沙河抽水蓄能电站转轮裂纹浅析与修复

沙河抽水蓄能电站转轮裂纹浅析与修复

发表时间：2018-06-27T09:46:58.310Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：王以军[导读] 摘要：沙河抽水蓄能电站装机2×50MW，两台机组分别于2002年6、7月份投入商业运行。

（江苏沙河抽水蓄能发电有限公司江苏溧阳 213333）摘要：沙河抽水蓄能电站装机2×50MW，两台机组分别于2002年6、7月份投入商业运行。2009年检修中首次发现机组转轮出现裂纹。我们对转轮裂纹产生的原因进行了仔细的研究与分析，其中主要原因为制造缺陷，经修复后得到有效解决。

关键词：转轮；裂纹；原因；修复

一、电站简介

沙河抽水蓄能电站位于国家5A级旅游度假区美丽的天目湖畔，距南京市120km。沙河抽水蓄能电站是江苏省第一座水电站，装有2台50MW的抽水蓄能机组，总装机容量100MW。机组额定转速均为300r/min，年设计发电量1.82亿kWh，承担江苏电网调峰填谷、调节潮流、事故备用等任务，并作为江苏电网黑启动的电源点。

电站主机设备由法国ALSTOM提供，为立轴、单级、混流、可逆式水泵水轮机组。水泵水轮机转轮是发电时将水能转变为机械能、抽水时又将机械能转变为水能的部件。转轮为铸焊结构，由上冠、下环和7个叶片组成。水泵水轮机与发电电动机通过法兰连接。转动方向俯视：顺时针方向旋转为水轮机工况，逆时针旋转为水泵工况。转轮上冠、下环采用铸造结构，叶片与下环通过角焊缝连接，叶片与上冠通过对接焊缝连接。

二、转轮裂纹的发现

2009年机组B级检修中对转轮情况进行全面检查，首次发现1号机转轮叶片出水边正压侧存在局部空蚀现象，经过进一步检查，又发现转轮叶片与下环角焊缝处存在细小裂纹。以下图表以1号转轮1号叶片为例说明裂纹情况。图1为转轮叶片角焊缝渗透探伤发现的裂纹痕迹显示，图2为裂纹示意图，表1为叶片角焊缝上各条裂纹位置及长度。

图1 1号转轮1号叶片角焊缝裂纹形貌

图2 1号转轮1号叶片角焊缝渗透探伤缺陷示意图表1 1号转轮1号叶片角焊缝上各条裂纹位置及长度单位：mm

三、转轮裂纹的跟踪与浅析

发现转轮裂纹后，电站高度重视，立即委托江苏省电力试验研究院有限公司对转轮裂纹进行检查、探测，并确定转轮裂纹彻底修复前每6个月检测一次。前后3年内共计对转轮裂纹进行了6次检测，以跟踪裂纹发展情况，并分析其产生的原因。跟踪检测结果说明原有裂纹在缓慢延伸，新裂纹也有出现，但是所有裂纹未出现破坏性的演变。期间，电站还邀请中国水科院、广州抽水蓄能电厂、哈尔滨电机厂、天津阿尔斯通等技术专家一同会诊。转轮产生裂纹的主要原因如下： 1、未熔透焊接弱化焊缝强度

混凝土裂缝修补方案精编版

混凝土裂缝修补方案 一、概况 二、方案选择 根据现场实际情况分析常采用灌注法沿裂缝凿八字凹槽，洗净后用高渗透改性环氧树脂液体混合用的高分子化学注浆加固材料，高压注入贯穿性裂缝混凝土中。 采用此做法固化后裂缝完全达到粘结合一体良好效果。 三、修补方法和步骤 1、普查裂缝分布状况，对裂缝宽度和走向进行统计、分析。 2、对于裂缝宽度在0.3mm的裂缝采取灌浆和涂刷复合修复法，0.3mm以上的裂缝采取高渗透改性环氧树脂液压力注浆法。 3、需连续晴日暴晒后，用毛刷或钢丝刷将缺陷部位清扫干净，清除裂缝表面的浮皮和灰尘。 4、裂缝表面先涂刷一层纯水泥浆，厚度2-3mm，水泥浆内掺803胶水，比例为1：0.3。 5、宽度小于0.3mm的裂缝，水泥浆套浆一遍后，采用环氧树脂稀液浸透、干固后，再刮批环氧树脂胶泥。高渗透改性环氧树脂液配比为环氧A、固化剂B，混合比A:B=100:25（重量比）。 6、宽度大于0.3mm的裂缝或贯穿性的裂缝，水泥浆套浆一遍后，使用高渗透改性环氧树脂液作为裂缝封闭胶,高渗透改性环氧树脂液配比为环氧A、固化剂B，混合比A:B=100:25（重量比）。采用机械灌注（高压）法修补混凝土裂缝，并按以下步骤进行： ⑴延裂缝表面凿V型槽，清理裂缝表面，使用干燥无油的压缩空气清除裂缝内部的粉尘、浮渣；

⑵使用止水针头在裂缝两侧的混凝土表面上每隔200-300mm钻孔安装止水针头，并沿裂缝的全长进行封缝； ⑶待封口胶固化后，即可进行注胶操作； ⑷利用专用机械灌注（高压）机的注浆液注入裂缝腔内并保持压力；为使裂缝完全灌满，应在30分钟之内进行二次补注，当浆液从裂缝中渗出即止。 ⑸72小时后待注入裂缝的胶液固化后，撤去止水针头，封闭针头，必要时用砂轮磨平混凝土表面。 四、注浆注意事项 1、浆液的配置应按照材料的使用配制方法进行，胶液一次配备数量，根据胶液的凝固时间及进胶速度来确定。 2、注浆根据裂缝区域大小，可采用单孔灌注或分区群孔灌注，一条裂缝上灌注可从一端向另一端。 3、注浆时压力应逐渐升高，达到规定压力后，保持压力稳定，待下一个排气孔出胶后立即停止注浆。 4、待缝内胶液达到初凝不外流时，可拆下注浆嘴，再用环氧树脂胶泥的注浆液把注浆嘴处封口抹平。 5、注浆结束后应检查补强效果和质量，发现缺陷应及时补救，确保工程质量。 五、质量保证技术措施 1、注浆液应从每一枚针头开始，当浆液从微孔处冒出时，应立即停止，移入第二枚进行灌注，依次向前进行。在灌注过程中，如果浆液已灌满相邻的针头位置，可以跳开不注，如注浆后发现裂缝两端仍有继续延伸、或有裂缝与其相交叉，应在该位置补孔重新注浆。

