三峡电站31号机尾水过渡过程监测结果反演分析.pdfVIP

第 44卷 第 24期 人 民 长 江 Vo1．44．]No．24 2013年 12月 Yangtze River Dec．， 2013 文章编号 ：1001—4179(2013)24—0062—04 三峡电站 31号机尾水过渡过程监测结果反演分析 郑 涛 平 ，田 子 勤 ，李 靖 ，陈 刚2 (1．长江勘测规划设计研究有限责任公司 机 电设计处，湖北 武汉 430010； 2．中国长江 电力股份有限公司 向家坝水力发 电厂 ，四川 宜宾 6446l2) 摘要 ：三峡地下电站尾水系统首次采用一机一洞变顶高尾水洞来替代尾水调压井，在理论和工程设计上均具 有重要意义。为了解变顶高尾水隧洞的实际特性 ，以及验证水工模型试验和数字仿真计算结果，在地下 电站 31号机调试和试运行期及三峡水库 175m试验性蓄水运行期现场监测的基础上 ，进行 了过渡过程反演计算。 将反演计算与现场监测结果对比分析 ，验证 了采用变顶高尾水系统及设置 阻尼井等工程措施 的有效性，为今 后大型地下电站变顶高加 阻尼井尾水系统的设计、施工和运行提供 了借鉴 。 关 键 词 ：变顶高尾水系统 ；阻尼井；反演计算 ；三峡地下电站 中图法分类号 ：TV734．1 文献标志码 ：A 比研究 ，以验证三峡地下电站采用变顶高尾水系统 、以 l 工程概述 及采取配合设置阻尼井工程措施取代大型调压井的可 三峡地下 电站为 引水式 电站，装设有 6台 700 行性 ，从而确保地下电站输水系统及水轮发 电机组运 MW 混流式水轮发电机组。经工程设计计算 ，需设置 行的安全可靠。 尾水调压井 ，但尾水 区域存在的岩石覆盖层不适宜设 2 反演计算工况和计算条件 置大型的调压井，因此 ，在设计时采用了一种新型的水 电站管道体型——变顶高尾水洞。理论上它可以替代 反演计算工况与31号机组在2011年 5月启动试 尾水调压井 ，还可节省 因设置大型调压井而产生的工 运行期 、及其于 2011年 11月首次在 175m水位运行 程投资。当时国内尚无类似大容量机组的工程实践经 期 的现场甩负荷试验工况一致。反演计算工况详见表 验 ，在设计阶段 ，曾对三峡地下电站采用变顶高尾水隧 1。由于受调试运行期测水头条件的限制 ，表中8个工 洞进行 了大量的数值仿真计算和水工模型试验 。结果 况均不是该 电站调节保证计算最危险的工况。 表明，对三峡地下电站尾水系统采取变顶高型式取代 表 1 31号机 反演计算 工况 调压井是可行的，存在的主要 问题是尾水管进 口真空 度偏大 、变顶高部分区域可能存在负压等，为此 ，采取 了设置阻尼井的工程措施。 为进一步了解变顶高尾水系统 的水力特性 ，以及 验证数字仿真计算和水工模型试验结果 ，确保工程安 全稳定运行 ，于 2011年5月在三峡地下 电站 31号机 组启动试运行期 ，以及 2011年 11月三峡地下电站首 次蓄水至 175m水位运行期 ，对 31号机组进行了过渡 过程相关参数 的现场监测 。现场监测完成后 ，根 地下电站 31号机组主要参数为 ：机型为混流式 ， 据试验工况进行 了反演计算分析 ，并与监测值进行对 水轮机额定 出力 ／最大出力为710．0／852．0MW；发 电 收稿 日期 ：2013—10—29 作者简介：郑涛平，男，高级工程师，硕士，主要从事水电站水力机械设计工作。E—mail：ztping97031@163．com 第24期 郑涛平，等：三峡电站31号机尾水过渡过程监测结果反演分析