Page 79 - 2021年第52卷第10期

蝶阀后、蜗壳进口附近，调压阀泄水口设在尾水管。对于本工程项目电站引水系统 T =27 s，T =1.6 s，
w r
管道特征系数 h =T /T =16.8 ≫ 1，很适于采用刚性水击数学模型。根据原理图 4—7，给出有关参数
w w r
及微分方程式组，编程计算长引水管道、带调压阀的转桨式水轮机调节系统过渡过程。由水轮机调
速器原理图可以看出，在组成闭环调节系统后，它是一个水电站自动调节的仿真器。有大量的初始
值设定，只要过渡过程计算前系统稳定自动调节，此时系统通过初始值计算、调速器参数的稳定校
正作用（如通过指令调整到 25%、50%、75%、100%负荷等），也可不再需要专门的带负荷过渡过程

计算。根据电站的引水系统机构参数 å F L ，以及计算式（12）—（14）中的定义，获得 T 参数表 4。
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表 3 渠首电站机组主要参数
机组特征 大机组 小机组 机组特征 大机组 小机组
3
机组最大水头/m 23.5 额定流量/（m /s） 16.0 60.58
机组额定水头/m 14.5 飞逸转数/（r/min） 703.3 1245
机组最小水头/m 10.0 转轮直径/mm 1650 1000
水轮机型号 ZZHT160-LJ-165 ZDJP502-LJ-100 转轮叶片数 5 5
机组台数 2 1 蜗壳材质 金属 金属
机组编号 2 、3 # 1 # 水轮机总重/t 36 17
#
#
#
叉管长度/m 54（2）52（3） 55 机组惯性时间/s 4.67 2.57
/
机组容量/kW 2000 800 推荐调压阀直径/m 1.0 0.8
额定转速/（r/min） 333.3 500 调压阀相对流量 0.62 0.96
表 4 渠首电站水轮机调节系统过渡过程计算主要参数 （单位：s）

T w1 T w2 T w3 T w4 T w5 T w6 T w T f T g T rf T rg T vf、T h T vg T y
1.65 2.61 2.81 3.52 8.55 8.55 27.70 10 10 50 10 80 8 0.1

# #
当讨论 1 机（小机组）过渡过程计算时用 T =T +T =5.17；当讨论 2 机组过渡过程时用 T = T +
w w1 w4 w w2
T =11.16；当讨论 3 台机同时甩负荷，用 T =27.7 来代表。初步参数整定，取 T =3.0 s；b =3.0；T =1.0
w5 w d t n
进行过渡过程计算。
3.1 大机组过渡过程计算 （1）机组启动。此时调压阀保持关闭状态，启动命令发出后，桨叶接力器
由启动位置关回零位；导叶开至启动开度位置；转速逐渐上升稳定在额定转速位置；在导叶向开启
方向运动时的 30 余秒内，由于流量的增大，压力降低；启动过程中压力 h 最大上升 0.11，此时的压
力上升因桨叶关闭，综合流量减少引起的。在桨叶停止运动后 20 s 转速稳定达到额定转速，满足运

行要求，过渡过程曲线载于图 8。（2）空载扰动过渡过程计算。计算结果示于图 9。根据 GB/T 9652.2

图 8 大机组启动自动调节过渡过程计算（调压阀接力器 Y vt处零位）
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