参考尔特水电站

目概 探讨“以阀代井”问题全新的技术基 若干“以阀代井”的典型工程实 杨村水电站G1调速器现场试验研究 PEHUR水电站(中国设计并利用国产设备配套)[2] 澳大利亚阿莱蒙舒曼水电站 澳大利亚威尔蒙特水电站 4卡依尔特“以阀代井”水电站水轮机控制系统动力学计算及其基本结论5卡依尔特水电站“以阀代井”研究的结论和建 参考文 附录一水利电力部（原）文件（77）水电技83 附录二大型骨干水电站水轮机控制设备实现的建 附录三卡依尔特水电站水轮机调节系统动态特性计算报 附录四卡依尔特水电站调压阀方案选择计 附录五立式水轮发电机组水轮机调压阀布置方 附录六调压井与调压阀综合对比分 附录七老挝南奔水电站调压阀布置形式对水轮机性能影响分 尔特乡，距地区的可可托海镇约21km，距下游的可可托海水电站约15km。等主要建筑物组成。大坝最大坝高54.7m、总库容1164万m3，引水系统采用一洞三机联合供水的布置型式，整个引水系统长约7km。水轮发电机组基本参数：额定水头Hr 最大水头Hmax 最小水头Hmin 150额定流量Qr 2×31.75m3/s+1×14.19nr：333r/min+500r/minNr：2×45MW+1×20MW机组惯量GD2：1100t.m2+135t.m2量的控制。后者的操作可靠性相对更高。中国水利水电科学、电气科学1973院水利力水调度中国利电科时称)云电)开展试验研究工作(1)。龙源水电站引水隧洞长1950米，Hp83H63860，1600Kw套TF400站HP109米；=2.4KmD9米，1973年定为“以阀代井”试点工程并由引进调压阀。在当时那么的下，水利电力部辖各有关单位用时三年1977正式行文，推广这一成果。近四十年来，我国水利水电行业科技人员在国内外实际作为该规范附件同步的条文说明：“水电站是否需要设置调压室，最终要特征，当引水系统震荡频率与水轮机固有频率相近时极易诱发系统，对机组产出水轮机调速器供货方要提交调节系统稳定性计算文件。启发笔者在主持制定我们在附件3卡依尔特水电站“以阀代井”可行性研究水轮机调节系统动行了全面的计算分析，并以卡依尔特水电站为例就一次调频的动态特性及不同采用国际知名品牌的工业控制机(IPC)或可编程控制器(PLC)或可编程计算机近几年来，在微机调速器中开始采用工业标准件，例如采用比例伺服阀作采用数控机床中成步进电机、交、直流伺服电机作为调速器的电/机转换部件，构成具有我国自主知识的用伺服电机控制的水轮机微机调速器新品种，这4.0MPa6.3MPa，部份中小型水轮机控制设备和水轮机进水阀门工作油压提高到14～16MPa。微型计算机具有强大的运算、、逻辑判断和通信功能，因而微机型调速器大多数微机调速器设有手/自动无扰动切换、离线诊断、功能和计算机辅助试验了失电后自动复中的功能。这种具有自动复能的电/机转换器在电液随动系统中性能指标优越。机械部分结构的简洁程度已不亚于采用比例阀和集成式结我国具有独立知识的水轮机控制设备试验用实时仿真系统成功研制并得到IEC关于水轮机控制设备标准的制订工作，提出有价值的建议和意见，引起国际的关注，制定了十余种有关水轮机控制设备的、行业标准、GB/T9652.1GB/T9652.2DL/T496水轮机电液调节系统及装置调整试验导则DL/T563水轮机电液调节系统及装置技术规程DL/T1107水电厂自动化元件基本技术条件DL/T1245水轮机调节系统并网运行技术导则DL/T1120SL655DL/T1040GB/T电工术语水轮机控制系统(待批稿DL/T水轮机调节系统设计与应用导则(待批稿仿真软件工具[3]得到较广泛的应用。三峡厂房、溪洛渡、向家坝等大型骨干水电厂调速设备实现，并通过验收鉴定[9]更是这个领域典型标志。故配压阀和主配压阀。完全可以使用设备，现在根本无需再从采购。用于杨村水电站1#机的微机型水轮机调速器由中国水利水电科学自动化IEC61362-1998、IEC60308-2005标准及合同的有关技术要求，分别于机组充水前及(一)水电设计水头Hp：119.0mTTw

(二)水轮型号：HLA630-LJ-设计流量：20.514活塞直径；400(三)发电型号：SF22—(四)电液调速器号及出厂日期：2011110交流：220V直流：220人工转速死区范围：0～0.7bp：0～10%Kp：0.5～100Ki：0.02～50Kd：0～20

Td：2～10sTn：0～2s型号：PLCV-XX-HSG-配压阀直径：80mm配压阀最大行程：±18(五)油压装置型号：HYZ-1.6- 2001年11月14泵型号及台数：Y160L-2/2试验(bt=0.07、Td=1.5、Tn=0)；或Kd为最小值、Ki取最大、Kp取中间值(Kd=0Ki=10、Kp=15)，频率给定为额定试验50%试验结果参见附图3.1、3.2B3.33.4导叶接力器关闭时间、调压阀接力器开启、关闭时间测定其中的一路或电源，观测并记录接力器位移的变化情况，检查有关状态指示试验接力器位移变化δY=±0%，并能按设计要求进行及指示试验调速器处于自动运行之等待(备用)状态，中控室发出开机令,(备用)状态进入水轮机工况开机状态 观测并记录频率、导叶接力器行程的变化过程从机组启动加速开始至机组转速达到80%额定转速的时间t08：11.3s；从机组动加速开始至机组空载转速偏差小于同期带(+1%～－0.5%)的时间tSR

t08测定机组在3min内转速摆动值。试验结果：转速摆动±0.102%，参见附图3.650Hz,通过手动操作接力器，人为改变当试验结果：调节过程正常，参见附图3.7、3.73.53.63.73.8,次分别甩掉试验负荷量最大转速上升Fmax 波峰数Nf接力器不动时间Tq 64.58 68.40 注：甩25%负荷时，由于系统LCU的115%nr转速保护回路未解除，导致相对偏差小于±1%为止的调节时间tE

