Висината на вшмукување на единицата на пумпаната електрана ќе има директно влијание врз системот за пренасочување и распоредот на електраната, а барањето за плитка длабочина на ископ може да ги намали соодветните трошоци за градежна изградба на електраната; Сепак, тоа исто така ќе го зголеми ризикот од кавитација за време на работата на пумпата, па затоа точноста на проценката на надморската височина за време на раната инсталација на електраната е многу важна. Во раниот процес на примена на пумпна турбина, беше откриено дека кавитацијата на роторот под услови на работа на пумпата е посериозна отколку онаа под услови на работа на турбината. Во дизајнот, генерално се верува дека ако може да се исполни кавитацијата под услови на работа на пумпата, може да се исполни и работниот услов на турбината.
Изборот на висина на вшмукување на турбина со мешан проток главно се однесува на два принципа:
Прво, треба да се изврши според условот дека нема кавитација под работните услови на водната пумпа; Второ, одвојувањето на водните столбови не може да се случи во целиот систем за пренос на вода за време на процесот на транзиција на отфрлање на единичното оптоварување.
Општо земено, специфичната брзина е пропорционална на коефициентот на кавитација на роторот. Со зголемување на специфичната брзина, коефициентот на кавитација на роторот исто така се зголемува, а перформансите на кавитација се намалуваат. Во комбинација со емпириската пресметковна вредност на висината на вшмукување и пресметковната вредност на степенот на вакуум на цевката за влечење под најопасните услови на преодниот процес, и земајќи го предвид тоа, врз основа на што е можно повеќе заштеда на градежни ископи, единицата има доволна длабочина на потопување за да обезбеди безбедно и стабилно работење на единицата.
Длабочината на потопување на пумпната турбина со висок притисок се одредува според отсуството на кавитација на пумпната турбина и отсуството на одвојување на водените столбови во цевката за влечење за време на различни преодни периоди. Длабочината на потопување на пумпните турбини во електраните со пумпано складирање е многу голема, па затоа елевацијата на инсталацијата на единиците е ниска. Висината на вшмукување на единиците со висок притисок што се користат во електраните што се пуштени во работа во Кина, како што е Силонг Понд, е -75 м, додека висината на вшмукување на повеќето електрани со водостој од 400-500 м е околу -70 до -80 м, а висината на вшмукување од водостој од 700 м е околу -100 м.
За време на процесот на отфрлање на оптоварувањето на пумпната турбина, ефектот на хидрауличен удар значително го намалува просечниот притисок на делот од цевката за влечење. Со брзото зголемување на брзината на роторот за време на процесот на транзиција кон отфрлање на оптоварувањето, надвор од излезниот дел од роторот се појавува силен ротирачки проток на вода, што го прави централниот притисок на делот помал од надворешниот притисок. Иако просечниот притисок на делот е сè уште поголем од притисокот на испарување на водата, локалниот притисок во центарот може да биде помал од притисокот на испарување на водата, предизвикувајќи одвојување на водените колони. Во нумеричката анализа на процесот на транзиција кон пумпната турбина, може да се даде само просечниот притисок на секој дел од цевката. Само преку целосен симулациски тест на процесот на транзиција кон отфрлање на оптоварувањето може да се одреди локалниот пад на притисокот за да се избегне феноменот на одвојување на водените колони во цевката за влечење.
Длабочината на потопување на турбината со голема пумпа не само што треба да ги исполнува барањата за антиерозија, туку и да обезбеди цевката за влечење да нема одвојување на воден столб за време на различните процеси на транзиција. Турбината со супер висока пумпа користи голема длабочина на потопување за да се избегне одвојување на воден столб за време на процесот на транзиција и да се обезбеди безбедноста на системот за пренасочување на водата и единиците на електраната. На пример, минималната длабочина на потопување на електраната со пумпа за складирање Гејечуан е - 98 м, а минималната длабочина на потопување на електраната со пумпа за складирање Шенлиучуан е - 104 м. Домашната електрана со пумпа за складирање Џикси е - 85 м, Дунхуа е - 94 м, Чанглонгшан е - 94 м и Јангѓанг е - 100 м.
За истата пумпна турбина, колку повеќе отстапува од оптималните работни услови, толку е поголем интензитетот на кавитација што ја трпи. Под услови на работа со висок лифт и мал проток, повеќето проточни цевки имаат голем позитивен агол на напад, а кавитацијата лесно се јавува во областа со негативен притисок на вшмукувачката површина на лопатката; Под услови на низок лифт и голем проток, негативниот агол на напад на површината на притисок на лопатката е голем, што лесно предизвикува одвојување на протокот, што доведува до кавитациска ерозија на површината на притисок на лопатката. Општо земено, коефициентот на кавитација е релативно голем за електраната со голем опсег на промена на притисокот, а пониската надморска височина на инсталацијата може да го исполни условот дека нема да се појави кавитација за време на работа при услови на низок лифт и висок лифт. Затоа, ако притисокот на водата варира значително, висината на вшмукување ќе се зголеми соодветно за да се исполнат условите. На пример, длабочината на потопување на QX е -66m, а на MX -68m. Бидејќи варијацијата на притисокот на водата на MX е поголема, потешко е да се реализира прилагодувањето и гарантирањето на MX.
Според извештаите, некои странски електрани со пумпа за складирање доживеале одвојување на водените столбови. Целосен тест на симулациски модел на процесот на транзиција на јапонска турбина со пумпа со висок притисок беше спроведен кај производителот, а феноменот на одвојување на водените столбови беше длабински проучен за да се одреди надморската височина на инсталацијата на турбината со пумпа. Најтешкиот проблем за електраните со пумпа за складирање е безбедноста на системот. Потребно е да се осигура дека зголемувањето на притисокот во спиралниот случај и негативниот притисок на водата во опашката се во рамките на безбедниот опсег под екстремни работни услови и да се осигура дека хидрауличните перформанси достигнуваат ниво од прва класа, што има поголемо влијание врз изборот на длабочината на потопување.
Време на објавување: 23 ноември 2022 година
