洪屏抽水蓄能电站500kV电气主接线设计分析

随着“双碳”目标的提出,抽水蓄能电站的建设得到迅猛发展。电气主接线设计是整个抽水蓄能电站设计中最为重要的部分之一,电气主线是否能安全可靠地运行直接影响抽水蓄能电站的稳定性和经济性。文章以洪屏抽水蓄能电站二期工程为例,从技术的先进性、应用的灵活性、运行的可靠性和工程的经济性等方面,对其500kV电气主接线设计方案比选过程进行详细介绍,以期为类似工程提供参考。

洪屏抽水蓄能电站地下厂房洞室群渗控措施效果评价

洪屏抽水蓄能电站地下厂房地质条件复杂,洞室较多,为检验现有的防渗排水措施的预期渗控效果,利用改进的节点虚流量法求解有自由面的无压渗流问题,采用改进的排水子结构法模拟排水孔,通过计算正常运行工况、降雨入渗、改变排水孔间距等控制性因素,分析了不同条件下地下厂房渗流场的工作状态。结果表明,现有的防渗排水系统合理,可达到预期渗控效果。

抽水蓄能电站三维整体渗流场有限元建模技术

结合洪屏抽水蓄能电站,提出了一种适用于模拟复杂地下洞室群、密集排水孔幕和各种混合坝型的渗流场三维整体建模技术。首先通过计算机自动平面解码和结点对接技术完成超单元网格的生成,再利用超单元网格自动剖分和排水孔二次剖分技术精细模拟密集排水孔幕等渗控措施,实现了复杂地质条件和边界条件下抽水蓄能电站整体三维渗流有限元模型的自动生成,解决了独立模型边界不协调等一系列问题,为类似工程渗控优化前处理提供一种新的思路。

洪屏抽水蓄能电站上水库库盆三维复杂渗流场分析

水库渗漏问题以及库区的防渗处理一直是抽水蓄能电站库盆渗控研究的重点。对洪屏抽水蓄能电站复杂地质条件下的库盆进行整体三维有限元模拟,采用复合单元法对库区复杂地质条件进行概化,分析了库盆防渗帷幕渗控效果及断层的影响,并提出相应的改进意见。

洪屏抽水蓄能电站地下厂房结构动力响应分析

结合洪屏抽水蓄能电站地下厂房实际,建立三维有限元模型,采用模态分析方法分析厂房结构的自振特性,基于谐响应法分析地下厂房结构在各种工况机组动荷载作用下的动力响应,并根据国内相关文献及国外的相关标准提出了振动控制标准。研究结果表明,洪屏地下厂房结构自振频率较高,出现厂房整体性振动的可能性较小;在机组振动荷载作用下机墩和楼板结构的振动响应较大,但机墩和楼板结构的振幅、振动速度和加速度等均在允许范围内,地下厂房结构的设计是合理的。

洪屏抽水蓄能电站内加强月牙肋钢岔管原型水压试验研究

洪屏抽水蓄能电站岔管HD值高,且为国内首批采用国产800MPa级高强钢的钢岔管。从工程安全角度考虑,确定进行水压试验。通过水压试验检验钢岔管的制作水平,钝化尖端应力,削减焊后残余应力,增加结构的安全度。水压试验表明,其最终测试结果与三维有限元计算基本吻合,为后续钢岔管的设计提供了重要的依据。

洪屏抽水蓄能电站机电设计工作重点与难点

对洪屏抽水蓄能电站的电气主接线设计、监控网络选择、火灾报警系统设计、水泵水轮机参数和型式选择、调节保证设计、地下厂房通风和消防设计等进行了详细的说明;对机电设计工作在招标技施阶段遇到的难点,如厂用电系统设计、调速系统和进水阀控制回路设计、机组技术供水泵扬程和容量选择、主变洞SFC设备室通风系统设计、地下厂房通风系统在机电安装期的通风方式设计、下库消防给水系统管线设计等,进行了重点论述。机电设计通过采用三维协同设计平台,优化了设备布置,提高了设计效率和质量。

复杂水文地质条件的库盆防渗方案研究

洪屏抽水蓄能电站上水库断层发育,局部库盆与地下厂房存在水力联系,水文地质条件较为复杂。针对上水库水文地质条件,综合应用示踪试验、地下水位长期观测等勘测方法对断层的渗透特性、渗漏范围进行研究。在对水文地质条件、建筑物运行安全要求等深入研究的基础上进行水文地质分区设计和防渗功能分区设计,并以此为基础综合考虑建筑物运行要求、运行管理风险等因素进行防渗方案选择。工程最终选择主副结合的防渗体系,该防渗体系具有投资相对较省、施工质量控制要求较低、运行风险相对较小等优势。根据电站初期蓄水监测成果,防渗效果满足电站要求。

洪屏抽水蓄能电站上水库库盆防渗设计

洪屏抽水蓄能电站上水库水文地质复杂,不仅存在岩体和断层的水平渗透问题,也存在断层垂直渗透风险。通过对水文地质条件的分析,结合本工程渗漏控制要求,提出了主副防渗体系结合的方案,主防渗体系控制渗流量并确保建筑物运行安全,副防渗体系主要针对断层垂直渗漏,减小厂房排水压力。在防渗措施上,综合采用了库岸混凝土面板、帷幕灌浆、土工膜铺盖等多种方式,经防渗处理后,库盆防渗效果显著。

