轴流式水轮机选型计算
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设计水头最小单位流量 设计水头限制运行点模型效率 设计水头最小需用流量 设计水头水机最小出力 设计水头机组最小出力 设计水头机组出力百分比
最高水头百分比 +10%水头 +10%水头单位转速 +10%水头限制点单位流量 +10%水头限制点模型效率 +10%水头最大引用流量 +10%水头水机最大出力 +10%水头机组最大出力 +10%水头机组出力裕量
GD2 nf Ds f Df m
单位 m m3/s m kw V Hz
r/min m3/s m m r/min
kw
r/min s
m2.s
m.kw T kg.m m m T.m r/min m m kg
汽蚀深度保证量 汽蚀面积保证量 新导叶最大漏水保证量 蜗壳流速
设计水头最大单位流量 设计水头限制点模型效率 设计水头最大引用流量 设计水头水机最大出力 设计水头机组最大出力 设计水头机组出力裕量
绝缘等级 额定励磁电压 V 额定励磁电流 A 调速器参数 工作电源 V 操作电源 V 阀门参数 操作方式
F/F 0 0
AC220 DC220
手.电动
128 4.05
百分比出力计算
100
85
5
167.7
193.5
164.5
0.910
0.890
4.432
3.854
1.982
1.723
0.890
0.870
160
160.0
0.9
400
0.8
50
16
16
0.84 0.02 167.7 1.977 1.00
375.0
ZZ T03 L H
167.7 1.977 1.00 1.00 375.0 0.82 0.738 177.8
ZZT03-LH-100 0.85 1.15 1.3 0.348 330 0.7 4 0.7 0.6 15
设计水头 设计流量 海拔高度
项目
额定功率 额定效率 额定电压 额定功率因数 额定频率 极数
额定模型效率 效率修正 额定单位转速 额定单位流量 转轮直径 转轮直径 额定转速 额定水轮机效率 额定机组效率 额定出力 水机型式 转轮型号 主轴型式 蜗壳型式
水轮机型号 水推力系数 模型汽蚀系数 汽蚀安全系数 蜗壳流速系数 单位飞逸转速 GD2系数 导叶关闭时间 甩100%负荷速度上升 甩100%负荷压力上升 ∑LV系数 允许管道∑LV
最高水头百分比 -10%水头 -10%水头单位转速 -10%水头限制点单位流量 -10%水头限制点模型效率 -10%水头最大引用流量 -10%水头水机最大出力 -10%水头机组最大出力 -10%水头机组出力百分比
型式 励磁方式 机座号 定子相数 定子引出线接法 工作制 防护等级 额定励磁电压 额定励磁电流 绝缘等级 直轴超瞬变电抗 水轮机转轮重量 飞轮重量 发电机转子重量 发电机定子重量 定子铁芯内径 转轮中心距前轴承中心距离
nr*sqrt(Hmax)/D1
sqrt(4*power(D1,2)/(3.14*α))*360/345
1-0.0687*power(Hmax,1/3)
Ds/sqrt(f)
KD2
符号 H Q
N ηf U
f
ηm Δη n11 q11 D1
n ηt η Nt
K σ K α nr K Ts βy
KV
K Kh KA ns PZ W
1.65 0.7 2.32 77.3 69.6 43.5%
10 5.5
2.04 0.86
10 4.5
2.13 0.86
SF K 990 3 Y S1 IP01
F/F 0.36 1.4 1.5 11 5 1400 1000
5.00 400.00 13.26 2.88
4.6957 193.5 174.1 8.8
默认+5% 1.05H
+10%水头出力计算
查综合曲线 查综合曲线
默认-5% 0.95H
-10%水头出力计算
查综合曲线 查综合曲线
发电机参数计算 SF,SFW,SFWE 机械=/，K，W
560,650,740,850,990,1180,1430等 "三相" "只允许Y接"
hmax A
V
mm cm2 L r/min
比转速、A系列、D系列等
卧轴W、立轴L
金属J、混凝土H、明槽M、压力明槽MY
水轮机参数计算
查综合曲线
查综合曲线
查综合曲线
查综合曲线
查综合曲线
查综合曲线
