燈泡貫流式機(jī)組運(yùn)行管理

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1、燈泡貫流式機(jī)組運(yùn)行維護(hù)管理1.前述我國(guó)低水頭水利資源非常豐富，低水頭徑流式水電站的裝機(jī)容量約占水電裝機(jī)容量的16%，而開(kāi)發(fā)貫流式水電站是開(kāi)發(fā)低水頭水利資源的較好方式，貫流式水電站一般應(yīng)用于25cm水頭以下，它與中、高水頭水電站相比以及低水頭立軸的軸流式水電站相比，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：（1）電站從進(jìn)水到出水方向基本上是軸向貫通，過(guò)流通道水力損失少，施工方便；(2)貫流式水輪機(jī)具有較高的過(guò)流能力和比轉(zhuǎn)速，在水頭和功率相同的條件下，貫流式水輪機(jī)直徑要比轉(zhuǎn)槳式小10%左右；(3)機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊，與同規(guī)格的轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)相比其尺寸較小，可布置

2、在壩體內(nèi)，取消了復(fù)雜的引水系統(tǒng)，減少?gòu)S房的建筑面積，減少電站的開(kāi)挖量和混泥土量，土建費(fèi)用可節(jié)省20%到30%；因此，貫流式水電站一般比立軸的軸流式水電站建設(shè)周期短，投資小，收效快，在重視節(jié)能減排、使用清潔能源的今天，引起了各方面的廣泛關(guān)注。飛來(lái)峽水利樞紐位于廣東省北江干流清遠(yuǎn)市境內(nèi)，電站設(shè)計(jì)水頭8.90m，河床式廠房，安裝有四臺(tái)單機(jī)容量35MW的燈泡貫流式機(jī)組，自1999年7月第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，至1999年9月其余3臺(tái)機(jī)組也全部并網(wǎng)發(fā)電，電站從建成試運(yùn)行至2009年5月，電站累計(jì)發(fā)電總量近50億kW·h，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益

3、。飛來(lái)峽機(jī)組運(yùn)行投產(chǎn)10年以來(lái)，處理了4號(hào)機(jī)組轉(zhuǎn)輪接力器拉缸、磁極阻尼條、機(jī)組冷卻水系統(tǒng)、4臺(tái)機(jī)組的A級(jí)檢修等重大技術(shù)問(wèn)題，積累了一定的燈泡貫流式機(jī)組運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，本文結(jié)合飛來(lái)峽機(jī)組運(yùn)行維護(hù)情況對(duì)燈泡貫流式電站的運(yùn)行管理作一探討，以資同行參考。2．燈泡貫流式機(jī)組運(yùn)行特點(diǎn)2.1機(jī)組結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)、剛度大。燈泡貫流式機(jī)組采用臥軸水平布置，水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)共用一根大軸為兩支點(diǎn)雙懸臂的支承方式，水輪機(jī)側(cè)為一導(dǎo)軸承，發(fā)電機(jī)為一組合推力軸承。管形座為機(jī)組主支承，傳遞機(jī)組在各種工況下的徑向力、推力及扭矩、以及機(jī)組的自重力。發(fā)電機(jī)燈泡頭設(shè)有一垂直支撐

4、、兩水平側(cè)支撐，作為機(jī)組的輔助支撐。發(fā)電機(jī)定子的上游側(cè)法蘭與泡頭連接，它們形成了發(fā)電機(jī)的泡體。垂直的交通豎井布置在燈泡頭的頂部，豎井里布置有電力電纜、勵(lì)磁和輔助電纜，以及冷卻水管及制動(dòng)氣管，檢查和維修人員使用的爬梯也布置在豎井內(nèi)。機(jī)組裝有過(guò)速飛擺，在機(jī)組過(guò)速時(shí)可直接機(jī)械動(dòng)作停機(jī)。2.2機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定性良好、效率高。燈泡機(jī)組漿葉與導(dǎo)葉協(xié)聯(lián)關(guān)系好，協(xié)聯(lián)范圍寬廣，+5o～+45o（軸流轉(zhuǎn)漿協(xié)聯(lián)范圍為-10o～+25o），流道對(duì)稱(chēng)，因此，燈泡機(jī)組具有運(yùn)行穩(wěn)定，效率高，機(jī)組振動(dòng)與擺度值小，運(yùn)行噪聲可滿(mǎn)足規(guī)范要求等特點(diǎn)。從飛來(lái)峽電站機(jī)組運(yùn)行

