流量水头效率仪及测试方法分析

2.4.2.1 概述

流量水头效率仪（图2-50）是一种用于测量水轮机流量、工作水头和效率的智能化仪表。本装置与测量流量的差压变送器、测量水头的差压变送器、测量发电机有功功率的功率变送器组成水轮发电机组的流量、水头、效率监测系统。

图2-50　流量水头效率仪

2.4.2.2 工作原理

1.水轮机流量

利用水轮机蜗壳差压法测量通过水轮机的流量是可靠和最简单的方法，本设备即利用下式计算流量

式中 Q——流量;

ΔP——蜗壳内差压变送器提供的差压信号，由差压变送器以4～20mA信号提供;

K——蜗壳差压流量系数，由仪器键盘输入。

上电后每秒自动对Q累加得到累积流量∑Q，单位为km3。(www.xing528.com)

2.工作水头

水轮机工作水头由位置水头、压力水头和流速水头三部分构成。压力水头由安装在水轮机蜗壳进口和尾水管出口的差压变送器测量，以4～20mA信号提供。根据水轮机流速计算出流速水头，水轮机流速可通过水轮机流量和相应的截面积算出。其中，位置水头（水轮机蜗壳进口压力变送器和尾水管出口压力变送器安装高程差）、水轮机蜗壳进口和尾水管出口面积数值由键盘输入。

3.机组效率

机组效率利用下式算出

μ=Ng/（9.81QH）

式中 Q——水轮机流量;

H——工作水头;

Ng——发电机有功功率输出，通过发电机出口有功功率变送器以4～20mA信号提供。

2.4.2.3 性能参数

流量水头效率仪性能参数见表2-32。

表2-32　流量水头效率仪性能参数