抽水蓄能机组水力调节过渡过程计算控制核心要求之一是蜗壳和尾水锥管压力不超过设计值。设计值是根据水力过渡过程理论的一维数值模拟“计算值”加上一定“压力脉动修正”量和 “计算误差”后计算获得。
关于“压力脉动修正”量和 “计算误差”往往在设计招标阶段,存在一定争议。现对水电站调节保证设计导则相关条款梳理一下,谈一下自己的体会。
一、导则条款
(1) 水电站调节保证设计值取值,应根据工程特点及类似工程经验确定。对抽水蓄能电站应根据计算值进行修正后确定,已取得水电站的水泵水轮机特性曲线,计算误差修正可适当减小或不进行修正。
(2)抽水蓄能电站蜗壳进口最大压力调节保证设计值取值,应在水力过渡过程设计工况计算值的基础上,按甩前净水头的5%~7%和压力上升值5%~10%进行压力脉动和计算误差的修正。
(3) 尾水管进口最小压力调节保证设计值不应小于-0.08MPa。
(4)抽水蓄能电站尾水管进口最小压力调节保证设计值取值,应在水力过渡过程计算值的基础上,按甩前净水头的2%~3.5%和5%~10%压力下隆值进行压力脉动和计算误差的修正,其调节保证设计值取值不应小于-0.08MPa。
(5)抽水蓄能电站尾水管最大压力调节保证设计值取值,应在水力过渡过程计算值的基础上,按甩前净水头1.5%~3.5%和5%~10%压力上升值进行压力脉动和计算误差的修正7.0.6 机组转速上升率调节保证设计值取值不应大于计算控制值。
二、体会:
(1)关于调节保证设计导则规定压脉动修正值是一个范围。往往能算的过去,全部取大值,严谨的讲,应该每个水头对应一固定值,应该进行插值或对应每个水头段给出一建议值。一些编制招标要求者可能理解有偏差或追求更高的可靠性,倾向于取大值。
(2)上面观点业内不少专家表达过,也有的意思是可研阶段要取大值,在确定水力模型后可取小值或者不取修正。此外,每个水头对应一固定值,我个人感觉是比较难的,行业里很难达成统一意见,总体是趋于严格,一般都取最大值。
(3)目前很多设计执行的原则:1)蜗壳进口最大压力,调保计算的计算控制值不超过30%;2)蜗壳进口最大压力升高率,在考虑压力脉动和计算误差修正后,不超过40%。
(4)发生空化那么压力就小于-0.08了,而实际甩大负荷或双机甩,空化是可能发生的,而且中心的压力更低。
(5)上面基于多个电站理论计算和实际误差的结果,统计出来的但根据实际真机测的结果来看,取这个修正才能保证不超,否则工程的设计余量就不够了。