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(a) 立式                                         (b) 卧式
                                      图 1  立式和卧式机组发电机基准表面示意(粗框线为基准表面)
                   对冷却介质带走的损耗,可由下式计算:
                                                          P = C QρDt                                   (1)
                                                           1   p
               式中:P 为被冷却介质带走的损耗;C 为冷却介质比热; ρ 为冷却介质密度; Dt 为冷却介质温升;
                      1                           P
               Q 为冷即介质流量。由于水的物理特性相对比较稳定,冷却介质大多选择循环冷却水。以空冷器为
               例,要计算其冷却水带走的损耗,只需要测量其冷却管路的水流量和进出口管路温差即可。
                   而基准表面与空气的热交换损耗,可采用下式计算得到:
                                                                    -3
                                                        P = hADt × 10                                  (2)
                                                         2
               式中:P 为外表面散出的损耗;h 为表面散热系数;A 为该基准面的散热面积; Dt 为外表面温度与外
                      2
               部环境温度之差。以发电机上盖板为例,其辐射和对流产生的热量,只需要测量盖板表面温度和环
               境温度以及盖板面积尺寸即可。
                   外部损耗 P 指在参考表面之外,但参与了机组运行发电的设备产生的损耗,主要为励磁变损
                             e
               耗,通常采用设计值或由厂家提供的资料计算得出。
                   得到发电机所有散热损耗后,发电机效率η 可由下式得出:
                                                          gen
                                                       æ     å  P   ö
                                                  η gen  = ç1 -     ÷ ÷ × 100%                         (3)
                                                       ç
                                                            o å
                                                       è   P +    P  ø
               式中:∑P 为发电机的总损耗;P 为发电机的输出功率。
                                             o

               3  试验关键技术

               3.1  损耗测量与设备安装            根据冷却介质的不同,流量测量需要选择不同类型的流量计。要得到冷
               却水流量,可在空冷器及导轴承冷却器的冷却水进口管路上安装电磁流量计。根据规程要求,以水
               为冷却介质时,流量测量相对误差需小于 1%,因此,试验通常选用精度等级 0.5%的电磁流量计。
                   流量计的安装有两个必要条件,一个是对前后管径直管段的要求,按照 IEC 附录说明                                  [1-3] ,需要前 10
               倍管径、后 5 倍管径的直管段,以保证水流的稳定性;另一个条件是水流必须从低往高流动,保证流量
               计内水流满管,从而得到正确的流量。而水电站现场通常很难具备这两个必要条件,因此很难得到准确
               的流量测量结果,甚至可能出现因水流未满管错误计算流量,导致发电机效率大幅下降的错误结果。
                   这里以西非科特迪瓦苏布雷电站为例,现场管道连接状态如图 2 所示,可看到原可拆除管段占用
               的长度很短,且水流为从上往下流动方向,在此管路上直接安装流量计,无法满足流量测量的基本
               要求。因此,经过设计优化,这里提出了一种通用性强的管路改造方案,即通过变径的方式解决流
               量计前后直管段要求,同时引入垂直方向的回折管段,使流量计安装于水流上升方向,以保证流量

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