7 结束语
桐柏抽水蓄能电站水泵水轮机模型验收试验经过全团组成员共同努力,严格、认真地按照合同的要求及有关IEC规程进行,并取得了达成一致的结论。模型验收试验的主要结论及建议如下:
(1)模型验收的结果是可靠的、可信的、可作为评价本水泵水轮机水力性能的依据。
(2)水泵水轮机的比转速及K值均达到了较高的水平。
(3)水泵和水轮机工况的加平均效率满足合同保证值,其效率特性具有较先进水平。
(4)水轮机工况出力满足合同保证值要求。
(5)水泵工况原型入力满足合同保证值要求。水泵工况原型水泵在最大净扬程288.27m时的流量稍低于合同保证值90m3/s的要求,验收试验结果为89.2m3/s。
(6)水泵水轮机工况的空化性能基本满足合同要求。
(7)原型飞逸转速nrP<440r/min,满足合同要求。
(8)转轮进口和导叶出口之间的无叶区部分测点压力脉动幅值在一些工况点超过合同保证值,尾水管的压力脉动测量幅值满足合同要求。压力脉动频率,在顶盖和无叶区之间主要是叶片数与转速频率的乘积;而尾水管主要是低频,约为转速频率的1/2.8~1/4。
由于无叶区压力脉动测量幅值在水轮机空载工况较大,而空载工况正处于全特性曲线的不稳定区域,这有可能造成机组在启动过程中由于经过不稳定区域使得机组并网困难。因此,要求供方在机组设计制造过程中采取相应的措施予以解决,同时认真作好过渡过程计算,选择最稳定和最合理的开机运行方式。
(9)导叶同步状态导叶水力矩测量结果表明在四象限中反水泵工况导叶水力矩最大,其值达到16.3×104N·m。一个导叶在失控状态时,失控导叶本身及其相邻导叶所受水力矩最大,即使是在正常水轮机和水泵工况,在试验范围内,最大开启力矩为11.6×104N·m,最大关闭力矩为10.5×104N·m,在反水泵工况则更大。因此,在导叶及接力器设计和制造过程中,应在强度和容量上留有充分的余地。
(10)供方提供的原型轴向力计算结果表明在水轮机和水泵的正常运行范围内满足合同保证值的要求,但在水泵零流量工况余量偏小,供方已经决定在试验结果的基础上提高原型机组轴向力的承载能力。
在模型验收期间检查了顶盖排水管开闭对轴向力测量的影响,虽然模型试验表明其对试验结果没有影响,但在真机初期运行时应特别注意原型上平衡管开闭条件下对推力轴承油温的监测和检查。
由于空化、压力脉动现象比较复杂,影响因素较多,其与原型机组的结构设计、刚强度、材质、工艺、安装、调试及现场实际运行条件都有一定的关系,所以,在原型制造、安装调试过程中要把好每一个环节。