（水工结构工程专业论文）团结水电站引水系统机组稳定运行分析.pdf

围站小l 乜站0 l 水系统机m 稳定运秆分析 摘要 术文通过剥呼玛县团结水电站m 于“9 8 ”犬洪水造成的引水系统破坏的研 究分辑发现，鬻对水电站豹引水系统进行修改| 、充菠计，伎甄设计的弓 承系统 _ i 讨砌改为全辩砌，引隶系统发生很大变化。这样原设汁的调压室的稳定断西 不能满足现在引水系统稳定裂求，需重新设计调压室的断面，在这次研究中， 考虑了潮逮爨瓣影酾，嗣时，投撼“9 8 ”大永后，弓l 永爱统姻实琢特浇，采取 裙j 嘲狗： 程糟施。不同的诫压室断澌在呼玛县电网中昀稳定域是l i 嘲的，经 过分射? 、汁算，并用f o r t r a n 7 7 = | ! 言编写程序，墒定稳定域，最厢选择合适 的溺j ：蓑室稳定龌黩，豫迁瓿缀穗定运行。 关键词：水电站 引水系统调压室机组稳定 。占水电站哼f 术条统概斑稳定运行舒坼 a b s t r a c t t h et h e s i sa n a l y s e sa n ds t u d i e sd i v e r t s y s t e mo fh u m ac o u n t yt u a n j i e h y d r o p o w e rs t a t i o n ，a n d i th a st a k e np l a c ed e s t r o yb e c a u s e “9 8 ”f l o o d w a t e ro l d d e s i g n st h a td i v e r ts y s t e mw a su n l i n e d w i llc h a n g en e wd e s i g n st h a ti ti sl i n e dd i v e r s y s t e mh a v et a k e np l a c ev e r yb i gc h a n g e st h a ts t e a d ys e c t i o no fp r e s s u r er e g u l a t e r o o ma r en o ts a t i s f ys t e a d yd e m a n d si nt h i ss t u d i e s 、w ec o n s i d e ra f f e c t e d b y g o v e r n o ra n de x p r e s sp r o j e c tm e a s u r e ，a n di nf o r t r a n7 7l a n g u a g ec o m p i l e d c o m p u t e rp r o g r a ma b o u ts t e a d yf i e l do fd i f f e r e n tp r e s s u r er e g u l a t er o o ms e c t i o na r e d i f f e r e n ti nh u m ac o u n t r yp o w e rs y s t e m i nt h el a s t ，w es e l e c tr e a s o n a b l es e c t i o n t h a te 1 ) s u r es e ts t e a d yn k e y w o r d ：h y d r o p o w e rs t a t i o n ；d i v e r tw a t e rs y s t e m ；p r e s s u r er e g u l a t er o o m ；s e ts t e a d y 络水；匿琵弓f 水系统机媳稳定运行分析 随着改革丌放步伐的加快和国民经济冉勺腾飞，水利水电事业也在迅速发展， 尤其魁小水电耵、l k 。水电资源的开发，对解决地方，b l kj ：h 电及农利能源具有重 要意义，+ 小康f 廷建袋螽，南蓥辘运行逐步发疑到多站适焖运露，形成其有一定 供电能力的网架结构。小水f 舰的发展使农村的产业结构和劳力结构发生了变化， 改变了过去单c | 勺农业经济和农业劳动，促进了乡镇企业的迅速发腱，为地方 经济承婺了大蘩扩犬磊生产的资金，改交了农携蠡每贫穷藩焉露毅“。 黑龙江省境内流动着1 7 0 0 多条河流，水资源最为丰富，可用发电的蕴藏量 达6 0 0 0 兆瓦。