水电站调节保证计算
(4)--水电站调节保证计算,调压室考核试卷及答案
《水电站》考核(四)学生姓名：班级学号：浙江水利水电学院水电站课程组编制2013年8月(修改)使 用 说 明本考核是《水电站》课程形成性考核的依据，与文字教材配套使用。
考核作业是课程考核的重要组成部分，是强化教学管理，提高教学质量，反馈学习信息，提高学生综合素质和能力的重要保证。
通过形成性考核有助于学生理解和掌握本课程的基本概念、基本理论。
同时，形成性考核对于全面测评学生的学习效果，督促和激励学生完成课程学习，培养学生自主学习和掌握知识的能力也具有重要作用。
全部课程要求完成5次计分考核。
学生应按照教学进度按时完成各次计分考核，教师根据学生完成的情况评定成绩，每次作业以100分计，并按5次考核的平均成绩计算学生的形成性考核成绩。
考核成绩占课程总成绩的20% 。
考核四说明：本部分覆盖引水系统水力计算(水锤和调压室)部分，在学完本单元课程后，先完成与本单元相关的题目， 待学完本模块所有内容后，全部完成此次考核。
一、判断题(20分)1．导叶的关闭时间Ts愈大，水锤压力愈大，机组转速升率愈小。
2．对高水头电站，一般可采用先快后慢的机组关闭规律，以达到降低水锤的目的。
( )3．对低水头电站，一般可采用先慢后快的机组关闭规律，以达到降低水锤的目的。
( )4．水电站甩负荷时，初始开度越大，水锤压力就越大。
起始开度越小，水锤压力越小。
( )5．调压室底部流速对调压室的稳定有利。
( )6．阻抗式调压室的阻抗越大越好。
( )7．调压室离进水口越近，则其水位波动幅值越小，故调压室应当尽量靠近进水口。
( )8．水头愈低，需要的调压室稳定断面越小。
( )9．压力钢管的糙率对调压室的稳定断面没有影响。
( )10．调压室越靠近厂房时，会使波动稳定断面减小。
( )(二)填空题(40分)1．延长机组关闭时间可以使__________减小,但___________将会增大。
2．极限水锤沿管道的分布规律为____ ___第一相水锤为 ____ ____。
索风营水电站调节保证计算对比分析
引水 系统 布 置 简单 的水 电工 程 调 节 保 证 计 算 提 供参 考 。
关键 词 ： 调节 保 证 计 算 ；近 似 计 算 ；仿 真 ；索 风 营 水 电 站
Ｃｏ ｍｐ ｒ ｔ ｅＡｎ ｌ ｓｓｏ ｌ ｃ ｌ ｔ ｎ ｏ ｇ ｌ ｔｏ ａ ａ ｔ ｅｏ ｕ ｆ ｎ ｙ ｎ ｄ ｏ ｏ ｒ Ｓ ａ ｏ ａ ａ ｖ ａ ｙ ｉ ｎ Ｃａ ｕ ａ ｉ ｆＲｅ ｕ ａ ｎ Ｇｕ ｒ ｎ ｅ ｆＳ ｏ ｅ ｇ ｉ ｇ Ｈｙ ｒ ｐ ｗｅ ｔ ｔ ｎ ｉ ｏ ｉ ｉ Ｇａ Ｃｈ ｎ Ｚ ｗ ｎ ｏＹｕ ， ｅ ｕ ｅ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｔｈ ｐ ｒ ｘ ｍａ ｅ ｆｒ ｌ ｎ ｏ ｕ ｅ ｉ ｌ ｔ ｇ ｗｅ ｅ ｕ ｅ ｏ ｃ ｌ ｕ ａｅ ｔ ｅ ｒ ｇ ｌｔ ｇ ｇ ａ ａ ｔｅ ｏ ｎ ｔ ｉ ｅ ａ ｐ ｏ ｉ ｔ ｏ ｍｕ ａ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｔｒ ｓ ｍｕ ａｉ ｒ ｓ ｄ ｔ ａｃ ｌ ｔ ｈ ｅ ｕ ａｉ ｎ ｎ ｕ ｒ ｎｅ ｆｕ ｉ ｎ ｓ Ｓ ｏ ｅ ｇ ｉ ｇ Ｈｙ ｒ ｐ ｗ ｒ Ｓ ａｉ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅ ｙ ｈ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｍａ ｉ ｍ ｎ ｔ ｓ ｅ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｍａ ｉ ｍ ｐ ｒ ｌｃ ｓ ｕ ｆ ｎ ｙｎ ｄ ｏ ｏ ｅ ｔ ｔ ｅ ｐ ｃｉ ｌ ．Ｔ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｘｍｕ ｕ ｉ ｐ ｅ ｎ ｘ ｍｕ ｓ ｉａ ａ ｅ ｏ ｖ ｓ ｈ ｐ ｅ ｓ ｒ ｏ ｔ ｉ ｅ ｂ ｈ ａ ｐ ｏ ｉ ｔ ｃ ｃ ｌｔ ｎ ｒ ｌ ｓ ｈ ｎ ｈ ａ ｕ ｓ ｆ ｓ ｌ ｔ ｇ ｃ ｃ ｌ ｔ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔ ｅｙ ｒ ｓｕ ｅ ｂ ａｎ ｄ ｙ ｔ ｅ ｐ ｒ ｘ ｍａ ｅ ａ ｕ ａ ｉ ａ ｅ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｖ ｌ ｅ ｏ ｉ ａｉ ａ ｕ ａｉ ｅ ｐ ｃ ｉ ｌ ．Ｔ ｅ ｌ ｏ ｍｕ ｎ ｌ ｏ ｖ ｈ ｔ ｅ ｒ ｔ ａ ｎ ｌ ｓｓｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｅ ａ ｅ ｍａ ｙ ｕ ｃ ｒ ｉ ｔ ｓ ｉ ｈ ｐ ｒ ｘ ｍａｅ ｆｒ ｕ ａ ａ ｄ ｔ ｅ ｃ ｌｕ ａｉ ｇ ｒ ｓ ｌ ｒ ｒ ｈ ｏ ｅｉ ｌａ ａｙ ｉ ｈ ｗｓｔ ａ ｈ ｒ ｒ ｎ ｎ ｅｔ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ａ ｐ ｏ ｉ ｔ ｏ ｃ ａ ｅ ｍ ｌ ｎ ｈ ａｃ ｌｔ ｅ ｕ ｔ ａ ｅ ｍｏ ｅ ｎ ｓ ｔ ａ ｈ ｃｕ ａｕ ｓｂ ｕ ｅ ｄｆｅｅ ｃ ｎ ａ ａｅｙ ｒ ｄ ｎ ａ ｃ ． ｈ ｏ ｒ ｃ ｉｎ ｈ ｎ ｔｅ ａ ｔ ａ ｖ ｌ ｅ ｙ ａ ｈ ｇ ｉ ｒ ｎ ｅ ａ ｄ ｃ ｕ ｅ ａ ｎ ｄ ｑ ａｅ ｐ ｗ ｒ ｓ ｉ ｅ ｉ ｎ ｓ ｆｔ ｅ ｕ ｄ ｎ ｙ Ｔ ｅ ｃ ｒｅ ｔ ｓ ｌ ｆ ａｏ ｏ ｏ ｈ ｏ ｆ ｃ ｅ ｔ ｎ ａ ｐ ｏ ｉ ｔ ｎ ｆｒ ｕ ａ ａ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｅ ｅｎ ｗｈ ｃ ａ ｒ ｖ ｄ ｅｅ ｅ ｃ ｏ ｈ ｅ ｌｔ ｇ ｇ ａ ａ ｔｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｅ ｉ ｎ ｓｉ ｐ ｒ ｘ ｍａ ｉ ｏ ｉ ｏ ｍ ｌ ｙ ｒ ｐ ｓ ｄ ｈ ｒ ｉ ， ｉｈ ｃ ｎ ｐ ｏ ｉ ｅ ａ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｆｒｔ ｅ ｒ ｇ ａ ｉ ｕ ｒ ｎ ｅ ｕ ｎ ｃ ｃ ｌｔ ｎ ｏ ｙ ｒ ｐ ｗｅ ｔｔ ｎ ｔ ｉ ｌ ｔ ｒｄｖ ｒ ｉｎ ｓ ｓｅ ｌ ｙ ｕ ． ｌ ａ ｕ ａ ｉ ｆｈ ｄ ｏ ｒｓａｉ ｓｗｉ ａ ｓｍｐ ｅ ｗａｅ ｉ ｅｓｏ ｙ ｔ ｍ ａ ｏ ｔ ｏ ｏ ｏ ｈ Ｋｅ ｏ ｄ ： ａ ｃ ｌｔｏ ｆ ｅ ｌｔ ｎ ｇ ａａ ｔ ｅ ａ ｐ ｏ ｉ ｔ ａｃ ｌ ｔ ｎ ｓｍｕ ａｉ ｎ Ｓ ｏｅ ｇ ｉｇ Ｈｙ ｒ ｐ ｗ ｒ ｔ ｔ ｎ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｃ ｕ ａｉｎ ｏ ｇ ａ ｏ ｕ ｒ ｎ ｅ ； ｐ ｒ ｘｍａｅ ｃ ｕ ａｉ ； ｉ ｌ ｔ ； ｕ ｆｎ ｙ ｎ ｄ ｏ ｅ ａｉ ｌ ｒｕ ｉ ｌ ｏ ｏ ｏ Ｓ ｏ
