標準簡介

本標準規定了小型水輪機進行現場驗收試驗的有關試驗、測量方法，以及合同保證條件的評價方法。 本標準適用于單機輸出功率小于（等于）１５ ＭＷ 和轉輪直徑小于（等于）３．３ ｍ 的水輪機現場驗收試驗。本標準不涉及水輪機的具體結構和各種部件的機械性能。 本標準修改采用ＩＥＣ６２００６：２００１《小型水輪機驗收試驗》，本標準與ＩＥＣ６２００６：２００１的主要差異如下： ———第１０章空蝕和磨損的檢查中對空蝕保證期進行了修改； ———１０．１．２空蝕測量方法中，ＩＥＣ 原文中系數犽的取值較大，根據ＧＢ／Ｔ１５４６９—１９９５《反擊式水輪機空蝕評定》對表４中犽的取值進行了調整； ———第１０章空蝕和磨損的檢查中補充了磨損檢查和磨損評定的相關內容； ———第１１章試驗的組織中增加了１１．４試驗報告一節內容； ———增加了第１２章數據采集的相關內容； ———附錄Ｅ 流量測量方法中補充了畢托管法和堰測法。 此外，還按我國規定對文字、單位和圖表進行了規范化處理。
英文名稱：Code for field acceptance test of small hydro turbines
標準狀態：作廢
替代情況：被GB/T 22140-2018代替
中標分類：電工>>發電用動力設備>>K55水輪機及其輔助設備
ICS分類：電氣工程>>旋轉電機>>29.160.40發電機組
發布部門：國家質量監督檢驗檢疫.
發布日期：2008-06-27
實施日期：2008-10-01
作廢日期：2018-12-01
出版日期：2008-10-01
頁數：【膠訂-大印張】92頁

前言

前言……………………………………………………………………………………………………………………Ⅶ １　范圍………………………………………………………………………………………………………………１ ２　規范性引用文件…………………………………………………………………………………………………１ ３　術語、定義、符號及單位………………………………………………………………………………………１ ３．１　下標…………………………………………………………………………………………………………１ ３．２　幾何術語……………………………………………………………………………………………………２ ３．３　主要物理量…………………………………………………………………………………………………３ ３．４　流量…………………………………………………………………………………………………………３ ３．５　轉速…………………………………………………………………………………………………………３３．６　壓力…………………………………………………………………………………………………………４ ３．７　水頭…………………………………………………………………………………………………………４ ３．８　功率…………………………………………………………………………………………………………５ ３．９　損失…………………………………………………………………………………………………………５ ３．１０　效率………………………………………………………………………………………………………５３．１１　其他參數…………………………………………………………………………………………………６ ３．１２　誤差和其他術語符號……………………………………………………………………………………６ ３．１３　水輪發電機組示意圖……………………………………………………………………………………７ ３．１４　典型小型水輪機水頭的定義……………………………………………………………………………８ ３．１４．１ 概述 …………………………………………………………………………………………………８ ３．１４．２ 上下游均為自由水面的水輪機 …………………………………………………………………１０ ３．１４．３ 上游具有壓力引水管而下游為自由水面的水輪機………………………………………………１０ ３．１４．４ 上下游均為具有壓力引水管和排水管的水輪機…………………………………………………１０３．１５　瞬時轉速上升的定義 …………………………………………………………………………………１１ ３．１６　壓力上升的定義 ………………………………………………………………………………………１１４　保證的性能和范圍 ……………………………………………………………………………………………１２ ４．１　規定和要求 ………………………………………………………………………………………………１２ ４．１．１　合同規定 ……………………………………………………………………………………………１２ ４．１．２　電站條件 ……………………………………………………………………………………………１３ ４．１．３　試驗儀器設備的技術要求 …………………………………………………………………………１３４．２　主要性能保證 ……………………………………………………………………………………………１４ ４．２．１　*大輸出功率 ………………………………………………………………………………………１４ ４．２．２　水輪機**效率 ……………………………………………………………………………………１４ ４．２．３　水輪機相對效率 ……………………………………………………………………………………１４ ４．３　保證的范圍 ………………………………………………………………………………………………１４ ４．３．１　保證的試驗等級（Ａ、Ｂ、Ｃ 三級）……………………………………………………………１４４．３．２　試驗等級的應用 ……………………………………………………………………………………１４ ４．３．３　水溫的比尺效應 ……………………………………………………………………………………１５ ４．