水轮机期末试卷

2005-2006学年第二学期水轮机期末试卷

（热能与动力工程专业03级）

一、名词解释：（20分，每小题4分）

1、水轮机基本方程（写出公式）

或：

或：

2、水轮机效率

答：水轮机效率指水轮机输出功率与水流输入功率之比。水轮机总效率由水力效率、容积效率和机械效率组成。

3、HL220—LJ—550

答：混流式水轮机，转轮型号为：220，转轮安装方式为：立轴，金属蜗壳，转轮标称直径为：550cm

4、水轮机单位转速n11

答：水轮机单位转速表示当，时该水轮机的实际转速。

5、盘车

答：所谓“盘车”就是通过人为的方法，使水轮发电机组的转动部分缓慢地旋转，并按人们预定的要求暂停和再起动的过程。

通过“盘车”，可以了解机组轴线各部位的现实摆度状况，掌握机组轴线的具体倾斜和曲折的数据，从而判定轴线的质量是否合格，为下一步轴线的处理和调整提供了可靠的技术数据。

二、判断题：（10分，每小题1分）

1、相似工况的原型水轮机效率总是大于模型水轮机效率。（╳）

2、蜗壳同一圆断面上应力最高点发生在离座环最远点处。（╳）

3、不同比转速的水轮机在偏离最优水头时效率下降的快慢程度不同，对于反击式水轮机，高n s水轮机在偏离最优水头时效率下降比低n s水轮机慢。（√）

4、轴流式水轮机导叶相对高度（b0/D1）随水头的提高而增大。（╳）

5、轴流转桨式水轮机保持协联关系时的单位飞逸转速较不保持协联关系时的单位飞逸转速大。（√）

6、高比转速轴流式水轮机转轮出口的相对动能V22/(2gh)比较大（√)

7、水轮机的装置空化系数越大，水轮机越不容易发生汽蚀 (╳ )

8、水轮机的比转速越大，导叶的相对高度越小 ( ╳ )

9、低比转速混流式转轮有D1>D2，高比转速混流式转轮有D1

10、混流式水轮机在部分负荷时尾水管内压力脉动比满负荷时尾水管内压力脉动

大（√）。

三、填空题（20分，每小题2分）

1、关于蜗壳内的水流运动规律，有两种假设，是蜗壳断面的平均速度周向分量

为常数和蜗壳中水流按等速度矩规律运动。

2、按水流流经导叶时的流动特点，导水机构分为三种：径向式导水机构、轴

向式导水机构、斜向式导水机构。

3、目前认为，空蚀对金属表面的破坏有机械作用、化学作用、和电化作

用三种。

4、衡量水轮机性能好坏有两个重要参数，一个是效率，另一个是空化系数。

5、两个水轮机的液流如果是力学相似时，必需具备三个条件：

几何相似、运动相似、和动力相似。

6、在反击式水轮机中，混流式水轮机的应用水头范围最为广泛，贯流式水轮机应用水头较低，常用于潮汐电站。

7、以单位参数n11、Q11纵、横坐标轴的特性曲线称为水轮机的模型综合

特性曲线，以工作参数H、P 为纵、横坐标轴的特性曲线称为水轮机的运转

综合特性曲线。

8、混流式水轮机的转轮由上冠、下环、叶片组成。

9、在反击式模型水轮机能量试验中，试验的主要目的是确定水轮机的性能，主要测量的参数有水头、流量、转

速和出力测量；

10、混流式水轮机引水室包括开敞式引水室、罐式引水室、蜗壳式

引水室。

四、计算题（20分，每小题10分）

1、已知ZZ440-LH-330型水轮机轮毂比d B/D1=0.5，导叶相对高度b0/D1=0.375，导叶出口水流角α0=50o，设计水头Hr=33.73m，设计工况下单位转速n11=120转/分，单位流量Q11=900升/秒，试求D=2.64m的圆柱层上转轮进口的速度绝对速度V1、相对速度W1和角度相对速度与圆周速度的夹度β1（不计叶片排挤，并设轴面水流均匀分布，导叶出口至转轮进口流动无撞击）。

解：

U1

2、已知模型混流式水轮机的转轮直径米，试验水头米，模型机组在最优工况下的转速r/min，流量m3/s,试求：

(1)原型机组直径米和水头米，在相似工况下的转速和流量；

(2)根据给定的直径决定最优工况的单位参数；

(3)已知模型水轮机在最优工况时的效率为0.90，求原型水轮机在最优工况时的效率。

解：(1)

由：

有：

(2)

(3)

