水輪機(jī)基本技術(shù)條件GB15468-2006(藏))

GB/T15468-2006

水輪機(jī)基本技術(shù)條件

范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水輪機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造方面的性能保證、技術(shù)要求、供貨范圍和檢驗(yàn)項(xiàng)目，并提出了其

包裝、運(yùn)輸、保管和安裝運(yùn)行維護(hù)應(yīng)遵守的規(guī)定。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于符合下列條件之一的水輪機(jī)產(chǎn)品:

a)功率為10MW及以上;

b)混流式、沖擊式水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪公稱直徑1.0m及以上;

C)軸流式、貫流式水輪機(jī)，轉(zhuǎn)輪公稱直徑3.3m及以上。

規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有

的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究

是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。

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QdtISO7919-5:1997)

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GB/T15468-2006

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3術(shù)語、定義和符號(hào)

GB/T2900.45確立的以及下列術(shù)語、定義和符號(hào)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1水電站水位

3.1.1

校核洪水位maximumfloodlevel

ZFL...

水庫遇到大壩校核洪水時(shí)，壩前達(dá)到的最高水位;即水庫在非常運(yùn)行情況下，允許臨時(shí)達(dá)到的最高

洪水位。

單位:m

3.1.2

設(shè)計(jì)洪水位designfloodlevel

ZFI..d

水庫遇到大壩設(shè)計(jì)洪水時(shí)，壩前達(dá)到的最高水位;即水庫在正常運(yùn)行情況下，允許達(dá)到的最高水位。

單位:M

3.1.3

正常蓄水位normalpoolwaterlevel

ZPL.n

水庫在正常運(yùn)用的情況下，滿足興利要求允許充蓄并能保持的高水位(也稱:正常高水位或設(shè)計(jì)蓄

水位)

單位:m

3.1.4

最低蓄水位minimumpoolwaterlevel

ZPL.min

在滿足興利要求的條件下，正常運(yùn)行時(shí)，允許水庫消落的最低水位(也稱:死水位)。

單位:m

3.1.5

最高尾水位maximumtailwaterlevel

ZTL....

在水電站校核洪水流量時(shí)，尾水管出口斷面處出現(xiàn)的最高水位。

單位:m

3.1.6

設(shè)計(jì)尾7k位designtailwaterlevel

Zn..a

確定水輪機(jī)安裝高程所用的尾水管出口斷面處出現(xiàn)的水位。

單位:m

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3.1.7

最低尾水位minimumtailwaterlevel

ZFLmin

相應(yīng)水電站給定最小流量時(shí)，水輪機(jī)尾水管出口斷面處出現(xiàn)的水位。

單位:m

3.2水電站水頭

3.2.1

電站最大水頭(毛水頭)maximumheadofplant(grosshead)

HR...

水電站上下游水位在一定組合下出現(xiàn)的最大水位高程差

單位:m

3.2.2

電站最小水頭(毛水頭)minimumheadofplant她Tosshead)

Hgmj.

水電站上下游水位在一定組合下出現(xiàn)的最小水位高程差。

單位:m

3.3水輪機(jī)水頭

3.3.1

水輪機(jī)水頭head

H

水輪機(jī)做功用的有效水頭，為水輪機(jī)進(jìn)、出口斷面的總單位能量差

單位:m

3.3.2

最大水頭maximumhead

H...

電站最大水頭減去一臺(tái)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)引水系統(tǒng)所有水頭損失后的水輪機(jī)水頭。

單位:m

3.3.3

最小水頭minimumhead

H

電站最小水頭減去水輪機(jī)輸出允許功率時(shí)，引水系統(tǒng)所有水頭損失后的水輪機(jī)水頭。

單位:m

3.3.4

加權(quán)平均水頭weightedaveragehead

H

在規(guī)定的運(yùn)行條件下，考慮功率和工作歷時(shí)的水輪機(jī)水頭的加權(quán)平均值。

單位:訊

13.5

設(shè)計(jì)水頭designhead

Hd

水輪機(jī)最優(yōu)效率的水頭。

單位:m

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3.3.6

額定水頭ratedhead

H,

水輪機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下，輸出額定功率時(shí)所需的最小水頭。

單位:m

3.3.7

水輪機(jī)輸出遙大功率的水頭requiredminimumheadofmaximumoutput

Hom,.

水輪機(jī)輸出設(shè)計(jì)規(guī)定的最大功率時(shí)所需的最小水頭。

單位:m

3.3.8

最高瞬態(tài)壓力maximummomentarypressure

P....

系統(tǒng)中指定點(diǎn)在規(guī)定的過渡過程下的最高表計(jì)壓力。

單位:MPa或kPa

3.3.9

最低瞬態(tài)壓力minimummomentarypressure

P，二】n

系統(tǒng)中指定點(diǎn)在規(guī)定的過渡過程下的最低表計(jì)壓力。

單位:MPa或kPa

3.4水輪機(jī)流，

3.4.1

單位流funitdischarge

Qu

在1m水頭下，轉(zhuǎn)輪公稱直徑為1m的水輪機(jī)通過的流量。

3.4.2

水輪機(jī)Ykfturbinedischarge

Q

單位時(shí)間內(nèi)流過水輪機(jī)水的體積。

單位:m3/s

3.4.3

額定流frateddischarge

Q

水輪機(jī)在額定水頭、額定轉(zhuǎn)速下輸出額定功率所需的流量。

單位:m'/s

3.4.4

水輪機(jī)翰出最大功率時(shí)的流fdischargeofgeneratingmaximumpower

Q,-.

水輪機(jī)輸出設(shè)計(jì)規(guī)定的最大功率時(shí)所需的最小水頭下的流量?！?/p>

單位:m'/s

14.5

水輪機(jī)空栽流fno-loaddischarge

Qo

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:.:.

水輪機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下空載運(yùn)行時(shí)的流量。

單位:m'/s

水輪機(jī)轉(zhuǎn)速

1

單位轉(zhuǎn)速unitspeed

刀n

在1m水頭下，轉(zhuǎn)輪公稱直徑為1m的水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。

2

額定轉(zhuǎn)速ratedspeed

n,

水輪機(jī)按電站設(shè)計(jì)選定的穩(wěn)態(tài)同步轉(zhuǎn)速。

單位:r/min

3

比轉(zhuǎn)速specificspeed

n,

指水輪機(jī)水頭為1m,輸出功率為1kW時(shí)水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。

現(xiàn)定義(米千瓦制)的比轉(zhuǎn)速按下式計(jì)算:

nX丫F

(H)令

··?‘·?‘···········??(1)

式中:

n,—水輪機(jī)比轉(zhuǎn)速;

n—水輪機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為轉(zhuǎn)每分(r/min);

P—水輪機(jī)功率，單位為千瓦((kW);

H—水輪機(jī)水頭，單位為米(m).

3.5.4

額定比轉(zhuǎn)速ratedspecificspeed

n,,

水輪機(jī)按額定工況計(jì)算得出的比轉(zhuǎn)速。

3.5.5

最優(yōu)比轉(zhuǎn)速optimumspecificspeed

刀sd

水輪機(jī)按最優(yōu)工況計(jì)算得出的比轉(zhuǎn)速

3.5.6

飛逸轉(zhuǎn)速runawayspeed

凡run

軸端負(fù)荷力矩為零時(shí)水輪機(jī)可能達(dá)到的最高穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速

單位:r/min

3.5.7

最高瞬態(tài)轉(zhuǎn)速maximummomentarvoversoeed

刀m印日x

在過渡過程下達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速。

單位:r/min

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3.6水輪機(jī)功率

3.6.1

單位功率unitpower

尸n

在1m水頭下，轉(zhuǎn)輪公稱直徑為1m的水輪機(jī)輸出的功率

3.6.2

水輪機(jī)輸入功率turbineinputpower

尸h

通過水輪機(jī)的水流所具有的水力功率。

單位:kW

3.6.3

轉(zhuǎn)輪輸出功率runneroutputpower

尸m

轉(zhuǎn)輪與軸連接處傳遞的機(jī)械功率。

單位:kW

3.6.4

水輪機(jī)機(jī)械功率損失turbinemechanicalpowerloss

P,m

水輪機(jī)的導(dǎo)軸承推力軸承(按推力負(fù)荷比例分擔(dān)的部分)和主軸密封中損失的機(jī)械功率。

單位:kW

3.6.5

水輪機(jī)功率turbinepower

P

轉(zhuǎn)輪輸出功率扣除水輪機(jī)機(jī)械功率損失(P,二)后的功率(P=PM-P,.).