12s；从机组甩负荷时起，到机组转速tEtM3.8<153.9～3.11试验结果参见附图3.12停机过程正常3.925%3.1075%3.11100%3.123.133.1450Hz,通过手动操作接力器，人为改变当前的实际试验结果参见附图3.13试验结果参见附图3.14中国水利水电科学自动化所设计制造并经安装部门现场安装检查完毕后，我们会同双方有关技术人员于4月21日～4月23日对该台调速器进行了现场验收试验。本次试验参照GB/T9652.1-2007GBT/9652.2-2007DL/T563-2004IEC61362-1998、开关机时间整定、电源切换、手自动切换、自动开机、空载频率摆动、空载频率扰Ta=6s，Tw=25s的特定条件，水轮机调节系统全部动态特性能12

开开启时间：

调压阀接力器开启开开启时间：3456 tSRt08 0789数：0.5c.自接力器第一次向开机方向运动起到转速摆动不超过±0.5%为止所经历的tE/时间： d.tE/tMe.PEHUR水电站(中国设计并利用国产设备配套PEHUR水电站位于西北边境省SWABI市的GADOON工业区，装机容量为3×6MW。整个工程分为两期，一期工程为PehurHighLevelC站前压力引岔管至PEHUR电站，装机3台卧轴混流机组，尾水引回至泄水阀站消生产出的最大调压阀直径为1400mm，泄流量为35m3/s。巴基斯坦PEHUR电站基本参数：I1m2m3m (1#,2#机 12345678m (1#,2#机 9mm1#,2#机SFW-J6000-3#台3600（1#,2#机375（3#机机组25（1#,2#机67（3#机机组惯性时间s机组惯性时间s水流惯性时间s水流惯性时间s1TFL750/220 (1#,2#机)TFL850/220 2 (1#,2#机 348.0 (1#,2#机10.2 图3.15机械系统原理框3.16调压阀结调压阀结构调压阀机械控制系统原理框图示于图3.15；图3.16介绍立式调相连，当机组事故停机或甩负荷，导叶关闭时，通过调速器主配压阀操作接力器6512入调压阀的泄水流道。当水从进水扩散到连接管时在扩散段会产生负压，因此需要补气消除噪音和振动，补气方式为自动吸入式。调压阀采用经过大量水电站得到实践验证与认可的高可靠性的调压阀与导叶接力器串联联动系统，并设有特殊的容积差补偿功能，允许在导叶接力器与调压阀接力器有较大的容积差和不同的调节速度的情况下，也能够正常使用。水轮机接力器和调压阀同时受调速器的主配压阀控制，当机组甩较大负荷时，调压阀快速开启，导叶则同步快速关闭，将机组空载以上的流量从调压阀排出。当机组转速回复正常时，调压阀又缓慢关闭。从而保证电站的引水管路的水压上升和机组速率上升机组负荷不变时，参见图3.17“调速器处于及调压阀处于中间平衡状态图”。调速器主配压阀活塞处于“中间平衡位置”，压力油P经过节流阀A后进入调压阀接PA后进入导叶接力器关闭腔而缓慢关闭导叶，而调压阀控制腔与压力油处于断开状态并与回油连通，因此在差压力的作用下克服阀盘上的水推力，使得调压阀仍然处于关闭状态。3.18大波动或事故停机位置P启将机组空载以上的流量从调压阀排出，从而使压力管道的水压上升率控制在允许A接力器的关闭腔，导叶快速关闭，从而实现控制机组的速率上升。导叶的关闭是由调压阀关闭腔的背压来实现的，因此导叶接力器随调压阀的开启而关闭。3.19开机位置图P器关闭腔的压力油经调速器主配压阀回到回油箱，从而使导叶接力器向开启方向移动；此时调压阀的控制腔仍与回油箱连通处于关闭状态。如果在甩负荷或事故停机时调压阀失灵拒动时，压力油经节流阀D进入导叶3.18--导叶快关，快关时间--导叶快关，快关时间Ts--调压阀启动过程；在Ts时间内快速开启到需要的持Qx的开度；主配压阀回中即在Tst时间内慢速关TsTpT03.20x压阀回中前的TpQxTpTsTsTTQQTQQx03.21甩部分负荷时，导叶和调压阀关闭过程特性图数据结果表明，调压阀(750mm)动作可靠，试验结果完全满足电站设计要求。25%负荷试验（3.22）0.17s。机组100%负荷试验（3.23）通过试验求得：最大转速上升：35%；最大压力上升：电源开发项目，该项目共计有7处水电站，富士公司完付涉及到4处水电站8km的水压管道的水电站在全世界都是很少见的，在这样的水电站，肯定上游水位(发洪水时)EL1267ft(水量最低)EL放水工况(发洪水时)EL(停止工作时)EL最大静落 水压管长度约水轮机参数量1机型输出功 最大额定有效落 最高额定457最低433转速特定速 36.9(ft-HP)[146(m-水轮机中 最大速度变化 最大水压上升 进水阀水压操作蝶形口 开关时间 调压阀类型水压操作口径1400mm开关时间 大于540s(但作为放水阀时的开关时间是调速器类型速度调节 关5s360s的开关时间中，导叶会缓慢的开关，此时调压阀急速打开之后，缓慢的关闭时间大于540s量消散器，放水管出口的流速分布也可以是一样的，并且应用在实际选定形状上，，即使是调压阀不工作的时候，也就是说当没有限制速度时，或是导4.6km,在国内的水电站中也是比较少见的，上水位(发洪水时)EL(水量最低)EL放水位(发洪水时)EL(水量最低)EL1EL开120s关200s口径750mm开关时间开关 开关 水利行业标准：SL655水利水电工程调压室设计规范在其条文说明；“水工作的心得及对国外此领域开展情况的了解综合地进行卡依尔特水电站水轮机讨论方程式。线性化的调速器和励磁特性。为突出主要，本文不计入调速算分析方法，可将该法直接用于卡依尔特水电站的动力学计算分析。对于小波在一定的阻尼。比如，水轮机调节系统响应频率在0.1Hz以下时的调节动作对阻尼的贡献如图4.1所示，图中包含了控制器响应、接力器响应和水柱响应。应当，水轮机调节系统的调节动作不是电力系统振荡阻尼的唯一来源，这是因为发电机阻尼绕组、磁场绕组和电力系统稳定器在各自允许的频率范围中都会4.1水轮机从转速到力矩的典型频率响0.1Hz然而，增益却上升了，这是因为水流增益本质上是恒定值，并且水轮机调节系统增益持续增加。考虑到电力系统中的单一水轮机调节系统，在较高频率时，它可能有助于阻尼振荡，或有助于非阻尼振荡，这取决于确切的振荡频率。幸运的是，电力系统阻尼的其他来源可以在一个更为宽广的频率范围内提供阻尼，并且可以覆盖任4..2典型的孤立机组调节系统总开环频率实际上最直接的是时域特性，即小波动条件下的x(t)；h(t)；y(t)及m(t)过渡过程计 mteyyexxehhqeyexe qh式中，eyexeh分别表征水轮机开度、转速，水头变化时力矩的相对微增数；eqyeqxeqh分别为流量的相对微增系数。文献[2]给出了线性化水轮机特性系数的计算方法,具体数值见附件3；注：脚标1：隧洞；脚标2：压力。TTy1Td4.4H Q2L1dQ1 Hz 1

