水电站调压室设计规范DLT(参考Word)

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水电站调压室设计规范

Specification for design of surge chamber of hydropowerstation

中华人民共和国电力行业标准

水电站调压室设计规范

主编部门:电力工业部华东勘测设计研究院

批准部门:中华人民共和国电力工业部

中华人民共和国电力工业部

关于发布《水电站调压室设计规范》

电力行业标准的通知

电技[1996]733号

各电管局,各省、自治区、直辖市电力局,水电水利规划设计总院,各有关单位:

《水电站调压室设计规范》电力行业标准,经审查通过,批准为推荐性标准,现予发布。其编号为:DL/T5058-1996

该标准自1997年5月1日起实施。

请将执行中的问题和意见告水电水利规划设计总院,并抄送部标准化领导小组办公室。1996年10月31日

目次

1总则

2术语、符号

3调压室的设置条件及位置选择

4调压室的基本布置方式、基本类型及选择

5调压室的水力计算及基本尺寸的确定

6抽水蓄能电站调压室的设计

7调压室的结构设计、构造、观测及运行要求

附录A压力水道水头损失计算公式

附录B调压室的涌波计算公式

附录C抽水蓄能电站水泵工况断电、导叶拒动时的调压室涌波计算方法

本规范用词规定

附加说明

1总则

1.0.1水电站调压室是压力水道系统中一项重要建筑物,为体现国家现行的技术经济政策,积极慎重地采用国内外先进技术和经验,统一调压室设计的标准、要求,特制定本规范。

1.0.2本规范适用于大、中型水利水电枢纽工程中常规水电站和抽水蓄能电站调压室设计,小型水电站的调压室设计可参照执行。

1.0.3水电站调压室设计应根据地形、地质情况、压力水道的布置、机电特性和运行条件等资料,经综合论证,做到因地制宜、经济合理、安全可靠。

1.0.4水电站调压室设计除必须遵守本规范的规定外,还应符合SDJ12—78《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)》(试行)及补充规定、SD134—84《水工隧洞设计规范》、SDJ173—85《水力发电厂机电设计技术规范》(试行)、DL/T5057—1996《水工混凝土结构设计规范》、SDJ10—78《水工建筑物抗震设计规范》(试行)等现行的国家、行业有关标准与规定。以上标准将来如有修改,则执行其新版本。

2术语、符号

2.0.1名词术语

调压室设置在压力水道上,具有下列功能的建筑物:①由调压室自由水面(或

气垫层)反射水击波,限制水击波进入压力引(尾)水道,以满足机组调

节保证的技术要求;②改善机组在负荷变化时的运行条件及供电质

量。

上游调压室设置在水电站厂房上游压力水道上的调压室。

下游调压室设置在水电站厂房下游压力水道上的调压室。

压力水道压力引水道、压力管道、压力尾水道的统称。

压力引水道自进水口至上游调压室之间的压力水道。

压力管道自上游调压室至水轮机蜗壳进口之间的压力水道。

压力尾水道自下游调压室至出口之间的压力水道。

起始水位机组负荷变化以前的调压室水位。

静水位机组引用流量为零时的调压室水位(即水库或下游河床水位)。

最高涌波机组负荷突然变化时,调压室中相对于静水位的最高振幅。

最低涌波机组负荷突然变化时,调压室中相对于静水位的最低振幅。

第二振幅在最高(或最低)涌波发生后,紧接产生的方向相反的最低(或最高)振

幅。

设计水头达到机组额定出力所需的最小水头。

净水头扣去有关压力水道损失(不含蜗壳及尾水管损失)以后,作用在水轮机

上的有效水头。

静水头电站上下游水位差。

吸出高度水轮机安装高程与下游最低水位的高差。

2.0.2基本符号

L—压力引水道长度

L W—压力尾水道长度

A1—压力水道断面面积

A—调压室断面面积

A th—托马临界稳定断面面积

A c—调压室上室断面面积

A p—调压室大室断面面积

A s—调压室竖井断面面积

A r—升管断面面积

S—阻抗孔断面面积

V—调压室大室计算容积

V B—上室计算容积

V v—下室计算容积

Z—以静水位为基准的调压室涌波

Z max—调压室最高涌波

Z min—调压室最低涌波

Z c—静水位距上室底面的高度

Z s—静水位距溢流堰顶的高度

Z0—不计压力水道系统的摩阻,丢弃(或增加)全负荷时的调压室自由振幅

Q—流量

v—流速

H p—设计水头

H0—发电最小静水头

H s—吸出高度

h f—沿程摩擦水头损失

h m—局部水头损失

h w0—压力引(或尾)水道总水头损失

h wm—压力管道总水头损失

h c—阻抗孔水头损失

α—水头损失系数

φ—孔口流量系数

m—堰顶流量系数

T w—压力水道水流惯性时间常数

T a—机组加速时间常数

T s—水轮机导叶关闭时间。

3调压室的设置条件及位置选择

3.1调压室的设置条件

3.1.1设置调压室的必要性,应在机组调节保证计算和运行条件分析的基础上,考虑水电站在电力系统中的作用、地形、地质、压力水道布置等因素,进行技术经济比较后确定。3.1.2设置上游调压室的条件,可按式(3.1.2-1)作初步判别:

Tw>[Tw]

(3.1.2-1)

式中T w—压力水道中水流惯性时间常数,s;

L i—压力水道及蜗壳和尾水管(无下游调压室时应包括压力尾水道)各分段的长度,m;

①—调速性能好的区域,适用于占电力系统比重较大或孤立运行的电站;

②—调速性能较好的区域,适用于占电力系统比重较小的电站;

③—调速性能很差的区域,不适用于大、中型电站

图3.1.2T w、T a与调速性能关系图

v i—各分段内相应的流速,m/s;

g—重力加速度,m/s2;

H p—设计水头,m;

[T w]—T w的允许值,一般取2~4s。

[T w]的取值随电站在电力系统中的作用而异,当水电站作孤立运行,或机组容量在电力系统中所占的比重超过50%时,宜用小值,当比重小于10%~20%时可取大值。

在有机电资料时,可按图3.1.2,由T w、T a与调速性能关系进行判断。机组加速时间常数T

按下式计算:

a

(3.1.2-2)

式中GD2—机组的飞轮力矩,kg·m2;

N—机组的额定转速,r/min;

P—机组的额定出力,W。

3.1.3设置下游调压室的条件,以尾水管内不产生液柱分离为前提,其必要性可按式(3.1.3-1)作初步判断:

(3.1.3-1)

式中L w—压力尾水道的长度,m;

T s—水轮机导叶关闭时间,s;

v w0—稳定运行时压力尾水道中的流速,m/s;

v wj—水轮机转轮后尾水管入口处的流速,m/s

H s—吸出高度,m;

?—机组安装高程,m。

最终通过调节保证计算,当机组丢弃全负荷时,尾水管内的最大真空度不宜大于8m水柱。高海拔地区应作高程修正:

(3.1.3-2)

式中Hv—尾水管内的绝对压力水头,m;

ΔH—尾水管入口处的水击值,m;

φ—考虑最大水击真空与流速水头真空最大值之间相位差的系数,对于末相水击φ=0.5,对于第一相水击φ=1.0。

3.2调压室的位置选择

3.2.1调压室的位置宜靠近厂房,并结合地形、地质、压力水道布置等因素进行技术经济分析比较后确定。

3.2.2调压室位置宜设在地下。

3.2.3进行调压室位置选择时宜避开不利的地质条件,以减轻电站运行后渗水对围岩及边坡稳定的不利影响。

3.2.4由于扩建电站或电站运行条件改变等原因,必须增设副调压室时,其位置宜靠近主调压室。

4调压室的基本布置方式、基本类型及选择

4.0.1水电站调压室的基本布置方式有:

