naltar_v水电站调节保证计算浅析

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1、小水电2014年第6期(总第180期)规划设计Naltar－V水电站调节保证计算浅析李红帅，张新伟(黄河勘测规划设计有限公司，河南郑州450003)摘要:Naltar－V水电站水头较高，通过对水轮机发电机组进行调节保证计算，选出较为合理的水轮机型式和参数，确保了机组运行的可靠性和稳定性。关键词:卧轴冲击式水轮机;调节保证计算;过渡过程计算(4)动能参数1概述电站装机容量:14.4MWNaltar－V水电站位于巴基斯坦北部地区Gilgit装机台数:3台市Nomal村附近，是Naltar河流梯级开发的最下游(

2、5)电站特征水头一级水电站，电站安装3台单机容量4.8MW的卧最大水头:330.00m式冲击式水轮发电机组，总装机容量14.4MW。该最小水头:307.00m电站为径流式电站，其开发任务主要为发电，主要设计水头:307.00m由首部枢纽、引渠及调节池、压力钢管、电站厂房(6)气象及尾水建筑物、Nomal汇流站、Gilgit变电站、多年平均气温:15.8℃132kV输电线路组成。月平均最高气温:27.4℃前池通过1条直径为1.5m、长约4157.21m的月平均最低气温:－6.8℃压力钢管进入水电站厂房。前池

3、正常水位3水轮机选型1044.50m，最低运行水位1036.50m。根据电站的运行水头(330～307m)范围，适2电站基本参数用于本电站的机型有冲击式和混流式机组。混流式(1)前池特征水位水轮机与冲击式水轮机相比:最高效率较冲击式正常蓄水位:1044.50m高，水头变化对效率影响较小，适用于水头变幅大最低运行水位:1036.50m的电站;混流式水轮机单位流量较冲击式大，当水前池有效容积:35000m3头高且水中含沙量多时，气蚀磨损较严重;冲击式(2)尾水位水轮机转轮在大气中运行，气蚀磨损较小，多集中最高

4、尾水位:711.50m在针阀、喷嘴和水斗等部位，检修或更换零部件较最低尾水位:711.00m方便，检修工作量少;水斗式水轮机布置简单，负(3)流量荷变化时效率影响较小。根据电站的参数进行估多年平均流量:9.97m3/s算，采用混流式水轮机时，转轮直径较小，而且转速超过1000r/min，发电机制造存在困难。因此，综合以上分析，本电站采用冲击式水轮机。收稿日期:2014－07－31适用于本电站的冲击式水轮机转轮主要有作者简介:李红帅(1980－)，女，工程师，主要从事水电站水力机械设计工作。E－mail:l

5、ihsh@yrec.cnCJA475和CJA237，从模形综合特性曲线上可以看·25·规划设计SMALLHYDＲOPOWEＲ2014No.6，TotalNo.180出，CJA475参数优于CJA237，CJA475的最高效率度为454m，管径1.5m。根据该区域地形地质条件，比CJA237高0.6%，因此本电站选用CJA475转轮。调压管坡度将达103.7%，施工难度大，工程质量选用了3台CJA475—W—120/2×12.5卧轴冲不易保证。击式(Pelton)水轮机，配套水轮发电机型号为(2)爆破膜方案

6、。在发电引水钢管上设置1SFW4800—10/2150。拟定针阀关闭时间为25～个安全释放压力的爆破膜装置，该装置能在发电引45s，开度线性变化的关闭规律，取折向器关闭时水钢管内部压力迅速升高且超过最高压力后自动打间为2s。开，释放管道中的压力，以保障钢管安全。爆破膜水轮机转轮直径D1=1200mm，额定水头Hr=方案虽技术简单，但考虑到工程区电网稳定性，爆3307.00m，额定流量Qr=1.845m/s，额定出力Nr破膜更换频率极大，对运行带来不便，且维护费用=5.0MW，额定转速nr=600r/min

7、，额定效率η较大。=90%，排出高度为+2.40m(尾水位与转轮中(3)气垫式调压室方案。本阶段根据最新地心之间)。形地质条件，重点研究了气垫式调压室方案。初拟发电机额定容量Nr=6.0MW，额定效率调压室位于压力管道桩号3+320位置，调压室内96.0%，功率因数cos=0.8，额定转速nr=600径6.0m、高10m，调压室在花岗岩山体中开挖形r/min，频率f=50Hz，机端电压U=10.5kV。成，采用钢衬混凝土衬砌，混凝土衬砌厚度0.4m，钢衬材质为16MnＲ，壁厚52mm。4调节保证计算针对

8、气垫式调压室方案布置，重点对该方案进本电站前池后的主压力钢管直径为1.5m，在行了调节保证计算。调节保证计算结果表明，设置进入厂房前分岔引至3台机组，各机组进水阀前分调压室对增加系统稳定性效益不显著，增加调压室岔管直径为0.7m。极大增加了工程投资，且后期运行维护复杂。同4.1特征参数时，针对不设调压室方案的调节保证计算表明，各根据管道参数、水轮机选型参数、额定水头和种工况均能满足要求，因此不设置调压室。额定流量，计算得到整个