安哥拉洛馬烏水電站引水系統(tǒng)小波動過渡過程和穩(wěn)定性分析

蓋孜水電站采用接上游電站尾水"清水不下河"的布置方式,在系統(tǒng)中承擔(dān)與上一級電站同步調(diào)峰任務(wù),該引水系統(tǒng)具有高水頭、長距離及非恒定流的特點。本文通過不同控制工況下的水力過渡過程對機組關(guān)閉規(guī)律進行比較計算,確定出機組最短關(guān)閉時間為13s。小波動過渡過程計算分析系統(tǒng)的小波動過程總是穩(wěn)定。水力干擾計算采用頻率調(diào)節(jié)運行時,正常運行的機組軸力矩發(fā)生水力干擾,但未超過控制標(biāo)準(zhǔn)。分析結(jié)果可為引水系統(tǒng)布置、機組參數(shù)選取等提供設(shè)計依據(jù)。

對洪家渡水電站引水系統(tǒng)在設(shè)置尾水調(diào)壓室和取消尾水調(diào)壓室兩種情況下的過渡過程進行了計算研究.計算表明,通過考慮機組特性、優(yōu)化機組導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律及合理整定調(diào)速器參數(shù),該水電站取消尾水調(diào)壓室的方案是可行的,其各設(shè)計參數(shù)控制值基本上能滿足設(shè)計要求.計算成果已作為該電站設(shè)計方案比較的依據(jù)之一

波夏河水電站水力過渡過程穩(wěn)定性分析

根據(jù)某電站上下游特征水位、機組參數(shù)和特征水頭等資料,合理的確定出大波動過渡過程的計算工況。通過對各工況進行的詳細計算和分析,結(jié)果證明蝸殼最大壓力升高值、機組轉(zhuǎn)速最大升高值和轉(zhuǎn)輪出口最低壓力值的發(fā)生工況及各工況數(shù)值滿足有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求,從而為水電站的啟動調(diào)試和運行提供了依據(jù)。圖1幅,表1個。

為了減小水電站輸水系統(tǒng)過渡過程中產(chǎn)生的水錘壓力,常常會在輸水系統(tǒng)中設(shè)置調(diào)壓室。通過基于不考慮水體彈性的理論推導(dǎo)以及考慮水體彈性的數(shù)值模擬,對無調(diào)壓室及有調(diào)壓室兩種方案下輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程進行比較分析,以便較為全面地對設(shè)置調(diào)壓室或不設(shè)置調(diào)壓室是否會對水電站輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程產(chǎn)生影響展開研究。研究結(jié)果表明:在相同布置條件下,無調(diào)壓室及有調(diào)壓室兩種方案的輸水系統(tǒng)的小波動過渡過程均是穩(wěn)定的；設(shè)置有調(diào)壓室的輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程要優(yōu)于未設(shè)置調(diào)壓室的輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程。從研究結(jié)果來看,設(shè)置調(diào)壓室對水電站輸水系統(tǒng)的小波動過渡過程具有改善作用。

為了確保某電站機組甩負荷的安全,對具有上游調(diào)壓室、一管三機布置的復(fù)雜引水管路系統(tǒng)進行了機組甩負荷過渡過程數(shù)值模擬計算,確定了合理的導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律,并將其作為機組設(shè)計和運行的依據(jù)。

應(yīng)用有限元分析軟件abaqus對某水電站暗河堵頭進行模擬和計算分析,結(jié)果表明,10m長度堵頭部分可以滿足初期封堵需要,16m長度可以滿足后期暗河蓄水和封堵需要,分段封堵分期擋水方案是可行的.

