Pompalı depolamalı santralin birim emme yüksekliği, santralin yönlendirme sistemi ve santral yerleşimi üzerinde doğrudan bir etkiye sahip olacak ve sığ bir kazı derinliği gereksinimi, santralin ilgili inşaat maliyetini azaltabilir; ancak, pompanın çalışması sırasında kavitasyon riskini de artıracağından, santralin erken kurulumu sırasında yükseklik tahmininin doğruluğu çok önemlidir. Pompa türbininin erken uygulama sürecinde, pompa çalışma koşulu altındaki koşucu kavitasyonunun türbin çalışma koşulu altındakinden daha ciddi olduğu bulunmuştur. Tasarımda, genellikle pompa çalışma koşulu altındaki kavitasyon karşılanabilirse, türbin çalışma koşulunun da karşılanabileceğine inanılmaktadır.
Karışık akışlı pompa türbininin emme yüksekliğinin seçimi esas olarak iki ilkeye dayanmaktadır:
Birincisi, su pompasının çalışma koşullarında kavitasyon olmaması koşuluna göre yapılmalıdır; İkincisi, birim yük atma geçiş süreci sırasında tüm su iletim sisteminde su sütunu ayrılması meydana gelemez.
Genellikle, özgül hız, koşucunun kavitasyon katsayısıyla orantılıdır. Özgül hızın artmasıyla, koşucunun kavitasyon katsayısı da artar ve kavitasyon performansı azalır. En tehlikeli geçiş süreci koşulları altında emiş yüksekliğinin ampirik hesaplama değeri ve çekiş borusu vakum derecesinin hesaplama değeri birleştirildiğinde ve mümkün olduğunca sivil kazıdan tasarruf etme öncülü dikkate alındığında, ünitenin güvenli ve istikrarlı bir şekilde çalışmasını sağlamak için yeterli daldırma derinliğine sahip olduğu göz önünde bulundurulur.
Yüksek başlı pompa türbininin dalma derinliği, pompa türbininde kavitasyonun olmamasına ve çeşitli geçişler sırasında çekiş borusunda su sütunu ayrılmasının olmamasına göre belirlenir. Pompalı depolamalı enerji santrallerindeki pompa türbinlerinin dalma derinliği çok büyük olduğundan, ünitelerin montaj yüksekliği düşüktür. Çin'de faaliyete geçen Xilong Göleti gibi enerji santrallerinde kullanılan yüksek başlı ünitelerin emme yüksekliği – 75 m iken, 400-500 m su başlı çoğu enerji santralinin emme yüksekliği yaklaşık – 70 ila – 80 m'dir ve 700 m su başlı ünitelerin emme yüksekliği yaklaşık – 100 m'dir.
Pompa türbininin yük atma işlemi sırasında, su darbesi etkisi çekiş borusu bölümünün ortalama basıncını önemli ölçüde düşürür. Yük atma geçiş işlemi sırasında koşucu hızının hızla artmasıyla, koşucu çıkış bölümünün dışında güçlü bir dönen su akışı belirir ve bölümün merkez basıncını dış basınçtan daha düşük hale getirir. Bölümün ortalama basıncı hala suyun buharlaşma basıncından büyük olsa bile, merkezin yerel basıncı suyun buharlaşma basıncından daha düşük olabilir ve bu da su kolonu ayrılmasına neden olur. Pompa türbini geçiş işleminin sayısal analizinde, yalnızca borunun her bölümünün ortalama basıncı verilebilir. Yalnızca yük atma geçiş işleminin tam simülasyon testi yoluyla çekiş borusunda su kolonu ayrılması olgusunu önlemek için yerel basınç düşüşü belirlenebilir.
Yüksek başlı pompa türbininin dalma derinliği sadece erozyon önleme gereksinimlerini karşılamakla kalmamalı, aynı zamanda çeşitli geçiş süreçleri sırasında taslak borusunun su sütunu ayrılmasına sahip olmamasını da sağlamalıdır. Süper yüksek başlı pompa türbini, geçiş süreci sırasında su sütununun ayrılmasını önlemek ve su yönlendirme sisteminin ve santralin ünitelerinin güvenliğini sağlamak için büyük bir dalma derinliği benimser. Örneğin, Geyechuan Pompalı Depolama Santrali'nin minimum dalma derinliği - 98 m'dir ve Shenliuchuan Pompalı Depolama Santrali'nin minimum dalma derinliği - 104 m'dir. Yurt içi Jixi pompalı depolama santrali - 85 m, Dunhua - 94 m, Changlongshan - 94 m ve Yangjiang - 100 m'dir
Aynı pompa türbini için, optimum çalışma koşulundan ne kadar uzaklaşırsa, maruz kaldığı kavitasyon yoğunluğu o kadar büyük olur. Yüksek kaldırma ve küçük akış çalışma koşulları altında, çoğu akış hattı büyük bir pozitif saldırı açısına sahiptir ve kanat emme yüzeyinin negatif basınç alanında kavitasyon oluşması kolaydır; Düşük kaldırma ve büyük akış koşulları altında, kanat basınç yüzeyinin negatif saldırı açısı büyüktür, bu da akış ayrılmasına neden olmak kolaydır ve böylece kanat basınç yüzeyinin kavitasyon aşınmasına yol açar. Genel olarak, büyük kafa değişim aralığına sahip güç istasyonu için kavitasyon katsayısı nispeten büyüktür ve daha düşük kurulum yüksekliği, düşük kaldırma ve yüksek kaldırma koşullarında çalışma sırasında kavitasyon oluşmayacağı gereksinimini karşılayabilir. Bu nedenle, su kafası büyük ölçüde değişirse, emme yüksekliği koşulları karşılamak için buna göre artacaktır. Örneğin, QX'in dalma derinliği – 66 m ve MX-68 m'dir. MX su kafasının değişimi daha büyük olduğundan, MX'in ayarlanmasını ve garantisini gerçekleştirmek daha zordur.
Bazı yabancı pompalı depolamalı güç santrallerinde su kolonu ayrılması yaşandığı bildirilmektedir. Japon yüksek başlı pompa türbininin geçiş sürecinin tam simülasyon model testi üreticide gerçekleştirilmiş ve pompa türbininin montaj kotunu belirlemek için su kolonu ayrılması olgusu derinlemesine incelenmiştir. Pompalı depolamalı güç santralleri için en zor sorun sistemin güvenliğidir. Spiral kasa basınç artışının ve kuyruk suyu negatif basıncının aşırı çalışma koşullarında güvenli aralıkta olduğundan emin olmak ve hidrolik performansın birinci sınıf seviyeye ulaştığından emin olmak gerekir; bu da daldırma derinliğinin seçimi üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir.
Yayınlanma zamanı: 23-Kas-2022
