针对分段关闭在中小型复杂引水电站中的应用

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1、小水电2016年第1期(总第187期)技术交流分段关闭在中小型复桑引水电站中的应用沈丹(浙江富春江水电设备有限公司，浙江杭州310030)摘要：随着科学技术的进步和发展，中小型引水式水电站在水电行业中的比重越来越大，一段关闭的方法开始难以满足机组安全稳定运行的需求。以巴基斯坦G项目为例，介绍了分段关闭在中小型复杂引水式水电站中的应用，为今后引水式水电站的过渡过程分析提供计算依据。图2幅，表6个。关键词：引水式水电站；分段关闭；过渡过程分析1概述对于机组前引水隧洞很长的引水式水电站，引氇·引水隧洞／：压力钢管／：氆t水隧道末端一般会设置调压井，提供一个释放水锤鸯鲁F---LJ的通

2、道，以减小过流部件的压力。在这种情况下，为了节约土建成本，往往会采用一管多机的布置形式，其过渡过程计算就变得尤为复杂，甩负荷时管路中的水压力和转速上升比单管单机高很多；这样图1电站引水发电系统示意就需要选定适当的导叶关闭时间和方式，计算蜗壳表1水轮发电机组参数最大压力值和最高转速上升，保证机组的安全稳定项目数值运行。本文以巴基斯坦G项目为例，采用分段关水轮机转轮直径D／m闭的方法对比分析了引水式水电站的过渡过程。水轮机额定功率P／M水轮机最大功率P,~x／MW姗肌一一一2工程概况额定转速N／(r·rdn)额定水头H／m巴基斯坦G项目坐落在北纬33~27，东经73~51，最大水头

3、E／m距Poonch河边的Kotli镇5km，项目拟安装3台最大毛水头H一，／m33．4MW的立轴混流式水轮发电机组，采用一洞一额定流量q／(m3·S)井一管三机的布置形式。引水隧洞长3043m，直安装高程／m发电机GD2／t·rn2径8．0m；引水隧洞之间设置1个阻抗式调压井，调压井直径29．0m，高62．64m；压力钢管长60m，表2电站参数直径8．0rn，分岔引水至3台混流式水轮发电机组，上游特征水位／m下游特征水位／m支管直径4．5m(见图1、表1、表2)。收稿日期：2015—10—23作者简介：沈丹(1988一)，女，助理工程师，主要从事水轮机设计工作。E-mail：

4、729094084@qq．conl·l5·技术交流SMAIIHYDROPOWER2'016No．』，"lbtalNo．187招标文件规定：在任何工况下，机组甩负荷时为了更有效的突出分段关闭在本电站中的作蜗壳最大水压力不能超过最大毛水头的30％(即用，我们先采用一段关闭方式，分析工况2的过渡84．11m)，转速上升不能超过额定转速的50％。过程(见表4)。表4一段关闭在工况2中的过渡过程结果3计算方法关闭时间蜗壳最大压力最小尾水管压力最高转速上升鉴于本电站引水管路较长，并兼顾10％超发／s／m／m／％要求，过渡过程计算涉及到串联管道连接，分岔管道连接；另外上游还设有调压井，3台机

5、之问存在水力干扰现象，机组甩负荷过渡过程复杂，需要通过调节保证计算和分析，解决有压输水系统水流惯本电站招标文件对蜗壳最大压力上升值比较严性、机组惯性力矩和调整特性三者之间的关系，使苛(对设计水头在40～100m范围内的水电站，蜗水锤压力和机组转速上升值均在安全经济合理的允壳允许最大压力上升率为30％～50％)，从表4可许范围内。以看出，采用一段关闭方式的过渡过程结果已难以本文先用有压瞬变流的特征线法对具有调压室满足招标文件的要求，故采用分段关闭的方法来有的引水系统建立数学模型，再根据水轮机模型试验效的降低蜗壳最大水压力。结果，使用过渡过程分析计算软件，对水轮发电机经过分析比较，

6、得出最优的导叶关闭规律如下组各种不同甩负荷过渡过程工况进行了仿真分析(见图2)：计算。甩负荷后接力器不动时间：710．2S第一段关闭时间：T=3．6s，Tl=7．2s4计算分析第二段关闭时间：Ts2=10s4．1调节保证计算工况关闭初始相对开度：a=50％a()根据规范要求及电站实际情况，选择如下典型导叶最大全开度：g=33。工况进行调节保证计算(见表3)。4．3计算结果对以上几种调节保证计算工况，计算结果如下表3调节保证计算工况所示(见表5)。4．2导叶关闭规律的选择工况2是3台机同时超发10％出力时工况，其相应水头比较高，机组的转动力矩比较大，工况最为恶劣，因此首先对该工况

7、进行计算以选择适当的导叶关闭规律，然后再用其他工况来校核该关闭图2最优导叶关闭规律示意规律。(下转第22页)·16·技术交流SMALLHYDROPOWER2016No．1，TotalNo．187接缝处进行封水焊接并打磨光滑。4结语(3)框架与基础螺栓的组装将基础螺栓安装在框架上。流道盖板施工时优化预埋基础螺栓安装工序，(4)框架和基础螺栓的整体吊装同时调整混凝土浇筑分层划分等改进措施，有效避将组装完成后的框架和基础螺栓整体吊入免了框架与基础螺栓错孔问题的出现；框架盖板安基坑。装高程、中心桩号