單位:kW

3.6.6

額定功率ratedpower

尸「

在額定水頭和額定轉(zhuǎn)速下由設(shè)計(jì)或合同規(guī)定的水輪機(jī)銘牌功率。

單位:kW

3.6.7

最優(yōu)工況功率optimumoperatingconditionpower

Poo

在最優(yōu)工況下運(yùn)行時(shí)的水輪機(jī)功率。

單位:kW

3.6.8

水輪機(jī)最大功率maximumturbinepower

P...

在規(guī)定的運(yùn)行水頭范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)或合同規(guī)定的最大水輪機(jī)功率。

單位:kW

3.7水輪機(jī)效率

3.7.1

水)l效率hydraulicefficiency

叭

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轉(zhuǎn)輪輸出功率與水輪機(jī)輸人功率之比rk=Pm/P,,

3.7.2

機(jī)械效率mechanicalefficiency

聰

水輪機(jī)功率與轉(zhuǎn)輪輸出功率之比9m=P/Pm

3.7.3

水輪機(jī)效率turbineefficiency

I

水輪機(jī)功率與其輸人功率的比值。

I=(P/P0X(Po,/P,,)=叭Xry,

3.7.4

加權(quán)平均效率weightedaverageefficiency

7w

計(jì)算公式如下:

p.=(W,},+Wzzh+W,},十?/習(xí)W.

=(習(xí)w刀/習(xí)W

式中:

Ik—根據(jù)電站具體條件確定的不同水頭與不同負(fù)荷下水輪機(jī)效率;

W;—與各'7相對(duì)應(yīng)的負(fù)荷歷時(shí)或電能加權(quán)系數(shù)，藝W=100

表1W,值

··，··4·。。·‘····，:(2)

(3)

H/m

P,/MW

X,Xz

X,

X,

Xs

H,

XX

XXX

H,XXXXX

H,

X

XXXX

H,XXXX交

H,XXXXX

注:H,,H-HHH:為不同的水輪機(jī)水頭，XXz,X-XX:為額定功率的百分比。

3.7.5

最優(yōu)效率optimumefficiency

從,

水輪機(jī)各工況中效率的最大值。

3.8流道主要尺寸

3.8.1

混流式轉(zhuǎn)輪公稱直徑francisturbinerunnernominaldiameter

D,或D2

D指轉(zhuǎn)輪葉片進(jìn)水邊正面和下環(huán)相交處的直徑(見圖1所示)。

D，指轉(zhuǎn)輪葉片出水邊正面和下環(huán)相交處的直徑(見圖1所示)。

單位:m

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3.8.2

軸流式、斜流式和貫流式轉(zhuǎn)輪公稱直徑kaplan,deriazandbulbturbinerunnernominaldiameter

D1

軸流轉(zhuǎn)槳式、斜流轉(zhuǎn)槳式和貫流轉(zhuǎn)槳式指轉(zhuǎn)輪葉片軸線外緣處轉(zhuǎn)輪室的內(nèi)徑(見圖1所示)。

軸流定槳式指水輪機(jī)葉片外緣圓柱形轉(zhuǎn)輪室的內(nèi)徑。

斜流定槳式指水輪機(jī)葉片出水邊外緣對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)輪室的內(nèi)徑。

單位:m

3.8.3

沖擊式轉(zhuǎn)輪公稱直徑impulseturbinerunnernominaldiameter

D,

指轉(zhuǎn)輪水斗和射流中心線直徑相切處的直徑(即節(jié)圓直徑見圖1所示)。

單位:m

e)

圖1水輪機(jī)公稱直徑示意

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3.8.4

導(dǎo)葉開度guidevaneopening

a,

相鄰導(dǎo)葉中間斷面之間的最短距離。

單位:mm

3.8.5

導(dǎo)葉轉(zhuǎn)角guidevanerotatingangle

Y

從導(dǎo)葉全關(guān)位置開始，導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。

單位:(。)

3.8.6

噴嘴開度needlestroke

距離噴針關(guān)閉位置的噴針行程。

單位:mm

3.8.7

葉片轉(zhuǎn)角bladeangle

中

轉(zhuǎn)輪葉片從設(shè)計(jì)規(guī)定的位置開始繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。

單位:(“)

3.9空化空蝕磨損

3.9.1

空化cavitation

在流道中水流局部壓力下降到臨界壓力(一般接近汽化壓力)時(shí)，水中氣核發(fā)展成長(zhǎng)為氣泡。空化

為氣泡的積聚、流動(dòng)、分裂、潰滅過程的總稱。

3.9.2

空蝕cavitationerosion

由于空化造成的過流表面的材料損壞。

3.9.3

磨損sanderosion

含沙水流對(duì)水輪機(jī)通流部件表面所造成的材料損失。

3.9.4

磨蝕combinedcavitationerosionandabrasion

在含沙水流條件下，水輪機(jī)通流部件表面由空蝕和泥沙磨損聯(lián)合作用所造成的材料損失。

3.9.5

空化基準(zhǔn)面cavitationreferencelevel

工程上確定空化系數(shù)所采用的基準(zhǔn)面，對(duì)于立軸混流式水輪機(jī)為導(dǎo)葉中心線的高程;對(duì)于立軸軸流

轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)為轉(zhuǎn)輪葉片軸線處的高程;對(duì)于立軸軸流定槳式水輪機(jī)為轉(zhuǎn)輪葉片出水邊外緣處的高程:

對(duì)于立軸斜流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)為轉(zhuǎn)輪葉片軸線與轉(zhuǎn)輪葉片外緣交點(diǎn)處的高程;對(duì)于立軸斜流定槳式水輪

機(jī)為轉(zhuǎn)輪葉片出水邊外緣處的高程;對(duì)于臥軸或斜軸反擊式水輪機(jī)為轉(zhuǎn)輪葉片最高點(diǎn)處的高程。

3.9.6

水輪機(jī)空化系數(shù)cavitationcoefficientofhydraulicturbine

GB/T15468-2006

表征水輪機(jī)空化發(fā)生條件和性能的無量綱單位系數(shù)。過去稱作“氣蝕系數(shù)”。

3.9.7

臨界空化系數(shù)criticalcavitationcoefficient

a}

與規(guī)定的能量下降值相聯(lián)系的空化系數(shù)。可以取。,(a}鎮(zhèn)ao。其中of為效率下降1%時(shí)的空化系

數(shù)，Co為效率開始下降時(shí)的空化系數(shù)。

洲

口1丙

1一曰日1。!

