可逆式水轮机转轮水力设计的探讨

1、 V 一警 s n 日 二 . J tg 甲 二 s ln 入 t g 日 3 由式 ( E A _ . 1 还可 得 tg 式中 t 2兀T 一 计 算点 处转 轮叶 栅 的 节 距 旦些 tg Z 王 又 那 一 日 二 p 几 r 万 户 万A 一 . g O P 几 叮 一 计 算点处 叶片 与 回 转 轴 垂 直的 平 面 内的 安放 角 “ C 由 刀 E 得 月C s AE in 乙C E A si n 一 转 轮旋 转 的 角速 度 , 衫C n 对于 大 多 数 离 心 泵 出口 处 的 呱 等于 叶 AC 刁五 ( 180 。 一 入 片出口安装角 日 : 二 。 但 对

2、于 斜 流 可 逆式 和 高 比 , si n 。 速 混 流可 逆 式 转轮 进 口 和 出 口 处 的 呱 并不 , 等于 叶 片 进 出口 边 的 安放 角 。 下 面 通过 几何 二 中 。 关 系 推导 呱 的 普 遍 计 算 式 图 5 中 刀B 一 通 过 A 点叶片 骨 线的 轴截 面 线 切 线 ( 水 力 设 计 中常 选 出 口 边 在 一 个 轴 截 面 内 tQ8 一 r Jl = S in Si n Q 入t g 日 二 式 3 t ( 一一 轴 截 面 线 与 水 平面 ( 严 格 地 说 与 旋 转轴 垂 直的 平 面 的 交 角 , 、 月 G 一 轴 截 面

3、 内 垂 直 于 月刀 的 直 线 A T 一 轴截 面 内 过 月点 与 流 面 相 切 一 二 一 轴 截面线 与流 线 的夹 角 日 白直 线 勺 CD 这样 , 下 式 可 以求 得 有 限叶片数 的 修 正 通过 。 叶片 安装 角 一垂 直 月并平 行 刀B 的 直 线 , 量 。 C D 必 在 通 过 A B 的 轴 截面 内 ,厂 , 一 D 当 刁 C 很 小 时 由 于 C D 平 行 叶片 表 面 , 所 合 1 一 。 t 。 n 。 二 , 以 C D 上 的 任 意点 向叶 片 所 作 的 互 相 平 行 的 线 但当 *> 一 l 妻时 乙 p (见图 6

4、 可以证 明 如E E 声 、 CC tg , 、 D D E A 7 万万 相等 tg 。 F r 。 。 = 下 切 乙 . 。 : 日 = _ 日 刀 C月 CC / 证 明 如下 r * 。c 、 二 t3 甲= D 1D D加 一 1 F Zo d F 一 = Zo F F 二 _ 一 1 2 一 r 1 2 4 1 一 人。 E E / = CC tg , D D 产 : 人。 e 入 = r + 。 r p , o e + r e 人 = r 。 刀刀 一 t C刁 D月 ,g 甲 日 二 日 互 (3 1 : . 、 = y , 式中 甲 - 一 1 垂 直 叶片 轴 截 而

5、线 内 的 叶 片 角 八V f 。 。 p 才二 2咖 _ 1 4 一 由式 ( 3 刀A tg . 得 p r g t 凰 型 其中 , 八 。 。 p 1 二 _ , 下 乙 田 儿 计算 式 推 导 如 下 值 几” A D : 日 . s i n (日/ 2 孟 x t: 甲二 黑 乃 了盆 t 叭 月D 二 co s (3 2 . (日/ 2 孟 ” n i 由 A D 五得 儿二 c o s ( 日 / 2 = 公力 一 D 咬 J s t 代入 式 ( 3 . 2 合 孟 n 日 ; (日/ 2 互 至此 , 根据 C T 几。 a 一 M a 八3 e o 刀二 修 正法可

