水電站調(diào)節(jié)保證計(jì)算

1、第五章 水電站調(diào)節(jié)保證計(jì)算5.1調(diào)節(jié)保證計(jì)算的目的、任務(wù)（1）調(diào)保計(jì)算目的、任務(wù)在水電站運(yùn)行中，負(fù)荷與機(jī)組出力達(dá)到平衡使機(jī)組轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。但由于各種突發(fā)事故，造成機(jī)組突然與系統(tǒng)解列，機(jī)組甩掉部分，或者全部負(fù)荷。在甩負(fù)荷時(shí)，由于導(dǎo)葉迅速的關(guān)閉，水輪機(jī)的流量急劇變化，因此在水輪機(jī)過(guò)水系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生水擊。調(diào)保計(jì)算就是在電站初步設(shè)計(jì)階段計(jì)算出上述過(guò)程中的最大轉(zhuǎn)速上升及最大壓力上升值。另外，調(diào)保計(jì)算。調(diào)節(jié)保證計(jì)算一般應(yīng)對(duì)兩個(gè)工況進(jìn)行，即計(jì)算設(shè)計(jì)水頭和最大水頭甩全負(fù)荷的壓力上升和速率上升，并取其較大者。一般在前者發(fā)生最大速率升高，在后者發(fā)生最大壓力升高。（2）燈泡貫流式機(jī)組過(guò)渡過(guò)程的特點(diǎn)燈泡水輪發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)過(guò)渡

2、過(guò)程與常規(guī)機(jī)組相比有一些不同，一般軸流機(jī)組慣性力矩主要取決于發(fā)電機(jī)的飛輪力矩，對(duì)于燈泡機(jī)組來(lái)說(shuō)，由于受燈泡比的限制，發(fā)電機(jī)直徑約為立式機(jī)組的3/5，其慣性力矩僅相當(dāng)于立式機(jī)組的1/10左右，因而，水輪機(jī)慣性和水體附加慣性力矩所占的比重應(yīng)大大增加，而水體附加慣性力矩則隨葉片安放角的增加而增加，所以對(duì)燈泡機(jī)組的過(guò)渡過(guò)程分析必須考慮其影響。（3）調(diào)保計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)，水輪機(jī)在機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)的最大轉(zhuǎn)速升高率宜小于；導(dǎo)水葉前最大壓力上升率宜為。根據(jù)有關(guān)已建電站試驗(yàn)證明，采用導(dǎo)葉分段關(guān)閉規(guī)律，（4）已知計(jì)算參數(shù)裝機(jī)容量：水頭參數(shù)：，水輪機(jī)參數(shù)：水輪機(jī)型號(hào)：， 尾水管參數(shù)：尾水管進(jìn)口直徑尾水管直錐段長(zhǎng)度： 尾水管

3、直錐段直徑： 尾水管混合過(guò)渡段長(zhǎng)度： 尾水管混合過(guò)渡段高度：尾水管混合過(guò)渡段寬度：機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分飛輪力矩：查： 發(fā)電機(jī)飛輪力矩式中：-經(jīng)驗(yàn)系數(shù), 查,表6-10：，取。即： ?。?（水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪區(qū)水體）式中：-水體比重； -葉片弦片長(zhǎng)； -輪轂直徑，之前取輪轂比為0.33，即，故： ，；即：故：5.2設(shè)計(jì)工況下的調(diào)節(jié)保證計(jì)算5.2.1管道特性系數(shù)1、進(jìn)口到導(dǎo)葉段：經(jīng)以前的計(jì)算；?。毫髁浚涸O(shè)計(jì)工況時(shí)流量已計(jì)算，?。哼M(jìn)口到導(dǎo)葉段的長(zhǎng)度2、轉(zhuǎn)輪室：前面已經(jīng)計(jì)算出3、尾水管：前面已經(jīng)計(jì)算出則管道特性系數(shù)：5.2.2水擊壓力升高計(jì)算先設(shè)定。查水輪機(jī)調(diào)節(jié)得，對(duì)貫流式水輪機(jī)，取修正系數(shù)。則導(dǎo)葉前壓力升高為：尾水

4、管最大壓力降低為：校核尾水管進(jìn)口處的真空度，以防止水流中斷：故：由于真空度小于8m，滿足壓力升高要求。5.2.3轉(zhuǎn)速上升計(jì)算之前已經(jīng)計(jì)算出，1、機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)2、調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲滯時(shí)間查，得：。 3、水擊修正系數(shù)4、水輪機(jī)飛逸轉(zhuǎn)速特性曲線系數(shù)相對(duì)轉(zhuǎn)速上升：查；燈泡貫流式水輪機(jī)的單位飛逸轉(zhuǎn)速不僅取決于導(dǎo)葉開度，還取決于槳葉轉(zhuǎn)角；之前已計(jì)算出單位飛逸轉(zhuǎn)速。故： 由此： 由以上計(jì)算可知，在設(shè)計(jì)水頭下甩負(fù)荷時(shí)，壓力升高和轉(zhuǎn)速升高均在允許范圍內(nèi)。5.3最大水頭甩負(fù)荷5.3.1管道特性系數(shù)1、進(jìn)口到導(dǎo)葉段：經(jīng)以前的計(jì)算；?。涸谧畲笏^下的流量為：?。哼M(jìn)口到導(dǎo)葉段的長(zhǎng)度2、轉(zhuǎn)輪室：前面已經(jīng)計(jì)算出3、尾水管：前面已經(jīng)計(jì)算出則管道特性系數(shù)：5.3.2水擊壓力升高計(jì)算查，得：在最大水頭下，式中：-最大水頭下帶額定負(fù)荷時(shí)的導(dǎo)葉開度?。簞t導(dǎo)葉前壓力升高為：尾水管最大壓力降低為：校核尾水管進(jìn)口處的真空度，以防止水流中斷：故：由于真空度小于8m，滿足壓力升高要求。5.3.3轉(zhuǎn)速上升計(jì)算之前已經(jīng)計(jì)算出，1、機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)2、調(diào)節(jié)系統(tǒng)遲滯時(shí)間查，得：。 3、水擊修正系數(shù)4、水輪機(jī)飛逸轉(zhuǎn)速特性曲線系數(shù)單位飛逸轉(zhuǎn)速。故： 由此： 由以