小型水电站调压井设置的合理性
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Ｎ＝ ８０ｋ ６ Ｗ；发 电 机 型 号 ：Ｓ Ｆ ８０ － ／ １０ ０卜 ６ １８ ， ＿
在设计水头下，３台机组同时丢弃满负荷 ，导
水 叶在 电动 调速 器作用 下关 闭 。
发 电机效 率 ：叩 电＝９ ％ ，发 电机 端 电压 ：４０Ｖ ３ ０ 。 机 组 额 定 转 速 ： １ ０ ｍｎ 飞 逸 转 速 ： ０ｒ ｉ， ０ ／ ２００ｒｍｎ ０ ｉ，机组 转动惯 量 ：Ｇ ．６ｔｍ 。 ／ Ｄ ＝１４ ・ ２
将分岔管后 ３ 台机组合并成 ｌ 台大机组 ，装设 在长２ ． 、￣ｏｏ支管 的末端 ，按等 价水管 的 ５２ ｍ １４ ５ 方法进行计算。
尾 水管 进 口的允许 最大 真空度 为８Ｈ 柱 。 冰
水轮机吸出高度 ：Ｈ ： ． ｍ ２８ 。
表 １ Ｌ 计算表 ｊ
制造 厂 提 供 的 水 轮 机 最 大 压 力 升 高 允 许 值 ：
［］ ＝ ５ ｚ ４ ％；发 电机最 大速率上升允许值 ： ［ ］
＝
６ ０％ 。
址控 制 集雨 面 积５ ． ｋ ２ １６ ｍ ，坝 高 ３ ． ｍ，总库 容 ５６
７ 万 ｍ ，有 效 库 容 ４ 万 ｍ ； 电站 压 力 引 水 隧 洞 ２ ３ ８ ３ 长 ２７０ｍ， 明 敷 一 条 １ ０ ｉ压 力 钢 管 ，长 ８ ０ｍｌ ２ ｌ ５ ． ９７ｍ；设计 水头７ ９ｍ，设计 流量３９ ３ｓ ．６ｍ ／，装 机 容量 ３ ０ Ｗ，多 年平均 发 电量７０万 ｋ ｈ ×８０ｋ ５ Ｗ・，设
复杂性 ，而且又大大增加 了工程 造价 ，影 响了小水 电的投资效益。通过对 小溪水 电站 的调保 计算 ，提 出解 决上 述问题的措 施 ，取得 了较好成效。表 １ 个。
【 关键词】小型水电站 调保计算 调压井
１ 工程概况
小溪水 电站 位 于 福 鼎 市 碲 溪 镇 境 内 ，电站 坝
根据表 １ 计算 得 ： 引水道 平均 水流 流速及 平均 水锤波 速度 ：
・
７
∑ Ｖ ｉ ｉ
＝ ：０． ７ ｎ ｓ ９ ９ ｒ／
１０ ・ １
小水电 ２１ 年第 ２ （ ００ 期 总第 １ 期） ５ ２
ｃ ＝ ＝１ห้องสมุดไป่ตู้２ ４ ｍ／ｓ ２
其
他
尾水管真空值 ：Ｈ＝Ｈ ＋ Ｉ ＋ｒ Ｈ ＝４０１ ＜ ／ ／ ２ ．
得：
水 锤压力 升 高平均 值 Ｚ＝Ｏ４ ． 水锤 影 响修正 系数 ＝ （ ＋ １ ）～＝１６ ．６
一
蜗壳压力上升相对值 ：
５
速率上升值 ：
＝ ‘ ‘ ＝９ ． ％ ＞６ ％ 。 Ｃ １３ ０
ＥＣｉ ｉ Ｖ
ｚ＝ ２卜
１
・ｌ １ ＞ ５ ｚ ＝ ４ ４％ ３
＝ Ｌａ： ７４２ 丽Ｖ ０
．
根据
Ｙ Ｖｉ ． Ｌｉ
＝３５ ．８和 Ⅳ ＝
“
＝２５ 表 ．５查
