수력발전소 가이드 베인 저개도율 운전에 따른 가이드 베인 베어링 부슁의 마모 가속효과 평가

국문 초록 (Abstract)

가이드 베인은 수력발전소 수차에 공급되는 물량을 제어하는 핵심적인 역할을 수행한다. 가이드 베인의 스템들은 베어링 부슁을 통해 헤드 커버내 구멍들과 접촉된다. 수력발전소의 가이드 베인 베어링 부슁에 발생하는 마모와 관련하여 많은 정비 사례들이 보고되고 있다. 수력발전소의 중요기능인 주파수 조정, 급전 등과 같은 부수적 서비스는 가이드 베인을 작게 열고 운전하는 저개도율 운전을 반복적으로 수행하게 한다. 이러한 저개도율 운전은 가이드 베인 베어링 부슁의 마모율을 증가시키는 것으로 경험적으로 알려져 있다. 그러나, 이러한 주제에 대한 어떠한 연구도 수행된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 수력발전소의 가이드 베인 저개도율 운전이 가이드 베인 베어링 부슁의 마모를 가속시키는 효과를 유한요소 유동/응력 해석 및 상대적인 마모 평가를 통해 정량적으로 평가한다. 평가 결과, 가이드 베인 개도율이 작을수록 베어링 부슁 표면에 작용하는 접촉압력이 크게 발생하여 상대적으로 마모량이 증가함을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Guide vane plays a key role to control water flow rate which is supplied to a turbine of hydropower plant. Stems of the guide vanes make contact with holes in head cover via bearing bushing. It has been reported that there are lots of the maintenance histories related to wear occurred on the guide vane bearing bushings in hydropower plants. The ancillary service such as frequency control and black start, which is important function of the hydropower plant, gives rise to cyclic low opening operation of the guide vanes. It is empirically well known that this low opening operation increases the wear rate of the guide vane bearing bushing. But, no study about this topic has performed yet. Therefore, in this study, acceleration effect of the low opening operation on the wear of the guide vane bearing bushing is quantitively assessed via finite element flow analysis, finite element stress analysis, and relative wear evaluation. As a result of the assessment, low opening of the guide vanes results in increase of the relative wear quantity due to generation of high contact pressure on the bearing bushing surfaces.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 본론
• 3. 결론
• 참고문헌