杨涵 黄宛琴

摘要：近年来，随着电力工程事业的迅猛发展，对水力机械及动力装置的性能、技术参数、经济运行等均提出了越来越高的要求。值得注意的是，要想使水力机械产品的质量得到有效保障，便需做好水力机械测试工作，掌握核心测试技术，同时掌握动力装置的测试试验等。本课题重点围绕“水力机械及动力装置”相关技术要点进行分析研究，以期提高水力机械及动力装置的实用价值。

关键词：水力机械；动力装置；测试技术；实用价值

水力机械及动力装置是水电站或抽水站非常重要的机械设备，在确保水力机械及动力装置符合设计要求，性能及技术参数符合水电站或抽水站工作运行要求的基础上，才能够确保系统运行的稳定性、可靠性及安全性。近年来，随着我国电力工程事业的逐步发展，国内大型水电站和抽水站的单机容量得以不断增大，为了更好的探索水力机械的内部特征和水电站及抽水站中水力机械运行问题，使得国内对于水力机械及动力装置的技术研究从以往的理论研究逐步发展为实践研究，这为我国电力工程事业未来发展提供了有效保障。鉴于此，本课题围绕“水力机械及动力装置”进行分析研究具备一定的价值意义。

一、水力机械及动力装置概述

1.水力机械

水力机械，指的是将液体作为工作介质的一种流体机械。基于流体机械作业期间，把水能与机械能相互转换，或者由不同能量的水之间实现有效转换。在水电站中，水力机械设备应用广泛。基于能量传递方向角度分析，基于原动机层面，主要把水能转换成为机械能，对其他的机械设备起到驱动的作用，例如对水轮机起到驱动作用；基于工作机层面，通过把机械能转换成为水能，使水输送至高处位置，或基于更高压力及管路阻力条件下，把水输送至远处，比如输送至水泵等。此外，水力机械的应用领域广泛，包括电力工业、水利工程、以及化学工程等等。涉及的性能技术参数包括：比能、水头/扬程以及效率等。要想使水力机械设备的性能发挥至最佳，则有必要结合应用工程的实际情况，合理调整其技术参数指标，进一步提高水力机械设备运行的可靠性、安全性及工作效率等。

2.动力装置

动力装置属动力机械的范畴，而动力机械则是把自然界当中的能量向机械能转换，然后通过作功发挥自身效应的一种机械装置。值得注意的是，确保动力裝置的优化设计，能够带动机械设备的正常、可靠运行。以基于水力机械的泵站装置为例，则便是在泵站工作中常用的一种动力装置，需进行泵站装置效率测试及流态测试，了解泵站装置的运行效果，进一步加以改进，确保后续运行的可靠性及安全性。

二、水力机械及动力装置测试技术研究进展分析

由于水力机械及动力装置在电站运行广泛，做好水力机械及动力装置的测试工作，不仅可以为电站运行的可靠性及安全性提供保障，还对水电站的经济运行、改进设计提供了可靠的依据。以及对水电站的造价、水力机械的选择等都具有重要意义。从最新研究进展来看，水力机械及动力装置涉及的测试技术及相关内容如下：

1.水力机械模型测试技术的应用

水力机械模型测试技术的应用，主要致力于水力机械产品性能、质量的提高。例如，我国三峡水电站在建设过程中，便进行了水轮机模型验收试验，通过对试验台的大规模改建，为山峡水电站建设工作的发展提供了必要支撑。在水力机械模型测试过程中，需纳入水力机械的相关性能指标，比如能量指标、空化指标、压力脉动指标、飞逸特性指标以及力特性指标等，进一步利用高精度数据采集系统，例如基于PXI平台的高精度数据采集系统以及基于SCXI平台的高精度数据采集系统便应用广泛，利用这些系统完成高速数据的采集。此外，从最新研究进展来看，基于PLC的试验控制系统也应用广泛，该系统能够发挥远程及集中控制。

2.动力装置测试技术的应用

为了了解动力装置的性能，可使用动态模拟理论，实现对水力机械基于运行期间潜在的故障的测试；一方面能够预测水力机械在运行过程中可能出现的技术问题；另一方面能够将已经投入工作的真机检测其运行中是否会发生技术问题，如测试机组甩负荷之后的力特性、抬机现象以及导叶紧急关闭状态条件下的动态力特性等。通过动态模拟理论的应用，得到相对应的模型试验数据，进一步通过相似律换算的方式，获取动力装置动态特性。此外，针对大型的水泵装置，可进行特性试验，对于工厂所提供的大型水泵的特性曲线通常由模型泵特性换算获取。而对于水电机组在线监测与故障诊断系统技术的应用，则能够充分了解水力机械及动力装置的运行情况，为故障的排查提供有效依据，进而确保运行的可靠性及安全性。

三、结语

综上所述，“水力机械及动力装置”是一个值得深入研究的课题，特别是当下水力机械设备及其动力装置广泛应用于水电站领域，对水电站的可靠、安全运行会带来很大程度的影响。因此，需加强对水力机械内部特性进行探究，完善和补充水力机械水力计算理论和方法，进一步促进水力机械设备及其动力装置的性能测试效率的提高，确保其性能参数指标符合水电站的运行要求，以此提高水电站系统运行的稳定性、可靠性及安全性。

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作者简介：杨涵（1997-），女，汉族，四川成都，本科，水力机械动力工程。

黄宛琴（1996-），女，汉族，四川德阳，本科，水力机械动力工程。

（作者单位：西华大学能源与动力工程学院）