(1)上游调压室[图4.0.1(a)];

(2)下游调压室[图4.0.1(b)];

(3)上、下游双调压室系统[图4.0.1(c)];

(4)上游双调压室系统[图4.0.1(d)]。

若有特殊需要亦可采用其他布置方式。

4.0.2调压室的基本类型可分为以下几种:

1—压力引水道;2—上游调压室;3—压力管道;4—下游调压室;

5—压力尾水道;6—主调压室;7—副调压室

图4.0.1调压室的基本布置方式

1—连接管;2—阻抗孔;3—上室;4—竖井;5—下室;

6—储水室;7—溢流堰;8—升管;9—大室;10—压缩空气

图4.0.2调压室的基本类型

(1)简单式:包括无连接管与有连接管二种型式,连接管的断面面积S应不小于调压室处压力水道断面面积A1[图4.0.2(a)、(b)];

(2)阻抗式:阻抗孔口断面面积应小于调压室处压力水道断面面积[图4.0.2(c)、(d)];

(3)水室式:由竖井和上室、下室共同或分别组成[图4.0.2(e)、(f)];

(4)溢流式:设溢流堰泄水[图4.0.2(g)];

(5)差动式:由带溢流堰的升管、大室与阻抗孔组成[图4.0.2(h)、(i)];

(6)气垫式:水面气压大于大气压力[图4.0.2(j)]。

4.0.3根据工程实际情况,亦可取两种或两种以上基本类型调压室的特点,组合成混合型调压室。

4.0.4调压室的选型应根据水电站的工作特点,结合地形、地质条件,全面地分析各类调压室的优缺点及适用条件,进行技术经济比较后确定。调压室选型的基本原则为:

(1)能有效地反射由压力管道传来的水击波;

(2)在无限小负荷变化时,能保持稳定;

(3)大负荷变化时,水面振幅小,波动衰减快;

(4)在正常运转时,经过调压室与压力水道连接处的水头损失较小;

(5)结构简单,经济合理,施工方便。

5调压室的水力计算及基本尺寸的确定

5.1调压室的稳定断面面积

5.1.1上游调压室的稳定断面面积按托马(Thoma)准则计算并乘以系数K决定:

A=KAth

(5.1.1)

式中Ath—托马临界稳定断面面积,m2;

L—压力引水道长度,m;

A1—压力引水道断面面积,m2;

H0—发电最小静水头,m;

α—自水库至调压室水头损失系数,,(包括局部水头损失与沿程摩擦水头损

失,见附录A),s2/m;在无连接管时用α代替;

v—压力引水道流速,m/s;

h w0—压力引水道水头损失,m;

h wm—压力管道水头损失,m;

K—系数,一般可采用1.0~1.1;选用K<1.0时应有可靠的论证。

5.1.2稳定断面面积的计算公式和原则,亦适用于压力尾水道上单独设置的调压室。但需将压力引水道改为压力尾水道,压力管道改为尾水管后的延伸段的长度、断面面积、水头损失

系数等数值,用α代替。

5.1.3对于上、下游双调压室、上游双调压室、气垫式调压室及其他特殊布置方式的调压室稳定断面面积计算,应通过专门论证确定。

5.2调压室的涌波计算

5.2.1调压室的涌波水位可不计压力管道水击的影响;当采用气垫式调压室时则应与压力管道水击联合计算。

5.2.2调压室最高涌波水位计算工况:

(1)上游调压室:按上库正常蓄水位时,共用同一调压室的(以下简称共一调压室)全部机组满载运行瞬时丢弃全部负荷,作为设计工况;按上库校核洪水位时,相应工况作校核。

(2)下游调压室:按厂房下游设计洪水位时,共一调压室的全部n台机组由(n-1)台增至n台或全部机组由2/3负荷突增至满载作为设计工况;按厂房下游校核洪水位时相应工况作校核,并复核设计洪水位时共一调压室的全部机组瞬时丢弃全负荷的第二振幅。

5.2.3调压室最低涌波水位的计算工况:

(1)上游调压室:上库死水位时,共一调压室的全部n台机组由(n-1)台增至n台或全部机组由2/3负荷突增至满载,并复核上库死水位时共一调压室的全部机组瞬时丢弃全负荷时的第二振幅。

(2)下游调压室:共一调压室的全部机组在满载及相应下游水位瞬时丢弃全部负荷。

(3)有分期蓄水分期发电情况,对水位和运行工况作专门分析。

5.2.4经论证后,明确不存在同时丢弃全部负荷的运行情况,则可按丢弃部分负荷进行涌波计算。

5.2.5除按5.2.2和5.2.3的规定进行调压室涌波水位计算外,尚应对可能出现的涌波叠加不利工况进行复核,必要时可合理调整运行方式或修改调压室尺寸。

5.2.6计算调压室涌波水位,丢弃负荷时引水道和尾水道的糙率取小值;增加负荷时引水道和尾水道的糙率取大值。

5.2.7对大型电站的调压室或型式复杂的调压室的水力特性,必要时可通过水力模型试验验证。

5.3调压室基本尺寸的确定

5.3.1调压室断面面积应满足稳定要求,高度应满足涌波要求。涌波计算见附录B。

5.3.2阻抗式调压室阻抗孔尺寸的选择,应使增设阻抗后,压力管道末端的水击压力变化不大;而调压室处压力水道的水压力,任何时间均不大于调压室出现最高涌波水位时的水压力,也均不低于最低涌波水位的水压力,并尽可能地抑制调压室的波动幅度,以及加速波动的衰减。

5.3.3差动式调压室尺寸的选择,宜使大室与升管具有相同的最高及最低涌波水位,并使升管在最初时段即到达极值。

升管面积宜与调压室处压力水道的面积接近。

5.3.4水室式调压室上室容积按丢弃负荷时的涌水量确定。有较长的上室时,应考虑水面波降的影响。上室底板宜设在最高静水位以上。

设溢流堰的上室底部,应布置适当的孔口,使上室水体流回竖井。

上室应具有不小于1%的倾向竖井的排水底坡。

下室的顶部宜设在最低运行水位以下,做成背向竖井的不小于1.5%的斜坡;下室的底部应比最低涌波水位稍低,并做成倾向竖井并不小于1%的斜坡。

下室不宜过长。在多泥沙的河流上,应考虑下室底部淤积的影响。

5.3.5溢流式调压室,应按最大溢流量进行泄水道设计。

5.3.6调压室最高涌波水位以上的安全超高不宜小于1m。上游调压室最低涌波水位与调压室处压力引水道顶部之间的安全高度应不小于2~3m,调压室底板应留有不小于1.0m的安全水深。

下游调压室最低涌波水位与尾水管出口顶部之间的安全高度应不小于1m。

5.3.7有顶盖的(不含气垫式)调压室,应设置不小于10%压力水道面积的通气孔。

6抽水蓄能电站调压室的设计

6.0.1抽水蓄能电站调压室的设置条件与常规水电站调压室的设置条件相同。

6.0.2抽水蓄能电站调压室的型式,不论上游调压室或下游调压室,一般不选用简单式,而宜选用阻抗式、差动式、水室式或其他混合型调压室。

6.0.3抽水蓄能电站调压室的稳定断面面积的确定与常规水电站调压室的相同。

6.0.4抽水蓄能电站调压室最高涌波水位,由下列工况计算确定:

