是水轮发电机组的振动分析。
振动是水轮发电机组运行中常见的现象，会对其运行稳定性产生负面影响。
研究者通过振动监测和振动分析，确定水轮发电机组的振动情况，分析其原因，并提出相应的改进措施，提高其运行稳定性。
水轮发电机组的流动特性研究也是保证其运行稳定性的重要方面。
水轮发电机组的流动特性包括水流速度、水流压力、水轮叶片的受力情况等。
研究者通过数值模拟和实验研究，分析水轮发电机组流动特性的变化规律，识别问题，并提出相应的改进建议，以提高水轮发电机组的运行稳定性。
还有一些研究关注水轮发电机组的自动控制系统对运行稳定性的影响。
自动控制系统可以通过对水轮发电机组的运行状态进行实时监测和调节，使其保持在稳定的运行状态，提高运行稳定性。
研究者通过实验和仿真分析，研究自动控制系统的性能和稳定性，并提出相应的改进方法和控制策略。
水轮发电机组运行稳定性的研究现状主要包括受力分析、振动分析、流动特性研究和自动控制系统研究等方面。
通过这些研究，可以更好地了解水轮发电机组的运行机理和特性，提高其运行稳定性，进一步推动水能发电技术的发展。
关于国产引进型600MW发电机组进相运行能力的研究
关于国产引进型600MW发电机组进相运行能力的研究【摘要】本研究通过对国产引进型600MW发电机组进相运行能力进行研究，采取某电厂3号发电机作为研究对象，绘制出了发电机机组进相运转曲线图，为后续的发电机进相研究提供了依据。
【关键词】600MW；进相；发电机组1进相运行：进相运行，是指在一般情况下发电机运行过程中，不仅会向系统提供有功而且还会向系统提供无功。
同时，在发电机运行时如果逐步减少励磁电流则发电机就会由提供无功状态转变为吸收无功，定子电流也会发生相应的转变，即从滞后转化为超前。
在发电机进相运行中励磁电流会比迟相运行时降低，另外，发电机的电势也会相应的减少。
在发电机进相运行时，定子部分常常会出现漏磁现象，尤其是在大型发电机线负荷较重的情况下，漏磁进行严重，会导致连接片的温度提升，进而导致电压降低，如果电压下降严重，就有可能会影响厂用电运行。
2发电机进相运行的意义：从投入资金角度来说，较大型的发电机如果采取进相运行，则可在一定程度上降低电网的无功，以及关于电压调节相关设备的资金投入。
大型发电机的进相运行方式不仅可以充分发挥发电机的运行效率和功能而且还能在此基础上提高经济效益。
除此之外，发电机除了可以进行相关的电能生产，还可以承担着电力系统中的无功功率和线路系统中的电压稳定功能。
所以，研究和提高发电机组系统中的进相运行功能，采取何种方法可以提高发电机组的深度进相运行，可以看作是电网系统运行中质量提高的重要核心内容。
3国产引进型600MW发电机介绍：对于某种发电机生产厂商来说，其刚投入市场的引进型600MW发电机，在技术上，采用的是上海汽轮发电机有限公司引进西屋技术（美国）生产的汽轮机发电机组，在排列方案上其采用的是室内纵向顺序的排列方式进行布置的。
该种发电机在励磁类型上采用的是全静态方式，在励磁调节上，采用的是双自动通道的方式，包含两种类型，即自动与手动的方式。
另外，励磁调节器还加装了备用控制器，这使得每一个通道都可以提供励磁调节电压以及电流调节。
水轮发电机组运行稳定性研究现状分析
水轮发电机组运行稳定性研究现状分析水轮发电机组是一种广泛应用于水能利用的发电设备，其稳定运行对于确保电力系统的稳定供电至关重要。