３．４　保證期 ………………………………………………………………………………………………１５４．３．５　安全故障、試運行條件和性能試驗 ………………………………………………………………１５ ５　試運行前的安全驗收試驗 ……………………………………………………………………………………１６ ５．１　啟動前試驗（無水試驗） ………………………………………………………………………………１６５．１．１　通則 …………………………………………………………………………………………………１６５．１．２　流道充水前的檢查（無水試驗） …………………………………………………………………１６ ５．１．３　流道充水時的檢查（充水試驗） …………………………………………………………………１６ ５．２　關閉裝置（無水與充水試驗） …………………………………………………………………………１６ ５．２．１　一般要求 ……………………………………………………………………………………………１６５．２．２　進水口閘門或閥門 …………………………………………………………………………………１６５．２．３　進水主閥 ……………………………………………………………………………………………１７ ５．２．４　活動導葉（混流式和軸流轉槳式水輪機） ………………………………………………………１７ ５．２．５　針形閥和折向器（水斗式和斜擊式水輪機） ……………………………………………………１７ ５．３　試車和控制系統 …………………………………………………………………………………………１７ ５．４　軸承在額定轉速下運行 …………………………………………………………………………………１７ ５．５　緊急停機（空載） ………………………………………………………………………………………１８ ５．６　電氣保護 …………………………………………………………………………………………………１８ ５．７　過速試驗 …………………………………………………………………………………………………１８ ５．８　飛逸試驗 …………………………………………………………………………………………………１８ ５．９　甩負荷試驗 ………………………………………………………………………………………………１９５．９．１　一般要求 ……………………………………………………………………………………………１９ ５．９．２　試驗程序 ……………………………………………………………………………………………１９ ５．９．３　測量值 ………………………………………………………………………………………………１９ ６　試運行和可靠性試驗 …………………………………………………………………………………………２０６．１　通則 ………………………………………………………………………………………………………２０ ６．２　旋轉部件的溫度穩定性 …………………………………………………………………………………２０ ６．２．１　一般要求 ……………………………………………………………………………………………２０ ６．２．２　與合同保證值的比較 ………………………………………………………………………………２０ ６．３　控制系統 …………………………………………………………………………………………………２０ ６．３．１　說明 …………………………………………………………………………………………………２０ ６．３．２　不帶調速裝置的機組運行 …………………………………………………………………………２１ ６．３．３　帶有調速裝置的機組運行 …………………………………………………………………………２１ ６．３．４　帶有上游水位控制裝置的機組運行 ………………………………………………………………２１ ６．３．５　帶有功率控制裝置的機組運行 ……………………………………………………………………２１ ６．３．６　帶有電子負荷調節裝置的機組運行 ………………………………………………………………２２ ６．４　在試驗控制系統時的測量 ………………………………………………………………………………２２６．５　設置靜壓基準標記 ………………………………………………………………………………………２２ ６．６　協聯關系試驗 ……………………………………………………………………………………………２２ ７　性能保證和試驗 ………………………………………………………………………………………………２３ ７．１　一般要求 …………………………………………………………………………………………………２３ ７．２　在凈水頭下發電機的*大輸出功率 ……………………………………………………………………２３ ７．２．１　測量方法 ……………………………………………………………………………………………２３ ７．２．２　保證的結果和范圍 …………………………………………………………………………………２３７．２．３　試驗的實施 …………………………………………………………………………………………２３ ７．３　發電機輸出功率與凈水頭和水輪機導葉（或噴針）開度的關系 ……………………………………２４７．３．１　測量方法 ……………………………………………………………………………………………２４ ７．３．２　保證的結果和范圍 …………………………………………………………………………………２５７．３．３　試驗的實施 …………………………………………………………………………………………２５ ７．４　指數試驗 …………………………………………………………………………………………………２５ ７．４．１　一般要求 ……………………………………………………………………………………………２５ ７．４．２　定義 …………………………………………………………………………………………………２５７．