二塬子水电站输水系统过渡过程仿真计算研究报告--河海大学_49613.doc

二塬子水电站 过渡过程计算 研究报告 河海大学 2017年7月  二塬子水电站 过渡过程计算研究 项目负责人： 主要参加人： 河海大学 2017年7月  目 录 第一章 工程概况和研究内容 1 第一节 工程概况和基本资料 1 第二节 计算研究目的和内容 第二章 计算理论和计算方法 第一节 计算理论 第二节 计算方法 第三章 有压输水系统数学模型 1 第一节 管道划分和相关参数 1 第二节 机组特性曲线处理方法 1 第三节 引水发电系统数学模型 1 第四章 机组导叶和调压阀启闭规律的优化选择 2 第一节 说 明 2 第二节 机组导叶和调压阀启闭规律的优化选择 2 第三节 调压阀拒动时机组导叶关闭规律 26 第四节 调压阀启闭规律的确定 2 第五章 有压输水系统过渡过程计算分析 3 第一节 大波动过渡过程计算分析 3 第二节 小波动稳定性分析 第三节 水力干扰稳定性分析 第六章 结论与建议 第一章 工程概况和研究内容 第一节 工程概况和基本资料 一、工程概况 二塬子水电站是利用原设计北干线压力管道1#调节池与2#调节池之间N27+434.1~N29+208.1段，水头差约101m发电。发完电后，供水水量通过电站尾水再退入原压力管道。这样，在不影响供水的情况下，充分利用水能资源，做到一水多用。 电站站址位于西安数字学院南侧，电站装机容量2400kW，安装3台混流式机组。工程为Ⅲ等中型工程，主要建筑物为3级建筑物，次要及临时建筑物为4级建筑物。 本电站采用地面厂房布置形式，厂内共装有三台单机容量为800kW卧式水轮发电机组，总装机容量为2400kW。输水管线由厂房右侧通过，设有闸阀、调压阀及旁通泄水阀等管线调压设施，满足电站不发电时，保证供水不受影响。电站厂区建筑物包括主、副厂房、尾水池、尾水管、宿办楼及道路等部分。 主厂房采用“一”字型布置，由安装间、主机间组成，机组安装高程为628.60m，地面高程627.96m，安装间位于主厂房右端，与机组层同高，主厂房宽度为12.5m，总长为41m。厂区地坪高程为627.81m。副厂房位于主厂房上游侧，地板高程627.96m，宽度9.30m。尾水闸后接尾水池，尾水池宽度为5m，长度为26.5m。尾水池后接尾水管，采用预应力钢筒砼管，管径1.6m，长49.62m。尾水管后接2#调节池。 二、基本资料 1．主要水位参数 一台机额定流量对应的尾水位625.70m，两台机额定流量对应的尾水位，三台机额定流量对应的尾水位625.91m，最高尾水位626.34m。 2．输水管道 输水管道N29+146.3m（G0+000.0）处设1个“卜”型岔管，分岔角60°，岔管中心高程628.06m，第1条支管连接后续输水系统，第2条支管给电站供水。岔管采用Q345钢材，内径1400mm，外径1432mm；电站侧采用法兰连接，法兰规格PN1.6MPa。岔管处镇墩尺寸：长13m，宽9.6m，高3.6m。考虑电站与输水管道系统不能同步施工，同时通水，为了不影响水厂正常供水，在发电管道增设1道施工蝶阀，蝶阀型号DT-D944H-20 DN1400。考虑岔管镇墩的尺寸，蝶阀中心为G0+010.92m，阀后设伸缩节。阀井内径5.0m，深4.3m，壁厚0.5m,采用C25钢筋砼结构。蝶阀后再接2个“卜”型岔管和3条支管分别为3台机组供水。 供水岔管与1#岔管之间管径为1.4m，1#岔管与2#岔管之间管径为1m，支管管径为0.6m。供水岔管~蝶阀中心长度10.855m，蝶阀中心~1#岔管中心长度7.851m ，1#~2#岔管中心长度11.547m，1#支管长26.424m，2#支管长20.13m，3#支管长25.67m。 3．机组参数 水轮机最大水头：100.62m；额定水头：96.5m；最小水头：95.95 m；额定流量：1.033m3/s；额定转速：1000r/min；水轮机额定出力：860kW；安装高程；628.60m。 轮机型号HLA351－WJ－64，转轮标称直径64cm，模型综合特性曲线和飞逸特性曲线见图1-1～图1-2；水轮发电机组的转动惯量1.06t.m2。 4．调压阀流量特性曲线 调压阀型号为TFW-300，其流量特性曲线见图1-3。 5．图纸 (1)枢纽总平面布置见图1-4，压力管道纵剖面见图1-5。 (2)调压阀布置见图1-6和图1-7。  图1-1 HLA351转轮模型综合特性曲线  图1-2 HLA351转轮飞逸特性曲线 图1-3 TFW300调压阀流量特性曲线 第二节 计算研究目的和内容 一、计算目的与意义 水力—机械过渡过程是水电站发电输水系统中普遍存在的动态现象，正确分析系统在过渡过程状态的水流和机组