目前国内外学者在水轮发电机组的运行稳定性方面开展了大量的研究工作，主要涵盖以下方面。
运行稳定性的评估方法是研究水轮发电机组运行稳定性的前提。
目前国内外学者提出了不同的评估方法，如WAMS系统、稳定等效模型和仿真模型等。
其中，WAMS系统是一种基于广域测量系统的评估方法，可以对系统的状态和控制策略进行实时监测和评估，获得较为准确的系统动态特性。
稳定等效模型是一种建立于系统模型基础上的评估方法，可以通过分析系统状态变化对系统的稳定性进行评估。
仿真模型是一种建立在计算机软件平台上的评估方法，可以通过对水轮发电机组运行稳定性进行数值仿真分析，获得各个参数对系统稳定性的影响程度，为系统优化设计提供参考。
水轮发电机组的运行稳定性受多个因素的影响，其中较为重要的因素包括水头、转速、负荷、调速系统等。
水头是指水轮发电机组水流的垂直落差，是影响机组出力和效率的重要因素，同时也是影响机组运行稳定性的关键因素。
转速是指机组转子的转速，过高或过低都会影响机组的运行稳定性。
负荷是指机组的负荷大小，负荷过大会导致机组不稳定甚至失控。
调速系统是保证机组运行稳定性的关键因素，其性能优劣直接影响机组的控制精度和稳定性。
对于水轮发电机组运行稳定性不佳的问题，一些改善措施也得到了广泛的研究。
如对水头不稳定的机组可以采取改造水利枢纽、扩大水库容量等措施；对于负荷变化大的机组可以采取增加机组数量、削减负荷波动等措施；而对于调速性能不佳的机组则需要加强调速器设计和优化控制策略等方面。
此外，国内外也有学者通过引入智能算法、仿生设计等新兴技术来提高机组运行稳定性。
水轮发电机组运行稳定性研究现状分析
水轮发电机组运行稳定性研究现状分析水轮发电机组是一种重要的清洁能源发电设备，其运行稳定性对于确保电力系统的可靠运行至关重要。
本文就水轮发电机组的运行稳定性现状进行分析。
一、现状概述1. 发电机组的故障诊断和故障预测。
通过监测水轮发电机组的电气信号和机械振动信号，利用模式识别等方法对发电机组的故障进行诊断和预测。
2. 水轮发电机组的控制策略研究。
包括发电机组的开关控制、功率调节、电网耦合等控制策略的研究与实践。
3. 水轮发电机组的机电耦合分析。
研究水轮发电机组的机械系统和电气系统之间的互动关系，探究机电系统的共振问题和防振措施；4. 水轮发电机组的启动和停机过程分析。
探讨发电机组启动和停机过程中的电气、机械和水力学问题，提出相应的控制策略和技术措施。
二、存在问题1. 缺少系统性的研究。
目前对于水轮发电机组运行稳定性的研究大多是以单个方面为主，缺少对整个系统的分析与研究。
2. 实验研究不足。
水轮发电机组的研究需要实验验证，但实验条件复杂，实验数据获取难度较大，因此实验研究不足。
3. 控制策略缺乏普适性。
不同类型的水轮发电机组具有不同的结构和运行特点，现有的控制策略缺乏普适性，需要根据具体的系统进行调整。
三、发展趋势随着新能源发电方式的不断普及和使用，水轮发电机组的运行稳定性也迎来了新的挑战。
水轮发电机组的发展趋势主要包括以下方面：1. 智能化控制。
随着计算机与信息技术的不断发展，智能化控制的应用将成为水轮发电机组运行稳定性研究的重要方向。
2. 多能联合发电。
将水轮发电与风力发电、太阳能发电等能源结合起来，建立多能联合发电系统，提高整个系统的能量利用效率。
3. 高效化设计。
通过优化系统设计和调整控制策略，提高水轮发电机组的效率和稳定性。