2020年前后抽水蓄能电站已建在建规划项目一览表

2020年前已建在建拟建抽水蓄能项目

22个省区选点规划抽水蓄能电站 日前，随着国家能源局批复福建、海南等22个省（区）59个站点的抽水蓄能电站选点规划，我国新一轮抽水蓄能电站规划选点工作基本完成。这也为到2020年，我国抽水蓄能电站7000万千瓦的规划装机容量奠定了良好的基础。 截至2013年底，全国抽水蓄能电站投产容量已达2154.5万千瓦，在建容量1424万千瓦，保持稳定增速。业内普遍认为，届时完成7000万千瓦装机目标问题不大。但抽水蓄能电站建设运行中存在的电价机制不够科学，投资运营主体单一等问题将制约其发展。 选点规划注重因地制宜 随着风电、光伏等新能源大规模集中并网，电力系统调峰压力加大，迫切需要抽水蓄能电站发挥移峰填谷、事故备用等作用，这也带动了抽水蓄能电站的发展。

“世界上抽水蓄能电站的建设与运行已有100多年的历史，目前国外的发展情况相对比较成熟，像日本抽水蓄能电站的装机容量已经超过了常规水电的装机容量。”中国水力发电工程学会副秘书长张博庭告诉记者，我国对于抽水蓄能电站的需求是由以煤电为主、缺少油气电站，调节性能差的发电结构所决定的。 据介绍，常规火电机组每分钟能调整的额定容量在1%~2%之间，而抽水蓄能电站从启动到满负荷发电不超过2分钟，调峰调频的作用十分明显。从20世纪60年代后期我国就开始研究开发抽水蓄能电站，并相继兴建了广州抽水蓄能、天荒坪和北京十三陵等一批大型抽水蓄能电站。 在本轮选点规划伊始，国家能源局组织规划设计单位、电网公司等进行了座谈，结合“十二五”能源发展规划,按照距负荷中心近、地形地质条件和技术指标优越的原则,以省或区域(电网)为单位，全面系统地开展了全国22个省(市、自治区)抽水蓄能选点规划工作。 “本轮抽水蓄能电站的选址规划更加注重因地制宜，本着适应当地电网需求、新能源发展、紧急事故备用等原则做了大量的工作。”国网新源控股有限公司发展策划部陈同法向记者介绍，以河北丰宁抽水蓄能电站的选点规划为例，需要着重考虑河北千万千瓦风电基地的调峰作用以及保卫首都电网的紧急事故备用。 能源结构调整带来发展机遇 “从目前我国的电源构成及布局看，抽水蓄能电站的比重依然偏低，占总装机容量只有1.76%。”张博庭表示，要实现规划的装机目标，需要从投资建设、电价等方面打破体制机制束缚。 目前，抽水蓄能电站投资运营主体主要为电网企业，占到总容量的90％以上。 根据政策规定，不允许电网企业与发电企业（或潜在的发电企业）合资建设抽水蓄能电站项目，也限制了其他投资主体。 电价则是限制抽水蓄能电站发展的另一个重要原因。由于目前百万千瓦级的抽水蓄能电站大多采用租赁费“包干”模式，由电网企业自己消化成本，影响了企业积极性。 对此，国家能源局专门下发了《关于加强抽水蓄能电站运行管理工作的通知》，要求研究完善抽水蓄能运行管理机制和措施，积极探索电力系统辅助服务政策，推动发电侧分时电价机制建立，充分调动蓄能电站低谷抽水蓄能和高峰发电顶峰的积极性，促进抽水蓄能电站作用有效发挥。

水轮机转轮叶片裂纹分析及处理

水轮机转轮叶片裂纹分析及处理 马庆增，阚伟民 (广东省电力试验研究所，广东广州510600) 摘要：水轮机转轮的叶片出现裂纹会严重威胁水电厂的安全经济运行。通过对水轮机转轮叶片进行有限元计算分析，得出应力过于集中通常是叶片裂纹产生的主要原因，此外，叶片也存在设计、制造、运行方面的问题，为此，介绍了水轮机转轮叶片裂纹金属无损探伤的常用处理方法和一般工艺。 关键词：水轮机；转轮叶片；应力；有限元；裂纹 水轮机转轮叶片裂纹的频繁产生，对机组安全运行构成很大威胁，也给电厂带来极大的经济损失，因此，分析裂纹产生原因，并对易产生裂纹部位进行无损探伤检查，对及时处理缺陷，消除事故隐患是十分必要的。 1裂纹产生原因分析 1.1应力集中 采用有限元计算分析得出，转轮在水压力及离心力的作用下，大应力区主要分布在转轮叶片周边上，按第三强度理论计算的相当应力沿叶片周边的分布见图1。从图1可以看出，转轮叶片存在四个高应力区，他们的位置在叶片进水边正面(压力分布面)靠近上冠处；叶片出水边正面的中部；叶片出水边背面靠近上冠处；叶片与下环连接区内［1］。 1.2铸造缺陷及焊接缺陷 铸造气孔、铸造砂眼等在外部应力的作用下可能会成为裂纹源，造成裂纹的产生。由于转轮叶片与上冠、下环的厚度相差大，在冷却过程中易产生缩孔、疏松等。铸焊结构的转轮，若焊接工艺不当或焊工没有按照焊接工艺的要求进行焊接，在焊缝及热影响区也会出现裂纹(见图2)。

1.3原设计问题 转轮叶片与上冠、下环间的过渡R角设计较小，引起应力集中。 1.4运行上的原因 长期低负荷、超负荷或在震动区运行会使叶片在交变应力作用下产生裂纹或裂纹情况加剧。 2裂纹无损探伤检查 在大修时对转轮进行无损探伤检查，及时处理缺陷，消除事故隐患是十分必要的。严重的裂纹等缺陷用肉眼和放大镜外观检查即可发现，但较细小的缺陷和内部的缺陷必须用无损探伤检查。常用的无损检测方法有以下几种：磁粉探伤、渗透探伤、超声波探伤、金属磁记忆、射线检测等。裂纹易于产生的应力集中部位，如叶片进水边正面(压力分布面)靠近上冠处、叶片出水边正面的中部、叶片

