-32300: transport error - HTTP status code was not 200

СССР
Государственный стандарт от 01 января 1992 года № ГОСТ 28842-90

ГОСТ 28842-90 (СТ МЭК 41-63, СТ МЭК 607-78) Турбины гидравлические. Методы натурных приемочных испытаний

Принят
Государственным комитетом СССР по управлению качеством продукции и стандартам
29 декабря 1990 года
    ГОСТ 28842-90
    (СТ МЭК 41-63, СТ МЭК 607-78)
    Группа Г49
    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮ3А ССР
    ТУРБИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ
    МЕТОДЫ НАТУРНЫХ ПРИЕМОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ
    Hydraulic turbines.
    Methods of field acceptance tests
    ОКСТУ 3111
    Дата введения 1992-01-01
    ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
    1.ПОДГОТОВЛЕН И ВНЕСЕН Научно-производственным объединением по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И.Ползунова (НПО ЦКТИ) и производственным объединением "Ленинградский металлический завод"
    2.УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 29.12.90 N 3543
    Настоящий стандарт подготовлен методом прямого применения международных стандартов МЭК 41-63 "Международный код натурных приемосдаточных испытаний гидравлических турбин" и МЭК 607-78 "Термодинамический метод измерения производительности (КПД) гидравлических турбин, насосов гидроаккумулирующих ГЭС и турбонасосов" и полностью им соответствует
    Настоящий стандарт распространяется на энергетические гидравлические турбины, аккумулирующие насосы и насосы-турбины (далее-гидромашины), установленные на ГЭС и ГАЭС.
    Стандарт устанавливает правила и методы проведения натурных приемочных испытаний для определения мощности, расхода и КПД на установившихся режимах, а также давления и частоты вращения на переходных режимах.
    Требования настоящего стандарта являются обязательными.
    Термины, применяемые в настоящем стандарте, а также обозначения и единицы физических величин приведены в приложении 1.
    1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
    1.1.Натурные испытания гидромашины проводят для оценки степени соответствия достигнутых энергетических характеристик установленным в техническом задании.
    Рекомендуемый объем гарантий изготовителя приведен в приложении 2.
    1.2.Необходимость и объем натурных испытаний гидромашин определяют по согласованию между изготовителем и потребителем.
    1.3.Натурные испытания включают в себя, как правило, измерения значений удельной энергии, расхода, электрической или механической мощности, частоты вращения и определение коэффициента полезного действия.
    1.4.При проектировании гидростанции необходимо обеспечить возможность проведения натурных испытаний и реализации методов измерения, которые должны быть полностью охарактеризованы в техническом задании на создание гидромашин.
    1.5.При невозможности обеспечения установленных в техническом задании условий проведения натурных испытаний гидромашин приемочными испытаниями следует считать модельные испытания.
    2.ПОДГОТОВКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ИСПЫТАНИЙ
    2.1.Потребитель должен определить время проведения натурных испытаний, учитывая режимы работы гидростанции и условия по напору. Натурные испытания должны быть проведены в течение шести месяцев после передачи гидромашины потребителю, если иное не предусмотрено в техническом задании.
    За 2 мес до начала натурных испытаний все необходимые данные (чертежи, документы, технические задания, паспорта и отчеты по условиям эксплуатации) должны быть переданы в распоряжение организации, ответственной за проведение натурных испытаний.
    2.2.Программа и методика проведения натурных испытаний разрабатываются организацией, ответственной за проведение натурных испытаний, и согласовываются с изготовителем и потребителем.
    2.3.Программа натурных испытаний, как правило, должна учитывать следующее:
    1) если в техническом задании установлено более чем одно значение удельной энергии, то необходимо установить, при каком значении или значениях удельной энергии будут выполняться натурные испытания;
    2) выбор конкретных гидромашин для проведения натурного испытания проводят по согласованию между потребителем и изготовителем;
    3) должно быть установлено количество точек плана эксперимента (режимов работы гидромашины) и количество опытов в точке плана. Количество режимов зависит от сущности и объема гарантий и определяется руководителем испытания по согласованию с изготовителем и потребителем.
