南美水電站導(dǎo)葉分段關(guān)閉的調(diào)節(jié)保證計(jì)算

猴場(chǎng)水電站機(jī)組設(shè)備采購(gòu)階段,業(yè)主為充分利用豐水期水量,提出水輪發(fā)電機(jī)組超10%出力的運(yùn)行要求。在機(jī)組設(shè)備的gd~2不能加大時(shí),可采用優(yōu)化導(dǎo)葉關(guān)閉的方法,來(lái)滿足水電站水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算要求,有效控制機(jī)組甩負(fù)荷后轉(zhuǎn)速的上升和蝸殼進(jìn)口壓力的增加。

年月人民黃河第期 小浪底水電站導(dǎo)葉合理關(guān)閉規(guī)律初探 鄭莉玲 黃委會(huì)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院鄭州 前言 小浪底水電站為總裝機(jī)的地 下廠房電站 , 投運(yùn)后將主要擔(dān)任調(diào)峰和調(diào)頻任 務(wù) , 引水系統(tǒng)采用單管單機(jī)方案 , 尾水系統(tǒng)二機(jī) 共用一尾水無(wú)壓隧洞 。 采用混流式水輪機(jī)和 微機(jī)調(diào)速器 , 額定轉(zhuǎn)速為 , 機(jī) 組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 · “。本文以引水系統(tǒng) 最長(zhǎng)的號(hào)機(jī)為分析計(jì)算對(duì)象 , 通過(guò)水力大波 動(dòng)的過(guò)渡過(guò)程計(jì)算來(lái)選擇合理的導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī) 律 , 使得機(jī)組的最大轉(zhuǎn)速上升率和蝸殼進(jìn)口處 的最大水錘壓力升高率在允許值范圍內(nèi) 。 號(hào)機(jī)引水系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)表 。 計(jì)算中假設(shè) 具有自由表面的下游無(wú)壓尾水隧洞為一下游 水庫(kù) 。 表號(hào)機(jī)引水系統(tǒng)參數(shù) 程計(jì)算 , 即機(jī)組在發(fā)額定出力和最大出力時(shí)甩 全負(fù)荷的過(guò)渡過(guò)程計(jì)算 。 本文以最大出力方案 為例進(jìn)

隨著國(guó)內(nèi)環(huán)保要求的不斷提高,對(duì)陸上景觀影響相對(duì)較小的長(zhǎng)引水隧洞越來(lái)越多地被應(yīng)用于工程實(shí)踐中。這類(lèi)工程具有的共同特點(diǎn)是隧洞相對(duì)較長(zhǎng)且均設(shè)置上游調(diào)壓室,水力過(guò)渡過(guò)程中隧洞和調(diào)壓室占據(jù)的份量較大,甚至可能影響其他調(diào)保計(jì)算成果。從長(zhǎng)引水隧洞的水力過(guò)渡過(guò)程分析實(shí)踐中總結(jié)出相應(yīng)的規(guī)律,可從另一個(gè)角度選擇合理的導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律和時(shí)間。圖2幅,表3個(gè)。

在長(zhǎng)引水道系統(tǒng)中,由于水流慣性大,調(diào)壓室水位波動(dòng)周期長(zhǎng)、衰減慢且振幅大,導(dǎo)致蝸殼進(jìn)口最大壓力受水錘壓力與調(diào)壓室涌浪壓力兩方面控制,后者主要受調(diào)壓室體型控制,故水電站長(zhǎng)引水道系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合調(diào)壓室體型優(yōu)化進(jìn)行機(jī)組導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律的優(yōu)化。對(duì)水電站長(zhǎng)引水道系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)組導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律優(yōu)化時(shí),考慮到調(diào)壓室涌浪對(duì)蝸殼進(jìn)口最大壓力的影響,在選擇直線關(guān)閉規(guī)律時(shí)應(yīng)對(duì)涌入調(diào)壓室的流量及通過(guò)機(jī)組導(dǎo)葉的流量進(jìn)行合理分配,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行兩段折線關(guān)閉規(guī)律的優(yōu)化,根據(jù)兩種關(guān)閉規(guī)律下通過(guò)機(jī)組導(dǎo)葉的流量相等可計(jì)算出第2段折線的斜率,這樣只需對(duì)折點(diǎn)及第1段折線的斜率進(jìn)行試算,減小了試算工作量。

從提高水電站調(diào)保計(jì)算的計(jì)算精度入手,闡明目前水擊計(jì)算電算法的發(fā)展?fàn)顩r、計(jì)算思路、存在問(wèn)題及解決方案。

