一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法技术

本发明专利技术公开了水轮机组测试领域的本发明专利技术提供如下技术方案：一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，包括以下步骤：S1：选定一台水轮机组在一个常用水头作为测试水头进行测试；S2：布置数据采集装置，将导叶固定在某一个既定的开度上，并调整不同的桨叶开度，进行多次工况优化测试；S3：将数据采集装置采集的信号上传至计算机；S4：在每个工况下，通过调整机组负荷，通过计算机实测依次测取每个工况下水轮机相对效率曲线，根据最优协联点，得到该测试水头下的最优协联关系，绘制出最优协联关系曲线，从水轮机流量、水轮机工作水头、发电机有功功率方向提高测量准确度，使得最优协联点的偏差降低，以提高测试的要求。

A new test method for the optimal unit co-ordination curve

【技术实现步骤摘要】
一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法
本专利技术涉及水轮机组测试
，具体为一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法。
技术介绍
水轮机组的导叶开度和桨叶转角之间存在一个对应协调关系，称为协联关系。在不同的水头下有不同的协联关系，可用公式Φ＝f(a，h)表述，式中Φ为桨叶转角，a为导叶开度，h为水头。桨叶转角也可用桨叶开度表示。水轮机组的协联关系直接影响到水轮机的效率、出力和稳定性，在最优协联关系下水轮机组的流态最优，水力损失最小，水轮机出力、效率为最优。实际运行的水轮机组一般是根据制造厂家提供的协联关系进行整定，这个协联关系称为设计协联，一般是通过理论计算或模型试验得到的，由于理论计算和模型试验与真机的实际运行状态可能会存在偏差以及有关零件在制造加工上的误差，会造成设计协联对现场运行机组而言实际上并不是最优协联关系。由于实际运行状态受水轮机流量、水轮机工作水头、发电机有功功率等影响，因此，对于因协联关系不当而造成机组出力、效率、振动达不到技术要求的水轮机组，基于此，本专利技术设计了一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，对机组设定的协联关系按照最优化进行核对和调整，从而使机组的出力、效率、振动得到改善，以解决上述提到的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，包括以下步骤：S1：选定一台水轮机组在一个常用水头作为测试水头进行测试；S2：布置数据采集装置，将导叶固定在某一个既定的开度上，并调整不同的桨叶开度，进行多次工况优化测试；S3：将数据采集装置采集的信号上传至计算机；S4：在每个工况下，通过调整机组负荷，通过计算机实测依次测取每个工况下水轮机相对效率曲线，根据最优协联点，得到该测试水头下的最优协联关系，绘制出最优协联关系曲线。优选的，根据现场导叶开度确定桨叶开度进行7-8个工况测试，每个工况点的导叶开度调整次数在5-7次。优选的，所述导叶开度分别为50％、56％、62％、68％、74％、80％、86％、95％。优选的，所述数据采集装置包括用于测量发电机有功功率的电压互感器和电流互感器，用于测量水轮机流量的蜗壳流量压差计，用于监测水轮机工作水头的浮筒式水位计和压力传感器以及位移传感器。优选的，所述水轮机相对效率计算公式为：其中，η为发电机相对效率，P发电机有功功率，γ为水的重度，Q为水轮机流量，H为水轮机工作水头，ηg为发电机效率。优选的，所述蜗壳流量压差计的计算公式为：其中，Q为水轮机流量，h为蜗壳横断面通过流量Q时，产生的压差值，K为蜗壳流量系数。优选的，所述水轮机工作水头的测量计算公式为：其中，为蜗壳进口端面压力传感器压力值，为尾水管出口端面压力传感器压力值，r为水的容重，Z1为蜗壳进口压力传感器的安装高度，Z2为尾水管出口压力传感器的安装高度，v1为蜗壳进口端面水流平均流速，v2为尾水管出口端面水流平均流速，a1，a2为流速分布均匀系数，g为当地重力加速度值。优选的，所述发电机有功功率测量采用双瓦特表法直接测量三相电压电流，运用交流采样方法，将电压电流离散化得到。优选的，在水轮机相对效率曲线中，相对效率曲线的最高点的导叶开度和桨叶开度，为该工况下的最优协联点。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过根据实际运行状态的水轮机组进行测量，并从水轮机流量、水轮机工作水头、发电机有功功率方向提高测量准确度，使得最优协联点的偏差降低，以提高测试的要求，对机组设定的协联关系按照最优化进行核对和调整，从而使机组的出力、效率、振动得到改善。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种技术方案：一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，包括以下步骤：S1：选定一台水轮机组在一个常用水头作为测试水头进行测试；S2：布置数据采集装置，将导叶固定在某一个既定的开度上，分别为50％、56％、62％、68％、74％、80％、86％、95％，并调整不同的桨叶开度，根据现场导叶开度确定桨叶开度进行7-8个工况测试，每个工况点的导叶开度调整次数在5-7次，进行多次工况优化测试；S3：将数据采集装置采集的信号上传至计算机；其中，数据采集装置包括用于测量发电机有功功率的电压互感器和电流互感器，用于测量水轮机流量的蜗壳流量压差计，用于监测水轮机工作水头的浮筒式水位计和压力传感器以及位移传感器。蜗壳流量压差计的计算公式为：其中，Q为水轮机流量，h为蜗壳横断面通过流量Q时，产生的压差值，K为蜗壳流量系数。所述水轮机工作水头的测量计算公式为：其中，为蜗壳进口端面压力传感器压力值，为尾水管出口端面压力传感器压力值，r为水的容重，Z1为蜗壳进口压力传感器的安装高度，Z2为尾水管出口压力传感器的安装高度，v1为蜗壳进口端面水流平均流速，v2为尾水管出口端面水流平均流速，a1，a2为流速分布均匀系数，g为当地重力加速度值。所述发电机有功功率测量采用双瓦特表法直接测量三相电压电流，运用交流采样方法，将电压电流离散化得到。S4：在每个工况下，通过调整机组负荷，通过计算机实测依次测取每个工况下水轮机相对效率曲线，相对效率曲线的最高点的导叶开度和桨叶开度，为该工况下的最优协联点，根据最优协联点，得到该测试水头下的最优协联关系，绘制出最优协联关系曲线。水轮机相对效率计算公式为：其中，η为发电机相对效率，P发电机有功功率，γ为水的重度，Q为水轮机流量，H为水轮机工作水头，ηg为发电机效率。通过根据实际运行状态的水轮机组进行测量，并从水轮机流量、水轮机工作水头、发电机有功功率方向提高测量准确度，使得最优协联点的偏差降低，以提高测试的要求，对机组设定的协联关系按照最优化进行核对和调整，从而使机组的出力、效率、振动得到改善。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本专利技术优选实施例只是用于帮助阐述本专利技术。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该专利技术仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本专利技术的原理和实际应用，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1：选定一台水轮机组在一个常用水头作为测试水头进行测试；/nS2：布置数据采集装置，将导叶固定在某一个既定的开度上，并调整不同的桨叶开度，进行多次工况优化测试；/nS3：将数据采集装置采集的信号上传至计算机；/nS4：在每个工况下，通过调整机组负荷，通过计算机实测依次测取每个工况下水轮机相对效率曲线，根据最优协联点，得到该测试水头下的最优协联关系，绘制出最优协联关系曲线。/n