    2.4.Если определение мощности, отдаваемой турбиной или потребляемой насосом, проводят с помощью генератора или электродвигателя, то этот генератор или электродвигатель и их вспомогательное оборудование должен пройти соответствующие испытания. Изготовитель гидромашин имеет право присутствовать на таких испытаниях. Заверенная копия протоколов испытаний и расчетов должна быть передана изготовителю гидромашины. Если эти результаты отсутствуют, то для предварительных расчетов характеристик гидромашины могут быть использованы гарантированные значения потерь генератора (двигателя).
    2.5.Руководитель испытаний совместно с представителями потребителя и изготовителя до начала испытаний подвергает осмотру гидромашину и испытательное оборудование.
    Осмотр должен подтвердить:
    комплектность механического оборудования и его соответствие техническому заданию;
    правильность градуировки показаний шкал открытиям лопаток направляющего аппарата и (или) лопастей рабочего колеса (в случае поворотно-лопастных гидромашин) или открытиям сопел и дефлекторов и правильность соотношения открытий. Шкалы должны обеспечивать достаточную точность отсчета и должны быть доступны для наблюдения на протяжении всех испытаний;
    отсутствие посторонних предметов в водоводах;
    отсутствие износа на особо важных деталях, особенно кавитационных повреждений рабочих колес, направляющих лопаток, сопел или прочих деталей проточной части и (или) повреждения колец лабиринтных уплотнений, которые могли бы оказать существенное влияние на КПД;
    правильность выполнения и размещения всех отводов давления, пьезометрических и соединяющих трубок и отсутствие в них посторонних предметов.
    2.6.До пуска гидромашины следует произвести точные измерения элементов проточной части, расположенных между измерительными сечениями.
    Должна быть определена главная реперная отметка, от которой будут отсчитывать уровни. Все промежуточные отметки (отметки контрольных точек) системы измерения удельной энергии должны быть отнивелированы и привязаны к главной реперной отметке. Все отметки должны оставаться нетронутыми до тех пор, пока не будет принят окончательный отчет об испытаниях.
    2.7.Все приборы, включая электрические измерительные трансформаторы, должны иметь действующий документ о поверке или должны быть проградуированы на месте перед испытанием.
    Если градуировка произведена в месте испытания, то ее правильность должна быть подтверждена руководителем испытания. Все необходимые данные по поправкам и градуировочные кривые применяемых приборов должны быть представлены до начала испытания.
    После завершения испытания должны быть повторены градуировки приборов, ранее проградуированных на месте испытания, если иное не оговорено в программе и методике испытаний.
    2.8.При проведении натурных испытаний ведутся протоколы испытаний, которые должны содержать:
    станционный и заводской номера каждой испытуемой гидромашины;
    заводские номера приборов, а также другую информацию, необходимую для идентификации всех приборов и мест их расположения;
    записи положений всех игл с соплами, лопастей рабочего колеса и (или) лопаток направляющего аппарата;
    записи показаний на каждом измерительном посту и моменты считывания показаний;
    подписи наблюдателей;
    место для подписи руководителя испытания.
    2.9.Показания всех приборов фиксируют одновременно по сигналу руководителя испытания. Частоту и количество отсчетов определяет руководитель испытания.
    2.10.До окончания испытания протоколы должны быть проверены и завизированы представителями потребителя и изготовителя и других участвующих в испытании организаций.
    После завершения натурных испытаний в течение двух дней все испытательное оборудование и гидромашины могут быть предоставлены для осмотра по требованию любой заинтересованной стороны или руководителя испытания.
    2.11.Как потребитель так и изготовитель имеет право потребовать дополнительные испытания, если возникают спорные вопросы по существу проводимых испытаний, даже после получения окончательных результатов. В этом случае претензии излагают письменно с указанием веских причин.
    3.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОМАШИНЫ В УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ
    3.1.Для определения расхода, мощности, удельной энергии воды, КПД, частоты вращения и потерь энергии могут использоваться методы, указанные в приложениях 3-6. В программе натурных испытаний должны быть установлены конкретные методы определения характеристик.
    3.1.1.Определение КПД включает совместные измерения расхода, удельной энергии воды, электрической или механической мощности и частоты вращения.
    Допускается определение КПД термодинамическим методом (см. приложение 15).
    При проведении натурных испытаний допускается определение КПД по результатам индексных испытаний.
