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GBT 28545-2012 水轮机、蓄能泵和水泵水轮机更新改造和性能改善导则PDF文本

I1CS27.140K55中华人民共和国国家标准GB/T28545-2012水轮机、蓄能泵和水泵水轮机更新改造和性能改善导则Cuidetine for rehabilitation and performance improvementfor Hydraulic turbines,storage pumps and pump-turbines(IEC 62256:2008.Hydraulic turbines,storage pumps and pump-turbines-Rchabilitation and performance improvement,MOD)2012-06-29发布2012-11-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会发布蜀素村网ZC.ET
GB/T28545-2012目次前言………范围2规范性引用文件………3术语和定义……………24改造的原因……………25更新改造的工作内容…35.资料收集和评估…。…35.1,1资料收集……35.1.2资料评估5,2改造方案的确定…………45.2.1总则………5.2.2改造方案的拟定………………45.2.3改造方案的比选53合同条款……………65.3.1技术画是筑心心忆G小…65,3.2商务条款……95.4合同确定方式…………5.4.总则……5.4.2招标文件与评标………95.4.3授标…………5.5项目实施……95.5.模型试验……95,5.2设计、施工、安装与试验……0……105.6改造效果及性能保证值评估……………105.6.概述…………105.6.2水轮机性能预估………105.6.3发电机性能评估…………115.6.4处罚和奖励评估……………115,7改造进度、费用和风险分析………115.7.1概述。115.7.2技术规范与招标阶段的进度计划……115,7.3项目实施阶段的进度计划…………115.8经济和财务分析…125.8.1概述………………………………125,8.2效益-费用分折…125,8.3顶期效益的确定………………………………………125,8.4预期费用的确定…………I罚素村网Z.Z沁.ET
GB/T28545-20126更新改造工作范围的评估与决策……………………………146.1概述……………………………………………146.2电厂现场条件评估…………………146.2.1水文…………………………146.2.2实际发电量…156.2.3环境、社会及有关法规………156.3水轮机现状评估……………………………………4………………公6,3.1概述…156.3,2水轮机整体性评估………………………………166.3.3部件的剩余寿命…406.3.4水轮机性能评估……416.4机组相关设备的评估与决策………………………………………526.4.1概述…………………526.4.2发电机和推力轴承……566.4,3水轮机调速器……………566.4.4水轮机进水（出水）阀、调压阀…………………………………566.4.5轴助设备…576.4.6安装、拆卸和维护用的设备…576.4.7压力钢管和其他过水流道…57587水力设计及性能试验………………………587.1概述…587.2水力设计………587.2.性能预估………587.2.2CFD的作用587,2.3CFD分析的步骤597.2.4CFD计算的精度4…044…………4…7.2.5怎样在改造中应用CFD……607.2.6CFD和模型试验的比较607.3模型试验617.3.概述…617.3.2模型试验的相似性………。00044444+440440405*617.3.3模型试验内容……617.3.4模型试验的应用………。e7.3.5模型试验地点…。637,4原型性能试验…7.4.1概述……………647.4.2原型性能试验精度…647.4.3原型性能试验类型……………………647.4.4结果评估……………6附录A(规范性附录)经济分析和风险评估……66A.1项目组织。66蜀素前网Z.ZS沁.ET