一 1996拒水電站機(jī)電技術(shù)第4期 下馬嶺水電站導(dǎo)葉密封的技術(shù)改造 哈爾濱電機(jī)廠(哈爾濱150040)問(wèn)風(fēng)賓揚(yáng)安濱胡新民 石蒂山發(fā)電總廠(北京100041)謝榮松趙仲華宋勤 1．機(jī)組主要參數(shù) 水輪機(jī)型號(hào)：hil8o—i卜一33o (轉(zhuǎn)輪于1983年由hi638改為 hl180型) 設(shè)計(jì)水頭：90m 設(shè)計(jì)流量：80m。／s 水輪機(jī)出力：67000kw 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速：214．3r／rain 2．導(dǎo)葉密封存在的問(wèn)題 下馬嶺水電站自1960投運(yùn)后．長(zhǎng)期存在 下列問(wèn)題： (1)導(dǎo)葉密封條及導(dǎo)葉軸肩處端面迅速 汽蝕破壞，大量漏水．導(dǎo)葉關(guān)閉后其漏水量約 1．21m／s(實(shí)測(cè)值)，不但能量損失大．而且． 每年都要補(bǔ)焊汽蝕破壞部位，增加了檢修費(fèi) 用。 (2)給調(diào)相

1.機(jī)組主要參數(shù)水輪機(jī)型號(hào):hl180—ij—330(轉(zhuǎn)輪于1983年由hl638改為hl180型)設(shè)計(jì)水頭:90m設(shè)計(jì)流量:80m~3/s水輪機(jī)出力:67000kw轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速:214.3r/min2.導(dǎo)葉密封存在的問(wèn)題下馬嶺水電站自1960投運(yùn)后,長(zhǎng)期存在

由于調(diào)節(jié)保證設(shè)計(jì)涉及多專(zhuān)業(yè),計(jì)算邊界條件復(fù)雜多變,因此調(diào)節(jié)保證計(jì)算工況的選擇難度較大。根據(jù)水工建筑物、壓力鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和水輪機(jī)設(shè)計(jì)對(duì)調(diào)節(jié)保證計(jì)算的要求,提出了調(diào)節(jié)保證計(jì)算工況的選擇方法。

鸚鴿嘴水電站為利用原隧洞鋪設(shè)主管降低工程造價(jià),在設(shè)計(jì)中采用在調(diào)速器上增加二段關(guān)閉裝置,采用分段關(guān)閉的形式進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)分段關(guān)閉的水錘及調(diào)節(jié)保證計(jì)算表明,采用分段關(guān)閉措施合理,水錘及轉(zhuǎn)速變化被限制在規(guī)范的要求內(nèi)。

水輪機(jī)分段關(guān)閉調(diào)節(jié)在金川 峽水電站的應(yīng)用與探討 粱章堂 (甘肅省水利水電勘辨i設(shè)計(jì)曉) [提要]調(diào)節(jié)保證奉數(shù)超艱，聯(lián)八幕統(tǒng)且占系統(tǒng)容量比重較小的中小型中低水岳電站， 可取采用分段關(guān)閉調(diào)節(jié)代替調(diào)壓井或調(diào)壓閥。蛄舍空川峽水電站兩段關(guān)閉的應(yīng)用初步探討了 分段莢閉調(diào)節(jié)的可行·陸、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和適用性· 一、問(wèn)置的提出 金jil蛺水電站裝設(shè)兩臺(tái)容量800kw的hl240—w卜71，sfw8oo一~o／1430水輪發(fā)電機(jī) 組。電站壓力引水系統(tǒng)系一洞多用的復(fù)雜引水系統(tǒng)，由水庫(kù)右岸原有輸水泄洪洞中部分岔接 發(fā)電支洞和壓力鋼管組成。主洞將同時(shí)承擔(dān)發(fā)電輸水、泄洪以及工業(yè)用水農(nóng)業(yè)灌溉供水等任 務(wù)，田壓力引水管道較長(zhǎng)，電站調(diào)節(jié)保證計(jì)算參數(shù)超限。此外，作為電站調(diào)節(jié)保證必須考慮 的一個(gè)特殊因素是，主隧洞原為一般壓力洞，作為高壓動(dòng)力洞使用，在電站

調(diào)節(jié)保證計(jì)算對(duì)于水電站的設(shè)計(jì)十分重要，關(guān)系到水電站引水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及機(jī)組參數(shù)的選擇。以老撾南歐江七級(jí)水電站為例，通過(guò)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)保證計(jì)算，擬定了導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律，并計(jì)算分析了最不利工況下的引水系統(tǒng)和機(jī)組相關(guān)參數(shù)，為機(jī)組運(yùn)行調(diào)節(jié)品質(zhì)及運(yùn)行安全可靠性提供了理論依據(jù)。

針對(duì)越南昆江二級(jí)水電站機(jī)組增設(shè)最大容量的問(wèn)題,對(duì)其重新進(jìn)行調(diào)節(jié)保證計(jì)算,以確定導(dǎo)葉的關(guān)閉規(guī)律,并復(fù)核電站的引水發(fā)電系統(tǒng)及機(jī)組gd2是否滿足要求。

水電站引水系統(tǒng)在慣性時(shí)間常數(shù)大于4s而又要求孤立運(yùn)行情況下,需要設(shè)置調(diào)壓井。結(jié)合具體電站實(shí)例介紹從提高大波動(dòng)中允許轉(zhuǎn)速上升入手,增大機(jī)組飛輪慣量,調(diào)速器采用導(dǎo)葉三段關(guān)閉,滿足了調(diào)節(jié)保證計(jì)算要求。圖5幅,表3個(gè)。

