ГОСТ 28842-90
(СТ МЭК 41-63, СТ МЭК 607-78)

Группа Г49

     

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮ3А ССР


ТУРБИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ НАТУРНЫХ ПРИЕМОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ

Hydraulic turbines.
Methods of field acceptance tests

ОКСТУ 3111

Дата введения 1992-01-01

     

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Научно-производственным объединением по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (НПО ЦКТИ) и производственным объединением "Ленинградский металлический завод"

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 N 3543

Настоящий стандарт подготовлен методом прямого применения международных стандартов МЭК 41-63 "Международный код натурных приемосдаточных испытаний гидравлических турбин" и МЭК 607-78 "Термодинамический метод измерения производительности (КПД) гидравлических турбин, насосов гидроаккумулирующих ГЭС и турбонасосов" и полностью им соответствует

Настоящий стандарт распространяется на энергетические гидравлические турбины, аккумулирующие насосы и насосы-турбины (далее-гидромашины), установленные на ГЭС и ГАЭС.

Стандарт устанавливает правила и методы проведения натурных приемочных испытаний для определения мощности, расхода и КПД на установившихся режимах, а также давления и частоты вращения на переходных режимах.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, а также обозначения и единицы физических величин приведены в приложении 1.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Натурные испытания гидромашины проводят для оценки степени соответствия достигнутых энергетических характеристик установленным в техническом задании.

Рекомендуемый объем гарантий изготовителя приведен в приложении 2.

1.2. Необходимость и объем натурных испытаний гидромашин определяют по согласованию между изготовителем и потребителем.

1.3. Натурные испытания включают в себя, как правило, измерения значений удельной энергии, расхода, электрической или механической мощности, частоты вращения и определение коэффициента полезного действия.

1.4. При проектировании гидростанции необходимо обеспечить возможность проведения натурных испытаний и реализации методов измерения, которые должны быть полностью охарактеризованы в техническом задании на создание гидромашин.

1.5. При невозможности обеспечения установленных в техническом задании условий проведения натурных испытаний гидромашин приемочными испытаниями следует считать модельные испытания.

2. ПОДГОТОВКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Потребитель должен определить время проведения натурных испытаний, учитывая режимы работы гидростанции и условия по напору. Натурные испытания должны быть проведены в течение шести месяцев после передачи гидромашины потребителю, если иное не предусмотрено в техническом задании.

За 2 мес до начала натурных испытаний все необходимые данные (чертежи, документы, технические задания, паспорта и отчеты по условиям эксплуатации) должны быть переданы в распоряжение организации, ответственной за проведение натурных испытаний.

2.2. Программа и методика проведения натурных испытаний разрабатываются организацией, ответственной за проведение натурных испытаний, и согласовываются с изготовителем и потребителем.

2.3. Программа натурных испытаний, как правило, должна учитывать следующее:

1) если в техническом задании установлено более чем одно значение удельной энергии, то необходимо установить, при каком значении или значениях удельной энергии будут выполняться натурные испытания;

2) выбор конкретных гидромашин для проведения натурного испытания проводят по согласованию между потребителем и изготовителем;

3) должно быть установлено количество точек плана эксперимента (режимов работы гидромашины) и количество опытов в точке плана. Количество режимов зависит от сущности и объема гарантий и определяется руководителем испытания по согласованию с изготовителем и потребителем.

2.4. Если определение мощности, отдаваемой турбиной или потребляемой насосом, проводят с помощью генератора или электродвигателя, то этот генератор или электродвигатель и их вспомогательное оборудование должен пройти соответствующие испытания. Изготовитель гидромашин имеет право присутствовать на таких испытаниях. Заверенная копия протоколов испытаний и расчетов должна быть передана изготовителю гидромашины. Если эти результаты отсутствуют, то для предварительных расчетов характеристик гидромашины могут быть использованы гарантированные значения потерь генератора (двигателя).

2.5. Руководитель испытаний совместно с представителями потребителя и изготовителя до начала испытаний подвергает осмотру гидромашину и испытательное оборудование.

Осмотр должен подтвердить:

комплектность механического оборудования и его соответствие техническому заданию;

правильность градуировки показаний шкал открытиям лопаток направляющего аппарата и (или) лопастей рабочего колеса (в случае поворотно-лопастных гидромашин) или открытиям сопел и дефлекторов и правильность соотношения открытий. Шкалы должны обеспечивать достаточную точность отсчета и должны быть доступны для наблюдения на протяжении всех испытаний;

отсутствие посторонних предметов в водоводах;

отсутствие износа на особо важных деталях, особенно кавитационных повреждений рабочих колес, направляющих лопаток, сопел или прочих деталей проточной части и (или) повреждения колец лабиринтных уплотнений, которые могли бы оказать существенное влияние на КПД;

правильность выполнения и размещения всех отводов давления, пьезометрических и соединяющих трубок и отсутствие в них посторонних предметов.