0.7
4.0----6.0
0.4-0.6
0.4---0.6
比转速：500=10,760=8
KV*H
碳钢：JB1.2,2.2,3.2
GB:1.2
不锈钢:JB:0.3,0.55,0.8 GB:0.5;
额定出力 kw 额定转速 r/min 最高飞逸转速 r/min 额定比转速 m.kw 额定模型效率 % 额定水轮机效率 % 最大调速功 kg.m 水推力系数 最大水推力 T 机组最小GD2 T.m 新导叶最大漏水保证量 L 模型汽蚀系数 汽蚀安全系数 允许吸出高度 m（立轴，海拔300m) 允许吸出高度 m（卧轴，海拔300m) 汽蚀失重保证量 kg 汽蚀深度保证量 mm 汽蚀面积保证量 cm2 允许管道∑LV m2.s
计算时间: 2021/4/1 10:53 水工参数 设计水头 m +10%水头 m
水轮机型号 发电机型号 调速器型号 阀 门型号 励磁屏型号 输出屏型号 测温制动屏 自动化元件
水轮发电机组技术参数表
5 5.5 设备配置 ZZT03-LH-100 SF-K160-16/990 BWT-
400V
BKF-3 CWZD 常规配制，满足无人值班，少人
8000小时汽蚀失重系数
8000小时汽蚀深度系数 8000小时汽蚀面积系数 额定比转速 最大水推力 最大调速功 允许吸出高度 允许吸出高度 机组最小GD2 最高飞逸转速 蜗壳直径 碟阀系数 允许碟阀最小直径 汽蚀失重保证量
水轮发电机组选型计算-ZZ 水工参数 参考计算的公式或输入说明 N/(9.81*Q*η) N/(9.81*H*η)
S
m2
X
m
R
m
V
m/s
Q
m3/s
IEC497 Latitude φ degrees
φΒιβλιοθήκη Baidu
Height z in meters above mean sea level Z
Acceleration g due to gravity
g
度 m m/s2
输入/实际值 5 4.42 300
参考/计算值 5.00 4.420
额定容量 KVA 额定电压 V 额定电流 A
水轮机参数 177.8 375.0 737.9 668.3 84.0 82.0 296.5 0.9 3.3 0.9 13.3 1.15 1.3 2.2 1.7 3.0 5.0 400.0 75.0
发电机参数 200.0 400 288.7
2.1 0.86
发电机参数 额定无功功率 Kvar 飞逸转速 r/min 额定功率因数
2.0 2.1 4.0 70.0 60.0 167.7 2.0 4.7 193.5 174.1 8.8 159.9 4.8 195.1 216.8 176.8 4.5 167.6 150.8
120.0 750.0 0.8
出力百分比 % 设计水头/额定单位转速 设计水头水机最大出力 相应出力百分比下的模型效率 相应出力百分比下的流量 相应出力百分比下的单位流量 相应出力百分比下的真机效率
碳钢：5
不锈钢：3
碳钢：400 不锈钢：200
3.13*n*sqrt(Q*η)/power(H,0.75)
3.14*K*power(D1)*Hmax/4
30*Q*sqrt(H*D1)
10-K*σ*H-E6/900 立轴
10-K*σ*H-（D1/2)-E6/900 卧轴
182*K*Ts*N/(power(n,2)*βy)
3
5 400
75 JB/GB 碳鋼/不
銹鋼
668.3 3.34 297 2.19 1.69 0.9 737.9 1.95 0.88 2.08 3.00
效率 修正 说明
D1 Δη
≥1 0.9
0.84 0.71
0.6 0.5 0.42 0.35
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07
Nt*ηf
发电机基本参数
标准电压400，6300,10500
一般0.8
50或60
根据水轮机转速计算
水轮机额定点计算
查综合曲线
查右表
n*D1/sqrt(H)
Q/(power(D1,2)*sqrt(H))
根据水头计算，
根据流量计算
1，发电机转速，2，水轮机转速
ηm-Δη
ηf*ηt
9.81H*Q*ηt
ZZ
纬度 海拔高度 重力加速度
视在功率 按标准，两倍额定转速
b/β
0.001-0.002 0.012-0.015 b/h
