ГОСТ Р 55003—2012
8.2.5 Как ВГД используется для восстановления
Существуют два способа использования ВГД для анализа работы нового рабочего колеса турбины
и/или других компонентов и модификаций в существующей гидравлической турбине:
- провести анализ нового устройства с самого начала;
- сначала провести анализ существующей установки, чтобы получить данные для сравнения калиб
ровки сдоступными данными испытаний, а затем новых или модифицированных компонентов, чтобы выс
читать разницу между новыми и существующими установками.
Первый подход полностью полагается на точность числового прогноза. В этом случае, прогнозируе
мая работа новых компонентов в существующей среде полностью зависит от способов вычисления.
При втором подходе во внимание принимаются данные испытаний моделей, прототипов, данные о
работе электростанции за несколько лет. Разница работы нового и старого устройства анализируется в
цифровой форме. В результате, только разница между работой нового и старого устройства влияет наточ
ность числового прогноза. Второй подход к прогнозу работы установки с использованием ВГД является
более точным. Однако он является болеедлительным, чем первый, таккак анализу подвергаютданные как
новых компонентов, так и существующих. Чтобы произвести точное моделирование потока для
существующей турбины существующее устройство должно бытьдокументально подтверждено и соответ
ствовать реальному водному потоку. Однако документация для установокчасто, и особеннодля рабочих
колес, или неполная, или отсутствуетсовсем. В таких случаях необходимы точные измерения расположе
ния объекта.
Второй подход к прогнозированию работы с использованием ВГД для восстановительных проектов
более надежен, чем первый. Но он является более дорогим и сложным, так как необходимо получить
точные данные о конфигурации существующих компонентов.
8.2.6 ВГД против испытаний с использованием модели
ВГД является хорошим инструментом для сравнения вариантов, но не единственным способом для
определения мощности гидравлической машины. Это касается случаев восстановления машины. Характе
ристики ВГД также верны при оценке кавитационныххарактеристик.
Вопрос о применении расчетов ВГД. или испытаний с помощью модели, или обоих способов зависит
от размера электростанции и объемов средней выработки электроэнергии после восстановительных работ.
Для небольших гидроэлектростанций стоимость испытаний с использованием модели часто выше,
чем общие затраты на восстановительные работы, поэтомудля них целесообразно использовать ВГДдля
анализа существующих и разработки новых компонентов.
Для электростанций среднего размера предпочтительнее использоватьчастичные испытания модели
для проверки новых установок, оптимизированных с помощью ВГД. Часы испытания модели позволяют за
умеренную стоимость проверить точность числового прогнозирования. Они позволяют убедиться, что зап
ланированные меры будутуспешными и дают возможность вдальнейшем улучшить конструкцию. Однако
компоненты машины, используемые в модели и не соответствующие существующей конструкции, могут
значительно повлиять на процесс измерений. Часто используют модели с новым рабочим колесом, кото
рое соответствует условиям подобия, вто время какостальные детали модели в разной степени являются
несоответствующими.
Для крупных электростанций с высокой производительностью энергии оправдано проведение мо
дельных испытаний. Если стоимость 1% снижения эффективности и 1% снижения производительности за
год эксплуатации больше, чем стоимость испытаний с использованием модели, то стоит провести модель
ные испытания в специализированной лаборатории. Что гарантирует максимальную точность и финансо
вую выгоду при восстановлении энергоблоков.
Возможны три подхода к планированию проектов по восстановлению:
a) небольшие электростанции: только ВГД:
b
) средние электростанции: ВГД в комбинации с испытаниями Частично подобных моделей;
c) крупные электростанции: ВГД в комбинации с модельными испытаниями.
Выбор категории а). Ь) или с) зависит от следующих параметров, присущих оцениваемой электро
станции:
- насколько возрастет выработка энергии после проведения работ;
- является ли кавитационная эрозия главной проблемой и можно ли ее уменьшить или избежать;
- существуют ли другие проблемы в эксплуатации, такие как гидравлические резонансы, которые
необходимо решить;
- существуют ли недопустимые уровни давления, пульсация или вихревые шнуры в отсасывающих
трубах, которые необходимо снизить или устранить.
79