水流激勵(lì)對(duì)混流式水輪發(fā)電機(jī)組主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響研究.pdf

1、長(zhǎng)期以來(lái)，水輪發(fā)電機(jī)組的激烈振動(dòng)現(xiàn)象一直徘徊于各地水電站，嚴(yán)重影響水電站的安全運(yùn)行。在高水頭、大流量和強(qiáng)電磁場(chǎng)的共同作用下，其規(guī)律十分神秘，是一個(gè)至今仍未徹底解決的難題。隨著水輪機(jī)的適用水頭和單機(jī)容量的不斷提高，轉(zhuǎn)輪內(nèi)的水流激勵(lì)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組主軸系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響越發(fā)顯得重要。因此，研究混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪內(nèi)水流的流動(dòng)特點(diǎn)和水流激勵(lì)對(duì)轉(zhuǎn)輪的影響規(guī)律，前人曾對(duì)轉(zhuǎn)輪沒(méi)有偏心下的水流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行過(guò)分析并求出了此時(shí)的水流激勵(lì)對(duì)于從根本上改善水輪發(fā)電機(jī)組

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

3、轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)、出口處水流絕對(duì)速度的圓周分量，在考慮轉(zhuǎn)輪振動(dòng)偏心和轉(zhuǎn)動(dòng)偏心的情況下，轉(zhuǎn)輪內(nèi)水流的運(yùn)動(dòng)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(dǎo)出了此時(shí)轉(zhuǎn)輪內(nèi)的水流對(duì)混流式水輪發(fā)電機(jī)組主軸的水流激勵(lì)，這里的水流激勵(lì)中包括了水力參數(shù)、發(fā)電機(jī)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(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩相關(guān)，還與水輪發(fā)電機(jī)組主軸系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量相關(guān)，這為下一步進(jìn)行耦合動(dòng)力學(xué)分析提供了一定參考。同時(shí)考慮了水流激勵(lì)以及其它徑向載荷對(duì)混流式水輪發(fā)電機(jī)組主