五、问答题（30分，每小题15分）

1、混流式尾水管的作用？（要求说明三种情况：没有尾水管、圆柱形尾水管、直锥形尾水管，并推导出回收能量的形式和多少）（15分）。

答：尾水管的作用为：

①将转轮出口处的水流引向下游；

②利用下游水面至转轮出口处的高程差，形成转轮出口处的静力真空；

③利用转轮出口的水流动能，将其转换成为转轮出口处的动力真空。

⑴没有尾水管时，转轮利用的能量为：

转轮后至下游水面高差没有利用，同时损失掉转轮出口水流的

全部动能；

⑵具有圆柱形尾水管时，转轮利用的水流能量为：

比没有尾水管时多利用了吸出水头，但动能仍然损失掉了，且增加了尾水管内损失

⑶具有扩散型尾水管时，转轮利用的水流能量为：

用扩散型尾水管代替圆柱型尾水管后，出口动能损失由减少到，所恢复的动能为：。

2、混流式水轮机和水斗式水轮机的基本结构各有哪些主要部件？其模型综合特性曲线各有什么特征？（15分）

答：混流式水轮机的主要部件包括蜗壳、固定导叶、活动导叶、转轮和和尾水管。

水斗式水轮机的主要部件包括进水管、喷管、转轮、外调节机构、副喷嘴、机壳和排水坑渠。

混流式水轮机模型综合特性曲线由等效率线、等开度线、等空化系数线与出力限制线所构成。混流式水轮机模型综合特性曲线上通常标有5%出力限制线。

水斗式水轮机模型综合特性曲线等效率曲线扁而宽，一般不标注出力限制线，

https://www.wendangku.net/doc/2a14640126.html,/jpkc2008/slj/ppt/2005sj_da.htm

水轮机调节

1、水轮机调节的基本任务是什么？与其它调节系统相比，水轮机调节有哪些特点？ 基本任务：根据负荷的变化不断调节水轮发电机组的有功功率输出，并维持机组转速(频率)在规定的范围内。这就是水轮机调节的基本任务。 水轮机调节的特点： (1)水轮发电机组是把水能变成电能的机械，而水能要受自然条件的限制，单位水体 小所带有的能量较小，与其他原动机相比，要发出相同的电功率就需要通过较大的流量，因 而水轮机及其导水机构也相应较大。 (2)水电站受自然条件的限制，常有较长的压力引水管道。 (3)有些水轮机具有双重调节机构。 (4)随着电力系统的扩大和自动化程度的提高，要求水轮机调速器具有越来越多的自动操作和自动控制功能。 总之，水轮机调节系统相对来说不易稳定，结构复杂，要求具有较强的功能。 2、什么是调速系统的转速死区？其对调节性能有何影响？ 转速死区：在调速系统的转速上升和下降静态特性曲线中，相同开度下的转速之差与额定转度之比。 对调节性能的影响：转速死区使调节系统频率调节质量降低，使机组负荷分配误差增大，对调节系统稳定性也不利。 5、什么是调节保证计算？ 在设计阶段就计算出甩负荷过渡过程中的最大转速上升值及最大压力上升值，以判断甩负荷过程中的压力和转速是否超过允许值，工程上把这种计算称为调节保证计算。 6、什么是直接水击、间接水击？什么是水击相长？ 直接水击：阀门（导叶）的关闭（开启）时间Ts ’

2016年水利检测员继续教育机电

（1）测振仪器中的( )放大器的放大倍数K，随频率增加而呈下降趋势。 线性√微分积分重积分 （2）水电站水力机组运行状态在线监测系统，按计算逻辑分层结构中的现地数据获取层的作用是( )。 数据采集、预处理、转换数据采集、存储、传输√数据采集、输入、输出 数据采集、存储、分析 （3）正常运行的发电机，在调整有功负荷时，对发电机无功负荷（）。 √没有影响有一定影响影响很大不确定 （4）电涡流传感器是( )。 √涡流效应的非接触式位移传感器涡流效应的接触式位移传感器 互感效应的非接触式速度传感器互感效应的接触式速度传感器 （5）水轮机的最优工况是指（）。 √水流无撞击进口，法向出口 B 水轮机永远保持在最优工况下运行 水头、流量变化时，水轮机不偏离最优工况 （6）水电厂的经济性是指在满足各项限制条件下，以最小的（）发出所需的电厂功率。 出力√流量水头水位 （7）水轮机转轮静平衡试验的目的是 ( )。 √检查转轮有无裂缝等损伤情况检查转轮偏重是否超过允许值 检查与转轮连接件有无松动检查转轮汽蚀磨损情况 （8）水轮机的型号：HL220-LJ-450，“HL”表示（）水轮机。 斜流式轴流式√混流贯流式

（9）摆度是转子在旋转过程中，因转子轴线( )平衡位置引起的水平晃动的程度。 静态变形和动态变形√静态变形、动态变形及动态轴线偏离 动态变形和动态轴线偏离静态变形和动态轴线偏离 （10）用水轮发电机组的运动方程分析,当水轮机动力矩Mt大于发电机阻力矩Mg时,机组的转速将( )。 不变减小√增加 （11）电气设备交接试验中，交流耐压试验时加至试验标准电压后的持续时间，无特殊说明时，应为（） √1min。5min。10min。0.1min。 （12）水轮机的效率指的是（）。 水轮发电机的出力与水流功率之比水轮机出力与发电机出力之比 √水轮机出力与水流功率之比发电机出力与水轮机出力之比 （13）采用直接法测量轴功率，测量仪器的力矩测量范围应不低于其额定量程的（）。 15%25%√30%50% （14）在噪声实际测量时，若声源为非均匀辐射，当相邻的两点的测量值相差超过( )db时，应在其间增补测点。 2.5√5.07.510.0 （15）能比较准确和直观地观察和统计出空蚀破坏的部位和强度的检测方法是（）。 噪声法√电阻法加速度法易损镀层法 （16）Y/Δ-11接线的变压器,一次侧线电压与对应二次侧线电压的角度差是( )。 180°30°300°√330° （17）单相变压器一、二次绕组的匝数之比为25，二次侧电压为400V，一次侧电压为( )。 √10000V35000V15000V12500V

水轮机的基本组成结构

水轮机 一、水轮机的基本参数 1)工作水头（H）:水轮机的工作水头就是指水轮机的进、出口单位 能量差，也就是上游水位与下游水位之差，用H表示，其单位为m。其大小表示水轮机利用水流单位能量的多少。 2)流量（Q）：在单位时间内流经水轮机的水量，称为流量，用Q表 示，其单位为m3/s。其大小表示水轮机利用水流能量的多少 3)出力（P）：具有一定水头和流量的水流通过水轮机便做功，而在 单位时间内所做的功率称为水轮机的出力，用P表示，其单位KW。 水轮机的出力为：P=9.81QH 4）效率（η）目前混流式水轮机的最高效率95% P=9.81QHη 5）比转速指工作水头H为1m、发出的功率P为1kw时水轮机所具有的转速，故称为比转速。 二、水轮机的类型与代号 我们根据水流能量的转换的特征不同，把水轮机分为两大类，及反击型和冲击型水轮机。 反击型水轮机，具有一定位能的水流主要以压能的形态，由水轮机转变为机械能。按其水流经过转轮的方向不同，反击型水轮机可分为以下几种类型： 反击型：轴流（定桨、转桨）水轮机、混流式水轮机、贯流式水轮机、斜流式水轮机

冲击型：水流不充满过流流道，而是在大气压力下工作，水流全部以动能形态由转轮变为机械能。按射流冲击水斗的方式不同，可分为如下几种类型： 冲击型：水斗式水轮机、斜击式水轮机、双击式水轮机 我国水轮机式的代号，有三部分组成，第一部分由水轮机型式及转轮型号组成,并由汉语拼音表示。 水轮机型式的代号 水轮机型式代号水轮机型式代号 混流式HL 轴流转桨式ZZ 斜流式XL 轴流定桨式ZD 双击式SJ 贯流转桨式GZ 斜击式XJ 贯流定桨式GD 冲击式CJ 以本电站为例：水轮机型号：HL(247)—LJ—235，表示混流式水轮机，转轮型号为247，立轴，金属蜗壳，转轮直径为235㎝。三、混流式水轮机 1定义：水流从径向流入转轮，在转轮中改变方向后从轴向流出的水轮机。其叶片固定，不能转动调节。 2 混流式水轮机 - 结构特点 混流式水轮机主要应用于20—450米的中水头电厂， 其结构紧凑，效率较高，能适应很宽的水头范围，是目前 世界各国广泛采用的水轮机型式之一。

