一种水电机组效率试验装置及优化测量方法

　　随着中国在国际上承建的水电项目越来越多，为了满足国际水电工程的验收要求，大多数水电站建设完成后，业主要求开展水轮机绝对效率试验，其试验结果涉及到巨额罚款和项目移交。热力学法作为高水头电站的首选流量测量方法，越来越受到行业的重视。过去由于高精度测温设备的限制以及试验方法中的诸多难点，在现场并没有得到广泛的应用。
本发明为了严格满足利用热力学法开展水轮机效率试验遵循的国标GB/T 20043-2005和IEC 60041-1991规程要求，设计发明了一套高低压侧断面的效率试验参数测量装置，并提出了流量计算的迭代优化算法，减少现场安装的传感器数量，提高了试验精度。
在高压测量断面采用引水容器引水测量，其创新的设计保证了保温、绝热和耐压性能，提高了绝热效果，避免了连接件密封问题造成的安全事故；低压侧考虑到水电机组尾水流道的特征，设计多孔测量支架，直接在主流中测量，减少引水管路的影响，同时实现多个测点的效率测量结果的比较和验证，以满足规程要求。
整套设备及算法，充分结合了水电机组的流道特点，易于制作和实施，且严格遵守GB/T国标和IEC国际规范，目前已在国外多个电站使用，圆满完成了海外水电工程项目中水轮机效率试验的实施和性能验证工作。

　　通过本专利的研究成果推广，使其测量方法和试验设备能严格满足国际水电工程的高水头水轮机效率测量要求，保持中国水电企业和测试单位在水轮机高水头性能测试技术上的先进性，并为自主评价水电工程的性能和水平提供依据和话语权。
其改进后的测试方法已在智利、哥斯达黎加、尼泊尔、厄瓜多尔、老挝等多个国外水电站完成验证和应用，后续还将在埃塞尔比亚、秘鲁等海外多个水电项目开展实施。