水电站的水锤与调节保证计算
水管进口
L 压
力 管
水轮机 Hg 主阀
道
水锤前稳定工况（恒定流）：
平均流速: V 0
电站静水头: H g
管内水压力： P 0
讨论阀门关闭时的水锤
第一节 水锤现象及传播速度
Hg
Hg
二、水锤及其传播过程 ❖ 0~L/a: 升压波
由阀门向水库传播，水库为异号 等值反射。（惯性） ❖ L/a~2L/a: 降压波 由水库向阀门传播，阀门为同号 等值反射。（压差） ❖ 2L/a~3L/a: 降压波 阀门→水库。 （惯性） ❖ 3L/a~4L/a: 升压波 ❖ 水库→阀门。（压差）
❖ 应满足的前提条件：水管的材料、管壁厚度、直径 沿管长不变。
❖ 水击连锁方程用相对值来表示为：
tAtD t2(vtAvtD t)
tD tA t 2(v tD v tA t)
二、水锤的连锁方程
D
Lat
❖ 若已知断面A在时刻 t 的压力为HtA，流速为VtA ，两个通 解消去 f 后，得：
H tAH gc g(V tAV 0)2F(ta x)
❖ 同理可写出时刻Δt=L/a后D点的压力和流速的关系：
H tD t H g c g (V tD t V 0 ) 2 F (t tx aL )
D0 —管 道 内 径m， E —管 道 的 材 料 弹 性 （材不料同， 取 值 不 同 ） t —管 壁 厚 度m，
四、研究水锤的目的
(一) 水锤的危害 (1) 压强升高过大→水管强度不够而破裂； (2) 尾水管中负压过大→尾水管空蚀，水轮机运行
时产生振动；出现严重的抬机现象 (3) 压强波动→机组运行稳定性和供电质量下降。 (二) 调节保证计算的目的
水锤和机组转速变化的计算，一般称为调节保证 计算。
水电站调节保证计算
第九章水电站的水锤与调节保证计算第一节概述一、水电站的不稳定工况机组在稳定运行时，水轮机的出力与负荷相互平衡，这时机组转速不变，水电站有压引水系统(压力隧洞、压力管道、蜗壳及尾水管)中水流处于恒定流状态。
在实际运行过程中，电力系统的负荷有时会发生突然变化(如因事故突然丢弃负荷，或在较短的时间内启动机组或增加负荷)，破坏了水轮机与发电机负荷之间的平衡，机组转速就会发生变化。
此时水电站的自动调速器迅速调节导叶开度，改变水轮机的引用流量，使水轮机的出力与发电机负荷达到新的平衡，机组转速恢复到原来的额定转速。
由于负荷的变化而引起导水叶开度、水轮机流量、水电站水头、机组转速的变化，称为水电站的不稳定工况。
其主要表现为：(1) 引起机组转速的较大变化由于发电机负荷的变化是瞬时发生的，而导叶的启闭需要一定时间，水轮机出力不能及时地发生相应变化，因而破坏了水轮机出力和发电机负荷之间的平衡，导致了机组转速的变化。
丢弃负荷时，水轮机在导叶关闭过程中产生的剩余能量将转化为机组转动部分的动能，从而使机组转速升高。
反之增加负荷时机组转速降低。
(2) 在有压引水管道中发生“水锤”现象当水轮机流量发生变化时，管道中的流量和流速也要发生急剧变化，由于水流惯性的影响，流速的突然变化使压力水管、蜗壳及尾水管中的压力随之变化，即产生水锤。
导叶关闭时，在压力管道和蜗壳中将引起压力上升，尾水管中则造成压力下降。
反之导叶开启时，在压力管道和蜗壳内引起压力下降，而在尾水管中引起压力上升。
(3) 在无压引水系统(渠道、压力前池)中产生水位波动现象。
无压引水系统中产生的水位波动计算在第八章已介绍。
二、调节保证计算的任务水锤压力和机组转速变化的计算，一般称为调节保证计算。
调节保证计算的任务及目的是：(1) 计算有压引水系统的最大和最小内水压力。
最大内水压力作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据之一；最小内水压力作为压力管道线路布置、防止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空度的依据。
调节保证计算表(格式)
ξ
max(%)
ξ
Tmax(%)
ξБайду номын сангаас
Cmax(%)
△HB(m)
HB(m)
压力增加 0.465 0.291 0.212 0.166 0.137 0.116 0.101 0.089 0.080 0.072 0.066 0.061 0.056 0.053
管道值 0.450 0.281 0.204 0.160 0.132 0.112 0.097 0.086 0.077 0.070 0.064 0.059 0.055 0.051
转速升高计算公式：
( 2TC TS ' f )C 1 Ta
压力升高计算公式：
3.00 1.3 15.3 0.27 2361.06
Z(台) 机组台数 LT1（m） 主管长度 LB（m） 尾水管长度 vB（m/s） 尾水流速
2 492.8 0 0.87
计算结果
TS ` 关闭时间 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 σ 管道特性 0.384 0.256 0.192 0.154 0.128 0.110 0.096 0.085 0.077 0.070 0.064 0.059 0.055 0.051 f 水击修正 1.384 1.256 1.192 1.154 1.128 1.110 1.096 1.085 1.077 1.070 1.064 1.059 1.055 1.051
1
C 飞逸特性 0.462 0.445 0.430 0.417 0.405 0.394 0.385 0.376 0.367 0.360 0.353 0.346 0.340 0.334
β (%) 转速增加 0.201 0.246 0.288 0.326 0.362 0.395 0.426 0.456 0.483 0.510 0.535 0.559 0.582 0.605
水电站的水击及调节保证计算
第四章水电站的水击及调节保证计算本章重点内容：水电站有压引水系统非恒定流现象和调节保证计算的任务、单管水击简化计算、复杂管路的水击解析计算及适用条件、机组转速变化的计算方法和改善调节保证的措施。
