提高水头变幅大的金家坝电站水轮机运行稳定性的措施

水电站水轮发电机组稳定运行技术措施摘要：本文主要针对水电站水轮发电机组稳定运行的技术措施展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对水电站运行过程中存在的主要技术故障作了系统的分析，并给出了一系列相应的技术措施，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：水轮机；发电机组；技术措施虽然目前我国在水电设施的建设过程中有着极大的发展，但是却还是避免不了一些设备上的问题，特别是水轮发电机组。

因此，为了确保水电站的正常工作，我们就需要采取有效的措施做好对水轮发电机组的工作，以为水电站水轮发电机组的稳定运行打下坚实的基础。

基于此，本文就水电站水轮发电机组稳定运行的技术措施进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1 水电站运行概况某水电站以发电为主，同时具有灌溉等综合功能，水库总库容量为0.9亿m3，是低水头的河床式水电站。

其设计装机容量为10MW，多年的平均发电量为6000万kW?h。

设计年利用小时数为4880h（实际为5000h～6000h）。

2 水电站运行过程中存在的主要技术故障2.1 磨蚀故障该水电站处于河道上游，在实际的运行过程中，水轮机磨蚀故障问题难以避免，容易导致包括转轮、导水机构在内的流道部件破坏，在机组检修过程中主要对该类问题予以解决。

该水电站在汛期河流中的含沙量较大、水头变幅明显，所以在机组设计、水轮机制造、正常运行过程中，应该通过合理选择水轮机参数、优化水力设计、采用抗磨蚀材料等方式最大限度的减少磨蚀影响，形成一整套行之有效的抗磨蚀运行技术。

2.2 转轮叶片出现裂纹运行时，水轮机的转轮上出现了问题，就是出水边接近上冠处出现了裂纹，长约100mm～400mm。

而且裂纹绝大部分在整个端面上，贯穿着整个端面。

这些裂纹的形状均有相似之处，裂缝的起点都是从叶片负压侧和出水端的交线处开始，和上冠的距离大约在50mm。

而且起始端和叶片的出水边相垂直，之后按照不规则的抛物线形式朝着叶片中心延伸，同时还在其尾部逐渐扩展为树枝形状。

浅析水电站水轮机稳定运行技术对策摘要：伴随社会主义市场经济的快速发展，现代化信息技术的不断进步，这在一定程度上推动了我国水利工程的发展，并呈现出逐步增长的趋势。

当前阶段，我国电能主要来源于水电站，而在水电站的具体运行过程中，水轮机是最为重要的核心设备之一，为确保水电站的顺利运行，就需要对水轮机的稳定性进行探讨，并同时对机组的运行与叶片裂纹问题等展开研究，目的就是为消除水轮机的安全隐患。

以下主要是对水电站水轮机稳定运行技术对策进行合理化的分析与阐述。

关键词：水电站；水轮机；稳定运行；对策随着国民经济与数字化信息技术的迅猛发展，水轮机身为水电站的基础设备，以其简单、高效的优势成为水电站的首选。

并在整个水电站中占据着至关重要的地位。

但因水轮机自身还具有一定的不足，比如水轮机组的振动与叶片的裂纹等都已成为安全事故的隐患，会制约水电站的发展。

所以，必须对水轮机运行的稳定性展开探讨。

1、在水电站水轮机稳定运行技术中出现的问题1.1磨蚀问题水电站在实际运行过程中，会无可避免的出现磨损，而且还会对导水机构和流道部件等产生影响，所以必须要重点解决这类问题。

另外，水电站在汛期的含沙量是最大的，水头变幅显著，故在对水电站的机组展开设计时，就需要合理选择参数，使之可以形成一套抗磨蚀运行技术。

1.2叶片出现裂纹当水电站在运行时，水轮机的转轮就会出现许多问题，不光会在靠近水的上冠处出现裂纹，长度大约在200-400mm；还会在端面上出现问题。

以上这些叶片裂纹都有不同的地方和相同的地方，相同的地方就是裂纹的起始点都是交线处，虽然距离上冠还有50-60mm，但叶片的出水边都是相互垂直的，而且还会延伸到尾部，就像一个树枝。

如图（1）所示。

图11.3水轮机的调速出现故障水轮机之所以会出现故障的主要原因有以下几种：第一，当水电机在运行时，机组的调速系统就会自动发出指令，而这个指令主要是由计算机来操控的，直到监控系统中的电源见不到为止。

水力发电中的水轮发电机组稳定策略分析摘要：水力发电站的核心设备就是水轮发电机组，一旦水轮发电机组出现不稳定现象，那么势必就会对水力发电站的各项效益造成较大的影响，为了确保水力发电站的正常运转，人们需要从电气、机械设备以及流体等多方面因素入手，为水力发电站的正常稳定运转提供充足的保障，在本文中，主要对水力发电中水轮发电机组的稳定策略进行分析。