随蒋全省经济的进一步发展，用电量的增加，电力不足，因此， 急蕊遴暂隶电建波。 刚结水电站装帆容餐3 3 5 0 0 k w , 属小水电站，位。二呼玛县二i 卡乡以西f 3 公嗽处的宽河j 二，其主爱任务是发电，其次是防洪、养氆、综合利用的水利枢 缝l ? 琵，霞结承电站1 | ：1 9 9 2 笨1 2 月 8 曩i e 式开工，一【。程避震缀好，毽由i ：资 金紧张丽停：_ ：，崴至2 0 0 1 年2 月再次复工( 现正在施：c ) ，发现由于1 9 9 8 年大 洪水，隧洞( 来衬砌) 过水，使洞内岩体塌方两处，总如勺影响范闹近3 0 米，所 珏g 拳系缝要委凝漫嚣。隧濑琢设计为不褥疆凑钢丝浚凝圭，改为镧麓混漾二艺 全线衬砌，这样使引水系统发生很大变化。同时调压寮原设计稳定断砸已满足 不，祠砌后的臻求，将造成机组运行不稳定。故这次主裴是结合黑龙江省水利 承滚韵溺疆究设跨院所鼗憝蘩搿瓣蘧察、测鲞、漫诗、施工露巍场实际，对鞠 缩水电站引水系缆和机组稳定运行进行研究、分析，拿出个符合实际的报告。 鳓结水电站引水蒙统机组稳定运行分析 1 绪论 l ，l 睁鹳鬃匿结承魏嬉的瑶获及谍蘧磺究鹃意义 呼玛县隶属黑龙江省大兴安岭地区，位于巾苏辨河黑龙江上游右岸大 兴安岭北麓。全县总面积1 4 3 3 5 平方公燃，入口4 ，5 万人。共有三三镇八乡，境 内的黄金、森林和承雏资源最为丰富。，譬前开发剥t | 1 | l 很少，森韩总蘑积占垒爨 画秘7 0 以l ，水利蓄积淤约为8 0 0 0 万立方米，已探嘲黄金储量8 3 吨( 合2 6 5 6 万两) ，全县溺漉( 不包撼蒜龙江于流) 永能夔藏登5 3 万k w ( 5 3 0 m w ) ， 矮t p 小水电爨源7 0 m v ，瞄前只建成宽河东电站装祝09 6 m w ，只占水能资源 的2 。为1 。充分利用水能资源，呼玛县人民政府于1 9 9 0 年8 月蚕托省水利水 电勘测设计磷究院进圣! | = 勘测没计，罄建东电站。1 9 9 0 年1 0 月完成立项摄告，1 9 9 0 年 2 胃完成w 研性报告，1 9 9 1 年l o 月完成初步设计。同年呼璐爨被列为全国 笫二批初步电气化县。 改革开放以来，呼玛熬弱经济发艘缀茯，耱别是采金l t 发展爨挟。担电力 供应越来越紧张，丽且奄麓成本也越来越离，急需发展小水电。全莹现有吠宅 i 3 0 0 0 k w + l 1 5 0 0 k w = 4 5 0 0 k w ，水电厂3 x 3 2 0 k w = 9 6 0 k w ，全矿柴油发 魄规7 7 台谤1 6 0 4 6 k w ，全县惑诗装祝2 1 5 0 6 k w 。出于紫酒扮格不凝上涨，企 业经济效益下+ 降，严重制约了国民经济的发展。鉴，：上述情况，呼玛县人民政 府提出稳步发展小火f 乜，积极发n d , a c 电，逐步取代柴油发电的电力建设方针 为了趣抉边远啦基经济发溪，提高大鼠生活求平茅i u j i ：i 强丧村精势文明建设，提 出修建团结水电站。 团结水电站位于呼玛爨兰卡乡以西13 公里处的宽河上，其主要任务是发 电，其次是茨洪、葵堑、绞合列趸翡承剩疆纽工程，囊浚青凌凝主，玉蘧攫石壤 ( 最大坝商4 2 3 米) 、溢洪道三孔( 83 m 1 0 l r t ) ) 及引水隧道和电站厂房组成，装 机3 3 5 0 0 k w 。1 1 要是供疑季采金用1 赶，冬季不发电。 1 9 9 2 零4j - 37 目经省 + 委懿疆拜一爨羹告， 二 9 9 2 年1 2 月1 8 嚣正式秀工， 工程进展很好，但由于资金紧张，于 9 9 5 年9 月lf l 至1 9 9 7 年4 月6 日停工， j 羽结水电站引水系统机组 基定堪付目t 1 9 9 7 年4 篪6 目经省水刺r r 验l 改复j ，到1 9 9 8 年l i 月9 又纷。1 直歪2 0 0 革2 ， _ 】露次复 一f 臻l f 蠡缝工) ，发现出子1 9 9 8 f 丈蓼；东，隧溯( 未对砌) 过 水，使洞内岩f 水塌方两处，总的影响范刚近3 0 米，所以要暖新设m ， 隧洞原没汁为不衬砌喷钢丝混凝h 二，由j 二过水，造成锻人破坏，故将一i 衬 砌改瓷令线姑躜，这徉使i l 承系统发生缀犬变纯。渡j k 室骧殴跨稳定葭| f l | 已满 足1 ：j 7 例砌 “心要求，故刘。