』 ．始＝０７３ ＝０７３ ，属 第一 相水 锤 。 Ｄｒ ． ×１ ．７ ＜１ ７ 最大 压力上 升相 对值 ：
Ｚ１： — Ｌ ： １ ４％ ４
‘ ｌ十 Ｐ ｒ 一 Ｏ 口・ 始 ＂ ａ
２ ２ 计 算依据 ．
备年利用小时数３１５ｈ ２ ，概算总投资 ９８ ６ 万元。
２ 水锤及调 节保证计算
２ １ 基 本 资料 ．
水锤波传播速度 ：隧洞 ｃ ＝１． ／，钢管 １ ２３ ｍ ｓ ５
Ｃｚ＝９ ８ ｍ／ ｏ ６ ｓ
水 轮机 型号 ：ｍ Ａ ５ ｗ卜 蜘 ，水 轮机 出力 ： ５
ＥＣｉ Ｖｉ
速率上升值超过厂家规定允许值 ，为解决水轮
发 电机组甩 负荷 过速 问题 ，在低 压 水轮发 电机 出线 端设置 水 阻器保 护 。
为 了保 证水 锤压力 满 足蜗壳 压力 上升 允许 值要
求， 设计单位 在初步设 计报告 中提 出在 隧洞 ２＋ ２０ １ 桩号布置 １ 座阻抗式调压井 ，调 压井 高４ ２ ｍ， 内径５ｍ ，概算造价 ５ 万元 。为论证调压井设置的 ０ 必要性 ，本人经多次调保计算发现当水轮机导水 叶 关闭时 间 Ｔ＝１ 时，蜗壳压 力上 升值 可满 足要 ２ｓ 求 ，引 水系统 不需 设置 调压井 。经与 厂家协 商 ，厂 方 承诺 可 以通 过改 造 电动调 速器将 导 叶关 闭时 间调 整 到 １ 。计 算结 果如 下 。 ２Ｓ ， 当 电动调速 器关 闭 时 间 Ｔ＝１ 时 ，导 水 叶 有 ２ｓ 效关 闭 时间 Ｔ ．１ ． ，根 据上 述计 算 公 式 ，引 水 。 １４Ｓ － 道 的特性 常数 ：
电动调速 器全 开至全 关 时间 ：Ｔ＝ ． 。 ６２Ｓ
蜗壳进水 弯管长 １ ７ｍ ． ，内径０６ ；蜗壳周 ７ ．ｍ
长 Ｌ＝ ．６ｍ。 ５ １
尾水 管 Ｉ：Ｌ＝１４ ．２ｍ，内径０６７ｍ；尾 水 管 ．０ Ⅱ： ＝３ｍ，内径 ０６７ ．４ （ ．０ ×１２５ 渐变 管 ） 。 以上 参数 由重 庆 电机 厂提 供 。
其
他
ＳＡＬ Ｙ Ｒ ＰＷ Ｒ ００ ｏ，Ｔｔ ｏ ２ Ｍ Ｌ Ｈ Ｄ Ｏ Ｏ Ｅ ２１Ｎ２ ｏｌ １ ａＮ ５
小型 水 电站调 压井 设 置 的合 理性
巫友兵 （ 鼎 市水 利局 福 建福鼎 ３５０ ） 福 ５２０
【 摘 要】在 小型水电站设计 中，常 因调保计算过程 压力上升 值超过 允许值 而需设备调 压井 ，这 既增加了 小水电工程
＝ ＝
１ ０ ｍｎ Ｔ ＝１． ，ｎ ２００ｒｍｎ ０ｒ ｉ， 。 １４ｓ Ｒ ０ ｉ，则 ： ０ ／ ／ ＃－ ｏ
ｃ ：——
１
４ ７ｓ ． ，属 间接水锤 。 ． ＜４ ９ｓ
２２ ２
：０． ５ ４
１
引水 道 的特性 常数 ：
－０． ７ ７３
一
ｎｏ
．
享
２ ３ 压 力上 升值 计算 ．
８ｍ （ 合要 求 ） 符 。 ２４ 速 率上升值 计 算 ． 水 轮机 出力 Ｎ＝８０ｋ ６ Ｗ， Ｇ ．６ｔｍ ，ｎ Ｄ ＝１４ ・ ２ ０
＝
