水电站过渡过程与仿真

水电站过渡过程与仿真,武汉大学程远楚,第一章瞬变流概念,任何动力系统在运行的过程中，由于种种原因，正常的和非正常的，不可避免的要从某一恒定状态转换到另一种恒定状态。这种转换自然不是在一瞬间完成的，总得有一个过程，这个过程就叫做过渡过程。显然，在过渡过程中，整个系统将处于非恒定状态。自19世纪末期儒可夫斯基发表了关于水击的经典理论以来，水力瞬变研究的深度和广度都有了很大发展，在管道系统的技术经济设计中得到了广泛的应用，目前已经成为一门重要的科学分支。水电站的水力过渡过程就是指水电站系统(包括设备和建筑物)中的水流，从某一恒定状态转换到另一恒定状态的过程。在这个过程中，水流呈现非恒定状态，所以，对水电站水力过渡过程的研究，实际上也就是对水电站过流部件中的非恒定流的研究。,1.1术语与定义,恒定流：一个点上的水流状态，如压力、流速和流量不随时间而变化，称为恒定流(或定常流)。非恒定流:如果水流状态随时间而变化，则称非恒定流(或非定常流)。严格地说，紊流总是非恒定流，因为一个点上的状态在连续变化。但是，考虑短时间的平均值，如果时间平均状态不随时间而变，这种水流也被视为恒定流。瞬变流或瞬态流:当水流状态从一种稳定状态变为另一种稳定状态时，它的中间流态称为瞬态流(或瞬变流).均匀流:如果流速在任何时间不随距离而变化(的流动)称为均匀流;非均匀流:流速随距离而变化的叫做非均匀流。,1.1术语与定义,水击:指由于流量或流速的变化引起的管道压力升降现象，称为水击，也称为水锤，不过，现今水力瞬变这个术语使用更为广泛。当在分析的过程中假设水体和管壁是刚性的，则称为刚性水击;当在分析的过程中考虑水体和管壁的弹性，则称为弹性水击。虽然水锤这个术语习惯上只限于在水中使用，但在描述管路中的非定常流时它和瞬变流常常是作为同义语来使用的。周期流或脉动流：当流动状态每隔一个称作振荡周期的固定时间间隔反复现时，叫做定常振荡流，或称之为周期流或脉动流。管系流体的自由振动：是指在本系统的许多自然周期中的某一个周期上的衰减振荡流。涌波:是指那些可以将流体当作不可压缩、管壁看成刚体而进行分析的非定常流情况。,1.1术语与定义,管系的共振：是一种振荡现象。共振时，非定常振荡的振幅随时间而增长，一直到发生事故或最后形成一个振幅异常大的定常振荡流为止。共振通常发生在其周期为该系统的自然周期之一或靠近这个自然周期时，这一自然周期可以是基本周期，也可以是谐振周期。阀调节：该词的意义只限于设计合适的边界条件以使流动以预先规定的方式发生。液柱分离：当封闭管道中的压力下降到液体汽化压力以下，液体汽化产生空穴的现象，气体和(或)蒸汽积聚在管路中某一部分的情形。,1.2瞬时流速变化引起的水压变化,考虑图1-1所示管道系统，首先取一段管子作为控制体，对此应用非定常流动量方程和连续性方程。为了简化推导，假设管道是刚性的，并忽略管道沿程和局部的阻力。先研究在下游阀门突然关闭的情况。在关阀的一瞬间，紧挨阀门的流体由于阀芯表面上产生的高压冲量使其流速立刻由V0变成静止。一旦紧挨阀门的第一层流体停止下来，同样的作用加在第二层流体上，使其也静止下来。照这样，可以想象有一个高压脉冲波以某一声速a向上游移动，并具有足够的压力把冲量加在流体上刚好使流体静止下来.,1.2瞬时流速变化引起的水压变化,对图1-1所示非恒定状态，通过在控制体上附加一个向下游方向的流速a就转换为恒定状态。这相当于假设一个观察者以速度a向上游方向移动。对观察者说来，移动中的波前看起来就像是静止的，如图1-2所示，而且从控制体流入和流出的速度分别为V0+a和V0+V+a。