乌溪江引水系统水头损失测试方案

1、中国华电集团公司CHINA HUADIAN CORPORATION乌溪江水力发电厂引水系统水头损失试验方案华电电力科学研究院二O一三年九月乌溪江水力发电厂引水系统水头损失试验方案试验部门：水电技术研究所 王照福校 核：王磊 冯耀施国庆华电电力科学研究院二。一三年九月“中国华电CHD“中国华电CHD1.概况乌溪江水力发电厂包括乌溪江流域上的湖南镇和黄坛口两级电站。湖南镇 水电站位于中国浙江省衢州市境内、钱塘江支流乌溪江上，距衢州市约40公理，共安装 4X50+1X120MW水轮发机机组，总装机容最为320MW。黄坛口水电站位为乌溪江流 域两级开发的第二级电站，上游距湖南镇电站约29km,下游距衢

2、州市约16km, 电站总装机容量为52MW （2x26MW）o.试验目的通过现场测试，测定乌溪江发电厂#X机组引水系统总水头损失特性，并绘 制实测水头损失曲线。.试验原理及方法试验原理水流在运动过程中单位质量液体的机械能损失称为水头损失。其中边界对水 流的阻力是产生水头损失的外因，液体的粘滞性是产生水头损失的内因，也是根 木原因。根据边界条件的不同把水头损失分为两类：对于平顺边界，水头损失与流程 成正比的称为沿程水头损失；由于局部边界急剧改变而导致水流结构改变、流速 分布改变并产生旋涡区而引起的水头损失称为局部水头损失。因此，某流段的总 水头损失为各分段的沿程水头损失与沿程各种局部水头损失的总

3、和。根据水头损失产生原理，电站引水系统水头损失的主要来源包括引水隧洞、 压力钢管等的沿程水头损失，以及拦污栅、弯段、阀门、接头等部位的局部水头 损失。由于水库水流速近似为零，压强为大气压强，那么根据伯努利方程，水头 损失计算公式可表示为：AH 7（7咒*）上 L y 2g J对1管4机引水系统，水头损失计算公式可表示为：凶 =z _ 招+必+叫4+成4（咄+处+处+岖+6小丁+ 田鹿我 +/哂，+ wM 叫+叫+叫（叫+，2+叫+项）（y y 7 y 2g 2g 2g 2g ） 式中：AA7引水系统水头损失值，m；引水系统水头损失试验及监测方案中国华电CHDZ(上游水位，即库水位，m；ZP Z

4、r Zr Z41#、2#、3#、4#蜗壳进口压力传感器的安装高程，m； PP2. P41#、2#、3#、4#蜗壳进口压力传感器压力值，kPa； ,、4蜗壳进口断面流速分布不均匀系数， 、%、夕产 10；X、匕、匕、匕1#、2#、3#、4#蜗壳进口断面水流的平均流速，m/s； g当地重力加速度值，9.81m/s2o蜗壳进口速度按照测得的流量Q和己知的测流截面面积F = 1/4,通过 V = Q计算可得。流量Q测量：流量Q采用蜗壳压差法进行水轮机流量测量式中：K流量系数H 蜗壳压差试验工况选择1个特征测试水头工况，水库水位m试验方法试验测量参数包括：机组有功、流量、水轮机进口压力、上下游水位等。根

5、 据试验要求安装好相应传感器并接入GMH550采集系统，试验时由采集系统， 对测量参数进行同步采集数据，每个试验工况结束后，试验数据存储在 WINDOWS环境下的EXCEL表格中，以供试验结束后进行数据整理、水头损失 曲线绘制。试验步骤4. 1.对 1 管 1 机引水系统：按照 10% 20%、30%、40%. 50%、60%、70% 80%、 90%、100%额定负荷工况要求调整发电机运行状态。对湖南镇电站1管4机引水系统:按照12.5MW、25MW、37. 5MW、50MW、-2-引水系统水头损失试验及监测方案中国华电CHD62.5MW、75MW、87.5MW、100MW. 112.5MW

