水轮机压力脉动作用下蒲石河抽水蓄能电站厂房振动响应分析

对蒲石河电站1号机组转轮进行国产化改造,改造后的水轮机组在压力脉动作用下对厂房共振及动力响应等进行计算。采用谐响应分析方法进行结构响应分析。根据模型试验得到的蜗壳和尾水管压力脉动幅值与主频,分别计算发电、抽水工况下蜗壳和尾水管压力脉动幅值和频率,并将蜗壳脉动分析结果和尾水管脉动分析结果进行叠加,得出发电、抽水工况下厂房结构在蜗壳压力脉动和尾水管压力脉动共同作用下的动力响应幅值。结果表明在压力脉动作用下,厂房结构动应力水平较低,远小于结构抗拉强度。厂房结构在抽水工况下的振动反应整体较小,而在发电工况下的振动反应整体较大,各结构部位的振动位移最大值、振动速度最大值、振动加速度最大值均满足预期。

蒲石河电站水泵水轮机转轮S特性优化研究

针对蒲石河抽水蓄能电站机组启动和甩负荷时水泵水轮机转轮S特性诱发的厂房振动问题,本文基于CFD数值仿真计算和模型试验对机组原9叶片转轮的S特性进行了分析研究,发现在S区工况运行时原转轮进口存在回流区,产成较大的水力损失,从而造成转轮的通流能力下降。基于此发现,本研究提出将9叶片转轮改为7叶片转轮的优化方案。通过对比CFD仿真结果及试验验证,新方案的转轮进口回流现象得到调整,从而有效改善了转轮“S”特性,解决了厂房振动的源头问题。实际工程的应用证明新方案起到了很好的效果,本方案思路可为同类型电站类似问题解决及老旧抽水蓄能电站改造提供参考借鉴。

蒲石河抽水蓄能电站地下系统施工通道布置和设计

蒲石河抽水蓄能电站工程地下系统运输、出渣通道的规划布置及设计,充分利用了永久洞室,做到了"永临结合";在工程实施过程中,优化了施工支洞的布置,加快了地下工程的施工进度,方便了工程施工。在工程实施中积累的经验,可以为其他抽水蓄能电站地下系统的设计提供参考和借鉴。

蒲石河抽水蓄能电站安全监测自动化系统设计

蒲石河抽水蓄能电站安全监测自动化系统分为数据库、数据采集、数据管理及WEB发布4个子系统。系统地论述了蒲石河工程安全监测自动化系统的总体设计思路。该系统功能齐全、稳定可靠、使用方便,能够满足工程安全监测需要,对今后类似工程安全监测自动化系统的设计、实施具有很重要的参考意义。

蒲石河抽水蓄能电站地下厂房开挖支护设计

蒲石河抽水蓄能电站地下厂房洞室群围岩类别为Ⅱ、Ⅲ类,以Ⅱ类为主。采用喷锚支护作为永久支护,用有限元计算和工程类比相结合的方法选定支护参数,用刚体平衡法对局部不稳定块体进行验算。研究结果表明,所采取的支护措施合理,地下厂房洞室群整体稳定。

蒲石河抽水蓄能电站发变组继电保护的设计及特点

介绍了蒲石河抽水蓄能电站发变组继电保护的配置及设计情况。发变组继电保护具有双重化配置、高可靠性软件切换、保护不依赖监控而独立运行等特点。针对现场调试过程中出现的问题,优化了背靠背起动过程断路器跳闸方案,重新选择了转子一点接地保护装置,分析了定子接地保护的正确动作,增加了控保屏下的铜带接地。现场调试的经验可供其他抽水蓄能电站借鉴参考。

蒲石河抽水蓄能电站引水隧洞下平段断层处理

蒲石河抽水蓄能电站引水隧洞下平段发育多条断层,属Ⅲ～Ⅳ类围岩。其中,规模最大的F3断层及上、下盘影响带宽约22～25 m。在开挖过程中,断层渗水严重,围岩局部稳定性差。介绍了蒲石河抽水蓄能电站引水隧洞下平段断层处理方案的确定过程,为类似工程的处理提供借鉴。

