《抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)導(dǎo)則》

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ICS27.140

P59

DL

中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

DL/TXXXXX—XXXX

抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)

導(dǎo)則

Guideformodelacceptancetestsof

pump-turbines

點(diǎn)擊此處添加與國際標(biāo)準(zhǔn)一致性程度的標(biāo)識(shí)

征求意見稿

2020-XX-XX發(fā)布2020-XX-XX實(shí)

施

國家能源局發(fā)布

I

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II

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抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)導(dǎo)則

1范圍

本文件規(guī)定了抽水蓄能電站水泵水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)的基本規(guī)定、儀器設(shè)備、試驗(yàn)大綱、試驗(yàn)準(zhǔn)備及

試驗(yàn)項(xiàng)目的基本要求。

本文件適用于機(jī)組功率大于5MW或轉(zhuǎn)輪公稱直徑（D1）大于3m的水泵水輪機(jī)的模型驗(yàn)收試驗(yàn)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文

件。

GB/T15613水輪機(jī)、蓄能泵和水泵水輪機(jī)模型驗(yàn)收試驗(yàn)

IEC60193：2019水輪機(jī)、蓄能泵和水泵水輪機(jī)-模型驗(yàn)收試驗(yàn)（HydraulicTurbines,StoragePumps

AndPump-Turbines-ModelAcceptanceTests）

IEC62097:2019徑流式和軸流式水力機(jī)械從模型到原型的水力性能換算方法（Hydraulicmachines,

radialandaxial-Methodologyforperformancetranspositionfrommodeltoprototype）

3基本規(guī)定

3.1試驗(yàn)條件

3.1.1在正式驗(yàn)收試驗(yàn)前應(yīng)提交初步模型試驗(yàn)報(bào)告，初步模型試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)具備完整性，包括（但不限于）：

a)模型試驗(yàn)臺(tái)及測試系統(tǒng)介紹：包括試驗(yàn)臺(tái)構(gòu)成、試驗(yàn)臺(tái)主要參數(shù)、試驗(yàn)臺(tái)參數(shù)測量設(shè)備及校準(zhǔn)方

法、試驗(yàn)臺(tái)數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)、試驗(yàn)臺(tái)測量儀器一覽表（包含規(guī)格參數(shù)與精度）、原級測試設(shè)

備檢定校準(zhǔn)證書、試驗(yàn)臺(tái)模型效率綜合測試誤差分析等；

b)模型水泵水輪機(jī)主要參數(shù)及圖紙：包括模型水泵水輪機(jī)主要參數(shù)，模型裝置總裝圖、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)平

面布置圖、模型轉(zhuǎn)輪圖、蝸殼及尾水管流道圖、壓力和壓力脈動(dòng)測點(diǎn)布置圖等；

c)模型試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算方法及完整的算例；

d)模型試驗(yàn)主要項(xiàng)目；

e)模型初步試驗(yàn)成果應(yīng)包括試驗(yàn)條件，模型及換算成原型的試驗(yàn)結(jié)果，與合同保證值或要求值對比

表、試驗(yàn)結(jié)果圖表、試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)等。其中試驗(yàn)結(jié)果圖表包括（但不限于）：

1)模型水泵水輪機(jī)的水輪機(jī)綜合特性曲線上，橫軸以換算成單位流量Q11表示，縱軸以換算成單

位轉(zhuǎn)速n11表示。等效率曲線應(yīng)為ReuM下的模型效率，在水泵水輪機(jī)正常運(yùn)行工況范圍，高效

率區(qū)曲線應(yīng)不大于0.5%的間隔遞增，其他運(yùn)行區(qū)域間隔可適當(dāng)加大，但不宜大于1%，并標(biāo)

出最高效率值。導(dǎo)葉開度線不應(yīng)大于5%模型最大導(dǎo)葉開度遞增。應(yīng)包括空化系數(shù)曲線和壓力

脈動(dòng)曲線。壓力脈動(dòng)曲線以相對振幅H/H表示，H為混頻狀態(tài)下的峰峰值。并標(biāo)出水輪機(jī)

實(shí)際運(yùn)行區(qū)域。

2)模型水泵水輪機(jī)的水泵特性曲線上，橫軸以換算成流量系數(shù)1表示，縱軸表示有不同導(dǎo)葉開

度下壓力系數(shù)1、水泵效率pM、功率系數(shù)1、空化系數(shù)、壓力脈動(dòng)參數(shù)的關(guān)系曲線，和原

型水泵水輪機(jī)水泵工況實(shí)際運(yùn)行區(qū)域。模型水泵特性應(yīng)包括頻率49.8-50.5Hz變化的運(yùn)行范

圍，并包括頻率為48.5Hz、49Hz、49.5Hz、49.8Hz、50Hz、50.2Hz、50.5Hz時(shí)的運(yùn)行范圍。

各頻率的水泵特性曲線應(yīng)繪制在不同的圖中。

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3)四象限全特性圖中，不同導(dǎo)葉開度曲線橫軸以單位轉(zhuǎn)速n11表示，縱軸以Q11、M11表示。最大

導(dǎo)葉開度間隔不大于最大模型導(dǎo)葉開度的10%(S區(qū)附近不大于5%最大導(dǎo)葉開度)，并應(yīng)包括

導(dǎo)葉開度為零和5%時(shí)的曲線。

4)應(yīng)繪制導(dǎo)葉開度與單位飛逸轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系曲線。并進(jìn)行原型飛逸轉(zhuǎn)速計(jì)算，繪制原型水輪

機(jī)在最小、平均及最大凈水頭下的導(dǎo)葉開度和飛逸轉(zhuǎn)速曲線。

5)4個(gè)導(dǎo)葉在不同開度時(shí)的力矩特性曲線。

6)表示原型水泵水輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)的運(yùn)行特性曲線圖。原型水輪機(jī)運(yùn)行特性曲線以凈水頭為縱坐

標(biāo)、功率為橫坐標(biāo)以及以凈水頭為縱坐標(biāo)、流量為橫坐標(biāo)兩種格式分別在A3幅面表示。原

型運(yùn)行特性特性曲線包括等導(dǎo)葉開度線、等效率曲線、最高效率、等空化系數(shù)線、等壓力脈

動(dòng)線、水輪機(jī)運(yùn)行范圍、飛逸特性曲線等。原型水泵運(yùn)行特性曲線包括流量揚(yáng)程曲線、流量

效率曲線、流量入力曲線、協(xié)聯(lián)曲線、運(yùn)行范圍、等初生空化系數(shù)線（含正常頻率變化）、

零流量工況揚(yáng)程和入力曲線、壓力脈動(dòng)曲線等。

f)模型初步試驗(yàn)總結(jié)及結(jié)論。

3.1.2驗(yàn)收試驗(yàn)前應(yīng)提交依據(jù)初步試驗(yàn)四象限試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算的水泵水輪機(jī)的過渡過程成果，過渡過程的

結(jié)果應(yīng)滿足合同與設(shè)計(jì)要求。

3.1.3模型驗(yàn)收試驗(yàn)大綱應(yīng)通過需方審查。

3.2試驗(yàn)程序

3.2.1準(zhǔn)備階段

a)應(yīng)提交被檢測的水輪機(jī)模型及相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，初步模型試驗(yàn)報(bào)告及數(shù)據(jù)等；

b)應(yīng)編制和審查模型驗(yàn)收試驗(yàn)大綱，確定驗(yàn)收試驗(yàn)安排；

c)驗(yàn)收試驗(yàn)開始前宜組建驗(yàn)收組，并應(yīng)做好模型驗(yàn)收試驗(yàn)工作安排。

3.2.2驗(yàn)收試驗(yàn)階段

驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)按以下規(guī)定執(zhí)行：

a)測量本文件規(guī)定的所有有關(guān)模型的數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果作為與保證值或其他合同規(guī)定值進(jìn)行比較的基

