水轮机选型设计
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。
(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。
第二节 水轮机选型设计
反击式水轮机转轮公称直径系列
25 30 35 (40) 42 50 60 71 (80) 84 100 120 140 160 180 200 225 250
275 300 330
380
410 450 500 550 850 900 950 1000
• 五、反击式水轮机的主要参数选择 • 2、转速n的选择
• 3、选择水轮机的型号： • （3）也可根据教材表8-4或图8-25确定水轮机的类型后， 或当用上述方法有两个型号接近的可选方案时，可用下 述方法选择水轮机的型号（比转速） • 轴流式 • 混流式
2300 ns Hr
2000 ns 20 Hr
• 贯流式：查下面曲线
• 2、装置方式选择 • 在大中型水电站中，其水轮发电机组的尺寸一般较大， 安装高程也较低，因此其装置方式多采用立轴式，即水 轮机轴和发电机轴在同一铅垂线上，并通过法兰盘联接。 这样使发电机的安装位置较高不易受潮，机组的传动效 率较高，而且水电站厂房的面积较小，设备布置较方便。 • 对机组转轮直径小于1m，吸出高度Hs为正值的水轮机， 常采用卧轴装置，以降厂房高度。而且卧式机组的安装、 检修及运行维护也较方便。
• 三、机组台数及单机容量的选择 • （2）运行效率 • 较大单机尺寸的机组，效率比较高。这对于预计经常满 负荷运行的水电厂获得的动能效益特别显著。 • 对变动负荷的水电厂，若采用过少的机组台数，虽单机 效率高，但在部分负荷时，由于负荷不便于在机组间调 节，因而不能避开低效率区。因此电厂的平均效率较低。
• 四、水轮机型号及装置方式的选择 • 1、根据电站装机总容量及机组台数，计算单机容量。
PZ P Z
• 2、选择水轮机的型号： • （1）根据水轮机系列应用范围综合图选择转轮型号 • 选型时可用已知的水电站设计水头和单机容量，在水轮 机系列应用范围综合图上找出适当的水轮机型号和装置 方式。有时可能有两种或三种适用的水轮机型号，这时 就需要根据具体情况，对不同机型方案进行全面的分析 比较，最后选用一种最优的机型。 • 常用于中小型机组的选择。
水轮机选型设计毕业论文
水轮机选型设计毕业论文目录第一章水轮机....................................... - 4 - 1.1 特征水头的确定............................................. - 4 -1.2 水轮机选型................................................. - 6 -1.3 水轮机蜗壳及尾水管......................................... - 8 - 1.3.1 蜗壳尺寸确定............................................ - 8 - 1.3.2 尾水管尺寸确定.......................................... - 8 -1.4 调速设备及油压设备选择..................................... - 9 - 1.4.1 调速功计算.............................................. - 9 - 1.4.2 接力器选择.............................................. - 9 - 1.4.3 调速器的选择............................................ - 9 - 1.4.4 油压装置............................................... - 10 -第二章发电机...................................... - 11 -2.1 发电机的尺寸估算.......................................... - 11 - 2.1.1 主要尺寸估算........................................... - 11 - 2.1.2 外形尺寸估算........................................... - 12 -2.2 发电机重量估算............................................ - 13 - 第三章混凝土重力坝................................ - 14 -3.1 剖面设计.................................................. - 14 - 3.1.1 坝高的确定............................................. - 14 - 3.1.2 坝底宽度的确定......................................... - 16 -3.2 稳定与强度校核............................................ - 17 -紧水滩水电站坝后式厂房方案论证设计3.2.1 作用大小............................................... - 17 - 3.2.2 承载能力极限状态强度和稳定验算......................... - 20 - 3.2.3 正常使用极限状态进行强度的计算和验算................... - 25 -第四章引水建筑物布置.............................. - 27 -4.1 压力钢管布置.............................................. - 27 - 4.1.1 确定钢管直径........................................... - 27 -4.2 进水口布置................................................ - 28 - 4.2.1 确定有压进水口的高程................................... - 28 - 4.2.2 渐变段尺寸确定......................................... - 28 - 4.2.3 拦污栅尺寸确定......................................... - 28 - 4.2.4 通气孔的面积确定....................................... - 29 -第五章主厂房尺寸及布置 ............................ - 30 -5.1 厂房高度的确定............................................ - 30 - 5.1.1 水轮机安装高程......................................... - 30 - 5.1.2. 尾水管顶部高程及尾水管底部高程......................... - 30 - 5.1.3 基岩开挖高程........................................... - 30 - 5.1.4 水轮机层地面高程....................................... - 31 - 5.1.5 发电机层楼板高程....................................... - 31 - 5.1.6 吊车轨顶高程........................................... - 31 - 5.1.7 厂房顶高程............................................. - 31 -5.2 主厂房长度的确定.......................................... - 31 - 5.2.1 机组段长度确定......................................... - 31 - 5.2.2 端机组段长度........................................... - 32 - 5.2.3 装配场长度............................................. - 33 -5.3 主厂房宽度和桥吊跨度的确定................................ - 33 - 第六章混凝土溢流坝................................ - 34 -6.1 溢流坝段总宽度的确定...................................... - 34 - 6.1.1 单宽流量q的选择....................................... - 34 - 6.1.2 确定溢流前缘总净宽L ................................... - 34 - 6.1.3 确定溢流坝段总宽度..................................... - 35 -6.2 堰顶高程的确定............................................ - 35 -6.2.1 堰顶高程的确定 ......................................... - 35 - 6.2.2 闸门高度的确定 ......................................... - 36 - 6.3 堰面曲线的确定 ............................................ - 36 - 6.3.1 最大运行水头max H 和定型设计水头d H 的确定 ............... - 36 - 6.3.2 三圆弧段的确定 ......................................... - 36 - 6.3.3 曲线段的确定 ........................................... - 36 - 6.3.4 直线段的确定 ........................................... - 37 - 6.3.5 反弧段的确定 ........................................... - 37 - 6.3.6 鼻坎挑角和坎顶高程的确定 ............................... - 38 - 6.3.7 溢流坝倒悬的确定 ....................................... - 38 - 6.4 溢流坝强度和稳定验算 ...................................... - 39 - 6.4.1 作用大小 ............................................... - 39 - 6.4.2 承载能力极限状态强度和稳定验算 ......................... - 41 - 6.4.3 正常使用极限状态进行强度的计算和验算 ................... - 43 - 6.5 消能与防冲 ............................................... - 44 - 6.5.1 挑射距离和冲刷坑深度的估算 ............................. - 44 -第七章 压力钢管应力分析及结构设计................... - 44 -7.1 水力计算 .................................................. - 45 - 7.1.1 水头损失计算 ........................................... - 45 - 7.1.2 水锤计算 ............................................... - 49 - 7.2 压力钢管厚度的拟定 ........................................ - 53 - 7.3 钢管、钢筋、混凝土联合承受压的应力分析 .................... - 54 - 7.3.1 混凝土开裂情况判别 ..................................... - 54 - 7.3.2 应力计算 ............................................... - 58 -紧水滩水电站坝后式厂房方案论证设计第一章 水轮机1.1特征水头的确定1. 在校核洪水位下, 四台机组满发，下泄流量Q=14100m 3/s,由厂区水位流量关系可得，尾水位▽尾=220.54m ，▽库=291.8mH 1=0.99×(▽库－▽尾)=0.99×(291.8－220.54)=70.54m2, 在设计洪水位下，四台机组满发，下泄流量Ｑ=11000 m 3/s,由厂区水位流量关系得, 尾水位▽尾=217.82m, ▽库=289.94mH 2=0.99×(▽库－▽尾)=0.99×(289.94－217.82)=71.40m3, 在设计蓄水位下,一台机组满发，由下列式子试算出该情况下对应的下泄流量和水头N=9.81QH η H=0.99×(▽库－▽尾) ▽尾=f (Q)η=η水×η电=0.95×0.9列表试算，得当下泄流量为67.5 m 3/s 时，一台机组满发，对应水头为81.26m.，即H 3=81.26m.4.在设计蓄水位下，四台机组满发，试算该情况下对应的下泄流量和水头，列表试算当下泄流量为274 m 3/s 时，四台机组满发，对应水头为80.08m ，即H 4=80.08m 。
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。
水轮机选型设计
第一章 水轮发机主要参数设计第1节 水轮机台数及型号选择一.已知参数1．水库正常蓄水位：1684米；最低水位1678米；最高水位1686米； 2．尾水位最高尾水位1520米；正常尾水位1509米 ； 3．水头最大水头：174米；加权平均水头；167米；最小水头147米；二.水轮机型式的选择1.按我国水轮机型谱推荐的设计水头与比转速的关系()kW m Hr N s ·8.1382065.1582000202000=-=-=2.水轮机型式的选择水轮机类型及其适用水头范围、比转速范围见表1—1[1]表1—1 水轮机类型及其适用范围根据已知参数，本电站水轮机运行水头范围为：147m —174m ，比转速为：138.8（m·kW ）。
根据表1—1所列参数决定选用混流式水轮机。
三.电站装置方式的确定水轮机装置方式是指水轮机轴的装置方向和机组的连接方式。
水轮机轴的装置分为立式和卧式两种。
立式装置方式安装、拆卸方便，轴与轴承受力情况良好，发电机安装位置较高，不易受潮，管理维护方便，但是开挖量较大。
卧式装置方式不会产生很大的集中荷重，厂房的高度较低，但轴与轴承受力情况不好。
为了缩小厂房面积，高水头大中型电站一般采用立轴布置方式。
该电站最大水头为174m ，故采用立式布置方式。
机组连接方式采用直接连接。
四.初选水轮机转轮型号根据本电站水头变化范围H=147m —174m 选择合适的水轮机转轮：A378、A194、D10、D126和D46,其参数见表1—2[7]。
表1—2 初选水轮机转轮参数表五.拟定机组台数并确定单机容量总装机容量N =65MW ，保证出力：N b =30MW ，年利用小时数：4560h ，取同步发电机效率ηg =97％；通过试算HLA194、HLD46出力不满足要求，最终确定选用HLA378、HLD10和HLD126三个方案。
方案列表如下：表1—3 水轮机组选型及台数汇总表第2节 各方案参数的计算一.HLA378各参数的计算1.计算转轮直径水轮机额定出力为：()kW 3350597.032500===ggr N P η 取最优单位转速n 110=69（r/min ）与出力限制线交点的单位流量为设计工况点的单位流量Q 110=0.72(m 3/s)，对应的模型效率ηm =0.888，暂取效率修正值Δη=2％,则设计工况下原型机效率η=ηm +Δη=0.888+0.02=0.908。
水轮发电机组选型设计设计
第1章 水轮发电机组选型设计1.1、机组台数及型号选择1.1.1、水轮机型式的选择已知参数6.25max =H , 8.22min =H , 3.23av =H , MW 200=N保证出力：MW 35=b N ，利用小时数：h 2225 取设计水头3.23av r ==H H按我国水轮机的型谱推荐的设计水头与比转速的关系，混流式水轮机的比转速s n :）（kW m H n s ⋅=-=-=394203.232000202000 轴流式水轮机的比转速s n : )(4773.2323002300kW m H n s ⋅===根据原始资料，适合此水头范围的水轮机类型有轴流式和混流式。