本文結(jié)合安徽響洪甸抽水蓄能電站，分析了調(diào)壓井阻抗對引水系統(tǒng)小擾動穩(wěn)定性的影響．計算結(jié)果表明，設(shè)置適當(dāng)?shù)恼{(diào)壓井阻抗，不但能起到調(diào)節(jié)管道內(nèi)壓力作用，減少調(diào)壓井內(nèi)水位波動，而且可利用較小的調(diào)壓井?dāng)嗝娣e來確保系統(tǒng)的穩(wěn)定

北溪水電站由之俊集團和永嘉縣電力局合資建設(shè)，本文對引水系統(tǒng)工程施工進行了簡單介紹。

喀麥隆曼維萊水電站引水系統(tǒng)主要由輸水渠道、前池、壓力管道、水輪機和尾水管等主要建筑物組成,其水力特性復(fù)雜,涉及渠道流的水面線和瞬交流計算分析,以及有壓管流的瞬變流計算分析.通過對該電站大波動過渡過程進行模擬分析,為工程設(shè)計提供科學(xué)的依據(jù)以及切實可行的控制和保護措施,確保曼維萊水電站的安全、經(jīng)濟與穩(wěn)定運行.

結(jié)合錦屏二級水電站工程實例,通過數(shù)值計算分析長引水隧洞水電站小波動穩(wěn)定性影響因素。研究了機組空載時的小波動穩(wěn)定性,以及阻抗式調(diào)壓室阻抗孔面積、阻抗孔損失系數(shù)和引水系統(tǒng)糙率對于小波動穩(wěn)定的影響。研究結(jié)果表明:空載時小波動穩(wěn)定性滿足設(shè)計要求;減小阻抗孔面積對于提高小波動穩(wěn)定性十分有效:小波動穩(wěn)定性對于阻抗損失系數(shù)敏感性較低;引水隧洞糙率對于小波動穩(wěn)定性有較明顯影響,需慎重選擇引水管線方案。

阿爾塔什水利樞紐水電站引水系統(tǒng)長度較長。通過調(diào)壓室過渡過程計算優(yōu)化調(diào)壓室的尺寸,既而通過對導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律進行比較計算,確定機組最短關(guān)閉時間;再通過小波動過渡過程計算分析系統(tǒng)的小波動過程是否穩(wěn)定;通過水力干擾計算判斷被干擾機組的水頭、流量、效率、機組軸力矩變化是否超過允許范圍。研究結(jié)論為電站引水系統(tǒng)設(shè)計提供依據(jù)。

大河沿渠首水電站因引水發(fā)電系統(tǒng)較長,并設(shè)有調(diào)壓閥及超壓泄壓閥。在對電站機組調(diào)節(jié)系統(tǒng)的大、小波動穩(wěn)定性進行分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)上,選擇合理的調(diào)壓閥和超壓泄壓閥尺寸、輸水系統(tǒng)洞徑及機組gd2,并確定合理的水輪機導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律及關(guān)閉時間。

本文針對南方某大型水電站,進行水力機組甩負荷大波動過渡過程模擬。在計算軟件matlab的支持下,模擬出了壓力變化曲線和轉(zhuǎn)速變化曲線,繼而得出引水系統(tǒng)最大壓力升高和蝸殼末端最大轉(zhuǎn)速升高。通過電站實測數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果之間的對比,驗證二者之間的一致性,這種模擬和對比結(jié)果也可以為同類型水電站的調(diào)節(jié)保證計算和穩(wěn)定性分析提供一定的參考。

以明渠、壓力管道和調(diào)壓室的非恒定流方程為基本方程,以恒定流計算結(jié)果為初始條件,結(jié)合渠首邊界、渠管結(jié)合處邊界、調(diào)壓室邊界和閥門邊界處的連續(xù)方程和能量方程,利用特征線法建立了水錘波、調(diào)壓室波、明渠波等3種水力波動的數(shù)值計算模型,并編制了相應(yīng)的計算程序。通過典型算例計算,分析了3種波的波動規(guī)律及其之間的耦合效應(yīng),計算結(jié)果符合一般規(guī)律,從而驗證了所建模型及程序的正確性。

