[发明专利]一种水轮发电机组导叶漏水量检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种水轮发电机组导叶漏水量检测方法及系统，方法步骤包括测量流道平压装置关闭前后进水管道斜井段或通气孔的水位与尾水水位压力差值变化曲线得到导叶的前后压力水头变化曲线，基于二次最小二乘拟合模型分段滑移拟合，获取曲线切线斜率绝对值最大值点作为流道平压装置关闭的时间点，求解流道平压装置关闭的时间点的导叶前后压力水头并获取导叶前后压力水头下降速率，基于导叶前后压力水头下降速率、水轮机进水管道斜井段或通气孔的水平截面面积计算水轮发电机组的导叶漏水量。本发明能够过滤平压装置关闭等水压波动的暂态过程，从根本上排除了闸门漏水量对导叶漏水量计算的干扰，具有检测结果准确、测试快速的优点。

技术领域

本发明涉及水电站现场测试技术，具体涉及一种水轮发电机组导叶漏水量检测方法及系统，用于现场检测诊断水轮发电机组导叶漏水量。

背景技术

随着我国水电装机容量的不断增多，对水电机组的经济效益以及安全评价也更加严格，水电机组活动导叶漏水量过大，一方面使得水资源得不到充分利用，不利于电厂的经济运行，另一方面会造成机组停机困难或出现停机蠕动，威胁电厂安全运行。因此，机组在大修前后进行导叶漏水量的测量是非常必要的。

目前，测量活动导叶漏水量的方法多采用“斜井法”和“通气孔法”等容积法测量方法，其试验流程一般是先进行流道消压，测量闸门漏水量，闸门漏水量测量完毕后进行流道充水，至闸门前后平压后测量名义导叶漏水量。导叶漏水量即为名义导叶漏水量与闸门漏水量之和。这种测量方法存在诸多困难：首先，该方法测试程序繁琐，测量时间长，影响检修工期，并且对于抽水蓄能机组、贯流式机组来讲，其水位变化迅速，测试时需将其余机组停机以排除干扰。其次，在讨论闸门漏水量多导叶漏水量计算的影响上，有很多文章提出闸门漏水量较小，可以忽略不计，但这种说法并不严谨。例如某水电厂80MW机组按原方法计算的额定导叶漏水量中额定闸门漏水量占比达8.47％。再次，为减少误差，用容积法计算漏水量需要选择适当的计算时段、选取适当的曲线平滑点数。导叶前后压力水头H从进水流道平压设施开始关闭至通气孔水位下降到进水流道后的下降曲线是闸门漏水量与导叶漏水量的综合曲线。因此，计算时段的选择本身对漏水量计算会产生一定误差；同时，将随机选择的计算时段所拟合的H(t)曲线t＝0时刻作为进口闸门或通气孔的关闭时间，其计算出的流量Q即作为当前水头H的导叶漏水量，这也是不准确的。因此，如何实现一种能够实现准备检测水轮发电机组导叶漏水量的方法，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种能够过滤平压装置关闭等水压波动的暂态过程，从根本上排除了闸门漏水量对导叶漏水量计算的干扰，检测结果准确、测试快速的水轮发电机组导叶漏水量检测方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种水轮发电机组导叶漏水量检测方法，实施步骤包括：

1)针对水轮发电机组，测量流道平压装置关闭前后进水管道斜井段或通气孔的水位与尾水水位压力差值变化曲线，得到导叶的前后压力水头变化曲线H(t)；

2)基于二次最小二乘拟合模型，对导叶前后压力水头变化曲线H(t)进行分段滑移拟合，获取曲线切线斜率绝对值最大值点作为流道平压装置关闭的时间点t₀，求解流道平压装置关闭的时间点t₀的导叶前后压力水头H₀；根据流道平压装置关闭的时间点t₀的导叶前后压力水头H₀获取导叶前后压力水头下降速率V₀；

3)基于导叶前后压力水头下降速率V₀、水轮机进水管道斜井段或通气孔的水平截面面积F计算获取水轮发电机组的导叶漏水量。

优选地，步骤1)中测量流道平压装置关闭前后进水管道斜井段或通气孔的水位与尾水水位压力差值变化曲线具体是指水轮发电机组的快速闸门关闭状态下进行的。