含气垫调压室的水电站输水系统小波动稳定分析

福堂水电站调压室施工期围稳定分析——福堂水电站调压室的特点是开挖断面大．岩石较为破碎，裂隙发育，稳定性差本文采用边界元法和有限元法对井筒围岩进行了稳定分析，分析表明，施工前必须对围岩进行固结灌浆．并提出了灌浆范围和锚喷支护的参数．以及加强施...

国内外已建的气垫调压室都是利用经过处理的围岩自身或再辅以在其周边设置的水幕来防止气室漏气。但据国内外的工程实践,即使对岩体采取了复杂而昂贵的工程处理措施,也难以确保气室的气密性。金康电站的地质条件较差,气垫室采用钢板防止气室漏气,克服了气室闭气难的问题,实现了工期省、投资省、调压室运行可靠的目标。钢罩式气垫调压室在金康电站的成功应用,将对引水式电站具有较大的推广价值。

本文利用ｌｉａｐｕｎｏｆ运动稳定性理论对并网运行的水电站调压室大波动所需的稳定断面进行了探讨，给出了确定调压室稳定断面的一般方法，为实际工程设计提供了理论依据．

地下水电站的气垫式调压室 [挪威]d．c．戈达尔h．葛霍特t．特克尔e．布罗赫 [提要]在挪威，自7o年代开始采用气垫式调压室以来t目前已有9处投入运行，其中有6址质量奇人浦意．右 2址为醯步空气扳失曾进行垃修补处理．车文舟绍了这类谓压室的几何形状、动力特性、运行情况等t并对硐室 中的空气撮失计算．气处理方法及设计打案等作了简要探讨． 一 、 一般特性和布置 表l列出了挪威现有带气垫式谓压室水电站的 特性数据和投入运行的年份，其中托尔帕电站正在施 据弓f水隧嗣通过区域的地质条件确定．奥萨电站由 于紧靠厂房的岩石渗透性强．故只能在距厂房上游 1100m处布置谓压室。这样，弓f水道的值与水轮 机制造厂要求的限制值十分接近。从表2可以看出， 工中。除2十电站外．其余电站从水轮机到谓压室的距离都 气垫式谓压室可更靠近厂房上游侧

概述了国内外水电站气垫式调压室的发展和应用现状,对气垫式调压室的工程地质、气体动态特性、模型试验、安全水深和运行控制等方面的研究成果进行综述,指出了需进一步研究的方向和应用前景。

目前水电站明钢管可靠度评估主要结合跨中管壁部位进行计算,但并未充分反映其他部位对结构可靠性的影响。为此需考虑钢材强度参数、静水压力、水锤和焊缝系数的随机特性,建立水电站明钢管跨中管壁、支承环近旁管壁边缘、加劲环及其近旁管壁、支承环及其近旁管壁4个基本部位的强度安全功能函数,给出了基于jc法的管道结构可靠度评估方法。按当前设计方法确定的明钢管结构,加劲环及其近旁管壁和支承环及其近旁管壁的可靠指标低于目标可靠指标,不能充分保障结构强度安全,存在局部失效的风险。

以清远水电站为例,基于水电站管道系统布置特点,构建了水轮机调节系统状态空间模型,利用matlab求解微分方程,采用现代控制理论的状态空间法对一管四机、带上下游调压室的水电站进行小波动过渡过程计算,并与topsys非线性模型的计算结果进行比较。结果表明,该方法具有较好的计算精度、有效可行。

调压室的几何形状与断面尺寸是和水头损失是密切相关的,减少尾水调压室的水头损失是优化调压室系统设计的重要内容之一。对待建及已建电站的调压室的稳定性进行分析,具有非常重要的现实意义。文章讨论了\"理想\"调速器情况下,忽略压力管道水流、机组和负载频率的调节过程中,调压室所需满足的断面要求。最后,重点探讨了不同水位波动情况对调压室的稳定性的影响。研究结果对调压室断面的确定具有重要的指导意义。

本文通过电力系统对调压室稳定断面的影响分析认为,只有在电力系统中担任调峰和调频或事故备用以及孤立运行的水电站调压室断面应满足稳定断面面积的要求,其余大多数水电站调压室断面可以不受托马临界稳定断面面积的限制.本文提出的观点供调压室设计人员参考.

