调压阀在长距离引水发电系统中的应用

以新疆喀英德布拉克电站为例,通过对长距离引水发电系统调节保证计算分析,采用调压阀代替调压井技术解决了长距离引水管道压力上升与机组转速上升相互制约的问题。以期在条件适宜的中、小型长引水混流式电站中,调压阀替代调压井技术得到推广和应用。     

KYET水电站调压方式设计优化及关键技术

在KYET水电站早期设计阶段,针对长7 100 m的发电引水系统水力过渡过程,研究比较了调压井、气垫式调压室、调压阀等型式,初步推荐采用调压井作为调压方式。随着工作的深入,认识到采用调压阀替代调压井是可行的。利用水力过渡过程计算分析了带有调压阀的水轮机调节系统在一次调频、大/小波动工况的表现,并采用带调压阀的机组调节仿真试验系统进行了复核研究。基于计算和试验成果,进行了调压阀选型、布置和防抬机复核,并开展了优化方案效益分析。结果表明,该水电站采用调压阀方案能够解决机组转速和水道压力上升问题,满足机电设备和水工建筑物的运行和安全要求,以调压阀替代调压井是可行的,其经济、社会和生态效益显著。     

毛家河水电站水轮机调压方案比选

本文结合毛家河水电站实际情况,根据水轮机调压阀流量与时间关系的假设,计算各工况下调节特性、流量与时间变化,机组最大压力上升率和最大转速上升率等参数,并对调压井工程量及投资进行了估算,经过水轮机调压阀和调压井两种方案比选,确定采用水轮机调压阀方案经济、合理。     

具有长引水系统的转桨式水轮机过渡过程计算

在水电站设计中,以新型调压阀及其控制系统替代传统调压井具有显著经济效益。基于自行研制的带调压阀的水轮机调速器实时仿真系统和包含水轮机、发电机、引水系统、水轮机调速器等环节在内的水轮机调节系统过渡过程计算软件,采用水轮机流量、力矩特性矩阵法表征水轮机动态特性,建立了刚性水击条件下一洞多机输水系统的数学模型;对带有主配压阀非线性特性的PID调速器,建立了带调压阀的转桨式水轮机调节系统数学模型。研究表明：通过计算只要保证水轮发电机组启动、空载扰动、带负荷、甩负荷自动调节工况下,水轮机调节系统过渡过程满足稳定运行要求,水电站就可以采用调压阀而不设调压井。最后,计算了某具有长引水系统的转浆式水轮机过渡过程,该电站水流惯性时间常数高达27 s,装有2台转桨水轮机、1台定桨式水轮机。计算结果表明,以调压阀代替调压井后,该水轮机调节系统稳定,满足调节保证要求。     

一洞三机条件下带调压阀的混流式水轮机调节系统过渡过程计算

为编制有关技术标准和推广采用调压阀代替调压井工程措施,开展了水轮机调节系统通用仿真程序的开发：研发了描述水轮机的非线性特性的数据文件;考虑了水击模型对水轮机调节系统过渡过程的影响;计算分析时认真考虑了水轮机调速器主配压阀非线性特性的影响;特别给出了一有压隧洞向三台水轮发电机供水时的水压力数学模型。通过计算证明：水轮发电机组自动启动、空载扰动自动调节、带负荷自动调节、甩负荷自动调节工况下,只要能满足水轮机发电机组稳定运行要求,就可以采用调压阀替代调压井。     

长管道小型水电站的调压阀选型计算

当水轮发电机组甩负荷时,调速器控制水轮机活动关闭导叶,压力管道内产生压力,机组转速上升。对于压力引水管道较长的电站,改变导叶关闭时间,就不一定能同时使压力和转速上升都控制在允许的范围之内。使用调压阀的作用在于:在机组甩负荷、导叶快速关闭的同时相应地打开泄流通道,从而降低水锤压力上升,待导叶全关后,再缓慢关闭,使引水管道的流量变化缓慢,防止引水管道水压升高及机组转速过高。导叶关闭时间T_w≤12s的中小型电站采用调压阀代替调压井后,不但能够节省投资、缩短工期,而且调压阀的布置还不易受地质、地形等条件限制。     

小浪底西沟水电站调压系统优化设计研究

小浪底西沟水电站输水管道0+000—0+838.71桩号段由小浪底水利枢纽原灌溉洞改建而成。根据电站规模及布置条件,对单纯设置调压阀和"调压井+调压阀"两个方案进行了引水系统水力过渡过程计算和分析,确定调压系统采用"调压井+调压阀"方案布置。调压井布置在0+750.00桩号处,对调压井进行了支护和结构设计,解决了调压系统设计的难题。     

论某水利枢纽工程水力调节保证措施

根据某水利枢纽工程发电引水系统布置特点,同时结合外委科研单位对发电引水系统水力过渡过程的分析成果,该电站需设置调压室或采取相应的调保措施,以保证工程安全运行。从而拟定:①设置调压井+增大机组转动惯量;②增大机组转动惯量;③设置调压阀等方案进行分析论证,最终采用设置调压阀方案,可实现8s直线关闭规律,机组转速上升率和蜗壳压力上升均能满足设计要求,并有一定的安全裕度。     

龙源TFW—400型全油控制系统调压阀试验成功 水电站调压阀的液压联锁控制装置荣获国家发明三等奖

用调压阀代替调压井可以大量的节约钢材、木材、水泥和劳动力,减少投资,缩短工期,是当前加速发展我国水电事业的有效措施之一。长引水系统电站调整参数方面存在的主要问题是压力上升值及速率上升值过大,引水系统结构及机组强度难以满足要求;另一个问题是当水流加速时间 Te 过大时,对机     

