生态水电站水轮机的选型
水电站技术-5—水轮机选型
六、反击式水轮机主要参数的确定
确定了水轮机的型号后，再计算水轮机的主 要参数： 转轮直径D1，转速n、吸出高Hs。
D1、n应该满足：在Hr下，发出Nr；在Hav时，
η最高。
吸出高Hs应满足：防止水轮机汽蚀，开挖深 度合理。
பைடு நூலகம்
七、 按综合特性曲线选择水轮机的主要参数 1、D1的确定
四、机组台数及单机容量的选择
已知总装机容量(=Z0×N单)，N单不同，D1、n 、Hs、η 均不同。
1、机组台数与机电设备制造的关系
N总一定，Z0多→N单↓→尺寸（D1）小→制造运输容 易→造价高(单位千瓦耗材多、制造量大)。
所以一般选用较大的N单。
2、机组台数与电站投资的关系 Z0多→单位千瓦投资↑→阀门、调速、管道、辐设、 电气等增加→厂房尺寸增加。 N单↓→D1↓→尾水管高度低→开挖少→投资少
二、水轮机选型设计的基本要求
1. 有较好的能量特性，在额定水头下能保证发出额 定出力，额定水头以下的机组受阻容量小，水电 站全厂机组平均效率高。 2. 性能要与水电站的整体运行方式和谐一致，运行 稳定，可靠灵活。有良好的抗空蚀和抗磨损性能， 对多泥沙河流的电站更应如此。 3. 结构设计合理，便于安装与操作、检修与维护。
ZZ440系列水轮机应用范围
4、采用套用机组 根据目前国内设计、施工和运行的电站资料，在 特征水头相近、N单适当，经济技术指标相近时，优 先套用已经生产过的机组，这样可以节省设计时间、 尽早供货、提前发电。 5、直接查产品样本 直接查设备厂家的产品样本，适用于小型电站。
6、统计分析法
对大量已建水电站的参数进行统计，得出水轮机 各参数之间的统计关系，再根据本电站的参数选择。
四、水轮机系列应用范围图
水电站发电运行方案的水轮机与发电机组选择
水电站发电运行方案的水轮机与发电机组选择在水电站的发电运行方案中，水轮机和发电机组的选择是至关重要的环节。
水轮机作为水电站发电的核心设备，直接关系到发电效率和稳定性。
发电机组则负责将水轮机产生的机械能转化为电能。
本文将就水电站发电运行方案中水轮机与发电机组的选择进行探讨，并针对不同情况给出建议。
1. 水轮机的选择水轮机是水电站发电的关键装置，其类型的选择应根据水电站的水资源条件、流量、水头和水质等多个因素来决定。
常见的水轮机类型有混流式、轴流式和反击式等。
在水资源条件丰富且水头较高的情况下，轴流式水轮机是较为合适的选择。
这种水轮机的转子直径较大，转速较低，适合于高水头、小流量的情况。
而在水资源条件较差，水头较低的情况下，混流式水轮机的选择更为适宜。
混流式水轮机兼具轴流式和反击式的特点，既适应较高水头的要求，又能适应较小水头的情况。
此外，水轮机的质量和性能也是选择的重要考虑因素。
应选择质量可靠、性能稳定的品牌产品，以保证水电站长期稳定运行。
同时，还应考虑水轮机的维护和维修便利性，以降低运行成本。
2. 发电机组的选择发电机组是将水轮机产生的机械能转化为电能的设备，其性能直接影响到发电效率和电能质量等因素。
在选择发电机组时，应考虑以下几个方面：首先，应根据水轮机的转速和功率确定发电机组的额定转速和容量。
发电机组的转速应与水轮机的转速相匹配，以保证能够高效转化机械能为电能。
同时，发电机组的容量也应与水轮机的功率相适应，以充分利用水资源，提高发电效率。
其次，应考虑发电机组的电压等级和功率因数。
电压等级应根据输电线路的要求和电网接入条件来确定，以保证发电机组能够正常并稳定地向电网输出电能。
功率因数则应根据输电和用户需求来确定，以避免无功功率的浪费，提高电能利用率。
最后，还应考虑发电机组的可靠性和稳定性。
发电机组作为水电站的主要设备之一，应选择质量可靠、性能稳定的产品，以确保长期稳定的发电运行。
此外，发电机组的维护和维修便利性也是需要考虑的因素，以降低运行成本。
浅析某水电站生态机组选型设计
３ 生态 机 组 选 型 设计
３ １ 概 述 ．
鉴 于本生态 机组 选 型设 计 的特点 ， 流量 恒 定 为 ５ ２ ／ ， 头从 ６ ． ８ 变 化 到 １ ３ ６ ｍ， ． ｍ。 ｓ水 ３ ６ｍ ３ ． ８ 机 组 出力是水 头 的线 性 函数 。为 了便 于研 究 ， 假 先 设 发 电机效 率 为 ９ ， 轮机 效 率 为 ８ ， 组 ３ 水 ９ 机 出力从 ２ ８ ｋ 变 化到 ５ ４ ｋ （ 图 ２ 。 ６８ Ｗ ６４ Ｗ 见 ）
１ 工 程概 况
某水 电站 位于 四川 省黑水 县 ～茂 县黑水 河 流 域 ， 用混 合 式 开 发 ， 左 岸 １ ． ５ ｍ 的有 压 引 采 经 ６１ｋ
同步投 产 。 生态 机 组装机 容量 ： 枯水 年枯 期平 均 出力 ： 最 大水 头 ： 最小 水头 ： 额定 水头 ：
１Ｏ ４ Ｍｗ 。水 库坝 址位 于河 口下 游 １２ ｍ， 黑水 ．ｋ 是 河 中游 的“ 头水 库 ” 正 常 蓄 水水 位 ２ ３ ． Ｏ 龙 ， １ ３ Ｏ ｍ，
