本标准规定了小型水轮机进行现场验收试验的有关试验、测量方法，以及合同保证条件的评价方法。本标准适用于单机输出功率小于(等于)１５ ＭＷ 和转轮直径小于(等于)３．３ ｍ 的水轮机现场验收试验。本标准不涉及水轮机的具体结构和各种部件的机械性能。 本标准修改采用ＩＥＣ６２００６：２００１《小型水轮机验收试验》，本标准与ＩＥＣ６２００６：２００１的主要差异如下：———第１０章空蚀和磨损的检查中对空蚀保证期进行了修改；———１０．１．２空蚀测量方法中，ＩＥＣ 原文中系数犽的取值较大，根据ＧＢ／Ｔ１５４６９—１９９５《反击式水轮机空蚀评定》对表４中犽的取值进行了调整；———第１０章空蚀和磨损的检查中补充了磨损检查和磨损评定的相关内容；———第１１章试验的组织中增加了１１．４试验报告一节内容；———增加了第１２章数据采集的相关内容；———附录Ｅ 流量测量方法中补充了毕托管法和堰测法。此外，还按我国规定对文字、单位和图表进行了规范化处理。 GB/T 22140-2008 小型水轮机现场验收试验规程 GB/T22140-2008 标准下载解压密码：www.bzxz.net

ICS 29. 160. 40
中华人民共和国国家标准　
GB/T22140-2008
小型水轮机现场验收试验规程
Code for field acceptance test of small hydro turbines（IEC62006：2001，
Hydraulic machines--Acceptance tests of small hydro turbines, MOD)2008-06-27发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
数码防伤
2008-10-01实施
规范性引用文件
术语、定义、符号及单位
儿何术语
主要物理量
效率·
其他参数
误差和其他术语符号·
水轮发电机组示意图.
典型小型水轮机水头的定义
上下游均为自由水面的水轮机
上游具有压力引水管而下游为自由水面的水轮机上下游均为具有压力引水管和排水管的水轮机瞬时转速上升的定义
压力上升的定义
保证的性能和范围·
规定和要求
合同规定
4.1.2电站条件
4.1.3试验仪器设备的技术要求
4.2主要性能保证：
4.2.1最大输出功率.
4.2.2水轮机绝对效率
4.2.3水轮机相对效率
4.3保证的范围
4.3.1保证的试验等级（A、B、C三级）4.3.2试验等级的应用…·
4.3.3水温的比尺效应·
保证期
GB/T22140—2008
GB/T22140—2008
4.3.5安全故障、试运行条件和性能试验5试运行前的安全验收试验
5.1启动前试验（无水试验)
通则…
流道充水前的检查（无水试验）.流道充水时的检查（充水试验).5.2关闭装置（无水与充水试验）·5.2.1
一般要求
进水口闸门或阀门
进水主阀
活动导叶(混流式和轴流转浆式水轮机)..针形阀和折向器（水斗式和斜击式水轮机试车和控制系统·
轴承在额定转速下运行
紧急停机(空载)：
电气保护
过速试验：
飞逸试验
甩负荷试验
一般要求·
试验程序.
测量值
试运行和可靠性试验……
6.1通则…
6.2旋转部件的温度稳定性
6.2.1一般要求…
6.2.2与合同保证值的比较
6.3控制系统
说明·
不带调速装置的机组运行此内容来自标准下载网
带有调速装置的机组运行.
带有上游水位控制装置的机组运行6.3.4
6.3.5带有功率控制装置的机组运行6.3.6带有电子负荷调节装置的机组运行6.4在试验控制系统时的测量·
6.5设置静压基准标记·
6.6协联关系试验
性能保证和试验··
一般要求·
7.2在净水头下发电机的最大输出功率，7.2.1测量方法·
保证的结果和范围·
试验的实施
7.3发电机输出功率与净水头和水轮机导叶(或喷针)开度的关系·7.3.1测量方法
7.3.2保证的结果和范围
7.3.3试验的实施
7.4指数试验…
7.4.1一般要求
保证的应用和范围-
试验的实施…·
根据流量测量进行的效率试验
一般要求
流量测量的选择·
保证的应用和范围
试验的实施
7.6根据热力学法进行的效率试验7.6.1
原理·
测量方法
适用条件
试验的实施
8计算、评估和误差分析
计算和评估
原型水轮机在现场条件下的物理、几何和静压值(常数）测量值变量.