,1.2瞬时流速变化引起的水压变化,若以指向下游方向的距离x和流速V作为正，则在正方向上的动量变化率：,1.2瞬时流速变化引起的水压变化,忽略管道阻力时，作用在x方向的合力Fx为：,根据牛顿第二运动定律，在x方向的合力Fx等于x方向的动量变化率，即：,对于钢管、混凝土管道或岩石隧洞中的大部分水力瞬变，波速a(接近1000m/s)远远大于水流的速度Vo(一般小于10m/s),因此可以忽略式中的V0：,1.2瞬时流速变化引起的水压变化,对阀门瞬时开启的情况，用类似的方法可以得到：,当阀门关闭时，流速是减小的；当阀门开启时，流速是增加的，考虑V的符号，总有：,上式说明：当流速增加时，压力下降；而当流速减小时会引起压力上升。,1.3波速的确定,对于图示控制体，假定因压力的变化，流体密度由变+。这样，单位时间内流入控制体的质量为（V0+a)A，而流出控制体的质量为(+)(V0+V+a)A。考虑质量的守恒，有：,有：,1.3波速的确定,流体的弹性模量K定义是：,故有：,由上式和水击公式，有刚性管中可压缩液体的水击波速公式：,1.3波速的确定,考虑管道的弹性，薄壁管波速计算公式为：,管子只在上游末端固定时：,全管固定住，没有轴向运动：,管子全部采用膨胀接头连接（全管自由）：,1.3波速的确定,1.3波速的确定,1.4单管中压力波的传播和反射,关闭阀门后的水力现象，可划分为如下四个阶段：,1.,阀门一旦关闭，阀门处流速就减小到0,引起水压升高HaV0/g。由于这个水压升高使得管道膨胀(细实线表示)，流体压缩，密度增长，压力波向上游传播。在这个波的后面，流速为0。如果管道长为L，则在t=L/a时，沿整个管线上的管子要膨胀，流速为0。而水压升高为H0+H，管中所有水流的动能都转换成为弹性能。,1.4单管中压力波的传播和反射,关闭阀门后的水力现象，可划分为如下四个阶段：,2.,由于水库水位恒定，当压力波到达水库端时，那里的流态是不稳定的，因为，在水库侧的水压是H0，而在管道内邻近的一个断面上水压是H0+H。由于这一压差，水开始由管道以流速-V0流入水库，这使得管内水压由H0+H下降到H0，产生一个向下游阀门传播的负压波。在波后的水压为H0，流速为-V0。在t=2L/a瞬间，整个管道的水压为H0，流速为-V0，方向朝着上游，整个管道的管壁恢复到原来的状态。,1.4单管中压力波的传播和反射,关闭阀门后的水力现象，可划分为如下四个阶段：,3.,因为阀门是关闭的，阀门处不可能维持负的流速，因而流速立即由-Vo变为0，产生一个向上游传播的负波，在这个负波后的压力为H0-H，而流速为0。由于低压，流体发生膨胀，管壁受到压缩(如果管内静压不太高，水头在降低H后不能维持在汽化压力以上的话，液体就会部分汽化，于是反向运动就会有较长的周期)。在t=3L/a的瞬间，整个管道的流速为0，水压为H0-H，管壁受到压缩。,1.4单管中压力波的传播和反射,关闭阀门后的水力现象，可划分为如下四个阶段：,4.,当这个负波一传到水库，在上游端又产生不平衡状态，水库一侧压力高于管道，因此，水流开始以流速V0向阀门流动，压力水头恢复到H0。在t4L/a的瞬间，整个管道的压力为H0，而流速都是V0。于是，管道中的状态和初始状态一样。,1.4单管中压力波的传播和反射,在阀门完全关闭条件下，如果不考虑管道中的水头损失，上述过程将在每隔4L/a重复一次，如下图4所示。这个间隔时间称为管道水力瞬变的理论周期。不过，在实际系统中，由于水头损失的存在，压力波在管道中传播时将被削弱，并且在很短的时间内流体会停止下来。