关键词：水力发电；水轮发电机组；稳定；策略1.水力发电中水轮机发电组稳定影响因素及其原因对策分析1.影响水轮发电机组稳定的因素水轮发电机组的稳定主要受到两个因素的影响，其一为水力因素，其二为电磁因素。

首先，水力因素主要是指水力不平衡、卡门涡列、尾水管涡带、轴流式水轮机叶片等方面引起的振动。

其次，若是导叶开度减小到一定程度，导叶叶片由于表面脱硫也会引起导叶叶片发生振动。

再者，由于电磁因素导致水轮发电机组的稳定性能较差，这是由于发电机组的气隙十分不均匀，容易引起反转磁势。

此外，机座的合缝较差、定子铁芯铁片不牢固、转子短路等诸多问题都会导致水轮发电机组的稳定性能较差。

1.影响水轮发电机组稳定的原因及其对策分析首先，空载带励，主要体现在其振动的强度会根据励磁电流的强度而发生改变，此外，振动强度还受定子端电压的影响，定子端电压降低，水轮发电机组的振动强度也会逐渐降低。

此外，若是突然切断励磁电流，振动也会立即停止。

导致空载带励的原因主要有三个，分别为转子线圈发生短路，定子与转子之间不对称，转子的中心部位与转子主轴有所偏离。

其对策分析主要有以下几点：采用示波器，测量出线圈短路的部位，并对这些部位进行处理；暂停水轮发电机的运行，对定子和转子之间的气隙间隙进行调整；若是中心部位与主轴之间的偏离程度较大时，人们需要对中心部位进行调整。

其次，空载无励，主要体现在转速越高，其振动的强度也就越大。

造成这种情况的原因主要是发电机的转子转动没有达到平衡的标准，中心不对称，轴承和轴瓦的调整不恰当，没有调好励磁机转子的中心部分，水轮机和水斗之间的组合关系不恰当。

大型高水头混流式水轮机的稳定性设计优化思考1. 引言1.1 背景介绍大型高水头混流式水轮机是一种在水力发电领域被广泛应用的设备，其通过水的能量转换为电能，具有高效、可再生等优点。

随着能源需求的增长和环境保护的呼唤，对水力发电设备的稳定性和效率要求也日益提高。

在水轮机设计优化过程中，稳定性是一个至关重要的考虑因素。

水轮机在运行过程中需要保持稳定性，以确保其正常运行和输出功率。

稳定性设计优化可以有效提高水轮机的性能，延长其使用寿命，降低维护成本。

本文将从水轮机基本原理、设计优化方法、稳定性设计考虑因素等方面进行探讨，通过案例分析和优化思考，提出相应的建议和展望，为大型高水头混流式水轮机的稳定性设计提供参考和指导。

通过深入研究与实践，不断完善水轮机设计和优化，将促进水力发电行业的发展，推动清洁能源的利用和保护。

1.2 研究目的研究目的主要包括以下几个方面：1. 分析大型高水头混流式水轮机在实际运行中存在的稳定性问题，探讨其影响因素及机理，为进一步的设计优化提供依据。

2. 研究现有水轮机设计优化方法及理论基础，分析其在提升水轮机稳定性方面的应用效果与局限性，为改进设计方法提供启示。

3. 探讨稳定性设计考虑因素的重要性及影响，深入分析各种因素对水轮机稳定性的影响机制，为优化设计提供全面的依据。

4. 总结前人研究成果及案例经验，结合实际工程案例进行深入分析与比较，从中总结出提升大型高水头混流式水轮机稳定性的有效方法与思路。

5. 最终旨在通过本研究对大型高水头混流式水轮机的稳定性设计进行优化思考，提高水轮机在实际运行中的稳定性及性能表现，为水轮机设计与应用领域的发展做出贡献。

1.3 研究意义大型高水头混流式水轮机是水力发电站中重要的能量转换设备，具有高效、稳定性好等优点。

对大型高水头混流式水轮机的稳定性设计优化具有重要的研究意义。

稳定性设计优化可以提高水轮机的运行效率和性能，从而降低水电站的运行成本，提高发电效率。

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。

在水力设计中提高水轮机稳定性的几点措施田锋社（陕西工业职业技术学院，陕西咸阳)*’）关键词：混流式水轮机；水力设计；压力脉动；转轮出口环量；尾水管；流速分布摘要：从水力设计的角度出发，结合+,-技术的具体应用，分析讨论了混流式水轮机转轮压力脉动与转轮出口环量、尾水管中的流速分布、转轮泄水锥及导叶等之间的关系，提出了减轻压力脉动的具体措施，并对利用水力设计来预测转轮压力脉动进行了一些探索。

