低水位运行对水工建筑物和机组运行的影响.pdf

'电力安全技术第16卷(2014年第2期)低水位运行对水工建筑物和机组运行的影响王永春，邵锡福(吉林松江河水力发电有限责任公司，吉林白山134500)1双沟电站及其生态流量泄放工程概况时，为防止发生气蚀破坏，隧洞发电流量应小于221．19m／s。1．1双沟电站概况按照上述所要求的流量进行引水发电，不会对松江河梯级水电站由小山、双沟、石龙3座水工建筑物产生影响。水电站及松山引水工程组成。其中双沟水电站为松江河梯级电站第2级电站，距上游小山水电站3低水位运行对机组安全运行的影响分析37km。该电站安装2台单机容量为140MW的混流半伞式水轮发电机组。水库正常蓄水位为3．1上游水位降低后的水头分析585m，死水位为567II1，为多年调节水库，是一上游水位按563m，单台机流量0按149II1／s座引水式电站。该电站是以发电为主，兼有防洪任计算，下游水位为478．4m，此时的水头损失为：务的大(Ⅱ)型水利水电工程。血=1．03337X10×=2．29m。1．2双沟电站生态流量泄放流工程概况则水轮机运行水头为：双沟电站生态流量泄放流工程是在河道左岸溢Hmi=563—478．4—2．29=82．31m。洪道堰前100IFl处，布置内径为2m的生态泄水3．2水头变幅分析隧}同。隧洞主要由进口引水段、竖井消能段及后部采用(Hma~-Hmi)／，H『I1／，／来导流明渠出水段3部分组成。在竖井内设置检修闸表征混流式水轮机的水头变幅与水轮机设计水头门和弧门各1套，通过控制弧形闸门开度以保证生的关系。一般工程要求(Hmax-Hmm)／不宜超过态泄放流量为4．4m／s。为配合双沟生态泄放流工30％～40％。低水头时取大值，高水头时取小值。程施工，详细分析了水库低水位运行对机组、水工3．3上游水位降低后对压力脉动的影响建筑物和发电量的影响，并制定了施工及运行的控水轮机运行水头的降低，最高单位转速由制措施。81．35r／rain增至82．67r／min。从模型试验结果看，最高单位转速增加后，尾水管、导叶后转轮前2低水位运行对水工建筑物的影响分析和顶盖的压力脉动相对幅值会略有增大，但增加的幅度很小，不会对机组的安全稳定运行造成影响。双沟水电站生态流量泄放工程进水口前缘底高对双沟电站，模型最优单位转速为73r／rain，程为564．1m，为确保生态流量泄放工程引水洞进设计水头H为105．6m，此时(Hmax-H)／H(1=水口岩体能在水面上开挖施工，需将水库水位降低21．3％，j／一0．805。至564．1m以下。同时，在施工期间还要通过引水当上游水位降低至563m时，根据计算，发电隧洞继续发电。在引水发电过程中，为避免进(Hm~x-Hmin)／a=23．85％，Hmi／=0．779。口产生吸气漏斗，防止隧洞内发生气蚀破坏，引水因此，当上游水位降低至563In时，水头变幅发电隧洞的发电流量应小于相应水位对应的流量。在水轮机稳定运行的经验范围内。经计算，引水发电隧洞在水位降至563．5m3．4上游水位降低后水轮机运行吸出高度复核时，进口淹没深度为6．6II1，隧洞发电流量为下游水位为478．4m，此时的吸出高度H=221．19m／s。因此，在隧洞水位降至563．5m473．8—478．4=一4．61TI，装置空化系数为0．17。从一9一 第16卷(2014年第2期)电力安全技术模型试验结果可知，对应单位转速82．67r／min，(2)流量限制。水位在563．5In时，发电流量单位流量1．024m／s时的临界空化系数为0．105，初要低于221．19m／s。生空化系数约0．19，则安全系数K=0．17／0．105=(3)出力限制。水位在563．5In，引水流量1．62。如果只按1台机组运行，则下游尾水位低于220m／s的情况下，电站最大出力可以达为477．7m，装置空化系数为0．162，安全系数到167．6MW；2台机组平均最大出力可以达到K=I．54。83．8MW；单机最大出力可以达到ll0MW。双沟电站在额定水头97m，额定出力(4)加强机组日常维护检查，尤其是水轮机部142．9MW，l台机组运行时，水轮机吸出高度分的螺栓紧固情况，确保在压力脉动相对幅值增大一一41TI，临界空化系数为0．102，初生空化系数情况下，机组安全稳定运行。约为0．167，装置空化系数为0．1389，安全系数(5)加强运行监视和控制。做好汛期来水K=0．1389／0．102=1．36。虽然装置空化系数未能预测和短期洪水预报，在上述长期计划的基础大于初生空化系数，机组不能完全在无空化状态下上，合理安排短期发电调度计划，单台机组出力运行，但水轮机的空化系数大于额定水头工况，因要限制在110MW以下运行，电站最大出力要限此，水轮机的空化情况在上游水位降低后好于额定制在167．6MW以下，2台机最大流量要限制在水头工况。220m／s及以下运行。可见，水位在5631TI时，单台机组最大保证出双沟电站机组在水位降低后严格按照上述措施力为ll1．5MW，流量为149II1。／s。此时水头变幅执行，机组运行稳定。生态流量泄放工程施工完成在水轮机安全运行的经验范围内；尾水管、导叶后后，在机组检修中对引水隧洞进行检查，没有发现转轮前和顶盖压力脉动相对幅值会增大，但增加幅异常，说明施工期的控制措施可行。度很小，不会对机组安全运行造成影响；水轮机空化情况好于额定水头工况，机组可以安全运行。收稿日期：20130617。作者简介：4低水位运行施工限制及安全运行控制措施王永春(1973一)，男，工程师，主要从事水轮发电机组运行工作。(1)施工限制。施工期间，双沟水库水位控制邵锡福(1973一)，男，高级工程师，主要从事生产技术部门水在563．5m以下运行。机管理工作。我国全口径发电容量达124738万kW，同比增9．3％2014-01-14，国家能源局发布数据显示，2013年，全社会用电量累计为53223亿kWh，同比增长7．5％。全口径发电设备容量达124738万kW，同比增长9．3％。分产业看，2013年第一产业用电量为l014亿kWh，增长0．7％；第二产业用电量为39143亿kWh，增长7．0％；第三产业用电量为6273亿kWh，增长l0．3％；城乡居民生活用电量为6793亿kWh，增长9．2％。2013年，全国发电设备累计平均利用小时为4511h，同比减少68h。其中，水电设备平均利用小时为33l8h，减少273h；火电设备平均利用小时为5012h，增加30h。2013年，全国供电煤耗率为321g／kWh，同比下降4g／kWh。全国线路损失率为6．67％，同比下降0．08个百分点。2013年，全国电源新增生产能力(正式投产)9400万kW，全口径发电设备容量达124738万kW。其中，水电装机达28002万kW，同比增长l2．3％；火电装机达86238万kW，同比增长5．7％；核电装机达1461万kW，同比增长l6．2％；并网风电达7548万kW，同比增长24．5％。(来源：中国电力网20140116)一9一'