偉一︷

d)

圖2as、a、民的確定

3.9.8

初生空化系數(shù)incipientcavitationcoefficient

GB/T15468-2006

在反擊式水輪機(jī)模型試驗(yàn)中，由目測(cè)觀察到轉(zhuǎn)輪三個(gè)葉片上同時(shí)開始產(chǎn)生氣泡時(shí)的空化系數(shù)。

9.9

吸出高度suctionheight

H

水輪機(jī)所規(guī)定的空化基準(zhǔn)面至尾水位的高程差。

單位:m

9.10

電站空化系數(shù)plantcavitationcoefficient

as

在電站運(yùn)行條件下的空化系數(shù)。過去稱為“裝置空化系數(shù)”又W;=100“電站裝置空化系數(shù)”。

P,/Y一P,/Y一H,

H

又W

?！ぁぁ?。··················??(4)

3.9.11

允許吸出高度permissiblesuctionheight

H_

滿足反擊式水輪機(jī)空化和其他性能要求所需的最大吸出高度。

單位:m

3.9.12

排出高度dischargeheight

H,d

豎軸沖擊式為轉(zhuǎn)輪節(jié)圓平面到設(shè)計(jì)尾水位的高度;橫軸沖擊式為轉(zhuǎn)輪節(jié)圓直徑最低點(diǎn)到設(shè)計(jì)尾水

位的高度。

單位:m

3.9.13

安裝高程settingelevation

Z

水輪機(jī)安裝時(shí)作為基準(zhǔn)的某一水平面的海拔高程。立式反擊式水輪機(jī)安裝時(shí)的基準(zhǔn)為導(dǎo)葉中心高

程;立式?jīng)_擊式水輪機(jī)安裝時(shí)的基準(zhǔn)為噴嘴中心高程;臥式水輪機(jī)安裝時(shí)的基準(zhǔn)為主軸中心高程。

單位:m

3.10水輪機(jī)試驗(yàn)

3.10.1

模型試驗(yàn)modeltest

為預(yù)測(cè)原型水輪機(jī)性能而利用模型水輪機(jī)進(jìn)行的試驗(yàn)。

3.10.2

模型驗(yàn)收試驗(yàn)modelacceptancetest

由需方見證、為驗(yàn)證水輪機(jī)性能是否達(dá)到合同保證和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行的模型試驗(yàn)

3.10.3

比尺scaleratio

原型轉(zhuǎn)輪公稱直徑與模型轉(zhuǎn)輪公稱直徑的比值。

3.10.4

綜合特性曲線hilldiagram

繪在以單位轉(zhuǎn)速和單位流量為縱橫坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)，表示模型水輪機(jī)效率等性能的等值曲線。對(duì)于特

定電站應(yīng)表示出運(yùn)行范圍

11

GB/T15468-2006

對(duì)于混流式水輪機(jī)還應(yīng)表示出導(dǎo)葉開度、空化系數(shù)的等值線。在電站裝置空化系數(shù)已確定時(shí)，還可

表示出尾水管的等壓力脈動(dòng)線、葉片進(jìn)水邊正背面初生空化線、葉道渦初生線和葉道渦發(fā)展線等。

對(duì)于定槳式水輪機(jī)還應(yīng)表示出導(dǎo)葉開度、空化系數(shù)的等值線。在電站裝置空化系數(shù)已確定時(shí)，還可

表示出尾水管等壓力脈動(dòng)線。

對(duì)于導(dǎo)葉和槳葉雙調(diào)節(jié)的水輪機(jī)還應(yīng)表示出協(xié)聯(lián)工況下導(dǎo)葉開度、葉片轉(zhuǎn)角和空化系數(shù)的等值線。

對(duì)于沖擊式水輪機(jī)還應(yīng)表示出噴嘴開度的等值線。

3.10.5

運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線performancecurve

繪在以水頭和輸出功率(或流量)為縱橫坐標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)，表示在某一轉(zhuǎn)輪直徑和額定轉(zhuǎn)速下，原型水輪

機(jī)的性能(如效率、吸出高度、壓力脈動(dòng)等)的等值曲線及功率限制線。

3.11壓力脈動(dòng)

3.11.1

壓f1脈動(dòng)pressurefluctuation

在選定時(shí)間間隔△，內(nèi)液體壓力相對(duì)于平均值的往復(fù)變化

3.11.2

壓力脈動(dòng)峰一峰值peak-peakvalueofpressurefluctuation

△H

流道中某特定測(cè)點(diǎn)時(shí)域壓力脈動(dòng)最大值與最小值的代數(shù)差。按97%置信度取值。

單位:MWC

3.11.3

壓力脈動(dòng)相對(duì)值relativevalueofpressurefluctuation

AH/H

流道中某特定測(cè)點(diǎn)時(shí)域壓力脈動(dòng)的峰峰值與該測(cè)量水頭之比

3.11.4

壓力脈動(dòng)均方根值root-mean-squarevalueofpressurefluctuation

(pH/H)-

流道中某特定測(cè)點(diǎn)壓力脈動(dòng)峰值平方的平均值的平方根。模型的取值按照IEC60193，原型取值

按照GB/T17189

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圖3壓力脈動(dòng)均方根值的確定

11.5

葉道渦channalvorties

發(fā)生在混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片與上冠交接處并從葉片間流出的渦帶。

12

GB/T15468-2006

技術(shù)要求

4.1一般要求

4.1.1水輪機(jī)的設(shè)計(jì)、制造應(yīng)根據(jù)水電站的特點(diǎn)和基本參數(shù)優(yōu)選水輪機(jī)的型式和主要參數(shù)，保證水輪

機(jī)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。

4.1.2水輪機(jī)的設(shè)計(jì)必須考慮到水電站廠房布置、運(yùn)行檢修、運(yùn)輸條件、制造能力的要求以及與水輪發(fā)

電機(jī)、調(diào)速器、進(jìn)水閥等的相互關(guān)系。

4.1.3水輪機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)要求應(yīng)包括下列水電站參數(shù):

校核洪水位(m);

設(shè)計(jì)洪水位(m);

正常蓄水位(m);

死水位(m);

最高尾水位(m);

設(shè)計(jì)尾水位(m);

最低尾水位(m);

尾水位和流量關(guān)系曲線;

電站最大水頭(m);

電站最小水頭(m);

額定水頭(m);

加權(quán)平均水頭(m);

過機(jī)水質(zhì)(含沙量、粒徑級(jí)配、礦物成分、水中含氣量、pH值、水溫等);

氣象條件(多年平均氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫、多年平均相對(duì)濕度等);

地震加速度;

運(yùn)行特點(diǎn)及要求(如調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相以及年平均起停次數(shù)等);

引水系統(tǒng)參數(shù);

單機(jī)功率和臺(tái)數(shù);

單機(jī)最大功率(若有);

水輪機(jī)安裝高程(m);

重力加速度(m2/s).

4.1.4水輪機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)給出其型式、布置方式、型號(hào)和以下基本參數(shù):

設(shè)計(jì)水頭(m);

最大水頭(m);

最小水頭(m);

額定水頭(m);

額定轉(zhuǎn)速(r/min);

飛逸轉(zhuǎn)速(r/min);

額定比轉(zhuǎn)速(m"kW);

額定流量(m0/s);

額定功率(MW);

最優(yōu)工況時(shí)的功率(MW);

最大功率(MW);

加權(quán)平均效率(%);

額定點(diǎn)效率(%);

GB/T15468-2006

最優(yōu)效率(%);

輸出最大功率時(shí)的最小水頭(m)(若有);

輸出最大功率時(shí)的最大流量(m'/s)(若有);

轉(zhuǎn)輪公稱直徑D,或D,(mm);

導(dǎo)葉開度(mm)或轉(zhuǎn)角(。);

轉(zhuǎn)輪葉片轉(zhuǎn)角范圍(“)(適用于轉(zhuǎn)槳式、斜流式和貫流式水輪機(jī));

允許吸出高度(m)(適用于反擊式水輪機(jī));

臨界空化系數(shù)(適用于反擊式水輪機(jī));

初生空化系數(shù)(適用于反擊式水輪機(jī));

電站空化系數(shù)(適用于反擊式水輪機(jī));

最高瞬態(tài)壓力(MPa);

最低瞬態(tài)壓力(MPa);

最高瞬態(tài)轉(zhuǎn)速(r/min);

射流直徑(mm)適用于沖擊式水輪機(jī));

噴嘴開度(mm)適用于沖擊式水輪機(jī));

每個(gè)轉(zhuǎn)輪的噴嘴數(shù)(適用于沖擊式水輪機(jī));

排出高度(m)(適用于沖擊式水輪機(jī));

水輪機(jī)估算總質(zhì)量(t).