尾水管的作用

一、尾水管的作用 尾水管是反击式水轮机所特有部件，冲击式水轮机无尾水管。尾水管的性能直接影响到水轮机的效率和稳定性，一般水轮机中均选用经过试验和实践证明性能良好的尾水管。 反击式水轮机尾水管作用如下： 1．将转轮出口处的水流引向下游； 2．利用下游水面至转轮出口处的高程差，形成转轮出口处的静力真空； 3．利用转轮出口的水流动能，将其转换成为转轮出口处的动力真空。 图5-69表示三种不同的水轮机装置情况：没有尾水管；具有圆柱形尾水管；具有扩散形尾水管。图5-69在三种情况下，转轮所能利用的水流能量均可用下式表示 ) 2()(2 2221g V g P g P H E E E a d +-+=-=?ρρ （5-38） 式中E ?——转轮前后单位水流的能量差； d H ——转轮进口处的静水头； a P ——大气压力； 2P ——转轮出口处压力； 2V ——转轮出口处水流速度。

在三种情况下，由于转轮出口处的压力2P 及2V 不同，从而引起使转轮前后能量差的变化。 图 5-69 尾水管的作用 1．没有尾水管时如图5-69)(a 。转轮出口g P g P a ρρ=2 代入式（5-38）得 g V H E d 22 2- ='? （5-39） 式（5-39）说明，当没有尾水管时，转轮只利用了电站总水头中的d H 部分， 转轮后至下游水面高差s H 没有利用，同时损失掉转轮出口水流的全部功能g V 22 2。 2．具有圆柱形尾水管时如图5-69)(b 。为了求得转轮出口处的压力g P ρ2 ，列出转轮出口断面2及尾水管出口断面5的伯努利方程 ω ρρh g V h g P g V g P H h a s ++???? ??+=+++2222222 (5-40) 式中ωh ——尾水管内的水头损失。

水轮机的基本结构及其主要部件的作用

水轮机的基本结构及其主要部件的作用 水轮机总体由引水、导水、工作和排水四大部分组成。 1、水轮机的引水部件： 主要指蜗壳及座环等，水流由蜗壳引进，经过座环后才进入导水机构。蜗壳的作用是使进入导叶以前的水流形成一定的旋转，并轴对称地、均匀地将水流引入导水机构；座环的作用是：承受整个机组及其上部混凝土的重量以及水轮机的轴向水推力；以最小的水力损失将水流引入导水机构；机组安装时以它为基准。所以，座环既是承重件，又是过流件，也是基准件。因此，要求座环必须有足够的强度、刚度和良好的水力性能。 2、水轮机的导水机构： 导水机构主要由操纵机构（推拉杆、接力器及其锁锭装置）、导叶传动机构（包括控制环、拐臂、连杆和连接板等）、执行机构（导叶及其轴套等）和支撑机构（顶盖、底环等）四大部分组成。其作用使进入转轮前的水流形成旋转，并可改变水流的入射角度，当发电机负荷发生变化时，用它来调节流量，正常与事故停机时，用它来截断水流。 导水机构的操纵机构 导水机构的操纵机构的作用是：在压力油的作用下，克服导叶的水力矩及传动机构的摩擦力矩，形成对导叶在各种开度下的操作力矩。导水机构的操纵机构分为直缸式和环形接力器两大类。 调速环或接力器锁锭装置 锁锭装置的作用是：当导叶全关闭后，锁锭投入，可阻止接力器活塞向开侧移动；一旦关侧油压消失，又可防止导叶被水冲开。 导水机构的传动机构 导水机构的传动机构的作用：是将操纵机构的操作力矩传递给导叶轴并使之发生转动。其型式主要有叉头式和耳柄式两种。太站为耳柄式，长站为叉头式。正常运行时应着重检查控制环、拐臂、连杆和连接板之间的连接销有无串出或脱落。剪断销及引线是否完好。 导水机构的执行机构

水轮机调节复习资料

1.配压阀结构型式：通流式和断流式。 2.根据连接范围不同，总线分为片级总线，系统总线，外总线。 3.总线信号线分为数据线，地址线，控制线，电源线和地线，备用线 4.水轮机调速器分类按元件结构不同分为机械液压型电气液压型。按调节规律不同分为PI 和PID ;按反馈位置分为 辅助接力器和中间接力器和电子调节器型；按施行结构的数目分为单调节和双调节；按工作容量可分为大，中，小型。 5.调节设备一般包括调速柜，接力器，油压装置， 6.压油槽根据工作的情况，油的容积可分为保证正常压力所需的容积，工作容积，事故关闭容积，贮备容积。 补充： 1.PID控制算法有哪些：按算法不同分为位置型和增量型。 2. 负荷的类型：根据性质不同分1功率与频率没有直接关系的负载，2成正比的负载，3成平方关系的负载，4成三次方关系的负载，5成更高次方关系的负载； 3. 油压装置的组成：压力油罐，回油箱，带电动机的油泵，补气装置。 4.负载功率与电压关系：1与电压关系甚微的负载，2与电压平方成反比变化的负载，3成正比的负载。 5.接力器按工作原理分：双向作用和差动作用。 6.水轮机调节系统运行工况：1，单机带负荷工况，2空载工况，3并列带负荷工况。 二名词解释： 1.。.转速死区：当机组转速超过N1时调速器关闭导叶，而当机组转速低于N2时调速器才开启导叶，当转速在N1和N2之间时，调速器不动作，称为转速死区。 2. 总线：计算机系统内部各独立模块之间传递各种信息的渠道，它将功能相对独立的模块有机地连接起来，完成模块之间的信息传递和通信。 3.。调节保证计算：在设计阶段就应计算出上述过度过程中最大转速上升值和最大压力上升值，工程上把计算称为调节保证计算。 4. 水击相长：由A端阀门导叶处发出的波到达B端水库后再由B端反射回到A端所需的时间称为水击的相，相长为来回的时间。 5. 直接水击：阀门(导叶)的关闭（开启）时间Ts≤2L/a ,在水库传来的反射波尚未到达时，发生的水击为直接水击。 补充：： 1间接水击：：阀门(导叶)的关闭（开启）时间Ts>2L/a ,发生的水击为直接水击。 2双调节：两个调速机构。 3协能关系:在双重调节的水轮机调节系统中，为了使系统稳定，高效，对可以调节的部分进行调节时符合的一定关系。作用:增加水轮机的高效率区的宽度，以适应负荷的变化。 4遮程：套筒孔口高度hs与阀盘高度hv之差的一半。 5频率调节：调速器受给定频率FG控制，直至机组频率等于给定频率 6频率跟踪：将网频作为调速器的频率给定值，直至机组频率与频率给定值一样。 7指令信号：机组并网后希望能迅速增加其出力，这是通过调整调速器的功率给定来实现的，功率给定信号就是指令信号，其时间就是指令信号时间。 8升速时间Tn：甩负荷后机组转速自导叶开始动作到最大转速所经历的时间。 9水轮机调节系统动态特性： 10水轮机调节系统的参数整定： 11.稳定域： 简述题: 2.试述水轮机调节的基本任务和其特点、 基本任务：根据负荷的变化不断调节水轮发电机组的有功功率输出。并维持机组转速频率在规定的范围内。这就是水轮机

