某抽水蓄能電站甩負荷時水道中瞬態現象技術交流

抽水蓄能電站甩負荷引起的內水壓力的瞬態現象可能通過原型觀測測得。下面根據湧浪壓力交流一下引水遂洞的水錘壓力,期待大家多多指導。

某抽水蓄能電站甩負荷時水道中瞬態現象技術交流

一. 某電站

某電站是一座具有最大出力為1000MW的抽水蓄能電站,它包括四臺250MW可逆式機組,其有效水頭387m,有兩條獨立的立道系統,各維繫兩臺可逆式機組,在每個水道中,包括約2.2km的引水遂洞,阻力孔式調壓井及長約700m的壓力鋼管。

某抽水蓄能電站甩負荷時水道中瞬態現象技術交流

二. 動內水壓力測量

電廠運行期間不希望水道內佈置觀測儀器,所以很少能直接測量水錘。因此對水錘的分析方法也難於鑑別,而且,在阻力孔式調壓井中應承受的水錘壓力反射呈怎樣狀況也不太清楚。

為達到目的,某抽水蓄能電站在調壓井上游72m處的引水遂洞混凝土襯砌中埋置了一個壓力傳感器,在調壓井孔口以上約20m處也埋設了一個壓力傳感器以監測浪湧水位或壓力。此外,在壓力管道末道也安裝了一個傳感器以監測動水壓力。

三. 水錘及湧浪測量成果

下圖表示兩臺機組 同時甩負荷後的三點壓力變化。約事故發生後10s,壓力管道末端的水錘壓力升到最大值,此時該處水頭約為570m。如果考慮初始靜水頭內的水變化,則由水錘產生的最大水頭約125m,約為靜水頭的28%。

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此外,關於湧浪,注意到湧浪在初始階段具有較小的水頭變化,約在20s以後,由於水錘壓力疊加到湧浪的影響,湧浪出現瞬間峰值。可以看出,引水遂洞測量斷面水壓力變化也有相同的趨勢。當事故發生後14s,該處水錘壓力出現峰值約3.3kg.f/cm2,繼此之後的壓力變化是反映了湧浪疊加在水錘壓力上的變化,相當於湧浪最高時出現最大值,此時最大的湧浪壓力約為3.0kg.f/cm2。

由上述結果可以得出結論,從波形圖的變化,說明水錘壓力對於調壓井水位變化及上游引水遂洞壓力呈明顯的影響。引水遂洞內測得的壓力變化是水錘壓力和湧浪水頭變化的疊加。據此可認為,引水遂洞內測得的壓量斷面的最大水錘力約為2.7kg.f/cm2。因為在此運行期間該斷面的靜水壓力為7.4kg.f/cm2,則水錘壓力約為它的36%.該處水錘壓力與壓力細管末端的最大水錘壓力相比,傳遞率約為22%。


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