礎(chǔ)；

b)雙方確認(rèn)的結(jié)果應(yīng)歸入最終試驗(yàn)報(bào)告中；

c)應(yīng)對試驗(yàn)的全過程進(jìn)行監(jiān)督和見證；

d)應(yīng)編寫驗(yàn)收日志，并經(jīng)雙方代表確認(rèn)簽字。驗(yàn)收日志參照附錄A中的表A.1執(zhí)行；

e)應(yīng)對試驗(yàn)結(jié)果簽字確認(rèn)；

f)試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，并如實(shí)描述是否滿足合同要求；

g)無需現(xiàn)場見證試驗(yàn)的項(xiàng)目，雙方可約定進(jìn)行資料驗(yàn)收。

3.3試驗(yàn)室

3.3.1實(shí)驗(yàn)室在總體布置、能力和儀器質(zhì)量等方面應(yīng)滿足試驗(yàn)要求。

3.3.2試驗(yàn)回路應(yīng)具備以下特征：

a)當(dāng)模型出現(xiàn)空化現(xiàn)象時(shí)，試驗(yàn)回路其他部位不應(yīng)發(fā)生空化以致影響試驗(yàn)臺(tái)或者模型性能測量的穩(wěn)

定性或者正常運(yùn)行；

b)模型中所有夾帶的氣泡不應(yīng)影響測量儀器的性能，特別是流量和壓力測量裝置；

c)在流量測量儀器和試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭g，應(yīng)無外部流量補(bǔ)入和內(nèi)部流量泄漏，存在可能產(chǎn)生流量泄漏的

部位應(yīng)設(shè)置檢測驗(yàn)證裝置。

3.3.3試驗(yàn)臺(tái)能力（例如功率、壓力、水力比能、流量和NPSE）應(yīng)滿足最小模型特征尺寸和試驗(yàn)條件等

要求。

3.3.4試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行應(yīng)是穩(wěn)定和穩(wěn)態(tài)的，沒有波動(dòng)或脈動(dòng)的影響。

3.3.5試驗(yàn)用水應(yīng)潔凈、清澈，滿足試驗(yàn)要求。

3.3.6試驗(yàn)水溫宜在8℃~35℃范圍內(nèi)，并且每天的試驗(yàn)水溫不應(yīng)超過5°。

3.3.7試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)具有良好的水力條件，在模型進(jìn)口應(yīng)避免過大湍流和不穩(wěn)定流，模型出口處的流態(tài)不應(yīng)

受試驗(yàn)臺(tái)布置的影響。

-3-3-3-3

3.3.8溶解氧含量值宜保持在3×10kg·m至6×10kg·m之間。

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3.4模型裝置

3.4.1模型裝置應(yīng)稍超過高壓和低壓基準(zhǔn)斷面，所有影響原型性能的水力流道，例如進(jìn)出口流道，宜包

括在模型中。

3.4.2水泵水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪低壓側(cè)出口直徑（D2）應(yīng)大于250mm，所有與主要水力性能保證值和空化影響

相關(guān)的試驗(yàn)應(yīng)使用同一模型。

3.4.3模型的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目，還應(yīng)滿足以下要求：

a)應(yīng)通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和材料的選擇，減少在選定試驗(yàn)水力比能下因荷載引起的變形；

b)用于改變水力機(jī)械幾何結(jié)構(gòu)的可調(diào)整部件（例如轉(zhuǎn)輪和導(dǎo)葉）應(yīng)能重復(fù)并保持在設(shè)定位置；

c)軸承系統(tǒng)的主軸和固定部件應(yīng)有足夠的剛度，避免在正常試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)輪與迷宮環(huán)擦碰。密封迷宮間

隙宜大于0.15mm；

d)流道宜為水力光滑表面；

e)除了表面條件的一般要求外，應(yīng)特別注意連接部位的匹配，以避免任何局部流動(dòng)分離；

f)應(yīng)選擇抗氧化和電化學(xué)腐蝕的材料，在試驗(yàn)期間，過流表面應(yīng)保持良好的狀態(tài)；

g)應(yīng)提供易于清理或修復(fù)過流表面的措施；

h)為了觀察轉(zhuǎn)輪和尾水管內(nèi)的流態(tài)，應(yīng)設(shè)有一個(gè)透明的錐管或觀察窗；

i)當(dāng)進(jìn)行壓力脈動(dòng)、導(dǎo)葉水力矩試驗(yàn)時(shí)，模型應(yīng)便于安裝并能對相應(yīng)的測量設(shè)備進(jìn)行檢查；

j)如果出現(xiàn)任何不模擬條件（例如轉(zhuǎn)輪下環(huán)/上冠厚度、密封設(shè)計(jì)等方面的差異），應(yīng)相互商定對

差異采取的分析評定方法。

3.4.4在3.4.1規(guī)定的范圍內(nèi)，模型和原型的所有過流部件應(yīng)幾何相似，這還包括可能對性能測量有影

響的細(xì)節(jié)。但是在某些無法避免與相似性存在微小偏差的特殊情況下，應(yīng)協(xié)商是否要對結(jié)果進(jìn)行修正。

3.4.5由于結(jié)構(gòu)上的原因，模型和原型之間，要求主軸和轉(zhuǎn)輪密封間隙和推力平衡裝置滿足幾何相似或

水力等效是不現(xiàn)實(shí)或不合理的（尤其是比尺較大時(shí)）。這種情況下，模型和原型間的泄漏損失和軸向力系

數(shù)是不同的。這種差別可忽略或準(zhǔn)確估算以計(jì)算出原型的水力效率和水推力。為了評估其對水力效率的影

響，可以使用IEC62097提供的換算公式。

3.5試驗(yàn)檢查與確認(rèn)

3.5.1試驗(yàn)期間，應(yīng)對模型裝置、各儀器設(shè)備等進(jìn)行必要的檢查，確保模型裝置、各儀器設(shè)備保持正常

狀態(tài)。

3.5.2試驗(yàn)期間，應(yīng)對當(dāng)天試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和確認(rèn)。

3.5.3試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)明顯異常時(shí)應(yīng)及時(shí)復(fù)核檢查，如有必要可重新進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容。

3.5.4根據(jù)初步試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)的結(jié)果，必要時(shí)可做一些補(bǔ)充試驗(yàn)，補(bǔ)充試驗(yàn)結(jié)果也應(yīng)歸入最終試驗(yàn)報(bào)

告中。

4儀器設(shè)備

4.1用于確定主要參數(shù)的測量設(shè)備應(yīng)滿足本文件規(guī)定的條件。

4.2主要儀器的標(biāo)定應(yīng)能溯源到國家計(jì)量基準(zhǔn)。

4.3測量儀器宜能夠獨(dú)立于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行平行讀數(shù)，以便于驗(yàn)證。應(yīng)確保測量儀器所處環(huán)境溫度在

