NB T 35021-2014 水电站调压室设计规范.pdf
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1、E ICS 27.140 P59 备案号:J1908-2014 NB P 中华人民共和国能源行业标准NB / T 35021 - 2014 代替DL/T5058 - 1996 水电站调压室设计规范Design code for surge chamber of hydropower stations 2014-06-29发布2014-11-01实施国家能源局发布回回中华人民共和国能源行业标准水电站调压室设计规范Design code for surge chamber of hydropower stations NB / T 35021 - 2014 代替DL厅5058- 1996 主编部门
2、:水电水利规划设计总院批准部门:国家能源局施行日期:2014年11月01日中国电力出版社2014北京中华人民共和国能源行业标准水电站调压室设计规范Design code for surge chamber ofhydropower stations NB / T 35021 - 2014 代替DL厅5058一1996中国电力出版社出版、发行(北京市东城区北京站西街19号100005 http:/)北京博图彩色印刷有限公司印刷* 2015年6月第一版2015年6月北京第一次印刷850毫米x1168毫米32开本3.75印张91千字印数0001-3000册* 统一书号155123.2237定价31.
3、00元敬告读者本书封底贴有防伪标签,刮开涂层可查询真伪本书如有印装质量问题,我社发行部负责退换版权专有翻印必究国家能源局公主K1=1 2014年第4号NB I T 35021 - 2014 按照国家能源局关于印发(能源领域行业标准化管理办法(试行)及实施细则的通知)(国能局科技(2009)52号)的规定,经审查,国家能源局批准核电厂核岛机械设备材料理化检验方法等164项行业标准(见附件),其中能源标准(NB)158 项和电力标准(DL)6项。现予以发布。附件:行业标准目录国家能源局2014年6月29日附牛:行业标准目录序号标准编号标准名称代替标准采标号批准日期实施日期. 99 NB1T3502
4、1-一水电站调压室DL厅5058一2014-6-29 2014-11-01 2014 -设计规范1996 . NB I T 35021 - 2014 前根据国家发展改革委办公厅关于印发2007年行业标准修订、制定计划的通知)(发改办工业(2007)1415号)要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订本规范。本规范的主要技术内容是:调压室的设置条件、调压室布置、水力计算及基本尺寸的确定、结构设计和构造要求、气垫式调压室、安全监测及运行管理等。本规范修订的主要技术内容是:一一增加了调压室设置的判别准则。一一增加了气垫式调压室设计方面的
5、内容。一一增加了水电站水力过渡过程数值模拟计算方面的内容。一一增加了调压室结构设计方面的内容。一一增加了调压室安全监测方面的内容。一一修改了抽水蓄能电站调压室的设计单独章节,将其内容融入各章节中。一一删除了附录中抽水蓄能电站水泵工况断电、导叶拒动时的调压室涌波计算方法。本规范由国家能源局负责管理,由水电水利规划设计总院提出并负责日常管理,由能源行业水电勘测设计标准化技术委员会负责具体技术内容的解释。执行过程如有意见或建议,请寄送水电水利规划设计总院(地址:北京西城区六铺炕北小街2号,邮编:100120)。11 本规范主编单位:中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司本规范参编单位:中国电建集团成
6、都勘测设计研究院有限公司武汉大学河海大学NB / T 35021- 2014 四川大学本规范主要起草人员:张春生侯靖冯仕能姜宏军黄东军杨建东张健刘朝清王玉洁潘益斌鞠小明本规范主要审查人员:赵永涛方光达翁新雄黄晓辉奉伟清朱峰刘德有顾一新徐建强王文芳王明疆刘战平邓学平刘昌桂杨再宏兰应福池明阳III NB / T 35021 - 2014 目次前言II1 总则.2 术语和符号.32.1 术语.32.2 符号.53 调压室的设置条件.83.1 调压室的设置原则.83.2 基于水道特性的初步判别条件83.3 基于机组特性的初步判别条件.104 调压室布置.124.1 调压室的位置选择124.2 调压室的
7、基本布置方式、基本类型及选择.125 水力计算及基本尺寸的确定.165.1 调压室的稳定断面面积.165.2 调压室的涌波计算175.3 调压室基本尺寸的确定.196 结构设计和构造要求.216.1 一般规定.216.2 结构设计.256.3 构造.277 气垫式调压室.298 安全监测及运行管理.34附录A压力水道水头损失计算公式.36IV NB I T 35021 - 2014 附录B调压室的涌波计算公式45本规范用词说明.65引用标准名录.66附:条文说明.67V NB / T 35021- 2014 Contents Foreword II 1 General provisions 1
