乐山油浸式变压器在装置中的应用

    1.1 测量原理

    乐山油浸式变压器由量水堰（槽）和水位流量转换仪表（二次仪表）组成，其中二次仪表除完成水位流量转换外，还显示瞬时流量和累积流量。在流体流经 标准堰或槽时，将形成液位与流量的对应关系，二次仪表测量液位，再根据相应公式（仪表内部微处理器运算）转换成流量进行显示。常用超声回波测距法来测量液 位，固定探头安装在量水堰（槽）水位观测点上方。

    1）堰。在流道中设置上部有缺口的板壁，流体被堰挡住，水位有一定升高，然后通过缺口向下游侧流去。这时板壁上游侧水位与流量有对应关系，通过测量水位可以计算出流量值。根据缺口形状，分为三角堰、矩形堰、等宽堰等。

    2）槽。敞开流道的某部分节流时，该处的流速增大，同时该部分的水位下降，测量水位的下降量求流量的装置叫做水槽。常用的水槽有巴歇尔水槽和帕尔默&b手 机：15806350882ull;玻鲁斯水槽。

    因篇幅有限，文中仅介绍三角堰、矩形堰及巴歇尔槽的测量原理及计算公式。

    1.2 乐山油浸式变压器算公式

    1）三角堰结构如图1所示，三角堰流量公式如下：

        （1）

    式中：qV———体积流量，m3/s；Ce———流量系数（需查表）；θ———三角缺口夹角，20°≤θ≤100°；he———有效水头，m，he＝h＋Kh（h———实测水头，m，Kh——水头修正系数）。

    2）矩形堰结构如图2所示，矩形堰流量公式如下：

        （2）

    式中：be———有效堰口宽度，m，be＝b＋Kb（b———实测堰口宽度，m，Kb———宽度修正系数）。

    3）巴歇尔槽为矩形横断面短喉道槽，由喉道上游均匀收缩段、喉道段和喉道下游均匀扩散段组成，如图3所示。根据喉道宽度分为三种类型：小型 槽（b＝0.076，0.152，0.228m）、标准型槽（0.25m≤b≤2.4m）和大型槽（3.05m≤b≤15.24m）。因篇幅有限，文中仅 介绍标准型槽的水位流量关系。巴歇尔槽流量公式如下：

       （3）

    式中：b———喉道宽度，m；ha———实测水头，m。

图1 三角堰结构示意

注：B—行近渠槽宽度，m；D—渠槽边墙高度，m；p—堰高，m

图2 矩形堰结构示意

注：b—堰口宽度或喉道宽度，m；La—上游连通管至堰板或喉道距离，m；hb———下游实测水深，m

图3 巴歇尔槽结构示意

注：ha———上游实测水深，m；L———顺水流方向堰顶长度，m；L1———收缩段长度，m；

L2———扩散段长度，m；B1———收缩段进口宽度，m；B2————扩散段出口宽度，m；La———上游联通管至堰板或喉道距离

    2 结构技术要求

    每种堰或槽都有一定的结构要求，如量水堰（槽）结构达不到要求，即便乐山油浸式变压器的选型和安装再仔细，测量结果也会大打折扣。

    2.1 三角堰的结构要求

    1）堰板上游面为平面，在表面上任意两点间的连线与垂直于轴线的平面之邮 箱：sdycbyq@163.com联系人：马经理间的斜率应小于1%。

    2）三角形缺口堰顶线bc，cd为直线。

    3）三角形缺口夹角（θ）平分线O′O′与堰板中垂线OO应重合。

    4）堰板顶面ab，df在同一水平面内，与三角形缺口角度平分线O′O′成90°。

    5）堰板堰口加工要求如图4所示，堰口顶面为平面，与堰板上游面相交处成锐缘状态，若堰口锐缘处被磨圆，其圆弧半径不能大于0.25mm。堰口顶面宽度为1～2mm，允许宽度不得超出0.8～3.0mm。堰口表面应无毛刺和刮痕，表面粗糙度为3.2。

图4 三角堰剖面示意

    6）堰板上游面距堰顶20～50mm范围内要求加工成光滑表面，粗糙度为3.2，在此范围内一般不得有凸出物，如采用螺栓安装堰板时，其螺栓凸出物不得超出于堰板上游面成1∶10坡度的斜面。

    7）当堰板厚度大于堰口顶面宽度（1～2mm）时，超出堰口顶面宽度部分应加工成斜面，斜面与顶面夹角不得小于45°，斜面表面粗糙度为3.2。

    2.2 矩形堰的结构要求

    1）矩形缺口中垂线应与行近渠槽中心线相重合，侧缘（ac，fd）与底缘（cd）交角为90°，如图5所示。

图5 矩形堰剖面示意

    2）堰板要求与2.1节第1）条相同。

    3）矩形缺口侧缘（ac，fd）及底缘（cd）均为锐缘堰口，加工要求与2.1节第5）～7）条相同。

    2.3 巴歇尔槽的结构要求

    1）进口收缩段要求底面严格水平，两侧边墙与底面垂直与纵轴线成1∶5的比值对称收缩。喉道段两侧边墙互相平行，宽度（b）尺寸准确。为了预防超出设计标准的洪水漫溢，进口收缩段边墙高度应增加0.35～0.50m超高。

    2）上下游翼墙长度取决于河渠的宽度，要求翼墙插入河渠两岸的长度不得少于0.4～0.5m。

    3）大型巴歇尔槽可用混凝土材料建造，糙率要求小于0.017。小型巴歇尔槽可用塑料或玻璃钢材料建造。