混凝土裂缝修补国内外进展

第二部分 1.混凝土裂缝修补材料的研究进展及国内外实施效果 1.1混凝土裂缝修补材料的研究进展 目前混凝土裂缝修补普遍采用的材料有有机材料、无机材料和有机-无机复合材料。有机类包括沥青及改性沥青类、环氧树脂类、聚胺脂类和烯类等。无机类包括快硬水泥混凝土、膨膨膨胀水泥混凝土、掺复合外加剂的混凝土、外掺纤维的混凝土和外掺超细粉的混凝土等。有机-无机复合类有聚合物细石混凝土，聚合物浸渍混凝土等。 国外研究进展 近年来，国外针对水泥混凝土裂缝的修补材料及修补工艺，进行了诸多研究。各个国家有许多科研机构和学者都在潜心研究开发新材料、新工艺，解决裂缝问题。 美国、日本等国家将常用于建筑混凝土结构裂缝修补的环氧树脂进行改性，研究出适合用于混凝土路面所需要的抗冲击韧性较大的改性环氧树脂灌浆材料。还有些国家研制出了低粘度聚合物稀浆用于裂缝宽度为0.5mm左右的细裂缝修补，用掺加高分子材料的聚合物水泥砂浆及合成聚合物和焦油为主的油灰胶泥修补较宽的裂缝，用延性较好的聚氨脂树脂、橡胶—煤焦油填补缝料进行路面的接缝修补。 化学灌浆材料可以灌入微细裂缝，凝固时间从几秒到几十小时内均可调节。但是，化学浆材的价格高，配方复杂，有些具有毒性。为此，日本开始生产使用超细水泥，第一个超细水泥品牌是MC-500，它是波特兰水泥和粒化高炉矿渣以4:1的比例混合而成，当时还生产了一种更细的超细水泥MC-100，比表面积达1300m2/kg，它是由磨细高炉矿渣通过氢氧化钠碱激发而成，其尺寸大于7.8μm 的颗粒含量小于3%。 为了能将浆体灌入细微裂缝，1982年—1984年间，Shimoda和Clarke分别用超细水泥加固具有微细裂缝的岩土体，当时他们使用的超细水泥是日本奥罗达水泥联合公司生产的MC-500号水泥，粒径为l-15μm，浆液可注入到 3.75×10-4m/s的细砂层。 自超细水泥问世以后，各国都大量地用于加固及修补(缝)工程。美国的工程

沙河抽水蓄能电站机组进相运行试验

沙河抽水蓄能电站机组进相运行试验 张春波 （江苏沙河抽水蓄能发电有限公司，江苏溧阳213333) 摘要：沙河抽水蓄能电站两台机组励磁装置改造后，对其进相运行能力进行试验，通过试验，获得了机组进相运行数据，为电网下达机组进相运行定值提供了技术支持。关键词：发电机；进相；试验 中图分类号：TM 761 文献标识码：B 文章编号：1672-5387（2012）06-0062-03 收稿日期：2012-08-07 作者简介：张春波（1964-），男，工程师，从事抽水蓄能电站设备管理工作。 0前言 沙河抽水蓄能电站位于江苏省溧阳市境内天目湖畔，安装有两台单机容量为50M W 混流可逆式水泵/水轮机组，于2002年7月投产发电。电站主机设备由法国ALSTOM 公司引进，以一回220kV 输电线路接入江苏省电网，承担电网的调峰填谷任务以及事故备用、调相、黑启动等电力辅助服务功能。机组运行十年来，为江苏电网的安全稳定运行发挥了一定作用。但随着运行时间延长，励磁装置稳定性和可靠性出现逐年下降、故障率增高等问题。电站于2011年和2012年先后对两台机组进行励磁装置的改造工作，设备改造选用南瑞继保公司RCS-9400型微机励磁装置。改造后为校核发电机进相运行能力，2012年6月在江苏电网配合下分别进行了两台发电机进相运行能力试验（本文有关数据取自2号机试验过程）。 1进相原理与设备参数 1.1进相原理 在电力系统中，当负荷处于低谷时，系统所需要的无功容量将大为减少，过剩无功功率会使系统电压升高，当超过电网运行电压最高允许值时，将会给电网带来灾难性后果。因此，电网需要具备一定补偿过剩无功能力。同步发电机进相运行具有无功调节灵活、简便可行和经济性较高等特点，目前已广泛在电网中应用。 同步发电机进相运行是一种同步低励磁持续运行方式，在向电网输出一定有功功率的同时使发电机从系统中吸收一定无功功率，以有效解决电网低 谷运行期间的无功功率过剩问题。其中，由于水轮发电机组大多为凸极结构，散热效果好，各工况下功角均有较大的静稳裕度，进相能力较强，更适合电力系统作为无功功率调整的首选。1.2设备参数 电动/发电机参数 主变压器参数 2试验限制标准设定 2.1静态稳定限制 对于凸极式水轮发电机，交轴同步电抗不等于 第35卷第6期 水电站机电技术 Vol.35No.62012年12月 M echanical &Electrical Technique of Hydropower Station Dec.2012 62

混凝土裂缝原因与修复

一、裂缝的原因分析 由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因很多，水工建筑物产生裂缝主要有以下几种： 1、混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。 2、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。 3、在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。 4、当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩，因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。 5、混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。 6、在炎热的大风天气，混凝土表面水分蒸发较过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。 7、构件超载产生的裂缝，例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。 8、当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。 9、当钢筋混凝土处于不利环境中，例如：侵蚀性水，由于混凝土保护层厚度有限，特别是当混凝土密实性不良，环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈，生成氧化铁，氧化铁的体积比原来金属的体积大的多，铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压，使混凝土胀裂。而在施工过程中，我们最为常见的多是因温度而引起的裂缝。 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料，抗拉强度是抗压强度的1／10左右，短期加荷时的极限拉伸变形只有（0.6～1.0）×104，长期加荷时的极限位伸变形也只有（1.2～2.0）×104.由于原材料不均匀，水灰比不稳定，及运输和浇筑过程中的离析现象，在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度，往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。 二、裂缝的修补措施 国内外修补裂缝的方法很多，归纳起来主要有以下三大类： （一）开槽法修补裂缝 该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm，材料的配合比为：采用环氧树脂：聚硫橡胶：水泥：砂＝10：3：12.5：28.首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后，将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中，再用人工继续搅拌。最后

