一种用于处理电站甩负荷的系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于处理电站甩负荷的系统，涉及水利工程技术领域，其包括设置在上水库与下水库之间的两个相互并联的水电站机组以及延时控制器，每组水电站机组均包括从上游到下游方向依次设置的球阀、水轮机以及尾水管；水轮机与尾水管之间设有闸门，闸门与水轮机的导叶通过联动装置相连接，两组水电站机组的两个水轮机均与延时控制器相连接，延时控制器用以控制两个水轮机的导叶的依次开闭。本申请的用于处理电站甩负荷的系统，通过闸门的联动关闭以及导叶间的延时关闭，提前降低尾水管道内水流的流速梯度，从而提高由于导叶关闭而引起的尾水管进口最小压力。本实用新型专利技术尤其适用于相继甩负荷工况下，能够较大程度上提高尾水管进口最小压力。

A system for handling load rejection in power plants

【技术实现步骤摘要】
一种用于处理电站甩负荷的系统
本技术涉及水利工程
，具体而言，涉及一种用于处理电站甩负荷的系统。
技术介绍
水电站或抽水蓄能电站中，当机组发生事故需要紧急停机甩负荷时，若机组导叶关闭较快则会减少机组转速上升率，但会增大蜗壳末端最大水压力及减小尾水管进口最小水压力，而导叶关闭较慢时则会导致机组转速上升率较大。因此机组转速上升率与蜗壳末端最大压力及尾水管进口最小水压力是一对相互矛盾的量，在有些情况下无法同时满足。若尾水管进口内水压力过小，则该部位容易出现液柱分离现象，对机组的安全稳定运行产生不利影响。对于一洞多机电站上述现象更为严重，尤其在发生相继甩负荷时。对于常规电站，在发生相继甩负荷事故时,先甩负荷机组导叶的关闭将导致其过流量逐渐减小，而同一水力单元未甩负荷机组短时间内则会过流量增加。如果在某一不利时刻该机组亦发生甩负荷事故，由于该机组过流量较大，将使尾水管内流速梯度变化较大，导致尾水管进口较低压力的出现，威胁尾水系统及机组安全。
技术实现思路
本技术公开了一种用于处理电站甩负荷的系统，旨在提高尾水管进口最小压力的问题。本技术采用了如下方案：一种用于处理电站甩负荷的系统，包括设置在上水库与下水库之间的两个相互并联的水电站机组以及延时控制器，每组所述水电站机组均包括从上游到下游方向依次设置的球阀、水轮机以及尾水管；所述水轮机与所述尾水管之间设有闸门，所述闸门与所述水轮机的导叶通过联动装置相连接，两组所述水电站机组的两个水轮机均与延时控制器相连接，所述延时控制器用以控制两个所述水轮机的导叶的依次开闭。作为进一步改进，所述联动装置分别连接至所述水轮机的导叶与所述闸门，能够在所述水轮机导叶关闭的同时，使所述闸门联动关闭。作为进一步改进，所述延时控制器设置于两个所述水轮机之间，且分别与两个所述水轮机的导叶连接，所述延时控制器能够在其中一个所述水轮机的导叶关闭时，控制另一个所述水轮机的导叶延时一定时间后关闭。作为进一步改进，两个所述水轮机的导叶关闭规律均为1/20s。作为进一步改进，所述尾水管的进口端连通至所述闸门。作为进一步改进，上水库至所述球阀的距离为1000-1300m，所述闸门至下水库的距离为5000-5700m，所述尾水管进口至所述闸门的距离为100-120m。作为进一步改进，所述水电站机组与下水库之间设置用于减小水击压力的调压室。通过采用上述技术方案，本技术可以取得以下技术效果：本申请的用于处理电站甩负荷的系统，通过水轮机导叶与闸门联动关闭共同控制机组甩负荷的过程，同时两组相互并联的水电站机组的水轮机导叶之间通过延时控制器连接，进而控制导叶的延时闭合。闸门的联动关闭以及导叶间的延时关闭，提前降低尾水管道内水流的流速梯度，从而提高由于导叶关闭而引起的尾水管进口最小压力。本技术尤其适用于相继甩负荷工况下，能够较大程度上提高尾水管进口最小压力。附图说明图1是本技术实施例的用于处理电站甩负荷的系统的结构示意图；图2是其中一组水电站机组的尾水管进口压力曲线图；图3是另一组水电站机组的尾水管进口压力曲线图。图标：1-水电站机组；11-球阀；12-水轮机；13-尾水管；14-闸门；15-联动装置；2-延时控制器；3-调压室。具体实施方式为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。结合图1，本实施例提供了一种用于处理电站甩负荷的系统，包括设置在上水库与下水库之间的两个相互并联的水电站机组1以及延时控制器2。每组水电站机组1均包括从上游到下游方向依次设置的球阀11、水轮机12以及尾水管13。进一步地，水轮机12与尾水管13之间设有闸门14，尾水管13进口连通至闸门14。