    3.1.2.Для оценки мощности потока необходимо знать удельную энергию воды и массовый расход через контрольное сечение на СВД, при этом учитывают:
    1) поскольку массовый расход через контрольное сечение на СВД может отличаться от расхода через измерительное сечение, все притоки и отводы воды из системы между этими сечениями, не связанные с нормальной работой установки, во время испытания должны быть перекрыты.
    Поправка учитывает отборы мощности потока, необходимые для нормальной работы гидромашины.
    При определении знака поправки (плюс или минус) следует учесть:
    какое изменение (уменьшение или увеличение) мощности потока происходит между контрольными и измерительными сечениями на СВД и СНД;
    используются ли отборы мощности потока для обеспечения нормальной работы гидромашины;
    2) для оценки поправки нужно знать массовый расход отводимой или подводимой воды и соответствующие удельные энергии воды, которые могут отличаться от удельной энергии воды в гидромашине (), особенно в многоступенчатых гидромашинах.
    Специальные измерения расходов для определения поправки , как правило, не проводят, так как отборы воды, обеспечивающие нормальную работу гидромашины, имеют конкретное назначение (например для охлаждения подшипников), поэтому соответствующие потери мощности потока легко рассчитывают;
    3) для оценки КПД при применении термодинамического метода определение гидравлической мощности не требуется. Однако расход воды на вспомогательные нужды необходимо учитывать (см. приложение 15).
    Для измерения индекса расхода целесообразно использовать два метода (см. приложение 15).
    3.2.Для графического представления результатов испытаний в виде кривой план эксперимента должен содержать не менее шести точек (см. черт.1 а). Каждая точка кривой является результатом одного или нескольких опытов (см. приложение 1). Число наблюдений при измерении во время опыта зависит от примененного метода измерения, но при использовании показывающих измерительных приборов в течение опыта должно быть записано не менее пяти показаний для возможности последующей статистической обработки результатов (см. приложения 8 и 9).

    Основные зависимости при
    а - регулируемая турбина, б - нерегулируемая
    турбина; в - насос
    Черт.1
    Пример плана эксперимента приведен в табл.1.
    Таблица 1
    Пример плана испытаний в терминах теории планирования
    эксперимента и обработки экспериментальных данных
    Наименование операции или совокупности операций План эксперимента Наименование результата операций Форма представления результата
    Номер точки плана (т.е. режима работы машины) Условия опыта (параметры режима) Число опытов в точке плана (число точек экспери- мента)
    1. Испытания: Например 8 (чтобы получить кривую) Результат испытаний Таблица значений или кривая зависи- мости физических величин (характеристик)
    1.1. Опыт 1 1 1 Опытное значение Точка кривой
    1.1.1. Измерение удельной энергии потока воды: 1 Результаты измерения (измеренное значение) Число
    первое наблюдение при измерении;
    второе наблюдение;
    -е наблюдение
    1.1.2. Измерение расхода воды: Результат измерения (измеренное значение) Число
    первое наблюдение . . . . . . . . . . . . . . . . . . -е наблюдение Результат наблюдения (показание прибора, запись регистрирующего прибора) Число
    1.2. Опыт 2 и т.д. 2 1

    Длительность опыта должна быть одинакова для всех точек плана.
    Примечание.
    При определении расхода меточным методом (т.е. методом измерения времени прохождения заданного расстояния каким-либо индикатором, например красящим веществом) длительность опыта может существенно изменяться в зависимости от расхода.
    В этом случае целесообразно регулировать продолжительность интервала между наблюдениями так, чтобы каждое измерение содержало одинаковое число наблюдений, но не менее пяти.
    При применении метода гидроудара запись диаграммы зависимости давления от времени начинают через 15 с после последнего наблюдения
    3.3.Определение характеристик гидромашины проводят одним из двух способов. Способ А - в каждой точке плана эксперимента проводят один опыт, по результатам которого строят кривую эксперимента. Способ Б - в одной или нескольких точках плана эксперимента проводят несколько опытов.
    При применении способа А мерой качества измерений являются отклонения индивидуальных точек от кривой наилучшего приближения.
    При применении способа Б мерой качества являются отклонения результатов отдельных опытов от среднего арифметического значения.
    Если в техническом задании установлено максимальное значение КПД, то необходимые условия опытов (режимы испытаний) устанавливают после предварительных индексных испытаний.
