乐滩水电厂机组超低水头运行初探
水电站极低水位运行方式研究
1375
110
60
50
0
0
4.38 134
...
...
...
...
...
...
...
...
1380
290
90
80
60
60
4.03 325
（2）采用机组组合模型确定开机顺序和机组组合方式
首先统计机组组合方式，单机发电：1#机组、2#机组、3#
机组、4#机组共4种；2台机组发电：1#2#机组，1#3#机组、1#4#
机组、2#3#机组、2#4#机组、3#4#机组共6种；3台机组发电：
1#2#3#机组、1#2#4#机组、1#3#4#机组、2#3#4#机组共4种；4台
机组发电：1#2#3#4#机组共1种，合计15种机组组合方式。由于
吉林台一级电站发电引水系统采用二机一洞模式，#1、#2机组共
用一号发电洞，#3、4#机组共用二号发电洞。实践中发现，同一
吉林台一级电站为坝后式电站，装有4台型号相同、单机 容量125MW的混流式水轮发电机组，发电引水系统采用二机一 洞布置，由两条压力钢管引水至水轮机蜗壳，单机设计最大引 用流量125m3/s。下游受其下泄流量影响的电站依次为吉林台二 级电站（日调节水库）、尼勒克电站（渠道引水式电站）。
2 确定出力区间 2.1 根据安全经济运行要求确定出力下限 吉林台一级电站《水轮机说明书》规定，机组低负荷区
TECHNOLOGY AND INFORMATION
工业与信息化
终停止。逻辑门限控制技术控制方式较成熟，控制简单且可靠 性较好，但由于门槛值及压力控制时间等参数通过反复实验而 得出，缺乏必要的理论依据，对于复杂度大的路况往往无法获 得好的制动效能及稳定性，故为了克服上述缺点，研究人员提 出基于模糊控制技术的车辆防抱死制动系统控制技术，从而达 到更加高效的制动效能及稳定性。
乐滩水电站施工中主要问题及其对策措施
不利缓倾角夹泥层 ， 设计采取了帷幕灌浆 、 锚筋桩 、 预 应锚 索等 加 固措 施 ， 经理部 在 ２ ０ ０ ２年汛 前完 成 了
４０ ０多米帷幕灌浆 、 ６０ ０ｍ锚 筋桩、８ ０ 约 ０ ５８ｍ预
作者简介 ： 山（９ ３一） 男（ 卢 １７ ， 壮族 ） 广西都安人 ， ， 助理工程 师， 乐滩水 电站项 目经理部总工程师 ， Ｅ—ｍａ ：ｏａ ｌ ０ ＠ １３ ｃｍ； ｌ ｈ ｓｎ ２ ０ ６ ．ｏ ｌ 卢 ： １７ ￣ ９ ５一） 男（ ｇ（ ， 壮族 ） 广西都安人 ， ， 助理工程 师， 事水电工程施 工技术管Ｊ ｓ作。 从 Ｅ． － １ ５
维普资讯
红水河 ２ ０ ０ ６年第 ３期
应锚索等进行围堰加固 ， 确保了围堰 的安全度汛。
２ ２ 厂房 ３号 ～４号 机岩体 渗流 问题 ．
却水管 ， 采用“ 鱼峰牌” 低热水泥 ， 降低水化热 ， 缩短混 凝土层间歇期 １ ～２天。在施工组织上 ， ０ 年 ２月 ２ ２ ０ １ ８日 ， 经理部隆重举行 ２０ 年施工总动员大会暨 ４ ０３ 号机组施工突击队授旗仪式。借此提高全体员工工 作积极 眭和紧迫性 ， 同时加大人力、 物力、 财力等资源 的投入。确保汛前 ４ 号机混凝土施工面貌及 ２０ 年 ０３
维普资讯
第２ ５卷第
Ｈｏ ｇ ｈ ｉ ｖ ｒ ｎ Ｓ ｕ ｅ Ｒｉ
Ｖｏ ．５． ． １２ Ｎｏ ３
Ｎｏ ３ ２ ０ ． ．０ ６
乐滩水 电站 施工 中主要 问题及其对策措施
争 ． 溪
５００ ） ３ ０ １
（ 广西水电工程局 ， 南宁 摘
要： 根据 乐滩水 电站 工程 实际情况 ， 针对工程施工 中出现的几 大主要 问题 ： 质 问题 、 地 施工 总进度 的控 制、 人工
低水位运行方案
低水位运行方案引言在水力发电厂中，水位是发电效率和发电量的重要参数之一。
然而，在特定的情况下，水库的水位可能会下降到较低的水平，这可能会对发电厂的运行产生一定的影响。
为了应对低水位运行的挑战，需要制定相应的低水位运行方案。
本文将介绍针对低水位运行制定的一些解决方案。
低水位运行方案1. 水流调节在低水位运行下，水的流量会减少。
为了保持发电厂的正常运行，可以采取水流调节的措施。
