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  • 水电站复习资料

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    2018-11-13
    简介
    本文阐述了水电站复习资料,其中有填空题、名词解释、简答题、计算题等题型,试题内容介绍了水电站进水口的类型,地下埋管的施工程序水电站的五大类型,地下埋管的改进途径和措施,调节保证计算的内容与目的等方面的知识。详细内容,请阅读全文!

    文档内容部分截取

    填空题1、水电站进水口的类型包括无压进水口和有压进水口,其中无压进水口包括:表面式进水口和底部拦污栅式进水口,有压进水口包括:坝式进水口,岸式进水口、塔式进水口。2、压力管道的水力计算包括:水头损失计算,水锤计算。压力管道的供水方式有:单元供水,分组供水,联合供水。3、岔管布置方式有:卜形布置、对称Y形布置、三岔形布置。对于明钢岔管按其所用的加强方式,其结构型式有:内加强月牙肋岔管,三梁岔管,贴边岔管,球形岔管,无梁岔管,隔壁岔管。4、厂区枢纽布置中所组成的综合体包括:主厂房,副厂房,引水道,尾水道,主变压器场,高压开关站,交通道路及行政生活区。5、地下埋管的施工程序包括:开挖,钢衬安装,混凝土回填,灌浆。6、水电站的五大类型包括有:坝式水电站,引水式水电站,混合式水电站,抽水蓄能电站,潮汐电站。7、压力管道的特点有:坡度陡、承受最大水头且受水锤动水压力、靠近厂房。8、明钢管引近厂房的方式有:正向引近,纵向引近,斜向引近。9、地下埋管的灌浆分为:回填灌浆,接缝灌浆,固结灌浆。10、水电站包括枢纽建筑物和发电建筑物,枢纽建筑物包括:挡水建筑物,泄水泄沙建筑物,过坝建筑物,发电建筑物包括引水建筑物和发电厂房及其附属建筑物。11、地面式厂房分为河床式、坝后式、坝内式、岸边式。12、压力管道常用的阀门类型有闸阀、蝴蝶阀、球阀。13、调压室的类型有简单圆筒式、阻抗式、双室式、溢流式、差动式、气垫式。14、调压室水位波动计算的方法有解析法、列表法、图解法、电算法。15、尾水管的主要型式有直锥形、弯锥形、弯曲形。16、动力渠道分为自动调节渠道和非自动调节渠道。17、明钢管用镇墩和支墩支承,镇墩分为:封闭式、开敞式。支墩分为:滑动式支墩、滚动式支墩、摇摆式支墩。19、混凝土坝体压力管道按布置方式分为坝内埋管、坝上游面管道和坝下游面管道。坝内埋管布置方式有斜式、平式、竖井式。20、作用在明钢管上的力按作用方向分为轴向力、法向力、径向力。名词解释1、压力前池:位于动力渠道末端,是把无压引水道的无压流变为压力管道的有压流的连接建筑物。2、坝式水电站:拦河筑坝,坝前壅水,在坝址处形成落差所建的电站。3、引水式水电站:在河段上游筑闸或低坝(或无坝)取水,经人工引水道引水到河段下游来集中落差所建的水电站。4、水电站:是将水能转变为电能的设备和建筑物的综合体,是生产电能的企业。5、直接水锤:阀门关闭时间Ts等于或小于一个相长,由水库处异号反射回的水锤波尚未到达阀门断面,阀门已经关完,这种水锤称直接水锤。6、间接水锤:当阀门尚未关完,水库异号反射回来的降压波已经到达阀门处,对该处产生的升压波起抵消作用,使阀门处的水锤升压值小于直接水锤值,这样的水锤叫间接水锤。7、水锤:压力管道中随着流速的变化产生附加水头的现象,称为水锤。8、月牙肋岔管:是三梁岔管的一种发展,它是用一个嵌入管体内的月牙形肋板来代替三梁岔管的U形梁,它由主管扩大段和支管收缩段组成的。