机组在线监测的组成与实现

水轮发电机组状态监测系统的组成及应用 作者：汪晓兵单位：长沙华能自控集团有限公司 摘要:本文通过对水轮发电机组状态监测系统的各子系统的介绍，提出分布式、渐进式实现对机组安全监测的配置及功能实现的观点，并就其实际应用做了一些探讨。 关键词:水轮发电机组；振动；摆度；汽蚀；局部放电 一、概述 水轮发电机组故障的发生总是从量变发展到质变，目前机组配备的保护主要是机组故障发生后采取紧急停机的措施，如过电流、过电压、过速、过温等。但机组的故障已经发展到质变阶段时，为了防止故障的产生，常用的办法就是计划检修。也就是“到期必修”，这样做经常需要大拆大装，不但造成了人、材、物的大量浪费，有时还会出现设备拆修损坏，造成“劳而有罪”。 随着科学技术特别是监测技术的迅速发展，使我们能准确监测机组的各种信息，为机组在线状态监测系统的实现提供了非常有利的条件。 机组状态监测系统应包括如下几方面的内容：机组振摆状态监测子系统、机组效率状态监测子系统、机组汽蚀状态监测子系统、机组电气状态监测子系统。并且包括将这些系统整合起来进行数据管理、诊断及网络发布的状态诊断网络，通过这一网络，可使电厂各生产单位及管理部门随时灵活地管理机组状态信息，从而达到为生产和检修服务的目的。 二、水轮发电机组状态监测系统的组成 水轮机发电机组状态监测系统由五个子系统组成，如图1。

图1 水轮发电机组状态监测系统的组成 1．机组振摆状态监测子系统 水轮发电机组的振动是以水轮机为原动力，水的势能是激发或维持机组振动的最根本能源。从结构上讲，水轮发电机组可以分成两大部分：转动部分和固定、支持部分。它们中任何一个部件存在机械缺陷时都可能引起机组的振动，而这些缺陷可能是由设计、加工、安装等任何一个环节所引起。因此，一般来说水轮发电机组有四大振动部件：上机架、下机架、顶盖、转动部分；异常情况下还有其他振动部件，如定子铁心等。 振动一般分为以下几类： （1）机械类振动 机械部分的平衡力引起的振动称为机械类振动。例如，转动部分重量不平衡、轴线偏差、摆动过大等。其主要特点是振动频率与机组转速一致，有时振幅与转速成正比。 （2）电气类振动 由于电气方面的原因造成发电机磁场不平衡而引起的振动称为电气振动。 例如，发电机在三相电流不对称情况下运行磁场不均匀，发电机短路故障等。其主要特点是振幅与励磁电流大小成正比。 （3）水施类振动 由于某些原因引起水轮机蜗壳内受力不平衡而造成的振动称为水施类振动。

水轮机课程设计

目录 第一章基本资料 (1) 第二章机组台数与单机容量的选择 (2) 第三章水轮机主要参数的选择与计算 (5) 第四章水轮机运转特性曲线的绘制 (10) 第五章蜗壳设计 (13) 第六章尾水管设计 (17) 第七章心得体会 (20) 参考文献 (20) 第一章基本资料 基本设计资料 黄河B水电站是紧接L水电站尾水的黄河上游的一个梯级水电站。水库正常蓄水位2452 m，电站总装机容量4200 MW，额定水头205 m。 经水能分析，该电站有关动能指标如表1所示： 表1 动能指标 第二章机组台数与单机容量的选择 水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。根据已确定的装机容量，就可以拟定可能的机组台数方案，选择机组台数与单机容量时应遵循如下原则： 机组台数与工程建设费用的关系 在水电站的装机容量基本已经定下来的情况下，机组台数增多，单机容量减小。通常小机组单位千瓦耗材多、造价高，相应的主阀、调速器、附属设备及电气设备的套数增加，投资亦增加，整体设备费用高。另外，机组台数多，厂房所占的平面尺寸也会增大。一般情况下，台数多对成本和投资不利。因此，较少的机组台数有利于降低工程建设费用

机组台数与设备制造、运输、安装以及枢纽安装布置的关系 单机容量大，可能会在制造、安装和运输方面增加一定的难度。然而，有些大型或特大型水电站，由于受枢纽平面尺寸的限制，总希望单机容量制造得大些。 机组台数对水电站运行效率的影响 水轮机在额定出力或者接近额定出力时，运行效率较高。机组台数不同，水电站平均效率也不同。机组台数较少，平均效率越低。机组台数多，可以灵活改变机组运行方式，调整机组负荷，避开低效率区运行，以是电站保持较高的平均效率。但机组台数多到一定程度，再增加台数对水电站运行效率增加的效果就不显着。当水电站在电力系统中担任基荷工作时，引用流量较固定，选择机组台数较少，可使水轮机在较长时间内以最大工况运行，使水电站保持较高的平均效率。当水电站担任系统尖峰负荷并且程度调频任务时，由于负荷经常变动，而且幅度较大，为使每台机组都可以在高效率区工作，则需要更多的机组台数。 另外，机组类型不同，高效率范围大小也不同，台数对电厂平均效率的影响就不同。对于高效率工作区较窄的，机组台数应适当多一些。轴流转浆式水轮机，由于单机的效率曲线平缓且高效区宽，台数多少对电厂的平均效率影响不明显；而混流式、轴流定浆式水轮机其效率曲线较陡，当出力变化时，效率变化较剧烈，适当增加台数可明显改善电厂运行的平均效率。 机组台数与水电站运行维护的关系 机组台数多，单机容量小，水电站运行方式较灵活机动，机组发生事故停机产生的影响小，单机轮换检修易于安排，难度也小。但台数多，机组开、停机操作频繁，操作运行次数随之增多，发生事故的几率也随之增高，对全厂检修很麻烦。同时，管理人员多，维护耗材多，运行费用也相应提高。故不能用过多的机组台数。 机组台数与其他因素的关系 对于区域电网的单机：装机容量较小≯15%系统最大负荷（不为主导电站）；装机容量较大≯10%系统容量(系统事故备用容量)，因而，单机容量与台数选取不受限制。 根据设计规范要求，机组单机容量应以水轮机单机运行时其出力在机组的稳定运行区域范围内确定为原则。不同型式的水轮机的稳定运行负荷区域如表1。 表2 不同型式的水轮机的稳定运行负荷区域

