第五章水轮机特性曲线案例.ppt

第五章 水轮机的特性曲线;几何参数： 等。 工作参数： 等。 综合特性参数： 等。 对于单调节的水轮机有四个自变量 对于双调节的水轮机有五个自变量 ; 因此，参数之间的关系较复杂，难以找出具体的函数表达式，只能逐一分解，找出部分参数之间的关系。;§5-2 水轮机的线性特性曲线;常见的有以下。 1. 出力与转速关系曲线 2. 效率与转速关系曲线 3. 流量与转速关系曲线 ;;注 意 不同比转速的水轮机其转速特性也不同: 从下图可以看出， ①低比转速水轮机的效率对转速的变化比较敏感，在偏离额定转速时，水轮机的效率下降较快，而高比转速水轮机的效率下降较慢。 ②低比转速水轮机的过流量随着转速增高而减小，而高比转速水轮机的过流量则随转速增高而增加。中比???速水轮机的过流量则几乎不随转速变化。;;二、工作特性曲线 是指尺寸（ ）确定的水轮机，在水头 、转速 不变条件下，其主要工作参数之间的关系曲线，常见的有以下。 1.出力特性曲线 2. 流量特性曲线 3. 开度特性曲线 ;;以开度曲线为例说明：;注意: 在水轮机工作特性曲线上，有三个重要的特征点 ①当出力为零时，流量不为零，此处的流量称为空载流量，对应的导叶开度称为空载开度。此时，流量很小，水流作用于转轮的力矩仅够克服阻力而维持转轮以额定转速旋转，没有功率输出。 ②效率最高点对应的流量为最优流量。 ③出力曲线最高点处的功率，称为极限功率，对应的流量为极限流量。 三种工作特性曲线可以相互转换。;三、水头特性曲线 是指尺寸（ ）确定的水轮机，在转速 、导叶开度 不变条件下，其主要工作参数之间的关系曲线，常见的有以下 1.出力与水头关系曲线 2.效率与水头关系曲线 3.流量与水头关系曲线;1. 出力与水头关系曲线 曲线特点: 曲线接近于直线，各导叶下的曲线从相应的空载水头开始引出。在低于空载水头时，水轮机即使在空载时，也不能达到额定转速。 ;2. 效率与水头关系曲线 曲线特点: 当水头低于最高效率点所对应的水头时，水轮机效率的变化比较急剧，相反，效率变化比较缓慢。 ;3. 流量与水头关系曲线 曲线特点: 在小开度时，曲线接近于直线，但在大开度时，呈现非直线。 ;注意 不同比转速的水轮机其水头特性也不同: 从下图可以看出， 不同比转速的水轮机在偏离最优工况时，效率下降的快慢程度不同，①高比转速水轮机在偏离最优工况时的效率下降较慢；相反，低比转速水轮机在偏离最优工况时的效率下降较快 。②低比转速水轮机对应的空载水头值要比高比转速水轮机大得多。 说明高比转速水轮机对水头的适应性优于低比转速水轮机。;;§5-3 水轮机的模型综合特性曲线 水轮机综合特性曲线——表示水轮机两个以上参数之间的关系曲线。;一、水轮机的模型综合特性曲线 以单位转速 、单位流量 为纵、横坐标轴，绘制的几组等值参数曲线，有等效率曲线（等 线）、等空化系数曲线（等 线）、等开度曲线（等 线）、等转角曲线（等 线）、5%出力限制线。 这些特性曲线能全面反映同系列水轮机的性能，称为水轮机主要的模型综合特性曲线。;⒈ 等效率曲线 ;⒉ 等空化系数曲线 ;⒊ 等开度曲线 ;⒋ 等转角曲线;⒌ 5%出力限制线 ; 5%出力限制线是为保证水轮机正常、稳定的工作条件而绘制的，是人为制定的标准，随着设计、制造技术的不断提高，安全裕量值会适当下降，可能会有4%、3%等。;;;;注 意： ⒈ 不同类型的水轮机模型综合特性曲线不一样 ① HL式水轮机有：等效率线、等空化系数线、等开度线、5%出力限制线。 ② ZZ式水轮机有：等效率线、等空化系数线、等开度线、等转角线。 ③ ZD式水轮机有：等效率线、等空化系数线、等开度线、5%出力限制线。 ④ CJ式水轮机有：等效率线、等开度线（喷针行程线S=C）。 ⑤ XL式水轮机一般都是转浆式，与ZZ式水轮机相同。;⒉ 协联工况 转浆式水轮机的转轮叶片可以改变角度，当水轮机的工作水头或负荷发生变化时，导水叶与叶片的协联机构，将使