黎麗

摘 要：水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算能夠?qū)⒄{(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定、機(jī)組慣性力矩、水流慣性力矩三者之間的問(wèn)題予以協(xié)調(diào)解決，并且能夠?yàn)轱w輪力矩、導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律、導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間的確定打下良好的基礎(chǔ)。本文以洞巴水電站為例，深入探討了水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：水輪機(jī)；調(diào)保；計(jì)算

水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算主要研究水輪機(jī)組超負(fù)荷或者甩負(fù)荷時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程特征，計(jì)算出尾水管的最大真空度、蝸殼的壓力變化，以及水輪機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化，本文以洞巴水電站為例，就水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算進(jìn)行探討。

1 洞巴水電站的基本參數(shù)

1）額定水頭：74.0m；

2）最大水頭：87.0m；

3）機(jī)組臺(tái)數(shù)：3臺(tái)；

4）單機(jī)設(shè)計(jì)流量：36.3m3/s；

5）三機(jī)設(shè)計(jì)流量：108.9m3/s；

6）水輪機(jī)型號(hào)：HLA630-LJ-220；

7）額定轉(zhuǎn)速：300r/min（東風(fēng)電機(jī)廠提供）；

8）機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：GD2=550t·m2（東風(fēng)電機(jī)廠提供）；

9）水錘壓力波傳播速度：C=1342.8m/s（水工提供）。

2 水輪機(jī)在額定水頭（74m）下額定負(fù)荷時(shí)∑LiVi值

由于該電站是聯(lián)合供水，所以只計(jì)算引水管最長(zhǎng)的1#機(jī)，其結(jié)果：

1）平均流速計(jì)算：Vcp =≈4.705（m/s）；

2）水流慣性時(shí)間常數(shù) Tw≈3.568（秒）；

因?yàn)門(mén)W =3.568秒小于4.0秒，所以，不必設(shè)置調(diào)壓設(shè)備。

3）導(dǎo)葉總關(guān)閉時(shí)間TS。

根據(jù)TW=3.568秒，并按機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)允許壓力上升值ξmax=0.5（水頭在100米以下時(shí)）。壓力管道的特性系數(shù)ρ≈ 4.055。

A：查曲線表選取TS=10秒時(shí)：

機(jī)組速率上升值為：≈0.433

修正值：βmax=1.1βm=1.1×0.433≈0.4763

B：查曲線表選取TS=11秒時(shí)：

機(jī)組速率上升值為：≈0.44731

修正值：βmax =1.1βm =1.1×0.44731≈0.4920

C：查曲線表選取TS=12秒時(shí)：

機(jī)組速率上升值為：≈0.4609

修正值：βmax =1.1βm =1.1×0.4609≈0.507

3 水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算成果表

洞巴水電站壓力輸水管系統(tǒng)采用一管三機(jī)聯(lián)合供水方式，主管由直徑為5.5m的引水隧洞和壓力鋼管組成，主管后接三條支管，分別給三臺(tái)機(jī)組供水。根據(jù)電站電氣主結(jié)線方式，三臺(tái)機(jī)組存在同時(shí)甩全負(fù)荷的可能，因此，對(duì)機(jī)組在額定水頭工況和最大水頭工況下運(yùn)行，三臺(tái)機(jī)同時(shí)甩全負(fù)荷進(jìn)行了調(diào)保計(jì)算，計(jì)算成果匯總?cè)缦卤?。

由計(jì)算結(jié)果可知，洞巴水電站的水輪機(jī)導(dǎo)葉直線關(guān)閉時(shí)間TS選擇為11S，機(jī)組的蝸殼壓力上升值、轉(zhuǎn)速上升值和尾水管最大真空值均滿足規(guī)范要求（ξ≤50%，β≤50%，HB≤80%）。

參考文獻(xiàn)：

[1] 姬晉廷，鄭小波，羅興錡.基于全流道非定常流動(dòng)計(jì)算的軸流式水輪機(jī)尾水管壓力脈動(dòng)分析[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2009，20（02）：141-145.