!"#$#$%&’($&") $*+%*,-*./+$&/%0-1-/2") /’(0-*$-*+23(%’1-, 3$&-.*./01,21345627860019/ :;<=>2?61/?@15>/>A>2B C/01=013 860019/ )*’D4$25"(3&E FG01?/5>A G H/12I6=J G0A</? J25/31I K G255A G2K A<52I011A<0G</L A/J F<;M0>>62G A112G29/>I J G0F>>A H2I J/5>G/HA>/;1;F N2<;?/>=60&/(%,/E O/2M2J FG;P >626=J G0A</? J25/31;F G A112G01J ?;P H/12J M/>60?>A0<0K K</?0>/;1;F +,->2?61;<;3=B>6/5K0K2G010<=Q25 01J J/5?A55255;P2G2<0>/;156/K0P;13K G255A G2K A<52B011A<0G</L A/J F<;M0>>62G A112G29/>B>62 J/5>G/HA>/;1;F N2<;?/>= /1 J G0F> >A H2B G A112G?;1201J M/?R2>30>22>?S.621 />K A>5F;G M0G J 5;P2P2>6;J5;F /P K G;N/13K G255A G2KA<52S中图分类号：.T)%!S’；.T)%%S*文献标识码：U水轮机的稳定性指标、能量及空化指标统称为水轮机的三大考核指标。

水电站水轮机稳定运行技术对策摘要：目前，我国水电站水轮机朝着高比转速、大容量、大尺寸的方向进行发展，然而在比转速和尺寸不断增大的情形下，水轮机相对刚度则逐步降低。

同时，因自动化水平的提高，使得在运行时水电站少人值守或无人值班等方式被不断推广使用。

所以，业内必须加强对水轮机稳定运行技术的重视，同时也必须对其运行稳定性提出更高要求。

文中结合被最广泛运用的混流型水轮机实例，分析了影响水轮机运行稳定的相关因素，同时也提出了提高稳定性的技术措施。

关键词：水轮机；稳定运行技术；对策0、引言以我国某水电站为例，该水电站水轮机包含HLA351、HLA179、HLD54等型号，在投入运行之后，通过现场检测表明，该水电站水轮机机组可稳定运行，额定出力可达到16.5 MW，从而充分显示出中小型高水头水电站采用较高比转速的混流型水轮机来代替较低比转速的冲击型水轮机，其具有很大的优越性。

所以，为保障水电站机组运行的稳定安全，各个水电站建设方对于由机组成套装置选型优化以及配置电气设备，到产品开发、设计和生产，及调试和安装等各个重要环节的质量，均相应的采取了工艺和技术措施。

同时，通过专业测试机构对该水电站水轮机甩负荷和运行稳定性分析的现场试验，表明前期所采取的技术工艺和优化措施获得了预期效果。

1、水电站水轮机稳定运行所存在的主要技术性问题1.1 磨蚀故障水电站水轮机在实际运行过程之中，其水轮机的磨蚀问题故障通常很难避免，易于引发包括导水机构、转轮等流道构件的破坏，在检修机组过程中，应主要解决好该类问题。

在汛期时，水电站河流中含沙量会较大，水头变幅显著，因此，在设计机组、制造水轮机及正常运行中，均应该利用合理选用水轮机的参数，并优化水力计算设计，采取耐磨蚀材料（如ZG0Cr16Ni5M0抗磨蚀性不锈钢材料等）等措施以尽可能降低磨蚀的影响，从而形成一套有效的耐磨蚀水轮机运行技术。

1.2 转轮叶片有裂纹出现在水轮机运行中，转轮若出现问题，通常是在其出水边临近上冠位置有裂纹产生，长约为100~400 mm。

水能动力发电中影响水轮发电机组稳定性的因素及措施摘要：随着社会的快速发展，电力已经成为了社会发展的重要基础。

在可持续发展下，人们开始利用可再生资源进行发电，例如水能、风能、太阳能等。

本次就以水能动力发电为例进行研究。

在整个发电过程中，水轮发电机组在水电厂中有重要的使用价值，保证其稳定运行就是保证整个水电厂的安全，同时水轮发电机组对电网的稳定性和经济效益都有一定影响。

本次主要分析了水能动力发电中，水轮发电机组稳定性的影响因素以及危害，并分析造成这些因素的原因，提出针对性的改善措施。

关键词：水能动力发电；水轮发电机组；稳定性；措施前言在经济水平和现代科学技术的发展背景下，我国水电站事业也越来越受到关注。

在水电站运行过程中，水轮机是非常重要的部分，随着人们生活需求的增加，水轮机也逐渐向大容量、大尺寸发展。

这样的水轮机跟原来的相比较，虽然能提高水电站的运行效率，但是其刚度会被弱化很多，同时水电站的智能化水平也逐渐升高，所以人们也逐渐加强了对水轮机安全稳定运行的关注。