轴流式和混流式水轮机优点：（1）混流式结构紧凑，运行可靠，效率高，能适应很宽的水头范围，是目前应用最广泛的水轮机之一。
（2）轴流式水轮机s n 较高，具有较大的过流能力，轴流转桨式水轮机可在协联方式下运行，在水头、负荷变化时可实现高效率运行根据表本电站水头变化范围m H 6.25~8.22=查《水电站机电设计手册—水力机械》因为设计电站是无调节电站，所以工作容量等于保证出力MW 35=b N选用混流式机组的单机容量不得超过MW 8.7745.035= 选用轴流式机组的单机容量不得超过MW 10035.035= 确定机组台数4台和5台 方案列表如下：转轮型号 HL260/A244JK503 ZZ500 HL260/A244 JK503 ZZ500单机容量（MW) 50 50 50 40 40 401.2、水轮机方案比较1.2.1、方案Ⅱ、MW 504⨯ 244/260A HL1、计算转轮直径水轮机的额定出力为：W 51020%9850000k N P G Gr ===η取最优单位转速min 80110r/n =与出力限制线的交点的单位流量为设计工况点单位流量，则）（s /m 29.1Q 3110=,对应的模型效率875.0m =η，暂取效率修正值%2=∆η，则设计工况原型水轮机效率895.002.0875.0m =+=∆+=ηηη。
第六章 水轮机的选型设计
3、选择水轮机主要参数计算
4、计算各方案的吸出高度 H s
5、绘制各方案的运转综合特性曲线
6、确定各方案的安装高程 安
7、各方案分析比较
8、结论
§6-3 反击式水轮机主要参数计算
主要介绍最常见的用模型综合特性曲线选择 参数的方法，基于几点考虑：
①原、模型水轮机满足相似条件，因此，可 用相似公式计算原、模型水轮机主要参数。
9.81Q11H 2
P 式中: ----水轮机的额定出力，单位kW。P Pf f
其中 Pf 为同步发电机额定容量； f 为发电机效
率，中小型 f 95% ~ 96% ，大中型 f 96% ~ 98%
H ----水轮机的设计水头，单位m。
Q11 ----设计工况下的单位流量
对HL式和ZD式水轮机，采用模型最优单位
转速 n110M 与模型出力限制线交点的单位流量值
；对ZZ式水轮机，由于无出力限制线，出力受
气蚀的限制，故选用小于型谱推荐的 Q11 值。
----水轮机效率，可按单位流量取值点的
模型效率 M ，先初略加上1%---3%的效率修正
值进行计算。待求出 D1 后，再按转轮直径标 准系列取与之接近的标准直径（见课本P17)。
转速所包含的区间，这个区间就是原型水轮机的
工作范围。若这个区间在模型综合特性图上处于
高效率区，则说明原型水轮机工作范围理想，所
选参数配合合理。
初选水轮机基本参数表
台数Z
P Pf Z f
D1
P
3Hale Waihona Puke 9.81Q11H 2标准直径
max
1 1 M max
5
D1M D1
(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
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轮机是水力发电机组的核心组件，对于水电站的发电效率和经济效益具有重要影响。
水轮机选型与优化是建设中小型水电站的关键环节之一。
本文将从水轮机的选型原则、水轮机的优化设计以及水轮机选型与优化实例等方面进行探讨。
一、水轮机选型原则水轮机的选型原则主要包括：水电站的水能资源条件、投资成本和效益、效率和可靠性等。
具体包括以下几个方面：1. 水能资源条件水轮机的选型需要考虑水电站的水能资源条件，包括水头、水流量和水质等因素。
水头决定了水轮机的选型类型，高水头适合采用斜流式和混流式水轮机，低水头适合采用轴流式和螺旋桨式水轮机；水流量决定了水轮机的选型容量，大流量适合采用大容量水轮机，小流量适合采用小容量水轮机；水质决定了水轮机的选型材料，有些水质较腐蚀或含有颗粒物质的场合需要选用耐腐蚀材料或加装过滤装置。
2. 投资成本和效益水轮机的选型还需考虑投资成本和效益的平衡。
一方面，投资成本包括水轮机本体的价格和安装调试费用等，需与水电站的建设和运行费用相匹配。
效益包括水轮机的发电效率和运行可靠性等。
发电效率高的水轮机可以提高水电站的发电量，进而增加经济效益；运行可靠性高的水轮机可以减少维护和故障处理的费用，进一步提高经济效益。
3. 效率和可靠性水轮机的选型需考虑其效率和可靠性。
水轮机的效率是指水能转化为电能的比例，高效率的水轮机可以提高发电量。
水轮机的可靠性是指水轮机长期运行的稳定性和可靠性，高可靠性的水轮机可以减少停机维修的次数和时间，提高发电效益。
二、水轮机优化设计水轮机的优化设计主要包括流道设计、叶片设计和内部流场分析等。
1. 流道设计流道设计是水轮机优化设计的核心内容，它直接影响水轮机的发电效率和水能利用率。
流道设计需要考虑水轮机的水能资源条件，选择合适的流道类型（如斜流式、混流式、轴流式等）；还需考虑流道的流速、压力和转矩等参数的调整，以最大限度地提高水能转化效率。
2. 叶片设计叶片设计是水轮机优化设计的重要环节之一，它直接影响水轮机的水流动力学性能。
水轮机的选型设计
水轮机的选型设计
首先，选型设计需要考虑水资源情况。
包括水流量、水头、流速等因素。
确定的水资源情况可以通过多年的水文资料、水文观测和实地调查等
方式获得。
水资源情况的精确测定对于选型设计的准确性具有重要意义。
其次，选型设计需要考虑工程项目的要求。
包括发电容量、发电效率、机组可靠性、运行稳定性、启闭机构、自动调节装置等方面的要求。
在满
足工程项目要求的基础上，尽量提高水轮机的效率和可靠性，减少发电设
备的故障率和停机时间，提高水轮机的经济性。
然后，选型设计需要考虑水轮机的技术指标。
包括水轮机的额定功率、转速、轮径、转矩、效率等参数。
这些指标与水资源情况和工程项目要求
有密切关系。