4.1.5水輪機(jī)設(shè)計(jì)還應(yīng)給出下列技術(shù)文件:

水輪機(jī)模型綜合特性曲線和原型運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線;

技術(shù)保證值(詳見第5章);

與水輪機(jī)配套的調(diào)速器、油壓裝置、自動(dòng)化系統(tǒng)及進(jìn)水閥的技術(shù)規(guī)范和要求(若有);

水輪機(jī)各主要部件的結(jié)構(gòu)和材料說明;

水輪機(jī)各大件的運(yùn)輸、起重限制尺寸和質(zhì)量;

其他技術(shù)要求。

4.1.6反擊式水輪機(jī)的效率修正按附錄A中的公式進(jìn)行修正;沖擊式水輪機(jī)的效率一般不修正，若修

正則按照附錄B進(jìn)行。

4.2主要部件的結(jié)構(gòu)和材料

4.2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般要求

4.2.1.1水輪機(jī)通流部件應(yīng)符合GB/T10969的要求。

4.2.1.2水輪機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)做到便于拆裝、維修，方便易損部件的檢查和更換水輪機(jī)必須保證在不拆卸

發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、定子和水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、主軸等部件的情況下更換下列零部件:

a)水輪機(jī)導(dǎo)軸承瓦、冷卻器和主軸密封

b)反擊式水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器的密封及活塞環(huán)、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)部件、導(dǎo)葉軸徑密封件及保

護(hù)元件。

c)轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)應(yīng)能在不拆卸轉(zhuǎn)輪葉片的情況下更換轉(zhuǎn)輪葉片的密封零件

d)沖擊式水輪機(jī)的噴嘴、噴針及折向器等。

e)對(duì)于多泥沙的電站，對(duì)水輪機(jī)拆修有特殊要求時(shí)，按供需雙方商定的技術(shù)協(xié)議或技術(shù)條款

執(zhí)行。

4.2.1.3水輪機(jī)標(biāo)準(zhǔn)零部件應(yīng)保證其通用性。采用摩擦傳動(dòng)的轉(zhuǎn)輪，以及噴嘴、噴針應(yīng)能互換

4.2.1.4反擊式水輪機(jī)宜在通流部分的適當(dāng)部位，設(shè)置用相對(duì)效率法測(cè)量相對(duì)流量和壓力脈動(dòng)的測(cè)

點(diǎn)，其位置應(yīng)與模型模擬

4.2.1.5水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪宜采用不銹鋼材料制造水輪機(jī)的其他易空蝕部件宜采用抗空蝕材料制造或采

14

GB/T15468-2006

用必要的防護(hù)措施。若空蝕部位采用堆焊不銹鋼時(shí)，加工后的不銹鋼層厚度不應(yīng)小于3mm.

4.2.1.6豎軸水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪公稱直徑為3.3m或以上時(shí)，水輪機(jī)室頂部宜設(shè)置起吊設(shè)施

4.2.1.7轉(zhuǎn)輪應(yīng)做靜平衡試驗(yàn)。靜平衡后應(yīng)符合GB/T9239中的G6.3級(jí)的要求。

4.2.1.8立式水輪機(jī)軸向間隙應(yīng)保證在發(fā)電機(jī)頂轉(zhuǎn)子時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)部分能上抬到所需要的高度。

4.2.1.9水輪機(jī)在各種運(yùn)行工況時(shí)，其稀油潤(rùn)滑的導(dǎo)軸承的軸瓦最高溫度不應(yīng)超過700C;臥式水輪機(jī)

的徑向推力軸承軸瓦最高溫度不超過700C。油的最高溫度不超過650Ce

4.2.1.10反擊式水輪機(jī)的導(dǎo)水機(jī)構(gòu)必須設(shè)有防止破壞及事故擴(kuò)大的保護(hù)裝置，其導(dǎo)葉的水力矩在全

開至接近空載開度間應(yīng)有自關(guān)閉趨向。并有全關(guān)和全開位置的鎖定裝置。

4.2.1.11水輪機(jī)應(yīng)設(shè)置必要的防飛逸設(shè)施水輪機(jī)允許在最高飛逸轉(zhuǎn)速下持續(xù)運(yùn)行時(shí)間應(yīng)不小于配

套發(fā)電機(jī)允許的飛逸時(shí)間，并保證水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部件不產(chǎn)生有害變形。

4.2.1.12導(dǎo)葉端部與之相應(yīng)的抗磨板之間宜有硬度差異

4.2.1.13水輪機(jī)的頂蓋排水設(shè)施，應(yīng)有備用設(shè)備軸流式水輪機(jī)必要時(shí)應(yīng)有雙重備用，主用和備用設(shè)

備宜采用不同的驅(qū)動(dòng)方式。排水設(shè)備應(yīng)配備可靠的水位控制和信號(hào)裝置。

4.2.1.14蝸殼及尾水管的形狀和尺寸應(yīng)結(jié)合水電站廠房布置的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行模型試驗(yàn)或技

術(shù)論證，提供模型試驗(yàn)的水壓脈動(dòng)值和頻率值。

4.2.1.15反擊式水輪機(jī)蝸殼設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮需方所提供的周圍混凝土可承受的最大允許應(yīng)力及埋人期

間的內(nèi)部壓力。座環(huán)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮由座環(huán)支撐的混凝土重量和其他垂直的負(fù)荷。

4.2.1.16水輪機(jī)進(jìn)水閥后的蝸殼進(jìn)口段頂部和臥式水輪機(jī)的蝸殼頂部應(yīng)設(shè)置自動(dòng)排氣、補(bǔ)氣裝置。

4.2.1.17水輪機(jī)應(yīng)設(shè)置觀察孔和進(jìn)人門，蝸殼上的進(jìn)人門不宜小于0600mm，尾水管上進(jìn)人門尺寸

不宜小于0600mm或600X600mm，采用方形進(jìn)人門時(shí)，四角應(yīng)倒圓，進(jìn)人門的下側(cè)應(yīng)設(shè)驗(yàn)水閥。在

進(jìn)人門處，應(yīng)按GB150鋼制壓力容器的要求進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。進(jìn)人門、觀察孔的位置、數(shù)量、尺寸由供需雙方

商定。

4.2.1.18立式反擊式水輪機(jī)尾水管內(nèi)應(yīng)設(shè)置易于拆裝的、有足夠承載能力的、輕型檢修平臺(tái)。沖擊式

水輪機(jī)機(jī)坑內(nèi)的穩(wěn)水柵應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以便于水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、噴嘴等的拆裝和檢修。

4.2.1.19當(dāng)有調(diào)相運(yùn)行要求時(shí)應(yīng)設(shè)置調(diào)相壓水進(jìn)排氣裝置。

4.2.1.20水輪機(jī)及其輔助設(shè)備需進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的部件除需在工地組焊的部分外，均需按試驗(yàn)壓力在

廠內(nèi)進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，耐壓試驗(yàn)的壓力為設(shè)計(jì)壓力(包括升壓)的1.5倍。試壓時(shí)間應(yīng)持續(xù)穩(wěn)壓10min

受壓部件不得產(chǎn)生有害變形和滲漏等異常現(xiàn)象。反擊式水輪機(jī)的金屬蝸殼和沖擊式水輪機(jī)的配水管可

根據(jù)合同要求進(jìn)行水壓試驗(yàn)

4.2.1.21水輪機(jī)設(shè)備配備的儀表(見附錄C)，應(yīng)安裝在專門的盤柜上。

4.2.1.22水輪機(jī)自動(dòng)化元件及系統(tǒng)應(yīng)符合GB/T11805-1999中的有關(guān)規(guī)定。

如水輪機(jī)要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控并要求監(jiān)測(cè)振動(dòng)和蠕動(dòng)時(shí)由供需雙方商定并提供成組調(diào)節(jié)的接口。

4.2.1.23水輪機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能安全可靠地實(shí)現(xiàn)以下基本功能:

a)正常開機(jī)和停機(jī);

b)在系統(tǒng)中處于備用狀態(tài)，隨時(shí)可以啟動(dòng)投人;

c)從發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相或由調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)電運(yùn)行(當(dāng)有調(diào)相要求時(shí));

d)當(dāng)運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)發(fā)出信號(hào)、警報(bào)或停機(jī);

e)凡由計(jì)算機(jī)控制的水電站各機(jī)組應(yīng)能實(shí)現(xiàn)成組調(diào)節(jié)。水輪機(jī)應(yīng)能自動(dòng)保持在給定的負(fù)荷范圍

