宜兴抽水蓄能电站水泵水轮机性能与结构特点

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抽水蓄能电站发电电动机的特点

抽水蓄能电站发电电动机的特点

抽水蓄能电站发电电动机的特点摘要:随着我国社会经济的迅速发展,科学技术水平日益提高,生活中的电力需求和工厂的电力需求也越来越大,发电站发电机的稳定运行将直接影响社会的经济效应。

本文分析了抽水蓄能电站发电电动机。

关键词:抽水;蓄能电站;发电;电动机引言抽水蓄能电站是水利水电行业发展的大势所趋,有其存在的必要性,而且也确实发挥了越来越重要的作用。

而根据发电电动机的特点进行主力机型分析对于确保其正常、高效的运行也起到了极为关键的作用。

1、抽水蓄能电站发电电动机的主要特点根据抽水蓄能电站机组运行的工况要求,相较于常规水电发电机,其在设计和制造等方面提出了更高的要求,其主要表现出如下特点:(1)根据抽水蓄能电站的特点,其运行机制每天启停和工况转换频次多达 3 次以上,这就要求发电电动机必须适应这样的工作机制,才能在电力系统中承担起调峰、调频、调相等任务。

(2)在电网低谷时,机组进入抽水工况吸收电网多余的有功,将电能转化为势能存储起来;在电网高峰期,机组转为发电工况将存储的势能转化为电能,这两种工况的旋转方向完全相反。

发电电动机需要符合以上双向运转来设计,其轴承结构和通风冷却系统设计也需要考虑双向旋转。

(3)其相较于传统的水轮发电机组具有尺寸小、磁极对数少、通风冷却难度高等特定。

(4)为了确保发电电动机在抽水工况下启动电流平稳,必须要制定专门的启动措施。

常见的启动方式有异步启动、同步启动和静止变频等方式,一般根据总装机容量来确定。

根据国际上目前使用情况来看,静止变频起动方式能较好的配合抽水蓄能电站的运行模式而成为主流的起动方式。

2、蓄能机组的主力机型蓄能机组的双向转动、频繁启停、急剧的负载变化、复杂的过渡过程,尤其是大型高速设备的故障率显着提高,从而确保发电机的安全稳定运行,提高发电站和设备在系统中的灵活调节能力是最重要的考虑事项。

研究大容量高速设备时,应该关注主力型号,回顾主力型号的故障排除。

主力机型的确定可以从水泵涡轮、发电马达、电站建设的经济性、电力系统的角度来分析。

抽水蓄能发电机转子介绍

抽水蓄能发电机转子介绍
抽水蓄能发电机转子 介绍
目录
• 抽水蓄能发电机简介 • 抽水蓄能发电机转子的结构与功能 • 抽水蓄能发电机转子的制造材料与
工艺
目录
• 抽水蓄能发电机转子的性能特点与 优化方向
• 抽水蓄能发电机转子的未来发展趋 势
01
抽水蓄能发电机简介
抽水蓄能发电机的定义
抽水蓄能发电机是一种特殊类型的发电机,它利用上下 水库之间的水位差,通过抽水将低处的水抽到高处,并 在需要时通过水流驱动涡轮机发电。
抽水蓄能发电机转子的未来
05
发展趋势
新型材料的研发与应用
总结词
随着科技的不断发展,新型材料的研发和应用成为了抽水蓄能发电机转子未来的重要发展趋势 之一。
详细描述
新型材料的出现,如碳纤维、钛合金等,具有更高的强度和轻量化特性,能够大幅度提高转子 的性能和效率。同时,新型材料的耐腐蚀、耐高温等特性,也能够延长转子的使用寿命和维护 周期。
02 焊接
对于由钢板或钢管组成的转子,通常采用焊接工 艺连接各个部件。
03 机械加工
为了确保转子的精度和减小转动惯量,需要对转 子进行机械加工,如车削和铣削。
转子制造的质量控制
01
02
03
无损检测
在制造过程中,采用无损 检测技术,如超声波检测 和射线检测,以确保转子 内部无缺陷。
尺寸检测
使用测量工具对转子的尺 寸进行检测,确保其符合 设计要求。
结构设计优化
通过改进转子的结构 设计,降低应力集中, 提高转子的刚度和强 度。
表面处理优化
采用先进的表面处理 技术,如喷涂耐磨涂 层、渗碳淬火等,以 提高转子的耐腐蚀和 耐磨性能。
动平衡优化
通过精确的动平衡测 试和调整,降低转子 运转时的振动和噪音。

