一种泵旋向水力启动可逆水轮机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种泵旋向水力启动可逆水轮机，包括环管、伸缩节、顶盖、主轴、座环、导水机构、尾水管和转轮座环内设有座环主通道和座环副通道，顶盖上设有过流通道，座环副通道与顶盖的过流通道之间设有筒阀和筒阀操作装置，转轮上设有转轮主通道和转轮副通道，转轮的副通道与顶盖的过流通道相对应，转轮副通道内侧开口与尾水管相通，座环外侧与蜗壳相通，座环主通道内侧连通导水机构的主通道，导水机构主通道区域布置有活动导叶，导水机构主通道内侧与转轮主通道外缘开口对应，转轮主通道内侧开口连通尾水管，主轴与转轮连接传递扭矩。本实用新型专利技术泵旋向启动不对电网造成冲击、不产生谐波源、操作简单，不额外占用空间，无易损部件安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水轮机，尤其涉及一种泵旋向水力启动可逆水轮机。
技术介绍
目前中大型混流式可逆水轮发电机组，泵旋向工况直接由电网给电动机供电的启动方式会对电网造成很大的冲击，通常均需要将机组转动起来至同步转速，然后同期并网。这需要昂贵的启动设备、复杂的操作程序、且附加设备占用空间也比较大，如普遍采用的变频器启动、背靠背启动方式。变频器使用时会产生谐波，成为电网系统的谐波源，同时造成厂用电系统电压畸形；背靠背启动需要专用的励磁设备和专用的启动母线及开关设备以及另外的发电机组，启动过程操作复杂且电站的最后一台机组无法启动，还需要其他启动设备。由于启动设备构成复杂，因而发生故障的风险也比较高，操作复杂人工失误风险也会增加。
技术实现思路
为了克服目前中大型可逆机组泵旋向工况启动操作复杂、设备昂贵等缺点，本专利技术提供了一种能够适应泵旋向工况快速启动的可逆水轮机，机组利用水能启动，通过操作筒阀控制进入机组的水流量，调整机组转速，达到同步转速时同期并网，进入泵工况运行，操作简单迅速，对电网系统无冲击、无谐波影响，不需要单独增加设备空间，节约投资同时降低了启动失败的风险。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种泵旋向水力启动可逆水轮机，包括环管、伸缩节、顶盖、主轴、座环、导水机构、尾水管和转轮，所述座环内设有座环主通道和座环副通道，所述顶盖上设有配合座环副通道的过流通道，所述座环副通道与顶盖的过流通道之间设有筒阀和操作筒阀的筒阀操作装置，所述转轮上设有转轮主通道和转轮副通道，所述转轮的副通道与顶盖的过流通道相对应，转轮副通道内侧开口与尾水管相通，座环为整个水轮机的安装基础，座环外侧与蜗壳相通，座环主通道内侧连通导水机构的主通道，导水机构的主通道区域布置有活动导叶，导水机构主通道内侧与转轮主通道外缘开口对应，转轮主通道内侧开口连通尾水管，所述主轴与转轮连接传递扭矩。优选地，所述顶盖上安装有用于支撑主轴的水导轴承，所述主轴上设有防止流道水通过顶盖与主轴之间泄漏的主轴密封，所述主轴密封位于水导轴承下方。优选地，所述转轮包括转轮本体和安装主轴的轴孔，所述转轮本体包括上冠、主叶片、中间环、副叶片和下环，所述副叶片连接于上冠和中间环之间，所述主叶片连接于中间环与下环之间，所述上冠、副叶片和中间环之间构成转轮副通道，所述中间环、主叶片和下环之间构成转轮主通道，所述副叶片与主叶片安装方向相反。优选地，所述上冠上侧设有转轮上止漏环，所述下环下侧设有转轮下止漏环。优选地，所述顶盖上设有上固定止漏环，所述上固定止漏环与转轮的上止漏环相对应，所述座环上设有下固定止漏环，所述下固定止漏环与转轮的下止漏环对应。优选地，所述上冠上侧中部设有配合轴孔的连接法兰。优选地，多个伸缩节沿圆周方向均匀布置。本技术与普通混流可逆水轮机相比，座环具有三个环板和主副两个通道；顶盖具有与座环副通道对应的过流通道，增加了一个筒阀及其操作装置；转轮具有主副两个通道。本技术的可逆水轮机，当需要泵旋向启动时，将机组导叶处于关闭状态，打开筒阀，压力水由蜗壳通过座环副通道，经过顶盖过流通道，然后均匀进入转轮副通道，水流于转轮副通道叶片上做功后进入尾水管，由尾水管排到下游，转轮在该水流作用下向机组泵旋向转动，继续开启筒阀机组转速上升，直至达到同步转速，电动机并网，关闭筒阀，机组泵旋向启动完成，此时机组可以打开导叶进入泵工况；或通入压缩空气压水进入泵旋向调相运行。本技术的有益效果是，可逆机组泵旋向启动不对电网造成冲击、不产生谐波源、操作简单，不额外占用空间，无易损部件安全可靠。机组水轮机工况甩负荷时，迅速开启筒阀，利用副叶片的泵作用，可以防止机组发生飞逸。附图说明图1为本技术泵旋向水力启动可逆水轮机示意图；图2为本技术中转轮的结构示意图；图1中：1.转轮，2.尾水管，3.筒阀，4.