新沂河xx水电站动力性能测试报告

新沂河xx水电站动力性能现场测试报告一、工程概述新沂河xx水电站运行至今已有几十年的历史，由于供电系统、机电设备、控制系统运行多年，设备严重老化，多年来设备一直带病运行，故障频繁，发电机组运行性能差且存在着严重事故隐患。根据本水电站的特点，受宿迁市新沂河调度工程管理处委托，扬州大学水建学院工程测试中心对新沂河xx水电站进行了动力性能测试，兹将报告整理如下。水电站主要机电设备见表1。表1新沂河xx水电站主要机电设备纺名称首型境泼俊号庸数量早生产厂家淋生产日期瑞电力变压乳器筝ST-8干00结1麦清江变压然器厂馋1992勾.9向自励恒压朝水轮发电肉机第TSN5海9/41吹-6奇4枕清江电机捐厂臂1979敲.7表水轮发电闯机（备用访）佩SF16燕0-6/烟590税1舌湖南省新腐宁厨水电设备脸厂梳1997透.3渣进水闸阀爷JTC5航62A禁4雨镇江电机档厂毒1981棚.1外水轮机倦ZJD-床CM-1尽20鼓4慰高邮农机悄修造三厂扒1973惑.10动力性能测试是水电站管理工作的一项重要内容。通过对水电站各工作参数的测试，了解水电发电机组的实际工作状况及性能，掌握设备技术状态。由于国内水轮机生产厂早年出厂的产品大多没有经过产品性能测试，缺少实实在在的测试数据。水轮机安装后进行现场测试有一定的难度，认真进行现场测试的也很少，除了少数水电站作为用户试点或科研的项目进行较规范的现场测试外，其它水电站的水轮机性能就是“厂家说了就算”，厂方产品说明书便成了水轮机实际性能依据，甚至逐级上报主管部门的数据也就是根据这个说明书的数据推算出来的，但实际情况远非如此，产品性能数据与水轮机实际性能相差很大。要掌握水轮机真实性能状况，必须进行现场测试。水轮机现场测试内容包括水头、流量、转速、功率、振动、噪声等测试。根据有关测试规范，我们对该水电站的流量、水头、功率等进行了现场实测，以此求得水轮机组的动力性能。二、水电站流量测试1、流量量测原理及方法流量测定是水电站现场效率测试中最重要的环节，是测试中难度最大、工作量最多的一项工作，它对整个测试精度起着主要的影响。为此专家们多年来一直在寻求一种既可靠又实用的现场测流方法，本次测流采用流速－面积法。用毕托管测出各特征点流速，将该点流速与面积之积求出局部流量，再进行总断面积流量求和得总流量。毕托管测速的基本原理如下：设水流中某点A处的流速为，如将一根两端开口的直角弯管插入水流并使其下端管口方向正对A点流速方向，则A点的流速由原来的值变为零，而弯管中的液面将比测压管中的液面升高Δh（测压管液面为未受毕托管干扰时A点的测压管液面），弯管中液面的升高是由于水流的动能转化为势能所引起的。对于A点处质量为dm，重量为gdm的微小水体，在弯管未插入前具有的动能是。当弯管插入水流后，A点的流速由原来的u值变为零，该微小水体的动能全部转化为势能Δhdmg，即于是可得：。毕托管测速的基本方法：用毕托管量测水流流速时，必须首先将毕托管及橡皮管内的空气完全排出，然后将毕托管的下端放入水流中，并使总压管的进口正对测点处的流速方向。此时压差计的玻璃管中水面即出现高差Δh。如果所测点的流速较小，Δh的值也较小。为了提高量测精度，可将压差计的玻璃管倾斜放置。实测时，读出两管沿斜方向的液面距离Δh’，并根据玻璃管的倾斜角度θ换算出相应的垂直液面高差，将Δh代入公式中，即可得出所量测点的水流流速值。毕托管法测出了流速，然后再测出选定的测量断面的面积，再根据测得的流速和断面面积计算出过流流量，这是一种经典方法，应用广泛、测试结果可靠。本次测流断面为矩形断面。由公式：，即可计算出流量。2、测量结果下面是对该断面上三个水平面上的不同点的流速的测定，数据如下：该方法是对断面上的三个水平面多个位置进行测速，然后算出流速平均值，最后算出流量。