抽水蓄能电站技术概况简介

抽水蓄能电站技术概况简介

抽水蓄能电站技术概况简介一、抽水蓄能电站原理抽水蓄能电站是通过两个水库之间的高差来储存与释放能量。

在电力需求低谷时,利用电动泵将下游低水库的水抽到上游高水库中,当电力需求高峰到来时,通过水流的形式将水从上游高水库中释放到下游低水库中,并通过水轮发电机将水流动力转化为电能。

二、主要设备1.上游高水库:负责储存水能,并通过上游输水管道供给下游低水库。

2.上游输水管道:将上游高水库中的水引导到下游低水库。

3.下游低水库:接收上游输水管道的水,并在需要时释放水压能。

4.下游放水管道:将下游低水库中的水流引导到水轮发电机组。

5.水轮发电机组:通过水流驱动轮叶旋转,将水流动能转化为电能。

6.电动泵组:负责将下游低水库的水抽到上游高水库中。

三、工作过程1.就地供能状态:此时电力系统负荷较低,上游高水库储存着水能。

电动泵组开始运行,将下游低水库的水抽到上游高水库中,通过上游输水管道实现供给。

2.高峰供能状态:随着电力需求的增加,上游高水库中的水位逐渐上升。

当电力需求达到高峰时,下游放水管道打开,将上游高水库中的水流下注至下游低水库,同时驱动水轮发电机组产生电能供给电力系统。

3.电力需求下降:当电力需求逐渐下降,持续相对较低时,抽水蓄能电站进入再次储能的状态。

电动泵组开始运行,将下游低水库中的水抽到上游高水库,为下一次高峰供能状态做准备。

四、优势与应用1.节能环保:抽水蓄能电站利用了水的高低差能量转化,不会产生二氧化碳等污染物,对环境影响较小。

2.调峰填谷:抽水蓄能电站能够根据电力需求实时调控水位,满足电力系统的调峰填谷需求。

3.储能可靠:水能储存方便可靠,电站启动迅速,对电力系统提供稳定的储备能源。

4.当地水资源利用:抽水蓄能电站将当地的河流水利用起来,实现了对水资源的合理利用。

5.可持续发展:抽水蓄能电站属于可再生能源发电方式,具备可持续发展的特点。

抽水蓄能电站在电力系统调峰填谷和能源储备方面起到了重要作用。

水泵水轮机特点

水泵水轮机特点

天荒坪抽水蓄能电站水泵水轮机特点华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司游光华浙江安吉313302摘要天荒坪抽水蓄能电站的水泵水轮机组由挪威KVAERNER公司提供,是我国较早从国外引进的大型可逆式机组,自首台机组投产至今已有7年多。

本文总结分析了水泵水轮机7年多的运行中出现了一些问题,以供参考借鉴。

主题词天荒坪抽水蓄能水泵水轮机性能“S”形特性不稳定轴向水推力抬机导叶关闭规律天荒坪抽水蓄能电站安装有6台300MW水泵水轮机组,为单级、立轴、混流可逆式,额定净水头为526米,运行毛水头(扬程)为526米~610.2米,水轮机安装高程为225米,淹没深度为-70米,是目前国内已投产运行的水头和变幅最大的单级可逆式机组,在国际上也较罕见,为使其达到满意的效率和良好的运行稳定性,设计难度大,没有现成的经验可供借鉴。

水泵水轮机的参数如下:水轮机工况:水泵工况:额定容量:306MW 333MW最大轴出力(入力):338MW 333MW额定流量:67.7m3/s 58.80m3/s(最大)43.00m3/s(最小)额定转速:500RPM 500RPM旋向(俯视):顺时针逆时针转轮水轮机进口直径:4030mm转轮水轮机出口直径:2045mm最大瞬态飞逸转速:720 r/min最大稳态飞逸转速:680 r/min水泵水轮机及其辅助设备由挪威GE 公司提供。