在我国目前的水电站中使用得最多的水轮机就是混流式水轮机。

而保证水轮机在安全生产过程中运行的稳定性，才能更好的保证我国水电站的安全运行。

1水轮发电机组稳定性的影响因素（1）水利因素。

最常见的就是因为某些原因导致振动。

主要振动有几方面内容：水利不平衡引发振动、卡门涡列导致振动、尾水管涡带引起的振动、尾水管中空腔压力脉动。

轴流式水轮机叶片振动，会影响到导叶开度的变化。

当导叶的开度，减小到某种程度时，叶片表面脱流或空化都会引起叶片和机组的振动，在水轮发电机实际运行过程中需要考虑到这点因素。

另外，如果导叶数量跟转轮叶的片数如果不匹配也会引起压力脉冲。

（2）机械因素。

主要有机组轴线不正以及对中不良、转动部件质量不平衡、导轴承缺陷、主轴密封调整不当、静板和推瓦力不平、推力头出现松动、导轴瓦间隙调整不当、转子振摆。

（3）电磁因素。

这一部分因素主要包含了发电机组气隙不均衡；由负序电流导致的反转动磁势；定子不圆、机座合缝效果不佳、定子的铁芯铁片出现松动、转子匝间出现短路。

水能动力发电中影响水轮发电机组稳定性的因素及其措施摘要：水轮发电机组是水力发电厂的关键设备，其稳定与否直接关系到水力发电厂的整体安全，同时也会对电力系统的运行和经济效益产生一定的影响。

因此，本文首先对影响机组稳定的各种因素和危害进行了分析，而后基于原因分析的基础上，提出相应的应对解决办法，以期更好地确保机组得以实现安全稳定运行。

关键词：水能动力发电；水轮发电机组；稳定性1引言由于电力、机械和流体等因素的影响，导致了水轮发电机组出现不稳定的情况。

因此，要保证水轮发电机组的稳定，就必须对其产生的各种因素进行分析，而后再提出相应的优化措施，以此更好地保证水轮发电机组能够得以实现平稳、安全运行。

2水轮发电机组稳定性的影响因素2.1 水力因素在水轮发电机组的正常运行过程中，有可能出现由于水力因素而导致机组的不稳定。

例如：过流部件（导叶、闸板、水门）损坏或变形引起机组失稳。

由卡门涡列产生的震动。

由涡流造成的尾水管道振动。

尾管的中空腔压脉动。

在实际操作中，由于叶片的振动、导叶开度的改变，导致叶片表面的脱流或空化，同时使得叶片和机组出现振动情况。

由于导叶数目与叶轮数目不匹配而产生的压力脉动。

2.2 电磁因素发电机的空隙非均匀性；逆向电流产生的逆向磁位；定子不圆、机座接合不良、定子铁心松动、转子盒之间短路等。

2.3 机械因素机组轴线不正或对中，旋转零件的质量不均衡，导轴承存在问题，主轴密封不正确；静板不平整，推力瓦不平整推力头松动，导轴瓦间隙调节不当，转子振摆。

3水轮发电机组缺乏稳定的主要危害水轮发电机组不稳定的危害主要有：(1)松开装置的各个固定联接构件，造成这些固定联接构件自身的断裂，使受联接构件的振动加剧，从而加速其损坏。

(2)在机组零件的焊接处造成疲劳失效区域的产生和扩展，最终导致零件的断裂而报废。

(3)加快设备转动部件的磨损，例如：大轴的猛烈摇晃，导致轴瓦和轴套的温度上升，从而烧坏轴承或轴瓦；转子振动太大，导致滑环和炭刷之间的摩擦增大，使碳刷跳火花。

探讨水能动力发电中影响水轮发电机组稳定性的因素及其措施摘要：水轮发电机组作为水电工程中的重要装备，其工作状态的好坏，不仅对水电工程的总体安全有重要意义，而且对电力系统的正常运转及经济效益也有很大的影响。

所以，论文首先对影响到机组稳定性的多种因素和威胁展开了研究，然后在对其产生的原因进行了剖析的基础上，并给出了相应的对策，从而更好地保证了机组能够实现其安全、稳定的运转。

关键词：水能动力发电；水轮发电机组；稳定性；措施引言由于受电、机械、流体等多种原因的作用，造成了水轮发电机组的不稳定运行。

所以，为了确保水轮发电机组的稳定性，需要对影响水轮发电机组稳定性的诸多原因进行深入的研究，然后在此基础上采取相关的优化对策，从而更好的确保水轮发电机组的平稳安全运行。

