抽水蓄能电站泵工况断电过渡过程数值试验

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【抽水蓄能】5 水泵水轮机过渡过程

5 水泵水轮机过渡过程5.1水泵水轮机过渡过程抽水蓄能电站的水道系统均较复杂，同时又要作水泵和水轮机两种工况运行，运行组合工况综合起来更多，再加上抽水蓄能机组的流量特性和力矩特性，故水泵水轮机过渡过程通常比常规水轮机过渡过程要复杂得多。

水泵水轮机正常运行时主要有水轮机工况、水泵工况、水轮机工况调相、水泵工况调相和旋转备用工况，各工况之间的互相转换以及机组在各工况下正常与事故停机等组合成20多个过渡过程工况。

实际上抽水蓄能电站关注的主要有水轮机工况甩负荷、水泵工况断电等几种工况。

5.1.1 水轮机工况甩负荷过程1图5-1 水轮机工况甩满负荷机组在四象限特性曲线中的运行轨迹水轮机工况甩负荷过程通常出现在电网或机组发生故障导致机组紧急停机时，这时导叶关闭或拒动引起水道系统产生水锤现象。

此时机组运行工况可能在水轮机工况区、水轮机制动工况区及反水泵工况区，其在流量特性曲线中的运行轨迹如图5-1所示，其中A→B→C→D为额定工况甩满负荷时导叶紧急关闭的运行轨迹，A→B→F→G为相应导叶拒动时的运行轨迹，并在E→G之间沿等导叶开度线上产生振荡。

图5-2 水轮机工况甩满负荷导叶拒动过渡过程曲线2图5-3 水轮机工况甩满负荷导叶快速关闭过渡过程曲线图5-2所示为额定工况甩负荷导叶拒动过渡过程工况下各参数的变化过程线，图5-3所示为额定工况甩负荷导叶快速关闭过渡过程工况下各参数的变化过程线。

由图5-2可以明显地看出，由于导叶拒动，机组转速快速上升，随着机组转速的快速上升，在机组转轮离心力的作用下、机组流量也随着快速下降，使机组转速上升越来越慢，进而使机组转速下降，此时由于转轮的制动作用引起的水锤压力在蜗壳进口达到最高，同时随着机组转速下降，转轮的制动作用随之减弱，流量开始增加，进而又引起机组转速上升，这样就进入一个压力、流量以及机组转速周而复始的变化循环。

因此在设计时应充分重视包括蜗壳进口压力在内的水道系统压力振荡以及机组流道内的压力振荡。

泵站机组振动、过渡过程测试方案

山西引黄工程平鲁泵站机组振动、过渡过程（开停机、水泵掉电）实施方案中水北方勘测设计研究有限责任公司科学技术研究院2011-11-27山西引黄工程平鲁泵站机组振动、过渡过程（开停机、水泵掉电）调流阀优化组合运用试验实施方案1、工程简介万家寨引黄入晋工程由黄河万家寨水库取水，经总干线至下土寨分水闸分成向太原供水的南干线及向大同供水的北干线。

总干线西起黄河万家寨水库，沿偏关县北部东行至下土寨分水闸，以下分成南干线和北干线。

引黄工程北干线由下土寨分水闸起向东，经偏关、平鲁、朔州、山阴、怀仁至大同市附近墙框堡水库止，线路全长约156.54km，供沿线平鲁、朔州、山阴、怀仁及大同等市的城市及工业用水。

2020年年引水量 2.96亿m3，输水流量11.8m3/s；最终规模年引水5.6亿m3，输水流量22.2m3/s。

平鲁地下泵站位于北干线大梁水库右岸山体中，在大梁水库右坝肩上游约230m，介于北干1#输水隧洞TBM检修洞室与放水洞之间，埋深约140m。

在北干线正常输水月份（每年10月至次年7月）从北干1#输水隧洞将部分水扬入大梁水库，设计抽水流量2.64m3/s；在水库充水和放水期间，均需要从大梁水库放水0.25m3/s~0.88m3/s向平鲁区供水。

在汛期引黄停止输水时，从大梁水库经放水洞入北干1#输水隧洞向朔州、大同等地区供水，8、9两月下泄流量3.1m3/s。

平鲁地下泵站安装5台单级双吸卧式机组，泵站运行扬程120~137m。

单机设计流量0.88m3/s，正常工况3台运行、2台备用，单机容量1800kW，总装机9000kW。

主要建筑物包括地下及地面两大部分，地下建筑物主要包括：进水池、厂房、进出水管道系统、主副交通洞、出水高压平洞和出水竖井、电缆井及其交通洞等；地面建筑物变电站和进水塔。

