Ketinggian hisap unit pembangkit listrik penyimpanan yang dipompa akan berdampak langsung pada sistem pengalihan dan tata letak rumah pembangkit listrik, dan persyaratan kedalaman penggalian yang dangkal dapat mengurangi biaya konstruksi sipil yang sesuai dari pembangkit listrik; Namun, itu juga akan meningkatkan risiko kavitasi selama pengoperasian pompa, sehingga keakuratan estimasi elevasi selama pemasangan awal pembangkit listrik sangat penting. Dalam proses aplikasi awal turbin pompa, ditemukan bahwa kavitasi runner di bawah kondisi operasi pompa lebih serius daripada yang di bawah kondisi operasi turbin. Dalam desain, secara umum diyakini bahwa jika kavitasi di bawah kondisi kerja pompa dapat dipenuhi, kondisi kerja turbin juga dapat dipenuhi.
Pemilihan tinggi hisap turbin pompa aliran campuran terutama mengacu pada dua prinsip:
Pertama, harus dilakukan sesuai dengan kondisi tidak terjadi kavitasi pada kondisi kerja pompa air; Kedua, pemisahan kolom air tidak dapat terjadi di seluruh sistem pengangkutan air selama proses transisi penolakan beban satuan.
Umumnya, kecepatan spesifik sebanding dengan koefisien kavitasi runner. Dengan peningkatan kecepatan spesifik, koefisien kavitasi runner juga meningkat, dan kinerja kavitasi menurun. Dikombinasikan dengan nilai perhitungan empiris tinggi hisap dan nilai perhitungan derajat vakum draft tube di bawah kondisi proses transisi yang paling berbahaya, dan dengan mempertimbangkan bahwa dengan premis menghemat penggalian sipil sebanyak mungkin, unit memiliki kedalaman perendaman yang cukup untuk memastikan pengoperasian unit yang aman dan stabil.
Kedalaman perendaman turbin pompa dengan head tinggi ditentukan berdasarkan tidak adanya kavitasi turbin pompa dan tidak adanya pemisahan kolom air di draft tube selama berbagai transien. Kedalaman perendaman turbin pompa di pembangkit listrik penyimpanan pompa sangat besar, sehingga elevasi pemasangan unit rendah. Tinggi hisap unit head tinggi yang digunakan di pembangkit listrik yang telah dioperasikan di Tiongkok, seperti Xilong Pond, adalah -75m, sedangkan tinggi hisap sebagian besar pembangkit listrik dengan head air 400-500m adalah sekitar -70 hingga -80m, dan tinggi hisap head air 700m adalah sekitar -100m.
Selama proses penolakan beban turbin pompa, efek palu air membuat tekanan rata-rata bagian tabung draft turun secara signifikan. Dengan peningkatan cepat kecepatan runner selama proses transisi penolakan beban, aliran air berputar yang kuat muncul di luar bagian outlet runner, membuat tekanan tengah bagian lebih rendah daripada tekanan luar. Meskipun tekanan rata-rata bagian tersebut masih lebih besar daripada tekanan penguapan air, tekanan lokal di tengah mungkin lebih rendah daripada tekanan penguapan air, yang menyebabkan pemisahan kolom air. Dalam analisis numerik proses transisi turbin pompa, hanya tekanan rata-rata setiap bagian pipa yang dapat diberikan. Hanya melalui uji simulasi penuh dari proses transisi penolakan beban, penurunan tekanan lokal dapat ditentukan untuk menghindari fenomena pemisahan kolom air di tabung draft.
Kedalaman perendaman turbin pompa dengan kepala tinggi tidak hanya harus memenuhi persyaratan anti erosi, tetapi juga memastikan bahwa draft tube tidak memiliki pemisahan kolom air selama berbagai proses transisi. Turbin pompa dengan kepala super tinggi mengadopsi kedalaman perendaman yang besar untuk menghindari pemisahan kolom air selama proses transisi dan memastikan keamanan sistem pengalihan air dan unit pembangkit listrik. Misalnya, kedalaman perendaman minimum Pembangkit Listrik Tenaga Pompa Geyechuan adalah – 98m, dan kedalaman perendaman minimum Pembangkit Listrik Tenaga Pompa Shenliuchuan adalah – 104m. Pembangkit listrik tenaga pompa domestik Jixi adalah – 85m, Dunhua adalah – 94m, Changlongshan adalah – 94m, dan Yangjiang adalah – 100m
Untuk turbin pompa yang sama, semakin jauh menyimpang dari kondisi kerja optimal, semakin besar intensitas kavitasi yang dideritanya. Di bawah kondisi kerja daya angkat tinggi dan aliran kecil, sebagian besar saluran aliran memiliki sudut serang positif yang besar, dan kavitasi mudah terjadi di area tekanan negatif permukaan hisap bilah; Di bawah kondisi daya angkat rendah dan aliran besar, sudut serang negatif permukaan tekanan bilah besar, yang mudah menyebabkan pemisahan aliran, sehingga menyebabkan erosi kavitasi pada permukaan tekanan bilah. Secara umum, koefisien kavitasi relatif besar untuk pembangkit listrik dengan rentang perubahan daya angkat yang besar, dan elevasi pemasangan yang lebih rendah dapat memenuhi persyaratan bahwa tidak akan terjadi kavitasi selama operasi pada kondisi daya angkat rendah dan daya angkat tinggi. Oleh karena itu, jika daya angkat air sangat bervariasi, tinggi hisap akan meningkat sesuai dengan kondisi tersebut. Misalnya, kedalaman perendaman QX adalah – 66m, dan MX-68m. Karena variasi daya angkat air MX lebih besar, lebih sulit untuk mewujudkan penyesuaian dan jaminan MX.
Dilaporkan bahwa beberapa pembangkit listrik penyimpanan pompa asing telah mengalami pemisahan kolom air. Uji model simulasi penuh dari proses transisi turbin pompa kepala tinggi Jepang dilakukan di pabrik, dan fenomena pemisahan kolom air dipelajari secara mendalam untuk menentukan elevasi pemasangan turbin pompa. Masalah yang paling sulit untuk pembangkit listrik penyimpanan pompa adalah keamanan sistem. Penting untuk memastikan bahwa kenaikan tekanan kotak spiral dan tekanan negatif air ekor berada dalam kisaran aman di bawah kondisi kerja yang ekstrem, dan memastikan bahwa kinerja hidraulik mencapai level kelas satu, yang memiliki dampak lebih besar pada pemilihan kedalaman perendaman.
Waktu posting: 23-Nov-2022
