导叶不同步装置在天荒坪电站的应用论文

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时间:2018-11-23

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1、导叶不同步装置在天荒坪电站的应用论文摘要:为了解决天荒坪抽水蓄能电站水泵水轮机空载运行振动问题,KVAERNER公司对水轮机导水机构进行技术改造,指导加装了导叶不同步装置(即MGV装置),本文着重介绍了该装置的工作原理、装配过程、调试程序及其分析,并以此证明MGV装置的应用收到了预期效果。关键词:导叶装置天荒坪电站天荒坪抽水蓄能电站首台机组试运行期间,由于水头低于540m,机组在水轮机工况同期转速500r/min下无法稳定运行。其时,接力器行程范围为160~165mm,对应的导叶转角约4.5°,转速摆动

2、频率超过0.07Hz。当用开度限制机构限制导叶时运行稳定的转速低于475rpm。而在自动调节工况时转速摆动逐步增加,这就给机组的并网发电或由调相工况转发电运行以及水轮机工况的甩负荷停机造成了极大困难。经分析,这是由于低水头段空载开度相对较大,并网前机组在其临界点即飞逸线运行时未能避开“S”不稳定区的缘故。为使机组能达到合同的有关标准,应天荒坪电站建设工程公司的要求,水泵水轮机的制造商挪威国KVAERNER公司1999年3月在挪威科技学会水力研究室进行了加装导叶不同步装置(Misalignedguidev

3、anes,.freel3/s。进行模型试验的目的是为了进一步证实加装MGV装置能够稳定水泵水轮机空载等工况的运行性能,同时验证所加装的小接力器满足所须最大液压力矩的设计要求。一、模型试验1.KVAERNER公司提供了1994年11月未加MGV装置的水泵水轮机全特性流量特性图,KVAERNER公司认为,该试验资料表明,在飞逸转速区域尽管是处于边缘状态.freelm,容积8.04升,活塞杆操作速度不小于25mm/s),装配时须施加预压3.5Mpa;3)这种双液压缸装置是按无弯矩设计的,其所可能产生的轴向力大

4、约为1.5KN,这是可以忽略不计的;4)液压缸可使导叶达到的最大开度角为22°,并在模型最终试验时调整确定。5.对称压紧所有螺帽(扭紧力矩为1990NM),同时检查锥销的紧固程度应合乎要求。6.将调整块钻孔定位。7.安装相应的操作油管路(如图五,详见控制系统说明。)四、控制系统说明(参见图六)1.SCV(SolenoidControlValve)系一双向电磁液压控制阀,具有控制水轮机使其处于MGV装置“投入”或“退出”的功能,PMV(PilotModeValve)是一液压弹力回复的导向阀,SCV与PMV

5、组成每台机一套的总控制阀组,设置于机坑内壁的阀座上。2.MCV(MainControlValve)为一NG10型主控制阀(如图五,项2),5#和18#导叶各设置一个,分别设置于5#和8#导叶部位处机坑内壁的支架上(项19)。3.控制油源自调速器柜内的Shut–do;3)甩负荷水头≤550m;4)并网运行水头≤550m。3.由模型试验确定的导叶最大预开启角度为22°,导叶关闭方向液压缸操作时间为:Tmin=8sec(即相当于2.75°/s的速度);Tmax=11sec(即相当于2.0°/s的速度);同时,

6、为避免损坏液压缸,控制环最小动作时间亦限制为相当于其速度不超过1.3°/s。5.水轮机工况的动作过程1)开机程序①机组以水轮机方式启动,主接力器控制导叶同步开启;②机组转速上升至90%额定转速时,小接力器(液压缸)全开启,其时,主接力器与小接力器的合成开启开度约等于70%导叶全开度;③机组进入空载稳定运行工况;④合发电机负荷开关GCB同期并网发电运行,小接力器全关,所有导叶处于主接力器控制下的同步开启状态。2)停机程序①跳GCB甩负荷,机组转空载运行;②所有导叶同步关至空载开度,小接力器全开;③停机或转

7、SCT运行,主接力器和小接力器同时全关。3)机组在以下工况转换时小接力器不参与调节:停机(ST)→水轮机方向调相(SCT)→发电(GO)→水轮机方向调相(SCT)→停机(ST)。一般认为,预开导叶法对SCT→GO→SCT的工况转换也能取得较好的效果,但在天荒坪电站却不明显,还相对增加了机组转动和固定部件的振动。所以,在这些工况转换时取消了MGV装置“投入”的设定。6.MGV动作逻辑图(图七)图七该逻辑图是个“与门”形ON式,即在以下条件均予满足的情况下,MGV装置具备投入的功能:1)机组工作水头低于55

8、0m;2)机组在水轮机工况运行;3)机组在非调相工况运行;4)小接力器行程在其最小与最大值范围内,相当于导叶转角1°~2°与10°之间。图中:Y≥YminH-----机组工作水头;Hmin-----550m(数据采自机组LCU,误差≤±1m);H≤HminY-----导叶转角;Ymin---1°~2°;Ymax---10°Condenser“OFF”Condenser“OFF”-----机组在非调相工况运行;Turbinemode-----

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