渠道计算
过水面积/湿周
2021/4/1 10:53
Lz1
mm
Lz2
mm
Lf
mm
KVA
Kvar
A
r/min
MN
kg.cm
MD
kg.cm
Fj
T
Fd
T
Fq
T
Fh
T
Qk
m3/h
b
m
h
m
m
i
n
β
q11
m3/s
ηm
Q
m3/s
Nt
kw
N
kw
%
q11
m3/s
ηm
Q
m3/s
Nt
kw
N
kw
%
%
%
Hmax m
n11max r/min
q11hmax
ηhmax
Qhmax m3/s
Nhmax kw
Nfhmax kw
%
Hmin m n11min r/min q11hmin m3/s ηhmin Qhmin m3/s Nhmin kw Nfhmin kw
+10%水头/+10%水头单位转速 +10%水头水机最大出力 相应出力百分比下的效率 相应出力百分比下的流量 相应出力百分比下的单位流量 相应出力百分比下的真机效率
-10%水头/-10%水头单位转速 -10%水头水机最大出力 相应出力百分比下的效率 相应出力百分比下的流量 相应出力百分比下的单位流量 相应出力百分比下的真机效率
60
116.1 0.840 2.886 1.291 0.820
5.5 216.8 0.860 4.784 2.040 0.840
1.037
3.690 123.1 110.8 69.2
10.00 5.50 159.9
4.784 216.8 195.1 122.0
10.00 4.50 176.8
4.518 167.6 150.8 94.2
额定转速 r/min 额定效率 % 额定频率 Hz
额定油压 Mpa 接力器容量 N·m
公称通径 mm 公称压力 Mpa
60 4000
9.807
水轮发电机组技术参数表
设计流量 m3/s -10%水头 m 设备配置 ZZT03-LH-100 SF-K160-16/990 400V BWT-
计算： 曾昌席 校核：
4.42 4.5
备注
BKF-3 CWZD 常规配制，满足无人值班，少人职守要求
水轮机参数 允许闸阀最小直径 m 允许碟阀最小直径 m 导叶关闭时间 s 甩100%负荷速度上升 % 甩100%负荷压力上升 % 额定单位转速 r/min 额定单位流量 m3/s 设计水头最大引用流量 m3/s 设计水头水机最大出力 kw 设计水头机组最大出力 kw 设计水头机组出力裕量 % +10%水头单位转速 r/min +10%水头最大引用流量 m3/s +10%水头机组最大出力 kw +10%水头水机最大出力 kw -10%水头单位转速 r/min -10%水头最大引用流量 m3/s -10%水头水机最大出力 kw -10%水头机组最大出力 kw
375.0 90 50
调速器参数 16
阀门参数
1450 1350 760 SF-K160-16/990
200.0 120 288.7 750.0 5.200E+04 1.444E+05 2.87 3.53 6.80 7.10 15.59
1 1 0 0.003 0.012
0.50
2.000 1 3.00 0.333 0.502 0.502
%
B/B,F/F
V A
Xd”
Gn
T
Gf
T
Gz
T
Gd
T
Dia
mm
Ln
mm
前轴承中心距转子中心距离 后轴承中心距转子中心距离 后轴承中心距飞轮中心距离 发电机型号 额定容量 额定无功功率 额定电流 飞逸转速 额定扭距 短路扭距 左右向静载荷 左右向动载荷 前轴承位载荷 后轴承位载荷 定子空冷器用水量
渠道底宽度 渠道水深 边坡系数 坡降 边壁粗糙度 最优宽深比 过水面积 湿周 水力半径 流速 流量 计算时间
Kh*D^(2/3) KA*D^(5/3) 0.003Q Q/(π*power(Ds/2,2))
设计水头最大出力计算
Q/(power(D1,2)*sqrt(H)) 查综合曲线 Q11*POWER（D1，2）*SQRT(H) 9.81H*Q*ηt Nt*ηf
设计水头最小出力计算
Q/(power(D1,2)*sqrt(H)) 查综合曲线 Q11*POWER（D1，2）*SQRT(H) 9.81H*Q*ηt Nt*ηf