2.6. До пуска гидромашины следует произвести точные измерения элементов проточной части, расположенных между измерительными сечениями.

Должна быть определена главная реперная отметка, от которой будут отсчитывать уровни. Все промежуточные отметки (отметки контрольных точек) системы измерения удельной энергии должны быть отнивелированы и привязаны к главной реперной отметке. Все отметки должны оставаться нетронутыми до тех пор, пока не будет принят окончательный отчет об испытаниях.

2.7. Все приборы, включая электрические измерительные трансформаторы, должны иметь действующий документ о поверке или должны быть проградуированы на месте перед испытанием.

Если градуировка произведена в месте испытания, то ее правильность должна быть подтверждена руководителем испытания. Все необходимые данные по поправкам и градуировочные кривые применяемых приборов должны быть представлены до начала испытания.

После завершения испытания должны быть повторены градуировки приборов, ранее проградуированных на месте испытания, если иное не оговорено в программе и методике испытаний.

2.8. При проведении натурных испытаний ведутся протоколы испытаний, которые должны содержать:

станционный и заводской номера каждой испытуемой гидромашины;

заводские номера приборов, а также другую информацию, необходимую для идентификации всех приборов и мест их расположения;

записи положений всех игл с соплами, лопастей рабочего колеса и (или) лопаток направляющего аппарата;

записи показаний на каждом измерительном посту и моменты считывания показаний;

подписи наблюдателей;

место для подписи руководителя испытания.

2.9. Показания всех приборов фиксируют одновременно по сигналу руководителя испытания. Частоту и количество отсчетов определяет руководитель испытания.

2.10. До окончания испытания протоколы должны быть проверены и завизированы представителями потребителя и изготовителя и других участвующих в испытании организаций.

После завершения натурных испытаний в течение двух дней все испытательное оборудование и гидромашины могут быть предоставлены для осмотра по требованию любой заинтересованной стороны или руководителя испытания.

2.11. Как потребитель так и изготовитель имеет право потребовать дополнительные испытания, если возникают спорные вопросы по существу проводимых испытаний, даже после получения окончательных результатов. В этом случае претензии излагают письменно с указанием веских причин.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОМАШИНЫ
В УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ

3.1. Для определения расхода, мощности, удельной энергии воды, КПД, частоты вращения и потерь энергии могут использоваться методы, указанные в приложениях 3-6. В программе натурных испытаний должны быть установлены конкретные методы определения характеристик.

3.1.1. Определение КПД включает совместные измерения расхода, удельной энергии воды, электрической или механической мощности и частоты вращения.

Допускается определение КПД термодинамическим методом (см. приложение 15).

При проведении натурных испытаний допускается определение КПД по результатам индексных испытаний.

3.1.2. Для оценки мощности потока необходимо знать удельную энергию воды и массовый расход через контрольное сечение на СВД, при этом учитывают:

1) поскольку массовый расход через контрольное сечение на СВД может отличаться от расхода через измерительное сечение, все притоки и отводы воды из системы между этими сечениями, не связанные с нормальной работой установки, во время испытания должны быть перекрыты.

Поправка учитывает отборы мощности потока, необходимые для нормальной работы гидромашины.

При определении знака поправки (плюс или минус) следует учесть:

какое изменение (уменьшение или увеличение) мощности потока происходит между контрольными и измерительными сечениями на СВД и СНД;

используются ли отборы мощности потока для обеспечения нормальной работы гидромашины;

2) для оценки поправки нужно знать массовый расход отводимой или подводимой воды и соответствующие удельные энергии воды, которые могут отличаться от удельной энергии воды в гидромашине (), особенно в многоступенчатых гидромашинах.

Специальные измерения расходов для определения поправки , как правило, не проводят, так как отборы воды, обеспечивающие нормальную работу гидромашины, имеют конкретное назначение (например для охлаждения подшипников), поэтому соответствующие потери мощности потока легко рассчитывают;

3) для оценки КПД при применении термодинамического метода определение гидравлической мощности не требуется. Однако расход воды на вспомогательные нужды необходимо учитывать (см. приложение 15).

Для измерения индекса расхода целесообразно использовать два метода (см. приложение 15).

3.2. Для графического представления результатов испытаний в виде кривой план эксперимента должен содержать не менее шести точек (см. черт.1 а). Каждая точка кривой является результатом одного или нескольких опытов (см. приложение 1). Число наблюдений при измерении во время опыта зависит от примененного метода измерения, но при использовании показывающих измерительных приборов в течение опыта должно быть записано не менее пяти показаний для возможности последующей статистической обработки результатов (см. приложения 8 и 9).

Основные зависимости при

а - регулируемая турбина, б - нерегулируемая
турбина; в - насос

Черт.1

Пример плана эксперимента приведен в табл.1.

Таблица 1

     
Пример плана испытаний в терминах теории планирования
эксперимента и обработки экспериментальных данных