IEC60193水泵水轮机模型验收规程标准译文

目录

前言 目次 1 总则 1.1 范围和目的 1.1.1 范围 1.1.2 目的 1.2 引用文献 1.3 术语、定义、符号和单位 1.3.1 1.3.2 1.3.3 概述 单位 术语、定义、符号和单位表 1.4 与水力性能有关的保证值的性质和范围 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 概述 模型试验法验证的主要水力性能保证值 模型试验法不能验证的保证值 附加性能数据 2 试验的执行 2.1 试验安装和模型的要求 2.1.1 2.1.2 2.1.3

试验室选择 试验装置安装 模型要求 2.2 模型和真机的尺寸检查 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 水力相似、试验条件和试验程序

2.3.1 2.3.2 2.3.3 概述 需检查的模型和真机的尺寸 表面的波浪度和粗糙度 水力相似

试验条件 试验程序 2.4 测量方法介绍 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.5 物理性质 2.5.1 2.5.2 2.5.3 主要水力性能保证值的测量 附加数据与测量 数据的采集

和处理 概述 重力加速

度 水的物理性质

2.5.4大气的物理性质

2.5.5水银密度

国际标准IEC60193由IEC TC4即水轮机技术委员会编制。

第二版IEC60193将取消和替代1965年出版的第一版IEC60193及其补充1 （1977），IEC60193A（ 1972）以及 IEC60497（ 1976）和 IEC60995（ 1991）。

本标准的第1至第3章覆盖了上述出版物，第十章给出。

3附加内容

本标准的文本基于下列文献：

上表的表决报告给出了本标准表决标准的所有情况。

附录B、F、G、K、L和M内容是本标准不可分割的一部分。

附录A、C、D、E、H、J、N和P是供参考内容。

水轮机、蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验

1 总则

1.1范围和目的

1.1.1范围

本国际规程适用于在试验室条件下所试验的各种类型的冲击式和反击式的水轮机、蓄能泵或水泵水轮机。

本规程适用于的机组功率大于 5MW 或名义直径大于 3 米的原型机所对应的模型。将该规程所规定的程序完全地应用于机组功率或直径较小的水轮机，一般来讲，并不合适。然而，该规程可以应用在买主和卖主协议认可的一类机器上。

在本规程里，术语“水轮机”包括做水轮机方式运行的水泵水轮机，术语“水泵”包括做水泵方式运行的水泵水轮机。

如果验收试验（见IEC60041 ）的预期现场条件不能验证原型机的给定保证值的性能，那么特别建议应该进行模型验收试验。

本规程也适用于其它目的模型试验，例如比较试验和研究及开发性的工作。如果模型验收试验已经完成，现场试验可以仅限于进行指数试验（见

IEC60041，15 章）除了一般不可必免地与试验的指导相联系的事项之外，本规程不包括纯商业利益的事情。

只要机器的结构或部件不影响模型的性能或模型与真机间的相互关系，本规程即

那么

不涉及机器的详细结构，也不涉及机器部件的机械性能。

1.1.2目的本规程包括了为了验证合同保证值的重要水力性能是否得到满足所进行的水轮机、蓄能泵和水泵水轮机的模型验收试验的安排。

如果对试验的任何步骤持异议，那么可参看本规程，它包含了指导试验进行的规则和描述了所采取的测量方法。

本标准的主要目的是：――定义使用的术语和参数。

－－为了确定模型的水力性能，规定试验方法和所涉及的测量参数。――规定结果的计算方法和与保证值的比较方法。

――决定本规程所规定的范围内的合同保证值是否得到满足。

——定义最终报告的范围、内容和结构保证值可以以下列一种方式给出：――由考虑了比尺效应的模型试验结果计算出原型机水力性能的保证值。――模型水力性能的保证值。而且对于水轮机原型机的设计或运行，额外的性能数据也是需要的。与对到 3章的要求不同，第4章给出的额外数据的信息对使用者仅是一个建议或指导。

如果发现本标准与任何其它标准相矛盾，那么本标准优先。

ISO5167—1: 1991,通过压差装置测量液流的方法 液体的圆形横断面的管道中插入孔板，喷嘴和文吐里等。

ISO5168: 1978,液流的测量 ――流速测量不确定时的估计 ISO6817: 1992,封闭管道中导电液体的测量 ――电磁流量计法 ISO7066—1: 1997,流量测量装置标准和使用中不确定度的估计 部分:线性标准关系

ISO7066—2: 1988,流量测量装置校准和使用中不确定度的估计 部分:非线性标准关系

ISO8316: 1987,封闭管道中液流的测量

ISO9104: 1991,封闭管道中液流的测量 评价方法 VIM: 1993,计量基本和一般术语的国际词汇( BIPM —IEC —ISO —OIML) 1.3 术语、定义、符号和单位

该国际标准将采用下列等同的术语、 定义,符号和单位,特殊术语将在出现 处给予解释。 无疑地合同双方在试验前应对测量的术语、定义或单位做出书面澄清。 1.3.1.1

点是由在不改变运行条件和设置情况下，由一个或多个连续一组读数和

/或

1.2 引用标准 下列标准包含的条文, 通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。 在标准 出版时,所出版本均为有效。所有标准都会被修订,使用标准的各方应探讨、使 用下列标准最新版本的可能性。 表。

IEC60041:

IEC60609: IEC60994: 场测量导则

IEC61364,

ISO31— 3: lEC 和ISO 的成员都保存有现行国际标准的登记

1991， 1978， 1991， 蓄能泵和水泵水轮机水力性能现场验收试验。 蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定。 水轮机、 水轮机、 水力机械(水轮机、蓄能泵和水泵水轮机)振动和脉动现

水力机械名词术语

1992，参数和单位

ISO31—12: 1992,参数和单位 ISO468— 1982,表面粗糙度 ISO1438— 1: 1980,用堰板和文吐里法测量明渠中的水流量

薄堰板法

第 3 部分：机械

第 12 部分：特性数值 特殊要求的参数，数值和一般规则

第 1 部分：

ISO2186: 1973, 封闭管道中的液流测量

――原级和次级之中间传递压力

信号的联接件

ISO2533: 1975, 标准大气压

补充 1 : 1985

ISO4006: 1991, 封闭管道中的液流测量 ――词汇和符号 ISO4185: 1980, 封闭管道中的液流测量

――重量法 ISO4373: 1995, 明渠中的液量测量测量

――水位测量装置

第1

第2

容积法

电磁流量计测量液体的性能

第 1 部分 在充满

记录组成，在该运行条件和设置下，它足可以计算出机器的性能。

1.3.1.2

试验是整个规定运行范围内足可以计算出机器性能的一系列点和结果。

1.3.1.3

水力性能

由于流体动力高效应引起的与机器有关的所有性能参数。

1.3.1.4

主要水力性能数据

水力性能参数的集合，例如：功率，流量和 /或比能、效率、稳态飞逸和/或流量。必须考虑空化的影响。

1.3.1.5

附加数据形式

模型试验上水力性能数据的集合，由它可以得出一些数据（见1.4.4.），然而由于一些近似规则的使用，由此行业的相应原型机数据预测精度低于由主要水力性能数据得出的结果。1.3.1.6

