映秀湾电站水轮机改造
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４ ３ 转 轮 轴 面 对 比 ．
来水 轮机运 行情 况 进 行 的统 计 得 知 ， 组 主要 运 机 行在 两个 区域 ： 一个 是 汛 期 ， 水 头 （ ７～ ８ｍ） 低 ４ ４ 三台机 运行 ， 台机 实 际 运行 工 况 为 ３ 单 ８—４ ０ ＭＷ； 一个是 枯 水 期 ， 水 头 （７～ ８Ｉ） 行 ， 另 高 ５ ５ ｎ 运 单 台机带 ６ ％ ～１０ 负 荷 。表 １为 根据 机组 运 ０ ０％ 行情况 得 出 的不 同水 头 、 同负荷 的加权 因子 。 不
衄
Ｓｈ ｎ ａｒｏｅ ｉｕ ｔ ｗ ｃ ａ Ｗ ｅＰ ｒ
第 ３ 卷 总第 １３期 １ ５
四川水力发 电
２ １ 年 ８月 ０２
布均匀 ， 别是背 面压 力分 布 明显好 于 Ａ ６转 轮。 特 ３ 在最 小水头 、 额定 出力工 况下 ， 转轮 叶 片头 部正 新 面速 度矢量分布均 匀 ， 没有 出现 叶片进 口头 部水 流
中图分类号 ：ｖ ；Ｖ ３ ． １ Ｔ ７ Ｔ ７Ｔ ７４ ２ ；Ｋ ３ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ １ １４ ２ １ ）４０ ０ －５ １０ － ８ （０ ２ ０ －１１ ２ ０
１ 概
述
映 秀湾 电站 始建 于 １６ ９６年 ８月 ，９ １年 ９月 １７ 第 一 台机组发 电 ， 运行 至今 已有 ４ 年 。 由于机 ０余 电设备 为 ２ ０世 纪 ６ ０年 代 的产 品 ， 轮 机 的性 能 水 指标较 低 。虽然 水轮机 转轮 选用 的是从 日本 引进
尾 水管 高度 ｈ Ｄ ： ２ ７ ５ ／ ．２
蚀能力较差 ， 致使大修后水轮机效率快速降低 ； 第 四， 转轮叶片经过多次大修补焊 、 铲磨 ， 叶片变形 严重 ， 局部 已呈蜂窝状且多处 出现裂纹 ； 第五 ， 多 年 统计 资料 表 明 ， 电站 的引用 流 量 很 少 达 到水 轮 机设计 的额 定流 量 ， 组 长 期在 大大 低 于设 计 的 机 额定工况下运行 ， 导致 机组运行振动大 、 稳定性 差， 从而大大降低了水轮机效率。 ３ 水 轮机 改造 的 目标 在 现有 水工 建筑 物和水 轮机 埋人 部件基 本不
表 １ 加 权 因子 表
水 头
／ ｍ
实施 转 轮轴面 对 比的 目的 是 比较 Ａ ８ ９２转 轮 在 映秀 湾 电站 真 机 安装 中与 原 结构 件 的关 系 ， 它 将 决定 改造工 程量 的大小 。
ｐ－ ，
咎
相 应 的
６１／ｒ ｍ １ ｐ
各 负 荷 加 权 因 子
４ ％ ６ ０ ０％
摘
要： 从对映秀湾电站水轮机运行 中存在的问题分析着 手， 明确 了水轮机改造的 目标与方 向。通过基 础转轮的选择及 改
型设计 ， 步运用现代 Ｃ Ｄ技术进行分析 ， 进一 Ｆ 确定了水轮机改造方案 ， 即通过更换新研制 的效率 高、 定性和空化性 能好 的 稳 转轮 ， 达到提高水轮机 的效率和运行稳定性及转轮 的抗空蚀能力 ， 进而延长机组大修周期 的目的 。 关键词 ： 水轮机 ； 转轮 ； 改造 ； Ｆ ； Ｃ Ｄ 映秀湾电站