1.水轮发电机组稳定性的影响因素1.1水轮发电机的组成与运行特性水电机组的运行稳定性与其结构及特性参数密切相关。

为了确保水轮机运行的稳定与可靠，必须对其转速、功率与容量等参数进行科学的设计与选取。

1.2水轮机的工作条件及水力载荷的改变同时，由于机组工作条件的不同，机组在不同的工作条件下，其稳定性也会受到不同程度的影响。

在水电开发过程中，由于水电机组的工作条件及负载的改变，将引起机组输出功率、电压及电流等参数的改变，从而对机组的稳定性造成一定的影响。

1.3水轮机的机电组件状况机组的机电元件状况也会对机组的运行稳定性有很大的影响。

水电机组的机械部件磨损老化，电气部件失效损坏，将对机组的运行安全造成严重的威胁。

所以，加强水电机组的日常维修保养，并对其机电系统的故障进行分析与诊断，是确保水电机组安全稳定运行的关键。

1.4环境因素环境对水电机组运行的稳定性也有一定的影响。

如温度、湿度等环境因子的改变，将对水轮机的运行及运行产生较大的影响。

尤其是在海拔较高、温度较低、湿度较大的地区，更易对机组的运行造成不利影响。

2.影响水力发电机组稳定性的原因及对策对水轮发电机组稳定产生影响的因素有：空载带励、空载无励和空载或带载，具体体现在：2.1空载带励的原因在无负载情况下，激励电流越大，系统的振动越强；当定子端部电压逐步降低时，系统的振动也随之降低；转子回路中的磁场将会自行消磁，从而快速消除振动。

中国科技期刊数据库 工业C2015年22期 179试述水电站水轮机稳定运行技术措施李国秀青海云河水利水电设计咨询有限公司，青海 西宁 810001摘要：水轮机的安全运行与水轮机选择、机组的运行区域有着极为重大的关系。

基于此，主要对水电站水轮机运行中存在的问题与水电站水轮机稳定运行技术措施进行了相应的分析，以供参考。

关键词：水电站；水轮机；稳定运行；问题；技术措施 中图分类号：TK730.7 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)22-0179-02导言水能是一种清洁、可再生能源，水能资源的开发对于振兴地方经济、提高人们生活质量水平具有非常重要的作用。

水电站是我国水电建设的重要组成部分，但是由于当时设备制造工艺水平以及设计水平的限制，再加上运行人员的技术水平相对较低，水电站经过多年的运行，出现了许多安全隐患，为了保证水电站能够安全、稳定地运行，需要对水电站水轮机稳定运行采取有效的措施。

1 水电站水轮机运行中存在的问题 1.1 水轮机选型问题水电站早期建设中可供选择水轮机的型号相对较少，并且一些水电站的管理人员也不重视水轮机的设计参数是否满足水电站的实际运行水平，这就导致一些水电站的额定转速或者水头选择不当、水轮机转轮直径不合适等，导致水轮机的性能参数和水电站的实际运行参数不相匹配，导致水轮机在实际运行过程中出现噪声较大、振动较大、耗水量多、运行效率低、发电损失大等问题，严重地影响了水轮机的使用寿命。

1.2 发电机和水轮机不配套一些水电站的水轮机输出功率超过了发电机的额定容量，导致形成了“大马拉小车”的现象，这样既增加了发电机的压力，也抑制了水轮机组的出力，影响水轮机和发电机的使用寿命，还有一些水电站水轮机的出力小于发电机的额定容量，导致形成“小马拉大车”的现象，既增加了运行损耗，又浪费了设备容量。

1.3 空蚀破坏严重和多泥沙水轮机磨损严重根据不完全统计显示，我国水电站中，约有30%左右的水轮机存在泥沙磨损以及空蚀问题，导致水轮机出现进水阀严重漏水，甚至还会出现无法正常停机和开机，部分水轮机的叶片出现断裂或者裂纹问题，影响水轮机的正常运转。

论如何提高混流式水轮机运行稳定性发布时间：2022-03-11T08:15:17.627Z 来源：《科技新时代》2022年1期作者：李恒胜[导读] 随着经济水平的快速发展，国民用电需求持续增加，这推动了电力行业的发展，促使电厂数量增加，包括水电厂，因为是将清洁无污染的水资源作为发电资源，所以在环保背景下表现出大力发展趋势。

贵州北盘江电力股份有限公司光照分公司贵州晴隆 561405摘要：随着经济水平的快速发展，国民用电需求持续增加，这推动了电力行业的发展，促使电厂数量增加，包括水电厂，因为是将清洁无污染的水资源作为发电资源，所以在环保背景下表现出大力发展趋势。