计水轮机尾水管回收能量的认识与尾水管简单设计

对水轮机尾水管回收动能机理的认识 一、水轮机的尾水管的作用 1、将转轮出口的水流平顺地引向下游。 2、利用下游水平面至转轮出口处的高程差，形成转轮出口处的静力真空，从而利用转轮的吸出高度。 3、回收转轮出口的水流动能，将其转换为转轮出口处的动力真空，减少了转轮出口的动能损失，从而提高水轮机效率。 二、水轮机尾水管的工作原理 由能量平衡方程： 设转轮所利用的水流能量为ΔE △Ｅ= 取2—2断面为基准面，则

△Ｅ=( ) (1) （1）转轮出口没有装置尾水管 水轮机没有装置尾水管，转轮出口直接与大气相通，则 代入（1）式可得转轮所利用的能量为 （2）转轮出口装置圆柱形尾水管（如图所示） 取5—5断面为基准面，对2—2，5—5断面列能量平衡方程式， 则： 由于圆柱形尾水管出口断面面积相等， 代入上式化简得： 代入（1）式可得转轮所利用的能量为： （3）转轮出口装置扩散形尾水管 同转轮出口装置园柱形尾水管一样列能量平衡方程式，则 a p p =2()) 2(2022 1-?+-=?E h g H d υ 5 225 5 22 2 202-?++ + =+ ++h g p g p h H s υγ υγ ())2(5022 2-?+-+=?E h g H H s d υ2 2 2 + ++p h H s υ()) 2( 2022 1-?+-=?E h g H d υ())2(502 2 2-?+-+=?E h g H H s d υ

式中 由于扩散形尾水管 ,则： = 代入（1）式可得转轮所利用的能量为： 由以上可以看出： 结论： (1) 没有装置尾水管时，转轮只利用了电站总水头的部分，同时损失掉转轮出 口水流的全部动能 (2) 装置圆柱形尾水管时，与没有装置尾水管相比，此时转轮多利用了 的能量。 这一多出部分称之为静力真空，它是在圆柱形尾水管作用下，转轮出口处不再是大气压而是相应的负压，由于负压存在相当于增加了作用在转轮两 端的压力差。但水轮机仍然损失掉转轮出口水流的全部动能 (3) 装置扩散形尾水管时，除多利用了 的能量外，由于尾水管出口断面的扩散 作用，转轮出口处的流速由 降低到 ，与没有装置尾水管相比，又多 利用了部分的能量。这一部分称之为动力真空，它是在扩散形尾水 ())2( 5025 3-'?+-+=?E h g H H s d υ

12、水轮发电机组在线监测系统运行规程

Q/LXW 企业标准 Q/LXW 10521—2017 水轮发电机组在线监测系统运行规程 2017-XX-XX发布2017-XX-XX实施

目次 前言............................................................................ II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 符号、代号和缩略语 (1) 5 设备规范 (1) 5.1 设备概述 (1) 5.2 设备参数 (2) 6 运行规定 (2) 6.1 一般规定 (2) 7 运行操作 (3) 7.1 操作规定 (3) 8 运行巡检及项目 (3) 8.1 巡检周期 (3) 8.2 巡检项目 (3) 9 事故及故障处理 (3) 9.1 装置死机 (3)

前言 本标准是按照GB/T 1.1 《标准化工作导则》、GB/T 15496《企业标准体系要求》、GB/T 15497《企业标准体系技术标准体系》、DL/T 800《电力企业标准编制规则》、国家电力投资集团公司企业标准编写规范和Q/LXW 00101.2-2017/1《技术标准编写规范》给出的规则起草。 本标准由拉西瓦发电分公司标准化委员会提出。 本标准起草部门：拉西瓦发电分公司生产部。 本标准由拉西瓦发电分公司标准化办公室归口管理管理，技术标准分委会负责解释。 本标准主要起草人：张勇。 本标准主要审核人：王新刚、代建欣、张勇、李斌、张立垠、王永刚。 本标准批准人：刘建国。 本标准2017年××月首次发布。 II

水轮发电机组在线监测系统运行规程 1 范围 本标准规定了拉西瓦水电站水轮发电机组在线监测系统的运行方式、操作及事故处理。 本标准适用于拉西瓦水电站水轮发电机组在线监测系统的运行管理。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 无 3 术语和定义 无 4 符号、代号和缩略语 无 5 设备规范 5.1 设备概述 5.1.1 拉西瓦水电站机组在线监测系统采用北京华科同安公司开发的TN8000型水轮发电机组状态监测及故障诊断系统，它可对水轮发电机组的振动摆度、压力脉动、机组轴承动负荷、发电机空气间隙、发电机磁场强度、发电机局部放电、进行监测与分析，涵盖水轮机、发电机的状态监测与故障诊断。整个系统基于全开放分布式在线监测系统的网络结构，将对运行设备的监测、分析、诊断、维护和管理有机集成，实现远程诊断与维护管理。整个系统由数据采集站、状态数据服务器、MIS通讯站、工程师工作站、通信站及相关网络部件和相关软件组成，状态数据服务器、MIS通讯站和工程师工作站及相关网络设备（调制解调器、光纤收发器、交换机、网络安全隔离设备等）安装在电站副厂房计算机室内，中控室安装日常运行监视工作站，每台机设一个现地数据采集站。每台控制系统测量一台机组(即一条压力钢管)流量，多声道换能器布置于水电站引水压力钢管内壁上，流量测量主机柜布置在厂房内机组旁，通过埋管将电缆引入厂房内。 5.1.2 各机组现地数据采集站配置主要由传感器电源箱、液晶显示器、信号采集及预处理单元、共享器、键盘、鼠标、逆变电源、集线器及相关网络设备等组成。水轮机组的稳定运行主要受机械振动、电气振动及水力振的耦合影响，因此在安装传感器时主要有摆度测点、抬机量、振动测点、压力脉动、同

水轮机导叶接力器检修(A级)

梧州桂江电力有限公司 水轮机导叶接力器检修 导叶接力器一般不需要解体检查及修理，仅在下列情况下考虑进行： 1接力器行程达不到设计要求时。 2接力器活塞套筒（推拉杆）动作不灵活、有卡涩及患动现象时。 3端盖及其他密封点出现渗漏油现象时。 解体检修接力器按下列步骤进行： 1下闸，流道排水。 2支撑固定调速环。 3用行车（条件许可可使用葫芦及软吊绳）固定接力器。 4松开接力器与调速环的连接螺母琢底座固定螺栓。 5吊出接力器并平放至枕木上。 6打开前端盖。 7根据接力器操作力大小，采用通0.6~0.8MPa压缩空气或人工方法将活塞拉出缸外。 8检查活塞及活塞缸磨损情况，必要时用内径千分尺测量活塞缸及活塞配合尺寸是否符合设计要求。 9检查活塞卡环磨损情况及张力是否符合要求，必要时更换活塞卡环。 10检查各密封垫及密封盘根，必要时加以更换。 11将活塞推入活塞缸，装复前端盖。 12从接力器开启腔通入0.6~0.8MPa的压缩空气，使活塞缓慢移至全开位置，测量套筒端面至接力器前端盖的距离A。 13从接力器关闭腔侧通入0.6~0.8MPa的压缩空气，使接力器处于全关位置，核