4. 系统集成化研究。
通过对水轮发电机组整个系统的研究，实现系统集成化，提高整个系统的运行效率和稳定性。
四、结论水轮发电机组运行稳定性研究是确保电力系统可靠运行的关键。
水轮发电机组运行稳定性研究现状分析
水轮发电机组运行稳定性研究现状分析水轮发电机组是利用水能转换成机械能再转换成电能的装置，是一种清洁、可再生的能源发电方式。
在发电系统中，水轮发电机组的运行稳定性显然是至关重要的，它直接关系到发电系统的安全稳定运行和供电的可靠性。
对水轮发电机组运行稳定性进行研究和分析，对于提高水能利用效率和发电系统的运行稳定性具有重要意义。
目前，关于水轮发电机组运行稳定性的研究现状主要包括以下几个方面：发电机组运行状态监测与评估、运行稳定性影响因素分析、运行稳定性提高技术等。
发电机组运行状态监测与评估是研究水轮发电机组运行稳定性的重要内容之一。
随着信息技术的发展，发电机组的运行状态监测与评估技术得到了迅速的发展。
目前，常用的监测手段包括振动监测、温度监测、压力监测等，这些监测手段可以实时监测发电机组的运行状态，发现问题并及时进行处理，从而保证了发电机组的运行稳定性。
运行稳定性影响因素分析是研究水轮发电机组运行稳定性的另一个重要方面。
水轮发电机组的运行稳定性受到多种因素的影响，包括水质、水位、流量、负荷变化等。
通过对这些因素进行深入分析，可以发现各种影响因素之间的关联性，为提高水轮发电机组的运行稳定性提供理论依据。
运行稳定性提高技术是研究水轮发电机组运行稳定性的重要手段。
在当前的技术条件下，通过对水轮发电机组的结构优化、控制系统改进、设备更新换代等方式，可以有效提高水轮发电机组的运行稳定性。
采用先进的控制系统可以更准确地控制发电机组的运行状态，从而提高其运行稳定性。
水轮发电机组运行稳定性的研究现状正在不断发展和完善，这将有助于提高水能利用效率和改善发电系统的安全稳定运行。
但同时也应该注意，当前水轮发电机组运行稳定性研究中存在一些问题和挑战，如如何充分利用监测数据和信息技术手段来提高发电机组的运行稳定性、如何通过综合多种因素分析提高运行稳定性的方法等。
未来的研究还需要在这些方面进行深入探讨，以更好地提高水轮发电机组的运行稳定性。
水力发电中的水轮发电机组稳定分析
水电工程Һ㊀水力发电中的水轮发电机组稳定分析李㊀京摘㊀要:水轮机发电机组是水电站的重要组成部分ꎬ其稳定运行关系着整个水电站安全ꎬ并且在一定的程度上影响到整个水电站的稳定及经济效益ꎮ水力发电中的水轮发电机组不稳定是电气㊁机械㊁流体等多种原因引起ꎬ为了保障水能动力发电的安全运行ꎬ文章就水力发电中的水轮发电机组稳定策略进行了探讨分析ꎮ关键词:水力发电ꎻ水轮发电机组ꎻ稳定分析㊀㊀水轮发电机组作为水电站中的关键部分ꎬ在实际工作中由于受多方面因素的影响ꎬ使得水轮发电机组常常出现不稳定性ꎬ严重影响了机组的正常运行状态ꎬ给工程施工带来不利的影响ꎮ因此要对水力发电中的水轮发电机组稳定进行详尽分析ꎮ一㊁水轮发电机组简要介绍水轮发电机组主要由水轮机和发电机组成ꎬ水轮机是提供动力的装置ꎬ水库中的水加压进入水轮机ꎬ经过能量转换后ꎬ通过管道排至下游ꎮ水轮发电机是发电设备ꎬ发电机由转子和定子组成ꎬ定子支架上有电缆引出ꎬ发电机发出的电流经该电缆传递出去ꎬ为了预防发电机运行温度过高ꎬ损坏设备ꎬ发电机上设有降温装置ꎮ水轮发电机组除了这两个主要组成部分外ꎬ还有一些辅