但是在水电厂运行中，水轮机运行稳定性问题是一项重点问题，对于水电的稳定供应有密切关系。

本次就选择混流式水轮机，对其特点和运行过程进行论述，并分析影响其运行稳定性的因素，最后提出可以提高运行稳定性的措施，为相关单位的发展提供参考。

关键词：混流式水轮机；运行稳定性；影响因素；提高措施 1引言水电厂是发电行业的重点单位，可以借助清洁无污染的水资源来发电，对于用电需求的满足做出很大贡献。

在发电期间，水轮机发挥着不可替代的作用，是驱动发电机的动力设备。

这意味着水电厂发电的稳定性与水轮机的运行稳定性息息相关，而混流式水轮机是水轮机的一种，本次就对其运行稳定性进行简单分析。

2混流式水轮机的特点及运行过程分析混流式水轮机是水轮机的一种类型。

该设备的特点是结构紧密，转速高，效率很高，容量较大，可以适应很宽的水头范围（一般可以适应20m-700m范围），运行比较稳定。

该设备的运行过程是从四方引来的水流流入转轮，再从近似轴流出转轮，转轮包括上冠、下环以及叶片三个部件。

3混流式水轮机运行稳定性的影响因素 3.1水力因素因为设备运行从本质上说依靠的是水流带来的动力。

在设备正常运行时，需要承担多种荷载因子，包括水流带来的压力荷载，还有据此产生的动态荷载。

一般来说，为了保证设备的高效运行，设计出的运行工况是经过对比之后得出的最优条件，此时一旦设备因为一些问题而出现偏离现象，比如半荷载情况下，出水水流出现旋转问题，使其产生真空区域，而如果这个区域持续扩大，就会造成漩涡，这就可能破坏尾水管，导致设备振动，带来不稳定性影响。

浅谈在水能动力发电中水轮发电机组稳定性的主要影响因素及应对措施水轮发电机组作为水电厂水能动力发电的重要设施，水轮发电机属于关键的构成部分，确保且运行的稳定性？，无论在电网经济利润，还是水电站运行安全方面，均产生很大的影响。

如何确保其运行的稳定性变得十分关键。

本文通过以xx地区水电站为例，分析了水能动力发电中水轮发电机组稳定性的影响因素，提出了提升水轮发电机组稳定性的合理对策。

此研究以分析水能动力发电中水轮发电机组稳定性的影响因素及应对措施为目的，从而有效发挥出水轮发电机组的作用。

标签：水能动力发电；水轮发电机组；稳定性；影响因素；应对措施前言：对于水能动力发电中的水轮发电机组而言，经常会受到各类不同因素的干扰和影响，导致其稳定性没有达到相关标准，其中，无论是电气、机械，还是流体等，均是其中主要的影响因素，面对此种情况，基于确保水能动力发电的运行稳定性的目的，应深入探究与分析其中的影响因素，同时提出科学的处理对策，此项举措具有重要的研究意义和实践价值。

一、xx地区水电站概况简介xx水电站地处汉江的中游河段位置，周围群山环绕，坝址控制流域面积达15.8万km2，其平均流量1010m3/s，其中夏季时的径流量占据了一整年的54%。

表现出洪水峰高量较大的特点。

整个水电站的枢纽工程涵盖了混凝土重力坝、变电站、厂房及相关设施等部分。

拦河坝按500年一遇洪水（13600m3/s）设计，厂房按200年一遇洪水（12400m3/s）设计，泄水建筑物按50年一遇洪水（10300m3/s）设计。

电站最大坝高116米，坝顶长度为389.5m，正常蓄水位3310m，具有日调节能力。

电站采用左侧河床布置6孔溢流坝，右侧河床布置6台水轮发电机组的坝后式地面厂房方案，并装设由国内水电设备生产厂家生产的HLA643—LJ-450規格的水轮机和型号为SF85-44/930规格的发电机，相应的单机容量为85MW，目前均已投产发电。

具体相关指标见下表1。

水轮机稳定性影响因素分析与优化策略汪庭琪摘要：本文分析了水轮发电机组稳定的基本因素：设计、电源电网、水位和水头，从水力、机械、电磁三个方面提出影响水轮发电机组稳定性的原因，提出较为可行的故障诊断系统。

关键词：水轮机；稳定性；影响；因素；措施1影响水轮发电机组稳定的基本因素1.1设计方面一些电厂为了追求过高的能量指标，过度提高水轮机和机组的效率，选择不恰当的设计方案。

一个原因是选择水轮发电机组同步转速时没有进行深入分析，让发电机最高和最低水头比例不恰当，超过正常范围；另一原因是发电机组补气措施过于薄弱，导致水轮发电机组不稳定范围增加，超过正常范围35%以上，部分发电机组甚至超过75%。

