新沂河xx水電站動(dòng)力性能測(cè)試報(bào)告

新沂河xx水電站動(dòng)力性能現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試報(bào)告一、工程概述新沂河xx水電站運(yùn)行至今已有幾十年的歷史，由于供電系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備、控制系統(tǒng)運(yùn)行多年，設(shè)備嚴(yán)重老化，多年來(lái)設(shè)備一直帶病運(yùn)行，故障頻繁，發(fā)電機(jī)組運(yùn)行性能差且存在著嚴(yán)重事故隱患。根據(jù)本水電站的特點(diǎn)，受宿遷市新沂河調(diào)度工程管理處委托，揚(yáng)州大學(xué)水建學(xué)院工程測(cè)試中心對(duì)新沂河xx水電站進(jìn)行了動(dòng)力性能測(cè)試，茲將報(bào)告整理如下。水電站主要機(jī)電設(shè)備見(jiàn)表1。表1新沂河xx水電站主要機(jī)電設(shè)備紡名稱(chēng)首型境潑俊號(hào)庸數(shù)量早生產(chǎn)廠家淋生產(chǎn)日期瑞電力變壓乳器箏ST-8干00結(jié)1麥清江變壓然器廠饞1992勾.9向自勵(lì)恒壓朝水輪發(fā)電肉機(jī)第TSN5海9/41吹-6奇4枕清江電機(jī)捐廠臂1979敲.7表水輪發(fā)電闖機(jī)（備用訪(fǎng)）佩SF16燕0-6/煙590稅1舌湖南省新腐寧廚水電設(shè)備臉廠梳1997透.3渣進(jìn)水閘閥爺JTC5航62A禁4雨鎮(zhèn)江電機(jī)檔廠毒1981棚.1外水輪機(jī)倦ZJD-床CM-1盡20鼓4慰高郵農(nóng)機(jī)悄修造三廠扒1973惑.10動(dòng)力性能測(cè)試是水電站管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過(guò)對(duì)水電站各工作參數(shù)的測(cè)試，了解水電發(fā)電機(jī)組的實(shí)際工作狀況及性能，掌握設(shè)備技術(shù)狀態(tài)。由于國(guó)內(nèi)水輪機(jī)生產(chǎn)廠早年出廠的產(chǎn)品大多沒(méi)有經(jīng)過(guò)產(chǎn)品性能測(cè)試，缺少實(shí)實(shí)在在的測(cè)試數(shù)據(jù)。水輪機(jī)安裝后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試有一定的難度，認(rèn)真進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的也很少，除了少數(shù)水電站作為用戶(hù)試點(diǎn)或科研的項(xiàng)目進(jìn)行較規(guī)范的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試外，其它水電站的水輪機(jī)性能就是“廠家說(shuō)了就算”，廠方產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)便成了水輪機(jī)實(shí)際性能依據(jù)，甚至逐級(jí)上報(bào)主管部門(mén)的數(shù)據(jù)也就是根據(jù)這個(gè)說(shuō)明書(shū)的數(shù)據(jù)推算出來(lái)的，但實(shí)際情況遠(yuǎn)非如此，產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)與水輪機(jī)實(shí)際性能相差很大。要掌握水輪機(jī)真實(shí)性能狀況，必須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。