压力钢管末端压力升高?T

?T??LTVT?max?0.205 ?LiVi?HT??TH0?6.9(m) 蜗壳末端最大压力升高

?LTVT??LcVc?max?0.254

?LiVi?C?式中：?LTVT——钢管LVm2/s；

?LcVc——蜗壳段LVm2/s；

?LiVi——引水管道LVm2/s；

?max——最大水压力上升；

尾水管中最大压力降低

?B??LBVB?max?0.074 ?LiVi?HB??BH0?2.49m（2-15）

式中：?LBVB——尾水管LVm2/s；

?LiVi——引水管道LVm2/s；

?max——最大水压力上升；

?B——尾水管中最大压力降低；

尾水管中最大真空度

v2HB?HS???HB?3.95(m)（2-16）

4g式中：Hs——吸出高度m；

v2——尾水管进口速度头m，通常取一半； 2g2尾水管进口面积A0=?（D3/2）?32.84m2

v?7.57

?HB——尾水管中压力降水头m；

v——尾水管进口流速m/s； 由于HB <(8～9)m,所以满足压力升高要求。

六、转速上升计算

假定甩负荷后，导叶开始动作到最大转速时刻之间的水轮机出力随时间呈直线关系减至零。

（一）机组惯性时间常数Ta

T??2GD2n03650P0?9.323(s)（2-17）

式中：GD2——发电机GD2Nm；

n0——发电机额定转速r/min； P0——发电机额定出力W； （二）调节滞后时间常数Tc

TC?Tq?0.5bPT??0.4333(s)（2-18）

式中：Tq——接力器不动时间，Tq=0.1～0.3s，取Tq=0.2s；

bp——调速器永态转差系数，bp=2%～6%，取bp=5%； Ta——机组惯性时间常数s； （三）水击修正系数

f1?1???1.242（2-19）

式中：?——管道特性系数；

（四）水轮机飞逸特性影响系数

ne?n1pn1?155?2.198（2-20） 68.2'式中：n1p——单位飞逸转速r/min；

'n1——甩前单位转速r/min；

?Y?2Tc?TS'f?1?1?0.432（2-21） Ta式中：Tc——调节滞后时间常数s；

Ts'——导叶直线关闭时间s；

f——水击修正系数；

?n——相对升速时间?n?0.9?0.00063ns?0.898

38

ns——为甩负荷初始工况比转速ns?n0N0Hn01.25?2.86

Ta——机组惯性时间常数s；

C?1?式中：?r——转速上升；

ne——飞逸特性；

1?Yne?1?0.735（2-22）

（五）甩负荷时机组的速率上升

(2Tc?TS'f1)C???1?1?36.1%?55%（2-23）

T??max?1.15??0.415

式中：Tc——调节滞后时间常数s；

Ts'——导叶直线关闭时间s；

f——水击修正系数；

C——水轮机飞逸特性影响系数； Ta——机组惯性时间常数s；

由以上计算可知，本电站机组设计水头下甩全负荷时压力升高与转速升高均在允许范围内，取Ts'=8.0s。

第二节 最大水头下甩全负荷

一、最大水头下机组流量Q

Pr3?0.929m/s（2-24） 21.59.81?D1HmaxQ11?式中：Pr——机组的单机容量kW；

D1——转轮原型直径m； Hmax——水头m；

?——水轮机原型最高水头效率；

Q?Q11D12Hmax?211.5m3/s（2-25）

式中：Q11——机组的单位流量m3/s；

D1——转轮原型直径m； Hmax——最大水头m；

二、压力引水系统平均流速

（一）压力钢管段

2LV?400(m/s)（2-26） ?T1T1式中：LT——钢管段长度m；

VT——钢管内流速m/s； （二）蜗壳段

?LV（三）尾水管段 （1）直锥段

CC?208.82(m2/s)

2LV?6.46?5.0?32.3(m/s) ?B1B1（2）肘管段

?LB2B2V?14.87?3.6?53.53(m2/s)

（3）扩散段

2LV?16.16?2.28?36.84(m/s) ?B3B3尾水管

?LV??LBBB1B1V??LB2VB2??LB3VB3

?122.67(m2/s)

LB?LB1?LB2+LB3=37.49式中：LB——蜗壳段长度m；

VB——蜗壳内流速m/s； （四）平均流速

?LV??LTVT?1?LCVC??LBVB?627.08(m)（2-29） 2式中：LTVT——钢管段LVm3/s；

40