气垫式调压室在水电厂的应用

在高水头、长压力引水管道系统的水力发电厂,为了保证水轮发电机组的安全稳定运行,根据电站调保计算的要求,需在压力引水管上设置单级或多级调压装置。传统的塔式或阻尼式调压装置结构较为复杂,投资较大。目前利用挪威水电技术的优势,采用气垫式调压室的结构设置,这比传统的调压井减少了投资、增强了水电机组调节的稳定性。文章通过对气垫式调压室在大干沟水电站的应用,总结了它的特点,阐述了它的控制方式以及运行情况。它的应用填补了气垫式调压室在国内水电开发应用的空白,对今后水电厂引水系统的设计、建设、运行、投资等方面开辟了一个新的技术领域。     

设气垫式调压室的超长引水隧洞水电站大波动过渡过程探讨

超长引水隧洞水电站设置气垫式调压室可以有效抑制过渡过程中调压室涌浪振幅,但蜗壳压力的变化规律也因气垫式调压室的影响变得更为复杂。本文通过数值计算方法,分析了设气垫式调压室超长引水隧洞水电站大波动过渡过程中,导叶关闭时间、引水隧洞水流惯性、压力管道水流惯性及调压室参数等因素对蜗壳最大动水压力的影响;并与常规调压室进行对比,讨论了气垫式调压室对超长引水隧洞水电站甩负荷过渡过程中反射水击波特性的作用。结果表明:气垫式调压室对水击波的反射效果不如常规调压室,且气垫和涌浪压力之和最大值大于常规调压室最大水压力,更容易发生蜗壳最大动水压力,此压力由调压室压力极值决定、不受导叶关闭规律控制的影响。     

水电站气垫式调压室调节保证设计仿真计算

气垫式调压室是一种性能优越的涌浪控制及防止水力振动调压方案,与常规调压室相比具有投资低,工期短,利于环保等优势。调节保证设计是评价水电站气垫式调压室输水发电系统技术经济合理性的重要研究内容之一。本文以西藏地区某水电站为例,开展了水电站气垫式调压室大波动、小波动调节保证设计仿真计算,分析了主要控制参数变化规律,根据计算结果对输水发电系统安全性和各项调节保证设计参数作出评价。     

气垫调压室内气体动态特性研究

研究了气垫调压室内封闭气体在水电站输水系统瞬变过程中的热力学特性，针对目前普遍采用的理想气体多变方程，结合气垫调压室内封闭气体在系统瞬变中实际特性，提出了四个子过程处理方法，指出在不同的子过程中气体的多变指数是不同的，其理论取值可能超过1．4，同时采用该理论解释了、含气垫调压室的引水道系统能量耗散机理，并结合模型试验成果进行了对比分析，为气垫调压室的合理设计与安全运行提供了理论依据。     

水电站设计及施工

《复合单元法在深基坑降水井设计中的应用》；《水工墩墙结构混凝土裂缝成因与防裂措施分析》；《物理模型与数学模型对比分析沙牌拱坝的结果特性》；《水电站气垫式调压室应用现状和主要设计问题》。     

基于KBM法的气垫式调压室涌波显式解析解研究

调压室涌波计算是水电站引水系统设计和优化的重要内容。为解决现有调压室涌波隐式计算公式应用困难、显示计算公式通用性差等问题,本文通过建立统一的气垫式调压室室内气体体积与水位关系,考虑过渡过程流量变化状态和系统阻力、阻抗作用特点,推导出对各种体型均适用的气垫式调压室水位涌波方程,分别以稳定终了、初始稳定时刻为基准,采用KBM渐近法求得其水位涌波及相关极值的显示解析计算公式,并分析了不同基准的公式误差。这些公式求解方便,其中以稳定终了为基准的公式计算误差可控制在1%以内,且对各种体型的气垫式调压室及开敞式调压室均适用。     

气垫式调压室临界稳定气体体积研究

借助开敞式调压室稳定理论建立的气垫式调压室临界稳定断面面积,其与气室气体高度相关,两者构成封闭气室体积。为摸清气垫式调压室水位波动稳定性与断面面积和室内气体体积关系,核实影响水位波动稳定的决定因素,通过分析“引水道－气垫式调压室”系统小波动稳定条件,发现其小波动稳定性与断面面积和室内气体体积均有关联,证实在满足结构、布置、施工等要求的“体积最小化条件”下,其小波动稳定性主要受室内气体体积影响,气垫式调压室临界稳定断面面积概念不准确,气垫式调压室不必局限于等面积体型。据此提出了气垫式调压室“临界稳定气体体积”及相应体型优化设计思路,建立了临界稳定气体体积计算公式,按照严格的求导判定法则分类分析确定了计算参数的取值,针对不同用途导出了多种实用计算公式。     

水斗式水轮机水电站

本文论述了水斗式水轮机水电站的水头、运行等特性.     