死 水位 ２ ６ ． Ｏ ０ ３ Ｏ ｍ。正 常 蓄水 位 以 下 库 容 ５ ３ ６ ． ４ 亿 ｍ。 调 节 库 容 ４ ４ ， ． ３亿 １。 具 有 年 调 节 性 能 。 Ｔ， Ｉ 初 拟水 库运 行方 式 ： 汛期从 ５ 份开 始 ， 库从 死 月 水
全 年 加权平 均水 头 ： 多 年平 均年 发 电量 ：
１ ． ＭＷ ×５ ０ ４ ６ ＭＷ ．１ １ ３６ ｍ ３ ．８ ６． Байду номын сангаас ３ ６ ｍ １ ５ Ｏ ｍ １． Ｏ
１ ６ ２ ｍ １． ９ ４ ３． １ ｋ ・ ２０ ７ 万 Ｗ ｈ
水 隧洞 引水 至地 面 厂房 发 电 ， 站装 机 容 量 ３× 电
小型水电站水轮发电机组选型设计及重点问题分析
小型水电站水轮发电机组选型设计及重点问题分析摘要：水轮发电机机组的选型设计作为小型水电站建设工程中的重要投资，不过在实际的建设过程中，很容易因为水轮发电机组选型设计不当等问题出现发电站效益不理想的情况，因此本文对小型水电站水轮发电机组选型设计过程中的注意事项和问题进行了分析，以供小型水电站建设时作为水轮发电机组选型设计的参考。
关键词：小型水电站；水轮发电机组；选型设计在水力发电站建设的过程中，对于水轮发电机组的设计关乎着整个工程的经济效益和生产效率，同时也对水电站的经营质量有着非常大的影响。
因此水电站必须根据相关参数来选择合理的水轮发电机组，以确保水电站能够顺利运行。
1.小型水电站水轮发电机组选型设计概述由于水电站建设受到了地区因素的影响，各个水电站的水力资源和开发应用情况必然存在一定的不同，加上工作水头、引用流量范围等等，都需要根据实地的状况进行设定。
而水轮发电机在自身能量和汽蚀特性以及强度条件的限制下，其适用的水头和流量范围相对较窄，因此水轮发电机只能够在合适的区域正常运行。
为了保障水电站的运行能够满足经济安全需求以及高效率，设计工作人员应当对不同类型水轮发电机的技术参数、性能特点等等进行全面了解，进而根据水电站的基础资料和工程的总体布置以及水轮机特性等进行结合，并且综合比较其技术方案，选择出利用了最高、成本最优、收益最好的水轮发电机组选型设计方案。
小型水电站水轮发电机组的选择在具体设计过程中，必须要根据当地情况以及水轮机各项参数进行比较后再进行确定，当前常用的水轮发电机主要有如下类型：1、灯泡贯流式水轮发电机。
近几年来我国在灯泡贯流式水轮发电机的研究成果非常显著，在大量工程的实践运用中现实，在水头低于二十五米的情况下，灯泡管流式水轮发电机和同轴流转桨式水轮发电机相比有着更好的技术和经济优势。
灯泡管流式机组的结构形式和常规立轴机组有着非常大的差距，尤其是在运行、维修和管理方面都有着很大的不同，因此在采用的选择上也需要根据实际情况，并根据业主单位的意见来使用。
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨一、中小型水电站的发展现状中小型水电站是指装机容量在10MW以下的水电站，它们通常建设于山区、丘陵地带，利用山间溪流、小河流等水资源进行发电。
我国拥有丰富的水资源，中小型水电站在我国的能源结构中占据着重要的地位。
根据《中国水电规划纲要（2016-2020）》，我国中小型水电站的装机容量将超过6000万千瓦，其中以云南、贵州、四川、湖南等省份为主要发展地区。
中小型水电站具有建设周期短、投资少、环境友好等特点，是我国水电产业中的重要组成部分。
二、水轮机的选型原则1. 资源条件：中小型水电站的水资源条件多种多样，有的水流充沛、水头较大，适合选择斜流水轮机；有的水流较小、水头较低，适合选择横流水轮机。
在选型时需结合实际的水资源条件，选择适合的水轮机类型。
2. 经济性：水轮机的选型应充分考虑其造价和运行成本，以确保建设和运营的经济效益。
一般来说，对于水头较低的水电站，应选用效率较高的水轮机，使得发电成本更低，经济效益更好。
3. 可靠性：水轮机作为水电站的核心设备，其可靠性和稳定性对水电站的正常运行和发电效率具有重要影响。
在选型时需要考虑水轮机的品牌、技术和质量等因素，以确保其长期可靠运行。
4. 适应性：水轮机的选型还需要考虑其在不同水流条件下的适应性。
部分水电站可能会受到季节性水流的影响，因此需要选择具有一定适应性的水轮机，以确保在不同水流条件下都能够正常运行。
三、水轮机的优化设计1. 流道设计优化：水轮机的流道设计对其能效和稳定性具有重要影响。
通过采用先进的流道设计理论和仿真技术，可以对水轮机的流道形式和参数进行优化，提高水轮机的整体效率和性能。
3. 装置布置优化：水轮机的装置布置对整个水电站的运行效率和安全稳定性有影响。
通过合理布置水轮机和相关设备，可以减少水流损失和能量损失，提高水电站的整体发电效率。
四、中小型水电站水轮机选型与优化案例分析以某中小型水电站为例，其水头为45m，流量为20m³/s。
水轮机选型设计