第一节概述一、水电站的不稳定工况由于负荷的变化而引起导水叶开度、水轮机流量、水电站水头、机组转速的变化，称为水电站的不稳定工况。
其主要表现为：(1) 引起机组转速的较大变化丢弃负荷：剩余能量→机组转动部分动能→机组转速升高增加负荷：与丢弃负荷相反。
(2) 在有压引水管道中发生“水击”现象管道末端关闭→管道末端流量急剧变化→管道中流速和压力随之变化→“水击”。
导时关闭时，在压力管道和蜗壳中将引起压力上升，尾水管中则造成压力下降。
导叶开启时则相反，将在压力管道和蜗壳内引起压力下降，而在尾水管中则引起压力上升。
(3) 在无压引水系统(渠道、压力前池)中产生水位波动现象。
二、调节保证计算的任务(一) 水击的危害(1) 压强升高过大→水管强度不够而破裂；(2) 尾水管中负压过大→尾水管汽蚀，水轮机运行时产生振动；(3) 压强波动→机组运行稳定性和供电质量下降。
(二) 调节保证计算水击和机组转速变化的计算，一般称为调节保证计算。
1．调节保证计算的任务：(1) 计算有压引水系统的最大和最小内水压力。
最大内水压力作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据；最小内水压力作为压力管道线路布置，防止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空度的依据；(2) 计算丢弃负荷和增加负荷时转速变化率，并检验其是否在允许的范围内。
(3) 选择调速器合理的调节时间和调节规律，保证压力和转速变化不超过规定的允许值。
(4) 研究减小水击压强及机组转速变化的措施。
2．调节保证计算的目的正确合理地解决导叶启闭时间、水击压力和机组转速上升值三者之间的关系，最后选择适当的导叶启闭时间和方式，使水击压力和转速上升值均在经济合理的允许范围内。
第二节水击现象及其传播速度1、一、水击现象1．定义在水电站运行过程中，为了适应负荷变化或由于事故原因，而突然启闭水轮机导叶时，由于水流具有较大的惯性，进入水轮机的流量迅速改变，流速的突然变化使压力水管、蜗壳及尾水管中的压力随之变化，这种变化是交替升降的一种波动，如同锤击作用于管壁，有时还伴随轰轰的响声和振动，这种现象称为水击。
第九章-水电站的水锤及调节保证计算
第九章水电站的水锤及调节保证计算本章重点内容：水电站有压引水系统非恒定流现象和调节保证计算的任务、单管水锤简化计算、复杂管路的水锤解析计算及适用条件、机组转速变化的计算方法和改善调节保证的措施。
第一节概述一、水电站的不稳定工况由于负荷的变化而引起导水叶开度、水轮机流量、水电站水头、机组转速的变化，称为水电站的不稳定工况。
其主要表现为：(1) 引起机组转速的较大变化丢弃负荷：剩余能量→机组转动部分动能→机组转速升高增加负荷：与丢弃负荷相反。
(2) 在有压引水管道中发生“水锤”现象管道末端关闭→管道末端流量急剧变化→管道中流速和压力随之变化→“水锤”。
导时关闭时，在压力管道和蜗壳中将引起压力上升，尾水管中则造成压力下降。
导叶开启时则相反，将在压力管道和蜗壳内引起压力下降，而在尾水管中则引起压力上升。
(3) 在无压引水系统(渠道、压力前池)中产生水位波动现象。
二、调节保证计算的任务(一) 水锤的危害(1) 压强升高过大→水管强度不够而破裂；(2) 尾水管中负压过大→尾水管汽蚀，水轮机运行时产生振动；(3) 压强波动→机组运行稳定性和供电质量下降。
(二) 调节保证计算水锤和机组转速变化的计算，一般称为调节保证计算。
1．调节保证计算的任务：(1) 计算有压引水系统的最大和最小内水压力。
最大内水压力作为设计或校核压力管道、蜗壳和水轮机强度的依据；最小内水压力作为压力管道线路布置，防止压力管道中产生负压和校核尾水管内真空度的依据；(2) 计算丢弃负荷和增加负荷时转速变化率，并检验其是否在允许的范围内。
(3) 选择调速器合理的调节时间和调节规律，保证压力和转速变化不超过规定的允许值。
(4) 研究减小水锤压强及机组转速变化的措施。
2．调节保证计算的目的正确合理地解决导叶启闭时间、水锤压力和机组转速上升值三者之间的关系，最后选择适当的导叶启闭时间和方式，使水锤压力和转速上升值均在经济合理的允许范围内。
第二节 水锤现象及其传播速度一、 水锤现象1．定义在水电站运行过程中，为了适应负荷变化或由于事故原因，而突然启闭水轮机导叶时，由于水流具有较大的惯性，进入水轮机的流量迅速改变，流速的突然变化使压力水管、蜗壳及尾水管中的压力随之变化，这种变化是交替升降的一种波动，如同锤击作用于管壁，有时还伴随轰轰的响声和振动，这种现象称为水锤。
水电站调节保证计算
水电站调节保证计算水电站是利用水能将水能转换成电能的发电设施，其主要特点是具备调节能力。
水电站的主要调节措施是通过水位、发电量、出水量等方式对电力系统的负荷需求进行调节。
水电站的调节保证措施不仅涉及到电力调度计划的合理性，还需要充分考虑潮汐、降雨等自然因素。
对于水电站调节保证计算方案，需要从以下几个方面进行考虑：调节保证能力计算水电站的调节保证能力是指水电站在一定的时段内，保证根据调度计划，满足各种突发情况和电力系统的电力负荷需求的能力。
水电站调节保证能力计算的主要任务是确定水位调节能力，发电量调节能力以及出水量调节能力等。
按照国家水电站调度管理规定，应定期对水电站的调节保证能力进行检验和评定，以确保其满足电力系统对其的需要。
调节保证方案审核调节保证方案是指，在确定水电站调节保证能力后，编制的针对具体水文条件及电力负荷的调节保证方案。
在编制调节保证方案时，需要充分考虑自然条件变化及电力负荷变化等影响因素，制定出全面、可操作性强的调节保证方案。
该方案需经过审核、调度验收后才可执行。
调节保证管理调节保证管理是指对水电站日常运行的调节保证计划的监督和管理。
在水电站日常运行中，管理人员需要密切关注河流水文变化以及电力负荷变化等信息，及时调整调节保证计划，保证水电站运行正常、稳定。
管理人员还需要对水电站的调度计划进行跟踪和分析，及时对调度计划进行调整和改型，确保在保证调节方案准确性的前提下，最大限度地提高水电站发电效率。
调节保证监测调节保证监测是指对水电站进行常态化的水文、气象、水位、发电量、出水量等运行指标的监测。
该监测能够及时发现水电站发电过程中出现的问题，以及独立检验水电站调节保证能力计算结果的准确性。
对于监测结果不良的问题，管理人员需要及时进行恰当的调整。
水电站是一个拥有调节能力的重要发电设施，是电力系统的重要组成部分。
水电站为了保证系统运行稳定和可靠，需要对其进行健全完善的调节保证管理。
在管理中，涉及到调节保证能力计算、调节保证方案审核、调节保证管理、调节保证监测等多个环节的组合，需要实现各环节的协调、衔接和协作，保证水电站的稳定运行。
径流引水式水电站机组调节保证计算案例分析
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
