7—19日业主组织客户代表及特邀专家，根据合同
YQ—JD(2010)02中“水轮机及其附属设备一技术条
款”的要求和IEC60193(1999)《水轮机、蓄能泵和
水泵水轮机模型验收试验规程见证的模型验收试
验》的规程；在德意志联邦共和国海德海姆福伊特
水电公司水力研究试验室的低水头通用试验台
(ND)完成了羊曲水轮机的模型验收试验，试验结果
表明模型水轮机的性能满足真机运行保证的合同要
求。
福伊特水电公司水力研究试验室的通用低水头
试验台(ND)由动力机组、测功电机、上游水箱、模
型机组、尾水箱、管路、测量及率定系统和数据采集
处理系统等组成，VOITH通用低水头试验台(ND)
2010年进行了整修，其主要装置参数如下：试验水
头10～30 m：最大流量1．5 m ／s，测功机最大功率
220 kW，最大转速2 000 r／rain，吸出高度+8—一20
rn，模型转轮直径300～420 mm。该试验台设有精
度较高的各类测量仪器仪表，可以进行能量、空化、
飞逸、压力脉动、水推力、导叶力矩等各类试验。羊
曲水轮机模型主要参数：模型转轮出口直径353．25
mm，导叶高度b =0．305D，，模型转轮叶片数15，活
动导叶数Z =24，同定导叶数Z=24，尾水管高度
h =3．644D(自导水机构中心线算起)，原模型尺寸
比D ：D"=16．7：1。
1．2 测量设备的率定和效率试验误差分析
水轮机模型试验台的测量误差，主要用模型效
率的测量误差来表示。按IEC及各国水轮机模型试
验规程，模型试验的误差包括2个方面：一是试验台
的测量仪器和设备的率定误差与系统误差；二是随
机误差。综合考虑计算水轮机效率的4个测量值，
包含流量测量误差、水头测量误差、力矩测量误差、
转速测量误差以及随机误差。效率测量的相对极限
误差是由单项测量值的随机误差和系统误差按方和
根合成得到的。羊曲水轮机模型验收试验前，对
VOITH公司提供的试验仪器、设备率定结果及有效
的率定证书进行了审查，审查过的试验仪器、设备率
定误差在合同保证值范围内，并对流量计等主要测
量仪器进行了率定，其结果与初步试验报告一致。
该试验台采取的方法是在试验范围内选取典型工况
点，分别对与模型效率有关的各个相关物理量计算
出各自的系统误差和随机性误差，再利用方和根计
算出各工况点的模型效率系统误差、随机性误差和
综合误差，最终得到模型效率测试的平均综合误差。
经过核查德国VOITH ND水轮机模型试验台综合误
差率为±0．248％ ，满足合同规定的模型试验台
±0．25％ 的精度要求。
1．3 水轮机效率及出力验收试验
水轮机效率是表征水轮机技术水平的重要指
标，也是评价水轮机能量特性的重要指标，在水轮机
安全稳定运行的前提下，可以对水轮机的最优效率
提出较高的预期值，同时根据水能参数统计的电站
加权因子最大可能的提高水轮机加权平均效率，使
得水轮机有较宽的稳定运行区域，最终使水电站的
发电效益最大化。在设计院编写机组标书时，往往
将水轮机转轮的最优效率和加权平均效率作为评判
转轮优劣的重要考核指标。对于北方电站而言，由
于弃水较少，非汛期的机组稳定高效的运行更加重
要，所以对水轮机额定点目标效率没有过高要求。
如果额定效率要求过高，水轮机效率验收试验主要
验证水轮机最高效率及其工况点、加权平均效率。
近年来水轮机CFD设计水平的迅速提高，加上水轮
机转轮叶片材料及数控加工能力的提升，水轮机的
效率有一定的提高，但是也发现部分高效率转轮的
稳定性问题比较突出，有的转轮甚至 现了转轮裂
纹等严重问题，现阶段虽未发现这与过分追求高效
率有关，但设计院往往在确定机组目标参数时，均倾
于综合考虑电站的实际工况和当前已有转轮的实际
状况，折中确定一个适中的参数。羊曲的水轮机是
在考虑了河流的泥沙、改水头段的水轮机统计参数、
目标制造厂家、转轮的制造运输等因素，确定