9、地下埋管:是埋藏于地层岩石之中的钢管,可以是斜的、垂直的隧洞式压力管道。10、伸缩节:是分段敷设的明钢管上的必设的管道附件,其功用是在温度升高或降低时候,钢管可以沿轴线方向自由伸缩,从而消除或减少温度应力。11、压力管道:从水库或引水道末端的压力前池或调压室,将水在有压状态下引入水轮机的输水管。12、涌波现象:丢弃负荷时,水轮机引用流量突然减小,渠道水位由下游向上游依次逐渐升高,这种水位升高的现象是由渠末向渠首逐步传递的,称涌波现象。简答题1、水力发电引水道的进水口应满足哪些要求?1)必需的进水能力。进水口坎顶足够低,过水断面足够大,有一定的淹没深度。2)水质符合发电要求。防止污物、冰块、有害泥沙进入而造成引水道淤积和建筑物及设备损伤。3)水头损失要小。进水口形状应平滑渐变,使流态平顺,无突变和漩涡;流速尽量??;要防止堵塞。4)流量可按要求控制。进水口要设工作闸门(也称事故闸门)和检修闸门。5)施工、安装、运行检修方便。2、试述地下埋管的改进途径和措施。(1)改进途径①研制和采用高强度钢材;②改进设计理论;③改进结构形式和工程措施。(2)采取的措施①采用高强度钢材;②采用双层钢管作为钢衬;③采用箍管;④采用柔性钢衬;⑤采用预应力混凝土衬砌;⑥完全取消衬砌;⑦不考虑围岩的影响,按明钢管计算,但提高钢材的允许应力。3、调节保证计算的内容与目的是什么?(1)内容:①丢弃负荷时。Ⅰ、机组转速最大升高值;Ⅱ、压力管道及蜗壳内最大水锤压强值;Ⅲ、尾水管真空度校核,同时应注意开度变化终了后的反水锤是否超过增加负荷时的水锤值。②增加负荷时。Ⅰ、机组转速最大降低值:只对单独运行的电站进行,加入系统运行的电站,转速受系统频率制约,不会有很大的降低;Ⅱ、压力管道和蜗壳内最大压力降低值。(2)目的:通过调节保证计算和分析,正确合理地解决导叶启闭时间、水锤压力和机组转速的上升值三者之间的关系,最后选择合适的导叶启闭时间和方式,使水锤压力和机组转速的上升值在允许的范围内。4、地下埋管的优点与缺点。优点:1)布置灵活方便。地下埋管设在岩体内部,地质条件由于地表,管线位置选择比较自由,并且可以缩短管道长度。2)利用围岩承担内水压力,减少钢衬壁厚。减小钢衬壁厚,可以降低造价,制造、焊接、安装等工作简化,在保证钢衬质量、加快安装速度方面优越性更突出。特大容量、高水头的管道,采用明管技术上难于实现,采用地下埋管可能解决。3)运行安全。运行不受外界条件影响,维护简单。管道超载能力很大。缺点:1)构造较复杂,施工安装工序多,工艺要求较高,地下施工条件差,这会使造价增加。2)工程质量不易保证,影响工期,有时是影响电站投产的关键工程。3)容易造成外压失稳。5、调压室的设计要求与基本类型。设计要求:1)能充分反射水锤波;使传道引水道中的水锤值控制在合理的范围内;2)要求调压室波动稳定,并且要求波动能迅速衰减。3)调压室应尽量靠近厂房,缩短压力管道长度,降低水锤值及压力管道造价。4)波动振幅小,频率低,减小调压室高度,并有利于机组稳定运行。5)在正常运行时,水流经过调压室与引水道连接处的水头损失应尽量小。6)工程安全可靠,施工简便,造价经济?;纠嘈停?)圆筒式调压室;2)阻抗式调压室;3)水室式调压室;4)溢流式调压室;5)差动式调压室;6)气垫式调压室。(0.8×4+0.6×8=8分)6、水电站引水建筑物设计时应满足哪些要求?1)有符合要求的输水能力。引水道要有足够的过水面积和流速,并且防止引水道中泥沙沉积;防止引水道表面被冲蚀、长草,增加糙率从而减小流速;防止岩土坍塌、岸崩等堵塞引水道。2)要尽量减少从引水道向外漏水。3)减少水头损失。尽量减小引水道长度,减小表面粗糙度,减少弯道和断面变化。