(1)上游调压室:上库校核洪水位,共一调压室的所有发电机组在满负荷运行时,突然丢弃全部负荷,导叶紧急关闭;上库正常蓄水位,共一调压室的发电机组启动,增至满负荷后,在进入调压室流量最大时丢弃全部负荷,导叶紧急关闭。

(2)下游调压室:下库校核洪水位,共一调压室的抽水机组在扬程最小、抽水流量最大时,突然断电,导叶全部拒动;下库正常蓄水位,共一调压室的抽水机组启动,达到最大流量后,在进入调压室流量最大时突然断电,导叶全部拒动。

6.0.5抽水蓄能电站调压室最低涌波水位,由下列工况计算确定:

(1)上游调压室:上库最低水位,共一调压室的抽水机组在最大抽水流量时,突然断电,导叶全部拒动;上库最低水位,共一调压室的抽水机组,最小扬程,机组启动,达到最大流量后,在流出调压室流量最大时,突然断电,导叶全部拒动。

(2)下游调压室:下库最低水位,共一调压室的发电机组满负荷运行时,突然丢弃全部负荷,导叶紧急关闭;下库最低水位,共一调压室的发电机组启动增至满负荷后,在流出下游调压室流量最大时,丢弃全部负荷,导叶紧急关闭。

6.0.6对抽水蓄能电站运行工况分析研究后,认为不存在共一调压室的所有机组同时启动或

全部丢弃负荷时,亦可按机组逐台开启或部分机组丢弃负荷考虑。

6.0.7计算抽水蓄能电站调压室的最高、最低涌波水位时,发电工况压力水道的糙率取值同常规电站的调压室;抽水工况,压力水道的糙率值经分析取用。

6.0.8抽水蓄能电站调压室的涌波计算,发电工况可按照常规水电站调压室的涌波公式进行计算;抽水工况突然断电,导叶全部拒动时的涌波计算,在厂家已提供机组全特性曲线的情况下,可采用计算输水系统过渡过程的特征线法,亦可采用图解演算求得抽水工况机组突然断电、导叶拒动场合的水泵流量随时间变化的过程(见附录C),并按此作为边界条件进行涌波计算。在厂家未提供机组全特性曲线的阶段,可采用简算法(见附录C)。

6.0.9抽水蓄能电站调压室尺寸的确定与常规水电站调压室基本相同。但下游调压室最低涌波水位与调压室处压力尾水道顶部之间的安全高度应不小于2~3m。

6.0.10抽水蓄能电站调压室的结构设计、构造、观测及运行要求可按照常规水电站调压室考虑。

7调压室的结构设计、构造、观测及运行要求

7.0.1调压室宜采用锚杆钢筋网混凝土或钢筋混凝土衬砌。

7.0.2设在完整、坚硬、渗透性小的围岩中的调压室,当室壁至厂房或边坡的最小距离满足稳定及渗透坡降要求时,可采用锚杆喷混凝土支护。在顶部及交岔口处应进行衬砌或采取其他有效的加固措施。

7.0.3调压室结构所承受的荷载,分为基本荷载和特殊荷载两类。

(1)基本荷载:包括围岩压力、设计情况下的内水压力、稳定渗流情况下的外水压力及衬砌自重、设备重量、风荷载(地面塔式结构)等。

(2)特殊荷载:包括校核水位时的内水压力、外水压力、温度作用、灌浆压力及地震荷载等。差动式调压室升管的水压力应按运行中可能出现的不利工况下大室与升管最大水位差计算。

7.0.4计算荷载应根据运行、施工、检修不同工况,分别组合为基本组合和特殊组合两类。在结构计算中应采用各自最不利的组合。其具体配筋计算,按《水工混凝土结构设计规范》、《水工隧洞设计规范》规定采用。

7.0.5考虑地震设防时,调压室结构及其附属设备应加强其整体性和刚度等抗震措施,对差动式调压室大室内的升管及地面上的塔式结构须进行抗震计算。

7.0.6调压室有明显的不对称荷载时,宜按偏压荷载进行结构计算和稳定分析,并采取相应的结构措施。

7.0.7作用在衬砌上的外水压力,应考虑电站运行后的地下水位的变化。外水压力可采用调压室计算断面在地下水位线以下的水柱高度乘以相应的折减系数的方法估算。折减系数可按《水工隧洞设计规范》选用。外水压力亦可由渗流场分析来确定。

7.0.8调压室结构内力可用结构力学法计算,对于大尺寸、围岩地质或结构复杂的调压室宜用有限元法复核。

7.0.9在调压室中如有升管、闸门槽、通气孔等结构,应注意合理布置,在结构计算中,应考虑其不利影响,防止应力集中,并采取必要的结构措施。

7.0.10对于调压室上部及外侧边坡应进行稳定分析及加固处理。

调压室顶部应做好运行安全保护设施。

7.0.11调压室的围岩应进行固结灌浆加固,防止内水外渗。

调压室附近宜设排水设施、降低地下水位,以利边坡稳定。

7.0.12在寒冷地区的调压室应有防冻设施。

7.0.13如调压室内设置快降事故闸门,应考虑涌波与闸门的相互不利影响,并采取适当措施。

7.0.14应做好调压室观测设计,以监测调压室工作状态,为电站的安全运行提供必要的观测资料和积累设计经验。

7.0.15应根据上下游水位、电站运行特性、压力水道和调压室设计状况等因素,提出调压室的运行要求和限制条件。

附录A压力水道水头损失计算公式

A1.0.1水头损失由沿程摩擦损失与局部损失两部分组成,沿程损失采用谢才—曼宁公式计算。,R为水力半径,糙率n值可参考表A1。局部水头损失计算通

式为,局部水头损失系数ξ值参见表A2。

表A1压力水道糙率n值表

序号水道表面情况

糙率n

平均最大最小

1 岩面无衬砌

(1)采用光面爆破0.030 0.033 0.025

(2)普通钻爆法0.038 0.045 0.030

(3)全断面掘进机开挖0.017

2 钢模现浇混凝土衬砌

(1)技术一般0.014 0.016 0.012

(2)技术良好0.013 0.014 0.012

3 岩面喷混凝土

(1)采用光面爆破0.028 0.030 0.022

(2)采用普通钻爆法0.033 0.037 0.028

(3)全断面掘进机开挖0.019

4 钢管0.012 0.013 0.011

表A2局部水头损失系数ξ值表

部位形状水头损失系数ξ备注

1 进水口0.5

v为管道均匀段之流速0.2

0.1

2 拦污栅β—栅条形状系数,见表A

3 s—栅条宽度

b—栅条间距

a—栅面倾角

v—过栅平均流速

3 门槽

0.05~0.20

(一般用0.10)

v取槽前后平均流速

4 矩形变圆

(渐缩)

