虹吸式进水口水电站机组甩负荷飞逸过渡过程分析

虹吸式进水口水电站,当机组甩负荷又遇调速系统失灵导叶不能关闭时,虽然可以很快破坏虹吸进口真空实现断流,但由于压力管道内的存水要通过水轮机下泄,当压力管道具有一定长度时,就会使机组处于逸转状态。因此,研究这种逸转过渡过程,控制逸     

轴流转桨式水轮机断流反水锤的研究

针对轴流转桨式水轮机组在甩负荷过渡过程中导叶快速关闭时出现的断流反水锤问题,采用试验与理论分析的方法对发生断流反水锤的界面和临界压力进行了研究。研究结果表明:轴流转桨式水轮机在甩负荷过渡过程中发生断流反水锤的界面是导叶后的断面,而不是尾水管进口断面。总体来说,尾水管进口断面水压在甩负荷过程中是升高的,而导叶后断面的水压随导叶关闭急剧下降。对不同含沙量水的临界空化压力的测定表明,水的临界空化压力远高于常温下清水的汽化压力值0.24m水柱,而且随着含沙量的增大,水的临界空化压力值有所提高。因此,要使用电站实测水质的临界空化压力值来作为判断发生断流反水锤的临界压力。     

羊卓雍湖三机式抽水蓄能电站过渡工况计算

本文着重介绍了羊卓雍湖三机式抽水蓄能电站(以下简称羊湖电站)过渡工况的电算成果。主要计算工况有:水轮机甩负荷、水泵断电、水泵借助于同轴水轮机起动和停泵、电站负荷小波动稳定等。通过计算可以确定调压室的最高、最低涌浪和压力钢管的最大、最小压力,分析起动或停泵机组对正常运行机组的影响,验证电站调节系统的稳定性,提出合理的机组飞轮力矩值和调速器参数。     

潮州供水枢纽西溪电站水轮机过渡过程

叙述了对潮州供水枢纽西溪电站水轮发电机组甩负荷过渡过程的计算过程,核准了机组甩负荷时导叶前最大压力上升与机组速率上升,确定了甩负荷时导叶、浆叶的最优关闭规律。     

基于库容曲线的抽水蓄能电站水力干扰过渡过程计算

传统过渡过程计算主要基于极端水位,对抽水蓄能电站的实际运行缺乏有效的指导意义。同时各厂家的过渡过程计算主要考虑极端水位时的双甩、双切等情况,对负荷干扰关注较少,而负荷干扰又是抽水蓄能电站运行经常遇到问题。为了解决以上问题,本文综合考虑水库水量情况,提出了基于电站实际运行库容曲线的水力干扰过渡过程计算方法。以宜兴抽水蓄能电站为研究对象,基于库容曲线,对该电站的水力干扰过渡过程进行数值仿真,获得库容约束条件下不同水位组合时的蜗壳进口压力和尾水进口压力极值。结果表明,宜兴电站的年库容均值为651万m~3;各组合水位的调节保证值满足要求;工作水头H对被扰机组最大出力、甩负荷机组蜗壳进口最大压力和尾水管进口最小压力、上游闸门井水位极值差的影响比较大,对其他调节保证值基本无影响。     

抽水蓄能电站中球阀协同导叶关闭的水力瞬变过程控制方式

为了降低抽水蓄能机组水轮机工况甩负荷时蜗壳压力上升值和压力脉动值,应用了球阀协同导叶关闭的流量控制方式。于2012年在蒲石河大型抽水蓄能电站,进行了水轮机工况甩负荷过渡过程球阀参与导叶控制方式的现场试验。针对这一流量控制方式,利用内特性法预测了在甩负荷过渡过程中各动态参数的瞬变规律,预测的机组转速上升最大值与试验值的相对误差为2.11%,预测的蜗壳压力上升最大值与试验值的相对误差为0.74%,从而验证了内特性方法的合理性;同时证明,只要合理地选择导叶与球阀的控制规律,即可显著改善水泵水轮机装置水轮机工况甩负荷过渡过程的动态品质,降低抽水蓄能电站引水系统的水压上升值。     

轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的合理控制方式

本文提出了轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的一种合理控制理论与方式,经装有轴流转桨式水轮机的水电站现场试验证实,采用这一控制方式可以显著改善轴流转桨式水轮机装置甩负荷过渡过程的动态品质;大幅度降低水轮机蜗壳水压上升值与机组转数上升值;从而给水电建设带来重大的经济效益。     

混流式水轮机大负荷区压力脉动陡升问题研究

针对电站水轮机出现的大负荷区压力脉动陡增现象,通过电站模型和电站实测压力脉动实验结果,结合电站分步骤改型措施和对水轮机CFD结果分析认为,水轮机大负荷区压力脉动陡升问题与转轮叶片进口设计有直接关系,不理想的转轮叶片进口设计会导致水轮机在大负荷时叶片进口正面脱流,产生水轮机压力脉动陡升现象。在实际中可以通过改善水力和其它方法消除或减小水轮机压力脉动值,提高机组运行的安全稳定性。     

长引水道高水头电站不同负荷条件甩荷对蜗壳压力的影响研究

为研究采用集中供水布置型式的长引水道高水头电站蜗壳进口端内水压力极值工况及其内在影响机理,在相同上下游水位的前提下,以有压输水系统瞬变流分析的特征线法(MOC)为基础,融合跟踪机组运行轨迹的单纯形寻优法以及系统状态方程,对单台和两台机组在不同负荷时的甩荷工况进行过渡过程数值模拟计算。结果表明：单机、两机以20%额定功率运行甩荷后易发生首相水锤,为蜗壳进口断面内水压力的极值工况。蜗壳进口端内水压力极值出现在导叶小开度运行时甩部分负荷的工况。蜗壳进口断面内水压力初始值和极值大小与机组负荷相关,机组初始出力越少,引水系统中水头损失越小,蜗壳进口端初始压力越高,甩荷后该断面内水压力值越高,且部分负荷运行甩荷后压力衰减速度越慢。机组运行方式对蜗壳进口端内水压力值及峰值出现时间有一定影响。研究成果可为同类型水电站的设计和运行维护工作提供参考。     

水泵水轮机全特性曲线对过渡过程轨迹的影响

抽水蓄能电站的过渡过程是影响电站安全稳定运行的重要因素。在电站流道确定后,可逆式机组的全特性曲线成为决定电站过渡过程稳定性的关键。可研阶段定制转轮还未开发,需借用相近比转速电站的转轮全特性曲线用于过渡过程计算。由于对抽水蓄能电站建设不同阶段所用的转轮全特性曲线的对比分析不足,部分抽水蓄能电站投产后出现过渡过程运行稳定性问题,严重威胁其安全运行。为研究该问题,对国内一典型抽水蓄能电站在建设前期、运行期及改造期所用三个水泵水轮机转轮的全特性曲线进行了对比,分析了典型工况甩负荷后采用不同全特性曲线机组运行轨迹的差异及其与过渡过程稳定性的联系。研究结果证实了过渡过程稳定性与特性曲线形状直接相关,甩负荷后机组运行轨迹在特性曲线各区域的历经时间与过渡过程控制参数极值密切相关,特别是在制动区与反水泵区的历经时间,其值越大,过渡过程稳定性越好。水泵水轮机转轮全特性曲线确定后,也可通过优化导叶关闭规律的方法来进行调整机组运行轨迹,以提高过渡过程稳定性。研究表明,对抽水蓄能电站建设不同阶段采用的水泵水轮机转轮特性曲线进行系统的对比分析,对确保电站投运后的运行安全性很有必要。研究成果可为提高水泵水轮机转轮设计水平以及评判抽水蓄能电站的过渡过程稳定性提供有效参考。     

溪洛渡电站完成世界最大负荷动水落筒形阀试验

<正>为了分析筒形阀水力特性以及动水关闭对水轮机产生的影响,检验溪洛渡电站机组筒形阀设计的可靠性,11月4日,溪洛渡电站右岸14号机组顺利完成世界首次最大负荷77万千瓦动水落筒形阀试验。在试验过程中,水轮机振动摆度、压力脉动,筒形阀的关闭速度、接力器下腔压力,机组减负荷的速度等关键参数正常,此次试验的顺利完成,为溪洛渡     