,对于串联管道系统，其水力瞬变的理论周期T为：,1.4单管中压力波的传播和反射,对于串联管道系统，其水力瞬变的理论周期T为：,1.5瞬变的起因与调阀的作用,由于边界条件的变化(管子破裂的情况除外)，管系中的定常流会发生变化，有很多种可以引起瞬变流动的边界条件，经常要研究的常见的一些条件是:1.阀门调定位置发生偶然的或是预定的变化;2.泵的起动或停止；3.涡轮机所需功率的变化，4.往复泵的作用;5.改变水库的水位、6.水库上的波浪;7.涡轮机调速器振荡，8.泵、风机或涡轮机中的叶轮或导叶的振动，9.可变形的一些附件(如阀门)的振动;10.由于旋涡引起的引水管的不稳定;11.不稳定的泵或叶片特性。,1.5瞬变的起因与调阀的作用,研究水锤通常涉及到分析包含上面一个或数个边界条件的管系的问题。按照惯例，这种研究己成为一种分析而不是设计或综合。先作一个设计，然后从瞬变观点来分析这个系统是不是满足要求。如果不满意，则另作一个设计再加以分析。也许作某些变化，例如增加管壁厚度或装调压塔、蓄压器以及消波器等。管系流动的日常控制通常是以调节一个或几个阀门的位置来实现。阀门改变系统中损失的大小来调节流量(管子末端的针形喷嘴除外)。阀门的每一次调节也产生一些压力脉冲波，这些波以各管的波速在系统中传递。如果让阀门调节得很慢，当然可以控制住瞬变压力的变化，但是，调得很慢，就会妨碍调节过程。因此希望弄明白，怎样实现阀门的快速调节而仍能使瞬变保持在允许的限度以内。即控制住瞬变的阀运动的设计理论与方法，所谓控制住瞬变，就是说在阀门调节完成时，在系统中的各个地方，流动基本上处于新的定常状态。,1.6液柱分离与气体释放,蒸汽形成：水锤不但损坏装在管系里的设备，还可以使管子因内部过高的压力而破坏，或者由于内部压力低于大气压而压瘪。当边界条件是使管子的上游减压时，液柱分离现象就可能在管系里发生。减小压力将引起一个向管系下游传递的压力脉冲，从而降低流体的速度，而下游的流体在波到达以前，仍以其定常速度运动。管内这两部分流体速度的差别，势必使液柱受到拉伸，而工业流体是经不起拉伸的。当压力降低到蒸汽压力时，管内形成蒸汽穴。在一根不等高的管子里，液柱分离通常在部面的一些高点之一附近处形成，此空穴力图停留在此高点的下游一侧，同时有液体在气穴下流过，如下图所示。在气穴形成以后，其体积会继续扩大，直到气穴前后两个液柱的速度相等为止。根据边界条件，通常上游的液柱会加速而下游的液柱会减速，从而使上游的液柱赶上下游的液柱。如果在空穴消失的瞬间速度差是V，那末可以预料水头会增加aV/g。这个水头增量可以大到足以破坏管子。当下游一侧减压时，例如起动一个泵或开一个阀门时，也可能发生液柱分离。,1.6液柱分离与气体释放,气体释放：如果管内液体含有溶解的空气或其它气体，那末当压力降到饱和压力以下时，举例来说，比如压力从2个大气压降到0.5个大气压时，就会在一般工业用液体里通常所具有的许多核上形成气泡。这些小气泡将大大降低波速。如果液体压力降到蒸汽压力以下，那末气泡里也会含有蒸汽。,1.7发展过程与研究现状,水力过渡过程总是伴随着水波(纵向的或横向的)的传播，所以它的研究历史可纵追溯到上世纪关于水波传播理论的探讨。但是首先对水锤问题进行研究的是意大利工程师门那布勒(Menabrea)。他在1858年所发表的文章中，不同于前人只注意波速，而把着眼点放在由波的传播所引起的压力变化上面。他并且利用能量原理，考虑了管壁和流体的弹性，导出了波速公式。可惜的是，门那布勒对水锤理论本身并没有作出很大的贡献。历史的进程有时会发生出人意料的巧合。几乎在相同的时间内，在美国、俄国和意大利的学者分别发表了比较全面系统的水锤理论的著作。