４ ２ 基 础转轮 Ａ ８ ． ９ ２性 能指 标
４ ４ １ 流 态分布 比较 ．．
Ａ８ ９ ２转轮 不仅 具有 较高 的能量 指标 ， 且 空 而
从 对新 旧转轮在各 工况下 的 Ｃ Ｄ计算 结 果进 Ｆ 行分析看 ， 轮 Ａ ０ ｃ叶片工作 面和背 面压 力分 新转 ６６
化 和压力 脉 动 等 指标 也非 常理 想 。Ａ ８ ９２转 轮基
正 面 以及 下环 的内表 面堆焊 或 铺焊 有 ３ｍｍ厚 的
Ｇ５ ｕ材料 ， 有采用 全不 锈钢 结 构 ， 轮 的抗 磨 ｒＣ 没 转
吸 出高度 ： 一 ． ０５ｍ 最高 效率 ： ９ ．％ １７ 导 叶分 布圆 Ｄ。Ｄ ： １１８５ ／ ．５ 导 叶高度 ｂ／ ０ ２ ｏＤ ： ．５
Ｏ ０
０ ６ ．
・
…
・
－
Ａ９ ２ ８
８ ０％
０
１２ ．
１０ ０ ％
０
０ ８ ．
∑
０
５ ７ ．
－０ —６ ・ －ｃ — —≤ ． Ａ ６ ３ ６
从图 １ 可见 ：
籍
６ ０
６ ２ ６．
３． １
５ ７ ５ ４ ５ Ｏ ４ ７
６ ９ ７． ６ ７ ９． ７ ５ ２． ７ ８ ４．
水 轮 机型号 ： Ｌ ０ Ｈ Ｏ ２一Ｌ 一 １ Ｊ ４０ 转 轮 型号 ： ３ Ａ６ 最大水 头 Ｈ ： ６ ｍ ６ｍ
的镜泊湖转轮、 ６ 年代末期 由哈尔滨电机厂 自 在 ０
行 设计 制造 的混 流式水 轮机 机组 ， 但是 ， 由于受 当 时设计 和制 造技 术 的限 制 ， 轮 没有 进 行 计算 机 转
常优秀 ， 且 在 Ａ ８ 并 ９ ２转 轮 基 础 上 改 型设 计 的 新
映秀 湾 电站最 大水 头 Ｈｍ ６ ｌ额 定 水 头 ＝ ６ Ｉ， ｌ Ｈ ＝ ４ｎ， ５ ｌ最小 水 头 Ｈｍ ４ ｌ ｊ ７Ｉ。从 对 电站 近年 ＝ ｌ
转 轮 Ａ ０ ｃ叶片形 状基 本能 够保持 不变 。 ６６
辅助设计和数控加工 ， 导致水轮机效率设计值偏 低； 其次 ， 映秀湾电站所处岷江河段属 山区河流 ， 流经水 轮机 过流 部件 的水 流 中含有 大量 泥沙 。根
据水文 资料 ， 电站所在 的岷 江河 流 中 ， 多年平 均含 沙量 为 ０ ７ ｇ ｍ ， 入沉 沙 池 的 多年 平 均 含 沙 ． ２ｋ／ ’ 进
４ ４ 转轮 的 Ｃ Ｄ分析 ． Ｆ
运行时， 水轮 机引 用流量 不能 达到设 计额 定流 量 ， 故 机组不 需要 提 高 过 流 能力 来 增容 ， 只要 求 提 高 水 轮机 效率 ， 改善 机组 的稳定 性 ， 高水 轮机抗 磨 提
蚀 能力 。 因此 ， 电站 的改造 最 终 选 择 哈尔 滨 大 电
蜗壳 包 角 ‘ ３０ ｐ ５。 ：
２ 原水 轮机 在运 行 中存 在 的主要 问题
收稿 日期 ：０ ２ １ ７ ２１－ － ００
Ｓｈａ Ｗｔ ｗｒ皿 ｉｕ ａｒ ｏｅ ｅ ｎ ｅＰ
王 昌林 ： 映秀湾电站水轮机改造
２ １ 年第 ４期 ０２
变 的条 件 下 ， 过运 用 计 算 流体 动力 学数 值 求 解 通 （ Ｆ 技术 分 析设 计 并 进行 数 控 机 床加 工 制 造 ， Ｃ Ｄ）
量约 为 ０ ４ ０ ４ ｇ Ｉ ， 沙 平 均 粒 径 为 ． １— ． ５ｋ／ｎ 泥