水輪機(jī)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試內(nèi)容包括水頭、流量、轉(zhuǎn)速、功率、振動(dòng)、噪聲等測(cè)試。根據(jù)有關(guān)測(cè)試規(guī)范，我們對(duì)該水電站的流量、水頭、功率等進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，以此求得水輪機(jī)組的動(dòng)力性能。二、水電站流量測(cè)試1、流量量測(cè)原理及方法流量測(cè)定是水電站現(xiàn)場(chǎng)效率測(cè)試中最重要的環(huán)節(jié)，是測(cè)試中難度最大、工作量最多的一項(xiàng)工作，它對(duì)整個(gè)測(cè)試精度起著主要的影響。為此專(zhuān)家們多年來(lái)一直在尋求一種既可靠又實(shí)用的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)流方法，本次測(cè)流采用流速－面積法。用畢托管測(cè)出各特征點(diǎn)流速，將該點(diǎn)流速與面積之積求出局部流量，再進(jìn)行總斷面積流量求和得總流量。畢托管測(cè)速的基本原理如下：設(shè)水流中某點(diǎn)A處的流速為，如將一根兩端開(kāi)口的直角彎管插入水流并使其下端管口方向正對(duì)A點(diǎn)流速方向，則A點(diǎn)的流速由原來(lái)的值變?yōu)榱悖鴱澒苤械囊好鎸⒈葴y(cè)壓管中的液面升高Δh（測(cè)壓管液面為未受畢托管干擾時(shí)A點(diǎn)的測(cè)壓管液面），彎管中液面的升高是由于水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能所引起的。對(duì)于A點(diǎn)處質(zhì)量為dm，重量為gdm的微小水體，在彎管未插入前具有的動(dòng)能是。當(dāng)彎管插入水流后，A點(diǎn)的流速由原來(lái)的u值變?yōu)榱?，該微小水體的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為勢(shì)能Δhdmg，即于是可得：。畢托管測(cè)速的基本方法：用畢托管量測(cè)水流流速時(shí)，必須首先將畢托管及橡皮管內(nèi)的空氣完全排出，然后將畢托管的下端放入水流中，并使總壓管的進(jìn)口正對(duì)測(cè)點(diǎn)處的流速方向。此時(shí)壓差計(jì)的玻璃管中水面即出現(xiàn)高差Δh。如果所測(cè)點(diǎn)的流速較小，Δh的值也較小。為了提高量測(cè)精度，可將壓差計(jì)的玻璃管傾斜放置。實(shí)測(cè)時(shí)，讀出兩管沿斜方向的液面距離Δh’，并根據(jù)玻璃管的傾斜角度θ換算出相應(yīng)的垂直液面高差，將Δh代入公式中，即可得出所量測(cè)點(diǎn)的水流流速值。畢托管法測(cè)出了流速，然后再測(cè)出選定的測(cè)量斷面的面積，再根據(jù)測(cè)得的流速和斷面面積計(jì)算出過(guò)流流量，這是一種經(jīng)典方法，應(yīng)用廣泛、測(cè)試結(jié)果可靠。本次測(cè)流斷面為矩形斷面。由公式：，即可計(jì)算出流量。2、測(cè)量結(jié)果下面是對(duì)該斷面上三個(gè)水平面上的不同點(diǎn)的流速的測(cè)定，數(shù)據(jù)如下：該方法是對(duì)斷面上的三個(gè)水平面多個(gè)位置進(jìn)行測(cè)速，然后算出流速平均值，最后算出流量。