GB/T28545-2012A.1.1总则……………………………………66A,1.2组织机构66A.13所需的专家…66A.1.4改造工程的可行性研究…66A.2风险分析……67Λ2，概述…67A.2.2未达到预期性能的风险67Λ.2.3不改造继续运行的风险……67A.2.4停机时间延长的风险…………68Λ.2.5财务风险…………………68八.2,6项目范围的风险……………68A.2.7其他风险69A.3技术规范…………69A.3.1概述69A32参考标准…………69A.3.3投标文件中需提供的资料…70A.3.4在项目执行期间需制定的文件……71附录B(资料性附录)本标准与IEC62256:2008的章条编号对照情况…73興尚贸素前网ZC.ET
GB/T28545-2012前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准使用重新起草法修改采用IEC62256:2008《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机更新改造和性能改善》。本标准与IEC62256:2008相比，在结构上有较多调整，附录B列出了本标准与IEC62256:2008相比章条编号变化对照一览表本标准与IEC62256:2008的技术性差异及其原因如下：一增加了“规范性引用文件”，以适应我国的技术条件：增加了GB/T15468作为规范性引用文件，以适合我国国情：别除了IEC62256:2008第4章中“改造工程逻辑流程图”，以简化内容；删除了IEC62256:20086.3.4.2中“美国胡佛坝水电站机组改造和加拿大奥特尔德斯电站(Outardes)3号水轮发电机组的改造项目的实例和曲线”，不一定适合我国国情；删除了IEC62256:2008表6-23“仅改进混流式水轮机转轮水力设计后的潜在效率提高值”和图6加拿大魁北克拉格朗德三级电站(L,a Grande-3)水轮机转轮(1982年投入运行)，通过对叶片出水边稍微切削而获得效率提高的情况和曲线，不一定适合我国国情；删除了IEC62256:20086,3.4,2中“关于考虑表面粗糙度对模型到真机（原型）效率换算的影响，对已运行60年的水轮机运行60年为1%，运行40年为065%，运行20年为0.25%”，缺乏严谨的统计数据，不一定适合我国国情：删除了1EC62256:2008表25“新更换或已修复转轮时的转轮止水密封设计及其状况对的混流式水轮机效率的潜在影响(%)”，缺乏严谨的统计数据，不一定适合我国国情；删除了1EC62256:2008表26“混流式水轮机更换转轮（包括改进翼型、恢复表面状态和减小止漏环损失)混流式水轮机转轮预期效率提高值（截至2000年）”，缺乏严谨的统计数据，不一定适合我国国情；删除了1EC62256:2008表27“改造/更换更新混流式水轮机流道其他部件后水轮机潜在效率的提高(%)”，缺乏严谨的统计数据，不一定适合我国国情；删除了IE℃62256：2008图7a“混流式水轮机改造后潜在效率的提高”和图7b“转桨式水轮机改造后潜在效率的提高”，缺乏严谨的统计数据，不一定适合我国国情：增加了6.3.4.5中“在更新改造中转轮叶片伸长设计和导叶超长设计”内容，根据国内更新改造经验。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国水轮机标准化技术委员会(SAC/TC175)归。本标准起草单位：哈尔滨大电机研究所、水利部水利水电规划设计总院、中国水利水电科学研究院、东方电气集团东方电机有限公司、哈尔滨电机厂有限责任公司。本标准主要起草人：刘光宁、游超、徐洪泉、王伦其、宫让勤。莲素荷网Z..ET
