大型水轮机真机全水头段效率测试分析.pdf

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1、2014年4月第17卷第5期贵州电力技术水力发电2014，Vol，17，No．5GUIZHOUELECTRICPOWERTECHNOLOGYHydroelectricGeneration大型水轮机真机全水头段效率测试分析任卫卫(贵州创星电力科学研究院有限责任公司，贵州贵阳550002)摘要：介绍了混流式水轮机全水头段原型效率测试，得出了各水头下的实测水轮机效率曲线，绘制出全水头段的水轮机运转综合特性曲线，并将实测曲线与模型曲线进行了对比分析。关键词：水轮机；全水头段；效率测试；运转综合特性曲线文章编号：1008—0

2、83X(2014)05—0016—03中图分类号：TK73文献标志码：B记录的测试数据分别求取平均值，并依据标准要求1概述选取有效的数据用于计算，得出各测试水头下不同测试机组所属电站具有多年调节功能，是电网工况时的效率值，绘出各测试水头下效率测试所需调峰、调频的主力电站。电站装机总容量为600特性曲线。MW，即3×200MW，保证出力为159．1MW。机组在电站的支持与配合下，对测试机组水轮机先基本参数如下：后进行了7个水头的原型效率测试。1．1水轮机部分2．2．1流量的测量水轮机型号：HLS166一LJ一424根

3、据电站的具体情况，采用声学测流法(超声额定功率：204．1Mw波法)测取水轮机的流量。声学测流法在精度上可额定水头：135．01TI水头范围：90—164in以满足测试的要求，是目前高中水头水电站比较常额定流量：164．1m／s额定转速：200r／min用的测试方法。电站机组埋设有UF一911A型超声1．2发电机部分波流量计，采用加权积分计算流量，流量计本身不允发电机型号：SF200—30／9500，额定功率：200MW许进行测量结果修正。只要根据使用说明书和安装额定电压：15750V额定电流：8379A手册的要求

4、进行安装并达到规定标准，流量计即能功率因素：0．875(滞后)达到规定的测量精度。2．2．2功率的测量2测点布置及测试方法发电机有功功率的测量，必须在与水轮机测试2．1测点布置条件相同的情况下测定，测试采用从电站监控上的测点有导叶开度、有功功率、功率因数、机组流功率变送器引入设备测量的方式进行。电站机组电量、机组频率、蜗壳进口水压、尾水出口水压、上游水压互感器变比为15750V／100V；电流互感器变比位、下游水位等。为12000A／1A，精度0．5级。2．2测试方法2．2．3水头的测量将测试数据引入测试仪测试通道

5、，并人工读取在水力机组效率测试中，水轮机工作水头是通其余参数。效率测试以负荷方式确定工况，将负荷过问接测量后计算所得，测试时用压力表测取蜗壳调到相应工况，并在该工况稳定l5分钟后，测试设进口压力和尾水管出15压力，然后依据公式求出测备开始记录数据，并同时开始人工记录读数。将已试时水轮机工作水头：=(V1一V2)+(P1一P2)／3'+[(Qr／F1)一(Q~／F2)】／2g(1)式中、：分别为为蜗壳进15压力传感器和数值(Pa)；为水的容重；Q为实测流量(m／s)；尾水管出口压力传感器中心高程(m)；P、P分别为F

6、、F：分别为为蜗壳进15断面和尾水管出15断面的为蜗壳进15压力传感器和尾水管出15压力传感器的面积(m)；g为当地重力加速度9．78772m／s～。·16·第5期任卫卫：大型水轮机真机全水头段效率测试分析2．2．4水轮机效率、机组耗水率计算3．2测试误差分析水轮机效率计算公式如下：效率测试误差包括系统误差和随机误差叼一9—81—QrHr,lgr(72、)，其中系统误差又包括有流量测量系统误差fn、．水头测量系统误差f和功率测量系统误差f由式中11为水轮机效率(％)，N为发电机功率测试系统误差和随机误差，通过方和根

7、计算，得出测(MW)；Q为实测流量(in／s)；H，为工作水头(In)；试综合误差。为发电机效率(％)，通过发电机效率曲线插值。3．3运转综合特性曲线绘制机组耗水率计算公式：依据各个水头测试报告所得到的～f(N)，=Qr／Ng×3．6(3)绘制出等效率曲线；依据各个水头测试报告所得到式中：8为耗水率(m／kW·h)；Q为实测流量的出力与开度曲线N一f()，绘制出等开度线；并(1TI／s)；N为发电机功率(MW)。根据额定水头和最小水头的出力值绘制出出力限制3测试数据分析线。由等效率曲线、等开度线以及出力限制线可得出

8、水轮机运转综合特性曲线(见图3)。3．1数据计算Hf■)l三圈匦日蚰1“将每个测试水位下测量的多组测试数据，依据，』，j

9、J』』J『L)／．fj．，I?75i％f

10、／{／l／，7。／，：，95．，，标准选出有效测试数据，根据式(1)计算出各工况一一6傩ff／7一篡，。。多／的净水头。再由同一测试水位下各工况的净水头，l?，，?l＼，口。j『壶计算出该测试水位