球阀导叶联动对相继甩负荷工况尾水管进口压力的影响

在抽水蓄能电站水力过渡过程计算中,相继甩负荷工况的尾水管进口最小压力较难满足控制要求。从理论上分析了相继甩负荷工况尾水管进口最小压力较小的原因以及球阀导叶联动关闭规律对尾水管进口最小压力的改善作用的机理,然后通过已建工程实例进行计算分析,得出了采用球阀导叶联动的关闭规律可极大改善尾水管进口最小压力的结论。图8幅,表1个。     

蟠龙抽水蓄能电站相继甩负荷时间敏感性分析

一洞多机布置的抽水蓄能电站,一台机组甩负荷时,可能会诱发相继甩负荷工况。以重庆蟠龙抽水蓄能电站为例,针对典型工况进行了相继甩负荷时间敏感性分析。计算结果表明,以相继甩负荷工况作为控制工况,对尾水管出口的最小压力影响最为敏感,且最不利工况的发生时间间隔并不相同。     

超高水头长输水系统抽水蓄能电站洞机组合研究

超高水头长输水系统抽水蓄能电站由于输水系统较长,从节省投资角度考虑,一般推荐采用一洞两机甚至一洞三机或四机布置,但同时也带来了一系列的技术难题,对于特高水头抽水蓄能电站则更为突出.结合某特高水头长输水系统抽水蓄能电站,系统比较了输水系统布置、水力过渡过程、施工条件及投资等方面的差异性,计算分析发现相继甩负荷工况下尾水管最小压力为决定本工程洞机组合的关键因素,最终选取了一洞两机的布置型式,为类似工程提供参考.     

五岳抽水蓄能电站输水隧洞经济洞径分析

输水隧洞是抽水蓄能电站的重要组成部分,其规模合理与否对电站的一次投资和长期效益影响较大。结合五岳抽水蓄能电站输水隧洞洞径选择要求,对各种运行工况下洞径方案进行动能分析计算,采用差额总费用现值最小法,选择抽水蓄能电站经济洞径。经过分析,五岳抽水蓄能电站输水系统地质条件较好,方案3年费用最小,经济性较好,即引水主洞直径8.0 m,引水支洞直径5.2 m,尾水支洞直径6.0 m,尾水主洞直径8.0 m。     

双尾水调压室抽水蓄能电站过渡过程研究

为了研究双调压室布置的尾水系统在过渡过程中的特点,基于一维瞬变流理论对该布置形式下尾水管最小压力的影响进行理论分析,结合此类型抽水蓄能电站实际尾水布置,建立了过渡过程计算模型,对电站可能出现的多种过渡过程工况进行模拟计算。将多台机组分为两组分别布置在调压室且室后交汇,结论表明:双调压室布置能够更好地控制调压室涌浪,减少工程量;在甩负荷工况中,双调压室布置调压室流出流量变化率大于单调压室布置方案,在机组流量变化率一致时能够极大地改善尾水管最小压力;双调压室间对不同甩负荷方案的防护效果不同,多台甩负荷机组受不同调压室调节时,两调压室都能够达到较大的流出流量变化率,起到了防护作用,多台甩负荷机组受同一调压室调节时,直接调节的调压室可以起到更好的防护作用。双调压室布置为一洞多机抽水蓄能电站提供了更加灵活的甩负荷机组选择方案,对尾水系统设计与实际运行有参考价值。     

基于特征线法的引水系统过渡过程计算分析

为探究抽水蓄能电站中引水系统过渡过程的动力特征,基于特征线法建立数值模型,以某抽水蓄能电站为例进行过渡过程的计算分析。计算结果表明,在甩负荷工况下,引水系统过渡过程的性质最差,对整个抽水蓄能电站的潜在危害也最大。因此,在进行引水系统过渡过程计算分析时,应重点计算甩负荷工况,抽水蓄能电站调节运行方式也应以根据甩负荷工况进行控制。     

卡邦波水电站水－机联合过渡过程大波动研究

以广东省内某大型水利工程为背景,综述当前国内外混凝土表面主要防护材料在工程中的应用,提出适用于该工程的混凝土防护涂层系统,为工程遴选防护材料提供借鉴和参考。以赞比亚的卡邦波水电站为例,根据引水发电系统的布置,建立包括引水隧洞、水轮机、尾水调压洞、尾水隧洞的数值计算模型,模拟在机组开机、停机、甩负荷等各工况下,整个引水系统建筑物各部位的压力、蜗壳末端最大压力、机组转速上升以及尾水调压洞最高和最低涌浪;同时,论证了将尾水调压洞模拟为尾水调压室计算所得结果的可靠性。通过水机电联合模拟,得到了更可信的调节保证参数计算值。     