水泵水轮机大修拆卸方式采用中拆方式。

首台机组于1998年9月30日投入运行,2000年12月25日所有机组投产,投产以来运行情况表明,机组性能良好,效率较高,但也出现了一些问题,在技术人员的努力下,通过采取措施,相关问题已得到了较好的解决。

1水泵水轮机的性能和结构特点1.1效率按照合同规定,水泵水轮机的效率按照模型试验来验收,合同要求水轮机工况的最高效率≥92.20%,加权平均效率≥90.41%,水泵工况最高效率≥ 91.70%,加权平均效率≥ 91.52%。

根据模型试验报告,水轮机工况的模型最优效率为90.61%,折算为原型其整个运行范围内的最优效率为92.28%,加权平均效率为90.317%,而水泵工况下模型最优效率为89.84%,折算原型最优效率为92.17%,加权平均效率为92.01%,除水轮机工况加权平均效率略低于保证值0.083%外,其余均达到合同要求。

宜兴抽水蓄能电站岔管结构特点和水压试验效果

宜兴抽水蓄能电站岔管结构特点和水压试验效果

宜兴抽水蓄能电站岔管结构特点和水压试验效果
于付川;杨春国
【期刊名称】《水电站机电技术》
【年(卷),期】2008(031)004
【摘要】内加强月牙肋岔管,由于它具有受力合理、设计方便、水流流态好、水头损失小、结构可靠、制作安装容易等特点,在国内外大中型常规和抽水蓄能电站地下埋管中得到广泛的应用.随着抽水蓄能电站向高水头大容量方向发展,输水系统趋于大规模化,随之岔管也趋于大PD值化.对于高水头、大PD值岔管,如何减少钢板厚度,降低制造安装难度成为比较突出的问题.在目前数值计算和观测设备比较完善基础上,考虑围岩分担内水压力设计是高水头、大PD值岔管设计的一种必然趋势.文章从工程实例方面重点阐述月牙肋岔管的结构特点和水压试验效果.
【总页数】2页(P36-37)
【作者】于付川;杨春国
【作者单位】中国水利水电第六工程局,辽宁,丹东,118000;中国水利水电第六工程局,辽宁,丹东,118000
【正文语种】中文
【中图分类】TV732.41+3
【相关文献】
1.呼和浩特抽水蓄能电站钢岔管水压试验测试与研究 [J], 余健;刘蕊
2.长龙山抽水蓄能电站钢岔管水压试验声发射监测 [J], 丁鹏;关磊;邱丛威;杨传晟;
徐灵
3.丰宁抽水蓄能电站埋藏式钢岔管水压试验技术研究 [J], 刘蕊;余健
4.沂蒙抽水蓄能电站800MPa级高强钢岔管制造与水压试验 [J], 龚锋;闫琦
5.绩溪抽水蓄能电站内加强月牙肋钢岔管原型水压试验 [J], 赵瑞存
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抽水蓄能电站输水系统设计

抽水蓄能电站输水系统设计

抽水蓄能电站输水系统设计抽水蓄能电站是一种利用水能进行储能的电站,通过利用水库和下池之间的高低差,将低峰时段的电力转化为水能,存储于水库中;在高峰时段将水库中的水通过水轮机发电,实现能源的高效利用。