对套筒端面至前盖的距离C，并计算接力器的行程应符合设计要求。 14按设计要求，无设计要求时按1.25倍实用额定工作压力进行接力器严密性耐压试验，保持30min，无渗漏现象。 15各项试验合格后，消除接力器腔中的压力，打开前端盖，装入开启侧止动环后再装复前端盖。 16待导水机构检查调整合格后，将接力器调入就位，并紧固于预埋锚件上。17将调速环关至全关位置，连接推拉杆并调整推拉杆长度，测量套筒端面至前盖的距离为 C+设计压紧行程 18调整接力器中心，使推拉杆与套筒两侧的间隙相等，上部或下部的间隙符合设计要求值。 19操作导叶在全关至全开过程中，检查推拉杆与套筒间间隙，使其符合要求。20挂上关闭重锤后，测量导叶立面间隙接力器套筒端面至前盖的距离应符合全关的数值，同时导叶开度指示应在小于0°的位置上。

水轮机调节

1、反应电能质量指标：电压和频率。 2、水轮机调节：在电力系统中，为了使水轮发电机组的供电频率稳定在某一规定的范围内而进行的调节。 3、水轮机调节系统由调节对象和调速器组成。调节对象有引水系统、水轮机、发电机和电力系统。。 4、Kf 越大，或者δf 越小，或者转速死区越小，离心摆的灵敏度越高。 5、系统越稳定:TW 越小、TA 越大、en 越大、TD 越大、bp 越大 6、Tw 大则应增加bt 以减小水击。，Ta 小则应增加bt 以减小转速变化值。 7、水轮机调节的途径：改变导叶开度或喷针行程，方法是利用调速器按负荷变化引起的机组转速或频率的偏差调整水轮机导叶或喷针开度使水轮机动力距和发电机阻力距及时回复平衡从而使转速和频率保持在规定范围内。 8、水轮机调节的特点：自动调节系统、一个复杂非线性控制系统、有较长引水管道开启或关闭导叶时压水管道产生水击、随电力系统容量的扩大和自动化水平的提高对水轮机调速器的稳定性，速度性，准确性要求高。 9、调速系统的组成：被控对象，测量元件，液压放大元件，反馈控制元件。 10、引导阀的作用：把转动套的位移量的变化变转变为压力油的流量的变化，去控制辅助接力器活塞的运动。 11、硬反馈又称调差机构或永态转差机构，输出信号与输入信号成比例的反馈称为硬反馈或比例反馈。用于实现机组有差调节，以保证并网运行的机组合理地分配负荷。 12、软反馈又称缓冲装置或暂态转差机构或校正元件，只在调节过程中存在，调节过程结束后，反馈位移自动消失，这种反馈称为软反馈或暂态反馈。作用是提高调节系统的稳定性和改善调节系统的品质。 13、硬反馈的作用：实现机组有差调节保证并网运行的机组合理非配负荷。 14、硬反馈的组成：反馈椎体、反馈框架、螺母、螺杆、转轴、传动杆件。 15、软反馈的作用：提高调节系统的稳定性，改善调节系统的品质。 16、缓冲装置的组成：壳体，主动活塞组件，从动活塞组件，针塞组件，弹簧盒组件。 17、 18、调差机构的作用：用于改变机组静特性斜率，确定并列运行机组之间负荷的分配，防止负荷在并列运行机组之间来回窜动。 19、调差机构的组成：螺母，螺杆，反馈框架，转轴 20、转速调整机构的作用：当机组单机运行时用于改变机组转速，当机组并列于无穷大电网运行时用于改变机组所带的负荷。 21、转速调整机构的组成：手轮、螺杆、螺母。 22、调节系统的静特性：统节系统处于平衡状态时机组转速与发电机出力之间的关系。 23、调节规律的输出信号接力器位移y 与输入信号转速x 之间的关系称为调节规律。PI ：比 例积分型S K K S G I P PI /)(+=，PID 比例积分微分型s K s K K s G D I P PID ++=/)( 24、 bp 与调节系统的构造有关，与机组特性和运行水头无关。 ep 与两者都有关。 25、调速器的典型环节：比例环节、积分环节、理想微分环节、实际微分环节、惯性环节。 26、按元件结构不同分为：手动、电动、机械液压型、电气液压型、微机调速器； 27、按容量分为：特小型、中小型、大型调速器； 28、按执行机构不同分为：单调节（混流，轴流定浆式）、双调节调速器（轴流转浆，贯流转浆，冲击式）； 29、按调节规律：PI 型，PID 型 30、按所有油压装置和主接力器设置情况分为：整体式和分离式。 31、离心摆工作原理:当离心摆在额定转速时，如果转速增加则离心力增大，重块外张使转动套升高；反之则转动套下降，这样，离心摆转速的变化就以转动套位置的高低反映出来 32、离心摆的作用：将机组转速偏差信号按比例装换成装套的位移信号，传递给引导阀。 33、离心摆静特性：离心摆静态方程式表示在稳定工况时，离心摆的转速几乎与转动套行程之间的对应关系。 34、离心摆的输出量转动套位移与输入量转速偏差时成比例的。

浅析水轮发电机组的振动分析与在线监测

浅析水轮发电机组的振动分析与在线监测 摘要：本文通过针对水轮发电机组常见的各种振动现象及其发生原因进行分析，提出了水轮发电机组振动判断的基本方法。介绍了目前正逐渐成熟并在水电厂使用的水轮发电机组在线监测专家分析系统，以及水电厂“状态检修”方式的实施模式。 关键词：水轮发电机组振动分析在线监测状态检修 1 水轮发电机组振动概述 水轮发电机组的振动是以水轮机为原动力，水的能量是激发或维持机组振动的最根本能源。它既可直接激发并维持机组的振动，也可间接激发或维持机组振动。从振动的发生的情况看，有的是水轮机本身的水力特性所决定的，有的是由一些偶然因素作用产生的。发电机是将水轮机的机械能转换为电能的装置，在转换过程中，由于某些方面如设计、加工、安装或参数配合不当也会引起发电机的磁振动。从结构上讲，水轮发电机组可以分成两大部分：转动部分和固定、支持部分。它们中任何一个部件存在机械缺陷时都可能引起机组的振动，而这些缺陷可能是由设计、加工、安装等任何一个环节所引起。因此，一般来说水轮发电机组有四大振动部件：上机架、下机架、顶盖、转动部分；异常情况下还有其它振动部件，如定子铁心等。 2 水轮发电机组振动的类别常规振动是指由不可避免的因素引起的振动。在混流式水轮机中，这种不可避免因素主要有两个：尾水管涡带压力脉动和不平衡力。异常振动主要有以下几种情况：一是共振→它可能出现在机组的转动部分、叶片、水体、定子铁心等处；二是自激振动→水轮机中自激振动主要由迷宫泄漏所引起；三是水体共振及其引起的机组强烈振动→流道中，任何部分的水体部分都可能发生共振。在水轮发电机组振动中，转子不平衡也是一个非常突出的问题，不平衡是旋转机械最常见的故障。不平衡包括机械、水力、电气不平衡。无论什么不平衡，产生的根源（缺陷）一定在转动部分上。不平衡的频率一定是转速频率： 2.1 机械不平衡立轴机组摆度包含轴线曲折、轴的弹性变形、导轴承间隙。转子不平衡主要产生于：①制造和安装阶段：各种偏差、材质不均匀；②运行阶段：部件磨损、松动和脱落等；③其他情况：以不平衡的面貌出现，属于不平衡的范畴。引起转子不平衡的原因可以分为：——缺陷类：转动质量原因、轴线原因，如轴线的曲折度，轴线与推力镜板不垂