6、以 对 . 大 电 机 技 术 比 5 1 93 3 年 当 一 “ l 李< 2 - 。 时 。 , , _ * e t 交8 = 一 共盖 : V , , , 1、 , _ : 一 一 (。 了 “ 一 g jl 6 21 1 、 1、 一 门 r ”。l Z 式中 H 出程 圆 周 速 度 口 水力 效 率 转 轮叶片 数 考虑 排 挤 后 的 出 轴面 速 度 V 二 旋转 轴 垂 直 的 平面 内 叶片安 装 与 可 角 : : 扬 勺r : : 口 上 述 推 导 的 考 虑 有 限 叶 片 数 的 叶片 角 度 修 正 方 法 已 在 巾水 头 斜 流可 逆 式 模 型 转

7、 轮 设 计 ( 如A 4 9 , 一 A so 等 中 以 及 为上 海 水 泵 厂 。 。 6 m 大 泵 的 模 型 转 轮设 计 中得 到 应 用 转 轮的 能 量 指 标 都 比 较好 A 这 几 个 模型 m 在3 0 , 和 10 m 的 ! 乙、 、 混 流可 逆 式 模 型 转 轮 的设 计 中 也 采用 了这 种 。 修 正 方法 图 6 。 , 其中 H = 30 m , 的 A 1 4 转 轮在 同 一 3 批模 型 转 轮 中 相 对 而 言 汽 蚀 和 能 量 性 能 尚好 有 限叶 片数 的 影 响 进 行修 正 的 计 算式 H = 下 面 以 水泵 工 况 1

8、 、 四 结 论 为 例 推 导 考 虑有 限 叶 片 数的 影 响 后 叶 片 安装 角 对于 单 一 转速 的 可 逆式 水 泵 水 轮机 的 , l I 月 r ” 。 但H 盯 , , . T = : 、 玖 /g , 设计 , 其 水 轮机工 况 和 水 泵 工 况 的 计 算 单 位 值 并且 为 = = 月t 1 一 - V , 并不 相 等 g 一 : 式中 : . V . : = = I 气 : r 一 AV 1 ( v g 一 , p 会 醉 厂“ 1 13 , : 影 = 0 75 5 一o H V 。 。1 。 , 二 一 1 。 p 2 、 单一 转 速的可 逆 式

9、水 轮机 的 转 轮设 计 用 水泵 工 况 参数 校 核 。 中 , : , 低压 侧 几 何 参 数 的 计 算 应 以 水 轮机 工 况 参 , , 。 = , V 盖 八g 日 数 为主 况校 核 高 压 侧 几何 参 , A V g 一石 几侧 一 。 p = 一 Z - r 7 . 。 21 1 S l n P 数 的 计 算 应 以 水 泵工 况 参数 为 主 。 用 水 轮机 工 , 但 在 精 确计 算 叶 片 安 装 角 之前 应对 二 打i 一 V tg 盖 二 , 兀 一 _ _ : 。 r 日i : 万 “ 5 且 二 p 预 先给 定 的 计 算 流 量 考 虑 有

10、 限 叶 片 数 影 响 的 修 正 。 V 二 tg 。, ; : 一 日 争 n 卜 日 支 3 、 由于 可 逆 式 水 泵 水 轮机 转 轮的 叶 片数 。 较少 , , 所 以 在 转 轮的 水 力设 计 中 必 须 考 虑 有 限 以 CT o 八0 : a 一 M a n : e 二 , : e tg pi 二 = (双 g L 一 a h H 誉 , s n 日 二 叶片 数 的 影 响 。时 > 修 正法 为 基 础 的 有 限 叶 片 数修 正 中 当 1 :, : V 二 . : 专 大电 机技术 比 5 1叨8 3 年 e 二 tg 日 一 下护 夕 “ I (u

11、 Z 一 一 多 勺 一 叫 尸 J T 士 口 晋 “ s n 日 二 3 混 流 蓄能 转 轮联 合 科 研 组 高 水头 混 流 可 逆 式 蓄 能转 轮 试 验 报 告 4 盛树 仁 编 当 妻 l< 、 时 g 增 大 转 轮在 低 水 头 运 行 K o B 时 出力 的 试 验 。 一 诚 (一 日 可通过t 0 g 二 , ” 等 : 士 普 。 , 5 A A C o T H o . . I Bb 6 o P n a Pa M e - T PO B H OCH O B H X n r e O M eT PH q o eCKH X C0 0 T H O, x r H 式中