r j l 爪系统需重新没汁。 1 。2 团结水电站电力系统分毫斥疑主要研究避程 团结承电站原来设计强供j 、疆呼玛磐独立电喇，俺建，刚绪水l 过站；电冽比 例较大( 约占6 57 9 ) ，因此，该i 融站在电网h 1 1a ：导地位，现担任渊峰、调 频鞠旋转蚕用。 根据省 i l 力局和火兴安岭地区安排，呼玛团结承电站将， ：入犬兴安岭地区 刚( 呼玛县f 嘲利地区i 铡连接) 。，大兴蜜 t b l 4 网由两个火电厂一组成( 不含仓业 翻办i 包激) 加格达奇2 6 + l 1 2 = 2 4 m w 塔 1 02 6 + 2 x6 = 2 4 m w i 孑| 刍承l 毡点i3 x 3 + 5 = 1 05 & w 6 39 m 、v 水电占系统的比蘑为1 05 6 3 9 = 1 6 4 3 ，是比较好的( 根槲日本为我围华 i e 电嬲袋试验时， 爻为承电占系统1 8 左砉最好) ，司充分发袋承迄褒系绞枣 调峰、哺频和睫转器用的作用。 团结水电站建成后并入大兴安岭地区网，应该蜕比原发汁在呼玛县例里作 搏要大怒多，效蠡蠢舞蒜褥多。器没跨是仅餐入呼玛_ 要喇，主要是疑决毫蚕蠢毒 题。由于符利用小时数太低( 2 0 4 4 小i h ) ，发挥不了水电站的特点，故作用不明 辊。、l = ! ) 开入地区同后，引结水电站应该是以i “力为“k 地l x ：刚都是小型火电站， 翅任灞蘸、调频、蓑转餐瘸，远不魏承电站：，饲鲡犬i 毪褫缀尚力为6 0 0 0 k w ， 旋转备门r 有l8 0 0 k w ；力为1 2 0 0 0 k wn 勺火f 也帆组旋转备用能力只有 3 6 0 0 k w 。火电机组在旋转备用列，必须带6 0 7 0 的负荷，啦机热备用窑 2 璺塑查皇塑! ! 查量蕊堡垒笙堕堡塑慧煎 餐只有3 0 一一4 0 ，而水轮机单机备用容量1 0 0 。火电厂生产过程相当复杂， 在妻产过程麓骞令系统巾袋瑟了诲多调婺设器窝凌转浚蚤，熬点火翅势癸爱汝 电需2 3 小时，而承 融，。生产过程h 有几个单憾系统组成，在增减毒力私 启动过程中，只需开导水叶和并删两大操作，时间蚁浠几分钟。而火电一生产 中t 囊参数是高强5 2 5 。c ) ，褰匿( 9 0k g c m ：) 。鞠诧，在赛动嚣臻整毒力方 葡t 璎注意的是没荟齐部件湓；r t 的变化，避免过大的溢差_ | ：迸力和动静部件胀麓 使设备毁坏，所以火电机姐增减负荷的速度( 爬城) 大受限制，黼水电，一的工 震参絮是恒溢静求。聪敬速度袋交，莰遽疆踩系统受蓊变纯竣保证系统霆渡稳 定。因此，闭结水电站并入地区网将使地区网调藏运行灵活迅遵，调整便利等 比以前会大为好转。同时系统可靠性如增加很多。闭绱水电站在地区网的位鬻 寝凌是一蠹枫缌掺器尖繇灸蔫，一台橇镶菝，一套辍佟必旋转蚕藕。 当遇韦水年洪水期，为了得到更多的电量，水电站必须全部开启满载运行 ( 放刨基荷) ，这时调峰、调频、旋转错用可转移到火电厂承担。 当逐链求年鬟承褒辩，承逛壤缀座谈弦诞基力运 j ：。按东蓐潺度辫邃行谬 艘担任调峰、调频、旋转备用。此时傈证出力是2 4 小时平均值，可按1 2 小时 计n 辍= 6 0 0 0 k w ：按8 小时计n , 惺= 9 0 0 0 k w 运行。运行中某电源发生故障是时 有发室懿，缀褥耀蠹最大逸濠是t 2 0 0 0 k w ，当又壤馥簿露，蕊结承电菇三台辘 纽可立即投入发满负荷以保证系统周波尽快恢复稳定下来。 团结水电站在呼玛县湖中是主导电站，占系统中6 5 ，7 9 ，当蹦乎事故，线路 霹躯袋饔遗区网运行，可黻完全没涛霆鼙敲运露，因诧，在舔究瓿缀稳定运蠡辩， 既要研究机跚稳定运行中的问题，又豫究机组切滁负荷后的稳定问题，特别 是在研究都分负菏变化时，其机缀速事上升值一一定戮控制在菜一范围，即机缀 灞节猱诞谤簿中醢应控麓在 。、逸 。、l 臻d i 蓉| 吼致毒主述条件满是港，谫节 。承翰飘蕊率常鼗( 按壤怒承轻飘) e 。2 l2 5氐= 一1 0e h = 2 ，2 3 2 规翅练台翅淫节系数 并辩橇缀取e 。= l0 3 ，分时间常数t 。( 凋避器) 黢羧涮在下产05 t 。 4 髓跨承头( 计算承头 下l = 62 3 秒 5 机组力遽时间t ，= 4 6 5 秒 e q y 。10e q 。