水电机组推力轴承与导轴承运行稳定性分析
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水电站发电运行方案的电力系统稳定性分析与优化一、引言水电站作为一种常见的可再生能源发电设施,其运行方案的设计对于电力系统的稳定性至关重要。
本文将对水电站发电运行方案中的电力系统稳定性进行分析与优化,以提高发电效率和供电质量。
二、电力系统的稳定性电力系统稳定性是指电力系统在遭受外部干扰或内部故障时,仍能保持正常运行的能力。
电力系统的稳定性分为静态稳定性和动态稳定性两个方面。
1. 静态稳定性静态稳定性主要考虑电力系统在大负荷或突发负荷变化下的稳定性。
对于水电站发电运行方案,要考虑电力负荷的平衡和分配,确保各个发电机组的负荷均衡,并根据实时负荷变化进行合理的调整。
此外,还需考虑输电线路和变电站的负荷能力,以确保电力系统的静态稳定性。
2. 动态稳定性动态稳定性主要考虑电力系统在发生故障或突发负荷变化时的暂态响应和恢复能力。
对于水电站发电运行方案,要通过合理的发电机组调速方案和功角稳定控制,确保在负荷突变或电力系统故障时,能够保持电力系统的动态稳定性。
同时,还需考虑输电线路和变电站的容量和灵活性,以应对电力系统的暂态过程。
三、电力系统稳定性分析与优化方法为了确保水电站发电运行方案的电力系统稳定性,可以采用以下方法进行分析与优化。
1. 变电站和输电线路的规划和设计合理的变电站和输电线路规划和设计是确保电力系统稳定性的基础。
通过综合考虑电力负荷、输电距离、线路容量和可靠性等因素,确定合适的变电站布局和线路走向,以降低输电损耗和提高电力系统的稳定性。
2. 发电机组的运行调度发电机组的运行调度是影响电力系统稳定性的重要因素。
通过合理调度各个发电机组的运行状态和负荷分配,可以实现电力负荷的均衡和分配,提高电力系统的静态稳定性。
此外,还需考虑到发电机组的响应速度和调整能力,以应对负荷突变和系统故障。
3. 调速控制和功角稳定控制调速控制和功角稳定控制是保证电力系统动态稳定性的关键技术。
通过合理设计和调整发电机组的调速器和励磁系统,实现发电机组的快速调速和功角稳定,提高电力系统的动态响应能力和稳定性。
立式水轮发电机组推力轴承检修与维护发布时间:2023-01-04T02:25:32.715Z 来源:《新型城镇化》2022年23期作者:益桑[导读] 自上个世纪开始,垂直水轮发电机组对整个社会的供电起到了很大的作用,它的使用保证了发电的稳定和持续的供电。
国网西藏电力有限公司发电检修分公司西藏拉萨 850000摘要:随着现代科学技术的发展,生产技术的不断进步,机组的结构也随之改变,推力轴承的应用直接关系到机组的安全与稳定。
本文针对垂直型水轮发电机组,首先介绍了推力轴承的结构和功能,然后分析了它的问题,并给出了维修和维护的建议。
关键词:立式水轮发电机组;推力轴承;检修维护引言:自上个世纪开始,垂直水轮发电机组对整个社会的供电起到了很大的作用,它的使用保证了发电的稳定和持续的供电。
然而,机组在长时间的使用中,由于机组的结构存在一定的问题,有些部件会发生故障,从而对机组的整体运转造成一定的影响。
推力轴承是发电机组的重要部件,如果出现故障,将会对机组的正常运转造成很大的影响。
1.推力轴承的作用在垂直水轮发电机组中,有两类水轮发电机的轴承,即推力轴承和导轴承。
导流轴承可以作为水轮机轴的横向支承,防止导流轴承横向摇摆,造成支承横向受力。
推力轴承用于承受水轮机转子在竖直方向上的载荷。
