ГОСТ 28842-90 (СТ МЭК 41-63, СТ МЭК 607-78) Турбины гидравлические. Методы натурных приемочных испытаний

Термин

Пояснение

Условное обозначение

Единица

1. Общие термины

1.1. Испытание

Экспериментальное исследование определенных свойств гидромашины

-

-

1.2. Опыт

Воспроизведение исследуемого режима работы гидромашины в условиях эксперимента при возможности регистрации результатов совместных измерений нескольких неодноименных физических величин

-

-

1.3. Измерение

Нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств

-

-

1.4. Наблюдение при измерении (наблюдение)

Операция, выполняемая в процессе измерений, в результате которой получают одно значение величины (показание прибора или запись регистрирующего прибора) из группы значений, подлежащих совместной обработке, для получения результата измерения

-

-

1.5. Сторона высокого давления.

Термины определяют две стороны гидромашины независимо от направления потока и поэтому не зависят от характера работы гидромашины

СВД

-

Сторона низкого давления

СНД

-

1.6. Гидравлическая турбина

Гидравлическая турбина и насос-турбина, работающие в режиме гидравлической турбины

-

-

1.7. Насос

Аккумулирующий насос и насос-турбина, работающие в режиме насоса

-

-

2. Индексы или обозначения

2.1. Контрольное сечение СВД

Сечение СВД гидромашины, по параметрам потока в котором определены основные характеристики технического задания (см. черт.1)

1

-

2.2. Контрольное сечение СНД

Сечение СНД гидромашины, по параметрам потока в котором определены основные характеристики технического задания (см. черт.1)

2

-

2.3. Измерительное сечение СВД

Сечения, в которых проводятся измерения. По возможности эти сечения должны совпадать с сечением 1, в противном случае измеренные величины следует привести к сечению 1 (см. приложение 4)

1', 1''

-

2.4. Измерительные сечения СНД

Сечения, в которых проводят измерения. По возможности эти сечения должны совпадать с сечением 2, в противном случае измеренные величины следует привести к сечению 2 (см. приложение 4)

2', 2''

-

2.5. Индекс заданной величины

Индекс, проставляемый у величины, установленной в техническом задании

-

2.6. Обозначение заданных предельных значений

Заданные предельные значения:

верхнее

-

нижнее

-

3. Геометрические термины

3.1. Площадь

Чистая площадь сечения, перпендикулярного направлению основного потока

м

3.2. Открытие направляющего аппарата

Значение угла поворота лопаток от закрытого положения или кратчайшее расстояние в свету между соседними лопатками, усредненное по всем измерениям (см. черт.3)

градус
м

3.3. Ход иглы (для активной турбины)

Значение хода иглы (игл) от закрытого положения, усредненное по всем измерениям

м

3.4. Угол yстaновки лопастей рабочего колеса

Значение угла установки лопастей, измеренное от заданного положения и усредненное по всем измерениям

градус

3.5. Отметка

Расположение точки относительно заданного уровня (обычно уровень моря)

 м

4. Физические величины и свойства

4.1. Ускорение силы тяжести

Значение ускорения силы тяжести в месте испытания, определяемое как функция широты и высоты (см. приложение 13)

м·с

4.2. Температура

-

К, °С

4.3. Плотность

Масса единицы объема:

1) значения для воды даны в приложении 13;

кг·м

2) значения для воздуха даны в приложении 13;

кг·м

обычно принимают значение плотности на отметке расположения машины (см. черт.4);

3) значения для ртути даны в приложении 13

кг·м

4.4. Изотермический коэффициент

Коэффициент, характеризующий термодинамическое свойство.

м·кг

Значения для воды даны в приложении 13

4.5. Удельная теплоемкость

-

Дж/(кг·К)

4.6. Парциальное давление

Для целей данного стандарта абсолютное парциальное давление пара в газовой смеси над поверхностью жидкости - это давление насыщенного пара, соответствующее температуре. Значения для воды даны в приложении 13 (вода дистиллированная)

Па

4.7. Динамическая вязкость

-

Па·с

4.8. Кинематическая вязкость

м·с

5. Расход, скорость и частота вращения

5.1. Расход

Объем воды, протекающий в единицу времени через какое-либо сечение

м·с

5.2. Массовый расход

Масса воды, протекающая в единицу времени через какое-либо сечение.