1898年，美国工程师弗里泽尔(Frizell)在美国土木工程师协会会报上发表了题为“管道中流速变化所产生的压力”的论文。文中弗里泽尔导出了水锤波速和由于流速突然变化所产生的压力的公式；并井且指出，如果管壁弹性模量是无限大，水锤波速与声波在不封闭的水中的速度相等;文中还讨论了分叉管、波的反射以及连续波对速度的影响等问题。但是，弗里泽尔的工作不如同时代人茹科夫斯基和阿利维(Allieve)的影响那样大。,1.7发展过程与研究现状,茹科夫斯基是俄国空气动力学家，莫斯科大学和高等技术学校教授。由于他在空气动力学理论和实践方面的卓越贡献，因而被誉为俄罗斯航空之父。茹科夫斯基于1897年在莫斯科用不同的管道对水锤现象做了大量的实验。在理论和实验的基础上，1898年他发表了题为“管道中的水锤”著名论文。文中建立了速度减少与压力升高之间的关系式，即著名的茹科夫斯基公式;讨论了压力波沿管道的传播和压力波在出流端点的反射;对调压室，安全阀以及阀门关闭速率等对水锤的影响也进行了研究;并且发现:当关闭时间T小于2L/a时(L表示管长，a表示波速)，压力达到最大值。意大利工程师阿利维稍后于茹科夫斯基，于1902年发表了关于水锤理论的论文。茹科夫斯基的研究只解决了直接水锤的问题，阿利维则在理论分析的基础上，解决了间接水锤的问题。他在计算公式中引进了迄今仍在使用的水锤常数。对于线性启闭规律条件下的阀门端的水锤压力，他提供了一套图表，便于实际应用。,1.7发展过程与研究现状,从本世纪初到50年代末，在电子计算机用于水锤计算之前，对水锤的研究虽没有重大突破，但在此期间，仍然有一些值得称道的成果。例如:伍德(Wood)、洛威(Lowy)等人提出，伯格龙(Bergeron、帕马金(Parmakian)等做了全面系统发展的图解法;吉布森(Gibson)等对于摩擦损失的考虑;莫斯特科夫,克里夫钦科等对于水力机械特性的影响的研究;克里夫钦科、鲁丝(Ruus等对于最优阀门规律的探讨以及沃格特(Vogt)、克勒姆(Calame、加登(Gaden、弗朗克(Frank、托马(Thoma)等对于调压室理论和实际的贡献等等。本世纪40年代中期诞生的电子计算机给科学技术添上了高速飞翔的翅膀。同样，它对水锤的研究开辟了新的途径，展现了广阔的前景。60年代初期，美国著名流体力学专家，密西根大学的斯特里特(Streeter)教授连续发表了几篇论文，系统地介绍了他们应用电子计算机的研究成果。由于电子计算机具有高速度、大容量的计算能力，因而突破了水力过渡过程中长期未能突破的几道难关。例如:复杂管路系统、摩擦影响、水力机械特性、调压室水位波与水锤的联合分析等等。,1.8分析方法,所有的管内非定常流的分析或综合的方法都是从运动方程、连续方程或能量方程加上状态方程和其它的物理特性关系式着手。从这些基本方程出发，加上一些不同的限制性假设，可得出不同的方法。本节将这些方法分类如下并加以简要的讨论。1.算术法，2.图解法，3.特征线法，4.代数法，5.隐式法，6.线性分析方法，7.其它方法,1.8分析方法,1.算术法这个方法忽略摩擦力，将水击方程积分写成如下形式:对于从B到A的压力脉冲波，上式取加号B点的状况在L/a秒以后在A点出现。若HB、VB已知，再加上另一个L/a秒以后在A点的情况(边界条件)，可以把HA,VA定下来。对于从A到B传递的波为:这里，HA,VA的状况比HB,VB的状况早L/a秒出现。多次应用这一对方程，加上所要求的边界条件(例如水库、阀门或盲端)瞬变解就可以建立并解算出来。,1.8分析方法,2.图解法图解法在理论推导中忽略了摩擦，但是想办法修正而将摩擦加以考虑。