红石电站水轮机转轮叶片裂纹的分析及处理(正式)

编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 红石电站水轮机转轮叶片裂纹的分析及处理(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-3394-86 红石电站水轮机转轮叶片裂纹的分 析及处理(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1机组参数 白山发电厂位于吉林省桦甸市境内,是“一厂两坝三站”的大型水力发电厂,也是东北电网中最大的水电厂,在电网中担负调峰、调频和事故备用。该厂总装机容量1700ＭＷ,其中白山右岸电站900ＭＷ(3×300ＭＷ),白山左岸电站600ＭＷ(2×300ＭＷ),红石电站200ＭＷ(4×50ＭＷ)。红石电站发电机组为立轴半伞式,水轮机转轮叶片材质是ＺＧｏＣｒ13Ｎｉ4Ｍｏ,型号为ＺＤ190-ＬＨ-600。其参数为:最高水头256ｍ;最低水头228ｍ;额定转速1071ｒ/ｍｉｎ;额定功率5155ＭＷ;设计水头233ｍ;设计流量251ｍ3/ｓ;飞逸转速240ｒ/ｍｉｎ;吸出高度-4ｍ;最高效率91%;叶片安放角8°;叶片数5;水轮机转速上升率50%;蜗壳

抽水蓄能电站

抽水蓄能水电站 —21世纪海河流域特大城市经济发展的必由之路 一、海河流域概况 海河，是我国七大江河之一，她源于太行山，蜿蜒曲折东流，穿过美丽富饶的华北平原，在天津汇合注入渤海。海河流域跨8个省、直辖市、自治区，包括北京、天津两个特大城市和18个中等城市，总面积31.79万平方公里。流域内煤、石油等矿产资源丰富，工农业基础良好，特别是京、津、唐地区是技术、人才密集区，作为老牌的工业基地，战略地位十分重要。 二、抽水蓄能电站问题的提出 海河流域包括的首都北京是我国的政治、经济、文化、艺术中心，天津和唐山则是悠久的重要工业基地。因此，我们在大力重视水问题以保障人民生活的同时，更不能忘记要以同样甚至更多的目光去关注维持和促进工农业生产的电力资源。 改革开放以来，天津在党中央的正确领导下，全市各方面都取得了长足的进步。特别是“三步走”战略的提出和实施，给天津在21世纪的发展指明了方向。连续（）年以来，天津都以（）%的速度快速健康持续的发展，为天津迈进世界一流城市的行列奠定了坚实的基础。而“让夜晚亮起来”的号召，也让天津向美丽、和谐、温馨的城市特征迈进了一大步。

但是，与此同时，有很多实际问题也暴露在我们的面前。电力问题就是其中比较突出的一项。据统计，天津部分市区平均每天都发生停电现象。排除一小部分由于电路的改造和维修，其中一大部分是由于系统不能满足调峰填谷要求而被迫“让电”。停电的损失是巨大的，（纽约停电事例） 我们知道，电力系统的调峰电站可以为常规水电站、燃气轮机电站、柴油机电站、燃油或燃气电站、燃煤电站。 可是常规水电站只能调峰，不能填谷，而且在汛期弃水，造成水能资源的浪费，有供水灌溉任务的水电站还不能随意进行调峰。我国东、中部地区已建水电站的调节性能多数为日调节和径流式，也无法进行调峰。燃气轮机多数系进口设备，因此发电成本高，也不能频繁启动、旋转备用和调频。柴油机组虽然启动特性好，一般仅需几秒，即使是大功率柴油机，也可在15～40min 内进到全负荷，但是发电成本也较高。2000年夏，随着国际油价上涨，广东650万kW柴油发电机停止发电即是明证。燃油或燃气机组不能进行负荷控制，不能快速启动，不能调相，由于我国油气资源缺乏，也不提倡。 目前调峰大都依靠燃煤机组。然而燃煤机组从点火到满负荷运行需要较长时间：125MW机型为7h,200MW以上机组则为18h以上，启动时间太长。同时，调峰运行导致故障增多，发电煤耗上升，电厂用电率增加，检测期缩短，成本提高。目前采用燃煤机组调峰是一种不得已的办法。

未来水电工程建设抽水蓄能电站BIM项目

客户: 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司（简称：北京院）始建于1953年，是大型综合性勘测设计研究单位，现为中国电力建设集团有限公司（世界500强企业）的全资子企业。 北京院主要从事水电、水利、工民建、新能源、市政、路桥等领域的规划、测绘、勘察、设计、科研、咨询、监理、环保、水保、监测、岩土治理、工程总承包，投资以及文物保护工程勘察、设计、施工等业务。 北京院拥有工程勘察综合甲级，测绘甲级，电力、水利、水运、建筑等行业工程设计甲级，工程咨询甲级，工程造价咨询企业甲级，建设项目环境影响评价甲级，水文、水资源调查评价甲级，建设项目水资源论证甲级，水土保持方案编制甲级，地质灾害治理工程勘查、设计甲级，工程总承包甲级，水利电力、电力、市政、房屋建筑、人防等工程监理甲级，文物保护工程勘察设计甲级、施工一级等近20项国家甲级资质证书，具有对外经营资格证书、进出口资格证书，以及CMA计量证书。 北京院致力于科技创新平台建设和科技创新，获批设立国家水能风能研究中心北京分中心、北京市设计创新中心，并为北京市科学技术委员会、财政局、北京市国家税务局和地方税务局联合认定的高新技术企业；近三十年来，北京院先后获得230余项技术成果奖，其中国家级奖24项，省部级奖114项；获得专利59项，软件著作权21项，负责或参与编写了44项国家和行业规程规范和技术标准，在业界的影响力不断扩大。 未来，北京院将继续秉承“务实、创新、担当”的企业精神和“诚信卓越，合作共赢”的经营理念，服务国家能源和基础设施建设，促进人与自然和谐发展；以不断创新的技术和管理，竭诚为顾客提供更加优质的服务；以海纳百川的胸怀，凝聚一批优秀的精英人才，并为他们提供更加广阔的发展空间；以积极敏锐的眼光，不断把握机遇，推动企业转型升级、跨域式发展，稳步向“学习型、科技型、创新型”国际一流工程公司的目标迈进。 案例： 丰宁抽水蓄能电站项目 相关软件及解决方案： AutoCAD AutoCAD Civil 3D

