灯泡贯流式机组运行管理

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1、灯泡贯流式机组运行维护管理1.前述我国低水头水利资源非常丰富，低水头径流式水电站的装机容量约占水电装机容量的16%，而开发贯流式水电站是开发低水头水利资源的较好方式，贯流式水电站一般应用于25cm水头以下，它与中、高水头水电站相比以及低水头立轴的轴流式水电站相比，具有以下显著优点：（1）电站从进水到出水方向基本上是轴向贯通，过流通道水力损失少，施工方便；(2)贯流式水轮机具有较高的过流能力和比转速，在水头和功率相同的条件下，贯流式水轮机直径要比转桨式小10%左右；(3)机组结构紧凑，与同规格的转桨式水轮机相比其尺寸较小，可布置

2、在坝体内，取消了复杂的引水系统，减少厂房的建筑面积，减少电站的开挖量和混泥土量，土建费用可节省20%到30%；因此，贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短，投资小，收效快，在重视节能减排、使用清洁能源的今天，引起了各方面的广泛关注。飞来峡水利枢纽位于广东省北江干流清远市境内，电站设计水头8.90m，河床式厂房，安装有四台单机容量35MW的灯泡贯流式机组，自1999年7月第一台机组投产发电，至1999年9月其余3台机组也全部并网发电，电站从建成试运行至2009年5月，电站累计发电总量近50亿kW·h，创造了较好的经济效益

3、。飞来峡机组运行投产10年以来，处理了4号机组转轮接力器拉缸、磁极阻尼条、机组冷却水系统、4台机组的A级检修等重大技术问题，积累了一定的灯泡贯流式机组运行维护经验，本文结合飞来峡机组运行维护情况对灯泡贯流式电站的运行管理作一探讨，以资同行参考。2．灯泡贯流式机组运行特点2.1机组结构对称、刚度大。灯泡贯流式机组采用卧轴水平布置，水轮机、发电机共用一根大轴为两支点双悬臂的支承方式，水轮机侧为一导轴承，发电机为一组合推力轴承。管形座为机组主支承，传递机组在各种工况下的径向力、推力及扭矩、以及机组的自重力。发电机灯泡头设有一垂直支撑

4、、两水平侧支撑，作为机组的辅助支撑。发电机定子的上游侧法兰与泡头连接，它们形成了发电机的泡体。垂直的交通竖井布置在灯泡头的顶部，竖井里布置有电力电缆、励磁和辅助电缆，以及冷却水管及制动气管，检查和维修人员使用的爬梯也布置在竖井内。机组装有过速飞摆，在机组过速时可直接机械动作停机。2.2机组运行稳定性良好、效率高。灯泡机组浆叶与导叶协联关系好，协联范围宽广，+5o～+45o（轴流转浆协联范围为-10o～+25o），流道对称，因此，灯泡机组具有运行稳定，效率高，机组振动与摆度值小，运行噪声可满足规范要求等特点。从飞来峡电站机组运行

5、情况看，机组高效稳定运行区域广（额定水头以上区域运行效率达94%以上）；启动迅速，90s即可带满负荷；发电运行振动量小，一般发导振动小于0.2mm/s、水导振动小于0.5mm/s；水轮发电机组效率试验表明，各项参数达到设计标准，水轮机最高效率95.77%，发电机最高效率98%；水轮机实际运行与厂家提供的运转特性曲线图基本相符；初期运行曾长时间带37MW，可稳定运行。（1）灯泡机浆叶与导叶协联关系对机组运行影响极大，运行中应注意及时修正协联曲线。如：某水电站机组试运行时发现，开机过渡过程中机组振动特别大、且不稳定，后经多次试验，

6、修改厂家提供的协联曲线，才取得满意效果；（2）灯泡机在低水头运行时，过机流量大、流态恶劣，汽蚀、压力脉动等因素引起机组净水头变化大，功率控制方式下导叶调节频繁、导叶开度值无法稳定、轮叶协联关系差，机组运行不稳定,振动大、噪声大。如飞来峡电站2000年4月29日，1#机组有功设定17.3MW负荷运行，净水头为5.94m(根据水轮机运转特性曲线,机组在5.94m下应能带23MW负荷运行),但负荷在13.9MW~26.8MW间反复波动,发导振动最高达1.86mm/s（约41um）,水导振动最高达2.06mm/s（约45um）,大轴位

7、移达1.26mm。低水头运行时采取导叶开度控制方式可以起到固定导叶开度，稳定轮叶协联关系，减小压力脉动等作用，机组运行稳定,振动、噪声减小。飞来峡电站泄洪，机组运行水头低，采取导叶开度控制方式运行，数年来多发电量达几百万度。（3）经济运行。就是根据电力系统的出力要求和机组的特性，通过求优计算，对机组组合和负荷分配作出最优决策，使运行机组耗水量最小。相同型号、相同容量机组，负荷最优分配就是等功率分配。因机组高效率区位于高水头段，故灯泡机经济运行，在枯水期，来水量较少时,应充分利用水头，按等功率原则分配机组负荷，合理选择开机台数，

8、降低耗水率；在丰水期，来水量较大时,应尽可能的利用水量，在机组安全运行前提下出最大力。2．3空化性能好。空化是水轮机运行中的一种常见现象，在水轮机偏离设计工况时尤为突出。贯流式水轮机因流道不转弯，不仅有较高的水力效率，而且在空化性能方面也比轴流机要好。此外，由于卧式机组仅当其