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水电站压力引水系统非恒定流计算分析是水电站设计、运行、控制的重要研究内容。水轮机调节系统的稳定性,直接影响电站和机组的安全运行及其所生产的电能质量。本文在分析、总结前人研究成果的基础上,结合具体工程实例对引水管道水锤压力脉动和调压室水体质量波动进行联合计算。 针对阻抗式调压室的工程实例,结合三根支洞共用调压室的工程特点,在特征线法的基础上建立了水电站压力引水系统的基本计算模型并且处理了出现的各种边界条件,包括进出口边界、串联管边界、分岔管边界、阀门处边界、阻抗式调压室边界以及水轮机边界。利用通用软件进行计算。通过敏感性分析可知:①先快后慢的两段折线关闭规律可以同时有效地降低最大蜗壳末端压力值和机组最大转速升高率,取值恰当可以有效改善水轮机甩负荷过渡过程的特性和控制参数;②确定方案1时阻抗孔直径为3.5m,高度为8.25m,调压室净尺寸为10.8m×35.2m时,阻抗孔过流特性较好且调压室内涌浪水位满足要求;③调压室阻抗系数不变的前提下阻抗孔高度的变化基本不会影响调压室最高、最低涌浪的大小以及调节保证参数值。通过对两种调压室布置形式的研究计算,两种方案皆可满足调节保证计算和稳定性要求。大波动研究计算表明,要满足调节保证计算,调压室位置离厂房越远所需调压室面积越大。通过小波动分析,经过一次波动以后机组转速分别稳定在±0.25%和±0.4%以内,Tw值越大,对小波动稳定越不利。因此结合地质等工程因素,调压室布置形式的选择至关重要。最终通过对比分析可知,部分机组甩负荷比起全部机组甩负荷引起的压力波动、调压室水位波动要小,但水力干扰对电站稳定性的影响要比小波动严重得多。在设计阶段必须考虑到各种工况出现的情况,这样才能为电站的安全稳定运行提供全面的技术支持。