水轮机转轮叶片裂纹的产生原因及解决措施 应尧

水轮机转轮叶片裂纹的产生原因及解决措施应尧 摘要：要想保证水利工程安全，应对可以影响其安全的因素进行分析。在水利 工程中水轮机的使用时间过长或是其它不利情况会导致其出现裂缝，从而阻碍水 轮机组的正常运行，甚至会导致安全事故的出现，给水利工程带来一定的经济损失。所以要想有效的解决水轮机裂缝问题应找出其中的原因并制定出防治裂缝的 方案，在此基础上提升水轮机转轮的工作效率与使用寿命。 关键词：水轮机；转轮叶片裂纹；产生原因；解决措施 1叶片裂纹产生原因 1.1受力分析 转浆式水轮机与混流式水轮机有一定的区别，混流式水轮机在进行叶片固定时，主要是由上冠与下环来进行固定的，所以没有办法根据水流与相关工作情况 进行调节，这样就需要做好工作流程运行设计工作，如果设计工作出现问题会出 现破坏、无撞击进口以及反向出口条件不佳的情况，会改变水流的方向与水流量，最终使水轮机叶片尾处以及微端水管内部会产生移动旋涡，移动旋涡轮流会出现 交变力，交变力的产生会对水轮机的叶片产生冲击并出现共振效应，强烈的振动 最终会造成叶片裂纹。 1.2工作超负荷 由于水电站工作强度相对较大，所以很多工作人员为了提升水轮机的工作效率，常常会超出工作范围，时间长了转轮机的承受时间会超出其本身的承载力， 这也给叶片带来一定的损伤，并导致安全隐患。在对水轮机进行设计时应对其所 处环境进行深刻的了解，由于地域不同水流情况也有所区别，叶片也会在水的应 力下产生变化，当叶片的最大受力点处于出水口与下环间的连接位置时，其受力 相对较弱，在压力长期作用下会导致叶片出现开裂的情况。由于水轮机在使用过 程中难免会因操作流程不符合标准而产生问题与损伤，焊接位置由于受到水流的 长期冲击会产生轻微的变形与气缝。在水轮机生产制作的过程中会因为一些操作 不精准而导致叶片受损，工作操作强度过高会导致叶片出现裂纹，再加之各部分 零件在连接时不精准，叶片会因水流冲击引起滑动，长时间后会因为其不稳定而 产生裂纹。 2解决水轮机转轮叶片裂缝的措施 2.1保证选型的准确性 水电站在选择水轮机型号时应与实际情况相结合，同时将导致叶片裂缝的原 因进行深入的分析，同时对吸出高度、额定转速以及额定处理等相关参数进行计算，在此基础上合理的选择机型。选择正确的机型可以有效的提升其使用寿命并 可以确保其运营的稳定性。此外，当在水压的作用下叶片所产生的振动频率与涡 列间产生共振，这样也会超出叶片的负荷导致裂纹。 2.2对设计进行进一步的优化 相关的设计单位在进行设计时，首先应对水轮机的整体运行效率进行综合性 的考虑；其次，应对压力没动现象进行考虑；第三，在保证水轮机刚度符合要求 的基础上对静强度要求进考量，以此来避免共振的产生；第四，可以适当的增加 叶片的厚度与叶片上冠与下环的焊接弧度，并尽可能的避免应力的集中，同时， 还应有效的避免共振区的出现，以此来避免叶片裂缝情况的发生。 2.3有效的控制水轮机的制造质量 在完成转轮组装后还应根据相关要求完成焊接工作，焊接工作结束后应对焊

混凝土路面裂缝修补方法

第一节：水泥混凝土路面缝的修补技术 一、接缝的修补技术： 说明： 接缝时水泥混凝土板块的薄弱部位，一旦填缝材料老化 坏损，要立即更换填缝料。否则冬季水泥混凝土板块收缩，填缝料与板块之间被拉开，形成空隙，雨雪水渗入路基，造成板块唧泥。此外，坚硬的石子落入缝内，夏天板块受热膨胀，石子容易将板边挤碎。 修补办法： 1、用小扁凿凿除旧填缝料，用钢丝刷清理缝壁，并用吸尘器等设备吸干净缝内尘灰。 2、接缝的下部填25mm-30m高的泡沫塑料嵌条。 3、用配制好的BUS柔性水泥嵌缝料（又称：BUS道路填缝料）进行 嵌填接缝，并压实、抹平即可。 二、0.5mm以下宽度的非扩展性表面裂缝的修补技术： 修补办法： 采用YJS-自动压力灌浆技术进行修复，可供选择的材料有： YJS-自动压力灌浆器、底座、堵头、连接头、软管、YJS-401灌浆树 脂、YJS-400封缝胶等。具体施工步骤如下： 第一步：基层处理，确定注入口。清理裂缝表面灰尘，确保干燥牢固，按照15-20Cm 间距标出注入口，尽量位于裂纹较宽、开口较通畅部位。第二步：粘贴底座，封闭裂