1HQ2L2dQ2H'1 2 Q1

FdHZ L1V1 L2V2，TFH**W W *

zH1 aw1*0，aw2*0并注意到QQ，HH' qqT ez(TW1pa)q1zh(TW2P式中TW1TW2Te分别表征隧洞，管道和调压井的时间常数，由三式可以写WW（)

p

p式中p

TTP2Tp w1 1Tapxmt[m(t)eg TpW() bTt TGD2n2365PTb )统的结构图(图4.4)。给定m(t)可借助 在bt-Td参数平面上求解卡依尔特计算选取均在稳定域内的bt、Td参数。4.4中取Te0，120就为没有调压井时的水轮机调节系统的数学模型，相类似地给定m(t)可借助在bt-Td参数平面上求解卡依尔特水电站不带调压井时水轮机控制系统动力学特性。计算结果分别载于附件37bt、Td在国内外的大量文献中是针对理想水轮机展开的，这是由于水轮机特性随次调频问题时就取理想水轮机假设。文献[2]利用理想水轮机假设，在Ta=4s，Tw=1s，态的影响。例如，在理想水轮机参数条件下(4.5)Td＝4s时，bt0.3增大到1.0，只能使调节系统具有振荡的特性。当Td＝7s时，bt＝0.28～0.34时系统具有振1.0时系统又具有振荡过Td>8s时bt的增大系统具单调、4.54.6eg值的增大单调域加宽，而且其边界移向btegTd值就可构成过渡过程形态域的变化；另一个egbt最小值大大提高。例如，对于理想水轮机(btmin)由0.74提高到0.85；如采用相对时间参数把特征方程式化成正则形式：f(p)p3Qp2Rp1eg由－1增大到零时，Td5.3上还绘有Q＝R时在bt～Td参数平面上的eg4.5理想水轮机调节系统极点分布域(eg=-4.6理想水轮机调节系统极点分布域4.7不同推荐值时过渡过程的比a.文献[4]；b.Stein；c.Hovey4.7上载有国内外四位作者推荐的参数整定，比较可见文献[4]的推荐速动性最(一)卡依尔特水电站带调压井时水轮机控制系统动力学特问题。在相当长的时间里，但在带有调压井的水轮机调节系统现场试验时常观察卡依尔特水电站卡依尔特水电站带调压井时接力器波动周期16m调压井----负载工 16m调压井---空载工12m调压井----负载工 12m调压井---空载工重要数据给以关注。卡依尔特水电站带调压井时水轮机控制系统的动力学特性1，系统震荡周期数量级为四百余秒；调压井面积越大震荡周期越长2，当bt,Td参数组合增加一倍震荡周期不变；可见这种低频震荡现象与镇定环3，机组负载比空载时的震荡周期长(二 卡依尔特水电站“以阀代井”时水轮机控制系统动力学特Ty1Td满负荷工况空载工况满负荷工况空载工况图4.8给出依卡尔特水电站不带调压井水轮机控制系统动力学特性计算所依据的计算框图，根据基本假设虽然含有非线性环节，如前所述，由于严格控制力矩扰动量的大小，同时加大非线性赋值，使他们不发挥作用。在文献[]中详细讨qx3表.1.1；在没有调压井时的稳定域内水轮机调节系统调节品质要素统计表中载有转速超调量与缓冲器参数的关系统计。在给定的参数范围内在满负载和空载工况转速超调btbtTd的增大而少许减少。由附录3图7.2.1即可明显看出在没有调压井的条件下，在Tn=1.0s条件下bt,Td参数平面上bt1sTd8s时系统稳定。在bt1sTd8s时过渡过程震荡次数较多；随着Td12，16s增大，系统变成仅有微震现象；bt1sTd16s水轮机转速调节系统具有单调过程，详见附录37.2.15；当bt1.5s，Td16s时水轮机过渡过程成非周期过程载于附37.3.1可以看出在Tn1s，bt1s，Td8s的参数条件下系统稳定；当bt1sTd8s、12s，16s时水轮机转速调节系统具有单调过程，详见附录37.3.3、图7.3.97.3.15。这与图3.53.63.7的关于理想水轮机调节系统极点分部的分析相呼应。得到的重要结论是在卡依尔特水电站机组孤立运行条件(三)卡依尔特水电站“以阀代井”后水轮机控制系统一次调频能力的计分DL/T1040电网运行准则已颁布执行[5]ep4～5%Ef=0.03～-0.03Hz响应特性应满足在频率变化超过一次的平均值应在其额定功率的3～-3%内，调节稳定时间实际小于1分钟。DL/T1245带负荷在稳定运行工况下，对于有效频差变化不低于0.1Hz的频率阶跃扰动，一次以开度作为响应目标时，一次调频的开度响应行为应满足如下要求滞后时间Thx，应不大于2s。自频差超出一次调频死区开始，至开度调节达到稳定，所经历的时间Ts不大于24s。以功率作为响应目标时，一次调频的功率响应行为应满足如下要求应滞后时间Thx，对于额定水头50m及以上的水电机组，不大于4s；对于额定水头在50m以下的水电机组，不大于8s。自频差超出一次调频死区开始，至机组有功达到90％目标值的上升时间T09自频差超出一次调频死区开始，至功率调节达到稳定，所经历的时间Ts不大于30s。GB/T9652.2-20076.13.2、6.13.3节，DL/T496-20014.10.6调速器在自动运行方式下，投入一次调频功能，机组带60%～90%额定负荷稳0.1Hz，记录信号源频率、主接力器位移、机组有功等信号的变a是在接力器带上负载后考核经典一次调频功能；实b及其指标决大部分考核的也是水电站机电设备固有特性，而不是水轮机调频的。参照上述试验方法编制响应程序开展技术分析。x t

