输水道直径的选择方法和步骤

对各洞径方案进行下列计算。

(1)综合水头损失系数计算。

1)确定局部水头损失计算点和沿程水头损失计算段。

局部水头损失计算点:凡输水道断面形状、尺寸有变化的地方都应定为局部水头损失计算点,如图8.2所示。

图8.2　局部水头损失计算点示意图

沿程水头损失计算分段:凡输水道断面尺寸、材质不同的部分都应定为沿程水头损失计算段,如图8.3所示。

图8.3　沿程水头损失计算分段示意图

2)计算点水头损失系数和计算段糙率值。

3)根据电站装机台数及输水道布置,确定不同运行方式各计算点及计算段的计算流量(即支管与主管的流量关系系数)。

4)按式(8.1)和式(8.2)逐点、逐段分别计算不同运行方式发电和抽水两种工况局部水头损失系数和沿程水头损失系数,累计后分别得出发电工况和抽水工况的综合水头损失系数,即KT 和KP。

(2)对于水火混合电力系统,由于水电出力受来水影响,不同水文年水电在负荷图上的工作位置不同,进而影响抽水蓄能电站在负荷图上的工作位置。因此需进行丰、平、枯3个水文代表年的各月典型日电力平衡,确定抽水蓄能电站3个水文代表年各月典型日发电出力过程和抽水入力过程。

(3)进行各水文代表年各月典型日能量转换计算,推求各典型日发电流量过程和抽水流量过程。

(4)分别以式(8.6)计算各典型日发电出力损失及抽水入力损失,进而用式(8.7)计算年发电量损失和年抽水电量损失。

(5)取3个水文代表年年发电量损失的平均值和年抽水电量损失平均值,作为年发电量损失和年抽水电量损失。

(6)计算输水道投资及运行费。

(7)计算补充容量建设投资及运行费。

以火电站来弥补出力损失和电量损失,按下式计算补充容量(又称替代电站)的投资和运行费:

式中 kk——容量当量系数,替代火电可取为1.10;

ΔN——出力损失,取各月典型日各小时出力损失中最大者;(www.xing528.com)

ΔY ——替代电站单位千瓦的投资。

式中 YUN——替代电站运行费率。

(8)计算年费用现值。分别列出下列各项费用序列。

1)输水道投资序列及运行费序列,年运行费中的部分费用各洞径方案基本相同的,故可只计算大修理费;

2)替代电站投资序列;

3)替代电站运行费序列;

4)替代电站发电燃料费序列;

式中 KD——电量当量系数,替代火电可取为1.065;

ΔEt——发电量损失;

FR——峰荷燃料消耗率;

MJ——标煤单价。

5)抽水电量损失费序列,抽水电量损失费按下式计算:

式中 ΔEp——抽水电量损失;

jr——基荷燃料消耗率。

6)将各项费用序列叠加形成年费用系列,按下式计算年费用现值:

式中 At——第t年的年费用;

i——社会折现率。

(9)将各个洞径方案的年费用现值列入同一张表中进行比较,以年费用现值最小为原则,并结合水工布置及施工要求优选方案。