最高水头百分比 +10%水头 +10%水头单位转速 +10%水头限制点单位流量 +10%水头限制点模型效率 +10%水头最大引用流量 +10%水头水机最大出力 +10%水头机组最大出力 +10%水头机组出力裕量
GD2 nf Ds f Df m
单位 m m3/s m kw V Hz
r/min m3/s m m r/min
kw
r/min s
m2.s
m.kw T kg.m m m T.m r/min m m kg
汽蚀深度保证量 汽蚀面积保证量 新导叶最大漏水保证量 蜗壳流速
设计水头最大单位流量 设计水头限制点模型效率 设计水头最大引用流量 设计水头水机最大出力 设计水头机组最大出力 设计水头机组出力裕量
绝缘等级 额定励磁电压 V 额定励磁电流 A 调速器参数 工作电源 V 操作电源 V 阀门参数 操作方式
F/F 0 0
AC220 DC220
手.电动
128 4.05
百分比出力计算
100
85
5
167.7
193.5
164.5
0.910
0.890
4.432
3.854
1.982
1.723
0.890
0.870
160
160.0
0.9
400
0.8
50
16
16
0.84 0.02 167.7 1.977 1.00
375.0
ZZ T03 L H
167.7 1.977 1.00 1.00 375.0 0.82 0.738 177.8
ZZT03-LH-100 0.85 1.15 1.3 0.348 330 0.7 4 0.7 0.6 15
设计水头 设计流量 海拔高度
项目
额定功率 额定效率 额定电压 额定功率因数 额定频率 极数
额定模型效率 效率修正 额定单位转速 额定单位流量 转轮直径 转轮直径 额定转速 额定水轮机效率 额定机组效率 额定出力 水机型式 转轮型号 主轴型式 蜗壳型式
水轮机型号 水推力系数 模型汽蚀系数 汽蚀安全系数 蜗壳流速系数 单位飞逸转速 GD2系数 导叶关闭时间 甩100%负荷速度上升 甩100%负荷压力上升 ∑LV系数 允许管道∑LV
最高水头百分比 -10%水头 -10%水头单位转速 -10%水头限制点单位流量 -10%水头限制点模型效率 -10%水头最大引用流量 -10%水头水机最大出力 -10%水头机组最大出力 -10%水头机组出力百分比
型式 励磁方式 机座号 定子相数 定子引出线接法 工作制 防护等级 额定励磁电压 额定励磁电流 绝缘等级 直轴超瞬变电抗 水轮机转轮重量 飞轮重量 发电机转子重量 发电机定子重量 定子铁芯内径 转轮中心距前轴承中心距离
nr*sqrt(Hmax)/D1
sqrt(4*power(D1,2)/(3.14*α))*360/345
1-0.0687*power(Hmax,1/3)
Ds/sqrt(f)
KD2
符号 H Q
N ηf U
f
ηm Δη n11 q11 D1
n ηt η Nt
K σ K α nr K Ts βy
KV
K Kh KA ns PZ W
1.65 0.7 2.32 77.3 69.6 43.5%
10 5.5
2.04 0.86
10 4.5
2.13 0.86
SF K 990 3 Y S1 IP01
F/F 0.36 1.4 1.5 11 5 1400 1000
5.00 400.00 13.26 2.88
4.6957 193.5 174.1 8.8
默认+5% 1.05H
+10%水头出力计算
查综合曲线 查综合曲线
默认-5% 0.95H
-10%水头出力计算
查综合曲线 查综合曲线
发电机参数计算 SF,SFW,SFWE 机械=/，K，W
560,650,740,850,990,1180,1430等 "三相" "只允许Y接"
hmax A
V
mm cm2 L r/min
比转速、A系列、D系列等
卧轴W、立轴L
金属J、混凝土H、明槽M、压力明槽MY
水轮机参数计算
查综合曲线
查综合曲线
查综合曲线
查综合曲线
查综合曲线
查综合曲线
0.7
4.0----6.0
0.4-0.6
0.4---0.6
比转速：500=10,760=8
KV*H
碳钢：JB1.2,2.2,3.2
GB:1.2
不锈钢:JB:0.3,0.55,0.8 GB:0.5;