⽔轮机选型设计第⼀章⽔轮机的选型设计第⼀节⽔轮机型号的初步选择⼀、沙溪⽔电站的主要参数H max =68.0m H p =50.0m H min =43.0m由《⽔利机械》P 36设计⽔头 H r 初算时可近似取（0.9~1.0）H p H r = 0.95×50.0= 47.5m 总装机35万kw⼆、因为沙溪⽔电站的⽔头范围为43.0m~68.0m,根据《⽔轮机》课本，符合此⽔头范围的要求，分别是 HL220，它的使⽤⽔头为30~70m 。
该⽔电站的⽔头范围为38-68m ，适合此⽔头范围⽔轮机的类型有斜流式和混流式。
⼜根据混流式⽔轮机的优点：（1）⽐转速范围⼴，适⽤⽔头范围⼴，可适⽤30-700m ；、（2）结构简单，价格低；（3）装有尾⽔管，可减少转轮出⼝⽔流损失；故选择混流式⽔轮机。
⼆．⽐转速的选择按我国⽔轮机的型谱推荐的设计⽔头与⽐转速的关系，⽔轮机的s n 为 )(19.270205.472000202000kw m H n rs ?=-=-=因此，选择s n 在260左右的⽔轮机为宜。
在⽔轮机型谱中有HL220，故按HL220进⾏计算三．单机容量第⼆节原型⽔轮机主要参数的选择按电站建成后,在电⼒系统的作⽤和供电⽅式,初步拟定为2台、3台、4台、5台四种⽅案进⾏⽐较。
HL220其主要参数如下：模型转轮直径D 1=46cm,导叶相对⾼度b 0/D 1=0.25 z 1=14, 最优⼯况n 10’=70r/min,Q 10’=1.0m 3/s,η=92%,ns0=255,σ=0.115; 限制⼯况Q 1’=1.150m 3/s,η=89%,σ=0.133. 最⼤单位飞逸⽐转速n 1p ’= 133 r/min⼀．（⼆台）1、计算转轮直径⽔轮机额定出⼒：kw N P GGr 4.17857198.0105.174=?==η式中：G η-----发电机效率,取0.98 G N -----机组的单机容量（KW ）取最优单位转速流量，Q 11r =1.14m 3/s ，对应的模型效率ηm=0.886，暂取效率修正值Δη=0.03，则设计⼯况原型⽔轮机效率η=ηm +Δη=0.916)(29.7916.05.4714.181.99183781.95.15.1111m H Q P D r r ===η按我国规定的转轮直径系列，计算值处于标准值7.0m 和7.5m 之间。
水轮发电机组中水轮机的选型设计
水轮发电机组中水轮机的选型设计摘要: 在水利水电系统中的建设过程, 怎样合理选择适用的水轮机组的类型对水轮机的性能是否优越十分重要。
因此应本着具体情况具体分析的原则设计相应的实践方案, 以提高其运行的灵活性。
本文着重阐述实践中应如何对水轮机组进行设计。
关键词: 水轮机组；特征；选型设计Abstract: In the water conservancy and hydropower system in the construction process, how to choose suitable hydraulic turbine type on turbine performance is superior is very important. It should be based on concrete analysis of the principles of design and the corresponding practices, in order to improve the operation flexibility. This paper focuses on the practice should be how to design of hydraulic turbine.Key words: turbine selection design; feature;0引言水轮机组的选型设计是水电站水力机械设计的重要组成部分。
发电机由水轮机驱动，它的转子短粗，机组的起动、并网所需时间较短，运行调度灵活。
水轮机组选型设计不仅为以后的电气部分、水工部分设计打下基础，同时也会影响到电站的机电设备投资、厂房投资及发电效益等经济指标。
因此，水轮机组的选型设计必须做到科学、准确、合理、先进，满足技术性能和经济指标的要求。
1水轮机选型设计的任务及内容水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨
中小型水电站水轮机选型与优化的探讨水电站的水轮机选型与优化是一个关键的环节，它直接影响到水电站的发电效率和经济效益。
本文将从水轮机的选型原则、水轮机的类型与特点、水轮机的优化等方面对中小型水电站水轮机的选型与优化进行探讨。
一、水轮机的选型原则水轮机的选型原则主要包括选择合适的装机容量、符合水头和流量条件、适应水力发电的要求等。
1.选择合适的装机容量中小型水电站通常装机容量较小，因此选择合适的装机容量是非常重要的。
一方面，要根据水资源条件、装机容量与水头的关系等因素进行合理的匹配，避免装机容量过大或过小导致发电效率低下；还要考虑电网需求和发电经济性等因素，选择合适的装机容量。