保证值

合同中同意的指定性能数据。

1.3.2单位

本标准完全采用国际单位制（SI,见IS031 — 3）

所有术语都由SI基本单位或导出的相关单位给出（1）。使用这些单位的基本等式是有效的，在某些数据使用其它相关SI单位时，必须考虑这种情况（例如，

功率中千瓦代替瓦，压力中千帕或巴代替帕斯卡、转速中每分钟代替每秒种等）。因为绝对温度（以开尔文表示）很少需要，所以温度以摄氏度给出。

仅在合同双方以书面形式同意的情况下，可以使用任何其它单位制。

1.3.3术语、定义、符号和单位表

1.3.3.1下标和符号

⑴ 术语“高压”和“低压”定义为机器的两侧并与水流方向无关，因此它们与机器的运行方式

也无关。

图1:水力机械典型示意图

水轮机

进口断面/出口断面

高压参考断面

高压测量断面

机器

低压测量断面

低压参考断面

进口断面/出口断面

泵

图2:导叶开度和角度

关闭位置：a= 0°或a=0mm

1.332几何术语

机，带固定转轮/叶轮叶片。

f ） 轴流式机器，例如卡普兰式水轮机，贯流式水轮机 ”1 ［轴流泵和水泵水 轮机

带可调节转轮/叶轮叶片。

g ） 冲击式水轮机

（1）术语“贯流式水轮机”包括灯泡式，（），全贯流式和

S 型机组。

1.3.3.3物理量和特性

图3:参考直径和水斗宽度

详细X

a ） 径向机器，例如混流式水轮机，径向（离心式）泵和水泵水轮机；对于 多级机器：低压级

b ） C ） d ）

e ）

斜流式（混流，半轴流） 斜流式（混流，半轴流）机器带固定转轮/叶轮叶片，不带转轮/叶轮下环。 斜流式（混流，半轴流） 轴流式机器，例如转浆式水轮机，贯流式水轮机 机器带固定转轮/叶轮叶片和转轮/叶轮下环。 机器带可调节转轮/叶轮叶片。

⑷，轴流泵和水泵水轮

水轮机的结构和原理(+笔记)

水轮机 水轮机+ 发电机：水轮发电机组 功能：发电 水泵+ 电动机：水泵抽水机组 功能：输水 水泵+ 水轮机：抽水蓄能机组。 功能：抽水蓄能 水轮发电机组：水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。 第一节水轮机的工作参数 水轮发电机组装置原理图 定义：反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的基本参数。 由水能出力公式：N=9.81ηQH可知，基本参数：工作水头H(m)、流量Q(m3/s)、出力N(kw)、效率η，工作力矩M、机组转速n。 一、水头(head)：作用于水轮机的单位水体所具有的能量，或单位重量的水体所具有的势能，更简单的说就是上下游的水位差，也叫落差。142米 1. 毛水头(nominal productive head) H M=E U-E D=Z U - Z D 2. 反击式水轮机的工作水头

毛水头 - 水头损失=净水头 H G =E A - E B =H M - h I -A 3. 冲击式水轮机的水头 H G =Z U - Z Z - h I-A 其中Z U 和Z Z 分别为上游和水轮机喷嘴处的水位。 4. 特征水头(characteristic head) 表示水轮机的运行范围和运行工况的几个典型水头。 最大工作水头： H max =Z 正-Z 下min -h I-A 最小工作水头： H min =Z 死-Z 下max -h I-A 设计水头(计算水头) H r ：水轮机发额定出力时的最小水头。 平均水头： H av =Z 上av -Z 下av 二、流量(m 3/s)(flow quantity)：单位时间内通过水轮机的水量Q 。单机12.2m 3/s Q 随H 、N 的变化：H 、N 一定时， Q 也一定； 当H =H r 、N =N 额时，Q 为最大。 在H r 、n r 、N r 运行时，所需流量Q 最大，称为设计流量Q r 三、出力 (output and)：水轮机主轴输出的机械效率。N(KW)： 指水轮机轴传给发电机轴的功率。 水轮机的输入功率 (水流传给水轮机的能量),即水流效率，与a.作用于水轮机的有效水头；b.单位时间通过水轮机的水量，即流量Q ；c.水体容重γ成正比。其公式为：QH QH N w 8.9==γ γ指水体容重（即单位容积水所具有的重力，比重）： 水的比重=1000kg/m 3、G=9.8N/Kg γ=9800N/m 3 )(8.9)/(9800)/(9800)()/()/(33kw QH s J QH s m N QH m H s m Q m N N w ==?=??=γ 水轮机的输出功率：ηηQH N N w 8.9== 四、效率(efficiency )：输入水轮机的水能与水轮机主轴输出的机械能之比，又叫水轮机的机械效率、能量转换效率。η

水泵水轮机特点

天荒坪抽水蓄能电站 水泵水轮机特点 华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司游光华 浙江安吉313302 摘要天荒坪抽水蓄能电站的水泵水轮机组由挪威KVAERNER公司提供，是我国较早从国外引进的大型可逆式机组，自首台机组投产至今已有7年多。本文总结分析了水泵水轮机7年多的运行中出现了一些问题，以供参考借鉴。 主题词天荒坪抽水蓄能水泵水轮机性能“S”形特性不稳定轴向水推力抬机导叶关闭规律 天荒坪抽水蓄能电站安装有6台300MW水泵水轮机组，为单级、立轴、混流可逆式，额定净水头为526米，运行毛水头（扬程）为526米~610.2米，水轮机安装高程为225米，淹没深度为-70米，是目前国内已投产运行的水头和变幅最大的单级可逆式机组，在国际上也较罕见，为使其达到满意的效率和良好的运行稳定性，设计难度大，没有现成的经验可供借鉴。水泵水轮机的参数如下： 水轮机工况：水泵工况：额定容量：306MW 333MW 最大轴出力（入力）：338MW 333MW 额定流量：67.7m3/s 58.80m3/s（最大） 43.00m3/s（最小） 额定转速：500RPM 500RPM 旋向（俯视）：顺时针逆时针 转轮水轮机进口直径：4030mm 转轮水轮机出口直径：2045mm