发电机输出功率（Pen）
水轮机输出功率（P.）
绝对流量(Q)
相对流量（指数试验）(Qix）
毛水头、静水头和净水头（H。/Hstat/H)水轮机绝对效率（）
水轮机相对效率（ntix）
水电站装置效率（nl.）
8.2误差分析
8.2.2系统误差评估
随机误差评估
8.2.4性能测量的不确定度
9试验结果与保证值的比较…·
9.1水轮机特性的偏移…·
输出功率
9.3效率
一般要求
9.3.2指数试验的相对效率
GB/T22140—2008
GB/T22140-—2008
根据流量测量或热力学法得到的绝对效率10其他保证
10.1空蚀和磨损的检查
空蚀保证
空蚀测量方法
空蚀检查结果与规定的保证值比较磨损
磨损检查
磨损的评定
10.2水轮发电机组噪声试验
10.2.1·测量方法
10.2.2验收准则
10.3水轮发电机组振动试验
般要求
固定支持部件的振动
轴的相对振动
11试验的组织
试验步骤
现场试验的实施
试验结果的评估
11.4试验报告
12数据采集
数据采样
模拟与数字(A/D)的转换
人工读数
附录A（资料性附录）
物理数据
重力加速度与纬度和海拔高程的关系水的密度
空气的密度
A.5水银的密度
附录B（规范性附录）
水头定义的标示
.........
转速和水头测量方法
附录C（规范性附录）
C.1转速测量
C.1.1功率直接测量时转速的测量C.1.2
间接测量功率时转速的测量
水头测量
压力测量断面的选择
上游测量断面
下游测量断面
测压孔布置
压力测量仪器
C.3.1原级测量仪器
C.3.2压力传感器
C.3.3重力压力计
C.3.4弹簧压力计
C.3.5液柱压力计
C.4水位测量仪器
附录D（规范性附录）输出功率测量D.1概述
发电机最大输出功率（见7.2）.发电机输出功率与水轮机导叶开度之间的关系D.1.3指数试验（见7.4).：
D.1.4效率试验
D.2同步发电机输出功率测量的间接法D.2.1
发电机损耗的测量
D.2.3在发电机出线端测量的有功功率应保持一致D.3异步发电机输出功率测量的间接法D.4输出功率测量的直接法（水轮机轴力矩）D.5发电机损失
附录E（规范性附录）
E.1概述
E.1.1选择测量方法
水流的稳定性
流量测量方法
泄漏、渗透和分流
E.2流速仪测量法
流速仪
使用条件
流速仪型式
流速仪安装
流速仪率定
测量采样时间
流速分布
明渠的流量测量
测量断面的选择
测点数目
测点布置
水流稳定
水位检测
圆形封闭管道的流量测量
测量断面的选择
测点数目
测点布置
流量计算
E.3压力-时间法(Gibson法）
GB/T22140—2008
GB/T22140—2008
方法原理
使用条件
方法的实施
堰测法
测量原理
测量装置
安装条件
溢流层高度测量
流量计算公式
毕托管法
标准静压毕托管
非标准毕托管
容积法
声学法
方法原理
使用条件
圆管中声学法的实施
小型水轮机的声学测流法
E.8电磁流量计
原理与基本公式
使用条件
附录F（规范性附录）
效率试验
F.2效率试验(绝对流量法）
试验过程
效率测试的热力学法
试验过程
GB/T22140-2008
本标准修改采用IEC62006:2001《小型水轮机验收试验》，本标准与IEC62006：2001的主要差异如下：
一第10章空蚀和磨损的检查中对空蚀保证期进行了修改；—10.1.2空蚀测量方法中，IEC原文中系数k的取值较大，根据GB/T15469-1995《反击式水轮机空蚀评定》对表4中k的取值进行了调整；-第10章空蚀和磨损的检查中补充了磨损检查和磨损评定的相关内容；第11章试验的组织中增加了11.4试验报告一节内容；增加了第12章数据采集的相关内容；一附录E流量测量方法中补充了毕托管法和堰测法。此外，还按我国规定对文字、单位和图表进行了规范化处理。本标准的附录B、附录C、附录D、附录E和附录F为规范性附录,附录A为资料性附录。本标准由中华人民共和国水利部提出并归口。本标准起草单位：中国水利水电科学研究院。本标准主要起草人：孟晓超，潘罗平，杨弄玉。1范围
小型水轮机现场验收试验规程
GB/T 22140—2008
本标准规定了小型水轮机进行现场验收试验的有关试验、测量方法，以及合同保证条件的评价方法。
本标准适用于单机输出功率小于（等于)15MW和转轮直径小于（等于）3.3m的水轮机现场验收试验。
本标准不涉及水轮机的具体结构和各种部件的机械性能。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T1029—2005三相同步电机试验方法GB/T7894--2001水轮发电机基本技术条件（negIEC60034：1996）GB/T15469—1995反击式水轮机空蚀评定GB/T17189一2007水力机械（水轮机、蓄能泵和水泵水轮机）振动和脉动现场测试规程DL5061一1996水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范ISO1438-1应用堰和文杜里水槽在明渠中测流——第-部分：薄壁堰ISO3354：1988封闭管路清洁水的流量测量一在满管中和固定流量条件下使用测速仪的速度截面法