內(nèi)穩(wěn)定高效率運(yùn)行;沖擊式水輪機(jī)投人的噴嘴及其數(shù)量應(yīng)能自動(dòng)切換，并保持在穩(wěn)定和高效率

運(yùn)行。

4.2.1.24發(fā)生(但不限于)下列情況之一時(shí)，水輪機(jī)應(yīng)能自動(dòng)緊急停機(jī):

a)轉(zhuǎn)速超過過速保護(hù)值;

b)壓油罐內(nèi)油壓低于事故低油壓;

I弓

GB/T15468-2006

c)導(dǎo)軸承溫度超過允許值時(shí);

d)水潤(rùn)滑導(dǎo)軸承的潤(rùn)滑水中斷時(shí);

e)機(jī)組突然發(fā)生異常振動(dòng)(當(dāng)設(shè)有振動(dòng)測(cè)量裝置時(shí));

f)其他緊急事故停機(jī)信號(hào);

9)在運(yùn)行中控制電源消失時(shí)。

4.2.2工作應(yīng)力和安全系數(shù)

4.2.2.1水輪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行安全性能分析，對(duì)經(jīng)受交變應(yīng)力、振動(dòng)或沖擊力的零部件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)

留有安全余量。在所有預(yù)期的工況下，都應(yīng)具有足夠的剛度和強(qiáng)度。

4.2.2.2部件的工作應(yīng)力可采用經(jīng)典公式解析計(jì)算，也可采用有限元法分析計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的重要

部件建議采用有限元法分析計(jì)算。

4.2.2.3水輪機(jī)部件的工作應(yīng)力應(yīng)按工況分別考核，分為正常運(yùn)行工況和特殊工況，其中正常運(yùn)行工

況是指機(jī)組正常工作狀態(tài)下所發(fā)生的各種載荷工況，特殊工況是指打壓試驗(yàn)、飛逸、導(dǎo)葉保護(hù)裝置破壞

等非正常工況。

4.4.2.4所有部件的工作應(yīng)力不得超過規(guī)定的許用應(yīng)力。其中正常工況條件下采用經(jīng)典公式計(jì)算的

斷面應(yīng)力不大于表2規(guī)定的許用應(yīng)力，特殊工況條件下采用經(jīng)典公式計(jì)算的斷面應(yīng)力不大于材料屈服

極限的2/30

4.2.2.5對(duì)于承受剪切和扭轉(zhuǎn)力矩的零部件，鑄鐵的最大剪應(yīng)力不得超過21MPa，其他黑色金屬最大

剪應(yīng)力不得超過許用拉應(yīng)力的70，但其中機(jī)組主軸和導(dǎo)葉軸的最大剪應(yīng)力不得超過許用應(yīng)力

的60%,

4.2.2.6當(dāng)要求有預(yù)應(yīng)力時(shí)，螺栓、螺桿和連桿等零部件均應(yīng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理，零部件的預(yù)應(yīng)力不得超

過材料屈服強(qiáng)度的7/8.螺栓的荷載不應(yīng)小于連接部分設(shè)計(jì)荷載的2倍。

轟2部件正常飯行工況許用應(yīng)力MPa

材料名稱

許用應(yīng)力

拉應(yīng)力壓應(yīng)力

灰鑄鐵U.T.S/10

70

碳素鑄鋼和合金鑄鋼U.T.S/5或Y.S/3U.TS/5或Y.S/3

碳鋼鍛件Y.S/3Y.S/3

主要受力部件的碳素鋼板U.T.S/4U.T.S/4

高應(yīng)力部件的高強(qiáng)度鋼板

Y.S/3Y.S/3

其他材料U.T.S/5或Y.S/3U.T.S/5或Y.S/3

注1,U.T.S為強(qiáng)度極限.

注2;Y.S為屈服極限。

4.2.2.7由有限元方法得到的應(yīng)力分析結(jié)果，局部應(yīng)力值可超出上述許用應(yīng)力值，但需經(jīng)需方認(rèn)可。

并且在正常工況條件下最大應(yīng)力不得超過材料屈服強(qiáng)度的2/3，特殊工況條件下最大應(yīng)力不得超過材

料的屈服強(qiáng)度。

4.2.2.8混流式和轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪葉片在預(yù)期的最大荷載條件下正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)輪各部位最大應(yīng)力

不應(yīng)超過材料屈服極限的1/5;在最高飛逸轉(zhuǎn)速時(shí)，最大應(yīng)力不應(yīng)超過材料屈服極限的2/5。沖擊式轉(zhuǎn)

輪在預(yù)期的最大荷載條件下正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)輪各部位最大應(yīng)力不應(yīng)超過材料屈服極限的1/18。并應(yīng)進(jìn)

行疲勞強(qiáng)度核算。

4.2.2.9主軸最大復(fù)合應(yīng)力S..二的定義為:Sm=(S2+3T2)v2，其值不應(yīng)超過材料屈服極限的1/4e

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GB/T15468-2006

式中，5為由于水力、動(dòng)載荷和靜載荷引起的軸向應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的總和;丁為水輪機(jī)最大功率時(shí)的扭

轉(zhuǎn)切應(yīng)力。按上式計(jì)算出最大復(fù)合應(yīng)力Sm。并計(jì)人應(yīng)力集中后出現(xiàn)的最大應(yīng)力不應(yīng)超過材料屈服極限

的2/5。且水輪機(jī)在最大出力時(shí)主軸扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力不應(yīng)超過42MPa。橫軸貫流式水輪機(jī)主軸應(yīng)進(jìn)行疲

勞強(qiáng)度核算。

4.2.3材料和制造要求

4.2.3.1水輪機(jī)主要結(jié)構(gòu)部件的鑄鍛件應(yīng)符合CCH-70-3及JB/T127。標(biāo)準(zhǔn)或合同規(guī)定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

重要鑄鍛件應(yīng)有需方代表參加驗(yàn)收。上述標(biāo)準(zhǔn)中認(rèn)為是重大缺陷的缺陷處理應(yīng)征得需方同意。

4.2.3.2經(jīng)過考試合格的并持有證書的焊接人員才能擔(dān)任主要部件的焊接工作。主要部件的主要受

力焊縫應(yīng)進(jìn)行100%的無損探傷。應(yīng)符合GB/T3323-1987,GB/T11345-1989,GB/T12469-1990,

JB4730-1992,JB/T6061-1992,JB/T6062-1992標(biāo)準(zhǔn)或合同規(guī)定的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.3.3水輪機(jī)設(shè)備表面應(yīng)有防銹涂層。并應(yīng)規(guī)定:

a)表面處理的要求;

b)對(duì)漆及其他防護(hù)保護(hù)方法和其使用說明;

C)發(fā)運(yùn)前和在工地時(shí)的使用要求;

d)涂層數(shù);

e)每層膜厚和總厚;

f)檢查和控制質(zhì)量規(guī)定。

對(duì)裝飾性電鍍層應(yīng)符合GB/T9797-1997的規(guī)定。

4.2.3.4凡是與水接觸的緊固件均應(yīng)采用防銹或耐腐蝕的材料制造或采取相應(yīng)措施

4.2.3.5采用巴氏合金的軸瓦，其與瓦基的結(jié)合情況應(yīng)進(jìn)行100%超聲波檢查，接觸面應(yīng)不小于95%,

且單個(gè)脫殼面積不大于I%;表面用滲透法探傷應(yīng)無缺陷。

4.3不同型式水輪機(jī)的特定要求

4.3.1混流式水輪機(jī)