在抽水蓄能电站中,输水系统是非常重要的一部分,其设计将直接影响到电站的运行效率和安全性。

本文将探讨抽水蓄能电站输水系统的设计原则、结构特点及关键技术。

一、设计原则1. 安全可靠:输水系统的设计应保证设备和管道的安全可靠,避免水压过大或泄漏等问题,确保人员和设备的安全。

2. 高效节能:输水系统应尽量减小水的流动阻力,提高输送效率,降低能耗,实现节能减排。

3. 灵活可控:输水系统应具有灵活的调节能力,能够根据电网负荷情况随时调整水的输送量,以满足电力调度的需求。

4. 经济实用:输水系统的设计应考虑到设备和管道的选材、维护成本等方面,尽量降低投资和运营成本。

二、结构特点抽水蓄能电站输水系统通常由进水口、引水隧洞、储水池、水泵站、压力管道、水轮机和出水口等部分组成。

在设计中,需要考虑到输水系统的整体结构、流动特性和设备布局,以及与其他部分的协调配合。

1. 进水口:进水口是输水系统的起点,一般设置在水库的上游,用于引入水体。

进水口的设计需考虑水源稳定性、水质等因素,同时也要考虑水流的控制,避免因流速过快或水流涌入导致设备损坏。

2. 引水隧洞:引水隧洞用于将水从水库引导至水泵站,通常要求隧洞设计结构牢固、防水性能好,以保证输水系统的正常运行。

3. 储水池:储水池用于暂存水体,一方面可以平衡进出水量的波动,另一方面也可以减小水流的冲击力,降低对设备的影响。

4. 水泵站:水泵站是输水系统的核心部分,通常会设置多台水泵,用于将水抽送至压力管道。

水泵站的设计要考虑到水泵的选型、运行方式、联锁控制等因素,以保证输水系统的稳定运行。

5. 压力管道:压力管道用于输送水体至水轮机,通常要求管道的材质强度高、密封性好,以保证水的输送安全性。

水泵水轮机泵工况压力脉动和转轮受力特性

水泵水轮机泵工况压力脉动和转轮受力特性

水泵水轮机泵工况压力脉动和转轮受力特性摘要:可逆式水泵水轮机设计需要兼顾水轮机和水泵两种工况。

水泵工况属于减速流动,相较于水轮机工况更容易发生流动分离,在水泵水轮机设计中,对水泵工况的各项性能设计指标考核更为严格。

水泵水轮机泵工况的流量扬程特性曲线在高扬程小流量下通常存在局部曲线斜率为正值的不稳定区域,称为驼峰区。

在抽水蓄能电站实际运行中,驼峰区难以避免,其不仅影响水泵水轮机泵工况高扬程条件下的启动和运行,同时还会产生较强的振动、噪声、功率摆动、水压波动等不稳定现象,直接影响机组安全稳定运行。

鉴于此,本文对水泵水轮机泵工况压力脉动和转轮受力特性进行分析,以供参考。

关键词:水泵水轮机;水泵工况;压力脉动;旋转失速;转轮受力引言本文采用SAS-SST湍流模型对某模型水泵水轮机在非设计泵工况的流态进行了三维非定常数值模拟,分析不同工况下流动特性对压力脉动和转轮受力的影响。

1数学模型1.1计算体型和网格划分计算区域包括蜗壳、导叶、水轮机和尾水管。

考虑到在非设计工况下,尾水管内回流可能会对边界条件给定产生影响,对尾水管进口段适度延长。

1.2网格及时间步长在网格划分时,蜗壳采用四面体网格;导叶区采用楔形网格;转轮和尾水管采用六面体网格,并对活动导叶和转轮叶片设置边界层网格,使近壁面Y+小于10。

图1展示了额定工况下水泵扬程随网格数量的变化情况,当网格数量大于450万时,计算所得扬程变化小于1%。

考虑到计算时间和流场结构的解析精度,最终选取总网格单元数为882万的划分方式。

图1网格敏感性分析2机组能量特性图2为活动导叶相对开度随流量系数Cφ的变化规律。

其中,相对开度计算公式为式中α———活动导叶开度,αmax———最大开度图2活动导叶相对开度随流量系数的变化曲线在上述导叶开度规律下,图2对比了数值模拟与试验测试的机组能量特性曲线,即不同流量系数Cφ下的扬程系数Cψ与效率η变化曲线。