推力瓦被固定在机架上,推力头上安装着一块镜片,推进器被浸泡在发动机油里,推进器的表面会被一层油膜包裹,然后将镜片压在推进器上,两者之间有一层油膜,可以起到润滑的作用。
当转子旋转时,镜片会与转子一起旋转,并与薄油膜产生摩擦,从而使固定件与旋转件的连接更加紧密。
按照推力轴承的实际情况,将其归类为:上机架上有推力轴承,下机架上有推力轴承,下机架上有推力轴承,则称为伞机群。
在机组中,推力轴承是一种分立的轴承,它起着转子的作用。
在这种情况下,推力球轴承只能承受轴向载荷,而不能限制轴的径向位移,所以它的极限速度非常低。
而推力滚轮轴承则可以作为承载轴,在轴向和径向上都能起到共同的作用,轴向的负荷要在55%的轴向负荷范围内,滚动轴承的速度要快,摩擦系数也要小,而且还能起到调心的作用。
水电站机组振动的原因及解决措施研究随着社会的进步,居民的用电量日益升高,同时也对用电质量提出了更高的要求,这就刺激了电力行业的飞速发展,但同时也暴露了较多的问题,其中最为常见的就是水电站机组振动问题。
这一问题不仅影响着设备正常使用,甚至还会对使用人员的生命安全造成严重威胁。
本文的研究内容即为水电站机组振动的原因及解决措施。
标签:水电站;机组振动;原因;解决措施水轮发电机在工作中如果发生振动,不仅会导致某些部件发生弹性形变或塑料形变出现裂纹、断裂,还会导致部件之间的连接松动,导致部件的使用寿命更短。
严重时甚至还会对整个水电站机组的安全运行造成严重威胁。
但这一问题在实际使用期间难以避免,所以需要采取有效的措施进行改善。
分析水轮机组的结构可以发现,组成部分主要是旋转和固定两部分,水轮发电机在运行期间,其中某部分发生异常,就会导致出现机组振动。
比较常见的振动是旋转部分的振动。
对振动问题采取有效措施进行控制后,可以使机组的运行具备更高的稳定性和可靠性[1]。
1、水利因素造成水电站机组振动的原因1.1水力不平衡水流同时具有动能和势能,在蜗壳的作用下形成环流,经均匀分布固定导叶、活动导叶片到转轮上,将其激活进行旋转。
当导水叶叶片和流量通道受各种因素的影响出现较大的形状差异时,水流作用到转轮后,因为成对称失衡,出现不平衡横向力,转轮从而发生振动,当运行处于无负载和低负荷状态时,振动尤为强烈。
1.2尾管的低频率水压脉冲在非设计工况条件下,水轮机运行时在出口处转轮受到脱流漩涡和旋转水流等因素的影响,尾水管内引发水压脉动并出现大型涡带,并以固定频率在管内转动,引起低频压力脉动。
水流流经管道后,压力脉动会导致转子,蜗壳,压力管等发生剧烈的振动[2]。
1.3空腔汽蚀水流通过水轮机时,受到流速,流向的影响,流道发生改变,增加流速后水流中出现气泡,气泡一旦进入高压区并溃灭,出现的情况即为空腔汽蚀。
这一情况会对机组的推力轴承和顶盖造成剧烈的垂直振动。
水利发电站机组运行分析水利发电站机组是水电站中的核心设备之一,对于水电站的运行和发电效率起着重要的作用。
本篇文章将对水利发电站机组的运行进行分析,以探讨如何提高发电效率和保证机组的稳定运行。
一、机组运行状况分析水利发电站机组的运行状况对发电效率有着直接影响。
首先需要对机组的负荷特性进行分析,了解机组在不同负荷下的运行情况。
同时,还需对机组的运行参数进行监测,包括转速、压力、温度等指标,以及机组的运行功率和效率等关键参数。
通过对机组运行状况的综合分析,可以评估机组的性能表现和运行效率。
二、机组故障分析机组运行中的故障是影响发电效率的常见问题。
对于机组的故障,首先需要进行分类和识别,以便及时采取修复措施。
常见的机组故障包括轴承磨损、叶轮叶片损坏、泄漏等。
分析机组故障的原因,可以帮助确定有效的故障修复策略。