闸门14与水轮机12的导叶通过联动装置15相连接。联动装置15分别连接至水轮机12的导叶与闸门14，能够在水轮机12导叶关闭的同时，以使闸门14联动关闭。优选地，联动装置15可以是现有的联动开关，连接于导叶和闸门14之间。当导叶关闭时，触发联动开关闭合，使得闸门14通电后关闭，从而实现导叶与闸门14之间的联动关闭。联动开关的触发以及联动开关的开启使得闸门14关闭均属于现有的常规技术手段，在此不再赘述。具体地，两组水电站机组1的两个水轮机12均与延时控制器2相连接，延时控制器2用以控制两个水轮机12的导叶的依次开闭。延时控制器2设置于两个水轮机12之间，且分别与两个水轮机12的导叶连接。延时控制器2能够在其中一个水轮机12的导叶关闭时，控制另一个水轮机12的导叶延时一定时间后关闭。延时控制器2的延时控制时间设置为8-10s，其中一个水轮机12的导叶关闭的同时，延时控制器2开始计时，经过8-10s后，控制另一水轮机12的导叶关闭。可以理解的是，延时控制器2可选用市面上现有的型号为TB38809KC7S的延时定时开关，以实现导叶之间的延时关闭。进而，通过水轮机12导叶与闸门14联动关闭共同控制机组甩负荷的过程，同时两组相互并联的水电站机组1的水轮机12导叶之间通过延时控制器2连接，进而控制导叶的延时闭合。闸门14的联动关闭以及导叶间的延时关闭，提前降低尾水管道内水流的流速梯度，从而提高由于导叶关闭而引起的尾水管13进口最小压力。本技术尤其适用于相继甩负荷工况下，能够较大程度上提高尾水管13进口最小压力。详细地，水轮机的导叶关闭规律均为1/20s。其中，总开度用相对开度表示，最大开度为1，1/20s表示导叶开度变化斜率为1/20。其中一导叶关闭8-10s后，另一导叶以1/20s的关闭规律关闭。进一步地，本实施例中，上水库至球阀11的距离为1000-1300m，闸门14至下水库的距离为5000-5700m，尾水管13进口至闸门14的距离为100-120m。保证了水电站机组1与上水库和下水库之间的合理布局设置，实现最优的水站发电系统。且水电站机组1与下水库之间设置有用于减小水击压力的调压室3。调压室3对引水式水电站的有压引水道或地下式厂房的较长有压尾水道具有减小水击压力，并改善机组运行条件的作用。请参阅图2-3，图中的横坐标为时间(s)，纵坐标为尾水管进口的压力(MPa)。虚线为改进前的尾水管进口压力曲线，实线为本技术采用的导叶与闸门联动关闭配合导叶间的延时关闭后的尾水管进口压力曲线图。图2与图3分别为两组水电站机组中的尾水管进口压力曲线。图中可明显得出，实线曲线的最低压力高于虚线曲线的最低压力。即本技术所采用的导叶与闸门联动关闭配合导叶间的延时关闭，能有效的提高了尾水管进口最小压力，实际应用效果显著。以上仅是本技术的优选实施方式，本技术的保护范围并不仅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于处理电站甩负荷的系统，其特征在于，包括设置在上水库与下水库之间的两个相互并联的水电站机组以及延时控制器，每组所述水电站机组均包括从上游到下游方向依次设置的球阀、水轮机以及尾水管；所述水轮机与所述尾水管之间设有闸门，所述闸门与所述水轮机的导叶通过联动装置相连接，两组所述水电站机组的两个水轮机均与延时控制器相连接，所述延时控制器用以控制两个所述水轮机的导叶的依次开闭。

【技术特征摘要】
1.一种用于处理电站甩负荷的系统，其特征在于，包括设置在上水库与下水库之间的两个相互并联的水电站机组以及延时控制器，每组所述水电站机组均包括从上游到下游方向依次设置的球阀、水轮机以及尾水管；所述水轮机与所述尾水管之间设有闸门，所述闸门与所述水轮机的导叶通过联动装置相连接，两组所述水电站机组的两个水轮机均与延时控制器相连接，所述延时控制器用以控制两个所述水轮机的导叶的依次开闭。2.根据权利要求1所述的用于处理电站甩负荷的系统，其特征在于，所述联动装置分别连接至所述水轮机的导叶与所述闸门，能够在所述水轮机导叶关闭的同时，使所述闸门联动关闭。3.根据权利要求1所述的用于处理电站甩负荷的系统，其特征在于，所述延时控制器设置于两个所述水轮机之间，且分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪春，张显羽，孙立昌，李书恒，华伟琪，游秋森，叶永进，黄文龙，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网新源控股有限公司，福建厦门抽水蓄能有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11