缝。采用YJS-400 封缝胶在预先标出的注入口上粘贴底座，并沿裂缝表面涂刮YJS-400封缝胶，宽度5cm确保封严。 第三步：配制树脂，连续注胶。按比例配制YJS-401 灌浆树脂，倒入软管中，把装有树脂的灌浆器旋紧与底座上，松开弹簧进行注胶。树脂不足，可反复补充，直至注满全部裂缝。 第四步：注胶完毕，拆除灌浆器及底座，基层复原。注胶完毕应立即拆下灌浆器，用酒精浸泡清洗。待树脂固化后可敲掉底座及堵头，必要时可用砂轮机对表面封缝胶进行打磨，恢复基层原状。 三、局部性较宽裂缝的修补技术： 修补办法： 采用扩缝灌浆法进行修补。施工步骤如下： 1、先顺着裂缝用冲击电钻将缝口扩宽成1.5cm的沟槽，槽深根据裂 缝深度确定，最大深度不得超过2/3 板厚。 2、用压缩空气吹除混凝土碎石屑，灌入选择的灌浆材料，振捣、压 实、抹平。推荐可选择的材料有：HGM高强无收缩灌浆料、HGM100 无收缩环氧灌浆料、HGM抢修料、HGM一次座浆料、HGM轨道胶泥、H GM-80自流平砂浆与HGM-80!流平增强剂、RC聚合物加固砂浆、EC M环氧修补砂浆等。 四、表面龟裂的修补技术： 修补办法： 1 、对于表面裂缝较多及表面龟裂，可把裂缝集中区划为一个施工面。

抽水蓄能电站的发展趋势

抽水蓄能电站的探讨 导读：抽水蓄能电站财务内部控制体系研究，抽水蓄能电站调速器的原理及应用，抽水蓄能电站电气主接线设计浅析，抽水蓄能电站岩锚梁开挖及锚杆施工技术，抽水蓄能电站中的应用，抽水蓄能电站的发展前景，抽水蓄能电站的发展趋势，抽水蓄能电站的效益及作用。 中国学术期刊文辑（2013）

目录 一、理论篇 分析抽水蓄能电站电气设备发热量确定 1 丰宁抽水蓄能电站开工建设本刊 2 丰宁抽水蓄能电站开工建设本刊编辑部 3 佛子岭抽水蓄能电站地下厂房围岩分类 4 复杂料源条件下仙游抽水蓄能电站下水库堆石坝填筑技术 8 高水头抽水蓄能电站机组冷却水系统压力振荡 11 高压帷幕灌浆在喀斯特地区抽水蓄能电站中的应用 15 高压压水试验在呼和浩特抽水蓄能电站中的应用 18 高压压水试验在呼和浩特抽水蓄能电站中的应用周敏 23 广东清远抽水蓄能电站地下厂房岩体结构面直剪试验 28 广东清远抽水蓄能电站水环境保护设计 32 广东阳江抽水蓄能电站征地移民生产安置方案研究 38 国电南自成功进入抽水蓄能电站市场 40 二、发展篇 国家重点工程清远抽水蓄能电站年底开始蓄水本刊 41 含混合式抽水蓄能电站的梯级水电站群调度规则建模方法 42 河南国网宝泉抽水蓄能电站下水库浆砌石重力坝三维有限元分析 52 呼和浩特抽水蓄能电站下水库拦河坝固结灌浆试验分析金良智 1 55 呼和浩特抽水蓄能电站下水库拦河坝固结灌浆试验分析金良智 58 惠州抽水蓄能电站黏土心墙坝黏土碾压试验研究 61 惠州抽水蓄能电站球阀动水关闭试验研究 64 江苏溧阳抽水蓄能电站大坝填筑质量分析 68 江苏沙河抽水蓄能电站厂用电监控系统改造 72 溧阳抽水蓄能电站水泵水轮机模型验收试验 74 溧阳抽水蓄能电站通风洞塌方的处理 77 蒲石河抽水蓄能电站地下厂房围岩地质条件分析 80 蒲石河抽水蓄能电站发电电动机推力轴承设计 83 浅谈深圳抽水蓄能电站交通洞明挖边坡土钉墙支护技术 88 清远抽水蓄能电站地下厂房岩体变形试验研究 89 世界上首座海水抽水蓄能电站上库的设计与施工 93 桐柏抽水蓄能电站座环蜗壳的安装 100 西龙池抽水蓄能电站直流系统浅析高敏 105 仙居抽水蓄能电站上下库连接公路施工布置规划 107 响水涧抽水蓄能电站水泵水轮机洛桑模型验收试验 110 响水涧抽水蓄能电站水淹厂房应急排险施工 115 宜兴抽水蓄能电站水泵水轮机主要结构特点和调试结果严丽 117 宜兴抽水蓄能电站尾水洞裂缝处理 121

