GB/T 22140-2018小型水轮机现场验收试验规程

ICS2916040

K55..

中华人民共和国国家标准

GB/T22140—2018/IEC620062010

代替:

GB/T22140—2008

小型水轮机现场验收试验规程

Codeforfieldacceptancetestofsmallhydroturbines

(IEC62006:2010,Hydraulicmachines—Acceptance

testsofsmallhydroelectricinstallations,IDT)

2018-05-14发布2018-12-01实施

国家市场监督管理总局发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T22140—2018/IEC620062010

:

目次

前言

…………………………Ⅶ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语定义及示意图

3、………………………2

术语和定义

3.1…………………………2

水轮发电机组示意图

3.2………………2

试验的等级和范围

4………………………3

保证的试验等级

4.1……………………3

一般要求

4.1.1………………………3

合同条件

4.1.2………………………5

性能保证范围

4.2………………………5

一般要求

4.2.1………………………5

等级最大输出功率

4.2.2A:…………5

等级指数试验

4.2.3B:………………5

等级水轮机效率

4.2.4C:……………5

损失的解释

4.2.5……………………5

试验范围

4.3……………6

安全验收试验

4.3.1…………………6

试运行和可靠性试验

4.3.2…………6

性能试验

4.3.3………………………6

试验人员能力要求

4.3.4……………7

质保

4.3.5……………7

试运行前的安全验收试验

5………………8

启动前试验

5.1…………………………8

水流关闭装置

5.2………………………8

一般性要求

5.2.1……………………8

进水口闸门或阀门

5.2.2……………8

进水主阀

5.2.3………………………9

活动导叶混流式和轴流转桨式水轮机

5.2.4()……………………9

针形阀和折向器水斗式和斜击式水轮机

5.2.5()…………………10

首次开机的操作和控制

5.3……………11

额定转速下的滑动轴承运行

5.4………………………11

空载条件下的紧急停机

5.5……………11

电气保护

5.6……………12

过速试验

5.7……………12

飞逸试验

5.8……………12

过压紧急关闭和甩负荷试验

5.9、……………………13

Ⅰ

GB/T22140—2018/IEC620062010

:

一般条件

5.9.1………………………13

导叶或喷针

5.9.2……………………14

水轮机进水阀门

5.9.3………………14

减压阀

5.9.4…………………………14

压力升高

5.9.5………………………14

测试参数

5.10…………………………16

压力

5.10.1…………………………16

转速

5.10.2…………………………16

控制部件

5.10.3……………………16

运行和可靠性试验试运行

6()……………16

一般规定

6.1……………16

转动部件的温度稳定性

6.2……………17

一般要求

6.2.1………………………17

温度保证

6.2.2………………………17

转速控制系统

6.3………………………17

说明

6.3.1……………17

不带调速器的机组运行

6.3.2………………………18

带有调速器的机组运行

6.3.3………………………18

带有电压调节器的机组运行

6.3.4…………………19

带有其他控制器的机组运行

6.3.5…………………19

在试验控制系统时的测量

6.3.6……………………19

协联关系试验

6.4………………………20

性能保证试验

7……………20

概述

7.1…………………20

在不同净水头下发电机变压器的最大输出功率

7.2()………………20

保证值

7.2.1…………………………20

测试仪器要求

7.2.2…………………20

指数试验

7.3……………21

一般要求

7.3.1………………………21

相对流量测量

7.3.2…………………21

特性曲线形状控制

7.3.3……………22

电站相对效率

7.3.4…………………23

优化协联关系

7.3.5…………………23

水轮机效率

7.4…………………………23

采用绝对流量测量的水轮机效率试验

7.4.1………23

采用热力学法的效率试验

7.4.2……………………24

效率修正

7.5……………24

结果计算与比较

8…………………………26

概述

8.1…………………26

现场数据

8.1.1………………………26

测量值读数

8.1.2()…………………26

水温的比尺效应

8.1.3………………27

Ⅱ

GB/T22140—2018/IEC620062010

:

电站特性的平移变换

8.1.4…………27

输出功率

8.2……………27

电站输出功率测量

8.2.1……………27

发电机输出功率测量

8.2.2…………27

水轮机输出功率测量

8.2.3…………28

水轮机相对效率

8.3……………………28

一般规定

8.3.1………………………28

相对流量

8.3.2………………………28

电站特性曲线的保证

8.3.3…………29

电站相对效率

8.3.4…………………29

水轮机绝对效率

8.4……………………29

一般说明

8.4.1………………………29

绝对流量

8.4.2………………………30

电站效率的保证值与比较

8.4.3……………………30

误差分析

9…………………30

概述

9.1…………………30

系统不确定度

9.2………………………30

一般规定

9.2.1………………………30

典型的系统不确定度

9.2.2…………30

水轮机用作流量计的系统不确定度

9.2.3…………31

随机不确定度

9.3………………………32

单一运行工况点下的测量

9.3.1……………………32

对整个运行范围的测量

9.3.2………………………33

综合不确定度

9.4………………………34

一般规定

9.4.1………………………34

水头

9.4.2……………35

输出功率

9.4.3………………………36

指数试验不确定度

9.4.4……………38

采用绝对流量测量的效率试验

9.4.5………………40

采用热力学法的效率试验

9.4.6……………………40

其他保证

10………………41

空蚀

10.1………………41

一般规定

10.1.1……………………41

测量方法

10.1.2……………………41

与规定的保证值比较

10.1.3………………………42

噪声

10.2………………42

一般规定

10.2.1……………………42

测量方法

10.2.2……………………43

与保证值的比较

10.2.3……………43

振动

10.3………………43

一般规定

10.3.1……………………43

测试及其方法

10.3.2………………43

Ⅲ

GB/T22140—2018/IEC620062010

:

