双向潜水贯流泵站水力过渡过程特性研究
本文选题:泵站 + 双向潜水贯流泵 ; 参考:《扬州大学》2016年硕士论文
【摘要】:为了确保贯流泵机组在水力过渡过程中能安全、可靠和稳定的运行,有必要对贯流泵站的水力性能、起动特性、停泵特性等进一步研究。而快速闸门是贯流泵站常用的断流设备,同时它是泵站运行过程中的重要环节。鉴于此,研究双向潜水贯流泵机组结合快速闸门起动和停泵过渡过程中的水力特性就显得很重要。本文通过Simulink平台对双向潜水贯流泵机组系统结合快速闸门起动和停泵的各种不同方案进行仿真,仿真得到的结果对于贯流泵站的设计与优化具有重要理论指导意义。本文主要完成的工作如下:(1)结合双向潜水贯流泵机组的结构和特点,分析泵站的起动和停泵过渡过程。(2)分析了三相异步电动机的基本结构、起动特性和直接起动方式,在此基础上建立d-q-n坐标下电动机电磁转矩的数学模型。(3)根据双向潜水贯流泵机组的动力特性,建立泵机组的起动和停泵过渡过程的力矩平衡方程。(4)对双向潜水贯流泵装置进行水力性能试验,模型试验数据可以利用Graph软件来拟合泵装置特性曲线,根据拟合得到的表达式建立水力特性数学模型。(5)对已建立的双向潜水贯流泵机组的电气、动力和水力系统数学模型,利用Matlab的Simulink工具箱,搭建双向潜水贯流泵机组水力过渡过程的仿真模型。(6)针对某个典型双向潜水贯流泵站,仿真并分析零装置扬程、最大装置扬程和最小装置扬程下液压快速闸门不同启门历时的起动过渡过程特性及零装置扬程下快速闸门断流停泵过渡过程特性。结果表明,系统仿真模型正确可行,且适当提高快速闸门起升速度或延迟闸门开启时间均有利于泵机组的稳定与安全。(7)结合泵站工程实际数据分析和对比各种不同方案的仿真结果,总结出适合实际工程的最优开机方案,为实际工程中泵站的安全、可靠、稳定运行提供一定的参考依据。
[Abstract]:In order to ensure the safe, reliable and stable operation of the tubular pump unit in the process of hydraulic transition, it is necessary to further study the hydraulic performance, starting characteristics and stopping pump characteristics of the tubular pump station. The fast gate is the commonly used cut-off equipment in the pumping station, and it is also an important link in the operation process of the pump station. In view of this, it is very important to study the hydraulic characteristics of the bidirectional submersible tubular pump unit in the process of starting and stopping the pump during the process of fast gate starting and stopping. This paper simulates various schemes of bidirectional submersible tubular pump unit system combined with fast gate starting and stopping pump through Simulink platform. The simulation results are of great theoretical significance for the design and optimization of tubular pump station. The main work accomplished in this paper is as follows: (1) combined with the structure and characteristics of the bidirectional submersible tubular pump unit, the starting and stopping process of the pump station is analyzed. (2) the basic structure, starting characteristics and direct starting mode of the three-phase asynchronous motor are analyzed. On this basis, the mathematical model of the electromagnetic torque of the motor in d-q-n coordinates is established. (3) according to the dynamic characteristics of the bidirectional submersible tubular pump unit, The torque balance equation of the starting and stopping process of the pump unit is established. (4) the hydraulic performance test of the bidirectional submersible tubular pump device is carried out, and the model test data can be used to fit the characteristic curve of the pump device by using Graph software. The mathematical model of hydraulic characteristics is established according to the fitted expression. (5) for the established mathematical model of electric, power and hydraulic system of bidirectional tubular submersible pump unit, the Simulink toolbox of Matlab is used. The simulation model of hydraulic transition process of bidirectional submersible tubular pump unit is built. (6) aiming at a typical bidirectional submersible tubular pump station, the zero device head is simulated and analyzed. The characteristics of the starting transition process of the hydraulic fast gate with different opening periods under the maximum and minimum device heads and the transient characteristics of the shutoff and stopping pumps of the fast gate under the zero device head. The results show that the system simulation model is correct and feasible. It is beneficial to the stability and safety of the pump unit to increase the lifting speed of the fast gate properly or to delay the gate opening time. (7) the simulation results of different schemes are analyzed and compared with the actual data of the pumping station project. The optimal start-up scheme suitable for practical engineering is summarized, which provides a certain reference for the safe, reliable and stable operation of pumping station in practical engineering.
【学位授予单位】:扬州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TV136
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,本文编号:2088262
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