유압 터빈 유닛의 불안정한 작동은 유압 터빈 유닛의 진동으로 이어질 수 있습니다. 유압 터빈 유닛의 진동이 심할 경우 심각한 결과를 초래하고 심지어 전체 설비의 안전에도 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 유압 터빈의 안정성 최적화 조치는 매우 중요합니다. 어떤 최적화 조치가 있을까요?
1) 수차의 수력 설계를 지속적으로 최적화하고, 수차 설계 시 성능 설계를 개선하며, 수차의 안정적인 작동을 보장합니다. 따라서 설계자는 실제 설계 작업에서 탄탄한 전문 지식을 보유해야 할 뿐만 아니라, 자신의 실무 경험을 바탕으로 설계를 최적화하기 위해 노력해야 합니다.
현재 전산유체역학(CFD)과 모델 시험이 널리 사용되고 있습니다. 설계 단계에서 설계자는 실무 경험을 바탕으로 CFD와 모델 시험을 활용하여 가이드 베인 에어포일, 러너 블레이드 에어포일, 배출 콘을 지속적으로 최적화하고 흡출관 압력 변동 진폭을 합리적으로 제어해야 합니다. 현재 세계적으로 흡출관 압력 변동 진폭 범위에 대한 통일된 기준은 없습니다. 일반적으로 고양정 발전소는 회전 속도가 낮고 진동 진폭이 작은 반면, 저양정 발전소는 비속도가 높고 압력 변동 진폭이 비교적 큽니다.
2) 수차 제품의 품질 관리 강화 및 유지보수 수준 향상. 수차 설계 단계에서 수차 제품의 품질 관리 강화는 운전 안정성 향상을 위한 중요한 요소입니다. 따라서, 우선 수차 유로부의 강성을 향상시켜 수압 작용 시 변형을 최소화해야 합니다. 또한, 설계자는 저부하에서 흡출관 고유 진동수와 유동 와류대 및 러너 고유 진동수의 공진 가능성을 충분히 고려해야 합니다.
또한, 블레이드의 전이부는 과학적으로 설계되어야 합니다. 블레이드 루트의 국부 보강을 위해 유한요소해석법을 사용하여 응력 집중을 줄여야 합니다. 러너 제작 단계에서는 엄격한 제조 공정을 적용하고 스테인리스강을 소재로 사용해야 합니다. 마지막으로, 3차원 소프트웨어를 사용하여 러너 모델링을 설계하고 블레이드 두께를 제어해야 합니다. 러너 가공 후에는 중량 편차를 방지하고 균형을 개선하기 위해 균형 시험을 실시해야 합니다. 유압 터빈의 품질을 더욱 보장하기 위해서는 이후 유지보수를 강화해야 합니다.
유압 터빈 유닛의 안정성 최적화를 위한 몇 가지 방안을 제시합니다. 유압 터빈의 안정성 최적화를 위해서는 설계 단계부터 시작하여 실제 상황과 작업 경험을 종합하고, 모형 시험을 통해 지속적으로 최적화 및 개선해야 합니다. 또한, 사용 시 안정성을 최적화하기 위한 방안에는 무엇이 있을까요? 다음 글에서 계속 살펴보겠습니다.
사용 중인 수력발전기의 안정성을 개선하고 최적화하는 방법.
수차 사용 중 블레이드, 러너 및 기타 부품은 점차적으로 캐비테이션과 마모를 겪게 됩니다. 따라서 수차의 정기적인 점검 및 수리가 필수적입니다. 현재 수차 유지보수에서 가장 일반적인 수리 방법은 수리용접입니다. 수리용접 작업 시에는 변형된 부품의 변형에 항상 주의를 기울여야 합니다. 수리용접 작업 완료 후에는 비파괴 검사를 실시하고 표면을 매끄럽게 연마해야 합니다.
수력발전소의 일상관리를 강화하면 수력터빈 유닛의 정상적인 작동을 보장하고, 작동 안정성과 작업 효율을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
① 수차 유닛의 운전은 관련 국가 규정을 엄격히 준수하여 관리해야 합니다. 수력 발전소는 일반적으로 계통에서 주파수 변조 및 피크 저감(첨두부하 저감) 기능을 담당합니다. 단기적으로는 보증 운전 범위를 벗어나는 운전 시간이 불가피합니다. 실제 운전 시에는 운전 범위를 벗어나는 운전 시간을 가능한 한 5% 정도로 관리해야 합니다.
② 수차 유닛의 운전 조건에서는 진동 영역을 최대한 피해야 합니다. 프랜시스 수차는 일반적으로 진동 영역이 하나 또는 두 개이므로, 터빈의 시동 및 정지 단계에서는 진동 영역을 최대한 피하기 위해 교차 방식을 채택할 수 있습니다. 또한, 수차 유닛의 일상 작업에서는 시동 및 정지 횟수를 최대한 줄여야 합니다. 잦은 시동 및 정지 과정에서 터빈 속도와 수압이 지속적으로 변하기 때문에 이러한 현상은 유닛의 안정성에 매우 불리합니다.
③ 새로운 시대에는 과학기술이 급속히 발전하고 있습니다. 수력 발전소의 일상 운영에서도 첨단 감지 기술을 활용하여 수차 유닛의 운전 상태를 실시간으로 모니터링하고, 수차의 안정적인 운전을 확보해야 합니다.
이는 수력 발전 유닛의 안정성을 최적화하기 위한 조치입니다. 최적화 조치를 실제로 시행할 때는 구체적인 실제 상황에 맞춰 과학적이고 합리적인 최적화 방안을 설계해야 합니다. 또한, 정기적인 점검 및 정비 시에는 수력 발전 유닛의 고정자, 회전자 및 가이드 베어링에 문제가 없는지 주의 깊게 확인하여 수력 발전 유닛의 진동을 방지해야 합니다.
게시 시간: 2021년 9월 24일