2、测试目的及测试内容2.1、测试目的测试机组在正常开、停机；掉电条件况下，过度过程参数指标（转速、压力、操作力、信号动作迟滞时间）变化，为过渡过程阀门动作调整、验证计算结果、保证泵站过渡过程安全提供依据。

抽水蓄能电站过渡过程研究

240抽水蓄能电站过渡过程特性的研究(巴西) B．Petry 等摘要本文对装有可逆式水泵水轮机的抽水蓄能电站的过渡过程进行了研究。

根据现有描述过渡过程的方程式，建立了数学模型并应用于实践中。

真机试验与数学模型模拟结果的比较证实了数学模型的准确性。

同样的数学模型也可导出一系列可变系统参数的曲线、这些曲线提供了过渡过程响应数据，在初步设计阶段，这些数据可快速准确地评估过渡过程。

通常，水力系统的流态要变化到与机组的理想运行条件相匹配的流量。

在常规水电站和抽水蓄能电站中，通常因操作阀门、水泵的开启或关闭以及电力需求的变化引起水力条件的变化。

操作越快，过渡过程越苛刻。

因此，水力装置的设计必须考虑到过渡过程可能达到的极限压力和流量值。

在抽水蓄能电站中，考虑到其操作余量和频率控制能力，确定水力系统的过渡过程特性比传统水电站显得重要得多，因为电力需求的变化可能很快，且电站运行方式明显改进。

机组的关闭(作水泵或水轮机运行)或从水泵工况切换到水轮机工况都将引起很大的压力脉动。

为了分析这一现象，根据特征法建立了数学模型。

在水泵工况或水轮机工况，或从水泵工况切换到水轮机工况，该模型均能模拟单级水泵水轮机的运行。

图1 抽水蓄能电站示意图UR 一上游水库 HT 一引水渠 ST 一调压井(任意模式) PN 一压力钢管 UJ—上游枢纽站 UB i —机组前叉管PT i 一水泵水轮机 LB i 一机组后叉管 LJ—下游枢纽站 TT—尾水渠LR—下游水库图l 简要给出了一个抽水蓄能电站，并给出了部件结构。

数值分析当利用特征法和积分法变换时，连续方程和动量方程将导出一组特征方程，可联立求解以选择管道‘P’。

02)()(=Δ+−+−A A A A Q Q DAt f H H a gA Q Q (1) 02)()(=Δ+−−−B B B B Q Q DA t f H H agAQ Q (2)式中Q —流量H —压头f —Darcy-Weisbach 水头损失系数 D —管道直径241A —管道横断面面积 g —重力加速度 α—波速△t—时间增量下角P 系指特征管道网x-t 平面上‘P ’断面的未知条件，下角A 、B 系指上述时间间隔内‘A ’断面<上游>和‘B ’断面<下游>的已知条件。

白山抽水蓄能电站地下输水系统水力过渡过程及结构分析

般抽水蓄能电站的上下水库进仙水口在任何
工况下都应是淹没的．并且最低水位离进他水口顶部都有一定的安全余量．由于本电站的特殊建设条件．不能使上库进／出水口淹没在上库最低水位以下．致使上库进／出水口出现淹没出流和
部分淹没出流的情况。因此，根据工程运行工况
弯段，台机同时事故甩全负荷工况。２
尾水管进口最低压力：３３－３９发生在１．１１．３ｍ
２水泵工况最小扬程失电导叶拒动负压问
题结构分析
上库进／出水口底板高程的选取应该满足死
水位时进口有最小淹没水深，但本电站是在已建
由辫
果可以看出，但｝司＜平伪为±０９ｍ，Ｑ２ｍ
程计算．在泵工况最小扬程失电导叶全拒的情况
下．引水主洞上平段的转弯顶板部位产生了小在于５ｒｎ的负压。该段开挖半径为４６ｒ，衬砌半径为４０ｒ，．ｎ．ｎ衬砌厚度为０。．ｒ６ｎ
（）４上库进／出水口上弯段最低压力的计算。
一
在水泵工况存在淹没出流和非淹没出流的情况。
这给过渡过程计算带来很大的难度。（）组关闭规律的优化计算。本电站因存１机在上库进／出水口非淹没出流的情况，而引起系统上弯段管道顶部压力偏低．为使该压力能控制在工程设计许可的范围内．进行了关闭规律的优
在２台水泵同时断电工况。
１水力过渡过程计算
白山抽水蓄能电站由于受上库运行水位和上库进／出水口高程布置上的限制．上库进仙水口