助部件共同支撑发电机组的正常运作ꎮ二㊁影响水轮发电机安全稳定性的问题分析对其稳定性产生影响的因素ꎬ主要分为:机械振动㊁水力振动㊁电磁振动以及静态稳定㊁暂态稳定㊁动态稳定ꎮ机械振动的干扰力来自机组机械部分的不平衡力㊁摩擦力和其他力ꎬ引起的原因有转子质量不平衡㊁机组轴线不正㊁导轴承缺陷等ꎬ我们在机组的制造㊁选择㊁验收㊁安装㊁调试等方面按照有关依据严格执行ꎬ即可将机械振动降低到允许范围内ꎮ三㊁水力发电中的水轮发电机组不稳定危害性分析(一)造成机组部件损坏各部位紧固连接部件松动ꎬ导致这些紧固连接部件本身的断裂ꎬ加剧被连接部分的振动ꎬ促使它们迅速损坏ꎮ(二)加速机组转动部件的磨损ꎬ如大轴的剧烈的摆动ꎬ使轴与轴瓦的温度升高ꎬ使轴承或轴瓦烧毁ꎻ转子振动过大ꎬ增加滑环与碳刷的磨损ꎬ使碳刷跳火花ꎮ(三)共振引起的后果更严重如机组设备和厂房产生共振时可使整个设备和厂房毁坏ꎻ卡门涡列引起叶片的周期振动ꎬ当卡门涡列的振动频率与叶片固有频率接近时就会发生共振ꎬ将产生严重的噪声ꎬ使叶片产生疲劳断裂ꎮ四㊁提高水轮发电机组稳定性的措施(一)做好水轮机的选型工作机组能否稳定运行主要决定于水轮机的水力设计ꎬ在电站设计阶段应合理地选择各种水头ꎬ这是水轮机稳定运行所做工作的第一步ꎮ水轮机转轮的设计以及选型都是为了确保在设计水头处有较为宽裕的稳定运行区ꎬ减少裂纹和震动对水轮机的危害ꎬ因此都要求水轮机水头的变幅不能过大ꎻ对比转速进行合理选择ꎬ必须根据水头变幅㊁水质状况以及负荷调节范围以及机组台数等进行综合性选择ꎮ(二)改善运行条件翼型设计时只能保证在设计工况附近不发生严重空化ꎬ在这种情况下ꎬ通常不会发生严重的空蚀现象ꎮ但在偏离设计工况较多时ꎬ翼型的绕流条件㊁转轮的出流条件等将发生较大的改变ꎬ并在不同程度上加剧翼型空化和空腔空化ꎮ因此ꎬ合理拟定水电厂的运行方式ꎬ要尽量保持机组在最优工况区运行ꎬ以避免发生空化和空蚀ꎮ对于空化严重的运行工况区域应尽量避开ꎬ以保证水轮机的稳定运行ꎮ在非设计工况下运行时ꎬ可采用在转轮下部补气的方法ꎬ对破坏空腔空化空蚀ꎬ减轻空化空蚀振动有一定作用ꎮ(三)做好监测与诊断工作工作人员首先要对机组运行设备状态加以监测ꎬ以此能够随时了解机组运行是否处于正常状态ꎻ工作人员要对设备故障进行预测ꎬ并作出正确的判断ꎬ尤其是对潜在故障定要在第一时间做出判断ꎬ这样才能避免问题的出现ꎻ领导者要对设备维修进行相应的指导ꎬ并依据设备状态作出正确的决策ꎮ(四)及时清扫在水轮发电机组正常的运行过程当中ꎬ需要对其进行适当的清扫ꎮ适当的清扫工作能够让发电机组保持清洁ꎮ在清扫的过程当中ꎬ需要确认发电机周围的环境ꎬ看其是否存在着积水和杂物的情况ꎮ如果存在一些杂物ꎬ也可能带来安全隐患的问题ꎮ因此ꎬ在清扫的过程当中ꎬ一定要将积水和杂物清理干净ꎮ(五)重视水轮发电机组电路保护水轮发电机组是靠电来工作的ꎬ所以对电路进行维护是必不可少的工作ꎮ工作人员在检查过程中ꎬ发现电路受潮时ꎬ应当对其进行干燥ꎮ工作人员要严格按照规定的干燥时间进行干燥ꎬ切记不可以私自改变干燥的时间ꎬ避免再次发生故障ꎮ其次ꎬ干燥的温度也需要调试ꎬ在水轮发电机组内部的温度不得超过８０摄氏度ꎬ避免引起火灾ꎮ(六)加强信息化技术的有效使用结合水轮发电机组各部分组成结构的功能特性ꎬ选择可靠的信息化技术对机组的正常运行进行全程把控ꎬ最大限度地降低水轮发电机组的故障发生率ꎮ在可靠的信息化技术支持下ꎬ构建出功能完善的信息监控系统ꎬ对水轮