其中一种常用的方法是通过开启水库的闸门，调节水库的出水流量。
通过及时调整出水流量，可以维持发电机组的稳定运行。
2. 发电机组调整在低水位运行下，发电机组的运行也需要进行调整。
一种常见的方法是通过调整转子叶片的角度，来适应水流变化。
当水位较低时，可以适当增加发电机组的负载，以提高发电效率。
同时，还可以调整水轮机的运行参数，如转速和进口压力，以获得更好的发电性能。
3. 节省用水低水位运行需要更加节省用水。
可以采取一些措施来降低用水量，以保证水库的供水需求。
例如，可以优化冷却系统的运行，减少水的使用量。
此外，还可以对冲洗系统进行优化，减少冲洗水的使用量。
4. 水库管理在低水位运行下，水库的管理变得尤为重要。
需要对水库进行详细的监测和管理，以确保水库的安全运行和保护生态环境。
可以通过定期监测水位和水质，及时采取相应的措施，如调整水库的进水和出水流量，以最大限度地减少对生态环境的影响。
5. 紧急应对措施在低水位运行时，可能会发生一些紧急情况，如发电机组故障或水库泄漏等。
因此，需要制定相应的紧急应对措施，以保证人员的安全和设备的正常运行。
可以建立一套完备的应急预案，明确各个部门的职责和应对措施。
结论低水位运行是水力发电厂面临的一个重要运营挑战。
通过制定合理的低水位运行方案，可以最大程度地保证发电厂的正常运行和产能利用。
本文介绍了一些应对低水位运行的方案，包括水流调节、发电机组调整、节省用水、水库管理和紧急应对措施等。
希望这些方案对水力发电行业在低水位运行时提供一定的指导和帮助。
航电枢纽下游超设计低水位运行影响及对策探讨
对河床演变的影响
河床形态变化
下游超设计低水位运行可能导 致河床形态的变化，如出现河 湾、河汊等，这些变化可能会 影响河流的流态和洪水排泄。
河床材料稳定性
低水位运行可能导致河床材料 的稳定性受到影响，如出现河 床材料流失、河岸坍塌等问题
。
河流水质
低水位运行可能导致河流水质 受到影响，如水位过低导致污 染物沉积，从而影响水质。
05
结论与展望
研究结论
航电枢纽下游超设计低水位运 行会影响船舶的通航安全和效 率。
低水位会导致航道水深不足， 增加船舶搁浅、堵塞等风险。
下游水位降低还会影响水电站 的正常运行，可能导致发电量 减少和运营成本增加。
研究不足与展望
本次研究仅针对航电枢纽下游超设计低水位运行的影响进行了初步探讨，尚未涉 及具体实施方案和细节。
防护工程
在关键部位修建防护工程，如护岸、护坡等，以 保护下游免受超设计低水位的影响。
排涝设施
建设排涝设施，如排水沟、泵站等，以迅速排除 多余的水量，降低下游水位。
04
实例分析
某航电枢纽概况
地理环境
01
位于某河流中游，是该河流重要的水电站和航运枢纽。
枢纽组成
02
主要由大坝、船闸、发电站等组成。
设计功能
需要进一步开展深入研究，分析低水位运行对航电枢纽及周边环境的具体影响， 并探讨可行的应对措施。
应加强与相关领域的专家学者合作，引入先进的技术和方法，提高研究的深度和 广度。
对策建议与实施计划
建议航电枢纽管理部门密切关注下游水位变化，及时 采取应对措施，确保船舶通航安全和效率。
对航道进行定期维护和疏浚，保证航道水深符合设计 标准。
考虑在航电枢纽下游增设调节水位的设施，以应对低 水位运行情况。
乐滩水电厂2号机组调速器桨叶抽动及压油泵启动频繁故障排查分析
乐滩水电厂2号机组调速器桨叶抽动及压油泵启动频繁故障排查分析摘要：轴流转桨式水轮机在不同工况运行下，受机组振动和元器件的老化影响，水轮机的压油系统容易发生各种故障，其中调速器桨叶抽动及压油泵启动频繁故障极为常见。
本文将对此类故障产生的原因进行分析，提高故障处理的针对性和高效性。
一、机组概况乐滩水电厂装机4台，总容量600MW。
水轮发电机机组由哈尔滨电机厂有限责任公司制造，水轮机型号为ZZA834-LH-1040，压油系统采用3台压油泵维持油压。