此外,还需对机组的维护和保养情况进行分析,以预防和避免机组故障的发生。
三、机组性能优化分析为了提高水利发电站机组的发电效率和经济性,需要进行机组性能优化分析。
首先是选取合适的调度策略,包括负荷调度和启停策略,以在满足发电需求的前提下最大限度地提高机组的效率和输出功率。
其次是对机组的设计以及设备的更新换代进行优化,以提高机组的转换效率和可靠性。
此外,还可以通过改进涡轮叶片的设计和水流控制技术等手段,进一步优化机组性能。
四、机组运行状态监测与预警为了保证机组的稳定运行和延长设备寿命,需要进行机组运行状态的实时监测和预警。
通过安装传感器和监测系统,可以对机组的振动、温度、压力等参数进行连续监测,并及时发出预警信号。
同时,还可以采用数据分析和故障诊断方法,对机组的运行状态进行评估和预测,以便提前采取维护措施,避免机组故障和停机损失。
结论:水利发电站机组的运行分析对于提高发电效率、保障机组运行稳定至关重要。
通过对机组运行状况的分析,可以评估机组性能并及时调整运行策略。
同时,对机组故障进行分析,可以及时采取维修措施,保证机组的稳定运行。
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。
关于混流式水轮机稳定性的分析发表时间:2016-10-20T16:46:09.473Z 来源:《基层建设》2016年14期作者:付烈坤[导读] 摘要:近年来,随着水利资源的大力开发,混流式水轮机以其独特的优越性得到了广泛使用,并逐渐朝着高比转速、大容量、高效率方向发展。
与此同时,水轮机稳定运行方面的问题也日渐突出华能澜沧江水电股份有限公司景洪水电厂 666100摘要:近年来,随着水利资源的大力开发,混流式水轮机以其独特的优越性得到了广泛使用,并逐渐朝着高比转速、大容量、高效率方向发展。
与此同时,水轮机稳定运行方面的问题也日渐突出关键词:混流式;水轮机;稳定性引言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。
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。
1水轮机稳定性分析水轮机是水电站不可或缺的动力设备之一,是用来生产电能的水利原动机。
水流在经过水轮机后将自身所蕴藏的能量转换成旋转的机械能,然后旋转的机械能通过电动机后将转换为电能,之后送至电网供给用户。
由此可见,水轮机的运行性能好坏,直接关系到水电站发出的电能的质量,甚至影响到整个电力系统运行的技术经济水平。
在评定水轮机的优劣的时候,最常用的指标有三个,分别是稳定性,空化以及能量。
后两者的判定非常的直观化,而且适当的挖掘能够明显的节省投资,提升利润。
所以当前时期人们非常的重视这两个指标。
而对于稳定性来讲,它主要分析设备运行的的安全性。
在测定水轮机稳定性的时候,通常会分析它运作时候的振动情况,也就是水力和机械两种振动。
水轮发电机组的一般振动不会危害机组,但当机组振动超过允许值,尤其是长期振动及发生共振时,对供电质量、机组使用寿命、附属设备及仪器是性能、机组基础和周围的建筑物,甚至对整个水电站的安全经济运行等,都会带来严重的危害。
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。
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。
水轮发电机的推力轴承起的作用水轮发电机的推动轴承的主要作用是承受发电机转子和水轮机转子的全部重量以及水流产生的全部轴向推动。
