水泵水輪機MGV裝置協(xié)聯(lián)及性能研究.pdf

1、隨著抽水蓄能電站的裝機容量增加，對電站的核心部件水泵水輪機穩(wěn)定運行提出了更高的要求。但機組在啟動、甩負荷等一些過渡過程中易進入“S”曲線特性區(qū)域，機組在此區(qū)域中運行狀態(tài)很不平穩(wěn)，易造成并網困難。雖現階段多使用增設 MGV裝置（misaligned guide vanes，非同步導葉裝置）改善機組“S”特性，但在機組過渡過程中同步導葉與非同步導葉未能協(xié)聯(lián)，致使其機組振動增加，運行穩(wěn)定性降低。因此，本文通過對水泵水輪機內部流場流動特性、動力

2、特性以及壓力脈動特性的研究，最終得出機組MGV裝置協(xié)聯(lián)特性性能的內在規(guī)律。
　　本研究主要內容包括：⑴對水泵水輪機機組啟動過程中不同工況點的研究發(fā)現，主要引起啟動過程中機組振動的原因是由于活動導葉開度較小，導致流過活動導葉內側流面產生附著渦，在活動導葉內側尾段有渦脫落的現象，使漩渦進入無葉區(qū)，使其流動復雜化。且流體通過活動導葉時相對速度與絕對速度間夾角減小，產生滑移現象，使流體進入轉輪的流速降低從而導致對轉輪沖撞作用加大，增加了流

3、體的水力損失。⑵無葉區(qū)壓力脈動頻率與葉頻保持一致，活動導葉后轉輪前的無葉內流區(qū)域的壓力脈動與轉輪旋轉所引起的動靜干涉有很大關系。對于機組啟動過程中不同工況的壓力脈動頻率，第一主頻與第二主頻的幅值隨著流量的增大而減小，且在同一工況下各個監(jiān)測點主頻幅值變化程度相似。⑶通過對水泵水輪機加裝MGV裝置后無葉區(qū)壓力脈動幅值變化的研究發(fā)現，MGV裝置對機組的穩(wěn)定性有一定的影響，在其他同步導葉開度開至16mm（a0=32.6%，其中a0為相對開度，定

4、義為該活動導葉開度與最大活動導葉開度的比值），MGV裝置預開活動導葉至24mm（a0=48.9%）時對機組振動具有減緩作用。當機組其他同步導葉開度分別開至19mm（a0=38.7%），MGV裝置導葉開度為24mm時對機組振動影響較小。當其他同步導葉開度開至22mm（a0=44.8%），MGV裝置導葉開度為33mm（a0=67.3%）時機組無葉區(qū)壓力脈動幅值相對較小。⑷通過對機組的內流特性與壓力脈動特性研究，發(fā)現當機組啟動時 MGV裝置的