Page 75 - 2021年第52卷第10期

仅展示桨叶+5°的轴流式水轮机有关特性参数；在图 3 上给出了 ZZHT160 转桨式水轮机协联曲线。

α α=1.0（32mm） 1.0
（
）
（
1.2 = 1 . 0 3 2 m m α α=1.0（32mm）
）
3
m
m
1
2
0
.
=
（
α α=0.91（29mm）
9
.
m
=
0
m
2
1
9
（
）
2
0
9
=
9
m
1
.
m
1.0 α α=0.91（29mm） 0.8 α α=0.72（23mm） ）
（
）
m
=
2
2
m
0
3
.
7
（
）
α α=0.72（23mm） 0.6 α α=0.63（20mm）
7
m
.
=
0
m
3
2
2
）
（
（
）
0.8 α α=0.63（20mm） = 0 . 6 3 2 0 m m
.
m
0
6
2
0
3
m
=
q 11 0.4 α α=0.53（17mm）
）
（
m
m
1
0
3
5
=
.
7
（
）
.
7
0.6 α α=0.53（17mm） m 11
5
m
0
=
m
1
3
0.2
（
）
（
α α=0.375（10mm） α α=0.375（10mm）
）
7
1
.
m
m
0
m
=
3
0
5
1
0
7
0
5
m
3
=
.
0.4
0
（
）
k
x
k
（
=
0
8
1
.
7
m
5
m
）
0.2 α α=0.187（5mm） - -kx 1111（k=0.12）
2 2
1
2
.
0
=
-0.2
-0.4
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
x 11 x 11
图 1 ZZHT160 桨叶+5°的轴流式水轮机相对单位流量特性 图 2 ZZHT160 桨叶+5°的轴流式水轮机相对单位力矩特性
表 1 Φ=+5°的单位流量 q = f (x ，α ) 表 2 Φ=+5°的单位力矩 m = f ( x ，α )
q
m
11 11 11 11
x x
α 11 α 11
0 0.5 1 1.2 1.4 0 0.5 1 1.2 1.4
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.03 -0.12 -0.17 -0.24
0.19 0.11 0.16 0.2 0.22 0.23 0.19 0.19 0.15 -0.03 -0.12 -0.20
0.54 0.32 0.43 0.54 0.59 0.63 0.54 0.74 0.66 0.39 0.20 0.01
0.72 0.42 0.54 0.67 0.733 0.79 0.72 0.93 0.87 0.65 0.45 0.22
1.00 0.45 0.60 0.79 0.88 0.98 1.00 1.00 0.94 0.80 0.73 0.61
100
90
80
70
桨叶转角/% 60 H=20.41m
H=18.33m
50
H=16.10m
40
30 H=14.55m
20
10
0
40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00
接力器行程/%
图 3 ZZHT160 转桨式水轮机协联曲线
在实时仿真的主程序段，只要已知某一时刻的 x 和 a 就可快速计算出 φ = -5°，0，5°，10°，15°
11 t k
时的 5 个单位流量和 5 个单位力矩：
]ê( )
q 11t [ 1，α ，α ，⋯，α n - 1 é α ù ú[ 1，x ，x ，⋯，x n - 1 ] T （9）
=
2
2
t
t
t
ë q ij û 11t 11t 11t
m 11t [ 1，α ，α ，⋯，α t n - 1 é ê α m ij ù ú û 11t 11t 11t ] T （10）
=
] ( ) [ 1，x ，x ，⋯，x
n - 1
2
2
t
t
ë
由水轮机综合特性曲线，有几个定角特性，就要给出几组水轮机流量和力矩的特性矩阵 ê( ) ù ú， ê( ) ù ú。
é
é
α
α
ë q ij û ë m ij û
由式（9）（10），计算并生成实时 q 及 m 表后，根据桨叶实时开度φ 插值求取计算水击升压及转速所
11 11 t
φ
φ
需的 q ( )和m ( )。
t
t
11t
11t
2.2 一洞三机系统计算公式的推导 在一洞三机系统中，每个叉管端都有一台发电机组，它不是本
文的讨论重点，直接给出其方程式 ［11］ ：
— 1207 —