在确定水轮机的技术指标时，需要平衡各项指标之间的关系，并综合考虑各个方面因素的影响。
最后，选型设计需要进行经济性考虑。
在满足水资源情况、工程项目
要求和技术指标的基础上，要综合考虑水轮机的造价、运维成本、发电收
益等因素，以达到经济合理的选型。
选型设计不仅要考虑现有的水轮机型号和参数，还要根据工程要求和
技术进步的需要，进行改造和创新。
通过采用新材料、新工艺、新技术等
手段，进一步提高水轮机的效率和可靠性，降低水轮机的运维成本，提高
水轮机的经济性。
总之，水轮机的选型设计是一个复杂而重要的工作。
需要综合考虑水
资源情况、工程项目要求、技术指标和经济性等因素，并进行相应的设计
和改进。
只有经过科学合理的选型设计，才能获得满足工程需求和经济效
益的水轮机。
水轮机选型设计计算书
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65-84.5m ，查[《水电站机电设计手册—水力机械》表1-4]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；、（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；因此，选择混流式水轮机。
二．比转速的选择水轮机的设计水头估算为m H H p r 8.695.7395.095.0≈⨯==适合此水头范围的有HL260/D74和HL240/D41.[根据本电站水头变化范围(H=64-85m)查《水电站机电设计手册—水力机械》表1-4]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,5台,四种方案进行比较。
首先进行HL260/D74水轮机的选择一．二台1、计算转轮直径水轮机额定出力：kw N P G Gr 3.16326598.010164=⨯==η 上式中： G η-----发电机效率,取0.98G 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 =1.247m 3/s,对应的模型效率ηm =894%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.894+0.03=0.924。
模型最高效率为924%。
)(98.4924.08.69247.181.93.16326581.95.15.1111m H Q P D r r =⨯⨯⨯==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4.5m 和5m 之间，且接近5m ，暂取D 1=5.0m 。
2、计算原型水轮机的效率955.00.535.0)924.01(1)1(155110max =--=--=D D M M ηη Δη=ηmax -ηM0=0.955-0.924=0.031η=ηm +Δη=0.894+0.031=0.9253、同步转速的选择min /5.13555.73791110r D H n n p=⨯== 此值介于125r/min 和136.4 r/min 之间，且接近136.4r/min ，所以取n=136.4r/min 。
水轮机选型设计
第一部分 设计原始资料一、电站地理位置：位于华北地区。
电站所在地海拔高程约850m 。
二、枢纽任务：发电为主。
三、 主要参数1、 总装机容量30万千瓦 保证出力9.99万千瓦2、水轮机工作水头最大水头 m a x 81H m = 平均水头 69.5av H m =设计水头 73r H m = 最小水头 m i n 58H m =第二部分 任务与要求一、水轮机部分1、水轮机型号选择。
2、应用主要综合特性曲线初步拟订待选方案。
3、通过初步分析比较淘汰明显不合理的方案，保留两个较好方案精选。
4、精选过程进行两个方案的动能经济比较。
绘制运行特性曲线，进行机电设备投资的投资估算及土建工程比较。
5、确定最佳方案。
并对其进行如下计算。
（1） 水轮机飞逸转速；（2）轴向力；（3）导叶高程，导叶最大及最优开度；（4） 蜗壳水力计算及单线图；（5） 尾水管型式选择及单线图和主要剖面图的绘制；（6） 对水轮机结构的特殊要求。
二、绘制水轮机的运转综合特性曲线。
三、进行蜗壳，尾水管的水力计算。
四、油系统（1） 确定油系统的服务对象，油系统类型。
绘制油系统图。
绝缘油和透平油分别绘制。
（2） 计算最大充油设备、充油量及全厂总充油量。
（3） 计算选择贮油设备，净油设备，输油设备及管道直径。
（4） 列设备明细表。
五、技术供水系统（1）设计该水电站技术供水系统六、计算书和说明书1、分别编写设计计算书和设计说明书各一份。
2、计算书要求计算准确，层次清晰，公式和系数选择要求正确合理并表明依据。
3、说明书要论证充分正确，结论清楚。
书写字迹工整。
4、图纸要符合标准，要求选择一张用计算机绘制。
5、说明书附英文标题与摘要。
摘要本设计着重阐述了水轮机型号的选择，水力机组辅助设备中油系统、技术供水系统的设计过程。
第一部分是通过已知所给水电站的数据，拟定水轮机的初选方案，经过比较，确定两个精选方案，绘制它们的运转综合特性曲线图，并进行机电设备的投资估算及土建工程比较，最后确定最佳方案。
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。
水轮机初步选型设计
目录绪论 (1)第一章水轮机型号选择 (3)第一节选择机组台数、水轮机型号及装置方式 (3)第二节确定转轮直径、同步转速 (6)第三节运转综合特性曲线的计算和绘制 (14)第四节计算水轮机最大吸出高度和安装高程 (19)第五节待选方案的综合比较 (26)第二章蜗壳计算 (31)第一节形式、进口断面参数选择 (31)第二节蜗壳各断面参数计算 (35)参考文献 (40)总结 (41)绪论一、 设计目的：水轮机课程设计是水轮机课程教学中的一个重要实践环节，在学完水轮机有关章节的理论知识后，经过课程设计的实践，以达到巩固和加深所学理论知识的目的，并培养学生独立思考、工作的能力。