4.9一次调频频率阶跃扰动时的机组有功/(频)性能完全可以保证。我们在于20064200612月对我国十九座大型骨干水力发电厂的水轮机控制设备运行情况进行了较全面的调研时(参见附录二)就已发现大型骨干电站水轮机调速器PID参数普遍不适，导致调速器响应速度普遍缓慢。预计响应速度起决定作用的是 ,即水流惯性的影响。通过计算表明满DL/T1040电网运行准则等规程并不义；图中选择开关有y和p信号的选择。由水轮机功率方程式PM：水轮机力矩；n：水轮机转速；k：量纲系数。采用在水轮机调节系统PpPmxTybtTdpTdpTap1Tw10.5Tw4.10pW )

(1TdP)(1Tw (0.5bb)TTP2[bTb(TT)]P d t btdT dbtbp析，在后续的计算中得到印证(参见附录3图8.2.4-d)。W ) (1Tw (1TW ) bp(btTdbpTw bp(0.5btbp)Tw

bt由式(2)bp=0.05特定条件下bt0.10.15~0.2时系统有高的速动性。此结论可推广：在实行功率型一次调频时应取较低的bt数值。(y

TdP W TTP2

T(bb)]P d 0.1～0.3s，其动力学特性与水流惯性无任何关系，在缓冲参数为零时系统的一次调频系统。计算结果载于附录图8.2.2、图8.2.3、图8.2.4；通过计算可归纳如下切相关；由所用数学模型可知过渡过程特性与Taen等发电机参数无关；2，设bt=0.5，Td=1，2，3，4s；Tw=1,5,10,15,20s时计算在给cxp(t)，)Td=1Tw>10s,4cTd=2,Tw1020s时系统趋于TdTd=4Tw=20s系统已没有震荡特性，Pfpbt-Td过大，也可预见3,bt=0.35Td=2，3，4，5s；Tw=1，5,1015,20cxp(t),8.2.3a)b)c)d)上,8.2.2对应曲线相比较速动性有所提高，Tw=20；Td=5Td=2，Tw=20时过渡过程有明显看起来在一次调频时bt=不要过大，也不应过小才能保证有较综合的特性；4,bt=0.20,Td=3，4，5s；Tw=1,5101520cx计算结果分别示于附录38.2.4上；由8.2.4a)Td=5，Tw>15~20s时系统震荡；由8.2.4b)Td=4,时随Tw10增大到20s时系统趋于大幅震荡5c)可以明确看出系统的速动性大大提高，但其趋于震荡特性也加剧；bt0.50.2后其速动性大幅提高约15sbt的敏感程度大大提高。5,应注意，附录38.2.2-8.2.4的计算是在本模型及理想水轮机条件下取得，通过计算发现，由数学模型，mpx均是正向相加的信号综合并受ep特性的制约，x的变化远小于功率p的变化，且能对缩短控制时间有积极作用。由于水轮机的严重非线性，需要在bt-Td参数平面上进行仔细、广泛的优化试验以确定功率型一次调频的运行参数bt-Td。可能正由此因，文献[6]提出了可实现变结构的双PID水轮响应品质有一定难度，试验中经常发现，即便在同一水头下，好不容易在某试验工况点整定出同时满足稳定性与一次调频响应性能的参数，在其他工况点效果又不好了，造成这种情况的主要原因是水轮机具有严重非线性随工况的变化而改变。总体看，满足文献[7的要求并不。似乎文献8更严些，在一个过程中就提了三个频率y水头6较附录3上图8.2.1；8.2.2；8.2.3；8.2.4就就可看出经典系统的优越性。借鉴其它领域经验应持慎重态度，推荐调速器行业广泛采用函数发生器进行校正方式，这在水轮机速行业内设、应方有非可靠频率y水头4.11p=f(H,y)校正以接力器行程为目标的一次调频结构=f,优越性，又可满足极个别业主以功率信号为目标的，国外公司多把它放置在主配压阀主接力器随动系统反馈回路中(如ABB公司)功率校正的以开度为目标的一次调频远优于以功率为目标的一次调频。有很多方案4.1p=f,)导叶接力器随动系统反馈点间。1,通过计算实现“以阀代井”后长引水系统条件下卡依尔特水电站水轮机2,通过计算带有有调压井条件下卡依尔特水电站水轮机调节系统也具有广450～500s的低频震荡现象也应给以注意，并设置4,水电站调压井设置条件由Tw=1.5s(LV/H=15)经过几乎近一个世纪才提高到达到编制的条款的要求；我们十分欣赏水利行业标准：SL655水利水电工程调压室4s，有的已高达21-25s，且没有设置调压井，并获成功[2，5]；1234--5--国目前实现“以阀代井”的水电站通常容量为2万千瓦左右；早在1969年由配6国水电设备制造能力、工艺水平、研发能力等均有极大的提升；水轮机控制技术已达国际先进水平。这些构成卡伊尔特水电站实现“以阀代井”的技术基础。新疆卡伊尔特水电站与澳大利亚阿莱蒙舒曼水电站重要技术参数十分接近，即使将新45W仅相当于澳大利亚阿莱蒙舒曼电站上世纪六十～七十年代的认知水平。众所周知，水电站建设特点能遇到卡伊尔特水电站这样中型机组条件的机会十分难得，错过这一机会，可能又要等若干年；只要主管部门能像上世纪七十年代时那样，政策上予以支持和关心一下，有计划地开展科技研发工作，我国科技人员一45W水电业指意义科成果。加强水轮机调节系统出厂试验验收，实验项目及方法均应严格、执行相强调行业内确有发生因检修疏忽Tf,Tg的整定造成的事故；P=f(H,y)的按接力器开度为目标的一次认真研究长引水系统机组启动方式，以适应卡依尔特水电站Tw高的特点为确保系统稳定性，缓冲强度设计最大值取bt)max=300％，缓冲时间常数设作为技术储备，及时、认真研究变结构型水轮机调节系统的微机调速器[6]1983年第水轮机调节系统的设计与计算孔昭年长江2012年2水轮机调节水利水电2010年2澳大利亚阿莱蒙舒曼水电站及蒙特水电站水轮机(日)富士1969年(第49卷3学2011年4月特大型水轮机控制系统关键技术成套设备科技成果鉴定会资料长峡能事通用电气2014-12DL/T1040DL/T1245DL/T水轮机调节系统设计与应用导则(受中国长峡工程开发总公司委托中国水力发电工程学会水电控制设备20064200612月对我国十九座大型骨干水力发电厂的水轮机控制设备运行情况进行了较全面的调研，专家组专家以承担三峡电厂水轮机控制设备实现的基础工作为荣，200W50mm4MP2089三峡电厂水轮机调速系统重大技术攻关并研究鉴定验收会议。