４．３　保證的應用和范圍 …………………………………………………………………………………２５ ７．４．４　試驗的實施 …………………………………………………………………………………………２６ ７．５　根據流量測量進行的效率試驗 …………………………………………………………………………２６ ７．５．１　一般要求 ……………………………………………………………………………………………２６ ７．５．２　流量測量的選擇 ……………………………………………………………………………………２６ ７．５．３　保證的應用和范圍 …………………………………………………………………………………２６７．５．４　試驗的實施 …………………………………………………………………………………………２７ ７．６　根據熱力學法進行的效率試驗 …………………………………………………………………………２７７．６．１　原理 …………………………………………………………………………………………………２７ ７．６．２　測量方法 ……………………………………………………………………………………………２７７．６．３　適用條件 ……………………………………………………………………………………………２７ ７．６．４　試驗的實施 …………………………………………………………………………………………２７ ８　計算、評估和誤差分析 ………………………………………………………………………………………２７ ８．１　計算和評估 ………………………………………………………………………………………………２７８．１．１　通則 …………………………………………………………………………………………………２７８．１．２　原型水輪機在現場條件下的物理、幾何和靜壓值（常數） ……………………………………２７８．１．３　測量值（變量） ……………………………………………………………………………………２８ ８．１．４　發電機輸出功率（Pｇｅｎ）………………………………………………………………………２８ ８．１．５　水輪機輸出功率（Pｔ） ………………………………………………………………………… ２８８．１．６　**流量（Q）………………………………………………………………………………………２９ ８．１．８　毛水頭、靜水頭和凈水頭（Ho／Hｓｔａｔ／H） ………………………………………………３０８．１．９　水輪機**效率（ηｔ） …………………………………………………………………………３０ ８．１．１０　水輪機相對效率（ηｔ，ix） …………………………………………………………………３０８．１．１１　水電站裝置效率（ηｐｌａｎｔ） ……………………………………………………………３０ ８．２　誤差分析 …………………………………………………………………………………………………３０ ８．２．１　導言 …………………………………………………………………………………………………３０ ８．２．２　系統誤差評估 ………………………………………………………………………………………３０８．２．３　隨機誤差評估 ………………………………………………………………………………………３２ ８．２．４　性能測量的不確定度 ………………………………………………………………………………３４ ９　試驗結果與保證值的比較 ……………………………………………………………………………………３５９．１　水輪機特性的偏移 ………………………………………………………………………………………３５ ９．２　輸出功率 …………………………………………………………………………………………………３６ ９．３　效率 ………………………………………………………………………………………………………３６ ９．３．１　一般要求 ……………………………………………………………………………………………３６ ９．３．２　指數試驗的相對效率 ………………………………………………………………………………３７ ９．３．３　根據流量測量或熱力學法得到的**效率 ………………………………………………………３８ １０　其他保證 ……………………………………………………………………………………………………３８ １０．１　空蝕和磨損的檢查 ……………………………………………………………………………………３８ １０．１．１　空蝕保證 …………………………………………………………………………………………３８ １０．１．２　空蝕測量方法 ……………………………………………………………………………………３８ １０．１．３　空蝕檢查結果與規定的保證值比較 ……………………………………………………………３８ １０．１．４　磨損 ………………………………………………………………………………………………３９１０．１．５　磨損檢查 …………………………………………………………………………………………３９１０．１．６　磨損的評定 ………………………………………………………………………………………４０ １０．２　水輪發電機組噪聲試驗 ………………………………………………………………………………４０ １０．２．１　測量方法 …………………………………………………………………………………………４０ １０．２．２　驗收準則 …………………………………………………………………………………………４１１０．３　水輪發電機組振動試驗 ………………………………………………………………………………４１１０．３．１　一般要求 …………………………………………………………………………………………４１ １０．３．２　固定支持部件的振動 ……………………………………………………………………………４２ １０．３．