[發明專利]一種水輪發電機組導葉漏水量檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201810053307.6
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108194249B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 畢智偉;黃波;蔣金娥;張軍;肖劍
• 申請（專利權）人: 湖南省湘電試驗研究院有限公司
• 主分類號: F03B11/00
• 分類號: F03B11/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 譚武藝

本發明公開了一種水輪發電機組導葉漏水量檢測方法及系統，方法步驟包括測量流道平壓裝置關閉前后進水管道斜井段或通氣孔的水位與尾水水位壓力差值變化曲線得到導葉的前后壓力水頭變化曲線，基于二次最小二乘擬合模型分段滑移擬合，獲取曲線切線斜率絕對值最大值點作為流道平壓裝置關閉的時間點，求解流道平壓裝置關閉的時間點的導葉前后壓力水頭并獲取導葉前后壓力水頭下降速率，基于導葉前后壓力水頭下降速率、水輪機進水管道斜井段或通氣孔的水平截面面積計算水輪發電機組的導葉漏水量。本發明能夠過濾平壓裝置關閉等水壓波動的暫態過程，從根本上排除了閘門漏水量對導葉漏水量計算的干擾，具有檢測結果準確、測試快速的優點。

技術領域

本發明涉及水電站現場測試技術，具體涉及一種水輪發電機組導葉漏水量檢測方法及系統，用于現場檢測診斷水輪發電機組導葉漏水量。

背景技術

隨著我國水電裝機容量的不斷增多，對水電機組的經濟效益以及安全評價也更加嚴格，水電機組活動導葉漏水量過大，一方面使得水資源得不到充分利用，不利于電廠的經濟運行，另一方面會造成機組停機困難或出現停機蠕動，威脅電廠安全運行。因此，機組在大修前后進行導葉漏水量的測量是非常必要的。

目前，測量活動導葉漏水量的方法多采用“斜井法”和“通氣孔法”等容積法測量方法，其試驗流程一般是先進行流道消壓，測量閘門漏水量，閘門漏水量測量完畢后進行流道充水，至閘門前后平壓后測量名義導葉漏水量。導葉漏水量即為名義導葉漏水量與閘門漏水量之和。這種測量方法存在諸多困難：首先，該方法測試程序繁瑣，測量時間長，影響檢修工期，并且對于抽水蓄能機組、貫流式機組來講，其水位變化迅速，測試時需將其余機組停機以排除干擾。其次，在討論閘門漏水量多導葉漏水量計算的影響上，有很多文章提出閘門漏水量較小，可以忽略不計，但這種說法并不嚴謹。例如某水電廠80MW機組按原方法計算的額定導葉漏水量中額定閘門漏水量占比達8.47％。再次，為減少誤差，用容積法計算漏水量需要選擇適當的計算時段、選取適當的曲線平滑點數。導葉前后壓力水頭H從進水流道平壓設施開始關閉至通氣孔水位下降到進水流道后的下降曲線是閘門漏水量與導葉漏水量的綜合曲線。因此，計算時段的選擇本身對漏水量計算會產生一定誤差；同時，將隨機選擇的計算時段所擬合的H(t)曲線t＝0時刻作為進口閘門或通氣孔的關閉時間，其計算出的流量Q即作為當前水頭H的導葉漏水量，這也是不準確的。因此，如何實現一種能夠實現準備檢測水輪發電機組導葉漏水量的方法，已經成為一項亟待解決的關鍵技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種能夠過濾平壓裝置關閉等水壓波動的暫態過程，從根本上排除了閘門漏水量對導葉漏水量計算的干擾，檢測結果準確、測試快速的水輪發電機組導葉漏水量檢測方法及系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

本發明提供一種水輪發電機組導葉漏水量檢測方法，實施步驟包括：

1)針對水輪發電機組，測量流道平壓裝置關閉前后進水管道斜井段或通氣孔的水位與尾水水位壓力差值變化曲線，得到導葉的前后壓力水頭變化曲線H(t)；

2)基于二次最小二乘擬合模型，對導葉前后壓力水頭變化曲線H(t)進行分段滑移擬合，獲取曲線切線斜率絕對值最大值點作為流道平壓裝置關閉的時間點t₀，求解流道平壓裝置關閉的時間點t₀的導葉前后壓力水頭H₀；根據流道平壓裝置關閉的時間點t₀的導葉前后壓力水頭H₀獲取導葉前后壓力水頭下降速率V₀；

3)基于導葉前后壓力水頭下降速率V₀、水輪機進水管道斜井段或通氣孔的水平截面面積F計算獲取水輪發電機組的導葉漏水量。

優選地，步驟1)中測量流道平壓裝置關閉前后進水管道斜井段或通氣孔的水位與尾水水位壓力差值變化曲線具體是指水輪發電機組的快速閘門關閉狀態下進行的。