抽水蓄能电站引水系统几何特性对蜗壳最大压力的影响

抽水蓄能电站蜗壳最大水锤压力关乎管道的强度及机组的安全稳定运行，与引水系统几何特性密切相关。基于刚性水锤理论，定性分析了引水系统主/支管长度和横截面面积对蜗壳最大压力的影响规律，并针对实际工程开展了上述引水系统几何特性变动下的过渡过程数值模拟和验证。结果表明：蜗壳最大压力取决于引水管道中的水流惯性，引水管道总水流惯性越大，甩负荷工况下蜗壳最大压力越大；引水管道总长一定、主管与支管横截面面积之比大于2时，增大引水主管长度或增大管道横截面面积，可减小总的水流惯性，从而减小蜗壳压力；引水支管的长度一定时，减小引水主管长度或增大管道横截面面积，可减小总的水流惯性，从而减小蜗壳压力。     

思林水电站长尾水隧洞取消尾调水力过渡过程分析

思林水电站引水系统为“一洞一管一机＋尾水隧洞”布置型式,压力引水管道长335m,压力尾水隧洞长210m,压力水道水流惯性时间常数Tw=4．13s,尾水反水锤问题十分突出。主要论述了思林水电站取消常规的尾水调压井设计,通过优化流道系统、机组参数、调节系统参数等,有效地解决了长尾水隧洞的反水锤问题,水力过渡过程的稳定性满足规范要求,保证了整个工程安全、经济运行。     

基于库容曲线的抽水蓄能电站水力干扰过渡过程计算

传统过渡过程计算主要基于极端水位,对抽水蓄能电站的实际运行缺乏有效的指导意义。同时各厂家的过渡过程计算主要考虑极端水位时的双甩、双切等情况,对负荷干扰关注较少,而负荷干扰又是抽水蓄能电站运行经常遇到问题。为了解决以上问题,本文综合考虑水库水量情况,提出了基于电站实际运行库容曲线的水力干扰过渡过程计算方法。以宜兴抽水蓄能电站为研究对象,基于库容曲线,对该电站的水力干扰过渡过程进行数值仿真,获得库容约束条件下不同水位组合时的蜗壳进口压力和尾水进口压力极值。结果表明,宜兴电站的年库容均值为651万m~3;各组合水位的调节保证值满足要求;工作水头H对被扰机组最大出力、甩负荷机组蜗壳进口最大压力和尾水管进口最小压力、上游闸门井水位极值差的影响比较大,对其他调节保证值基本无影响。     

抽水蓄憾电站一管多机相继甩负待 过渡过程研究

本文分析了在抽水蓄能电站一管多机的布置形式中,同一水力单元机组同时甩负荷和相继甩负荷过渡过程特性。研究表明:在相继甩负荷中,后甩机组一旦在最不利时间点发生甩负荷,其尾水管进口最小压力将严重下降,以致不能满足调保参数限制值要求。而后甩机组最不利时间点不一定是取在先甩机组过机流量衰减到0的时刻,应就具体问题,在先甩机组流量衰减至0 这段时间内进行延时甩负荷时间点敏感性分析,寻找出最不利组合时间点,以确保电站安全设计与运行。     

某抽水蓄能电站一管双机切泵试验分析

在抽水蓄能机组调试过程中,水泵断电试验是验证机组电气与机械性能的重要试验。以某抽水蓄能电站1号引水系统内的1号和2号机组为例,进行了一管双机切泵试验,测试并记录了机组的各项参数变化曲线,分析了水泵在断电过渡过程中不同测点的压力变化规律。通过对蜗壳进口压力和尾水管进口压力测值进行加窗傅里叶变换,确定了尾水管压力脉动的主要原因为管路共振。试验结果表明:各测点的压力均在调节保证值范围内,机组停机流程正确,各项电气与机械指标均符合设计要求。     

电站变顶高尾水洞水力过渡过程现场监测分析

阻尼井+变顶高尾水洞是一种新型的水电站尾水压力管道体型,国内尚无单机容量700 MW巨型机组的运行实践经验。为进一步了解大型机组变顶高尾水系统的水力特性,验证工程设计和水工模型试验成果,确保工程安全稳定运行,结合启动试运行和正常蓄水位机组调试安排,对三峡地下电站进行了2个特征库水位(152.3 m,175.0 m)和4个负荷量级(25%,50%,75%,100%)的机组甩负荷水力过渡过程进行现场监测。重点监测了蜗壳和尾水管进口部位水锤压力、阻尼井涌浪、变顶高尾水洞明满流交替和机组转速升高值等内容。监测成果表明:三峡地下电站变顶高尾水洞各项水力参数指标均满足设计要求,并有一定安全裕度,监测成果可为今后变顶高尾水洞工程设计和运行提供参考。     