最大瞬态飞逸转速：720 r/min 最大稳态飞逸转速：680 r/min 水泵水轮机及其辅助设备由挪威GE 公司提供。水泵水轮机大修拆卸方式采用中拆方式。首台机组于1998年9月30日投入运行，2000年12月25日所有机组投产，投产以来运行情况表明，机组性能良好，效率较高，但也出现了一些问题，在技术人员的努力下，通过采取措施，相关问题已得到了较好的解决。 1水泵水轮机的性能和结构特点 1.1效率 按照合同规定，水泵水轮机的效率按照模型试验来验收，合同要求水轮机工况的最高效率≥92.20％，加权平均效率≥90.41％，水泵工况最高效率≥ 91.70％，加权平均效率≥ 91.52％。根据模型试验报告，水轮机工况的模型最优效率为90.61%，折算为原型其整个运行范围内的最优效率为92.28%，加权平均效率为90.317%，而水泵工况下模型最优效率为89.84%，折算原型最优效率为92.17%，加权平均效率为92.01%，除水轮机工况加权平均效率略低于保证值0.083％外，其余均达到合同要求。为了检验真机效率，我们于2001年5月在5号机组上进行了部分水头（扬程）的热力法效率试验，测得水轮机工况下在试验平均净水头566.23 m时，机组出力为210~304.06 MW,水轮机最高效率为92.11％，相应机组出力272.00 MW；水泵工况试验平均净扬程为542.09 m，水泵平均效率为88.99％。从上述结果可以看出，水轮机工况的最高效率已接近模型推算值，水泵工况效率偏

水泵水轮机资料

宁蓄电站水泵水轮机 采用单级、单速、混流可逆式水泵水轮机。由瑞士苏尔寿爱雪维斯（SEWZ）设计、制造和配套供应。 一水泵水轮机主要参数： 转轮直径： 2248 mm 转轮叶片数： 9 最大毛水头： 271 m 最小毛水头： 240 m 极端运行最小毛水头： 236.6 m 额定水头： 240 m 额定流量： 19.6 m3/s 额定转速： 600 r/min 额定出力： 41.5 MW 瞬态飞逸转速： 885 r/min 稳态飞逸转速： 830 r/min 吸出高度： -23 m 水轮机工况最优比转速： 90.3 mkw 水泵工况最优比转速：144.6 mkw 机组俯视旋转方向：水轮机工况逆时针方向；水泵工况顺时针方向 最大轴向水推力： 113t（包括所有转动部分的重量） 二水泵水轮机主要结构特征 1总体布臵形式 1.1 水泵水轮机型式为立轴、单级、混流可逆式水泵水轮机，水轮机轴通过中间轴与发电电动机连接。 1.2 和常规水轮机类似，本电站水泵水轮机也是由可拆卸部件既转轮、主轴、水导轴承、轴承支座、顶盖、导水叶、导水叶操作机构、接力器、主轴密封装臵和预埋部件既蜗壳、座环/底环、尾水管、机坑里衬等组成。其中可拆卸部件可利用厂房内起吊设备及机坑内起吊设备通过水轮机机坑旁侧通道进行拆卸，既能实现“中拆”方式。 下面将介绍上述各组成部件的构造、作用、工作原理、参数、安全监测装臵等内容：2.1 转轮 我厂水泵水轮机是立轴、单级、混流可逆式。它是水能转变为机械能又是将机械能转变为水能的部件。其主要尺寸材料如下： 转轮直径： 2248mm 材料： A743CrCA6NM 叶片数： 9片水轮机工况转向：逆时针方向 重量： 5.25吨上迷宫环间隙: 0.8 mm 下迷宫环间隙: 0.8 mm 转轮采用不锈钢铸焊结构,另外在转轮的上冠和下环设有止漏环,止漏环采用与转轮一同整体铸造的结构,转轮拆装用厂家提供的专用工具。 2.2 主轴 水泵水轮机轴和中间轴的直径均为Ф500mm，用优质锻钢锻制而成。材料为A688CL.D。水轮机轴重量为3.15吨，中间轴重量为3.95吨。 水泵水轮机轴一端联接转轮，另一端联接中间轴；中间轴两端都带有连接发兰，分别与水轮机轴和发电机轴联接。所有连接面均涂有金刚砂以增加摩擦，所有联接螺栓均经预应力处理并用LOCTITE粘接剂固定以防松脱。 水泵水轮机轴与中间轴的接合面高程为34.98m，中间轴与发电机轴的接合面高程为37.05m。水泵水轮机轴与中间轴配有拆装专用工具，可以从水轮机机坑侧道拆出。 2.3主轴密封 主轴密封是水轮机结构中重要组成部分，它的作用是通过顶盖在主轴处设臵主轴密封，以防止水泵水轮机转动部件与固定部件之间的漏水。主轴密封分工作密封和检

水泵、水轮机讲义资料

第一章 概述 1．基本概念 （1）什么叫水轮机？ 答：将水能转变为旋转机械能的水力原动机叫做水轮机。 （2）冲击式水轮机与反击式水轮机的区别。 答：工作原理方面： 利用水流的势能与动能做功的水轮机为反击式水轮机；利用水流的动能做功的水轮机为冲击式水轮机。 流动特征方面： 反击式水轮机转轮流道有压、封闭、全周进水；冲击式水轮机转轮流道无压、开放、部分进水。 结构特征方面也显著不同。如转轮的差别，有无喷嘴、尾水管。 （3）反击式水轮机的过流部件及其作用 引水室：作用是引水流进入导水机构。 导水机构：作用是调节水轮机过流量，并使水流能按一定方向进入转轮。 转轮：将水流能量转换为固体旋转机械能量的部件。 尾水管：作用是将水流排下下游，并回收转轮出口的剩余动能。 （4）冲击式水轮机的主要部件 喷嘴：水轮机自由射流的形成装置。 喷针：与喷嘴共同完成流量控制（以行程变化喷嘴控制喷嘴出口过流面积）。 转轮：由轮盘和轮盘外周均匀排列的水斗构成的组件，转换水流能量为固体旋转 机械能。 折向器：自由射流流程内部件，可遮断射流，以防止转轮飞逸。 （5）我国关于水轮机标准直径的定义 混流式：转轮叶片进水边上最大直径。 浆叶式（轴流式、斜流式、贯流式）：浆叶转动轴线与转轮室相交处直径。 冲击式：射流中心线与转轮相切处节圆直径。 （6）水轮机工作参数 工作水头H ：水轮机的进口和出口处单位重量水流的能量差值。 流量Q ：单位时间内通过水轮机的水流体积。 转速n ：水轮机转轮单位时间内旋转的次数。 出力P ：水轮机轴端输出的功率。 效率η：水轮机的输入与输出功率之比。 2．基本计算 （1）水电站的毛水头g H ： d u g Z Z H －= 其中：u Z ，d Z 分别为电站上、下游水位高度。 （2）水电站的工作水头H ：

水泵水轮机全特性..

