水轮发电机组稳定性试验与分析

水能动力发电中影响水轮发电机组稳定性的因素及措施发表时间：2020-10-10T08:30:37.823Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第14期作者：宋连家[导读] 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。

宋连家国网黑龙江省电力有限公司牡丹江水力发电总厂 157000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。

黄花寨水电站1#机组机组稳定性试验0概述黄花寨水电站位于贵州省长顺县敦操乡境内。

电站装机容量2×30MW。

1#机组于2010年12月投运，由于机组运行时摆度超标，故对1#机组进行动平衡配重试验。

1试验目的及依据1.1试验目的稳定性试验及动平衡试验是为了检测机组检修后的稳定性能，掌握机组在各工况下的振动、摆度和水压的变化情况，分析影响机组稳定运行的原因，消除机组转动产生的动不平衡力，保证机组并网发电的安全。

1.2试验依据：GB/T 8564-2003 《水轮发电机组安装技术规范》DL/T 507-2014 《水轮发电机组启动试验规程》GB/T 15468-2006《水轮机基本技术条件》GB/T 17189-2007 《水力机械(水轮机、蓄能泵和水泵水轮机) 振动和脉动现场测试规程》GB/T 9239.1-2006 《机械振动恒态(刚性)转子平衡品质要求第1部分：规范与平衡允差的检验》2试验机组参数2.1水轮机参数 2.2发电机参数水轮机型号：HLD257-LJ-225 额定容量：30 MVA额定功率：30MW 额定电压：10.5kV额定水头：77.5m 额定电流：1941A额定流量：87.9 m3/s 功率因数：0.85额定转速：300 r/min 励磁电压：159V飞逸转速：600r/min 励磁电流：710A发电机型号：SF-J30-20/48002.3导轴瓦间隙上导瓦间隙：0.26mm (双边) ；下导瓦间隙：0.28mm (双边)；水导瓦间隙：0.20mm (双边)。

3试验设备及环境描述3.1试验设备本次稳定性、动平衡试验及甩负荷试验所使用的试验设备有：SK9172型水轮机振动分析仪（厂家：上海数可测控仪器有限公司）、CWY型电涡流位移传感器、DP型低频振动传感器。

所有试验设备和试验元件都经校验合格，测试精度满足要求。

3.2测点布置（1）上导轴承水平+X、+Y摆度。

（2）下导轴承水平+X、+Y摆度。

大型高水头混流式水轮机的稳定性设计优化思考【摘要】本文主要围绕大型高水头混流式水轮机的稳定性设计优化展开研究。

首先介绍了研究背景和研究意义，然后分析了水轮机的运行稳定性和设计优化方法。

接着探讨了高水头混流式水轮机的特点以及稳定性设计优化的关键技术。

最后通过案例分析，总结了研究成果并展望了未来研究方向。

本文深入探讨了大型水轮机在高水头环境下的设计优化问题，为提高水轮机的性能和稳定性提供了重要启示。

未来的研究方向应该继续深化对稳定性设计优化的研究，并结合新材料和技术的应用，进一步提升水轮机的效率和可靠性。

【关键词】大型高水头混流式水轮机、稳定性设计优化、运行稳定性分析、设计优化方法、特点、关键技术、案例分析、总结与展望、未来研究方向、水轮机设计启示。

1. 引言1.1 研究背景大型高水头混流式水轮机是水力发电领域的重要设备之一，其运行稳定性直接关系到发电站的正常运行和安全性。

随着我国水力资源的逐渐开发利用，大型高水头混流式水轮机的设计与优化也变得尤为重要。

当前，国内外在该领域的研究与实践已经取得了一定成果，但仍然存在一些问题亟需解决。

水轮机在运行过程中可能受到流体动力学、结构振动、水轮机系统参数变化等多方面的影响，导致其稳定性降低，甚至出现意外事故，因此需要对水轮机的运行稳定性进行深入分析和研究。

在这一背景下，对大型高水头混流式水轮机的稳定性设计优化思考具有重要的现实意义。

通过深入研究水轮机的运行机理和设计原理，结合先进的优化方法和技术手段，可以有效提高水轮机的运行稳定性和工作效率，为水力发电站的安全稳定运行提供有力支撑。

开展关于大型高水头混流式水轮机稳定性设计优化的研究，不仅可以提高水轮机的性能和可靠性，还能促进水力发电行业的发展和进步。

1.2 研究意义大约占一篇文章的四分之一，共2000字。

水轮机作为水力发电系统中的核心部件，在能源生产中起着至关重要的作用。

而大型高水头混流式水轮机作为其中的一种重要类型，其设计和稳定性优化对于提高水力发电系统的效率和可靠性具有重要意义。

水电机组运行稳定性及振动的探讨摘要：由于水电机组稳定性和与振动问题非常复杂，单从振动这方面来看，其振动情况大致可以分为水施类、电器类和机械类。

由于水轮机的结构自由，直接导致水电机组的振动不可避免,在机组运行的过程当中,会出现多种问题,例如水管涡带、叶道涡、水边脱流等。

水利优化设计只能部分解决水压脉动与振动问题,目前我国这方面的技术有限,其差距仍然存在。

要想实现水电机组运行稳定性与振动问题的改善必须要通过减振防振措施、水电机组优化运行等途径实现，对此，我国政府及相关部门应加以充分重视，极大技术、资金投入，深入开展对水电机组运行稳定性及振动方面问题的研究，并广泛借鉴国内外发达国家经验，只有这样才能够真正实现我国水利事业的发展。