2 0o q h 2 05 ( 承潦浆l 速时两) 淄终琢电靖辱 摩臻壤孝喧l 穗定_ l 童荐谤辑 6 ，丁= 0 t 2 s 7 ，b ，= 0 5 0 螺 姆l ：述系数f 弋* 箕隰、d ，逸、逸馕 巍嘏g d 二= 2 5 “漆扎 下；一46 5 st 气一62 3 s p ，= 毪* l 。2 5 0 d 。l4 。4 9 b 。t i6 、# 8 。r 0 髂已翔条誓孛代入 ：魏鹣苓嚣茂，褥结爝刹农鲡下： 袭3 - 6 卜 0 l 5 o2 0 枣稳定 l7 2 7 2 7 2 l7 2 l ：7 2 圈理矗 鹾翊滋裴3 。7 、3 - 8 、3 - 9 粉l 。7 7 7 b t 十t ，5 6 。r ，一1 2 6 7 0 d 产b 。t + i ，2 5 鼍一i ，5 6 0 表3 。7 表3 - 8 b 。 r 。 00 l 1 2 3 ( ll ，1 6 o 、2 o 03l 0 40 9 5 0 + s0 8 9 娜舂水电站引水系统机维稳定远行分析 波3 - 9 b ；t ； 0ll0 6 o 232 n 32 12 5 放d 户0 霹魏，b ； l7 2 才有稳定域，已趣赉谣遮群魏鲍范霞。 当g d 2 = 5 0 1 “ 贝4t 。一93 0 s ，t 。= 6 2 3 s 交d j = e 产l2 5 0 d 。j = 2 89 6 b 。t ；一1 69 8 t o 同样可求出f 铡结果列表3 1 0 、3 。1 l 、3 1 2 、3 - 1 3 袭3 1 0 卜 01 5l o2 0 b 不稳定 o5 9 o5 9 o 5 9 o5 9 05 9 d 1 = 1 24 2 b , t 一1 5 6t ，+ 2 53 5 0 表3 1 1 | b t t ； 旧l 7 99 o2 0刭表3 - t 2 陉烈= d , d 2 - - d , , 矗， = 1 24 2b 2 t ! + 1 39b 。t ，：一1 9 5 t ，2 - - 3 03b 。t ；+ 5 53t ：- - 3 9 5 0 列表3 t 3 了 十 一 一泌 一 一 珊 n 珀 斌 噬n ，n ，聩 吲站康f 也站哼 水累虢帆甜 稳定运 r 分忻 袭3 1 2 h t e0 l 2 3 0 1 6 0 21 ，0 8 0 3 0 4o9 5 0 , 5 0 ，8 9 裘s 。1 3 b 。 _ 1 1 】0lo 7 6 o 2 07 9 i 。39o l o 42 5 8 5 鼠d o _ j + 翅，魏 0 。5 9 君奢稳定域，也舀鬻出溺遮嚣。辫范漤；蕊需设霞 潍压室门“、2 n 4 ，设置调趱室与其他解决措施 4 ， 设置灞舔室的必蒜性 通过机缴蛹节保证h 辫和小波稳定分析可以看 团结水电站由于7 k 流枷 遴辩翼王f 6 。2 3 移，蠢辊缝攘逮时窝飘莰为4 6 5 秒，滏览臻逮系经无法稔定， 其稳定域远大、j 二蕊速器所给定的稳定域。当蝣自n 桃蛹毪轮力矩到g 0 2 = 5 0 7 “”， t a = 9 3 秒月l ，其稳定域仍然满足不了要求。根拥福特尔戚水电站频率调节 文骚蠢：萼l 承系凌承流粕速时阉趣犬，频辜特甓 | 线囊量下隧逡羧，发窀撬 机组时间常数增_ f j ，意味糟凋速系统对外界的任何”h 尤，反应非常陵，并使 频率收复到它的 躺 氆璎芘较长对酬。 ：刿此，弓 水系统的永流加速时间t 。和 发邃撬缀麓械缀糯速时阏，对电站魏频率谪节晶臻超象太影确“。 第一重臻的足参数r 1 1 。；t 。值虹泼保持尽r 叮能n 勺低， - h 选择黼值时，增加 封持东屯站亏t 求乘瓣a 穗定趸行骨前一 发电机转动惯量对改善频率调节质量的影响是很有限的。 第二。重要的参数是导l i i 。关闭时间t 、：延长导叶关闭时间，可以降低水击压 力，提高机械强度。但将t 。延长到9 秒或l o 秒后，其水锤压力和机组速度上 升仍超过规程规范规定。当关闭时间为9 秒，其b = 1 0 0 已大于飞逸7 56 ， 使机组经常在飞逸状态n 同时，团结水电站在系统r | 是阿竹机组，如p 值定 的太大，在部分负荷变化时，将影响系统周波稳定。 第三是嘲节阀、水电阻：采用涮节阀、水电阻只能解决机组大波动稳定问 题，解决不了机组小波稳定问题。故唯一( 条件) 选择就是修建凋压室。 4 2 调压室设计 42 1 调压室的型式与断面的选择 4 2 1 1 简单圆筒式调压室 简单圆筒式调压室断面面积可用托马稳定断面为 l 瓦硒习 ( 4 1 ) 式中：l 一引水道长度为5 4 64 m f i _ 引水道有效面积，氏。