아시다시피, 수차 발전기 세트는 수력 발전소의 핵심이자 핵심 기계 부품입니다. 따라서 전체 수차 장치의 안정적인 작동을 보장하는 것이 특히 중요합니다. 수차 장치의 안정성에 영향을 미치는 여러 요인들이 설계 단계부터 존재해 왔습니다.
수력 터빈 유닛의 전체 설계에서 유압 설계의 영향은 미미합니다. 수력 터빈 유닛이 정상 조건에서 작동할 경우, 유닛의 러너 출구에서의 물 흐름은 계속 유출되고 러너 출구에서의 물 흐름은 회전하지 않습니다. 터빈이 최적의 작동 상태에 있지 않을 경우, 러너 출구에서의 흐름은 터빈 흡출관 내에서 점차 원형 흐름을 형성합니다. 터빈이 저양정의 40~70% 부분 부하 미만일 경우, 러너 출구에서의 흐름은 정회전하며 점차 리본 와류를 형성하여 터빈 유닛의 진동을 유발합니다.
유압 터빈 작동 시, 유압 터빈 유닛 진동을 유발하는 가장 중요한 요인은 흡출관의 압력 맥동이며, 이는 프랜시스 터빈의 정상 작동을 위협합니다. 또한, 에어포일 주변 유동의 후미에서 카르만 와류가 발생하면 유압 터빈 러너 블레이드의 강제 진동으로 이어져 유압 터빈의 정상 작동에 영향을 미칩니다. 이 강제 진동의 주파수가 러너 블레이드의 고유 진동수와 배수 관계를 형성하면 유압 터빈 러너 블레이드에 균열이 발생하고 심지어 블레이드 파손으로 이어질 수 있습니다.
또한, 터빈의 안정적인 운전에 영향을 미치는 또 다른 요인, 즉 수력학적 요인이 있습니다. 터빈 유닛의 운전 조건이 터빈의 설계 조건을 벗어나면 블레이드의 입구와 출구에서 유동 분리 현상이 발생합니다. 유동 분리 현상의 불안정한 빈도로 인해 피해의 정도도 달라집니다. 수력 터빈의 수력학적 모델은 수력 발전소 전체의 동력원입니다.
수차 유닛의 과학적이고 합리적인 구조 설계, 가공 및 제조는 수차 운영의 안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있으며, 구조 설계 및 제조에 영향을 미치는 주요 요인은 다음과 같습니다.
① 유로 부품의 경우, 유로 내 유동 압력이 유로 부품에 작용하면 응력이 발생합니다. 응력이 증가하면 부품의 탄성 변형이 발생합니다. 또한, 유동이 교란되면 각 부품에 진동이 발생합니다. 수류의 진동 주파수가 부품의 고유 진동수와 같으면 공진이 발생하여 심각한 소음 공해를 유발할 뿐만 아니라 수력 터빈 유닛의 정상 작동에도 영향을 미칩니다. 특히 대형 저속 수력 터빈 유닛의 경우, 고유 진동수가 수력 저주파에 매우 가까워 공진의 영향을 받기 쉽습니다.
② 가공 기술의 영향. 유압 터빈 유닛의 가공 및 제조 과정에서 블레이드 가공이 정확하지 않거나 부품 용접 공정에 오류가 있는 경우, 블레이드의 입구 및 출구 개도 값이 비교적 불균일하게 되어 결국 유압 터빈 유닛 엔진의 진동 문제로 이어질 수 있습니다.
③ 라비린스 링을 가공할 때, 타원이 크면 유닛의 진동 문제가 발생할 수 있습니다.
또한, 수차 유닛의 설치 품질은 수차 유닛의 안정적인 작동에 영향을 미칩니다. 수차 유닛의 여러 구성 요소 중 가이드 베어링이 서로 동심이 아니거나 축이 정확하지 않으면 유압 진동 및 베어링 구성 요소의 진동이 발생합니다.
게시 시간: 2021년 9월 22일