0.05

v取渐变段平均流速,

变电站总体布置要求

1总平面布置 一般规定 变电站总平面布置应按最终规模进行规划设计,根据系统负荷发展要求,不宜堵死扩建的可能,并使站区总平面布置尽量规整。 变电站总平面布置应满足总体规划要求,并使站内工艺布置合理,功能分区明确,交通便利,节约用地。 站区总平面宜将近期建设的建(构)筑物集中布置,以利分期建设和节约用地。城市地下(户内)变电站土建工程可按最终规模一次建设。 变电站的主要生产及辅助(附属)建筑宜集中或联合布置。当与换流站合并建设时,可根据辅助(附属)建筑的性质、使用功能要求分类集中或联合布置在站前区。 在兼顾出线规划顺畅、工艺布置合理的前提下,变电站应结合自然地形布置,尽量减少土(石)方量。当站区地形高差较大时,可采用台阶式布置。 山区变电站的主要生产建(构)筑物、设备构支架,当靠近边坡布置时,建(构)筑物距坡顶和坡脚的安全距离应按第条确定。 城市地下(户内)变电站与站外相邻建筑物之间应留有消防通道。消防车道的净宽度和净高度要满足GB50016《建筑设计防火规范》的相关规定。 主控通信楼(室)、户内配电装置楼(室)、大型变电构架等重要建(构)筑物以及GIS 组合电器、主变电器、高压电抗器、电容器等大型设备宜布置在土质均匀、地基可靠的地段。 位于膨胀土地区的变电站,对变形有严格要求的建(构)筑物,宜布置在膨胀土埋藏较深、胀缩等级较低或地形较平坦的地段;位于湿陷性黄土地区的变电站,主要建(构)筑物宜布置在地基湿陷等级低的地段。 扩建、改建的变电站宜充分利用原有建(构)筑物和设施,尽量减少拆迁,避免施工对已建设施的影响。 主要建(构)筑物 主控通信楼(室)宜布置在便于运行人员巡视检查、观察户外设备、减少电 缆长度、避开噪声影响和方便连接进站大门的地段。 主控通信楼(室)宜有较好的朝向,并使主控制室方便同时观察到各个配电装置区域。

水电站调压室设计规范DLT

水电站调压室设计规范 Specification for design of surge chamber of hydropowerstation 中华人民共和国电力行业标准 水电站调压室设计规范 主编部门:电力工业部华东勘测设计研究院 批准部门:中华人民共和国电力工业部 中华人民共和国电力工业部 关于发布《水电站调压室设计规范》 电力行业标准的通知 电技[1996]733号 各电管局,各省、自治区、直辖市电力局,水电水利规划设计总院,各有关单位: 《水电站调压室设计规范》电力行业标准,经审查通过,批准为推荐性标准,现予发布。其编号为:DL/T5058-1996 该标准自1997年5月1日起实施。 请将执行中的问题和意见告水电水利规划设计总院,并抄送部标准化领导小组办公室。1996年10月31日 目次 1总则 2术语、符号 3调压室的设置条件及位置选择 4调压室的基本布置方式、基本类型及选择 5调压室的水力计算及基本尺寸的确定 6抽水蓄能电站调压室的设计 7调压室的结构设计、构造、观测及运行要求 附录A压力水道水头损失计算公式 附录B调压室的涌波计算公式 附录C抽水蓄能电站水泵工况断电、导叶拒动时的调压室涌波计算方法 本规范用词规定 附加说明 1总则 1.0.1水电站调压室是压力水道系统中一项重要建筑物,为体现国家现行的技术经济政策,积极慎重地采用国内外先进技术和经验,统一调压室设计的标准、要求,特制定本规范。 1.0.2本规范适用于大、中型水利水电枢纽工程中常规水电站和抽水蓄能电站调压室设计,小型水电站的调压室设计可参照执行。 1.0.3水电站调压室设计应根据地形、地质情况、压力水道的布置、机电特性和运行条件等资料,经综合论证,做到因地制宜、经济合理、安全可靠。 1.0.4水电站调压室设计除必须遵守本规范的规定外,还应符合SDJ12—78《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分)》(试行)及补充规定、SD134—84《水工隧洞设计规范》、SDJ173—85《水力发电厂机电设计技术规范》(试行)、DL/T5057—1996《水工混凝土结构设计规范》、SDJ10—78《水工建筑物抗震设计规范》(试行)等现行的国家、行业有关标准与规定。以上标准将来如有修改,则执行其新版本。 2术语、符号 2.0.1名词术语

水电站调压室的基本类型

水电站调压室的基本类型 (1) 简单圆筒式调压室 特点:断面尺寸形状不变,结构简单,反射水击波效果好。但水位波动振幅较大,衰减较慢,因而调压室的容积较大;在正常运行时,引水系统与调压室连接处水力损失较大。为了克服上述缺点,可采用有连接管的圆筒式调压室。 适用:低水头小流量的水电站。 (2) 阻抗式调压室 将圆筒式调压室的底部,用较小断面的短管或用较小孔口的隔板与隧洞及压力管道连接起来,这种孔口或隔板相当于局部阻力,即为阻抗式调压室。 特点:进出调压室的水流在阻抗孔口处消耗了一部分能量,可以有效地减小水位波动的振幅,加快了衰减速度,因而所需调压室的体积小于圆筒式。正常运行时水头损失小。由于阻抗的存在,水击波不能完全反射,压力引水道中可能受到水击的影响。 (3) 双室式调压室 特点:双室式调压室是由一个竖井和上下两个储水室组成。 上室供丢弃负荷时储水用,一般在最高净水位以上,在正常运行时是空的。下室在正常运行时充满水,供增加负荷时补给水量用,应在调压室中最低静水位以下。竖井是用来连接上下室和引水道与压力管道的。刚丢弃负荷时,由于竖井断面较小,水位迅速上升,当水位达到上室时,其上升的速度放慢,从而减小波动振幅。当增加负荷时,水位迅速下降到下室中,并由下室补充不足的水量,因此限制了水位的下降。 适用:水头较高,要求的稳定断面较小,水库水位变化比较大的水电站。 上室的底部高程由水库最高水位控制,下室的顶部高程由水库的死水位控制。 (4) 溢流式调压室 溢流式调压室顶部设有溢流堰。 当丢弃负荷时,调压室的水位迅速上升,达到溢流堰顶后开始溢流,限制了水位的进一步升高,有利于机组的稳定运行,溢出的水量,可以设上室加以储存,也可排至下游。(5) 差动式调压室 由两个直径不同的同心圆筒组成,中间的圆筒直径较小,上有溢流口,称为升管,其底部以阻力孔口与外室相通。 特点:外室直径较大,起盛水及保证稳定的作用,其断面由波动稳定条件控制。差动式调压室所需容积较小,水位波动衰减得也较快。但其构造复杂,施工难度大,造价高。 适用:地形和地质条件不允许大断面的中高水头水电站,在我国采用较多。 (6) 气垫式或半气垫式调压室 在压力隧洞上靠近厂房的位置建造一个大洞室,室中一部分充水,另一部分充满高压空气。利用调压室中的空气压缩或膨胀,来减小水位涨落的幅度。 适用:深埋于地下的引水道式地下水电站。目前我国尚未采用。