4)保证水质。要防止危害水电站运行的泥沙、污物、冰凌等进入引水道。进水口要采取防范措施,对于开敞式明渠,取道沿线应采取措施,防止山坡上污物、泥沙和人为垃圾等进入渠道。已进入引水道的污物应采取措施及时清除。5)运行安全可靠。6)引水道应能放空和维护检修7)结构经济合理,便于施工及运行。7、水力发电的优点。1)水电是再生性能源。2)水力发电具有综合效益。3)水能可以进行调节。4)水力发电可以实现可逆。5)水力发电具有运行上的高度机动性。6)水力发电成本低,造价不高。7)水力发电站的能源利用率高。8)有利于改善生态环境。8、减小水锤压力的措施。1)缩短压力管道长度。在较长的引水系统中,通过设置调压室,是缩短压力管道的常用措施。2)减小压力管道中的流速。减小流速可减小压力管道中单位水体的动量,从而减小水锤压力。设计流量一定,减小流速需扩大断面,增加管道造价,这要同设置调压室方案比较后决定。3)采用合理的阀门开度调节规律。4)延长有效的关闭时间。①反击式水轮机装置减压阀;②冲击式水轮机装置折流器;③设置水阻器。计算题:1、基本资料:某电站简单压力管道,设计水头160m,管道中最大流速为4m/s,管道长600m,水锤波速1200m/s,阀门全部开启。试计算:(1)当阀门在1秒中全部关闭,求最大水锤压力。(2)当阀门在8秒中按直线规律全部关闭,求最大水锤压力值。解:(1)相长tr=2L/a=2×600/1200=1sTs=1s=tr,发生直接水锤12004489.89.8aHvmg(2)Ts=8s>tr,发生间接水锤水管特性常数ρ=(avmax)/(2gH0)=(12004×)/(29×.8×160)=1.53ρτ0=1.53×1=1.53>1判断为极限水锤管道特性系数σ=(Lvmax)/(gH0Ts)=(600×4)/(9.81×60×8)=0.191最大水锤压力相对值ξm=2σ/(2-σ)=2×0.191/(2-0.191)=0.2112、基本资料:某电站引水管道长600m,管道直径4m,引用流量50m3/s,设计水头120m,最大水头150m,最小水头60m。求:(1)试用水流加速时间公式判断是否需设调压室。(Tw<1.5~6s时可不设)(2)如设,求托马断面(α=0.19)。,压力管道水头损失1.3m。解:(1)msFDQv4/12.5750445045022sgHLvTpiiw2.039.81206004介于1.5s与6s之间,是否设调压室应根据电站在电力系统中所占的比例来确定。(2)调压室托马断面为:2210038.1720.199.8(600.19431.3)60012.5722(3)0mgHhhLfgHLfFwwTth3、基本资料:某地面压力钢管HP=90m,Vmax=4.5m/s,水锤压力按30%HP计算,求管壁计算厚度与结构厚度并进行抗外压稳定校核。(用彭德舒公式计算D,[σ]=130000kPa,υ=0.95)。解:(1)计算管道直径:732max73max)45.25.2(ppHDVHQD3333max333.145.25.24.5442.547p90VDmH(2)管壁计算厚度:38(130%)1109.81.3902.5472[]2[]21.3100.95pPDHD0.011m8211m.m82计12mm(3)管壁结构厚度:212214mm结构计(4)抗外压稳定校核:2.547120.019619.6130130Dmmmmm抗外压稳定校核不满足要求。
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