【抽水蓄能】5 水泵水轮机过渡过程

实际上抽水蓄能电站关注的主要有水轮机工况甩负荷、水泵工况断电等几种工况。

因此在设计时应充分重视包括蜗壳进口压力在内的水道系统压力振荡以及机组流道内的压力振荡。

抽水蓄能电站水泵调相工况转水泵工况控制流程优化

抽水蓄能电站水泵调相工况转水泵工况控制流程优化发表时间：2018-03-15T16:04:19.830Z 来源：《防护工程》2017年第31期作者：朱益鹏[导读] 随着我国电力系统的逐渐完善，对于电力设备的使用也需要不断的全面。

江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司江苏 213334摘要：随着我国电力系统的逐渐完善，对于电力设备的使用也需要不断的全面。

水泵调相工况转水泵工况是抽水蓄能电站重要而常见的工况转换，本文介绍了在抽水蓄能电站该过程调试中遇到的问题，并对其进行分析，在此基础上优化了控制流程，满足了机组控制要求。

关键字：抽水蓄能电站；水泵调相工况；转水泵工况；控制流程优化引言抽水蓄能电站的主要作用是对电网进行用电负荷的调峰填谷，以缓解峰谷差所带来的用电矛盾。

与常规水电厂相比，抽水蓄能电站一个最大的不同就是具有发电和抽水可逆式运行的特点，因此机组工况转换非常频繁。

要想让这些工况转换快捷有序，安全可靠地进行，就必须对监控系统控制进行科学设计，以实现监控系统对机组的有效科学控制。

1水泵调相工况转水泵工况的过程分析水泵调相工况转水泵工况是抽水蓄能机组一种常见的工况转换过程。

抽水蓄能机组必须被SFC或拖动机组从静止状态拖动至水泵调相工况后才能继而转换至水泵工况。

因此水泵调相工况转水泵工况是机组转轮由在空气中转动变为在水中转动，并带满负荷抽水的过渡过程，其中关键问题是机组排气回水的过程与主进水阀、水泵水轮机导叶的打开时间以及励磁和调速器等分系统工作模式转换的配合。

机组在水泵调相工况时，主进水阀、导叶处于全关状态，尾水水位被高压压缩空气压至水泵水轮机转轮以下，转轮在空气中向水泵方向旋转。

当工况转换开始以后，机组监控系统首先调用排气回水流程，停止向转轮内充入压缩空气，关闭充气阀和补气阀，然后关闭蜗壳平衡阀。

在上述过程完成后打开排气阀，使转轮内的空气排出，尾水锥管内的水位逐渐上升，当水位上升至与转轮相接触后，机组便进入造压阶段。

抽水蓄能电站机组水泵断电试验过程及分析

大压力值不大于１．０Ｍｐａ。
速器故障模拟试验已完成。（５糜水井处有人值班，当发现集水井水位异常时，及时启动渗漏排水泵排水。（６）球阀阀体已完成充水，且球阀的现地手动，现地自动，远方自动开启关闭试验已完成。（７）监控系统事故停机功能正常，工况转换流程正常。（８）充气压水时间间隔、开启球阀时间点、开启导叶时间点均已经过主机设备供货商的确认。（９）启动前确保发变组保护和主变保护模式正确，并正确投入。
油田、矿山、电力设备管理与技术
抽水蓄能电站机组水泵断电试验过程及分析
荀涛刘宏宝（哈尔滨电机厂有限责任公司产品设计部，黑龙江哈尔滨１５００４０）
【摘
要ｌ以响水涧抽水蓄能电站机组水泵断电试验为例，对抽水蓄能机组水泵断电试验的注意事项，试验步骤，试验结果及分析进行了介绍。
１注意事项
水泵断电试验通常安排在首次抽水试验即将结束时进行，故试验前应注意检查相关试验条件是否满足。主要包括：（１阚速器静止转抽水调相，抽水调相转抽水，抽水转停机，抽水转抽水调相工况模拟试验已经完成。（２阙速器抽水开启规律，抽水正常关闭规律，抽水故障关闭规律满足调节保证计算要求。（３）抽水调相转抽水时调速器机械柜短接抽水方向令，确保调速器水泵方向关闭电磁阀长期励磁，关闭规律不会由水泵方向关闭规律切换至水轮机方向关闭规律。（４，凋
■” ＊＾
４试验结果及分析
试验期间上库水位１９６．９米，下库水位４．６米，水泵断电试验机组吸入功率－２７７．２ＭＷ。水泵断电过程中，机组无反转。图１为水泵断电期间尾水管压力变化曲线，图２为水泵断电期间蜗壳压力变化曲线。由图１，图２可知，水泵断电时导叶关闭规律为：第一段导叶关闭速度５．９９％／ｓ，第二段导叶关闭速度１．６３％／ｓ，导叶关闭拐点为９．４％。尾水管出口压力最高值８．００８ｂａｒ，尾水管出口压力最低值３．３４７ｂａｒ。尾水管进口压力最高值８．５ｂａｒ｝尾水管进口压力最低值

