正文描述:《高水头水电站技术供水系统用水轮机代替减压阀的试验研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第4期河海大学学报Vo1.25No.41997年7月JOURNALOFHOHAIUNIVERSITYJut.1997高水头水电站技术供水系统水轮机代替减压阀的试验研7暑\一河海大辜萘学210098)T、/‘(河海大学水利水电学院南京I卜)摘要利用水力模拟试验,研究了西南某高水头水电站机组技术供水系统用水轮机代替减压阎的问题.用水轮机代替减压阀,在水轮机转轮后面串联长的供水管路系统和用水设备,是一种新的装置.试验表明,这种装置仍然能像通常水轮机那样在任何导叶开度下稳定运行,水轮机在飞逸情况下不会出现供水管路中水压过高
2、现象.用水轮机代替减压阀的方案是可行的.关键词!;!堕;兰L熊趟垡查墨竺‘1L、吉,中国号TK73高水头水电站若利用上谊字水库之水作为供水系统的工作或备用水源,为了不损害供水系统中各部件(如空气冷却器及油冷器等),水的工作压力不得超过器件规定的范围.高压水必须通过减压阀经过减压、消能后才能进入供水系统.如果供水系统所需水量较大,且水头又很高,则减压阀要通过节流耗去很大的能量.例如,西南某水电站一台主机的供水若用减压阀消能,则将有近300kW的能量损失掉.如此大的能量在阀中消耗,长期工作势必会产生阀体气蚀磨损、振动、噪音等问题.因此,使用减压阀达到高水头电站技术供水目的的
3、方案是不可取的.解决这一问题的手段就是用一台水轮发电机组代替减压阀,这样高压水的一部分能量通过水轮发电机组转变成电能输送出来,水轮机的尾水压力符合供水系统的进水水压要求,通过水轮机的流量满足供水系统的用水量.用水轮机代替减压阀,在水轮机转轮后面(去掉了水轮机的尾水管)串联长的供水系统管路和用水设备,水轮机能不能正常工作,能不能在任何导叶开度下稳定运行,在飞逸情况下除转速迅速升高外,尾水压力是否会达到供水系统不能承受的程度,这些问题,有的是不能用计算方法解决的,因此有必要进行模型试验.1试验研究的内容及装置1.1试验研究的内容a.观察这种以机代阀的机组能否在空载开度下转速
4、保持恒定,以便发电机能同步并网.为此,在模型装置上进行了各种开度特别是小开度的飞逸试验,以观察飞逸转速是否稳定.收稿日期{1996—09—17作者简舟:郑源男讲师水力发电工程专业主要从事水力发电和计算机应用方面的研究已发表(水电站供水系统小水轮机组代替减压阀方案的研究)(利用蜗壳差压做原型术轮机效率试验)等论文维普资讯http://www.cqvip.com河海大学学报1997年7月b.从水力学现象上分析,将水轮机尾水管段代之一条或多条管路均无原则差别.一机对二主机进行稳定性试验,做出水轮机在各种开度下的带负荷工况,观察这些工况是否稳定.c.本装置用水轮机代替减压阀,一
5、方面能取得合适的压降,使水轮机转轮出口的压力满足供水压力要求;另一方面获得了能量.本试验在于测出各工况下流道的压力值,特别是飞逸工况下飞逸的转轮带动的水流会有多少能量损耗在转轮室的水中.1.2试验装置试验装置如图1所示.试验采取一台模型机.其参数如下:转轮直径D。一210mm转轮出口直径一110mm导叶高6—20mm从上列参数可以看出,该水轮机相当于型号HL100的水轮机,适用水头约150~200m.水泵自地下水库抽水送至封闭水箱稳压后进入水轮机.水轮机原国l模型水轮机装置示意因有尾水管系弯肘形尾水管,本试验1一水泵;2一封闭稳压箱I3一水轮机I拆去代之管系.此管系即对
6、一机4一管系I5一直流发电机I6一堰扳供2台主机水系供水进行模拟.水轮机和一台直流发电机联接,通过调节直流电机的励磁改变发电机出力,发出电能由电阻负荷消耗,从而得到不同的工况.由充电脉冲信号计数水轮机的转速值.流量通过堰板测量.测量的重点是任一个被测工况点各参数是否稳定.经计算分析’,本试验的综合测量误差为士O.4t0.5.2试验成果及分析r,一2.1空载并网一一玉;,,一一韦=r,一正常的水轮机开机程序是将导水叶打开,在小开度下水轮机将加速到电机的额定转数再进行电机并网.如果在小开度下,水轮机不能保持恒定的转速,则并网就有1一黼1}困难,或产生电冲击或不断跳闸.2一两
7、臂全千图2表示在各种不同导叶开度下的单一一一4一*目一fcIIII11丌位飞逸转数一一(试验水头为12m).lIIllllllllIIIIl由图2可以看出,首先将尾水管换成开麈(,6)供水管系后,不论是两管全开(相当于供两台主机)或关闭一管(相当于供一台主机),国2不同开度下的单位飞逸转数一湖北省电力试验研究所.水力机组现场测试手册:上册.1989.721~31维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第4期郑源等高水头水电站技术供水系统用水轮机代替减压阀的试验研究其飞逸转速都是恒定的,几乎没有波动(在转速表上转速波动值<士
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