4.3.1.1為保證水電站的安全運(yùn)行和轉(zhuǎn)輪等過流部件的壽命，水輪機(jī)不宜在保證范圍外運(yùn)行。

4.3.1.2轉(zhuǎn)輪和固定導(dǎo)葉等主要過流部件的固有頻率應(yīng)與各種水力激振頻率錯(cuò)頻。

4.3.1.3中高水頭的混流式水輪機(jī)可采用從頂蓋引取上密封的漏水，作為機(jī)組冷卻水。

4.3.1.4高水頭混流式水輪機(jī)要有防抬機(jī)措施。

4.3.1.5混流式水輪機(jī)應(yīng)設(shè)置減輕振動(dòng)的自然補(bǔ)氣裝置，或采取其他措施。

4.3.1.6混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪優(yōu)先采用鑄焊結(jié)構(gòu)，葉片可為鑄件或模壓成型。葉片翼型宜采用數(shù)控

加工。

4.3.2軸流式水輪機(jī)

4.3.2.1轉(zhuǎn)輪室應(yīng)具有足夠的剛度。轉(zhuǎn)輪室的易空蝕部位宜采用不銹鋼制作。

4.3.2.2應(yīng)設(shè)置可靠的防抬機(jī)和止推裝置。

4.3.2.3在轉(zhuǎn)輪葉片上不宜開吊孔。

4.3.2.4轉(zhuǎn)輪葉片的外緣宜設(shè)置裙邊。轉(zhuǎn)輪葉片外緣與轉(zhuǎn)輪室之間的單邊間隙不宜大于。%

4.3.2.5轉(zhuǎn)輪葉片的操作機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作靈活。協(xié)聯(lián)裝置應(yīng)準(zhǔn)確可靠。轉(zhuǎn)輪葉片密封的漏油量應(yīng)符合

表3的要求，不允許水通過轉(zhuǎn)輪密封進(jìn)人轉(zhuǎn)輪體的供油腔內(nèi)。

表3每小時(shí)單個(gè)槳葉密封裝里漏油1t

轉(zhuǎn)輪直徑

nlln

3000(D,<60006OOO(D,<8000

8000簇D,<10000D,)10000

漏油限量

mL/h

7to1z15

GB/T15468-2006

4.3.2.6定槳式水輪機(jī)應(yīng)設(shè)置減輕振動(dòng)的自然補(bǔ)氣裝置，或采取其他措施。

4.3.2.7軸流式水輪機(jī)應(yīng)設(shè)置緊急停機(jī)時(shí)的自然補(bǔ)氣裝置。

4.3.2.8轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)的受油器及其裝配部件應(yīng)有絕緣材料與發(fā)電機(jī)所有聯(lián)接處隔開以防止產(chǎn)生軸

電流。

4.3.2.9大型轉(zhuǎn)輪的安裝位置要考慮在各種工況下的最大下沉量

4.3.3貫流式水輪機(jī)

4.3.3.1轉(zhuǎn)輪采用懸臂結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮主軸撓度的影響。

4.3.3.2轉(zhuǎn)輪葉片外緣與轉(zhuǎn)輪室之間的單邊間隙不宜大于。.I%D,e

4.3.3.3轉(zhuǎn)輪室應(yīng)具有足夠的剛度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮轉(zhuǎn)輪的軸向位移轉(zhuǎn)輪室的易空蝕部位宜采用不銹

鋼制作

4.3.3.4徑向?qū)лS承宜設(shè)有高壓油潤(rùn)滑頂起裝置

4.3.3.5轉(zhuǎn)輪葉片的操作機(jī)構(gòu)應(yīng)動(dòng)作靈活。協(xié)聯(lián)裝置應(yīng)準(zhǔn)確可靠轉(zhuǎn)輪葉片密封的漏油量應(yīng)符合

表4的要求。轉(zhuǎn)輪體內(nèi)的油壓宜高于轉(zhuǎn)輪體外的水壓

4.3.3.6轉(zhuǎn)輪室與尾水管里襯之間應(yīng)設(shè)有伸縮節(jié)。

4.3.3.7應(yīng)設(shè)置防止飛逸的關(guān)閉重錘

4.3.3.8內(nèi)、外配水環(huán)的分瓣面應(yīng)涂密封膠或安裝密封條。

4.3.4沖擊式水輪機(jī)

4.3.4.1大型沖擊式水輪機(jī)應(yīng)優(yōu)先采用豎軸式。

4.3.4.2多噴嘴沖擊式水輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷，按預(yù)定程序自動(dòng)投人或切除噴嘴的運(yùn)行數(shù)

目，保證機(jī)組穩(wěn)定高效率運(yùn)行。并在噴嘴切換和負(fù)荷增減的全過程中水輪機(jī)應(yīng)調(diào)節(jié)正常，機(jī)組振動(dòng)、擺

度在允許范圍內(nèi)。全部噴嘴同時(shí)工作時(shí)各射流間應(yīng)無干擾。

4.3.4.3每個(gè)噴嘴應(yīng)有單獨(dú)的操作接力器各噴嘴應(yīng)有單獨(dú)的開度指示，折向器應(yīng)有單獨(dú)的位置

指示。

4.3.4.4噴嘴的易磨蝕部位和噴針應(yīng)采用抗蝕耐磨的材料制造。

4.3.4.5沖擊式水輪機(jī)的排出高度應(yīng)能滿足水輪機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行和效率不受影響。在最高尾水位時(shí)，

尾水渠水面以上應(yīng)有足夠的通氣高度。機(jī)殼上應(yīng)裝設(shè)必要的補(bǔ)氣裝置。

4.3.4.6電站尾水位變幅很大時(shí)，沖擊式水輪機(jī)安裝高程允許低于汛期尾水位。但應(yīng)設(shè)有壓低轉(zhuǎn)輪室

水位的壓縮空氣系統(tǒng)。

4.3.4.7轉(zhuǎn)輪應(yīng)安全可靠，按疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按CCH-70-3標(biāo)準(zhǔn)或合同規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)探傷。在運(yùn)

行期間，還必須定期檢查水斗裂紋。投運(yùn)后宜在500h內(nèi)進(jìn)行初次檢查。

4.3.4.8機(jī)殼上宜采取必要的隔音或消音措施

4.3.4.9應(yīng)能在不拆卸發(fā)電機(jī)的情況下裝拆沖擊式水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪

5性能保證

5.1保證期

產(chǎn)品的保證期為自水輪機(jī)投人商業(yè)運(yùn)行之日起兩年，或從最后一批貨物交貨之日起三年，以先到期

為準(zhǔn)

5.2穩(wěn)態(tài)水力性能

5.2.1水輪機(jī)穩(wěn)態(tài)水力性能保證(即功率、效率和佑逸轉(zhuǎn)速)，按模型試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證，或采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)

行驗(yàn)證。模型試驗(yàn)參照IEC60193或GB/T15613進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)參照IEC60041進(jìn)行，其中效率修正

按附錄A和附錄B換算

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GB/T15468-2006

5.2.2水輪機(jī)功率保證:

應(yīng)保證水輪機(jī)在額定水頭下的額定功率及在最大水頭、加權(quán)平均水頭、最小水頭和其他特定水頭下

的功率。

5.2.3水輪機(jī)效率保證:

應(yīng)保證水輪機(jī)的最優(yōu)效率、運(yùn)行水頭范圍內(nèi)的加權(quán)平均效率和其他特定工況點(diǎn)的效率

5.2.4水輪機(jī)的最大飛逸轉(zhuǎn)速保證:

5.2.4.1棍流式和定槳式水輪機(jī)取最大水頭和導(dǎo)葉最大開度下所產(chǎn)生的飛逸轉(zhuǎn)速;在特殊情況下，可

經(jīng)供需雙方商定。

5.2.4.2沖擊式水輪機(jī)取最大水頭和最大噴嘴開度下產(chǎn)生的飛逸轉(zhuǎn)速。

5.2.4.3轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)取水輪機(jī)導(dǎo)葉與轉(zhuǎn)輪葉片協(xié)聯(lián)條件下，在運(yùn)行水頭范圍內(nèi)所產(chǎn)生的最大飛逸轉(zhuǎn)

