第八章水电站的水击与调节保证计算.pptVIP

（二）第一相水击的分布规律 研究证明，第一相水击压强沿管线不依直线规律分布，其中正水击的压强分布曲线是上凸的，负水击的压强分布曲线则是下凹的，如图中虚线所示。 关闭阀门时，任意点C的最大水击压强可按下式近似求得： , 式中 从上式可以看出，等式右边第一项是管长为L时，A点在第一相末的水击压强值；第二项相当于将水库移至C点，使管长变为L—l时，A点在第一相末的水击压强值。而任意点C的最大水击压强值则为二者之差，故此方法称为“水库移置法” 阀门开启时，任意点C在第一相末的最大水击压强可按“缩短管路法”计算 ： 绘制水击压强沿管路的分布图时，可根据管路布置情况选择几个有代表性断面，用上述方法求出各断面的最大正、负水击压强值。对于丢弃负荷的正水击分布图，可不计水头损失，在最高静水位线以上绘制；对于增机负荷的负水击分布图，宜计入水头损失，并在最低静水位线以下绘制。作为反水击的负水击分布图。不计水头损失。在最低静水线以下绘制。 第三节 机组转速变化计算 一、“原苏联列宁格勒金属工厂”公式 丢弃负荷时 ： 增加负荷时 ： 二、《长江流域规划办公室》公式 近年来，科学技术及机组制造水平的发展提高，机组转速变化率值的规定范围有提高的趋势。目前，我国某些水电站实际运行中的值已超过40% 第四节 减小水击压强的措施 一、缩短压力管道的长度 二、减小压力管道的流速 三、采用合理的导叶（阀门）启闭规律 四、设置调压阀（空放阀） 五、设置水阻器 六、设置折向器（偏流器） 一、缩短压力管道的长度 缩短压力管道的长度，可减小水击波的传播时间，从进水口反射回来的水击波能较早地回到压力管道的末端，增加调节过程中的相数，加强进口反射波削弱水击压强的作用，从而降低水击压强。 在比较长的压力引水系统中，可在靠近厂房的适当位置设置调压室，利用调压室具有较大的自由水面反射水击波，实际上等于缩短了管道的长度，这是一种有效地减小水击压强的工程措施。调压室工作可靠，对于水电站突然丢弃或增加负荷均起作用，但造价较高，应通过技术经济分析，决定是否设置。 二、减小压力管道的流速 减小流速可减小压力管道的特性系数和值，从而减小了水击压强值。但是水电站在运行中，设计要求的流量是一定的，减小流速需得加大管道断面，增加管径。而管径一般由动能经济计算确定，加大管径必然增加投资，往往是不经济合理的。一般只有在计算出的水击值略大于其容许的情况下，适当加大管道断面才可能是经济合理的。 三、采用合理的导叶（阀门）启闭规律 在调节时间一定的情况下，采取合理得导叶（或阀门）的启闭规律能有效降低水击压强值。目前，工程中常采用分段关闭规律以有效减小水击压强：在中低水头电站中，一般出现末相水击，应采用先快后慢的关闭规律；在高水头电站中，常出现第一相水击，宜采用先慢后快的关闭规律。 四、设置调压阀（空放阀） 减压阀又称空放阀，一般装置于压力水管末端或蜗壳上，当机组丢弃负荷时，在 导叶关闭的同时，调压 阀开启，一部分机组引 用流量经由调压阀流向 下游，从而减小了水管 中流量的改变量，也即 减小水击值。在导叶关 闭终了后，调压阀则自 动缓慢关闭。 五、设置水阻器 水阻器是一种利用水阻抗消耗电能的设备，它与发电机母线相联。当机组突然丢弃负荷时，通过自动装置使水阻器投入，将机组原来输出的电能消耗于水阻抗中，然后在一个较长的时段内将导叶关闭，这样就延长了关闭时间，从而减小了水击压强。水阻器造价低但运行可靠程度较差，而且当电站突然增加负荷时不起作用，故一般用于小型电站。 六、设置折向器（偏流器） 折向器是一种设置在冲击式水轮机喷嘴出口下方的偏流设备。当机组丢弃负荷时，调速器使折向器在1～2s时间内快速启动，将射流折偏，离开转轮，以防止机组转速变化过大。然后，针阀以较慢速度关闭，从而减小水击压强。折向器构造简单、造价低的优点，且无需增加厂房的尺寸，但折向器在机组增机负荷时不起作用。 第五节 调压室 一、调压室的功用、要求及设置条件 二、调压室的布置方式及类型 三、调压室水位波动的计算 四、调压室的结构布置及构造要求 一、调压室的功用、要求及设置条件 （一）调压室的功用 （二）调压室的基本要求 （三）调压室的设置条件 （一）调压室的功用 （1）反射水击波。调压室具有自由水面，能反射由压力管道传来的水击波，从而避免或减小了引水道中的水击压力。 （2）缩短压力管道的长度。设置调压室后，缩短了压力管道的长度。 （3）改善机组在负荷变化时的运行条件和供电质量。调压室有一定容积，离厂房较近，机组负荷变化时能迅速补充或存蓄一定水量，有利于机组的稳定运行，从而改善水电站的供电质量。 （二）调压室的基本要求 根据调压室的功用，调压室应满足以下基本要求： （1）调压室应尽