2.符合水头和流量条件水轮机的工作性能受到水头和流量的限制，因此在选型过程中必须考虑水头和流量条件。
一般来说，根据水轮机的闸门控制方式，可以区分为常规型和调节型：常规型水轮机适用于水头和流量变化较小的情况，而调节型水轮机适用于水头和流量变化较大的情况。
根据实际情况选择符合水头和流量条件的水轮机，可以使水电站的发电效率达到最优化。
3.适应水力发电的要求水轮机在选择时还需要考虑适应水力发电的要求，如安全可靠性、运行稳定性、运行维护便捷性等。
水轮机应具备良好的适应性，能够满足水力发电的需要，并具备较高的经济效益。
二、水轮机的类型与特点根据运行原理和结构特点，水轮机主要分为水轮发电机组和涡轮发电机组两大类。
根据叶轮的形状，又可分为斜流水轮机、径流水轮机和混流水轮机等。
1.水轮发电机组水轮发电机组主要由水轮机、发电机和辅助设备等组成，其主要特点包括结构简单、运行稳定、安全可靠等。
水轮机采用分配器或喷管导水，利用水的能量来驱动水轮机转动，再通过轴向流导叶或斜流导叶的作用，将水能转化为机械能，驱动发电机转动进行发电。
三、水轮机的优化水轮机的优化主要包括叶轮型式的选择、叶轮流道的设计和调整、水轮机性能的优化等方面。
1.叶轮型式的选择根据实际需求和水资源条件，选择合适的叶轮型式非常重要。
水轮机组 水电站 设计标准
水轮机组水电站设计标准一、电站规模与选址1. 根据当地水能资源情况、电力市场需求、建设条件等因素，确定电站的规模及发电量。
2. 根据地理位置、地形地貌、河流水文特征，选择适合建设水电站的站址，综合考虑工程地质条件、水库淹没影响等因素。
二、水轮机特性与选型1. 根据电站的水头、流量、转速等参数，选择适合的水轮机型号及参数。
2. 考虑水轮机的稳定性、效率、噪声等问题，确保水轮机运行安全可靠，满足电站运行要求。
3. 针对不同的水轮机型号，进行技术经济比较，选择最优方案。
三、水电站总体布局1. 根据电站规模、地形地貌、建筑物类型等因素，进行总体布局设计。
2. 确定主要建筑物的位置、形状、尺寸等，包括厂房、大坝、溢洪道、进水口等。
3. 考虑建筑物的结构安全、施工条件、运行管理等因素，确保总体布局合理、安全可靠。
四、水工建筑物设计1. 根据总体布局及水工建筑物的类型，进行结构设计。
2. 考虑建筑物的结构安全性、稳定性及耐久性，选用合适的建筑材料和结构形式。
3. 对关键部位进行详细设计，如大坝的坝肩、溢洪道的消能设施等。
4. 针对可能出现的自然灾害和突发事件，采取相应的防护措施和应急预案。
五、电气系统设计1. 根据电站的规模和运行需求，进行电气系统设计。
2. 确定电气主接线方案、变压器容量、发电机组台数等。
3. 考虑电气设备的选型和布置，包括断路器、隔离开关、互感器等。
4. 设计电站的自动化控制系统和监控系统，确保电站安全可靠运行。
5. 对电缆进行选型和布置，确保电缆安全可靠运行。
6. 针对可能出现的电气故障和安全事故，采取相应的应对措施和应急预案。
六、水库调度与运行管理1. 根据水库的水文特征、发电需求等因素，制定合理的水库调度方案。
2. 考虑水库的蓄水、泄洪、排沙等问题，确保水库运行安全可靠。
3. 设计水库的运行管理制度，包括水位控制、水位预报、调度决策等。
4. 对水库的运行数据进行监测和分析，及时调整调度方案，确保水库运行效益最大化。
大孤山水电站水轮机选型设计
水轮机的 值和 Ｋ值。 ２２２ 装 置空 化系数 的选择 ．．
肃南 裕 固族 自治县所 辖 ，距 张 掖市 约 ｌ２ ２ｌ ｌ ｏ ． Ｈ。工 【 程 主要 由首 部枢 纽 、引水 发 电洞 、调 压井 、电站 厂 房及 开关站 等建 筑物 组成 。 １１ 电站 基本 参数 ． 电站形 式 ： 有 压引水 式
１ ）电站最高水 头与 额定水 头之 比为 １１３ ．７ ，水 头变 幅较大 、运 行范 围宽 。 ２ 电站 泥 沙较 多 ，汛 期含 沙 量 大 ，且 电站 地 ） 区海 拔 高 度 达 ２００ｍ，对 抗 泥 沙 磨 损 和 空 化 要 ６ 求高 。
小 于 该粒 径
１ ． ２ ． ３ ５ ４． ７ ３ ８ １ ９ ． １ ｏ ７ ８ ３ ２ ８． ５ １ ２． ９． ８１ ｏ
的沙 重 （ ） ％
・
２２ ・
小水电 ２０年第６ （ ｌ 期） ０ ８ 期 总第 ４ ４ 速和增加转轮直径来达到 ，经过综合 比较论证 ，兼 顾大、小机汛期和枯水期的发电要求 ，我们认为大 孤 山水 电站 水 轮 机 合 理 的 大 小 机 转 速 分 别 为 ３ｏｒ 和４８６ｒ ；额定水头时的比转速 ：大 ０ ｎ ２ ． ／ ／ ｍ 小机 分别 为 ｎ ＝２２ｍ・ｗ和 凡 ＝２４ｍ・ｗ，其 比 ３ ｋ ３ ｋ
Ｃ２ ： Ｄ值
１２ 环 境条件 ．
大机 ＞５ ｌ ， ５Ｏ ・ 小机 ＞５ ｔ ２ ｌ ・ ０ ｍ
中性 水质 ２４ｋ ３ 含沙 量 ：
天然河道实测最大含沙量：
地震 烈度 ： 电站地 区海拔高 度 ：
ｌ０ ｒ ４ ｎ ｋ ３
