第九章水电站的水锤及调节保证计算本章 重点内容 :水电站有压引水系统非恒定流现象和调节保证计算的任务、单管水锤简化计算、复杂管路的水锤解析计算及适用条件、机组转速变化的计算方法和改善调节保证的措施
第一节概述一、水电站的不稳定工况由于负荷的变化而引起导水叶开度、水轮机流量、水电站水头、机组转速的变化,称为水电站的不稳定工况
其主要表现为:(1) 引起机组转速的较大变化丢弃负荷:剩余能量→机组转动部分动能→机组转速升高增加负荷:与丢弃负荷相反
(2) 在有压引水管道中发生“水锤”现象管道末端关闭→管道末端流量急剧变化→管道中流速和压力随之变化→“水锤”
导时关闭时,在压力管道和蜗壳中将引起压力上升,尾水管中则造成压力下降
导叶开启时则相反,将在压力管道和蜗壳内引起压力下降,而在尾水管中则引起压力上升
(3) 在无压引水系统(渠道、压力前池)中产生水位波动现象
二、调节保证计算的任务( 一) 水锤的危害(1) 压强升高过大→水管强度不够而破裂;(2) 尾水管中负压过大→尾水管汽蚀,水轮机运行时产生振动;(3) 压强波动→机组运行稳定性和供电质量下降
( 二) 调节保证计算水锤和机组转速变化的计算,一般称为调节保证计算
1.调节保证计算的任务:(1) 计算有压引水系统的最大和最小内水压力
最大内水压力作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据;最小内水压力作为压力管道线路布置,防止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空度的依据;(2) 计算丢弃负荷和增加负荷时转速变化率,并检验其是否在允许的范围内
(3) 选择调速器合理的调节时间和调节规律,保证压力和转速变化不超过规定的允许值
(4) 研究减小水锤压强及机组转速变化的措施
2.调节保证计算的目的正确合理地解决导叶启闭时间、水锤压力和机组转速上升值三者之间的关系,最后选择适当的导叶启闭时间和方式,使水锤压力和转速上升值均在经