烏溪江引水系統(tǒng)水頭損失測(cè)試方案

1、中國(guó)華電集團(tuán)公司CHINA HUADIAN CORPORATION烏溪江水力發(fā)電廠引水系統(tǒng)水頭損失試驗(yàn)方案華電電力科學(xué)研究院二O一三年九月烏溪江水力發(fā)電廠引水系統(tǒng)水頭損失試驗(yàn)方案試驗(yàn)部門(mén)：水電技術(shù)研究所 王照福校 核：王磊 馮耀施國(guó)慶華電電力科學(xué)研究院二。一三年九月“中國(guó)華電CHD“中國(guó)華電CHD1.概況烏溪江水力發(fā)電廠包括烏溪江流域上的湖南鎮(zhèn)和黃壇口兩級(jí)電站。湖南鎮(zhèn) 水電站位于中國(guó)浙江省衢州市境內(nèi)、錢(qián)塘江支流烏溪江上，距衢州市約40公理，共安裝 4X50+1X120MW水輪發(fā)機(jī)機(jī)組，總裝機(jī)容最為320MW。黃壇口水電站位為烏溪江流 域兩級(jí)開(kāi)發(fā)的第二級(jí)電站，上游距湖南鎮(zhèn)電站約29km,下游距衢

2、州市約16km, 電站總裝機(jī)容量為52MW （2x26MW）o.試驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，測(cè)定烏溪江發(fā)電廠#X機(jī)組引水系統(tǒng)總水頭損失特性，并繪 制實(shí)測(cè)水頭損失曲線。.試驗(yàn)原理及方法試驗(yàn)原理水流在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中單位質(zhì)量液體的機(jī)械能損失稱(chēng)為水頭損失。其中邊界對(duì)水 流的阻力是產(chǎn)生水頭損失的外因，液體的粘滯性是產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因，也是根 木原因。根據(jù)邊界條件的不同把水頭損失分為兩類(lèi)：對(duì)于平順邊界，水頭損失與流程 成正比的稱(chēng)為沿程水頭損失；由于局部邊界急劇改變而導(dǎo)致水流結(jié)構(gòu)改變、流速 分布改變并產(chǎn)生旋渦區(qū)而引起的水頭損失稱(chēng)為局部水頭損失。因此，某流段的總 水頭損失為各分段的沿程水頭損失與沿程各種局部水頭損失的總

3、和。根據(jù)水頭損失產(chǎn)生原理，電站引水系統(tǒng)水頭損失的主要來(lái)源包括引水隧洞、 壓力鋼管等的沿程水頭損失，以及攔污柵、彎段、閥門(mén)、接頭等部位的局部水頭 損失。由于水庫(kù)水流速近似為零，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，那么根據(jù)伯努利方程，水頭 損失計(jì)算公式可表示為：AH 7（7咒*）上 L y 2g J對(duì)1管4機(jī)引水系統(tǒng)，水頭損失計(jì)算公式可表示為：兇 =z _ 招+必+叫4+成4（咄+處+處+嶇+6小丁+ 田鹿我 +/哂，+ wM 叫+叫+叫（叫+，2+叫+項(xiàng)）（y y 7 y 2g 2g 2g 2g ） 式中：AA7引水系統(tǒng)水頭損失值，m；引水系統(tǒng)水頭損失試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)方案中國(guó)華電CHDZ(上游水位，即庫(kù)水位，m；ZP Z

4、r Zr Z41#、2#、3#、4#蝸殼進(jìn)口壓力傳感器的安裝高程，m； PP2. P41#、2#、3#、4#蝸殼進(jìn)口壓力傳感器壓力值，kPa； ,、4蝸殼進(jìn)口斷面流速分布不均勻系數(shù)， 、%、夕產(chǎn) 10；X、匕、匕、匕1#、2#、3#、4#蝸殼進(jìn)口斷面水流的平均流速，m/s； g當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担?.81m/s2o蝸殼進(jìn)口速度按照測(cè)得的流量Q和己知的測(cè)流截面面積F = 1/4,通過(guò) V = Q計(jì)算可得。流量Q測(cè)量：流量Q采用蝸殼壓差法進(jìn)行水輪機(jī)流量測(cè)量式中：K流量系數(shù)H 蝸殼壓差試驗(yàn)工況選擇1個(gè)特征測(cè)試水頭工況，水庫(kù)水位m試驗(yàn)方法試驗(yàn)測(cè)量參數(shù)包括：機(jī)組有功、流量、水輪機(jī)進(jìn)口壓力、上下游水位等。根

