180MW水電機(jī)組運(yùn)行振動(dòng)區(qū)測(cè)定及節(jié)水運(yùn)行分析

對(duì)水電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性以及振動(dòng)分析，不僅是每一個(gè)水利水電工程相關(guān)負(fù)責(zé)人需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，同時(shí)也是相關(guān)技術(shù)維護(hù)人員需要不斷改進(jìn)和完善的重要工作。本文主要對(duì)我國(guó)水電機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性以及振動(dòng)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討，從而促進(jìn)我國(guó)水利事業(yè)不斷發(fā)展。

重點(diǎn)介紹了水電機(jī)組實(shí)施工況監(jiān)測(cè)的主要工況及其分析診斷技術(shù),并在總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,給出了水電機(jī)組運(yùn)行設(shè)備工況監(jiān)測(cè)與分析診斷的故障類(lèi)型。

根據(jù)長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和國(guó)標(biāo)要求,提出采用指標(biāo)控制法監(jiān)測(cè)水電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行,確定水電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū),以確保水電機(jī)組的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

一、軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組可作定槳式運(yùn)行我國(guó)軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組在設(shè)計(jì)和制造時(shí)通常是按其調(diào)速器失靈,導(dǎo)水葉不能自動(dòng)關(guān)閉,但是其導(dǎo)水葉和轉(zhuǎn)輪葉片協(xié)聯(lián)關(guān)系仍能維持時(shí)機(jī)組甩掉全部負(fù)荷而產(chǎn)生飛逸

大型水電機(jī)組多采用混流式機(jī)組,其轉(zhuǎn)輪葉片是固定的,不能隨電站運(yùn)行工況的變化而調(diào)節(jié),易產(chǎn)生脫流和渦帶,引起水力振動(dòng),導(dǎo)致葉片裂紋和尾水管開(kāi)裂。國(guó)內(nèi)外許多大型電站幾乎都發(fā)生過(guò)這類(lèi)運(yùn)行穩(wěn)定性問(wèn)題,它屬于世界性課題。文章論述了水電機(jī)組轉(zhuǎn)輪葉片產(chǎn)生裂紋的機(jī)理,給出了實(shí)踐證明是行之有效的預(yù)防措施,以及改進(jìn)的修復(fù)方法。

在剛性聯(lián)結(jié)電網(wǎng)模型基礎(chǔ)上,分析了水電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性。隨著一次調(diào)頻機(jī)組及容量增加,產(chǎn)生了電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性下降的問(wèn)題。如果電網(wǎng)中存在多個(gè)小容量機(jī)組的調(diào)節(jié)系統(tǒng),穩(wěn)定性較差,將會(huì)引起整個(gè)電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性下降或不穩(wěn)定情況發(fā)生。因此必須重視小容量機(jī)組并入大電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)忽視系統(tǒng)穩(wěn)定性的現(xiàn)象,足夠的單機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定性可以保證多機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定。當(dāng)各機(jī)組調(diào)節(jié)系統(tǒng)主導(dǎo)時(shí)間常數(shù)相同時(shí),各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作趨于同步,電網(wǎng)頻率調(diào)節(jié)系統(tǒng)才會(huì)獲得良好的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。

介紹了在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)就水電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)孤立運(yùn)行頻率穩(wěn)定性的影響進(jìn)行的研究,并據(jù)此對(duì)機(jī)組進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和試驗(yàn)。

對(duì)不同工況下水輪機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性作了分析;探討了實(shí)際運(yùn)行中機(jī)組可能的運(yùn)行工況、調(diào)速器參數(shù)的設(shè)置情況以及調(diào)速器參數(shù)對(duì)機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性的影響;通過(guò)調(diào)速器動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)現(xiàn)有的調(diào)速器pid參數(shù)設(shè)置將使機(jī)組孤網(wǎng)帶負(fù)荷運(yùn)行出現(xiàn)失穩(wěn)。筆者提出了解決辦法,并介紹了具體實(shí)施措施。