吸出高度 １２ ｍ。 ．２ 查电站下游水位 与流量关 系 曲线 ， Ｑ： ．０ 。ｓ 当 ０６ｍ ／
９ ８ Ｑ Ｈｒ ．１ ；
施工阶段设计变更 导致工程 造价 增加 ， 多数也 是 由于
设计 阶段造价控制存在问题造成 的。因此加强水 闸除
险加 固工程设计阶段工程造价控制对控制整体工程造
价意义重大 。
力、 环保和 消防等联 系较多 ， 有丰 富 的运 行管 理经验 ，
掌握工程存在 的主要 问题 ， 熟悉 各种设 备 的性能 。在
卢＝
Ｐ
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２ 一 ｇＨ
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又 始 ＝ １ ，由 ｐ 始 ＝ ２ ８ ＝ ２８ ， ＝ ｒ ．４ Ｘ１ ．４ 及
０２ ， ．７ 属末相水锤 。
√＋ 一 姗转 １ １ 赦懈为 得
— 一 ：１％＜５ １ ２７ ＜ ％ ・ ４ ．
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・ ・￡ 曼・ 曼 ・ ・ 墨 ・ 冀 蔓 曼 蔓 ｄ曼 曼 ・
（ 上接 第 １ ５页 ） 资应 予 惩罚 ， 以激 励 设计 人 员优 化设 计工作 ， 主动控制工程造 价。
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尾水管 的真空值 为
西寺坪电站额定水头变化后的调节保证计算
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原设计钢管水力调保计算在关、开机为 > @ 时，机 组 在 各 种 情 况 下， 最 大 速 度 上 升 值 为
新寨水电站调节保证计算分析
新寨水电站调节保证计算分析摘要：水轮发电机组在运行中遇到启动、停机、增减负荷、事故甩负荷等工况变化时，会引起引水系统的水力过渡过程，所以在设计中必须通过调节保证计算以选择合适的导叶关闭时间及关闭规律，从而优化引水系统的工况，使水电站的水工建筑物布置既经济合理又安全可靠。
关键词：水力机械；调节保证计算；新寨水电站0工程概况新寨水电站位于云南省东南部藤条江一级支流金水河上，是金水河干流规划的第3个梯级水电站，其水库调节库容400万m3，具有旬调节性能。
新寨水电站为引水式电站，设有引水隧洞及调压井，调压井后接压力钢管，采用“一管两机”，卜型叉管布置方式，厂房为地面式厂房。
电站装机容量为2×24MW，电气主接线采用“两机一变”的型式，其接入方式为：一回110kV线路至和谐水电站220kV升压站，再一回220kV线路至勐拉变电站。
电站建成后的运行方式为：洪水期担任基荷，枯水期担任峰荷，平常应充分发挥良好的调峰作用。
1调节保证计算的任务和标准1.1调节保证计算的任务在水电站设计工作中，为使机组在各种不利工况下甩负荷后的安全性满足规范和设计要求，就需要充分考虑机组在运行过程中可能遇到的各种不利工况，对水电站的引水系统进行调节保证计算，以确定合理的导叶关闭时间及关闭规律。
在电站运行中，常会遇到由于各种事故导致机组突然与系统解列，把负荷甩掉，此时机组的转速急剧上升，若机组转速上升超过一定数值就可能会影响到机组的强度、寿命及引起机组振动。
因此，必须及时动作调速器以快速关闭水轮机导叶。
由于导叶迅速关闭，水轮机的流量会急剧变化，在引水系统内产生水击，使引水系统内的压力上升，若压力上升超过设计极限有可能导致压力钢管爆裂危及电站安全。
所以，要合理确定导叶的关闭时间及关闭规律，控制机组转速上升和引水系统压力上升值，确保电站的安全运行。
1.2调节保证计算的标准根据《水力发电厂机电设计规范》（DL/T5186-2004），机组甩负荷时的最大转速升高率保证值：当机组容量占系统工作总容量的比重不大，或不担负调频任务时，宜小于60%。
调节保证计算
第二章调节保证计算第一节调节保证计算的任务和标准一、调节保证计算的目的和意义在电站的运行中，常会遇到各种事故，机组突然与系统解列，把负荷甩掉。
在甩负荷时，导叶迅速关闭，水轮机的流量急剧变化，因此在水轮机的引水系统中产生水击，特别是甩（增）全负荷时产生的最大压力上升（最大压力下降），对压力管道系统的强度影响最大。
工程实践中曾发生过因甩负荷致使压力上升太高，从而导致压力钢管爆破的灾难事故；同时因为机组负荷全部丢失，如果不及时地采取措施，可导致转速上升过高，也会影响机组的强度、寿命，并引起机组的振动。
为了避免以上事故的发生，在设计阶段应该计算出上述过渡过程中最大转速上升和最大压力上升值，以保证电站的安全可靠运行。
在电站初步选定压力引水系统的布置、尺寸和机组型号后，通过调节保证计算，正确合理地选择导叶关闭的时间，使最大压力上升和最大转速上升都在允许的范围内。
二、调节保证计算的标准□ max n 0机组在甩负荷过程中转速上升率为 4 0。
一般情况下，最大转速上升率nmax 55%。
对于大型电站max 45%，对于冲击式机组max 35%。
当机组甩全负荷时，有压过水系系统允许的最大压力上升率见下表。
尾水管的真空值不大于8〜9mH 2O。
机组甩负荷时有压过水系统允许的最大压力上升率见表6-1 :表6-1 机组甩负荷时有压过水系统允许的最大压力上升率该电站设计水头为76m，且在系统中承担调峰调频任务，故30%。
三、本水电站基本参数电站形式：坝后式水头：H max 95m, H r 76m水轮机型号：HLD7— LJ —450水轮机额定出力：151300KW机组额定转速：166.7r/mi n机组转动惯量：19383.58t •怦吸出咼度：H=-3.15m发电机型号：SF151.3-36/948.42发电机容量：172914KVA压力波速：a =1000m/ s引水钢管长:186m机组台数：4台第二节调节保证主要参数计算一、计算压力引水管的L T M机组段长度的确定：确定机组段长度，是确定两台机组间的安装距离。
水电站调节保证计算问题探讨
关键词 ｌ 水电站 ； 调节系统过渡过程特性 ； 调节保证 ； 保证计算
中图分 类号 ： Ｋ １ Ｔ ７ ２
Ｄ Ｉ１ ．９９ｊｉｎ １０ Ｏ ：０３６ ／．ｓ ．０６—３５ ．０２０ ． １ ｓ ９ １２ １ ． ０ ２２
１ 概 述
水 电站 调节 保 证计 算 ， 研 究水 轮 发 电机 组 突 是 然 改变 较大 负荷 （ 括 突 然 １台或 多 台机组 甩 全 部 包 负荷 ） 时调 节 系统过 渡过程 的特 性 ， 算 和分析机 组 计 的转速 变化 和压 力 输 水 系统 的压 力 变 化 ， 选定 导 水
（ 提高流道设计压力可以提高压力升高允许值 ， 从而 调 整关 闭时 间以 降低 转 速 上升 ） 。最 后 只好 增 加 发
