中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:轉(zhuǎn)輪是抽水蓄能機(jī)組的核心部件,其作用是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。發(fā)電運(yùn)行時(shí)其可將水能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,抽水運(yùn)行時(shí)其可將旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為水流的勢(shì)能。
四象限特性曲線,英文名稱(chēng):four-quadrant characteristic curve 其他名稱(chēng):全特性曲線 定義:以流量、轉(zhuǎn)速為坐標(biāo),在四個(gè)象限內(nèi)分別給出的水輪機(jī)、水泵和制動(dòng)工況等各種工況的特性曲線。是進(jìn)行水輪機(jī)和水泵過(guò)渡過(guò)程計(jì)算的基礎(chǔ)資料。
對(duì)于不同抽水蓄能電站,由于機(jī)組特性(不同比轉(zhuǎn)速、不同廠家,不同特性曲線)、管路系統(tǒng)特性(一管多機(jī)布置,上下游調(diào)壓室設(shè)置,管路系統(tǒng)參數(shù))等不同。
水泵水輪機(jī)復(fù)雜流動(dòng)結(jié)構(gòu)及壓力脈動(dòng)很難準(zhǔn)確模擬。水泵水輪機(jī)壓力脈動(dòng)的來(lái)源是卡門(mén)渦、動(dòng)靜干涉、旋轉(zhuǎn)失速、尾水管渦、空化等,這些壓力脈動(dòng)是導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)的根源。
水泵水輪機(jī)在各種運(yùn)行工況下具有的性能和特征。水輪機(jī)特性,包括能量特性、空化特性、力特性、飛逸特性、穩(wěn)定性和過(guò)渡過(guò)程等。水輪機(jī)的模型試驗(yàn)在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。按試驗(yàn)的功能,試驗(yàn)臺(tái)可分為:能量試驗(yàn)臺(tái)、空化試驗(yàn)臺(tái)、沖擊式水輪機(jī)試驗(yàn)臺(tái)、過(guò)渡過(guò)程試驗(yàn)臺(tái)和可進(jìn)行水泵水輪機(jī)四象限特性試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)等。水輪機(jī)的能量、空化、水壓脈動(dòng)、飛逸特性等試驗(yàn)往往都要求在水頭和精度較高的同一座試驗(yàn)臺(tái)上,即空化試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行,一些大型水輪機(jī)試驗(yàn)臺(tái)往往同時(shí)具有雙向可逆試驗(yàn)的功能,即同時(shí)能進(jìn)行水泵水輪機(jī)的特性試驗(yàn)。
一般而言:
(1)水泵水輪機(jī)無(wú)葉區(qū)壓力脈動(dòng)幅值遠(yuǎn)大于尾水管等其它位置,且水輪機(jī)工況大于水泵工況;在水輪機(jī)工況,低水頭工況幅值更大,飛逸工況最大;混流可逆式水泵水輪機(jī)水輪機(jī)工況無(wú)葉區(qū)壓力脈動(dòng)遠(yuǎn)大于常規(guī)混流式水輪機(jī)。
(2)無(wú)論是水輪機(jī)工況還是水泵工況,水泵水輪機(jī)無(wú)葉區(qū)壓力脈動(dòng)的主頻多數(shù)為葉片通過(guò)頻率,是高壓側(cè)壓力分布不均勻的轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)通過(guò)無(wú)葉區(qū)造成的。
(3)水輪機(jī)工況無(wú)葉區(qū)大幅值壓力脈動(dòng)由轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)口脫流漩渦引起,該自由渦可帶來(lái)非常低的壓力,在無(wú)葉區(qū)形成高幅值壓力脈動(dòng)。
(4)電站所有發(fā)電水頭均低于水泵水輪機(jī)最優(yōu)工況水頭,這應(yīng)是水泵水輪機(jī)水輪機(jī)工況無(wú)葉區(qū)壓力脈動(dòng)幅值大的主要原因。