水斗式水轮机选型实例
(一)水电站水轮机选型设计方法及案例
水电站水轮机选型设计总体思路和基本方法水轮机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的选择是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性都有重要的影响。
水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式、动能参数、水工建筑物的布置等，并考虑国内外已经生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选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。
一 已知参数1 电站规模：总装机容量：32.6MW 。
2 电站海拔：水轮机安装高程：▽=850m3 水轮机工作水头：max H =8.18m ，min H =8.3m ，r H =14.5m 。
二 机组台数的选择对于一个确定了总装机容量的水电站，机组台数的多少将直接影响到电厂的动能经济指标与运行的灵活性、可靠性，还将影响到电厂建设的投资等。
因此，确定机组台数时，必须考虑以下有关因素，经过充分的技术经济论证。
1机组台数对工程建设费用的影响。
2机组台数对电站运行效率的影响。
3机组台数对电厂运行维护的影响。
4机组台数对设备制造、运输及安装的影响。
5机组台数对电力系统的影响。
6机组台数对电厂主接线的影响。
综合以上几种因素，兼顾电站运行的可靠性和设备运输安装的因素，本电站选定机组为：4×8.15MW 。
三 水轮机型号选择 1 水轮机比转速s n 的选择水轮机的比转速s n 包括了水轮机的转速、出力与水头三个基本工作参数，它综合地反映了水轮机的特征，正确的选择水轮机的比转速，可以保证所选择的水轮机在实际运行中有良好的能量指标与空化性能。
各类水轮机的比转速不仅与水轮机的型式与结构有关，也与设计、制造的水平以及通流部件的材质等因素有关。
目前，世界各国根据各自的实际水平，划定了各类水轮机的比转速的界限与范围，并根据已生产的水轮机转轮的参数，用数理统计法得出了关于水轮机比转速的统计曲线或经验公式。
当已知水电站的水头时，可以用这些曲线或公式选择水轮机的比转速。
水轮机的选型计算
目录一、水轮机选型计算的依据及其基本要求 (1)1水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据 (1)2水轮机选型计算应满足下述基本要求 (1)二、反击式水轮机基本参数的选择计算 (1)1根据最大水头及水头变化范围初步选定水轮机的型号 (1)2 按已选定的水轮机型号的主要综合特性曲线来计算转轮参数 (1)3效率修正 (4)4检查所选水轮机工作范围的合理性 (4)5飞逸转速计算 (5)6轴向推力计算 (5)三、水斗式水轮机基本参数的选择计算 (10)1水轮机流量 (10)2射流直径d0 (10)3确定D1/d0 (10)4水轮机转速n (10)5功率与效率 (11)6飞逸转速 (12)7水轮机的水平中心线至尾水位距离A………………………………………………1 28喷嘴数Z0的确定 (12)9 水斗数目Z1的确定 (12)10 水斗和喷嘴的尺寸与射流直径的关系 (13)11 引水管、导水肘管及其曲率半径 (13)12转轮室的尺寸 (14)A 水机流量 (17)B 射流直径 (17)C 水斗宽度的选择 (17)D D/B的选择 (17)E 水轮机转速的选择 (17)F 单位流量的计算 (17)G 水轮机效率 (18)H 飞逸转速 (18)I 转轮重量的计算 (18)四、调速器的选择 (20)1 反击式水轮机的调速功计算公式 (20)2 冲击式水轮机的调速功计算公式 (20)五、阀门型号、大小的选择 (21)1 球阀的选择 (21)2 蝴蝶阀的选择 (22)水轮机的选型计算一、水轮机选型计算的依据及其基本要求1水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据：1）装机容量、装机台数、单机额定出力Nr、最大出力Nmax和负荷性质；2）水电站的设计水头Hr，最大水头Hmax，最小水头Hmin，加权平均水头Hcp；3）水电站上下游水位与流量关系曲线，水头、流量过程线或保证率曲线，引水管损失等；4）水电站的泥沙资料（含沙量、泥沙类别、特性等），水质资料（水温、化学成分、PH值、硬度、含气量等）；5）水电站厂房形式，引水方式和引水管长度、直径；机组安装高程及允许吸出高度Hs＇；6）制造厂与水电站间的运输条件、水电站的安装条件（允许最大挖深值等）。
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。
水轮机选型设计计算书 原稿
第一章 水轮机的选型设计第一节 水轮机型号选定一．水轮机型式的选择根据原始资料，该水电站的水头范围为18-34m ，二．比转速的选择水轮机的设计水头为m H r 5.28= 适合此水头范围的有HL240和ZZ450/32a三．单机容量第二节 原型水轮机主要参数的选择根据电站建成后,在电力系统的作用和供电方式, 初步拟定为2台,3台,4台三种方案进行比较。