０ １３ｍ 中等 粒 径 为 ０ ０８ｍｍ。特 别 是 “ ．２ ｍ， ．５ ５・ ｌ ” 川地 震后 ， 流 中 的泥 沙含 量 更 大 ， 而 造 ２汶 水 从 成水 轮机 过流 部件 泥沙 磨 损严 重 ， 导致 机 组 检 修
使改造 后 的水轮 机达 到 以下 目标 ：
本 能量参 数见 表 ２ 相应 于模 型转 轮直径 Ｄ ） （ 。
表 ２ Ａ ８ 轮 基 本 能 量 参 数 表 ９ ２转
（ ） 不 增 加 过 流 能 力 的 情 况 下 ， 过 提 高 １在 通 水轮 机效 率 ， 升 电站 的发 电能力 。 提 （ ） 高 水 轮 机 抗磨 蚀 能 力 ， 长 机 组 大 修 ２提 延 周期 至 ８ａ以上 。 （ ） 高机组 的水 力稳定 性 。 ３提
第３ ｌ卷第 ４期
２０１２年 ８月
四
川 水 Ｉ
力
wenku.baidu.com
发
电
Ｖ０ ． １ １３ ．Ｎ ． ｏ４
Ａｕ ．， ０ ２ ｇ ２ １
Ｓｃ ｕ ｎ ｉｈ ａ
Ｗ ａｅ Ｐ ｗ ｒ ｔｒ ｏ ｅ
映秀 湾 电站水 轮 机 改造
王 昌 林
（ 映秀湾水力发电总厂 ， 四川 都江堰 ６ １３ １８０）
机 研究所 最新 开 发 的 Ａ ８ 轮 为基 础 转 轮 。该 ９ ２转 转 轮经过 哈 尔滨大 电机研 究所 高水 头试验 台模 型 试 验得知 ， 能量指 标及 空化 、 其 压力 脉动等 性 能指 标 均达 到很 高 的水 平 ， 并且 经 过 了北京 水 科 院同
台对 比试 验 的检验 。
映 秀湾 电站位 于 四川 省 阿坝藏 族羌族 自治州 汶 川县 境 内 的岷 江 上 游 左 岸 ， 站 设 计 水 头 ５ 电 ４ ｍ， 高运行 水 头 ６ 最 低 水头 ４ 设 计最 大 最 ６ｍ， ７ｍ， 引用流 量为 ２０ｍ ／ 。原初 步设计 电站 装机 容量 ４ ｓ 为 ３× ７Ｍ ， 际 装 机 容 量 为 ３ｘ４ ， 际 ３ Ｗ 实 ５ＭＷ 实 最 大发 电能 力为 １５Ｍ １ Ｗ。 电站 采 用径 流 引水 方 式 ， 流多 年 平 均 含 沙 量 为 ０ ７ ｇｍ ， 年 平 河 ．２ｋ／ 多 均过 机含沙 量为 ０ ３ ０３ ｇ ｍ 。电站三 台机 ．３— ．７ｋ／ 组 全部 为哈 尔滨 电机 厂制 造 ， 一 台机 组 于 １７ 第 ９１ 年 ９月 投产 发 电 ， 电站 于 １７ ９２年全 部竣工 。 原 水 轮机主 要技术 参数 ：
４ 转 轮 的设计 与 Ｃ Ｄ分 析 Ｆ
４ １ 基础 转轮 的选择 ．
Ａ ８ 转轮压力脉动最大值 出现在锥管上游 ９２
０ ３Ｄ 处 ， ／１ ６ ５— ６ ８ｒｍ ｎ Ｑ １ ５ ． ２ 在 ／ ＝６ ． ７ ． ／ ｉ ， １＝４ ０— ， １
１ ０ ／ 范 围 内 ， 管上 游压 力 脉动 幅值 ＜７ 。 ０Ｌ ｓ ０ 锥 ％ 从 模型压 力 脉 动 判 断 ，Ａ ８ ９ ２转 轮 运行 稳 定 性 非
根 据 电 站水 头 和 改造 前 Ａ ６转 轮 的综 合 特 ３ 性 曲线 ， 出 电站 改造 前水 轮机运行 区域 图 ， 得 各特 征 水头对 应 的单位 转速 见表 １ 。
由于映 秀湾 电 站受 引水 隧 洞 限制 ， 台机 组 三
