挂治水电厂机组停机蠕动研究

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1、挂治水电厂机组停机蠕动研究　　摘要：通过现象分析、实际测量及建模计算，分析挂治水电厂机组停机后蠕动产生的原因，为处理机组蠕动提供理论依据。关键词：蠕动；分析Abstract：Throughthephenomenonanalysis,measurementandmodelingcalculation,tofindtheperistalsiscausesduringthehydraulicturbine’sdowntimeofguazhipawerplant,andtoprovideatheoreticalbasisfortheprocessingunitperistalsis.

2、Keyword：Peristalsis；Analysis中图分类号：TV731文献标识码：A1、概述7挂治水电厂位于贵州省锦屏县沅水干流上游的清水江中下游，上游距三板溪水电站约18.0km，下游距锦屏县城约7.0km，为沅水梯级规划的第三级。工程以发电为主，兼有改善航运条件等综合利用效益，并作为上游三板溪水电站的反调节电站，电站安装有3台50MW轴流转浆式水轮发电机组，总装机容量150MW。工程于2005年2月份正式开工，2007年7～9月份3台机组相继投产发电。自2007年7月份首台机组充水试运行开始，在停机备用状态时水车室内均发出异常啸叫声音，大约半年后#2、#3机组在每

3、次停机后风闸退出时立即发生蠕动现象。2、问题查找水轮发电机组的工作原理就是利用水流冲击水轮机转轮转动来带动发电机转子旋转切割磁力线产生电能的，水轮发电机组旋转的唯一动力来源就是水流冲击，所以机组蠕动的根本原因就是机组导叶漏水量偏大冲击转轮转动。自#1机组安装完成后开始充水调试开始，机组导叶一旦全关到位后水车室内立即发出“嗡……”刺耳的啸叫声，后来#2、#3机组相继投产后也同样发出该异常啸叫声。该种啸叫声音在机组每次检修后进尾水流道充水到点动试验前不会发出，但机组点动试验之后的每次停机期间均会发出刺耳的啸叫声，并且该种啸叫声在切断导叶接力器油压，导叶在水的压力下被缓慢打开的过程

4、中逐渐降低同时伴随着水流动的“哗哗”声逐渐增大，导叶在油压作用下关闭时漏水声减小同时伴随着啸叫声增大，由此可以判断出机组啸叫是由于蜗壳内的高压水流高速通过导叶产生的高频振动所引起的，同时也反映出机组导叶漏水量较大。图1所示为机组全停、泄洪弧门全关状态下，电厂下游观察机组尾水水流情况照片，照片上清晰形象客观的反应了机组有较大漏水。7因此，我们可以确定挂治水电厂机组啸叫及蠕动的主要原因是导叶漏水所造成，同时在机组全停时尾水的水流情况也可以很直观的反应出机组、弧门或大坝漏水量较大，但由于挂治电厂大坝廊道漏水均排至大坝上游侧，而5孔弧门均属于表孔结构，从坝顶可以看出各弧门均无漏水现象

5、，同时挂治电厂大坝为混凝土重力坝，故尾水的漏水主要是机组的漏水。机组停机状态的漏水只可能是导水机构所产生的，而导水机构的漏水只能是导叶的立面或端面存在间隙所造成的。图1挂治电厂下游尾水水流3、原因分析根据机组导水机构结构形式我们知道水轮机组漏水只可能是由于导叶立面和端面存在间隙所造成的，挂治水电厂机组导叶端面间隙设计值上部为0.7～1.3mm、下部为0.4～0.8mm，端面总间隙设计值为1.1～2.1mm，表1为2010年挂治水电厂1#～3#机组检修时测量的导叶端面实际间隙值，从表中测量结果可以看出：3台机组导叶端面间隙均偏小，1#、3#机组导叶端面总间隙值达到设计值的下限，

6、2#机组导叶端面间隙值还未达到设计下限值的50%，由此可以看出导叶漏水量偏大不是由于导叶端面间隙偏大所引起。表1挂治水电厂机组导叶端面间隙实际测量结果7表2为2010年挂治水电厂1#～3#机组检修时测量的导叶立面实际间隙值，从表中测量结果可以看出：导叶在无水状态下立面间隙值较小，导叶立面间隙调整符合规范要求。表2挂治水电厂机组导叶立面间隙实际测量结果在历次机组检修过程中发现导叶与顶盖和底环间刮擦现象比较严重，从表1也可以看出，导叶端面间隙偏小，造成导叶与顶盖及底环发生接触刮擦现象，增大了导叶关闭时的摩擦力，从而减小了导叶关闭时的操作力，可能造成导叶关闭不严。另挂治水电厂导叶设

7、计存在不足，如图2所示，挂治水电厂活动导叶进水边较出水边短，进水边到导叶轴中心距离为521.58mm，出水边到导叶轴中心距离为375.4mm，进水边/出水边=0.72，这样以来导叶处于关闭时在蜗壳水压图2挂治水电厂导叶图作用下导叶进水边受到的压力比出水边要小，使得导叶关闭时在水压作用下有向开启方向运动趋势，增大了导叶关闭时的阻力，可能造成导叶关闭不严。3.1模型建立7为了分析导叶的具体受力情况，我们做了一个模型对导叶进行受力计算，具体如下：为了计算得到停机工况导叶在全关位置时活动导叶间的立面间隙，选取了