图3扬程系数与效率随流量系数的变化曲线从图3可以看出,CFD模拟得到的扬程系数与效率,相比于试验值,具有相同的变化趋势。

水轮机结构介绍范文

水轮机结构介绍范文

水轮机结构介绍范文水轮机是一种将水的动能转化为机械能的装置,是发电厂中常用的水力发电装置。

水轮机的结构包括水轮机转子、定子和调节装置。

水轮机转子是水能转化的主要部分。

它一般由转轮、叶片和轴承组成。

转轮是一个直径较大的圆盘,由高强度的金属材料制成,通常是铸铁或钢。

转轮上有一系列的叶片,叶片的形状有直线型、曲线型、斜面型等,可以根据具体的水力条件进行设计。

叶片的材料通常是耐磨的合金钢。

转轮的直径决定了水轮机的功率大小,直径越大,功率越大。

轴承用于支撑转轮,并使其能够旋转。

水轮机定子包括水轮机轮槽、喷口和进流导管。

轮槽是由金属材料制成的圆筒形结构,安装在转轮的外围。

它的作用是将水引入叶片之间,使水对叶片施加压力,产生转动力。

喷口是水流进入轮槽的出口,通常位于轮槽的下部。

进流导管用于将水从水库或河流引导到水轮机的轮槽中,通常是金属管道或混凝土构筑物。

水轮机的调节装置用于控制水流的流量和压力,以便适应不同的发电负荷。

常见的调节装置有进水阀门和偏心机构。

进水阀门的开度可以调节进入轮槽中的水流量,从而控制水轮机的转速。

偏心机构是一种可以改变喷口的位置的装置,通过改变喷口的位置,可以调整水流对叶片的压力,从而改变水轮机的转速。

水轮机的工作原理是利用水流的动能和压力作用于叶片上,将水的动能转化为转轮的机械能。

当水流经过叶片时,叶片受到水的冲击力,产生力矩将转轮带动旋转。

转动的轴通过连接装置将机械能传递给发电机或其他机械设备。

水轮机广泛应用于水力发电、水泵站和水厂等场所。

在水力发电过程中,利用水轮机将水的潜能和动能转换为电能,实现可持续能源的利用。

同时,由于水轮机具有结构简单、运行可靠、维护成本低等优点,因此得到了广泛的应用和推广。

总之,水轮机是一种将水的动能转化为机械能的装置,由转子、定子和调节装置组成。

它的工作原理是利用水的动能和压力作用于叶片上,将水的动能转化为转轮的机械能。

水轮机具有结构简单、运行可靠等优点,在水力发电、水泵站等领域有着广泛的应用。

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水 轮机额定负荷最优效率 点运行时不 大于 2
%, 水轮机 部 分负荷 运行 时 : 大 于 5 水泵 工况 运 不 %,
行时不 大 于 2 %。
工况最高效率不低于 9 . %。 31 7 f 4 )水 泵 工 况 加 权 平 均 效 率 保 证 值 不 低 于
9 .1 。 20 %
2 1 出力 和入 力保 证 .
( )在额 定 净 水 头 3 3 n下 ,额 定 转 速 为 3 5 1 6 i 7 r i , / n时 水轮 机工 况 额定 出力 不小 于 2 5MW。 轮 收 稿 m 5 水 机工 况 出力保证 值 见 表 1 :
日期 :0 0 0 — 3 2 1 - 7 1
用 的任 务 。 电站枢 纽 由上 水库 、 下水 库 、 输水 系 统 、 地 下 厂房 、 面开 关站 和 中控 楼组 成 。 地 电站输 水 系统 为

表 1 水 轮 机 工况 出 力保 证 值
管 两 机 , 水 系 统 单 管 总长 度 约 280I, 水 系 输 0 I引 T
统 进 水 口设 置 的闸 门井兼 作 上游 调压 井 ,尾 水 隧
0c.01 t 2 0
1 3
宜 兴 抽 水 蓄 能 电 站水 泵 水 轮 机 性 能 与 结构 特 点
熊 涛
( 东宜兴抽水 蓄能有限公司 , 苏 宜兴 240 ) 华 江 12 5
摘 要 : 江苏宜兴抽水蓄能 电站共装设 4台 20 M 5 W单级 混流可逆式水轮发 电机组 , 电站水 泵水 轮机 由 G ( 该 E 挪威 ) 公 司制造 , 转轮 叶片采用 T形设计 , 导轴承采用稀油润滑分块瓦结构 , 主轴密封采用 轴向水压平衡 式结构 等。 详细介
4 0S 6 分 负荷运 行时 不大 于 1 %。 5 ) 21 0
23 机组运 行工况 转换 时间保 证 . 静止一 满载抽水 ( 频起动 ) 间不 大于 变 时
洞全 长 1 0 , 有独 立 的调 压井 。 电站装 有 4台 0m 设 6
单机 容 量 为 2 0Mw 的 立轴 单 级混 流可 逆 式 机 组 , 5
总装 机容 量 1 0 0Mw,年 发 电量 1. k ・ , 0 49亿 W h 年 抽水 用 电量 1. k ・ , 、 8 6亿 W h 上 下水 库 正常 蓄水 位 分
第3 3卷 第 5 期
21 0 0年 l O月