关键词：水电机组；运行；稳定性；振动1水电机组运行稳定性及振动分析1.1水电机组运行稳定性常规情况下，在水电机组运行过程当中，影响其稳定性的主要原因大致有三点：机械、水力与电气。

由于各水轮机组零部件的质量各不相同而导致影响水轮发电的稳定性是机械方面的因素，质量各不同主要是调整轴线与动平衡配重的质量等多方面存在问题。

在水利因素方面，水轮机组的稳定性主要与水管涡带有关。

在水利因素的影响之下，会由于各个机组之间不同的运行状态影响机组稳定。

一般情况下，评价水电机组的振动、摆度和水压脉动的标准主要有以下几种情况：1)水力发电机组的振动与摆度《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动》中的第五部分可以很好的评价水力发电厂中水电机组中不同的振动与摆度，这部分也严格规定了水里发电厂中发电机组的标准细则。

若是要依照发电机厂的自身情况来制定符合实际情况的评价标准，则可以依据《旋转机械转轴径向振动的测量和评定》中的第一部分的相关内容，并随时监测系统的报警定值。

2)水压脉动轮转相关技术的指标与轮转模性实验的验收规程能够准确的评价水电机组的水压脉动，在《水力机械振动和脉动现场测试规程》的相关文件中，明确规定了实时监测系统的固定报警值，同时也拟定了合理的水压脉动的评价标准。

灯泡贯流式水轮发电机组稳定性测试与分析周斌;万天虎;李华【摘要】对某电站灯泡贯流式水轮发电机组的运行状态进行了全面的综合性能测试,依据相关的技术标准进行了评价,划分了机组振动区域,对机组存在的问题提出了改进措施,为机组检修、运行提供了科学依据.%The comprehensive performance testing for operating states of bulb tubular turbine generating units of certain power station is carried out, evaluation is conducted according to the relevant technology standards, vibration areas of the units is divided, improvement measure is proposed for existent problems of the units, and scientific basis is provided for maintenance and operation of the units.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2011(027)011【总页数】5页(P88-92)【关键词】灯泡贯流式;水轮发电机组;稳定性;测试【作者】周斌;万天虎;李华【作者单位】大唐定边风电厂,陕西定边718600;陕西电力科学研究院,陕西西安710054;陕西电力科学研究院,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TM312灯泡贯流式水轮机[1-4]具有适用水头低、过机流量大以及效率高等特点，一般用于开发低水头、大流量的水力资源，水头适应范围为5～25m。

机组结构与常规的混流式和轴流转桨式机组存在较大的区别，整个机组为卧式布置，发电机组横向布置在流道中，典型结构如图1所示。

概析水轮发电机组轴系运行稳定性因为现阶段我国大力发展水电事业，因此各大水电厂都在增加机组投入，但是因为设计制造、运行等方面存在着一定的缺陷，而且由于机组设备容量越来越大，尺寸也明显增大，这就使得各个部件之间的刚度明显削弱，所以机组运行时常发生故障，综合多种故障分析，水轮发电机组最容易发生故障的部位就是轴系系统，本文也正是以此为重点对其研究。

一、水轮发电机组稳定运行的基本要求第一，水轮发电机组在安装期间，安装人员要保证机组中心准确无误，必须保证几组每一个固定部件都保持在相同的垂线上，换言之就是在公差范围内的同心，尤其是要注意旋转中心以及机组中心两者相互重合，确保几组中每一个部位之间存在的缝隙以及气隙都始终处于均匀的状态，这样就可以最大程度的降低水轮机水力干扰，也不会对发电机电气造成任何的干扰。

第二，水轮发电机组轴线调整时，工作人员要对盘车进行严格计算，同时保证定位机组中的旋转中心要在指定的位置不会出现任何的差错，同时工作人员要保证轴系运行过程中，摆度值以及方法都要确定好，以此保证轴系运行的垂直度达到要求，直线度符合标准。

第三，所选的轴线质量必须达到标准要求，这样才能够从根本上保证旋转体质量合乎要求。

正常情况下，机组轴系运行过程中，既要与旋转体保持同心，还要与导轴承保持同心，因此导轴承的轴线质量也必须达到要求标准。

二、水轮发电机机组轴系运行故障及其解决措施水轮发电机组稳定运行的前提条件概括起来主要有两点，一点是机组运行先天条件要达到技術标准，比如机组选型要正确，设备设计必须满足安全可靠的要求，整个工艺要非常先进，可以避免轴系运行故障，安装水平要高等；另一点是机组运行后天条件要满足于技术标准，比如设备状态要进行实时监测，运行维护管理要与机组运行状态相适应。

