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 положение точки К точно неизвестно.

Принято, что для различных типов колес принимают для отсчета условной высоты отсасывания некоторую плоскость. Так для РО – турбин – это плоскость нижнего кольца направляющего аппарата, а для РК – турбин – это ось поворота лопастей рабочего колеса.

Рис. 1.4. Отчет высоты отсасывания для турбин различных типов

Практически, в современных крупных гидротурбинах кавитационный коэффициент колеблется в пределах от 0,4 до 2,0 для осевых турбин и от 0,03 до 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 , = 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, 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, 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 увеличивает или уменьшает открытие направляющего аппарата в соответствии с изменением нагрузки и восстанавливает нормальное число оборотов. Если при внезапном изменении нагрузки на генераторе происходит быстрое повышение скорости вращения, а регулятор турбины окажется неисправным, то скорость вращения достигает максимальной величины, которая называется разгонным числом оборотов. Разгонные обороты турбины высчитываются по формуле через приведенное число оборотов:

n_р = n'_Ip.

Рис. 1.5. Разгонные характеристики некоторых радиально-осевых рабочих колес

На рис. 1.5. приведены разгонные характеристики некоторых радиально-осевых колес (РО123; Ро211; Ро638; Ро82; Ро246) в зависимости от открытия направляющего аппарата. Из рисунка 1.5. видно, что с увеличением коэффициента быстроходности, как правило, увеличивается величина разгонных оборотов.