水面线各测点示意图如图1，现场实测数据如下：图1水面线各测点示意图蝴a强水面线各圆测点速度枕a她g屋（朱m/s帽2兴）义Δ关h属（肯m派）向V贩（处m/慈s条）诚a战1犬9.8哈0.02祝42耀0.68燥8709娃a团2甩9.8手0.02穗51台0.70历1399朱a法3同9.8服0.02生4税0.68党5857闲a穿4承9.8独0.01高8伍0.59旋397伙a搜5她9.8摔0.02句85肤0.74柄7395胶a除6连9.8轮0.02株8浸0.74论081胡a晓7拒9.8拆0.01俩7葡0.57象7235芒a蒙8毯9.8搭0.02患35稳0.67贤8675哭a页9嘉9.8别0.03薪01侨0.76愧8089新a鱼10腾9.8捏0.02扫61填0.71馅5234嫌a闻11俊9.8河0.01仁82翠0.59迁726扰a阔12轨9.8个0.02宇32撇0.67爬4329狐a水13肿9.8半0.03吊3衬0.80栏4239择a犬14租9.8尚0.03句5运0.82辛8251拍a结15供9.8嚼0.02惧3构0.67舞1416甘b愉水面线各群测点速度抛b懒g收（咐m/s谊2努）时Δ椅h援（兔m妨）很v盾（尚m/面s柱）战b邀1免9.8重0.02贯5耻0.7熊b腥2六9.8麻0.02盟5含0.7越b腥3挂9.8故0.02么2牌0.65捉6658符b央4厨9.8胃0.01福5脊0.54辽2218善b贺5塌9.8傅0.02韵1户0.64摇1561享b傲6辛9.8看0.02彩5裙0.7宝b资7脚9.8忍0.02员0.62拘6099俭b午8万9.8克0.01奇8腾0.59与397话b洲9确9.8统0.02字8抵0.74暑081夫b摊10劝9.8休0.02付3跟0.67尺1416灭b拒11供9.8汽0.02乒1猜0.64躺1561调b色12糟9.8恶0.02品1平0.64芹1561陡b成13哪9.8遥0.02徒7坦0.72锹7461太b座14约9.8做0.03全0.76馒6812倘b霜15尚9.8吗0.02脊9供0.75返3923烂c挪水面线各淘测点速度鲁c仆g凳（忙m/s皱2承）累Δ跑h惧（咏m仰）省v偶（吵m/顽s澡）耍c恐1谷9.8柔0.01在6捡0.56全c乏2持9.8晶0.01味6淋0.56青c贺3虏9.8责0.01苗8吩0.59携397歌c银4识9.8登0.01堵4蝴0.52绳3832芳c毁5竿9.8凯0.01盗7余0.57酷7235散c吸6杂9.8百0.01错9串0.61筛0246残c迫7惜9.8旷0.01速8黑0.59诞397挤c奏8质9.8崇0.01袍6魔0.56院c上9序9.8诞0.02棉4眠0.68季5857傍c著10剧9.8翼0.01常6跟0.56泊c趴11恒9.8带0.01产8仆0.59妄397柜c干12茧9.8仔0.01误3卖0.50恩4777带c先13植9.8世0.01母7愿0.57涉7235较c伶14竿9.8威0.02胀7址0.72绸7461垒c结15暑9.8今0.02垂0.62桌6099本a您、符b汉、如c奥点的平均交速度泛（月m/跃s握）府Va翠1役Va慈2峡Va管3嚷Va剥4立Va谈5萍Va痕6太Va傲7还Va挣8姥Va水9枕Va饿10坝Va踪11仍Va等12赢Va掌13装Va视14葬Va政15涨Va重0.68皇9育0.70豆1娃0.68随6讲0.59哀4燃0.74桥7夏0.74嗽1骑0.62种6瓶0.67营9提0.76鹿8施0.71拖5治0.59坚7泻0.67估4档0.80脸4是0.82鼓8正0.67漆1贺0.69谣8挑Vb触1阶Vb村2爱Vb莫3掏Vb掘4罗Vb疫5明Vb勿6舰Vb贝7辛Vb押8厕Vb务9丑Vb堆10我Vb寺11丘Vb定12然Vb两13名Vb屑14反Vb爽15帐Vb迹0.7死0.7票0.65图7炼0.54氏22击0.64段2训0.7高0.57叶7跟0.59土4溪0.74罗1半0.67侧1捆0.54伴2殊0.64使2棕0.72受7症0.76春7当0.65历4谋0.67稼4饶Vc瞎1星Vc霜2洪Vc永3谅Vc投4肠Vc算5啊Vc寇6逝Vc床7峡Vc衡8恰Vc岗9杯Vc欲10振Vc草11耳Vc撇12悦Vc剧13些Vc匠14允Vc膀15丰Vc念0.56活0.56网0.59纷4烛0.52蚕38趁0.57前7焰0.61眯0.59描4冲0.56御0.68镰6提0.56锋0.59责4横0.50锋5缸0.57贫7途0.72视7肺0.62际6哭0.59闪流由量刚Q秤（短m悼3星/快s垂）幕Va帽Vb带Vc庙V雷l着W酬S吹Q节0.69牧8居0.67糊4波0.59悉0.65湾4煮19酱1.98液37.6浮2歌24.6饰0煎三、水电拥站水头测篇试愉1哑、量测方畅法及原理青水头是水柔电站运行纺的基本工袋作参数之债一。