制造商允許范圍內(nèi)。

4.4模型驗(yàn)收試驗(yàn)主要儀器儀表宜滿足以下相關(guān)要求：

4.4.1傳感器

a)用于性能參數(shù)測量的傳感器應(yīng)當(dāng)在穩(wěn)定的溫度環(huán)境中工作，不應(yīng)將其置于受陽光直射、加熱板和

通風(fēng)管道等影響而產(chǎn)生溫度變化的地方；

b)應(yīng)了解測量對象的動(dòng)態(tài)特性，保證傳感器在設(shè)計(jì)的頻率范圍內(nèi)使用；

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c)當(dāng)使用具有特殊的固有阻尼特性或可調(diào)響應(yīng)時(shí)間的傳感器以及傳感器的感應(yīng)元件具有較大形變

時(shí)，應(yīng)非常小心。該類傳感器在平均值測量和動(dòng)態(tài)測量中均可能產(chǎn)生錯(cuò)誤的測量的結(jié)果。

4.4.2電磁流量計(jì)

a)應(yīng)注意檢測電子回路輸出中是否存在漂移以及電極表面的狀態(tài)，至少應(yīng)每次維護(hù)檢查后進(jìn)行標(biāo)定；

b)電磁流量計(jì)可采用原級法（稱重法或容積法）進(jìn)行標(biāo)定，其中采用原級法時(shí)向稱重容器內(nèi)或容積

池內(nèi)充水時(shí)間不得少于100s，分流裝置的切換和充水過程計(jì)時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確，計(jì)時(shí)允許誤差為±0.01%。

c)流量測量的允許誤差（fQ）為±0.20%。

4.4.3壓力傳感器

a)應(yīng)根據(jù)測量壓力選擇范圍合適的壓力傳感器；

b)壓力傳感器應(yīng)具有以下特性：

1)足夠的標(biāo)定穩(wěn)定性；

2)高重復(fù)性，遲滯現(xiàn)象可忽略不計(jì)；

3)零漂小，溫度靈敏度低；

4)施壓時(shí)不受偏移效應(yīng)的影響。

c)整個(gè)壓力傳感器系統(tǒng)應(yīng)在試驗(yàn)壓力條件下標(biāo)定。傳感器的精度主要取決于標(biāo)定的精度。應(yīng)使用原

級法或高精度壓力校驗(yàn)儀進(jìn)行標(biāo)定，允許在試驗(yàn)期間任何時(shí)間檢查傳感器系統(tǒng)的測量值；

d)測量水頭的傳感器或儀表應(yīng)采用原級設(shè)備或高精度壓力校驗(yàn)儀等標(biāo)準(zhǔn)儀器進(jìn)行原位標(biāo)定。

4.4.4力傳感器

a)在確定總力矩時(shí)，宜通過標(biāo)定過的砝碼來平衡部分作用在測功臂上的力；

b)在試驗(yàn)過程中，應(yīng)在試驗(yàn)的整個(gè)轉(zhuǎn)速和壓力范圍內(nèi)準(zhǔn)確計(jì)算和確定；

c)力矩傳感器的允許誤差（f）為±0.15%。

4.4.5壓力脈動(dòng)傳感器

a)壓力脈動(dòng)的測量采用高分辨率的動(dòng)態(tài)壓力傳感器，傳感器應(yīng)具有足夠的靈敏度（），測量

壓力范圍不小于70kPa，上升時(shí)間不大于5μs，頻率響應(yīng)范圍應(yīng)能覆蓋被測信號的全部有用頻率，諧振頻

±0.1%??

率不小于200kHz，低頻響應(yīng)小于1Hz，分辨率小于0.1kPa(0.01m水柱)，非線性度小于1.0％FS；

b)壓力脈動(dòng)傳感器的模擬量輸出應(yīng)在信號調(diào)理單元中進(jìn)行放大和濾波為了防止失真，低通濾波器的截

止頻率fc應(yīng)小于采樣頻率的1/3，放大器的布置宜靠近傳感器以減少電纜拾取噪聲的干擾；

c)宜采用階躍壓力標(biāo)準(zhǔn)儀器對傳感器進(jìn)行標(biāo)定，校準(zhǔn)儀器的壓力幅值不確定度不應(yīng)大于0.1％；

d)宜采用并行操作數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，包括動(dòng)態(tài)壓力傳感器、信號調(diào)理單元、高速數(shù)據(jù)采集模塊和計(jì)算機(jī)

等部件，其規(guī)定如下：

1)采集系統(tǒng)測量鏈的最大允許誤差應(yīng)小于測量范圍的±5％；

2)信號處理裝置的最大允許誤差小于振幅的±1％且相位差小于±10°；

3)A/D轉(zhuǎn)換器分辨率不小于16位，采樣頻率應(yīng)達(dá)到每通道2kHz以上。

5模型驗(yàn)收試驗(yàn)大綱

5.1模型驗(yàn)收試驗(yàn)大綱宜包括以下內(nèi)容：

a）試驗(yàn)的目的和范圍；

b）試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)；

c）試驗(yàn)臺(tái)的描述；

d）模型試驗(yàn)裝置與原模型的基本參數(shù)；

e）試驗(yàn)日程安排；

f）模型驗(yàn)收試驗(yàn)項(xiàng)目及試驗(yàn)條件；

g）模型水輪機(jī)組的檢查及測量儀器標(biāo)定；

h）各項(xiàng)驗(yàn)收試驗(yàn)工況點(diǎn)的選定；

i）原型參數(shù)換算和保證值修正方法；

j）要求完成的驗(yàn)收成果，包括各種特性曲線、數(shù)據(jù)、圖表和通流部件的幾何形狀及尺寸。

5.2試驗(yàn)臺(tái)的描述應(yīng)包括試驗(yàn)臺(tái)主要參數(shù)和功能。

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5.3驗(yàn)收試驗(yàn)應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a)水泵工況能量特性試驗(yàn)；

b)水泵工況空化特性試驗(yàn)；

c)水泵工況壓力脈動(dòng)特性試驗(yàn)；

d)水泵工況零流量試驗(yàn)；

e)水泵工況異常低揚(yáng)程試驗(yàn)；

f)水輪機(jī)工況能量特性試驗(yàn)；

g)水輪機(jī)工況空化特性試驗(yàn)；

h)水輪機(jī)工況飛逸特性試驗(yàn)；

i)水輪機(jī)工況壓力脈動(dòng)特性試驗(yàn)；

j)水輪機(jī)工況異常低水頭試驗(yàn)；

k)四象限特性試驗(yàn)；

l)差壓測流試驗(yàn)；

m)導(dǎo)葉水力矩特性試驗(yàn)；

n)水推力試驗(yàn)；

o)頂蓋壓力試驗(yàn)；

p)尺寸測量。

應(yīng)協(xié)商確定導(dǎo)葉水力矩特性試驗(yàn)、水推力試驗(yàn)和頂蓋壓力試驗(yàn)的驗(yàn)收形式。

5.4在大綱中應(yīng)明確各項(xiàng)試驗(yàn)的驗(yàn)收方式和試驗(yàn)條件，主要性能保證值點(diǎn)應(yīng)包含在試驗(yàn)工況點(diǎn)中。

5.5驗(yàn)收試驗(yàn)日程應(yīng)包括各項(xiàng)主要工作的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

6試驗(yàn)準(zhǔn)備

6.1應(yīng)檢查模型裝置，保證模型水輪機(jī)和試驗(yàn)臺(tái)之間連接良好，管道連接段無泄漏，模型水輪機(jī)與測功

裝置同軸度、葉片端部間隙和密封間隙等滿足試驗(yàn)要求。

6.2應(yīng)檢查儀器儀表的有效證書。

6.3應(yīng)測量確認(rèn)保證值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如基準(zhǔn)斷面、水庫上游和下游水位范圍、輸水系統(tǒng)各部分水力損失