清风岩水电站推力瓦温骤升的处理方福祥安徽省潜山县清风岩水电站 (246318)储海鹏安徽省潜山县水电开发公司 (246300)1 电站概况清风岩水电站位于安徽省安庆市,大别山南麓的大沙河支流上,为跨流域开发的引水式电站。
装机容量为2×2000kW,最高水头109m,最低水头87m,设计水头95.5m,设计流量254m3/s。
水轮发电机组选用南宁发电设备总厂生产的HL D-46-WJ-67水轮机及其配套的S F W2000-6/1430发电机,YDT-600电液调速器(水轮机设计制造均按GB755-81,JB626-80标准进行)。
水轮发电机组由安徽省水利建筑安装公司(国家二级企业)机电安装公司安装,1996年9月上旬安装结束,9月下旬交付投产。
2 问题的产生1996年11月14日21:10,正在正常运行的2#机组推力轴承突然冒白烟,事故跳闸停机,当时的推力轴瓦温度高达80℃。
拆开轴承发现:推力轴瓦下部四块轴瓦表面的巴氏合金全部磨光,导轴瓦靠轴颈部又烧伤严重;转轮后迷宫环下部粘连在一起。
据值班员反映:21:00抄表时推力瓦温为52℃,故障信号的发出与事故信号发出的时间间隔不到2min。
经检查,现场运行条件全部得到保证,蜗壳内无异物进入。
1996年12月3日下午16:20左右,正在巡视的值班员发现1#机推力瓦的温度计指针快速上升,并达到58℃,情况危急,立即停机。
检查发现推力瓦下部四块轴瓦磨损,有很大亮点,并且主轴瓦靠轴颈部有烧伤迹象。
3 问题的分析与处理针对2#、1#机推力瓦这种状况,电站技术人员会同厂方和安装单位进行会诊,分析原因,最后达成两点共识:(1) 机组刚交付使用,推力瓦和轴瓦处于磨合期,上述机组现象可能是磨合期内正常现象;(2) 因为安装期间和试运行期间,推力瓦温和导瓦温都较高,怀疑其安装质量不佳(在试运行期间,整个瓦温都偏高,安装单位认为轴承座容量有限,有限的透平油达不到降温的效果,故增添了外循环装置)。
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利用水的动能将机械能转化为电能的设备,具有清洁、可再生等优点,被广泛应用于水电站。
水轮发电机组的运行稳定性是指在正常运行条件下,发电机组的输出功率、电压和频率等参数能够保持在一定范围内,不发生大幅度的波动。
研究水轮发电机组的运行稳定性对于提高水电站的运行效率和电网的稳定性具有重要意义。
目前,对于水轮发电机组的运行稳定性研究主要集中在以下几个方面。
对水轮发电机组的数学模型进行建立和优化。
数学模型是研究水轮发电机组运行稳定性的基础,通过对发电机组各部件的物理特性进行建模,可以得到描述发电机组响应特性的数学方程。
目前,学者们通过改进和优化数学模型,提高了水轮发电机组的运行稳定性预测能力。
研究发电机组的负荷响应特性。
发电机组在运行过程中,受到负荷变化的影响,会产生相应的电压和频率波动。
研究发电机组的负荷响应特性对于提高发电机组的稳定性至关重要。
目前,研究者通过实验和仿真方法,分析和控制发电机组的负荷响应特性,提高了发电机组的电压和频率稳定性。
研究发电机组的故障诊断和故障排除技术。
发电机组在运行过程中,可能会出现各种故障,如机械故障、电气故障等,这些故障会直接影响发电机组的运行稳定性。
研究发电机组的故障诊断和故障排除技术,对于提高发电机组的稳定性和可靠性具有重要意义。
目前,研究者通过故障模拟和监测技术,进行故障诊断和排除,提高了发电机组的故障处理能力。
