[科普中國(guó)]-調(diào)保計(jì)算

調(diào)保計(jì)算是指針對(duì)水輪機(jī)機(jī)組突然甩負(fù)荷或超負(fù)荷時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)過(guò)程特征的研究。計(jì)算機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化和蝸殼壓力變化以及尾水管最大真空度，選定合理的導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間及規(guī)律，推薦合理的飛輪力矩值，解決壓力輸水系統(tǒng)水流慣性力矩、機(jī)組慣性力矩和調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定三者之間的矛盾，使機(jī)組既經(jīng)濟(jì)合理，又安全可靠。

簡(jiǎn)介水電站機(jī)組調(diào)節(jié)保證計(jì)算涉及到水力慣性、機(jī)組慣性和水輪機(jī)調(diào)整性能三者之間的平衡，從電站設(shè)計(jì)角度考慮，就是做到電能質(zhì)量最佳、金屬結(jié)構(gòu)(包括引、排水管路系統(tǒng))以及機(jī)組造價(jià)最省。按照水電站引水管路系統(tǒng)及廠房布置的差異，具有長(zhǎng)引水管道和小慣性力矩機(jī)組的調(diào)節(jié)保證計(jì)算難度最大，電站設(shè)計(jì)中該類型機(jī)組的調(diào)節(jié)保證計(jì)算要給予足夠重視1。

水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算是研究機(jī)組突然甩負(fù)荷或超負(fù)荷時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程特征，計(jì)算機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化和蝸殼壓力變化以及尾水管最大真空度，選定合理的導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間及規(guī)律，推薦合理的飛輪力矩值，解決壓力輸水系統(tǒng)水流慣性力矩、機(jī)組慣性力矩和調(diào)節(jié)系統(tǒng)穩(wěn)定三者之間的矛盾，使機(jī)組既經(jīng)濟(jì)合理，又安全可靠。本程序基于剛性水擊理論，采用內(nèi)特性數(shù)值解法，導(dǎo)葉按直線關(guān)閉或兩段關(guān)閉進(jìn)行水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算。本程序適合不考慮管道壁面與水體的彈性效應(yīng)、低水頭電站的水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算。

水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算基本原理隨著計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展，水輪機(jī)調(diào)節(jié)保證計(jì)算多采用電子計(jì)算機(jī)數(shù)值解法，它具有迅速、準(zhǔn)確、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。數(shù)值解法大體可分為外特性數(shù)值解法（以水輪機(jī)模型綜合特性曲線為基礎(chǔ)和邊界條件）及內(nèi)特性數(shù)值解法（以水輪機(jī)內(nèi)特性解析為基礎(chǔ)），前者為傳統(tǒng)方法，后者為一種新方法。外特性數(shù)值解法需水輪機(jī)模型綜合特性曲線上的大量數(shù)據(jù)，其工作量特別大，并且由模型到原型有差別，從而帶來(lái)一定計(jì)算誤差。而內(nèi)特性數(shù)值解法是針對(duì)原型水輪機(jī)過(guò)渡過(guò)程諸動(dòng)態(tài)工況建立的，同調(diào)節(jié)特性位置有關(guān)的非線性方程組，根據(jù)調(diào)節(jié)元件位移隨時(shí)間變化規(guī)律，利用數(shù)值計(jì)算解法求得非線性方程的解，采用這種方法不需要水輪機(jī)模型綜合特性曲線，即可進(jìn)行水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算，并可得到工程實(shí)用的準(zhǔn)確計(jì)算結(jié)果，因而采用內(nèi)特性數(shù)值解法是最具有工程實(shí)用的方法。

水輪機(jī)調(diào)保計(jì)算注意事項(xiàng)1)不能同時(shí)增負(fù)荷至最大負(fù)荷(調(diào)壓井出現(xiàn)露底)，經(jīng)優(yōu)化開機(jī)規(guī)律，第3臺(tái)機(jī)需延后250S開機(jī)。對(duì)于長(zhǎng)引水系統(tǒng)電站設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意引水管路、調(diào)壓井及機(jī)組特性三者之間的匹配優(yōu)化，否則，可能會(huì)出現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行受限。

2)沖擊機(jī)組配水管升壓最大的工況并不是發(fā)生在機(jī)組甩負(fù)荷工況，而是出現(xiàn)在小負(fù)荷關(guān)閉時(shí)時(shí)間正好為水錘波的相長(zhǎng)，此時(shí)發(fā)生直接水擊，出現(xiàn)最大壓力上升。在電站可行性研究階段，配水管最大壓力上升可按發(fā)生直接水擊情況考慮。

3)機(jī)組最大暫態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速也沒有超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的1.8倍。但暫態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速通常與機(jī)組臺(tái)數(shù)及引水系統(tǒng)布置關(guān)系較大，在日常選取時(shí)，沖擊式機(jī)組暫態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速初步可按1.85倍額定轉(zhuǎn)速來(lái)考慮。

通過(guò)上面分析和實(shí)例可看出，轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地的類型多樣，原因也不同，在出現(xiàn)一點(diǎn)接地故障后，要根據(jù)具體情況分析其接地類型、接地原因，并根據(jù)具體情況確定其查找方法2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

徐恒山 - 講師 - 西北農(nóng)林科技大學(xué)