３　軸的相對振動 ……………………………………………………………………………………４３１１　試驗的組織 …………………………………………………………………………………………………４３ １１．１　試驗步驟 ………………………………………………………………………………………………４３１１．２　現場試驗的實施 ………………………………………………………………………………………４４ １１．３　試驗結果的評估 ………………………………………………………………………………………４４ １１．４　試驗報告 ………………………………………………………………………………………………４４ １２　數據采集 ……………………………………………………………………………………………………４５ １２．１　數據采樣 ………………………………………………………………………………………………４５ １２．２　模擬與數字（Ａ／Ｄ）的轉換 ………………………………………………………………………４５１２．３　人工讀數 ………………………………………………………………………………………………４５ 附錄Ａ（資料性附錄）物理數據 …………………………………………………………………………………４６ Ａ．１　概述 ………………………………………………………………………………………………………４６ Ａ．２　重力加速度與緯度和海拔高程的關系 …………………………………………………………………４６ Ａ．３　水的密度 …………………………………………………………………………………………………４６ Ａ．４　空氣的密度 ………………………………………………………………………………………………４９ Ａ．５　水銀的密度 ………………………………………………………………………………………………４９附錄Ｂ（規范性附錄）水頭定義的標示 …………………………………………………………………………５０附錄Ｃ（規范性附錄）轉速和水頭測量方法 ……………………………………………………………………５６ Ｃ．１　轉速測量 …………………………………………………………………………………………………５６ Ｃ．１．１　功率直接測量時轉速的測量 ………………………………………………………………………５６ Ｃ．１．２　間接測量功率時轉速的測量 ………………………………………………………………………５６ Ｃ．２　水頭測量 …………………………………………………………………………………………………５６Ｃ．２．１　概述 …………………………………………………………………………………………………５６ Ｃ．２．２　壓力測量斷面的選擇 ………………………………………………………………………………５６ Ｃ．２．３　上游測量斷面 ………………………………………………………………………………………５６ Ｃ．２．４　下游測量斷面 ………………………………………………………………………………………５６ Ｃ．２．５　測壓孔布置 …………………………………………………………………………………………５６ Ｃ．３　壓力測量儀器 ……………………………………………………………………………………………５７ Ｃ．３．１　原級測量儀器 ………………………………………………………………………………………５７ Ｃ．３．２　壓力傳感器 …………………………………………………………………………………………５７ Ｃ．３．３　重力壓力計 …………………………………………………………………………………………５７ Ｃ．３．４　彈簧壓力計 …………………………………………………………………………………………５８ Ｃ．３．５　液柱壓力計 …………………………………………………………………………………………５８ Ｃ．４　水位測量儀器 ……………………………………………………………………………………………５８附錄Ｄ（規范性附錄）輸出功率測量 ……………………………………………………………………………５９ Ｄ．１　概述 ………………………………………………………………………………………………………５９ Ｄ．１．１　發電機*大輸出功率（見７．２） ………………………………………………………………５９Ｄ．１．２　發電機輸出功率與水輪機導葉開度之間的關系 …………………………………………………６０ Ｄ．１．３　指數試驗（見７．４） ……………………………………………………………………………６０Ｄ．１．４　效率試驗 ……………………………………………………………………………………………６０Ｄ．２　同步發電機輸出功率測量的間接法 ……………………………………………………………………６０Ｄ．２．１　概述 …………………………………………………………………………………………………６０ Ｄ．２．２　發電機損耗的測量 …………………………………………………………………………………６０Ｄ．２．３　在發電機出線端測量的有功功率應保持一致 ……………………………………………………６１ Ｄ．３　異步發電機輸出功率測量的間接法 ……………………………………………………………………６２ Ｄ．４　輸出功率測量的直接法（水輪機軸力矩） ……………………………………………………………６３ Ｄ．５　發電機損失 ………………………………………………………………………………………………６３ 附錄Ｅ（規范性附錄）流量測量方法 ……………………………………………………………………………６５ Ｅ．１　概述 ………………………………………………………………………………………………………６５ Ｅ．１．１　選擇測量方法 ………………………………………………………………………………………６５ Ｅ．１．２　水流的穩定性 ………………………………………………………………………………………６５ Ｅ．１．