大言水电站水轮机模型验收试验

电力18讯：    作者：陈齐灯　

摘要：本文简要介绍了大言水电站贯流式水轮机模型验收情况，通过对水轮机的效率、空化、飞逸和压力脉动等的特性参数验收试验，表明大言水电站水轮机上述各项指标均符合合同规定要求，对电站今后运行有重要的参考意义。
关键词：贯流式机组　水轮机　模型试验　特性参数  
     1　电站概况
     大言水电站工程位于福建省将乐县城上游55公里的黄潭镇大言村，为低水头河床式水电站，装机容量32MW，安装两台单机容量为16MW灯泡贯流式水轮发电机组，水轮发电机组由东方电机股份有限公司承担制造，工程计划于2004年10月第一台机组投产发电。
电站基本参数：水轮机型号：GZD278A-WP-470，转轮直径4.7m，额定水头下的比转速893m.kw,同步转速115.4r/min，额定容量16.67MW，额定流量191.512m3/s，最大水头12.2m，加权平均水头10.65m，额定水头9.5m，最小水头4.5m，水库正常蓄水位197.8m，死水位196.3m，下游最低尾水位183.10m。
     2　试验概况
东方电机股份有限公司研究试验中心DF-28水力机械通用试验台建成于1993年，它是一座现化化的高参数、高精度水力机械通用试验台，试验台为封闭式循环系统，能够进行模型水轮机的能量、空化、压力脉动、飞逸转速等水力试验，以及轴向水推力、导叶水力矩、浆叶水力矩等力矩特性试验，可以用于贯流式、轴流式、混流式及可逆式等水轮机的水力试验，到目前为止已完成了国内外多个大中型电站的水轮机模型试验。
DF-28试验台的主要参数
最高试验水头28m，模型转轮直径350-500mm，测功电机最高转速1700r/min，测功电机功率100kW，最大试验流量1.0m3/s，模型转轮吸出高度-8.5+25m，最小空化系数0.02，水轮机效率测量的不确定度±0.3%。
根据《将乐大言水电站招标及合同文件》的要求，由业主、福建省水利水电勘测设计研究院、福建省电力试验研究院及福建省电力公司一行十人组成的模型试验复核性验收组，于2003年1月14日至1月20日期间，在东方电机股份有限公司DF-28水力机械通用试验台上，对东方电机股份有限公司为大言水电站提供的D278A-B4模型水轮机进行了模型验收试验，并通过了验收，现将此次验收试验结果叙述如下。
     3　模型试验
     3.1 试验台的要求
试验台管路按水轮机工况连接，测功机作正向发电机运行（发电机方向为正向），水头恒定，水泵电机作正向电动机运行（水泵电机电动机方向为正向）。工况点由浆叶角度、导叶开度和测功机转速设定，吸出高度Hs由调节尾水箱的压力来实现。
在效率试验前，对测量试验主要参数的仪器、仪表如电磁流量计、负荷传感器、水头传感器等进行原位校正，校正内容主要包括有：
1） 电磁流量计：校正范围为0.25-0.95（m/s）
2） 力矩传感器：校正范围为0-1000（N）
3） 水头传感器：校正范围为0-100（KPa）
     3.2 效率试验
     3.2.1 试验条件
试验水头约为5m。
效率试验将测绘模型水轮机完整的能量特性，最终绘制综合特性曲线，试验覆盖原型水轮机全部运行水头范围。模型试验在浆叶为定浆的状态下进行，试验导叶开度分别为25o、30o、35o、40o、45o、50o、55o、60o、65o、70o、75o、80o、85o，浆叶角度分别对应5.1o、12.5o、17.4o、22.4o、29o、37o、42o等7个角度，在完成定浆试验的基础上，最终整理、计算出具有浆叶角度和导叶开度协联关系的能量特性曲线。
在定浆条件下，通过改变开度，设定转速，可建立不同工况的试验条件，数据采集系统随时对工况点进行采集，每一工况点的采集时间为10S。单位转速范围为n11120-260r/min，单位流量范围为Q11500-40001/s，单位转速的间隔n11为5r/min。每一开度的试验点大约为10个左右。
单位转速与运行水头的对应关系
运行水头H（m）       12．20     10．65     9．5      4．5
单位转速n（r/min）  155．3     166．2     176       255．6
能量试验的主要结果
单位参数          额定工况点     最优工况点
Q11（1/s）      2821．1     1998．2
n11（r/min）   176．0        156．5
η（%）            91．99     &nbs