= 86 2m ! h j ：游为死水位时，水轮机上的净水头，h = h 托上一h 死下一h 。o h w 。o = 3 68 4 m 当一k 游为死水位时， 则q = 3 q = 3x 80 = 2 4m 3 s 矿、：旦：竺：2 7 8 嗍 。1 厂h 。8 6 2 v 2 = 77 31 1 1 2 s ： 水头损失 l l v = o0 07 8 2 q 2 = 10 2 6 m h w m o = 00 0 1 9 13 q 2 + o0 1 4 2 3 q 2 - 20 l m 则口：墅：坐：o 13 2 7 旷一77 3 闭结水电站引水系统打魄i f 卷定远行j ，析 垮 一述已知条件代入式( 4 。1 ) 得 疋一2x 耥纛瑙渤，： 冈为。三棚：5 50 3m ： “ 4 辑以d = 83 7 m 考虑安全系数n = t1 ，一j = 6 05m 。、d = 88 m 4 2 1 2 m 抗孔式调压室 下两分凡萃 情凝确定诞瑟室繇丽“。 ( i ) r a 酬孤j 广运行时的调压室断而 采用f l 抗孔式调艇室，小波动时，节流作用微小，故仍可用托马稳定蛳耐 露要考f 琢| ；羲) j - f d 式诵熬室感部承瀛的不稳定性。采雳o a r a e t 攘蓉公式，瓣1 ：连 接镎强径等于隧洞直侉的情况，考虑连接管处的实际情况水头损失，则得出： ， 珏 丁一j ：一 2 9 l g + ：j o ，2 毫h “) 式中各符号的意义同式( 4 - 1 ) 1 争芝游为死东位瞬， 则q = 3 q = 3 80 = 2 4n 1 3 s f ，、：旦：竺：2 7 8 m s” 厂 8 + 6 2 v n ：= 7 7 3m 2 s ： 水头损失h 。产o 0 017 8 2 q 2 = 10 2 6 m h w 。f 00 01 9 1 3 q 2 + 00 1 4 2 3 q ：= 20 1 m ：纽：坠：o1 3 2 7 v i j i 。n 墅：o 。3 5 7 2 9 ( 4 2 ) 滋 鑫水电站弓l 水糸境搬螺臻定运行分努 n ， 口 ：= 01 3 2 7 + o 0 3 5 7 = 01 6 8 2 9 i 冬 述已知条馋代入式( 4 - 2 ) 蟹 1 “ 2 9 0 5 4 64 86 24 7 0 99 7 6 8 ( 3 68 4 20 1 2 1 t 0 88 4 35 4 m 一 瞬为- | = 上斌) ：= 4 35 4i l l 矗 所以d = 75 m 结论：电网孤立运行时的渊压室断面初步选择为d = = 75 1 1 1 ( 2 ) 考惑调遥器作捌霹麓溺压室凝露 利j 1 b r 耳i j 水电科学研究院董兴林的水电站调压室稳定断面问题的研究 文，采用理想水轮机( s 。= m = 1 ) ” 簪监互酞掣坠捌以 津， 式巾： 2 04 | 2 塾1 9 3 98 1 3 68 4 6 0 25 x ，8 0 93 9 8 l 3 68 4 k ：堑：旦竺型迎! 丝：塑：o0 3 6 6 t 7 。) 3 68 43 68 4 t ，：知 t 支馥的沣算 11 簖 2 9 f ：1h 。 ，：型：里：3 , 3 7 m s ” 工 15 39 2 s 风 一4 4 一阴 一强 口、一 ；镪 ”一斯 。一强 翌 竖蚂 ；一引 5一飘 婴箜坐皇塑! 坚墨竺塑望塑壅熊耍! ! 塑 纛= ：焉3 。8 ：7 ，渤 二 。，： j ) f i 值朐计掉： 驯调压窒管路比较馥杂， _ = j 隧涮和压力钏管组成，流麓l i ：i2 41 t , 1 3 s 逐渐分 哭变为8m 魂，救篱求持；藤狡! 乎稳流鬃 -正l 鸟+ 。彰3 牛正3 9 其中：q 。2 4m - i s q ：= 1 6m ；i s t i 1 13 2 5 m i ，! = 6 i n 将己知条件代入( 4 4 ) 得 q o ：羔翌；2 0 3 8m 堍 15 02 5 因为h w m l i ；v o 0 0 19 i3 q ) j 十00 1 4 2 3 q j 。* 2 o l m 嚣骏萝：姆：三竖：0 0 0 4 8 4 q 7 8 m a s l ，= 3 1 1 l l ( 4 4 ) n p 壶 譬= ( 哪。排丽赫) ，等一。