英布鲁水电站水轮发电机组选型及研究

大转轮直径 ，提高机组的转动惯量，增加机组 的运
行 稳定 性 。经 ２ １ ００年 ６月 至 ２１ 年 ６月 机 组 的调 ０１
行条件很好 ；即使机组出现突然甩负荷时，对电网 的冲击影响较小 ，同时甩负荷后 ，机组也能很快地 进入 稳定 的状 态 ；因此 大 电 网条 件 下 的机 组 选 型 ， 往往只考虑机组的能量效率指标高 、设备及工程造 价相对便宜的机组 ；如在大电网条件下 ，像英布鲁
２ 水 轮 机 发 电 机 主 要 技 术 参 数 的选 择
２ １ 水 轮机 主要 技术 参数选 择 ．
英布鲁水电站水轮机为孤网运行 ， 要求水轮机既 要有 良好 的水 力 性 能 ，又要 具 有很 高 的稳定 性 ；同 时，电站所在的河流 （ 莱菲尼河）两岸为赤道附近的 原始森林 ， 水流中 腐植质较多， 水流为弱酸性 （ 有机 酸 ｐ ４ — ． ；当地气候炎热，常年气温较高， Ｈ＝ ． ５３ ９ ） 英布鲁水电站为径流式水电站，河水的水温较高，实
・
４ ・ ６
水 利 水 电工 程 设 计
Ｄ Ｈ ・２ １ 年 第 ３ ＷＲ Ｅ ０１ ０卷 第 ４期
英布鲁水 电站水轮发 电机组选 型及研究
张泽太 高普新
摘 要
杨富超
杨 旭
重点论述孤立 电网长线路供 电的条件下 ，水轮机 发电机 的选型及 其主要技术参数 的选 择和注意要 点；同时 送电 水 轮机 发电机
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额定功率／ Ｗ Ｍ 额定 流量 ／ ｍ ・－） （ ３ｓ１
额定 转速 ／ ｒｍｎ ） （・ｉ 飞逸 转速 ／ ｒｍｎ ） （・ ｉ
额定 比转 速／ ｍ・Ｗ） （ ｋ
３． ０７ ７ ２５ １
１７ １ ０． ２０ ７
５ １２ ６．
３ 机 组 的 系 统 安 全 保 护 措 施
刚果首 都 的 用 电是 长期 从 邻 国 （ 果金 ）购 电 刚
４ ０～６ ｗ。在进 行重要 技 术方 案 决策 中 ，重 点 研 ０Ｍ 究 孤 网条件 下灯 泡式水 轮机 对本 工程 的适 用性 ，及
为此， 在水轮机参数选择上， 在关注保持较好效
率指标的同时，更注意提高水轮机 的空化气蚀性 能及
Ｂ 文章编号 １０．９０ （ １ ）０ － ４－３ ０７６８ ２ １ ４０ ６０ ０ ０
阐述 多漂浮物河流 ，电站厂用 电仅 有柴油机作为保 安电源的情况下，机 组的系统安全保 护措施 。 关键 词 多漂浮物 孤 立 电网 长线路
中图分类 号 Ｔ ７４２ Ｖ３ ． １ 文献标识码
由于 刚果 的 电网薄弱 ，机组 除 自身发 电及柴 油
发 电机作为保安 电源外 ，无其它外接电源作为厂用 电；所 以在全电站失去交流电的情况下 ，保证机组
安全也 是 十分关 键 的技术 问题 。
３ １ 安全 的拦 污 系统 及 清污设 备 ．
额定工况点效率／ ％
最 高效 率／ ％
运行稳定性 ； 并在模型试验台实际测量模型水轮机的 各项性能参数指标，以验证真机的可能状态 ；为提高 水轮机局部抗气蚀性能，转轮叶片出口 增加了抗气蚀 裙边，工程措施上，给出合理水轮机的安装高度，保
证机组无气蚀运行。选定的水轮机参数如下：
水轮机 型号 最大水 头／ ｍ 最小水 头／ ｍ
额定水 头／ ｍ
Ｚ ６０一Ｌ Ｚ６ Ｈ一５０ ５ ２ ．６ ０３ １ ．８ ６０
１ ．０ ６ １
小于 ０ ，其转 动惯量 Ｇ 可达 到６６０ｔｍ ，合 Ｄ值 ・ ２ ０
理调整调速器的参数值 ，机组在该电网中的稳定域
张泽 太等・ 布 鲁 水 电站 水 轮 发 电 机 组 选 型 及 研 究 英
灯泡式水轮机与轴流转桨式水轮机的技术方案比较 问题 ，并进行了电网条件下 的大 、小波动的过渡过 程计算。计算结果表明，如采用灯泡贯流式机组 ， 由于电网的 自调节能力小于 ０ ，灯泡贯 流式机组 的 转动惯量 Ｇ 值仅为 ２ ０ ｍ ，无论调速器的参 Ｄ ０ｔ ２ ２ ・ 数如何调整 ，机组在该 电网中的稳定域小于 ５％； ０ 而采用轴流转桨式水轮机 ， 尽管电网的自调节能力
的 已经连续 运行 １ 个 月 ，并签 订初 步验 收证 书 。 ０
灯泡贯流式水轮发电机组是首选的机组。贯流式水源自文库 电站厂房较立式机组 ，具有土建投资省 、建设周期 短 、节 省工程 投 资 的优 点 ，也是英 布鲁 水 电站枢 纽
工 程投 标 阶段 重点 推荐 的机 型 。实际上 ，由于刚 果
测水温为 ２ —３ ，运行初 期水 中含有 一定 量 的沼 ８ ０℃
气 ，水流更容易汽化加剧空化气蚀 。
英布鲁水电站是刚果首都电网中惟一一座大型水电 站，其建成后几乎是其独立承担首都布拉柴维尔及 北方重要城市 的供 电任务 ；且 电站距负荷 中心较
远 ，供电的距离约 ３０ｋ ，即英布鲁水 电站 的供 ２ ｍ 电方 式是 ：长 线路 孤 立 电源 负荷 的条 件 。这 之前 ，
这样 的 低 水 头 电 站 （ 计 水 头 １． ｍ，水 头 范 围 设 ６１ １．８ １３ ６０ ２ ．３ｍ，单 机 容 量 为 ３ ０ＭＷ，４台机 组 ） ，
试 、运行的检验 ，选择的机型及参数是合理的，目 前该 机组成功地完成启动 、停机 、运行 、增减 负 荷 、甩 负荷及 独 立带 首都 布 拉 柴 维尔 供 电的 任务 ， 其运行稳定 ；截止至 ２１ 年 ６ ０１ 月该电站各 台机组
１ 机 组 型 式选 择
在 中 国或 电网容 量较 大 的国家 ，水 电站 的容量 占电 网的容量 很小 ，电站 建成 后 ，机 组 的并 网 、运
为 ９ ％ 一１０ ；经过 详 细 的分 析论 证 ，本 电站 毫 ５ ０％ 无 争议 地选 择立 式轴 流转桨 式 机组 ，并合理 地 降低 机 组 的参数 （ ：转 速 、单 位 流 量 值 等 ） 如 ，适 当加
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