在此基础上，专家组慎重提出。我国水轮机控制技术已取得巨大进进科技，取得了一大批具有自主知识的科技成果，并很快形成正式产品应用于新建电站或老电厂改造；在我们和德国伏依特、GE等公司接触及详细的 础。200MW左右机组，各类直径150mm以上主配压阀的调速器小批量验平台。例如，外国公司主品采用的IPC、PLC微机调节器平台，我国几乎站成功使用。因此水电控制设备的微机调节器已是较成技术了下，主配压阀总重不到2吨，在材料、加工能力，工艺及设计方面均无问题。从2005/2006大型水电控制设备采购动序电站容量机组主阀油压供货备1龙7东方阿尔2漫湾(扩容14东方35东方阿尔44东方维5呼2东方阿尔644东方国7丹6长控国8水6长控维93长控国长8长控国4长控康7长控长7南自桥8南自二3事达公电气呼2事达公挂3事达公大4事达公龚4事达公4事达公1事达公5事达公乐4事达公2事达公1事达公6事达公4岩2能达公PCC广西3能达公已投34能达公已投光4能达公设计白3能达公设计广西3能达公已投3能达公已投54能达公设计能达公PCC哈尔滨5哈尔滨阿尔景5哈尔滨托4逻辑插装中国水科国13542321Jurala6大型骨干水电厂水轮机控制设备实现是可行为便于讨论，我们的的水轮机控制设备理念为承认在硬件平台方面的国际差距，采用进口的PCC，PLC或IPC组成微PC机;承认我国与先进国家在精密器具上的工艺差距，采用进基本的和特殊相关功能，包括如显示，I/O控制，通信等；控制系统的如主配压阀，油泵等部件，均采用国内自己研发制作的采用水轮机控制设备系统结构的总体思可靠性方面视电站具体情不同水轮机控制设备在PCCPLC、IPC应用方面已有非常成经验。为提高系统的可靠性，在冗余技术方面也有独到的优势。实际上PCC、IPC、PLC三类平台为国外批量、工业化产品，其自身件平台有的用小范围通用板件，也有采用PLC、IPC构成的产品。因从硬件平台讲，PCC、IPC、PLCCUP处理速度、实时程序容量、新产品，如研华公司推出具有PLC结构特点的IPC产品；我们和德国伏依特、伍德沃德公司本部的专家深入交流时，他们也都赞成这一共同特点的技控制设备的要求。有的高档PLC，其高速计算器频率偏低（100-500KHz，这一弱点被大批量工业化产品、高可靠性、名度企业品牌所掩盖；有时往往把CPU模块的处理速度与高速计数器模块频率相。因此有的水轮机调速器产PLC平台的同时，不得不采用国内开发，手工制作的频率测基于静态频差FS和动态频差FD的PID调节传递函数和与其相应的频率测量方PLC的选用。业主方如果采取关于调节系统死区Ix及不动时间Tq的适度宽松的要求，或在短时间内的供货商能开发出并提供4MHz的高频计数模块以供选择（据了解，AB公司的PLC-5系列1794-VHSC5MHz5MHz)，或采用其他更成功的技术措施的PLC方案。PCC4-6MHz。这样就能确保整个系统有高的精度、性在满家标准有关技术要求的条件下稍弱于比例伺服阀系统有关速器接力器的位置传感器多用MTS公司生产的磁致伸缩型直线位移传感（提高，便于检修；主配压阀壳体要求的加工制造精度较低，易于加工，壳体与衬套间有O配压阀遮程建议取不大于0.5㎜.水轮机控制设备主配压阀是电液执行环节中接力器控制常有电液随动式和机械随动式电液随动式主配压阀必须有比例指令信号；2）比例伺服阀活塞的位移反馈信号；3)主配压阀辅助接力器传感回的位移反馈信号；4）主接力器的位移反馈信号。典型产品如：GE公司的FC20000。另一种主配压阀是其主配压阀的辅助接力器与其的引导阀组成机械位移型随动系统。辅助接力器引导阀由电-换器拖动。此时电-换PID调节器的指令信号；另一路是主接力器的位直径150mm以上的主配压阀几乎都是垂直布置。CPUPCC、PLC、IPC的采如果只有一个电-换器，通常采用对称的双冗余微机调解器实际上，由于采用了高可靠性的PLC、PCC、IPC，据计计算算分析单通道非冗余结构的微机调节器的可利用率已高达99.5%；采冗余结构的微机调节具有双微机调节器，双电－机/ 分，备件方便而且充分，费用低廉。这些在实现过程中占有绝对的优势。走访进口水电控制设备的用户，他们在方面吃了大苦头。如某IPC，为最老版本的微软操作系统，供货方不负相应升级责费用仅约为进口设备的1/8，采用设备将为业主方节约大量经费。三峡右岸厂房实现的重要性和紧迫型骨干水电站水轮机控制设备应实现一步到位。总之，大型骨干水电厂水轮机控制设备实现，不仅在大局上符合附录三卡依尔特水电水轮机调节系统动态特性计算报告20153孔昭 算：王思文程广蕾赵 核张建 批：田忠1尔特乡，距地区的可可托海镇约21km，距下游的可可托海水电站约15km。的地质岩采用不同的衬砌型式。洞断面为圆形，围岩类型为Ⅱ类的洞段，采用混凝1段、过m3/s+1×14.19m3/s，额定水头158.5m。Hr：158.5mHmax：173.46mHmin：150额定流量Qr：2×31.75m3/s1×14.19额定转速nr：333r/min+500r/min装Nr：2×45MW+1×20MW机组惯量GD2：1100t.m2+135t.m22.2.1序号长度直径厚度12II类围岩大部分采用15cm厚C25砼、底拱采用20cmC20现浇素其余洞段采用50～70cmC25钢筋砼0.83452.2.2管路Lv平均流速V125553541#2#3#合计1#2#3#33.1.1