首先选择HL240 n11=72r/min 一．二台1、计算转轮直径水轮机额定出力：kw N P GGr 67.66669.0106.04=⨯==η上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ）由型谱可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则Q 11r =1.155m 3/s,对应的模型效率ηm =85.5%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.855+0.03=0.885。
模型最高效率为88.5%。
m H Q P D r r 09.2885.05.28155.181.967.666681.95.15.1111=⨯⨯⨯==η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值2m 和2.25m 之间，且接近2m ，暂取D 1=2m 。
2、计算原型水轮机的效率914.0246.0)885.01(1)1(155110max =--=--=D D M M ηη Δη=ηmax-ηM0=0.914-0.885=0.0.029η=ηm +Δη=0.855+0.029=0.8843、同步转速的选择min /18.197295.0/5.2872av 1110r D H n n =⨯==min /223.11855.0884.07210M 0T 11011r n n =-⨯=-=∆）（）（ηηmin /223.73223.172n 1111r 11r n n m =+=∆+= 4、水轮机设计单位流量Q11r 的计算r Q 11=rr r H D η5.12181.9P =884.05.28281.967.66665.12⨯⨯⨯=1.2633m /s 5、飞逸转速的计算r n =111max D H n r =73.223×28.33=212.851r/min6、计算水轮机的运行范围最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速 min)/609.66223.18.332180.19711max 1min 11r n H nD n =-⨯=∆-=min)/(777.70223.195.0/5.282180.19711av 111r n H nD n a =-⨯=∆-=min)/(713.90223.14.182180.19711min 111r n H nD n a =-⨯=∆-=二．三台1、计算转轮直径水轮机额定出力：kw N P GGr 444.44449.0104.04=⨯==η上式中： G η-----发电机效率,取0.9 G N -----机组的单机容量（KW ）由型谱可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则Q 11r =1.155m 3/s,对应的模型效率ηm =85.5%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.855+0.03=0.885。
(精品)水轮机特性及选型
三峡(9.8m,700MW)、水布垭、小湾、龙滩、向家坝、溪洛渡、锦屏二级
2 、机组台数与机电设备制造的关系 台数多→N单↓→尺寸（D1）小→制造运输容易 （相反，大机组制造困难）
3、机组台数与运行效率的关系 单台机组：？ 整个电站：台数多↑→负荷分配灵活→平均效率↑ 担任基荷：可用较少的台数，在较长时间内以最优
1)
n1 n10 n10M n10M (
max M max
1)
❖其他工况时：
Q1 Q1M Q1 n1 n1M n1
在工程实践中，当 n1 0.03n10M 时，单位转速不必修正 单位流量修正值与单位流量的比值较小，一般可不修正
第四节 水轮机的主要综合特性曲线
综合反映参数n、H、 N之间的关系，代表
了水轮机的轮系特征。
❖ns随工况变化，用最优比转速，限制工况下 的比转速比较不同轮系水轮机性能，
❖比转速用来表示水轮机的型号，还用来划分 水轮机的类型。
❖各种类型的水轮机比转速大致范围：
➢贯流式：ns=600-1000 高 高水头小流量
➢轴流式：ns=200-850 高
几何相似的水轮机——轮系，系列，型号。
2、运动相似：
(1) 对应点的速度方向相同。 (2) 对应点的速度大小对成比例， 即速度三角形相似。
同一轮系的水轮机才能建立运动相似和动力相似。 几何相似就运动相似吗？ 同一轮系水轮机，保持运动相似——相似工况
3、动力相似
对应点所受的同名作用力方向相同、大小成比例。
D21M
hH hM H
M
2
P
或
NM
水斗式水轮机选型实例
水斗式水轮机选型实例（20080710修改）2006年曾经写过一篇，方法不再累述，这次的就修改一下，简要说说这2年半来选型的趋势，与时俱进吧。
首先更改一下以前的实例5，最后的型号居然是186/4*12.5.，不好意思，东电哈电的业绩确实太难得到了。
下面是摘抄的各个水斗式生产厂家近2年比较典型的对外宣传业绩：总的说来具有一下趋势：1、A475被广泛的应用，基本在600米以下开始取代A237了。