抽水蓄憾电站一管多机相继甩负待 过渡过程研究

本文分析了在抽水蓄能电站一管多机的布置形式中,同一水力单元机组同时甩负荷和相继甩负荷过渡过程特性。研究表明:在相继甩负荷中,后甩机组一旦在最不利时间点发生甩负荷,其尾水管进口最小压力将严重下降,以致不能满足调保参数限制值要求。而后甩机组最不利时间点不一定是取在先甩机组过机流量衰减到0的时刻,应就具体问题,在先甩机组流量衰减至0 这段时间内进行延时甩负荷时间点敏感性分析,寻找出最不利组合时间点,以确保电站安全设计与运行。     

导叶分段关闭对过渡过程影响的研究

该文讲述水轮机组甩负荷时,通过采取分段关闭导叶的措施,降低水击压力和机组转速上升,以改善机组的大波动过渡过程,达到把压力上升和转速上升控制在规范允许范围内的目的。     

小型水电站水轮机导叶关闭规律的优化——以猴场水电站为例

以猴场水电站为例,探讨了小型水电站水轮机导叶关闭规律的优化。在水轮机组的GD2值因制造难度等原因不能加大时,采用导叶关闭的方法,通过优化导叶关闭规律,以满足水电站水力过渡过程计算的要求,从而可以有效地解决机组甩负荷后转速上升和蜗壳进口压力上升的问题。     

小型水电站水轮机导叶关闭规律的优化——以猴场水电站为例

以猴场水电站为例,探讨了小型水电站水轮机导叶关闭规律的优化。在水轮机组的GD2值因制造难度等原因不能加大时,采用导叶关闭的方法,通过优化导叶关闭规律,以满足水电站水力过渡过程计算的要求,从而可以有效地解决机组甩负荷后转速上升和蜗壳进口压力上升的问题。     

二滩电站6号机甩负荷试验实测值与计算值对比

二滩水电站是我国本世纪建成发电的最大的水电站，也是我国利用世界银行贷款进行水电建设的成功典范，电站引水发电系统布置具有一定的典型性，其6号机组由国外进口，水轮机特性采用数据表的形式给出。采用特征的线法进行了机组甩负荷过渡过程计算给出了计算采用的边界方程并与实测结果进行了对比分析，所得结果对相似电站的设计计算具有一定的参考价值。     

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。     

超长引水明渠水电站的过渡过程和运行调度

过渡过程计算分析对水电站安全运行极为重要。基于一维明渠和有压管道的非恒定流基本理论,针对某具有超长引水明渠的水电站,构建了"长引水明渠+压力前池+压力管道+机组"的过渡过程数学模型。根据边界条件,分别利用特征线法计算有压管道的瞬变过程和Preissmann隐式差分法计算明渠的瞬变过程。重点分析了本电站在机组甩负荷工况和增负荷工况下,引水明渠和压力前池中水位和流量的变化过程。并根据明渠浅水波传播慢的特点,针对电站增负荷工况,提出了该电站合理的运行调度方式,既保证了引水明渠及前池的最低水位满足安全运行要求,又保证了电站运行时一定的经济效益,可对类似的工程运行提供参考。     

虹吸进水口真空破坏阀直径的现场试验

在虹吸进水口真空破坏阀的控制中，根据虹吸断流准则和工程类比提出确定真空破坏阀阀孔面积的经验公式。通过甩负荷试验和现场对比试验验证了该经验公式。图４幅，表３个。     

特殊工况下抽水蓄能电站系统参数过渡过程分析

在抽水蓄能电站水力过渡过程数值模拟中,由于水泵-水轮机全特性曲线所具有的特殊性,使得尾水管进口最小压力在机组相继甩负荷工况下会大幅度降低,且时常会成为控制值。以一维刚性水锤及弹性水锤的特征线方法(MOC)为理论基础,结合某"一洞两机"布置形式的抽水蓄能电站工程实例,对该电站相继甩负荷工况下引水隧洞洞径及尾水岔管相对位置对过渡过程的影响进行了数值模拟。结果表明:在设置尾水调压室的情况下,拟通过改变引水隧洞洞径来调节尾水进口最小压力的措施是不经济的,引水隧洞的面积只需使其中的水流能够保持经济流速即可;在满足工程布置的前提下,应尽量减小尾水支管的长度,以保证输水发电系统的安全运行。