明渠的流量测量一一转子式流速仪在直线明渠中的标定ISO3455E
ISO3966封闭管道中流体流量测量采用皮托静压管的速度面积法明渠水流测量—水位测量设备
ISO4373
ISO7194封闭管道中流体流量测量—利用流速仪或皮托静压管对圆形管道中不均匀流或旋涡流流量测量的速度面积法
IEC60041：1991水轮机、蓄能泵和水泵水轮机水力性能现场验收试验IEC60193水轮机、蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验3术语、定义、符号及单位
下列术语、定义、符号及单位适用于本标准。3.1下标
高压基准断面1highpressurereferencesection（1）确定高压侧的起始断面（或高程），见图1。3.1.2
低压基准断面2lowpressurereferencesection(2）确定低压侧的起始断面（或高程）。GB/T22140—2008
高压测量断面1highpressuremeasuringsection（1'）测压管所在断面如果与高压基准断面1不一致，其测量值应换算到高压基准断面1。3.1.4
低压测量断面2'lowpressuremeasuring section(2')）测压管所在断面如果与低压基准断面2不一致，其测量值应换算到低压基准断面2。3.1.5
规定值specified(S,）
符号表示的量值亦代表其他保证的量值。3.1.6
测量值measured(N)
符号表示试验时的量值。
变换值transposed(R）
符号R表示在保证(或规定)条件下通过换算重新设定的量值。3.1.8
加权值weighted(W)
按照规定的权值得出的计算值。3.1.9
指数index(ix)
在水轮机相对效率试验中，用来表示水轮机的相对效率与压差方次关系的数。3.2几何术语
面积area(A）
垂直于来流方向的过流净面积（单位：m2）。3.2.2
导叶开度guidevaneopening（a）导叶背面出水边上给定点至相邻导叶体之间的最短距离（单位：mm）。3.2.3
喷针开度needleopening(s）
从关闭位置开始测得的喷针平均行程（单位：mm）。3.2.4
runnerbladeangle(p)
转轮叶片安放角度
叶片外缘进、出水边上两点的轴向距离除以该两点间的弧长为其正弦值的角度（单位：度）。3.2.5
高程level(z）
系统中某一点位于规定的参考基准面（通常指平均海平面）以上的高程（单位：m）。3.2.6
水轮机基准高程
turbinereferencelevel(zr）
在水轮机中所规定的某一点到参考基准面的高程(单位：m)。2
3.3主要物理量
重力加速度accelerationduetogravity(g）试验地点的g值，它是纬度和海拔的函数（单位：m/s2），参见第A.2章。3.3.2
温度temperature(T)
热力学温度（单位：K或℃）。
密度density(p)
单位体积的质量。
水的密度值pw（单位：kg/m），参见第A.3章。空气的密度值e（单位：kg/m2），参见第A.4章。3.3.4
运动粘性系数coefficientofkinematicviscosity(v）动力粘性系数与密度之比（单位：m/s2）。3.4流量
流量discharge(Q)
单位时间流过系统任何一断面水的体积(单位：m2/s)。3.4.2
相对流量relativedischarge（Qix）用指数试验方法计算得出的流量（单位：m2/s）。3.5转速
转速rotational.speed(n）
每分钟的旋转次数（单位：r/min）。3.5.2
momentaryspeed(nm）
瞬时转速
暂态过渡过程中，某指定时刻(或瞬间)的转速（见图3）。3.5.3
最大瞬时转速-maximummomentaryoverspeed（nm.max）GB/T22140—2008
机组在甩规定负荷的暂态过程中达到的最大转速（在某些情况下最大瞬时转速超过最大稳态飞逸转速)。
最大稳态飞逸转速maximum steady state runaway speed（nran）在最大水头下，发电机甩负荷或与电网解列发生的暂态过程波动消失后，喷针或导叶或转轮叶片所处的位置恰使转速达到最大值的转速。对高比转速的水轮机，其飞逸转速还受空化性能的影响，因而还取决于有效的吸出高程（H,)值。3.5.5
final speed(nr)
最终转速
水轮机在所有暂态过程波动消失后的稳态转速。3
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