水電站雙機(jī)相繼甩負(fù)荷與尾水管最小壓力分析

給出了水電站甩負(fù)荷后機(jī)組間相互影響的水力計(jì)算原理和具體方法,對(duì)水電站引水系統(tǒng)常用的布置方式給出了相應(yīng)的邊界方程,并作了實(shí)例計(jì)算研究。

實(shí)施水電站狀態(tài)檢修是水電行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，我國(guó)狀態(tài)檢修改革已經(jīng)取得了一定的成績(jī)，在此基礎(chǔ)上如何進(jìn)一步深化是水電工作者正在探索的問(wèn)題。本文總結(jié)了有關(guān)狀態(tài)檢修的概念與我國(guó)這一領(lǐng)域改革的現(xiàn)狀，并針對(duì)其中的一個(gè)環(huán)節(jié)，即引起機(jī)組水力振動(dòng)的重要原因之一，尾水管壓力脈動(dòng)模型試驗(yàn)結(jié)果分析做了闡述，根據(jù)振動(dòng)信號(hào)處理的需要開(kāi)發(fā)了基于fft的時(shí)頻域分析計(jì)算軟件，并對(duì)三維能量分布密度圖的概念進(jìn)行了分析。

以有壓管道非恒定流微分方程組為基礎(chǔ),結(jié)合碗牛壩水電站具體邊界條件,建立了基于特征線法的描述水電站突甩負(fù)荷過(guò)渡過(guò)程的數(shù)值模型,全面細(xì)致地模擬出了該電站突甩負(fù)荷過(guò)渡過(guò)程中任一時(shí)刻壓力管道任一斷面各水力要素和機(jī)組各工況參數(shù)的瞬變規(guī)律,為該電站的設(shè)計(jì)及安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了技術(shù)依據(jù),對(duì)類(lèi)似工程也有一定的參考價(jià)值。

運(yùn)用外特性數(shù)值解法，結(jié)合湯峪水電站具體情況，建立了突甩負(fù)荷過(guò)渡過(guò)程求解的數(shù)學(xué)模型，并編制了計(jì)算程序；針對(duì)不同導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律和不同調(diào)壓閥行程及其組合情況，進(jìn)行了多種方案的求解，從而了解了有關(guān)水力要素及機(jī)組工況參數(shù)的瞬變規(guī)律，為電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了依據(jù)

本文針對(duì)南方某大型水電站,進(jìn)行水力機(jī)組甩負(fù)荷大波動(dòng)過(guò)渡過(guò)程模擬。在計(jì)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(guò)電站實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果之間的對(duì)比,驗(yàn)證二者之間的一致性,這種模擬和對(duì)比結(jié)果也可以為同類(lèi)型水電站的調(diào)節(jié)保證計(jì)算和穩(wěn)定性分析提供一定的參考。

采用girimaji非線性紊流模型和willam-warnke五參數(shù)破壞模型分別模擬彎肘形尾水管水流狀態(tài)和混凝土材料,并使用apdl語(yǔ)言編制了尾水管隔墩的結(jié)構(gòu)和水力聯(lián)合優(yōu)化程序。使用該程序?qū)σ缓哟彩剿娬疚菜芗夹g(shù)改造進(jìn)行分析,得到了隔墩下移的較優(yōu)值,為工程設(shè)計(jì)提供了可靠的數(shù)值依據(jù)。

泰順縣三插溪電站裝機(jī)２×２．２萬(wàn)ｋｗ，主接線方式為兩機(jī)一變，供水為一管兩機(jī)，在完成單機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后，進(jìn)行了兩機(jī)聯(lián)合甩負(fù)荷試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)調(diào)速器未能執(zhí)行正常關(guān)閉程序，過(guò)渡過(guò)程不符合要求，但機(jī)組過(guò)速保護(hù)和緊急停機(jī)系統(tǒng)工作正常，經(jīng)分析系由調(diào)速器發(fā)出頻網(wǎng)故障信號(hào)并使運(yùn)行方式切換為手動(dòng)而導(dǎo)致過(guò)程保護(hù)緊急停機(jī)造成，同時(shí)對(duì)頻網(wǎng)故障的原因進(jìn)行了分析。

黑龍江省水能蘊(yùn)藏量較為豐富,而目前開(kāi)發(fā)率不足12%,開(kāi)發(fā)潛力很大,今后開(kāi)發(fā)任務(wù)繁重。為普及水電開(kāi)發(fā)技術(shù),文章闡述了水電站壓力水管的分類(lèi),布置方式以及水錘壓力的概念和一般計(jì)算方法。

