水流激勵對混流式水輪發(fā)電機組主軸系統(tǒng)動態(tài)特性的影響研究.pdf

1、長期以來，水輪發(fā)電機組的激烈振動現(xiàn)象一直徘徊于各地水電站，嚴重影響水電站的安全運行。在高水頭、大流量和強電磁場的共同作用下，其規(guī)律十分神秘，是一個至今仍未徹底解決的難題。隨著水輪機的適用水頭和單機容量的不斷提高，轉(zhuǎn)輪內(nèi)的水流激勵對水輪發(fā)電機組主軸系統(tǒng)動態(tài)特性的影響越發(fā)顯得重要。因此，研究混流式水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)水流的流動特點和水流激勵對轉(zhuǎn)輪的影響規(guī)律，前人曾對轉(zhuǎn)輪沒有偏心下的水流運動進行過分析并求出了此時的水流激勵對于從根本上改善水輪發(fā)電機組

2、的動態(tài)特性有著極其重要的意義。在之前的文獻中對轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)水流的流動狀態(tài)和水流激勵的研究是在未考慮轉(zhuǎn)輪振動偏心和轉(zhuǎn)動偏心的情況下進行的，而在機組運行中轉(zhuǎn)輪的振動偏心和轉(zhuǎn)動偏心又是實際存在的，并且二者對轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)水流流動狀態(tài)和水流激勵的影響也是存在的，所以在研究轉(zhuǎn)輪流道內(nèi)的水流運動狀態(tài)和水流激勵的時候把二者考慮進去是很有必要的。 本文從水流在轉(zhuǎn)輪內(nèi)的運動分析入手，通過分析水輪機轉(zhuǎn)輪內(nèi)的水流在葉片進、出口處的水流速度三角形，求得水流在

3、轉(zhuǎn)輪葉片進、出口處水流絕對速度的圓周分量，在考慮轉(zhuǎn)輪振動偏心和轉(zhuǎn)動偏心的情況下，轉(zhuǎn)輪內(nèi)水流的運動狀態(tài)與未考慮這些因素的情況相比發(fā)生了改變，并推導出了此時轉(zhuǎn)輪內(nèi)的水流對混流式水輪發(fā)電機組主軸的水流激勵，這里的水流激勵中包括了水力參數(shù)、發(fā)電機的電磁參數(shù)以及主軸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，不僅與發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩相關(guān)，還與水輪發(fā)電機組主軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量相關(guān)，這為下一步進行耦合動力學分析提供了一定參考。同時考慮了水流激勵以及其它徑向載荷對混流式水輪發(fā)電機組主