筒阀操作装置，5.顶盖，6.上固定止漏环，7.主轴密封，8.水导轴承，9.主轴，10.蜗壳，11座环，12.活动导叶，13.下固定止漏环，14.上冠，15.副叶片，16.中间环，17.主叶片，18.下环，19.转轮上止漏环，20.转轮下止漏环，21.连接法兰，22.轴孔，A.转轮主通道，B.转轮副通道，C.过流通道，D.座环副通道，E.导流机构主通道，F.座环主通道。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细的说明，但并不是对本技术保护范围的限制。如图1所示，一种泵旋向水力启动可逆水轮机，包括转轮1、尾水管2、筒阀3、筒阀操作装置4、顶盖5、上固定止漏环6、主轴密封7、水导轴承8、主轴9、蜗壳10、座环11、活动导叶12、下固定止漏环13。筒阀3设置在座环副通道D与顶盖5的过流通道C之间，筒阀3由筒阀操作装置3操作，转轮副通道B与顶盖5的过流通道C相对应，转轮副通道B内侧开口与尾水管2相通，图中箭头示泵旋向启动时水流路线。座环11为整个水轮机的安装基础，座环11外侧与蜗壳10相通，座环主通道F内侧连通导水机构主通道E，导水机构主通道E区域布置有活动导叶12，导水机构主通道E内侧与转轮主通道A外缘开口对应，转轮主通道A内侧开口连通尾水管2。上固定止漏环6固定在顶盖5上，与转轮上止漏环19相对应，下固定止漏环13固定在座环上与转轮下止漏环20对应，主轴9与转轮1连接传递扭矩，水导轴承8安装在顶盖5上支撑主轴9，主轴密封7位于水导轴承8下方，防止流道水通过顶盖5与主轴9之间泄漏。可逆水轮机泵旋向启动时，机组活动导叶12处于关闭状态，切断座环主通道F、导水机构主通道E、转轮主通道A组成的水流主通道，利用筒阀操作装置4开启筒阀3，水流沿图中箭头路线流动，由蜗壳10、流经座环副通道D、顶盖5的过流通道C、转轮副通道B和尾水管14，流向电站下游，水流经过转轮副通道B时与其叶片作用使转轮1向泵旋向转动，从而带动主轴9以及整个机组转动部分，通过筒阀操作装置4可以加大或减小筒阀3的开度，进而增加或减小过流量，从而使机组转速上升或下降，当机组达到同步转速时电动机就可以同期并网。电动机并网后通过筒阀操作装置4关闭筒阀3，机组在电动机驱动下做泵旋向同步转动，此时打开活动导叶12机组就进入泵工况；保持活动导叶12关闭机组通入压缩空气完成机组压水，机组即可进入泵旋向调相运行。本技术的有益效果是，可逆机组泵旋向启动不对电网造成冲击、不产生谐波源、操作简单，不额外占用空间，无易损部件安全可靠。机组水轮机工况甩负荷时，迅速开启筒阀，利用副叶片的泵作用，可以防止机组发生飞逸。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵旋向水力启动可逆水轮机，包括环管、伸缩节、顶盖、主轴、座环、导水机构主通道、尾水管和转轮，其特征在于：所述座环内设有座环主通道和座环副通道，所述顶盖上设有配合座环副通道的过流通道，所述座环副通道与顶盖的过流通道之间设有筒阀和操作筒阀的筒阀操作装置，所述转轮上设有转轮主通道和转轮副通道，所述转轮的副通道与顶盖的过流通道相对应，转轮副通道内侧开口与尾水管相通，座环为整个水轮机的安装基础，座环外侧与蜗壳相通，座环主通道内侧连通导水机构主通道，导水机构主通道区域布置有活动导叶，导水机构主通道内侧与转轮主通道外缘开口对应，转轮主通道内侧开口连通尾水管，所述主轴与转轮连接传递扭矩。

【技术特征摘要】
1.一种泵旋向水力启动可逆水轮机，包括环管、伸缩节、顶盖、主轴、座环、导水机构主通道、尾水管和转轮，其特征在于：所述座环内设有座环主通道和座环副通道，所述顶盖上设有配合座环副通道的过流通道，所述座环副通道与顶盖的过流通道之间设有筒阀和操作筒阀的筒阀操作装置，所述转轮上设有转轮主通道和转轮副通道，所述转轮的副通道与顶盖的过流通道相对应，转轮副通道内侧开口与尾水管相通，座环为整个水轮机的安装基础，座环外侧与蜗壳相通，座环主通道内侧连通导水机构主通道，导水机构主通道区域布置有活动导叶，导水机构主通道内侧与转轮主通道外缘开口对应，转轮主通道内侧开口连通尾水管，所述主轴与转轮连接传递扭矩。2.根据权利要求1所述的一种泵旋向水力启动可逆水轮机，其特征在于：所述顶盖上安装有用于支撑主轴的水导轴承，所述主轴上设有防止流道水通过顶盖与主轴之间泄漏的主轴密封，所述主轴密封位于水导轴承下方。3.根据权利要求1所述的一种泵旋向水力启动可逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆大，
申请(专利权)人：浙江富春江水电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33