电机转 动惯量 ， 并对 增加 发 电机 转动 惯量 后 ， 速上 转 升 还是微 超规 范推 荐 的值 ， 为此 安全 性 、 要性 方 面 必
机构合理的关闭时间和规律 ， 解决压力输水 系统水 锤 压力 上升 、 组转 速 上 升 和调 速 系 统 特性 三者 之 机 间的矛盾 ， 使工程在满足安全可靠的前提下， 经济合
保证值和允许最大转速上升保证值的选取 ， 与输水 系统 压力管 道设 计 、 压 井 设 置 、 组 特性 、 调 机 调速 系 统特性等有关。近年来随着国内水电工程 的快速发 展 ， 电站设计 、 在 运行 过 程 中遇 到 了一些 与调节 保证 计算有关的新问题 ， 涉及 电站安全、 正常运行 ， 因此
云南水力发 电
７ ８
ＹＵ ＮＮＡＮ Ｗ Ａ Ｒ ＯＷＥＲ ＴＥ Ｐ
第２ ８卷 第２ 期
调保计算
1摘要通过水轮机调节课程的学习，明确调保计算的任务，就是电站在运行过程中，常会由于各种事故，机组突然与系统解列，从而造成甩负荷。
在甩负荷时，由于导叶迅速关闭，水轮机的流量会急剧变化，因此在水轮机过水系统内会产生水击，调节保证计算就是在初步选定设计阶段计算出上述过程中最大的转速上升max及最大的压力上升值ζmaxc 。
调节保证计算一般应对两个工况进行，即计算额定水头和最大水头下甩全负荷的压力上升和转速上升，并取其大者。
最终选定一个合理的f T ，作为该电站的导叶关闭时间。
Throughturbineregulatingcourseofstudy,clearthecomputingtask,isthepowerstationinth eprocessofrunning,oftenduetoaccidents,suddenlyandsystemsolution,resultinginloadreject ion.Duringloadrejection,becausetheguidevanequicklyclosed,turbineflowwillchangesharply ,sotheturbinewillgeneratewaterhammerforwatersystem,adjustingguaranteecalculationisinp reliminarydesignphasetocalculatetheaboveselectedmaximumspeedrisesandthemaximumstressi ntheprocessofappreciation.Regulationguaranteecalculationgenerallydealwiththetwocondit ions,namelythefullloadsheddingiscalculatedunderratedheadandthemaximumwaterheadofpress ureriseandspeedup,andtakeitshead.Finallyselectedareasonable f T ,astheguidevaneclosingt imeofthehydropowerstation.关键词:水轮机调节调节保证计算甩负荷转速上升压力上升2引言由于很多水电站的导叶关闭时间和关闭方式存在一些不合理，导致压力钢管爆破的灾难性事故。
调保计算
第一章 调速设备选择及调节保证计算2.1调节保证计算由于压力管道较长，同时机组较多，选取联合供水方式。
r H 下：29336.7337.669.819.8187.950.903r r P Q H η===⨯⨯ m 3/s maxH下：m a x 29336.7331.069.819.811020.944r P Q H η===⨯⨯ m 3/s 机组段长度确定：由参[2]P645公式14-1以及表14-2，有以下计算： 蜗壳层： 113.0241.34.324x L R δ+=+=+= m 213.9981.35.298x L R δ-=+=+= m 尾水管层：25.0321.36.33222x B L δ+=+=+= m 25.0321.36.33222x B L δ-=+=+= m 发电机层：336.93540.35.7682222x b L φδ+=++=++= m 336.93540.35.7682222x b L φδ-=++=++= m蜗壳层 尾水管层 发电机层xL9.622 12.664 11.536选用最长的机组段长度：12.664x L = m确定压力钢管的直径： 4eQd v π=式中，Q 为电站引用流量；经济流速3~5e v = m/s ，取5e v = m/s 。
4437.668.7585e Q d v ππ⨯=== m 因为管道很长，为了满足调节保证要求，压力钢管直径靠大取，取9.4d = m 。
r H 下：把9.4d =反代入上式：122437.664.239.4Qv d ππ=== m/s 蜗壳进口断面流速87.41v = m/s ，11(1)(7.41)7i i v v v --=+，i=2～7maxH下：把9.4d =反代入上式：'122431.063.589.4Qv d ππ=== m/s 2m a x '8203.066.531.23Q v πρπ===⨯ m/s ， 1'1(1)(6.53)7ii v v v --=+，i=2～7 根据上面公式，计算表格见表16 压力引水管的Ti Ti L v ∑计算，见表17 蜗壳的ci ci L v ∑计算，见表18 尾水管的Bi Bi L v ∑计算，见表19 判断水击类型和水击上升计算，见表20表16压力管道流速计算表单位：m/s1v2v3v4v5v6v7v8v4.234.685.145.596.056.506.967.411v2v3v4v5v6v7v8v3.584.00 4.42 4.845.27 5.696.11 6.53表17压力钢管0Ti Ti L v ∑计算表水头 87.95H r =m 管道段 1L 2L 3L 4L 5L 6L 7L 8L 长度300.352 12.664 12.664 12.664 12.664 12.664 12.664 12.664 速度4.23 4.685.14 5.596.05 6.5 6.967.41 0Ti Ti L v1270.4959.5765.4371.15 77.0082.7488.5994.32T i L ∑389 Ti TiLv ∑1809.29水头m a x 102H =m 管道段 1L 2L 3L 4L 5L 6L 7L 8L 长度300.352 12.664 12.664 12.664 12.664 12.664 12.664 12.664 速度3.584.00 4.42 4.845.27 5.696.11 6.53 T i T i L