GB/T 15468-1995 水轮机基本技术条件



中华人民共和国国家标准

水轮机基本技术条件

发布实施

国家技术监督局发布

水轮机基本技术条件

目次

主题内容与适用范围

引用标准

术语符号

技术要求

技术保证

供货范围和备品备件

资料和图纸

检验与验收

铭牌标志包装运输及保管

安装运行与维护

附录反击式水轮机效率修正公式

附录水轮机设备的仪表

附录水轮机备品备件表

附加说明

中华人民共和国国家标准

水轮机基本技术条件

主题内容与适用范围

本标准为水轮机产品的基本标准规定了水轮机产品的技术要求与保证设备供货范围与备品

备件检验与验收包装运输及保管安装运行和维护等方面的基本要求是水轮机产品的设计

制造的依据可供水轮机招标订货签订合同条款或技术协议使用

本标准适用于容量为及以上转轮直径为及以上的混流式斜流式水轮机以及转

轮直径为及以上的轴流式水轮机还适用于容量为及以上的冲击式水轮机尺寸及容

量小于上述条件的可逆式贯流式水轮机可参照使用当水轮机产品的性能结构运行等方面超

出本标准时按供需双方签订的技术条款或技术协议的规定执行

引用标准

包装储运图示标志

电工电子产品基本环境试验规程试验交变湿热试验方法

汽轮机油

水轮发电机组安装技术规范

铸钢件超声探伤及质量评级标准

铸钢件磁粉探伤及质量评级方法

大中型水电机组自动化元件及其系统基本技术条件

反击式水轮机空蚀评定

水轮机通流部件技术条件

术语符号

水位

正常蓄水位

是指水库在正常运行的情况下满足设计兴利要求在开始供水时应蓄到的高水位

死水位

是指在正常运行的情况下允许水库消落的最低水位

设计洪水位

系遇到大坝设计标准洪水时水库达到的最高水位

国家技术监督局批准实施

水轮机基本技术条件

最高尾水位

在水电站设计洪水流量时尾水管出口断面处出现的最高水位

最低尾水位

相应水电站给定最小流量时水轮机尾水管出口断面处出现的水位

设计尾水位

系确定水轮机安装高程所用的尾水管出口断面处出现的水位

电站水头

电站最大水头毛水头

指水电站上游正常蓄水位与最低尾水位之间的水位高程差

电站最小水头毛水头

指水电站上下游水位在各种组合下出现的最小水位高程差

额定值

表征水轮机特性指水轮机在额定工作条件下水轮机铭牌的各项参数值

水轮机水头

水轮机水头净水头

水轮机做功用的有效水头为水轮机进出口断面的总水位差

最大水头净水头

指电站最大水头减去一台机空载运行时引水系统所有水头损失后的工作水头

最小水头净水头

指电站最小水头减去水轮机发出允许功率时引水系统所有水头损失后的工作水头

加权平均水头净水头

在规定的运行条件下考虑功率和工作历时的水轮机水头的加权平均值

设计水头净水头

水轮机具有最高效率的水头

额定水头净水头

发电机发出额定功率时水轮机所需的最小工作水头

发电机发出最大功率的水头净水头

发电机发出设计规定的最大功率时水轮机所需的最小水头

水轮机流量

单位流量

转轮直径为在净水头下水轮机所通过的流量

水轮机流量

单位时间内流过水轮机水的体积

额定流量

水轮机在额定水头额定转速下输出额定功率所需的流量

发电机发出最大功率时的流量

水轮机在满足发电机发出设计规定的最大功率时所需的最小水头下的流量

水轮机空载流量

水轮机在额定水头和额定转速下空载运行时的流量

水轮机功率

水轮机基本技术条件

单位功率

转轮直径为在净水头下水轮机发出的功率

水轮机输入功率

通过水轮机的水流所具有的水力功率

水轮机输出功率

水轮机轴传递的机械功率

额定功率

由设计或合同规定的铭牌功率

最优工况功率

水轮机在最优工况下运行时的输出功率

水轮机转轮公称直径

混流式转轮公称直径逐步向国际标准过渡

指转轮叶片出水边正面和下环相交处的直径见图示

轴流式转轮公称直径

指转轮叶片轴线外缘处的最大直径包括斜流式和贯流式

冲击式转轮公称直径