水轮发电机组的运行稳定性研究已经取得了一定的进展,包括数学模型的优化、负荷响应特性的研究、自激振荡现象的探索以及故障诊断和故障排除技术的应用等方面。
目前的研究还存在一些问题和挑战,如如何提高发电机组的稳定性预测精度、如何提高发电机组的负荷响应能力等,这些问题值得我们深入研究和解决。
小水电2019年第4期(总第208期)运行与维护浅谈水轮机导轴瓦和推力瓦的刮研史辉,徐霞,赵立民(桃林口水库管理局水电厂,河北卢龙066400)0引言水轮机组在正式安装前及大修过程中,需要刮研的瓦有推力瓦、上下导瓦和水导瓦。
推力瓦是承受水轮发电机组转动部分的全部荷重和水推力;导轴瓦是控制水轮发电机组在旋转时保持在固定不变的中心位置上稳定的长期运转,不发生任何撞击和较大的摇摆、振动现象。
从机组安全稳定运行的观点出发,推力瓦和导轴瓦都是水轮发电机组的重要部件。
因此,对导轴瓦、推力瓦的刮研至关重要。
桃林口水电厂位于河北省秦皇岛市青龙县境内的青龙河上,其水轮发电机型号为HLA208—+J—180,根据该厂刮瓦的经验,对其刮瓦的方法、步骤及要求进行介绍。
1推力瓦刮研1.1研磨在没有研磨机的情况下,可采用瓦研磨镜板的方法:将镜板置于地面600-800mm的平台上(用木制或钢制的平台均可)。
镜板与平台之间垫上8 ~10mm厚的羊毛毡,镜板光面朝上,精调镜板使其水平达到0.2~0.3mm/m。
选择清洁、温度在54以上场所(最好场地温度保持在204以上)。
做好离地面600~800mm放置推力瓦的模架,以便放置研磨瓦块进行刮削。
研磨:将需要研磨的推力瓦轻放在镜板上,用手按住,按机组旋转方向推转推力瓦4~5次,而后搬下推力瓦放到已准备好的木架上进行刮削。
上收稿日期:2019-05-06作者简介:史辉(1975-),男,高级工程师,主要从事水库管理工作。
述工作经多次反复研磨和刮削,达到瓦要求为止。
在进行研瓦过程中,需要经常保护镜板清洁,可用甲苯或酒精擦洗。
如因磨损或工作不慎使镜板面模糊或出现浅痕,可用天然油石顺划痕方向将镜板打平后再用包着细毛毡的研磨小平台进行长时间的研磨,直至镜板面复平正光亮,才能重新进行研瓦工作。
1.2刮削粗刮(刮平)时,用特铸的小平台暂代镜板研瓦,用锋利的平刀将瓦面上的高点普遍挂掉,几次刮研瓦面显出平整、光滑的接触状态后即可进行精刮。
水轮发电机组运行稳定性研究现状分析【摘要】本文针对水轮发电机组运行稳定性进行研究,通过对评价指标、影响因素、研究方法、现状和存在问题的分析,总结了水轮发电机组运行稳定性的研究现状。
结合未来发展方向,展望了该领域的发展。
首先介绍了研究背景和目的,接着详细讨论了评价指标和影响因素,然后解析了研究方法和现状,并分析了存在的问题。
最后总结了现状并展望未来的发展方向。
通过本文的研究,有助于提高水轮发电机组运行稳定性,为水力发电行业的可持续发展提供理论支持和实际指导。
【关键词】水轮发电机组、运行稳定性、评价指标、影响因素、研究方法、现状分析、问题、总结、发展方向、未来展望1. 引言1.1 研究背景水轮发电机组是一种重要的水力发电设备,具有能源利用效率高、环境友好等优点,被广泛应用于水电站。
在实际运行中,水轮发电机组的稳定性一直是一个关键问题,直接影响着发电效率和设备寿命。
对水轮发电机组的运行稳定性进行研究具有重要意义。
随着技术的不断发展,水轮发电机组的运行稳定性评价指标不断完善,包括振动、噪声、温升、功率因数等方面的指标。
这些评价指标可以客观地反映水轮发电机组的运行状态,为进一步分析问题和改进设备提供了依据。
水轮发电机组的运行稳定性受到诸多因素的影响,包括水轮机设计、水轮机组装配、水轮机运行条件等因素。