5、 據(jù)試驗(yàn)要求安裝好相應(yīng)傳感器并接入GMH550采集系統(tǒng)，試驗(yàn)時(shí)由采集系統(tǒng)， 對(duì)測(cè)量參數(shù)進(jìn)行同步采集數(shù)據(jù)，每個(gè)試驗(yàn)工況結(jié)束后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 WINDOWS環(huán)境下的EXCEL表格中，以供試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、水頭損失 曲線繪制。試驗(yàn)步驟4. 1.對(duì) 1 管 1 機(jī)引水系統(tǒng)：按照 10% 20%、30%、40%. 50%、60%、70% 80%、 90%、100%額定負(fù)荷工況要求調(diào)整發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)湖南鎮(zhèn)電站1管4機(jī)引水系統(tǒng):按照12.5MW、25MW、37. 5MW、50MW、-2-引水系統(tǒng)水頭損失試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)方案中國(guó)華電CHD62.5MW、75MW、87.5MW、100MW. 112.5MW

6、、125MW、137.5MW 150MW. 162.5MW. 175MW、187.5MW、200MW負(fù)荷工況要求調(diào)整發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。3. 4. 2.保持機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行約35分鐘；3. 4. 3.在機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，記錄機(jī)組有功、蝸殼進(jìn)口壓力、蝸殼壓差、上游水 位。表1引水系統(tǒng)水頭損失測(cè)試輸入?yún)?shù)測(cè)量參數(shù)測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x表精度（）測(cè)量用途水輪機(jī)流量超聲波流量計(jì)計(jì)算水輪機(jī)進(jìn)口處的能 量總和，用以測(cè)取引水 系統(tǒng)水頭損失水輪機(jī)進(jìn)口壓力Rosemount壓力傳 感器0.075%庫(kù)水位攔污柵柵后水位中控室水位計(jì)目讀測(cè)取攔污柵造成的水頭 損失試驗(yàn)組織試驗(yàn)指揮與組織由電廠負(fù)責(zé)，并根據(jù)水庫(kù)及機(jī)組的運(yùn)行情況決定試驗(yàn)的進(jìn)

7、 度。成立現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)小組，所有參與試驗(yàn)的人員都必須遵守現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)規(guī)章制度, 并嚴(yán)格服從現(xiàn)場(chǎng)指揮。試驗(yàn)負(fù)責(zé)人應(yīng)在試驗(yàn)前準(zhǔn)備好試驗(yàn)大綱和試驗(yàn)程序，并且提交其他參與試驗(yàn) 的各方，留有充足的時(shí)間討論以便進(jìn)行修改。有關(guān)試驗(yàn)的圖紙和文件應(yīng)在事先提 供給試驗(yàn)負(fù)責(zé)人。在即將開(kāi)始試驗(yàn)前，試驗(yàn)負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)有關(guān)人員對(duì)機(jī)組及所有試驗(yàn)裝置 進(jìn)行全面檢查，以便創(chuàng)造良好的試驗(yàn)條件。試驗(yàn)準(zhǔn)備烏溪江發(fā)電廠需進(jìn)行以下內(nèi)容配合：提供試驗(yàn)所需的資料與圖紙，主要包括電站引水系統(tǒng)布設(shè)圖紙及參數(shù)，-3-引水系統(tǒng)水頭損失試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)方案中國(guó)華電CHD水輪機(jī)蝸殼、尾水管安裝及測(cè)壓管布設(shè)圖紙等； 提供試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的電源與照明；協(xié)助試驗(yàn)方進(jìn)行各傳感