（ ） ９２转 轮 的 导 叶 高 度 ｂ／ 为 ０ ２８ １Ａ８ ｏＤ ．８ ， 映秀湾 电站水 轮机 的导 叶高度 ｂ／ 为 ０２ 。 ｏＤ ．５ （ ） 过将 Ａ ８ 轮上 冠下 压 ， ２通 ９２转 即导 叶 高 度 由 ０２ ８降低 到 ０ ２ ， 图 １中轴 面流 道 所 示 ， ．８ ．５ 如 成 为新 转 轮 Ａ ０ ｃ的 轴 面 流 道 。显 然 ， Ａ ８ ６６ 在 ９２ 基础 上改 型设计 得 到的新转 轮 Ａ ０ｃ 比 Ａ ８ ６ ６ ， ９２流 量减 小 ， 在尽 量 保 持 原 Ａ ８ ９ ２叶 片 形 状 不 变 的前 提下 ， 基本 适合 于映 秀湾 电站 的参 数要 求 。 （ ） ９２转 轮 下 环 轴 面 高 度 以及 转 轮 出 口 ３Ａ８ 直径 Ｄ 与 Ａ ６基 本 吻合 ， 决 定采 用 Ａ ８ ３ 故 ９２做基 础转 轮 的方案 可使 映秀 湾 电站 原 锥 管 保 持不 变 ， 从而 不增 加改造 工程 量 。
最小 水头 Ｈ ： ４ ｍ ７ｍ
额定 水头 丑 ： ５ ， ４ｍ
额定 出力 Ｐ ： ４ ． ｗ ６７Ｍ
额定 流量 Ｑ ： ９ ｓ ， ８ｍ ／ 额定 转速 凡 ： １５ｒｍ ｎ ， ２ ／ ｉ 飞逸 转速 Ｒ ２ ０ｒｍ ｎ ： ５ ／ ｉ
周期和寿命大大缩短 ； 第三 ， 映秀湾电站原转轮采 用 ２ ＳＭｎ铸 成 ， 是 在 转 轮 叶 片下 部 的 背 面 和 Ｏｉ 只
２． ３ ０． ７ ０． ２ １８ ．
０． ９ ０７ ． ０． ２ ０． ３
４． ７ ３． ２ ６． ４ ２ ３ ７．
５ ８ ． ４ ８ ． ６ ６ ． ２ ． ８ ５
１ ７ ３． ９４ ． １ ４ ３． ５ ９ ７．
图 １ 新转轮 Ａ０ ｃ Ａ ６Ａ ８ ６ ６ 与 ３ 、 ９２轴 面 比较 图
来水 轮机运 行情 况 进 行 的统 计 得 知 ， 组 主要 运 机 行在 两个 区域 ： 一个 是 汛 期 ， 水 头 （ ７～ ８ｍ） 低 ４ ４ 三台机 运行 ， 台机 实 际 运行 工 况 为 ３ 单 ８—４ ０ ＭＷ； 一个是 枯 水 期 ， 水 头 （７～ ８Ｉ） 行 ， 另 高 ５ ５ ｎ 运 单 台机带 ６ ％ ～１０ 负 荷 。表 １为 根据 机组 运 ０ ０％ 行情况 得 出 的不 同水 头 、 同负荷 的加权 因子 。 不
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Ｓｈ ｎ ａｒｏｅ ｉｕ ｔ ｗ ｃ ａ Ｗ ｅＰ ｒ
第 ３ 卷 总第 １３期 １ ５
四川水力发 电
２ １ 年 ８月 ０２
布均匀 ， 别是背 面压 力分 布 明显好 于 Ａ ６转 轮。 特 ３ 在最 小水头 、 额定 出力工 况下 ， 转轮 叶 片头 部正 新 面速 度矢量分布均 匀 ， 没有 出现 叶片进 口头 部水 流
中图分类号 ：ｖ ；Ｖ ３ ． １ Ｔ ７ Ｔ ７Ｔ ７４ ２ ；Ｋ ３ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ １ １４ ２ １ ）４０ ０ －５ １０ － ８ （０ ２ ０ －１１ ２ ０
１ 概
述
映 秀湾 电站 始建 于 １６ ９６年 ８月 ，９ １年 ９月 １７ 第 一 台机组发 电 ， 运行 至今 已有 ４ 年 。 由于机 ０余 电设备 为 ２ ０世 纪 ６ ０年 代 的产 品 ， 轮 机 的性 能 水 指标较 低 。虽然 水轮机 转轮 选用 的是从 日本 引进