3.1.23.2.1 10

3.2.13.2.1 10

3.2.210 0.6r

3.3.1求ey10 r3.3.2求ex10 r3.3.3求eh10

r

3.3.4求eqy1 r3.3.5求eqx1 r3.3.6求eqh sssss计算实际选用值参 浪淘石科技有关资料，Tw111.92sTw22.616sTy1Td4.1.176543210 4.2.15[b[bt3210 4.2.2Ty1Td1 2w115.1.1名称数 名称数 名称数 名称数

1.18(空载0.682(负载0.08(空载0.636(负载1.27(空载

0.083(负载0.011(空载

1.626(负载 0.46(空载1.251(负载0.91(空载

0.027(负载20.004(空载5.1.1调压井时间常数TFeHr。式F为调压井断面面积；相对阻Q QrH1H2系数2hw1rQ0，2hw2rQ0分别为引水隧洞和压 中相对水头损失系数H1H2r 21 5.2.1带有调压井(16m)负载工况系统响转速转速水头转矩0

en=1.251b=1T=1T转水头 转水头 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)转转0

en=1.251b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)转速转速水头转矩0

en=1.251b=1.5T=1T转水头 转水头 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8)转转0

en=1.251b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8en=1.251ben=1.251b=2T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td8)转转0

en=1.251b=2T=1T 时间(调速器参数bt2Tn1Td8)en=1.251ben=1.251b=1T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td12)转转0

en=1.251b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td12)en=1.251b=1.5en=1.251b=1.5T=1Tt 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12)转转0

en=1.251b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12en=1.251ben=1.251b=2T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td12)转转0

en=1.251b=2T=1T 时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=1.251ben=1.251b=1T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td16)转转0

en=1.251b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=1.251b=1.5en=1.251b=1.5T=1Tt 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16)转转0

en=1.251b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16转速转速水头转矩0

en=1.251b=2T=1T转水头 转水头 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)转转0

en=1.251b=2T=1T 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)21转速转速水头转矩0

en=0.91b=1T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)转转0转速转速水头转矩0

en=0.91b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)en=0.91b=1.5T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8)转转0转速转速水头转矩0

en=0.91b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8en=0.91b=2T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt2Tn1Td8)en=0.91ben=0.91b=2T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td8)en=0.91b=1T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1Tn1Td12)en=0.91ben=0.91b=1T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td12)en=0.91b=1.5T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12)en=0.91b=1.5en=0.91b=1.5T=1Tt 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12en=0.91b=2T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=0.91ben=0.91b=2T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=0.91b=1T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=0.91ben=0.91b=1T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=0.91b=1.5T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16)en=0.91b=1.5en=0.91b=1.5T=1Tt 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16en=0.91b=2T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)转转0

en=0.91b=2T=1T 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)Ty1Td1 2w116.1.1名称数 名称数 名称数 名称数