横比各个厂家的业绩看出A475成了首选，看来A475比A237的优势被广泛认同。
2、在600~800米水头出现了A870，有几个电站的实例了。
3、在1000米水头段出现了105，有5个以上电站的实例运行了。
4、出现了一些新的型线代号，很多是国外进口转轮的代号。
如A1085 244 520 K001DF01 T5317 等（新型号有些是厂家自己取的名字，真实性不敢肯定）5、选型出现了追求价格不计性能的趋势。
这个不支持。
比如325米 4250千瓦选择105/2*12.5 ；210米2500千瓦选择100/2*12 ；370米4000千瓦110/2*10等等。
这样选型都不出问题，什么才会出问题呢？大厂都这样了，小厂是一直都有这种趋势。
这2年来钢材上涨的价格吓人，而厂家也在增多，行业价不升反降，分蛋糕的越来越多，所以技术含量不高的厂家报的价格基本都是白菜价了！！！大厂也开始饥不择食了，小机器一样也做。
6、单位转速普遍在39.5~41之间。
至于原因上文说到的新的理论已经出版了，名字是《水斗式水轮机基础理论与设计》，书里面有说明。
至于485米60MW选217.2/6*18.1有点太偏颇了。
7、2000年过后很多厂家都有了4喷嘴的图纸，4喷嘴开始大量生产，国内目前有不少于65个四喷嘴电站。
8、近年国内出现了半国产的6喷嘴，值得庆贺。
最后说下：如果是表面上的选型，按照书上说的n11=39~41 m=8~20（水头低m就小）就好了。
水轮机型号选择
水轮机型号选择根据水电站的水头变化范围36.0m~38.0m,在水轮机洗力型谱表3-3，表3-4中查出适合的机型有HL240和ZZ440两种，现将这两种水轮机作为初选方案，分别求出有关参数，并进行比较分析。
一）HL240型水轮机方案的主要参数选择 1).转轮直径D1计算查表3-6和图3-12可得HL240型水轮机在限制工况下的单位流量Q '1= 1.24 s m3效率m η=92%，由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量Q '1=Q M'1=1.24s m 3 上述的 Q '1，η和额定出力r N =kw kw N gr gr 40816%984==万η rH =36m 1D =η2\3181.9Hr Q Nr'= 92.03624.181.9408162\3⨯⨯=4.109 m 选用与之接近而偏大的标称直径 D1=4.5m 2) 转速n 计算查表3-4可得HL240型水轮机在最优工况下单位转速M n 10'=72m in r ,初步假定10n '=M n 10'将已知的10n '和加权平均水头av H =36m, 1D =4.2m代入 n=965.4367211=⨯='D H n minr故选用与之接近而偏大的用步转速n=100m in r3) 效率及单位参数修正查表3-6可得HL240型水轮机在最优工况下的模型最高效率为M max η=92% 模型转轮直径为M D 1=0.46m 根据式（3-14），求得原型效率%9.945.446.0)92.01(1)1(15511max max =--=--=D D M M ηη则效率修正值为 %9.2%92%9.94max max =-=-=∆M ηηη 考到模型与原型水轮机在制造工艺质量上的差异， 常在已求得η∆值中减去一个修正值ζ=1.3则可求得效率修正值η∆=1.6%得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为 %6.1%92max max +=∆+=ηηηM =93.6%%92%6.1%4.90=+=∆+=ηηηm故与上述假定值相同 单位转速的修正值按下式计算%3%87.01max max 101〈=-=''∆M Mn n ηη 按规定单位转速可不加修正 同时单位流量Q '1也可不加修正 有上述可见%92=η'='M Q Q 11'='M n n 1010是正确的， 那么上述计算及选用结果1D =4.5m n=100m in r 也是正确的。
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 。
水轮机选型计算..
相应水头下的机组保证功率范围 / %
混流式
45~100
定桨式
75~100
转桨式
35~100
冲击式
25~100
对于混流式水轮机，如在保证运行范围内出现强振，应采取相应措施或避振运行。高负荷短时运行范围 100h，低负荷短时运行范围 500h。
③导叶漏水量：不应大于水轮机额定流量的3‰,圆锥式导叶漏水量不应大于额定流量4‰。冲击式水轮机全关时不应漏水
定桨式
D
3~70
用于功率及水头变幅不大的电站
调桨式
T
3~70
介于定桨与调桨之间
斜流式 Deriax
X
转桨式
Z
40~200
用于水头变幅大的电站,
但工艺较复杂,技术要求高
定桨式
D
贯流式 Bulb
G
转桨式
Z
2~25
用于低水头电站和潮汐电站
定桨式
D
冲
击
式
水斗式Pelton
CJ
300~1700
用于负荷变化大而水头变化不大的电站
21
142.9
171.5
44
68.2
81.8
7
428.6
514.3
22
136.4
163.7
48
62.5
75.0
8
375.0
450.0
24
125.0
150.0
50
60.0
