Технический отчет по натурным энергетическим испытаниям гидроагрегата № 9 Волжской ГЭС, страница 3

Истинные значения “k” и “n” могут быть определены только при испытаниях абсолютным методом. При испытаниях индексным методом показатель степени “n” принимается равным 0,5 (наиболее вероятное значение), а тарировочный коэффициент “k” определяется из условия, что максимальное значение КПД натурной турбины равно максимальному значению КПД турбины по заводской эксплуатационной характеристике при соответствующем напоре.

В результате расчетов получено следующее тарировочное уравнение:

по которому определялись значения расходов воды через турбину для каждого опыта.

Расходная характеристика гидроагрегата представлена на рис. 3

Коэффициент полезного действия вычислялся по формулам:

агрегатного блока               

турбины                               

где :     -     мощность на шинах генератора;

          Q     -    расход воды через турбину;

          -    КПД генератора, для cos j =1.

Поскольку уровень верхнего бьефа измерялся после сороудерживающих решеток, вынесенных выше здания ГЭС, а потери напора в турбинном водоводе пренебрежимо малы, при расчетах напор турбины принимался равным напору гидроустановки.

Нт = Нг = ÑВБ - ÑНБ

На рис. 4 представлена мощностная характеристика гидроагрегата. На рис. 5 представлены: рабочая характеристика агрегатного блока, рабочая характеристика турбины, а также рабочая характеристика турбины по данным завода-изготовителя для напора 22,8 м. Анализ мощностной и рабочих характеристик позволяет сделать следующие выводы:

- рабочие характеристики агрегатного блока при существующей и оптимальной комбинаторной зависимости очень близки между собой, различие составляет менее 0,6%,

- натурная рабочая характеристика турбины как при существующей, так и при оптимальной комбинаторной зависимости по форме почти совпадает с заводской. Максимум КПД натурной характеристики турбины находится в диапазоне мощностей 60¸125 МВт, что соответствует мощностям агрегата 57¸123 МВт. На линии ограничения по максимальной мощности турбины снижение КПД натурной рабочей характеристики турбины по сравнению с заводской не превышает 1%. Из этого можно сделать следующий вывод: несмотря на то, что турбина работает с высотой отсасывания, выходящей за пределы рекомендованной заводом-изготовителем величины (-0,4¸-0,7 м при рекомендованной –3,5 м,) признаков, указывающих на возможность возникновения повышенной кавитации (резкое снижение КПД, «срыв» мощности), не выявлено.

Полученные результаты позволяют сказать, что турбина № 9 работает практически с оптимальной комбинаторной зависимостью.

С точки зрения обеспечения максимальной экономичности работы гидроагрегата, рекомендуется работа гидроагрегата с нагрузками не менее 50 МВт.

3.3. Гарантии завода-изготовителя по максимальной мощности.

Максимальное значение измеренной мощности турбины составило:

Нт = 22,8 м – 123,52 ± 1,1 МВт при S = 1075 мм (83,9%), j = 12,1⁰

Заводское гарантированное значение мощности турбины при напоре 22,8 м составляет 126,0 МВт. Генератор гидроагрегата № 11 перемаркирован на мощность  120 МВт.

Дальнейший набор нагрузки был прекращен по требованию оперативного персонала.

 Тем не менее, форма рабочей характеристики турбины (отсутствие значительного снижения КПД и резкого снижения мощности), а также существующий запас по открытию регулирующих органов турбины (16% по открытию Н.А. и более 9⁰ по углу разворота лопастей Р.К.) позволяют говорить о том, что турбина № 9 при данном напоре способна набирать гарантированную мощность  при достаточно высоком КПД.

4.  ВЫВОДЫ  И  РЕКОМЕНДАЦИИ

4.1. Турбина № 9 при напоре 22,8 м работает с комбинаторной зависимостью близкой к оптимальной или совпадающей с ней. Настройки комбинатора не требуется.

4.2. Натурная рабочая характеристика турбины по форме практически совпадает с заводской рабочей характеристикой. Максимум КПД натурной рабочей характеристики агрегата находится в диапазоне 92¸102 МВт.

4.3. Несмотря на то, что при напоре 22,9 м турбина работает с  высотой отсасывания -0,4¸-0,7 м при рекомендованной –3,5 м (по заводской эксплуатационной характеристике турбины), признаков, указывающих на возможность возникновения повышенной кавитации (резкое снижение КПД, «срыв» мощности), не выявлено.

4.4. С точки зрения обеспечения максимальной экономичности работы гидроагрегата, при напорах выше расчетного, могут быть рекомендованы режимы работы с нагрузками не менее 50 МВт.

Приложение 1

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ИСПЫТАНИЙ