惠州抽水蓄能电站球阀动水关闭试验研究

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1、湖南电力第31卷第4期HUNANEICrRICPOWER2011年8月doi：10．3969／j．issn．1008-0198．2011．04．008惠州抽水蓄能电站球阀动水关闭试验研究林恺，蒋寅军(1．惠州蓄能水电厂，广东惠州516100；2．武汉大学，湖北武汉430072)摘要：惠州抽水蓄能电站B厂为评价球阀及相关设备的抗振性能和安全性，进行5号机组球阀动水关闭试验。结果表明，正常运行工况下引水系统满足设计要求，而在动水关球阈过程中由于水击作用，负荷越大，对应压力钢管的动力响应越大，水平动位移超过了规范允许值，应加强监测和观察。同时球阀与混凝土

2、支墩之间存在相对移动，应长期保持球阀滑板的润滑。关键词：球阀；动水关闭；抗振性能；水击中图分类号：TW32．7文献标识码：B文章编号：1008—0198(2011)04-0023-04TestandresearchonsphericalvalvedynamicclosingofHuizhouPumpedStoragePowerStationLINKai，YIANGYin-jun2(1．HuizhouPumpedStoragePowerstation，Hnizhou516100，China；2．WuhanUniversity，Wuhan430072，

3、China)Abstract：Thesphericalvalveandit’8relatedequipmentof5thunitofHuizhoupumpedstoragepowerstationwe8testedtoevaluateit'santi·~bmfionabilityand咖duringdynamicdosing．Thetestreanhsshowthatthedynamicl-espol18~ofthewatertunnelmeetdesignrequirementundernormalcondition．Thegreaterthel

4、oadis，thegreaterthedyadicresponseofthepipesandtheconcretebuttressis．Becatl~theobviousrelativemovementexist，itisnecessarytokeepthelubricationofthevalvebase．Keywords：sphericalvalve；dynamicdosing；dynamiccharacteristics；waterhauuuel"进水阀门能否在紧急情况下实现动水关闭，是“水击”作用的随机性，“水击”作用下球阀、伸水轮发电机组

5、或水泵能否正常可靠运行的关键。缩节、压力钢管、球阀支墩等结构的抗振设计没有《大中型水轮机进水阀门基本技术条件》中规定：现行规范，一般都根据经验通过提高安全系数的方“机组在任何工况下，进水阀门应能动水关闭”。式进行处理，既不经济也不科学。因此有必要在动机组运行过程中，紧急状态下关球阀既是对球阀工水关闭球阀的过程中，测量上述各类构件的动力特作情况的考验，也是对机组引水系统及相关设备性(频率等)和动力响应(加速度、动位移、动(球阀、伸缩节、压力钢管、混凝土球阀支墩等)应力等)，以此评估它们的抗振性能和安全性，可承载能力的考验。动水关球阀瞬间，由于“水击”

6、以为电站的安全运行提供管理依据。的作用，上游水道的水流压力会产生急剧变化，压本次试验对象为惠州抽水蓄能电站B厂5号力钢管动应力可能达到静水压力的几倍甚至数1O机组球阀。电站水轮机工况设计最大水头倍，球阀基础板将承受球阀惯性力与接力器动作而553．67m，额定出力306．12MW；水泵工况最大扬产生的竖向和水平向作用力，进而引起支墩结构的程566．12m，最大人力330MW，额定转速一系列动力响应，甚至有可能引起厂房结构产生不500r／min，其引水支管采用600MPa高强钢板内衬。利振动。由于抽水蓄能电站运行的特殊性以及球阀支墩二期浇筑钢筋混凝土结

7、构，混凝土设计强收稿日期：2011-03-03·23·第3l卷第4期湖南电力2011年8月度为C25。1试验情况一，，r∞4～_．1．1测点布置．图1，2表明，试验布置在球阀和球阀支墩上～一一～1应变测点l8个，加速度测点5个，位移测点13个，其中球阀支墩应变测点1布置在二期混凝土底部，测点2，3布置在支墩一、二期混凝土施工缝上下侧。u图3100％负荷关球阀工况典型动应力时程曲线下游端上游端表1上下游钢管、球阀动应力最大值MPa一轴向应变片{>轴向位移计n环向应变片△环向位移计0径向加速度计0径向位移计图1球阀测点示意图l312．．．⋯一＆f{fI

8、；}ll注：上述应力为机组各种工况运行时，引水道内的脉动压力产生的环向力和轴向力，不包括水道内因水头产生的静应力。{{}：