抽水蓄能电站过渡过程试验传感器要求、测点、记录、数据处理方法、报告格式

抽水蓄能电站过渡过程试验传感器要求、测点、记录、数据处理方法、报告格式（规范性附录）传感器要求A.1 主轴径向振动传感器性能指标不应低于下列参数：频响范围：0~1000Hz(-3dB)线性范围：≥2mm幅值非线性度：≤±5%温漂：≤0.1%/K工作温度：-10~+60℃A.2 位移型振动速度传感器性能指标不应低于下列参数：频响范围：0.5~200Hz(-3dB)线性范围：0~1mm幅值非线性度：≤±5%温漂：≤0.1%/K工作温度：-10~+60℃A.3 速度型振动速度传感器性能指标不应低于下列参数：频响范围：1~1000Hz(-3dB)线性范围：0~100mm/s幅值非线性度：≤±5%温漂：≤0.1%/K工作温度：-10~+60℃A.4 压力传感器性能指标不应低于下列参数：频响范围：0~1000Hz(-3dB)线性范围：0~1.5倍工作压力精度：≤±0.25%温漂：≤0.1%/K工作温度：-10~+60℃线性度：≤±1%（资料性附录）试验测点B.1 试验测点可按表B.1选择。

表B.1试验测点测点名称单机甩负荷试验水力干扰试验同一水力单元同时甩负荷试验主进水阀动水关闭试验备注上导摆度△△△△应两个测点成90°径向布置下导摆度△△△△应两个测点成90°径向布置水导摆度△△△应两个测点成90°径向布置上机架水平/垂直振动△△△△同一位置测点下机架水平/垂直振动△△△△同一位置测点定子基座水平/垂直振动△△△△同一位置测点顶盖水平/垂直振动△△△△同一位置测点定子铁芯振动△△△主进水阀水平/垂直振动△△△▲同一位置测点主进水阀前压力△△△▲当测量主进水阀前压力脉动时，宜独立于主进水阀前压力测点；当测量主进水阀前压力时，宜采用环管将4个等多个测点均压后测量。

蜗壳进口压力▲▲▲▲位于蜗壳进口测压断面，当测量压力脉动时，宜独立于工作水头测点；当测量蜗壳进口压力时，宜采用环管将4个等多个测点均压后测量。

特殊工况下抽水蓄能电站系统参数过渡过程分析_孙丽君_李海涛

3． 2
引水隧洞洞径优化分析
对于抽水蓄能电站来说，在机组引用流量不变的
情况下，引水隧洞洞径的改变，影响着隧洞中水流的流速，而由水锤的连锁方程可知
［7 ］
，机组导叶关闭时所
产生的水锤压力与水流流速之间有着直接的关系。针对抽水蓄能电站运行的常规工况（ 2 台机组同时甩负荷），并对输选取不同的引水隧洞洞径进行数值模拟，水系统中有无尾水调压室的防护进行了对比，具体计算结果见图 2 及图 3 。由图 2 可以看出，对于常规工况，随着引水隧洞洞
1
引言
的一台机组时的尾水管进口最小压力最危险
［5 ］
。在
时常会对输水系统的参数进行调整，进而工程设计中，会影响到调节保证计算的控制压力，而多项保护措施的相互作用机理还不是很明确。本文拟通过对不同引水隧洞洞径下的抽水蓄能电站尾水管进口压力及岔管相对位置进行模拟，探究引水隧洞洞径及尾水岔管的相对位置对抽水蓄能电站特殊工况下尾水管进口最小压力的影响，由此提出有利于改善尾水管最小压力的控制措施，为相应工程设计提供参考。
第 19 期
等：特殊工况下抽水蓄能电站系统参数过渡过程分析孙丽君，
103
线与水平面的夹角。上述公式可简化为标准的双曲型偏微分方程，从而可利用特征线法将其转化成同解的管道水锤计算特征相容方程。
径尺寸的增加，无论输水系统中是否有尾水调压室的防护，蜗壳末端的最大压力均出现下降的趋势。当输水系统无调压室防护时，蜗壳末端最大压力由 645． 39 m 下降到了 614． 87 m，下降了 30． 52 m；当设置尾水调压室之后，尾水进口的最小压力得到了明显缓解，而机组引用的水头一般不变，由于机组的引用水头为 H Turbine = H Spiralcase － H Drafttube ，当尾水进口压力上升时，蜗壳末端压力也随着上升。随着隧洞洞径尺寸的增加，蜗壳末端最大压力由 659． 64 m 下降到了 628． 83 m，下降达 30． 82 m，与无防护措施时压力的下降值接近。如图 3 所示，在常规工况下，尾水管进口最小压力－ 4． 03 m 在无防护措施时由下降到了－ 11． 65 m，下降了 7． 62 m；而设置尾水调压室之后，压力尾水进口的最小压力由 42． 01 m 下降到37． 10 m，下降了 4． 91 m。由于尾水调压室的调节作用，略小于无防护措施