等。

6.4驗(yàn)收試驗(yàn)中用于數(shù)據(jù)采集的儀器設(shè)備應(yīng)采用原級方法進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定前應(yīng)確定標(biāo)定的范圍、方法、

重新標(biāo)定的條件等，標(biāo)定的結(jié)果應(yīng)得到確認(rèn)。

6.5應(yīng)明確規(guī)定驗(yàn)收試驗(yàn)之前，期間或之后將被檢查的部件。

6.6可選擇部分試驗(yàn)工況點(diǎn)進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，以檢查測試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是否正常工作。

6.7應(yīng)檢查確認(rèn)壓力脈動(dòng)傳感器測點(diǎn)的位置，測點(diǎn)位置應(yīng)滿足表1要求，且模型與原型測點(diǎn)位置應(yīng)一一

對應(yīng)。

表1壓力脈動(dòng)傳感器測點(diǎn)

測點(diǎn)序號測點(diǎn)位置描述備注

p1蝸殼進(jìn)口

p2、p3轉(zhuǎn)輪與導(dǎo)葉之間的無葉區(qū)（宜在水輪機(jī)工況額定導(dǎo)葉開度下關(guān)鍵測點(diǎn)

導(dǎo)葉出水邊內(nèi)切圓直徑與轉(zhuǎn)輪上冠外徑之間的1/2處的分布

圓上，分別布置在機(jī)組+X和+Y方向附近。）

p4、p5尾水管錐管（距轉(zhuǎn)輪低壓側(cè)0.4倍D2處，上、下游側(cè)各布置1關(guān)鍵測點(diǎn)

個(gè)測點(diǎn)。）

P6、p7尾水管肘管段

p8頂蓋與轉(zhuǎn)輪上冠之間一個(gè)測點(diǎn)

5

XX/TXXXXX—XXXX

p9底環(huán)與轉(zhuǎn)輪下環(huán)之間一個(gè)測點(diǎn)

7水泵工況能量特性試驗(yàn)

7.1試驗(yàn)?zāi)康?/p>

7.1.1驗(yàn)證驗(yàn)收試驗(yàn)數(shù)據(jù)與初步試驗(yàn)數(shù)據(jù)的吻合性。

7.1.2驗(yàn)證水泵工況能量特性試驗(yàn)的最優(yōu)效率點(diǎn)、加權(quán)平均效率、最大入力、最高揚(yáng)程和最低揚(yáng)程的平

均流量、駝峰區(qū)裕度等關(guān)鍵參數(shù)是否滿足合同要求。

7.2試驗(yàn)條件

7.2.1在保證范圍內(nèi)，水泵工況性能試驗(yàn)宜在恒定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，且試驗(yàn)轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足最低水力比能E≥

300J/kg和雷諾數(shù)Re≥4.0×106要求。

7.2.2水泵工況最優(yōu)效率試驗(yàn)應(yīng)在無空化條件下進(jìn)行，其余所有工況的試驗(yàn)宜在電站空化系數(shù)下進(jìn)行。

7.2.3水泵效率試驗(yàn)應(yīng)覆蓋整個(gè)水泵運(yùn)行范圍，并包含效率保證工況點(diǎn)、最高揚(yáng)程工況點(diǎn)、最低揚(yáng)程工

況點(diǎn)。

7.3試驗(yàn)流程

7.3.1試驗(yàn)開始前，應(yīng)對電磁流量計(jì)、差壓傳感器、主軸力矩傳感器、絕壓傳感器、壓力脈動(dòng)傳感器等

儀器儀表進(jìn)行標(biāo)定，并且應(yīng)滿足以下要求：

a)用校正池對電磁流量計(jì)進(jìn)行原位標(biāo)定（容積法或稱重法），應(yīng)以最大試驗(yàn)流量向校正池充水，并且

確保其充水時(shí)間不小于100s；應(yīng)在全量程范圍內(nèi)，對電磁流量計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，確定流量標(biāo)定結(jié)果；

b)差壓傳感器可用數(shù)字壓力校驗(yàn)儀或旋轉(zhuǎn)活塞壓力計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，且應(yīng)在全量程范圍內(nèi)進(jìn)行正反行程標(biāo)

定；

c)可使用電動(dòng)加碼裝置及標(biāo)準(zhǔn)砝碼對主軸力矩傳感器進(jìn)行原位校正，且應(yīng)在全量程范圍內(nèi)進(jìn)行正反行

程標(biāo)定；

d)絕壓傳感器可用數(shù)字壓力校驗(yàn)儀進(jìn)行標(biāo)定，且應(yīng)在全量程范圍內(nèi)進(jìn)行標(biāo)定；

e)壓力脈動(dòng)傳感器應(yīng)采用動(dòng)態(tài)校驗(yàn)儀進(jìn)行標(biāo)定。

7.3.2在試驗(yàn)臺(tái)電機(jī)恒定轉(zhuǎn)速下，通過調(diào)整活動(dòng)導(dǎo)葉開度和試驗(yàn)系統(tǒng)消能設(shè)備來獲得模型試驗(yàn)中揚(yáng)程、

流量和入力等參數(shù)，根據(jù)相似換算公式可以獲得原型相應(yīng)參數(shù)。相應(yīng)的換算方法及公式見GB/T15613。

7.3.3水泵工況的能量特性試驗(yàn)應(yīng)包括效率和輸入功率試驗(yàn)、駝峰試驗(yàn)、流量特性試驗(yàn)和最大入力試驗(yàn)

等試驗(yàn)內(nèi)容。

7.3.4無空化條件下，在初步試驗(yàn)結(jié)果的最優(yōu)工況附近選擇三個(gè)導(dǎo)葉開度進(jìn)行試驗(yàn)，確定水泵工況的最

優(yōu)效率點(diǎn)；并在最高效率點(diǎn)工況重復(fù)采集不少于10次數(shù)據(jù)，取最接近平均值的試驗(yàn)點(diǎn)為最優(yōu)工況點(diǎn)，該

點(diǎn)效率ηhoptM用于原型水泵工況效率修正。

7.3.5將采集的數(shù)據(jù)作為算例進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，以驗(yàn)證計(jì)算機(jī)試驗(yàn)程序及輸入?yún)?shù)的正確性。

7.3.6試驗(yàn)過程中應(yīng)至少選定2個(gè)導(dǎo)葉開度的η=f（n11）曲線進(jìn)行重復(fù)性驗(yàn)證，其中1個(gè)導(dǎo)葉開度在最

優(yōu)效率點(diǎn)附近區(qū)域，其他需要驗(yàn)證的工況由需方在綜合特性曲線上選定。

7.3.7在相應(yīng)電站空化系數(shù)σp下，按合同規(guī)定的加權(quán)因子點(diǎn)，進(jìn)行水泵工況各加權(quán)因子點(diǎn)效率試驗(yàn)，并

計(jì)算加權(quán)平均效率。

7.3.8在完成所有開度的試驗(yàn)后確定水泵的協(xié)聯(lián)運(yùn)行曲線和最小協(xié)聯(lián)角度，最小協(xié)聯(lián)角度為在最高毛揚(yáng)

程下(頻率f=50Hz)的協(xié)聯(lián)導(dǎo)葉角度。

7.3.9在相應(yīng)電站空化系數(shù)σp下，水泵工況最大輸入功率試驗(yàn)宜在最低毛揚(yáng)程工況最優(yōu)導(dǎo)葉協(xié)聯(lián)開度下

