固定导叶卡门涡与叶道涡研究.pdf

固定导叶卡门涡与叶道涡 李启章李志民 (中国水利水电科学研究院，北京100038) 【摘要】本文以岩滩电站水轮发电机组高负荷区振动原因分析为基础，说明作者对固定导叶卡门涡和叶道涡的 认识和它们与岩滩机组高负荷振动的关系，讨论卡门涡频率计算中的一些问题，提出叶道涡不会引起原型机组 强烈振动的结论。 【关键词】水轮机卡门涡叶道涡振动压力脉动 1电站和机组概况 问题是由岩滩电站机组的高负荷区振动引起的，所以在讨论固定导叶卡门涡和叶道涡之前，首先还需 要介绍岩滩电站的概况，特别是机组的振动情况。 1．1电站和机组概况 岩滩电站位于广西壮族自治区大化县境内红水河中游。电站装有HLA296一LJ一800型混流式水轮发电 片13枚，导叶24枚，固定导叶12枚。 莹 言 一 趔 运 彗 誉 誓 警 骧 鬃 赠 鳕 图1机组振动在200MW以上比较强烈 1．2 机组振动情况及相关数据 运行中发现，机组除在中、低负荷运行时振动、噪声比较大外，在2／3以上负荷区还有一个更强的振 动区，如图1和图2所示，这就是本文中所说的高负荷振动区。在这个振动区，除机组振动比较强烈外， 厂房和水工建筑物也出现强烈的振动(见图4)。 现场试验证实，高负荷区振动是由导叶与转轮进口之间 的强烈压力脉动所引起的。实测最大压力脉动幅值高达 301．6kPa，为试验水头的48．6％。谱分析结果表明，导叶后导 压力脉动有两个优势频带：一个是20～40Hz，另一个是50．垂 75Hz，引起高负荷振动的是前一个频带，我们称之为中频压蠢 力脉动，它随负荷变化的趋势示于图2，瀑布图示于图3。 从图3上可以看出导叶后压力脉动频率及其随负荷的变化。 图4所示的厂房振动瀑布图与导叶后压力脉动瀑布图 (见图3)十分相似，表明厂房在20一40Hz频率范围内也发 图2中频压力脉动随负荷的变化 277 第一届水力发电技术国际会议论文集(第二卷) 生了共振，并表明它是由导叶后压力脉动所引起的。 从一 “． 出力 L—，‘—、一—J^L^J批 ．J＼ L—．．^．^一一． 一．L^Jfh 一．．一—．，L一 L．．-^Ik^_．。～．一 -—一．^ L一．一-r■h^． ^．-Ⅳ、_- 一 J一^，、．—～ ～．．．A扒一．u．^^．一． 一以^ 一1^№．．，I“。一 ，^八 ．．肌． 人 一．．．． —J．—』’、．一I 图3导叶后压力脉动瀑布图 图4厂房振动瀑布图 以看出，高负荷振动区对应的负荷(开度、