水電站課程設計

計算書水電站課程設計計算書?19水電站課程設計計算書?19②繪制AZ —A=巴加-2加曲線aFF一嚅-膘3專116s計算時段At取值范圍為—~—,加的取值范圍為3.9—4.6選取it=4s25 30丄=23空=0.152,當丟棄負荷為45000w~15000kw時，流量96.5~31.0m3/s，F156.46流速4.05~1.30m/s。Q=31.0=0.20F156.46丄=皿-A=—At-QAt=0.152X4u-0.20X4=0.608u-0.8FF③繪制Av=P(-z-hw)曲線'詩』為*0.077心V=P(—z—hw)=0.077(-z-hw)采用matlab采用matlab編程計算后畫圖,源代碼如下:v(1)=4.05-0.077*(0.608*4.05-0.8)z(1)=-0.232*4.05*4.05+0.608*4.05-0.8fori=1:29dz(i)=0.608*v(i)-0.8dv(i)=0.077*((-1)*z(i)-0.232*v(i)*v(i))v(i+1)=v(i)+dv(i)z(i+1)=z(i)+dz(i)endr(1,:)=zr(2,:)=vr=r'其中，v(i)為流速矩陣，zdv(i)為流速矩陣增量矩陣其中，v(i)為流速矩陣，zdv(i)為流速矩陣增量矩陣,v(1)為第一時段末的水的流速，z(1)為第一時段末調壓井內水位的壅高，第二個以后時段的水位及流速如下表所示。V(m/s)Z(m)△V△Z3.8850-2.1430-0.10461.56213.7804-0.5809-0.21061.49853.56980.9176-0.29831.37043.27152.2880-0.36741.18912.90413.4771-0.41840.96572.48574.4428-0.45250.71132.03335.1541-0.47070.43621.56255.5903-0.47410.15001.08855.7404由表可知，最大壅高水位在5.59m~5.74m之間，線性內插得最大壅高水位為5.67（圖紙見附圖1）。Zmax=1097.35+5.67=1103.02m2、最低涌波水位：（1）丟棄負荷度為300000KW時（數解法）當上游為死水位，下游為正常尾水位時，若電站丟棄全負荷時（ 30000~0,流量變化為67.5-0m3/s）,因調壓室水位達到最高水位時，水位開始下降，此時隧洞中的水流朝著水庫方向流動，水從調壓室流向進水口，因此水頭損失應變為負值，水位到達最低值稱為第二振幅。2、 Lfv0 Q67.5_coo匚/人= ,90=— 2.835m/s2gFhf/ 0f23.808-6h局=(1.63+5.76+17.72+4.47+6.33+13.24)X10X67.5X67.5=0.220mh程=(4522.659+7624.134+12603.390+543724.6+7423.154+21161.59)X0.012X0.012X67.5X67.5X10-6=0.391mh國0=h局+h程=0.220+0.391=0.611m「「gg8352=52.212咒9.8咒156.46咒0.6113學=詈21=0.012查書本P150圖10-4得Z2=0.08，則z2=0.08X(-52.21)=-4.177m/uZmin=1082-4.177=1077.823m

(2)增加負荷度為3000045000KW時(兩種方法)當上游為死水位，下游為正常尾水位，增荷幅度為 30000~45000KW流量變化由68.5~102.亦3/S，流速2.88?4.3m/s。A、數解法J竺j4.31m/s0f23.808m=68.5/102.5=0.6686h局=(1.63+5.76+17.72+4.47+6.33+13.24)X10X102.5X102.5=0.516mh程=(4522.659+7624.134+12603.390+543724.6+7423.154+21161.59)X0.012X_60.012X102.5X102.5X10=0.902mha=h局+h程=0.516+0.902=1.418m2lfv0 511.28X23.808X4.312名=—= 2=73.26Zminhw0gFhWo 9.8仆156.46咒1.4182=1+(”-0.275岳Zminhw0=1+()73.26-0.275Jo.668+0.05/73.26-0.9)(1-0.668)(1-0.668/73.260.62)ZminZmin=3.435hw0Zmin=3.435勺.418=4.871m調壓井的最低水位為1082-4.871=1077.129mB、圖解法增加負荷時的圖解法與丟棄負荷的圖解法類似，同樣選擇坐標系，繪出①、引水道水頭損失曲線:2vh①、引水道水頭損失曲線:2vhf=h局+h程+2gh局=C22gJ0.12+0.10+0.20+0.05+0.07+0.10+0.10+h局=C22gJ0.12+0.10+0.20+0.05+0.07+0.10+0.10+1.50=2.241C=1r6=n11- X1.37566=87.8820.012lv2