额定出力 kw 额定转速 r/min 最高飞逸转速 r/min 额定比转速 m.kw 额定模型效率 % 额定水轮机效率 % 最大调速功 kg.m 水推力系数 最大水推力 T 机组最小GD2 T.m 新导叶最大漏水保证量 L 模型汽蚀系数 汽蚀安全系数 允许吸出高度 m（立轴，海拔300m) 允许吸出高度 m（卧轴，海拔300m) 汽蚀失重保证量 kg 汽蚀深度保证量 mm 汽蚀面积保证量 cm2 允许管道∑LV m2.s
计算时间: 2021/4/1 10:53 水工参数 设计水头 m +10%水头 m
水轮机型号 发电机型号 调速器型号 阀 门型号 励磁屏型号 输出屏型号 测温制动屏 自动化元件
水轮发电机组技术参数表
5 5.5 设备配置 ZZT03-LH-100 SF-K160-16/990 BWT-
400V
BKF-3 CWZD 常规配制，满足无人值班，少人
8000小时汽蚀失重系数
8000小时汽蚀深度系数 8000小时汽蚀面积系数 额定比转速 最大水推力 最大调速功 允许吸出高度 允许吸出高度 机组最小GD2 最高飞逸转速 蜗壳直径 碟阀系数 允许碟阀最小直径 汽蚀失重保证量
水轮发电机组选型计算-ZZ 水工参数 参考计算的公式或输入说明 N/(9.81*Q*η) N/(9.81*H*η)
S
m2
X
m
R
m
V
m/s
Q
m3/s
IEC497 Latitude φ degrees
φΒιβλιοθήκη Baidu
Height z in meters above mean sea level Z
Acceleration g due to gravity
g
度 m m/s2
输入/实际值 5 4.42 300
参考/计算值 5.00 4.420
额定容量 KVA 额定电压 V 额定电流 A
水轮机参数 177.8 375.0 737.9 668.3 84.0 82.0 296.5 0.9 3.3 0.9 13.3 1.15 1.3 2.2 1.7 3.0 5.0 400.0 75.0
发电机参数 200.0 400 288.7
2.1 0.86
发电机参数 额定无功功率 Kvar 飞逸转速 r/min 额定功率因数
2.0 2.1 4.0 70.0 60.0 167.7 2.0 4.7 193.5 174.1 8.8 159.9 4.8 195.1 216.8 176.8 4.5 167.6 150.8
120.0 750.0 0.8
出力百分比 % 设计水头/额定单位转速 设计水头水机最大出力 相应出力百分比下的模型效率 相应出力百分比下的流量 相应出力百分比下的单位流量 相应出力百分比下的真机效率
碳钢：5
不锈钢：3
碳钢：400 不锈钢：200
3.13*n*sqrt(Q*η)/power(H,0.75)
3.14*K*power(D1)*Hmax/4
30*Q*sqrt(H*D1)
10-K*σ*H-E6/900 立轴
10-K*σ*H-（D1/2)-E6/900 卧轴
182*K*Ts*N/(power(n,2)*βy)
3
5 400
75 JB/GB 碳鋼/不
銹鋼
668.3 3.34 297 2.19 1.69 0.9 737.9 1.95 0.88 2.08 3.00
效率 修正 说明
D1 Δη
≥1 0.9
0.84 0.71
0.6 0.5 0.42 0.35
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07
Nt*ηf
发电机基本参数
标准电压400，6300,10500
一般0.8
50或60
根据水轮机转速计算
水轮机额定点计算
查综合曲线
查右表
n*D1/sqrt(H)
Q/(power(D1,2)*sqrt(H))
根据水头计算，
根据流量计算
1，发电机转速，2，水轮机转速
ηm-Δη
ηf*ηt
9.81H*Q*ηt
ZZ
纬度 海拔高度 重力加速度
视在功率 按标准，两倍额定转速
b/β
0.001-0.002 0.012-0.015 b/h
渠道计算
过水面积/湿周
2021/4/1 10:53
Lz1
mm
Lz2
mm
Lf
mm
KVA
Kvar
A
r/min
MN
kg.cm
MD
kg.cm
Fj
T
Fd
T
Fq
T
Fh
T
Qk
m3/h
b
m
h
m
m
i
n
β
q11
m3/s
ηm
Q
m3/s
Nt
kw
N
