地下式水電站調壓室交通洞過渡過程中的風速模擬

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速升高。通過電站實測數據與模擬結果之間的對比,驗證二者之間的一致性,這種模擬和對比結果也可以為同類型水電站的調節(jié)保證計算和穩(wěn)定性分析提供一定的參考。

對洪家渡水電站引水系統(tǒng)在設置尾水調壓室和取消尾水調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)化機組導葉關閉規(guī)律及合理整定調速器參數,該水電站取消尾水調壓室的方案是可行的,其各設計參數控制值基本上能滿足設計要求.計算成果已作為該電站設計方案比較的依據之一

超長引水隧洞水電站設置氣墊式調壓室可以有效抑制過渡過程中調壓室涌浪振幅，但蝸殼壓力的變化規(guī)律也因氣墊式調壓室的影響變得更為復雜。本文通過數值計算方法，分析了設氣墊式調壓室超長引水隧洞水電站大波動過渡過程中，導葉關閉時間、引水隧洞水流慣性、壓力管道水流慣性及調壓室參數∥等因素對蝸殼最大動水壓力的影響；并與常規(guī)調壓室進行對比，討論了氣墊式調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。結果表明：氣墊式調壓室對水擊波的反射效果不如常規(guī)調壓室，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，此壓力由調壓室壓力極值決定、不受導葉關閉規(guī)律控制的影響。

為了減小水電站輸水系統(tǒng)過渡過程中產生的水錘壓力,常常會在輸水系統(tǒng)中設置調壓室。通過基于不考慮水體彈性的理論推導以及考慮水體彈性的數值模擬,對無調壓室及有調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置調壓室或不設置調壓室是否會對水電站輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程產生影響展開研究。研究結果表明:在相同布置條件下,無調壓室及有調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；設置有調壓室的輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程要優(yōu)于未設置調壓室的輸水系統(tǒng)小波動的過渡過程。從研究結果來看,設置調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。

該文介紹了具有長引水隧洞電站調壓室組合涌波計算方法,并以白瀨電站為例,介紹如何選擇最不利的組合涌波疊加工況

長引水系統(tǒng)水力計算的主要內容和根本實質就是計算調壓室的大、小波動及水力干擾過渡過程,以確定調壓室的斷面結構,這是重點,也是難點。介紹了基于非恒定流過渡過程的計算方法,并據此計算方法結合渡口壩電站工程實例優(yōu)化了調壓室的設計方案。

與常規(guī)調壓室相比,氣墊式調壓室有其獨特的水力特性,其對過渡過程影響和常規(guī)調壓室也有所不同。本文分別從大波動、小波動以及水力干擾三方面入手,討論氣墊調壓室水力性能對水電站過渡過程的影響。

冗各水電站在施工階段進行水力過渡過程計算時,通過對不同的運行組合工況進行分析,選取了適合該電站的工況進行計算.通過計算,推薦采用導葉兩段關閉的關機規(guī)律,計算結果滿足規(guī)范要求.電站施工后,引水系統(tǒng)參數略有調整,根據調整后的數據,按照電站運行后的甩負荷試驗數據及關閉規(guī)律,對水力過渡過程計算進行驗算,其結果基本與實際情況吻合.

利用相關程序,對四川毛爾蓋水電站進行了水力過渡過程計算。通過對導葉關閉規(guī)律進行優(yōu)化計算、調壓室波動計算、大波動過渡過程計算、小波動計算以及調節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定分析,驗證了該電站引水發(fā)電系統(tǒng)的設計是合理、可行的。

文中通過對宏發(fā)水電站進行水力過渡過程計算,為突破調壓井托馬斷面提供了依據,在降低施工難度,節(jié)約工程投資的同時,保證電站的安全運行。

冗各水電站在施工階段進行水力過渡過程計算時,通過對不同的運行組合工況進行分析,選取了適合該電站的工況進行計算。通過計算,推薦采用導葉兩段關閉的關機規(guī)律,計算結果滿足規(guī)范要求。電站施工后,引水系統(tǒng)參數略有調整,根據調整后的數據,按照電站運行后的甩負荷試驗數據及關閉規(guī)律,對水力過渡過程計算進行驗算,其結果基本與實際情況吻合。

根據某電站上下游特征水位、機組參數和特征水頭等資料,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,結果證明蝸殼最大壓力升高值、機組轉速最大升高值和轉輪出口最低壓力值的發(fā)生工況及各工況數值滿足有關技術規(guī)范要求,從而為水電站的啟動調試和運行提供了依據。圖1幅,表1個。