21 转速水头转矩接力器位移转速水头转矩接力器位移0转转0

en=1.251b=1T=1T转速水头转矩接力器转速水头转矩接力器位 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)en=1.251b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)转速转速水头转矩0

en=1.251b=1.5T=1T转水头 转水头 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8)转转0

en=1.251b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8en=1.251ben=1.251b=2T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td8)转转0

en=1.251b=2T=1T 时间(调速器参数bt2Tn1Td8)en=1.251ben=1.251b=1T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td12)转转0

en=1.251b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td12)en=1.251b=1.5en=1.251b=1.5T=1Tt 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12)转转0

en=1.251b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12en=1.251ben=1.251b=2T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td12)转转0

en=1.251b=2T=1T 时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=1.251ben=1.251b=1T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td16)转转0

en=1.251b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=1.251b=1.5en=1.251b=1.5T=1Tt 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16)转转0

en=1.251b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16转速转速水头转矩0

en=1.251b=2T=1T转水头 转水头 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)转转0

en=1.251b=2T=1T 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)2btbt1转速转速水头转矩0

en=0.91b=1T=1T转水矩 转水矩

时间(调速器参数bt1Tn1Td8)转转0转速转速水头转矩0

en=0.91b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)en=0.91b=1.5T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8)转转0转速转速水头转矩0

en=0.91b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8en=0.91b=2T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt2Tn1Td8)en=0.91ben=0.91b=2T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td8)en=0.91b=1T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1Tn1Td12)en=0.91ben=0.91b=1T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td12)en=0.91b=1.5T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12)en=0.91b=1.5en=0.91b=1.5T=1Tt 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12en=0.91b=2T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=0.91ben=0.91b=2T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=0.91b=1T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=0.91ben=0.91b=1T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=0.91b=1.5T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16)en=0.91b=1.5en=0.91b=1.5T=1Tt 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16en=0.91b=2T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)转转0

en=0.91b=2T=1T 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)Ty1Td7.1.17.1.1名称数 名称数 名称数

21 转速转速水头转矩0

en=1.251b=1T=1T转水头 转水头 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)转转

en=1.251b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)转速转速水头转矩0

en=1.251b=1.5T=1T转水矩 转水矩 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8)转转0

en=1.251b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8en=1.251ben=1.251b=2T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td8)转转0

en=1.251b=2T=1T 时间(调速器参数bt2Tn1Td8)en=1.251ben=1.251b=1T=1T 转水矩水矩转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td12en=1.251b=1T=1T 转转0

时间(调速器参数bt1Tn1Td12)en=1.251b=1.5en=1.251b=1.5T=1Tt 转转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12)水水矩转转0

en=1.251b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12en=1.251ben=1.251b=2T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=1.251b=2T=1T 转转0 时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=1.251ben=1.251b=1T=1T 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=1.251b=1T=1T 转转0 时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=1.251b=1.5en=1.251b=1.5T=1Tt 转水矩转速水矩转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16)en=1.251b=1.5T=1T 转转0 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16转速转速水头转矩0

en=1.251b=2T=1T转水头 转水头 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)en=1.251b=2T=1T 转转0 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)21转水转水矩转速转速水头转矩0

en=0.91b=1T=1T

时间(调速器参数bt1Tn1Td8)转转0转速转速水头转矩0

en=0.91b=1T=1T 时间(调速器参数bt1Tn1Td8)en=0.91b=1.5T=1T 转转水矩时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8)转转0转速转速水头转矩0

en=0.91b=1.5T=1T 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td8en=0.91b=2T=1T 转转水矩时间(调速器参数bt2Tn1Td8)en=0.91ben=0.91b=2T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td8)en=0.91b=1T=1T 转转水矩 时间(调速器参数bt1Tn1Td12)en=0.91ben=0.91b=1T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1Tn1Td12)en=0.91b=1.5T=1T 转转水矩 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12)en=0.91b=1.5en=0.91b=1.5T=1Tt 转转0 时间(调速器参数bt1.5Tn1Td12en=0.91b=2T=1T 转速水头转速水头转接力器位转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=0.91ben=0.91b=2T=1T 转转0转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt2Tn1Td12)en=0.91b=1T=1T 转转水矩 时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=0.91ben=0.91b=1T=1T 转转0 时间(调速器参数bt1Tn1Td16)en=0.91b=1.5T=1T 转速水头转速水头转接力器位转速转速水头转矩0

时间(调速器参数bt1.5Tn1Td16)en=0.91b=1.5en=0.91b=1.5T=1Tt 转转0

时间

(调速器参数bt1.5Tn1Td16转速水头转速水头转接力器位转速转速水头转矩0

en=0.91b=2T=1T

时间(调速器参数bt2Tn1Td16)en=0.91ben=0.91b=2T=1T 转转0 时间(调速器参数bt2Tn1Td16)

84321

[bt

0 8.1.1TdTdTdbtbtbt10

[b[b6543210 8.1.3TdTdTdbtbtbt3210 接力接力器位移Tybcpx0 8.2.1T=5Tpcx0

TTbtdwTTTybpx0

TTdbtTybpcx0

TdTp0--

20

b=0.04p20

bt=02cx0

bt=0 bp0

0

b0

cx0

2hXC2t2 2U

2U11 C t2h1[F(tX)F(tX 12 12

qg[F(tX)F(tX11

F0tF(th1[F0(t)F0(tT H H

qg[F0(t)F0(tT

r为组成自动调节系统，现对式（8.3）进行拉斯变换L[F0(t)]

10 (T) T L[F0(tT)] F0( dt ( Tr经过演算整理消去(p)就得弹性水击现象得数学模W(h)2th0.5T 22CQ0TwCgFgH0

LV0（秒）为水流惯性T＝2L/C（秒0 0与弹性水击两种数学模型在动力学计算上的差异，甚至在弹性水击下根本不便于计算稳定边界。较好的是比较一下时域特性，可以在同图上示出刚性水击条件下的过渡过程tht);t由图8..1至8..62x(t);h(t);y(t)两种数学模型不会对水轮机调节系统动态特性带来性的结论差异，可以预频率频率0水头水头0