進(jìn)行，通常為電網(wǎng)頻率正常變化范圍內(nèi)且考慮原模型的換算偏差的功率最大值。

7.3.10駝峰區(qū)余量的測定應(yīng)在水泵協(xié)聯(lián)開度下進(jìn)行。駝峰工況點(diǎn)宜依據(jù)H-Q特性曲線選取，以流量減小

方向揚(yáng)程曲線上正斜率區(qū)的最低點(diǎn)作為駝峰工況點(diǎn)，如果出現(xiàn)多個(gè)正斜率區(qū)則取最大流量的駝峰工況點(diǎn)，

并以流量揚(yáng)程曲線和最大管路損失曲線的交點(diǎn)為基準(zhǔn)揚(yáng)程，計(jì)算駝峰點(diǎn)揚(yáng)程和基準(zhǔn)揚(yáng)程的差值，確定駝峰

裕量。

6

XX/TXXXXX—XXXX

7.3.11宜在頻率f=50Hz下進(jìn)行最高毛揚(yáng)程或最低毛揚(yáng)程的流量特性試驗(yàn)，最小流量為最高毛揚(yáng)程下同

一水道的所有機(jī)組滿抽時(shí)的原型流量，最大流量為最低毛揚(yáng)程下同一水道的一臺(tái)機(jī)組滿抽時(shí)的原型流量，

平均流量為最大流量和最小流量的算術(shù)平均值。

7.4試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

7.4.1水泵工況最優(yōu)效率點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B

中的表B.1進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

7.4.2水泵工況各加權(quán)因子點(diǎn)效率試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按

附錄B中的表B.2和B.3進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

7.4.3水泵工況最大輸入功率試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B

中的表B.4進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

7.4.4駝峰區(qū)余量試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表B.5

進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

8水泵工況空化特性試驗(yàn)

8.1水泵工況空化試驗(yàn)宜在恒定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，且最低水力比能應(yīng)≥300J/kg。

8.2空化試驗(yàn)時(shí)宜采用活動(dòng)導(dǎo)葉中心線作為空化基準(zhǔn)面。

8.3試驗(yàn)前應(yīng)盡可能排除系統(tǒng)中的自由氣體和氣泡，避免對空化試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性產(chǎn)生影響。

8.4試驗(yàn)時(shí)應(yīng)記錄試驗(yàn)臺(tái)用水中的氣體含量，包括水中夾帶和溶于水的氣體，這在考慮空化試驗(yàn)結(jié)果的

重復(fù)性和對比試驗(yàn)中尤為重要。

8.5水泵工況空化試驗(yàn)宜在最高揚(yáng)程、最低揚(yáng)程下進(jìn)行，通常為正常電網(wǎng)頻率變化范圍。

8.6在空化試驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持工況參數(shù)不變，單位水頭或單位流量之一應(yīng)保持恒定。

8.7空化特性試驗(yàn)的曲線以橫坐標(biāo)為空化系數(shù)σ，縱坐標(biāo)為效率η、單位轉(zhuǎn)速n11及單位流量Q11繪制

出以下三條曲線：η=f(σ)、n11=f(σ)和Q11=f(σ)。

8.8臨界空化系數(shù)σc的選取宜以η=f(σ)曲線為依據(jù)，并參考n11=f(σ)和Q11=f(σ)曲線，σc根據(jù)

效率曲線的下降值0.2~0.5%確定。

8.9初生空化宜使用閃頻儀觀察轉(zhuǎn)輪低壓側(cè)出口的流態(tài)確定，當(dāng)大于最優(yōu)流量的運(yùn)行區(qū)域，可采用噪聲

法或反面拋光法確定初生空化，初生空化系數(shù)σi宜按2個(gè)轉(zhuǎn)輪葉片表面開始出現(xiàn)可見氣泡為依據(jù)來確定。

8.10在電站空化系數(shù)、初生空化系數(shù)和臨界空化系數(shù)等狀態(tài)下宜采用拍照、攝像或繪圖的方法記錄空化

流動(dòng)狀態(tài)。

8.11試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表B.6和B.7進(jìn)行

統(tǒng)計(jì)。

9水泵工況壓力脈動(dòng)特性試驗(yàn)

9.1在模型驗(yàn)收試驗(yàn)中應(yīng)進(jìn)行壓力脈動(dòng)試驗(yàn)，以獲取特定運(yùn)行范圍內(nèi)壓力脈動(dòng)的相對幅值、周期或隨機(jī)

性壓力脈動(dòng)特征以及壓力脈動(dòng)主頻等信息。

9.2水泵工況壓力脈動(dòng)特性試驗(yàn)宜在恒定轉(zhuǎn)速和相應(yīng)電站空化系數(shù)下進(jìn)行。

9.3試驗(yàn)工況點(diǎn)應(yīng)在水泵協(xié)聯(lián)曲線上的特征水頭中選取，并且水泵工況壓力脈動(dòng)特性試驗(yàn)宜在最高揚(yáng)程、

最低揚(yáng)程下及加權(quán)點(diǎn)進(jìn)行，通常為正常電網(wǎng)頻率變化范圍。

9.4壓力脈動(dòng)試驗(yàn)測點(diǎn)布置應(yīng)滿足6.6的要求。

7

XX/TXXXXX—XXXX

9.5特殊工況下如果試驗(yàn)系統(tǒng)對壓力脈動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)生失真性的影響，如水力激振頻率與系統(tǒng)固有頻

率接近時(shí)誘發(fā)系統(tǒng)共振等，應(yīng)采取降低激振源的強(qiáng)度或改變系統(tǒng)阻尼等措施減小試驗(yàn)系統(tǒng)的影響。

9.6試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表B.8進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

10水泵工況零流量試驗(yàn)

10.1水泵工況零流量試驗(yàn)宜在高空化系數(shù)下進(jìn)行，零流量試驗(yàn)應(yīng)記錄揚(yáng)程、輸入功率和壓力脈動(dòng)等數(shù)據(jù)。

10.2導(dǎo)葉開度自近似零度開始，測量各工況點(diǎn)下的水泵揚(yáng)程和輸入功率，并與初步特性曲線進(jìn)行比較，

驗(yàn)證吻合性。

10.3試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表B.9進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

11水泵工況異常低揚(yáng)程試驗(yàn)

11.1根據(jù)現(xiàn)場首臺(tái)機(jī)組首次起動(dòng)條件或上水庫放空后的條件，確定異常低揚(yáng)程的試驗(yàn)工況。

11.2試驗(yàn)內(nèi)容包括流量、輸入功率、空化特性、壓力脈動(dòng)等，及相應(yīng)的導(dǎo)葉開度。

12水輪機(jī)工況能量特性試驗(yàn)

12.1試驗(yàn)開始前，應(yīng)對電磁流量計(jì)、差壓傳感器、主軸力矩傳感器、絕壓傳感器、壓力脈動(dòng)傳感器等儀

器儀表進(jìn)行標(biāo)定，并且應(yīng)滿足7.3.1的要求；如已進(jìn)行相關(guān)儀器儀表的標(biāo)定，將不需要進(jìn)行重復(fù)標(biāo)定。

12.2在保持試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)水頭恒定的條件下，通過調(diào)整活動(dòng)導(dǎo)葉開度來獲得模型試驗(yàn)中水頭、流量和功率