嘲s 鞭据两溥器稳定资料 b 一：= o o5 = 0 5 0 t 产o t 2 转 当b ；o2 时， 将e 述已知条件代入式( 4 。3 ) ，讨，辣得 曩。= = 6 2 9 一p 2 t 6 + 1 o 1 6 ) 48 6 。鑫2 9 1 0 5 s 霉，一 o 48 6 。 将t i = 2 秒代入上j 戈 嘲结水电站弓i k 系毓机豇l 稳定毪竹分耵t 只：! ! ! 二型! 。4 35 4 ：3 74 3 川： 。48 6 ，= 3 移代入至式 丘= 2 79 7 m ： t = 4 秒 入上式 疋= l s 5 沏 如果安全系数n = l0 3 掰f c = 3 74 3 x 1 0 3 = 3 8 4 8 群，d = 7 m 结论：考虑调遮器作用，初步选择调压整断褥直径d = 7 m ( 3 ) 劳人大戥安岭地区劂时的调压室断酾 团结承电站装援容藿占系统总容羹瓣】6 4 3 ，敬笄入电力系缝诗算。遵 循托马假定，将电站单独运行，改为并入电网并列运行，假定并列运行酌各视 组的碳留不5 f 衡度栩等jc a l a m e ，dg a d e n 导出的计鳟渊琏室稳定断面的公式 p 糍2 9 t z h 硼誓：o ( 4 5 式中：k 团结水电站装机容量占系统总容量的百分比为1 64 3 ，= l 一言( 1 一女) = 一o2 5 因为k 一01 6 4 o 5 5 x 4 35 4 = 2 3 + 9 5 因为尸= 二棚2 = 2 39 5i t i m 结求 鲢蛐0 承东统静漪i 豫连遥”锋诉 习i 以d = 55 m 彗论：并入：呼玛县电喇剐的涸压寰燃蕊囊托初步选为d - 55 m 综述静两的汁努，按托马稳定断两谴算，削力孔式潲f 窀晰积仅为筒尊困 筒式喇胝室嘲1 1 7 9 ，同时f j f 【抗孔j 戈州肚室适用p ，等水头、引水道不太艮的 逛辩，溺结水电站就是这样的电站。由于殂抗孔的馋翔，水流进出调压室对增 朋厂能羹瓣时损失，从衙使水位波动振f 隔躐小。溯压室的高度降低，波动震减 也加快。此外，当电站增负荷时，黼抗孔也影响调压室向压力管道迅速补充供 拳，综合蓦方露考虑，选棰疆抗孔式羽压塞。 考虑淤速器的影响，调压室赢径初步选为d = 7 m ( f = 3 84 8m 1 ) 。若并入 大兴安e ：l , i t h , l t ；网则可卅i 设置凋压室，系统也能保持稳定：若井入呼玛县电网， 女g 溺基窜l i 4 , j l i 羲l f t f l l i - 积可小些”“”“”“” 43 谰压室稳定断面的复核 4 3 1 制爝托马一苏拉公式进行大波动水位的囊核。“” 由公式 嚯括：i 南j ( 4 。5 ) 式中：u ，：姆+ 一1 。0 , 6 18 鬈2 9 4 3 1 1 阻力孔设汁 报掰水互没汁：2 - 月t z 七，水电站建筑物艮m 翔孥应挖裁在0 7 1 , 2 范 围内，即j 保i i 日f 水邋中的压力不大于调压寮最高水位时的压力，也不小于懒 压室出现最低水, f , t t t g 压力，使水击波不传入引水道中。 分三释情况 ( i ) l 二游是设计洪水位为2 2 85 n 1 时，三台机纽发满负荷： 2 4 结水电站引水系统机组稳定运 亍分析 相应下游水位1 8 14 5 m ，则上下游水虚莠为2 2 85 1 8 l4 5 = 4 70 5 m 作用在水轮机 ：的净水头为h ，利用战算法汁算 设总水头损失h = h 。+ l i w m l , = 42 m 则h = 4 70 5 42 = 4 28 5 m 爸水轮机综合运转特性曲线得出n = 3 4 2 0 k w ，n o9 1 则q=鬲彘=894m94 28 5098 lx l o = 3 q = 2 6 8m 3 s h = 00 0 4 2 5 4 q ：+ o0 1 4 2 3 q 3 = 30 6 + i1 4 42 m 假设正确则 1 1 v 。f o0 0 2 3 4 i q ：= l6 8 1 1 1 1 其中： z 。：垒 f 式中：符号意义同前 将已知条件代入式( 4 。6 ) 得 z 。：垒f 坐：型、墅：坚塑：1 0 9 7 l 一一f i 一一i u 7 ， 1 g - 产1 8 6 2v98 l 3 84 8 得出 则生：坚：015 3 查图4 1 z 9 2 5 丛：o7 6 则1 1 c _ ) = o7 6 z 。