8、器的安裝；負(fù)責(zé)機(jī)組各項(xiàng)操作，擔(dān)任現(xiàn)場(chǎng)總指揮及調(diào)度；負(fù)責(zé)檢查、疏通水頭測(cè)壓孔等位置，以保證所需測(cè)壓孔等位置通暢；提供其他試驗(yàn)所需資料與圖紙。試驗(yàn)方（華電電科院）需進(jìn)行以下內(nèi)容實(shí)施： 準(zhǔn)備試驗(yàn)大綱、試驗(yàn)程序和試驗(yàn)設(shè)備；負(fù)責(zé)各傳感器的標(biāo)定，并出具原級(jí)標(biāo)定設(shè)備有效期內(nèi)檢驗(yàn)證書(shū)或合格證 書(shū)；負(fù)責(zé)各傳感器的接線及測(cè)試系統(tǒng)調(diào)試。負(fù)責(zé)檢查壓力脈動(dòng)測(cè)壓孔、水頭測(cè)壓孔等位置及是否通暢，負(fù)責(zé)檢查試 驗(yàn)儀器設(shè)備的工作情況；負(fù)責(zé)試驗(yàn)儀器操作，數(shù)據(jù)整理與分析，編寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告。安全措施試驗(yàn)人員須經(jīng)過(guò)電廠安全培訓(xùn)，考試合格后方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，試驗(yàn)過(guò)程中 要聽(tīng)現(xiàn)場(chǎng)總指揮統(tǒng)一調(diào)配。試驗(yàn)前由相關(guān)班組開(kāi)出試驗(yàn)工作票，并做好試驗(yàn)單位人員工作

9、的安全監(jiān) 護(hù)。在儀器和傳感器通電前，要檢查電源電壓。如電壓超標(biāo)要先調(diào)整電源電 壓，驗(yàn)證合格后方可對(duì)試驗(yàn)設(shè)備通電。在安裝/撤除傳感器時(shí)，須經(jīng)過(guò)電廠專(zhuān)專(zhuān)業(yè)人員許可后，確定機(jī)組停機(jī)并 投入鎖錠下進(jìn)行。在接線、安裝或者撤除過(guò)程中應(yīng)由電廠專(zhuān)業(yè)人員陪同下方可進(jìn)行。試驗(yàn)中操作由電廠運(yùn)行人員進(jìn)行，其他人員嚴(yán)禁操作發(fā)電設(shè)備。試驗(yàn)過(guò)程中密切注意軸瓦、定子溫度及軸電流監(jiān)測(cè)情況，如遇到緊急情 況因立即停止試驗(yàn)，直到查明原因后方可繼續(xù)進(jìn)行。試驗(yàn)有關(guān)數(shù)據(jù)采取自動(dòng)和人工測(cè)試雙套結(jié)合的方法，試驗(yàn)前現(xiàn)場(chǎng)各部裝-4-引水系統(tǒng)水頭損失試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)方案“中國(guó)華電“中國(guó)華電CHD“中國(guó)華電CHD“中國(guó)華電CHD 危險(xiǎn)源辨識(shí)見(jiàn)表2所示。表2危險(xiǎn)源辨識(shí)表風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)可能導(dǎo)致的傷害典型控制措施本卷須知測(cè)壓管泄水高壓水傷人、設(shè)備 短路1、安裝傳感器應(yīng)注意工序2、測(cè)壓管出口應(yīng)防止正對(duì)電氣設(shè)備通水前全面檢查電源漏電觸電1、發(fā)現(xiàn)漏電電源嚴(yán)禁使用2、外接電源加漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)3、儀器外殼接地通電前全面檢查交通事故人身傷亡1、加強(qiáng)行車(chē)監(jiān)護(hù)2、注意中途休息提醒司機(jī)、注意路人疲勞作業(yè)誤操作、人身傷害防止長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作注意勞逸結(jié)合噪聲職業(yè)性耳聾戴耳罩噪聲