等參數(shù)，根據(jù)相似換算公式可以獲得原型相應(yīng)參數(shù)。相應(yīng)的換算方法及公式見GB/T15613。

12.3在保證范圍內(nèi)，水輪機(jī)工況能量特性試驗(yàn)宜在恒定水頭下進(jìn)行，且試驗(yàn)水頭應(yīng)滿足最低水力比能E

≥300J/kg和雷諾數(shù)Re≥4.0×106要求。此外，試驗(yàn)水頭宜滿足以下要求：

a)當(dāng)額定水頭為200m及以下時(shí)；試驗(yàn)水頭不低于30m；

b)當(dāng)額定水頭為200m～400m（含）之間時(shí)；試驗(yàn)水頭不低于45m；

c)當(dāng)額定水頭在400m～500m（含）之間時(shí)，試驗(yàn)水頭不低于55m；

d)當(dāng)額定水頭為500m以上時(shí)，試驗(yàn)水頭不低于60m。

12.4無空化條件下，在最優(yōu)工況附近選擇三個(gè)導(dǎo)葉開度進(jìn)行試驗(yàn)，確定水輪機(jī)工況的最優(yōu)效率點(diǎn)；并在

最高效率點(diǎn)工況重復(fù)采集不少于10次數(shù)據(jù)，以接近平均值的工況為最優(yōu)工況點(diǎn)，該點(diǎn)效率ηhoptM用于原

型水輪機(jī)工況效率修正。

12.5將采集的數(shù)據(jù)作為算例進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，以驗(yàn)證計(jì)算機(jī)試驗(yàn)程序的正確性。

12.6水輪機(jī)工況最優(yōu)效率點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄

B中的表B.10進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

12.7運(yùn)行范圍內(nèi)的最高效率試驗(yàn)，應(yīng)在電站空化系數(shù)σp下進(jìn)行，在初步試驗(yàn)結(jié)果確定的工況點(diǎn)附近尋

找最高效率點(diǎn)，采集數(shù)據(jù)，其試驗(yàn)結(jié)果與初步試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表B.11進(jìn)行統(tǒng)

計(jì)。

12.8水輪機(jī)工況額定點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中

的表B.12進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

12.9在相應(yīng)電站空化系數(shù)σp下，按合同規(guī)定的加權(quán)因子點(diǎn)，進(jìn)行水輪機(jī)工況各加權(quán)因子點(diǎn)效率試驗(yàn)，

并計(jì)算加權(quán)平均效率，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表

B.13進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

8

XX/TXXXXX—XXXX

12.10在相應(yīng)電站空化系數(shù)σp下，進(jìn)行水輪機(jī)工況輸出功率保證試驗(yàn)。

13水輪機(jī)工況空化特性試驗(yàn)

13.1水輪機(jī)工況空化試驗(yàn)宜在恒定水頭下進(jìn)行，且最低水力比能應(yīng)≥300J/kg。

13.2空化試驗(yàn)時(shí)宜采用活動(dòng)導(dǎo)葉中心線作為空化基準(zhǔn)面。

13.3試驗(yàn)前應(yīng)盡可能排除系統(tǒng)中的自由氣體和氣泡，避免對空化試驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性產(chǎn)生影響。

13.4試驗(yàn)時(shí)應(yīng)記錄試驗(yàn)臺(tái)用水中的氣體含量，包括水中夾帶和溶于水的氣體，這在考慮空化試驗(yàn)結(jié)果的

重復(fù)性和對比試驗(yàn)中尤為重要。

13.5空化試驗(yàn)工況點(diǎn)宜包括以下工況點(diǎn)：

a)額定水頭額定輸出功率點(diǎn)；

b)最大水頭額定輸出功率點(diǎn)或超負(fù)荷點(diǎn)；

c)最小水頭最大輸出功率點(diǎn)。

13.6在空化試驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持工況參數(shù)不變，單位水頭或單位流量之一應(yīng)保持恒定。

13.7空化特性試驗(yàn)的曲線以橫坐標(biāo)為空化系數(shù)σ，縱坐標(biāo)為水輪機(jī)效率η、單位轉(zhuǎn)速n11及單位流量Q11

繪制出以下三條曲線：η=f(σ)、n11=f(σ)和Q11=f(σ)。

13.8臨界空化系數(shù)σc的選取宜以η=f(σ)曲線為依據(jù)，并參考n11=f(σ)和Q11=f(σ)曲線，σc根據(jù)

效率曲線的下降值0.2~0.5%確定，不同空化試驗(yàn)曲線的臨界空化系數(shù)取值方法示例見圖1。

13.9初生空化宜使用閃頻儀觀察轉(zhuǎn)輪低壓側(cè)出口的流態(tài)確定，初生空化系數(shù)σi宜按2個(gè)轉(zhuǎn)輪葉片表面

開始出現(xiàn)可見氣泡為依據(jù)來確定。

13.10在電站空化系數(shù)、初生空化系數(shù)和臨界空化系數(shù)等狀態(tài)下宜采用拍照、攝像或繪圖的方法記錄空

化流動(dòng)狀態(tài)。

13.11試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表B.14進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

14水輪機(jī)工況飛逸特性試驗(yàn)

14.1為確保模型水輪機(jī)不超過限制轉(zhuǎn)速運(yùn)行，宜降低模型水輪機(jī)的試驗(yàn)水頭。

14.2在設(shè)定的開度下，從穩(wěn)定工況點(diǎn)開始逐步調(diào)高水輪機(jī)轉(zhuǎn)速至轉(zhuǎn)輪輸出的主力矩TM=0時(shí)達(dá)到穩(wěn)態(tài)飛

逸工況，該點(diǎn)的單位轉(zhuǎn)速n11R為單位飛逸轉(zhuǎn)速，換算至原型水頭和轉(zhuǎn)速下確定飛逸轉(zhuǎn)速nR。

14.3導(dǎo)葉開度宜從接近全關(guān)至110%額定開度范圍內(nèi)間隔2~3°測量穩(wěn)態(tài)飛逸轉(zhuǎn)速，繪制飛逸轉(zhuǎn)速和導(dǎo)葉

開度、單位流量的關(guān)系曲線。

14.4試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表B.15進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

15水輪機(jī)工況壓力脈動(dòng)特性試驗(yàn)

15.1在模型驗(yàn)收試驗(yàn)中宜進(jìn)行壓力脈動(dòng)試驗(yàn)，以獲取特定運(yùn)行范圍內(nèi)壓力脈動(dòng)的相對幅值、周期或隨機(jī)

性壓力脈動(dòng)特征以及壓力脈動(dòng)主頻等信息。

15.2水輪機(jī)工況壓力脈動(dòng)特性試驗(yàn)宜在相應(yīng)電站空化系數(shù)下進(jìn)行。

15.3試驗(yàn)水頭宜從加權(quán)因子點(diǎn)水頭中選擇，宜包括最大水頭、額定水頭、最小水頭，且每個(gè)水頭下的試

驗(yàn)工況點(diǎn)宜與相應(yīng)水頭的加權(quán)因子點(diǎn)相同。此外，宜增加每個(gè)水頭的空載工況。

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XX/TXXXXX—XXXX

15.4水輪機(jī)工況壓力脈動(dòng)試驗(yàn)測點(diǎn)與水泵工況壓力脈動(dòng)試驗(yàn)要求一致，詳見9.4條款。

15.5特殊工況下如果試驗(yàn)系統(tǒng)對壓力脈動(dòng)試驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)生失真性的影響，如水力激振頻率與系統(tǒng)固有頻

率接近時(shí)誘發(fā)系統(tǒng)共振等，應(yīng)采取降低激振源的強(qiáng)度或改變系統(tǒng)阻尼等措施減小試驗(yàn)系統(tǒng)的影響。