v1075.2650.9256.2661.61 67.0872.4377.7783.12T i L ∑389 Ti TiLv ∑1544.45表19 蜗壳ci ci L v ∑计算表蜗壳的∑L ci V ciH(m) Hr=87.95m Hmax=102m 备注各段编号 (Фi) Ⅰ 345°Ⅱ 270°Ⅲ 165°Ⅳ 60°Ⅰ 345°Ⅱ 270°Ⅲ 165°Ⅳ 60°断面面积 Fi(m2) 4.791 3.519 1.911 0.405 4.791 3.519 1.911 0.405 见蜗壳 计算 断面流量36.09 28.2517.266.2829.7723.30 14.245.18Qi=Qi(m3/s) Фi/360·Q断面流速 V ０i (m/s) 7.538.039.0315.506.216.627.4512.78V=Q/F 相邻断面 平均流速V 7.78 8.53 12.276.427.04 10.12V= （V Ⅰ+V Ⅱ）/2断面中心距a 0i（m ） 2.762.572.231.552.762.572.231.55V=Q/F =4Q/лd ２相邻断面 平均中心距a 0i 2.67 2.40 1.892.67 2.40 1.89见蜗壳计算 各段段长Li （m ） 3.49 4.40 3.46 3.49 4.40 3.46 L=△Фi/360·2πaL i V 0i27.15 35.33 42.4522.39 30.95 35.00∑L ci V ci104.93 88.34 ∑L （m ）11.3511.35表16尾水管0Bi Bi L v 计算表尾水管的∑L Bi V BiH(m) Hr=87.95mHmax=102m备注 各段编号(Фi) ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ断面面积Fi(m2)3.97 6.01 7.81 15.19 3.97 6.01 7.81 15.19断面流速Vi(m/s) 9.56 6.31 4.86 2.50 8.84 5.84 4.49 2.31 V=Q/F 相邻断面平均流速V 7.94 5.59 3.68 7.34 5.17 3.4 各段段长Li （m ）1.73.036.551.73.036.55L Bi V Bi 13.50 16.94 24.10 12.48 15.67 22.27∑L Bi V Bi 54.54 50.41 ∑L(m)11.2811.28水击类型和水击上升计算，见表20水击类型判断和水击计算表参数计算公式工况一工况二H(m)Hr＝87.95 m Hmax＝102 m Q(m3/s)37.6631.06∑LiVi∑LiVi=∑LTVi+∑LcVi+∑LBVi1943.311656.82∑Li∑Li =∑LTi+∑Lci+∑LBi411.625411.625V0V0=∑LiVi/∑Li 4.72 4.025hwτ0hwτ0=aV0/2gH 3.61 2.65水击类型末相末相Ts' 6 7 8 9 3.8 4.4 5 5.7σσ=∑LiVi/(gHTs')0.375 0.322 0.282 0.250 0.436 0.376 0.331 0.29ξmξm=2σ/(2-σ)0.462 0.383 0.328 0.286 0.557 0.464 0.397 0.34ξmaxξmax=Kξm(ξ1)0.555 0.460 0.393 0.343 0.669 0.556 0.476 0.408ξTξT=ξmax∑L Ti V Ti/∑L i V i0.516 0.428 0.366 0.320 0.623 0.519 0.444 0.38ξCξC=ξmax(∑L Ti V Ti+∑L Ci VCi)/∑LiVi0.546 0.453 0.387 0.338 0.659 0.548 0.4690.402Hc Hc=(1+ξC)H136.0 127.8 122.0 117.7 169.2 157.9 149.9143.ηBηB=ξmax*∑L B V B/∑L i V i0.008 0.007 0.006 0.005 0.010 0.008 0.007 0.006V3V3=4Q/лD3212.058 9.945HB HB=Hs+V32/4g+ηBH 3.131 3.0072.9192.852 1.020 0.854 0.7350.634计算最大转速上升率参数计算公式工况一工况二H(m)Hr＝87.95 m Hmax＝102 m Ta Ta=GD2n2/365N0 5.746 5.746Tc Tc=(0.1～0.3)+1/2Ta bp0.344 0.344Ts' 6 7 8 9 3.8 4.4 5 5.7ξm 上表已计算 0.462 0.383 0.328 0.286 0.557 0.464 0.397 0.340 f2 f2=ξm/2+ξm 2/12+1 1.249 1.204 1.173 1.150 1.304 1.250 1.212 1.180ns n s =n 0N 01/2/H 05/4238.475 198.147 τn τn=0.9-0.00063ns 0.7500.775ββ=［1+(2Tc+τnTs'f2)/Ta ］1/2-10.448 0.490 0.531 0.572 0.337 0.364 0.392 0.424调节保证计算结果：电站调节保证计算条件8台机组在额定水头运行同时事故甩全负荷；导叶全关闭时间 T S 取8.0秒。
水击及调保计算
变WER ENGINEERING
水击波在管道中传播一个来回的时间tr=2L/a称为
“相”，两个相为一个周期T。
若阀门突然开启，则发生的情况与上述过程相反。 实际上水力摩阻损失总是存在的，水体与管壁也非完全
二、水击现象
水击现象
流速（流量）的突然变化，导致水流动量发生变
化，根据冲量定理将产生对水流的冲量，导致内 水压强急剧升高或降低。把该非恒定流现象称为 水击（水锤）。
水击所产生的压强升高（正水击）或降低（负水
击），都会对水电站运行带来不利影响。若发生 正水击，可能导致压力水管的爆裂；尾水管中压 降过大，会造成水轮机和尾水管的严重汽蚀，使 水轮机运转时产生巨大振动。压强的上下波动， 会影响机组的稳定运行。
水击波在水库处发生反射，入射波与反射波数 值相同，符号相反，升压波反射为降压波，水 流从阀门流向水库。
水电站
HYDROPOWER ENGINEERING
第三过程（
2L/a～3L/a）：t=2L/a时刻水击
波传至阀门处，阀门关闭，流速由-v0变为0，
压强下降，由H0 降至H0-ΔH，水体密度减小，
机组实际运行时，电力系统负荷常发生较大范围的变
化，水轮机出力与负荷失去平衡，转速发生变化，而 电网频率要求基本保持恒定，则可通过调速器改变水 轮机流量，使水轮机出力适应负荷变化，来满足电网 频率恒定要求。