变电站总体布置要求

1 总平面布置 1.1一般规定 1.1.1 变电站总平面布置应按最终规模进行规划设计,根据系统负荷发展要求,不宜堵死扩建的可能,并使站区总平面布置尽量规整。 1.1.2变电站总平面布置应满足总体规划要求,并使站内工艺布置合理,功能分区明确,交通便利,节约用地。 1.1.3站区总平面宜将近期建设的建(构)筑物集中布置,以利分期建设和节约用地。城市地下(户内)变电站土建工程可按最终规模一次建设。 1.1.4变电站的主要生产及辅助(附属)建筑宜集中或联合布置。当与换流站合并建设时,可根据辅助(附属)建筑的性质、使用功能要求分类集中或联合布置在站前区。 1.1.5在兼顾出线规划顺畅、工艺布置合理的前提下,变电站应结合自然地形布置,尽量减少土(石)方量。当站区地形高差较大时,可采用台阶式布置。 山区变电站的主要生产建(构)筑物、设备构支架,当靠近边坡布置时,建(构)筑物距坡顶和坡脚的安全距离应按第2.3.4条确定。 1.1.6城市地下(户内)变电站与站外相邻建筑物之间应留有消防通道。消防车道的净宽度和净高度要满足GB50016《建筑设计防火规范》的相关规定。 1.1.7主控通信楼(室)、户内配电装置楼(室)、大型变电构架等重要建(构)筑物以及GIS组合电器、主变电器、高压电抗器、电容器等大型设备宜布置在土质均匀、地基可靠的地段。 1.1.8位于膨胀土地区的变电站,对变形有严格要求的建(构)筑物,宜布置在膨胀土埋藏较深、胀缩等级较低或地形较平坦的地段;位于湿陷性黄土地区的变电站,主要建(构)筑物宜布置在地基湿陷等级低的地段。 1.1.9扩建、改建的变电站宜充分利用原有建(构)筑物和设施,尽量减少拆迁,避免施工对已建设施的影响。 1.2主要建(构)筑物 1.2.1主控通信楼(室)宜布置在便于运行人员巡视检查、观察户外设备、减少电缆长度、避开噪声影响和方便连接进站大门的地段。 主控通信楼(室)宜有较好的朝向,并使主控制室方便同时观察到各个配电

调压室水力试验

调压室水力试验

目录 一、实验目的............................................................................... . (2) 二、实验任务与要求............................................................................... . (2) 三、实验设备及模型数据............................................................................... .. (2) 四、实验成果............................................................................... . (3) 问题1:描述实验观察到的阻抗式和差动式调压室中的水力现象 (3) 问题2:根据阻抗式调压室模型数据用解析

法求出上水箱为高水位丢荷后调压室的最高水位,并与实验成果比较.......................................................................... (4) 问题3:比较差动式和阻抗式在同一实验情况时观察到的水力现象 (6) 问题4:在引用流量相同的情况下,比较不同引水管长度对阻抗式调压室水力现象的影响.......................................................................... . (8) 问题5:比较不同阻抗孔口面积对差动式调压室水力现象的影响 (9) 五、实验的收获与不足............................................................................... . (9)

调压室的功用、要求及设置条件

调压室的功用、要求及设置条件 一、调压室的功用 在较长的压力引水系统中,为了降低高压管道的水击压力,满足机组调节保证计算的要求,常在压力引水道与压力管道衔接处建造调压室。调压室将有压引水系统分成两段:上游段为压力引水道,下游段为压力管道。调压室的功用可归纳为以下三点: (1) 反射水击波。基本上避免了(或减小)压力管道传来的水击波进入压力引水道。 (2) 减小水击压力(压力管道及厂房过水部分),缩短了压力管道的长度。 (3) 改善机组在负荷变化时的运行条件。 二、调压室的基本要求 根据其功用,调压室应满足以下基本要求: (1) 调压室尽量靠近厂房,以缩短压力管道的长度。 (2) 调压室应有自由水表面和足够的底面积,以保证水击波的充分反射; (3) 调压室的工作必须是稳定的。在负荷变化时,引水道及调压室水体的波动应该迅速衰减,达到新的稳定状态; (4) 正常运行时,水流经过调压室底部造成的水头损失要小。为此调压室底部和压力管道连接处应具有较小的断面积。 (5) 结构安全可靠,施工简单方便,造价经济合理。 三、调压室的设置条件 调压室是改善有压引水系统、水电站运行条件的一种可靠措施。但调压室一般尺寸较大,投资较大,工期长,特别是对于低水头电站。 调压室的造价可能占整个引水系统造价的相当大的比例。因此是否设置调压室,应在机组过流系统调节保证计算和机组运行条件分析的基础上,考虑水电站在电力系统中的作用、地形及地质条件、压力管道的布置等因素,进行技术经济比较后加以确定。 1.上游调压室的设置条件 初步分析时,可用水流加速时间(也可称为压力引水道的时间常数)Tw来判断,设置上游调压室的条件: Tw的物理意义:在水头Hp作用下,不计水头损失时,管道内水流速度从0增大到V所需的时间。显然,Tw越大,水击压力的相对值也越大,对机组调节过程的影响也越大。

水电站引水系统设计

某水电站引水系统设计 该水电站所在河流中下游地段侧向侵蚀作用十分强烈,形成迂回曲折的蛇形地貌,为修建引水式水电站提供了有利的地形条件。某水电站的引水隧洞和厂房位于南天门岭,此处分水岭宽约800m ,而两端河水位差达13m ,本区地层主要是前震旦系的黑云母混合片麻岩通过,沿洞线未发现断层,且洞线顶上部新鲜岩体厚达80~160m ,深部裂隙已趋闭合因此工程地质条件较好,洞线前部通过两条较大岩脉均大致与洞线正交,一条为石英斑岩,宽30~40m ,另一条为正常闪岩,宽26~30m ,岩脉与围岩接触良好,厂房后山坡地形坡度约50o~60o,坡高40m 左右,后山坡边坡基本稳定。 7.1隧洞洞径及洞线选择 布置考虑了地质条件、地形条件、施工条件与水力条件,由于施工技术条件的限制,引水洞径不宜大于12m ,因此,选择两条引水隧洞,四条压力管道分别给每台机组供水,供水方式为单元供水(即单管单机),钢管轴线与厂房轴线相垂直,这样可以使水流平顺,减小水头损失。 7.1.1有压引水隧洞洞径计算 由于水轮机选型部分已知单机最大引用流量:3max 124.91/Q m s = 隧洞断面面积:max 2e Q A V = 24 A D π= 式中: 4.2/e V m s = 由上式得:2max 22124.9159.484.2e Q A m V ?= == 则洞径8.7D m === 本设计中取9.0D m =。 7.1.2洞线选择原则 1)地质条件:尽可能位于完整坚硬的岩石中,避开岩体软弱、山岩压力大、地下水充沛及岩石破碎带、地震区。必须穿越软弱夹层或断层时尽可能正交布置。隧洞通过层状岩体时洞线与岩层走向夹角尽可能大,以利于围岩稳定,提高承载