蒲石河抽水蓄能电站下水库弧形闸门设计

文章介绍了蒲石河抽水蓄能电站下水库泄洪排沙闸弧形闸门的结构布置、结构设计和计算方法以及流激振动试验及三维有限元分析结果。

蒲石河抽水蓄能电站电气二次设计

蒲石河抽水蓄能电站机电设备采购由国外厂商成套供货转型为国内厂商分散招标。电站采用国产计算机监控系统,不同厂商设备间接口的协调给电气二次设计提出了新问题,通过加强接口设计、技术沟通、采用新技术等措施,保证了监控系统的成功。电气二次设计中,还优化了励磁整流装置,改进了发电电动机继电保护控制逻辑回路,采用了厂用电系统保护测控一体化装置,选择了合理的蓄电池容量。

蒲石河抽水蓄能电站地下厂房渗水原因分析

因埋深大、引水距离长,蒲石河抽水蓄能电站地下厂房排水廊道岩体渗水现象较明显。对此,结合枢纽区地质构造情况、气温变化和地下厂房结构布置等资料,以渗流场和温度场耦合机理为理论支撑,通过研究实测漏水量与气温等影响因子的相关关系,分析了不同区域的渗漏原因。结果表明,周期性变化漏水点的主要渗漏原因为出露的岩体裂隙和气温变化,而非周期性的漏水点漏水主要为内水外渗所致。研究结果可为厂房安全运行提供技术借鉴。

蒲石河抽水蓄能电站初期蓄水及调度运行研究

蒲石河抽水蓄能电站初期蓄水既要满足下游综合用水要求,又要确保电站首台机组投产发电。为此,结合施工度汛等要求,论证蓄水时机、分析下游用水要求、制定蓄水原则,提出水库初期蓄水方案和调度运行方式,为电站早日在电网中发挥作用提供保障。

蒲石河抽水蓄能电站水沙调度方式初探

蒲石河流域洪水陡涨陡落,峰高量大,一次洪水过程主要集中在1～2 d,流域输沙过程与洪水过程相应,但沙量较洪量更为集中,输沙量主要集中在几场大洪水过程中的几天内。为减小有效库容淤损和下水库进、出水口泥沙淤积,下水库宜采用非汛期抬高运行水位、汛期降低运行水位的"蓄清排浑"运行方式。大洪水来临时降低下水库水位至死水位运行,排沙比明显增大,库内淤积明显减少,特别是有效库容淤损大幅度减少。但启用水沙调度,亦存在一定风险,建议下一步开展深入的专题研究,以制订完整、具体且可操作性强的水沙调度方案。

用氡-222评价蒲石河抽水蓄能电站的地下厂房渗漏水来源

使用同位素氡-222(^(222)Rn)示踪技术分析蒲石河抽水蓄能电站地下厂房渗漏水来源。从2013年9月~2013年12月一共测量了取自绕坝渗流检测孔、地下水、水库库水以及地下厂房渗漏水共计199个样品。测量结果显示,地下厂房渗漏水、地下水以及水库库水中的^(222)Rn活度平均值分别为1 634.2、37 887.3 Bq/m^3和2 343.7 Bq/m^3。地下厂房渗漏水体中氡-222活度值(1 634.2 Bq/m^3)与水库库水(2 343.7 Bq/m^3)具有相似性,这说明水库渗流水是地下厂房渗漏水的主要补给源。

基于水化学法的蒲石河抽水蓄能电站渗漏研究

抽水蓄能电站水库渗漏问题不仅会降低其运行效益, 还会带来巨大的安全隐患, 有效识别其渗漏水源对保证抽水蓄能电站安全、高效运行具有重要意义.利用水体中Cl^- 、SO4^2- 、NO3^- 及222Rn 浓度研究了蒲石河抽水蓄能电站下厂房渗漏水来源及比例.结果表明, 该抽水蓄能电站地下厂房渗漏水主要来自地表水, 底层量水堰2 号、3号及顶层量水堰号渗漏水中含有地下水, 所占比例分别为391 2%、20%、4%, 而顶层量水堰1 号、5 号渗漏水全部来自于地表水.本研究可有效应对蒲石河抽水蓄能电站地下厂房渗漏问题, 为保障抽水蓄能电站安全运行提供一定的科学支撑.