72.0
9
333.3
400.0
26
115.4
138.5
52
57.7
69.2
10
300.0
360.0
水斗式水轮机基础理论与设计
《水斗式水轮机基础理论与设计》（周文桐，周晓泉主编）的一些结论摘抄1,双击式水轮机已经退出历史舞台，水斗式水轮机就是射流入射角为0的斜击式水轮机，且是所有斜击式水轮机中效率最高者。
2,水斗运动速度U=3.14×D×n/60,喷嘴效率φ2=0.97，射流线速度V12==φ2×2gh,速度比ψ=U/V1,理想ψ=0.5,实际最佳为0.48。
3，水斗式水轮机必须保证在其最优单位转速下运行，所有，n1’=40r/min,速度比ψ=0.48，故Dn=40H1/2,转轮直径与出力和流量无关。
4，水斗式水轮机的直径比m过小，水斗数少，水斗根部强度差，容易裂纹或断斗，效率偏低；m过大，转轮薄，水斗多，水斗尺寸小，制造麻烦。
5,水斗式水轮机没有汽蚀，只有剥蚀，为了避免水斗裂纹和断斗，必须限制水斗式水轮机的直径比m，它不能过小。
6,射流直径d0=0.029751×N/H3/2×η7，水斗式水轮机与相似理论没有关系，原因为（好多啊，有扫描仪就好了）：相似理论的根本条件是几何相似，运动相似和动力相似。
动力相似有三个相似准则，压力相似，重力相似和黏性力相似。
冲击式水轮机的射流运动为恒压流动，故与压力无关；由于射流的高速度，水在水斗做功的过程非常短，重力和黏性力的因数可以忽略不计；因此，在冲击式水轮机中仅剩下几何相似和运行相似了。
（1）冲击式水轮机的工作介质为大气中的射流，并无固定的边界可言，要保证几何相似，水汽分界面也应该相似，这就使得几何相似的条件非常苛刻，因此可能性非常小，而整机的相似就更加渺茫。
（2）运动的相似就是进出口速度三角形的相似，而这已经在水斗设计的时候得到定义，因此运动的相似也是几何相似的一种延伸。
（3）冲击式水轮机的射流是在大气中运行并工作的，其所有能量均表现为动能，射流与水斗的能量交换过程就是碰撞，其原理就是动量定理，就是牛顿第二定律。
（4）射流对水斗的做功状态时刻在变，根本无稳定可言。
高水头水轮机机型及参数的设计选择
（ ｙｒｃｉａＸｂｉ ｎｉｅｒ ｇＣ ｒｏａ ｏ ， Ｈ Ｃ ， ｉｎ ７０ ６ ， ｈ ａ Ｈ ｄｏｈｎ ｉｅ Ｅ ｇｎｅ ｎ ｏｐｒｔ ｎ Ｃ Ｅ Ｃ Ｘ ｈ １０ ５ Ｃ ｉ ） ｉ ｉ ｎ
Ａ ｓ ａｔＢｓｄｏ ｅｃｌ ｌ ｉ ｎ ｌ ｔｎｏ ｔ ｂｎ ｐ ｎ ｎ ａａ ｅ ｒｆｒｈ ｅ ｉ ｙｒ ｏ ｅ ｒ ｅｔｎＥ ｕｄｒ ｃｍ ｒ－ ｂｔ ｃ： ａｅ ｎ ｈ ｃ ａｏ ａｄｓ ｅ ｉ ｆｕ ｉ ｔ ｅ ｄｕ ｉｐｒｍ ｔ ｓｏ ｅＤ ｌ ｄｏ ｗ ｒ ｏ ｃ ｉ ｃａｏ， ｏ ｐｅ ｒ ｔ ａ ｕ ｔｎ ｅ ｃｏ ｒ ｅ ｙ ａ ｔ ｅ ｔ ｓｈ ｐ ｐ ｊ
观音峡水电站水轮机选型
观音峡水电站水能计算 保证率 #"’ 持续时间 $"( 出力 " )* + 3 /12 3 !33 4 2/3 4 ,+0 4 +44 / /32 / !11 , 3+3 , $!/ , ++, $ ,01 $ ++/ 1 40$ 1 1$+ ! 23+ ! ,,4 ! 1+3 03/ 404 ,+2 11, 04 !4 42 11! $20 /4$ 0!! ! /1! 1 141 1 0,/ $ ,04 , 11, / +// / 0,$ 3 $+1 0 +1$ !+ 424 !1 ,$$ !, 0// !2 /3, 11 $30 10 0/4 ,+ 34, 3+ +01 !13 431 42 1$/ ,!, /00 040 ! 4!2 1 ,+4 $ !$1 $ 3!3 , ,0! / $3, 4 $1+ 3 34, 0 /0, !! $41 !$ 11+ !/ 0+1 !0 3/+ 1$ 30/ $! 2/1 ,$ $,, 3, /12 !$/ 3/$ 42 !43 !30 !2/ $3+ 4,0 322 314 /2/ 33, 22$ 0,4 ! ,,, ! 2$+ ! 342 ! 2/2 1 421 $ 2,2 , +,/ 2 +/3 !! ,01 $! !2, 4! 11/ /! !1+ !1$ !!0 11, $41 ,+, $,1 1/1 $!+ $+2 12, $20 ,+2 $$! 140 $1, $3/ 121 $10 1/3 100 02 累计发 出力差值 发电量 &!+, 电量 !&!+, ・ " )* ( ! % " )* ・ " )* (
冶勒水电站120MW水斗式水轮发电机组
冶勒水电站120MW水斗式水轮发电机组
王海旭
【期刊名称】《水力发电》
【年(卷),期】2004(030)011
【摘要】冶勒水电站装有2台单机容量为120MW的水计式水轮发电机组,电站额定水头580 m,最大水头644.8 m.水斗式水轮机转轮直径D1为2.6 m,有21个水斗,额定流量23.62 m3/s,有6个喷嘴,单个喷嘴的比转速为18.8(m·kW制),水轮机额定效率为91.7%.发电机为立轴、悬式,额定电压13.8 kV,额定电流5 578 A,功率因数0.9(滞后),自并励可控硅励磁,额定转速375r/min.机组由法国ALSSTOM公司制造,是目前国内单机容量最大的水斗式机组,机组正在安装中,首台机组将于2004年底投产发电.