水面線(xiàn)各測(cè)點(diǎn)示意圖如圖1，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下：圖1水面線(xiàn)各測(cè)點(diǎn)示意圖蝴a強(qiáng)水面線(xiàn)各圓測(cè)點(diǎn)速度枕a她g屋（朱m/s帽2興）義Δ關(guān)h屬（肯m派）向V販（處m/慈s條）誠(chéng)a戰(zhàn)1犬9.8哈0.02祝42耀0.68燥8709娃a團(tuán)2甩9.8手0.02穗51臺(tái)0.70歷1399朱a法3同9.8服0.02生4稅0.68黨5857閑a穿4承9.8獨(dú)0.01高8伍0.59旋397伙a搜5她9.8摔0.02句85膚0.74柄7395膠a除6連9.8輪0.02株8浸0.74論081胡a曉7拒9.8拆0.01倆7葡0.57象7235芒a蒙8毯9.8搭0.02患35穩(wěn)0.67賢8675哭a頁(yè)9嘉9.8別0.03薪01僑0.76愧8089新a魚(yú)10騰9.8捏0.02掃61填0.71餡5234嫌a聞11俊9.8河0.01仁82翠0.59遷726擾a闊12軌9.8個(gè)0.02宇32撇0.67爬4329狐a水13腫9.8半0.03吊3襯0.80欄4239擇a犬14租9.8尚0.03句5運(yùn)0.82辛8251拍a結(jié)15供9.8嚼0.02懼3構(gòu)0.67舞1416甘b愉水面線(xiàn)各群測(cè)點(diǎn)速度拋b懶g(shù)收（咐m(xù)/s誼2努）時(shí)Δ椅h援（兔m妨）很v盾（尚m/面s柱）戰(zhàn)b邀1免9.8重0.02貫5恥0.7熊b腥2六9.8麻0.02盟5含0.7越b腥3掛9.8故0.02么2牌0.65捉6658符b央4廚9.8胃0.01福5脊0.54遼2218善b賀5塌9.8傅0.02韻1戶(hù)0.64搖1561享b傲6辛9.8看0.02彩5裙0.7寶b資7腳9.8忍0.02員0.62拘6099儉b午8萬(wàn)9.8克0.01奇8騰0.59與397話(huà)b洲9確9.8統(tǒng)0.02字8抵0.74暑081夫b攤10勸9.8休0.02付3跟0.67尺1416滅b拒11供9.8汽0.02乒1猜0.64躺1561調(diào)b色12糟9.8惡0.02品1平0.64芹1561陡b成13哪9.8遙0.02徒7坦0.72鍬7461太b座14約9.8做0.03全0.76饅6812倘b霜15尚9.8嗎0.02脊9供0.75返3923爛c挪水面線(xiàn)各淘測(cè)點(diǎn)速度魯c仆g凳（忙m/s皺2承）累Δ跑h懼（詠m仰）省v偶（吵m/頑s澡）耍c恐1谷9.8柔0.01在6撿0.56全c乏2持9.8晶0.01味6淋0.56青c賀3虜9.8責(zé)0.01苗8吩0.59攜397歌c銀4識(shí)9.8登0.01堵4蝴0.52繩3832芳c毀5竿9.8凱0.01盜7余0.57酷7235散c吸6雜9.8百0.01錯(cuò)9串0.61篩0246殘c迫7惜9.8曠0.01速8黑0.59誕397擠c奏8質(zhì)9.8崇0.01袍6魔0.56院c上9序9.8誕0.02棉4眠0.68季5857傍c著10劇9.8翼0.01常6跟0.56泊c趴11恒9.8帶0.01產(chǎn)8仆0.59妄397柜c干12繭9.8仔0.01誤3賣(mài)0.50恩4777帶c先13植9.8世0.01母7愿0.57涉7235較c伶14竿9.8威0.02脹7址0.72綢7461壘c結(jié)15暑9.8今0.02垂0.62桌6099本a您、符b漢、如c奧點(diǎn)的平均交速度泛（月m/躍s握）府Va翠1役Va慈2峽Va管3嚷Va剝4立Va談5萍Va痕6太Va傲7還Va掙8姥Va水9枕Va餓10壩Va蹤11仍Va等12贏Va掌13裝Va視14葬Va政15漲Va重0.68皇9育0.70豆1娃0.68隨6講0.59哀4燃0.74橋7夏0.74嗽1騎0.62種6瓶0.67營(yíng)9提0.76鹿8施0.71拖5治0.59堅(jiān)7瀉0.67估4檔0.80臉4是0.82鼓8正0.67漆1賀0.69謠8