发电机组不同工作时段的实际概况进行实时地分析ꎬ加强各类故障有效处理的同时全面提升水轮发电机组的维护水平ꎬ为机组的正常运行提供可靠地保障ꎮ(七)重视对水轮发电机组的监测工作在日常工作时ꎬ需要根据水轮发电机在运行中的情况ꎬ制订标准的管理制度与监测计划ꎬ让检修人员能够按照规定工作ꎬ确保监测工作可以开展的更加顺利ꎬ确保监测的效果ꎬ监测工作需要被加以重视ꎮ加强监测工作能够最大程度上避免出现检修问题ꎬ在发电机组出现问题时能够及时检修ꎬ能及时发现问题并解决ꎬ监测技术的完善能够为水轮发电机组工作带来一定帮助ꎬ使工作能够顺利开展ꎮ五㊁结语综上所述ꎬ水轮发电机组不稳定是电气㊁机械㊁流体等多种原因引起ꎬ并且水轮发电机组作为水电站的核心设备ꎬ一旦不稳定ꎬ就会影响水电站的综合效益ꎮ因此为了保障水能动力发电的安全运行ꎬ必须加强对水轮发电机组稳定的策略进行分析ꎮ参考文献:[１]冯翊屾.水轮发电机组运行与维护要点简析[Ｊ].科技风ꎬ２０１５.[２]巴桑.水轮发电机组运行与维护技术措施分析[Ｊ].中国新技术新产品ꎬ２０１８.作者简介:李京ꎬ青海引大济湟工程综合开发有限责任公司ꎮ５８１。
600MW发电机进相试验问题与分析
600MW发电机进相试验问题与分析作者：张玉冰张霖来源：《数字化用户》2013年第25期【摘要】本论文针对某电厂600MW发电机进相运行试验遇到的问题进行分析，提出解决方案，确定试验步骤及危险点预控措施，通过试验确定发电机实际运行时的进相深度，为发电机机的进相运行提供依据，也为发电机的安全运行提供保障。
【关键词】600MW 进相运行静稳定性端部温升一、明确发电机进相运行的必要性、危害性及限制因素根据无功就地平衡的原则，电网在某些情况下要求发电机进行进相运行，以补偿无功进行调压，发电机进相运行具有较强的调压作用。
但是在进相方式下，发电机本身的稳定储备系数减少，这对发电机来说存在着潜在的危险，主要体现在发电机的静态稳定性方面；另外进相运行时，发电机端部漏磁场引起的构件发热问题变得严重，同时发电机的励磁系统是否适应进相运行的要求也需要确定。
静稳定对进相范围的限制。
发电机的静稳定性与发电机电势大小成正比。
当发电机进相运行时，发电机电动势下降，使其静稳定性亦下降，所以要确定发电机静稳定性对进相范围的限制。
发电机定子端部温升对进相范围的限制。
发电机转子磁动势与定子磁动势共同作用在发电机定子端部形成的漏磁场，切割定子端部铁构件与定子端部铁芯，造成涡流损耗，引起定子端部发热。
进相运行时，由于转子磁动势减小而与定子磁动势在定子端部互相抵消的作用减小使合成漏磁通变大，从而使涡流损耗加大，造成定子端部发热加剧。
所以要根据允许的定子端部温度来限制进相范围。
同时，在发电机组厂用系统采用高厂变提供的时候，由于进相运行，使发电机机端电压降低，从而使厂用6kV系统跟400V系统电压降低，影响厂用系统的运行安全，所以在实际进相运行时也要考虑进相运行对厂用系统电压的影响。
进相试验应从以上三个方面来考核发电机进相运行的允许范围（如下图所示），确定发电机实际运行时的进相深度，从而给今后机组的进相运行提供依据。
曲线1为定子电压限制线，曲线2为定子端部温升限制线，曲线3为静稳定限制线二、根据发电机进相的限制因素确定试验的具体项目（一）发电机静态稳定的实际测定分别在被试发电机带有功负荷 360MW、400MW、500MW、600MW，励磁投自动的条件下测量发电机静态稳定试验，试验时中一般要求发电机不实际进相到发电机失步，而以发电机功角70°为控制原则，试验中同时进行发电机低励磁限制调整测定试验。