12、 s n i 黑 tg 日求得 二 m eH H 益 Po g T o q Ho H e 几 互a e T H 6 Pa T H M H Po eH H e 八P o 一 M a 坦H H Pr 0 M al H H o eT 19 78 “ + 为 水 轮机 工 况 沁 H 2 “ 为 水泵 工 况 6 K p H B 屯e H K o O Ba只 o 、 r . M , Apm eH e B eK r H 一 6 Pa T a H M a 只 Pa 八u a 月 b . H o 一o e e B a H 本 文 首 蒙 陈荣 南 工 程 师 指 教 , 谨 表示 深 切 及P O M a

13、山H H C n 0 B O PO T H b M H I cT l J a l a C T H MH 谢意 。 I H 及Po T e x HH 互e c K 0 e Po H T e 几c T B o 1 978 冲 2 参 1 查 森 编 考 文 献 7 电气 评 论 1973 角 3 8 哈尔 滨 大 电机 研 究所 0 6 一7 m 水 0 离心 式 和 轴 流 式 水 泵 混 流 可 逆 式 水 轮机 特 性 头 段 混 流 式 水 轮机 转 轮 水 力 性 能 试 验 研 究 电 机技 术 大 19 78年 2 久 保 田 乔 富士 时 报 196 7 冲 1 滩 4 (上 接

14、4 0 页 进 行方 和 根 综 合 系统 , 。 随 着 自动 测 试 逐 步取 代 目测 。 5 电 力部 成 都 勘 测 设 计 院 水轮 机 、 式 ( , 4 是 普遍 成 立 的 减小 自动 测 试 水 泵 及 水 泵 水 轮机 现 场 验 收 国 际 规 程 1 工 委 员会 第 4 9 号和1 8 国际 电 月修 系统 的 误 差 归根 到 底 主 要在 于 提 高 传 感 器 的 号文 件 19 79年 8 精度 。 改草案 6 肖 明 跃 实 验 误 差估 计 与 数 据 处 理 对 国 际计 量 局 ” “ 参 1 考 文 献 科 学 出 版社 19 80年 国 内 一

15、些 单位水 轮 机汽 蚀 台 的 调 整 哈尔 滨 大 电机 研 究 所 1979 7 钱 钟 泰 关于表 述 量学 计 报 告 及 早 期有 关 文献 (略 2 不 确定 度 的 建 议 草 案 水轮 机 模型 水 轮机 报19 82年 8 的 几 点意 见 J 冲 1 试 验规 程 3 年 阿里斯 钱 钟 泰 误 差 极限 值 的 综 合 方 法 198 2年 美国 查 满公 司 ( 仪 器 仪 表 学报 沁 1 和 水 泵 水 轮 机 模 型 性 能 试验 室 农机 情 报 资 9 李 建 威 主 编 水 力 机械 测 试 技 术 料 29 75年 地 11 机 械工业 出 版 社 模型

16、 水 国际 1 0 李建 威 19 81年 4 华 中 工学 院 水 机 教 研 室 译 模 型 水 轮机 能 量 试 验 的 误 大 电 机 技 术 轮 机汽蚀 验 收 试 验 的 国 际 规 程 (草 案 电 工 委 员会 196 9年 差 计 算 方 法及 其 分析 19 82年 冲 1 大 电 机技 术 撇 5 1 9 8 3 勺 . , 文 章 5 , 提 要 有 关水 轮 发 电 机 电 制 动 的几 个 问 题 汽轮 发 电 机 水 冷定 子 线 圈 空 心铜 线 的 腐 蚀 本 文 从机 械磨 损 空 心铜 线 的腐 蚀 。 。 电 机 技 术 大 , 19 83 , 滩 ,

