Le fonctionnement instable d'une turbine hydraulique entraîne des vibrations. Si ces vibrations sont importantes, elles peuvent avoir de graves conséquences, voire compromettre la sécurité de l'ensemble de la centrale. Par conséquent, il est essentiel d'optimiser la stabilité de la turbine hydraulique. Quelles sont ces mesures ?
1) Optimiser en permanence la conception hydraulique de la turbine hydraulique, améliorer ses performances et garantir son fonctionnement stable. Par conséquent, lors de la conception, les concepteurs doivent non seulement posséder de solides connaissances professionnelles, mais aussi s'efforcer d'optimiser la conception en s'appuyant sur leur propre expérience.
Actuellement, la dynamique des fluides numérique (CFD) et les essais sur modèle sont largement utilisés. Lors de la conception, le concepteur doit combiner son expérience, utiliser la CFD et les essais sur modèle, optimiser en permanence le profil aérodynamique des aubes directrices, le profil aérodynamique des aubes mobiles et le cône de refoulement, et s'efforcer de contrôler raisonnablement l'amplitude des fluctuations de pression de l'aspirateur. Il n'existe actuellement aucune norme unifiée mondiale concernant la plage d'amplitude des fluctuations de pression de l'aspirateur. En général, la vitesse de rotation des centrales à haute chute est faible et l'amplitude des vibrations est faible, tandis que la vitesse spécifique des centrales à basse chute est élevée et l'amplitude des fluctuations de pression est relativement importante.
2) Renforcer le contrôle qualité des turbines hydrauliques et améliorer le niveau de maintenance. Dès la conception d'une turbine hydraulique, le renforcement du contrôle qualité est un facteur important pour améliorer sa stabilité de fonctionnement. Par conséquent, il est essentiel d'améliorer la rigidité des conduits d'écoulement afin de minimiser leur déformation sous l'action hydraulique. De plus, le concepteur doit tenir pleinement compte de la possibilité de résonance de la fréquence naturelle de l'aspirateur, de la fréquence de la bande tourbillonnaire et de la fréquence naturelle de la roue à faible charge.
De plus, la partie de transition de la pale doit être conçue scientifiquement. Pour le renforcement local du pied de pale, la méthode d'analyse par éléments finis doit être utilisée afin de réduire la concentration de contraintes. Lors de la fabrication de la roue, un processus rigoureux doit être adopté, utilisant de l'acier inoxydable. Enfin, un logiciel tridimensionnel doit être utilisé pour concevoir la modélisation de la roue et contrôler l'épaisseur de la pale. Après l'usinage de la roue, un essai d'équilibrage doit être effectué afin d'éviter les variations de poids et d'améliorer l'équilibre. Afin de garantir la qualité de la turbine hydraulique, sa maintenance ultérieure doit être renforcée.
Voici quelques mesures pour optimiser la stabilité d'une turbine hydraulique. Pour ce faire, il est essentiel de commencer dès la conception, de combiner la situation réelle et l'expérience, puis de l'optimiser et de l'améliorer constamment lors des essais sur modèle. De plus, quelles mesures faut-il prendre pour optimiser la stabilité en service ? Nous reviendrons sur la suite dans le prochain article.
Comment améliorer et optimiser la stabilité des groupes hydroélectriques en service.
Lors de l'utilisation d'une turbine hydraulique, ses pales, sa roue et ses autres composants subissent progressivement des phénomènes de cavitation et d'abrasion. Il est donc nécessaire de détecter et de réparer régulièrement la turbine. Actuellement, la méthode de réparation la plus courante pour la maintenance des turbines hydrauliques est le soudage de réparation. Lors de ces travaux, il est important de toujours prêter attention à la déformation des composants. Une fois le soudage de réparation terminé, il est également nécessaire de procéder à des contrôles non destructifs et de polir la surface.
Le renforcement de la gestion quotidienne de la centrale hydroélectrique est propice à assurer le fonctionnement normal de l'unité de turbine hydraulique et à améliorer sa stabilité de fonctionnement et son efficacité de travail.
1. L'exploitation des turbines hydrauliques doit être gérée en stricte conformité avec la réglementation nationale en vigueur. Les centrales hydroélectriques ont généralement pour mission de moduler la fréquence et d'écrêter les pointes de puissance. À court terme, les heures de fonctionnement hors plage garantie sont quasiment inévitables. En pratique, il convient de limiter autant que possible ces heures à environ 5 %.
2. En fonctionnement, la zone de vibration doit être évitée autant que possible. Les turbines Francis comportent généralement une ou deux zones de vibration ; lors des phases de démarrage et d'arrêt, la méthode de croisement peut donc être adoptée pour éviter autant que possible cette zone. De plus, lors du fonctionnement quotidien de la turbine, il convient de réduire au maximum le nombre de démarrages et d'arrêts. En effet, lors de démarrages et d'arrêts fréquents, la vitesse de la turbine et la pression de l'eau varient continuellement, ce qui nuit fortement à la stabilité de l'unité.
③ À l'ère du progrès, la science et la technologie connaissent un développement rapide. Dans le cadre de l'exploitation quotidienne des centrales hydroélectriques, des méthodes de détection avancées doivent également être utilisées pour surveiller en temps réel l'état de fonctionnement des turbines hydrauliques afin d'en garantir la stabilité.
Voici les mesures visant à optimiser la stabilité des groupes hydroélectriques. Lors de leur mise en œuvre, ces mesures doivent être conçues de manière scientifique et rationnelle, en fonction de la situation réelle. De plus, lors des révisions et des opérations de maintenance, il convient de vérifier l'absence de problèmes au niveau du stator, du rotor et des paliers de guidage de la turbine hydraulique afin d'éviter toute vibration.
Date de publication : 24 septembre 2021