水轮发电机组运行稳定性分析
水轮发电机组运行稳定性分析发布时间：2021-11-24T05:58:42.623Z 来源：《电力设备》2021年第10期作者：杨阳[导读] 进入新时期以来，我国各项事业均快速发展，取得了十分理想的成绩，特别是发电行业以惊人的速度向前发展。
（新疆伊犁河流域开发建设管理局新疆伊宁市 835000）摘要：进入新时期以来，我国各项事业均快速发展，取得了十分理想的成绩，特别是发电行业以惊人的速度向前发展。
水轮机的转轮作为水轮机的重要核心部件，其性能的优劣一方面决定机组的效率，另一方面也对机组稳定性具有关键性的作用。
早期由于制造技术的发展限制，转轮上冠、下环与叶片制造以手工铸造铲磨为主，由于叶片与上冠、下环结构过渡区是转轮力学性能上的薄弱区域，因此在机组运行中此区域极易出现裂纹问题。
本文对于水轮发电机组运行稳定性与转轮裂纹预防进行了阐述。
关键词：水轮发电机组；运行稳定性；问题引言近年来，随着对水力发电工程的深入研究发现，电站水轮发电机组转轮裂纹现象普遍存在，转轮裂纹对电站安全运行造成了极大的影响，因此着力于解决电站的转轮裂纹问题就显得尤为迫切。
1转轮防裂纹设计的措施转轮裂纹是转轮在水中交变载荷作用下材料发生疲劳破坏的结果。
转轮的设计经验、叶片铸造或模压、焊接质量以及机组运行稳定性，都极大地影响着疲劳载荷作用下的转轮寿命。
为使转轮有较好的抗裂纹性能，应在水力、机械设计、材质和制造工艺等方面采取措施。
水轮机转轮具备良好的水力设计的同时应增强其刚度和强度。
应用现代有限元分析方法，对转轮刚强度分析校核，保证足够的刚强度、疲劳强度和控制制造质量。
水轮机转轮抗振防裂纹设计的关键是提高转轮的强度性能，充分考虑转轮的振动特性，避免转轮在水中的固有频率与转轮叶片的转动和导叶尾流相互干扰所产生的水力激振力频率发生耦合产生共振现象。
2信号分析水轮发电机组设备信号可以分为三类：周期信号、非周期信号、随机信号。
水轮发电机运行过程中会出现集中低频随机信号，根据这一特点可以分析出机组运行的周期，这种分析方式比较特殊也具有一定难度。
浅析水轮发电机组稳定性
浅析水轮发电机组稳定性摘要：本文分析了影响水轮发电机组稳定性的几方面因素，引起机组振动的原因，以及如何增强器稳定性。
关键词：水轮发电机振动稳定性一、影响机组稳定性的因素1、机械方面振动影响因素：动不平衡，轴系失稳，部件或支撑松动，导轴承憋劲，轴弯曲，定转子碰磨等。
判断方法：变转速、模态试验，根据频谱图、时域图、轴承温度等判断。
解决方法有配重、加固、盘车等。
2、电气方面振动影响因素：转子磁极短路，转子（定子）圆度超标，定子鉄芯松动，定子机座松动等。
判断方法：变励磁试验，根据频谱图、时域图判断。
解决方法有消除电气缺陷，重新整圆，拉紧螺杆，加固等。
3、水力方面振动影响因素：水力失衡，低频蜗带，汽蚀，流道水体共振，叶道涡，卡门涡等。
判断方法如变负荷试验，根据振动和水压脉动频谱分析。
其解决方法常可以采用诸如补气、避振、改变补气方式、改变转轮或导水机构设计、叶片修型等。
