Эксплуатация гидроагрегатов - Методы определения коэффициента полезного действия гидроагрегата

В главе I, § 2 было сказано об основных параметрах определяющих величину гидравлической и механической мощности водотока и собственно турбин, -а также и о к. п. д. турбины, генератора и всей гидроэлектрической установки.
При изготовлении турбин и генераторов особое внимание уделяют величинам к. п. д., так как от них в значительной степени зависит экономичность работы гидростанции. В силу сказанного, главной целью испытаний агрегатов вновь построенных гидроэлектрических установок является испытание на определение значений к. п. д. турбины и генератора с тем, чтобы проверить гарантированные заводами-поставщиками величины.
При гарантийных приемочных испытаниях полезная мощность турбины определяется по нагрузке генератора с учетом его потерь; в некоторых случаях нагрузка (как ранее указывалось) создается водяным реостатом, специально для этой цели построенным, так как при этом условии обеспечивается постоянство мощности и числа оборотов в минуту, которое является обязательным условием для точности испытаний.
Для определения значений к. п. д., помимо полезной мощности, необходимо определить величину мощности потока, проходящего через турбину, для чего необходимо знать величину расхода воды через турбину и величину полезного напора.
Эти определения наиболее ответственны и трудоемки и требуют большой тщательности измерений, точности применяемых инструментов и приборов и большой подготовки для проведения их.
Для определения расхода воды чаще всего для низконапорных установок применяется определение скоростей воды гидрометрическими вертушками в определенном измерительном створе, где течение наиболее спокойно. Как правило, для большей точности определения расхода желательно возможно быстрое измерение скоростей по всему створу при определенном постоянном режиме — для этой цели приходится единовременно производить замеры скоростей несколькими вертушками, укрепленными на специальной штанге, передвигаемой на разные горизонтали по высоте створа.
Для определения расходов воды в трубопроводах в настоящее время нашел широкое распространение метод, основанный на использовании изменения давления в трубопроводе, которое происходит при изменении расхода, и так называемый соляной метод, основанный на измерении времени, необходимого для прохождения некоторого количества раствора соли между двумя точками. Существуют и другие способы.
Для определения полезного напора необходимо при проведении опыта знать в каждый данный момент времени отметки горизонтов воды в верхнем и нижнем бьефах станции с учетом поправок на скоростной напор. Отметка верхнего бьефа определяется после входных решеток, и это дает возможность получить требуемый напор нетто. Измерение отметок производится рейками, лимниграфами  или водяными пьезометрами.
Зная средние величины секундного расхода воды через турбину и, соответственно, полезный напор, можно получить значение полезной мощности потока, проходящего через турбину, и тем самым определить к. п. д. турбины. Необходимо также отметить, что при проведении приемо-сдаточных испытаний попутно с определением расходов воды через турбины производятся тарировка расходомеров и измерения, необходимые для определения потерь напора на турбинных решетках.