３　泄漏、滲透和分流 …………………………………………………………………………………６５ Ｅ．２　流速儀測量法 ……………………………………………………………………………………………６５Ｅ．２．１　流速儀 ………………………………………………………………………………………………６５ Ｅ．２．１．１　使用條件 ………………………………………………………………………………………６５ Ｅ．２．１．２　流速儀型式 ……………………………………………………………………………………６６ Ｅ．２．１．３　流速儀安裝 ……………………………………………………………………………………６６ Ｅ．２．１．４　流速儀率定 ……………………………………………………………………………………６６ Ｅ．２．１．５　測量采樣時間 …………………………………………………………………………………６６ Ｅ．２．１．６　流速分布 ………………………………………………………………………………………６６ Ｅ．２．２　明渠的流量測量 ……………………………………………………………………………………６７ Ｅ．２．２．１　測量斷面的選擇 ………………………………………………………………………………６７ Ｅ．２．２．２　測點數目 ………………………………………………………………………………………６７Ｅ．２．２．３　測點布置 ………………………………………………………………………………………６７ Ｅ．２．２．４　水流穩定———水位檢測 ……………………………………………………………………６７ Ｅ．２．３　圓形封閉管道的流量測量 …………………………………………………………………………６７ Ｅ．２．３．１　測量斷面的選擇 ………………………………………………………………………………６７ Ｅ．２．３．２　測點數目 ………………………………………………………………………………………６７ Ｅ．２．３．３　測點布置 ………………………………………………………………………………………６８ Ｅ．２．４　流量計算 ……………………………………………………………………………………………６８ Ｅ．３　壓力?時間法（Ｇｉｂｓｏｎ法） ……………………………………………………………………６９Ｅ．３．１　方法原理 ……………………………………………………………………………………………６９ Ｅ．３．２　使用條件 ……………………………………………………………………………………………６９ Ｅ．３．３　方法的實施 …………………………………………………………………………………………７０ Ｅ．４　堰測法 ……………………………………………………………………………………………………７０ Ｅ．４．１　測量原理 ……………………………………………………………………………………………７０ Ｅ．４．２　測量裝置 ……………………………………………………………………………………………７０ Ｅ．４．３　安裝條件 ……………………………………………………………………………………………７１ Ｅ．４．４　溢流層高度測量 ……………………………………………………………………………………７１ Ｅ．４．５　流量計算公式 ………………………………………………………………………………………７２ Ｅ．５　畢托管法 …………………………………………………………………………………………………７２Ｅ．５．１　概述 …………………………………………………………………………………………………７２Ｅ．５．２　標準靜壓畢托管 ……………………………………………………………………………………７２Ｅ．５．３　非標準畢托管 ………………………………………………………………………………………７２Ｅ．６　容積法 ……………………………………………………………………………………………………７２ Ｅ．７　聲學法 ……………………………………………………………………………………………………７３ Ｅ．７．１　方法原理 ……………………………………………………………………………………………７３Ｅ．７．２　使用條件 ……………………………………………………………………………………………７３ Ｅ．７．３　圓管中聲學法的實施 ………………………………………………………………………………７４ Ｅ．７．４　小型水輪機的聲學測流法 …………………………………………………………………………７５Ｅ．８　電磁流量計 ………………………………………………………………………………………………７６ Ｅ．８．１　概述 …………………………………………………………………………………………………７６ Ｅ．８．２　原理與基本公式 ……………………………………………………………………………………７６ Ｅ．８．３　使用條件 ……………………………………………………………………………………………７６ 附錄Ｆ (規范性附錄）效率試驗 …………………………………………………………………………………７７Ｆ．１　概述 ………………………………………………………………………………………………………７７ Ｆ．２　效率試驗（**流量法） ………………………………………………………………………………７７ Ｆ．２．１　概述 …………………………………………………………………………………………………７７ Ｆ．２．２　試驗過程 ……………………………………………………………………………………………７８ Ｆ．３　效率測試的熱力學法 ……………………………………………………………………………………７８ Ｆ．３．１　概述 …………………………………………………………………………………………………７８ Ｆ．３．２　試驗過程 ……………………………………………………………………………………………７９