速。在特殊情況下，經(jīng)供需雙方商定可按協(xié)聯(lián)關(guān)系破壞情況下，在運(yùn)行水頭范圍內(nèi)所產(chǎn)生的最大飛逸轉(zhuǎn)

速保證。

5.3空化、空蝕和磨蝕的保證

5.3.1應(yīng)對(duì)水輪機(jī)的空化系數(shù)作出保證。

5.3.2反擊式水輪機(jī)在一般水質(zhì)條件下的空蝕損壞保證應(yīng)符合GB/T15469的規(guī)定沖擊式水輪機(jī)

在一般水質(zhì)條件下的空蝕損壞保證應(yīng)符合GB/T19184-2003的規(guī)定。需方應(yīng)保留保證期內(nèi)的運(yùn)行記

錄，運(yùn)行記錄中至少應(yīng)有水頭、功率、運(yùn)行時(shí)間和相應(yīng)尾水位的數(shù)據(jù)。

5.3.3當(dāng)水中含沙量較大時(shí)，應(yīng)對(duì)水輪機(jī)的磨蝕損壞作出保證。其保證值可根據(jù)過機(jī)流速、泥沙含量、

泥沙特性及電站運(yùn)行條件等，由需方和供方商定。

5.4水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行范圍

5.4.1在空載情況下應(yīng)能穩(wěn)定地運(yùn)行口

5.4.2在4.1.4條規(guī)定的最大和最小水頭范圍內(nèi)，水輪機(jī)應(yīng)在表4所列功率范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行:

表4

水輪機(jī)型式

相應(yīng)水頭下的機(jī)組保證功率范圍/%

混流式(45-100)

定槳式(75-100)

轉(zhuǎn)槳式

(35-100)

沖擊式(25一100)

對(duì)于棍流式水輪機(jī)，如在保證運(yùn)行范圍內(nèi)出現(xiàn)強(qiáng)振，應(yīng)采取相應(yīng)措施或避振運(yùn)行

5.4.3原型水輪機(jī)在5.4.2所規(guī)定的保證運(yùn)行范圍內(nèi)，應(yīng)對(duì)混流式水輪機(jī)尾水管內(nèi)的壓力脈動(dòng)的混頻

峰一峰值或均方根值作出保證。

當(dāng)以導(dǎo)葉中心平面為基準(zhǔn)面，在電站空化系數(shù)下測(cè)取尾水管壓力脈動(dòng)混頻峰一峰值，在最大水頭與

最小水頭之比小于1.6時(shí)，其保證值應(yīng)不大于相應(yīng)運(yùn)行水頭的3%一11%，低比轉(zhuǎn)速取小值，高比轉(zhuǎn)速

取大值;原型水輪機(jī)尾水管進(jìn)口下游側(cè)壓力脈動(dòng)峰一峰值不應(yīng)大于10m水柱。

5.4.4應(yīng)在模型試驗(yàn)中對(duì)葉道渦、葉片進(jìn)水邊正背面空化及其他可能影響穩(wěn)定性的水力現(xiàn)象進(jìn)行觀察

和評(píng)估。

5.5振動(dòng)

5.5.1在各種運(yùn)行工況下(包括甩負(fù)荷)，水輪機(jī)各部件不應(yīng)產(chǎn)生共振和有害變形。

5.5.2在保證的穩(wěn)定運(yùn)行范圍內(nèi)，立式水輪機(jī)頂蓋以及臥式水輪機(jī)軸承座的垂直方向和水平方向的振

動(dòng)值，應(yīng)不大于表5的規(guī)定要求。測(cè)量方法按GB/T6075.5-2002執(zhí)行

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GB/T15468-2006

表5

項(xiàng)目

額定轉(zhuǎn)速/W-m)

<100>100-250>250-375>375--750

振動(dòng)允許值(雙振幅)

立式機(jī)組頂蓋水平振動(dòng)

90

705030

立式機(jī)組頂蓋垂直振動(dòng)

110906030

臥式機(jī)組水輪機(jī)軸承的水平振動(dòng)

120100

100100

臥式機(jī)組水輪機(jī)軸承的垂直振動(dòng)

11090

7050

注:振動(dòng)值系指機(jī)組在除過速運(yùn)行以外的各種運(yùn)行工況下的雙振幅值.

5.5.3在正常運(yùn)行工況下，主軸相對(duì)振動(dòng)(擺度)應(yīng)不大于GB/T11348.5-2002圖A.2中所規(guī)定的

B區(qū)上限線(見附錄D)，且不超過軸承間隙的750oe

5.5.4水輪發(fā)電機(jī)組軸系的臨界轉(zhuǎn)速應(yīng)由水輪機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)供方分別計(jì)算確定，軸系的第一階臨界

轉(zhuǎn)速應(yīng)不小于最大飛逸轉(zhuǎn)速的120%.

5.6最離瞬態(tài)轉(zhuǎn)速和最高、最低瞬態(tài)壓力

機(jī)組甩全部或部分負(fù)荷時(shí)，蝸殼內(nèi)壓力升高值、尾水管內(nèi)壓力降低值和水輪機(jī)轉(zhuǎn)速升高值不應(yīng)超過

設(shè)計(jì)值。

5.7導(dǎo)葉或噴嘴的漏水f:

5.7.1在額定水頭下，圓柱式導(dǎo)葉漏水量不應(yīng)大于水輪機(jī)額定流量的3%00圓錐式導(dǎo)葉漏水量不應(yīng)大

于水輪機(jī)額定流量的4%,

5.7.2沖擊式水輪機(jī)新噴嘴在全關(guān)時(shí)不應(yīng)漏水。

5.8噪聲

水輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，在水輪機(jī)機(jī)坑地板上方1m處所測(cè)得的噪聲不應(yīng)大于90dB(A)，在距尾水管

進(jìn)人門1m處所測(cè)得的噪聲不應(yīng)大于95dB(A)，沖擊式水輪機(jī)機(jī)殼上方1m處所測(cè)得的噪聲不應(yīng)大于

85dB(A)，貫流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪室周圍1m內(nèi)所測(cè)得的噪聲不應(yīng)大于90dB(A).

5.9水推力

應(yīng)對(duì)水輪機(jī)在各種運(yùn)行工況下的最大正向水推力和最大反向水推力作出保證。

5.10轉(zhuǎn)輪裂紋保證

供方應(yīng)在設(shè)計(jì)制造過程中采取措施，保證產(chǎn)品質(zhì)量。在合同規(guī)定的保證期和穩(wěn)定運(yùn)行范圍內(nèi)保證

轉(zhuǎn)輪不產(chǎn)生裂紋。

5.11可靠性指標(biāo)

在一般水質(zhì)條件下，水輪機(jī)應(yīng)具有以下可靠性指標(biāo):

水輪機(jī)大修間隔期不少于5年

無故障連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不少于20000小時(shí)。

水輪機(jī)平均壽命不少于40年。

6供貨范圍和備品備件

6.1供貨范圍

6.1.1水輪機(jī):從與發(fā)電機(jī)軸連接的法蘭盤開始(聯(lián)接螺栓和保護(hù)罩由發(fā)電機(jī)廠供給)。包括轉(zhuǎn)輪、主

軸、軸承、機(jī)殼、座環(huán)(管形座)、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、金屬蝸殼、機(jī)坑里襯、尾水管金屬里襯、排水裝置及其他配套設(shè)

備等。當(dāng)沖擊式水輪機(jī)在安裝高程低于汛期尾水位發(fā)電時(shí)，應(yīng)提供壓低轉(zhuǎn)輪室水位的壓縮空氣接口。

6.1.2壓力引水設(shè)備:從電廠引水鋼管末端至水輪機(jī)蝸殼進(jìn)口的連接短管，湊合節(jié)及其法蘭和連接螺

20

GB/T15468-2006

栓、伸縮節(jié)、伸縮節(jié)連接法蘭等，由供需雙方商定。

6.1.3水力觀測(cè)儀表和自動(dòng)化元件:包括水輪機(jī)及其輔助設(shè)備在運(yùn)行中需要監(jiān)測(cè)的各種壓力、溫度、真