上式积分的数学方程可以适用子图解法，因为它们在H-V图上画出来是一些直线(H是纵座标，V是横座标)。图解法的步骤将参门阅瞬变流一书。从三十年代初到六十年代初，图解法是解瞬变问题的主要方法。,1.8分析方法,3.特征线法特征线方法把两个偏微分方程(运动方程和连续方程)变换成四个全微分方程。然后将这些方程表示成有限差分的形式，用规定时间间隔的方法，通过计算机进行求解。特征线方法具有许多优点:(1)稳定性准则可以断然建立;(2)边界条件很容易编成程序;(3)较小项若希望保留可以保留;(4)可以处理非常复杂的系统;(5)在所有有限差分法中具有最好的精度;(6)因为定常状态满足所有的条件，所以程序很容易调整，而且程序编排的误差可根据偏离定常状态的变化量显示出来;(7)是一个很详尽的方法，可以印出全部表格化的结果。本讲义中主要介绍这种方法。,1.8分析方法,4.代数法代数方程基本上是声脉冲波在敷管范围内在“+”和“-”方向的两个特征线方程。它们用这样的办法来写，即把时间(整数)写成一个下标，第二个下标有时用来表示在管线中的位置。一个特别的优点是这些方程可适用于几个管段而使用和单管段相同的时间增量(一个长度为x的管段有t=x/a的时间增量)，另外一个重要的优点是在时间上的最先几步很容易解出，这提供了瞬变流综合的基础。有关代数法请参阅瞬变流一书。,1.8分析方法,5.隐式法中心格式隐式法是一种有限差分法，可以成功地用来求解某一类非定常流问题。这种方法的最广泛的应用是在非定常表面流的计算方面。然而其它场合也已经应用它，这个方法特别适用于惯性力和蓄槽(Storage)或流容(Capacitance)效应比起来并不重要的场合。用此方法建立计算公式时，时间增量t和长度增量x之间保持某种关系的要求可以放松。当涉及复杂系统时，这个特性提供了比其它方法有更大适应性的方案。然而，对一系统中每一个时步的所有未知数要用联立解。当应用到水锤问题时，在时步-距离间隔关系中，为了维持满意的精度，需要遵守库朗(Courant)条件，在这种情况下，这个方法就失掉了优越性。,1.8分析方法,6.线性分析方法将摩擦项线性化，略去运动方程中的其它非线性项，对于止弦波振荡型运动，可找出方程的解析解。这些分析可以分两类来研究:由强迫函数(即容积式排液泵)所建立的定常振荡型脉动以及管子的自由振动。研究管系的自由振动，并不要求知道强迫函数的特性，而是决定系统的自然频率，提供当强迫力停止后振荡的阻尼速率。对定常振荡的研究也叫阻抗法(ImpedanceMethod)。用谐和分析法，复杂的周期性强迫函数可以分解成一族正弦波运动，每一个正弦波运动都可以用方程组来处理，把这些解叠加起来，就得到完个的解。有关该方法请参阅瞬变流一书。,1.8分析方法,7.其它方法其它的瞬变流动分析方法也有所使用。伍德(Wood)、道奇(Dorsch)和拉脱纳(Lightner)有一个波面分析方法，这个方法是跟踪边界上的反射。对于气体的瞬变流动，抛物型的偏微分方程，运动方程和连续方程已编成程序，并用一些特殊的限定条件，以便保持解的稳定性。拉区夫(Rachford)曾用伽辽金(Galerkir)方法建立了隐式法。,1.9水电站过渡过程的特征与分类,水电站在运行的过程中，由于情况的变化，调节阀门经常需要动作。阀门的动作一方面使上下游水道中将发生水锤，如果设有调压室，室中水位将发生波动;另一方面，水轮机的各种参数，如水头、流量、转速、开度、力矩、轴向力等也将因阀门的动作而发生变化。所以，水电站的过渡过程是比较复杂的。水电站的过渡过程可分为正常的和非正常的两大类。