惠蓄上游引水隧洞排水针形阀及其消能方式改造浅析

惠蓄机组具有水头高,引水隧洞长的特点,其进水阀前引水隧洞排水面临高水头、高压力、高能量、大流量和时间长的考验。需要一组耐高压、消能良好、抗振性能好和过流能力强的排水系统。因此上游引水隧洞排水系统由第一道不锈钢球阀、第二道针形阀和第三道闸阀组成。在第一次进行上游水道排水的时候出现了针型阀因振动过大,水锤导致针型阀阀芯断裂,通过分析针型阀断裂的原因,将针型阀的传动机构加工成梯形结构,增加阀芯弹簧缓冲机构,取消阀芯翼板,调整安装方式的改造,以达到在往后的排空上游隧洞内的水时不会再出现阀芯断裂的现象,排水过程要平稳,保证了上游隧道排水的安全。     

棉花滩水电站尾水岔管设计

棉花滩水电站尾水岔管采用钢筋混凝土管,尺寸较大,两岔管相距较近。地下钢筋混凝土岔管与围岩联合工作,受力状况较为复杂。通过对钢筋混凝土岔管和围岩在内水压力或外水压力作用下采用三维非线性有限元的分析,了解岔管在各种工作情况时的受力状况,从而进行正确的设计。     

设置尾水连通管的抽水蓄能电站引水发电系统小波动稳定分析

设置尾水连通管后,可缓解抽水蓄能电站相继甩负荷工况尾水管最小压力,但其对系统小扰动稳定性的影响还不清楚。本文建立了设有尾水连通管的抽水蓄能电站引水发电系统小波动状态方程,利用状态空间法对小扰动下机组转速、调压室水位等状态变量波动过程进行了稳定性分析,并与基于特征线法的弹性模型计算结果进行了对比,验证本文理论分析模型的正确性。同时基于理论模型,研究了尾水连通管对于系统小波动稳定性产生的影响,并对连通管管径及位置进行了敏感性分析,得出以下结论:尾水连通管及其管径的大小、设置位置对于系统小波动稳定域、机组转速变化及调压室水位波动过程产生的影响基本可以忽略;设置尾水连通管后,系统小波动过渡过程中,尾水支管流量发生变化,使得两侧尾水支管压力平衡,但并不增加整体系统的阻抗。     

多用途水工隧洞水力特性及运行方式研究

水利水电工程中的过水隧洞有导流洞、泄洪洞、放空洞以及发电引水洞等,它们各自具有一定的水流适用条件,对单一用途的水工隧洞,其洞内水流特性较容易把握。当由于技术、经济条件让一条隧洞具备多种用途时,隧洞将面临着不同运行阶段显著的水力差异性考验。结合某水利工程多用途水工隧洞水力模型试验,研究了集导流、泄洪、放空及发电引水等功能于一体的陡坡隧洞在不同运行阶段的相关水力特性。结果表明当作为泄洪隧洞在正常工况下运用时,隧洞进口前和洞内流态均较正常,洞内最小压力满足水工隧洞设计规程要求;当作为导流隧洞和放空洞运用时,隧洞进口在一定水流条件下会形成吸气型立轴漩涡,并在洞内形成形态不断变化且不断溃灭的气囊,在较长的洞段及较大的流量区间内,洞内还会出现明满交替流以及发电支洞岔管引起的明流冲击波、水流折冲等不良流态,上述水流现象会引发洞壁的有害振动或空蚀破坏。通过试验优化,并结合隧洞末端工作闸门的合理调度,提出了多用途水工隧洞的安全运行方式。     

轴流转桨式水轮机断流反水锤的研究

针对轴流转桨式水轮机组在甩负荷过渡过程中导叶快速关闭时出现的断流反水锤问题,采用试验与理论分析的方法对发生断流反水锤的界面和临界压力进行了研究。研究结果表明:轴流转桨式水轮机在甩负荷过渡过程中发生断流反水锤的界面是导叶后的断面,而不是尾水管进口断面。总体来说,尾水管进口断面水压在甩负荷过程中是升高的,而导叶后断面的水压随导叶关闭急剧下降。对不同含沙量水的临界空化压力的测定表明,水的临界空化压力远高于常温下清水的汽化压力值0.24m水柱,而且随着含沙量的增大,水的临界空化压力值有所提高。因此,要使用电站实测水质的临界空化压力值来作为判断发生断流反水锤的临界压力。     

深圳抽水蓄能电站引水系统充水进水阀关键设备试验研究

深圳抽水蓄能电站引水系统在进行阶段性验收及完成下游尾水隧洞充水试验后,为确保调试工作顺利进行,开展上游水道充水试验。试验采用静态法,检验在上游水道充水过程中压力钢管、球阀进水接管、球阀本体、球阀相对支墩的滑动机构、伸缩节、蜗壳上游延伸段压力钢管的静态应力和位移,结果表明,设备制造、安装满足设计要求,各部件工作正常,为后续抽水蓄能电站引水系统充水试验提供参考。     

高压压水试验在蒲石河抽水蓄能电站中的应用

为了确定岩体在不同压力作用下渗透特性的变化规律。蒲石河抽水蓄能电站高压岔管部位岩体专门作了钻孔高压压水试验。本文通过对试验成果的比较,得出了高压压水过程中岩体透水率值和P-Q曲线的变化规律。