抽水蓄能电站上下游调压室涌浪计算的数值解

本文提出了抽水蓄能电站上下游调压室涌浪计算的数值解法,包括发电工况与抽水工况。上下游无论是开敞式调压室,还是气垫式调压室,都可用本法计算。在发电工况抽水工况之间迅速切换时也可以使用本方法。     

设置气垫式调压室的引水系统研究

本文研究了上游设置气垫式调压室,下游设置常规调压室的水力系统波动稳定问题,给出了这种系统的波动稳定条件和调压室水位波动计算方法,并附有算例,以示方法的应用。     

气垫调压室涌浪幅值解析计算

本文利用小参数幂渐近展开法求解气垫调压室的基本方程式,得出了机组弃荷与增荷时的涌浪幅值计算公式,该组公式与数值计算结果对比,精度良好,形成简单,便于工程应用。     

调压井水面面积对水轮机稳定运行的影响

利用汤姆计算调压井水位波动的方程,得到在这个波动过程中水轮机流量的振荡曲线,从而证明调压井水面面积的取值大小影响水轮机的稳定运行,当流量振荡严重时,水轮机就会发生振动。     

降低300 MW机组一次风机喘振次数的措施

国产300MW机组基本上都出现过一次风机喘振现象,情况严重的甚至还出现过因一次风机喘振致使叶片断裂现象。针对珠江发电厂国产300MW机组一次风机多次出现喘振现象,查找出一次风机发生喘振的主要原因,并针对各种原因提出解决方案,为降低国产300MW机组一次风机喘振次数提供了理论依据。     

上游气垫调压室系统过渡过程的计算

我国气垫调压室技术的应用正在起步。本文以一室一管三机的布置为例 ,建立了描述系统小幅度过渡过程的状态方程组 ,分析了它的特性。导出了调压室结点水击和涌浪的联合计算式。据所提出的理论公式 ,编制了计算大、小幅度过渡过程的程序 ,通过简单算例 ,检验了程序的正确性     

直流和操作波迭加脉冲时的空气击穿试验研究

实验研究了一系列脉冲作用下正针—负板电极空气间隙的直流和操作波电压击穿特性 ,结果发现 ,针电极施加脉冲时的击穿电压比不加脉冲时明显下降 ,击穿时延也减小 ,且负脉冲比正脉冲效果更明显。     

小天都水电站气垫调压室洞壁围岩的高压透水性测量研究

在小天都水电站气垫调压室勘探洞内的高压透水测试结果表明，随着探洞向山体深部延伸，岩体结构愈趋完整，洞壁围岩的透水(气)性愈趋减弱。探洞最深部的0 729m测点，围岩的高压(6MPa)透水率小于1．0Lu。因此，该洞段围岩具有较为理想的高压封闭性能，具备修建气垫调压室的基本地质条件。     

±800 kV直流线路杆塔塔头空气间隙的直流叠加操作冲击放电特性

国内外的文献资料表明空气间隙的放电特性在纯操作波和直流预电压情况下有很大的差别,这对高压输电线路塔头空气间隙的选择可能会有影响,因此在我国直流特高压杆塔空气间隙设计中需要对导线上直流预电压的影响进行研究。通过真型尺寸模拟塔头空气间隙放电试验,研究了特高压线路杆塔空气间隙在直流预电压叠加操作冲击下的放电特性,得到了叠加电压的试验数据。通过与纯操作冲击放电特性的比较,发现叠加电压情况下杆塔空气间隙的放电电压比纯操作冲击情况下高2%~4%,因此从安全的角度考虑,在特高压杆塔空气间隙设计中,采用纯操作冲击电压试验数据是可行的。     

阻抗差动式调压室的水力计算研究

阻抗差动式调压室将升管底部的阻抗孔口改设于大井底板上，我国已建成的鲁布革水电站、天生桥二级水电站改型前和太平驿水电站均采用了这种形式。本文针对这种阻抗差动式调压室建立了涌波计算的数学模型，并将计算结果与太平驿电站原型实测资料进行了对比，两者具有很好的一致性。