    3.3.1.Способ А применяют, когда необходимо получить ряд кривых для различных режимов работы или когда условия опыта не могут поддерживаться постоянными достаточно длительное время.
    В программе устанавливают:
    диапазон режимов эксплуатации, в котором необходимо провести испытания;
    число и порядок проведения опытов;
    частоту вращения и положение регулирующих органов гидромашины;
    необходимость проведения дополнительных индексных испытаний.
    3.3.2.Способ Б применяют, когда условия опыта могут поддерживаться постоянными в течение длительного времени, достаточного для определения характеристик гидромашины в заданных режимах работы.
    В одной и той же точке плана эксперимента должно быть проведено не менее пяти опытов. В разных точках плана эксперимента должно быть проведено одинаковое количество опытов.
    В программе устанавливают:
    число и порядок проведения опытов;
    частоту вращения и положение регулирующих органов;
    необходимость проведения дополнительных индексных испытаний.
    3.4.Для турбин двойного регулирования определяют оптимальное соотношение между открытиями лопаток направляющего аппарата и углами установки лопастей рабочего колеса. Оптимальное соотношение определяют путем проведения опытов при пяти или большем числе открытий лопаток направляющего аппарата для каждого фиксированного угла установки лопастей рабочего колеса. Оптимальное соотношение определяют либо по результатам предварительных индексных испытаний, либо по результатам определения абсолютного значения КПД.
    3.5.Испытания насосов выполняют при комбинации значений открытий направляющего аппарата и углов установки лопастей рабочего колеса, установленной в техническом задании. Для насоса двойного регулирования оптимальное соотношение между открытиями направляющего аппарата и углами установки лопастей рабочего колеса определяют в соответствии с п.3.4. Для обеспечения необходимых условий опытов допускается применять изменение расхода путем дросселирования и (или) изменение частоты вращения.
    3.6.Для исключения влияния колебаний измеряемой величины на показания измерительных приборов при колебаниях значений измеряемой величины с частотой более 1 Гц применяют линейное демпфирование.
    Результаты опыта считают недостоверными, если в процессе выполнения опыта произошло резкое изменение значения измеряемой величины.
    Результаты опыта считают достоверными, если в процессе выполнения опыта изменения значений определяемых величин не превышали:
    для мощностей - ±1,5% среднего значения;
    для удельной гидравлической энергии - ±1% среднего значения;
    для частоты вращения - ±0,5% среднего значения.
    3.7.Во время опыта отношения средних значений удельной гидравлической энергии и частоты вращения к соответствующим значениям, установленным в техническом задании ( и ), должны находиться в пределах:
    =(0,8, ..., 1,2) ;
    =(0,9, ..., 1,1) .
    Отношение должно находиться в пределах (0,97, ..., 1,03).
    Приведение результатов опыта к заданным условиям проводят в соответствии с приложением
    11. 
    3.8.Для реактивной турбины кавитационный запас NPSE должен быть не менее значения, указанного в техническом задании. Если фактическая средняя удельная энергия и (или) частота вращения отличаются от значений, указанных в техническом задании, необходимо иметь кривую зависимости минимальной допустимой величины отношения NPSE/E как функции от . Действительное значение отношения NPSE/E не должно лежать ниже этой кривой.
    3.9.Для активных турбин максимальный уровень нижнего бьефа не должен превышать значения, указанного в техническом задании.
    3.10.Обработка и оформление результатов измерений приведены в приложении 12.
    4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОМАШИНЫ ПРИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССАХ
    4.1.Переходный процесс (например сброс нагрузки, потеря привода и т.п.) вызывает изменения давления и частоты вращения, зависящие от типа гидромашины и от характера движения регулирующих органов (например лопаток направляющего аппарата, игл и (или) затворов). В некоторых случаях (например для насосов-турбин) могут возникать значительные по амплитуде пульсации давления, прямо не связанные с изменением режима. Возможность появления дополнительных пульсаций отражают в техническом задании.
    По возможности испытания гидромашины проводят при оговоренных наихудших условиях, которые определяют расчетным путем для каждой гидростанции отдельно.
    4.1.1.У большинства турбин наибольший мгновенный заброс частоты вращения возникает после сброса максимальной нагрузки.