正常的过渡过程主要有以下几种：1)起动。2)运行机组增减负荷。3)停机。4)甩负荷。5)发电工况转为调相工况。非正常的过渡过程主要有以下两种:飞逸。脱离飞逸。,1.9水电站过渡过程的特征与分类,转桨式水轮机甩负荷过渡过程(a)水轮机力矩(b)机组转速(c)导叶开度与浆叶角度(d)水头(e)轴向水推力,1.10各种过渡过程在特性曲线上的轨迹,1.甩负荷甩负荷是一种事故停机，它常常是最危险的过渡过程。机组在甩负荷后即脱离电网。甩负荷过渡过程的轨迹如图1-2中曲线1所示。轨迹点随开度减小逐渐左移，穿过飞逸工况线II后进入制动区。如果导叶连续运动直到完全关闭，则过渡过程轨迹将沿1a线直到原点O.如果导叶关到ax即停止动作，则轨迹将沿1b线又回到水轮机工况区经过往复几次摆动后停止在直线n11=n110与II线的交点B上.,1.10各种过渡过程在特性曲线上的轨迹,2.减负荷减负荷时，机组未脱离电网，而且是在接到减荷的脉冲信号后按正常规律操作的，所以，这时机组始终维持正常转速n0。在减负荷初期，引水道将产生正水锤，即0，而=0，所以，减荷情况的轨迹线将在n11=n110的直线下部通过(图1-2中的曲线2).如果全部负荷都卸掉了，则轨迹线将终于B点;如果只卸下部分负荷，则轨迹线将沿2a运动到新的工况点C.,1.10各种过渡过程在特性曲线上的轨迹,3.正常停机正常停机的轨迹的前一部分与全减荷相同，但是当导叶运动到空载开度以后，并未停止动作，因此，其轨迹线(图1-2中的曲线3)将越过飞逸工况线II进入到制动区，最后终止在原点O。轨迹线3在越过空载开度ax以后的路径与机组从电网切除的时间有关。如果正好在机组出力等于零的时候切除，那么，过渡过程将沿3a平顺地运动到原点;如果切除时间略有提前，则因水轮机组尚有多余出力，致使转速略有升高，因此过渡过程将沿3b线运动;反之，如果切除时间略有滞后，则当轨迹线越过飞逸线II之后，由于电网负荷和水流本身的制动作用，轨迹线将沿3c急剧下降。,1.10各种过渡过程在特性曲线上的轨迹,4.起动在起动过程中，机组与电网尚无联系。转速从零开始、当导叶越过空载开度ax之后，转速急剧上升直到等于正常转速(图1-3曲线4)。这时，轨迹线到达D点，机组开始投入电网。,1.10各种过渡过程在特性曲线上的轨迹,5.增负荷增负荷有两种情况:一种是起动后，从D点开始增荷，在增负荷过程中转速保持不变，过渡过程沿曲线5运动到正常工作点F;另一种情况是机组已经带有负荷，工作点在E。机组在接到增荷信息之后，在转速保持不变的情况下，轨迹线从E点沿5a运动到F。由于增荷在引水道中产生负水锤，故轨迹线在n11=n110的直线的上部通过。,1.10各种过渡过程在特性曲线上的轨迹,6.飞逸当机组突然甩荷，调速器因故障拒绝动作，机组将被解列，转速急剧升高，而开度保持不变，所以，飞逸的轨迹线6将与初始等开度线重合，最后到达飞逸点G。,1.10各种过渡过程在特性曲线上的轨迹,7、脱离飞逸在一般情况下，机组是不允许飞逸到G点的。在电站的事故保护系统中，通常都装有转速保护继电器。该继电器被整定在某一高于正常转速的转速np上，相应的单位转速是n11p。当机组开始飞逸，单位转速达到n11p时，继电器发生信号，通过事故配压阀强使导叶迅速关闭，轨迹线将从H点开始沿7a线运动到停机时为止。在特殊情况下，机组已经飞逸到了G点。这时只有强使导叶关闭，轨迹线将从G点开始沿7b线运动到停机时为.上。如果采用事故闸门使机组脱离飞逸。则导叶开度不变，由于水头损失增加，有效水头减小，使转速、流量减少到最后都等于零。,1.10各种过渡过程在特性曲线上的轨迹,8.