原型可逆式水泵水轮机振动机理研究

发布时间：2021-05-06 17:15

　　大型抽水蓄能电站通过可逆式水泵水轮机可以进行抽水和发电双向运转,在电力系统中起着削峰填谷、大规模储能等重要作用。原型水泵水轮机为了满足调峰以及配合可再生能源并入电网的需求,需要经常偏离于额定负荷和额定水头运行,使得机组更容易出现大幅度振动等异常现象。因此对机组内部流动机理的研究具有十分重要的科学价值,并为减小由内部流动引起的机组振动、压力脉动以及流道结构优化设计等提供科学依据。本文以原型水泵水轮机为研究对象,分别研究了发电、抽水以及空转状态时顶盖和上、下机架测点的振动机理,其中重点讨论了发电工况顶盖测点振动数据随负荷以及水头的变化特征,并讨论了抽水以及空转状态时,扬程和励磁电流对顶盖以及上、下机架振动的影响。主要的研究结论如下:第一,本文发现当原型水泵水轮机运行在发电工况时,顶盖测点的振动主要由过流部件压力脉动引起,负荷对振动影响很大。具体来说,根据顶盖测点在各负荷下的振动强弱以及振动主频提出了将整个负荷区间划分为三个区域讨论,详细阐述了三个区域内的振动特征。另外水头影响上述的三个区域中具体负荷分布情况,但基本不影响各区域中的振动特征及主频。第二,当原型水泵水轮机运行在抽水工况时,顶盖... 

【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
符号表
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 抽水蓄能电站工作方式概述
    1.3 水泵水轮机最新研究进展
        1.3.1 试验研究
        1.3.2 旋转失速
        1.3.3 数值模拟
    1.4 本文研究方法及内容
第2章 试验概述及变量定义
    2.1 原型机组主要参数介绍
    2.2 试验工况介绍
        2.2.1 发电工况
        2.2.2 抽水工况
        2.2.3 空转状态
    2.3 试验测点及测量仪器介绍
    2.4 无量纲变量定义
    2.5 本章小结
第3章 原型水泵水轮机发电工况振动研究
    3.1 顶盖振动
        3.1.1 负荷的影响
        3.1.2 水头的影响
    3.2 上、下机架振动
        3.2.1 负荷的影响
        3.2.2 水头的影响
    3.3 本章小结
第4章 原型水泵水轮机抽水工况振动研究
    4.1 扬程对顶盖振动的影响
    4.2 扬程对上、下机架振动的影响
    4.3 本章小结
第5章 原型水泵水轮机空转状态振动研究
    5.1 励磁电流对压力脉动的影响
    5.2 励磁电流对上、下机架振动的影响
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 发展与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Experimental investigations of a prototype reversible pump turbine in generating mode with water head variations[J]. LI JinWei,ZHANG YuNing,YU JiXing.  Science China（Technological Sciences）. 2018(04)
[2]中国水泵水轮机流动不稳定性研究[J]. 左志钢,刘树红.  Engineering. 2017(04)
[3]原型混流式水泵水轮机过渡过程中的压力脉动[J]. 杨建东,胡金弘,曾威,杨桀彬.  水利学报. 2016(07)
[4]水泵水轮机在水轮机工况下压力脉动特性[J]. 钱忠东,陆杰,郭志伟,张建军.  排灌机械工程学报. 2016(08)
[5]异常低水头对水泵水轮机压力脉动的影响[J]. 李琪飞,谭海燕,李仁年,蒋雷,吕文娟.  排灌机械工程学报. 2016(02)
[6]我国已建抽水蓄能电站机组振动问题综述[J]. 袁寿其,方玉建,袁建平,张金凤.  水力发电学报. 2015(11)
[7]水泵水轮机内部压力脉动特性研究[J]. 吴广宽,罗兴锜,赵强,冯建军.  西安理工大学学报. 2015(03)
[8]江苏宜兴抽水蓄能电站一管双机甩负荷试验分析[J]. 孟繁聪,王莉,蒋明君.  水电自动化与大坝监测. 2015(01)
[9]混流可逆式水泵水轮机“S”形特性研究[J]. 李金伟,陈柳,于纪幸,胡清娟.  水电站机电技术. 2015(02)
[10]水泵水轮机低水头空载运行的压力脉动研究[J]. 李君,王磊,廖伟丽,陈小冲.  水电能源科学. 2014(09)



本文编号：3172314