二、故障现象2019年7月9 日零点班1点半点左右运行人员发现2号机压油泵启动频繁，查看报表记录发现2号机组漏油泵动作次数在正常范围内（每台泵15次），但压油泵动作次数于8日突变增多，每台启动70次左右（是相同漏油泵动作次数下的2倍），查看其它报表数据分析发现8日2号机一直带固定负荷，机组一次调频次数及一次调频动作时间并不多（较前几天还少），排除因机组一次调频和频繁负荷调整造成压油泵频繁启动；查看各台泵启动时间发现3台泵的启动时间于8日14点后突变增长（原1号泵启动时间大概88秒，2号泵105秒，3号泵120秒；1号泵启动时间大概105秒，2号泵140秒，3号泵175秒。
还有劣化趋势），泵启动间隔3.5~4分钟左右，现场检查发现固定负荷下2号机桨叶机械柜及桨叶关腔进油管有较密的抽动油流声音（监控上显示桨叶开度稳定）。
三、故障排查情况1.7月8～9日经运行及维护相关专业人员现场排查观察，发现2号机组桨叶在出现抽动后存在以下现象：（1）在调速器自动控制方式下，桨叶存在间隔15秒左右的抽动现象；桨叶抽动后观察到2号机组压油泵启动间隔约为3～4分钟，比正常运行时油泵约18分钟的启停间隔频繁4～6倍；观察到最高油温达54℃，比正常运行时约40℃的油温高出不少。
（2）在调速器自动控制方式下，在机组受油器浮动瓦上回油箱观察孔处可观察到上浮动瓦处有较大的油液冒出，在调速器桨叶主配抽动时油液出现较大的喷射状漏油。
对低水头河床式电站施工组织设计中几个问题的探讨
对低水头河床式电站施工组织设计中几个问题的探讨王忠耀(中南勘测设计研究院 湖南长沙 410014)【摘 要】本文针对低水头河床式水电站的主要特点,对其施工组织设计中的若干问题进行了探讨。
【关键词】施工组织设计 河床式电站 施工导流 施工总进度1 前言低水头电站由于有较小的淹没损失、对河流航运条件的改善以及对上游电站的反调节性能,其作用已越来越被人们所认识,对低水头电站的开发亦越来越受到有关部门的重视。
近年来,我院承担了广东北江孟洲坝水电站、湖南沅水凌津滩水电站、湖南湘江大源渡枢纽工程等低水头河床式电站的勘测设计(或部份设计)工作(其设计和施工指标见附表)。
目前,这些电站已建成或基本建成。
从施工组织设计来看,有着基本相似的特点,本文拟根据这些电站施工中的共同特点,对低水头河床径流电站施工组织设计中带有普遍性的问题进行探讨,从而优化施工导流、施工总进度及重大施工技术方案等问题,达到降低投资、加快建设工期、保证建筑物安全运行的目的。
2 低水头河床式电站的主要特点2.l 坝址地形及水工枢纽布置低水头河床式电站坝址一般河床宽阔,两岸山势不高,便于各主要建筑物的布置。
对于有通航要求的河流而言,其水工枢纽建筑物主要有“三大件”:河床式厂房、船闸(或其他通航建筑物)和泄洪闸。
从水工枢纽布置上看,由于考虑到机组甩负荷时上游涌浪对通行船舶有影响,一般地,厂房和船闸分两岸布置,泄洪闸布置在河床中部。
这种布置方式通常具有运行安全可靠、施工条件好及管理方便等优点,如孟洲坝水电站和凌津滩水电站均采用这种布置形式。
当河床宽度不够时,厂房或船闸有可能不下河而布置在台地上,如大源渡枢纽工程就是这种布置形式。
2.2 发电厂房多选用灯泡贯流式机组为适应低水头、大流量的特点,低水头径流电站厂房为河床式厂房,多选用灯泡贯流式机组。
此种形式具有土建工程量省(大约节省20%～30%)、厂房分层及结构简单、水流平顺、水轮机效率高和机组安装工期短等特点。
高坝洲电厂机组低水头下运行情况分析及调速器控制策略调整
８９０ ｍｍ，桨叶接力器行程２４０ ｍｍ，是典型的高水头轴 流转桨式双调机组。
１． １
影响水轮发电机组出力的因素
自２０１８ 年７ 月长江进入主汛期以来，由于长江水 水轮发电机是利用水流能量对水轮发电机组转轮
位的托顶，高坝洲下游水位明显升高，调速器运行水头 轮叶做功，实现能量的转换［１］。水轮发电机的功率
２０１９ 年第６ 期
２０１９ Ｎｕｍｂｅｒ ６
水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ与新能源
ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ ＡＮＤ ＮＥＷ ＥＮＥＲＧＹ
第３３ 卷
Ｖｏｌ． ３３
