2.3　水轮机、发电机能量指标及检验

2.3　水轮机、发电机能量指标及检验

2.3.1　水轮机效率及检验

（1）水轮机效率。灯泡贯流式水轮机在沙坡头工程中运行特点，在整个运行期，获得水轮机电能加权平均效率最高是获得最大电量基本保证，设计及合同文件中规定水轮机加权平均效率不低于95.29%，出力加权因子表见表1。根据国家国内外已建电站的大型灯泡贯流式水轮机运行及模型研究情况，提出模型水轮机的最高效率不少于93.85%，原型水轮机的最高效率不小于95.85%，模型水轮机额定工况点效率不小于92.08%，原型水轮机额定工况点效率不少于94.08%。同时招标文件中还规定在水头H=10.40m左右，水轮机在最高效率区域运行。

表1　出力加权因子表

（2）水轮机效率的检验。由于大型灯泡贯流式水轮机运行的流量大，水头低，现场流量测量精度低，测量误差大，故现场很难准确测量计算水轮机真机效率；同时由于径流式电站天然来流随机性很大，现场试验水头不能控制，现场测试时间长，成本高。沙坡头工程采用模型试验验收为主和现场测试复核的方式对各种试验内容方法、效率换算、各保证值及试验台精度做了较为详细规定。水轮机模型试验已于2002年11月在奥地利国家独立试验台（该试验台是国际通用独立验收台）完成，空化性能及效率性能达到或优于合同要求。模型转轮直径D1M=340mm。试验台精度：效率综合测量误差为0.27%。

加权平均效率的计算公式：

式中：ω1、ω2、ωi为加权因子；η1、η2、ηi为相应工况点的效率值。

2.3.2　水轮发电机效率及检验

（1）水轮发电机效率。灯泡贯流式水轮发电机效率同其他中、高水头发电机效率一样，是容易获得的，且在发电机70%～100%出力变化范围内，效率值变化不大，是机组获得优良装置效率的基本保证。发电机效率值与其电磁设计，通风设计冷却方式及各种损耗控制有关。沙坡头水电站针对机组运行特点，80%出力发电机效率最高达97.765%。各出力工况发电机效率见表2。发电机采用风循环冷却定转子，水冷却器冷却风，河水冷却灯泡头内清洁循环水冷却方案。关键的冷却循环设备，轴流风机及冷却循环水泵分别选用国内、国外进口优质产品，确保运行可靠。

表2　不同负荷情况下发电机的效率表

（2）发电机效率检测。发电机效率检测在现场试验中进行，由于其在较大负荷变化区间都具有较高效率值，现场试验中采用“功率法”可较为准确测定其效率。