惠州抽水蓄能机组过渡过程实测结果与仿真分析

ＬＩＫａＮｉ
（ｉｈｕＰｍｐｄＳｏａｅＰｗｅＰａｔｆＣｈｎＳｕｈｒＰｗｅｉＦｅｕｎｙｎＨｕｚｏｕｅｔｒｇｏｒｌｎｏｉａｏｔｅｎｏｒＧｒｄｒｑｅｃａｄＡｍｐｉｄＭｏｕａｉｎｏｒｌｕｅｔｄｌｔＰｗｅｏＣｏｍｐｎａｙ，Ｈｕｚｏｉｈｕ，Ｇｕｎｄｎ５６Ｏａｇｏｇ．１０，Ｃｈｎ）１ｉａ
ｒｆｅｔａｔａｒｓｕｅｆｕｔａｉｎｏｎｔ．Ｔｈｅｔｓｏｔａｈａｈｄｉｇｔｓｆｕｉｃｎｗｅｌｃｏｄｗｉｉｌｔｏｅｌｃｃｕｌｅｓｒｌｃｕｔｆｕｉｓｐｏｅｔｓｈｗｈｔｔｅｌｄｓｅｄｎｅｔｎｔａｌａｃｒｔｓｍｕａｉｎｏｏｈ
位７０ｍ；下库设计洪水位２４０４３．５ｍ，正常最高蓄水位２１１，死水位２５ｍ。机组主要参数有：３ＩＴ０
额定功率３６Ｍｗ，额定转速５０ｒｒｉ，转动惯００／ｎａ量３６０ｔ・，转轮直径３８０ｍ．６ｍ，发电工况下和
ＭｅｓｒｄＲｅｕｔｎｉｕａｉｎＡｎａｙｉｆＴｒｎｉｎｔＰｒｃｓｆＰｕｐｄａｕｅｓｌｓａｄＳｍｌｔｏｌｓｓｏａｓｅｏｅｓｏｍｅＳｏａｅＵｎｉｎＨｕｚｕｔｒｇｔｉｉｈｏ

抽水蓄能机组水泵工况动平衡试验

辘毁
图１发电电动机转子配重部位立面示意图
（）３机组动平衡试验的具体步骤
ａ转子配重前，ＳＣ启动机组，）用Ｆ升速并稳定瓦单边间隙：上导０３ｍ，．ｍ下导０２ｎ水导０在试验转速上测出其振动、．ｍ，４ｒ．２轴摆度及相位值。ｍ后已调整为０３ｍ，ｍ（－ｍ）符合设备厂商的技术规ｂ然后用一试重块临时紧固在转子下方的联）范和Ｇ／６— ０３国家标准的要求。ＢＴ８４２０５轴螺杆上，再次启动机组稳定转速，测出新的振动、宝泉电站ｌ号机组整组启动试验过程中先后作轴摆度及相位值。过两回动平衡试验，第一回是在水泵压水工况下用Ｏ将试重块取掉换装另一位置，三次启动机）第ＳＣＦ启动机组进行的。第二回是在发电电动机全部组，测量和记录新的振动、轴摆度及相位值。更换１２个新磁极后也在水泵压水工况下用ＳＣ启Ｆ
收稿日期：０９２１２０ —１— ５
作者简介：罗胤（９６）男，１８一，助理工程，从事抽水蓄能电站设备检修
维护工作。水源自电站机电技术
第３卷３
大及其中心体结构紧凑等特点，需要作双面动平衡试验。因此，对于较高转速抽水蓄能机组，通常采取适当降低试验转速（即试验基准转速采用８％的额０定转速）的方法进行机组动平衡试验，以便用较短时间完成试验工作。
和轴摆度的主要原因。由于发电机转子体积大、质量
重，由多个部件组成，其结构设计、加工制造及组装