【技术特征摘要】
1.一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：选定一台水轮机组在一个常用水头作为测试水头进行测试；
S2：布置数据采集装置，将导叶固定在某一个既定的开度上，并调整不同的桨叶开度，进行多次工况优化测试；
S3：将数据采集装置采集的信号上传至计算机；
S4：在每个工况下，通过调整机组负荷，通过计算机实测依次测取每个工况下水轮机相对效率曲线，根据最优协联点，得到该测试水头下的最优协联关系，绘制出最优协联关系曲线。


2.根据权利要求1所述的一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，其特征在于：根据现场导叶开度确定桨叶开度进行7-8个工况测试，每个工况点的导叶开度调整次数在5-7次。


3.根据权利要求1所述的一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，其特征在于：所述导叶开度分别为50％、56％、62％、68％、74％、80％、86％、95％。


4.根据权利要求1所述的一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，其特征在于：所述数据采集装置包括用于测量发电机有功功率的电压互感器和电流互感器，用于测量水轮机流量的蜗壳流量压差计，用于监测水轮机工作水头的浮筒式水位计和压力传感器以及位移传感器。


5.根据权利要求4所述的一种机组最优协联曲线的一种新的测试方法，其特征在于：所述水轮机相对效率计算公...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贵吉，陈凯，宋自灵，何东阳，吴智丁，戴俊，
申请(专利权)人：大唐水电科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45