调压阀在老挝南奔水电站的应用

介绍了调压阀在老挝南奔水电站的应用情况,并通过现场试验检验了调压阀的安全可靠性。该应用实例证明,采用调压阀可以消除因机组紧急停机引起的电站引水系统压力过度上升,是中小水电站替代调压井的成熟技术,值得推广使用。     

大河沿河渠首水电站调节保证措施方案研究

大河沿河渠首水电站工程特点为高水头、长管道。电站调保措施采用调压阀取代调压井的方案。考虑梯级电站"长藤结瓜、串糖葫芦"布置,机组丢弃负荷,同时调压阀拒动,管道内压力值超过设计压力而发生爆管,对下游梯级电站造成巨大损失的因素下,设置了后备安全调节保护措施。通过研究和大量的计算最终为工程调节保护措施的选择提供了依据。     

水电站调压阀的选择

针对中低水头混流式水电站不设调压井,改在蜗壳前端设调压阀的特点,从电站主机选型参数,并通过详细的调压阀选型参数计算,论述了一个电站的调压阀选型计算过程,为相似电站的调压阀选择提供参考。     

东圳水电站增容后的两段关闭装置和微机调速器的试验研究

本文介绍了东圳水电站装机容量增加一倍后，在无阀无井长引水系统的慢关机试验研究的基础上，继而优化导叶接力器关闭规律和改善调节特性，仅在三号机CT-40型调速器上加装导叶两段关闭装置，并将其调节系统改为双微机调节系统，进而将电站安全满发稳定运行的库水位由74m，提高到正常蓄水位80.5m，解决了电站在高库水位调节保证的水压和转速的极值问题和动态稳定问题，其与增设调压井或增装调压阀相比，经济效益是十分明显的。     

导叶—调压阀并联控制系统

在大波动过程中,水轮机导叶接力器与调压阀各自独立控制。导叶接力器选择调压阀拒动时压力保证值对应的关闭速度,而调压阀选择合适的关闭规律以抑制转速上升,此控制系统称为导叶—调压阀并联控制系统,目前工程上已有应用案例。为了研究该系统的调节品质及应关注的相关问题,通过数学建模、动态模拟仿真分析其调节品质,并与常规的串联控制系统比较,表明并联控制系统是可行的。     

水室与溢流相结合的新型调压井水力学计算研究

目前对水室与溢流相结合的新型调压井研究较少,水室和溢流相结合的新型调压井通过溢流堰溢流和水室补水,能有效降低调压井高度,因此有必要对水室和溢流相结合的新型调压井进行研究。水室和溢流相结合的新型调压井结构复杂,调压井水力学计算是该新型调压井研究的重要课题。以腊寨水电站水室与溢流相结合的新型调压井为例,通过水电站引水系统建立数学模型,完整地考虑了系统各环节非线性因素的影响以及上游水库、分叉管路、调压井、水轮机等边界条件,利用特征线方法进行管道水击计算,托马公式进行调压井稳定断面计算。结果表明:机组负荷突然发生变化时,机组转速随之变化,调压井水位上下波动不断衰减,最终水位稳定。机组转速、蜗壳和尾水管压力满足规范要求,达到了经济、安全、可靠的目的,机组的调节最大偏差小、时间短、振荡次数少,动态品质指标较好。调压井最低涌波水位高于调压井底板高程,最高涌波水位低于调压井顶高程,满足调压井不掺气和不漫顶的要求,因此调压井体型设计合理,水电站运行安全。     

尼泊尔SETI水电站调节保证计算

水电站引水系统在惯性时间常数大于4 s而又要求孤立运行情况下,需要设置调压井。结合具体电站实例介绍从提高大波动中允许转速上升入手,增大机组飞轮惯量,调速器采用导叶三段关闭,满足了调节保证计算要求。图5幅,表3个。     

西洱河二级水电站采用调压阀取消调压井试验成功

云南西洱河二级水电站装机总容量5万千瓦,装有单机容量1.25万千瓦机组4台,隧洞及钢管的总长度为2.4公里,水头109米。原设计采用直径9米,高40米调压井一座,工程量大,造价高。1973年电力部定为采用调压阀代替调压井的试点,并从瑞士引进三套调压阀设备,第四套由我国夹江     

调压阀技术在大河沿渠首水电站的应用

以新疆大河沿渠首水电站为例,通过对引水发电系统水力过渡过程计算分析,采用调压阀技术解决长距离引水管道水锤压力上升与机组转速上升相互制约的问题,希望对国内中、小型水电站设计提供一定的借鉴参考。     

改善调节保证参数的措施

调节保证计量是研究机组突然改变较大负荷时，计算机组的转速变化和水压变化，选定水轮机导水机构合理的调节时间和关闭规律。调节保证计算对于长引水渠道电站尤为重要，对水击压力上升值不在允许范围内，除考虑设置调压井改善调节保证参数外，还可考虑其它经济、合理、有效的方案和措施。     

水轮机调节系统动态特性的计算

主要研究了水轮机调节系统动态特性计算核心问题,如带调压井的水轮机调节系统稳定性;过渡过程极点分布;品质分析;给出了建议的计算分析方法。明确指出调压井时间常数对水轮机调节系统动态特性影响的重要性。