水泵水轮机全特性 1．水泵水轮机全特性曲线 抽水蓄能电站的水泵水轮机均设有活动导叶，通过导叶调节水轮机运行时的流量，故水泵水轮机的特性曲线一般为一组不同导叶开度下的全特性曲线，其区域的划分与水泵的全特性区域划分一样，只是习惯上以正常水轮机运行工况的各参数为正。同时抽水蓄能电站一般H 也总是正值，即在实际工程中实用也就是5个工况区，即水轮机工况、水轮机制动工况、水泵工况、反水泵工况、水泵制动工况。 水泵水轮机全特性曲线表示方法通常采用1111~n Q 和1111~n M 来表示。图3-7和图3-8所示为某抽水蓄能电站水泵水轮机的四象限特性曲线。 图3-7 水泵水轮机流量特性曲线 图3-8 水泵水轮机力矩特性曲线

2．水泵水轮机全特性曲线的特点 通过对不同水泵水轮机的全特性分析可以看出，水泵水轮机全特性有着下述的规律与特点： （1）在水泵工况，大开度等导叶开度曲线汇集成一簇很窄的交叉曲线，说明在此区域水泵扬程与导叶开度的关系不大，开度的改变不会造成单位转速及单位力矩的很大的变化。当导叶开度较小区域时随着导叶开度的减小其流量曲线及力矩曲线则加速分又，说明此时的导水机构可看作是节流装置，水头损失急剧增大，从而对水泵的力矩及流量产生较大的影响。在水泵实际运行中导叶开度将随着扬程的变化而沿各导叶开度特性曲线的外包络线变化，使得水力损失最小，也即使得水泵的效率在此工况最高。此外，随着单位转速的增大，也即水泵扬程的减小，水泵的流量及水力矩将快速增大，所以在水泵及电动机设计时应充分考虑此时水泵的力矩特性，电动机容量应根据可能的正常运行最低扬程工况进行设计，并留有一定的裕量；同时根据导叶小开度区域力矩分散的特性，在异常低扬程起动时（如初次向上水库异常低扬程充水时）可采取关小导叶开度来限制其水力矩，即限制水泵的入力在一定范围以内。

水轮机英语

2.1 水力机械 hydraulic machinery 2.2 水轮机 hydraulic turbine 2.3 蓄能泵 storage pump 2.4 水泵水轮机 reversible turbine，pump-turbine 2.5 旋转方向 direction of rotation 2.6 机组 unit 2.13 立式、卧式和倾斜式机组 vertical，horizontal and inclined unit 2.14 可调式水力机械 regulated hydraulic machinery 2.15 不可调式水力机械 non-regulated hydraulic machinery 2.16 主阀 main valve 3.1 水轮机 3.1.1 反击式水轮机 reaction turbine 3.1.2 混流式水轮机 Francis turbine，mixed-flow turbine 3.1.3 轴流式水轮机 axial turbine 3.1.4 轴流转桨式水轮机Kaplan turbine，axial-flow adjustable blad propeller turbine 3.1.5 轴流调桨式水轮机 Thoma turbine 3.1.6 轴流定桨式水轮机 Propeller turbine 3.1.7 贯流式水轮机 tubular turbine，through flow turbine 3.1.8 灯泡式水轮机 bulb turbine 3.1.9 竖井贯流式水轮机 pit turbine 3.1.10 全贯流式水轮机 straight flow turbine，rim-generator unit 3.1.11 轴伸贯流式水轮机（S形水轮机） tubular turbine（S－type turbine） 3.1.12 斜流式水轮机 diagonal turbine 3.1.13 斜流转桨式水轮机 Deriaz turbine 3.1.14 斜流定桨式水轮机 fixed blade of Deriaz turbine 3.1.15 冲击式水轮机 impuls turbine，action turbine 3.1.16 水斗式水轮机 Pelton turbine，scoop turbine 3.1.17 斜击式水轮机 inclined jet turbine 3.1.18 双击式水轮机 cross-flow turbine 3.2 蓄能泵 3.2.1 混流式（离心式）蓄能泵 centrifugal storage pump，mixed-flow storage pump 3.2.2 轴流式蓄能泵 propeller storage pump，axial storage pump 3.2.3 斜流式蓄能泵 diagonal storage pump 3.2.4 多级式蓄能泵 multi-stage storage pump 3.3 水泵水轮机（又称可逆式水轮机） 3.3.1 单级水泵水轮机 singal stage pump-turbine 3.3.2 多级水泵水轮机 multi-stage pump-turbine 3.4 主阀与阀门 3.4.1 蝴蝶阀 butterfly valve 3.4.2 平板蝶阀 biplane butterfly valve，through flow butterfly valve 3.4.3 圆筒阀 cylindrical valve，ring gate 3.4.4 球阀 rotary valve，spherical valve 3.4.5 盘形阀 mushroom valve，hollow-cone valve，howell-Bunger valve

第三节水轮机模型综合特性曲线

第三节水轮机模型综合特性曲线 水轮机主要综合特性曲线是指以单位转速和单位流量为纵、横坐标而绘制的若干组等值曲线，这些等值线表示出了同系列水轮机的各种主要性能。在图中常绘出下列等值线：①等效率线；②导叶（或喷针）等开度线；③等空化系数线；④混流式水轮机 的出力限制线；⑤转桨式水轮机转轮叶片等转角线。这种主要综合特性曲线一般由模型试验的方法获得，因此，又称为模型综合特性曲线。不同类型的水轮机，其模型综合特性曲线具有不同的特点，掌握它们的特点，对于正确选择水轮机及分析水轮机的性能是很重要的。下面说明几种水轮机模型综合特性曲线的特点。 一、混流式水轮机模型综合特性曲线 图8-6为某混流式水轮机模型综合特性曲线，它由等效率曲线、等开度线、等空化系数线与出力限制线所构成。 图8-6 混流式水轮机模型综合特性曲线 同一条等效率线上各点的效率均等于某常数，这说明等效率线上的各点尽管工况不同，但水轮机中的诸损失之和相等，因此水轮机具有相等的效率。 等开度线则表示模型水轮机导水叶开度为某常数时水轮机的单位流量随单位转速的改变而发生变化的特性。