第二节 调压室的工作原理和基本方程

第二节调压室的工作原理和基本方程 一、调压室的工作原理 水电站在运行时负荷会经常发生变化。负荷变化时,机组就需要相应地改变引用流量,从而在引水系统中引起非恒定流现象。压力管道中的非恒定流现象(即水锤现象)在上一章中已经加以讨论。引用流量的变化,在“引水道-调压室”系统中亦将引起非恒定流现象,这正是本节要加以讨论的。 图13-5为一具有调压室的引水系统。当水电站以某一固定出力运行时,水轮机引用的流量亦保持 不变,因此通过整个引水系统的流量均为,调压室的稳定水位比上游水位低,为通过引水道时所造成的水头损失。 当电站丢弃全负荷时,水轮机的流量由变为零,压力管道中发生水锤现象,压力管道的水流经过一个短暂的时间后就停止流动。此时,引水道中的水流由于惯性作用仍继续,流向调压室,引起调压室水位升高,使引水道始末两端的水位差随之减小,因而其中的流速也逐渐减慢。当调压室的水位达到水库水位时,引水道始末两端的水位差等于零,但其中水流由于惯性作用仍继续流向调压室,使调压室水位继续升高直至引水道中的流速等于零为止,此时调压室水位达到最高点。因为这时调压室的水位高于水库水位,在引水道的始末又形成了新的水位差,所以水又向水库流去,即形成了相反方向的流动,调压室中水位开始下降。当调压室中水位达到库水位时,引水道始末两端的压力差又等于零,但这时流速不等于零,由于惯性作用,水位继续下降,直至引水道流速减到零为止,此时调压室水位降低到最低点。此后引水道中的水流又开始流向调压室,调压室水位又开始回升。这样,引水道和调压室中的水体往复波动。由于摩阻的存在,运动水体的能量被逐渐消耗,因此,波动逐渐衰减,最后全部能量被消耗掉,调压室水位稳定在水库水位。调压室水位波动过程见图13-5中右上方的一条水位变化过程线。 当水电站增加负荷时,水轮机引用流量加大,引水道中的水流由于惯性作用,尚不能立即满足负荷变化的需要,调压室需首先放出一部分水量,从而引起调压室水位下降,这样室库间形成新的水位差,使引水道的水流加速流向调压室。当调压室中水位达到最低点时,引水道的流量等于水轮机的流量,但因室库间水位差较大,隧洞流量继续增加,并超过水轮机的需要,因而调压室水位又开始回升,达最高点后又开始下降,这样就形成了调压室水位的上下波动,由于能量的消耗,波动逐渐衰减,最后稳定在一个新的水位,此水位与库水位之差为引水道通过水轮机引用流量的水头损失。水位变化过程见图13-5中右下方的一条水位变化过程线。 从以上的讨论可知,“引水道一调压室”系统非恒定流的特点是大量水体的往复运动,其周期较长,伴随着水体运动有不大的和较为缓慢的压力变化。这些特点与水锤不同。在一般情祝下,当调压室水位达到最高或最低点之前,水锤压力早已大大衰减甚至消失,两者的最大值不会同时出现,因此在初步估算时可将两者分开计算,取其大者。但在有些情况下,如调压室底部的压力变化较快(如阻抗式或差动式调压室)或水轮机的调节时间较长(如设有减压阀或折流板等),这时水锤压力虽小,但延续时间长,则需进行调压室波动和水锤的联合计算,或将两者的过程线分别求出,按时间叠加,求出各点的最大压力。 在增加负荷或丢弃部分负荷后,电站继续运行,调压室水位的变化影响发电水头的大小,调速器为了维持恒定的出力,随调压室水位的升高和降低,将相应地减小和增大水轮机流量,这进一步激发调压室水位的变化,因此调压室的水位波动,可能有两种情况:一种是逐步衰减的,波动的振幅随时间而减小;另一种是波动的振幅不衰减甚至随时间而增大,成为不稳定的波动,产生这种现象的调压室其工作是不稳定的,在设计调压室时应予避免。 因此,研究调压室水位波动的目的主要是: (1)求出调压室中可能出现的最高和最低涌波水位及其变化过程,从而决定调压室的高度和引水道的设计内水压力及布置高程。

引水式水电站布置调压室结构设计计算书

目录 目录..................................................................................................................................................... - 1 - 第一章设计基本资料..................................................................................................................... - 3 - 1.1地理位置 (3) 1.2水文气象 (3) 1.2.1水文条件............................................................................................................................ - 3 - 1.2.2气象条件............................................................................................................................ - 4 -1.3工程地质 (4) 1.4交通状况 (5) 1.5设计控制数据 (5) 第二章水轮机................................................................................................................................. - 5 - 2.1特征水头 (5) 2.1.1 H min的确定 ........................................................................................................................ - 5 - 2.1.1.1校核洪水位................................................................................................................................. - 5 - 2.1.1.2 设计洪水位................................................................................................................................ - 6 - 2.1.1.3 正常蓄洪水位............................................................................................................................ - 6 - 2.1.1.4设计低水位................................................................................................................................. - 7 - 2.1.2 H max的确定........................................................................................................................ - 7 - 2.1.2.1 校核洪水位................................................................................................................................ - 7 - 2.1.2.2 设计洪水位................................................................................................................................ - 8 - 2.1.2.3 正常蓄洪水位............................................................................................................................ - 8 - 2.1.2.4设计低水位................................................................................................................................. - 9 - 2.1.3 H av的确定....................................................................................................................... - 9 - 2.2选型比较 (10) 3.3调速系统 (14) 3.4水轮机转轮流道尺寸: (15) 3.4.1蜗壳尺寸.......................................................................................................................... - 15 - 3.4.2尾水管尺寸...................................................................................................................... - 16 -第三章发电机................................................................................................................................... - 16 -第四章混凝土重力坝................................................................................................................... - 18 - 4.1枢纽布置 (18) 4.1.1枢纽布置形式.................................................................................................................. - 18 - 4.1.2坝轴线位置...................................................................................................................... - 18 -4.2挡泄水建筑物.. (18) 4.2.1坝顶高程确定.................................................................................................................. - 18 - 4.2.1.1坝顶超出静水位高度△h ......................................................................................................... - 19 - 4.2.2挡水建筑物——砼重力坝.............................................................................................. - 19 - 4.2.2.1基本剖面................................................................................................................................... - 19 - 4.2.2.2实用剖面................................................................................................................................... - 21 -

