T／CEC 5010-2019　抽水蓄能电站水力过渡过程计算分析导则

T/CECPT/CEC5010—2019抽水蓄能电站水力过渡过程计算分析导则Guideofcalculationandanalysisforhydraulictransientprocessofpumpedstoragepowerstations2019-04-24发布2019-07-01实施中国电力企业联合会发布I前言四批中国电力企业联合会标准制订计划的通知》（中电联标准股有限公司、中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司共同编写。导则编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上，制定本导则。本导则的主要技术内容是：基本规定、水力过渡过程计算控制值、水力过渡过程计算工况、计算与分析、调节保证设计值的本导则由中国电力企业联合会抽水蓄能标准化技术委员会提本导则在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合 2 4 5 5 5 6 7 12 15 Contents 2 4 54.1LargeOscillation 5 54.3HydraulicDisturbaforHydraulicTransie 65CalculationConditionofHydraulicTransientProcess 7 8 9 97SelectionofHydraulicTrans AppendixASelectionofLargeOscillationTransientCondition 12AppendixBSelectionofSmallOscillationTrans 15AppendixCSelectionofHydraulicDisturbance ExplanationofWordinginthisGu Addition：ExplanationofProvisions 11.0.1本导则规定了抽水蓄能电站水力过渡过程的计算与分析和22.0.1水力过渡过程hydraulictransientpr输水发电系统从某一稳定运行状态转换到另一稳定运行状态2.0.2调节保证设计hydraulictransientguaranteed结合水电站安全运行基本要求，以技术经济合理为目标，通过水力过渡过程计算分析，确定输水发电系统水力过渡过程控制2.0.3水力过渡过程计算控制值calculationcontrolvaluesforhydraulictransientprocess根据机组类型、特性参数及其在电网中的作用，结合工程布置特点和类似工程实践，在计算之前确定的水力过渡过程计算限tprocess依据选定工况的水力过渡过程计算值进行修正后确定的设计由输水发电系统水力过渡过程前的初始边界条件、扰动和征水位、机组类型和参数、主接线形式、接入电力系统的方式等拟定。32.0.9水力干扰hydraulicdisturba2.0.10主波major带调压室抽水蓄能电站负荷扰动时，由压力管道水压力波动带调压室抽水蓄能电站负荷扰动时，由调压室水位波动所产43.0.2预可行性研究阶段，应根据初步拟定的机组参数和输水建根据选定的机组参数、输水建筑物参数、主接线形式及接入系统的方式等，提出调节保证设计值及运行操作规则，并评价其水力过渡过程条件下的安全性和运行稳定性。应采用两种不同的水力3.0.4施工详图阶段，应根据确定的输水系统参数和机组特性复3.0.5电站建设调试阶段，应配合真机甩负荷试验进行水力过渡3.0.6输水发电系统布置及参数、机组特性参数等有变化时，应3.0.7机组甩负荷导叶正常关闭工况，进水阀不应参与输水发电54水力过渡过程计算控制值4.1.2机组甩负荷时，尾水管内的最小压力水力过渡过程计算控压力不宜小于－0.08MPa。如果已取得实际水泵水轮机模型特性4.1.3机组甩负荷导叶正常关闭时，最大转速上升率水力过渡过4.1.4输水发电系统水工建筑物水力过渡过程计算控制值应符合1有压输水系统全线各断面最高点处的最小4.2.1小波动过渡过程宜按无调压室和有调压室进行调节品质评1对无调压室的水电站，有压管道系统水流惯性时间常数6Tw值不宜大于4s，进入允许频率变化带宽的调节时间不宜大于应符合无调压室的评价标准要求，尾波进入允许频率变化带宽的调节时间不宜大于调压室水位波动周期的一半。对有调压室水电水力干扰过渡过程主要评价指标应包括功率摆动幅值及过载持续时间。