水电奖站水头测心量就是测趋出上下游助水位差，垦将上下游慢水位经引遭流管接慕入雄CEMP贺X像系列差压维传感器，侍经二次数趴显仪表直和接读出差自压值。匆水头测量进仪器仪表季：稀(1茧)顽、导压管垄若干，连容接测压孔歌与差压传花感器；浮(2卧)策、数据线菌若干；踪(3奋)颂、差压传羡感器；绕(4俗)程、压差数妄显仪表；拼(5介)责、缝24玉V雷开关电源曾一只；蔑(6反)刘、电源插啦头一个。价2掌、测量结阁果厚经实测上志下游水头扶差却为属3.24早m彼。庸四、发电吵机输出功写率测试芬1奴、测试方滨法及原理鸽电功率是匆水轮发电冻机组的基晌本参数之踢一。发电奴机输出电她功率采用吵两瓦表测谁量。可以蒙从理论上堡证明，用煤两只单相益功率表按留图混2寺连接后，局通过两功轰率表测得亿功率之和伪就是发电苍机输出的的电功率。鹅与三相功筋率表相比深，两表法臣测得电功绩率精度高龟。傻贯图垒2堡观两功率表上法测量发拨电机功率候接线原理缴2略、量测装兆置及设蔽备衬寸用两功率渡表测三相钻电功率时酒，两功率银表读数之恢和为代数曲和各(烤有正、负本号效)结。因为功吼率表读数叼不是瞬时愤功率，而晕是一周期显内的平均袋有功功率半。两只功缠率表读数蜂随着负载渡相位差的糖不同而不则同，可以棉证明：矩(1刃)呜如果负载征为纯电阻负，相位萄角旧φ冻＝投0匆°锯，功率因路数议co猜s毫φ抄＝驳1络，两功率哪表读数相吐等。缘(2突)难如果负载凭的相位镜角必φ零＝体±60泊°宣，功率因承数痒co港s吐φ客＝在0.肚5爷，两功率无表中有一粘个读数喜为凯0酿，另一个兵功率表读横数就是总需功率。蛙(3题)凑如果负载旗的相位铺角振φ旁＞放60饶°货，功率因恶数换co缩s爸φ帆＜蹦0.劈5留，有一只坐功率表读厕数为负数拾，此时该灭功率表指险示相反。惧为了取得钱读数，须滴将该表的野电流线圈蹦的两个接指线柱接线撒对调，使部功率表指劫针为正方那向转动，田但要记住奋此表读数配为负值，闹三相总功枝率等于这败两个功率荣表读数的句绝对值之委差。凑由此可见汗，用两功寄率表测三箩相功率，期一个功率糟表不代表稳某一相的趋功率，两牛只功率表卷已组成一跳个测量功筑率的装置研，其读数煤的代数和阴代表三相恼电路总功悼率。刃当被测发展电机电压百较高，电达流较大时轮，可以通今过电压、驶电流互感希器将两功阅率表接入倾要测量的夹电路，其箭接线如项图泊3败。世此时，发黑电机输出梦功率迎按下式计紧算：眨旋肢式中：润C锋—障—糖功率表仪删表常数交，胜W康／格；饼K拘PT盐—石—受电压互感腥器变比；车K胶CT娃—裳—敌电流互感慌器变比；躁，矛—撤—材分别为两信功率表的忽读嫌数句(誉格近数前)趁。辫图鹅3杠澡通过互感后器接人两严功率表的搞接线图弯当三相负锯载平衡时田，根据两毒只功率表由读数计算梢出负载的包平均功率以因宿数柏co捐s营φ锡，虹发电机转汇速测定征解晌转速未：屿由手持式玉转速驱测试仪扰测定，型壤号裙：狱SZG-世20访A析。这种转悼速检测仪泰在任何采民样周期内所其误差为搬个脉冲，软若测量转令速犁为卡1000余r/mi嫩n步，则转速辰测试误差蹲为情，精度较崇高，结果才见笨表液2泼。处表苍2返询转速测定牌结果妖电机号客额定转坡速码(慎rpm)膛转速表读洁数通(磨rpm)塔1千#嫁发电机躺1000斜1000雄.1筐3帮#表发电机膛1000清1000纸.1枯3毁、电功率步测量结果鸭表肤3缴贴发电机输弯出电功率直测定结果顷戚茫机组参数府1贫号机组宽2圣号机组叛3做号机组盈4薯号机组镰总功率掏功率绩垃P甘（让k滤W娃）宅110偶105卷95华105靠400恶五、效率痕计算洋水电站装笨置包括水伐轮机、同买步发电机桑、传动装扮置和管路贞等全部设旺施，其效横率援按下式计雀算：肉式中：栗Q膜—状—析实测流量闯，袜m跟3仪/名s接；五—娃—蒙水电站水罪头槐，抱m么；涛—穷—挖发电机实骂测输出电损功率敌，牺kW幕；受—甘—玉水的密度添，党kg/m丽3恰；屋g镰—铺—拥重力加速勿度蜓，御g症＝呈9.81弃m/s如2晨。矩效率计算航结果如下颈表：尿表庆4巩明效率计算佣结果表浸发电站父水轮机输挥入功率药发电机输亏出电功率相装置效率裕四台机组叮782k辜W填400k争W爆51.1约5%尸由桃表旅4萍可知，机奴组的装置赚效率均较汉低。鸟六、误