： ＤＯＩ １０． １３６２２ ／ ｊ． ｃｎｋｉ． ｃｎ４２ － １８００ ／ ｔｖ． １６７１ － ３３５４． ２０１９． ０６． ０１０
高坝洲电厂机组低水头下运行情况分析 及调速器控制策略调整
Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｇｏｖｅｒｎｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｎ Ｇａｏｂａｚｈｏｕ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ
， ， ＨＵＡＮＧ Ａｎｇｕｏ ＬＩ Ｙｉｎｇａｎｇ ＷＡＮＧ Ｌｉａｎｇ
（ ， ， ， ） Ｈｕｂｅｉ Ｑｉｎｇｊｉａｎｇ Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ． Ｌｔｄ． Ｙｉｃｈａｎｇ ４４３０００ Ｃｈｉｎａ
收作稿 者日 简期介：：２黄０１安９ 国－ ０，３男－，０高４ 级工程师，主要从事水电厂自动化控制方面的工作。
３７
水电与新能源
２０１９ 年第６ 期
１． ２ 查阅高坝洲电厂水轮机运转特性曲线 观察高坝洲电厂水轮机运转特性曲线（图１）可以
发现，当机组运行水头在２９ ～ ３０ ｍ 时，水轮机出力理 论出力约在７４ ～ ７７ ＭＷ 之间，效率在９３％ ～ ９４％ 之
乐滩水电站洪水系列一致性评价
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第 ２ 卷 第 ４期 ５ ２ ０ 第 ４期 ０ ６年
红 水 河
Ｈｏ ｇ ｈ ｉ ｖ ｒ ｎ Ｓ ｕ Ｒｉ ｅ
Ｖｏ ． ５， ， １ ２ Ｎｏ ４ Ｎｏ． ２ ０ ４． ０ ６
乐滩 水 电站 洪 水 系 列 一 致性 评 价
王 琦， 秦 军 ， 水 陆 杨
电站 以发 电为 主 ， 有 航 运 、 溉 等 综合 利 用 效 益 ， 兼 灌 坝址 控制 集雨 面积 １ ８０ ０ｋ ２ 占红 水河 流域 面积 １ ０ ｍ ， 的 ９ ． ％ ， 坝 按 百 年 一 遇 洪水 设 计 ， 凝 土 坝 按 ０２ 大 混 千年 一遇校 核 ， 土坝按 五 千年一 遇校 核 ， 水库 总库 容 为 ９５ ０ ． ×１ ｍ 。红 水 河 流 域 的洪 水 由暴 雨形 成 ， ５
５ １ 天生 桥一 、 ． 二级水 电站 调蓄作 用对 下游 洪水 系 列 一致性 的影 响
３ 乐滩水 电站洪水系列
红水 河 干 流水 文 测 验 始 于 １ ３ ９ ６年 ， 立 有 东 设
兰、 都安 、 江水 文站 ，９ ９年 设 置 有 天 峨 水 文 站 ， 迁 １５
这些 水 文站 均 属 国家基 本 站 ， 水 文 资料 经 历 次 整 其 编、 编、 汇 审查 已 刊 印成 册 。乐 滩 水 电站 坝 址 上 下 游有 流 量 观 测 的水 文 站 主 要 是 都 安 、 江 两 水 文 迁 站， 坝址 处 于都 安 、 江 两 水 文站 之 间 ， 控 制 集 雨 迁 其 面积是 这两 个水 文 站集 雨 面 积 的平 均 值 ， 址洪 水 坝 系列 主要是 根 据都安 和 迁 江 水 文站 １ ３ ～２ ０ ９ ６ ０ ２年 ６ ７年 每 年 同次 实 测 最 大 洪水 系列 按 集 雨面 积 内插
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
乐滩水电厂机组超低水头运行初探
唐保鑫黄小年方显能
（广西桂冠开投电力有限责任公司，广西南宁 530023）
摘要：本文介绍了乐滩水电厂机组在超低水头下运行发电的情况，对水电机组的超低水头运行进行了有益的探索，
谨供同行参考。
关键词：水电厂；水头；超低水头运行。
1乐滩水电厂概况