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%
q11
m3/s
ηm
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m3/s
Nt
kw
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%
%
%
Hmax m
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q11hmax
ηhmax
Qhmax m3/s
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%
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+10%水头/+10%水头单位转速 +10%水头水机最大出力 相应出力百分比下的效率 相应出力百分比下的流量 相应出力百分比下的单位流量 相应出力百分比下的真机效率
-10%水头/-10%水头单位转速 -10%水头水机最大出力 相应出力百分比下的效率 相应出力百分比下的流量 相应出力百分比下的单位流量 相应出力百分比下的真机效率
60
116.1 0.840 2.886 1.291 0.820
5.5 216.8 0.860 4.784 2.040 0.840
1.037
3.690 123.1 110.8 69.2
10.00 5.50 159.9
4.784 216.8 195.1 122.0
10.00 4.50 176.8
4.518 167.6 150.8 94.2
额定转速 r/min 额定效率 % 额定频率 Hz
额定油压 Mpa 接力器容量 N·m
公称通径 mm 公称压力 Mpa
60 4000
9.807
水轮发电机组技术参数表
设计流量 m3/s -10%水头 m 设备配置 ZZT03-LH-100 SF-K160-16/990 400V BWT-
计算： 曾昌席 校核：
4.42 4.5
备注
BKF-3 CWZD 常规配制，满足无人值班，少人职守要求
水轮机参数 允许闸阀最小直径 m 允许碟阀最小直径 m 导叶关闭时间 s 甩100%负荷速度上升 % 甩100%负荷压力上升 % 额定单位转速 r/min 额定单位流量 m3/s 设计水头最大引用流量 m3/s 设计水头水机最大出力 kw 设计水头机组最大出力 kw 设计水头机组出力裕量 % +10%水头单位转速 r/min +10%水头最大引用流量 m3/s +10%水头机组最大出力 kw +10%水头水机最大出力 kw -10%水头单位转速 r/min -10%水头最大引用流量 m3/s -10%水头水机最大出力 kw -10%水头机组最大出力 kw
375.0 90 50
调速器参数 16
阀门参数
1450 1350 760 SF-K160-16/990
200.0 120 288.7 750.0 5.200E+04 1.444E+05 2.87 3.53 6.80 7.10 15.59
1 1 0 0.003 0.012
0.50
2.000 1 3.00 0.333 0.502 0.502
%
B/B,F/F
V A
Xd”
Gn
T
Gf
T
Gz
T
Gd
T
Dia
mm
Ln
mm
前轴承中心距转子中心距离 后轴承中心距转子中心距离 后轴承中心距飞轮中心距离 发电机型号 额定容量 额定无功功率 额定电流 飞逸转速 额定扭距 短路扭距 左右向静载荷 左右向动载荷 前轴承位载荷 后轴承位载荷 定子空冷器用水量
渠道底宽度 渠道水深 边坡系数 坡降 边壁粗糙度 最优宽深比 过水面积 湿周 水力半径 流速 流量 计算时间
Kh*D^(2/3) KA*D^(5/3) 0.003Q Q/(π*power(Ds/2,2))
设计水头最大出力计算
Q/(power(D1,2)*sqrt(H)) 查综合曲线 Q11*POWER（D1，2）*SQRT(H) 9.81H*Q*ηt Nt*ηf
设计水头最小出力计算
Q/(power(D1,2)*sqrt(H)) 查综合曲线 Q11*POWER（D1，2）*SQRT(H) 9.81H*Q*ηt Nt*ηf