分析水电站冬季转轮运行技术研究与应用

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1、技术交流SMAII．HYDR0POWER2013No2，TotalNo170水电站冬季转轮运行技术研究与应用陈荣(新疆天富热电股份有限公司红山嘴电厂新疆石河子832204)【摘要】处于季节性较强河流的水电站，当河流冬季流量小于机组单机设计流量50％以下时，水轮机组仍然按照常规设计进行选型，将造成机组冬季运行偏离设计工况的严重后果，机组运行效率低下，运行工况恶化。红山嘴电厂工程技术人员通过采用水电站冬季转轮应用技术，有效解决了季节性河流冬季小流量状况下机组的高效率运行问题。表4个。【关键词】水电站冬季运行技术研究设计流量15．5m3

2、／s。该电站建设于1978年，由于当1概述时对玛纳斯河水文资料认识不清及受水轮机设计能常规水电站在水轮发电机组选型时，为了有利力和制造能力的限制，机组选型设计按照常规水电于工程设计和设备制造、设备安装、电站的运行管站平均选择，没有考虑到河流冬季小流量因素对机理、检修和维护，减少备品、备件的数量和种类，组参数的影响。因此电站从建设投产开始就存在冬节省投资、降低成本，一般1座电站几台机组都选季玛纳斯河小流量状况下，机组出力很低、机组气择同型号、同规模的机组。同时，一般季节性不太蚀严重的问题。强的河流，水电站单机流量都会大于或接近于河流

3、为解决电站存在的问题，红山嘴电厂通过多年最小月平均流量，单机一般都能高效率运行。另的研究，利用水电站冬季运行机组转轮应用技术，外，一般有调节能力的水电站，通过水库调节流量成功解决了水能利用存在的问题。该技术按照冬季也能满足单机高效率运行。在水能设计理论形成之水电站单机实际过流量选择1台小容量转轮，用于初，初期水电开发大都选择一些季节性变化不太强电站冬季运行。转轮更换在机组大修时进行，不影的河流优先开发。这样一来，河流枯水期流量小于响电站正常的发电生产。通过实施两次转轮更换，单机流量的情况很少，机组运行、大河来水与单机实现电站机组在

4、洪水期和冬季小流量状况下均高效流量不适应的问题就不太多。率运行，并根据玛纳斯河来水情况和大、小转轮机而在新疆玛纳斯河流域开发的梯级引水式电站组高效运行所需水量，摸索出大、小转轮更换的最红山嘴电厂三级电站则是冬季流量小、时间长、严佳时机。重偏离单机优良工况区及水能利用低的典型。电站2项目前期方案的研究装机容量3×8750kW，单机设计流量15．5m3／s。玛纳斯河多年平均径流量12．45亿m3，年内径流随季2．1二、三级电站冬季水能利用研究和分析节变化悬殊，丰水期流量是冬季枯水期流量的几十三级电站建设于20世纪7O年代末，电站从二倍

5、。冬季最寒冷的最小流量只有5m3／s，1—3月份级渠首取水，流量由玛纳斯河肯斯瓦特水文站断面平均流量小于7m3／s，12月、4月流量只有控制，肯斯瓦特站与二级渠首之间河段无汇流和分7～8m3／s。冬季河流来水量远远小于电站机组单机流。二级电站单机设计容量3200kW，单机设计流量12．6m3／s。三级电站单机设计容量8750kW(通过增容改造，目前10000kW)，单机设计流量收稿日期：2012～11—2915．5m3／s。肯斯瓦特断面冬季最小流量5m]／s，l一3作者简介：陈荣(1969一)，女，工程师，主要从事水利水电科学研究

6、和水利水电技术管理工作。月份平均流量7m3／s，河流来水量远远小于二、三Email：cr_1223@sohu．corn级电站机组单机设计流量。按照冬季平均流量·20·小水电2013年第2期(总第170期)技术交流7m3／s，机组效率85％，计算二、三级电站理论出气蚀等指标更加恶化。因此三级电站机组冬季水能力：Ⅳ(三级)=A×QXH(A为综合出力系数，Q利用不能充分、机组振动和机组气蚀问题表现更加为流量，日为水头)=8．5×7×69=4105．5kW，突出。N(二级)=8．5×7×32．5：1933．75kW。计算结果显根据水力发电

7、水能设计理论，按照通过水轮机示三级电站机组理论出力为4105．5kW，而三级电组最小流量计算出的机组实际出力应达到机组装机站实际运行出力不到2000kW。在抽水融冰井未建容量的50％以上，水轮机选型配置才比较合理。之前，三级电站机组出力更低，可见电站水能损失三级电站冬季机组出力按照冬季平均流量计算，机很大，损失出力超过2000kW以上。二级电站理论组出力只能达到机组装机容量的46％。因此三级计算出力1933．75kW，电站实际运行负荷在电站装机容量选型不近合理。在冬季小流量状况1000kW左右，冬季水能损失800kW。但二级电站下

8、，三级电站机组长期处于低效率区运行，运行工3200kW机组带1000kW负荷，比三级电站8750kw机组带2000kW负荷水能损失小。三级电况进一步恶化。站冬季带负荷2000l左右，处于机组振动区，造2．2原因分析成压力钢管、厂房、机组同时振动，使