15.6試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表B.16進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

16水輪機(jī)工況異常低水頭試驗(yàn)

16.1水輪機(jī)工況異常低水頭試驗(yàn)宜在相應(yīng)電站空化系數(shù)σp下進(jìn)行。

16.2宜根據(jù)初步模型試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)，確定的水輪機(jī)工況超低水頭（即最小水頭以下的發(fā)電水頭）進(jìn)行試驗(yàn)

驗(yàn)證。

16.3試驗(yàn)工況點(diǎn)選擇初步模型試驗(yàn)中推薦的水頭和導(dǎo)葉開度，進(jìn)而驗(yàn)證該工況下的能量、空化特性、壓

力脈動(dòng)幅值等的正確性。

17四象限特性試驗(yàn)

17.1水泵水輪機(jī)應(yīng)進(jìn)行四象限全特性試驗(yàn)，試驗(yàn)應(yīng)涵蓋水泵、水泵制動(dòng)、水輪機(jī)、水輪機(jī)制動(dòng)和反水泵

等工況四個(gè)象限的完整運(yùn)行模態(tài)。

17.2宜選擇2～4個(gè)開度進(jìn)行水輪機(jī)工況、飛逸、水輪機(jī)制動(dòng)工況、反水泵工況、水泵工況制動(dòng)和水泵

工況的四象限特性測試，以便與初步試驗(yàn)報(bào)告中試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，每個(gè)開度試驗(yàn)點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)與初步模型

試驗(yàn)相當(dāng)。其中選擇的2～4個(gè)開度應(yīng)包括最小開度、空載開度、額定開度。

17.3對從水輪機(jī)工況飛逸點(diǎn)經(jīng)過制動(dòng)工況至反水泵工況范圍的工況的“S”特性區(qū)進(jìn)行專門試驗(yàn)，并確

定“S”特性區(qū)的裕度。

17.4對水輪機(jī)空載工況至反水泵工況間“S”形區(qū)域，宜在空載開度附近選擇2-4個(gè)導(dǎo)葉開度，且每個(gè)

開度的試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)加密，以了解水輪機(jī)空載穩(wěn)定性。

18差壓測流試驗(yàn)

18.1通常水輪機(jī)工況宜在蝸殼上設(shè)置壓差測點(diǎn)，水泵工況宜在尾水管上設(shè)置壓差測點(diǎn)。

18.2宜在模型上采用壓差測流試驗(yàn)的方法確定流量和壓差之間的指數(shù)關(guān)系，并分別與初步模型報(bào)告提供

的擬合公式進(jìn)行對比

18.3差壓測流試驗(yàn)可與主性能試驗(yàn)同步進(jìn)行。

18.4對壓差測量試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用式（1）的公式進(jìn)行線性回歸分析確定流量系數(shù)kM和流量指數(shù)n，原型流

量系數(shù)kP由式（2）確定。

（Q）n（p）+（k）（1）

lgMlgMlgM

(32n）(12n）

DPnP

kPkM（2）

DMnM

式中：

n——流量指數(shù)；

QM——模型流量，m3/s；

ΔpM——模型壓力差，Pa；

kM、kP——模型和原型的流量系數(shù)；

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XX/TXXXXX—XXXX

nM、nP——模型和原型的轉(zhuǎn)速，r/min。

19導(dǎo)葉水力矩特性試驗(yàn)

19.1導(dǎo)葉水力矩宜通過采用粘貼式應(yīng)變測量儀測量導(dǎo)葉軸的扭曲變形來實(shí)現(xiàn)，并采用將已知力臂和質(zhì)量

作用于導(dǎo)葉開啟和關(guān)閉方向的靜載荷方法進(jìn)行標(biāo)定。

19.2導(dǎo)葉同步水力矩試驗(yàn)，應(yīng)分別對水輪機(jī)工況和水泵工況兩種情況下初步模型試驗(yàn)報(bào)告中的導(dǎo)葉同步

試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行抽查，檢查水力矩隨開度的變化情況、水力矩的最大值和在水輪機(jī)工況下的自關(guān)閉能力。

19.3同步與異步導(dǎo)葉總數(shù)應(yīng)不少于5個(gè)，其中一個(gè)應(yīng)作為異步導(dǎo)葉。

19.4導(dǎo)葉同步水力矩試驗(yàn)時(shí)，水輪機(jī)工況宜抽查一個(gè)特征水頭，水泵工況宜驗(yàn)收協(xié)聯(lián)工況結(jié)果。

19.5導(dǎo)葉異步水力矩試驗(yàn)時(shí)，水輪機(jī)工況抽查一個(gè)特征水頭下，異步導(dǎo)葉開度應(yīng)不少于3個(gè)角度；水泵

工況驗(yàn)證異步導(dǎo)葉開度應(yīng)不少于3個(gè)角度下，選擇一個(gè)協(xié)聯(lián)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)收。

20水推力試驗(yàn)

20.1轉(zhuǎn)輪軸向水推力宜通過模型測量并換算至原型水輪機(jī)，試驗(yàn)的結(jié)果用于部件的機(jī)械設(shè)計(jì)。軸向水推

力試驗(yàn)工況應(yīng)涵蓋水泵水輪機(jī)的運(yùn)行范圍，應(yīng)包括預(yù)期可能出現(xiàn)最大軸向力的工況，還應(yīng)包括飛逸工況等。

20.2由于模型和原型在轉(zhuǎn)輪的密封結(jié)構(gòu)型式、密封幾何形狀、密封間隙、平壓管、平壓孔的數(shù)量與尺寸

及布置等方面的差異對軸向力有一定的影響，軸向水推力試驗(yàn)宜分別在平衡管全關(guān)和全開狀態(tài)下進(jìn)行。當(dāng)

模型與原型的密封與平壓結(jié)構(gòu)不能完全幾何相似時(shí)，應(yīng)根據(jù)GB/T15613(或IEC60193)的規(guī)定進(jìn)行原模型

軸向力換算。

20.3徑向水推力測量需考慮動(dòng)壓效應(yīng)的影響。若測量徑向水推力有困難，則需提供模型和原型徑向水推

力的計(jì)算結(jié)果。

20.4試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)與初步模型試驗(yàn)報(bào)告及合同保證值進(jìn)行對比，試驗(yàn)結(jié)果按附錄B中的表B.17進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

21頂蓋壓力試驗(yàn)

21.1頂蓋壓力試驗(yàn)測點(diǎn)布置應(yīng)滿足合同要求。

21.2頂蓋壓力試驗(yàn)可與其它試驗(yàn)項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行。

22尺寸測量

22.1尺寸測量應(yīng)測量通流部件的幾何形狀及尺寸，并檢查重復(fù)性部件的一致性，尺寸測量的結(jié)果應(yīng)記錄。

22.2轉(zhuǎn)輪尺寸測量可選用采用三坐標(biāo)測量儀、光學(xué)測量儀器或樣板等方法。

22.3模型尺寸測量的項(xiàng)目宜包括以下方面：

——蝸殼、座環(huán)、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)、尾水管等主要尺寸；

——轉(zhuǎn)輪進(jìn)出口直徑、進(jìn)口高度、上冠和下環(huán)等主要尺寸；

——固定導(dǎo)葉、活動(dòng)導(dǎo)葉及轉(zhuǎn)輪的葉片數(shù)量和最大厚度；

——轉(zhuǎn)輪間隙和導(dǎo)葉間隙；

——所有過流部件的表面粗糙度。

22.4原型和模型水泵水輪機(jī)的最大允許一致性偏差和相似性偏差應(yīng)符合GB/T15613的規(guī)定，在進(jìn)行原

型尺寸測量時(shí)應(yīng)以模型的尺寸為基準(zhǔn)，當(dāng)模型測量值和原型理論值的偏差超過了0.5倍的最大允許容差，

應(yīng)修改原型水輪機(jī)的加工以保證偏差在允許范圍內(nèi)。

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22.5在原模型幾何相似性要求得到滿足的條件下可用理論值代替相應(yīng)的平均值，當(dāng)原型和模型的幾何相