尾 水管 高度 ｈ Ｄ ： ２ ７ ５ ／ ．２
蚀能力较差 ， 致使大修后水轮机效率快速降低 ； 第 四， 转轮叶片经过多次大修补焊 、 铲磨 ， 叶片变形 严重 ， 局部 已呈蜂窝状且多处 出现裂纹 ； 第五 ， 多 年 统计 资料 表 明 ， 电站 的引用 流 量 很 少 达 到水 轮 机设计 的额 定流 量 ， 组 长 期在 大大 低 于设 计 的 机 额定工况下运行 ， 导致 机组运行振动大 、 稳定性 差， 从而大大降低了水轮机效率。 ３ 水 轮机 改造 的 目标 在 现有 水工 建筑 物和水 轮机 埋人 部件基 本不
表 １ 加 权 因子 表
水 头
／ ｍ
实施 转 轮轴面 对 比的 目的 是 比较 Ａ ８ ９２转 轮 在 映秀 湾 电站 真 机 安装 中与 原 结构 件 的关 系 ， 它 将 决定 改造工 程量 的大小 。
ｐ－ ，
咎
相 应 的
６１／ｒ ｍ １ ｐ
各 负 荷 加 权 因 子
４ ％ ６ ０ ０％
摘
要： 从对映秀湾电站水轮机运行 中存在的问题分析着 手， 明确 了水轮机改造的 目标与方 向。通过基 础转轮的选择及 改
型设计 ， 步运用现代 Ｃ Ｄ技术进行分析 ， 进一 Ｆ 确定了水轮机改造方案 ， 即通过更换新研制 的效率 高、 定性和空化性 能好 的 稳 转轮 ， 达到提高水轮机 的效率和运行稳定性及转轮 的抗空蚀能力 ， 进而延长机组大修周期 的目的 。 关键词 ： 水轮机 ； 转轮 ； 改造 ； Ｆ ； Ｃ Ｄ 映秀湾电站
４ ２ 基 础转轮 Ａ ８ ． ９ ２性 能指 标
４ ４ １ 流 态分布 比较 ．．
Ａ８ ９ ２转轮 不仅 具有 较高 的能量 指标 ， 且 空 而
从 对新 旧转轮在各 工况下 的 Ｃ Ｄ计算 结 果进 Ｆ 行分析看 ， 轮 Ａ ０ ｃ叶片工作 面和背 面压 力分 新转 ６６
化 和压力 脉 动 等 指标 也非 常理 想 。Ａ ８ ９２转 轮基
正 面 以及 下环 的内表 面堆焊 或 铺焊 有 ３ｍｍ厚 的
Ｇ５ ｕ材料 ， 有采用 全不 锈钢 结 构 ， 轮 的抗 磨 ｒＣ 没 转
吸 出高度 ： 一 ． ０５ｍ 最高 效率 ： ９ ．％ １７ 导 叶分 布圆 Ｄ。Ｄ ： １１８５ ／ ．５ 导 叶高度 ｂ／ ０ ２ ｏＤ ： ．５
Ｏ ０
０ ６ ．
・
…
・
－
Ａ９ ２ ８
８ ０％
０
１２ ．
１０ ０ ％
０
０ ８ ．
∑
０
５ ７ ．
－０ —６ ・ －ｃ — —≤ ． Ａ ６ ３ ６
从图 １ 可见 ：
籍
６ ０
６ ２ ６．
３． １
５ ７ ５ ４ ５ Ｏ ４ ７
６ ９ ７． ６ ７ ９． ７ ５ ２． ７ ８ ４．
水 轮 机型号 ： Ｌ ０ Ｈ Ｏ ２一Ｌ 一 １ Ｊ ４０ 转 轮 型号 ： ３ Ａ６ 最大水 头 Ｈ ： ６ ｍ ６ｍ
的镜泊湖转轮、 ６ 年代末期 由哈尔滨电机厂 自 在 ０
行 设计 制造 的混 流式水 轮机 机组 ， 但是 ， 由于受 当 时设计 和制 造技 术 的限 制 ， 轮 没有 进 行 计算 机 转
常优秀 ， 且 在 Ａ ８ 并 ９ ２转 轮 基 础 上 改 型设 计 的 新
映秀 湾 电站最 大水 头 Ｈｍ ６ ｌ额 定 水 头 ＝ ６ Ｉ， ｌ Ｈ ＝ ４ｎ， ５ ｌ最小 水 头 Ｈｍ ４ ｌ ｊ ７Ｉ。从 对 电站 近年 ＝ ｌ
