К.п.д. гидроагрегата вычисляют по формуле [1]:
, |
(1) |
где: - активная мощность генератора ГА, МВт;
- мощность, отбираемая турбиной от потока воды;
- плотность воды на входе в турбину ГА, кг/м3;
- ускорение свободного падения, м/с2;
- объемный расход воды через турбину, м3/с;
- напор турбины, м:
; ; |
(2) |
- статический напор (разность уровней верхнего и нижнего бьефов), м;
- суммарные гидравлические потери напора (сумма гидравлических потерь в подводящем водоводе и перепада восстановления );
- площадь поперечного сечения подводящего водовода, м2;
- площадь сечения на выходе отсасывающей трубы, м2;
- коэффициент Кориолиса, учитывающий неравномерность распределения скоростей потока воды по сечению водовода.
Однако расход воды через турбину не измеряют. Поэтому для определения штатных КЗ применяют приближенную версию метода, разработанного в теории ПЛТ. Вместо реальных значений расхода воды через турбину используют расчетные значения, вычисленные по эмпирической формуле [3]:
; |
(3) |
где: - коэффициент, величину которого определяют из условия, что максимальное значение к.п.д. натурной турбины равно максимальному значению к.п.д. турбины по заводской эксплуатационной характеристике при соответствующем напоре;
- перепад давления в двух точках расходомерного створа водовода на входе в спиральную камеру направляющего аппарата (перепад давления), мм вод. ст.
Кроме того, суммарные гидравлические потери напора определить нельзя. Поэтому при определении штатной комбинаторной зависимости вместо реального к.п.д. гидроагрегата применяют индексный к.п.д.:
, |
(4) |
при вычислении которого используют измеренные значения активной мощности , статического напора и перепада давления .
Из формул (1)-(4) следует, что:
, |
(5) |
где
. |
(6) |
Однако формулы (3) и (4) не имеют ни теоретического, ни экспериментального обоснования. Кроме того, текущие (мгновенные) значения перепада давления в расходомерном створе водовода содержат неконтролируемые высокочастотные турбулентные пульсации давления, достигающие 30% от значений математического ожидания перепада давления. Но перепад давления в процессе энергетических испытаний определяют визуальным считыванием показаний дифференциального манометра. Вычисление математического ожидания перепада давления в этом методе не предусмотрено.
Комбинаторную зависимость определяют графическим методом по точкам огибающей частных ПХ.
Таким образом, существующий расчетно-графический метод определения комбинаторной зависимости ГА [2] содержит неконтролируемые методические и инструментальные погрешности. Поэтому необходимо выполнить экспериментальное исследование эффективности этого метода.
2.2. Экспериментальные исследования существующего метода
определения штатных комбинаторных зависимостей
Экспериментальное исследование метода получения штатных КЗ выполнено с использованием результатов натурных энергетических испытанийгидроагрегатов Волжской ГЭС, выполненных фирмой «ОРГРЭС».
2.2.1. Энергетические испытания гидроагрегата № 9 Волжской ГЭС
Натурные энергетические испытания этого гидроагрегата были выполнены фирмой «ОРГРЭС» 11.06.2010г. при среднем напоре воды 22,8 м.
Испытания выполнялись в два этапа. На первом этапе управление ГА осуществлялось с использованием штатной КЗ. На втором этапе комбинатор был отключен, а управление осуществлял оператор в ручном режиме.
В создаваемых стационарных режимах выполняли измерение напора, перепада давления, активной мощности, открытия НА и угла разворота лопастей РК. Измеренные значения этих переменных были использованы сотрудниками фирмы «ОРГРЭС» для вычисления расчетных значений расхода воды через турбину, индексного к.п.д., частных пропеллерных характеристик, огибающей частных ПХ и уточненной КЗ.
Результаты таких исследований штатной комбинаторной зависимости ГА № 9 представлены на рис.1.
По точкам касания огибающей с пропеллерными характеристиками (рис.1) были получены уточненные значения открытий НА и углов разворота лопастей РК, т.е. уточненная КЗ. В результате сравнения штатной КЗ и уточненной КЗ сотрудники фирмы «ОРГРЭС» сделали следующие выводы [3]:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.