抽水蓄能電站輸水發(fā)電系統(tǒng)水力激振典型振源種類、水力激振分析方法

1、附錄 A 典型振源種類附表 A 典型振源種類及頻率范圍名稱 頻率范圍 備注尾水管渦帶振蕩機(jī)組轉(zhuǎn)頻的 0.2 到 0.4 倍，但主要在 0.25到 0.3 倍之間。在沒(méi)有測(cè)試數(shù)據(jù)的情況下可用系數(shù) 0.278。主要發(fā)生在最高效率點(diǎn)水輪機(jī)出力的 45%到 65%運(yùn)行條件下，因此也稱為“半負(fù)荷渦帶”。大軸及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)頻擺振小幅時(shí)等于轉(zhuǎn)頻。大幅時(shí)若進(jìn)入非線性區(qū)后會(huì)產(chǎn)生高次波動(dòng)分量，但基波為轉(zhuǎn)頻不變。高次諧波以 3 次和 5 次為主。造成大軸擺振

2、的可能較多，例如尾水管渦帶，尾水管空化振蕩等因素都可造成大軸的水力受迫擺振。輪葉過(guò)頻振蕩𝑓 = 𝑛 × 𝑍𝑟 × 𝑘其中 n 為轉(zhuǎn)頻，Zr 為轉(zhuǎn)輪葉片數(shù)，k=1,2,3…為諧波次數(shù)。在轉(zhuǎn)輪旋輪過(guò)程中輪葉與靜止的導(dǎo)葉交匯而過(guò)時(shí)產(chǎn)生的水力沖擊。水泵水輪機(jī)的水泵工況和離心水泵較為嚴(yán)重。進(jìn)水閥密封振動(dòng)頻率進(jìn)水閥密封泄漏，受輸水系統(tǒng)及機(jī)組運(yùn)

3、行特性影響，產(chǎn)生隨機(jī)振動(dòng)。主要受泄漏量及流速、密封材料影響。可通過(guò)三維仿真，計(jì)算密封振動(dòng)頻率進(jìn)水閥在水體中的“濕模態(tài)”分析，各階固有頻率為基準(zhǔn)頻率，將進(jìn)水閥密封振動(dòng)頻率與之對(duì)比，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振。力阻抗的大小也就取決于水頭、流量的復(fù)數(shù)運(yùn)算結(jié)果。一些基本水力元件的阻抗特性如下：(1) 上(下)庫(kù)水庫(kù)11 22圖 B.1-1 上(下)庫(kù)或出口端 庫(kù)或出口端如圖 B.1-1 所示，水庫(kù)水位 Hu?0，故水力阻抗為(B.1-1)0 ? ?uu