转 轮 Ａ ０ ｃ叶片形 状基 本能 够保持 不变 。 ６６
辅助设计和数控加工 ， 导致水轮机效率设计值偏 低； 其次 ， 映秀湾电站所处岷江河段属 山区河流 ， 流经水 轮机 过流 部件 的水 流 中含有 大量 泥沙 。根
据水文 资料 ， 电站所在 的岷 江河 流 中 ， 多年平 均含 沙量 为 ０ ７ ｇ ｍ ， 入沉 沙 池 的 多年 平 均 含 沙 ． ２ｋ／ ’ 进
４ ４ 转轮 的 Ｃ Ｄ分析 ． Ｆ
运行时， 水轮 机引 用流量 不能 达到设 计额 定流 量 ， 故 机组不 需要 提 高 过 流 能力 来 增容 ， 只要 求 提 高 水 轮机 效率 ， 改善 机组 的稳定 性 ， 高水 轮机抗 磨 提
蚀 能力 。 因此 ， 电站 的改造 最 终 选 择 哈尔 滨 大 电
蜗壳 包 角 ‘ ３０ ｐ ５。 ：
２ 原水 轮机 在运 行 中存 在 的主要 问题
收稿 日期 ：０ ２ １ ７ ２１－ － ００
Ｓｈａ Ｗｔ ｗｒ皿 ｉｕ ａｒ ｏｅ ｅ ｎ ｅＰ
王 昌林 ： 映秀湾电站水轮机改造
２ １ 年第 ４期 ０２
变 的条 件 下 ， 过运 用 计 算 流体 动力 学数 值 求 解 通 （ Ｆ 技术 分 析设 计 并 进行 数 控 机 床加 工 制 造 ， Ｃ Ｄ）
量约 为 ０ ４ ０ ４ ｇ Ｉ ， 沙 平 均 粒 径 为 ． １— ． ５ｋ／ｎ 泥
０ １３ｍ 中等 粒 径 为 ０ ０８ｍｍ。特 别 是 “ ．２ ｍ， ．５ ５・ ｌ ” 川地 震后 ， 流 中 的泥 沙含 量 更 大 ， 而 造 ２汶 水 从 成水 轮机 过流 部件 泥沙 磨 损严 重 ， 导致 机 组 检 修
使改造 后 的水轮 机达 到 以下 目标 ：
本 能量参 数见 表 ２ 相应 于模 型转 轮直径 Ｄ ） （ 。
表 ２ Ａ ８ 轮 基 本 能 量 参 数 表 ９ ２转
（ ） 不 增 加 过 流 能 力 的 情 况 下 ， 过 提 高 １在 通 水轮 机效 率 ， 升 电站 的发 电能力 。 提 （ ） 高 水 轮 机 抗磨 蚀 能 力 ， 长 机 组 大 修 ２提 延 周期 至 ８ａ以上 。 （ ） 高机组 的水 力稳定 性 。 ３提
第３ ｌ卷第 ４期
２０１２年 ８月
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川 水 Ｉ
力
wenku.baidu.com
发
电
Ｖ０ ． １ １３ ．Ｎ ． ｏ４
Ａｕ ．， ０ ２ ｇ ２ １
Ｓｃ ｕ ｎ ｉｈ ａ
Ｗ ａｅ Ｐ ｗ ｒ ｔｒ ｏ ｅ
映秀 湾 电站水 轮 机 改造
王 昌 林
（ 映秀湾水力发电总厂 ， 四川 都江堰 ６ １３ １８０）
机 研究所 最新 开 发 的 Ａ ８ 轮 为基 础 转 轮 。该 ９ ２转 转 轮经过 哈 尔滨大 电机研 究所 高水 头试验 台模 型 试 验得知 ， 能量指 标及 空化 、 其 压力 脉动等 性 能指 标 均达 到很 高 的水 平 ， 并且 经 过 了北京 水 科 院同
台对 比试 验 的检验 。