导致水轮发电机在运行时会时间处于漩涡运动中，强大压力脉动和空腔脱流容易出现强力振动，情况严重时还会导致水锤脱落。

1.2电网电源因为水轮发电组长期承担调峰填谷、调频、调相、事故备用的任务，所以水轮发电机经常会偏离额定范围运行。

在复杂情况下水轮发电机轮转进出口出现异常，高负荷冲击干扰区、低负荷振动区和补气区情况时有发生，导致机组轴系运行状态不佳，轴承系统、支撑结构功能逐渐失效，机组性能不稳定加剧。

1.3上下游水位和运行水头变化在水电站计划和投产时期，上下游水位、运行水头经常发生变化，使得水轮发电机无法保持在最佳状态，这是影响水轮发电机组稳定性的重要原因。

因为水轮机只能在固定范围运行，所以在低水头低负荷、高水头负荷情况下会发生撞击、脱流，出现强烈冲击振动，严重情况还会出现穿透性裂纹。

2提高水轮机稳定性的优化措施2.1设备安装前准备工作在开始安装水电站设备前，需要充分了解施工的情况，施工人员首要的工作就是安装好发电机和水轮机。

为了确保工程顺利开展，在进行安装时要使用先进的技术。

对于虚拟水轮机和发电机的安装，如果发现安装质量要求无法满足使用要求的时候，要及时进行调整，设计新的安装方案。

一方面，管理人员根据实际情况制定机电设备安装的操作规范，并在最重要的工作步骤中执行必要的规范，以达到提高机电设备安装技术的目的。

影响水轮机稳定性的因素及维护对策水轮机运行的稳定性主要体现为在水轮机组的运行中所体现出的水力振动和机械振动，下面是小编搜集整理的一篇探究水轮机稳定性主要影响因素的，供大家阅读参考。

前言新时期，水轮机设计方面，不断向着大尺寸以及大容量的方向发展，水轮机电机组的转速逐渐增高，而且水轮机的相对刚度逐渐正在不断减弱。

随着科学技术的不断发展，各行各业自动化水平越来越高，水电站逐渐开始实现“无人值班，少人值守”的运行管理方式。

因此，业内开始逐渐重视水轮机运行的稳定性，并对此提出了更高要求。

本文主要以混流式水轮机为例，详细分析水轮机稳定性的影响因素，并详细探究提高水轮机稳定性的有效策略。

目前，在实际工作中，由于混流式水轮机的结构形势比较简单而且工作效率比较高，因此已经逐渐得到了广泛应用。

目前，在我国众多水电站中，金沙江向家坝水电站的单机容量最大，其水轮机额定功率已经高达812MW,水轮机的转轮直径约有9.75m,该水电站同时也是世界上已有水轮机中单机容量最大的。

1水轮机稳定性及必要性对于水轮机质量进行评定，需要关注三个指标，分别为稳定性、能量以及空化。

其中，能量和空化指标的评判比较直观，而且通过充分挖掘和利用，能够在很大程度上减少水电站成本投入，增加发电收益，因此，业内对于对能量和空化指标更加关注，而且相关研究也比较深入。

水轮机的稳定运行与水轮机组的稳定运行是密切相关的，以往人们对于水轮机并不重视对其稳定性的研究，但水轮机稳定性问题却比较复杂、涉及面广，因此，对水轮机稳定性的研究不够深入。

水轮机运行的稳定性主要体现为在水轮机组的运行中所体现出的水力振动和机械振动。

当水轮机在运行状况下，其稳定性较差，则会产生比较幅度较大、频率较高的振动，而此类强烈的振动会严重影响水轮机的正常运行，随着时间的推移，水轮机表面会逐渐产生很多裂纹甚至会导致水轮机厂房以及其他水工建筑发生振动作用，最终会威胁到整个水电站的正常运行。

根据相关调查研究可指，目前，我国大批中型水轮机的已经投入生产，并且已经有很多水电站的水轮机逐渐暴露出振动问题，严重程度各不相同，而且随着振动问题的发展，水轮机的叶片也会逐渐产生裂纹，另外，轴瓦部分也会产生裂纹，随着问题严重程度不断加深，最终会影响到水电站运行的安全性和经济性。

水轮机稳定性影响因素及优化策略摘要：经济的发展和科技的进步，促进我国的水电站事业也得到了飞速的发展。

新时期，水轮机设计方面，不断向着大尺寸以及大容量的方向发展，而且水轮机电机组的转速也逐渐增高，在实际应用中，人们也越来越重视水轮机运行的稳定性。

本文就水轮机稳定性影响因素及优化策略展开探讨。

关键词：水轮机；稳定性；设计；运行；策略引言现代经济高速发展，越来越多的机械设备呈现出高效率高科技的特点，比如水轮发电机组。

目前我国水轮发电机组的发展方向是大容量和高速率。

但是我国目前的冶金技术发展跟不上水轮机对制造材料的要求，制造的水轮机硬度达不到要求。

加上我国自动化技术的发展进步，各行各业都在追求高自动化，目前我国的绝大多数的水电站都采取了自动化运行的模式，很少需要工作人员来操作。

因此对水轮机的稳定运行这一硬性要求更高。

1水轮机安全运行稳定性概述一般来说，水轮机安全运行稳定性较差，其主要表现机械振动以及水力振动频率较高且振幅较大；水轮机安全运行稳定性较好，其主要表现为机械振动以及水利振动频率较低且振幅较小。