这两个条件必须同时具备，除了几类重大故障，其他类型的故障都是由于上述两个条件不满足要求而引起。

因为机组运行故障分析具有一定的困难性，而且层次分明，所以在对故障进行预测分析时，分析人员必须预先对故障类型加以了解，明确故障机理，由此正确判断故障以及相应的性质，这样才可以采取针对性的措施。

水电站机组安全运行稳定性研究发布时间：2022-03-10T02:39:39.758Z 来源：《新型城镇化》2022年2期作者：于丰阁[导读] 抽水蓄能作为水电的重要组成部分，对于保障电力供应、确保电网安全、促进新能源消纳、推动构建清洁低碳安全高效的能源体系、更好服务“碳达峰”“碳中和”战略具有十分重要的意义。

自20世纪90年代初以来，随着改革开放的深入，国民经济快速发展，常规水电站及抽水蓄能电站建设也进入了快速发展期。

现如今，水电与抽水蓄能技术已经可以有效地解决电网系统的负荷发展平衡和清洁能源利用效率问题，对中国电力系统的高效稳定运行起着重要作用。

于丰阁松花江水力发电有限公司吉林丰满发电厂吉林吉林 132000摘要：抽水蓄能作为水电的重要组成部分，对于保障电力供应、确保电网安全、促进新能源消纳、推动构建清洁低碳安全高效的能源体系、更好服务“碳达峰”“碳中和”战略具有十分重要的意义。

自20世纪90年代初以来，随着改革开放的深入，国民经济快速发展，常规水电站及抽水蓄能电站建设也进入了快速发展期。

现如今，水电与抽水蓄能技术已经可以有效地解决电网系统的负荷发展平衡和清洁能源利用效率问题，对中国电力系统的高效稳定运行起着重要作用。

关键词：水电站；机组安全运行；稳定性1水电站机组安全运行稳定性的提升1.1保障水电站运行人员的工作质量水轮发电机组的安全稳定运行对水电站运行人员提出了更高的工作要求，运行人员的日常工作是设备巡检、安全操作、办票、监控、记录、事故处理、设备风险管控等，要始终牢记“安全生产、质量先行”的工作理念。

保障水轮发电机组的安全稳定运行，运行人员就要将机组运行的日常工作做到精益求精。

特别是巨型水轮发电机组，若有任何安全隐患，都将会产生重大损失，所以运行值班员要在日常巡检或者监屏工作上能够及时发现影响设备正常运行的隐患，对于监控系统上报出的信号，经过“严谨思考、严格检查、严肃论证”，迅速、精准地定位故障信息与故障点，熟练掌握监控信息的含义和传递途径，能在发生故障的第一时间准确判断故障类型和故障地点。

上标电站水轮发电机组进相运行试验分析摘要：通过在上标水电厂进相试验 ,证明了水轮发电机组进相运行是一种正常且安全的运行工况，并提出了进相试验和运行需要注意事项，总结体会对同类水轮发电机组的进相运行有很好的借鉴。

关键词：水轮发电机组；进相运行试验；无功功率调节引言电压是电能质量的重要指标之一,电压质量对电网稳定及电力设备安全运行、线路损失、安全生产、产品质量、用电单耗和人民生活用电都有直接影响。

可以说,电压问题本质上就是无功问题,解决好无功调节问题,具有十分重要的意义。

发电机进相运行是通过发电机改变运行工况而达到降压的目的，是改善电网电压质量有效而又经济的必要措施之一。

丽水电网小水电居多，特别峰水期时，大部份水电机组迟相运行，输送无功功率，致使电网电压较高，上标电站作为丽水电网的调峰电站，为考核上标电站两台发电机组进相运行的能力，为今后机组进相运行提供技术保证，确保在允许进相深度运行时，发电机功角、各电气量、各部位温度都在限额内，确保机组安全运行。

本文介绍了上标电厂水轮发电机组进相运行试验过程及结果。

1、进相运行方式发电机进相运行是一种欠励运行方式,它与迟相运行的主要差别在于:静稳定性有所下降和由于漏磁通向量的改变使定子铁芯端部结构件温度比迟相高。

故需通过试验考核发电机在进相运行工况下的稳定性和定子铁芯端部结构件的温升,以确保发电机进相运行的安全可靠。

2、进相运行的理论依据为便于分析,假设电网为无限大系统,那么电网的电压和频率不会因为一台发电机运行情况的改变而改变,即并网发电机的电压U和频率将维持常数,并假设保持原动机的拖动转矩不变(即不调节原动机的汽门、油门或水门),那么发电机输出的有功功率也将保持不变,即E0sinθ和Ia cosφ为常数。

图1给出了有功功率不变而空载电势变化时, 隐极发电机的电势相量图,E0 和Ia 的矢端必须落在直线AB和CD上。

图11)如果在某一励磁电流If 时,Ia 正好与U平行,此时无功功率为0,发电机输出的全部是有功功率,发电机正常励磁。