= 07 6 x1 09 7 = 83 7 7 则批= 号= 嚣= ， ( 4 6 ) 脬 鎏竺查塑! ，i 壹至垫! ! 塑堡垄塑i 竺羔l 一一 ： h 。产等 占 f ：_ 2 9 d 。一2x 一9 8 1 r x 8 3 8 ：1 69 。 i 、二 3 i 一 嚼 甥 迸 l v 上 爿 f可 神_ r -。 埘 | _ r仁 ， | v 一，o t 目i 承盘 压；泳臂 j i ：基| 峙e 等宥雕薮 x p - 4 、 淼&、卜o s 图4 - 1 掰抗式调压室丢弃负荷h j z 。 黼4 - 2 阻抗式调压室避 坩。f ( 厶) 接竖管 最大振幅计算圈 水头损失曲线 则w c = o3 x 86 2 = 2 8 6 6 胛 因为胁一二蒯二= 28 6 6m 2 斗 所以阻力孔直径d = l9 2 m ( 2 ) 上游正常高水位为2 2 7o o m ，最大水头 设单机过流量为761 1 1 3 s ，则q = 3 q = 2 28m v s ， 栩应尾水位为1 7 07 5 m 则上下游水位羞2 2 70 0 - 1 7 07 5 = 5 62 5 m 总爿 炙损失a h = 00 0 4 2 5 4 q 2 00 1 4 2 3 q 2 = 2 2 l + o8 2 2 30 3 m 2 6 团纬水电站引水系统机组稳定运行分析 h = 5 62 5 30 3 = 5 32 2 m 壹运转特p ：曲线n = 3 6 9 0 k w ，= o9 2 ： ! ! ! ! ：7 6 8l n 3 s 2 76m 3 s 98 l 5 32 2 o9 2 假设正确 则h = 00 0 2 3 4 1 q ! = l2 2 m 查图 因为 驴吴脬= 篡n 5 。蛆，s 生：丝：o1 3 z 。 93 4 4 - 1 得生 二， h 。= o7 4 z 。 圪：0 ： b 2 t 等 07 4 = o7 6 x 93 3 6 = 69 l 2 2 8 ：2 6 4 5m s 86 2 f ：一2 9 h c o ：! 型娶：! ! ：1 9 ：”8 矿2 26 4 5 1 。 查图4 2 得出丝：o2 7 六 则w c = o2 7 x 86 2 = 25 9 7l i l 2 因为肌：三别：25 9 7m i 4 d 兰l8 2 m ( 3 ) 上游为死水位时，最小水头 h = 3 68 4 m ，q = 80 1 0 s ，n = 2 6 3 0 k w ， n = o9 1 h 。= o0 0 2 3 4 l q 。13 5m 2 7 跚缩水f 旺站引水袭统机组稳定上矗行，j 、矾 则坠：013 7 查图4 - i 得坠：o7 4 z 。 b = - o7 4 z ，= 7 1 2 7 因彬：= 于o = 百2 瓦4 = 2 7 8 m 瓜 ，曙 h c 卢卫2 9 f ：2 9 k , ：1 8 4 6 吒： 查卧2 褥出争2 7 j l jw c = o2 7 x 8 6 2 = 25 9 7m “ 然l 为：一im ，：25 9 7m 2 4 d = l 。8 2 m 秘步选定d = l8 2 m 。 4 3 1 2 阴力孔校核( 刚砹汁河i 水位校核) 禳挺擎一。2 7 查出善= 1 8 ，6 所咀h 扩善：l8 4 6 o4 9 3 ：91 f 1 1 2 9 堡i ：o8 2 9 踞 = 兰眦 = ，芦 j 2 f i；v 得笪 ， 夏 乱 式 入 代 囊溪4 一t 搿 生v 盐= o15 3 z 。 剐z 一= 05 8z ， = 3 1 j l = 05 8 = 63 6 m 剐超过最优线为( o8 2 9 07 5 ) x z + = o8 7 敞选定阻力孔晒积为2 5 9 7m 2 ，赢径18 21 1 1 4 ，3 ， 3 阻力孔式调压塞透过调压室的承击压力的蜜该 因拿不在。7 l2 ( s s ) 线i i ，梭要校对水锤胍力越过调魇室的进入g 农道麴数傻， 强复援设； 洪水霞时水锤渡主堡入g 承遂。 阻抗处瀚承受损失，包括分岔损失强及水流通过孔板时收缩_ 和扩大损失 阻抗孔口面积 = 土4 蒯2 = 2 6 m 2 ，d i8 2 迄疆升葶疆拣+ 2 去翘2 = 9 t 6 2 攮2 ， d 2 3 5 m 连接管处流速f j ，：之墨竺：3l ， ：五：o2 7“ 86 2 凌图4 - 3 ( 孔顿e j ：积) 得 i j = 2 1 h = f 二= l =1r20 4 902 8 m ，c z 。