等空化系数线表示水轮机各工况下空化系数的等值线，等空化系数线上各点尽管工况不同，其空化系数却相同。由于模型水轮机的空化系数大多是通过能量法空化试验而获得的，因此，尽管等空化系数线上的工况点具有相同的空化系数，但它们的空化发生状态可能是不相同的。 混流式水轮机模型综合特性曲线上通常标有5%出力限制线，它是某单位转速下水轮机的出力达到该单位转速下最大出力的95%时各工况点的连线。绘制出力限制线的目的是考虑到水轮机在最大出力下运行时，不可能按正常规律实现功率的调节，而且，在超过95%最大功率运行时，效率随流量的增加而降低，且效率降低的幅度超过流量增加的幅度，因此水轮机的出力反而减小了，从而使调速器对水轮机的调节性能较差。为了避开这些情况，并使水轮机具有一定的出力储备，因此，将水轮机限制在最大出力的95%(有时取97%)范围内运行。 二、转桨式水轮机模型综合特性曲线 轴流定桨式水轮机及其他固定叶片的反击式水轮机，其模型综合特性曲线与混流式水轮机具有相同的形式。 图8-7为某轴流转桨式水轮机模型综合特性曲线。轴流转桨或斜流转桨式水轮机的叶片可以改变角度，当水轮机的工作水头或负荷发生变化时，通过协联机构使叶片角度作相应的改变，从而保持水轮机具有良好的工作效率，这种运行方式称为协联方式。转桨式水轮机模型综合特性曲线上标有等效率线、等开度线、等叶片转角线。 图 8-7轴流转桨式水轮机模型综合特性曲线 转桨式水轮机的等效率线是水轮机在协联方式下工作时的效率等值线。它是水轮机在不同叶片角下各同类水轮机等效率线的包络线。 等开度线则表示在协联方式下，导水叶开度为某常数而叶片角度不同时，水轮机单位流量与单位转速之间的关系，它代表了水轮机在协联方式工作下的过流特性。 等叶片转角线则是同一叶片转角下各所对应的最高效率点的连线。 由等线与等线可以找出导水开度与叶片转角的最佳协联关系。 转桨式水轮机的等空化系数线是各角下的同类水轮机的等线与等线的一系列交点中，相同值的连线。 转桨式水轮机具有宽广的高效率区，在相当大的单位流量下不出现流量增加而出力减少的情况，因此一般不绘出5%出力限制线。而水轮机的最大允许出力常受到空化条件的限制。 三、冲击式水轮机模型综合特性曲线

水利水电专业水轮机水泵及辅助设备试题

水利水电专业水轮机、水泵及辅助设备试题一、判断题(对打√，错打X，共15分) 注：水动方向做全部(每题1分)；其他专业方向做1—10题(每题L 5分) 1. 水轮机的工作水头等于水电站的毛水头。( ) 2．水轮机的效率是水轮机的轴功率与输入水轮机的水流功率之比。( ) 3．反击式水轮机流道中的压力是保持不变的。( ) 4．冲击式水轮机流道中的压力保持不变。·( ) 5．水轮机转轮中的水流运动是牵连运动与相对运动的合成。( ) 6．空化是在高温状态下由于液体内部发生的汽化现象。( ) 7．翼型空化只发生在反击式水轮机中。( ) 8．泥沙多的水流容易发生空化，( ) 9．水轮机尺寸越大效率越高。( ) lo．蜗壳中实际的水流不是轴对称的。( ) 11．水泵出口水流环量必须大于进口环量才能向高处扬水。( ) 12．水泵的相似率与水轮机的相似率实质是相同的。( ) 13．任何水电站都必须设置机组的进水阀。( ) 14．水电站的用油分透平油与绝缘油两类。( ) 15。水轮机调速器能调节机组有功功率，也能调节无功功率。( ) 二、单项选择题(每小题L 5分，共15分) 1．冲击式水轮机是靠( )做功的。 A．水流的动能B．水流的动能与势能 2．反击式水轮机转轮是( )。 A．整圆周进水的B．部分圆周进水 3．水轮机输出有效功率的必要条伺：是( )。 A．进口环量必须大于0 B．进口环量必须大于出口环量 4．轴流式水轮机中水流的( )和转轮的轴线方向一致。 A．绝对速度 B. 轴面速度 5．水轮机的空化系数。是水轮机( )的相对值。 A．动态真空 B. 静态真空 6．尾水管补气的目的是( )。 A．减轻尾水管的压力脉动 B．消除叶片空化 7．水轮机模型综合特性曲线以( )作为坐标参数。 A．n11，Q11B．H，P 8．混凝土蜗壳的断面为( )。 A. 圆形断面B．梯形断面 9．导水机构调节流量的实质是( )。 A．改变导叶出口面积 B. 改变导叶出口水流角度 10．尾水管相对损头与( )。 A. 水轮机的比转速有关 B．水轮机工作水头有关 三、简答题(每小题10分，共30分) 注：水动方向可从中任选三题，其他专业方向做前三题 1．简述水电站的生产过程及主要设备的名称及作用? 2．轴流转桨式水轮机有哪些主要部伺：?其作用是什么? 3．简述间隙空化原因及易发部位? 4．水电站中使用哪些油品?其作用是什么? 5．机械式水轮机调速器由哪几大部分构成?其作用各是什么? 四、计算题(每小题20分，共40分) 一、判断题(对打√，错打X，共15分)

水泵水轮机选型(已看)

国产抽水蓄能机组水泵—水轮机选型中 若干问题探讨 高道扬 天津市天发重型水电设备制造有限公司 摘要：本文着重分析了可逆式水泵—水轮机模型转轮及抽水蓄能电站水泵—水轮机主要技术参数的特点，并在此基础上提出根据抽水蓄能电站水泵—水轮机的技术要求初步筛选水泵—水轮机模型转轮及水泵—水轮机方案的方法。 随着我国社会主义建设事业的发展，特别是电力工业的飞速发展，抽水蓄能电站的建设高潮已经到来，在国家有关政策的坚强支持下，抽水蓄能机组国产化、本土化的工作业已全面展开。因此如何根据可逆式水泵—水轮机模型转轮的主要技术特点并在抽水蓄能电站对水泵—水轮机技术要求的基础上优选水泵—水轮机模型转轮及水泵—水轮机方案已成为众多水泵—水轮机选型工作者的首要工作，作者根据多年工作经验对选型工作中的若干问题作一初步探讨。 1 水泵—水轮机模型转轮主要技术参数特点 叶片式水力机械具有可逆性，即它既可以做水轮机运行也可以做水泵运行，但是由于中、高比速的水轮机进口角β1T较大，当它反向旋转做水泵工况运行时，由于出口角太大，导致水流的不稳定，在H-Q曲线上出现多处大驼峰并且泵工况的效率比正常水轮机工况大幅下降，因而中、高比速水轮机显然不适合作为可逆式水泵——水轮机转轮的研究基础（70年代初北京密云电站曾用HL211-LJ-225水轮机做反向旋转的泵工况现场实验未能取得满意效果）。理论分析和实验证明具有较长叶片和缓慢扩散流道的离心泵叶轮，其泵的叶片出口水流角β2P较小，出口相对流速W2P和绝对流速V2P都较小，因而水流进入涡壳后水力损失较小，当离心泵反转做水轮机运行时进口相对流速W1T也比较小，符合常规水轮机要求，因而离心泵叶轮在水泵工况和水轮机工况都有较好的性能，现代可逆式水泵—水轮机转轮就是以离心泵叶轮为基础逐步发展起来的。 1.1水泵—水轮机模型转轮与常规水轮机模型转轮相比具有以下特点：由于混流式水轮机的β1T较大，其（V1u/U1）T约为0.9，而离心泵的β2P较小，（V2u/U2）P约为0.6，由此可以推算出在同样的水头和转速条件下，可逆式水泵—水轮机的转轮直径约为常规水轮机转轮直径的 1.4倍，即：D P/D T=1.4。在同一额定水头下，水泵—水轮机与水轮机模型转轮比转速n s(m kw)相近，但单位转速为水轮机的1.25～1.3倍，而单位流量为水轮机的0.6～0.65倍。 1.2水泵—水轮机模型转轮的水泵工况与水轮机工况相比，在通常条件下，由于高压边速度三角形既不相等亦不相似（泵工况出口因为水流的偏转出口水流角β2p比安放角βd小一些，而水轮机工况进口在无撞击的条件下，进口角βIT与βd相等），因而经实验研究及理论分析证明两种工况具有以下特点： 1.2.1 在最优工况点，水泵工况的单位转速是水轮机工况的单位转速 1.10～1.18倍，即n10P/n10T=1.10～1.18（理论分析为1.12～1.16）。 139