２Ｏ２ ． ｋ ｈ ２ ５亿 ｗ・ ３１ １ １ ｈ １５ｍ ／ ｏ ３ｓ ｌ ． ３ｓ ２３ｍ ／
水电站课程设计之水轮机选型设计
水电站课程设计之水轮机选型设计学校：河北工程大学系别：水利水电工程班级：07水工本（5）班姓名：李啸云学号：070290515指导老师：袁吉栋第一章：基本资料基本设计资料某梯级开发电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。
电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。
该电站水库库容小不担任下游防洪任务。
经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为河床式。
经水工模型试验，采用消力戽消能型式。
经水能分析，该电站有关动能指标为：水库调节性能日调节保证出力 4万kw装机容量 16万kw多年平均发电量 44350 kwh最大工作水头 39.0 m加权平均水头 37.0 m设计水头 37.0 m最小工作水头 35.0 m平均尾水位 202.0 m设计尾水位 200.5 m发电机效率 98.0%第二章：机组台数与单机容量的选择水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。
根据已确定的装机容量，就可以拟订可能的机组台数方案，选择机组台数与单机容量时应遵守如下原则：1、机组台数与工程建设费用的关系在水电站的装机容量基本已经定下来的情况下，机组台数增多，单机容量减小。
通常大机组单位千瓦耗材少，整体设备费用低；另外，机组台数少，厂房所占的平面尺寸也会减小。
因此，较少的机组台数有利于降低工程建设费用。
2、机组台数与设备制造、运输、安装以及枢纽安装布置的关系单机容量大，可能会在制造、安装和运输方面增加一定的难度。
然而，有些大型或特大型水电站，由于受枢纽平面尺寸的限制，总希望单击容量制造得大些。
3、机组台数与水电站运行效率的关系水轮机在额定出力或者接近额定出力时，运行效率较高。
机组台数不同，水电站平均效率也不同。
机组台数越少，平均效率越低。
但是机组台数多到一定程度，再增加台数对水电站运行效率增加的效果就不显著。
当水电站在电力系统中担任基荷工作时，引用流量较固定，选择机组台数较少，可使水轮机在较长时间内以最大工况运行，使水电站保持较高的平均效率。
水轮机的选型设计2
混流式水轮机选型的有关问题1、混流式水轮机的适用范围在我所1992年编制的水轮机转轮系列型谱中，H=20～400米，共推荐了11个转轮型号。
转轮比转速n s0=84~249m.KW（模型转轮最优点）。
随着研究水平的提高，转轮特性最优区向大单位流量Q1’，高单位转速n1’发展，模型效率提高，而且要求转轮有良好的空蚀性能和压力脉动值缩小，机组稳定性好。
东方电机厂研究出最高使用水头H max=500米的转轮有：D361a-F19 n110=59 Q110=183 ηM=91.08% n s=3.13*59*(0.183*0.9108)0.5=75.4 m.KW D372-F19 n110=61.3 Q110=182.5 ηM=91.28% n s=78.3 m.KWD356-F2×15 n110=59.5 Q110=163 ηM=90.56% n s=71.6 m.KWD381-F19 n110=60 Q110=162.5 ηM=92.65% n s=72.9 m.KWD381-F17 n110=59.8 Q110=152 ηM=93.41% n s=70.5 m.KWD403-F19 n110=60.5 Q110=152 ηM=93.1% n s=71.2 m.KW一般来说，Q110小一些，ηM高一些。
哈电使用H max=400m的转轮有：A351-53 n110=66 Q110=209 ηM=92.9% n s=91 m.KWA179-40 n110=62 Q110=184 ηM=91.3% n s=79.5 m.KWA542-50 n110=61 Q110=181 ηM=92.5% n s=78.1 m.KWA543-50 n110=62.5 Q110=195 ηM=92.7% n s=83.2 m.KW随着我国三峡电站的兴建，大型混流式水轮机水利开发技术得到很大提高。
通过引进技术，二次创新和实际应用，东方的水力开发技术发生了质的飞跃。
水轮机选型
水轮机型号选择根据已知的水能参数初选水轮机型号最大工作水头：H max=Z上max-Z 下min-△h=609.86-573.12-1.732=35 m 最小工作水头：H min=Z 上min-Z 下max-△h=607.78-574.27-1.732=31.77m平均水头：1 1H a= (H max+H min)= X (35.85+31.35)=33.4 m2 2查水电站机电设备手册根据我国小型反击式水轮机适应范围参考表初选水轮机型号。