带长连接管的水电站调压室最优阻抗特性研究

带长连接管的水电站调压室最优阻抗特性研究 发表时间:2019-02-20T15:16:19.903Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:吴华明1 曾淑婷2 王炳豹3 [导读] 摘要:针对带长连接管的调压室,为了施工方便,设计人员往往将阻抗孔口下置到连接管与输水隧洞相接处,阻抗孔口的位置对水电站水击压力、调压室涌浪和水击穿室系数的影响缺乏专门的研究。 1.水能资源利用关键技术湖南省重点实验室长沙市 410000; 2.中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司长沙市 410000 摘要:针对带长连接管的调压室,为了施工方便,设计人员往往将阻抗孔口下置到连接管与输水隧洞相接处,阻抗孔口的位置对水电站水击压力、调压室涌浪和水击穿室系数的影响缺乏专门的研究。本文通过理论分析和模型验证的方法研究了带长连接管调压室的阻抗孔口位置对水击压力、调压室涌浪和水击穿室系数的影响规律。研究表明:对于带长连接管的水电站调压室,阻抗孔口应上置在连接管与调压室大井相接处,同时连接管直径越大,阻抗孔口上置后对水电站的调节保证设计参数和调压室涌浪越有利。该结论同样适用于气垫式调压室的设计中。 关键词:阻抗式调压室;水击压力;连接管;阻抗孔口位置 Study on optimal throttled orifice characteristics of surge chamber with long connecting pipe WU Huaming1,WANG Bingbao 1,2,LI Xiaoqing2,ZHAO Lu2 (1.Hunan Provincial Key Laboratory of Key Technology on Hydropower Development,Changsha City 410000,China;2.POWER CHIAN ZHONGNAN ENGINEERING CORPORATION LIMITED,Changsha City 410000,China) Abstract:In order to make construction convenient,designers often place the throttled orifice under the connection between the connecting pipe and the water conveyance tunnel for the surge chamber with long connecting pipes.However,there is no relevant research on the impact of the location of the throttled orifice on water hammer pressure,surge and water hammer pressure coefficient through it of hydropower station. In this paper,the impact of the location of the throttled orifice on the water hammer pressure,surge and water hammer pressure coefficient through it is studied by the method of theoretical analysis and model verification.The research shows that for the surge chamber with long connecting pipe,the throttled orifice should be placed at the junction of the connecting pipe and the surge chamber.At the same time,the larger the diameter of the connecting pipe is,the better the regulation of the hydropower station is when the impedance hole is placed.The conclusion is also applicable to the design of air cushion surge chamber. Key words:the throttled surge chamber;water hammer pressure;connecting pipe;the location of the throttled orifice 1 研究背景 对于长引水式水电站和抽水蓄能电站,由于引水隧洞坡度较大或机组安装高程较低,调压室连接管往往较长。此外,气垫式调压室同水道的连接同样需利用连接管,并设置阻抗[1]。连接管内水体动量(惯性)相对于引水(尾水)隧洞和压力管道(尾水管)内的动量(惯性)所占比重较大,连接管增长使调压室水位波动幅值减小,使水锤压力和穿井率增大[2]。设计中为了减轻长连接管带来的不利影响,往往在连接管内设置阻抗孔,并适当增加连接管断面尺寸,减小连接管内水体动量(惯性)。同时,将阻抗孔口下置到连接管与输水隧洞相接处以方便施工,但是阻抗孔口的位置和尺寸对水电站水击压力、调压室涌浪和水击穿室系数的影响缺乏专门的研究。 本文以理论分析和模型验证的方式,详细分析了阻抗孔口阻抗损失系数对调压室底部动水压力、蜗壳末端动水压力、调压室涌浪变化规律的影响。发现通过将连接管内阻抗孔口上置,可有效降低蜗壳末端最大动水压力值和调压室底部压力值,而调压室涌浪极值基本维持不变。此外,连接管直径越大,通过这种手段用来改善水电站调节保证设计参数的效果越明显。 2 基本方程和理论分析 在考虑管壁的弹性、水的可压缩性以及忽略摩擦力的情况下,非恒定管流所遵循的连续性方程和运动方程如下[2]: 图1水电站调压室系统示意图 式中V是时刻t位置x处的流速,H是时刻t位置x处测压管水头,g为重力加速度,a是水击波的传播速度,将方程(1)(2)联立,可以得到水击基本方程如下[3]: 这里,H(0)、V(0)是稳态是的测压管水头和流速,为逆压波,为顺压波。为了研究带长连接管调压室的水击波传播和反射情况,作如下假定:(1)连接管、压力引水道和压力管道交汇处各支管的进口存在压力相等的条件;(2)连接管、压力引水道和压力管道交汇处存在连续条件;(3)连接管与压力引水道和调压室大井相接处分别等效为下阻抗孔和上阻抗孔,下阻抗孔上下两点B1和B0的压力差等于下阻抗水头损失,上阻抗孔上下两点B4和B5的压力差等于下阻抗水头损失;(4)引水隧洞较长,不考虑隧洞中来自水库的反射波Ψ3。 考虑连接管内来自调压室大井反射波Ψ1的影响,可以得到压力引水道内透射波[3]为:

水电站消防设计

1工程概况和消防总体设计方案 1.1工程概况及其特性 本工程的主要任务是发电,并兼顾航运、旅游、养殖等。工程规模属二等大(2)型工程。枢纽主要建筑物(挡水建筑物、泄水建筑物及电站厂房等)按2级建筑物设计;次要建筑物按3级建筑物设计;临时建筑物(如导流、施工临建工程等)按4级建筑物设计。 枢纽主要建筑物由挡水建筑物、泻水建筑物及电站厂房等组成,厂房采用溢流式厂房,从右至左由左岸副坝及垂直升船机坝段(泄洪闸)、泄洪闸、纵向大导墙(冲砂闸)、电站厂房(包括:水下副厂房、主厂房及安装间、坝顶水上副厂房)等建筑物组成。 主厂房布置在坝顶230.00m高程,厂房内安装6台贯流式机组,单机容量45MW,总装机容量270MW,厂房沿坝轴线方向108.50m,安装间布置在主厂房的左侧,长度37m,厂房沿水流方向21m。 坝顶副厂房(或水上副厂房)布置在主厂房的下游侧,共三层,尾水平台230.00m高程主要布置三台变压器、1#~6#机组发电机的配电装置室、透平油库及油处理室、绝缘油库及油处理室、铅酸蓄电池室、排风机房等;237.50m高程主要布置电缆夹层、排风机房及中控楼的办公用房;242.00m高程布置110KVGIS开关站、高低压配电室、场用变、二次保护盘室以及变压器的消防室、中控室、计算机室、资料室、会议室等。 水下副厂房布置在主机层上游和下游,186.20m高程主要布置二次盘和供水设备室;189.70m高程在主机层的下游布置透平事故油池、空压机室及储气罐室、检修及渗漏排水泵房、机旁盘及励磁变室、调速器室,在主机层的上游布置中性点设备及水力测量室;187.70m高程布

置水处理室及泵房、技术供水坝前引水室。 1.2 设计原则及依据 1.2.1设计原则 电站工程的防火设计,必须遵循国家的有关方针政策,贯彻“预防为主,防消结合”和“确保重点,兼顾一般,便于管理,经济实用”的原则。整个厂区建筑物及厂房布置设计中,严格按照国家颁布的现行规程规范,结合厂房布置合理划分防火分区,设置防火墙,采用“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施,尽量减少着火根源、避免火灾发生,万一发生火灾也不致蔓延,并能迅速扑灭,使火灾损失降至最低限度。同时布置合理的消防通道,使其路径短捷畅通。在确保消防需要的前提下尽可能与正常使用的设备相结合,以减少投资费用。重点部位应采用先进技术,做到保障安全、方便使用、经济合理。1.2.2 设计依据 (1)《中华人民共和国消防法》1998年9月1日 (2)《水利水电工程设计防火规范》(SDJ278-90) (3)《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)2001版 (4)《水喷雾灭火系统设计规范》(GB50219-95) (5)《火灾自动报警系统设计规范》(GBJ50116-98) (6)《电力设备典型消防规程》(SL5027-93) (7)《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)(1997年办版)(8)《电力工程电缆设计规定》(GB50217-94) (9)《高压配电装置设计技术规程》(SDJ5-85) (10)《水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计规定

水电站调压室设计规范[DL T5058-1996]条文说明

> 中华人民共和国电力行业标准 水电站调压室设计规范 条文说明 目次 总则 调压室的设置条件及位置选择 调压室的水力计算及基本尺寸的确定 抽水蓄能电站调压室的设计

总则 为了在今后调压室的设 余座调 编制过程中也参照了国外的调压室规范和 因此小型水电站的调压室设 调压室的设置条件及位置选择 调压室的设置条件 置调压室 说明以压力水道 的水流惯性时间常数取 长湖电站机组容量万达 图是根据美国垦务局和田纳西流域管理局使用的与调速性能关系图按我国法定 机组的加速时间常数 达值达 国外设置调压室的初步判据见表 一般较小 和流速不均匀分布修正系数

表国外设置调压室条件的初步判据 与 各地大气压力都把水头作为 代替 调压室的位置选择 越能减少压力管道及机组所承受的水 为了水力联系密切 本条为调压室的基本布置方式 本条为调压室的基本类型 简单式与阻抗式的区别 水室式而完全用双室的实例 溢流式专指调压室顶部设有溢流堰泄水的型式不包括有溢流堰的水室式与有溢流堰升