8、 2 Terms and symbols 3 2.1 Terr丑S32.2 Symbols .5 3 Setting conditions of surge chamber .8 3.1 Setting principle of surge chamber .8 3.2 lnitial differentiating conditions depend on characters of waterway .8 3.3 lnitial differentiating condition of depend on characters of turbine 10 4 Surge chamber a
9、盯angement.124.1 Surge chamber location selection .12 4.2 Basic layout forrns, types and selection of surge chambers 12 5即由auliccalculation and determnation ofbasc sizes . 16 5.1 Stable sectional area ofsurge chamber .16 5.2 Surge calculation of surge chamber .17 5.3 Deterrnination ofbasic sizes.19 6
10、 Structure desi伊andstructural requirements .21 6.1 Basic requirement .21 6.2 Structure design .25 6.3 Structural requirements .27 7 Air cushion surge chamber .29 8 Safety monitoring and operational management .34 VI NB / T 35021 - 2014 Appendix A Head loss calculation fo口nulaof pressure conduit 36 A
11、ppendix B Surge calculation formula of surge chamber .45 Explanation of wording in this code .65 List of quoted standards .66 Addition: Explanation of provisions .67 VII NB / T 35021 - 2014 1总则1.0.1 为贯彻执行国家的技术经济政策,统一水电站调压室设计标准,保证设计质量,制定本规范。1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建的水电站的l、2、3级调压室设计。水电站调压室级别划分根据现行行业标准水电枢纽工
12、程等级划分及设计安全标准)DL 5180的有关规定执行。1.0.3 本规范规定了水电站(含抽水蓄能电站)调压室设计的基本原则。1.0.4 调压室的设计应根据引水发电建筑物的布置和特点,收集电站特性、机组特性、运行调度、地形、地质、环境、气象和施工条件等方面的资料,经综合论证,做到因地制直、安全可靠、经济合理。1.0.5 调压室的设计应依据地质勘察成果进行。随着设计阶段的深入,逐步掌握调压室区域的基本地质情况,在施工阶段根据实际地质条件复核设计,必要时修改设计。对于气垫式调压室,应在现场选取有代表性的地段,进行有关的试验。1.0.6 调压室的结构设计应符合现行国家标准水利水电工程结构可靠性设计统
13、一标准)GB 50199的有关规定。结构设计中的材料性能指标,应符合现行行业标准水工混凝土结构设计规范DLlT 5057的有关规定。1.0.7 调压室的抗震设计应符合现行行业标准水工建筑物抗震设计规范)DL 5073的有关规定。I NB / T 35021 - 2014 1.0.8 调压室的模型试验应根据工程具体情况决定是否进行试验验证。1.0.9 水电站调压室设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 NB / T 35021 - 2014 2术语和符号2.1术语2.1.1 调压室s田gechamber 设置在压力水道上,具有下列功能的建筑物:由调压室自由水面(或气垫层)反射
14、水击波,限制水击波进入压力引(尾)水道,以满足机组调节保证的技术要求:改善机组在负荷变化时的运行条件及供电质量。2.1.2 水道系统waterconveyance system 将水体从水库引至发电厂房、从发电厂房引至下游水库或河道的通道的总称,包括压力水道及无压水道两种类型。2.1.3 上游调压室headracesurge chamber 设置在水电站厂房上游压力水道上的调压室。2.1.4 下游调压室tailracesurge chamber 设置在水电站厂房下游压力水道上的调压室。2.1.5 简单式调压室simplesurge chamber 调压室与压力水道间孔口的断面面积不小于调压室处
15、压力水道断面面积的调压室。2.1.6 阻抗式调压室restrictedorifice surge chamber 调压室与压力水道间孔口的断面面积小于调压室处压力水道断面面积的调压室。2.1.7 差动式调压室differentialsurge chamber 由断面较小的升管和断面较大的大井组成,升管与大井间能够形成差动效应的调压室。2.1.8 气垫式调压室aircushion s町gechamber 3 NB/T35021一2014利用封闭气室中的空气压力制约水位高度及其涌波变幅的调压室。2.1.9 水室式调压室two-compartmentsurge chamber 由竖井和上室、下室共同