沙河抽水蓄能电站过渡过程计算

上水库上游闸门井
分岔节点 1#机组 1#机组下游闸门井
2#机组 2#机组下游闸门井下水库
图 1 沙河抽水蓄能电站输水系统布置简图
2 基本资料
上水库设计最高蓄水位 136.0 m，设计最低蓄水位 116. 0 m，正常发电最高水位 136.0 m。下水库设计最高蓄水位 19.0 m，设计最低蓄水位 13.0 m，正常发电最高水位 19.0 m。机组设计水头 97.7m，设计流量 60.79m3/s，额定转速 300r/min，额定出力 51.1MW。转轮进口直径 3320mm，出口直径 2482mm。发电机、水轮机的转动惯量分别为 1230 t-m2 和 80t-m2。
* 本文研究得到水利部创新项目资助（No：SCX2001-13） 1
3 计算控制条件及其说明
为满足电站安全运行要求，其调节保证控制参数为：蜗壳进口最大内水压力不超过 184m；机组最大转速上升率不超过 50~55%；尾水管进口最小瞬时内水压力不低于 0.0m（即不出现负压）。
经各种工况的过渡过程计算分析知，该电站在水泵工况的有关过渡过程中，各瞬态参数最大、最小值均能够满足上述控制条件；对于水轮机工况，在机组甩负荷过渡过程中，其最大转速上升率βmax、尾水管进口最小瞬时内水压力 HW min 的控制条件也易于满足，而蜗壳进口最大内水压力 HC max 不超过 184m 的控制条件则较难满足。因此，对该电站机组的导叶关闭规律须作详细的分析和优化。
电站输水系统上游采用一洞两机联合供水布置方式，下游采用一洞一机布置方式。输水道平均长度 890m，其中引水隧洞采用钢筋混凝土衬砌，内径 6.5m，长 574m。在厂房（竖井）井壁上游侧约 20m 处设对称“Y”型内加强月牙肋钢岔管，其上游侧压力管道主管内径 5.0m，长 57m，其下游侧压力管道支管内径 3.4m 与进水阀延伸段连接前渐变为 2.8m，管中心高程― 8.0m。两条尾水隧洞对称布置，其轴线距离 20m，长度 91.8m，洞径 4.8m，钢筋混凝土衬砌厚度一般为 0.65m。参见图 1。

清原抽水蓄能电站水泵工况断电过渡过程数值模拟计算研究

能 [５].该软件的基本数据单位是矩阵,其指令表达
十分契合数学和工程领域的常用形式, 因此在解
算方面相比类似软件十分简洁和快捷 [６].因此,本
次研究基于该软件中的 S
IMULINK 仿真模块,建
立清原抽水蓄能电站的仿真模型, 并进行必要的
５４．
清原抽水蓄能电站水泵工况断电过渡
过程数值模拟计算研究
张怀生
(辽宁省朝阳市喀左县水利局,辽宁朝阳１２２３００)
摘要:抽水蓄能电站机组过渡过程是威胁电站安全运行的重要因素. 文章以清原抽水蓄能电站为例, 采用数值
模型仿真计算的方法对水泵工况断电过渡过程数值模拟计算研究. 仿真计算结果显示, 各项指标均在在调节保证
.清原抽水蓄能电站的总装
[
３]
机规模为１２００ MW,设有四台３００ MW 机组. 电
站设计有两条引水主洞, 电站的四台机组很据引
进而对整个机组和输水管道系统造成比较严重的
安全威胁 [４].因此,本文通过数值模拟的方式对水
泵工况断电过渡过程计算, 以验证机组设计的有
收稿日期:２０１９
Ｇ
１１
Ｇ
０５
作者简介:张怀生(
１９６５
Ｇ ),男,辽宁喀左人,高级工程师,主要从事农田水利、农村饮水规划设计施工.EＧma
i
l:CBA１００A＠１６３
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５１
水利科学与寒区工程第３卷

