Определение КПД – один из ключевых параметров, необходимых для оценки состояния гидротурбин, а также для принятия решения о целесообразности выполнения технического перевооружения. Единственным надежным источником фактических энергетических характеристик гидротурбин является проведение натурных испытаний с непосредственным измерением расхода воды через гидроагрегат. Делается это с помощью рамной конструкции, на которой размещаются измерительные устройства (гидрометрические вертушки). Зачастую русловые ГЭС имеют сложную геометрию водоприемников – например, отсутствие забральной балки, формирующей поток без угловых натеканий, наличие нескольких секций водоприемника, малое расстояние от сороудерживающих решеток до пазов затворов, в которых возможно расположение измерительного створа. Все это оказывает влияние на формирование гид­равлических потоков. Поэтому в таких ГЭС использование классической рамной конструкции либо невозможно, либо ведет к существенному снижению точности измерений, а также увеличению сроков и стоимости выполняемых работ, в том числе за счет необходимости установки дополнительных измерительных устройств.

Усовершенствованная рамная конструкция с поворотным шарнирным рядом.

Решить эту проблему поможет усовершенствованная рамная конструкция с поворотным вертушечным рядом, разработанная филиалом «Института Гид­ропроект» – НИИЭС.

Основная идея разработки – расположение измерительного створа в глубине подводящего тракта, подальше от элементов водоприемника, вносящих погрешность в измерения. Рамная конструкция опускается в пазы затвора, после чего на шарнирах происходит поворот вокруг оси и измерительный створ располагается на необходимом удалении.

Предлагаемая конструкция уже успешно опробована на Иркутской ГЭС. Ее применение позволило определить фактический КПД и энергетические характеристики гидротурбины в соответствии с действующими нормами, при этом срок выполнения работ удалось сократить, оптимизировав одновременно и стоимость. Дальнейшее использование разработки планируется и для объектов РусГидро, в том числе и на ГЭС Волжско-Камского каскада.

Специалисты НИИЭС на испытаниях рамной конструкции. / Фото Владимира Минакова