一种水轮发电机组导叶漏水量检测方法及取水口结构与流程

本发明涉及水轮机，特别是一种水轮发电机组导叶漏水量检测方法及取水口结构。

背景技术：

1、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。

2、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。

3、而对于水电站在汛期期间，河道水质浑浊并夹杂树叶、杂草以及其他漂浮物等，进而容易导致技术供水取水口堵塞，通常会在取水管处安装过滤框或栅条以达到过滤效果，而一旦栅条被冲击断裂，断裂的栅条以及杂物容易随水流进入水泵水轮机的转轮叶片对转轮造成损坏，因此，在对进水口过滤处进行日常检修并及时更换即将破损的栅条十分有必要，且如若能够实现快速拆装效果，也可降低作业人员的劳动强度，鉴于此，急需研发出一种防脱落抗淤堵的取水口结构。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于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问题，提出了本发明的一种水轮发电机组导叶漏水量检测方法。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种水轮发电机组导叶漏水量检测方法，其包括，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)；

4、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；

5、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。

6、作为本发明所述水轮发电机组导叶漏水量检测方法的一种优选方案，其中：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。

7、作为本发明所述水轮发电机组导叶漏水量检测方法的一种优选方案，其中：获取导叶前后压力水头下降速率v0具体是指对流道平压装置关闭的时间点t0的导叶前后压力水头h0进行求导得到导叶前后压力水头下降速率v0。

8、作为本发明所述水轮发电机组导叶漏水量检测方法的一种优选方案，其中：计算获取水轮发电机组的导叶漏水量的函数表达式如下，

9、q0＝fv0；

10、其中，q0为水轮发电机组的导叶漏水量，f为水轮机进水管道斜井段或通气孔的水平截面面积，v0为时间点t0的导叶前后压力水头下降速率。

11、本发明中水轮发电机组导叶漏水量检测方法的有益效果：本发明通过基于二次最小二乘拟合模型，前后压力水头变化曲线h(t)进行分段滑移拟合，获取h(t)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，最终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，相比于传统方法测试程序更简单，通过分段滑移拟合分析导叶前后压力水头下降曲线找到平压装置关闭的时间点进行计算，能够有效过滤平压装置关闭产生的暂态过程，排除了闸门漏水量对导叶漏水量计算的干扰，提高了试验效率，具有检测结果准确、测试快速的优点。

12、鉴于如何实现过滤网或过滤栅条快拆的问题，提出了本发明的一种取水口结构。

13、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种取水口结构，其包括，第一接水组件，包括有第一连接管道、设于所述第一连接管道外的挡环、圆周阵列于所述第一连接管道外的锁紧件、设于所述挡环端面的过滤框；以及，

14、第二接水组件，包括有可与所述第一连接管道可拆卸连接的第二连接管道、设于所述第一连接管道端面并与其连通的中通管、开设于所述中通管内的连接通道和贯穿开设于所述连接通道一侧的第一定位孔；

15、其中，所述第一定位孔将与所述锁紧件发生卡和，以实现所述第一连接管道与所述第二连接管道之间的可拆卸连接。

16、作为本发明所述取水口结构的一种优选方案，其中：所述第一连接管道的一端设有密封垫圈，所述挡环的外壁设有外螺纹槽；

17、所述锁紧件包括有设于所述第一连接管道外的固定筒和活动设于所述固定筒内的紧固柱，且所述固定筒内设有第一弹性件；

18、所述过滤框的外壁可拆卸设有防堵件，且所述过滤框的外壁两侧通过合页转动设有检修门。

19、作为本发明所述取水口结构的一种优选方案，其中：所述过滤框的内壁开设有用于固定所述防堵件的插槽，所述防堵件包括有可与所述插槽配合的插杆以及与所述插杆一体注塑成型的挡杆，所述挡杆外开设有卡接槽；

20、所述过滤框内开设有卡接通道，且所述卡接通道内滑动设有可与所述卡接槽发生配合的卡接块，所述卡接块的端面设有连杆，且连杆的一端延伸至所述过滤框外并设有拉环，所述连杆的外壁套设有第四弹性件。

21、作为本发明所述取水口结构的一种优选方案，其中：所述检修门可容纳所述拉环，以保护所述拉环；所述检修门内设有锁门组件，且所述锁门组件包括有滑动设于所述检修门内的牵引杆、螺接于所述牵引杆外壁滑扭和活动于所述检修门内的定位杆，所述过滤框的外壁开设有定位槽，所述定位杆的一端延伸至所述检修门外并可与所述定位槽配合；

22、所述检修门内设有第一限定框，且所述第一限定框的内壁与所述牵引杆滑动配合，且所述第一限定框内还设有第五弹性件；

23、所述检修门内还设有第二限定框，且所述第二限定框的内壁与所述定位杆滑动配合，所述定位杆的外壁活动连接有转杆，且所述转杆的在远离所述定位杆的一端与所述牵引杆活动连接。

24、作为本发明所述取水口结构的一种优选方案，其中：所述固定筒内开设有连接滑槽，所述紧固柱的外壁设有可与所述连接滑槽发生滑动配合的连接滑块；

25、所述第二连接管道外开设有可容纳所述密封垫圈的垫圈槽；

26、所述第二连接管道的外壁设有卡紧组件，且所述卡紧组件包括有活动设于所述第二连接管道外的卡紧环，所述卡紧环的内壁开设有内螺纹槽；

27、所述卡紧环的外壁贯穿开设有第二定位孔，且所述卡紧环的外壁开设有容纳槽，所述容纳槽的外壁套设有第二弹性件；

28、所述容纳槽的外壁贯穿开设有第二连接通道，且所述第二连接通道内活动设有定位柱；

29、其中，在初始状态改下，所述定位柱的一端通过依次贯穿第二连接通道和第一定位孔，并延伸至所述中通管内。

30、作为本发明所述取水口结构的一种优选方案，其中：所述定位柱的另一端延伸至所述容纳槽内并设有抵触板，且所述抵触板的外壁与所述第二弹性件接触；所述第二弹性件呈环状；

31、所述卡紧环的内壁分别开设有相互连通的横状槽和竖状槽，所述横状槽与所述第二定位孔连通，所述竖状槽与所述第二连接通道连通；

32、所述第二连接管道外还设有固定环，且所述固定环的端面设有转环；

33、所述固定环的端面设有第三弹性件，且所述第三弹性件的一端与所述卡紧环连接。

34、本发明中取水口结构的有益效果：在本发明中，若要完成过滤网的固定，可直接将过滤管道和接水管道对插在一起，插接的同时即完成了二者之间的初步固定，随即还可通过各组件间的配合而给予二者之间的二次固定，以进一步优化其连接效果，整个过程无需反复旋紧螺栓，有效解决现有技术中存在的问题。