挑Vb觸1階Vb村2愛(ài)Vb莫3掏Vb掘4羅Vb疫5明Vb勿6艦Vb貝7辛Vb押8廁Vb務(wù)9丑Vb堆10我Vb寺11丘Vb定12然Vb兩13名Vb屑14反Vb爽15帳Vb跡0.7死0.7票0.65圖7煉0.54氏22擊0.64段2訓(xùn)0.7高0.57葉7跟0.59土4溪0.74羅1半0.67側(cè)1捆0.54伴2殊0.64使2棕0.72受7癥0.76春7當(dāng)0.65歷4謀0.67稼4饒Vc瞎1星Vc霜2洪Vc永3諒Vc投4腸Vc算5啊Vc寇6逝Vc床7峽Vc衡8恰Vc崗9杯Vc欲10振Vc草11耳Vc撇12悅Vc劇13些Vc匠14允Vc膀15豐Vc念0.56活0.56網(wǎng)0.59紛4燭0.52蠶38趁0.57前7焰0.61瞇0.59描4沖0.56御0.68鐮6提0.56鋒0.59責(zé)4橫0.50鋒5缸0.57貧7途0.72視7肺0.62際6哭0.59閃流由量剛Q秤（短m悼3星/快s垂）幕Va帽Vb帶Vc廟V雷l著W酬S吹Q節(jié)0.69牧8居0.67糊4波0.59悉0.65灣4煮19醬1.98液37.6浮2歌24.6飾0煎三、水電擁站水頭測(cè)篇試愉1啞、量測(cè)方暢法及原理青水頭是水柔電站運(yùn)行紡的基本工袋作參數(shù)之債一。水電獎(jiǎng)?wù)舅^測(cè)心量就是測(cè)趨出上下游助水位差，墾將上下游慢水位經(jīng)引遭流管接慕入雄CEMP賀X像系列差壓維傳感器，侍經(jīng)二次數(shù)趴顯儀表直和接讀出差自壓值。匆水頭測(cè)量進(jìn)儀器儀表季：稀(1繭)頑、導(dǎo)壓管壟若干，連容接測(cè)壓孔歌與差壓傳花感器；浮(2臥)策、數(shù)據(jù)線(xiàn)菌若干；蹤(3奮)頌、差壓傳羨感器；繞(4俗)程、壓差數(shù)妄顯儀表；拼(5介)責(zé)、縫24玉V雷開(kāi)關(guān)電源曾一只；蔑(6反)劉、電源插啦頭一個(gè)。價(jià)2掌、測(cè)量結(jié)閣果厚經(jīng)實(shí)測(cè)上志下游水頭扶差卻為屬3.24早m彼。庸四、發(fā)電吵機(jī)輸出功寫(xiě)率測(cè)試芬1奴、測(cè)試方濱法及原理鴿電功率是匆水輪發(fā)電凍機(jī)組的基晌本參數(shù)之踢一。發(fā)電奴機(jī)輸出電她功率采用吵兩瓦表測(cè)誰(shuí)量?？梢悦蓮睦碚撋媳ぷC明，用煤兩只單相益功率表按留圖混2寺連接后，局通過(guò)兩功轟率表測(cè)得億功率之和偽就是發(fā)電蒼機(jī)輸出的的電功率。鵝與三相功筋率表相比深，兩表法臣測(cè)得電功績(jī)率精度高龜。傻貫圖壘2堡觀兩功率表上法測(cè)量發(fā)撥電機(jī)功率候接線(xiàn)原理繳2略、量測(cè)裝兆置及設(shè)蔽備襯寸用兩功率渡表測(cè)三相鉆電功率時(shí)酒，兩功率銀表讀數(shù)之恢和為代數(shù)曲和各(烤有正、負(fù)本號(hào)效)結(jié)。因?yàn)楣鹇时碜x數(shù)叼不是瞬時(shí)憤功率，而暈是一周期顯內(nèi)的平均袋有功功率半。兩只功纏率表讀數(shù)蜂隨著負(fù)載渡相位差的糖不同而不則同，可以棉證明：矩(1刃)嗚如果負(fù)載征為純電阻負(fù)，相位萄角舊φ凍＝投0匆°鋸，功率因路數(shù)議co猜s毫φ抄＝駁1絡(luò)，兩功率哪表讀數(shù)相吐等。緣(2突)難如果負(fù)載憑的相位鏡角必φ零＝體±60泊°宣，功率因承數(shù)癢co港s吐φ客＝在0.肚5爺，兩功率無(wú)表中有一粘個(gè)讀數(shù)喜為凱0釀，另一個(gè)兵功率表讀橫數(shù)就是總需功率。蛙(3題)湊如果負(fù)載旗的相位鋪角振φ旁＞放60饒°貨，功率因惡數(shù)換co縮s爸φ帆＜蹦0.劈5留，有一只坐功率表讀廁數(shù)為負(fù)數(shù)拾，此時(shí)該滅功率表指險(xiǎn)示相反。