為保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,結(jié)合馬氏距離對(duì)傳統(tǒng)topsis法中的距離計(jì)算進(jìn)行改進(jìn),對(duì)全國(guó)3類(lèi)不同裝機(jī)容量的水電機(jī)組運(yùn)行可靠性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。以中電聯(lián)公布的2013年40mw及以上各容量水電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),與用信息熵法確定指標(biāo)權(quán)重的topsis評(píng)價(jià)方法進(jìn)行對(duì)比分析,改進(jìn)后的基于馬氏距離的topsis法不僅簡(jiǎn)化了計(jì)算步驟,而且不受屬性指標(biāo)量綱以及屬性指標(biāo)間相關(guān)性的影響,不需要決策人對(duì)指標(biāo)進(jìn)行主觀或客觀賦權(quán)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明,基于馬氏距離的改進(jìn)型topsis法是一種評(píng)價(jià)水電機(jī)組運(yùn)行可靠性的科學(xué)實(shí)用方法。

為保證電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,結(jié)合馬氏距離對(duì)傳統(tǒng)topsis法中的距離計(jì)算進(jìn)行改進(jìn),對(duì)全國(guó)3類(lèi)不同裝機(jī)容量的水電機(jī)組運(yùn)行可靠性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。以中電聯(lián)公布的2013年40mw及以上各容量水電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),與用信息熵法確定指標(biāo)權(quán)重的topsis評(píng)價(jià)方法進(jìn)行對(duì)比分析,改進(jìn)后的基于馬氏距離的topsis法不僅簡(jiǎn)化了計(jì)算步驟,而且不受屬性指標(biāo)量綱以及屬性指標(biāo)間相關(guān)性的影響,不需要決策人對(duì)指標(biāo)進(jìn)行主觀或客觀賦權(quán)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明,基于馬氏距離的改進(jìn)型topsis法是一種評(píng)價(jià)水電機(jī)組運(yùn)行可靠性的科學(xué)實(shí)用方法。

1發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性概述柘溪水電廠#7、#8機(jī)額定出力250mw、額定電壓15750v,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式為自并激靜止可控硅,2臺(tái)機(jī)通過(guò)2回220kv輸電線(xiàn)路與湖南電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)經(jīng)變壓器、線(xiàn)路與無(wú)窮大容量系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行,發(fā)電機(jī)輸出電磁功率為：pe=equsinδ/xd∑,其功角特性如圖1所示。

1發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性概述柘溪水電廠#7、#8機(jī)額定出力250mw、額定電壓15750v,發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式為自并激靜止可控硅,2臺(tái)機(jī)通過(guò)2回220kv輸電線(xiàn)路與湖南電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)經(jīng)變壓器、線(xiàn)路與無(wú)窮大容量系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行,發(fā)電機(jī)輸出電磁功率為:p_e=equsinδ/xd∑,其功角特性如圖1所示。

第一章汽輪發(fā)電機(jī) 第一節(jié)概述 同步發(fā)電機(jī)是生產(chǎn)電能的基本設(shè)備,是電網(wǎng)的心臟,它的運(yùn)行可靠性直接影響電網(wǎng)運(yùn)行及向用戶(hù)安全、經(jīng)濟(jì)地供電。運(yùn) 行中的發(fā)電機(jī)、繞組和鐵芯都要發(fā)熱,所產(chǎn)生的熱量和電機(jī)的輸出功率有著密切的關(guān)系。電機(jī)的輸出功率越大,其發(fā)熱量也越多, 當(dāng)超過(guò)額定值時(shí),便會(huì)使電機(jī)的溫度過(guò)高而超過(guò)絕緣允許值。反之,人為地提高和增大冷卻的效果,使冷卻介質(zhì)在相同時(shí)間內(nèi)帶走更 多的熱量,則發(fā)電機(jī)輸出的功率就越大。由此可見(jiàn),電機(jī)的冷卻能力在一定程度上影響了發(fā)電機(jī)出力的大小。 當(dāng)今世界上大容量發(fā)電機(jī)組采用的冷卻方式通常有三種:①全氫冷方式;②定子繞組水 內(nèi)冷,其余為氫冷(水氫氫)方式;③雙水內(nèi)冷(水水空)方式。我國(guó)目前生產(chǎn)的3∞mw發(fā)電機(jī)多采用后兩種,表3-1-l給出了 目前我國(guó)三大

介紹了對(duì)我國(guó)100多臺(tái)已運(yùn)行的水輪機(jī)氣蝕調(diào)查結(jié)果,分析了氣蝕改善的原因,并給了有關(guān)水輪機(jī)比轉(zhuǎn)數(shù)和裝置氣蝕系數(shù)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系曲線(xiàn)等。