差动式亦可与大室相邻 分开设置阻抗孔可设在大室与升管之间 气垫式 我国采用混合型调压室的有 及优缺点 应注意各种调压室的基本特点 简单式调压室结构最简单反射水击波效果最好 溢流式调压室当丢弃负荷时具 差动式调压室具有溢流和阻抗调压室的优点 调压室内的压缩空气大大削减了水 调压室的水力计算及基本尺寸的确定 调压室的稳定断面面积 随着电力系统容量的增大和电器装置的完善国内外均有一些电站在设计中考虑系统或调速器的作用等而采用了小于托马条件的调 托马公式的形式现在常见的有以下几种

式中 的气体体积 调压室的涌波计算 水击主要对压力管道影响较大 孔尺寸选择恰当时 是存在的 根据以往设计 台增至台或由 全部负荷时 在调压室涌波水位计算中特别是波动周期较长的调压室在上一工况未稳定时另一工况 和在设计中应根

调压室水力实验

水电站课程教学实验之(二) 调压室水力实验 前修课程:水力学、水工建筑物、水电站。 开课对象:水利水电工程专业学生。 一、实验目的 1.增强对调压室水力现象的感性认识,验证和巩固理论知识; 2.初步了解进行水电站水力模型试验的方法; 3.密切理论和实践的联系,培养运用所学理论知识分析实际问题的能力。 二、实验任务和要求 利用调压室实验台的阻抗式调压室和差动式调压室进行下列试验: 1.观察并记录上水箱在高水位(cm)时,流量由(L/s)突然减少至零(相当于水电站正常水位丢弃全部负荷)阻抗式和差动式调压室中水位波动过程及稳定所需要的时间。 2.观察并记录上水箱在低水位(cm)时,流量由零突然增至 (L/s)(相当于水电站死水位增加部分负荷情况)及丢弃全部负荷第二振幅涌浪水位,阻抗式和差动式调压室水位波动过程中全部水力现象,以确定其最低涌浪水位,水位稳定所需要的时间,观察调压室内水位波动衰减过程。 3.观察并记录不同管道长度以及不同阻抗孔口面积对调压室水位波动幅值的影响。 三、实验设备及模型数据 1.实验设备 调压室水力模型由上水箱、管道、调压室、阀门、电磁流量计、下水箱及循环水泵几部分组成(见附图): 水由循环水泵从下水箱抽到上水箱后,通过管道流经调压室,然后由管道引

至电磁流量计(以测定通过管道的流量)最后流回下水箱,形成循环流动。在回水管道上设有手动快速阀及尾水闸阀,前者用以快速改变水管流量使调压室中水位产生波动,后者用以调节流量以满足实验要求。 在差动式调压室的大井井壁及升管上设有标尺,可直接读出水位波动的最高和最低值,以及引水管道至调压室的水头损失h w,波动稳定时间可用秒表测定。阻抗式调压室水位波动过程中的最高水位、最低水位以及上下两个水箱中的水位,都可以通过固定在相应位置的标尺,用目测方法人工记录。 差动式调压室和阻抗式调压室中的水位波动过程线和管道中的流量可由计算机数据采集系统完成,过程如下:LGY-3A型浪高仪将调压室水位的波动过程变成电压信号送到计算机数据采集系统,LDZ-4B型电磁流量计将输水管引用流量转换成电压信号送到计算机,计算机数据采集系统自动记录这些信号,并存储到硬盘中,供计算分析使用。 在完成试验前的所有准备工作后,进入试验程序。其步骤如下: a.开启计算机,双击桌面上“调压室水力实验”图标; b.进入“河海大学水电站非恒定流试验数据采集系统”界面; c.点击鼠标进入“传感器初始状态检测”界面; d.界面右下方依次显示“重现”、“退出”、“调零”、“确定”四个按钮,点击“确定”按钮; e.弹出“进入实时测量”和“传感器标定”界面,选择“进入实时测量”,点击“确定”按钮; f.在弹出的界面中选择本次试验所需要用到的传感器,并选择所有传感器的信号是否在同一坐标显示,点击“确定”按钮; g.在弹出的界面中输入“文件名”、“采样时间”和“最高水位”,点击“确定”按钮,在弹出的界面中显示“将覆盖上次同名数据文件”,点击“确定”按钮进入量测过程。建议采样时间选择30~90s,最高水位选择100cm。 2.模型数据 (1)引水管 阻抗式调压室引水管长度:短管L1=170cm,长管L2=370cm 差动式调压室引水管长度:短管L1=170c m,长管L2=370cm

水电站压力钢管设计规范(试行)SD144-85

第一章总则 第二章布置 第三章材料 第四章水力计算 第五章结构分析 第六章岔管 第七章构造要求 第八章水压试验 第九章原型观测和检查维修 附录(一) 明管结构分析方法 附录(二) 地下埋管结构分析方法 附录(三) 坝内埋管结构分析方法 附录(四) 岔管结构分析方法 附录(五) 钢管防腐蚀措施 附录(六) 规范用词说明 参考附录(七) 打印 刷新 水电站压力钢管设计规范(试行) SD144—85 中华人民共和国水利电力部 关于颁发《SD144—85水电站压力 钢管设计规范(试行)》 (85)水电水规字第32号 根据国家计委关于编制设计规范的要求,我部委托部昆明勘测设计院会同有关设计、科研和高等院校等十一个单位编制了《SD144—85水电站压力钢管设计规范》。 在编制过程中得到了各有关单位的积极支持,进行了广泛的调查研究和征求意见,并吸收了有关科研成果。现颁发《SD144—85水电站压力钢管设计规范(试行)》。于一九八五年十月实施。 各单位在试行中,如有意见,请随时告知部水利水电建设总局和昆明勘测设计院。 一九八五年四月二十九日 本规范主要编写人员 编写内容单位主要编写人员 水电部昆明勘测设计院诸葛睿鉴、金章瑄、黄伟 通用部分、明管、地下埋管 及 汇编全文坝内埋管水电部西北勘测设计院袁培义 水电部北京勘测设计院潘玉华、邱彬如 三梁岔、球岔及汇编岔管部 水电部华东勘测设计院巫必灵、吕谷生 分

月牙岔及无梁岔浙江大学力学系洪嘉智、钟秉章 贴边岔及明管振动同济大学数学力学系徐次达 强度理论和埋管抗外华东水利学院河川系刘启钊 压稳定分析 水力计算及地下埋管清华大学水利系谷兆琪 结构分析 构造要求水电部第十四工程局安装处张树森 防腐蚀措施江苏省三河闸管理处王宁强 伸缩节结构分析长江流域规划办公室刘奕光 第一章总则 第1.0.1条本规范适用于: 一、水电站1、2、3级压力钢管(引水发电钢管)的设计。4、5级压力钢管设计可参照使用。 钢管级别划分应按水利电力部:《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》(山区、丘陵区部分)(SDJ12—78试行)执行。 二、参数不大于表1.0.1的压力钢管。 参数超过表1.0.1的钢管,可参照使用,并作必要的补充研究。 第1.0.2条水电站压力钢管的结构型式可分为(见图1.0.2): 明管:暴露在空气中; 地下埋管:埋入岩体中,钢管与岩壁之间填筑混凝土或水泥砂浆; 坝内埋管:埋设在坝体混凝土中; 其他:坝后背管、回填管(在地面挖沟,安装钢管后回填土)等。 本规范仅对明管、地下埋管及混凝土重力坝坝内埋管作出规定,其他型式可参照有关条文执行。

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