hp匚V2V2 , 511.28++=(22g2g87.882^1.3756+2.24+—1—艸22x9.8 2x9.8=0.232/②、繪出fQiz=av—A=—Atv一F占加曲線;T=2兀/匚=2兀Vgf/511.28X156.46V9.81x23.808=116s則計算時段At取值范圍為~30取‘At的取值范圍為3.9—4.6選取也t=4s又f=23808=0.152，當增加負荷為30000~45000kw時,Q_F156.46竺2=0.655156.46=比-A=—&--^=0.152X4—0.655X4=0.608。-2.62FF流量68.5?102.5m3/s。③、繪制3=P(-z-hw)曲線卩十tu^*。.。77Z=P(-Z-hw)=0.077(-Z-hw)Matlab編寫程序:v(1)=2.88z(1)=-0.232*2.88*2.88fori=1:29dz(i)=0.608*v(i)-2.62dv(i)=0.077*((-1)*z(i)-0.232*v(i)*v(i))v(i+1)=v(i)+dv(i)z(i+1)=z(i)+dz(i)endv=vz=z'r(:,1)=vr(:,2)=z計算結果如下表

V(m/s)Z(m)△V△Z2.946-2.7930.0599-0.82833.0069-3.62150.11730.79183.1242-4.41340.1655-0.72053.2897-5.13390.2020-0.61993.4917-5.75370.2252-0.49713.7169-6.25080.2345-0.36013.9514-6.61090.2301-0.21754.1815-6.82850.2134-0.07764.3950-6.9061最大下降水位在-6.83m~-6.90m之間，采用線性內插法，得到最大下降水位為6.87moZma)=1082-6.87=1075.13mo五.調節保證計算1、檢驗正常工作情況下的水擊壓力相應的正常工作情況下的正常蓄水位為 1092.0米，相應的尾水位為1028.5米，貝y：H0=1092.0-1028.5=63.5米，由所給資料可知：正常工作情況下的正常蓄水位為 1092.0米，相應的尾水位為1028.5米，三臺機滿發電，通過水輪機的流量為 96.9m3/s，于是:起始的流速V0=96.9/23.808=4.07m.

a=JEwg/Y水錘波速：Kr上式中E上式中Ew為水的體積彈性模量，一般為2.1X105N/cm2；Y為水的容重，取9.81KN/m3,r為管道的半徑,,壓力管道半徑為2.5m.蝸殼半徑為1.22m.尾水管半徑為1.7m,K為管道抗力系數。1.4Xi06kpaL9.81KN/m3,r為管道的半徑,,壓力管道半徑為2.5m.蝸殼半徑為1.22m.尾水管半徑為1.7m,K為管道抗力系數。1.4Xi06kpaL=Lt+Lb+Lc=102.23+16.2+20.4=138.83壓力管道Lt=102.32米，蝸殼Lc=20.4米，尾水管Lb=16.2米;22LbVb=97.36m/s, =165.66m/s,V1= _969=4.936m/s19.63V ^2^=2.332m/s；V5二空=3.557m/s13.85 9.08V2昱=1.645m/s19.63L管W=4.936x35.74+3.291咒29.21+1.64512.23+2.332咒3.79+3.557咒21.35=377.441m2/sVT二377.441=3.689m/s'102.32J2.1x105n/cm2*9.81/9.81kN/m3aT=f亠2*2.1x105N/cm2V 1.4X106kpaX2.5m=977.073m/s1435m/sac二If亠2*2.1x105n/cm2

彳 1.4x106kpax1.7m=862.9m/sI/ iam= % .=138.92/1m I/laT acab丿(102.32+20.4+16.21977.073862.9771.505丿=931.056m/s二LtVt+LbVb+LcVcm，77.458+97.36+165.66=4.612m/s138.92管道特性系數為空=931.056如.612=3.452gH0 2x9.81x63.5當機組滿負荷運行時，T^管道特性系數為空=931.056如.612=3.452gH0 2x9.81x63.5當機組滿負荷運行時，T^1，代0=3.45>1,因為閥門從全開到全關的時間為7S,其中有效關閉時間為山遇,一個相長t遷牛需心98<4.6込為間接水錘。管道的特性系數:曲"2 =0.22gH0T； 9.81x63.5x4.68Lvmax由以上計算并查圖9-4水錘類型判別圖可知：該水錘為極限正水錘，由式9-15可得:2cr2"22=0.2472-CT2-0.22△Hmax=0.247X63.5=15.7m校核尾水管進口處的真空度Hb尾水管進水口處的水錘壓力:LPb97.36yLPb97.36yb二(Lt+Lc+Lb)J=138.9^4.61/0.247二0.038尾水管在進口斷面出現yb時的流速水頭如下:2Vb2g22g2天9.81vb2g=2+0.038x63.5+1.841=6.254尾水管進口處的真空度Hb在8~9米之內，滿足要求。2、檢驗相對轉速升高是否滿足規范要求該水電站的保證出力為1.07X104kw,水輪機型為HL211-LJ-225,對于混流

式水輪機Ty=0.8Ts=0.8X4.68=3.44s,n。=214.3r/min,GD2=10124KN^m2,f為水錘影響系數，根據管道特性曲線系數由圖 9-15得出f=1.12365N0Ts1f1P2DG20n亠Ji+365U°7週?44“12365N0Ts1f1P2DG20n根據書102頁轉速