水轮机调节作业及参考答案

作业一： 1.简述水轮机调节的基本任务、实现水轮机调节的方法和途径。 答：水轮机调节的基本任务：保证频率在规定范围内，根据电力系统负荷的变化不断调节水轮发电机的有功输出，维持转速在规定范围内。调节途径： 改变喷针开度，使水轮机的动力矩和发电机阻力矩平衡，使转速和频率保持在规定范围。实现水轮机调节的途径就是改变水轮机导叶的开度。 2.水轮机调速器从不同的角度有不同的分类方法。调速器按元件结构的不同可分为哪几种？ 按执行机构的数目可分为哪几种？按调节规律、按工作容量、按反馈的位置又可分为哪几种？ 答：（1）按元件结构分为机械液压和电气液压，其中，电气液压又分为模拟电气液压和数字电气液压（2）按系统结构分为辅助接力器型、中间接力器型和调节型（3）按照控制策略分为PI（比例+积分）调节型，PID（比例+积分+微分）调节型和智能控制型（4）按执行机构数目分为单调节调速器和双调节调速器（5）按工作容量分为大型、中型、小型、特小型。 3.调速器型式解释： （1）T-100 机械液压式单调节调速器工作容量为100N.M (2)TT－300机械液压式特小型单调节调速器工作容量为300N.M (3)YT-600机械液压式中小型单调节调速器工作容量为600N.M (4)WST-1000-4.0微积式特小型双调节调速器额定工作率为4，工作容量为1000N.M 作业二： 1.电液调速器由哪几个部分组成？测频回路的作用是什么？有哪几种型式的测频回 路？人工失灵区的意义何在？ 答：电液调速器由三部分组成：传感器，主调速器（505），TM-25LP执行机构。测频回路：利用电容元件C和电感元件L组成的谐振回路，相当机械调速器中飞摆的作用。送至信号综合回路达到控制水轮机、实现机组自动调节的目的。测频回路四种型式：A:永磁机----LC 测频回路，B：发电机残压----脉冲频率测量回路，C：齿盘磁头----脉冲频率测量回路，D：发电机残压----数字测频电路。 人工失灵区的意义：可以实现当系统频差在该段范围内该机组基本上不参加调节，从而起着固定负荷的作用，即人为地造成失灵区。以利于机组稳定的承担基本负荷，也有利于电力系统的运行。但当系统频率偏差较大，即超过该段范围时，则机组仍保持原来静特性的斜率，使机组有效的参加调解。 2.电液调速器中，连接电气部分和机械液压部分的关键元件是什么？它的作用是什 么？ 答：电液转换器。作用：将电气部分输出的综合电气信号，转换成具有一定操作力和位移量的机械位移信号，或转换成为具有一定压力的流量信号。 作业三： 1.和模拟电调相比，微机调速器的优点何在？

水轮机调节系统机组孤立电网运行特性仿真1

水轮机调节系统机组孤立电网运行特性仿真 魏守平 一．水轮机调节系统机组孤立电网运行特性 1 水轮机调节系统孤立电网运行 水轮发电机组有多种工作状态：机组开机、机组停机、同期并网前和从电网解列后的空载、小电网或孤立电网运行、以频率 (转速)调节和功率调节并列于大电网运行、水位和/或流量控制等。被控机组在小（孤立）电网运行称为孤立电网运行（ Isolated Grid Operation），孤立电网运行是指电网中只有一台机组或本台机组容量占电网容量比重相当大的运行方式。 孤立电网运行工况，对于绝大多数大中型机组，这是一种事故性的和暂时的工况，当被控机组与大电网事故解列时，水轮机微机调速器会根据电网频差超差自动转为频率调节模式－工作于频率调节器方式(频率死区E f=0)。由于被控机组容量占小电网总容量的比例、小电网突变负荷大小和小电网负荷特性等因素的影响，使得这种情况下的调速器的工作条件十分复杂，只能尽量维持电网频率在一定范围内。如果突变负荷超过小电网总容量的(10~20)％，由于接力器开启时间T q和关闭时间T f的存在，则大的动态频率下降或上升是不可避免的。 对于孤立电网运行工况，调速器应工作于频率调节模式的PID调节。PID参数的整定则更为复杂了，必需在现场根据机组容量、突变负荷的容量、负荷性质等加以试验整定。PID 参数的选择原则是:在保证孤立电网运行动态稳定的前提下，尽量选取较大的比例增益K p(较小的暂态转差系数b t)和较大的积分增益K I(较小的暂态转差系数b t和较小的缓冲时间常数T d，使得电网频率动态变化峰值小、向额定频率恢复时间短。GB/T 9652.2—2007“水轮机控制系统试验规程”规定：“水头在额定值的±10％范围内，机组带孤立的、约为90％额定功率的电阻负荷的条件下，突然改变不大于5％额定功率的负载，用自动记录仪记录频率变化过程。频率变化的衰减度（与起始偏差符号相同的第二个转速偏差峰值与起始偏差峰值之比）应不大于25％。”这在实际中是很难实施的。 孤立负载的转速控制一般被定义为对额定频率的最大偏差，是由孤立负载的功率变化引起的。在通常情况下，经常发生的负荷变化的等级在设计过程和仿真研究中就能被鉴定出来，仿真研究的目的是确定不同数值的发电机惯性、水流惯性、接力器开启时间T q和关闭时间T f对频率变化影响，以及验证频率偏差是否保持在所要求的限制范围内。 对接力器运动过程中起到速率限制的接力器开启时间T g和接力器关闭时间T f、对接力器运动过程中起到极端位置限制的接力器完全开启位置(y=1.0)和接力器完全关闭位置(y=0)等，是接力器运动过程中的主要非线性因素。如果按照水轮机调节系统运行和试验中的动态过程中，接力器运动是否进入了上述接力器的非线性区域，来划分水轮机调节系统动态过程特征，我们可以将水轮机调节系统运行和试验中的动态过程划分为大波动(大扰动)和小波动(小扰动)动态过程。水轮机调节系统的孤立电网运行特性是具有大波动特征的动态过程。 2 对孤立电网运行的水轮机调节系统动态特性的技术要求 1). GB/T 9652.2-2007 《水轮机控制系统试验规程》有关机组带孤立负荷(机组孤立 电网运行)试验的规定： “6.22孤立负荷试验 水头在额定值的±10％范围内，机组带孤立的、约为90％额定功率的电阻负荷的条件10