对这些影响因素进行深入分析,可以帮助理解水轮发电机组稳定性问题的根源,从而有针对性地解决这些问题。
对水轮发电机组的运行稳定性进行研究具有重要意义,可以为提高水力发电效率、延长设备使用寿命提供技术支持。
本研究旨在探讨水轮发电机组的运行稳定性现状,为未来研究和技术改进提供参考依据。
1.2 研究目的研究目的是为了深入了解水轮发电机组的运行稳定性,探索其影响因素和评价方法,总结目前研究现状,分析存在的问题,为今后的研究提供参考。
具体来说,通过评价指标的设定和研究方法的选择,我们旨在揭示水轮发电机组运行稳定性的内在机制,提高其运行效率和可靠性。
115中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.10 (上)水轮发电机组是水电厂重要设备,它的稳定性不仅直接关系到电厂设备的经济性,还会直接影响电网的稳定性和电网效益。
随着水轮发电机组的增多,质量也开始出现问题,因为设计、制造、安装、运行等方面不合格造成设备运行频率不适当,引发水轮发电机组局部出现共振和摆振。
所以研究水轮发电机组稳定性具有重要的实际价值。
笔者总结水轮发电机稳定性存在问题,分析其中原因,针对水轮发电机组运行特点和故障特点针对性提出诊断策略。
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、事故水轮发电机组运行稳定性检测与故障探究李多龙(云南华电金沙江中游水电开发有限公司梨园发电分公司,云南 昆明 650228)摘要:稳定性是评价水轮发电机组运行效果的三大指标之一,也是影响机组运行效果的关键因素。
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:水轮发电机组;稳定性;故障中图分类号:TV734.21 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)10(上)-0115-02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。
水轮发电机组稳定性试验与分析发表时间:2017-11-27T09:57:05.020Z 来源:《电力设备》2017年第19期作者:蒙辉[导读] 摘要:水轮发电机组的稳定性试验是分析机组振动和故障原因的重要手段,本文笔者结合自身多年从事水轮发电机组稳定性试验工作的经验,并根据大化水电厂#2机组稳定性试验实例进行详细分析。
(广西桂能科技发展有限责任公司广西南宁 530007)摘要:水轮发电机组的稳定性试验是分析机组振动和故障原因的重要手段,本文笔者结合自身多年从事水轮发电机组稳定性试验工作的经验,并根据大化水电厂#2机组稳定性试验实例进行详细分析。
关键词:水轮发电机;稳定性;摆度及振动1前言2016年,大化水电厂#2机组在运行中发现集电环处的碳刷弹簧有裂纹,经过更换新弹簧运行后没有多长时间,又再次在同一部位的碳刷弹簧出现裂纹,为了对大化水电厂#2机组集电环处的碳刷弹簧多次出现裂纹的原因进行分析与处理,在2017年度的机组检修期前后,对大化水电厂#2机组进行稳定性试验分析,通过稳定性试验数据进行分析查找原因及处理,并有效地消除了大化水电厂#2机组集电环处碳刷弹簧出现裂纹的问题。
2稳定性试验项目与目的水轮发电机组稳定性试验项目包括变转速试验、变励磁试验、变负荷试验,通过机组在不同转速、不同励磁电压、不同负荷下运行时的稳定性情况,检验水轮发电机组在运行中的稳定性指标是否满足国标标准要求。