IEC 60193 水泵水轮机模型验收规程 标准译文 (1)

目录前言 目次 1总则 1.1范围和目的 1.1.1范围 1.1.2目的 1.2引用文献 1.3术语、定义、符号和单位 1.3.1概述 1.3.2单位 1.3.3术语、定义、符号和单位表 1.4与水力性能有关的保证值的性质和范围1.4.1概述 1.4.2模型试验法验证的主要水力性能保证值1.4.3模型试验法不能验证的保证值 1.4.4附加性能数据 2试验的执行 2.1试验安装和模型的要求 2.1.1试验室选择 2.1.2试验装置安装 2.1.3模型要求 2.2模型和真机的尺寸检查 2.2.1概述 2.2.2需检查的模型和真机的尺寸 2.2.3表面的波浪度和粗糙度 2.3水力相似、试验条件和试验程序 2.3.1水力相似 2.3.2试验条件 2.3.3试验程序 2.4测量方法介绍 2.4.1主要水力性能保证值的测量 2.4.2附加数据与测量 2.4.3数据的采集和处理 2.5物理性质 2.5.1概述 2.5.2重力加速度 2.5.3水的物理性质

2.5.4大气的物理性质 2.5.5水银密度 国际标准IEC60193由IEC TC4即水轮机技术委员会编制。 第二版IEC60193将取消和替代1965年出版的第一版IEC60193及其补充1（1977），IEC60193A（1972）以及IEC60497（1976）和IEC60995（1991）。 本标准的第1至第3章覆盖了上述出版物，第十章给出。 3附加内容 本标准的文本基于下列文献： 上表的表决报告给出了本标准表决标准的所有情况。 附录B、F、G、K、L和M内容是本标准不可分割的一部分。 附录A、C、D、E、H、J、N和P是供参考内容。

叶片式水力机械的全特性(Q-H)

叶片式水力机械的全特性（Q ~H 坐标） （1）转速为正（n >0）时轴流式机组特性曲线。如图3-3（a ）所示，曲线AB 段的H 、Q 、n 、M 均为正值，则QH >0，ωM P =>0，由工况定义知，AB 为水泵工况。BC 段的Q 、n 、M 为正，H 为负，则QH <0，水流经过转轮后能量减少，ωM P =>0，转轮输入功率，此为制动工况。C 点M =0，亦即P =0，QH <0，为飞逸工况，水流流经转轮减少的能量用于克服飞逸时的机械损耗。C 点以下的Q 、n 为正，H 、M 为负，则QH <0，水流能量减少，ωM P =<0，转轮向外输出功率，此为水轮机工况。不过这时的水流由尾水管流向蜗壳，是倒冲式水轮机工况，一般称为反水轮机工况。A 点以左，Q 为负值，其它参数均为正值，则QH <0，ωM P =>0，亦为制动工况。所以n 为某一正值时，水力机组自左至右经历了制动工况、水泵工况、制动工况及反水轮机工况四个工作状态。 图3-3 三种转速下水力机组的全特性曲线 （2）转速为零（n =0）时轴流式机组的特性曲线。此时水力机组在循环管道上实际上就成为局部阻力，因此，不管流量是正还是负，水流流经转轮后能量总是减少的，也不管扭矩是正还是负，因为转速为零，所以功率也必为零。故当转速为零时，整个特 性曲线上的工况均为制动工况，转轮处的局部损失22 2KQ g v h ==?ζ，所以()Q f H =曲线亦为抛物线，又因QH <0，则H 为正时，Q 必为负，反之亦然，故()Q f H =曲线贯穿于Ⅱ、Ⅳ象限，如图3-3（b ）所示，但此抛物线不是水力机组相似工况点的抛物线。水流对转轮的作用力矩等于水流进出转轮的动量（mv ）的变化量，由此可知，力矩的大小与流量的平方成正比，所以()Q f M =亦是一抛物线，其方向当n =0时，水头为正，

水轮机和水力发电

水轮机和水力发电 摘要 水的能量可以通过三种基本方法来获得：利用水的重力作用、水的压力作用或水的流速作用，或者其中任意两种或全部三种作用的组合。在如今的实际应用中，佩尔顿式水轮机或冲击式水轮机是唯一只利用其中一种方法来获取水能的，即利用一束或者好几束高速的水流的作用获得能量的一种水轮机。这种类型的水轮机通常应用在高水头电站上。法拉第曾经指出：线圈在磁场中旋转，就产生了电。因此，为了获得电能，我们必须产生使“线圈”旋转的机械能。用燃料或流水的能量带动原动机（称为涡轮机）就产生了机械能。这种机械能转换成电能是通过电动机来实现的，电动机直接连接在涡轮机轴上，由涡轮机驱动。因此，就在发电机的出线端获得电能，然后输送到需要它做功的地区。发电需要的装置或机械（即原动机+发电机）统称为动力设备。安置所有机械和其他辅助设施的建筑称为发电厂。 关键词:水轮机水力发电水电站种类水头系统 从1925年开始，水轮机的最高效率达到93%或稍微高一点就没有再提高了。就最大效率而言，水轮机的对水能的利用率已经达到了实际发展的极限了。然而，在最近几年里，水轮机的大小和单机容量却增长的很快。 另外，人们还对引起空蚀的原因以及怎样预防空蚀做了很多的研究，这些研究使得我们能够在高于以前认为的合适水头下获得更高的比转速。更大的机组，更高的比转速，以及水轮机的设计上的简化和改进，这几个方面的进步使得水轮机一直以来在作为原动力之一拥有很重要的地位。 1水轮机的类型 水轮机可以分为两大类：冲击式水轮机——利用高速水流冲击水轮机的一小部分时产生的动能；反击式水轮机——利用充满转轮和过水道的水流所拥有的水的压力和流速两者相结合来获得动力。反击式系列又分成两种通用的型式：弗朗西斯式（有时称作反击式）以及旋桨式。旋桨式又进一步再分为定轮叶式水轮机和以卡普兰式代表的转叶式水轮机。