【总页数】3页(P35-37)
【作者】王海旭
【作者单位】成都勘测设计研究院,四川,成都,610072
【正文语种】中文
【中图分类】TK735.1;TV742(271)
【相关文献】
1.冶勒水电站水斗式水轮机推力轴承瓦温超限问题处理 [J], 何定全;程云山
2.冶勒水电站水斗式水轮机组的主要参数 [J], 赵显忠;程云山
3.浅谈神树水电站立轴水斗式水轮发电机组整体盘车工艺 [J], 王志盛;钟利军;
4.水斗式水轮发电机组折向器应用研究 [J], 普碧才;刘晓欣;邓亚琪;冯培磊;徐天奇
5.水斗式水轮发电机组折向器应用研究 [J], 普碧才[1];刘晓欣[1];邓亚琪[2];冯培磊[2];徐天奇[2]
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水斗式水轮机选型实例
水斗式水轮机选型实例（20080710修改）2006年曾经写过一篇，方法不再累述，这次的就修改一下，简要说说这2年半来选型的趋势，与时俱进吧。
首先更改一下以前的实例5，最后的型号居然是186/4*12.5.，不好意思，东电哈电的业绩确实太难得到了。
下面是摘抄的各个水斗式生产厂家近2年比较典型的对外宣传业绩：总的说来具有一下趋势：1、A475被广泛的应用，基本在600米以下开始取代A237了。
横比各个厂家的业绩看出A475成了首选，看来A475比A237的优势被广泛认同。
2、在600~800米水头出现了A870，有几个电站的实例了。
3、在1000米水头段出现了105，有5个以上电站的实例运行了。
4、出现了一些新的型线代号，很多是国外进口转轮的代号。
如A1085 244 520 K001DF01 T5317 等（新型号有些是厂家自己取的名字，真实性不敢肯定）5、选型出现了追求价格不计性能的趋势。
这个不支持。
比如325米 4250千瓦选择105/2*12.5 ；210米2500千瓦选择100/2*12 ；370米4000千瓦110/2*10等等。
这样选型都不出问题，什么才会出问题呢？大厂都这样了，小厂是一直都有这种趋势。
这2年来钢材上涨的价格吓人，而厂家也在增多，行业价不升反降，分蛋糕的越来越多，所以技术含量不高的厂家报的价格基本都是白菜价了！！！大厂也开始饥不择食了，小机器一样也做。
6、单位转速普遍在39.5~41之间。
至于原因上文说到的新的理论已经出版了，名字是《水斗式水轮机基础理论与设计》，书里面有说明。
至于485米60MW选217.2/6*18.1有点太偏颇了。
7、2000年过后很多厂家都有了4喷嘴的图纸，4喷嘴开始大量生产，国内目前有不少于65个四喷嘴电站。
8、近年国内出现了半国产的6喷嘴，值得庆贺。
最后说下：如果是表面上的选型，按照书上说的n11=39~41 m=8~20（水头低m就小）就好了。
水电站水轮机选择设计实例剖析
水电站水轮机选择设计实例剖析郭建伟【摘要】With the development of society and economy,the construction scale and construction technical requirements for hydropower station continue to heighten as an important infrastructure.In the construction of the hydropower station and the design,selection and design of hydraulic turbine is a very important part,reasonable choice has important influence on the long-term operation of hydropower station and the level of economic benefits.Xiangshui Hydropower Station is characteristic of much sediment and the selected and designed turbine unit should be one that is in conformity with the actual situation of Xiangshui Hydropower Station.%随着社会经济的发展，水电站作为一项重要的基础设置其建设规模以及建设技术要求在不断的提高。
在水电站建设和设计中，水轮机的选择设计是非常重要的组成部分，其合理的选择对于水电站机组的长效运行以及经济效益的高低具有重要的影响。