5、情況看，機(jī)組高效穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域廣（額定水頭以上區(qū)域運(yùn)行效率達(dá)94%以上）；啟動(dòng)迅速，90s即可帶滿(mǎn)負(fù)荷；發(fā)電運(yùn)行振動(dòng)量小，一般發(fā)導(dǎo)振動(dòng)小于0.2mm/s、水導(dǎo)振動(dòng)小于0.5mm/s；水輪發(fā)電機(jī)組效率試驗(yàn)表明，各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，水輪機(jī)最高效率95.77%，發(fā)電機(jī)最高效率98%；水輪機(jī)實(shí)際運(yùn)行與廠家提供的運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線(xiàn)圖基本相符；初期運(yùn)行曾長(zhǎng)時(shí)間帶37MW，可穩(wěn)定運(yùn)行。（1）燈泡機(jī)漿葉與導(dǎo)葉協(xié)聯(lián)關(guān)系對(duì)機(jī)組運(yùn)行影響極大，運(yùn)行中應(yīng)注意及時(shí)修正協(xié)聯(lián)曲線(xiàn)。如：某水電站機(jī)組試運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)，開(kāi)機(jī)過(guò)渡過(guò)程中機(jī)組振動(dòng)特別大、且不穩(wěn)定，后經(jīng)多次試驗(yàn)，

6、修改廠家提供的協(xié)聯(lián)曲線(xiàn)，才取得滿(mǎn)意效果；（2）燈泡機(jī)在低水頭運(yùn)行時(shí)，過(guò)機(jī)流量大、流態(tài)惡劣，汽蝕、壓力脈動(dòng)等因素引起機(jī)組凈水頭變化大，功率控制方式下導(dǎo)葉調(diào)節(jié)頻繁、導(dǎo)葉開(kāi)度值無(wú)法穩(wěn)定、輪葉協(xié)聯(lián)關(guān)系差，機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定,振動(dòng)大、噪聲大。如飛來(lái)峽電站2000年4月29日，1#機(jī)組有功設(shè)定17.3MW負(fù)荷運(yùn)行，凈水頭為5.94m(根據(jù)水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線(xiàn),機(jī)組在5.94m下應(yīng)能帶23MW負(fù)荷運(yùn)行),但負(fù)荷在13.9MW~26.8MW間反復(fù)波動(dòng),發(fā)導(dǎo)振動(dòng)最高達(dá)1.86mm/s（約41um）,水導(dǎo)振動(dòng)最高達(dá)2.06mm/s（約45um）,大軸位

7、移達(dá)1.26mm。低水頭運(yùn)行時(shí)采取導(dǎo)葉開(kāi)度控制方式可以起到固定導(dǎo)葉開(kāi)度，穩(wěn)定輪葉協(xié)聯(lián)關(guān)系，減小壓力脈動(dòng)等作用，機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定,振動(dòng)、噪聲減小。飛來(lái)峽電站泄洪，機(jī)組運(yùn)行水頭低，采取導(dǎo)葉開(kāi)度控制方式運(yùn)行，數(shù)年來(lái)多發(fā)電量達(dá)幾百萬(wàn)度。（3）經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。就是根據(jù)電力系統(tǒng)的出力要求和機(jī)組的特性，通過(guò)求優(yōu)計(jì)算，對(duì)機(jī)組組合和負(fù)荷分配作出最優(yōu)決策，使運(yùn)行機(jī)組耗水量最小。相同型號(hào)、相同容量機(jī)組，負(fù)荷最優(yōu)分配就是等功率分配。因機(jī)組高效率區(qū)位于高水頭段，故燈泡機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在枯水期，來(lái)水量較少時(shí),應(yīng)充分利用水頭，按等功率原則分配機(jī)組負(fù)荷，合理選擇開(kāi)機(jī)臺(tái)數(shù)，

8、降低耗水率；在豐水期，來(lái)水量較大時(shí),應(yīng)盡可能的利用水量，在機(jī)組安全運(yùn)行前提下出最大力。2．3空化性能好?？栈撬啓C(jī)運(yùn)行中的一種常見(jiàn)現(xiàn)象，在水輪機(jī)偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)尤為突出。貫流式水輪機(jī)因流道不轉(zhuǎn)彎，不僅有較高的水力效率，而且在空化性能方面也比軸流機(jī)要好。此外，由于臥式機(jī)組僅當(dāng)其