惠州抽水蓄能電站球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)研究

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1、湖南電力第31卷第4期HUNANEICrRICPOWER2011年8月doi：10．3969／j．issn．1008-0198．2011．04．008惠州抽水蓄能電站球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)研究林愷，蔣寅軍(1．惠州蓄能水電廠，廣東惠州516100；2．武漢大學(xué)，湖北武漢430072)摘要：惠州抽水蓄能電站B廠為評(píng)價(jià)球閥及相關(guān)設(shè)備的抗振性能和安全性，進(jìn)行5號(hào)機(jī)組球閥動(dòng)水關(guān)閉試驗(yàn)。結(jié)果表明，正常運(yùn)行工況下引水系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求，而在動(dòng)水關(guān)球閾過(guò)程中由于水擊作用，負(fù)荷越大，對(duì)應(yīng)壓力鋼管的動(dòng)力響應(yīng)越大，水平動(dòng)位移超過(guò)了規(guī)范允許值，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和觀察。同時(shí)球閥與混凝土

2、支墩之間存在相對(duì)移動(dòng)，應(yīng)長(zhǎng)期保持球閥滑板的潤(rùn)滑。關(guān)鍵詞：球閥；動(dòng)水關(guān)閉；抗振性能；水擊中圖分類(lèi)號(hào)：TW32．7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1008—0198(2011)04-0023-04TestandresearchonsphericalvalvedynamicclosingofHuizhouPumpedStoragePowerStationLINKai，YIANGYin-jun2(1．HuizhouPumpedStoragePowerstation，Hnizhou516100，China；2．WuhanUniversity，Wuhan430072，

3、China)Abstract：Thesphericalvalveandit’8relatedequipmentof5thunitofHuizhoupumpedstoragepowerstationwe8testedtoevaluateit'santi·~bmfionabilityand咖duringdynamicdosing．Thetestreanhsshowthatthedynamicl-espol18~ofthewatertunnelmeetdesignrequirementundernormalcondition．Thegreaterthel

4、oadis，thegreaterthedyadicresponseofthepipesandtheconcretebuttressis．Becatl~theobviousrelativemovementexist，itisnecessarytokeepthelubricationofthevalvebase．Keywords：sphericalvalve；dynamicdosing；dynamiccharacteristics；waterhauuuel"進(jìn)水閥門(mén)能否在緊急情況下實(shí)現(xiàn)動(dòng)水關(guān)閉，是“水擊”作用的隨機(jī)性，“水擊”作用下球閥、伸水輪發(fā)電機(jī)組

5、或水泵能否正?？煽窟\(yùn)行的關(guān)鍵?？s節(jié)、壓力鋼管、球閥支墩等結(jié)構(gòu)的抗振設(shè)計(jì)沒(méi)有《大中型水輪機(jī)進(jìn)水閥門(mén)基本技術(shù)條件》中規(guī)定：現(xiàn)行規(guī)范，一般都根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通過(guò)提高安全系數(shù)的方“機(jī)組在任何工況下，進(jìn)水閥門(mén)應(yīng)能動(dòng)水關(guān)閉”。式進(jìn)行處理，既不經(jīng)濟(jì)也不科學(xué)。因此有必要在動(dòng)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，緊急狀態(tài)下關(guān)球閥既是對(duì)球閥工水關(guān)閉球閥的過(guò)程中，測(cè)量上述各類(lèi)構(gòu)件的動(dòng)力特作情況的考驗(yàn)，也是對(duì)機(jī)組引水系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備性(頻率等)和動(dòng)力響應(yīng)(加速度、動(dòng)位移、動(dòng)(球閥、伸縮節(jié)、壓力鋼管、混凝土球閥支墩等)應(yīng)力等)，以此評(píng)估它們的抗振性能和安全性，可承載能力的考驗(yàn)。動(dòng)水關(guān)球閥瞬間，由于“水擊”

6、以為電站的安全運(yùn)行提供管理依據(jù)。的作用，上游水道的水流壓力會(huì)產(chǎn)生急劇變化，壓本次試驗(yàn)對(duì)象為惠州抽水蓄能電站B廠5號(hào)力鋼管動(dòng)應(yīng)力可能達(dá)到靜水壓力的幾倍甚至數(shù)1O機(jī)組球閥。電站水輪機(jī)工況設(shè)計(jì)最大水頭倍，球閥基礎(chǔ)板將承受球閥慣性力與接力器動(dòng)作而553．67m，額定出力306．12MW；水泵工況最大揚(yáng)產(chǎn)生的豎向和水平向作用力，進(jìn)而引起支墩結(jié)構(gòu)的程566．12m，最大人力330MW，額定轉(zhuǎn)速一系列動(dòng)力響應(yīng)，甚至有可能引起廠房結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不500r／min，其引水支管采用600MPa高強(qiáng)鋼板內(nèi)襯。利振動(dòng)。由于抽水蓄能電站運(yùn)行的特殊性以及球閥支墩二期澆筑鋼筋混凝土結(jié)

7、構(gòu)，混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)收稿日期：2011-03-03·23·第3l卷第4期湖南電力2011年8月度為C25。1試驗(yàn)情況一，，r∞4～_．1．1測(cè)點(diǎn)布置．圖1，2表明，試驗(yàn)布置在球閥和球閥支墩上～一一～1應(yīng)變測(cè)點(diǎn)l8個(gè)，加速度測(cè)點(diǎn)5個(gè)，位移測(cè)點(diǎn)13個(gè)，其中球閥支墩應(yīng)變測(cè)點(diǎn)1布置在二期混凝土底部，測(cè)點(diǎn)2，3布置在支墩一、二期混凝土施工縫上下側(cè)。u圖3100％負(fù)荷關(guān)球閥工況典型動(dòng)應(yīng)力時(shí)程曲線下游端上游端表1上下游鋼管、球閥動(dòng)應(yīng)力最大值MPa一軸向應(yīng)變片{>軸向位移計(jì)n環(huán)向應(yīng)變片△環(huán)向位移計(jì)0徑向加速度計(jì)0徑向位移計(jì)圖1球閥測(cè)點(diǎn)示意圖l312．．．?一＆f{fI

8、；}ll注：上述應(yīng)力為機(jī)組各種工況運(yùn)行時(shí)，引水道內(nèi)的脈動(dòng)壓力產(chǎn)生的環(huán)向力和軸向力，不包括水道內(nèi)因水頭產(chǎn)生的靜應(yīng)力。{{}：