乐滩水电厂位于广西忻城县红渡镇上游3km，是红水河规划的第八个梯级水电站，坝址控制流域面积11.8m2，正常蓄水位112m（黄基，下同），死水位110m，水库总库容9.5亿m3，装机容量4×150＝600MW，保证出力301.86MW，多年年平均发电量为34.95亿kW.h；设计过坝船只吨位近期250t，远期可达500t，年货运量180万t，是一座以发电为主，兼有航运、灌溉等综合效益的水电工程。
乐滩水电厂首台机组（＃1机）于2004年12月28日投产发电，＃2、＃3、＃4机组分别于2005年8月13日、11月18日、12月24日投产发电。
2机组主要参数
乐滩电厂四台机组均采用哈尔滨电机厂生产的轴流转浆式水轮发电机组，水轮机型号为：ZZA834-LH-1040，转轮直径：10.4m，最大水头：31.5m，额定水头19.5m，最小水头8.65m，施工期最小水头 6.0m，额定流量858.0m3/s，额定出力153.1MW，额定转速62.5r/min。
调速器采用武汉事达电气有限公司的比例伺服阀微机控制双调节电液调速器，型号为PFWT-200-6.3，调节规律为并联PID调节，主配压阀直径200mm。
3初期运行的特殊性
乐滩水电厂4台机组虽于2004年及2005年陆续投产发电，但右岸溢流坝施工尚未完成，水库还没有下闸挡水，上游水位尚未达到最低正常发电水位（110m），只有95.5～99m，比正常运行最低库水位低14.5m～11m，在同一水头下相应的下游水位较正常设计值低，处于机组运行发电与基建施工同时进行的初期运行阶段，因此机组必将较长时间在较低水头下运行。
且由于红水河的特点，洪水期虽然上游水位较高，但下游水位也较高，水头较低，因此蓄水至正常水位后，在洪水期仍有机组在超低水头下运行的可能性，有必要对机组超低水头运行发电进行探索。
4超低水头运行的技术可行性
针对初期运行的实际情况，我们根据哈尔滨电机厂提供的水轮机模型试验及补充试验结果，以及有关水轮机的结构设计和工艺设计满足初期运行低水位运行工况的要求和说明，对初期运行低水位运行工况的空化和稳定性、下游尾水位对机组发电功率的影响进行了充分的讨论和分析，认为在空化允许的范围内，不抬高下游设计尾水位的情况下，乐滩水轮发电机组在低水位下运行是可行的。
4.1、乐滩水电厂水轮发电机组为轴流转浆式，其安全运行条件为：最大发电水头31.5m，最小水头8.65m，满足发电进水口最小淹没深度要求，尾水管出口顶部淹没深度必须大于等于0.5m。
此外，设计也特别说明：在初期运行各上游水位下，当电厂水头小于8.65m，大于6m时，由于厂家没有试验资料，设计建议机组不考虑运行，但在实际运行中，应根据现场机组试运行情况，在保证机组安全稳定运行的前提下，调整运行。
4.2、设计提供的水位与流量关系见下表（表一）：
表一：乐滩水电厂水位与流量关系表
4.3、依据哈尔滨电机厂空化试验结果，虽未进行水头8.65m以下的空化试验，但从空化趋势情况来看，仍有一定的裕度。
试验结果见下表（表二）。
表二：空化试验结果
4.4、在机组超低水头运行中应注意以下要求
4.4.1、根据电厂正常运行后按水轮机运转特性曲线及正常运行时的厂房下游水位流量关系曲线等资料核算，满足水轮机空化特性要求相应尾水管出口水位不得低于68.19m。
4.4.2、根据GB8564-88标准，导轴承处主轴摆度不应超过0.4mm。
4.4.3、顶盖振动值双振幅不应超过0.2mm。
5超低水头运行工况
根据初期运行的实际情况及上述分析讨论结果，我们在确保机组安全稳定运行的前提下，利用＃1机组对机组在超低水头下运行进行了试验，当时六月份为红水河洪水期，乐滩水电厂溢流坝过流，所有泄流设施开启，上、下游水位均较高，但水头较低，在水头低于设计最低水头8.65m时机组运行情况如下表（表三）：
表三：机组运行工况
由此可见，在低于设计最小水头8.65m，最小达7.33m时，机组运行仍然平稳，尾水水位最低94.32m，远大于68.19m的要求，水导摆度在标准范围之内，当时因仪器原因，没有测量机组振动，但机组整体运行平稳，因技术供水原因，没有进行更低水头下的运行发电试验。
6结语
通过本次试验，对我厂机组在超低水头下运行进行了初步的探索，表明我厂机组在超低水头下运行发电是可行的，为今后的超低水头运行积累了经验，并产生了较好的经济效益。