初选水轮机型号：HL240-LJ-140水轮机类型混流式转轮型号HL240最大水头35m最小水头31.77m设计水头33m出力3400kw校核机组的稳定性水轮机主要参数的计算：HL240-LJ-140型水轮机方案主要参数的计算转轮直径计算Nr=3400/0.95=3368.42kw Hr=33.4mD i=,——Nr—（1-3）.9.81Q i Hr 2M式中：Nr-为水轮机的额定出力（kw）D 1 -为水轮机的转轮直径（mn M-为水轮机的效率Hr-为设计水头（m）Q 1'--为水轮机的单位流量（m/s）由水力机械课本附表1中查得Q'=12.4 L/s=1.24m3/s,同时在附表1中查得水轮机模型在限制工况下的效率 n 沪90.4%,由此可初步假定水轮机在该工况的效率为92.0%将 Nr=3400kw, Q i '=1.24 m 3/s, Hr=33.4m,n M =92%#3368.429.81 1.24 33.4320.92选择与之接近而偏大的标准直径 D=1.40m 效率的修正值计算由水力机械课本附表1查得水轮机模型在最优工况下的效率 型转轮直径Di M =0.46m,则原型水轮机的最高效率n max ，即：式中:n max --为原型水轮机的最高效率n Mma --为水轮机模型在最优工况下的效率D 1M --为模型转轮直径 (m D 1 --为原型转轮直径(m将 n Mma =91.0% , Di M =0.46m, D 1=1.4m 带入得:n Mma =1- ( 1- n max ) 5 nD 1=92.8%考虑到制造工艺水平的情况取 & 1=1%由于水轮机所应用的蜗壳和尾水管的型式与模型基本相似，故认为& 2=0,则效率修正值△ n 为：△ n = n ma - n Mmax - £ 1式中：△ n --为效率修正值n max --为原型水轮机的最咼效率 n Mma --为水轮机模型在最优工况下的效率 将 n max=0.928, n Mmax=0.91 £ 1= 0.01 带入上式得:= 1.12mn Mma =89.6%,模n ma =1- (1-4)D 1M =1- (1-0.91 )0.46 1.4(1- n Mma )D 1 MD 1△ n = n max-n Max- & 1=0.928-0・91-0.01=0・008由此求得水轮机在限制工况的效率为：n =n M +^ n =0.904+0.008=0.912 （与原来假定的数值相近） 转速的计算n 。
水轮机选型设计
目录第一章基本资料 (2)1.1水轮机选择的内容 (2)第二章水能计算与相关曲线的绘制 (3)2.1水能计算 (3)2.2相关曲线的绘制 (7)第三章机组台数和单机容量的确定 (8)3.1水轮机选型方案初定 (8)3.2确定水轮机选型方案 (8)第四章水轮机基本参数的计算 (13)4.1水轮机转轮直径的计算 (13)4.2水轮机效率的计算 (13)4.3水轮机转速的计算 (13)4.4水轮机设计流量的计算 (14)4.5水轮机几何吸出高度的计算 (14)4.6飞逸转速的计算 (16)第一章基本资料水轮机的选型是水电站设计中的一项重要任务。
水轮机的型式与参数选择的是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性有重要的影响。
水电站水轮机的选择工作，一般是根据水电站的开发方式、动能系数、水工建筑物的布置等，并参照国内已生产的水轮机转轮参数及制造厂的生产水平，拟选出若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数1.1水轮机选择的内容水轮机选型设计包括以下基本内容：（1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量；（2）选择水轮机的型号及装置方式；（3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数；（4）绘制水轮机的运转特性曲线；（5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的外形尺寸、重量和价格；（6）选择调速设备；（7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件；（8）对电站建成后水轮机的运行、维护提出建议。
第二章水能计算与相关曲线的绘制2.1水能计算根据所给原始资料，通过水能计算可以得到相应数据下的装机容量、发电量登各种参数，并将所得数据记录于表2-1中。
（1）水头HH=Hg-△h…………………………………（2-1）式中Hg——水电站毛水头，m；△h——水电站引水建筑物中的水力损失，m。
将计算结果录入表2-1第⑪列中。
超高水头水电站冲击式水轮机的选型原理及设计
超高水头水电站冲击式水轮机的选型原理及设计首先，选型原理上，超高水头水电站常采用冲击式水轮机，其工作原理是通过水流的冲击力来驱动水轮机转动，将水能转化为机械能。
