巴基斯坦玛尔水电站水力过渡过程计算研究

根据玛尔水电站引水系统的特性和选定的机组参数进行了大波动及小波动的过渡过程计算,经计算分析后提出的机组及调速器参数既能满足引水系统在极端工况下甩负荷的要求,也能满足机组负荷调整时转速的稳定性要求,确保电站安全稳定运行。     

基于CFD的水电站压力前池流 态特性研究

以某水电站压力前池为研究对象,采用RNG K - s瑞流模型和运用CFD ( computational fluid dynamics)方法对压力前池的流态特性进行三维数值研究。通过对水电站全甩负荷、一台机组增负荷、两台机组依次增负荷三种典型工况下压力前池流态特性的数值分析,揭示了压力前池流态分布和水位变化特性。结果表明:在全甩负荷和增负荷工况下,压力前池内虽出现回流漩涡但进水口水流流态较好、水位波动稳定,从而为压力前池水力优化设计提供了依据。     

长引水隧洞水电站差动式调压井最水利工况研究

以我国西南某大型水电站水调压井中用作升管的闸门井坍塌事故作为例子，通过计算分析，说明在这一类调压井的设计中，不能洞用单一的甩（或增）荷工况作为控制工况，应考虑连续增甩负荷可能会造成调压井内涌浪的不利叠加，此外还应考虑在各种不利工况叠加下升管与大井之间的水位差。     

长引水隧洞水电站差动式调压井最不利工况研究

以我国西南某大型水电站引水调压井中用作升管的闸门井坍塌事故作为例子，通过计算分析，说明在这一类调压井的设计中，不能沿用单一的甩（或增）荷工况作为控制工况，应考虑连续增甩负荷可能会造成调压井内涌浪的不利叠加，此外还应考虑在各种不利工况叠加下升管与大井之间的水位差．     

水电站尾水调压室断面面积敏感性分析研究

基于瞬变流理论,采用弹性水锤特征线法,建立合理的边界条件,对有较长尾水隧洞的水电站调压室断面面积变化敏感性进行数值模拟分析,重点研究尾水调压室的断面面积对大波动工况下的调压室水位波动、机组最大转速升高率、蜗壳末端压力变化和水力干扰工况下对水电站机组出力摆动的影响。对同一特征工况,在大波动下,调压室断面直径为28 m,即断面面积为615.752 m2时,调压室最低涌浪水位达到2 218.97 m,蜗壳末端最大压力达到269.17 m(压力升高24.48%),机组转速最大上升率达到42.19%,满足调节保证计算要求。水力干扰工况下,并入同一电网时,随着调压室断面面积增加,机组出力摆动减小,对于大电网而言,出力摆动相对差值变化较小,两台机组甩负荷时,受扰机组出力摆动相对差值相差0.08%,一台机组甩负荷时,受扰机组出力摆动相对差值相差0.03%。综合考虑计算结果及调压室的工程经济性,推荐本电站调压室断面面积取615.752 m~2。     

水电站输水系统相继甩负荷下调压室涌浪叠加研究

水电站调压室高度取决于调压室内的涌浪极值,其大小与计算工况密切相关,相对于同时甩负荷产生的涌浪极值,人们往往忽略了相继甩负荷事故工况。本文从调压室基本方程出发,通过理论分析,推导并得到了反映相继甩负荷危险时间间隔点特征的理论计算公式,进行了水电站输水系统相继甩负荷工况下的调压室涌浪叠加特性研究。结果表明:对于简单式调压室,同时甩负荷产生的涌浪极值必然大于相继甩负荷;而对于阻抗式调压室,同一水力单元机组发生相继甩负荷事故时,存在一个最危险的间隔时刻点,该时刻较同时甩负荷产生的调压室涌浪极值更危险。结合具体电站进行的相继甩负荷实例计算验证了理论分析的正确性,且进一步的分析表明,调压室底部阻抗越大,二者差别越明显。如不慎重考虑,将为工程运行带来极大的安全隐患。     