二、引起水力发电机组振动的原因1.空载无劢通常表现为振动强度随转速增高而增大；在低速时也有振动，其可能原因主要有以下几方面：1）发电机转子或水轮机转轮动不平衡；2）轴线不直；中心不对；推力轴承轴瓦调整不当；主轴联接法兰连接不紧；3）与发电机同轴的励磁机转子中心未调好；4）水斗式水轮机喷咀射流与水斗的组合关系不当；5）转轮叶片数与导叶数组合不当。
针对以上问题，我们可以采取以下措施来处理：1）动平衡试验，加平衡块，消除不平衡；2）调整轴线和中心，调整推力轴瓦；3）调整励磁机转子中心；4）改善组合关系；5）改善组合关系。
2.空载带励主要表现为：1）振动强度随励磁电流增加而增大；2）逐渐降低定子端电压，振动强度也随之减小；3）在转子回路中自动灭磁，振动突然消失。
其原因有1）转子线圈短路；2）定子与转子的气隙有很大不对称或定子变形；3）转子中心与主轴中心偏心。
针对以上问题，可以采取：1）用示波器测出线圈短路位置并进行处理；2）停机调整气隙间隙。
气隙的最大值或最小值与平均值之差不应超过10%；3）如偏心很大时，需用调整定子与转子中心的方法予以消除等手段予以处理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分 过剩 无功 存在 设备投 资大 、无 法实现 平 滑
相运 行 试验 的经 验 ，从 电磁 设计和 结构 设计
调 整等 不足 之 处 ，已经 不 能满 足 当前 电力 系 等方 面采 取 了一 系列 措 施 ，进 一 步 提高 了发 统运 行特 别 是动 态稳 定性 的要 求 。 因此 ，适 电机 的静 稳 定 性 ， 降低 了 发 电机 端 部 温 升 ， 时 将 大型发 电机 组转 入 进相 运 行 ，参 与 电 网 对 系统过 剩 无功 的调 控 势在 必 行 ，它 既不 需 从而 更有利 于 发 电机 的进 相运 行 。
运 行 的条件 下进 行 ，一 般均 未 能做 到 极 限深
度 。表 ｌ 出 了国 内部分 水 电站 的进 相试 验 给 实测 结果 。
ห้องสมุดไป่ตู้
（ ） 心 冲片采 用高 导磁 、 损 耗 、 时 ２铁 低 无 效 的优 质硅钢 片 ，从而 有效 减小 铁心 损耗 。
表 ｌ 进相试 验 参数及 端部 温升 实测值
小这些 部位 的涡 流损 耗 。
３ 优 化设 计 与试 验 研 究
为提 高发 电机 的稳定性和 降低端 部温升 ， 在 电磁 设计和 结构 设计 上主 要 采取 了以下特
殊措 施 。
（） ８ 对通 风 系统 及其 结构进 行优化 设计 ，
进 一 步改 善端 部铁心 及结 构件 的冷 却 效果 。
确 定 出发 电机 的 进相运 行 能 力。
关键词 水轮 发 电机
进相 运行
稳 定性
端部发 热
仿真
１ 引 言
ｔ． 部 结构件 发 热 以及 发 电厂厂 用 电 电压 ｉＮ端 ，
降低 等 等 。其 中 ，发 电机静 稳 定性 除与发 电 随着 电力 系统 的 不 断发展 ，高 压输 电线 机 固有 设计 参数 有 关外 ，还 与 发 电机所 处 电 和配 电网络不 断延 伸 ， 高压 输 电容 量越来 越 力 系统 结构 及其 运行 方 式 、选 用的 励磁 调节 大 ，距 离越来 越长 。 因此，随着 电网的发 展 ， 器 性 能 、运 行 及 保 护 参数 整 定 等 因素 有关 ，
维普资讯
《 东方电￣） ０７ ） ０ 年第 ４ ２ 期
６０ ０ ＭＷ 水轮发 电机稳定性及进相
运行 能力研 究
