丰满期水电厂初步设计(二)

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1、第三章调速器选择3.1调节保证计算3.1.1调节保证计算的任务和标准（1）调节保证计算的任务调节保证计算是研究机组突然改变较大负荷时调节系统过度过程的特性，计算机组的转速变化和压力输水系统压力变化，选定导水机构合理的调节时间和启闭规律，解决压力输水系统惯性、机组惯性力矩和调整特性三者之间的矛盾，使水工建筑物和机组既经济合理又安全可靠。具体任务如下：矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。根据水电站压力输水系统特性和机组飞轮力矩，选定导水机构合理的调节时间和启闭规律，保证在选定的调节时间内压力和转速变化不超过允许值。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。已知压力输水系统特性时，确定压力输水系统中的最大水锤压力变化值；或者已知压力

2、变化的允许值，校核压力输水系统（包括尾水隧洞）是否需要采取设置调压井、调压阀或加大管径等措施。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。已知机组飞轮力矩时，确定机组的最大转速变化值；或者按允许的最大转速变化值，选定机组的飞轮力矩。必要时进行导叶分段关闭的计算。（2）调节保证计算标准A、压力变化计算标准机组甩去全负荷时，蜗壳允许的最大压力升高，按表可知当电站设计水头在40~100米时，为30~50%。随着生产技术水平的提高，有逐步提高的趋势。设置调压阀时，≤0.2。甩全负荷时，尾水管进口允许的最大真空度为8米水柱。机组突增负荷时，压力输水系统内任何一段均不允许发生负压。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。B、转速变化计算标准机组

3、甩全负荷后的转速升高允许值与多方面因素有关，考虑到目前国内的设计、制造、运输等情况，机组甩全负荷时的转速的允许值按以下情况考虑：彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。当机组容量占电力系统运行总容量的比重较大时，且担负调频任务时，宜小于45%；当机组容量占电力系统运行总容量的比重不大或担负基荷时，宜小于55%；对水斗式水轮机宜小于30%。3.1.2压力升高计算（1）计算过水系统平均流速：1、压力钢管及=96.9m，D=5.5m=(3-1)则2、蜗壳和表3-1蜗壳断面流速计算表相邻断面面积197.4168.2133.9101.369.9相邻断面平均流速m/s1.51.82.23.04.3平均流速m/s1.651.

4、52.63.65长度m262.82.72.242.94.27.028.03=33.7m3、尾水管和将尾水管分为三段：1段：尾水管直锥段2段：肘管段3段：出口扩散段表3-2尾水管断面流速计算表管道编号IIIIIIV相邻断面面积23.7523.7529.3471.10相邻断面流速m/s12.612.610.24.2平均流速m/s12.611.47.2各段管长4.8737.9219.5861.40102.94140.98=32.373m则（2）管道特性系数的确定反映管道特性的两个常数为，V为导水机构开始关闭前管道中的水流速度，T为水轮机导水机构的有效关闭时间，a为压力波传播速度；对于金属管近似取10

5、00m/s（见文献[3]P75），为导水机构调整前的水轮机静水头。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。其中：为上游正常水位，为正常尾水位，T一般为5~10秒，对于大容量机组可达到15秒，有特殊要求的情况可延长（见文献[4]P212）。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。暂取T=8s进行计算：==（3）判断水锤的性质当导水机构关闭（或开启）时间小于等于水管反射时间时，则发生直接水锤，为弹性波压力钢管内往返一次所经历的时间即水锤相：茕桢广鳓鯡选块网羈泪。（s）（见文献[4]P211）(3-2)鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。当导水机构关闭（或开启）时间大于时则发生间接水锤。==其中为接力器开始动作到全速的时间，T为导叶直接关闭时间，为

6、接力器缓冲时间，一般可以用T做调节参数整定调速器。在这里T=8s>，所以发生间接水锤。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。（4）判断最大水锤所发生的相一般来说，在甩负荷的情况下，只有高水头电站才有可能出现第一相水锤，而低水头电站（低于70~150米）最大水锤压力一般发生在末相。本电站最大水头为67.5米，所以最大水锤应该发生在末相。则最大压力上升值计算式为：預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。（见文献[9]P236）(3-3)代入数据得出：=由于上式是根据冲击式水轮机为条件推导出来的，对反击式水轮机而言则需要乘以一个修正系数即，其中对于混流式水轮机而言K=1.2，对于轴流式水轮机K=1.4。所以该方案：=渗釤呛俨匀谔鱉调

7、硯錦。（5）计算引水管道的最大水锤压力升高（文献[4]P214）（6）蜗壳压力升高（文献[4]P214）（7）尾水管的最大压力降低（文献[4]P214）（8）尾水管真空m<8m即尾水管真空符合设计要求。3.1.3速率上升的计算和确定导叶直线关闭时间甩负荷时机组的速率上升值，其中为初始转速，即甩负荷前稳定转速；为甩负荷过程中产生的最大转速。在设计时可以参考公式：（文献[4]P220）(3-4)式子中