Примечание. При определении массового расхода и следует брать для одного и того же сечения

кг·с

5.3. Измеренный расход

Значение расхода через некоторое измерительное сечение

или

м·с

5.4. Расход в контрольном сечении

Значение расхода через контрольное сечение

или

м·с

5.5. Расход в контрольном сечении, приведенный к атмосферному давлению

,

где - плотность воды при атмосферном давлении

или

м·с

5.6. Расход холостого хода турбины

Расход, обеспечивающий заданную частоту вращения при заданной удельной энергии и  невозбужденном генераторе

м·с

5.7. Индексный расход

Значение расхода, полученное с помощью измерения некоторой физической величины, функционально зависящей от расхода (см. приложение 14)

м·с

5.8. Индекс расхода

Результат измерения некоторой физической величины, функционально зависящей от расхода

-

-

5.9. Средняя скорость

Скорость потока, определенная как отношение расхода через сечение к площади этого сечения

м·с

5.10. Частота вращения

-

с

5.11. Частота вращения турбины на холостом ходу

Частота вращения турбины без нагрузки на установившемся режиме при действующем регуляторе и невозбужденном генераторе

с

5.12. Начальная частота вращения

Значение частоты вращения на установившемся режиме непосредственно перед изменением рабочих условий (см. черт.5)

с

5.13. Конечная частота вращения

Значение частоты вращения на установившемся режиме после затухания всех волн переходного процесса (см. черт.5)

с

5.14. Заброс частоты вращения

Наибольшее значение частоты вращения, достигаемое после сброса номинальной нагрузки при номинальной уставке регулятора (см. черт.5)

с

5.15. Максимальный заброс частоты вращения

Значение частоты вращения, достигаемое при наиболее неблагоприятных переходных процессах (в некоторых случаях максимальный заброс частоты вращения может превышать максимальную разгонную частоту вращения на установившемся режиме)

с

5.16. Максимальная разгонная частота вращения

Установившееся значение частоты вращения, лишенной возбуждения и отключенной от сети электрической машины при максимальном значении удельной энергии (напоре) и наиболее неблагоприятном положении рабочих органов. На разгонную частоту вращения, особенно у гидромашин высокой быстроходности, может оказывать влияние кавитация, так что разгонная частота вращения может зависеть от имеющейся избыточной удельной энергии

с

6. Давление

6.1. Абсолютное статическое давление

Статическое давление жидкости, отсчитываемое от абсолютного вакуума

Па

6.2. Атмосферное давление

Абсолютное значение атмосферного давления

Па

6.3. Избыточное давление

Разность между абсолютным давлением и атмосферным давлением, измеренными одновременно в какой-либо точке гидротурбинной установки

Па

6.4. Начальное давление

Избыточное давление, которое возникает в заданной точке на установившемся режиме непосредственно перед началом измерения рабочих условий (см. черт.6)

Па

6.5. Конечное давление

Избыточное давление, которое возникает в заданной точке на установившемся режиме после затухания всех волн переходного процесса (см. черт.6)

Па

6.6. Мгновенное давление

Наибольшее и наименьшее избыточное давление, которое возникает в заданной точке при переходном процессе (см. черт.2, 6)

,

Па

6.7. Максимальное или минимальное давление

Мгновенное давление при наиболее неблагоприятном переходном процессе

Па

7. Удельная энергия

7.1. Удельная энергия (энергия)

Энергия единицы массы рабочего тела (воды)

Дж·кг

7.2. Удельная энергия воды в гидромашине

Изменение удельной энергии потока (воды) между контрольными сечениями на СВД и СНД гидромашины (см. черт.7, 8, 9)

,

где ; .

Значение ускорения силы тяжести на базовой отметке расположения машины (см. черт.4) можно принять как . Значения и можно вычислить соответственно через и с учетом и для обоих величин при пренебрежимо малом влиянии разности температур на плотность

Дж·кг

7.3. Удельная энергопередача в  рабочем колесе (колесах)

Механическая энергия, передаваемая за секунду через соединение рабочего колеса (колес) с валом (см. приложение 15), отнесенная к массовому расходу СВД

Дж·кг

7.4. Удельная энергия воды на ГЭС

Разность между удельными энергиями воды на уровнях верхнего и нижнего бьефов ГЭС (см. черт.10)

Дж·кг

7.5. Удельная энергия воды в насосе при нулевом расходе (работа насоса на закрытую задвижку)

Удельная энергия воды в насосе при заданной частоте вращения и заданных положениях направляющих лопаток и лопастей рабочего колеса, когда на СВД закрыт запорный орган

