5. Высота отсасывания

Для увеличения _т необходимо уменьшение величины высоты отсасывания Hs, однако уменьшение этой величины связано с увеличением объема строительных работ по подводной части станции, поэтому стремятся применить турбину с меньшим_т, т.е. рабочее колесо с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Однако теоретически величину Hs определить трудно, так как точно неизвестно положение точки К. Принято, что для различных типов колес принимают для отсчета некоторую плоскость, для отсчета условной высоты отсасывания, так для РО-турбин это плоскость нижнего кольца направляющего аппарата, а для РК-турбин - это ось поворота лопастей рабочего колеса.

Рис. 1.6. Отчет высоты отсасывания для турбин различных типов

Практически в современных крупных гидротурбинах кавитационный коэффициент колеблется в пределах 0,4 - 2,0 для осевых турбин и 0,03 - 0,35 для радиально-осевых турбин. Мерой пригодности для работы при данном напоре служит кавитационный коэффициент_т, зависящий от формы и размеров проточной части турбины и режимов ее работы.

Высота отсасывания считается положительной, если уровень воды в НБ находится ниже указанных отметок и наоборот, т.е. отрицательная высота отсасывания показывает величину заглубления рабочего колеса под уровень НБ.

6. Разгонные обороты

Основное уравнение динамики машин имеет вид:

,

где: - момент инерции вращающихся частей машин;

- угловая скорость;

t- время;

M_g- момент движущихся сил;

M_c- момент сил сопротивления.

В процессе работы гидроагрегата могут быть три случая:

1. Момент движущих сил равен моменту сопротивления, т.е. мощность турбины равна мощности, потребляемой генератором.

M_g = M_c

тогда при , т.е. = const, что будет соответствовать постоянному числу оборотов или установившемуся режиму работы агрегата.

2. Момент движущихся сил меньше момента сопротивления, т.е. мощность турбины меньше мощности генератора.

М_б = M_c

тогда  0, т.е. что означает уменьшение числа оборотов при увеличении нагрузки на генератор.

3. Момент движущихся сил больше момента сопротивления, т.е. мощность турбины больше мощности, отдаваемой генератором в сеть.

M_g  M_c

тогда > 0, т.е. что означает увеличение числа оборотов при уменьшении нагрузки на генератор.

Во втором и третьем случае будет неустановившееся состояние работы агрегата. Системы регулирования турбины в нормальных эксплуатационных условиях обеспечивают сохранение равенства момента движущих сил и момента сопротивления. В случае изменения нагрузки на генератор происходит увеличение или уменьшение скорости вращения агрегата, на что реагирует регулятор турбины, который увеличит или уменьшит открытие направляющего аппарата в соответствии с изменением нагрузки и восстановит нормальное число оборотов. Если при внезапном изменении нагрузки на генераторе произойдет быстрое повышение скорости вращения, а регулятор турбины окажется неисправным, то скорость вращения достигнет максимальной величины, которая называется разгонным числом оборотов. Разгонные обороты турбины высчитываются по формуле через приведенное число оборотов:

n_р = n'_Ip

Рис. 1.4. Разгонные характеристики некоторых радиально-осевых рабочих колес

На рис. 1.4. приведены разгонные характеристики некоторых радиально-осевых колес (РО123; Ро211; Ро638; Ро82; Ро246) в зависимости от открытия направляющего аппарата. Из рисунка 1.4. видно, что с увеличением коэффициента быстроходности, как правило, увеличивается величина разгонных оборотов.