水电站 调压室.ppt

第十章? 调 压 室 第一节?? 调压室的功用、要求及设置条件 拉西瓦电站发电引水系统 一、???调压室的功用 (1) 反射水锤波。基本上避免了（或减小）压力管道传来的水锤波进入压力引水道。 (2) 减小水锤压力（压力管道及厂房过水部分）。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及系统供电质量 。???????? ? 二、对调压室的基本要求 （1） 调压室的应尽量靠近厂房，以缩短压力管道的长度。 （2） 能较充分地反射压力管道传来的水锤波。 （3） 调压室的工作必须是稳定的。 （4） 正常运行时，水头损失要小。为此调压室底部和压力管道连接处应具有较小的断面积，以减小水流通过调压室底部的水头损失。 （5） 工程安全可靠，施工简单方便，造价经济合理。 ? ? 三、设置调压室的条件 1.初步判别是否需要设置上游调压室的近似准则 ： ?T w（压力水道的惯性时间常数）的物理意义：在设计水头H 作用下，不计水头损失时，管道内水流速度从0增大到V 所需的时间。显然，T w 越大，水锤压力的相对值也越大。 T w的允许值，一般取2～4s。 我国的调压室设计规范规定： (1) 当水电站单独运行时，或机组在电力系统中所占的比例超过50%时，取小值2s； (2) 当比重小于10%~20%时，可取大值。计算时，采用的流量与水头应为相互对应值，即采用最大流量时，应用与之相对应的额定水头；若采用最小水头，应用与之相对应的流量。 2．下游调压室的设置条件 在有压尾水道中，为了减小甩负荷时尾水管中的真空度，避免水轮机停机时连续水流的间断，防止水柱分离，不设尾水调压室的尾水道的临界长度可按下式初步确定: L w:压力尾水道的长度m； V :稳定运行时尾水管的流速m /s； V d:尾水管入口处的流速m /s；▽：水轮机安装高程 第二节 调压室的工作原理和基本方程 ?一、调压室的工作原理 结论 （1）“引水道一调压室”系统非恒定流的特点： 大量水体的往复运动，其周期较长，质量波动， Z（t） ，V (t) 。水锤是压力波动。 （2）在增加负荷或丢弃部分负荷后，电站继续运行，调压室水位的变化影响发电水头，调速器为了维持恒定的出力，随调压室水位的升高和降低，将相应地减小和增大水轮机流量，这进一步激发调压室水位的变化，可能是波动的振幅不衰减甚至随时间而增大，成为不稳定的波动。 研究调压室水位波动的目的： （1）求出调压室中可能出现的最高Z max和最低涌波水位Z min及其变化过程，从而决定调压室的高度和引水道的设计内水压力及布置高程。 （2）根据波动稳定的要求，确定调压室所需的最小断面积。 ? 二、调压室的基本方程 1．连续方程 根据水流连续性 定律，水轮机在 任何时刻所需要 的流量Q系由两 部分组成：来自引水道的流量f V和调压室流出的流量F d Z/d t 连续方程： （10-3） 2．运动方程? 在非恒定流的情况下，不考虑引水道和水的弹性变形及调压室中的水体惯性，设hw为引水道中通过流量Q时的水头损失，Z为调压室中瞬时水位与静水位的差值，根据牛顿第二定律，引水道中水体质量与其加速度的乘积等于该水体所受的力，即：? ???????????????????????????????? ? （10-4） ? 3．等出力方程 调压室水位发生一微小变化x，调速器使水轮机的流量相应地改变一微小数值q ，以维持出力不变，压力管道的水头损失为h wm，由此得等式： 当水轮机的水头和流量变化不大时，可近似地假定效率保持不变，即等出力方程为： 第三节 调压室的基本类型 ???一、调压室的基本布置方式1、上游调压室（引水调压室） 2、下游调压室（尾水调压室） 3、上下游双调压室系统 4、上游双调压室系统 二、调压室的基本结构型式 ? 1、简单式调压室 特点：断面尺寸不变，结构简单，反射水锤波效果好。但水位波动振幅较大，衰减较慢，调压室的容积较大；在正常运行时，引水系统与调压室连接处水力损失较大。 适用：低水头小流量的水电站。?? ? ? 2、阻抗式调压室 圆筒式调压室的底部，用较小断面短管或较小孔口的隔板与隧洞及压力管道