有关水电站小开度甩负荷工况水击压力骤升问题的探讨

在引水发电系统中，为了找出机组负荷变化所产生的水击压力最大升高值，一般要进行水力机械过渡过程计算。用以指导机组和压力管道设计。通过若干座水电站的水力过渡过程计算机仿真计算实践，论证了在小开度甩负荷工况、高水头电站发生第1相水击时，会出现水击压力随导叶初始开度减小而增大现象的原因和理论依据。提出了解决在小开度甩负荷工况下水击压力骤升的措施。     

水电站长引水渠道水力瞬变过程计算研究

运用水电站长渠道引水水力瞬变过程计算方程,分析计算了白龙江横丹水电站长引水渠道各种工况下的运行情况。在计算正常运行工况的基础上,重点研究了在机组增、甩负荷时,瞬变运行状况下的非恒定流运动。对工程是否采用溢流侧堰,进行了对比计算,得到了最危险工况下的前池最高及最低水位,建议工程采用降低引水渠底高程0.5m,取消侧堰工程的方案。     

抽水蓄能电站一管多机甩负荷试验问题探讨与实践

为减少抽水蓄能电站机组寿命损耗,综合分析了抽水蓄能电站一管多机甩负荷试验的目的,并通过山东沂蒙抽水蓄能电站同一流道2台机组单机和双机同时甩负荷的试验数据与计算结果的对比分析,证明极端工况下的计算结果是可信的。建议在完成多机同时甩50%、75%额定负荷的试验后,当计算结果与真机试验数据高度相似时,可取消一管多机同时甩100%额定负荷试验。     

“5·12”汶川大地震后渔子溪水电站调节保证计算的数字仿真与分析

汶川大地震后渔子溪水电站主接线出线由原来的两回变为一回,可能会出现四台机组同时甩负荷的工况。介绍了仿真计算方法,分析了四台机组满负荷运行甩负荷时电站调节保证计算参数满足规范的可能性,并对采取的措施进行了分析。     

静力荷载下某水电站厂房沉降及地基承载力分析

结合某水电站实际工程,对大型水电站厂房与基础结构的振动问题进行了计算研究。利用ANSYS软件对电站厂房与基础进行了三维有限元研究计算,并对厂房和基础进行抗震分析,通过计算分析确定厂房建筑物与基础在校核、设计、地震、甩负荷等各种工况荷载及机组的水流波动荷载和机组低频振动荷载等动荷载作用下的应力变化和基础变形特性,结果表明:构在静力荷载作用下,由于上游侧挡水部分的重量较大,厂房除发生较大的垂向沉降外,结构整体也出现向上游方向稍微偏移的倾斜变形。所有静力荷载工况中,完建工况的地基竖向沉降最大。     

蟠龙抽水蓄能电站相继甩负荷时间敏感性分析

一洞多机布置的抽水蓄能电站,一台机组甩负荷时,可能会诱发相继甩负荷工况。以重庆蟠龙抽水蓄能电站为例,针对典型工况进行了相继甩负荷时间敏感性分析。计算结果表明,以相继甩负荷工况作为控制工况,对尾水管出口的最小压力影响最为敏感,且最不利工况的发生时间间隔并不相同。     

石头河水电站机组改造中导叶关闭方式的优化

石头河水电站扩容改造过程中遇到水力过渡过程问题,严重影响了水电站的运行安全及运行质量。为了解决这一问题,采用数值模拟技术和方法,在进行大量分析计算的基础上,对不同工况下导叶关闭方式进行了技术优化,给出了1#~3#机组优化后的导叶两段直线关闭的相关技术参数,提出了4#机组在4台机组全运行、1#~3#机组甩全负荷的工况下限制运行的建议。经技术优化后,整个水电站扩容改造达到了调节保证标准的要求,有效地解决了机组甩负荷时转速上升和蜗壳水压力上升的问题,提高了水电站运行的安全性和稳定性。     

水电站双机相继甩负荷与尾水管最小压力分析

一管多机水电站水力过渡过程组合工况多、计算复杂,输水系统极值均出现在水力过渡过程。现主要介绍一管双机水电站输水系统机组出现相继甩负荷工况时对尾水管最小压力的影响,同时分析各种关机规律对尾水管最小压力的敏感度。     