与保证值的比较

10.3.3……………43

附录规范性附录术语定义符号和单位

A()、、…………45

术语和定义

A.1………………………45

说明

A.1.1……………45

下标

A.1.2……………45

几何术语和定义

A.1.3………………45

主要物理量

A.1.4……………………46

水头的术语和定义

A.1.5……………47

流量的术语和定义

A.1.6……………47

功率的术语和定义

A.1.7……………47

效率的术语和定义

A.1.8……………48

不确定度的术语和定义

A.1.9………………………48

其他术语和定义

A.1.10……………49

水的比能的定义

A.2…………………50

瞬态压力变化

A.3……………………50

物理数据

A.4…………………………51

重力加速度和纬度海拔高度的关系

A.4.1、………51

纯水的密度

A.4.2……………………51

空气的密度

A.4.3……………………51

附录规范性附录水头的测量

B()………………………53

概述

B.1…………………53

压力测量断面的选取

B.2………………53

一般规定

B.2.1………………………53

上游基准断面

B.2.2…………………54

下游基准断面

B.2.3…………………54

测量断面的定义

B.3……………………55

一般规定

B.3.1………………………55

轴流式水轮机水头定义

B.3.2(Kaplanturbine)…………………56

混流式水轮机水头定义

B.3.3(Francisturbine)…………………57

水斗式水轮机水头定义

B.3.4(Peltonturbine)……………………59

斜击式水轮机水头定义

B.3.5(Turgoturbine)……………………60

双击式水轮机水头定义

B.3.6(Crossflowturbine)………………61

水头测量方法

B.4………………………62

一般规定

B.4.1………………………62

压力测量仪器

B.4.2…………………63

原级测量仪器

B.4.2.1……………63

压力传感器

B.4.2.2………………63

弹簧压力计

B.4.2.3………………63

自由水位测量仪器

B.4.2.4………………………63

等级测试中动水头评估

B.5A………………………64

附录规范性附录转速测量方法

C()……………………65

旋转速度

C.1……………65

Ⅳ

GB/T22140—2018/IEC620062010

:

直接测量功率时转速的测量

C.1.1…………………65

间接测量功率时转速的测量

C.1.2…………………65

过速和飞逸转速的定义

C.2……………65

附录规范性附录输出功率测量

D()……………………66

概述

D.1…………………66

输出功率的测量

D.2……………………66

同步发电机

D.2.1……………………66

异步发电机输出功率测量的间接法

D.2.2…………67

附录规范性附录流量测量方法

E()……………………69

概述

E.1…………………69

一般条件

E.1.1………………………69

流量测量方法的选取

E.1.2…………69

流动稳定性

E.1.3……………………70

泄漏渗透和分流

E.1.4、……………70

绝对流量测量方法

E.2…………………70

一般规定

E.2.1………………………70

适合小水轮机的声学方法

E.2.2……………………70

压力时间法法

E.2.3-(Gibson)……………………71

相对流量测量

E.3………………………77

一般规定

E.3.1………………………77

差压方法

E.3.2………………………77

流量测量的二次方法

E.3.3…………79

附录资料性附录水电站条件

F()………………………80

水电站条件列单

F.1……………………80

一般规定

F.1.1………………………80

需方提供的数据

F.1.2………………80

合同规定水位

F.1.3…………………80

水质

F.1.4……………80

整个过水流道可预计的水力损失

F.1.5……………80

来流条件

F.1.6………………………80

确定基准高程

F.2………………………81

试验仪器设备的技术要求

F.3…………81

附录资料性附录调试

G()………………82

检查清单

G.1…………………………82

调试报告

G.2…………………………82

附录资料性附录性能测试效率计算

H()………………83

一般试验条件

H.1……………………83

需要满足的保证值

H.2………………83

等级

H.2.1A………………………83

等级

H.2.2B………………………83

变压器效率

H.2.3……………………83

Ⅴ

GB/T22140—2018/IEC620062010

:

物理常数

H.3…………………………84

测量条件

H.4…………………………84

数据测量与计算

H.5…………………84

数据测量

H.5.1………………………84

数据计算

H.5.2………………………85

不确定度

H.6…………………………86

合成不确定度

H.6.1…………………86

随机不确定度

H.6.2…………………86

随机和总不确定度

H.6.3……………86

试验结果和保证值的比较

H.7………………………87

等级发电机最大输出功率

H.7.1A:………………87

等级水轮机特性曲线形状控制

H.7.2B:…………88

附录资料性附录协联关系试验

I()……………………89