映 秀湾 电站位 于 四川 省 阿坝藏 族羌族 自治州 汶 川县 境 内 的岷 江 上 游 左 岸 ， 站 设 计 水 头 ５ 电 ４ ｍ， 高运行 水 头 ６ 最 低 水头 ４ 设 计最 大 最 ６ｍ， ７ｍ， 引用流 量为 ２０ｍ ／ 。原初 步设计 电站 装机 容量 ４ ｓ 为 ３× ７Ｍ ， 际 装 机 容 量 为 ３ｘ４ ， 际 ３ Ｗ 实 ５ＭＷ 实 最 大发 电能 力为 １５Ｍ １ Ｗ。 电站 采 用径 流 引水 方 式 ， 流多 年 平 均 含 沙 量 为 ０ ７ ｇｍ ， 年 平 河 ．２ｋ／ 多 均过 机含沙 量为 ０ ３ ０３ ｇ ｍ 。电站三 台机 ．３— ．７ｋ／ 组 全部 为哈 尔滨 电机 厂制 造 ， 一 台机 组 于 １７ 第 ９１ 年 ９月 投产 发 电 ， 电站 于 １７ ９２年全 部竣工 。 原 水 轮机主 要技术 参数 ：
４ 转 轮 的设计 与 Ｃ Ｄ分 析 Ｆ
４ １ 基础 转轮 的选择 ．
Ａ ８ 转轮压力脉动最大值 出现在锥管上游 ９２
０ ３Ｄ 处 ， ／１ ６ ５— ６ ８ｒｍ ｎ Ｑ １ ５ ． ２ 在 ／ ＝６ ． ７ ． ／ ｉ ， １＝４ ０— ， １
１ ０ ／ 范 围 内 ， 管上 游压 力 脉动 幅值 ＜７ 。 ０Ｌ ｓ ０ 锥 ％ 从 模型压 力 脉 动 判 断 ，Ａ ８ ９ ２转 轮 运行 稳 定 性 非
根 据 电 站水 头 和 改造 前 Ａ ６转 轮 的综 合 特 ３ 性 曲线 ， 出 电站 改造 前水 轮机运行 区域 图 ， 得 各特 征 水头对 应 的单位 转速 见表 １ 。
由于映 秀湾 电 站受 引水 隧 洞 限制 ， 台机 组 三
（ ） ９２转 轮 的 导 叶 高 度 ｂ／ 为 ０ ２８ １Ａ８ ｏＤ ．８ ， 映秀湾 电站水 轮机 的导 叶高度 ｂ／ 为 ０２ 。 ｏＤ ．５ （ ） 过将 Ａ ８ 轮上 冠下 压 ， ２通 ９２转 即导 叶 高 度 由 ０２ ８降低 到 ０ ２ ， 图 １中轴 面流 道 所 示 ， ．８ ．５ 如 成 为新 转 轮 Ａ ０ ｃ的 轴 面 流 道 。显 然 ， Ａ ８ ６６ 在 ９２ 基础 上改 型设计 得 到的新转 轮 Ａ ０ｃ 比 Ａ ８ ６ ６ ， ９２流 量减 小 ， 在尽 量 保 持 原 Ａ ８ ９ ２叶 片 形 状 不 变 的前 提下 ， 基本 适合 于映 秀湾 电站 的参 数要 求 。 （ ） ９２转 轮 下 环 轴 面 高 度 以及 转 轮 出 口 ３Ａ８ 直径 Ｄ 与 Ａ ６基 本 吻合 ， 决 定采 用 Ａ ８ ３ 故 ９２做基 础转 轮 的方案 可使 映秀 湾 电站 原 锥 管 保 持不 变 ， 从而 不增 加改造 工程 量 。
最小 水头 Ｈ ： ４ ｍ ７ｍ
额定 水头 丑 ： ５ ， ４ｍ
额定 出力 Ｐ ： ４ ． ｗ ６７Ｍ
额定 流量 Ｑ ： ９ ｓ ， ８ｍ ／ 额定 转速 凡 ： １５ｒｍ ｎ ， ２ ／ ｉ 飞逸 转速 Ｒ ２ ０ｒｍ ｎ ： ５ ／ ｉ
周期和寿命大大缩短 ； 第三 ， 映秀湾电站原转轮采 用 ２ ＳＭｎ铸 成 ， 是 在 转 轮 叶 片下 部 的 背 面 和 Ｏｉ 只
２． ３ ０． ７ ０． ２ １８ ．
０． ９ ０７ ． ０． ２ ０． ３
４． ７ ３． ２ ６． ４ ２ ３ ７．
５ ８ ． ４ ８ ． ６ ６ ． ２ ． ８ ５
１ ７ ３． ９４ ． １ ４ ３． ５ ９ ７．
图 １ 新转轮 Ａ０ ｃ Ａ ６Ａ ８ ６ ６ 与 ３ 、 ９２轴 面 比较 图