某抽水蓄能电站防水淹厂房关键技术研究

发布时间：2022-01-16 04:31

　　为提升抽水蓄能电站防水淹厂房的技术措施,结合工程实例,在分析顶盖螺栓断裂原因,确定设计安全裕度后完成了螺栓结构优化选型设计;从调速系统设置液压冗余回路、进水球阀控制柜布置、事故工况下尾水闸门启闭机可靠动作等方面开展了一系列电站防水淹厂房设计优化;提出了整套现场一管双机甩负荷试验逐级反演预测与分析方法,解决了随机水压脉动无法准确计算的问题,有效降低了试验安全风险。研究成果对于通过技术手段有效提升抽水蓄能电站本质安全具有指导意义。 

【文章来源】：水电能源科学. 2020,38(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图１断裂顶盖螺栓结构图（单位：ｍｍ）Ｆｉｇ．１Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉａｇｒａｍｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｂｏｌｔｏｎｔｈｅｈｅａｄｃｏｖｅｒ

术等因素的影响，初始预紧力会产生一定损失，称为螺栓装配预紧力Ｆ１。工作状态下，顶盖螺栓工作载荷ＦＷ被分为以下两部分：一部分是螺栓在承受工作载荷的作用下发生形变Δδ产生的附加动载荷ΔＦ１，可根据螺栓连接的相对刚度系数Φ（金属垫片，取０．２～０．３）与工作载荷的乘积计算得出；另一部分是顶盖、座环结构局部发生相应形变Δδ产生的附加力ΔＦ２，该附加力将削弱原有预紧力［２］。螺栓与被连接件承受载荷与变形量间关系见图２（图２中，θ１为螺栓承受载荷与其伸长量间斜率对应角度；θ２为被连接件承受载荷与其变形量间斜率对应长度；δ１为装配预紧力下螺栓伸长量；δ２为装配预紧力下被连接件变形量）。为保证部件联接的有效性，残余预紧力ＦＲ（即螺栓承受工作载荷后被连接件的实际压缩力）一般仍要求具有一定量值。《机械设计手册》推荐采用的ＦＲ值［３］为：对于一般联接，稳定载荷的情况，ＦＲ＝（０．２～０．６）Ｆ；对于变载荷的情况，ＦＲ＝（０．６～１．０）Ｆ；对于有紧密性要求的重要联接，ＦＲ＝（１．５～１．８）Ｆ。图２螺栓与被连接件承受载荷与变形量间关系示意图Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｌｏａｄａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｂｏｌｔａｎｄｆｉｘｔｕｒｅ根据图２推导出：ΔＦ１ΔＦ２＝ｔａｎθ１ｔａｎθ２＝（Ｆ１／δ１）（Ｆ１／δ２）＝Ｃ１Ｃ２（１）式中，Ｃ１为

游水位、机组特性曲线、导叶开度、机组出力等进行一维过渡过程计算，获得计算均值压力和计算转速值。（２）预测计算公式。预测均值压力为相应试验工况下同一时刻计算均值压力与计算误差之和。预测总压力为相应试验工况下同一时刻预测均值压力与脉动压力之和。预测机组转速为相应试验工况下同一时刻机组转速计算值与计算误差之和。通过预测计算公式的预测分析可得到下一级甩负荷试验的蜗壳进口最大压力、尾水管进口最小压力及转速的最大上升值。具体预测路线见图４。图４甩负荷试验反演预测分析技术路线Ｆｉｇ．４Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｏｕｔｅｏｆｉｎｖｅｒｓｉｏｎｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｉｎｌｏａｄｒｅｊｅｃｔｉｏｎｔｅｓｔ%#%试验结果与分析２０１８年４月在现场完成了一管双机甩负荷试验。一管双机甩１００％额定负荷试验上、下库水位及机组运行初始参数见表４。试验前分别在单机甩１００％额定负荷试验数据和双机甩７５％额定负荷试验数据的基础上对双机甩１００％额定负荷开展反演计算与预测。试验后对双机甩１００％额定负荷实测压力数据完成小波信号分解，提取实测均值压力，见图５。表４现场一管双机甩１００％额定负荷初始边界条件Ｔａｂ．４Ｉｎｉｔｉａｌｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆ１００％ｌｏａｄｒｅｊｅｃｔｉｏｎｏｆｔｗｏｕｎｉｔｓｉｎｏｎｅｃｈａｎｎｅｌ机组编号净水头／ｍ上库水位／ｍ下库水位／ｍ接力器相对行程／％机组流量（ｍ３·ｓ－１）出力／ＭＷ＃１３９０．００８９１．３４９３．９８４?

【参考文献】：
期刊论文
[1]某抽水蓄能电站顶盖螺栓断裂原因分析[J]. 赵强,柴建峰,马传宝,丁景焕,李博.  长江科学院院报. 2019(01)



本文编号：3591942