2.1变转速试验的目的变转速试验是机组手动开机,通过手动调节转速操作把手,将机组转速从50%Nr逐步升到100%Nr,在转速慢慢升高过程中,分别记录50%Nr、60%Nr、70%Nr、80%Nr、90%Nr、100%Nr时机组各机架以及大轴各导轴承处的摆度和振动幅值,根据振动幅值随转速升高的变化趋势来判别机组是否存在较大的机械不平衡。
2.2变励磁试验的目的变励磁试验是机组在自动运行状态下,通过手动调节机组的励磁电压,将机组零起升压,使机组的机端电压从10%Ue逐步升到100%Ue,分别记录10%Ue;20%Ue、30%Ue、40%Ue、50%Ue、60%Ue、70%Ue、80%Ue、90%Ue、100%Ue时机组各机架以及大轴各导轴承处的摆度和振动幅值,根据振动幅值随励磁电压的变化趋势来判别机组是否存在较大的电磁不平衡力。
水电机组推力轴承与导轴承运行稳定性分析
摘要文章依据多年从事发电机检修与维护工作的经验,主要针对大型水电机组推力轴承与导轴承的运行稳定性及故障原因,结合水电厂实际运行情况,并按照电力系统实施状态检修的目的和要求,为推力轴承与导轴承的安全、稳定运行提供了可靠、有效的保障。
【关键词】大型水电机组;推力轴承;导轴承;运行稳定性;分析
1问题的提出
水轮发电机推力轴承是一种承受整个水轮发电机组转动部分重量以及轴向水推力的滑动轴承,发电机组的导轴承是承受发电机组转动部分的径向机械不平衡力和电磁不平衡力,维持机组主轴在轴承间隙范围内稳定运行。
其工作性能的好坏,将直接影响机组的安全、稳定运行。
据有关统计资料,约50%~60%的故障出自运行机组推力轴承及导轴承的原因,从而将其列为可靠性程度较低的重要部件。
2 影响推力轴承运行稳定性的基本原因
水轮发电机组在运行过程中,在转动部件与轴瓦之间(即推力瓦与镜板之间)会形成一层楔形油膜,油膜的存在,一方面起着传递负荷的作用,另一方面则使摩擦面(推力轴承推力瓦与镜板)之间不发生直接接触。
这种油膜的存在和最小油膜的保持是推力轴承运行稳定性的保证。
这种油膜厚度的存在与保持是推力轴承负荷、推力轴承结构以及机组的结构和机组的运行特性均有密切关系。
一旦油膜破坏,就会导致推力瓦与镜板的磨损以至于事故停机。
推力轴承故障的原因:经查证有关资料表明,推力轴承运行故障主要有三个方面的原因:一是推力轴承本身机构尺寸不合理或加工制造质量不够;二是机组运特性不良;三是安装、检修和运行管理不善。
2.1 机组运行特性对推力轴承的影响
水电机组属于低转速机械设备,影响机组运行稳定性的水力干扰、机械干扰、电磁干扰都在不同程度上影响推力轴承运行的稳定性。
转子的动不平衡、转子主轴的轴不对称以及倾斜、固定部件刚度消弱,支撑部件的疲劳损伤及支撑部件状态的改变造成推力轴承在运行过程中的受力分配不均,镜板的不平度、推力头松动、支撑部件(弹性油箱)受损,推力瓦油膜破坏导致推力瓦的磨损。
2.2 水轮机汽蚀现象严重对推力轴承的影响
水轮机转轮在运行过程中存在着由于空腔汽蚀、蜗带汽蚀以及间隙汽蚀对转轮等机械部件的机械、化学、电化破坏,当这种破坏对水轮机转论产生的磨损严
重时,往往会引起水轮机转轮不均匀受力以及导叶、蜗壳、尾水管水流分布发生变化,强大的水压脉动和空腔脱流会造成机组的强烈振动和摆度增大,从而严重影响推力瓦的润滑特性。
2.3 安装和运行管理的影响
(1)在水轮发电机组的安装过程中如果导轴承的间隙调整不当,机组的轴线不垂直度加大造成的机组摆度过大,镜板和推力头没有控制在合理的范围(≤0.02mm/m)之内等,加剧了推力轴承运行条件的恶化,引起运行中机组推力轴承镜板镜面的颤动,在轴承中产生脉动导致推力瓦瓦面与刚体分离并剥落。