水轮机调节

1.油压装置安其布置方式可以分为分离式和组合式两种. 2.调速器的油压装置是由:压力油罐、回油箱、中间油罐、螺杆油泵、补气阀、 安全阀等组成。 3.齿盘测频回路具有输出频率信号电压的漂移量小，测频精度高的特点。 4.引入测频微分回路可以改善过渡过程的调节品质，提高速度性、缩短调节时 间、减少超调量。 5.位电转换器就是将机械位移信号转换成电信号的位电转换元件。 6.电液转换器室友电气-位移转换和液压放大两部分组成。 7.微机调速器由两部分组成，即微机调节器和液压随动系统。 8.微机型调速器按照输入信号种类的不同，分为模拟量和开关量信号等。 9.电液随动系统由电液转换元件、液压控制元件和执行元件等组成。 10.PLC微机调速器的频率测量采用残压测频时，信号取自母线电压互感器（TV） 或者发电机出口电压互感器；采用齿盘测频时，信号引自安装在水轮机大轴或发电机大轴上的齿盘脉冲转速探测器。 12.微机调速器在不同运行工况下采用不同的调节规律、控制结构、调节参数和调节模式。 13.微机型调速器的调节模式有频率调节模式、功率调节模式、开度调节模式。 14.频率调节模式是一种适用于机组空载运行、并入小电网或孤立电网运行和在大电网以调频方式运行的自动调节模式。 15.若机组并入电网运行，微机调速器一般采用开度调节模式或功率调节模式进行控制，其调节规律PI运算。 16.在模拟型电气液压调速器中，一般采用电液转换器将电气信号转换成机械液压信号。 17.微机调速器的电液伺服系统中所采用的电机转换装置有电液伺服阀、步进电机或伺服电机式电液转换器。电液伺服阀、电液比例阀、伺服电机、步进电机、数字阀。 18.调速器整机静态特性实验母的：通过对调速器静特性曲线y=f（n）的测定，确定调速器的转速死区i ，校验永态转差系数bp值，以鉴别调速器的制造和安 x 装质量。 19.调速器的动态实验主要指空载实验、突变负荷实验和甩负荷实验等。 20.空载扰动实验的目的：实在空载工况下以人为的方法向调节系统输入一个阶跃的转速扰动量，在此阶跃输入下，测出不同调节参数时的动态品质，从而确定空载运行时的最佳调节参数，并为带负荷运行确定参数参数提供初步依据。21.突变负载实验的目的：是观测与分析调节系统在负荷突变时的动态特性，选择带负荷工况下的最佳调节参数值，确保调节系统既有良好的响应特性，又有较好的稳定性。 22.甩负荷实验目的是校验调速器动态特性的一个重要项目。其实验目的是：（1）在已选定的调节参数下，考核调节系统过渡过程的动态品质指标，鉴定调速器的工作性能和调节质量。 （2）检查机组甩负荷后的最大转速上升率和蜗壳压力上升值，验证调节保证计算的正确性，为机组的安全运行提供数据。 （3）最后整定导叶关闭时间和关闭规律 （4）测量调节系统静特性曲线 23.甩100%额定负荷实验的目的是：检验机组在选定的参数下调节过程的速动性和稳定性，检查能否满足调节保证计算的要求。 24.用户除了要求供电安全、可靠和经济外，还要求电能的频率、电压保持在额定值上、下的某一范围内。 25. 调节保证计算的任务是：根据水电站压力引水系统和水轮发电机组特性，选择合理的导叶调节时间和调节规律，进行最大水击压强变化值和最大转速上升值

水轮发电机组在线监测与诊断十例

水轮发电机组在线监测与诊断十例 Marc R. Bissonnette, P.Eng. / Jackson Lin, B.A.Sc., MBA VibroSystM Inc., Longueuil, Quebec, Canada 陶志健摘译 引言 在线监测的效益早就有人提出，但还很少有人能举出象下面这样的具体实例，来展示在线监测技术在水轮发电机组上应用的实际效益。机组状态的在线监测在水电行业还不很普遍。在数量庞大的水轮发电机组中，只有区区几百台机组装备了在线监测仪器。 水电机组的空气间隙是机组状态和动态性能的一个非常恰当的指标。由于气隙位于机组的中心，又是机械力和电力的结合点，机组的大多数毛病都可以在这里查出。其实有时看不到的与看得到的具有同样的重要性。此外，如果能把机组的其他动态静态参数同气隙关联起来，就会增强准确、全面地分析和诊断的能力。 本文介绍的个例分析所用的监测手段是气隙监测系统(AGMS?)及扩展的ZOOM?机组状态监测系统。这两套系统是对机组作全面监测和诊断的有效手段。在过去的12年间，已有450台以上的水电机组安装了气隙监测系统和ZOOM机组状态监测系统。这些系统已多次显示出它们探测机组异常、提供关键信息的能力，帮助我们快速准确作出诊断、积累机组数据以实施状态检修、和预防灾难性事件。 1、开机和停机过程中气隙的性能 1998年初，美国某蓄能电站一台272兆瓦的机组上安装了AGMS。紧接着，4月份便进行了机组动态性能试验。由于蓄能机组一般都以日为周期频繁开机停机，所以，试验特别注意了开机和停机过程中机组的性能。 图1所示为从开机到额定转速的160转中所有磁极的气隙变化过程，单位为“道”(千分之一英寸)。最初，气隙最大(约1155道)。加速过程中，使气隙急剧减小的唯一原因是作用于转子磁轭和磁极上的离心力。转子的设计对转子膨胀有不同的影响，此例的转子为浮动磁轭，因而膨胀幅度大一些。此外，设计对转子圆度的变化也有影响。图1还显示了，在这一过渡工况下，磁轭扩展了75道(7.1%1)，转子圆度从29道(2.7%)增加到40道(3.8%)。这些数值良好，在总装公差之内。 1本文中，百分数表示相对于参数的静态额定值。