响水水电站水轮机组具有多泥沙的特点，因而在进行水轮机的选择和设计时应该依据这一特征，选择符合响水水电站实际情况的水轮机型号。
水轮机选择方法及实例
水轮机选择§4.1 水轮机的标准系列由于各开发河段的水力资源和开发利用的情况不同，水电站的工作水头和引用流量范围也不同，为了使水电站经济安全和高效率的运行，就必须有很多类型和型式的水轮机来适应各种水电站的要求。
水轮机由于它自身能量特性、汽蚀特性和强度条件的限制，每种水轮机适用的水头和流量范围比较窄，要作出很多系列和品种（尺寸）的水轮机，设计、制造任务繁重，生产费用和成本也大。
因此有必要使水轮机生产系列化、标准化和通用化，尽可能减少水轮机系列，控制系列品种，以便加速生产、降低成本。
在水电站设计中按自己的运行条件和要求选择合适的水轮机。
一、反击式水轮机的系列型谱表4—1、4—2、4—3、4—4中给出了轴流式、混流式水轮机转轮的参数。
1)、水轮机的使用型号规定一律采用统一的比转速代号。
2)、每一种型号水轮机规定了适用水头范围。
水头上限是根据该型水轮机的强度和汽蚀条件限制的，原则上不允许超过；下限主要是考虑到使水轮机的运行效率不至于过低。
二、水斗式水轮机转轮参数表4—5，系列型谱尚未形成三、水轮机转轮尺寸系列表（表4—6）四、水轮发电机标准同步转速（表4—7）五、水轮机系列应用范围图以H为横座标，N单为纵座标绘制某一系列水轮机应用范围。
1、根据Hr、Nr → 范围→D1，n 。
2、水轮机吸出高度的确定Hs：根据hs~H的关系曲线确定。
1由Hr → hs，Hs＝hs－▽／900§4.2水轮机的选择一、水轮机选择的意义、原则、内容1、意义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。
2、原则(1)、充分考虑电站特点（水文水能、电力系统技术条件，电站总体布置)。
(2)、有利于降低电站投资、运行费、缩短工期，提前发电(3)、提高水电站总效率，多发电(4)、便于管理、检修、维护，运行安全可靠，设备经久耐用(5)、优先考虑套用机组3、内容(1)、确定机组台数及单机容量(2)、选择水轮机型式（型号）(3)、确定水轮机转轮直径D1、n、Hs、Z a；Z0、d02(4)、绘制水轮机运转特性曲线(5)、估算水轮机的外形尺寸、重量及价格、蜗壳、尾水管的形式、尺寸、调速器及油压装置选择(6)、根据选定水轮机方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终由双方共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。
水电专业级水轮机选型作业
水电专业2020级水轮机选型作业一、资料一、水电站的装机容量为10万千瓦，发电机的效率为%，水电站的最大工作水头为，最小工作水头为，加权平均水头为，设计水头为，水电站海拔高程为445m。
下游设计最低水位为430m。
二、水电站的装机容量为6万千瓦，发电机的效率为96%，水电站的最大工作水头为，最小工作水头为，加权平均水头为，设计水头为，水电站海拔高程为。
下游设计最低水位为。
3、水电站的装机容量为8万千瓦，发电机的效率为98%，水电站的最大工作水头为150m，最小工作水头为120m，加权平均水头为135m，设计水头为130m，水电站海拔高程为220m。
下游设计最低水位为215m。
4、水电站的装机容量为6万千瓦，发电机的效率为%，水电站的最大工作水头为，最小工作水头为，加权平均水头为，设计水头为，水电站海拔高程为180m。
下游设计最低水位为175m。
5、水电站的装机容量为12万千瓦，发电机的效率为%，水电站的最大工作水头为，最小工作水头为，加权平均水头为，设计水头为，水电站海拔高程为320m。
下游设计最低水位为314m。
六、水电站的装机容量为万千瓦，发电机的效率为96%，水电站的最大工作水头为，最小工作水头为，加权平均水头为，设计水头为，水电站海拔高程为24m。
下游设计最低水位为18m。
7、水电站的装机容量为万千瓦，发电机的效率为%，水电站的最大工作水头为，最小工作水头为，加权平均水头为，设计水头为，水电站海拔高程为25m。
下游设计最低水位为20m。
八、水电站的装机容量为万千瓦，发电机的效率为%，水电站的最大工作水头为68m，最小工作水头为，加权平均水头为，设计水头为，水电站海拔高程为300m。
下游设计最低水位为294m。
九、水电站的装机容量为万千瓦，发电机的效率为96%，水电站的最大工作水头为，最小工作水头为，加权平均水头为，设计水头为，水电站海拔高程为。
下游设计最低水位为。
