[发明专利]一种测量水轮机导叶漏水量的方法

说明书

本发明公开一种测量水轮机导叶漏水量的方法，属于水力发电领域。本发明提供一种结果准确、易于操作的测量水轮机导叶漏水量方法。通过启闭水轮发电机组检修闸门及检修闸门平压管的截止阀状态下水轮机蜗壳进口处压力表的读数值的变化，实现了准确计算出该状态下水轮机导叶漏水量的目的。同时，还给出了将对应上下游水位水轮机导叶漏水量换算至额定水头下水轮机导叶漏水量的方法。

技术领域

本发明属于水力发电领域，具体涉及一种测量水轮机导叶漏水量的方法。

背景技术

导叶漏水是水轮机普遍存在的一个问题。导叶漏水量过大，不但会造成水资源的浪费，而且会导致导叶密封面间隙空蚀破坏，乃至水轮机无法正常停机；或者，在停机状态下，导叶漏水量过大造成水轮机出现蠕动进而导致推力轴承及水导轴承烧瓦事故的发生。因此，一般要求水轮机在大修前后均应进行导叶漏水量的测量工作以检查其止封效果，确认导叶检修质量。

目前，导叶漏水量的测量方法主要有两种。第一是通过测量检修闸门关闭状态下，水轮机上游压力管道调压井在一定时间内水位的下降来推算水轮机的导叶漏水的多寡；第二种是在机前阀门关闭、检修闸门和机前阀门旁通管截止阀开启的情况下，通过机前阀门的旁通管上安装的流量测量设备来测量导叶的漏水量。上述两种测量水轮机导叶漏水的方法都存在不足：通过调压井测量导叶漏水的方法不仅耗时长，而且由于无法精确地将检修闸门的漏水量进行计量，致使检测结果存在较大的误差；通过机前阀门旁通管检测导叶漏水的方法需要将流量检测设备串联到旁通管中，这在无形中就增加了测量工作的工作量，且使旁通管的安全性大大降低，如果采用在旁通管外壁敷设超声波流量计的方式，还会遇到旁通关管壁厚度测量不准的问题，由于旁通管过流尺寸限制无法布置多对超声波探头等原因会产生测量误差，更重要的是，由于一般情况下水轮机导叶漏水量都不会很大，在旁通管中的水流速度会很低，而超声波流量计对于流速很低的水流流量测量的误差是非常大的，测得的流量数据基本无物理意义。

有鉴于此，有必要开发一种测量水轮机导叶漏水量的方法，在无需额外增加测量仪器设备、不用专门消耗较长时间的前提下，实现准确测量水轮机导叶漏水量的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量水轮机导叶漏水量的方法，用以实现精准测量水轮机导叶漏水量的目的，技术方案通过如下步骤实现：

步骤一：水轮机导叶处于全关状态；

步骤二：开启水轮机机前阀门和水轮机尾水检修闸门，保证水轮发电机组引水管路通畅；

步骤三：开启水轮发电机组检修闸门，水轮机上游压力管道充满压力水；

步骤四：记录上游水位、下游水位和水轮机蜗壳进口处压力表的读数；

步骤五：关闭水轮发电机组检修闸门，使检修闸门平压管的截止阀处于完全开启状态；

步骤六：记录此时水轮机蜗壳进口处压力表的读数。

在上述测量水轮机导叶漏水量的方法中，水轮机导叶漏水量按下式计算：

式中：

Q_i：水轮机导叶漏水量，m³/s；

k：系数，取0.60～0.62；

A_v：检修闸门平压管截止阀完全开启时的过流面积，m²；

Δp：差压，Δp＝p₁-p₂，mH₂O；

p₁：水轮发电机组检修闸门开启、引水管路通畅情况下，水轮机蜗壳进口处压力表的读数，mH₂O；