[科普中国]-高水头水电站

高水头水电站，英文名为high head hydro-electricstation。水头大于200m的水电站。一般建设河流上游的高山地区，多数为引水式或混合式水电站。

简介最新成果2010年12月31日15：30，桂林伟江水电开发有限责任公司南山水利枢纽工程压力管道水压试验一次试验成功，这标志着亚洲第二高水头的蓄能电站经受住高海拔及恶劣陡峭地形安装压力管道的首例考验。

规模南山水利枢纽工程是集团公司继亚洲第一高水头---桂林天湖水电站后又一个千米水头的水电站。南山电站一级电站压力水道全长3769.29m，其中压力隧洞长527.3m通径2.0m，压力钢管长3195.74m（主管），主管内径1.46-1.6m，壁厚12mm-44mm，压力钢管基础沿山坡布置，管道最大铺设坡度54.34。共设镇墩35个，支墩间距9-10.0m。

特点这种水电站往往本身无调节水库或只有调节能力很低的水库，因此一般不具有综合利用效益；因上下游水位相对稳定，水头变化幅度相对不大，它的出力和发电量基本取决于来水量。高水头水电站机组技术供水系统,由于水压过大通常需要采取减压措施,国内采用的减压方案存在的问题很多。经过广泛调查研究,设计出一种新型的自动减压阀。重点介绍新型自动减压阀的结构、自动控制系统及其调节特性。该阀具有独特的双阀盘结构和先进的自动控制系统,能够保证机组技术供水的正常减压。在水压超过允许压力时,也能自动调节供水压力,满足现场需要。该阀也可用于对压力调整没有精确要求的其他液压系统,具有一定的推广价值。

意义南山电站一级站压力钢管水压试验取得圆满成功，标志着南山水利枢纽工程又迈出了一大步，南山电站一级站将进入试机阶段。1

相关信息柳洪水电站为美姑河干流梯级开发的第五级电站,为高水头引水式电站。厂内安装三台混流式水轮发电机组,总装机容量180MW。蜗壳进口断面直径1.3m,蜗壳材料采用16Mn,厚度约38mm。该电站蜗壳虽然尺寸不大、但承受的内水压力很高,作为水轮发电机组重要组成部分之一的蜗壳及其外围钢筋混凝土结构,面临许多新的技术问题,比如水轮机采用下拆检修方式等。因此,如何设计好蜗壳结构,关系到电站能否长期稳定安全运行。经过工程类比和考虑到机组稳定运行的要求,柳洪水电站蜗壳已经决定采用充水保压浇筑混凝土的结构型式。为了对蜗壳保压值和外围混凝土结构配筋进行优化,本文主要开展了以下内容的研究:

(1)对国内外工程水轮机蜗壳型式,特别是采用充水加压浇筑混凝土蜗壳的工艺、压力取值、花费、施工进度等技术经济情况进行调查,加以分析,为柳洪水电站蜗壳的结构设计提供依据;

(2)对蜗壳充水保压值进行优选,采用三维有限元方法对蜗壳和外围混凝土进行计算,对机组的运行性能、外围混凝土的应力状态、变形规律和钢筋配置等进行综合比较,最终优选充水加压值。1

高水头水电站技术供水系统在高水头水电站中，采用小水轮发电机组作为钢管引水降压设施，将高水头的能量转化为电能送入厂用电网，小水轮机尾水管出口保持供水系统所需要的稳定水压 ,将水输入用水设备是完全可行的 ;采用顶盖取水具有水质好、水量、水压均能满足运行要求。因此 ,采用小水轮发电机组尾水取水和顶盖取水完全可以作为高水头电站技术供水的主水源替代水泵和减压阀供水。 2

本词条内容贡献者为:

尹维龙 - 副教授 - 哈尔滨工业大学