通过这一课程设计的实践，进一步掌握选型设计的内容、程序和步骤，应该考虑合比较的种种因素，培养查阅并利用资料、手册的能力。
为今后的毕业设计打下基础。
二、 设计任务：根据所给的原始资料，对指定原始参数进行水轮机选型设计，包括：1.选择机组台数、水轮机型号及装置方式2.确定转轮直径、同步转速3.运转综合特性曲线的计算和绘制4.计算水轮机最大吸出高度和安装高程5.待选方案的综合比较6.蜗壳的水力计算(1)确定蜗壳各断面尺寸(2)绘制蜗壳平面单线图三、 设计成果：1.设计计算说明书：设计说明书需说明设计思想、方案比较及最终结果设计计算书应包括设计计算过程、计算公式、参数选取的依据和计算结果2.用坐标纸绘制出的图纸四、 原始资料：电站名：CEH-1水电站该水电站为引水式开发的电站电力系统容量60万千瓦最大水头H max：320m设计水头H r：290m最小水头H min：250m装机容量：12万千瓦年利用小时数：4360h下游平均尾水位：1729.0m下游最低尾水位：1726.0m下游最高尾水位：1733.0m第一章 水轮机型号选择第一节 选择机组台数、水轮机型号及装置方式一、 机组台数及水轮机型号确定：1. 水轮机型号确定：由所给出的原始数据判断，水轮机的运行水头范围为：250m~320m，故可供选择的水轮机形式有混流式和冲击式两种。
试论小型水电站水轮机选型的设计要点
试论小型水电站水轮机选型的设计要点摘要：本文一方面介绍了小型水轮机设计选型的方式和方法，另一方面探讨了交界水头段的水轮机的型式选择。
对小型水电站水轮机实际选型设计工作有一定指导意义。
关键词：小型水电站；水轮机；选型设计1 小型水轮机设计选型的方式和方法在对水轮机进行选型时，其核心思想在于能否合理准确的确定出水轮机的一些关键参数。
尽管小型水轮机能够产生的能量有限，但是却影响着由其组成的小型水电站的运行效益，然而水轮机的运行效益在很大程度上受一些参数左右[2]。
水轮机参数的确定方法主要有两种，其一是参照现有水轮机模型相关数据资料或通过对比水轮机型谱来确定应选水轮机，其二是借鉴应用实践经验，并依据比转速，结合统计比较法来选择出应选的水轮机参数。
以上两种水轮机选型方法，其全面性均有所欠缺。
例如参照现有水轮机模型相关数据资料或通过对比水轮机型谱来确定水轮机，经常会因资料不全，无法甄选出参数更佳的机型；而借鉴经验，结合统计比较法来选择参数的水轮机，往往针对性不强，极易造成小型水轮机生产厂家的制造能力无法匹配应用要求[3]。
这种现象产生的根本原因在于市场和生产厂家制造技术能力在很大程度上影响着小型水轮机选型工作。
首先，小型水电站成本投入不大，建设周期相对较短，厂家能够获取的利润空间较小，因此，一般不会针对特定水电站重新设计水轮机；其次，部分大型水轮机生产厂虽然掌握先进机型的制造技术，但却不屑于生产小型机组，而部分专业从事小型水轮机生产的厂家，其制造能力和所掌握的的生产技术也有限。
此外，部分中小水轮机设计院，其所掌握的转轮模型和设计技术较为落后，而小型水电站设计周期短，投入小，致使设备选型时出现厂家代替选型的现象。
针对上述情况，笔者通过查阅相关文献资料，并结合自身多年水轮机选型经验，总结了一些小型水轮机选型的设计要点，其具体如首先下：首先，在对小型水轮机进行选型设计工作时，一般选取技术相对成熟并已经投放过市场的机型，因此，选型设计人员应重点留意不同地质环境下各水头段内已经投放运行的水电站所用的水轮机组，收集这些机组的资料，并有针对性的关注融入新兴技术的机型资料。
水轮机选型毕业设计及solidworks建立转轮模型
毕业设计水轮机选型毕业设计及solidworks建立转轮模型任务书设计原始资料一、电站地理位置：位于华北地区。
电站所在地海拔高程约800 m 。
二、枢纽任务：发电为主。
三、总装机容量：P总=2500MW 保证出力：500MW四、水轮机工作水头最大水头Hmax=100m 平均水头Hav=90m设计水头Hr=94m 最小水头Hmin80.0任务与要求一．水轮机部分⒈水轮机型号选择。
⒉应用主要综合特性曲线初步拟订待选方案。
⒊通过初步分析比较淘汰明显不合理的方案，保留两个较好方案精选。
⒋精选过程进行两个方案的动能经济比较。
绘制运行特性曲线，进行机电设备的投资估算及土建工程比较5．确定最佳方案。
并对其进行如下计算：⑴水轮机飞逸转速；⑵轴向力；⑶导叶高程，导叶最大及最优开度；⑷蜗壳水力计算及单线图；⑸尾水管型式选择及单线图和主要剖面图的绘制；⑹对水轮机结构的特殊要求。
二、绘制水轮机的运转综合特性曲线；对发电机的型号进行选择；三、进行蜗壳，尾水管的水力计算；四、利用Solidworks建立转轮的几何模型。
五、计算书和说明书⒈分别编写设计计算书和设计说明书各一分。
⒉计算书要求计算准确，层次清晰，公式和系数选择要求正确合理并标明依据。
⒊说明书要论证充分正确，结论清楚。
书写字迹工整。
，⒋图纸要符合标准，要求选择一张用计算机绘制。
⒌说明书附英文标题与摘要。
摘要本设计着重阐述了水轮机型号的选择，电机型号的选择，及利用Solidworks建立几何模型。
水轮机选型设计部分：依据原始资料初步确定机组的台数和机型，从而形成了四种设计方案，然后对四种方案的技术参数进行计算和比较，精选出两种方案作为备选方案；同过绘制两个方案的综合运转特性曲线和等吸出高度线，进行比较后确定一个方案作为设计的最终方案，然后，算出所确定方案的蜗壳和尾水管参数。
第三部分是确定电站发电机的型号，经过第一部分的数据计算发电机各个参数，由所计算的参数进行选型。
水轮机选型设计
第六章水轮机选型设计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、水轮机选型设计的任务及内容1．任务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。
