水电站压力管道取水对发电机组出力影响分析

《水电站压力管道取水对发电机组出力影响分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第07期(总第410期)吉林水利2016年O7月[文章编号]1009—2846(2016)07-0031—04水电站压力管道取水对发电机组出力影响分析冯文涛(广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州510635)[摘要]从水电站压力钢管取水对发电机组出力的影响问题，本文建立了带水力发电机组的有压给管网恒定流数学模型一总体矩阵法，阐述了总体矩阵的构成、机组边界的处理及系统总体方程的求解方法。基于总体矩阵法编制了计算机程序，结合供水工程参数计算了水厂从水电站压力管道取水前后机组发电水头、工作流量及出力的相对变化率．结果表明水厂取水对机组出力影响较

2、小【关键词】给水管网；水力发电机组；总体矩阵法；数学模型[中图分类号]Ⅳ732~．41[文献标识码]B厂供水，设计输水流量为0．58m3／s鲁古河水库北侧有一座鲁古河水电站．该电站安装有2台卧式混流水力发电机组。设计水头1l1．7m．单机设计流随着可饮用水资源的日益减少和人们对饮用量4．1m3／s，单机容量4000kW。该电站引水隧洞长水水质要求的不断提高，一些原来距离城镇较远、约2．85km，洞径2．2m．引水隧洞与电站厂房之间通只承担灌溉、发电任务的中小型水库也被纳入供过长约200m的压力钢管衔接由于鲁古河水库水水水源的考虑范围。从节约

3、供水工程投资的角度位变幅较大，且库周山体坡度较陡．新建取水口费来看．从水电站引水隧洞或压力管道取水是一个用较高。为节省取水口投资．鲁古河水库供水工程值得研究的方案．既可以节省取水口部分的工程在设计过程中考虑过从水电站厂房前压力钢管取投资．又能获得足够的水头来克服输水管道的水水的方案。该方案与水电站共用引水隧洞。需要在头损失。从水电站引水隧洞或压力管道取水相当不改变引水隧洞洞径的前提下增加7％的过流能于在水电站引水管道上增加一根支管．会对机组力。一方面会增加引水隧洞水头损失．减小机组的引用流量进行分流，影响机组过机流量；同时，引发电水头，影响

4、机组出力：另一方面，由于供水管水隧洞过流量增加会加大水头损失．减小机组发道较长、水头损失较大，供水管道取水流量有可能电水头，进而影响机组出力。另外．由于供水管道达不到0．58m3／s，影响水厂供水能力。因此．在鲁古往往较长．取水点至交水点的水头损失往往比机河水库供水工程的设计过程中专门针对从水电站组引水管道的水头损失要大．若交水点高程和供压力管道取水方案做了取水能力研究及对机组出水管道管径选择不当．可能出现供水管道取水流力影响分析量达不到设计流量的情况。因此．需要分析从水电站引水隧洞或压力管道取水对机组出力的影响及2输水系统布置供水管道可取

5、水量．做为评估方案可行性的依据之一。鲁古河水库正常蓄水位290．6m．校核洪水位鲁古河水库供水工程从X县鲁古河水库取294．6m，死水位260．60m。水电站引水隧洞进口洞水，通过一条长约14km的输水钢管向X县新建水中心高程256．7m，引水隧洞长度约为2．85km，内【收稿日期]2016—04—19[作者简介]冯文涛(1983一)，男，研究生学历，工程师，从事水利工程设计工作。一3l一吉林水利水电站压力管道取水对发电机组出力影响分析冯文涛2016年07月鲁古河水库图1鲁古河供水工程输水系统布置示意图径2．2m，压力钢管长度约为200m，

6、内径1．6m。水电之外。为描述输水系统状态所需补充的未知数。对站机组安装高程154．8m供水管道从水电站压力于带有水轮发电机组的输水系统．描述机组恒定钢管取水．设计取水流量0．58m3／s．供水管道长度流状态的未知数有4个：发电水头日、工作流量q、约16．6km．管道内径为0．9m。交水水厂高位水池单位转速n和单位流量Q。。如果输水系统含有K水位约为235m．输水系统布置如图1所示台水轮发电机组。则附加未知数可表示为：对于上述从水电站压力管道取水的供水系产[日lQlql1⋯QQiIti统．需要计算水库水位变化时输水管道在恒定流⋯HKQxq]

7、(3)状态下的流量、压力及机组出力．以分析供水管道故而描述从水电站压力管道引水的输水系取水能力及对机组出力的影响。统．其恒定流输水系统未知数可描述为：3．2输水系统总体矩阵的构成3计算模型带有水轮发电机组的有压供水系统总体矩阵由三部分构成：描述同一根管道首端、末端之间的给水管网恒定流计算的方法较多。有环路法、水头和流量关系的管道内部矩阵：描述不同管道节点法、管段法等【1]，适合于包含水泵的给水管网之间水头、流量关系及管道一侧水头、流量与水库的恒定流计算．对于从水电站压力管道取水的输水位、阀门开度、机组工作水头和流量之间关系的水系统．则不一定

8、适用。对于含有水力发电机组的管道边界矩阵；描述机组发电水头、工作流量、单有压供水系统恒定计算．本文采用描述水电站有位转速和单位流量之间关系的机组内部矩阵．如压输水系统水力振动的总