超長引水隧洞水電站設(shè)置氣墊式調(diào)壓室可以有效抑制過渡過程中調(diào)壓室涌浪振幅，但蝸殼壓力的變化規(guī)律也因氣墊式調(diào)壓室的影響變得更為復(fù)雜。本文通過數(shù)值計算方法，分析了設(shè)氣墊式調(diào)壓室超長引水隧洞水電站大波動過渡過程中，導(dǎo)葉關(guān)閉時間、引水隧洞水流慣性、壓力管道水流慣性及調(diào)壓室參數(shù)∥等因素對蝸殼最大動水壓力的影響；并與常規(guī)調(diào)壓室進行對比，討論了氣墊式調(diào)壓室對超長引水隧洞水電站甩負荷過渡過程中反射水擊波特性的作用。結(jié)果表明：氣墊式調(diào)壓室對水擊波的反射效果不如常規(guī)調(diào)壓室，且氣墊和涌浪壓力之和最大值大于常規(guī)凋壓室最大水壓力，更容易發(fā)生蝸殼最大動水壓力，此壓力由調(diào)壓室壓力極值決定、不受導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律控制的影響。

針對尾水位變幅較大的水電站尾水洞出口段常出現(xiàn)無壓流或明滿流等復(fù)雜流態(tài),提出基于動態(tài)尾水邊界的分析方法,即以始終保持有壓流態(tài)的尾水洞中間特征斷面的動態(tài)測壓管水頭作為尾水洞系統(tǒng)出口邊界條件,結(jié)合數(shù)值模擬方法研究系統(tǒng)的小波動穩(wěn)定性,并與傳統(tǒng)的邊界處理方法進行比較。結(jié)果表明采用試驗數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬相結(jié)合進行小波動穩(wěn)定性分析,考慮了尾水洞無壓流或明滿流對系統(tǒng)穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)品質(zhì)的影響,能夠較準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的動態(tài)特性。

它勵可控硅勵磁系統(tǒng)主要的優(yōu)點是在發(fā)電站出口附近發(fā)生短路故障時，強勵能力強，有利于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，在故障切除時間比較長、系統(tǒng)容量相對小的50、60年代這一優(yōu)點是很突出的。但是，隨著電力系統(tǒng)裝機容量的增大，快速保護的應(yīng)用，故障切除時間的縮短，它勵可控硅勵磁系統(tǒng)的優(yōu)勢已不是很明顯……

本文研究了孤網(wǎng)條件下水力機組小波動穩(wěn)定性,設(shè)定5種小波動穩(wěn)定性特征工況進行分析和計算,通過分析、計算找出機組在孤網(wǎng)條件下小波動調(diào)節(jié)品質(zhì)較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù).通過電算程序證明所選調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)能很好的保證機組在孤網(wǎng)運行條件下,小波動運行工況較為穩(wěn)定,且調(diào)節(jié)品質(zhì)較好.

本文介紹了雙溝水電站引水系統(tǒng)設(shè)計的大體思路,闡述了施工過程中邊坡穩(wěn)定、施工干擾等有關(guān)問題的處理措施,可為其它相關(guān)工程設(shè)計做參考。

通過調(diào)查某水電站廠區(qū)的工程地質(zhì)條件,本文分析了該水電站堆積體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)分布特征和影響崩坡積體穩(wěn)定性的主要因素。在此基礎(chǔ)上,定性分析了該崩坡積體的穩(wěn)定性。最后,通過geo-slope軟件定量分析了該崩坡積體在運營期間不同工況下的穩(wěn)定性。結(jié)果表明,在天然狀態(tài)和蓄水工況下該崩坡積體是穩(wěn)定的,但在暴雨及蓄水+暴雨工況下,該崩坡積體的穩(wěn)定性則較低。

通過研制適用于水頭變幅大的轉(zhuǎn)輪解決水電機組運行穩(wěn)定性及負荷變化調(diào)節(jié)的問題。