GB/T28545-2012水轮机、蓄能泵和水泵水轮机更新改造和性能改善导则1范围本标准适用于下列型式的水轮机、蓄能泵和水泵水轮机：混流式；轴流式：贯流式：—斜流式；冲击式。本标准关于水轮机的描述，也适用于与之类似的蓄能泵或水泵水轮机。本标准还涉及影响改造或受改造影响的电站筑物及其他设备，但未作详细论述。本标准是用来鉴别、评估和实施水轮机更新改造和性能改善的工作，可供业主、咨询单位和供货厂商确定下列事项：更新改造和性能改善的经济性分析：更新改造的工作范围，技术要，筑J.NE效果评估。本标准的目的在于：一为决策过程提供帮助：为改造提供信息资源；改造过程中重大问题的认定；改造过程中关键点的确定。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.45电工术语水电站水力机械设备(GB/T2900.45一2006，IEC/TR61364:1999,MOD)GB/T15468水轮机基本技术条件GB/T15469.1水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定第1部分：反击式水轮机的空蚀评定(GB/T15469.1-2008,IEC60609-1:2004,MOD)GB/T15469.2水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定第2部分：蓄能泵和水泵水轮机的空蚀评定(GB/T15469.2一2007，IEC60609-1:2004,MOD)GB/T15613(所有部分)水轮机、蓄能泵和水泵水轮机模型验收试验[IEC60193(所有部分)]GB/T19184水斗式水轮机空蚀评定(GB/T19184一2003，IEC60609-2:1997,MOD)GB/T20043水轮机、蓄能泵和水泵水轮机水力性能现场验收试验规程(GB/T20043一2005，IEC60041:1991,MOD)1Z.Z心.ET
GB/T28545-2012IEC/TR361366(所有部分)水轮机、蓄能泵和水泵水轮机招标文件3术语和定义GB/T2900.45界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1更新改造rehabilitation设备的效率、容量恢复至接近“新设备”的水平或通过重新立整机的机械性能，延长设备的使用寿命。3.2性能改善performance improvement机组的效率、容量提高并超过初始值。3.3增容uprating铭牌容量（功率）增大。3.4现代技术改造modernization采用现代技术改善性能，更换陈旧技术及部件。4改造的原因在进行重大改造之前，水轮机的可靠运行时间一般在30年~50年之间（详见表1），它取决于机组的型式、设计、制造质量、维护程度和其他相关因素。表1改造前水电站及其土工程、机电设备和电力送出系统的预期寿命电站筑物与设备预期寿命年需考虑的因素大坝、引水巢、隧洞、地下洞室水权的持续时间、工程质量、破损60-80水库、调压室状况、安全性、漏水土工程厂房筑物、水流控制筑物、总体运用条件、受力状态、材料的泄水筑物、沉沙池、压力钢管、钢40~50质量，最新的技术发展水平、安全性、衬、道路、桥梁钢材质量、腐蚀、维护转桨式水轮机25-50混流式、定桨式和水斗式水轮机3050水泵水轮机25~35水力机械及机蓄能系运行安全性、水力损失、空蚀、（泥2535其附属设备械沙)磨损，裂纹、效率下降、性能改善蝴蝶阀、球阀25~40设备调速系统及油压装置2535厂房起重机25~40平板闸门、弧形闸门、门机、起闭材料质量、运行条件、安全性、设备水工机械设备2540机、拦污棚、清污机等质量、受力状态、性能改善Z.ZC.RET
GB/T28545-2012表1（续）电站筑物与设备预期寿命年需考虑的因素绕组和铁心情况、清洁度、运行安全水轮发电机、励磁系发电机、励磁系统、主变压器25~40性、最新的技术发展水平、总体运用统及主变压器、电气条件、设备质量、维护一次设备、电气二次高压开关、辅助电气设备、控制2030设备自动化系统设备蓄电池、直流设备10-20铁塔35~50混凝土塔30~40路径合理性、腐蚀、运行安全性、气候输电线路条件、最新的技术发展水平，输电容木杆20~25量和服务（负荷）条件线路、电缆25~40更新改造的主要原因一般包括下述一个或多个：a)提高可靠性和可用性；b)修复性能和延长使用寿命：c)性能改进：。提高效率，功筑·减少空蚀；。扩大运行范围：d)提高电站安全性；e)环境、社会和管理因素：)降低运行和维护成本；g)其他方面的考虑：。政府规章制度的更改；。行政法规：·企业的形象准则：。水文条件改变；。市场条件变化。5更新改造的工作内容5.1资料收集和评估5.1.1资料收集改造工程评估时，需要10年或10年以上的运行数据作为项目研究的基本资料。对于水位、流量、水头和发电量的数据资料，如可能，最好不少于25年。流量资料必须考虑除电站之外过水筑物泄放的流量。推荐收集以下有关资料：a)发电量和电量收益：筑素村闯Z.ZC