简要介绍气垫调压室原理、地质地形条件、优缺点及自一里工程气垫式调压室概况,对自一里气垫调压室施工技术要求、施工方法等作了简要介绍。

超长引水隧洞水电站设置气垫式调压室可以有效抑制过渡过程中调压室涌浪振幅，但蜗壳压力的变化规律也因气垫式调压室的影响变得更为复杂。本文通过数值计算方法，分析了设气垫式调压室超长引水隧洞水电站大波动过渡过程中，导叶关闭时间、引水隧洞水流惯性、压力管道水流惯性及调压室参数∥等因素对蜗壳最大动水压力的影响；并与常规调压室进行对比，讨论了气垫式调压室对超长引水隧洞水电站甩负荷过渡过程中反射水击波特性的作用。结果表明：气垫式调压室对水击波的反射效果不如常规调压室，且气垫和涌浪压力之和最大值大于常规凋压室最大水压力，更容易发生蜗壳最大动水压力，此压力由调压室压力极值决定、不受导叶关闭规律控制的影响。

龙滩水电站尾水系统设置敞开式尾水调压井。本文对改用气势式调压室的稳定断面、漏气充气、沿群布置、洞群布置、运行安全等问题做了探讨，认为：由于水头、流量、地质、安全等因素所限，龙滩尾水调压井不宜改用气垫调压室。

与常规调压室相比,气垫式调压室有其独特的水力特性,其对过渡过程影响和常规调压室也有所不同。本文分别从大波动、小波动以及水力干扰三方面入手,讨论气垫调压室水力性能对水电站过渡过程的影响。

结合实际工程,笔者就水电站技改工程中输水系统的设计,进行了详细的介绍,主要包括输水系统方案、进水口、引水隧洞、调压井、压力钢管的设计.

主要讨论引水系统中有调压室的水电站,当一根水管向多台机组供水时,水电站的水力-调速系统水力波动的稳定性,重点分析多台相同型号的水轮发电机组的运行特点,同时考虑到各机组之间的相互影响,建立整个动力系统的基本微分方程组,通过简化,利用罗斯-霍尔维茨判据理论,推导出精确的稳定计算公式,并通过工程计算实例加以说明。

应用有限元分析软件abaqus对某水电站暗河堵头进行模拟和计算分析,结果表明,10m长度堵头部分可以满足初期封堵需要,16m长度可以满足后期暗河蓄水和封堵需要,分段封堵分期挡水方案是可行的.

利用方程式的根的判别方程,得出不同调压室断面的调速器稳定域

讨论了设置上下游调压室多机组水电站水力调速系统的稳定性,基于系统动力平衡原理与线性方程组稳定性条件系数矩阵特征值实部皆为负值求取水力调速系统的稳定域。通过实例分别计算了不同比例的支管管道参数稳定域及一台机组参数选定下另一台机组的稳定域。结果表明,多机组电站的各支管管道惯性时间常数越接近,其合并机组与未合并机组方法的计算结果越接近;多台机组采用不同调速器参数同样可确保系统的稳定,为实际工程提供了可靠的理论依据。

　自一里水电站采用气垫式调压室,通过对该工程基本条件的分析,计算了气垫式调压室的水力参数,包括水和空气压力、最小水垫深度、管道渗水、漏气等,对水力控制方法进行了分析,确定了空气压力和水位检测系统.

金康水电站气垫式调压室钢包方案,是依靠钢筋砼夹一层薄钢板封闭气体。同时,采用平压系统平衡气室钢筋砼外侧水压力和气室气体压力。通过对金康水电站钢包气垫式调压室的施工后,着重把有关施工技术作一介绍。

世界上已建的10座地下气垫式调压室的水电站均位于挪威。近年来,为解决环保问题和节约工程投资,我国已在四川自一里、小天都两座水电站设计中采用了气垫式调压室方案。气垫式调压室的主要设计问题包括设计准则、布置设计、气体体积及尺寸的估算、水幕设计、防渗处理等方面内容。

2009年8月31日～9月1日,中国水电工程顾问集团公司在成都主持召开了《水电站气垫式调压室设计规范》(送审稿)审查会。会议听取了中国水电顾问集团成都勘测设计研究院修编组关于《水电站气垫式调压室设计规范》编制工作情况的汇