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。
2．内容(1) 确定机组台数及单机容量(2) 选择水轮机型式（型号）及装置方式(3) 确定水轮机的额定功率、转轮直径D1、同步转速n、吸出高度H s、安装高程Z a 、飞逸转速、轴向水推力；冲锤式水轮机，还包括喷嘴数目Z0、射流直径d0等。
(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) 根据选定水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运行等方面的要求，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。
二、选型设计1．水轮机选型设计一般有三种基本方法(1) 水轮机系列型谱方法: 中小型水电站水轮机选多此种方法或套用法。
(2) 套用方法：用于小型水电站设计。
(3) 统计分析的方法：大型水电站设计，应用较广泛。
2．装机特征设计包括：机组台数、单机容量、水轮机型式与装置方式。
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第一章 水轮发机主要参数设计第1节 水轮机台数及型号选择一.已知参数1．水库正常蓄水位：1684米；最低水位1678米；最高水位1686米； 2．尾水位最高尾水位1520米；正常尾水位1509米 ； 3．水头最大水头：174米；加权平均水头；167米；最小水头147米；二.水轮机型式的选择1.按我国水轮机型谱推荐的设计水头与比转速的关系()kW m Hr N s ·8.1382065.1582000202000=-=-=2.水轮机型式的选择水轮机类型及其适用水头范围、比转速范围见表1—1[1]表1—1 水轮机类型及其适用范围根据已知参数，本电站水轮机运行水头范围为：147m —174m ，比转速为：138.8（m·kW ）。
根据表1—1所列参数决定选用混流式水轮机。
三.电站装置方式的确定水轮机装置方式是指水轮机轴的装置方向和机组的连接方式。
水轮机轴的装置分为立式和卧式两种。
立式装置方式安装、拆卸方便，轴与轴承受力情况良好，发电机安装位置较高，不易受潮，管理维护方便，但是开挖量较大。
卧式装置方式不会产生很大的集中荷重，厂房的高度较低，但轴与轴承受力情况不好。
为了缩小厂房面积，高水头大中型电站一般采用立轴布置方式。
该电站最大水头为174m ，故采用立式布置方式。
机组连接方式采用直接连接。
四.初选水轮机转轮型号根据本电站水头变化范围H=147m —174m 选择合适的水轮机转轮：A378、A194、D10、D126和D46,其参数见表1—2[7]。
表1—2 初选水轮机转轮参数表五.拟定机组台数并确定单机容量总装机容量N =65MW ，保证出力：N b =30MW ，年利用小时数：4560h ，取同步发电机效率ηg =97％；通过试算HLA194、HLD46出力不满足要求，最终确定选用HLA378、HLD10和HLD126三个方案。
方案列表如下：表1—3 水轮机组选型及台数汇总表第2节 各方案参数的计算一.HLA378各参数的计算1.计算转轮直径水轮机额定出力为：()kW 3350597.032500===ggr N P η 取最优单位转速n 110=69（r/min ）与出力限制线交点的单位流量为设计工况点的单位流量Q 110=0.72(m 3/s)，对应的模型效率ηm =0.888，暂取效率修正值Δη=2％,则设计工况下原型机效率η=ηm +Δη=0.888+0.02=0.908。
故水轮机转轮直径为：()m 62.1908.065.15872.081.92.3350581.95.15.1111=⨯⨯⨯==ηr rH Q P D 我国规定的转轮直径系列，计算值处于标准值1.6m —1.8m 之间，考虑到取1.6m 偏小，难以保证设计水头下发出额定出力；若取1.8m 又太大，不经济。
故取非标准值D 1=1.7m 。
2.原型机效率ηT 的计算()()948.07.135.0928.011115511=--=--=D D m m T ηη 效率修正值：Δη=0.948-0.928=0.02 3.判断单位参数是否需要修正%301.01928.0948.01<=-=-MTηη故单位参数无需修正，所以n 1=n 110=69(r/min) 4.计算原型机设计工况下的转速n()r/min 5.5247.1167691110=⨯==D H n n av根据标准同步转速圆整转速值，转速计算值介于同步转速500r/min —600r/min 之间.根据A378模型综合特性曲线，取n =500r/min 时水轮机的实际运行范围比n =600r/min 时的运行范围好，故取水轮机的转速n =500r/min 。
5.计算设计工况下单位转速n 11()r/m in 5.6765.1587.1500111=⨯==r H nD n 设计工况下单位转速与出力限制线交点的单位流量Q 11=0.73m 3/s ，对应的模型效率ηm =0.883，则设计工况下原型机效率ηT 限=ηm +Δη=0.883+0.02=0.903。
6.校核出力P r限T r r H D Q P η5.12111'81.9=()02.0903.065.1587.1725.081.95.12-⨯⨯⨯⨯= ()kW 36268=且%10076.02.362682.335052.36268'<=-=-rr r P P P 。
所以出力P r 满足要求。