水 轮机 导水 叶 的全 关 闭时 间 Ｔ＝６２ｓ ． ；
有效关闭时间 ＝ ． ｓ ４９ ； 水锤波在引水道中来 回传播一次的时间：
在设计水头下，３台机组同时丢弃满负荷 ，导
水 叶在 电动 调速 器作用 下关 闭 。
发 电机效 率 ：叩 电＝９ ％ ，发 电机 端 电压 ：４０Ｖ ３ ０ 。 机 组 额 定 转 速 ： １ ０ ｍｎ 飞 逸 转 速 ： ０ｒ ｉ， ０ ／ ２００ｒｍｎ ０ ｉ，机组 转动惯 量 ：Ｇ ．６ｔｍ 。 ／ Ｄ ＝１４ ・ ２
将分岔管后 ３ 台机组合并成 ｌ 台大机组 ，装设 在长２ ． 、￣ｏｏ支管 的末端 ，按等 价水管 的 ５２ ｍ １４ ５ 方法进行计算。
尾 水管 进 口的允许 最大 真空度 为８Ｈ 柱 。 冰
水轮机吸出高度 ：Ｈ ： ． ｍ ２８ 。
表 １ Ｌ 计算表 ｊ
制造 厂 提 供 的 水 轮 机 最 大 压 力 升 高 允 许 值 ：
［］ ＝ ５ ｚ ４ ％；发 电机最 大速率上升允许值 ： ［ ］
＝
６ ０％ 。
址控 制 集雨 面 积５ ． ｋ ２ １６ ｍ ，坝 高 ３ ． ｍ，总库 容 ５６
７ 万 ｍ ，有 效 库 容 ４ 万 ｍ ； 电站 压 力 引 水 隧 洞 ２ ３ ８ ３ 长 ２７０ｍ， 明 敷 一 条 １ ０ ｉ压 力 钢 管 ，长 ８ ０ｍｌ ２ ｌ ５ ． ９７ｍ；设计 水头７ ９ｍ，设计 流量３９ ３ｓ ．６ｍ ／，装 机 容量 ３ ０ Ｗ，多 年平均 发 电量７０万 ｋ ｈ ×８０ｋ ５ Ｗ・，设
复杂性 ，而且又大大增加 了工程 造价 ，影 响了小水 电的投资效益。通过对 小溪水 电站 的调保 计算 ，提 出解 决上 述问题的措 施 ，取得 了较好成效。表 １ 个。
【 关键词】小型水电站 调保计算 调压井
１ 工程概况
小溪水 电站 位 于 福 鼎 市 碲 溪 镇 境 内 ，电站 坝
根据表 １ 计算 得 ： 引水道 平均 水流 流速及 平均 水锤波 速度 ：
・
７
∑ Ｖ ｉ ｉ
＝ ：０． ７ ｎ ｓ ９ ９ ｒ／
１０ ・ １
小水电 ２１ 年第 ２ （ ００ 期 总第 １ 期） ５ ２
ｃ ＝ ＝１ห้องสมุดไป่ตู้２ ４ ｍ／ｓ ２
其
他
尾水管真空值 ：Ｈ＝Ｈ ＋ Ｉ ＋ｒ Ｈ ＝４０１ ＜ ／ ／ ２ ．
得：
水 锤压力 升 高平均 值 Ｚ＝Ｏ４ ． 水锤 影 响修正 系数 ＝ （ ＋ １ ）～＝１６ ．６
一
蜗壳压力上升相对值 ：
５
速率上升值 ：
＝ ‘ ‘ ＝９ ． ％ ＞６ ％ 。 Ｃ １３ ０
ＥＣｉ ｉ Ｖ
ｚ＝ ２卜
１
・ｌ １ ＞ ５ ｚ ＝ ４ ４％ ３
＝ Ｌａ： ７４２ 丽Ｖ ０
．
根据
Ｙ Ｖｉ ． Ｌｉ
＝３５ ．８和 Ⅳ ＝
“
＝２５ 表 ．５查
』 ．始＝０７３ ＝０７３ ，属 第一 相水 锤 。 Ｄｒ ． ×１ ．７ ＜１ ７ 最大 压力上 升相 对值 ：
Ｚ１： — Ｌ ： １ ４％ ４