IEC60193水泵水轮机模型验收规程标准译文

目录 前言 目次 1 总则 1.1 范围和目的 1.1.1 范围 1.1.2 目的 1.2 引用文献 1.3 术语、定义、符号和单位 1.3.1 1.3.2 1.3.3 概述 单位 术语、定义、符号和单位表 1.4 与水力性能有关的保证值的性质和范围 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 概述 模型试验法验证的主要水力性能保证值 模型试验法不能验证的保证值 附加性能数据 2 试验的执行 2.1 试验安装和模型的要求 2.1.1 2.1.2 2.1.3 试验室选择 试验装置安装 模型要求 2.2 模型和真机的尺寸检查 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 水力相似、试验条件和试验程序 2.3.1 2.3.2 2.3.3 概述 需检查的模型和真机的尺寸 表面的波浪度和粗糙度 水力相似 试验条件 试验程序 2.4 测量方法介绍 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.5 物理性质 2.5.1 2.5.2 2.5.3 主要水力性能保证值的测量 附加数据与测量 数据的采集 和处理 概述 重力加速 度 水的物理性质

2.5.4大气的物理性质 2.5.5水银密度 国际标准IEC60193由IEC TC4即水轮机技术委员会编制。 第二版IEC60193将取消和替代1965年出版的第一版IEC60193及其补充1 （1977），IEC60193A（ 1972）以及 IEC60497（ 1976）和 IEC60995（ 1991）。 本标准的第1至第3章覆盖了上述出版物，第十章给出。 3附加内容 本标准的文本基于下列文献： 上表的表决报告给出了本标准表决标准的所有情况。 附录B、F、G、K、L和M内容是本标准不可分割的一部分。 附录A、C、D、E、H、J、N和P是供参考内容。

水泵的特性曲线

２－４离心泵的特性曲线 一、离心泵的特性曲线 压头、流量、功率和效率是离心泵的主要性能参数。这些参数之间的关系，可通过实验测定。离心泵生产部门将其产品的基本性能参数用曲线表示出来，这些曲线称为离心泵的特性曲线（characteristic curves）。以供使用部门选泵和操作时参考。 特性曲线是在固定的转速下测出的，只适用于该转速，故特性曲线图上都注明转速n的数值，图2-6为国产 4B20型离心泵在n=2900r/min时特性曲线。图上绘有三种曲线，即 １．Ｈ－Q曲线 Ｈ－Q曲线表示泵的流量Q和压头Ｈ的关系。离心泵的压头在较大流量范围内是随流量增大而减小的。不同型号的离心泵，Ｈ－Q曲线的形状有所不同。如有的曲线较平坦，适用于压头变化不大而流量变化较大的场合；有的曲线比较陡峭，适用于压头变化范围大而不允许流量变化太大的场合。 ２．Ｎ－Q曲线 Ｎ－Q曲线表示泵的流量Q和轴功率Ｎ的关系，Ｎ随Q的增大而增大。显然，当Q=0时，泵轴消耗的功率最小。因此，启动离心泵时，为了减小启动功率，应将出口阀关闭。 ３．η－Q曲线 η－Q曲线表示泵的流量Q和效率η的关系。开始η随Q的增大而增大，达到最大值后，又随Q的增大而下降。该曲线最大值相当于效率最高点。泵在该点所对应的压头和流量下操作，其效率最高。所以该点为离心泵的设计点。 选泵时，总是希望泵在最高效率工作，因为在此条件下操作最为经济合理。但实际上泵往往不可能正好在该条件下运转，因此，一般只能规定一个工作范围，称为泵的高效率区，如图2-6波折线所示。高效率区的效率应不低于最高效率的92%左右。泵在铭牌上所标明的都是最高效率下的流量，压头和功率。离心泵产品目录和说明书上还常常注明最高效率区的流量、压头和功率的范围等。 二．离心泵的转数对特性曲线的影响 离心泵的特性曲线是在一定转速下测定的。当转速由n1改变为n2时，其流量、压头及功率的近似关系为

水轮机专用中英文对照

水轮机、蓄能泵和水泵水轮机的专用中英文对照术语及简单名称解释 2一般术语 2.1水力机械 hydraulic machinery 2.2 水轮机 hydraulic turbine 2.3 蓄能泵 storage pump 2.4 水泵水轮机 reversible turbine，pump-turbine 2.5 旋转方向 direction of rotation 2.6 机组 unit 2.13立式、卧式和倾斜式机组vertical，horizontal and inclined unit 2.14可调式水力机械 regulated hydraulic machinery 2.15不可调式水力机械 non-regulated hydraulic machinery 2.16主阀 main valve 3.1水轮机 3.1.1反击式水轮机 reaction turbine 3.1.2 混流式水轮机 Francis turbine，mixed-flow turbine 3.1.3 轴流式水轮机 axial turbine 3.1.4 轴流转桨式水轮机 Kaplan turbine，axial-flow adjustable blad propeller turbine 3.1.5 轴流调桨式水轮机 Thoma turbine 3.1.6 轴流定桨式水轮机 Propeller turbine 3.1.7贯流式水轮机 tubular turbine，through flow turbine 3.1.8灯泡式水轮机 bulb turbine 3.1.9竖井贯流式水轮机 pit turbine 3.1.10全贯流式水轮机 straight flow turbine，rim-generator unit 3.1.11轴伸贯流式水轮机（S形水轮机） tubular turbine（S－type turbine） 3.1.12 斜流式水轮机 diagonal turbine 3.1.13 斜流转桨式水轮机 Deriaz turbine 3.1.14斜流定桨式水轮机fixed blade of Deriaz turbine 3.1.15冲击式水轮机impuls turbine，action turbine 3.1.16水斗式水轮机Pelton turbine，scoop turbine 3.1.17斜击式水轮机inclined jet turbine 3.1.18双击式水轮机cross-flow turbine 3.2蓄能泵 3.2.1混流式（离心式）蓄能泵centrifugal storage pump，mixed-flow storage pump 3.2.2轴流式蓄能泵 propeller storage pump，axial storage pump 3.2.3斜流式蓄能泵 diagonal storage pump 3.2.4多级式蓄能泵 multi-stage storage pump 3.3水泵水轮机（又称可逆式水轮机） 3.3.1单级水泵水轮机 singal stage pump-turbine 3.3.2多级水泵水轮机 multi-stage pump-turbine 3.4主阀与阀门 3.4.1蝴蝶阀butterfly valve 3.4.2 平板蝶阀 biplane butterfly valve，through flow butterfly valve 3.4.3 圆筒阀 cylindrical valve，ring gate 3.4.4 球阀 rotary valve，spherical valve 3.4.5 盘形阀 mushroom valve，hollow-cone valve，howell-Bunger valve 3.4.6 针形阀 needle valve

