水电站调节保证中大波动过渡过程计算与分析案例综述
1.1计算工况
大波动过渡过程计算工况见表5-2.
表1.2大波动过渡过程工况
工况编号
计算工况
说明
计算目的
一
水轮机设计工况
DT1
下库一台机水位，额定水头，其他机组停机，1#机额定出力运行时甩负荷。
机组转速上升率
DT2
下库四台机水位，额定水头，4台机额定出力运行时同时甩负荷。
机组转速上升率
机组蜗壳最大压力
DT3
上游正常蓄水位，下库四台机水位，同一水力单元的全部机组额定输出功率运行，同时全甩负荷，机组导叶正常关闭。
机组蜗壳最大压力
下游调压室最高涌波水位
DT4
下库四台机水位，上库正常蓄水位，每个水力单元一台机额定功率运行，另一台机开机，调压室涌波水位最高时甩负荷。
机组转速上升率
机组蜗壳最大压力
DT5
上游正常蓄水位，1#半台机出力运行时甩负荷。
长输水系统电站，水道损失大，水轮机在最大水头下运行时，损失小，初始压力高，突甩1/2额定负荷，关闭时间短，有的转轮在此工况可能出现机组蜗壳最大压力。
机组蜗壳最大压力
DT6
上库死水位，下库两台机水位，每个水力单元一台机满开度运行，另一台机开机。
除电网对电站有特殊要求外，应考虑由n-1台增至n台，或全部机组由2/3相应水头最大输出功率运行突增至相应水头最大输出功率运行的工况。
引水系统各断面最高点处的最小压力
下游调压室最低涌波水位
DT7
下库四台机水位，上库正常蓄水位，每个水力单元一台机额定功率运行，另一台机开机，流入调压室流量最大时甩负荷。
上游调压室最低涌波
DT8
DT6工况增负荷至相应水头最大输出功率后，流入上游调压室流量最大时，全部机组同时甩全部负荷，机组导叶正常关闭。
上游调压室最低涌波
二
水轮机校核工况
CT1
下库四台机水位，额定水头，四台机额定出力运行时甩负荷，同一水力单元中一台机导叶拒动，另一台机导叶正常关闭。
同一水力单元的所有机组甩全部负荷时若同一水力单元的一台机组导叶拒动，其他机组导叶正常关闭，则会加剧拒动机组的过流量，使得机组转速上升率更高。
机组转速上升率
CT2
设计洪水位，四台机额定出力运行时同时甩负荷。
机组蜗壳最大压力
CT3
设计洪水位，每个水力单元一台机额定功率运行，另一台机开机，调压室涌波水位最高时甩负荷。
机组蜗壳最大压力
CT4
上游正常蓄水位，同一水力单元的机组一次相继甩负荷，机组导叶正常关闭。
相继甩负荷工况的确定需考虑电气主接线型式。
机组蜗壳最大压力
机组转速上升率
CT5
上游正常蓄水位，同一压力主管相关的各台机组额定输出功率运行，同时甩全部负荷，1台机组分段关闭失灵，导叶直线关闭，同一水力单元的其他机组导叶正常关闭。
机组分段关闭失灵，机组导叶直线关闭，关闭时间短，机组蜗壳内水压力比分段关闭大。
若经论证不会发生分段关闭失灵，也可不计算此工况。
机组蜗壳最大压力
尾水管进口最小压力
CT6
校核水位，额定出力，同一水力单元一台机导叶关死，另一台机导叶关至0出力开度并在流入调压室流量最大时开机。
相继甩负荷工况的确定需考虑电气主接线型式。
尾水系统各断面最大压力
CT7
上游低水位，间隔1个或2个振荡周期连续开机。
调压室最高涌波水位
引水系统个断面最高点处的最小压力
1.2计算结果
导叶关闭规律
初步计算时先拟定导叶关闭时间为10s，开启时间为25s。
机组参数结果
大波动机组参数结果如表1.3。
表1.3大波动机组参数结果
工况
机组号
蜗壳最大压力(m)
时间(s)
尾水管最小压力(m)
时间(s)
最大转速升高率
时间(s)
DT1
4#
119.61
1.68
1.84
4.94
49.9
6.6
DT2
1#
114.64
1.68
0.33
4.94
50.64
7.41
2#
114.53
344.02
0.6
4.81
49.51
6.62
3#
118.28
1.92
0.91
1.18
51.6
7.47
4#
116.79
1.77
1.24
1.03
51
7.43
DT3-1
1#
120.18
4.5
0.48
3.98
44.42
6.5
2#
119.03
4.35
0.77
3.86
43.9
6.48
3#
124.1
4.73
0.85
4.27
41.23
6.52
4#
122.59
4.58
1.34
4.14
44.71
6.5
DT4
1#
121.25
917.88
0.84
917.33
41.47
919.5
2#
119.87
917.8
1.23
917.27
44.94
919.48
3#
124.65
917.95
1.58
917.37
46.29
919.53
4#
123.23
917.85
1.88
917.29
41.77
919.5
DT5
4#
1