Дж·кг

7.6. Потеря удельной энергии воды

Удельная энергия воды, рассеянная между какими-либо двумя сечениями

Дж·кг

7.7. Удельная потенциальная энергия воды на СНД

Удельная потенциальная энергия воды в сечении 2, соответствующая разности уровней между базовой отметкой гидромашины и пьезометрическим уровнем в точке 2 (см. черт.11)

Дж·кг

7.8. Избыточная удельная энергия всасывания

Превышение абсолютной удельной энергии воды в сечении 2 над удельной энергией, соответствующей парциальному давлению пара , на базовой отметке гидромашины (см. черт.11)

NPSE

Дж·кг

7.9. Потеря удельной энергии воды на СНД

Удельная энергия воды, рассеянная между уровнем нижнего бьефа и контрольным сечением на СНД гидромашины (см. черт.12)

Дж·кг

8. Напор

8.1. Геодезический напор

Разность между геодезическими высотами уровней верхнего и нижнего бьефов ГЭС (черт.10)

м

8.2. Напор

Энергия единицы веса воды

м

8.3. Напор гидромашины

м

8.4. Напор ГЭС*

м

_____________________

* На черт.10 показано соотношение между высотой и напором ГЭС.

8.5. Напор насоса при нулевом расходе (напор насоса, работающего на закрытую задвижку)

м

8.6. Потеря напора

м

8.7. Потеря напора на всасывании (отсасывании)

м

8.8. Высота всасывания (отсасывания)

(см. черт.11)

м

8.9. Избыточный напор всасывания (отсасывания)

м

9. Мощность

9.1. Мощность потока

Располагаемая мощность потока, проходящего через гидромашину

кВт

9.2. Поправка к мощности потока

Поправка, вводимая с целью учета значения расхода, подводимого или отводимого на вспомогательные нужды, в соответствии с техническим заданием

кВт

9.3. Мощность гидромашины (мощность)

Мощность, передаваемая валу турбины или валу насоса (механические потери в подшипниках гидромашины относят к гидромашине):

для турбины:

 где

кВт

1) электрическая мощность на клеммах генератора

кВт

2) механические и электрические потери в генераторе, включая вентиляционные потери (см. приложение 5)

кВт

3) потери в подпятнике генератора. Эти потери следует относить к турбине и генератору пропорционально создаваемым ими осевым нагрузкам (см. приложение 5)

кВт

4) потери во всех вращающихся элементах, таких как маховик, рабочее колесо трехмашинного агрегата, вращающегося вхолостую, зубчатая передача и др. (см. приложение 5)

Вт

5) механическая мощность, отдаваемая какому-либо вспомогательному механизму (см. приложение 5)

кВт

6) электрическая мощность, отдаваемая вспомогательному оборудованию турбины (например регулятору), если это оговорено в техническом задании;

кВт

для насоса:

где

1) электрическая мощность, подводимая к двигателю

кВт

2) механические и электрические потери в двигателе, включая вентиляционные (см. приложение 5)

кВт

3) потери в подпятнике двигателя. Эти потери следует относить к насосу и двигателю пропорционально создаваемым ими осевым нагрузкам (см. приложение 5)

кВт

4) потери во всех вращающихся элементах, таких как маховик, зубчатая передача, пусковая турбина, рабочее колесо трехмашинного агрегата, вращающегося вхолостую и т.д. (см. приложение 5)

кВт

5) механическая мощность, отдаваемая какому-либо вспомогательному механизму (см. приложение 5)

кВт

6) электрическая мощность, отдаваемая вспомогательному оборудованию насоса (например регулятору), если это оговорено в техническом задании

кВт

9.4. Мощность рабочего колеса (колес)

Мощность, передаваемая через соединение рабочего колеса (колес) с валом (см. схему на черт.13):

для турбины:

кВт

для насоса:

кВт

9.5. Механические потери

Механическая мощность, рассеянная в подшипниках и уплотнениях вала гидромашины

кВт

9.6. Мощность насоса при работе на закрытую задвижку

Мощность насоса при номинальных значениях частоты вращения, установки направляющих лопаток и лопастей рабочего колеса, когда на стороне высокого давления закрыт запорный орган

кВт

10. Коэффициент полезного действия (КПД)

10.1. КПД

Для турбины рассчитывают по формуле

-

Для насоса рассчитывают по формуле

-

10.2. Относительный КПД

Отношение текущего значения КПД к некоторому базовому значению КПД

-

10.3. Среднее взвешенное значение КПД

Рассчитывают по формуле

,

где , , - КПД при заданных рабочих условиях; , , - их согласованные взвешенные коэффициенты

-

10.4. Среднее арифметическое значение КПД

Среднее взвешенное значение КПД при ===…

-