懼為了取得錢(qián)讀數(shù)，須滴將該表的野電流線(xiàn)圈蹦的兩個(gè)接指線(xiàn)柱接線(xiàn)撒對(duì)調(diào)，使部功率表指劫針為正方那向轉(zhuǎn)動(dòng)，田但要記住奮此表讀數(shù)配為負(fù)值，鬧三相總功枝率等于這敗兩個(gè)功率榮表讀數(shù)的句絕對(duì)值之委差。湊由此可見(jiàn)汗，用兩功寄率表測(cè)三籮相功率，期一個(gè)功率糟表不代表穩(wěn)某一相的趨功率，兩牛只功率表卷已組成一跳個(gè)測(cè)量功筑率的裝置研，其讀數(shù)煤的代數(shù)和陰代表三相惱電路總功悼率。刃當(dāng)被測(cè)發(fā)展電機(jī)電壓百較高，電達(dá)流較大時(shí)輪，可以通今過(guò)電壓、駛電流互感希器將兩功閱率表接入傾要測(cè)量的夾電路，其箭接線(xiàn)如項(xiàng)圖泊3敗。世此時(shí)，發(fā)黑電機(jī)輸出夢(mèng)功率迎按下式計(jì)緊算：眨旋肢式中：潤(rùn)C(jī)鋒—障—糖功率表儀刪表常數(shù)交，勝W康／格；餅K拘PT鹽—石—受電壓互感腥器變比；車(chē)K膠CT娃—裳—敵電流互感慌器變比；躁，矛—撤—材分別為兩信功率表的忽讀嫌數(shù)句(譽(yù)格近數(shù)前)趁。辮圖鵝3杠澡通過(guò)互感后器接人兩嚴(yán)功率表的搞接線(xiàn)圖彎當(dāng)三相負(fù)鋸載平衡時(shí)田，根據(jù)兩毒只功率表由讀數(shù)計(jì)算梢出負(fù)載的包平均功率以因宿數(shù)柏co捐s營(yíng)φ錫，虹發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)匯速測(cè)定征解晌轉(zhuǎn)速未：嶼由手持式玉轉(zhuǎn)速驅(qū)測(cè)試儀擾測(cè)定，型壤號(hào)裙：獄SZG-世20訪(fǎng)A析。這種轉(zhuǎn)悼速檢測(cè)儀泰在任何采民樣周期內(nèi)所其誤差為搬個(gè)脈沖，軟若測(cè)量轉(zhuǎn)令速犁為卡1000余r/mi嫩n步，則轉(zhuǎn)速辰測(cè)試誤差蹲為情，精度較崇高，結(jié)果才見(jiàn)笨表液2潑。處表蒼2返詢(xún)轉(zhuǎn)速測(cè)定牌結(jié)果妖電機(jī)號(hào)客額定轉(zhuǎn)坡速碼(慎rpm)膛轉(zhuǎn)速表讀潔數(shù)通(磨rpm)塔1千#嫁發(fā)電機(jī)躺1000斜1000雄.1筐3幫#表發(fā)電機(jī)膛1000清1000紙.1枯3毀、電功率步測(cè)量結(jié)果鴨表膚3繳貼發(fā)電機(jī)輸彎出電功率直測(cè)定結(jié)果頃戚茫機(jī)組參數(shù)府1貧號(hào)機(jī)組寬2圣號(hào)機(jī)組叛3做號(hào)機(jī)組盈4薯號(hào)機(jī)組鐮總功率掏功率績(jī)垃P甘（讓k濾W娃）宅110偶105卷95華105靠400惡五、效率痕計(jì)算洋水電站裝笨置包括水伐輪機(jī)、同買(mǎi)步發(fā)電機(jī)桑、傳動(dòng)裝扮置和管路貞等全部設(shè)旺施，其效橫率援按下式計(jì)雀算：肉式中：栗Q膜—狀—析實(shí)測(cè)流量闖，襪m跟3儀/名s接；五—娃—蒙水電站水罪頭槐，抱m么；濤—窮—挖發(fā)電機(jī)實(shí)罵測(cè)輸出電損功率敵，犧kW幕；受—甘—玉水的密度添，黨kg/m麗3恰；屋g鐮—鋪—擁重力加速勿度蜓，御g癥＝呈9.81棄m/s如2晨。矩效率計(jì)算航結(jié)果如下頸表：尿表慶4鞏明效率計(jì)算傭結(jié)果表浸發(fā)電站父水輪機(jī)輸揮入功率藥發(fā)電機(jī)輸虧出電功率相裝置效率裕四臺(tái)機(jī)組叮782k辜W填400k爭(zhēng)W爆51.1約5%尸由桃表旅4萍可知，機(jī)奴組的裝置賺效率均較漢低。鳥(niǎo)六、誤