水轮机转轮叶片的制造

水轮机转轮叶片的制造 2007年06月22日星期五10:05 雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术摘要：转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件，也是最难加工的零件，目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。多轴联动数控加工编程则是实现其高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮机叶片五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。通过对这些技术的链接和研究，开发实现了大型叶片的多轴联动加工。 关键词：数控编程 引言 水轮机是水力发电的原动机，水轮机转轮叶片的制造，转轮的优劣，对水电站机组的安全、可靠性、经济性运行有着巨大的影响。水轮机转轮叶片是非常复杂的雕塑面体。在大中型机组制造工艺上，长期以来采用的“砂型铸造———砂轮铲磨——立体样板检测—的制造工艺，不能有效地保证叶片型面的准确性和制造质量。目前采用五轴联动数控加工技术是当今机械加工中的尖端高技术。大型复杂曲面零件的数控加工编程则是实现其数字化制造的最重要的技术基础，其数控编程技术是一个数字化仿真评价及优化过程。其关键技术包括：复杂形状零件的三维造型及定位，五轴联动刀位轨迹规划和计算，加工雕塑曲面体的刀轴控制技术，切削仿真及干涉检验，以及后处理技术等。大型复杂曲面的多轴联动数控编程技术使雕塑曲面体转轮叶片的多轴数控加工成为可能，这将大大推动我国水轮机行业的发展和进步，为我国水电设备制造业向着先进制造技术发展奠定基础。 " 大型混流式水轮机叶片的多轴数控加工编程过程大型复杂曲面零件的五轴联动数控编程比普通零件编程要复杂得多，针对混流式叶片体积大并且型面曲率变化大的特点，通过分析加工要求进行工艺设计，确定加工方案，选择合适的机床、刀具、夹具，确定合理的走刀路线及切削用量等；建立叶片的几何模型、计算加工过程中的刀具相对于叶片的运动轨迹，然后进行叶片的切削仿真以及机床的运动仿真，反复修改加工参数、刀具参数和刀轴控制方案，直到仿真结果确无干涉碰撞发生，则按照机床数控系统可接受的程序格式进行后处理，生成叶片加工程序。其具体编程过程如图-所示。 图-大型混流式叶片的五轴联动数控加工编程流程!"! 混流式水轮机叶片的三维几何建模混流式叶片这一复杂雕塑曲面体由正面、背面、与上冠相接的带状回转面、与下环相接的带状回转面，大可编写一个.*/0程序读入这些三维坐标点，然后采用双三次多补片曲面片通过自由形式特征的通过曲线的方法进行曲面造型，如 %图1所示。叶片的毛坯形状可从设计数据点进行偏置计算处理，或者从三维测量得到的点云集方式确定对叶片的各个曲面分别进行"234$曲面造型，并缝合成实体。 叶片加工工艺规划： 加工方案和加工参数的选择决定着数控加工的效率和质量。我们根据要加工叶片的结构和特点可选择大型龙门移动式五坐标数控铣镗床，根据三点定位原理经大量的研究分析，决定在加工背面是采用通用的带球形的可调支撑，配以叶片焊接的定位销对叶片定位，在叶片上焊接必要的工艺块，采用一些通用的拉紧装置来装夹。加工正面时，采用在加工背面时配合铣出的和背面型面完全一致的胎具，将叶片背面放入胎具，利用焊接的工艺块进行调整找正，仍然采用通用的拉压装置进行装夹。由于叶片由多张曲面组合而成，为了解决加工过程中的碰撞问题，我们采用沿流线走刀，对于叶片的正背面进行分区域加工，根据曲面各处曲率的不同采用不同直径的刀具、不同的刀轴控制方式来加工。对每个面一般分多次粗铣和一次精铣。在机床与工件和夹具不碰撞和不干涉情况下，尽量采用大直径曲面面铣刀，以提高加工效率。叶片正背面我们选用刀具直径!-56曲面面铣刀粗铣、!-16曲面面铣刀精铣，

这么完整的混凝土裂缝修补方案,必须一看

这么完整的混凝土裂缝修补方案,必须一看 第一节参考资料 《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2013); 《工程结构加固材料应用安全性鉴定规范》(GB50728-2011); 《建筑现场临时用电安全技术规程》(JGJ46-2005); 《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80-91); 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001); 第二节裂缝产生原因 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。 微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。 根据裂缝的类型不同，修补所采用的材料与方法也不相同。按照裂缝的 现状可分为静止裂缝、活动裂缝和正在发展的裂缝。 第三节主要施工方法 一、施工分类 对于塑性裂缝和干缩裂缝只要确认其宽度超过0.1mm，裂缝深度尚未达到保护层深度，并且裂缝已经处于静止状态，为确保建筑物的安全性能和使用年限的耐久性，就必须进行修补恢复，其修复方法可采用表面封闭法。 对于塑性裂缝和干缩裂缝的活性裂缝，可待其基本稳定后再进行处理或裂缝处理后采取补强加固措施，使用压力注胶法限制其裂缝的开展。

对于温度裂缝的修复，因温度裂缝一般宽度较大，且以周期性活动裂缝居多，可采用粘度低、粘结性好、弹性模量较小且柔性较好的结构胶灌注，然后根据构件内力计算，对构件进行外部粘贴纤维法加固。 二、施工工艺 ①表面封闭法操作步骤如下： 1、使用钢丝刷或角磨机配金刚石角磨片打磨裂缝四周不小于20mm 的范围，目的是清除混凝土表面炭化部分和污染物，打磨深度为1~3mm。 2、用脱脂棉丝蘸丙酮或酒精擦洗打磨过的区域，以去除混凝土粉末和灰尘。 3、调配环氧石英砂浆，要求石英砂干燥且粒径大于0.1mm 的颗粒不超过总重的50%;环氧树脂和固化剂的比例按固化剂的使用要求;石英砂的掺加数量根据和易性调配。 4、在裂缝周边打磨区域表面涂刷一层环氧浆液，以利于后抹材料与混凝土的结合。 5、用专用抹压工具将调配好的环氧砂浆抹压于裂缝表面，待砂浆固化后即可进行装饰工作及后序施工。对于塑性裂缝和干缩裂缝，如果确认其宽度超过0.1mm 或更大，裂缝深度已经达到或超过保护层深度，并且裂缝已经处于静止状态，其修复方法可采用表面凿槽法，操作步骤如下： (1) 使用电锤或钢钎沿裂缝走向在混凝土表面凿槽，槽宽和槽深根据裂缝深度和有利于封缝来确定，一般槽深大于等于裂缝深度，槽宽不小于20mm 为宜。凿槽时注意应先沿裂缝打开，再向两侧加宽。 (2) 使用钢丝刷或角磨机配金刚石角磨片打磨裂缝两边不小于20mm 的范围，目的是清除混凝土表面炭化部分和污染物，打磨深度为1~3mm。 (3) 用吹风机吹净沟槽内外的浮灰尘，再用脱脂棉丝蘸丙酮或酒精擦洗沟槽的内表面和周遍打磨过的区域，以彻底去除沟槽内外的混凝土粉末和灰尘。