水 电 站
HYDROPOWER ENGINEERING
在历时很短的调节过程
中，机组转速与有压输 水系统中的内水压强会 引起急剧变化。减小或 增加负荷时，转速增大 或减小；调节使得流量 减小或增大，引起有压 输水系统中的内水压强 上升或下降，产生水击。
调节保证计算名词解释
调节保证计算名词解释
嘿，你知道什么是调节保证计算吗？这可太重要啦！就好比你要去一个陌生的地方，你得先搞清楚路线吧，不然可就容易迷路啦！调节保证计算啊，简单来说，就是在水力发电系统中，为了让水轮机等设备能稳定、安全地运行，而进行的一系列复杂又关键的计算。
比如说吧，当水电站突然甩负荷的时候，就像你正跑着呢，突然有人拉了你一下，那水流的变化可大了去了！这时候就需要通过调节保证计算来确定怎么控制水流，怎么保证设备不被损坏。
再想想，这就好像一场精彩的赛车比赛，车手要根据赛道情况随时调整速度和方向，而调节保证计算就是那个帮助车手做出最佳决策的“导航仪”！如果没有它，那可就乱套啦，设备可能会出故障，甚至引发大问题呢！
在实际操作中，工程师们会运用各种公式和方法来进行调节保证计算。
他们就像一群聪明的侦探，通过仔细分析各种数据和情况，找到最合适的解决方案。
“哎呀，这里的数据好像有点问题啊，得重新算一遍！”他们会这样嘀咕着，然后认真地重新计算。
而且啊，这可不是一次就能搞定的事儿，要反复地验证和调整。
“嗯，这次好像差不多了，但再检查检查吧，可不能马虎！”就像你精心准备一场重要的考试，得反复复习，确保万无一失。
总之，调节保证计算是水力发电领域中至关重要的一环，没有它，整个系统都可能没法正常运转。
所以啊，可千万别小看了它！它就像一个默默守护的卫士，保障着水电站的安全和稳定运行！这就是调节保证计算，你明白了吗？。
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第五章 水电站调节保证计算5.1调节保证计算的目的、任务（1）调保计算目的、任务在水电站运行中，负荷与机组出力达到平衡使机组转速稳定。
但由于各种突发事故，造成机组突然与系统解列，机组甩掉部分，或者全部负荷。
在甩负荷时，由于导叶迅速的关闭，水轮机的流量急剧变化，因此在水轮机过水系统内产生水击。
调保计算就是在电站初步设计阶段计算出上述过程中的最大转速上升及最大压力上升值。
另外，调保计算的目的是使压力升高和转速升高不超过允许值，确保电站水机系统安全稳定运行。
调节保证计算一般应对两个工况进行，即计算设计水头和最大水头甩全负荷的压力上升和速率上升，并取其较大者。
一般在前者发生最大速率升高，在后者发生最大压力升高。
（2）灯泡贯流式机组过渡过程的特点灯泡水轮发电机组的调节过渡过程与常规机组相比有一些不同，一般轴流机组惯性力矩主要取决于发电机的飞轮力矩，对于灯泡机组来说，由于受灯泡比的限制，发电机直径约为立式机组的3/5，其惯性力矩仅相当于立式机组的1/10左右，因而，水轮机惯性和水体附加惯性力矩所占的比重应大大增加，而水体附加惯性力矩则随叶片安放角的增加而增加，所以对灯泡机组的过渡过程分析必须考虑其影响。
（3）调保计算标准根据/51862004DL T -《水力发电厂机电设计规范》，水轮机在机组甩负荷时的最大转速升高率max β宜小于60%；导水叶前最大压力上升率宜为70%100%～。
根据有关已建电站试验证明，采用导叶分段关闭规律，8m 尾水管的真空度不大于水柱。
（4）已知计算参数 装机容量：418.5⨯MW水头参数：max 6.8H =m ， 5.82Hav =m ， 5.3r H =m ，5.1min =H m 水轮机参数：水轮机型号：()1102730GZ WP --，68.2/min r n r =，3398.6/r Q m s =，尾水管参数：尾水管进口直径3==7.1D d (m)尾水管直锥段长度：211=2.0=2.07.3=14.6L D ⨯(m)尾水管直锥段直径：41=1.428=1.4287.3=10.42D D ⨯(m)尾水管混合过渡段长度：221=2.7=2.77.3=19.71L D ⨯(m)尾水管混合过渡段高度：1h=1.453=1.4537.3=10.61D ⨯(m) 尾水管混合过渡段宽度：1B=2.04=2.047.3=14.892D ⨯(m)机组转动部分飞轮力矩()3t m ⋅：查《灯泡贯流式水电站》155P ：2222GD GD D D G G =++水体附加发电机水轮机发电机飞轮力矩23i t KD l GD =发电机式中：K -经验系数, 查《灯泡贯流式水电站》126P ,表6-10：68.2/min r n r =，=4.7~5.1K ，取=5K 。
即： 332=57.14 1.02=1856.4i t K D D G l =⨯⨯发电机()3t m ⋅ 取： 2=850GD 水轮机()3t m ⋅02441=sin 8B GD D L πγα水体-d （）（水轮机转轮区水体） 式中：γ-水体比重； 0L -叶片弦片长；B d -轮毂直径，之前取轮毂比为0.33，即1=/0.33B D d ，故=0.337.3=2.41B d ⨯m ：αθϕ=+，θ为桨叶角为时0的叶片安放角；ϕ为桨叶角度；即：40244041=sin =sin =1220.5887.3 2.41BGD D L L ππγαα⨯水体-d -（）（）()3t m ⋅ 故：2222=3926.9GD GD GD GD =++水体附加发电机水轮机()3t m ⋅5.2设计工况下的调节保证计算5.2.1管道特性系数1、进口到导叶段：经以前的计算111.7~2.1B D =（）；取：113.5(m)B = 流量：设计工况时流量已计算，398.7r Q =3/m s 取：1222211398.74.147.313.5/2/244rQ V D B ππ===⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫++⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦/m s进口到导叶段的长度11113.820.721 3.122.63L D D D =-==(m)111122.63 4.14=93.688LV L V =⨯=⨯∑2/ms2、转轮室：2221398.79.5267.322rQ V D ππ===⎛⎫⎛⎫⨯⨯⎪⎪⎝⎭⎝⎭/m s前面已经计算出21(0.65~0.84) 5.5L D ==(m)22229.526 5.552.39L VL V =⨯=⨯=∑2/m s3、尾水管：32232398.7==4.02/27.114.89210.61/222r r Q Q V S S D B h ππ⨯==+⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⨯⨯+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦进出（）/m s前面已经计算出31(4.5~5.0)34.5L D ==(m)3334.5 4.02138.56L V=⨯=∑2/m s则管道特性系数：2112233284.64(/)i i LV LV L V L V m s ∑=∑+∑+∑=5.2.2水击压力升高计算由于本电站采用导叶分段关闭规律，关闭时间长，且引水管短，故：最大水击压力上10~16s T s '=升率发生在末相，为末相水击。
