锦屏二级水电站上游调压室型.pptVIP

锦屏二级水电站上游调压室型式优选研究 摘　要:锦屏二级水电站位于雅砻江下游四川省凉山州境内,装机容量4 800 MW,最大引用流量465 m3 / s,紧邻锦屏一级水电站,利用雅砻江下游河段150 km长大河湾的天然落差,通过长约17 km的4条引水隧洞,截弯取直,获得水头约310 m,为 一低闸、长隧洞、高水头、大容量引水式电站。由于本工程引水隧洞超长、引用流量大、隧洞内水流流速相对较高,需采用大型上游调压室。采用阻抗式调压室型式简单、投资省,但将可能出现波动周期偏长、振幅偏大、衰减慢以及为防止上游调压室底板出现漏空而需设置较多的运行限制条件等问题。鉴于本电站装机容量大,在电网中将承担发电、调峰、调频、事故备用及黑启动等重要任务,有必要对上游调压室型式做进一步的优选研究。通过对阻抗式调压室和差动式调压室从水力学条件、岩体稳定性、施工方案、电网及运行条件的改善程度、结构安全的保障性以及经济比较等方面进行对比分析,对锦屏二级水电站上游调压室型式的选择提出了相关建议。 1　引　言 锦屏水电站位于雅砻江下游四川省凉山州境内,由锦屏一、二级两个梯级水电站组成,总装机容量为8 400MW。其中,锦屏一级水电站装机容量3 600 MW (6 ×600 MW) ,双曲混凝土拱坝高305 m,库容77. 7亿m3 ,具有年调节性能,是雅砻江下游五级开发的龙头电站。锦屏二级水电站装机容量4 800 MW ( 8 ×600 MW) ,库容1 920 万m3 ,调节库容496 万m3该电站最大引用流量465 m3 / s,紧邻锦屏一级水电站,利用雅砻江下游河段150 km长大河湾的天然落差,通过长约17km的4条引水隧洞,截弯取直,获得水头约310m。引水系统由进水口、引水隧洞、上游调压室、高压管道、尾水事故闸门室以及尾水隧洞等建筑物组成,为一低闸、长隧洞、高水头、大容量引水式电站。锦屏水电站按一库两站设计,锦屏一、二级水电站联合同步运行可极大地发挥其在电网中承担的发电、调峰、调频、事故备用及黑启动等重要任务,在电力系统中的作用显著。锦屏二级水电站调压室型式在工程可行性研究阶段初步选型为阻抗式。由于本工程引水隧洞超长、引用流量大,隧洞内水流流速相对较高,上游阻抗式调压室将不可避免地出现波动周期长、振幅大、衰减慢等问题,主要表现在两个方面:其一是在同一水力单元两台机组甩负荷后,上游调压室内涌浪波动衰减偏慢;其二是为防止上游调压室底板出现漏空而需设置较多的运行限制条件,对电站的运行灵活性有一定的影响。在电网紧急状态下,锦屏二级水电站阻抗式调压室方案由于其运行灵活性略差,与锦屏一级水电站存在一定的不匹配性,加之锦屏二级水电站发电调节库容小,使锦屏二级水电站在电网中的辅助服务效益受限,而且极有可能发生因锦屏一、二级水电站不能同步运行而引起的锦屏二级水电站出现弃水现象,从而造成经济损失。如能采取措施,减小上游调压室涌浪振幅和波动衰减时间,电站的运行条件和机组的出力波动将会得到较大改善,且对电网的影响也会减小。考虑到本电站装机容量大,在电网中担当的任务重大,为了克服阻抗式调压室的不足,有必要对上游调压室的型式做进一步的优选研究。 2　调压室型式比选研究 2.1调压室优化比选型式的确定 鉴于差动式调压室可有效减小涌浪振幅和衰减时间,克服阻抗式调压室的不足,为此,选择差动式作为优化 比选方案。进一步分析研究差动式调压室对水力学条件、电网及运行条件的改善程度、结构安全的保障性等。在此基础上,对差动式调压室和阻抗式调压室进行进一步的对比分析,选择能满足系统水力学条件,满足电网调度和电站运行要求且结构安全可靠的调压室型式。 2.2工程地质及水文地质条件 上游调压室工程区出露的地层为中三迭中统盐塘组( T2y )大理岩及第四系(Q)崩坡积物。该区地质构造单一,位于褶皱一翼,为单斜地层,无大的断裂构造通过,主要发育有几条小型断层及破碎带,调压室主要以中等岩溶化岩组～微弱岩溶化岩组为主,地表岩溶不发育,岩溶地貌主要表现为溶洞、石芽,且溶洞多发育在第四系角砾岩中,偶见基岩小溶洞。工程区地下水不甚发育,仅见少量渗、滴水,据钻孔压水试验统计表明,相隔水层顶板埋深( q≤1 Lu)在T2y5大理岩中一般为37. 4～42. 50m, T2y6 埋藏较深,达83. 80 m。上覆岩体厚度为123～166 m。由于地下水迳流条件较好,水位埋藏甚深,现地下水位在调压室的中下部,相对隔水层埋深在高程1 656. 54 m以下,且岩体较完整～完整,局部较破碎,以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主,部分为Ⅳ类,成洞条件总体较好。就工程地质而言,对调压室型式选择不构成制约因素。 2. 3　水力学条件对比计算分析 对两种型式调压室进行水力学