7.确定水轮机的工作范围()min /4.641747.1500max1min 11r H nD n =⨯==()min /8.651677.1500111r H nD n av av =⨯== ()min /1.701477.1500min 1max 11r H nD n =⨯==8. 根据以上方法计算HLD10和HLD126型水轮机的各参数，计算结果见表1—4表1—4 HLA378型水轮机参数计算表二. HLD10各参数的计算表1—5 HL D10型水轮机参数计算表三. HLD126参数的计算表1—6 HL D126型水轮机参数计算表第3节 水轮机运转综合特性曲线的绘制一.等效率线的绘制1.在水轮机工作水头范围（）内取5个间隔均匀的水头（应包括、H max 、Hr 对每个水头作等效率曲线。
计算每个水头对应的单位转速n 11，以各转速在模型综合特性曲线上作一条直线与等效率线交于一序列点。
读出各交点的流量值11m 和效率值m ，计算出原型机的效率ηT 和出力P 。
然后作出个水头下的曲线。
2.在曲线上以某效率值作水平线与曲线相交，找出个交点的H 、P 值。
3.作坐标，并在其中绘制出计算中选取的水头值的水平线，将2中所得到的各交点按其、值点到坐标中，连接各点既得到某效率值的等效率线。
4.等效率线的换算。
（1）HLA378等效率线的换算：见表1—7表1—7 HLA378等效率线计算表11111n HnD n ∆-=、T rH D Q P η5.1211181.9= m H 1741=m H 1702= m H 1673=m in /4.6411r n = m in /2.6511r n =m in /8.6511r n =ηM Q 11 ηT P ηM Q 11 ηT P ηM Q 11 ηT P 0.8 0.292 0.82 15.2 0.8 0.29 0.82 14.6 0.8 0.289 0.82 14.1 0.82 0.321 0.84 17.1 0.82 0.32 0.84 16.5 0.82 0.319 0.84 16.0 0.840.350.8619.10.840.3480.8618.40.840.347 0.8617.8水轮机同步转速n 600 r/min 750 r/min 1000 r/min 单位转速n 11 76.2 r/min 77.4 r/min 79.4 r/min 最优单位转速n 110 74 r/min 水轮机效率（%） 0.932 0.93 0.927 水轮机出力P r 34.6MW 22.8MW 13.8MW 水轮机运行范围(r/min) n 11min 72.8 n 11min 73.9 n 11min 75.8 n 11av 74.3 n 11av 75.4 n 11av 77.4 n 11max79.2n 11max80.4n 11max82.5推荐的最优方案HLD126、机组台数2台续上表：（2）HLD10等效率线的换算：见表1—8表1—8 HLD10等效率线计算表（2）HLD126等效率线的换算：见表1—9表1—9 HLD126等效率线计算表续上表：为了找到每条等效率曲线的拐点，需要确定拐点所对应的水头与出力值（H A 、P A ）。
为此可根据计算表中各水头H 所对应的最高效率点的效率值ηT0及出力作出P 0—H 曲线及P 0—H 曲线。
需要确定某效率值ηA 的拐点时，可以从曲线ηT0—H 上查到拐点对应的水头H A ，在根据H A 从曲线P 0—H 上查出拐点对应的出力P A 。
二.等吸出高度线的绘制等吸出高度线表达水轮机在各运行工况是的最大允许吸出高度Hs ，等Hs 线是根据模型特性曲线的等σ线换算得到的，计算与绘制等Hs 线的方法如下：1.计算各水头对应的单位转速n 11m ,在模型综合特性曲线上过n 11m 作水平线与各等σ线相交，记下各点的σ、Q 11m 及ηm 值。
2.根据吸出高度计算公式H EH M s )(90010σσ∆+--=计算出各点的H s ，并计算出各点的出力P 。
3.根据各工况点的（H s 、P ）值绘制出各水头下的Hs=f(P)曲线。
4.在H s=f(P)曲线上取某H s值作水平线与各H s=f(P)曲线相交，记下各交点的（H、P）值并点绘到P—H坐标内，把各点连成光滑曲线即为某H s值的等吸出高度线。
5.等吸出高度线的换算可按下表进行。
（1）HLA378等吸出高度线的计算表1—10HLA378等吸出高度线计算表续上表：（2）HLD10等吸出高度线的计算表1—11HLD10等吸出高度线计算表（3）HLD126等吸出高度线的计算表1—12 HL D126等吸出高度线计算表三.出力限制线的计算出力限制线表示水轮机在不同水头下可以发出或允许发出的最大出力，在水轮机与发电机配套的情况下，水轮机的出力受发电机的额定容量的限制，因此实际的出力限制线以设计水头H r为界分为两部分。
在H min和H r之间。
水轮机的出力限制线一般由模型综合特性曲线的5%出力限制线换算得到。
为了计算简便，只选两个水头（H min、H r）分别计算出其最大允许出力，然后过（H r、P r）、（H min、P min）两点连一直线以此作为H<H r的出力限制线。
当H≥H r时，水轮机的出力由发电机的出力来限制，即P=P r。
表1—13出力限制线计算表四.运转综合特性曲线的绘制HLA378运转综合特性曲线见附录1HLD10 运转综合特性曲线见附录2HLD126运转综合特性曲线见附录3第4节 水轮机吸出高度及安装高程的确定一.HL A378吸出高度及安装高程的计算1.水轮机设计流量的计算设计工况点的单位流量Q 11r 为)/s m (65.065.1587.1908.081.92.3350581.935.125.12111=⨯⨯⨯=⨯=rT rr H D P Q η ()/s m 7.2365.1587.165.0322111=⨯⨯==r r r H D Q Q2.吸出高度H s 的计算为使水轮机尽可能不发生空化，取H max 、H r 、H min 三个水头分别计算水轮机的允许吸出高度以其中最小值作为最大允许吸出高度。