10、水电站的装机容量为8万千瓦，发电机的效率为96%，水电站的最大工作水头为34m，最小工作水头为22m，加权平均水头为28m，设计水头为，水电站海拔高程为。
水轮机型号选择
水轮机型号选择根据水电站的水头变化范围36.0m~38.0m,在水轮机洗力型谱表3-3，表3-4中查出适合的机型有HL240和ZZ440两种，现将这两种水轮机作为初选方案，分别求出有关参数，并进行比较分析。
一）HL240型水轮机方案的主要参数选择 1).转轮直径D1计算查表3-6和图3-12可得HL240型水轮机在限制工况下的单位流量Q '1= 1.24 s m3效率m η=92%，由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量Q '1=Q M'1=1.24s m 3 上述的 Q '1，η和额定出力r N =kw kw N gr gr 40816%984==万η r H =36m1D =η2\3181.9Hr Q Nr'= 92.03624.181.9408162\3⨯⨯=4.109 m 选用与之接近而偏大的标称直径 D1=4.5m 2) 转速n 计算查表3-4可得HL240型水轮机在最优工况下单位转速M n 10'=72min r ,初步假定10n '=M n 10'将已知的10n '和加权平均水头av H =36m, 1D =4.2m代入 n=965.4367211=⨯='D H n min r 故选用与之接近而偏大的用步转速n=100min r3) 效率及单位参数修正查表3-6可得HL240型水轮机在最优工况下的模型最高效率为M m a x η=92% 模型转轮直径为M D 1=0.46m 根据式（3-14），求得原型效率 %9.945.446.0)92.01(1)1(15511max max =--=--=D D M M ηη则效率修正值为 %9.2%92%9.94max max =-=-=∆M ηηη 考到模型与原型水轮机在制造工艺质量上的差异， 常在已求得η∆值中减去一个修正值ζ=1.3则可求得效率修正值η∆=1.6%得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为 %6.1%92max max +=∆+=ηηηM =93.6%故与上述假定值相同 单位转速的修正值按下式计算%92%6.1%4.90=+=∆+=ηηηm %3%87.01max max 101〈=-=''∆M Mn n ηη 按规定单位转速可不加修正 同时单位流量Q '1也可不加修正 有上述可见%92=η'='M Q Q 11'='M n n 1010是正确的， 那么上述计算及选用结果1D =4.5m n=100min r 也是正确的。
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水斗式水轮机选型实例
水斗式水轮机选型实例(20080710修改) 2006年曾经写过一篇，方法不再累述，这次的就修改一下，简要说说这2年半来选型的趋势，与时俱进吧。
首先更改一下以前的实例5，最后的型号居然是186/4*12.5.，不好意思，东电哈电的业绩确实太难得到了。
下面是摘抄的各个水斗式生产厂家近2年比较典型的对外宣传业绩: 总的说来具有一下趋势:
1、A475被广泛的应用，基本在600米以下开始取代A237了。
横比各个厂家的业绩看出A475成了首选，看来A475比A237的优势被广泛认同。
2、在600~800米水头出现了A870，有几个电站的实例了。
3、在1000米水头段出现了105，有5个以上电站的实例运行了。
4、出现了一些新的型线代号，很多是国外进口转轮的代号。
如
A1085 244 520 K001 DF01 T5317 等(新型号有些是厂家自己取的名字，真实性不敢肯定)
5、选型出现了追求价格不计性能的趋势。
这个不支持。
比如325米 4250千瓦选择105/2*12.5 ;210米2500千瓦选择100/2*12 ;370米4000千瓦110/2*10等等。
这样选型都不出问题，什么才会出问题呢,大厂都这样了，小厂是一直都有这种趋势。
这2年来钢材上涨的价格吓人，而厂家也在增多，行业价不升反降，分蛋糕的越来越多，所以技术含量不高的厂家报的价格基本都是白菜价了～～～大厂也开始饥不择食了，小机器一样也做。
6、单位转速普遍在39.5~41之间。
至于原因上文说到的新的理论已经出版了，名字是《水斗式水轮机基础理论与设计》，书里面有说明。
至于485米60MW 选217.2/6*18.1有点太偏颇了。
7、2000年过后很多厂家都有了4喷嘴的图纸，4喷嘴开始大量生产，国内目前有不少于65个四喷嘴电站。
