水轮机运转综合特性曲线中等效率线的简捷新绘法

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1、2003年第2期广西电力水轮机运转综合特性曲线中等效率线的简捷新绘法ANewandSimpleMethodforDrawingEqui——EfficiencyLocusonCombinedOperationCharacteristicsofHydraulicTurbine李吉川，陈炳森(广西水利电力职业技术学院，广西南宁530023)摘要：水轮机运转综合特性曲线中的等效率线是显示水轮机实际运行时最重要的工作特性曲线。为克服国内目前绘制等效率线的一系列缺点，减少绘制工作量，提高绘制精度，研究推出由水轮机模型综合特性曲线不作辅助曲线而直接绘制等效率线的简捷新

2、绘法。关键词：水轮机；特性曲线；效率Abstract：Theequi—efficiencylocusisoneoftheimportantoperationcharacteristicsforhydraulicturbine．Inordertoovercomeshortcomingsofthecurrentdomesticmethod，includingmoredrawingworkload，1owaccu—racy，anewandsimplemethodispresentedtodrawtheequi—efficiencylocusdirectlyfr

3、omthecombinedopera—tioncharacteristicswithoutanyauxiliarycurve．Keywords：hydraulicturbine，chaz-acteristics，efficiency中图分类号：TK730．2文献标识码：A文章编号：1671—8380【2003)02—0005—051引言制等效率线的机组技术资料如下：水轮机：HL220一LJ一140水轮机运转综合特性曲线中的等效率线是显示发电机：TS一330／69—16水轮机实际运行时最重要的工作特性曲线，它表示水轮机额定出力：6．8MW水轮机转轮直径一定

4、，转速为额定转速时，实际运行发电机额定出力：6．5MW的工作水头H、出力P与效率刁三者之间的关系，其水轮机转轮直径：D1=1．4m关系式为刁=f(H，P)，反映了水轮机实际运行时额定转速：=375r／min能量特性的优劣。额定水头：H=49．5m目前，我国出版的各种水轮机设计手册、水电站最大水头：H一=59．7m机电设计手册水力机械分册、大、中院校使用的各种最小水头：H=36m水轮机教材(以下简称上述文献，如参考文献[1～HL220模型转轮综合特性曲线，见图1。6])所采用的等效率线的绘制方法，均是以水轮机模型综合特性曲线为依据，通过作辅助曲线最终才绘制

5、而成，这种绘制方法几十年来一直沿用至今。其缺点是：依据上述文献步骤绘制出的等效率线的封闭点缺乏依据，而且求解步骤繁杂，绘图、查图、计算工作量大，绘制出的等效率线相对误差也较大。为此推出等效率线的简捷新绘法，并将目前国内采用的等效率线绘法及其存在问题与改进方法作一论述，以突出简捷新绘法的优点。2绘制等效率线的机组技术资料以广西澄碧河水电站增容前的水轮机为例，绘图1HL220模型转轮综合特性曲线收稿日期：2002一ll一27；修订日期：2003一O5—166广西电力2003年第2期3用简捷新绘法绘制等效率线叩Mn+1％=92％+1％=93％，其它各工况点的效

6、率修正，均按等值修正考虑，取△17=l％。简捷新绘法的理论依据是：在模型综合特性曲3，1，2单位转速修正线中，模型等效率线任一点与运转综合特性曲线中的等效率线相应点(即原型等效率线，简称等效率√叩Mrna)【一1上：一√0．92一1上=一0u．‘0u0u5J<＼0u．‘03线)，经公式换算后均有一一对应关系，因而不必作单位转速不修正[引，即7zl=7zlM。辅助曲线即可绘出等效率线。3，1．3单位流量修正3．1计算修正值一般单位流量不修正，即Ql=QlM3．1．1效率修正3．2能量特性计算H<150m，混流式水轮机原型水轮机最高效率r／max按(1)式计

7、算⋯：选取若干个水头进行计算，本例取6个水头应包括H，H，HrI1i，分别为59．7m，54．5m，49．5：～_(1一叩(1)m，45m，40m，36m。其中转轮直径D．=1．4m，由HL220转轮，查模型与原型等效率线参数的公式转换如下[，]文献[2]的表1—6，模型转轮直径DlM=0．46m，n，1：，IM：(L2z)最优工况时，对应的模型最高效率叩：92％，=M+△：M+1％(3)对应的模型最优单位流量Q1oM=1000l／s，对应P=KQ1叩(4)的模型最优单位转速l0M：70r／rain，由此可求式中K=9．81×10—D}H3／2得叩～=9

8、3．6％。效率差值：△叩=叩～一M一=0．936—0．921单位为r／rain，