17、5 , 1 大 电 机 技 术 , 19 3 8 , 沌6 , 3 6 、3 7 , 化学腐 蚀 电腐 蚀 温 本 文 简 要 介 绍水 轮 发 电机 电气 制 动 在 国 内 外 的 应 用情 祝 。 度 等 四 个 方 面 分析 了 汽 轮 发 电机 水 冷定 子 线 圈 着 重 阐 述 了 由 水 中杂 质及 氧 。 结 合 两 台机 组 电制 动 的 计 算减 、 速 曲线 , 对 制 动速度 制动 电流 以 及制 动方式 。 化物 对 铜 线 内 壁 的 磨 损 和 水 的 电导 率对 铜 线 的 的 选 择 等 作 了 一 定的 论 述和 分 析 电 机 技术 大 , 图 2 。

18、腐蚀 提 出 了 预 防 措施 , 图 6 4 , 参 8 7 。 模 型 水 轮 机 汽 蚀 试验 的 误 差 计 算 方 法 大 电 19 53 , 发 电 机 常 见 故 障 及 其 简 易处 理 机技 术 198 3, 滩 5 。 一 。 冲 5 , 3 5 连 。 在自 木文 对 目 前 所 提 出 的 四 种 汽 蚀 系 数 误 差 计 、 本 文 提 出 了 中 小 型 发 电机 定 子 线 棒 松 动 、 算方 法 作 了 分 析 动 测试 系统 中 成分 , 、 。 论 述 了 目测 系 统 和 自 动 测 试 。 主 绝 缘 击 穿 匝 间 绝缘 损 坏 定 子 铁 心 松

19、 动 和 转 、 系 统应 采 用 不 同 的 误 差 计 算 方 法 此时 , 指出 , 子 匝 间 短 路 等常 见 故 障 的 简 易 处 理 方 法 图1 。 系 统误 差 将 成 为 总 误 差 的 主 要 , 水 轮 发 电机 停 机 减 速 过 程 鱿 研 究 电机 技 术 , 9 一15 沁5 本 文论 述 了 水 电机 组在 停 机 减 速 过 程 中 制 , 1 983 , 大 采 用 平方 相 加 法 则 。 求总 的相对 不 确 定度 是 普 遍 成 立 的 大 电 机 技术 , 参1 0 。 可逆 式 水 轮 机 转 轮 水 力 设 计 的 探 讨 195 3, 动

20、器 投 入 和 推力 轴 承 工 作 状 态 间 的 理 论 联 系 。 冲 5 , 4 1 一 理8 系 统 地 分析 了 停 机 过 程 中 推 力 轨 承 的 润 滑 特 可 逆 式 水 轮 机 的 转 轮 要 同 时适 应 两 种 工 况 , 性 , 并 给 出 了 停 机过 程 中 制 动 器 投 入 时 的 最 佳 。 即 水 轮机 工 况 和 泵 工 况 , 。 本 文 试 述 可逆 式 转速 图 s , 表 一3 , 3 , 参 , 5 。 水 轮 机 转 轮 在 两 种 工 况 时最 优 单位 值 之 间 的关 5 , 改善 K G T 型 励 磁 系统 动 特 性 的探 讨

21、 1983 电机 技 术 大 冲 1 6 2 1 系 据 , 叶 片 高压 测 和 低 压 侧 几何 参数 的 计 算依 并 给 出 了考 虑 有 限 叶 片 数 影 响 修 正 因 素 的 。 本 文 从 理 论 和 实 际 两 方面 详 细 一3 探讨 了 K G T 叶片 安放 角计 算式 和 调 速功 计 算 图6 , 参 8 。 型励 磁 系 统 的 动 特 性 问 题 , 。 在现 行 转 子 电压 图3 表2 参 7 , , 应 用 电 子 计 算 机 进 行 水轮 机 导 水 机构 设 计 5 4 9 59 软 反 馈基 础 上 提 出 了 改 善励 磁 系 统 动 特 性 的 。 最 佳 参 数 配 置 及 其 实践 方 法 。 沁 数 , , , , 大 电 机 技 术 , 9 , 1 83 电 气 绝缘