5 第五章 水轮机的工作原理、特性及选择3

⏹五、水轮机的选择

❑水轮机选型设计是水电站设计中的一项重要工作，也是本课程的重点内容之一

❑水轮机选型设计的原则

❑水轮机选型设计要求提供的基本资料

⏹最大工作水头、最小工作水头、加权平均水头

⏹水电站引用流量

⏹水电站装机容量

❑水轮机选型设计的主要内容

⏹水轮机台数确定

⏹水轮机型号与装置形式选定

⏹水轮机直径、额定转速、最大允许吸出高度的确定⏹绘制水轮机运转综合特性曲线

❑机组台数的选择

⏹与水轮机类型的关系

⏹与水电站在电力系统中担任负荷类型的关系

⏹与供电可靠性的关系

⏹与水电站造价的关系

⏹综合考虑确定机组台数

❑水轮机型号选择

⏹利用水轮机系列型谱图表选型

❑图5-20：中小型反击式水轮机使用范围图以及表5-4：8个转轮型谱参数

❑表5-5：水斗式水轮机型谱资料

❑表5-6：500kW以下水轮机型谱资料

⏹采用套用机组和通用机型选型

❑《小型水电站机电设计手册》（水力机械）

❑反击式水轮机主要参数选择

⏹用系列水轮机应用范围图选择直径、转速和吸出高度

(图5-21：HL220；图5-22：HL260；图5-23：ZD760）

⏹用主要综合特性曲线选择直径、转速和吸出高度

❑选择转轮标称直径

❑计算效率修正值

❑选择水轮机转速

❑计算水轮机的额定出力

❑绘制方块图，确定水轮机的工作范围

❑计算吸出高度，确定水轮机安装高程

⏹水轮机选择方案的分析比较

❑水斗式水轮机主要参数的选择⏹系列水轮机应用范围图方法

⏹公式计算方法

第六章、水轮机的调速设备

⏹一、水轮机调节的任务

❑调速器

⏹电能质量频率基本稳定的要求即为机组转速基本稳定的要求

⏹实际机组转动部件的动力矩与阻力矩是变化的，两者之差一般

不等于零，导致角加速度不等于零，从而转速变化

⏹由于电力负荷变化，从而阻力矩变化，要使角加速度为零，则

必须改变动力矩。反击式水轮机通过调节导叶开度即调节过流

量来改变；冲击式水轮机通过调节喷针（针阀）来改变。

水电站HYDROPOWER ENGINEERING

⏹水轮机调节的基本任务是：根据负荷的变化不断调节

水轮发电机组的出力并维持机组转速在规定范围内。

❑水轮机调速器是以机组转速偏差为依据来调节导叶开度，达到改变出力、保持转速稳定的目的。水轮机调节系统

为复杂的反馈控制系统，含有测量、放大、执行、校正

元件。

⏹二、水轮机调速器的分类

❑手动调速器（200kW以下）

❑自动调速器

⏹机械液压型

⏹电气液压型

⏹微机调速器

⏹三、水轮机调速设备的选择

❑油压装置

⏹压力油罐与回油箱分离

⏹压力油罐与回油箱组合为一体

❑调速器

⏹调速功计算

❑反击式

❑冲击式

⏹常用小型调速器主要参数（见教材p105表6—2）

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⏹请按时提交作业

思考题

⏹1、水轮机选型设计中应遵循哪些原则?需要哪些基本资

料?工作的具体内容有哪些?

⏹2、机组台数的确定需要考虑哪些主要问题?

⏹3、水轮机机型如何确定?

⏹4、试阐述用模型综合特性曲线选择水轮机主要参数的具

体步骤。

⏹5、水轮机选型设计中进行各待选方案的分析比较主要包

括哪些内容?

⏹6、水轮机调节的任务是什么?它通过什么途径来完成其

任务?

⏹7、调速器的分类方法是什么？机械液压型调速器的类型

及其性能是什么。

⏹8、如何选择调速器?

⏹9、调速器及油压装置标准化、系列化的符号及其含义。