冲击式水轮机可分为两种类型：离心式和衝壓式。
离心式水轮机通常适用于较高的水头，其特点是水流进入转子后形成涡流，推动转子转动。
而衝壓式水轮机则适用于更高的水头，其特点是水流冲击转子，将转子推动起来。
其次，设计方面，超高水头水电站冲击式水轮机的设计需要考虑以下几个关键点：1.转速选择：由于水头高，通过冲击力驱动水轮机工作时，转速较高。
根据特性曲线，选择转速时需要考虑到转速与效率之间的关系。
2.转子结构设计：转子是水轮机的核心部件，需要采用合适的材料和结构设计来满足高速水流的冲击。
特别是转子叶片的设计需要考虑到叶片的强度、耐磨性和水力性能。
3.损失和效率优化：由于水头高，水轮机转动时会有较大的能量损失，因此需要通过优化设计减小损失，提高水轮机的效率。
这可以通过优化叶片形状、减小水流分离等方式来实现。
4.涡轮内部流场分析和优化：超高水头水轮机的涡轮内部流场复杂，需要通过流场分析和优化来改善流线和流速分布，减小损失和提高效率。
5.动态特性分析：超高水头水轮机工作时会受到较大的冲击力和水压力的影响，需要进行动态特性分析，保证水轮机在各种工况下的稳定工作。
总之，超高水头水电站冲击式水轮机的选型原理和设计需要全面考虑水头高度、水轮机工作原理、机械强度和水力性能，通过合理的选型和设计来满足超高水头水电站的要求，提高水能的利用效率。
这需要工程师对水轮机的结构、流场和动态特性有深入的了解，并采用现代设计方法和工具进行分析和优化。
生态流量水电站水轮发电机组选型中应注意的几个问题
生态流量水电站水轮发电机组选型中应注意的几个问题施彬;牛文彬;田迅【摘要】As the relative constant discharge of ecological power station, the selection of turbine-generator is different to conventional hydropower project. The selections on ecological flow, installed capacity and number of units, runner diameter of turbine and generator capacity for ecological power station are summarized herein. The practices in three ecological power stations show that the selections are practical.%针对生态流量水电站下泄生态流量相对恒定的特点,对水轮发电机组选型中的几个问题,如生态流量的选取、水电站装机容量及机组台数选取、水轮机转轮直径的选择、发电机容量的确定等,进行了分析总结,并在3个生态流量水电站中进行了实践应用,效果良好.【期刊名称】《水力发电》【年(卷),期】2012(038)001【总页数】4页(P81-83,90)【关键词】生态流量;水头;转轮直径;发电机容量【作者】施彬;牛文彬;田迅【作者单位】中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,四川成都610072;水电水利规划设计总院,北京100120;中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,四川成都610072【正文语种】中文【中图分类】TM3120 前言根据《中华人民共和国水法》、《水利水电建设项目水资源论证导则》等国家法律法规的要求，水电建设项目不能破坏原有的生态环境，对环境有影响的项目必须泄放一定的流量来满足减水河流的生态、生活、生产用水。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
到 出力 限制 线 的距 离有 一定 要求 。其次 ，水 头 变 幅
很 大 ，这样 对 加 权 平 均 水 头 的 测 定 就 显 得 较 为 重
大库 容 ，调节 能力 较差 ，发 电所 需 的流 量 由母 电站 提 供 ，有别 一 般水 电站 所强 调 的那样 对 汛期 转 轮过
流量有 较 大要 求 ，因此 没有 对转 轮 在额定 点 高效 区
量恒 定 （ 为５ ． ２ ｍ ３ ／ ｓ ） ，不 受 季 节 等 其 他 因素 的 影
・