小天都水電站是我國較早采用氣墊式調壓室的工程之一,該工程氣墊式調壓室經多方論證研究采用“以水幕防滲為主,圍巖防滲為輔,水幕上布置灌漿帷幕”的聯合防滲結構型式。為更好地解決我國復雜地質條件下氣墊式調壓室高壓氣體滲漏問題,小天都水電站率先在國內氣墊式調壓室高壓氣體封堵中引入并成功應用化學灌漿技術,對化學灌漿技術的推廣及氣墊式調壓室的封堵技術研究具有重要意義。介紹了化學灌漿技術在小天都水電站氣墊式調壓室交通洞封堵防滲的應用設計,可供類似工程參考。

在水電站的運行中總伴隨著水力過渡過程,對電站進行過渡過程分析與計算相當重要。本文介紹了當今先進的科學計算軟件matlab的特點,并利用該軟件對紫坪鋪水電站的水力過渡過程從數學模型、計算仿真等方面進行了分析、計算與研究,以便尋求合適的電站運行方式、機組關閉規(guī)律等。為電站及引水系統(tǒng)設計優(yōu)化、安全運行提供依據。

地下水電站的氣墊式調壓室 [挪威]d．c．戈達爾h．葛霍特t．特克爾e．布羅赫 [提要]在挪威，自7o年代開始采用氣墊式調壓室以來t目前已有9處投入運行，其中有6址質量奇人浦意．右 2址為醯步空氣扳失曾進行垃修補處理．車文舟紹了這類謂壓室的幾何形狀、動力特性、運行情況等t并對硐室 中的空氣撮失計算．氣處理方法及設計打案等作了簡要探討． 一 、 一般特性和布置 表l列出了挪威現有帶氣墊式謂壓室水電站的 特性數據和投入運行的年份，其中托爾帕電站正在施 據弓f水隧嗣通過區(qū)域的地質條件確定．奧薩電站由 于緊靠廠房的巖石滲透性強．故只能在距廠房上游 1100m處布置謂壓室。這樣，弓f水道的值與水輪 機制造廠要求的限制值十分接近。從表2可以看出， 工中。除2十電站外．其余電站從水輪機到謂壓室的距離都 氣墊式謂壓室可更靠近廠房上游側

小型水電站工程在施工階段,業(yè)主單位為了減少工程量及控制工程投資,往往提出對引水系統(tǒng)進行優(yōu)化,如減小調壓室段面面積；這樣增加了電站水力過渡過程計算的難度,但是可通過優(yōu)化導葉關閉規(guī)律和增加機組轉動慣量,使水電站水力過渡過程計算滿足要求,以達到節(jié)省工程投資的目的。表3個。

小型水電站工程在施工階段,業(yè)主單位為了減少工程量及控制工程投資,往往提出對引水系統(tǒng)進行優(yōu)化,如減小調壓室段面面積；這樣增加了電站水力過渡過程計算的難度,但是可通過優(yōu)化導葉關閉規(guī)律和增加機組轉動慣量,使水電站水力過渡過程計算滿足要求,以達到節(jié)省工程投資的目的。表3個。

本文通過大型水力模型試驗,分析了二灘水電站利用施工導流隧洞改作發(fā)電尾水洞的特點及導流洞中明滿流的特征。加深了對利用導流洞的技術可能性和經濟效益的認識?？晒┕こ淘O計與科研工作參考。

闡述導流洞改作水電站尾水洞的特點及過渡過程中明滿流的轉換過程；總結前人研究成果并超越常規(guī)計算假定約束，考慮這類明滿流特有的初始狀態(tài)和邊界條件的影響，對洞內截留空氣和進、排氣過程作了分析和處理，建立了數學模型．通過大量計算與多種工況的水力模型試驗對比，分析明滿流引起較大正、負壓力的原因，重點闡述明滿流現象形成機理，為解決同類工程問題和科學研究提供一定的理論基礎

加拿大曼昆水電站具有特長的壓力引水系統(tǒng),不設調壓井,而在水輪機蝸殼進口處裝設調壓閥。本文對水輪機過渡過程進行了分析計算,其結果對國內高水頭中小型水電站以減壓閥代替調壓井具有參考價值。

本文介紹了波波娜水電站水力過渡過程計算。通過對波波娜水電站的調壓室涌波計算、調節(jié)保證計算,為電站及引水系統(tǒng)的設計提供了依據,為調壓室相關體型結構參數取值提供參考。

在水電站過渡過程計算分析中,首要也最難確定的是計算工況,特別是控制工況。依據水電站過渡過程基本理論與多年來相關課題實際經驗,系統(tǒng)地闡述計算分析中的目標參數、約束條件、相關資料和擬定計算工況的基本原則,以滿足工程設計和科學研究的需要。