    Установившаяся разгонная частота вращения обычно не достигается, так как система защиты воздействует на регулирующие органы.
    Не рекомендуется проводить испытания на установившуюся разгонную частоту вращения.
    4.1.2.Максимальное мгновенное давление на стороне высокого давления (СВД) и минимальное мгновенное давление на стороне низкого давления (СНД) турбины возникают в процессе сброса нагрузки от номинального значения до нуля и остановки гидромашины. Минимальное мгновенное давление на СНД и максимальное мгновенное давление на СВД возникают в процессе движения регулирующего органа на открытие, начиная из закрытого положения или из положения, соответствующего холостому ходу гидромашины.
    У насосов минимальное и максимальное давление на СВД (черт.2) и на СНД возникают после потери привода при нормальном процессе закрытия входного затвора.
    Изменение давления в контрольном сечении на СВД
    насоса после потери привода

    Черт.2
    4.2.Изменения давления и частоты вращения зависят от движения регулирующих органов, поэтому значения этих трех величин регистрируют одновременно.
    Погрешность изменения частоты вращения не должна выходить за пределы ±1,0%.
    Для регистрации изменений давления используют электрические преобразователи давления или индикаторы пружинного типа. Преобразователи давления должны быть нечувствительны к механическим вибрациям и должны быть установлены заподлицо со стенкой водовода. Если преобразователь не может быть установлен непосредственно в водоводе, то соединительные трубки должны быть прямыми и возможно более короткими. Трубки изготавливают из металла, применение гибких трубок не допускается. До начала измерения из соединительных трубок должен быть удален воздух.
    Верхний предел измеряемых частот пульсаций давления устанавливают в программе. Измерительная система (включая преобразователь и соединительные трубки) должна передавать пульсации давлений, частота которых лежит ниже этого предела без искажений, вызванных демпфированием или резонансом. Пульсации давления с более высокими частотами устраняют фильтрами.
    Погрешность измерения давления должна быть в пределах ±100% (где - давление, Па).
    4.3.Обработка и оформление результатов измерений приведены в приложении 11.
    5.ОФОРМЛЕНИЕ И ПРЕДСТАВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
    Окончательный отчет о проведенных испытаниях должен включать следующие разделы:
    1) цель испытаний;
    2) описание объекта испытаний и его особенности;
    3) программа, методика и другие документы, согласованные с потребителем и изготовителем, регламентирующие порядок проведения испытаний;
    4) список исполнителей;
    5) описание вспомогательного оборудования и механизмов (трубопроводов, вентилей, затворов, подводов и отводов) и их состояния с приложением при необходимости чертежей;
    6) особенности условий эксплуатации гидромашины (например число часов работы, мощность, расход, уровни воды) со времени ввода в эксплуатацию и до начала испытаний;
    7) акт осмотра гидромашины;
    8) перечень и краткое описание всех измерительных приборов с указанием их заводских номеров и документов о поверке, градуировочных характеристик и результатов, полученных в процессе подготовки к испытаниям;
    9) пример обработки экспериментальных данных одного из опытов, начиная от результатов наблюдений до результатов опыта (точки кривой) (см. табл.3 приложения 3);
    10) результаты всех измерений в табличной форме, включая необходимые промежуточные данные; результаты расчета значений удельной энергии воды, расхода и мощности и их приведения к условиям и ; вычисление КПД турбины или насоса;
    11) оценка случайных и систематических погрешностей измерения каждой величины и вычисление суммарной погрешности;
    12) диаграммы, показывающие основные результаты;
    13) интерпретация результатов испытания на основе полученных зависимостей:
    для регулируемых турбин при заданной частоте вращения и при каждой заданной удельной энергии воды - КПД от мощности или КПД от расхода; мощности от расхода; расхода и мощности от открытия лопаток направляющего аппарата или сопел;
    для нерегулируемых турбин или насосов при заданной частоте вращения - КПД от удельной энергии воды; расхода от удельной энергии воды (насосы) или мощности от удельной энергии воды (нерегулируемые турбины).
    С целью определения комбинаторной зависимости для гидромашин с подвижными лопатками направляющего аппарата диаграммы зависимостей должны быть построены для различных углов установки лопастей (лопаток).