水，7扛機(jī)濕、 一 中加合作制造的隔河巖電站水電機(jī)組及其運(yùn)行 隔河巖水電站位于湖北省長(zhǎng)陽(yáng)縣境內(nèi)清江上游，距葛洲蜆約60kin，為調(diào)峰電站，裝設(shè)有4臺(tái) 300mw混流式機(jī)組，其中1、2、3和4機(jī)分別由加拿大聯(lián)合體及哈爾濱電機(jī)有限責(zé)任公司 總承包并在技術(shù)上負(fù)全責(zé)，自1994年11月26日最后1臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電以來(lái)．運(yùn)行情況良好，并 經(jīng)受住了一些考驗(yàn)· 電站和機(jī)組的主要參數(shù)是： 最高洪水位(q=23700m。／s)204．4m水輪機(jī)保證最高效率95．28 正常高水位200．om設(shè)計(jì)點(diǎn)效率94．28 洪水控制水位193．6m加權(quán)平均效率92．78 最低蓄水位160．oml臺(tái)水輪機(jī)總重920t 最高尾水位(q=z3700mis)100．0m發(fā)電機(jī)型號(hào)1、2機(jī)2rv1244-210 最低尾水位78．0m3、

通過(guò)真機(jī)實(shí)測(cè)及計(jì)算,對(duì)水電機(jī)組在電網(wǎng)中運(yùn)行存在的問(wèn)題進(jìn)行了探討,提出了水電機(jī)組在電網(wǎng)中安全運(yùn)行的建議。

綜合最小二乘法和多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn),提出一種適合于快速非線(xiàn)性預(yù)測(cè)的智能預(yù)測(cè),并基于它對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組的有功功率的預(yù)測(cè),研究出一種簡(jiǎn)單實(shí)用的仿人智能開(kāi)關(guān)控制策略,由此組成的控制系統(tǒng)有很好的智能性和預(yù)見(jiàn)性,且在目前條件下易于現(xiàn)場(chǎng)改造,把它應(yīng)用于湖南某電站的機(jī)組功率調(diào)節(jié)中取得了滿(mǎn)意的控制效果。

本文以惠州抽水蓄能電站附屬馬尿寨小型水電機(jī)組為例,主要介紹小型水電機(jī)組啟動(dòng)試運(yùn)行試驗(yàn),為以后類(lèi)似小型水電機(jī)組啟動(dòng)試運(yùn)行提供參考.

針對(duì)某廠一號(hào)水輪發(fā)電機(jī)組增容改造后的振動(dòng)異常問(wèn)題進(jìn)行分析,指出振動(dòng)、擺度大主要是轉(zhuǎn)動(dòng)部件(主要是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子)存在質(zhì)量不平衡和磁力不平衡所致,轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡后機(jī)組振動(dòng)、擺度均有明顯下降。最后提出各種不同水頭機(jī)組的振動(dòng)監(jiān)測(cè)建議,即避開(kāi)各水頭條件下低負(fù)荷振動(dòng)區(qū)運(yùn)行,避免對(duì)設(shè)備造成損壞,從而提高了機(jī)組運(yùn)行可靠性與穩(wěn)定性。

介紹了國(guó)內(nèi)近年新開(kāi)發(fā)的部分優(yōu)良轉(zhuǎn)輪參數(shù)和改造轉(zhuǎn)輪優(yōu)化設(shè)計(jì)方法.通過(guò)轉(zhuǎn)輪改造實(shí)例分析,提出了在小型水輪機(jī)技術(shù)改造中,針對(duì)電站不同使用條件對(duì)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以提高小型水電機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,使之發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益.

從系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的角度,以狀態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)的選取、專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)及狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立為重點(diǎn),介紹了水電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)與檢修系統(tǒng)的構(gòu)成及該系統(tǒng)各軟件模塊的設(shè)計(jì)思路和應(yīng)用功能

為了滿(mǎn)足我國(guó)社會(huì)用電量,發(fā)電廠的發(fā)展速度日益加快,逐漸成為了我國(guó)社會(huì)非常重要的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)?；鹆Πl(fā)電廠作為發(fā)電廠的重要組成部分兼耗能大戶(hù),對(duì)我國(guó)節(jié)能減排工作有著重要影響的就是發(fā)電組的運(yùn)行水平及鍋爐機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中資源耗費(fèi)。因此,在不影響火力發(fā)電廠發(fā)電效率的同時(shí),采取有效的措施以實(shí)現(xiàn)鍋爐的節(jié)能降耗目的,是本文中將要深入討論闡述的內(nèi)容。