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

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

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 黃委會勘測規(guī)劃設(shè)計研究院鄭州 前言 小浪底水電站為總裝機的地 下廠房電站 , 投運后將主要擔(dān)任調(diào)峰和調(diào)頻任 務(wù) , 引水系統(tǒng)采用單管單機方案 , 尾水系統(tǒng)二機 共用一尾水無壓隧洞 。 采用混流式水輪機和 微機調(diào)速器 , 額定轉(zhuǎn)速為 , 機 組轉(zhuǎn)動慣量為 · “。本文以引水系統(tǒng) 最長的號機為分析計算對象 , 通過水力大波 動的過渡過程計算來選擇合理的導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī) 律 , 使得機組的最大轉(zhuǎn)速上升率和蝸殼進口處 的最大水錘壓力升高率在允許值范圍內(nèi) 。 號機引水系統(tǒng)參數(shù)見表 。 計算中假設(shè) 具有自由表面的下游無壓尾水隧洞為一下游 水庫 。 表號機引水系統(tǒng)參數(shù) 程計算 , 即機組在發(fā)額定出力和最大出力時甩 全負(fù)荷的過渡過程計算 。 本文以最大出力方案 為例進

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

在長引水道系統(tǒng)中,由于水流慣性大,調(diào)壓室水位波動周期長、衰減慢且振幅大,導(dǎo)致蝸殼進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,故水電站長引水道系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合調(diào)壓室體型優(yōu)化進行機組導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律的優(yōu)化。對水電站長引水道系統(tǒng)進行機組導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律優(yōu)化時,考慮到調(diào)壓室涌浪對蝸殼進口最大壓力的影響,在選擇直線關(guān)閉規(guī)律時應(yīng)對涌入調(diào)壓室的流量及通過機組導(dǎo)葉的流量進行合理分配,在此基礎(chǔ)上進行兩段折線關(guān)閉規(guī)律的優(yōu)化,根據(jù)兩種關(guān)閉規(guī)律下通過機組導(dǎo)葉的流量相等可計算出第2段折線的斜率,這樣只需對折點及第1段折線的斜率進行試算,減小了試算工作量。

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

一 1996拒水電站機電技術(shù)第4期 下馬嶺水電站導(dǎo)葉密封的技術(shù)改造 哈爾濱電機廠(哈爾濱150040)問風(fēng)賓揚安濱胡新民 石蒂山發(fā)電總廠(北京100041)謝榮松趙仲華宋勤 1．機組主要參數(shù) 水輪機型號：hil8o—i卜一33o (轉(zhuǎn)輪于1983年由hi638改為 hl180型) 設(shè)計水頭：90m 設(shè)計流量：80m。／s 水輪機出力：67000kw 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速：214．3r／rain 2．導(dǎo)葉密封存在的問題 下馬嶺水電站自1960投運后．長期存在 下列問題： (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(實測值)，不但能量損失大．而且． 每年都要補焊汽蝕破壞部位，增加了檢修費 用。 (2)給調(diào)相

1.機組主要參數(shù)水輪機型號:hl180—ij—330(轉(zhuǎn)輪于1983年由hl638改為hl180型)設(shè)計水頭:90m設(shè)計流量:80m~3/s水輪機出力:67000kw轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速:214.3r/min2.導(dǎo)葉密封存在的問題下馬嶺水電站自1960投運后,長期存在

由于調(diào)節(jié)保證設(shè)計涉及多專業(yè),計算邊界條件復(fù)雜多變,因此調(diào)節(jié)保證計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)計和水輪機設(shè)計對調(diào)節(jié)保證計算的要求,提出了調(diào)節(jié)保證計算工況的選擇方法。

鸚鴿嘴水電站為利用原隧洞鋪設(shè)主管降低工程造價,在設(shè)計中采用在調(diào)速器上增加二段關(guān)閉裝置,采用分段關(guān)閉的形式進行調(diào)節(jié)。對分段關(guān)閉的水錘及調(diào)節(jié)保證計算表明,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)濟性和適用性· 一、問置的提出 金jil蛺水電站裝設(shè)兩臺容量800kw的hl240—w卜71，sfw8oo一~o／1430水輪發(fā)電機 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，電站調(diào)節(jié)保證計算參數(shù)超限。此外，作為電站調(diào)節(jié)保證必須考慮 的一個特殊因素是，主隧洞原為一般壓力洞，作為高壓動力洞使用，在電站

調(diào)節(jié)保證計算對于水電站的設(shè)計十分重要，關(guān)系到水電站引水系統(tǒng)的設(shè)計以及機組參數(shù)的選擇。以老撾南歐江七級水電站為例，通過對水輪發(fā)電機組進行調(diào)節(jié)保證計算，擬定了導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律，并計算分析了最不利工況下的引水系統(tǒng)和機組相關(guān)參數(shù)，為機組運行調(diào)節(jié)品質(zhì)及運行安全可靠性提供了理論依據(jù)。

針對越南昆江二級水電站機組增設(shè)最大容量的問題,對其重新進行調(diào)節(jié)保證計算,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)及機組gd2是否滿足要求。

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

通過分析近年來水電站運行中出現(xiàn)的與調(diào)節(jié)保證有關(guān)問題,結(jié)合多年工作經(jīng)驗,對設(shè)計中需要注意的一些問題進行探討。

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

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

根據(jù)峻山水電站的基本參數(shù)以及機組制造廠家提供的圖紙,我們對電站機組的過渡過程進行了調(diào)節(jié)保證計算分析。提出了建議性的運行方案。表8個。

調(diào)節(jié)保證計算是水電站設(shè)計中的重要內(nèi)容之一。水電站運行的過程中,為了最大限度的減少水壓上升值與轉(zhuǎn)速上升值,通過優(yōu)化導(dǎo)葉折線關(guān)閉方式來解決過渡過程中水電站的運行安全問題是最經(jīng)濟的有效措施,而且技術(shù)上也容易實現(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)水輪機工作參數(shù)的變化實時地改變導(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行的穩(wěn)定性和安全性。

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

針對國內(nèi)外規(guī)范對導(dǎo)葉開啟時間的不同規(guī)定,結(jié)合理論推導(dǎo)和數(shù)值計算實例,分析了不同的導(dǎo)葉開啟時間對水電站過渡過程的影響。實例研究結(jié)果表明,大波動過渡過程中的蝸殼動水壓力、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)葉開啟時間變化而變化。通過研究得到如下結(jié)論:國際電工技術(shù)委員會標(biāo)準(zhǔn)推薦的增負(fù)荷時間30～40s是合理的;在并入小網(wǎng)的水力干擾過渡過程中,需要將運行機組最大初始開度限制在最大臨界開度之內(nèi),才能保證運行機組轉(zhuǎn)速收斂于額定轉(zhuǎn)速,以滿足發(fā)電機和電網(wǎng)對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求。

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

針對高水頭抽水蓄能電站機組甩負(fù)荷問題,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)動的關(guān)閉規(guī)律進行探討,并基于水泵水輪機全特性曲線進行數(shù)值模擬。結(jié)果表明,該規(guī)律能有效削減機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。