擬改建夏島水電站及庫(kù)區(qū)所在區(qū)域?qū)俪鞘屑敖紖^(qū),賀達(dá)紙業(yè)公司年產(chǎn)7萬(wàn)t全漂白硫酸鹽桉木漿工程生產(chǎn)廢水經(jīng)公司污水處理廠處理后于夏島水電站壩址下游50m處排入賀江。兩大主要污染源直接影響到夏島水電站改建工程的實(shí)施,在大量調(diào)查資料及預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,結(jié)合對(duì)近幾年來(lái)的科研成果及相關(guān)資料分析,從系統(tǒng)的角度,研究了夏島水電站最小下泄流量,并提出了在一定條件下水電站蓄水建議。

水電站大壩最小下泄流量的分析——在小水電開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中，過(guò)去考慮較多的是對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和發(fā)電效益，而對(duì)保護(hù)生態(tài)水環(huán)境考慮的較少，如不考慮電站大壩最小下泄流量而引起下游河段水環(huán)境惡化等問(wèn)題，已越來(lái)越引起社會(huì)各界的關(guān)注。特別是引水式電站，由于其...

水電站大壩最小下泄流量的分析 1前言 在小水電開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中，過(guò)去考慮較多的是對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和發(fā)電效益， 而對(duì)保護(hù)生態(tài)水環(huán)境考慮的較少，如不考慮電站大壩最小下泄流量而引起下游河段 水環(huán)境惡化等問(wèn)題，已越來(lái)越引起社會(huì)各界的關(guān)注。特別是引水式電站，由于其大 壩與廠房之間往往會(huì)形成一定的脫水段，脫水段的形成必然會(huì)給下游生態(tài)環(huán)境造成 一定的影響。如何確定大壩下泄最小流量，才能滿足下游生態(tài)環(huán)境需水量的要求呢， 國(guó)內(nèi)外有許多學(xué)者提出了各種生態(tài)環(huán)境需水量計(jì)算方法，如濕周法、河道內(nèi)流量增 加法、“r2cross法”、最枯月平均流量法等等，但是在我國(guó)目前還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一 的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。本文結(jié)合《福建省將樂(lè)縣鄧坊一級(jí)電站》實(shí)例，用代表年法和長(zhǎng)系列 法，對(duì)大壩下泄最小流量的確定進(jìn)行了分析和初步探討。 2工程概況 鄧坊一級(jí)電站位于福建省將樂(lè)縣高塘鎮(zhèn)鄧坊村境內(nèi)的鄧坊溪河畔，為一引水式 電站。壩

針對(duì)泥沙最小危害粒徑選擇十分復(fù)雜、目前尚未取得突破性進(jìn)展、許多問(wèn)題還有待深入研究的現(xiàn)狀,首先對(duì)影響水輪機(jī)磨損的主要因素進(jìn)行全面系統(tǒng)分析,說(shuō)明目前國(guó)內(nèi)泥沙最小危害粒徑選擇方法不夠準(zhǔn)確。在補(bǔ)充設(shè)計(jì)水頭、水中泥沙含量、水流相對(duì)流速等水沙因子綜合因素修正基礎(chǔ)上,通過(guò)不同泥沙最小危害粒徑的沉沙池投資和水輪機(jī)磨損維修費(fèi)分析,進(jìn)行泥沙最小危害粒徑選擇,并將此方法在麻子河一級(jí)水電站應(yīng)用。結(jié)果表明:泥沙最小危害粒徑越小沉沙池投資越大,水輪機(jī)磨損維修費(fèi)越小,當(dāng)泥沙最小危害粒徑0.25mm時(shí),沉沙池投資與水輪機(jī)磨損維修費(fèi)合計(jì)費(fèi)用最少,因此沉沙池泥沙最小危害粒徑選擇0.25mm合理的,充補(bǔ)水沙因子綜合因素修正選擇泥沙最小危害粒徑方法是可行的。

碗米坡水電站計(jì)劃將機(jī)組單機(jī)額定功率由80mw提高到85mw,本文結(jié)合真機(jī)試驗(yàn)及仿真計(jì)算情況對(duì)超額定功率運(yùn)行甩負(fù)荷過(guò)渡過(guò)程指標(biāo)是否滿足調(diào)節(jié)保證要求,是否滿足機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行要求進(jìn)行分析,提出導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律優(yōu)化方案,得出在優(yōu)化導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律進(jìn)行科學(xué)調(diào)整后機(jī)組可滿足超額定功率運(yùn)行的調(diào)保及相應(yīng)安全要求的結(jié)論。

為了確保某電站機(jī)組甩負(fù)荷的安全,對(duì)具有上游調(diào)壓室、一管三機(jī)布置的復(fù)雜引水管路系統(tǒng)進(jìn)行了機(jī)組甩負(fù)荷過(guò)渡過(guò)程數(shù)值模擬計(jì)算,確定了合理的導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律,并將其作為機(jī)組設(shè)計(jì)和運(yùn)行的依據(jù)。