16、或分别组成的调压室。2.1.10 溢流式调压室overflowsu电echamber 顶部设有溢流堪泄水的调压室。2.1.11 开敞式调压室opens町gechamber 底部在围岩中,上部出露于地面的调压室。2.1.12 埋藏式调压室undergroudsu电echamber 埋藏于地下岩石中的调压室。2.1.13 地面式调压室S町getank 调压室结构全部在地面以上的调压室,常称为调压塔。2.1.14 压力水道pressureconduit 压力引水道、压力管道、压力尾水道的统称。2.1.15 压力引水道pressureheadrace tunnel 自进水口至上游调压室之间的压力水道。
17、2.1.16 压力管道penstock自上游调压室至水轮机蜗壳进口或者针阀喷嘴之间的压力水道:无上游调压室时,为电站进水口至水轮机蜗壳进口或者针阀喷嘴之间的压力水道。2.1.17 尾水延伸管道dra负tubeextension 自尾水管出口至下游调压室之间的压力水道。2.1.18 压力尾水道pressuretailrace tunnel 自下游调压室至尾水洞出口之间的压力水道:无下游调压室时,为尾水管出口与尾水洞出口间的压力水道。2.1.19 起始水位initialwater level 机组负荷变化以前的调压室水位。2.1.20 静水位staticwater level 机组引用流量为零时的
18、调压室水位(即上游或下游的水库4 NB / T 35021 - 2014 水位)。2.1.21 最高涌波水位highestup su电elevel 调压室内水位波动上升到的最高水位。2.1.22 最低涌波水位lowestdown su电elevel 调压室内水位波动下降到的最低水位。2.1.23 最高涌波maximumsu电e机组负荷突然变化时,调压室中水位相对于静水位的最高振幅。2.1.24 最低涌波minimumsurge 机组负荷突然变化时,调压室中水位相对于静水位的最低振幅。2.1.25 第二振幅secondarysu电eamplitude 在最高或最低涌波发生后,紧接产生的方向相反的
19、最低或最高振幅。2.1.26 毛水头grosshead 水电站进口断面与尾水出口断面的水位差。2.1.27 净水头nethead 水电站的毛水头减去发电水流在压力水道内的全部水头损失(不含蜗壳和尾水管损失)后的水头,即为作用在水轮机上的有效水头。2.1.28 设计水头designhead 保证水电站水轮发电机组发出额定出力时的最小水头,在数值上等于机组的额定水头。2.1.29 吸出高度staticsuction head of turbing 反击式水轮机规定的基准面与尾水位的高差。2.2符口可本规范使用的基本符号及其意义:L一一压力引水道长度:Lw一一压力尾水道长度:f一一压力水道断面面积:
20、5 NB I T 35021- 2014 6 F一一调压室断面面积:FTh一一托马临界稳定断面面积:Fc一一-调压室上室断面面积:Fp一一差动式调压室大室断面面积:凡一一调压室竖井断面面积:Fr一一升管断面面积:S一一阻抗孔断面面积:y一一调压室大室计算容积:凡一一上室计算容积:Vv一一下室计算容积:Z一一以水库静水位为基准的调压室涌波:Zmax一一调压室最高涌波:Zmin一一调压室最低涌波:Zc一一静水位距上室底面的高度:Zs一一静水位距溢流堪顶的高度:L一一不计压力水道系统的摩阻,丢弃(或增加)全负荷时的调压室自由振幅:Q一一流量:v一一流速:Hp一一设计水头:H。一一发电最小毛水头:Hi
21、-吸出高度:hf一一沿程摩擦水头损失:hm一一局部水头损失;hwQ一一压力引(或尾)水道总水头损失:hwm一一压力管道和尾水延伸管道的总水头损失:hc一一阻抗孔水头损失;一一水头损失系数:一一孔口流量系数:. NB / T 35021 - 2014 m一一理想气体多变指数:M一-堪顶流量系数:Tw一-压力管道水流惯性时间常数:凡一一一机组加速时间常数:Ts一一水轮机导叶有效关闭时间。7 NB / T 35021 - 2014 3 调压室的设置条件3.1 调压室的设置原则3.1.1 调压室的设置应在水力过渡过程计算、电站运行稳定性及调节品质分析的基础上,考虑水电站在电力系统中的作用、地形、地质、
22、压力水道布置等因素,进行技术经济比较后确定。3.1.2 根据压力水道的布置和机组特性,可按本规范第3.2节、第3.3节中的相关规定对压力水道是否设置调压室进行初步判别。按本规范第3.2、第3.3节判别处在设置调压室临界状态的水电站,应采用数值法进行水力过渡过程计算,进一步论证是否设置调压室。3.2 基于水道特性的初步判别条件3.2.1 设置上游调压室的条件,可按式(3.2.1-1)和式(3.2.1-2)作初步判别。瓦Tw币LLjVj一-w gHp 式中:凡一一压力管道中水流惯性时间常数,以Lj一一压力管道及蜗壳各段的长度,ffi; 弘一一各管段内相应的平均流速,mls; g一一重力加速度,ml
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- NB 35021 2014 水电站 调压 设计规范