沙河蓄能电站简介

沙河蓄能电站简介 沙河抽水蓄能电站位于江苏省溧阳市天目湖镇境内，距溧阳市区18km，距常州103km。电站所处位置交通便利，地形、地质条件较好，水源有保证，开发条件优越。电站装机容量100MW，按日调节运行。电站以一回220kV输电线路接入江苏省电网溧阳变电站，承担常州和溧阳市的调峰、填谷任务。年发电量1.82亿kW·h，年抽水电量2.44亿kW·h。 沙河蓄能电站枢纽由上水库、输水系统、尾水渠、厂房和变电站等工程组成，下水库为已建成的沙河水库上水库位于沙河水库东侧龙NFDA3沟源荒田冲处，由主坝、东副坝和库周山岭围成。库周主要由侏罗系上统灰白色熔结凝灰岩组成，岩性致密，岸坡整体稳定。上水库集水面积0.145km2，正常蓄水位136.00m，设计洪水位(P＝1%)136.34m，校核洪水位(P＝0.5%)136.38m，正常发电消落水位120.00m，死水位116.00m。上水库总库容为244.97万m3，其中有效库容为230.20万m3。主坝和东副坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高分别为47m 和30m，坝顶长度分别为528.71m和234.10m。主坝上游边坡1∶1.4，下游边坡为1∶1.3～1∶1.4，每隔20m高设宽2m的马道。东副坝上、下游边坡均为1∶1.3，为保证下游边坡的稳定，在坡脚设置了高8m的混凝土挡墙。筑坝材料采用库盆和输水洞开挖料。主坝、东副坝和北库岸部分地段基岩的地下水位和相对不透水层低于水库正常蓄水位，按常规进行了帷幕灌浆防渗处理。上水库有宽约2m的F6、F8断层以及其他若干条小断层穿越主、副坝趾板和库岸，对这些的断层采取以垂直防渗为主的断层处理。由于北库岸垭口地势较低，对在路面以下较厚的强风化带采用混凝土截水墙防渗。 输水系统沿水竹沟山和龙兴亭山脊由东向西布置，由上进、出水口、引水隧洞上平段、上游事故检修闸门井、竖井、引水隧洞下平段、尾水隧洞、下游事故检修闸门井、下进、出水口等组成。上、下进出水口均采用侧式布置。上游输水采用一洞两机联合供水方式，引水隧洞采用钢筋混凝土衬砌，内径 6.5m，长574.11m；下平段靠厂房竖井上游采用了钢衬，主管长56.78m，内径5.0m，两条支管内径3.4～2.8m，每条长24.22～27.81m，岔管为对称Y形内加强月牙肋形式。尾水隧洞采用单洞单机布置，采用钢筋混凝土衬砌，内径为 4.8m。电站运行最大水头121m，输水道平均长度约890m，引水道和尾水道均不设调压室。上、下游设置了拦污栅和事故检修闸门，上游4孔拦污栅不设固定启闭机，下游6孔拦污栅采用单向门机起吊，上游的1扇闸门、下游的2扇闸门均采用固定式卷扬机启闭。 下水库为已运行30多年的大(2)型沙河水库。本电站下水库正常蓄水位19.00m，设计洪水位(P=1%)21.23m，校核洪水位(P＝0.5%)21.64m，死水位13.00m。尾水渠是连接下水库的通道，长459m，采用对称梯形断面，底宽50m，深12.5m，边坡1∶2。渠底和边坡采用浆砌块石保护。在下进、出水口下游95m 处，横跨尾水渠设置了拦鱼设施，防止下水库的鱼进入输水道。 厂房位于龙兴亭山坡西侧，采用一井两机的竖井半地下式布置。厂房竖井内径为29m，井周采用1m厚的混凝土衬砌，井深42.3m。井筒内安装2台50MW 的单级可逆式水泵水轮机和发电电动机组，分发电电动机层、中间层、水泵水轮机层，下游侧的副厂房有7层。地面主厂房长51m，宽23.40m，高21.3m，安装1台125/50t的桥机；下游侧地面副厂房共4层，长51m，宽10.1m，高18.0m，中控室设在顶层。厂房下游布置有220kV开敞式变电站，长81m，宽57.5m；紧

混流式水轮机转轮裂纹原因分析及预防措施

混流式水轮机转轮裂纹原因分析及预防措施 混流式水轮机转轮裂纹原因分析及预防措施 水轮机转轮，尤其是中、高比速混流式水轮机转轮中的裂纹现象，在世界各地普遍存在。国外的例子有埃及的阿斯旺高坝、美国的大古力700 MW机，俄罗斯的布拉茨克等。国内有岩滩、李家峡、小浪底、五强溪、二滩等大型水电站，在投运后水轮机转轮都不同程度的出现了裂纹。转轮裂纹严重影响电站的安全运行和经济效益，引起人们的极大关注。 1转轮裂纹的产生原因 转轮为什么会产生裂纹，人们对此做过许多研究，不时地提出一些假设。笔者把转轮裂纹分为规律性裂纹和非规律性裂纹两类。规律性裂纹是指不同叶片上的裂纹具有大体一致的规律，所有叶片都开裂，裂纹的部位和走向也大致相同。非规律性裂纹或者只在个别叶片上发生，或者不同叶片上裂纹的部位、走向和其他特征各不相同。其产生的一般原因分述如下。 1.1规律性裂纹 失效分析结果表明-绝大多数规律性裂纹是疲劳裂纹，断口呈现明显的贝壳纹。叶片疲劳来源于作用其上的交变载荷，而交变载荷又由转轮的水力自激振动引发，这可能是卡门涡列、水力弹性振动或水压力脉动所诱发。 1.1.1卡门涡列 (1)黄坛口水电站1958年投运的4台HL310-LJ-230水轮机，运行不久转轮叶片出水边根部即发生总计67条裂纹。后来查明，在某些水头下，当机组出力在5～8 MW时，叶片出水边卡门涡列频率与叶片自振频率耦合而引起共振，动应力急剧增加，使叶片疲劳开裂。采取修整叶片出水边厚度和形状，提高卡门涡列频率，避开了共振，转轮安全运行多年，再没有发生问题。(2)小浪底水电站水头范围68～141 m,额定出力306 MW。水轮机转轮上冠和下环为13.5不锈钢铸件，叶片由13.5不锈钢热模压后数控加工，再用309 L奥氏体不锈钢焊丝焊成整体。由于是异种钢焊接，转轮焊后不进行消除应力处理。为适应电站水头变幅大和多泥沙的运行条件，水轮机供应商采取了低比转速，小的出口直径(D 2／D 1＝0.88),较大的导叶相对高度(b 0／D 1＝ 0.236),肥大的叶片头部，较厚的叶片出水边(δ=38 mm),喷涂碳化钨和设置筒形阀等技术措施。结果在机组停机过程中，当导叶全关后，由于叶片出水边太厚，转轮中再循环水流所感生的卡门涡与叶片一、二阶弯曲自振频率耦合发生共振，引起巨大动应力并伴生异常声响。在机组大负荷工况下，叶片后的卡门涡列与叶片高阶(五阶)自振频率耦合而引发水轮机固定部件的振动和噪音，