糯扎渡水電站的最大工作水頭為215m,安裝了9臺(tái)機(jī)組;其尾水系統(tǒng)采用3臺(tái)機(jī)共用一個(gè)調(diào)壓室和一條尾水隧洞的布置方式,無(wú)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)借鑒,應(yīng)進(jìn)行水擊和調(diào)壓室涌浪的研究.為此,采用特征線法,以尾水支洞與調(diào)壓室連接處的壓力為紐帶,對(duì)該水電站尾水管水擊和調(diào)壓室涌浪進(jìn)行了聯(lián)合求解,模擬了典型工況尾水管的水擊時(shí)間過(guò)程和調(diào)壓室涌浪時(shí)間過(guò)程,得出了尾水管的最大水擊壓力和其發(fā)生的位置,以及調(diào)壓室的最低涌浪水位.數(shù)值計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合.尾水位在最低和正常水位之間變動(dòng),突甩負(fù)荷時(shí),尾水系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生真空;調(diào)壓室最低涌浪水位高于設(shè)計(jì)所要求的最低涌浪水位,說(shuō)明該尾水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是合理的.

以小浪底水電站地下廠房蝸殼尾水管一二期混凝土整體結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,運(yùn)用三維有限元法對(duì)其進(jìn)行了應(yīng)力應(yīng)變分析。針對(duì)地下廠房的施工和運(yùn)行情況,模擬計(jì)算分析了正常運(yùn)用工況、校核工況下機(jī)組整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況,研究表明:整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平比較低,結(jié)構(gòu)突變部位出現(xiàn)局部較大拉應(yīng)力,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)予以關(guān)注。

小浪底水電站蝸殼尾水管混凝土結(jié)構(gòu)整體分析研究——以小浪底水電站地下廠房蝸殼尾水管一二期混凝土整體結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象．運(yùn)用三維有限元法對(duì)其進(jìn)行了應(yīng)力應(yīng)變分析針對(duì)地下廠房的施工和運(yùn)行情況，模擬計(jì)算分析了正常運(yùn)用工況、梭核工況下機(jī)組整體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況...

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試資料，分析了造成豐滿３＃水輪機(jī)尾水管氣蝕、振動(dòng)破壞的原因，提出了改善機(jī)組運(yùn)行的工程措施。

提出了中小型水電站過(guò)渡過(guò)程的壓力管道非恒定流數(shù)學(xué)模型、阻抗式調(diào)壓井?dāng)?shù)學(xué)模型、水輪機(jī)特性方程和機(jī)組運(yùn)動(dòng)方程,以落腳河水電站為例,按照現(xiàn)場(chǎng)甩負(fù)荷的條件,用設(shè)計(jì)時(shí)所采用的計(jì)算方法反算,所得理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)值均較接近,說(shuō)明設(shè)計(jì)時(shí)所采用的計(jì)算方法是正確的,計(jì)算成果是可信的。

水電站短期優(yōu)化調(diào)度對(duì)于水資源高效利用具有重要的作用,負(fù)荷過(guò)程變化頻繁是制約優(yōu)化調(diào)度成果實(shí)用性和增加水電站群系統(tǒng)優(yōu)化求解難度的關(guān)鍵.以天生橋一級(jí)水電站為研究對(duì)象,基于峰荷、腰荷及基荷等3個(gè)特征負(fù)荷的水電站日典型負(fù)荷過(guò)程,引入基荷系數(shù)和調(diào)峰系數(shù)2個(gè)特征參數(shù),推導(dǎo)了特征負(fù)荷與特征參數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,提出了水電站短期優(yōu)化計(jì)劃的快速制作方法.該方法實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的高效降維,增強(qiáng)了優(yōu)化成果的適用性和可操作性.實(shí)例應(yīng)用表明該方法既可得到最優(yōu)解、也可得到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的負(fù)荷圖范圍.

本電站引水系統(tǒng)壓力鋼管偏水，引起流速過(guò)大，造成出力不足以及要采取調(diào)壓閥方案，本文對(duì)此作一扼要分析及提出幾點(diǎn)建議，供有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)參考。

水電站的水力過(guò)渡過(guò)程計(jì)算是一個(gè)需要理論計(jì)算、試驗(yàn)與實(shí)際運(yùn)行相互結(jié)合、相互印證和相互探索的復(fù)雜課題;以?xún)蓚€(gè)典型水電站(引水系統(tǒng)有調(diào)壓井和無(wú)調(diào)壓井)的現(xiàn)場(chǎng)甩負(fù)荷為試驗(yàn)條邊界件,對(duì)理論計(jì)算成果進(jìn)行驗(yàn)算,得出理論計(jì)算成果的正確性。