6、、125MW、137.5MW 150MW. 162.5MW. 175MW、187.5MW、200MW负荷工况要求调整发电机运行状态。3. 4. 2.保持机组稳定运行约35分钟；3. 4. 3.在机组运行稳定时，记录机组有功、蜗壳进口压力、蜗壳压差、上游水 位。表1引水系统水头损失测试输入参数测量参数测量仪器测量仪表精度（）测量用途水轮机流量超声波流量计计算水轮机进口处的能 量总和，用以测取引水 系统水头损失水轮机进口压力Rosemount压力传 感器0.075%库水位拦污栅栅后水位中控室水位计目读测取拦污栅造成的水头 损失试验组织试验指挥与组织由电厂负责，并根据水库及机组的运行情况决定试验的进

7、 度。成立现场试验领导小组，所有参与试验的人员都必须遵守现场各项规章制度, 并严格服从现场指挥。试验负责人应在试验前准备好试验大纲和试验程序，并且提交其他参与试验 的各方，留有充足的时间讨论以便进行修改。有关试验的图纸和文件应在事先提 供给试验负责人。在即将开始试验前，试验负责人和现场试验有关人员对机组及所有试验装置 进行全面检查，以便创造良好的试验条件。试验准备乌溪江发电厂需进行以下内容配合：提供试验所需的资料与图纸，主要包括电站引水系统布设图纸及参数，-3-引水系统水头损失试验及监测方案中国华电CHD水轮机蜗壳、尾水管安装及测压管布设图纸等； 提供试验现场的电源与照明；协助试验方进行各传感

8、器的安装；负责机组各项操作，担任现场总指挥及调度；负责检查、疏通水头测压孔等位置，以保证所需测压孔等位置通畅；提供其他试验所需资料与图纸。试验方（华电电科院）需进行以下内容实施： 准备试验大纲、试验程序和试验设备；负责各传感器的标定，并出具原级标定设备有效期内检验证书或合格证 书；负责各传感器的接线及测试系统调试。负责检查压力脉动测压孔、水头测压孔等位置及是否通畅，负责检查试 验仪器设备的工作情况；负责试验仪器操作，数据整理与分析，编写试验报告。安全措施试验人员须经过电厂安全培训，考试合格后方可进入现场，试验过程中 要听现场总指挥统一调配。试验前由相关班组开出试验工作票，并做好试验单位人员工作

9、的安全监 护。在仪器和传感器通电前，要检查电源电压。如电压超标要先调整电源电 压，验证合格后方可对试验设备通电。在安装/撤除传感器时，须经过电厂专专业人员许可后，确定机组停机并 投入锁锭下进行。在接线、安装或者撤除过程中应由电厂专业人员陪同下方可进行。试验中操作由电厂运行人员进行，其他人员严禁操作发电设备。试验过程中密切注意轴瓦、定子温度及轴电流监测情况，如遇到紧急情 况因立即停止试验，直到查明原因后方可继续进行。试验有关数据采取自动和人工测试双套结合的方法，试验前现场各部装-4-引水系统水头损失试验及监测方案“中国华电“中国华电CHD“中国华电CHD“中国华电CHD 危险源辨识见表2所示。表2危险源辨识表风险辨识可能导致的伤害典型控制措施本卷须知测压管泄水高压水伤人、设备 短路1、安装传感器应注意工序2、测压管出口应防止正对电气设备通水前全面检查电源漏电触电1、发现漏电电源严禁使用2、外接电源加漏电保护开关3、仪器外壳接地通电前全面检查交通事故人身伤亡1、加强行车监护2、注意中途休息提醒司机、注意路人疲劳作业误操作、人身伤害防止长时间连续工作注意劳逸结合噪声职业性耳聋戴耳罩噪声