空、流量、轉(zhuǎn)速、振動(dòng)、擺度儀表和有關(guān)盤柜。油、氣、水管路上為滿足自動(dòng)控制的各種差壓信號(hào)計(jì)，液位

信號(hào)計(jì)，示流信號(hào)器或流量變送器，溫度信號(hào)器，各種液壓、氣壓元件，電器控制元件、保護(hù)元件，行程信

號(hào)器、測(cè)速設(shè)備和合同規(guī)定的各種變送器，以及機(jī)坑內(nèi)各元件與設(shè)備的聯(lián)接電纜，供至機(jī)坑端子箱。

6.1.4管路及其配件:成套設(shè)備中各單項(xiàng)設(shè)備之間所需的油管、氣管、水管、主軸密封濾水器、連接件和

支架等。豎軸反擊式水輪機(jī)的非成套設(shè)備供至設(shè)備的第一對(duì)法蘭處或接力器法蘭處，并提供成對(duì)法蘭

貫流式水輪機(jī)的非成套設(shè)備供至水輪機(jī)進(jìn)人孔外1m處和接力器法蘭處，并提供成對(duì)法蘭。

6.1.5豎軸反擊式水輪機(jī)的尾水管內(nèi)應(yīng)成套供給易于裝拆的有足夠承載能力的輕便檢修平臺(tái)。

6.1.6安裝和檢修所需的專用工具、特殊工具。

6.1.7原型水輪機(jī)驗(yàn)收試驗(yàn)所需的儀表和設(shè)備由供需雙方商定。

6.1.8調(diào)速器、油壓裝置、漏油裝置及進(jìn)水閥(包括配套設(shè)備)等的供貨范圍另定。

6.2備品、備件

水輪機(jī)備品備件的項(xiàng)目和數(shù)量按照附錄E中表E1,E2,E3,E4規(guī)定執(zhí)行，或由供需雙方在合同中

規(guī)定。

資料與圖紙

7.1交付時(shí)間和數(shù)f

供方應(yīng)向需方提交圖紙資料，交付時(shí)間和數(shù)量在合同中規(guī)定。一般情況下，其數(shù)量為每電站第一臺(tái)

機(jī)供6套，以后各臺(tái)機(jī)供4套。另向電站設(shè)計(jì)單位提供電站技施設(shè)計(jì)所需的圖紙資料5套。并向需方

和電站設(shè)計(jì)單位提供合同中規(guī)定的最終圖紙資料的電子文件。

7.2主要項(xiàng)目

7.2.1水輪機(jī)及其輔助設(shè)備布置圖，調(diào)節(jié)保證計(jì)算結(jié)果。

7.2.2水輪機(jī)的總裝圖，蝸殼、尾水管的單線圖，各水輪機(jī)部件的組裝圖和易損部件的加工圖，水輪機(jī)

及其輔助設(shè)備的管路布置圖、基礎(chǔ)圖和埋件圖等。

7.2.3水輪機(jī)的模型綜合特性曲線和運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線圖、導(dǎo)葉開口或轉(zhuǎn)角或噴嘴開度與接力器行程關(guān)系

圖、基礎(chǔ)受力資料、水輪機(jī)的其他重要計(jì)算結(jié)果等。

7.2.4有關(guān)水輪機(jī)及其輔助設(shè)備在工地組裝布置和焊接及工藝流程或加工的圖紙或資料。

7.2.5控制及監(jiān)測(cè):各種盤柜和自動(dòng)化設(shè)備的安裝和布置圖;水輪機(jī)自動(dòng)化操作和油、氣、水的系統(tǒng)圖，

水輪機(jī)測(cè)量?jī)x表配置圖等。

7.2.6產(chǎn)品技術(shù)條件，產(chǎn)品說明書，安裝使用說明書，自動(dòng)控制設(shè)備調(diào)試記錄，產(chǎn)品檢查及試驗(yàn)記錄，主

要部件的材料合格證明書，交貨明細(xì)表等。

8工廠檢驗(yàn)及試驗(yàn)

8.1應(yīng)對(duì)水輪機(jī)各主要部件提供出廠合格證明文件、材料化學(xué)成分、機(jī)械性能報(bào)告。并應(yīng)根據(jù)合同規(guī)

定的檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn)，并向需方提供有關(guān)文件。合同中無明確規(guī)定時(shí)，按DL/T443執(zhí)行。

8.2水輪機(jī)預(yù)裝按合同或技術(shù)協(xié)議執(zhí)行。對(duì)不能或難于在供方車間內(nèi)進(jìn)行預(yù)裝的水輪機(jī)有關(guān)部件，經(jīng)

供方和需方協(xié)商一致后，可移到現(xiàn)場(chǎng)按GB/T8564-2003并參照供方的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，由供方負(fù)責(zé)技

術(shù)指導(dǎo)。

8.3水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸采用鉸孔聯(lián)接結(jié)構(gòu)的軸線檢查。水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)不在同一廠制造時(shí)，軸線檢

查由發(fā)電機(jī)廠負(fù)責(zé)進(jìn)行，或者合同中另行規(guī)定。

8.4水輪機(jī)主要部件在制造過程中的檢驗(yàn)和試驗(yàn)項(xiàng)目如表6、表7表8和表，所示，;石方參加檢查試

驗(yàn)的項(xiàng)目按合同規(guī)定執(zhí)行。

21

GB/T15468-2006

表6混流式水輪機(jī)工廠質(zhì)t檢查、裝配和試驗(yàn)項(xiàng)目表

序

號(hào)

名稱

材料檢驗(yàn)制造過程與最終檢驗(yàn)

耐壓及

取樣試

驗(yàn)

其他檢驗(yàn)項(xiàng)目及備注

機(jī)

械

性

能

化

學(xué)

成

分

N1j

硬

度

試

驗(yàn)

Rft

外

觀

檢

查

尺

寸

檢

查

動(dòng)

作

試

驗(yàn)

I

轉(zhuǎn)輪JJJ

JJ

JJ

葉型、表面粗糙度檢查及靜平衡

z主軸JJJJJJ鉆孔取樣

法蘭間平行度、同心度、主軸法蘭

垂直度

3

聯(lián)軸螺栓JJ,/JJ

4

導(dǎo)軸承JJJ丫

5

主軸密封J了局部裝配’

s

頂蓋了JJ了

7

底環(huán)JJJ丫

s

活動(dòng)導(dǎo)葉J丫了、/JJ丫

s

活動(dòng)導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu)J刁JJJ導(dǎo)水機(jī)構(gòu)預(yù)裝，動(dòng)作試驗(yàn)

to

導(dǎo)葉保護(hù)裝置JJ破斷檢查

11

座環(huán)JJJJ’JJ

一l

12

蝸殼J了JJ

13尾水管里襯

14接力器J,/J耐壓

15

補(bǔ)氣閥、電磁閥、液位

信號(hào)器、示流信號(hào)

器等

J動(dòng)作、性能試驗(yàn)檢查

注1;"J”為廠內(nèi)試驗(yàn)項(xiàng)目。

注2:“.”為需方到工廠見證和檢查的項(xiàng)目。

注3:分瓣轉(zhuǎn)輪部分項(xiàng)目的最終檢查和靜平衡在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行

表7軸流式水輪機(jī)工廠質(zhì)f檢查、裝配和試驗(yàn)項(xiàng)目表

序

號(hào)

名稱

材料檢驗(yàn)制造過程與最終檢驗(yàn)

耐壓及

取樣試

驗(yàn)

其他檢驗(yàn)項(xiàng)目及備注

機(jī)

械

性

能

化

學(xué)

成

分

妻

硬

度

試

驗(yàn)

NVj

外

觀

檢

查

尺

寸

檢

查

動(dòng)

作

試

驗(yàn)

1

槳葉JJJJJJJ‘葉型及表面粗糙度檢查

2

輪毅J甲JJJJJ

3槳葉操作機(jī)構(gòu)丫丫JJ丫.

a

受油器本體了J

s

操作油管J

J耐壓