通過(guò)分析近年來(lái)水電站運(yùn)行中出現(xiàn)的與調(diào)節(jié)保證有關(guān)問(wèn)題,結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)設(shè)計(jì)中需要注意的一些問(wèn)題進(jìn)行探討。

介紹了針對(duì)引水系統(tǒng)布置復(fù)雜的瑞麗江水電站調(diào)節(jié)保證計(jì)算,并對(duì)其進(jìn)行了分析研究,為相關(guān)電站提供參考。

采用近似公式和計(jì)算機(jī)仿真兩種方法,對(duì)索風(fēng)營(yíng)水電站進(jìn)行了機(jī)組調(diào)節(jié)保證計(jì)算,結(jié)果顯示機(jī)組最大轉(zhuǎn)速和蝸殼最大壓力近似公式計(jì)算值均小于仿真計(jì)算結(jié)果。通過(guò)對(duì)計(jì)算理論進(jìn)行分析,認(rèn)為近似公式計(jì)算不確定因素較多,計(jì)算值與實(shí)際值偏差較大,可能造成電站設(shè)計(jì)安全余度不足,同時(shí)對(duì)近似公式系數(shù)取值的修正進(jìn)行了探討,為引水系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單的水電工程調(diào)節(jié)保證計(jì)算提供參考。

根據(jù)峻山水電站的基本參數(shù)以及機(jī)組制造廠家提供的圖紙,我們對(duì)電站機(jī)組的過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行了調(diào)節(jié)保證計(jì)算分析。提出了建議性的運(yùn)行方案。表8個(gè)。

調(diào)節(jié)保證計(jì)算是水電站設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。水電站運(yùn)行的過(guò)程中,為了最大限度的減少水壓上升值與轉(zhuǎn)速上升值,通過(guò)優(yōu)化導(dǎo)葉折線關(guān)閉方式來(lái)解決過(guò)渡過(guò)程中水電站的運(yùn)行安全問(wèn)題是最經(jīng)濟(jì)的有效措施,而且技術(shù)上也容易實(shí)現(xiàn)。目前,普遍采用的兩段或三段關(guān)閉規(guī)律。但是,理論上來(lái)講,不管是兩段還是三段關(guān)閉規(guī)律,都不是最優(yōu)關(guān)閉規(guī)律。筆者從微積分的思想出發(fā),提出了根據(jù)水輪機(jī)工作參數(shù)的變化實(shí)時(shí)地改變導(dǎo)葉關(guān)閉方式的非固定模式的導(dǎo)葉關(guān)閉方式,能更有效地提高水電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。

介紹了水電站調(diào)節(jié)計(jì)算中,對(duì)于非圓引水涵洞d值在無(wú)資料的情況下,對(duì)d值的確定及調(diào)節(jié)保證計(jì)算作簡(jiǎn)要的探討。

針對(duì)國(guó)內(nèi)外規(guī)范對(duì)導(dǎo)葉開(kāi)啟時(shí)間的不同規(guī)定,結(jié)合理論推導(dǎo)和數(shù)值計(jì)算實(shí)例,分析了不同的導(dǎo)葉開(kāi)啟時(shí)間對(duì)水電站過(guò)渡過(guò)程的影響。實(shí)例研究結(jié)果表明,大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程中的蝸殼動(dòng)水壓力、沿管道軸線的壓力分布以及調(diào)壓室阻抗孔口壓差等參數(shù)均隨導(dǎo)葉開(kāi)啟時(shí)間變化而變化。通過(guò)研究得到如下結(jié)論:國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)推薦的增負(fù)荷時(shí)間30～40s是合理的;在并入小網(wǎng)的水力干擾過(guò)渡過(guò)程中,需要將運(yùn)行機(jī)組最大初始開(kāi)度限制在最大臨界開(kāi)度之內(nèi),才能保證運(yùn)行機(jī)組轉(zhuǎn)速收斂于額定轉(zhuǎn)速,以滿足發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)對(duì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。

依據(jù)有關(guān)規(guī)范和調(diào)節(jié)保證計(jì)算的原理，通過(guò)公式的演變推導(dǎo)，研究和擬定了查算圖表的快速計(jì)算方法，減輕了水電站調(diào)節(jié)保證計(jì)算的工作量。本法對(duì)水電站規(guī)劃和可研階段選定合理的樞紐布置方案等有實(shí)用價(jià)值。文中并列舉應(yīng)用實(shí)例。

針對(duì)高水頭抽水蓄能電站機(jī)組甩負(fù)荷問(wèn)題,以某抽水蓄能電站為例,采用導(dǎo)葉直線關(guān)閉規(guī)律及球閥與導(dǎo)葉聯(lián)動(dòng)的關(guān)閉規(guī)律進(jìn)行探討,并基于水泵水輪機(jī)全特性曲線進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果表明,該規(guī)律能有效削減機(jī)組流量和蝸殼壓力的第2峰值,最大值仍發(fā)生于第1波峰,而第1峰值則取決導(dǎo)葉初始(第1段)的關(guān)閉速度。