基于特征线法的引水系统过渡过程计算分析

为探究抽水蓄能电站中引水系统过渡过程的动力特征,基于特征线法建立数值模型,以某抽水蓄能电站为例进行过渡过程的计算分析。计算结果表明,在甩负荷工况下,引水系统过渡过程的性质最差,对整个抽水蓄能电站的潜在危害也最大。因此,在进行引水系统过渡过程计算分析时,应重点计算甩负荷工况,抽水蓄能电站调节运行方式也应以根据甩负荷工况进行控制。     

长隧洞“一洞双机”电站水力波动负荷稳定控制

为了研究大型水电站2台发电机组共用一条长引水隧洞的特殊运行方式,保证机组在负荷波动较大的工况下仍能安全运行,且不对电网系统造成较大冲击,以锦屏“一洞双机”电站为例,提出了保证引水系统安全下的机组运行限制条件,同时对甩负荷情况及水力单元的隐患进行了分析和排查。阐述了应对“一洞双机”电站机组水力波动问题的解决思路,并从机组运行方式、调速器程序、监控系统负荷控制逻辑以及安控切机策略等方面提出了优化措施建议。可为制订类似长引水隧洞式“一洞双机”电站机组的负荷稳定控制策略提供实例参考。     

桃源水电站机组甩负荷库区涌浪数值模拟

掌握机组甩负荷库区涌浪的传播特征对于指导水电站运行调度,确保电站安全运行至关重要。采用平面二维浅水模型对桃源水电站机组甩负荷时所产生的库区涌浪开展模拟研究,在通过带三角形障碍物溃坝洪水波试验对模型进行验证的基础上,将模型分别用于甩3台机组,甩不同台数机组(3台、6台和9台),以及甩负荷同时开启弧门3种工况的计算分析。甩3台机组,泄洪闸段最高涌浪达0.33 m,涌浪在5～6 min之内翻闸;甩负荷机组台数越多,涌浪水位越高,涌浪翻闸风险越大;而在机组甩负荷停机的同时,按水库调度规程开启泄洪闸弧门弃水,受弧门开启速率的限制,涌浪并不会迅速消减,但一定程度上能减缓停机所产生涌浪带来的危害。模拟机组甩负荷不同组合工况下库区涌浪的传播特征是科学制定水库安全运行调度方案的基础。     

水轮发电机组防飞逸装置的创新及应用

<正>水电站的水轮发电机组经常会受到各种原因影响突然出现甩负荷现象,在甩负荷之后,随着调速器的动作和水轮机导水叶的关闭,会使水轮发电机组的转速升高和引水系统的水击压力升高,出现大波动过渡过程,这种过程将危及水电站的安全。为了改善这一过程,曾采取增加水轮发电机组的转动惯量(CD2)、在水电站输水管道上设置调压室或调压井,在水电站厂房内装置调压阀、改变水轮机导叶的关闭规律、设置水阻等措施,但这些措施常常受到适应条件的限制,总存在一些不大令人满意的问题。为解决水轮发电机组在甩负荷之     

基于MATLAB的水力过渡过程数字仿真

水力过渡过程,尤其是甩负荷过渡过程的计算,是水电站和水力机组设计不可或缺的一项工作,也是保证水电站安全稳定运行的前提。为了确保水电站甩负荷过渡过程的安全,基于MATLAB,采用以有压管道非恒定流微分方程组为基础的特征线法,对某个具有上游调压室,且为一洞三机布置的复杂引水管路系统进行了甩负荷过渡过程数字仿真。根据仿真结果,最终确定了合理的导叶关闭规律,给出了瞬态参量随时间变化的历程线,并计算了调压井的最高、最低涌浪,为该水电站的设计及安全稳定运行提供了技术依据,同时对类似工程也具有一定的参考价值。     

内特性模拟法在山口水电站防抬机中的应用

水轮机组甩负荷时,经历制动工况及水泵工况,并在导叶开度为0时,出现最大的反向水推力。此外对吸出高度为负且Hs较大的水电站,反向水锤也会引起较大的冲击力,两者都形成机组的抬机力。由水泵工况引起的抬机力计算,目前尚无精确算法。该文以山口水电站为例,求解过渡过程的内特性法进行动态模拟,发现可以选择合适的关闭规律,有效抑制抬机力。