库水位变化的特点 ，可以发现电站在 １ 月中旬到 ７ 月 中旬 ，水 头 变 化 范 围为 ６ ３ ． ６ ８～１ ０ ２ ｍ； ７月 中旬 到次 年 １ 月 中旬 ，水 头变 化 范 围为 １ ０ ２～１ ３ ４ ． ０ １ ｎ ｌ 。 因此 可按 照这 ２种不 同的水 头段 ，分 别选 择 ２个 不 同的转 轮 ，在 低 水 头 段 的 转 轮 最 大 使 用 水 头 高 于 １ ０ ２ Ｉ ｌ ｌ ， 同时在 １ ０ ２ ｍ 和６ ３ ． ６ ８ ｍ效 率 较 高 ；在 高水 头 段的 转 轮 最 大 使 用 水 头 高 于 １ ３ ４ ． ０ １ ｍ， 在１ ０ ２ １ １ １ 和 １ ３ ４ ． ０ １ ｍ 效率较高。经计算选型 ，在高水 头段采用 Ｈ ｌ Ｊ Ａ ５ ７ ５ ｃ — ＷＪ 一９ ８ ，低 水 头 段 采 用 Ｈ ｌ Ｊ Ａ ７ ８ ８ 一 ＷＪ 一 ８ ３ ，保证 水轮 机 能够在 不 同水 头段 都有 较 高 的效 率 及 良好 的稳定 性 。水轮 机 的结 构设 计制 造应 按 高水 头段 转轮 进行 ，低 水头 段 转轮 和流 道 的设计 应 适应 高水 头水 轮机 的结 构 和参 数 ，低 水 头段 运行 时仅更 换转 轮 和补气 接管 （ 见表 １ ） 。 该方 案设 想 电站在 每 年 ７ 月 中旬 以 ＨＩ Ｊ Ａ ５ ７ ５ ｃ — ＷＪ － ＿ ９ ８转 轮 运 行 发 电 ， 次 年 １月 中 旬 更 换 成 Ｈ Ｌ Ａ ７ ８ ８ 一 ｗ卜 一 ８ ３ 转轮 继续 发 电。 由 于 是 卧 式 机
范 围更 广 ，因此 发 电机 在整个 区间 （ 最小 功率 到额
定 功率 ）稳 定运 行是 没 有 问题 的。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ —１ ２ —１ ９
作者简 介 ：陈前 荣 （ １ ９ ７ ５ 一） ，男 ，工程 师 ，主要从 事水 轮 发电机设计 工作 。Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ：ｃ ｈ ｅ ｎ ｑ ｉ ａ ｎ ｍ ｎ ｇ ＠１ ６ ３ ． ｅ ｏ ｍ
规 划设计
Ｓ Ｍ Ａ Ｉ Ｊ Ｔ Ｈ Ｊ Ｙ Ｄ Ｒ ０ Ｐ Ｏ ＷＥ Ｒ ２ ０ １ ４ ， ｖ ｏ ３ ．］ ｂ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ １ ７ ７
生 态水 电 站水 轮 机 的选 型
陈前 荣 （ 杭 州长 河发 电设备 有 限公 司 浙江杭 州 ３ １ ０ ０ ５ １ ）
１ 概
述
３ 水轮 机选型方案 比较
首先 ，由于水 电站 流量 恒定 ，而且 电站 没 有较
某 电站为 １ 座 生 态水 电站 （ 小机） ，是 依 赖 其 母 电站 （ 大 机 ）的生 态放 水进 行发 电的水 电站 ，与
母 电站 同步施 工 建设 ，已正 常运 行 近 ２ ａ ｏ 该 项 目有 别 于一般 水 电站 ，主要 表 现在 ２个方 面 ：一是 其 流
性又 好 的工况 。根 据 电站所 提供 的水文 资料 以及水
出于分 析方 便 的需要 ，假 设发 电机在额 定 功率及 最
小 功率 的 效 率 皆为 ９ ７ ％ ，则 水 轮 机 对 应 的 额 定 功
率 及最 小功 率 为 ６ １ ８ ６ 、２ ７ ８ ４ ｋ Ｗ。 然后 ，验证 发 电 机在 ２ ７ ０ ０ —６ ０ ０ ０ ｋ Ｗ功 率 范 围 内效 率 是 否 在 高 效 区 ，从 而确定 发 电机 在此 区间是 否稳定 运 行 。 由图 １发 电 机 效 率 曲 线 可 以 看 出 （ 见图 １ ） ， 发 电机 ４ ０ ％额 定 负荷 （ ２ ４ ０ Ｏ ｋ Ｗ） 以上 都是 高效 运 行区 （ 效率都 高于 ９ ６ ％） ，相 比 ２ ７ ０ ０ ～６ ０ ０ ０ ｋ Ｗ
要 ，其直 接影 响 到设计 水 头 的选 取 。最 后 ，所 选择
的转 轮 需 要 在 最 大 和 最 小 水 头 范 围 内 都 能 稳 定
运行 。
３． １ 方 案 一
ห้องสมุดไป่ตู้
２ 发 电机稳定运行分析
由水 电站根 据 电量所 确定 的装 机容 量 ，再结 合 水 电站 的水 头及 流量 数据 ，初 步确 定发 电机 的型号 为Ｓ Ｆ Ｗ６ ０ ０ ０ － － － ８ ／ ２ １ ５ ０ 。根 据 电 磁 方 案 计 算 的结 果 ， 发 电机 在 额 定 功 率 时 的 效 率 计 算 值 约 为 ９ ７ ． ７ ％， 取９ ７ ％计 算 。 由水 轮 机 规 范 可 知 ，混 流式 水 轮 机 长期 稳定 运行 的最小 功 率 不 低 于额 定 功 率 的 ４ ５ ％，
【 摘
要 】通过在 流量恒定条件下卧式混流水轮 机 不 同选 型方案 的 比较 ，对 某 生态水 电站 由于水 头 变幅较 大而对选 型
选型方案 比较
产 生的影响进行 了分析 ，在 满足 国家规 范的前提 下确定 了适合此 水电站 最佳 的选型方案 。图 ４幅 ，表 ３个。
【 关键词 】生态水 电站
相应 发 电机 最 小 输 出 功率 在 此 电 站 中为 ２ ７ ０ ０ ｋ Ｗ。
此方 案 的特点 是根 据运 行水 头 范 围 ，水 轮 机配
２个不 同型 号 的 转 轮 ，一 个 型 号 适 用 在 高 水 头 情 况 ，另一 个型 号适 用在 低水 头情 况 ，每 一个 运行 周 期更 换转 轮 ，以满 足在 不 同水 头段 效率 又 高 、稳定