电 站 机
电 技

V0 -3 N0. 13 5
Me h n c l E e t c l e h i u f d o o e tt n c a i a & l cr a c n q eo r p w r ai i T Hy S o
别 为 4 I 7 . n。 7 . i 89 l 5n、
1水泵水轮机 技术参数
水 泵 水 轮 机 为 立 轴 、 级 混 流 可 逆 式 , 定 水 单 额 头 为 3 3n 6 ,机组 额 定 转 速 为 3 5r i。水 轮 机 工 i 7 rn / a
况: 最大 水 头为 4 051, 小水 头 为 3 8 , 1. 1 最 1 3 . m, 额定 6

() 极 限最小扬 程 3 8 5 时 , 2在 4 0 m, Hz 水泵工 况最
大入力不 大于 25MW。 泵工况 人力保 证值见 表 2 7 水 :
表 2 水 泵 工 况 入 力 保 证 值
6 . m。水 轮机 工况 旋转 方 向 : 视逆 时 针旋 转 。 00 俯
2 水 泵 水 轮 机 性 能
( 导叶与转轮之间的压力脉动( 2 ) 峰值至峰值振
幅 △卸 AH H: /
水 泵 工 况在 最 优 效 率 扬 程 运 行 时 不 大 于 5 %, 在整 个 运行 扬 程 范 围 内运 行 时最 大 值 不大 于 8%; 水 轮 机额 定 负荷 最 优效 率 点运 行 时 不大 于 8% , 部
( 尾水管管壁压力脉动( 1 ) 峰值至峰值振幅 △研
A H/ : H
, ,
() 2水轮 机工况在 额定 水头 3 3 n 额定 出力 2 5 6 , r 5 MW 时 的效率保 证值 为 8 .8 91 %。 () 电站 全部 运行 水 头 和 出力 范 围 内 , 轮 机 3在 水
绍 了江 苏宜 兴抽 水 蓄 能 电 站水 泵水 轮机 的 性 能 与 结 构 特 点 。
关键词 : 水泵水轮机 ;结构特 点;江苏宜兴抽水蓄能 电站
中图分类号 :K 3 T 74 文献标识码 : B 文章编号 :6 2 5 8 ( 0 0 0 — 0 3 0 17 — 3 7 2 1 )5 0 1— 4
江 苏宜 兴抽 水 蓄能 电站 位 于宜 兴市 西南 郊 铜 官 山境 内, 于苏 南 负荷 中心 , 日调 节 纯抽 水 蓄 能 电 处 属 站。 电站 以两 回 50k 0 V出线 接入 华东 电网和 江苏 主 网架 , 系统 中承担 调 峰 、 谷 、 在 填 调频 、 相 和事 故 备 调
作者简介 : 熊涛( 9 2 , , 18 一) 助理 丁程师 , 男 从事水 电站检修 与技术管
理 工作 。
1 4

电 站 机
电 技

第 3 3卷
22 效 率保证 _
26 压 力脉 动保证 .
()水 轮 机 工 况 加 权 平 均 效 率 保 证 值 不 低 于 1
91 3 _0% 。
说 明 : r 水 轮 机 额 定 出力 2 5MW P为 5
出力为 2 5MW。水 泵工 况 : 大扬程 为 4 0 , 5 最 2 . i 最 0n 小 扬 程 为 3 23m, 小 流 量 为 5 . m/, 泵 最 大 5. 最 26 3 水 s 入 力为 2 5MW。 轮标 称直 径 26 0mm, 出高 度 7 转 0 吸
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