GB T 15468-1995 水轮机基本技术条件.pdf
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1、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
2、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
3、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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率修正原型反击式水轮机效率修正按合同规定若未规定则由供需双方商定选用附录中的公式进行修正冲击式水轮机的效率应不低于其模型水轮机的效率当原型水轮机的喷嘴数多于模型喷嘴数时可对效率进行修正修正值由用户与制造厂商定水轮机通流部件应
11、符合的要求水轮机结构应做到便于拆装维修对易损部件应便于检查更换水轮机必须保证在不拆卸发电机转子定子和水轮机转轮主轴等部件的情况下更换下列零部件水轮机导轴承瓦冷却器和主轴密封反击式水轮机导水机构接力器的密封及活塞环导水机构的传动部件转轮公称直径大于的转桨式水轮机应能在不拆卸转轮叶片的情况下更换转轮叶片的密封零件冲击式水轮机的喷嘴喷针及折向器等对于多泥沙的电站对水轮机拆修有特殊要求时按供需双方商定的技术协议或技术条款执行水轮机易气蚀部件一般应采用抗气蚀材料或必要的防护措施若气蚀部位采用堆焊不锈钢时加工后的不锈钢层厚度不应小于在含沙水流以及高含气量含酸性含盐份和水温高等特殊水质下运行的水轮机及其过水
12、辅助设备需采用防护措施时由供需双方商定竖轴水轮机转轮公称直径为或以上时水轮机室顶部宜设置起吊设施反击式水轮机宜设置紧急停机时的补气装置当有调相运行要求时应设置调相压水补气装置混流式定桨式水轮机应设置减轻振动的补气装置或其他措施反击式水轮机的导水机构必须设有防止破坏及事故扩大的保护装置并有全关位置的机械锁定装置水轮机应设置必要的防飞逸设施允许最大飞逸转速持续时间不小于配套发电机允许的飞逸时间在最大飞逸工况下水轮机转动部件保证不产生有害变形水轮机应设置观察孔和进人孔蜗壳尾水管上的进人孔不宜小于进人孔观察孔的位置数量尺寸由供需双方商定水轮机标准零部件应保证其通用性采用摩擦传动的转轮及喷嘴喷针应能互换
13、新工艺新技术新材料的采用应经过工业试验和技术鉴定合格后才能正式使用在特殊情况下也可由供需双方协商采用水轮机主要结构部件的材料及铸锻件应符合国家或国际有关标准重要铸锻件应有用户代水轮机基本技术条件表参加验收重大缺陷的处理应征得用户同意经过考试合格的并持有证明的焊接人员才能担任主要部件的焊接工作主要部件的主要受力焊缝应进行的无损探伤水轮机设备表面应有保护涂层并符合的有关规定对装饰性电镀层应符合的规定凡是与水接触的紧固件均应采用防锈和耐腐蚀的材料制造或相应措施水轮机在各种运行工况时其稀油导轴承的轴瓦最高温度不应超过卧式水轮机的径向推力轴承不超过水轮机设备配备的仪表见附录应安装在专门的盘柜上水轮机自动
14、化元件及系统应符合中的有关规定如水轮机要实现计算机监控并要求监测振动摆度和蠕动时由供需双方商定并提供成组调节的接口水轮机自动控制系统应能安全可靠地实现以下基本功能正常开机和停机在系统中处于备用状态随时可以启动投入从发电转调相或由调相转发电运行当有调相要求时当运行中发生故障时能及时发出信号警报或停机发生下列情况之一时水轮机应能自动紧急停机转速超过过速保护值压油罐内油压低于事故低油压导轴承温度超过允许值时水润滑导轴承的润滑水中断时机组突然发生异常振动和摆动当设有振动摆度测量装置时其他紧急事故停机信号水轮机及其辅助设备承受水压油压气压的部件除需在工地组焊的部分外均需按下列试验压力在厂内进行耐压试验当
15、工作压力包括升压等于和小于时以工作压力的倍进行耐压试验当工作压力超过时其超过的部分取倍试验压力按下式计算确定试压时间应持续稳压受压部件不得产生有害变形和渗漏等异常现象金属蜗壳可根据合同要求进行水压试验转轮应做静平衡试验蜗壳尾水管的形状和尺寸应结合水电站厂房布置的需要进行设计并进行模型试验或技术论证提供模型试验的水压脉动值和效率值中高水头的混流式水轮机可采用从顶盖引取上密封的漏水作为机组冷却水水轮机的顶盖排水设备应有备用轴流式水轮机必要时应有双重备用主用和备用设备宜采用不同的驱动方式排水设备应配备可靠的水位控制和信号装置轴流转桨式水轮机转轮室应具有足够的刚度水轮机基本技术条件应设置可靠的防抬机和
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