指转轮水斗和射流中心线直径相切处的直径即节圆直径

图水轮机公称直径示意

水轮机效率

效率

水轮机输出功率与其输入功率的比值

加权平均效率

计算公式如下

式中根据电站具体条件确定的不同水头与不同负荷下水轮机效率

水轮机基本技术条件

与各相对应的负荷历时或电能加权系数

值

注为不同水头下水轮机受功率限制或发电机容量限制可能发出的最大功率若电站水头变化很小也可用一个水头

进行加权平均效率计算即

最优效率

水轮机各效率中的最大值

水轮机转速

单位转速

转轮直径为在净水头下水轮机的转速

额定转速

水轮发电机组按电站设计选定的稳态同步转速

比转速

当净水头为输出功率为时水轮机的转速

式中水轮机比转速

水轮机转速

水轮机功率

水轮机水头

额定比转速

水轮机按额定工况计算得出的比转速

设计比转速

水轮机按最优工况计算得出的比转速

飞逸转速

当甩去全部负荷水轮机轴端负荷力矩为零时的最高稳态转速

气蚀磨损

气蚀

水轮机基本技术条件

在流道中水流局部压力下降到临界压力一般接近汽化压力时水流中气核成长积聚流动

溃灭分裂现象的总称

气蚀损坏

气蚀汽泡溃灭或分裂时造成的材料损坏

磨损

含沙水流对水轮机通流部件表面所造成的材料损失

磨蚀

在含沙水流条件下水轮机通流部件表面受气蚀和泥沙磨损联合作用所造成的材料损失

临界气蚀系数

按水轮机模型试验规程用能量法确定的气蚀系数

装置气蚀系数

电站确定水轮机安装高程所采用的气蚀系数

吸出高度

水轮机规定的基准面至设计尾水位的高度

排出高度

竖轴冲击式为转轮节圆平面到设计尾水位的高度横轴冲击式为转轮节圆直径最低点到设计

尾水位的高度

安装高程

水轮机基准点的海拔高程竖轴反击式水轮机的基准点指导叶中心高程竖轴冲击式水轮机

指喷嘴中心高程横轴水轮机的基准点为主轴中心高程

水轮机试验

模型试验

为预测原型水轮机性能而利用模型水轮机进行的试验

模型验收试验

为验证模型水轮机各项性能以达到验收目的的一种试验

综合特性曲线

绘在以单位转速和单位流量为纵横坐标系统内表示几何相似水轮机的性能如开度效率气

蚀压力脉动等的一组等值曲线

运转特性曲线

绘在以水头和输出功率为纵横坐标系统内表示在某一转轮直径和额定转速下原型水轮机的

性能如效率吸出高度压力脉动出力限制线等的一组等值曲线

水轮机技术保证

制造厂对水轮机的技术性能指标值必须达到的保证限值

技术要求

水轮机的设计制造应根据水电站的特点和基本参数优选水轮机的型式和主要参数并保证

水轮机安全可靠运行和获得最佳的经济效益

水轮机的设计必须考虑到水电站厂房布置的要求以及与水轮发电机调速器进水阀等的相

互关系

水轮机产品的技术条款应包括下列内容

水轮机基本技术条件

水电站参数

最大水头

最小水头

加权平均水头

非常蓄水位

正常蓄水位

最低蓄水位

尾水位和流量关系曲线

最高尾水位

最低尾水位

设计尾水位

过机水质包括含沙量粒径分析矿物成份分析水中含气量值水温等

气象条件包括多年平均气温极端最高气温极端最低气温多年平均相对湿度等

运行特点及要求

引水系统参数

装机容量和台数

水轮机安装高程

水轮机基本参数

型式和装置方式

型号

额定水头

设计水头

最大水头

最小水头

额定功率

额定转速

额定流量

飞逸转速

额定比转速制

最优效率时的功率

最大功率

转轮公称直径或

额定效率

加权平均效率

最高效率

射流直径

每个转轮的喷嘴数

发电机发出最大功率时的最小水位

发电机发出最大功率时的最大流量

允许吸出高度

水轮机基本技术条件

装置气蚀系数

排出高度

水轮机估算总质量

水轮机运行特性曲线

技术保证值详见第章

水轮机配套的调速器油压装置自动化系统及进水阀的规格和要求

水轮机各主要部件的结构和材料说明

水轮机各大件的控制尺寸质量和运输尺寸

其他技术要求

水轮机效