一、項(xiàng)目簡介

      三峽右岸電站共裝設(shè)12臺700MW水輪發(fā)電機(jī)組，其中23#機(jī)組由哈爾濱電機(jī)廠有限公司供貨。引水壓力鋼管直徑為12.4m，壓力鋼管與蝸殼通過伸縮節(jié)連接，其形式為波紋管式，布置在伸縮節(jié)室內(nèi)，伸縮節(jié)室長5.0m，其高度為17m，寬度為16.0m。伸縮節(jié)室底板高程EL.48.0m，通過EL.44.0m高程電站上游操作廊道可進(jìn)入壓力鋼管伸縮節(jié)室內(nèi)。

       超聲波流量計(jì)的換能器布置在壓力鋼管下平段的伸縮節(jié)下游側(cè)。下平段的上游為壓力鋼管下彎段，下游為水輪機(jī)蝸殼進(jìn)口段，下平段長度約為13.64m，其中，伸縮節(jié)長度約為2.2m。

       換能器采用內(nèi)貼式安裝，為滿足測流精度，超聲波測流裝置采用16聲道方案,共計(jì)32只換能器，換能器底板通過焊接方式固定在壓力鋼管內(nèi)壁上，壓力鋼管內(nèi)焊裝電纜保護(hù)管，電纜通過設(shè)在伸縮節(jié)下游側(cè)鋼管上的穿纜器引出至伸縮節(jié)室。超聲波流量計(jì)的現(xiàn)地測量單元布置在伸縮節(jié)室內(nèi)（EL.48.0m高程），工控機(jī)機(jī)箱布置在水輪機(jī)層（EL.67.0m高程）。

二、技術(shù)亮點(diǎn)

1、交叉16聲道（2E16P）換能器布置，內(nèi)貼式安裝，伸縮節(jié)室內(nèi)通過穿纜器將電纜引出管外。         

2、直管段較短，通過CFD模擬仿真技術(shù)，進(jìn)行換能器聲道位置及流量積分優(yōu)化。

3、經(jīng)緯儀定位，全站儀復(fù)測安裝幾何數(shù)據(jù)。

4、管徑大（管徑12.4m），流速高（最高斷面平均流速至8.5m/s）。

5、提供了兼顧流量測量及效率監(jiān)測的軟件系統(tǒng)。

6、產(chǎn)品壽命：穩(wěn)定運(yùn)行超過15年。

7、綜合誤差評估為：±0.6%

·  2E16P聲道布置，內(nèi)貼式換能器安裝。2008年安裝，系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行超過15年。

·  CFD模擬仿真，換能器安裝位置優(yōu)化。

       8層流速，交叉聲道面布置，聲道角均為70°。計(jì)算機(jī)仿真積分誤差為±0.51%。

·  經(jīng)緯儀輔助定位，全站儀復(fù)測安裝幾何數(shù)據(jù)。

       “超聲流量計(jì)幾何參數(shù)測算系統(tǒng)”根據(jù)流道的圓柱面、軸線、各換能器點(diǎn)、各聲道的位置自動計(jì)算出①聲道長、②聲道角、③換能器突出、④聲道高度、⑤斷面高度等參數(shù)。利用該方法可以充分得到現(xiàn)場安裝的幾何參數(shù)的準(zhǔn)確值，控制幾何參數(shù)誤差在允許范圍之內(nèi)。

·  管徑大，流速快。

       搭建8層腳手架，全覆蓋換能器安裝斷面；搭建經(jīng)緯儀操作平臺及靶板，微調(diào)腳手架避免遮擋經(jīng)緯儀激光點(diǎn)。換能器電纜護(hù)管采用防沖擊的設(shè)計(jì)。

·  配套效率監(jiān)測軟件系統(tǒng)。

監(jiān)測軟件用于在線監(jiān)測流量，同時(shí)自動采集工作水頭、有功功率，導(dǎo)葉開度等輔助參數(shù)，兼顧監(jiān)測水輪機(jī)和機(jī)組效率，保證水輪機(jī)運(yùn)行于高效率區(qū)。

·  基于模擬仿真的誤差評估分析。

綜合誤差評估為：±0.6%（積分誤差±0.51%，換能器突出誤差±0.3%，幾何誤差±0.2% ，電子誤差±0.1% ）。

三、方案設(shè)計(jì)

換能器16聲道安裝，2E16P布置；

壓力鋼管平直段較短，聲道角度選用70°；

內(nèi)貼式安裝換能器，換能器電纜由伸縮節(jié)室引出；

引出電纜采樣具有自主專利的穿纜器進(jìn)行密封；

現(xiàn)地主機(jī)安裝于伸縮節(jié)室內(nèi)，該處濕度較大，主機(jī)箱選用IP68密封等級設(shè)計(jì)；

流量與效率監(jiān)測軟件系統(tǒng)安裝在位于水輪機(jī)層的工控機(jī)內(nèi)，從工控機(jī)內(nèi)輸出相應(yīng)的信號到電站監(jiān)控系統(tǒng)。