水泵水轮机水力性能影响的几点体会.pdf

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1、大电机技术47转轮几何参数对水泵水轮机水力性能影响的几点体会徐用良，冉红娟2，陈元林，罗先武(1．哈尔滨大电机研究所，哈尔滨150040；2．清华大学，北京100084)[摘要]本文基于国内某抽水蓄能电站转轮水力性能优化和模型试验结果，分析了几何参数对水泵水轮机转轮性能的影响，并着重对不同参数方案转轮“驼峰”特性和“s”形特性进行比较和简要分析，给出几何参数对转轮特性影响的几点体会，以期为水泵水轮机转轮的水力性能优化提供参考。[关键词]水泵水轮机；水力性能；几何参数[e0图分类号]TK730．2[文献标识码]A[文章编号]1000．3983(201003—00

2、47—03SomeRealizationsabouttheInfluenceofGeometryParametersontheHydraulicCharacteristicsofPump．turbineXUYong—liang，RANHong-juan，CHENYuan—lin，LUOXian—WU(1．HarbinInstituteofLargeElectricalMachinery,Harbin150040，China；2．TsinghuaUniversity,Beijing100084，China)Abstract：Baseonhydraulicopti

3、mizationofapumpedstoragepowerplantrunnerandthemodeltestresults，thispaperanalyzedtheinfluenceofgeometryparametersonthecharacteristicsofthepump-turbineandespeciallypresentedthecomparisonandanalysisofthehumpdistrictandS—shapedcharacteristicsamongdiferentrunners．Itpresentssomerealizatio

4、nsabouttheinfluenceofgeometryparametersontherunnerperformanceandwishitcangivesomeadvicestotherunneroptimization．Keywords：pumpturbine；hydrauficcharacteristics；geometryparameter行以及水轮机空载并网等非正常工况稳定I生能，对提高1引言抽水蓄电站的安全高效稳定运行具有重要的作用。抽水蓄能电站在电网中主要起着调峰填谷的重要本文主要基于国内某抽水蓄能电站水泵水轮机转作用。抽水蓄能电站的特性对于电网

5、的稳定运行有着轮开发和模型试验结果，比较分析了转轮参数对水力非常重要的影响。水泵水轮机转轮是抽水蓄能机组的性能的影响，并给出几何参数对转轮特性影响的几点核心部件，为满足水泵水轮机的双向运转特性，其水体会。力设计要综合考虑水泵特性和水轮机特性的影响【I】。2转轮方案及主要参数水泵水轮机转轮既要考虑水轮机工况的综合运行，又要考虑水泵工况的能量和空化等性能，因此对本文主要针对国内某抽水蓄能电站水泵水轮机转转轮几何控制参数要求苛刻。影响水泵水轮机水力特轮开发进行研究，电站主要目标参数如下：水泵最大性的转轮参数主要包括：水泵方向叶片进水边安放角、毛扬程220．05m，最

6、小毛扬程175．4m，水轮机额定水出水边安放角，叶片包角，以及转轮进口直径、出口头190m，额定转速250r／rain，单机容量250MW。直径和出口高度等。转轮开发以水泵工况为主，通过水轮机工况进行校由于抽水蓄能电站在电网中的重要作用，以及运核，追求综合特性最优。为满足电站机组性能目标参行工况的多样性和复杂性，对抽水蓄能机组的安全稳数要求，前后投入A、B、C、D共四个不同参数转轮定运行提出很高要求。作为抽水蓄能机组的核心设备，方案。要求水泵水轮机转轮不但能在水泵和水轮机正常范围转轮A为基础转轮，在转轮A基础上逐步优化得安全高效运转，同时在水泵启动、超高扬程运

7、行、水到转轮B、C、D，优化前后转轮B、C、D水泵工况轮机空载并网等非设计工况也能稳定运行。因此在转进出口直径均与转轮A相同。轮水力性能开发中关注几何参数对“驼峰”特性、“s”主要优化过程及其叶片主要参数变化如下：形特性等非稳定性能影响，改善水泵启动、超高扬程运转轮A：根据电站目标参数要求和主要水力及几48转轮几何参数对水泵水轮机水力性能影响的几点体会何控制参数论证与初步选择结果，采用CFD手段进行水轮机进水边几何安放角分布规律对效率影响明显。优化分析最终得到转轮A。3．2水泵工况流量．扬程及驼峰特性转轮B：根据模型试验结果，在转轮A叶片参数图1为各方案转轮某

8、开度下扬程与流量关系试验基础上，通过以