GB/Z 44630-2024 水力机械 混流式水轮机压力脉动换算

ICS27140

CCSK.55

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

GB/Z44630—2024/IECTS628822020

:

水力机械混流式水轮机压力脉动换算

Hydraulicmachines—Francisturbinepressurefluctuationtransposition

IECTS628822020IDT

(:,)

2024-09-29发布2025-04-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/Z44630—2024/IECTS628822020

:

目次

前言

…………………………Ⅲ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语定义符号和单位

3、、…………………2

通用术语

3.1……………2

单位

3.2…………………2

本文件涉及术语定义符号和单位汇总表

3.3、、………2

压力脉动现象介绍

4………………………13

概述

4.1…………………13

压力脉动总述

4.2………………………16

混流式水轮机尾水管压力脉动概述

4.3………………18

压力脉动现象详细介绍

4.4……………19

压力脉动测量和分析方法

5………………24

总则

5.1…………………24

模型水轮机压力脉动

5.2………………28

原型水轮机压力脉动

5.3………………30

试验结果的分析表示和阐述

5.4、……………………31

模型试验台和原型机潜在共振的确认

6…………………33

总则

6.1…………………33

试验台共振识别

6.2……………………34

原型机可能的共振和自激振动

6.3……………………34

换算方法和流程

7…………………………36

总则

7.1…………………36

影响换算的参数

7.2……………………36

相关量换算

7.3…………………………37

可换算压力脉动类型

7.4………………37

模型与原型换算精确度的统计分析

7.5………………38

减轻措施

8…………………39

尾水管涡带现象

8.1……………………39

叶道涡

8.2………………41

动静干涉

8.3……………42

运行限制

8.4……………42

附录资料性压力脉动记录示例

A()……………………43

Ⅰ

GB/Z44630—2024/IECTS628822020

:

附录资料性模型试验典型压力脉动传感器参数

B()…………………53

附录资料性压力脉动传感器动态标定

C()……………54

快开阀法

C.1……………54

旋转阀法

C.2……………54

电火花法

C.3……………55

附录资料性远端压力脉动测量修正

D()………………56

总则

D.1…………………56

修正方法理论

D.2………………………56

测量和估计管道频率响应

D.3…………57

压力脉动修正

D.4………………………58

局限性

D.5………………61

附录资料性混流式水轮机部分负荷运行强迫响应分析

E()…………62

总则

E.1…………………62

基于水电站详细建模的系统方法

E.2…………………62

基于水力系统水声特性的简化方法

E.3………………67

附录资料性空化系数对压力脉动的影响

F()…………74

附录资料性混流式水轮机非设计工况运行同步压力脉动的换算

G()………………76

总则

G.1………………76

总结说明使用局部空化系数将模型换算到原型

G.2:………………81

附录资料性压力脉动数据统计分析

H()………………83

数据比较的归一化处理

H.1…………83

数据的收集

H.2………………………84

尾水管压力脉动

H.3…………………84

无叶区压力脉动

H.4…………………90

蜗壳进口压力脉动

H.5………………94

附录资料性收集的压力脉动数理

I()…………………98

中国的试验案例

I.1……………………98

法国的试验案例

I.2……………………99

挪威的试验案例

I.3…………………101

参考文献

……………………102

Ⅱ

GB/Z44630—2024/IECTS628822020

:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件等同采用水力机械混流式水轮机压力脉动换算

IECTS62882:2020《》。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国电器工业协会提出

。

本文件由全国水轮机标准化技术委员会归口

(SAC/TC175)。

本文件起草单位哈尔滨大电机研究所有限公司中国水利水电科学研究院中国长江三峡集团有

:、、

限公司东方电气集团东方电机有限公司哈尔滨电机厂有限责任公司国网湖南省电力有限公司电力

、、、

科学研究院中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院

、、、

雅砻江流域水电开发有限公司中水北方勘测设计研究有限责任公司湖北能源集团股份有限公司国

、、、

网甘肃省电力公司电力科学研究院贵州创星电力科学研究院有限责任公司广西电网有限责任公司电

、、

力科学研究院

。

本文件主要起草人覃大清张海平刘洁胡江艺陈金霞田海平方杰徐用良王万鹏冯雁敏

:、、、、、、、、、、

张勇张弋扬姜德政董开松毛成卢广陵郑应霞李海军孟晓超戴江陈顺义何成连赵越

、、、、、、、、、、、、、

荀洪运刘婷婷王焕茂

、、。

Ⅲ

GB/Z44630—2024/IECTS628822020

:

水力机械混流式水轮机压力脉动换算

1范围

本文件给出了混流式水轮机混流式水泵水轮机水轮机工况下压力脉动的换算方法包括

、,:

压力脉动的描述引起压力脉动的现象和相关问题

———、;

本文件涵盖压力脉动类型包含但不局限于叶道涡尾水管涡带和转轮与导叶之间动静干涉

———、;

说明运行工况和托马数空化系数是影响压力脉动的主要因素

———();

推荐的测量和分析压力脉动方法

———;

模型试验台和原型机潜在共振的识别方法

———;

确定从模型试验结果换算到原型的方法或者提供基于统计或经验预测原型机压力脉动的

———,

方法

;

推荐的压力脉动数据采集系统包括模型和原型传感器的类型和安装位置以及定义模型与原

———,,

型间的相似条件

;

介绍了用于比较模型水轮机与相应原型水轮机压力脉动测量结果的表示方法

———;

讨论了用于从模型换算到原型的参数例如时域内置信度下的峰峰值值或者标

———,,97%、RMS

准差频域内通过变换获得的主频与转频间的关系

,FFT;

讨论了压力脉动从模型换算到原型的不确定度

———;

讨论了影响换算的因素包含不能在模型试验台上模拟的部分如原型机的输水系统和机械

———,,

系统

;

建立了不同类型压力脉动的换算方法

———;

建议的减小压力脉动可能的方法

———;

定义了本文件的限制性

———。

本文件适用于机组处于正常运行条件不包含与卡门涡过渡过程飞逸工况和空载有关的水力稳

,、、

定性现象

。

本文件提供了识别模型试验台和原型机潜在共振的方法不涉及实际情况中共振条件的换算如

,。

果存在共振本文件提供的换算方法不再适用在此种情况下无法确定模型与原型之间压力脉动的

,。,

关系

。

本文件不涉及水力机械的结构细节也不涉及其部件的机械性能只要这些特性不影响模型压力脉

,,

动或模型与原型压力脉动之间的关系

。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

水轮机蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验

IEC60193:2019、(Hydraulicturbines,storage

pumpsandpump-turbines—Modelacceptancetests)

注水轮机蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验

:GB/T15613—2023、(IEC60193:2019,IDT)

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