混流式水轮发电机低水头运行稳定性解析

混流式水轮发电机低水头运行稳定性解析

向麒元

（金安桥水电站有限公司）

【摘要】混流式水轮发电机是发电站运行的一个重要内容，并且一旦混流式水轮发电机低水头运行的时候，经常会受到一些因素的影响，导致混流式水轮发电机的运行稳定性较差，发电站的运营效果就会严重的影响，经济效益就会随之下降。因此，本文针对混流式水轮发电机低水头运行的稳定性，展开了分析和阐述。

关键词：混流式；水轮发电机；低水头运行；稳定性；

发电站是我国建设的一项基础内容，不仅联系着我国社会发展的进程，也人们日常生活的基础保证。发电站运营的时候，是需要多项作为支持，混流式水轮发电机就是其中的一个【1】。但是，在混流式水轮发电机低水头运行的时候，需要根据其影响因素，做出相应的规避方案，确保混流式水轮发电机低水头运行的稳定性，降低安全事故的发生，保证发电站运营的有效性，提升良好的经济效益，这样对我国社会的建设发展，也是非常有利的。

1、混流式水轮发电机的主要参数分析

混流式水轮发电机作为发电站运营的一个重要内容，并且需要分析其稳定性的时候，需要了解相关参数，例如：水头最大参数为107.5m，加权平均水头为：101.9m，额定水头大约98m，最小水头应当为86m。同时，需要发电站运营的情况，有针对性选择混流式水轮发电机型号，并且根据发电的情况设定额定功率，这样可以在最大程度上保证发电站发电的效率和稳定性，尽可能避免安全事故的发生。

2、混流式水轮发电机低水头运行时间分析

在混流式水轮发电机低水头运行的时候，最为安全的运行水位是由机组安全稳定运行最小流量及进水口最小淹没深度所决定的。同时，需要根据水轮机的运行状态，确定初期低水头运行水头、水库等方面的参数，这样才能满足发电站运行的需求。另外，在各项运行参数确定以后，才能确定混流式水轮发电机低水头运行的初期时间，一般情况下运行初期时间为1年【2】。

3、混流式水轮发电机低水头稳定性分析

保证混流式水轮发电机低水头运行的稳定性，是保证发电站运营有效性的基础，下面就对混流式水轮发电机低水头运行稳定性，展开了分析和阐述。

3.1机组出力

需要对混流式水轮发电机的上游水位进行相应的考虑，并且针对单台机流量在运行的时候，可以从曲线图中明确其流量参数，但是在这个时候需要考虑下游是水位参数，并且需要根据各项参数计算出水头损失是参数，和净水头参数等方面。同时，混流式水轮发电机低水头实际运行的时候，为了避免进口产生吸收漏斗，并且防止腐、生锈等方面对混流式水轮发电机的影响，那么发电流量一定要小于水流量，这样才能保证混流式水轮发电机低水头运行的稳定性【3】。因此，在水位达到一定参数的时候，需要保证水流量参数的合理性，并且需要计算的其下游水位、水头损失、净水头等方面，以此尽最大程度上确保混流式水轮发电机低水头运行的稳定性。

3.2压力脉动

在混流式水轮发电机低水头运行的时候，会随着运行水头的降低，水轮机的转速就会有所提升。同时，需要通过利用试验分析，判断混流式水轮发电机尾水管压力动脉，并且其参数是否满足设备的运行需求，这样才不会对混流式水轮发电机低水头运行的稳定性，造成严重的影响。

3.3安全运行负荷

在确保混流式水轮发电机低水头运行的稳定性的时候，需要将设备的运行工况作为考虑的重点，并且为了在尽最大程度上保证机组运行期间的安全性，需要根据水电运行范围以及工作状态，分析压力脉动相关参数，以及运行特性曲线【4】。同时，若是低水头小开度的时候，导叶与转轮间和锥管上下游的压力脉动稍大，大开度下导叶与转轮间压力脉动稍大，需要在水头合理的位置上，设置叶片头部正压侧空化初生线。但是，在设置的时候，一定要避开生产区域。另外，在混流式水轮发电机低水头运行稳定性分析的时候，一定要通过不同水头下对不同负荷下的机组运行状态进行分析，这样可以在一定程度上保证低水头出于稳定运行的状态，降低运行故障的产生，为发电站带来了良好的经济效益。

3.4运行情况

从混流式水轮发电机运行的状况来看，各个轴承瓦的温度与水位温度相互比较的话，不会有着较为明显的差异。同时，需要对压力脉动所引起各个部位陪振动产生的原因，以及影响因素，对水位进行相应的调节，并且需要在调节完成以后，对运行负荷进行测试和分析。另外，随着水头的降低，除推力轴向振动和下导摆度稍微增大外，其余均未有较大变化，并且与正常运行状态相比范围内振动参数相比，所增加的参数也在可以允许的范围内，这样可以表明混流式水轮发电机低水头运行的稳定性【5】。但是，水游上位呈现于降低的显现，装置空化系数与初期运行空化系统相比，混流式水轮发电机是无法处于空化状态运行。同时，空化额定系数大于额定水头运行的状态下，这样就表明游水位降低后仍好于额定水头状态，确保其稳定性。

结束语：

综上所述，根据以上的综合论述，本文做出了以下总结。

1、在分析混流式水轮发电机低水头运行稳定性之前，需要明确机组的相关参数，并且根据其参数计算出其它参数，分析其运行状态，这样可以为一些影响因素做出相应的规避，从基础的角度保证混流式水轮发电机低水头运行的稳定性。

2、从运行情况、安全运行负荷、压力脉动、机组出力等方面，对流式水轮发电机低水头运行稳定性分析的相关内容，展开了分析和阐述，其目的就是保证流式水轮发电机低水头运行的效率，避免运行故障的产生，为发电站带来良好的经济效益，并且也为我国社会的建设和发展，给予一定的支持。

参考文献：

[1]刘阳东,牟明,王新亮,等.混流式水轮发电机低水头运行稳定性分析[J].电力安全技术,2014,16(10):19-20.

[2]刘保福.高原地区大型混流式水轮发电机组在低水头下的稳定运行分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(13):39-41.

[3]李蕾蕾.混流式水轮发电机低水头运行稳定性分析[J].建筑工程技术与设计,2016(1).

[4]姬晋廷.轴流式水轮机转轮改造中的关键问题研究[D].西安理工大学,2009.

[5]张明明,王国韬.影响混流式水轮机稳定性的因素与解决对策探讨[J].工程技术:文摘版,2016(4):00033-00033.