对于该机组，导叶接力器直线关闭时间为先设定12s T s '=。
0284.640.4565.3129.81i iS LV H T gσ==='⨯⨯∑)0.456)0.4560.57222m σξσ===max m K ξξ=查《水轮机调节》238P 得，对贯流式水轮机，取修正系数 1.4K =。
max 1.4 1.40.5720.8m ξξ==⨯= 则导叶前压力升高为：111max 93.6880.80.263284.64i iLV LVξξ==⨯=∑∑ 110.263 5.3 1.394r H H ξ∆==⨯=(m)尾水管最大压力降低为：max 138.560.80.389284.64B B b i iL V y LVξ==⨯=∑∑校核尾水管进口处的真空度，以防止水流中断：24b B s b r v H H y H g=++b b 223398.7y v ===10.077.122r b Q v D ππ为尾水管进口断面出现时的流速：这里（）（）/m s故：2210.078.730.389 5.3 4.11()449.81b B s b r v H H y H m g =++=-++⨯=-⨯由于真空度小于8m ，满足压力升高要求。
5.2.3转速上升计算之前已经计算出2=3926.9GD ()3t m ⋅， 1、机组惯性时间常数22203926.968.2 2.62()36536519073a r GD n T s P ⨯===⨯⨯2、调节系统迟滞时间查-《贯流式水轮发电机组实用技术设计施工安装运行检修（下册）》639P ，得：11=0.2+0.05 2.620.26622C P p a T T b T =+⨯⨯=()s—2~6%5%p b 永态转差系数，一般取，在这里取。
3、水击修正系数110.456 1.456f σ=+=+=4、水轮机飞逸转速特性曲线系数11 1.806r β=-==相对转速上升：查《水轮机调节》247P ；灯泡贯流式水轮机的单位飞逸转速不仅取决于导叶开度0a ，还取决于桨叶转角ϕ；之前已计算出单位飞逸转速11365.04min p n r =。
故： 1111365.041.688216.26p e n n n ===由此： 110.2761.80611 1.68811re C n β===++--110.50260%β===≤由以上计算可知，在设计水头下甩负荷时，压力升高和转速升高均在允许范围内。
5.3最大水头甩负荷5.3.1管道特性系数1、进口到导叶段：经以前的计算111.7~2.1B D =（）；取：113.5(m)B = 在最大水头下的流量为：23max 111 3.257.3451.63()r Q Q D m s ==⨯=取：max1222211451.634.6877.313.5/2/244Q V D B ππ===⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫++⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦/m s进口到导叶段的长度11113.820.721 3.122.63L D D D =-==(m)111122.63 4.687=106.07LV L V =⨯=⨯∑2/ms2、转轮室：2221451.6310.797.322rQ V D ππ===⎛⎫⎛⎫⨯⨯⎪⎪⎝⎭⎝⎭/m s前面已经计算出21(0.65~0.84) 5.5L D ==(m)222210.79 5.559.35L VL V =⨯=⨯=∑2/m s3、尾水管：32232398.7==4.57/27.114.89210.61/222r r Q Q V S S D B h ππ⨯==+⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⨯⨯+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦进出（）/m s前面已经计算出31(4.5~5.0)34.5L D ==(m)3334.5 4.57157.7L V =⨯=∑2/m s 则管道特性系数：2112233323.12(/)i i LV LV L V L V m s ∑=∑+∑+∑=5.3.2水击压力升高计算查《水电站机电设计手册》213P ，得： 在最大水头下，01=sH s a T T a '式中：01a -最大水头下带额定负荷时的导叶开度 取：=11sH T smax 323.120.446.8119.81i iS LVH T gσ==='⨯⨯∑)0.44)0.440.54722m σξσ===max 1.4 1.40.5470.77m ξξ==⨯= 则导叶前压力升高为：111max 106.070.770.253323.12i iLV LVξξ==⨯=∑∑ 11max 0.253 6.8 1.72H H ξ∆==⨯=(m)尾水管最大压力降低为：max 157.70.770.376323.12B B b i iL V y LVξ==⨯=∑∑校核尾水管进口处的真空度，以防止水流中断：24b B s b r v H H y H g=++max b b 223451.63y v ===11.417.122b Q v D ππ为尾水管进口断面出现时的流速：这里（）（）/m s故：22max 11.418.730.376 6.8 2.855()449.81b B s b v H H y H m g =++=-++⨯=-⨯ 由于真空度小于8m ，满足压力升高要求。
5.3.3转速上升计算之前已经计算出2=3926.9GD ()3t m ⋅， 1、机组惯性时间常数22203926.968.2 2.62()36536519073a r GD n T s P ⨯===⨯⨯2、调节系统迟滞时间查-《贯流式水轮发电机组实用技术设计施工安装运行检修（下册）》639P ，得：11=0.2+0.05 2.620.26622C P p a T T b T =+⨯⨯=()s—2~6%5%p b 永态转差系数，一般取，在这里取。