仿真时间刚性弹性 仿真时间刚性弹性刚性弹性接力器位移接力器位移频率频率0

仿真时间 仿真时间水头水头00接力器位移接力器位移

仿真时间刚性弹性 仿真时间4321 8.3.7在该图上示出了TrTw0、0.5、1.0、2.0条件下的稳定域。计算时取ey1.25en0eh1.5总体看，随着Tr/Tw在Tr/Tw1.0的范围内稳定边界与Tr0时的刚性水击稳定边界十分接应进一步强调，弹性水击数学模型根据水轮机引水系统的动量方程导出,附录四卡依尔特水电调压阀方案选择计算20151 算：赵爽程广蕾陈冠男赵跃智王思文刘长 核： 批：目工程资料及计算要 电站基本参 调节保证值要 调节保证过程分析计 大机调压阀通径计 压力上升值计 速率上升值计 调压阀消能计 验算压力下 小机调压阀通径计 压力上升值计 速率上升值计 调压阀消能计 验算压力下 结 的地质岩采用不同的衬砌型式。洞断面为圆形，围岩类型为Ⅱ类的洞段，采用混凝土喷护，围岩类别为Ⅲ、Ⅳ1Hr：158.5mHmax：173.46mHmin：150.58r额定流量Q： 大机31.75m3/s 小机14.19m3/s额定转速nr： 大机333r/min 小机500r/min额定出力Nr： r机组惯量GD2：大机1100 小机150 长度平均流速V12图5553541#2#3#1#2#3#v ，流量系数调压阀进口流速v0.54630.432m/QvA

25.4m3/s，调压阀排放量按0.8QrAr4444*vd S275mm，调压阀下泄量QX26.21m3/s1TFL1000/2751Lv17904.25m2/L管道的平均流速v0v0Lv/L2.479m/aV010002.47929.81158.50.797(平均压力波速a1000ms)01(0为导叶初始开度)0122调压阀拒动时，机组慢关机时间TSS

管道特性系数LV 0.235

9.8158.5根据式： (为压力上升值0 1 0即： 2 0.3 1 10.797ycf，其中：f(1ξ)3/2(10.3)3/21.482182NTKTs GD2 n'np

n c 1y n'

1

ycf0.49650%，满足设计要求。式中：-速率上升值；NT-水轮机出力GD2-机组转动惯量(吨.n-机组甩负荷前额定转速(转/分np-水轮机飞逸转速(转/分f-Ts-导叶关闭时间(秒

f1c-3(1)扩散消能；(2)平水栅消能；(3)水垫消进入调压阀的进口流量等于出口流量，即QQX233XAvAv26.21m3sAvA T 压阀出口断面面积，v2为出口流调压阀出口流速

3.243.24

m/ v 由伯努利方程11Z122Z2 则H12 2

平水调压阀进口水头H1158.5m，出口处压力P2为零，延程损失忽 则消能水头hH1 2158.5m m

2留2m的安全余量，则堵头处允许最大压力下降为148m。H1单位转速n'nD1 2.465.25r/H11单位流量Q'395L/1流量

0.3952.42 27.86m3/1调压阀的过流量 26.21m3/sQ27.86m3/s，故起始段压力不会下降 H150mn'65.25r/min，1时，Q'395L/S。 QQ'D 0.3952.42 27.87m3/ 1此时管道内流速V2.4827.872.18mt2L27220.668 根据上式，水锤相tr14.44s，trt0，发生间接水锤。由22 242 1

10002.180.7429.8150tr

2L a cp0.7420.24420.740.7420.244

1

H0.38150148米。从上述计算可知在堵头点处不会出现负压，并有足1f，1调压阀进口流速v0.54630.432m/QvA0.8Qr11.352m3s，调压阀排放量按0.8QrA4444vd 0.689S175mm，调压阀下泄量Qx12.09m3/s。1Lv17775.69m2sL管道的平均流速v0v0Lv/L2.47m/aV0=1000×2.47/(2×9.81×158.8)=0.794(参考相关材料取平均压力波速2gHa1000m/s调压阀拒动时，机组慢关机时间TSS

LV 0.233

9.8158.5 0 10即： 2 1 10.794计算按S、M、S

yc132(10.299)32182NTKTS GD2

n'n

yc y1n'

1

ycf0.550%-NT-水轮机出力GD2-机组转动惯量(吨.n-机组甩负荷前额定转速(转/分np-水轮机飞逸转速(转/分f-Ts-导叶关闭时间(秒

f1c-5(1)扩散消能；(2)平水栅消能；(3)水垫消X进入调压阀的水的体积等于流出调压阀的水的体积，即QQX。根据图4，查到调压阀的下泄量 12.06m3/s。取进口断面Ⅰ和出口断面Ⅱ两个断面进行分析X根据QQAvAv12.06m3sAv T 调压阀出口流速

QX

10.65m/2 2.94 2.942 v 由伯努利方程11Z122Z2 平水 则消能水头hH 2158.5m m 2留2m的安全余量，则堵头处允许最大压力下降为H1单位转速n'nD1 65.32r/H11单位流量Q'395L/1Q 0.3951.62 12.38m3/ 1调压阀的过流量QX12.09msQ12.38m/s TTH150mn'65.32r/min，1时，Q'395L/S。 QQ'D 0.3951.62 12.38m3/ 1此时管道内流速V2.4712.382.15mt2L27220.668 根据上式，水锤相tr14.44s，trt0，发生间接水锤。由22 242 1

10002.150.7329.8150tr2L1 a1得：20.730.730.242 0.7320.2440.2421

H0.37150148米。从上述计算可知在堵头点处不会出现负压，并有足了相关计算，最终确定了调压阀的型号为TFL1000/275和TFL700/175。并得出如下结100%50%，压力最大上升值不超过附录五20153主要参与人：赵跃 核：张振 批：方案 方案 方案 方案 方案 方案 方案 方案 方案 方案 方案十 1234567891011附录六调压井与调压阀综合对比分20151志丹跃 核：张振 批：目1概 调压井与调压阀调节过程对 调压井与调压阀相同点 调压井与调压阀的不同点 HYPERLINK\l"_TOC_25001