如何评价水轮机的能量特性,长期以来一直是水机界的一项重要研究工作,在已运行的机组中,有的由于设计选型不合理或在制造安装中存在着缺陷和遗留问题,使得水轮机的效率不高。特别是有的机组由于长期处在低效率区或在低水头下运行,严重影响着机组效率的发挥,同时还造成严重的振动和空蚀破坏。因此需要摸清现有机组在运行中的实际效率状况,探讨和解决运行工况对水轮机效率的影响。为了充分利用水利资源,提高水力发电厂的经济效益,实现水力机组及整个电网的经济运行,需要在水电厂现场进行水力机组的效率试验,实测出水力机组及整个水电厂的能量特性,使得各个水电厂效率试验的成果成为整个电网优化运行的可靠技术依据,并指导水电厂的经济运行。
适用于现场测试的方法有很多,其中则以流速仪法、蜗壳压差法、超声波法最为常用,而流速仪法需要停机后在流道中安装流速仪,试验工作量相当大;超声波法也受一定的安装条件的限制,且一套测试装置价格昂贵;唯有蜗壳压差法最为简单可行,这是最为常用的一种流量测量方法。如果某机组通过其它方法得出了其蜗壳流量系数值,则利用蜗壳压差法可以很方便地计算出其过机流量,从而计算出其效率和耗水率;即便是不知其蜗壳流量系数值,也可以利用蜗壳压差法很方便地得出其过机相对流量,相对效率,尤其是对轴流转浆式机组而言,可以进行协联关系的调整,使机组处于最佳运行状态,达到安全、经济运行 。