(2)机组启动与停机时,推力瓦单位负荷增加,造成推力轴承运行自然老化,润滑油变质,造成镜板镜面的磨损,从而使镜板镜面粗糙度加大,严重时造成摩擦系数加大,油膜破坏或推力瓦与镜板严重磨损。
3 影响导轴承运行稳定性的基本原因
一般机组导轴承的主要标志是:能够形成足够的油膜厚度,瓦温应在规定的范围之内;循环油路畅通;冷却效果良好;轴瓦间隙应满足设计要求;油槽密封合理,不甩油。
导轴承运行的稳定性将直接影响推力轴承运行的稳定,若导轴瓦与轴领间隙调整不合理,会使机组的摆度增大,增加了导轴瓦的磨损,严重时会造成烧瓦以至于停机事故的发生。
另外导轴承运行的不稳定性还主要来源于机组轴线调整的不合理。
当轴线调整不合理时会引起两种振动,即弓状回旋、摆振。
机组轴线调整为:将机组的轴线、机组中心线、机组的旋转中心线、机组的轴线调整应尽可能使上述三条线重合,但在实际安装检修中,不可能使三条线完全重合,但应尽量调整至允许的偏差范围之内。
当轴线调整合理时,主轴在旋转过程中将不产生摆度。
4 机组振动对轴承的影响
机组的振动根据不同的特征可分为不同的类型。
按照振动的起因可分为:机械振动、水力振动、电磁振动。
按照振动的方向可分为:横向振动(摆动)、垂直振动。
按照机组振动的部位可分为:轴振动、支座(轴承、机架)振动和基础振动。
在此其中,轴振动在机组振动中占有突出地位,轴振动有两种形式,即弓状回旋、摆振。
影响机组振动的原因是比较复杂的,有流道内的水压脉动,机组转频造成的
机械不平衡及电磁力等,因此在机电设备制造时应提高机组制造和安装时的精度,应尽量减小机组振源振动的幅度。
当机组振动增加时,将增大推力轴承及导轴承的磨损,从而影响机组各部轴承的稳定运行。
消除振动的措施:一般机组的振动主要是由于水轮机的方面引起的,所以消除振动的措施一般主要是以水轮机方面考虑。
由于水力因素引起的振动应采用尾水管十字架补气(十字架可以破坏尾水管内的旋流,从而减小压力脉动)或强迫补气(尾水水位较高时,自然补气无法实现时,采用强迫补气);通过主轴中心孔向转轮下补气;当水位增加,水头较高而水轮机固定止漏环间隙小时,应适当加大固定止漏环的间隙,尽量消除偏心现象;通过运行维护工作,掌握水轮机的振动区后,在没有采取任何消振措施时应尽量避免机组在振动区域内长期运行;如属机械原因引起的振动应分别通过调整机组轴线或调整导轴承导轴瓦间隙及调整推力受力等方法,以避免或减小机组的振动。
5 轴承损耗的影响
水轮发电机组的轴承损耗一般包括推力轴承的摩擦损耗和油槽中油流扰动损耗及导轴承的摩擦损耗。
轴承损耗一般主要与机组的推力负荷F、推力瓦的单位压力P、推力瓦的块数m和面积A、转子的重量G、机组的额定转速ne、发电机的空气气隙的平均密度B、主轴的摆度ζ以及轴承冷却润滑的效果等因素。
为降低这些损耗应适当提高水轮发电机的效率η,效率η高则内部损耗底,效率η底则说明内部损耗高。
一台发电机的效率值与发电机的机构形式、额定容量Se、额定转速ne及冷却方式等因素有关。
6 结语
(1)大型水电机组的推力轴承、导轴承运行的稳定性将直接影响到机组的安全、经济运行。
(2)根据推力轴承及导轴承运行情况,分析了推力轴承及导轴承产身不稳定运行存在的一般因素。
(3)通过对推力轴承及导轴承运行稳定性分析,以便在水电机组的检修过程中分析并寻求解决的最好办法。
参考文献:
[1]刘晓亭,刘昱《大型水电机组稳定性及故障诊断》.
[2]甘肃省电力工业局编《水轮发电机组运行技术》.
[3]林亚一《水轮发电机组的安装与检修》.。