周 光厚 摘 要 本 文对 ６ ０ ０ ＭＷ 水轮 发 电机 的进相 运行 和静 态 、动态稳 定 性进行 了全面 的
仿 真计 算 ，同时运 用 水轮 发 电机 端部 发热计 算程序 计 算 了定子端 部温 升情 况 ，最终
功率 因数
频率 转速
０９２ ． ５ ５ Ｈｚ ０ ｌ ６． ／ ｉ ６ ７ ｒｒ ｎ ａ
２ １
（） ３ 采用 合适 的定 转子 铁心 长度 配合 、 减 小定 子线 圈端 部 圆锥 角 ，削 弱 负载 时的端 部
漏磁场 。
绝 缘等级 直 轴 同步 电抗 交轴 同步 电抗
电 网充 电无 功 功率 大 量增 加 ，如 在某 些低 负 电力部 门一 般会 进行 相 关分 析 。而 发 电机 端 荷 时段 ，线 路 的充 电功率 使 系统 或 系统 的某 部温 升 则是 与发 电机 自身 设计 制造 直接 关联
也关 系到发 电机 运行 安全 和寿 命 的 问题 。 部分 容性 无功 出现 过 剩 ，致 使 电网上某 些 的， 近几 年 ，为适 应 市场 对 发 电机进 相 运行 能力 节 点 附近的 电压 过 高 ，甚 至超 过 允许 值 ，严 的 需求 ，东方 电机在 进 行大 型 水轮 发 电机 的 重 影响 到变 电设备 、 户 设备等 的安 全运 行 。 用 传 统 的并联 电抗 器或 使 用 调相 机来 吸 收这 部 优化 设计时 ，结 合专 题研 究 的成 果 和现场 进
要 增 设附属 设备 ，又 不 消耗 额 外 能量 ，可 较 ２ 发 电机 主要 电磁 参 数
经 济 、方便地 改善 系统 电压 质量 。 大 型发 电机进 相 运 行属 于 一种 正常 的 欠 发 电机 主要 电磁 参数 如下 。 额 定功 率
定子 电压 定子 电流
励 同步运 行状 态 ，其 吸 收容 性 无功 的 能力 即
额 定 值 试 验 参 数 端 部 温 升
（） ９ 提高 发 电机励 磁调 节器 的性 能 。 近几 年 来 ，东方 电机在 各 型水 轮发 电机 真机试验 中陆续 开展 了端部 发热 的试 验研 究 。
现场 进行 的进 相 试验 在 不影 响 系统 安全 正 常
（） １ 选取合适 的定子线负荷 和定子铁 心 内 径 ，合理控 制发 电机 电磁 负荷 。
Ｆ级
０９ ４ （ ．． ．１ ０ ｐｕ） ０６ ９ （ ．， ．１ ９ ｐｕ）
（） ４ 采用较 薄 的边 段铁 心段 ， 降低 边 段铁
心损耗 。
（ ）进 一步 优化 定子边 段铁 心阶梯 结构 。 ５
（） ６ 边段 铁心 齿部 冲有 小槽 ， 减少 端部轴 向漏磁 场在 边段 铁心 中产 生 的涡流 损耗 。
直 轴瞬变 电抗 交 轴瞬变 电抗
直轴 超瞬 变 电抗 交轴 超瞬 变 电抗
０２ １ （ －． ．８ ８ ｐ ｕ）
０６ ９ （ ．． ．１ ９ ｐｕ）
０２ ８ （ ．＿ ．０ ６ ｐｕ） ０２ ６ （ －． ．２ ６ ｐｕ）
（ ） 部 结构 件 选 用 非 金 属材 料 （ 支 ７端 如 架 、绑环 ）或 非磁 性材料 （ 指） 压 ，消 除或 减
发 电机进 相深 度 受多 方 面 因素 制约 ，包 括 发 电机组 运 行静态 稳 定 性 、发 电机 定 子端 部铁
来稿 时间：０ ７年 ７月 ２０
６０ ０ ＭＷ
１ Ｖ ８ ｋ ２ ８５ ００Ａ
维普资讯
东方电Ｉ） ｏ７ ￣ ２ｏ 年第 ４ ） 期