发电转调相发电转调相的过渡过程，在导叶没有完全关闭之前与正常停机相同。当导叶完全关闭之后，由电网输入动力维持机组在正常转速下旋转，其轨迹线如图1-4曲线8所示。,1.11调节保证计算的条件和任务,一、调节保证计算的含义调节保证计算一词在工程实际中使用得十分广泛。实际上，在过渡过程中，机组必定要进行正常或非正常的调节，调节的结果如何，是否影响设备、建筑物以及电网的安全运行必然成为工程上十分关心的问题。例如，在过渡过程中，机组转速升高、水锤压力的上升和下降，调压室水位波动等在工程中都有一定的要求。调节的结果能否保证这些要求得到满足，必须进行一系列的过渡过程的计算。因此，调节保证计算的含义就是在初步拟定的系统条件下，进行各种危险工况的过渡过程计算，根据需要适当调整建筑物布置、机组惯性以及调节时间和规律，以保证工程设计标准得到满足。,1.11调节保证计算的条件和任务,二、调节保证计算的标准调节保证计算的标准，不同国家不同时期会有所不同。因为标准的制定取决于人们的认识水平和科学技术发展的程度。在一般设计工作中，应使规定的标准得到满足。如不能满足，应有充分论证并得到有关部门的批准。现将我国现行的标准列举如下。1.压力变化标准(1)压力升高:不设调压阀时，蜗壳允许的最大压力升高的相对值应满足以的要求。设计水头H100m时，取30%设有调压阀时，取=20%,1.11调节保证计算的条件和任务,二、调节保证计算的标准调节保证计算的标准，不同国家不同时期会有所不同。因为标准的制定取决于人们的认识水平和科学技术发展的程度。在一般设计工作中，应使规定的标准得到满足。如不能满足，应有充分论证并得到有关部门的批准。现将我国现行的标准列举如下。1.压力变化标准(2)压力下降:尾水管进口的允许的真空度为8m水柱。机组突增负荷时，压力输水系统内任何一段均不允许产生负压。,1.11调节保证计算的条件和任务,二、调节保证计算的标准调节保证计算的标准，不同国家不同时期会有所不同。因为标准的制定取决于人们的认识水平和科学技术发展的程度。在一般设计工作中，应使规定的标准得到满足。如不能满足，应有充分论证并得到有关部门的批准。现将我国现行的标准列举如下。2.转速变化标准当机组容量占电力系统总容量比重较大，且担负着调频任务时，机组全甩负荷后的转速升高的相对值45%;当机组容量在系统中所占比重不大，且担负基荷时，55%f;对于水斗式水轮机，30%,1.11调节保证计算的条件和任务,三.调节保证计算的条件这里所讲的条件是指在这些条件下可以计算出最危险的水位、压力和转速。如调压室中的最高和最低水位，管道系统中的最大和最小压力，机组的最大转速升高。我们知道，水头、流量、糙率系数、负荷、水位等参数对调保计算有直接的影响，而它们本身又互相关连并且多变，所以，正确的选取这些参数，也就是正确选择计算条件，不仅是必要的，而且还比较复杂.实际中，常需对多种计算条件进行比较计算，以满足工程实际的需要。,1.11调节保证计算的条件和任务,三.调节保证计算的条件1.负荷变化调保计算所必需的负荷变化资料主要是电站运行可能出现的最大甩负荷与最大增负荷。最大甩荷与机组台数、结线图等有关;而最大增荷则往往决定于系统运行的要求。其具体数值由机电设计人员确定。在一般情况下，如果机组台数不多(2-4台)，最大甩负荷就等于电站总装机容量;最大增荷等于最大单机容量，但应不小于电站总装机的1/3(增荷机组最后投入，其余机组满荷运行)。上游调压室的最高水位、引水道中的最大水锤、尾水道中的最大真空、下游调压室的最低水位等以最大甩荷进行计算。上游调压室的最低水位和下游调压室的最高水位应以最大