、的计鳟由前知 1 m = o0 0 2 3 碡1 q 3 = l ，6 8 1 m + z = i o 9 7 内纽：型：o1 5 3 ，鉴：o2 7 两结永r d 琵j i 力：系统确娃i 稳定运行丽忻 查圈4 2 巍担 黼：二 阻捷孔口珥辊p t 岳 图4 - 3 连接管盲径等于隧洞直径时 中e 曲线族 得出善= 1 84 6 则j l c 一- j8 4 6 o 4 9 = 95 5i n 坠：o8 7 z 。 奄卧惰出等砘5 7 h a , 图4 4 调压室最低下降水位计算图 ( 负荷5 ( j 增至1 0 0 时) z = o5 7 x 1 09 7 2 62 5 m 则z 。+ h 。o = 62 5 + 16 8 l = 79 3 i m l o2 8 m 故在设计洪水位时，水锤波传入引水道2 3 5 m 。 因引水道压力设计是上游为正常高水位控制，故选d = l8 2 m 可以 4 3 1 4z 。计算 团结水电站在系统中担任凋峰、调频，因此，z 。应该是突增负荷的第一振 幅，三台机中有两台机满负荷运行，筇三台机组从5 0 n 1 0 0 n ( 半负荷运 3 ( ) 堕堕坐里苎型堡墨竺! 堕! 堡蔓竺塑：竺! ! 行1 。， 突增负荷前，础台机满负荷，笫三台机组半负荷。此时假设两台机满负荷 运行时，单机流量为q 第三台机半负荷流量为q ，此时流量为2 q + q ，则水 头损失为 h o = h w o + h w 。o = 00 0 4 2 5 4 ( 2 q + q ) 二+ o0 1 4 2 3q 2 突增负荷后，三台机组郝是满负荷运行，此时发电水头为3 68 4 m ，按5 出力限制线运行， n = 2 6 6 0 k wn 。= o9 1 q = 809 m s 则h ，、。= 25 0 + 09 3 = 3 、4 3 i l l 突增负荷前和突增负荷后，主要差别是水头损失不一样，因此，发电水头 一样。利用试算法计算求出突增负荷前发电水头。两台机满负荷的水头比半 负荷运行的水轮机水头低( q q ) 2 x o0 1 4 2 3 设突增负荷前两台机组满负荷运行的机组水头与突增负荷后水头损失差为 o5 0 m ，此时发电净水头为3 73 4 m 查水轮机运转特性曲线得 q = 83 7m 3 s ，n = 2 7 6 0 k w ， qt 2 0 9 0 q = 46 7i l l 3 s ，n 2 13 8 0 k w ， nt 2 0 8 i 则 h n = h 、。，+ 1 1 、v 。= 00 0 4 2 5 4 ( 2 q + q ) ：+ 00 1 4 2 3q ! = l9 5 + 09 9 7 = 29 4 6 m h = 34 3 29 7 6 = 04 8 4 2 05 0 m 则突增负荷前发电净水头为3 7 3 4 m ，此时突增负荷前满负荷和半负荷发电水 头相差o0 1 4 2 3 ( 83 7 - 46 7 ) 2 = o 1 9 m 则发半负荷水轮机上净水头为3 73 4 + 01 9 = 3 75 3 m 则q = 2 q + q 2 83 7 + 4 6 7 = 2l 41 1 1 1 3 s h 。= o0 0 2 3 4 1 q ! = l0 7i 1 1 代入式( 4 - 6 ) 得 1 l ，。望燮垒鉴憋墨鉴! 翌篓! ! 燕燕i i 竺堡一 z 。型7 生羔：! ! 墨 ；飞g t 8 , 6 2 卿z = = o 。4 6z ， = s 4 5 器、7 7 将j i 述已砖h 条乎 二代入式( 4 ，4 ) 汁裂褥 辟望窆 o1 6 8 0 1 61 5 ) x 9 1 8 i x 3 68 4 = 1 0 ，8 4 掰4 35 f j 5 4 64m 86 2 菇i j 蚕丽 = 87 7 因魁，为保证天波稳定，鹳魇蜜濒蠢睡i 穰癌火j 二4 3 5 群。教落压室蕊槎按 托马稳定灏埘满怼要求，但此时没肖考虑调遮器舳作用，故崽考虑调速器作爝 时，鼗观2 ，鼍秒，鲻瓣压童蕊鞭惫3 7 、钙殍，为安撇0 t = 7 鞭f 3 & 器疗 4 ，3 2 键莲室承蕊波溺最嘉潇演鼬计算 一 分两剥，情况 纂一： f | 镄嚣：港建设谤涣峦霞，墨# 橇臻茨潞穗鼻 第一一静端蕊：游是拦嚣蓄承位，点蠹掇缀发淤受赫 锉晓 一歹