电工术语 水轮机、蓄能泵和水泵水轮机

电工术语水轮机、蓄能泵和水泵水轮机(一) 电工术语水轮机、蓄能泵和水泵水轮机 目次 https://www.sodocs.net/doc/912505270.html,/techstandard/showContent.asp?id=375&TechDocTypeParentID=D&Tec hDocTypeName=%E6%B0%B4%E5%88%A9%E6%B0%B4%E7%94%B5 1主题内容与适用范围 2一般术语 3类型 4结构部件 5性能参数 6渗道参数 7试验方面 汉语索引 英文索引 附录A水轮机零部件名词术语与图样对照（参考件） 本标准参照采用国际标准IEC4（秘）104A《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机的名词术语导则》（1993年版），以及IEC41《确定水轮机、蓄能泵和水泵水轮机水力性能的现场验收试验》（1991年版）、IEC193《水轮机模型验收试验国际规程》（1965年版）、IEC609《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定》（1978年版）。 1主题内容与适用范围 本标准规定了水轮机、蓄能泵和水泵水轮机（以下总称水力机械，简称水机）的专用术语。 本标准适用于制订标准，编写和翻译手册、教材、书刊以及图纸设计等用途。 2一般术语 2.1水力机械hydraulic machinery

实现水流机械能和固体机械能之间互相转换的机械。 2.2 水轮机hydraulic turbine 把水流能量转换成旋转机械能的水力机械。 2.3 蓄能泵storage pump 抽水蓄能电站中将水从下游提升至上游的水泵。 2.4 水泵水轮机reversible turbine，pump-turbine 既可作水轮机运行又可作蓄能泵运行的水力机械，亦称可逆式水轮机。 2.5 旋转方向direction of rotation 从发电机轴端看到的转轮［叶轮］的旋转方向。贯流式水轮机则从上游向下游方向看水泵水轮机的旋转方向取水轮机工况的旋转方向。 2.6 机组unit 用于发电或抽水蓄能的水力机械和电机的组合装置。 2.7 水轮机进口测量断面inlet measuring section of turbine 测量水轮机进口水流能量的断面［图1（a）、图1（b）、图1（c）、1断面］。 2.8 水轮机出口测量断面outlet measuring section of turbine 测量水轮机出口水流能量的断面［图1（a）、图1（b）、图1（c）、2断面、图1（d）、3断面］。 2.9 蓄能泵进口测量断面inlet measuring section of storage pump 靠近吸水管或蓄能泵壳进口处的商定断面［图1（e）、图1（f）、2断面］。 2.10 蓄能泵出口测量断面outlet measuring section of storage pump 对于开敞式排流渠道，为靠近蓄能泵出口处的商定断面［图1（g）、1断面］；对于封闭管道，为排水阀上游靠近蓄能泵压水室处的商定断面［图1（e）、图1（f）、1断面］。 2.11 高压测量断面high pressure measuring section 水轮机进口测量断面与蓄能泵出口测量断面（图2）。

水泵水轮机型式及比转速选择

水泵水轮机型式及比转速选择 作者：福建省水利水电勘测设计研究院陈绍钢 摘要：长泰抽水蓄能电站装机1 800 MW，最大动扬程896 m，如采用单级混流可逆水泵水轮机并按统计公式计算其水泵比转速为27.59 m．m3／s，显然偏低。当采用2级水泵水轮机时水泵比转速可达37.3 m．m3／s，此时机组的效率可进步、尺寸减小、土建投资也可减少。2级可调导叶混流可逆水泵水轮机比不可调导叶的机组出力可进步15%；水泵起动时可封闭导叶，起动功率只有最大功率的15%，而不可调导叶的将达65%～70%。长泰抽水蓄能电站经综合比较初步推荐2级可调导叶混流可逆式水泵水轮机，单机容量300 MW。该种机组目前国内外尚无实例。在建的韩国一抽水蓄能电站，水头816 m，装机4台，单机容量为250 MW，选用2级可调导叶混流式可逆机组，将于2001年投产。 关键词：水泵水轮机；比转速；超高水头；长泰抽水蓄能电站 1工程概况 长泰抽水蓄能电站位于福建省漳州市长泰县陈港镇，距漳州市35 km，上库位于吴田山顶部，下库利用已建活盘水库，上、下库水平间隔3 887 m，高差871 m，电站一期装机600 MW，二期再装机1 200 MW。 2单机容量选择 电站装机规模大，若采用单机容量200 MW，则总装机需9台，一般情况台数多设备多土建投资也大。目前国内制造高水头大容量的抽水蓄能机组尚有困难，主机设备需从国外引进，这种水头高、单机容量大于300 MW的机组在国外也较少，故一期工程初拟单机容量300 MW，装机2台。 3机组机型选择 电站一期净水头为849～880 m，动扬程871～882 m，最大动扬程与最小净水头之比为882／849＝1.039；二期工程最大动扬程与最小净水头之比为869／847＝1.058。根据电站净水头和动扬程的变幅，初拟机型为单转速混流可逆式水泵水轮机。 采用2级水泵水轮机可以减少转轮沉没深度，可采用较高的比转速以获得较高的效率。2级可调水泵水轮机在国外80年代初已完成模型试验，但由于结构复杂和设备价格较贵，一般要比单级可调贵30%～40%。所以尚未在实际工程中应用。90年代随着科学技术水平的进步及结构的改进，2级可调水泵水轮机在技术上的难度已逐渐减小，设备的差价也逐渐缩小，已进进实用期阶段。 日立公司以为单级转轮的应用水头上限为800～900 m，超过此限度后转轮的结构强度难于保证，但目前超800 m水头的还未实践过。一般水头超过600～700 m 以上时，单级水泵水轮机效率已经较低，但由于高水头综合效率较高，700 m左右仍有采用单级水泵水轮机的。采用2级水泵水轮机主要优点在于把机组每级水头降低，由于每一级水头只是总水头的一半，可以减小脉动压力；转轮圆周速度也大大降低，对转轮强度设计将更有利；转轮直径也可以减小，叶片高度可以增大，更有利于转轮叶片的加工制造；吸出高度Hs值与单级水泵水轮机相比可差15 m左右，即可以进步机组安装高程15 m；由于转轮直径减小，厂房总体尺寸也可减少30%左右，土建投资可大量减少。 选用2级可调水泵水轮机与采用2级不可调固定导叶的水泵水轮机设备相比价格约贵10%，成套机组设备约贵5%，但2级可调水泵水轮机还具有很多优点：在水轮机工况运行时，能根据系统需要调节水轮机的出力；机组可以利用超发来获得