8、近年国内出现了半国产的6喷嘴，值得庆贺。
最后说下:如果是表面上的选型，按照书上说的n11=39~41 m=8~20(水头低m就小)就好了。
要想选的有深度，最好从结构啊性能啊各项的综合平衡点来选取。
n11差0.5可能带来很大的变化。
水斗式的难度大致可以这么说:水头越高难度越大，机型越少见难度越高。
选型越偏，难度越大。
以下排名不分先后，随意列的顺序。
1
四川甘孜康定梗子水电站鑫安
设计水头496米，单机出力6300千瓦
CJA237-W-122/2×10.5
n11,41 m=11.62
基本合适，可以做成120/2*10.5的，不一定非要选择121 、122、 123这种直径。
2
四川拥玛水电站富源
设计水头425米，单机出力5000千瓦
CJA475-W-135/2×10.5
n11,39.3 m=12.86
m略微有点大了，但是这个水头段选择750转的，强度稍微有点高。
3
云南昆明小清河七级云河
设计水头405米，单机出力12000千瓦
W-138/4×11.5 CJA475-
n11,41.14 m=12
n11略高。
4
四川松潘大姓水电站零陵
设计水头419米，单机出力9000千瓦 CJA475-L-135/2×14
n11,39.57 m=9.64 不锈钢的转轮。
个人认为还是选择135/4*10 或者卧式双转轮2-110/2*10比较合适。
5
贵州水城乌图河一级南平
设计水头368 单机出力12000千瓦
CJA475-L-130/2×13
n11,40.66 m=10
个人觉得机器结构上比较勉强，立式的多喷嘴建议m不小于10，且转轮直径不小于130cm。
6
重庆文民电站力达
设计水头184米，单机出力1250千瓦
CJA475-W-110/2×10
n11,40.55 m=11
以小型水斗式、斜击式见长。
出现2喷业绩，不能不说是几十年来的突破和发展。
还有很多小型的厂家的业绩没有罗列，看来传统很多小厂都在引进技术，寻求突
破。
7
甘孜州康定县三道桥水电站东风
设计水头485米，单机出力15000千瓦
水机型号:CJA475-L-150/4×11.5
n11,40.87 m=13
东风签下了国内设计的单机最大的四喷，印度的玛拉那二级电站5万千瓦的。
8
云南镇康县打窝电站柳州
设计水头645米，单机出力6300千瓦
CJA475-W-136/2X9
n11,40.16 m=15.11
机器选择的很大，这个机型在这个水头下超发能力惊人，水机只要75%不到的效
率就可以达到6300. 而且这个水头是目前A475用的比较高的了，不知道电站实际情况如何。
9
湖北五峰土峪河立崧
设计水头902米，单机出力1600千瓦
CJ105-W-120/1*5
n11,39.96 m=24
机器太小了，m太大了，转轮很难做，加上使用直流喷嘴，这个直喷一定是小巧玲珑。
建议2台做成一台比较好，902 3200 120/1*7 比较合适。
10 康定拉角沟二水立崧
设计水头322米，单机出力9000千瓦
2×CJA475-W-120/2×12
国内早年曾进口过几台卧式双转轮的机器。
50年后，国内终于有厂家开始独立设计卧式双转轮机型了。
适用于若立式机组有点小，选择HL转速又太高。
改机型对我国来说选择的区间在260~350米的 6000~10000千瓦之间吧。
11 昆明四川巴郎口
设计水头510米，单机出力48000千瓦
CJA237-L-215/6×16.5
40.8 m=13 n11,
要是进口转轮还是取180/6*16比较好。
此型国产的倒是勉强。
12
倮马电站昆明
设计水头596米，单机出力30000千瓦
CJA870-L-198/4×14
n11,40.55 m=14.14
昆明厂很有几个A870的电站，为A870的实际运用提高依据。
可惜无缘得见
A870，不知道其性能到底如何。
13
四川烟岗电站重水
设计水头600米，单机出力60000千瓦
CJX-L-165/6×15.6
n11,40.42 m=10.58
进口转轮做这个机型优秀，国产的建议做成500rpm
14
四川凉山昭觉苏巴姑重水
设计水头1175米，单机出力26000千瓦 CJ244-L-188/2×11
n11,41.13 m=17.09
进口转轮吧，国产的不该是这个机型。
目前国内最高水头的电站。
取代天湖电站
地位。
具体可参看我的“关于天湖电站二期的思考”。
15
四川大发哈电
设计水头482米，单机出力120000千瓦
CJ520-L-295/6*25.6
这个参数，HL是不二之选，为什么做水斗式呢,反正都进口，还不如进口混流的。