‘ ｌ十 Ｐ ｒ 一 Ｏ 口・ 始 ＂ ａ
２ ２ 计 算依据 ．
备年利用小时数３１５ｈ ２ ，概算总投资 ９８ ６ 万元。
２ 水锤及调 节保证计算
２ １ 基 本 资料 ．
水锤波传播速度 ：隧洞 ｃ ＝１． ／，钢管 １ ２３ ｍ ｓ ５
Ｃｚ＝９ ８ ｍ／ ｏ ６ ｓ
水 轮机 型号 ：ｍ Ａ ５ ｗ卜 蜘 ，水 轮机 出力 ： ５
ＥＣｉ Ｖｉ
速率上升值超过厂家规定允许值 ，为解决水轮
发 电机组甩 负荷 过速 问题 ，在低 压 水轮发 电机 出线 端设置 水 阻器保 护 。
为 了保 证水 锤压力 满 足蜗壳 压力 上升 允许 值要
求， 设计单位 在初步设 计报告 中提 出在 隧洞 ２＋ ２０ １ 桩号布置 １ 座阻抗式调压井 ，调 压井 高４ ２ ｍ， 内径５ｍ ，概算造价 ５ 万元 。为论证调压井设置的 ０ 必要性 ，本人经多次调保计算发现当水轮机导水 叶 关闭时 间 Ｔ＝１ 时，蜗壳压 力上 升值 可满 足要 ２ｓ 求 ，引 水系统 不需 设置 调压井 。经与 厂家协 商 ，厂 方 承诺 可 以通 过改 造 电动调 速器将 导 叶关 闭时 间调 整 到 １ 。计 算结 果如 下 。 ２Ｓ ， 当 电动调速 器关 闭 时 间 Ｔ＝１ 时 ，导 水 叶 有 ２ｓ 效关 闭 时间 Ｔ ．１ ． ，根 据上 述计 算 公 式 ，引 水 。 １４Ｓ － 道 的特性 常数 ：
电动调速 器全 开至全 关 时间 ：Ｔ＝ ． 。 ６２Ｓ
蜗壳进水 弯管长 １ ７ｍ ． ，内径０６ ；蜗壳周 ７ ．ｍ
长 Ｌ＝ ．６ｍ。 ５ １
尾水 管 Ｉ：Ｌ＝１４ ．２ｍ，内径０６７ｍ；尾 水 管 ．０ Ⅱ： ＝３ｍ，内径 ０６７ ．４ （ ．０ ×１２５ 渐变 管 ） 。 以上 参数 由重 庆 电机 厂提 供 。
其
他
ＳＡＬ Ｙ Ｒ ＰＷ Ｒ ００ ｏ，Ｔｔ ｏ ２ Ｍ Ｌ Ｈ Ｄ Ｏ Ｏ Ｅ ２１Ｎ２ ｏｌ １ ａＮ ５
小型 水 电站调 压井 设 置 的合 理性
巫友兵 （ 鼎 市水 利局 福 建福鼎 ３５０ ） 福 ５２０
【 摘 要】在 小型水电站设计 中，常 因调保计算过程 压力上升 值超过 允许值 而需设备调 压井 ，这 既增加了 小水电工程
＝ ＝
１ ０ ｍｎ Ｔ ＝１． ，ｎ ２００ｒｍｎ ０ｒ ｉ， 。 １４ｓ Ｒ ０ ｉ，则 ： ０ ／ ／ ＃－ ｏ
ｃ ：——
１
４ ７ｓ ． ，属 间接水锤 。 ． ＜４ ９ｓ
２２ ２
：０． ５ ４
１
引水 道 的特性 常数 ：
－０． ７ ７３
一
ｎｏ
．
享
２ ３ 压 力上 升值 计算 ．
８ｍ （ 合要 求 ） 符 。 ２４ 速 率上升值 计 算 ． 水 轮机 出力 Ｎ＝８０ｋ ６ Ｗ， Ｇ ．６ｔｍ ，ｎ Ｄ ＝１４ ・ ２ ０
＝
水 轮机 导水 叶 的全 关 闭时 间 Ｔ＝６２ｓ ． ；
有效关闭时间 ＝ ． ｓ ４９ ； 水锤波在引水道中来 回传播一次的时间：