xx电站工程施工图设计水力过渡过程大波动计算调保计算报告(交业主).doc

xxx电站工程水力过渡过程 大波动计算报告 xxxxxxxxxx勘测设计院 2006年10月 目 录 工程概况及计算任务…………………………………………………2 计算要求及约束条件…………………………………………………2 计算主要基本资料……………………………………………………3 结论意见………………………………………………………………4 一、工程概况及计算任务： xxxxxx水电站位于xxx省xxxx岗乡，地处xxx河一级支流xxx河中下游河段，属xxx水电梯级开发规划的第六级。电站最大水头63.39m，额定水头54.0m，最小水头48.5m，装机容量2×20MW。本站引水系统由进水口、压力隧洞、主压力钢管、分岔管、支管、机组、尾水管组成。本电站的调保计算采用河海大学的《水电站水力-机械过渡过程仿真计算通用软件》进行分析计算。 计算任务： 上、下游正常高水位：2台机同时甩负荷：2×20MW→0 上、下游最高洪水位：2台机同时甩负荷：2×20MW→0 上游死水位、下游最低水位：2台机同时甩负荷：2×20MW→0 额定水头下2台机同时甩负荷：2×20MW→0 二、计算要求及约束条件： 选择合理的关机规律： 计算蜗壳进口压力，最大值不超过96m： 计算机组最大速率上升值，最大值小于60％： 计算尾水管内的最大真空度不大于８ｍ水柱： 计算压力输水管全线各断面最高点的最小压力不低压0.02Mpa，不得出现负压脱流现象。 计算主要基本资料： 1、上游前池水位： 校核洪水位： 518.32 m 正常高水位： 516.0 m 死水位： 502.0 m 2、厂房尾水位： 校核洪水位： 461.64m 最低尾水位： 450.6m 3、电站指标： 装机容量： 2×20MW 额定出力： 20.619MW 最大水头： 63.39m 额定水头： 54m 最小水头： 48.5m 额定转速： 250r/min 转轮直径： 2.25m GD2： 570t.m2 安装高程： 452.1m。 水轮机型号： HLF100-LJ-225 发电机型号： SF20-24/4250 调速器型号： WT-PC-80 4、压力引水管线： 方案1：进水口中心高程为491.75m，主压力隧洞及钢管长288.32m，其中隧洞内径5.5m，壁厚0.5m，相应糙率0.014；末端分岔，岔管后为双支管，支管管径3.2 m，长度29.26m，后进主厂房再接管径3.2m，长度9.5m的压力钢管后接蜗壳。钢管相应糙率0.012，钢管壁厚0.02m。 方案2：进水口中心高程为491.75m，主压力隧洞及钢管长288.32m，其中隧洞内径5.0m，壁厚0.5m，相应糙率0.014；末端分岔，岔管后为双支管，支管管径3.2 m，长度29.26m，后进主厂房再接管径3.2m，长度9.5m的压力钢管后接蜗壳。钢管相应糙率0.012，钢管壁厚0.02m。见引水管线图。 本电站的调保计算采用河海大学的《水电站水力-机械过渡过程仿真计算通用软件》进行分析计算。计算时采用本站选择的水轮机HLF100的转轮特性数据库。 电站水力过渡过程计算的各种工况及结果详见表1、表2： 结论意见： 在压力引水管长度相同的情况下，设计分别对主压力引水隧洞及钢管管直径5.5m、5.0m进行过渡过程大波动计算。经计算后确定主压力引水隧洞及钢管管长不变的情况下，主压力引水隧洞及钢管直径可由5.5m优化为5.0m。其直径5.0m的计算成果如下： （1）、机组一段直线关闭，关机时间8.0秒，机组GD2＝570t.m2。 （2）、机组最大转速上升值58.9%，蜗壳最大压力89.2 m，最低尾水管压力-5.75m。满足大波动计算要求。 （3）、当上游为死水位502.0m，下游尾水位450.60m时，两台机组同时甩负荷时，压力输水管全线各断面最高点，即进水口接点1处管中心最低水位为500.98m，换算到该接点的断面最高点压力为0.0923Mpa，高于限制压力0.02Mpa计算要求，机组可以安全运行。  表1 主压力引水管直径5.5m各种工况及计算结果表 工况序号 直线关闭时间 Ts(s) 上游水位 （m） 下游水位 （m） 静水头 (m) 工况描述 初始工况 计算结果 N（MW） 流量 (m3/s) 水头 (m) 蜗壳进口压力(m) 最大转速升高 (%) 最低尾水管压力(m) 结点1水位（高/低） 结