似性偏差超過了相似性容差，則雙方應(yīng)協(xié)商下一步的措施，包括修正模型并重新試驗(yàn)。

22.6尺寸測量結(jié)果應(yīng)以安全的方式封存，如密封于信封的紙質(zhì)文件或采用安全加密算法（如NISTFIPS

180-4或者SHA-3）保存并電子簽名的數(shù)字文件，原型測量時(shí)應(yīng)依據(jù)封存的文件驗(yàn)證原模型尺寸的相似性。

23效率測試不確定度分析

23.1對測量的結(jié)果應(yīng)進(jìn)行誤差分析，并根據(jù)系統(tǒng)和測量誤差評估不確定度，試驗(yàn)不確定的評估方法可按

照GB/T15613的規(guī)定執(zhí)行。

23.2測量綜合誤差應(yīng)包括系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差兩部分，其中系統(tǒng)誤差取決于測量方法及測量儀表的標(biāo)定

結(jié)果，隨機(jī)誤差按統(tǒng)計(jì)學(xué)方法確定，應(yīng)保證同一工況點(diǎn)有足夠多的測量次數(shù)（10次），降低隨機(jī)誤差。

23.3模型效率的系統(tǒng)誤差按式（11）確定，最優(yōu)點(diǎn)的效率試驗(yàn)系統(tǒng)允許誤差為±0.2%。模型效率試驗(yàn)的

隨機(jī)允許誤差為±0.1%，且在此范圍內(nèi)取上限值±0.1%。

23.4水泵水輪機(jī)效率合成不確定度應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)誤差和測量隨機(jī)誤差的合成，按照式（12）確定。

2222（11）

EsEQEHETEn

22

EESEr（12）

24驗(yàn)收試驗(yàn)成果評價(jià)

24.1應(yīng)依據(jù)合同及模型驗(yàn)收試驗(yàn)大綱，分別對各項(xiàng)模型驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果與初步模型試驗(yàn)報(bào)告的吻合性和是

否滿足合同保證值要求給出結(jié)論。其中，需要驗(yàn)證的保證值宜應(yīng)包含如下內(nèi)容：

a)水泵工況最優(yōu)點(diǎn)效率、加權(quán)平均效率、最大入力、最高揚(yáng)程流量和最低揚(yáng)程流量的平均流量、駝

峰區(qū)裕量；

b)水泵工況初生空化安全裕量；

c)水泵工況蝸殼進(jìn)口、轉(zhuǎn)輪與導(dǎo)葉之間、錐管的壓力脈動(dòng)混頻峰峰值；

d)水泵零流量工況轉(zhuǎn)輪與導(dǎo)葉之間的壓力脈動(dòng)混頻峰峰值；

e)水輪機(jī)工況運(yùn)行范圍內(nèi)最優(yōu)點(diǎn)效率、額定工況點(diǎn)效率、加權(quán)平均效率；

f)水輪機(jī)工況最大飛逸轉(zhuǎn)速；

g)水輪機(jī)工況蝸殼進(jìn)口、轉(zhuǎn)輪與導(dǎo)葉之間、錐管的壓力脈動(dòng)混頻峰峰值；

h)“S”特性安全裕量。

24.2模型驗(yàn)收試驗(yàn)后應(yīng)完成模型驗(yàn)收試驗(yàn)報(bào)告，主要內(nèi)容應(yīng)包括以下內(nèi)容：

a)試驗(yàn)項(xiàng)目；

b)試驗(yàn)日志；

c)測試儀器儀表的標(biāo)定結(jié)果及原始標(biāo)定文件、模型驗(yàn)收試驗(yàn)相關(guān)驗(yàn)收試驗(yàn)見證結(jié)果；

d)模型幾何尺寸檢查記錄；

e)模型驗(yàn)收試驗(yàn)相關(guān)圖表；

f)會(huì)議紀(jì)要。

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XX/TXXXXX—XXXX

AA

附錄A

（資料性）

試驗(yàn)日志

A.1試驗(yàn)日志見表A.1。

表A.1驗(yàn)收日志

日期地點(diǎn)

驗(yàn)收項(xiàng)目

驗(yàn)收內(nèi)容

驗(yàn)收組意見與要求

參試人員

驗(yàn)收組

姓名單位簽字

試驗(yàn)組

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BB

附錄B

（資料性）

試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

B.1試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表見表B.1~B.15。

表B.1水泵工況最優(yōu)效率驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果

項(xiàng)目初步試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果保證值

效率（%）

模型相應(yīng)揚(yáng)程（m）

相應(yīng)流量（m3/s）

效率（%）

原型相應(yīng)揚(yáng)程（m）

相應(yīng)流量（m3/s）

表B.2水泵工況各加權(quán)因子點(diǎn)效率驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果

揚(yáng)程（m）

加權(quán)因子

保證

模型效率（%）

值

原型效率（%）

原型流量（m3/s）

原型入力（MW）

初步

模型效率（%）試驗(yàn)

結(jié)果

原型效率（%）

原型流量（m3/s）

原型入力（MW）

驗(yàn)收

模型效率（%）試驗(yàn)

結(jié)果

原型效率（%）

原型流量（m3/s）

原型入力（MW）

表B.3水泵工況加權(quán)平均效率驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果

項(xiàng)目初步試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果保證值

模型水泵加權(quán)平均效率（%）

原型水泵加權(quán)平均效率（%）

表B.4水泵工況最大入力驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果

初步試驗(yàn)結(jié)驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)

項(xiàng)目保證值

果果

在頻率為50Hz時(shí)，包括誤差在內(nèi)的原型水泵最大入

力（MW）

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在電網(wǎng)正常頻率變化范圍內(nèi)，包括原模型換算誤差

在內(nèi)的原型水泵最大輸入功率（MW）

表B.5水泵最高揚(yáng)程下最小流量與揚(yáng)程裕度的保證驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果

初步試驗(yàn)驗(yàn)收試驗(yàn)

項(xiàng)目保證值

結(jié)果結(jié)果

水泵最高揚(yáng)程（m）

相應(yīng)流量（m3/s）

最高揚(yáng)程、正常運(yùn)行最小頻率范圍內(nèi)，揚(yáng)程流量曲線對

應(yīng)的點(diǎn)與駝峰區(qū)的開始點(diǎn)之間的裕度值

表B.6水泵工況初生及臨界空化系數(shù)驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果

項(xiàng)目初步試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果保證值

最高揚(yáng)程時(shí)的初生空化系數(shù)

最低揚(yáng)程時(shí)的初生空化系數(shù)

最高揚(yáng)程時(shí)的臨界空化系數(shù)

最低揚(yáng)程時(shí)的臨界空化系數(shù)

表B.7水泵工況空化特性驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)果

初步驗(yàn)收初步驗(yàn)收保

電網(wǎng)頻

揚(yáng)程HP流量QP電站空化系試驗(yàn)試驗(yàn)試驗(yàn)試驗(yàn)證

3率fp

（m）（m/s）數(shù)σp值