洪屏抽水蓄能电站枢纽布置优选论述

洪屏抽水蓄能电站上水库库区为一四面环山的天然盆地,在其南侧狮子口以及西南侧、西侧的两条副沟设置主坝、西南副坝、西副坝而形成。下水库在秀峰河丁坑口下游筑坝形成,电站发电引水系统采取地下厂房中部开发方式;工程地处三爪仑国家森林公园,电站枢纽布置充分考虑了环境景观设计。

引水系统竖井压力钢管安装施工措施

洪屏抽水蓄能电站引水洞竖井钢管安装高程差最大310 m,施工危险等级较高。压力钢管安装采用了桥式起重机吊装、设计4层安装平台等合理的施工技术措施,取得了良好的效果。对安装设备、施工工艺进行了介绍,可供类似工程参考。

国产800 MPa级高强钢压力钢管焊接工艺研究

洪屏抽水蓄能电站压力钢管采用国内钢厂生产的WSD690E高强钢板,这种钢材的合金化体系比较复杂,且本工程压力钢管壁厚较大,有许多焊接方面的技术问题亟待解决。编制了详细的焊接工艺,并通过试验验证了焊接工艺的适宜性。介绍了800 MPa级高强钢压力钢管焊接工艺控制,分析了焊接横向裂纹的产生机理,并提出了解决方案和处理措施。

洪屏电站上水库库底土工膜防渗结构设计

洪屏抽水蓄能电站上水库库底与地下厂房之间存在断层垂直渗透通道。渗漏不仅造成经济损失,而且增加厂房排水系统压力,影响厂房正常运行,因此需进行防渗处理。洪屏电站上水库天然径流丰富,且库底断层渗漏属于垂直渗透,不会直接危害到主体建筑物的安全,因此防渗的主要目的是降低渗漏量,减小厂房排水压力及对厂房正常运行的不利影响。综合考虑上水库建筑物布置、断层渗透特性、防渗目标以及投资影响,库底防渗结构采用半封闭、不设排水系统的土工膜防渗方案。该方案结构简单、施工方便、投资较省,计算表明,该方案可有效减小渗漏量,满足防渗要求。

洪屏抽水蓄能电站上库西副坝结构设计优化

洪屏抽水蓄能电站上水库西副坝坝址地质条件差,地形凌乱。招标和技施阶段,根据对坝址区地形地质条件的进一步分析,对左右岸大坝体形、材料分区、趾板基础开挖与结构等开展设计优化工作。通过设计优化,采取了降低左岸趾板上游边坡高度,并加强边坡处理;取消右岸高趾墙;加强趾板帷幕灌浆等处理措施,在相同的投资条件下,简化了施工工艺,提高了大坝运行的安全性。

边坡预应力锚索摩阻力现场试验研究

为分析预应力锚索的摩阻力对锚索支护效果的影响程度和影响因素,利用一种让压器的恒阻让压特性,对锚索的摩阻力进行测试。试验结果显示,锚索摩阻力达到孔口张拉力的25%-40%,严重影响锚索的支护效果。通过不同长度锚索的对比试验发现,摩阻力的大小与锚索长度呈加速增加的趋势,且锚索钢绞线的顺直程度是影响摩阻力大小的主要因素。

洪屏抽水蓄能电站引水竖井开挖施工技术

洪屏抽水蓄能电站每条引水洞共有2条竖井,上竖井高程差为277 m,下竖井为295 m,施工条件差,开挖过程中安全及质量控制难度大。从施工方案选择、竖井施工平面布置、施工工艺等几个方面,对洪屏抽水蓄能电站引水竖井开挖施工实施过程进行了介绍。防坠罐笼、防坠器、视频监控设备等现代科技的应用,保证了竖井开挖施工的安全。

洪屏抽水蓄能电站地下厂房排水系统设计探索

洪屏抽水蓄能电站地下厂房水文地质条件复杂,地下水活动强烈。在设计阶段,对地下厂房进行了地下水示踪试验,并对地下厂房渗水量进行了解析法与数值法的对比分析,为地下厂房排水系统设计提供了依据,最终确定排水系统为5层排水廊道为主,经实践结果表明,该排水系统设计方案合理有效。

考虑人体受振因素的水电站厂房振动分析及评价

为明确人体受振评价的基本原则和应用方法,结合两个版本的人体暴露于全身振动的国际标准,阐述了建立主厂房人体受振评价标准的三个关键因素:控制目标、评价方法和具体标准,其中振动控制目标定为舒适层次还是健康层次为构建主厂房人体受振评价标准的根本。在此基础上,结合洪屏水电站执行脉动压力激振下的时程分析,评价楼板结构振动下人体的受振情况。结果表明:发电机层楼板的振动主要由转轮叶片数频率及其倍频的脉动压力成分引起,振动评价时必须考虑频率成分对人体的影响。频率计权均方根加速度作为基本评价指标相对频谱方法具有更好的实用性和普适性。无论振动控制目标选为舒适层次还是健康层次,该电站楼板的振动都能够满足国际标准的要求。

洪屏抽水蓄能电站计算机监控系统设计

洪屏抽水蓄能电站计算机监控系统采用南京南瑞集团公司自行开发、具有完全自主知识产权的SSJ-3000计算机监控系统。从使用者的角度出发,从设计、运行、维护等几个方面,对该监控系统与引进系统进行了对比,分析了监控系统国产化的优势,并指出了目前存在的问题,使其进一步成熟、完善。

江西洪屏抽水蓄能电站1号机组振动分析与处理

洪屏抽水蓄能电站1号机组在启动调试初期出现了机组振动过大和轴承瓦温过高的现象,为此开展了轴瓦间隙调整和动平衡配重工作。在轴瓦间隙调整后,上、下导轴承瓦温得到改善;在动平衡配重后,机组振动与主轴摆度变得较小。