功率摆动时定子过电流倍数与相应的允许过载时间应75水力过渡过程计算工况5.0.3同一输水单元有多台机组时应进行水力干扰计算，水力干5.0.4气垫式调压室水力过渡过程计算工况应符合现行行业标准8面图，以及水道的断面形式、尺寸等参数；隧洞和管道的衬砌方段、转弯段、尾水隧洞等体形参数及局部水头损失系数；调压室组安装高程；水轮机工况额定功率、额定流量、额定效率；水泵工况最大/最小扬程、流量、入力、效率；水泵水轮机转轮进口直径、出口直径；水泵水轮机蜗壳和尾水管的单线图，导叶高度等。线、模型综合特性曲线、水泵水轮机接力器行程和导叶开度的关96.2.1水力过渡过程计算应根据工程经验，进行导叶关闭规律优6.2.3应对调压室直径、阻抗孔的尺寸和流量系数等参数进行敏水道沿管线的最大、最小内水压力、压力管道上弯段的最小内水以及转速进入电网频率波动带宽的调节时间、最大转速偏差、转3判断整个输水发电系统的小波动调节品质，给出结论和6.3.3水力干扰计算应确定被干扰机组的功率变化过程，以及功率振荡最大、最小幅值和持续时间，并应根据现行国家标准《水7调节保证设计值的选取7.0.1应根据工程特点及类似工程经验，对水力过渡过程计算值7.0.2机组蜗壳进口最大压力调节保证设计值，应在水力过渡过7.0.3机组尾水管进口最小压力调节保证设计值，应在水力过渡过程计算值的基础上，按甩负荷前净水头的2%～3.5%压力脉动和压力下降值的5%～10%计算误差修正，修正后不应小于－0.08MPa。7.0.4机组尾水管最大压力调节保证设计值，应在水力过渡过程7.0.5输水发电系统建筑物调节保证设计值应符合现行行业标准附录A水力过渡过程大波动计算工况选择蜗壳最大内水压力/蜗壳最大内水压力/蜗壳最大内水压力/蜗壳最大内水压力/蜗壳最大内水压力/尾水管最小内水压力/蜗壳最大内水压力/尾水管最小内水压力/上平段末最小内水上平段末最小内水上平段末最小内水蜗壳最大压力/调压上平段末最小内水上游调压室/闸门井上游调压室/闸门井下游调压室/闸门井率运行，另一台机组增至额定负荷，在流出下游调压下游调压室/闸门井上游调压室最高涌尾水管最高压力/下游调压室及尾闸最高上游调压井最低涌上游调压井最低涌下游调压井最高涌下游调压井最高涌上游闸门井最低涌尾水事故闸门下游附录B水力过渡过程小波动计算工况选择附录C水力过渡过程水力干扰计算工况选择最大水头，两台机组额定功率运行，一台机组突甩负额定水头，两台机组额定功率运行，一台机组突甩负荷最小水头，两台机组满功率运行，一台机组突甩负额定水头，两台机组额定功率运行，一台机组突甩本导则用词说明2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符引用标准名录中国电力企业联合会标准制定说明本导则制定过程中，编制组进行了广泛深入的调查研究，总为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用程计算分析导则》编制组按章、节、条的顺序编制了本导则的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效 22 23 24 24 272.0.7对水力过渡过程小波动的研究主要用于评价输水发电系统2.0.8对水力过渡过程大波动的研究主要用于确定输水发电系统2.0.9对水力过渡过程水力干扰的研究主要用于负荷变化机组对3.0.1抽水蓄能电站水力过渡过程直接关系着电站的安全与投3.0.2在预可行性研究阶段，输水发电系统及机组特性均没有最3.0.3在可行性研究阶段，一方面输水发电系统布置及各个建筑物体形、尺寸等需比选、优化后确定；另一方面，根据确定的输水发电系统布置，提出调节保证设计值的要求，作为下阶段招标3.0.5在电站建设调试阶段，需进行单机甩负荷及同一水力单元的多机甩负荷试验。为控制风险，应在同一试验条件下对过渡过程试验结果与水力过渡过程计算结果进行对比分析，结合对比分析预测单机甩全负荷或同一水力单元多机甩全负荷结果，以确保3.0.6输水发电系统管径、长度、机组转动惯量、机组特性等为影响过渡过程结果的重要因素，故当有变化时，应对水力过渡过3.0.7一般情况下，进水阀只作为截断水流的安全设施，如参与过渡过程调节，其关闭速度大幅减小，进水阀将产生剧烈振动，4水力过渡过程计算控制值4.1.2对压力脉动裕量及计算误差的取值，不同的厂家有着不同的经验。对于欧洲厂家，一般对蜗壳最大压力在计算值的基础上考虑10%的压力上升作为计算误差、5%～7%的压力脉动峰峰值作为压力脉动裕量，而最大转速上升则不进行修正。对于日本厂前净水头的7%作为压力脉动裕量；对于尾水管最小压力，取甩负荷前净水头的3.5%或甩入力前净扬程的2%作为压力脉动裕量；对于最大转速上升，增加计算值与额定转速差值的5%作为计算误差余量。国内部分已建抽水蓄能电站的现场过渡过程甩负264.1.3在条件相同的情况下，水泵水轮机组飞逸转速与额定转速机组的比值nk见表4-2，本条建议允许最大转速升高率的计算控275