某抽水蓄能电站双泵断电试验技术

同《ｓ）
导叶关两时抽水耗电量双泵断电断电前６８．４１００．０５．１８４．１４０．７３Ｏ．７１０．７３５．６１４．５１．１ｌ０３７．４５．８２５．９８１．２８２３．７亿度。ｌ号机组断电中Ｏ．８４１．Ｏ１断电后００／０．８７０．７５双机水泵断电试验时，大流量Ｏ．７２５．７１４．４双泵断电断电前６７．７１００．０５．１１４．２９０．７３的反向水流夹杂着转轮处形成的断电中０３９．６５．８６６．０５１．３０１．０６Ｏ．８４涡流进入尾水管，导致其内部水流２号机组０．７４断电后００／０．８９／流线杂乱，不断撞击尾水管壁面，给电站稳定运行造成威胁，是针对尾水管出口最大压力的控制性工况。为了进一步发挥抽水蓄能电站电试验后应对机组进行全面检查，主要针对尾闸、尾水管进人门顶水导轴承及相关水工及土建设施进行全面检查。机组紧急频率控制能力，研究“ 一管切多机 ” 的可行性，确保电网安盖、３．３试验数据。双机泵断电试验结果汇总见表１。全、稳定、可靠地运行，根据国家电网公司华东分部关于电网实施安４试验结果分析控切泵工作要求，经电站、设备商、试验负责单位共同协商，于２０１６与设计计算对比分析年７月完成了国内首个高水头抽水蓄能电站１、２号机组双泵断电试验。４．１调保计算复核所采用的数学模型、参数、边界条件正确，复核计算结果与现场试验数据基本一致。２电站主要参数４．２断电试验前上、下游水位分别为７３７．９９ｍ和２８１．７４ｍ。水泵２．１水力特性参数。某电站上水库正常蓄水位７４１Ｉ１２，死水位７１５１ＴＩ；下水库正常蓄水位２９４ｍ，死水位２６６ｍ，发电最大净水头为断电试验时，１号、２号机组入力分别为一３０４．５ＭＷ和一３００．４ＭＷ，机

某抽水蓄能电站一管双机切泵试验分析

某抽水蓄能电站一管双机切泵试验分析徐三敏;张飞;秦俊;杨柳【摘要】在抽水蓄能机组调试过程中,水泵断电试验是验证机组电气与机械性能的重要试验.以某抽水蓄能电站1号引水系统内的1号和2号机组为例,进行了一管双机切泵试验,测试并记录了机组的各项参数变化曲线,分析了水泵在断电过渡过程中不同测点的压力变化规律.通过对蜗壳进口压力和尾水管进口压力测值进行加窗傅里叶变换,确定了尾水管压力脉动的主要原因为管路共振.试验结果表明:各测点的压力均在调节保证值范围内,机组停机流程正确,各项电气与机械指标均符合设计要求.%Pump load rejection test is an important way to verify electrical and mechanical performance of pumped storage units during commissioning.For a pumped storage power plant,bi-pump load rejection test of No.1 and No.2 units within No.1 diversion system was performed.In the test,the graphs of different unit parameters were recorded and the pressure variation laws of different measuring points during the transient process of pump load rejection were analyzed.The windowed Fourier transform of pressure values at spiral case inlet and draft tube inlet indicated that the main cause of the pressure fluctuation was pipeline resonance.The bi-pump load rejection test shows: the pressure of different measuring points is within the limit;the unit shutdown process is correct;the electrical and mechanical parameters meet the design requirements.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2017(048)009【总页数】4页(P79-82)【关键词】双机切泵;蜗壳压力;尾水管压力;加窗傅里叶变换;抽水蓄能电站【作者】徐三敏;张飞;秦俊;杨柳【作者单位】国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161;国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161;国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161;国网新源控股有限公司技术中心,北京 100161【正文语种】中文【中图分类】TV743随着我国大型抽水蓄能电站的建设越来越多，蓄能机组迎来了投运高峰[1]。

某抽水蓄能电站抽水断电过渡过程复核分析

某抽水蓄能电站抽水断电过渡过程复核分析
黄伟;李火坤;王孝群;谭彩;李兆恒
【期刊名称】《水利规划与设计》
【年(卷),期】2024()4
【摘要】抽水蓄能电站的抽水断电过渡过程威胁电站抽水工况的运行安全。

以某实际抽水蓄能电站工程为例,在对电站抽水稳态工况复核的基础上,反演模拟了抽水蓄能电站单机抽水断电过渡过程,分析了数值模拟与原型实测结果之间存在偏差的主要原因。

最后,对电站双机抽水断电工况进行了预测模拟。

结果表明:单机抽水断电数值仿真模拟计算的过渡过程时域曲线与实测值时域过程的波动趋势基本一致且吻合良好,产生偏差的原因主要包括数值模拟中输入参数的不确定度及简化处理,以及过渡过程中真实压力脉动的影响。

在对双机抽水断电工况进行预测模拟及修正后,过渡过程调保参数均未超过设计值,保障了电站抽水工况下的运行安全。

反演分析成果可为其他抽水蓄能电站的设计及运行提供参考。

【总页数】6页(P84-89)
【作者】黄伟;李火坤;王孝群;谭彩;李兆恒
【作者单位】南昌大学工程建设学院;河北工程大学;广东省水利水电科学研究院【正文语种】中文
【中图分类】TV743
【相关文献】
1.白莲河抽水蓄能电站首台机组低扬程下水泵工况抽水断电水力过渡过程研究
2.惠州抽水蓄能电站A厂水力过渡过程真机特性曲线复核计算分析
3.清原抽水蓄能电站水泵工况断电过渡过程数值模拟计算研究
4.抽水蓄能电站泵工况断电飞逸过渡过程三维耦合数值研究
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惠州抽水蓄能机组过渡过程实测结果与仿真分析