蒲石河抽水蓄能电站工程设计

蒲石河抽水蓄能电站总装机容量1 200 MW,承担东北电网和辽宁省网的调峰、填谷、调频和事故备用。上水库混凝土面板堆石坝设计中提出了具有可补偿收缩防裂性能并且满足C30F300W10要求的混凝土科学配比,按此配比修建的趾板、面板至今没有发现有害的裂缝。下水库泄洪排沙闸采用了应力状态较好的空腔锚块式预应力闸墩;三支臂型闸门结构,有效改善了弧门的动力特性;中孔弧门采用"一种保障露顶式闸门冬季正常运行的融冰设备"的专利技术,确保冬季闸门运行安全;采取洪水期降低水位运行的运行方式,减少水库泥沙淤积。对输水系统进行了设计优化,地下厂房系统、机电工程设计也进行了特别的设计和改进。

蒲石河抽水蓄能电站1号机转轮改造水力稳定性研究与实践

蒲石河抽水蓄能电站自运行以来,机组和厂房振动强烈,给电站带来较大的安全隐患,迫切需要采取措施降低振动。为解决该振动问题,经现场测试数据分析,认为引起水电站厂房100Hz异常振动和噪声的主要激振力是由动静干涉诱发引起的。因此采用了9叶片转轮更换为7叶片转轮的错频降振改造措施。本文通过数值计算、模型试验和真机现场测试等方法,重点比较了7叶片转轮与原9叶片转轮的无叶区压力脉动幅值和现场振动情况。模型试验结果表明,经水力优化,7叶片转轮无叶区压力脉动幅值整体低于原9叶片转轮;同时,改造后原型机现场运行情况表明,机组和厂房异常振动消失,机组振摆、噪音及振动水平均大幅降低,证明了该方案的有效性和可行性,研究成果可应用到具有相同振动问题的抽水蓄能电站的改造中。

蒲石河抽水蓄能电站引水斜井滑模施工技术

陡倾角长斜井混凝土施工具有受空间影响因素大、安全隐患多、材料运输困难、高差大等特点,一直是地下厂房土建工程的难点和重点。介绍了蒲石河抽水蓄能电站地下厂房系统引水斜井滑模的施工技术和施工方法,为其他同类工程斜井衬砌混凝土施工提供借鉴。

蒲石河抽水蓄能电站计算机监控系统的设计与应用

简要介绍了蒲石河抽水蓄能电站南瑞SSJ-3000计算机监控系统的设计原则、系统结构与功能以及系统特点,该监控运行稳定可靠,完成了各种运行工况的任务要求,能适应大型抽水蓄能机组启停频繁、工况复杂的特点,功能达到设计要求,满足电站的监控要求。

蒲石河抽水蓄能电站引水隧洞钢管安装工艺

介绍了在蒲石河抽水蓄能电站引水隧洞下平段断层处理工程中,采用600 MPa级高强钢衬管处理方案的确定和实施过程。在克服安装工期紧、空间狭小、焊接难度高和低温环境施工等不利条件的影响,提前完成了钢衬管的安装,解决了断层渗水问题,保证了电站的运行安全,可为类似工程的施工提供借鉴。

蒲石河抽水蓄能电站~#4机组水轮机工况运行区域划分

以蒲石河抽水蓄能电站#4机组5个特征水头下的现场稳定性试验数据为基础,选取水轮机工况下从60 MW到额定负荷间阶梯式的13个负荷工况,分析了每个试验水头下各稳定性指标随着有功功率增大的变化趋势及各个负荷工况下试验水头变化时对各稳定性指标的影响,通过对机架振动、导轴承摆度及水流压力脉动等试验数据进行频谱分析,研究了水流压力脉动对机组振动、摆度的影响。依据主机合同技术规范中的相关要求将#4机组在水轮机工况的运行区域划分为A区(稳定运行区)、B区(限制运行区)、C区(强振禁运区)等3个运行区域,为机组安全运行提供实用性的指导依据。