| 词条 | 腊孔山抽水蓄能电站 |
| 释义 | 腊孔山抽水蓄能电站 Racoon MountainPumped-storage Plant 概 述 腊孔山抽水蓄能电站位于美国田纳西州，距查塔努加市约9.6km，总装机容量153万kW，多年平均发电量18亿kW·h，多年平均抽水耗电量22.25亿kW·h，电站效率76.9％。于1970年7月开工，4台机组相继于1978年12月～1979年8月投入运行。 上水库位于腊孔山山顶上，利用天然山脊和一座"Ｌ"形堆石坝形成水库。粘土斜心墙堆石坝，最大坝高70m，顶长2590m，体积765万m3。坝址和水库区地层为砂页岩，砾岩和灰岩。上水库有效库容4480万m3，工作水深43.28m，上、下水库之间的水头变化范围为273～317m，上水库所蓄水量可供满发出力153万kW持续发电15h，以后出力降至135万kW，还可发电5h，上库总蓄能为3140万kW·h。抽水蓄满上水库需29h。发电时上水库水位降落速度运行初期为0.9m/h，运行末期为6.0m/h。 利用临腊孔山山脚的尼卡杰克水库作为下水库，电站引水道总长1100m，引水道长度与工作水头的比值为3.5，站址条件十分有利。尼卡杰克水库总库容为3.11亿m3，有效库容0.4亿m3，水库回水长度74km。 水库最高防洪水位为196.5m，最高运行水位193.24m，最低运行水位192.63m，工作水深0.61m。 引水系统的进水塔为多孔口筒仓式，塔高70m，上游接进口明渠，断面为马蹄形（30m×28m，圆弧半径14m），壁厚0.9m。塔身表面共有117个进水孔口，每个孔口宽2.4m，高4.8m。 引水塔之下接引水竖井。竖井井深274.3m。顶部开挖直径为16.5m，向下至高程410m时逐渐缩小为11.3m，以下直径保持不变，井壁用0.305m厚的混凝土衬砌。 引水竖井通过弯曲段与引水隧洞相接。前段主洞长297m，开挖直径11.3m，倾斜坡度3％，全部用厚0.305m钢筋混凝土衬砌，衬后直径为10.67m。引水隧洞在厂房上游侧121m处分岔为两条洞径7.4m的支洞，95m处再分岔为4条洞径5.43m的支洞，并且，直径逐渐减少至3.0m，至35m处与直径3.0m的钢衬压力管道连接。 地下厂房长149m，宽22m，高47.9m。先开挖厂房顶拱，其下部用5m高的台阶分层开挖。顶拱和边墙均用岩石锚杆的喷混凝土支护。变压器室置于主厂房洞室下游侧洞室内，长117m，宽16.7m，高13.7m，与主厂洞室平行，间距21m。洞室布置5台161kV/23kV的主变器，其中一台作备用。161kV和500kV开关站布置在上水库东侧的山顶上，与电站厂房相距2.5km。 4条直径5.3m、长110m的尾水支洞，在长82m的变径段内经过两次合并，成为直径10.67m的尾水主洞，主洞长286m。在尾水洞之上设调压井，井高141m，断面尺寸为13.4m×27.4m。调压井下游侧布置尾水闸门井，深60m，断面尺寸6.7m×4.3m。尾水道全长407m。尾水出口处装有拦污栅，其结构形式能使过栅水流流速均匀分布。 为了防止蓄能电站运行影响沿田纳西河航行船只的正常行驶，在尾水渠出口设置了均流设施，由顺水流向布置的两排直径9.7m的钢板桩围令均流墩组成。第一排均流墩距尾水渠出口51m（距库岸17m），共有3个墩，各墩之间的间距10.7m。第二排均流墩距尾水渠出口76m（距库岸37m），距外侧的航道线76m，各墩紧密排列。两排墩与尾水渠出口的中心线构成80°的顶角。另在第二排墩两侧垂直水流方向各布置3个直径5.8m的辅助均流墩。在均流墩之间还装有拦杆，以防止船只进入尾水渠出口区内。 水泵水轮机为单级混流可逆式，转轮直径5.06m，转速300r/min，最大淹没深度32.61m。发电工况：最佳开启状态下额定净水头310.8m时，出力40万kW，流量142.2m3/s；最大毛水头317.6m，最大出力40万kW；最小毛水头274.3m，最小出力30万kW；水泵工况：最佳开启额定净扬程304.8m时功率36万kW，流量109m3/s；最大毛扬程317.6m，最大功率36万kW。 发电-电动机为直接水内冷型，发电工况下额定容量391.5MVA，抽水工况额定功率为399MVA。 在压力钢管与蜗壳之间设有球阀，总重195t，内部旋转阀塞重约85t，直径3m。管道与阀塞球体之间采用环形板密封。 蓄能电站在运行中出现过一些技术问题，如：①机组的轴承过热和振动问题，通过最大限度增大轴承支持系统的刚性，用连续焊接加强发电机盖板以增加轴承座的刚性，以及修改上、下导轴承的结构，增加油膜厚度等措施，使问题基本得到解决；②水泵水轮机转轮叶片发生空蚀，通过模型试验对叶片形状作了重大修改，包括将叶片出水边削薄10.16cm，然后通过堆焊改变叶片出水边形状，使空蚀得了一定的控制；③4号机组的主轴曾在试运行阶段内产生过严重的裂纹，沿轴向长度达23cm，沿径向深度达11cm，对裂纹深的部位进行了铣挖并充填了环氧树脂，对浅的部位进行镗削，并加衬了轴套。 |
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