水电站调节保证计算

第五章 水电站调节保证计算5.1调节保证计算的目的、任务（1）调保计算目的、任务在水电站运行中，负荷与机组出力达到平衡使机组转速稳定。但由于各种突发事故，造成机组突然与系统解列，机组甩掉部分，或者全部负荷。在甩负荷时，由于导叶迅速的关闭，水轮机的流量急剧变化，因此在水轮机过水系统内产生水击。调保计算就是在电站初步设计阶段计算出上述过程中的最大转速上升及最大压力上升值。另外，调保计算。调节保证计算一般应对两个工况进行，即计算设计水头和最大水头甩全负荷的压力上升和速率上升，并取其较大者。一般在前者发生最大速率升高，在后者发生最大压力升高。（2）灯泡贯流式机组过渡过程的特点灯泡水轮发电机组的调节过渡过程与常规机组相比有一些不同，一般轴流机组惯性力矩主要取决于发电机的飞轮力矩，对于灯泡机组来说，由于受灯泡比的限制，发电机直径约为立式机组的3/5，其惯性力矩仅相当于立式机组的1/10左右，因而，水轮机惯性和水体附加惯性力矩所占的比重应大大增加，而水体附加惯性力矩则随叶片安放角的增加而增加，所以对灯泡机组的过渡过程分析必须考虑其影响。（3）调保计算标准根据，水轮机在机组甩负荷时的最大转速升高率宜小于；导水叶前最大压力上升率宜为。根据有关已建电站试验证明，采用导叶分段关闭规律，（4）已知计算参数装机容量：水头参数：，水轮机参数：水轮机型号：， 尾水管参数：尾水管进口直径尾水管直锥段长度： 尾水管直锥段直径： 尾水管混合过渡段长度： 尾水管混合过渡段高度：尾水管混合过渡段宽度：机组转动部分飞轮力矩：查： 发电机飞轮力矩式中：-经验系数, 查,表6-10：，取。即： 取： （水轮机转轮区水体）式中：-水体比重； -叶片弦片长； -轮毂直径，之前取轮毂比为0.33，即，故： ，；即：故：5.2设计工况下的调节保证计算5.2.1管道特性系数1、进口到导叶段：经以前的计算；取：流量：设计工况时流量已计算，取：进口到导叶段的长度2、转轮室：前面已经计算出3、尾水管：前面已经计算出则管道特性系数：5.2.2水击压力升高计算先设定。查水轮机调节得，对贯流式水轮机，取修正系数。则导叶前压力升高为：尾水管最大压力降低为：校核尾水管进口处的真空度，以防止水流中断：故：由于真空度小于8m，满足压力升高要求。5.2.3转速上升计算之前已经计算出，1、机组惯性时间常数2、调节系统迟滞时间查，得：。 3、水击修正系数4、水轮机飞逸转速特性曲线系数相对转速上升：查；灯泡贯流式水轮机的单位飞逸转速不仅取决于导叶开度，还取决于桨叶转角；之前已计算出单位飞逸转速。故： 由此： 由以上计算可知，在设计水头下甩负荷时，压力升高和转速升高均在允许范围内。5.3最大水头甩负荷5.3.1管道特性系数1、进口到导叶段：经以前的计算；取：在最大水头下的流量为：取：进口到导叶段的长度2、转轮室：前面已经计算出3、尾水管：前面已经计算出则管道特性系数：5.3.2水击压力升高计算查，得：在最大水头下，式中：-最大水头下带额定负荷时的导叶开度取：则导叶前压力升高为：尾水管最大压力降低为：校核尾水管进口处的真空度，以防止水流中断：故：由于真空度小于8m，满足压力升高要求。5.3.3转速上升计算之前已经计算出，1、机组惯性时间常数2、调节系统迟滞时间查，得：。 3、水击修正系数4、水轮机飞逸转速特性曲线系数单位飞逸转速。故： 由此： 由以