GB/T28545-2012b)辅助设施及其价值；c)运行维护成本：)水轮机可靠性和可利用状况（水轮机运行事故及处理的案例，计划停机和强迫停机的资料）：)现有的水文资料：尽可能长时间的运行记录（流量，净水头，上、下游水位和水质）：)机械设备的整体性评估：g)水轮机全部主要部件的图纸以及相关设备、筑物的图纸：)性能评估（原来的模型试验、最近的原型性能试验或者功率-导叶开度试验）：)原有的试运行资料：j)运行规程和维护规程：k)历次修改的原设备历史资料：)现有和预期的法规要求。5.1.2资料评估5.1.2.1概述通过资料评估应确定：a)总流量（发电流量和泄洪流量）随时间的变化趋势：b)发电量随年份的变化趋势；c)年运行与维护成本随时间的变化趋势：d)收益随时间的变化趋势；e)电厂负系赵好廊的变北[)水轮机机械设备整体性的评定；g)确定在现有的或经改进后的水力条件下，运行性能有多大的增长空间。5.1,2.2水轮机的可靠性、可用性和允许的运行范围机组停机率明显增加是考虑机组改造的一种信号。但在开始改造之前，重要的是收集至少近10年来有关停机的历史资料（包括停机性质、停机频率及停机持续时间的资料），以便了解机组运行状况的趋势。5.1.2.3水轮机的运行和维修成本收集过去10多年来水轮机修理后的实际运行和维修记录，每次修复后的运行小时数或涉及的费用。这些资料有助于分析和评估水轮机的受损程度及哪些是有问题的部件，从而得出水轮机改造后，能在多大程度上减少这些费用。5.2改造方案的确定5.2.1总则最佳方案的确定是各种相关因素进行比较、综合和优化的过程和结果。如果更换新转轮增加的功率，需要改造或更换与之相关的其他机械部件、电气部件才能匹配，那就未必是最佳方案，通过提高效率但少增加一些功率或许是更好的投资方案。5.2.2改造方案的拟定可以有以下方案：a)不进行重大的改造，让机组继续运行：4理罚素前网Z沁.ET
GB/T28545-2012b)修复有缺陷的部件，随后电站按正常维修方式继续运行：?)如果机组的整体状况良好或曾经改造过，可在不拆除机组的情况下，恢复原流道和水力型线(转轮、导叶、固定导叶、尾水管等)，使之继续运行：d)改造水轮机的过流部件。过流部件的改造有以下方案可供选择：。更换转轮，包括更换固定和转动止漏环；。修复流道过流面：·修改固定导叶的形状：修改或更换导叶：。加大导叶的开度；修改尾水锥管形状：。修改或更换水轮机进阀：修改顶盖，以使止水密封效果更佳。如果确定采用更换转轮和导叶，则必须对整个发电系统（水轮机、发电机及其辅助设施等），包括修复磨损、恢复机械的整体性等作出评估如果水轮机增大功率，必需对与其相配套的土工程、所有机械和电气部件进行分析：a)引水渠道，发电隧洞和压力钢管；b)主轴：c)导叶接力器行程和操作油压：d)转浆式水轮机转轮接力器行程和油压：8f)g)发电机：h)母线和电缆：i)变压器：j)励磁系统；k)输电线路：)开关设备。对电气设备的评估不包含在本标准的内容中。机组台且利用率较低的电厂，可考虑只对少数机组进行改造并继续运行，而其余性能较差的机组，只在不经常出现的高负荷时才投人运行，或者只在电站短时间泄放大流量时才投人运行。5.2.3改造方案的比选5.2.3.1总则尽管本标准的重点是水轮机，但改造与采购必须考虑相关的全部设备，包括调速器、发电机、变压器等，以便作出合理的经济分析。另外还要考虑对土工程所需进行的改造。5.2.3.2比选方案费用的确定费用的确定应考虑以下所有因素：a)采购新部件或更新部件有关的全部费用：b)业主、供货商和咨询机构与工程项目有关的全部费用：c)修改现有部件有关的费用：)一次性的费用（例如模型试验、现场试验，模板等）：5運蜀素前网Z.Z.ET
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