惠州抽水蓄能机组过渡过程实测结果与仿真分析林恺【摘要】介绍了惠州抽水蓄能电站机组球阀和导叶的关闭规律,在机组甩负荷试验过程中分析并排除测压管路音频共振的影响,以确保真实反映机组的实际压力脉动情况;实测试验证明,单机甩负荷实测与仿真计算结果吻合较好,为双机甩负荷、四机甩负荷等试验的安全进行提供了技术支持.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2011(024)006【总页数】4页(P14-17)【关键词】抽水蓄能机组;过渡过程;关闭规律;音频共振【作者】林恺【作者单位】南方电网调峰调频发电公司惠州蓄能水电厂,广东,惠州,516100【正文语种】中文【中图分类】TV743惠州抽水蓄能电站(以下简称惠蓄)是我国在建装机容量最大的抽水蓄能电站之一。

惠蓄分A、B厂建设,均采用1管4机、发电厂房在引水系统中部的开发方式,上下游均设调压室。

电站上库设计洪水位763.64 m,正常最高蓄水位762 m,死水位740 m;下库设计洪水位234.05 m,正常最高蓄水位231 m,死水位205 m。

机组主要参数有:额定功率306 MW,额定转速500 r/min,转动惯量3 600 t·m2,转轮直径3.86m,发电工况下和抽水工况下的额定单机流量分别为66.20 m3/s和47.20m3/s,机组安装高程 135 m,吸出高度-70 m。

抽水蓄能机组的过渡过程比较复杂,在调试期间应结合实测数据对各种可能工况进行过渡过程计算复核,对危险工况进行预测,并通过调节和优化系统参数来确保电站的正常安全投运。

惠蓄的引水管路较长,其调压井因地理条件限制离机组较远,且因机组转速较高,选择合理的导叶和球阀关闭规律对水道和机组的安全运行至关重要。

本文介绍了惠蓄机组在调试期间其导叶和球阀关闭规律的调整情况,并对单机发电工况甩负荷进行了复核计算,为双机甩负荷试验进行仿真预测提供技术支持。

惠蓄机组对调节保证计算的要求为:转速不超过725 r/m in;蜗壳进口处压力不超过7.595 MPa,考虑压力脉动和计算误差后不超过8.036 MPa;尾水锥管(转轮出口处)压力不小于0.117 6 MPa。

抽蓄电站全过流系统水泵工况停机过渡过程CFD模拟

抽蓄电站全过流系统水泵工况停机过渡过程CFD模拟张蓝国;周大庆;陈会向【期刊名称】《排灌机械工程学报》【年(卷),期】2015(033)008【摘要】通过建立某抽蓄电站全过流系统的几何模型,将VOF两相流与单相流流动模型相结合,采用三维非定常流动过渡过程研究方法对泵工况停机过渡过程进行数值计算,获得了机组转速、流量、转轮力矩,以及若干测点压力脉动等参数随时间的变化过程和不同时刻的流场演变规律,并将结果与电站原型试验资料进行了对比.结果表明:机组转速变化规律、蜗壳和尾水管进口压强极值与试验结果基本吻合;抽蓄电站泵工况停机过程中,蜗壳进口和尾水管进口压强变化明显受活动导叶关闭规律的影响,而转轮与活动导叶之间的压强主要受机组转速的影响;随着活动导叶的关闭,当流量小到一定值后,水流主要通过尾水管内侧流向上游,而外侧水流会与转轮同向旋转;导叶全关后,尾水管内的旋涡是导致其能量损耗的主要因素.【总页数】7页(P674-680)【作者】张蓝国;周大庆;陈会向【作者单位】河海大学能源与电气学院江苏南京211100;中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京100024;河海大学能源与电气学院江苏南京211100;河海大学水利水电学院江苏南京210098【正文语种】中文【中图分类】TV743;TK734【相关文献】1.白莲河抽水蓄能电站首台机组低扬程下水泵工况抽水断电水力过渡过程研究 [J], 赵亮;杨建东;石卫兵;刘德祥2.抽水蓄能电站可逆式机组水泵工况启动过渡过程浅析 [J], 韦秋来3.基于 VOF 模型的抽水蓄能电站全过流系统水轮机工况数值模拟 [J], 周大庆;李超;张蓝国4.清原抽水蓄能电站水泵工况断电过渡过程数值模拟计算研究 [J], 张怀生5.清原抽水蓄能电站水泵工况断电过渡过程数值模拟计算研究 [J], 张怀生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。