在实际的水轮机运行过程中，如果其安全运行稳定性较差，其必然会影响到水轮机安全运行，久而久之，水轮机设备表面也会出现诸多裂纹，严重者会对整个水电站的安全运行造成不良影响。

尽管现阶段我国的水轮机设计生产以及制造水平已经得到了较大的提升，但是在水电站水轮机运行过程中，依然会出现振动问题，使得我国水电站安全性以及经济性并未得到真正的保障。

只有加强对于影响水轮机安全稳定运行因素的分析，才能从根本上保证水轮机运行稳定性的发挥。

在现阶段我国水电站发展过程中，其中作为常用的水轮机类型为混流式水轮机。

由于其水头范围较宽以及结构相对简单，因此，在实际的水电站运行过程中，混流式水轮机的应用，可以在较大程度上提升水电站的工作效率。

2影响水轮机稳定性的几个因素2.1水轮机的水力因素水力方面的因素对水轮机组设计工作的影响较小。

在水轮机组正常运作过程中，其转轮的出口处将持续流出水且不会发生旋转。

在水力设计中提高水轮机稳定性的几点措施
田锋社
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】2005(031)003
【摘要】从水力设计的角度出发,结合CFD技术的具体应用,分析讨论了混流式水轮机转轮压力脉动与转轮出口环量、尾水管中的流速分布、转轮泄水锥及导叶等之间的关系,提出了减轻压力脉动的具体措施,并对利用水力设计来预测转轮压力脉动进行了一些探索.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】田锋社
【作者单位】陕西工业职业技术学院,陕西,咸阳,712000
【正文语种】中文
【中图分类】TK730.2;TK733.1
【相关文献】
1.提高水头变幅大的金家坝电站水轮机运行稳定性的措施 [J], 李启文
2.关于混流式水轮机水力稳定性的几点建议 [J], 陶星明;刘光宁
3.水轮机水力稳定性及尾水管设计的评价与分析 [J], 胡鹏程
4.多泥沙电站水轮机的选型和水力设计措施 [J], 姚杰
5.提高水轮机稳定性的几点措施 [J], 田锋社
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

1、产生裂纹的机理当今世界水电机组单机容量和尺寸不断增大，电站水头变化幅度也在增大，负荷明显加大，当电站条件偏离甚至远离设计工况时，就会产生脱流和涡带，引起水力振动，导致转轮叶片裂纹、尾水管撕裂。

大型水电机组多采用混流式水轮机，转轮叶片由上冠和下环固定(不像转浆式，叶片可调节，以适应工况之变)。

在非设计工况下运行，不可能同时满足转轮进口和出口的最佳流动条件，使流动状态不良，转轮出口的水流环量大小和方向发生变化，在尾水管内形成不稳定的涡带，由于紊乱而又不规则的涡核外表面的触发，涡带会出现突然的暂态抖动，然后又回到原来的稳定状态。

这种从稳态过渡到不稳定状态的暂态现象，称为"涡带溃裂"，它能产生很大的冲击力，但其出现完全没有规律可循。

这种现象目前还不能用现代最先进的数值流动分析宋进行预测，而且通过模型试验也难以辨认。

"涡带溃裂"引起水压脉动以及机组振动，从而引发转轮、尾水管等出现裂纹、开裂甚至破断。

2发生故障的实例当今世界电力工业最为关心的重大科研课题是提高机组运行可靠性。

水电机组的稳定性是指水轮机过流部件的压力脉动及其诱发的振动幅值和区域，以及发电机电磁和机械等原因引起的振动和功率摆动、噪声等。

近年来国内外投运的大型机组不少都出现了运行稳定性问题。

压力脉动是由混流式转轮本身固有特点所决定的，在水力设计中也是不可能完全消除。

最先进的流体动态解析软件也只能限于稳态流动，它能显示稳态流动中是否出现涡带，但是不能给出涡带是否稳定的结论。

迄今为止，国内外的大型水电机组发生了许多诸如此类的振动、裂纹故障，下面提供一些实例(括号数字为机组单机容量)：3．预防途径的探讨2002年冬季一2003年春季，长江和黄河上游几乎同时出现枯水。

仅黄河流域在2003年1～4月份就少发电量40％；国内有些水电站运行多年也达不到设计发电量。

电站条件的很大变化导致机组运行在非最佳设计工况下，就会出现压力脉动、裂纹。