水轮机组选型

电站下游尾水位流量关系曲线的推求电站尾水位■流量关系曲线01020304050607080901001101201301401501601701801912342.50102030405060708090100110120130140150160170180191流星［mV对水轮机组选型一、电站参数（一）、康艾孜河1、电站参数前池正常水位H__=2445.1前正电站最低尾水位H.=2340.5m（实测常年枯水位）最低尾水y水头损失TH近似取1m最大净水头f,=七正土.冷,二-1=104仙最小净水头H”=J、—七"-•-（取两河通过电站设计引用流量之和时的下游尾水位）-1m=2445.1-2341-1=103.1m平均水头E技103.8（取上下游加权或算数平均值，本处到算数平均）设计水头［-L=103.8（取等于平均水头）2、装机容量：2X5000kW、1X2000kW本站主要利用夏季流量较大的月份发电，根据水能计算，在综合分析水流出力和多年平均年发电量及年利用小时的基础上，本着尽量利用来水又能保证投资效益的情况下，决定装机2X5000kW，另考虑到枯水月份流量小，历时长，决定增设装机2000kW一台。

3、水轮机型号选择按我国水轮机型谱额定水头和比转速的关系，水轮机的气为2000七_-20=176.3(m.kW)s、103.E：因此选择与计算值最为接近的HL180转轮4、水轮机基本参数的计算计算转轮直径D1水轮机的额定出力：N二工二二^1=5263(kW)T—二三N二二二三二2105(kw)T--:?-5取最优单位转速n二=67r/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，则口.=0.86m3/s,对应的模型效率、=89.6%,经试算,5000kW机组取效率修正值巳=1.2%，则设计工况下原型水轮机的效率n=*.i+r、=89.6%+1.2%=90.8%。2000kW机组取效率修正值矿.=0.5%。则设计工况下原型水轮机的效率n=".j+矿.、=89.6%+0.5%=90.1%5000W机组：D1==0.806m2105a35000W机组：D1==0.806m2105a32000化IV机组：D1=9.31X0q36X103.91c°XOa901=0.51m按我国规定的转轮直径系列，选择转轮直径分别为0.84m和0.60m。.908效率n的计算.908=—w=1—,1—==1—，1一*沁匚=—、一"：=¥*」V*0.012』2%D]=0.60m：Tlmax=1—，1—j-Nt一D]=0.60m：Tlmax=1—，1—j-Nt一，1一】:如？「—=0.9010.6矿=E一、：=有司—*'*0.005=0.5%转速n的计算5000kW:n='Tn-==•—上'=812.6(r/min)0.84Di取750r/min2000kW：n=Fn二:=•'—〜'=ii37.7(r/min)Di0.6取1000r/min(m3/s)水轮机设计流量Qr的计算5000kW:Qr=L工、.M=0.86XX^^=6.182000kW：Qr=&工...H：=0.86XO>上^!^=3.15(m3/s)则康艾孜河设计流量Qr=2X6.18+3.15=15.5(m3(m3/s)查HL180转轮模型综合特性曲线限制工况点对应的导叶开度--=32，将此值乘以1.05的系数后，查HL180飞逸特性曲线，得其最大单位飞逸转速为n：t=131r/min

5000kW：Iir=-4^=131£=1588.9r/min2000kW：i\.=二二131£•=2221.2r/min(由电站的最大净水头算出的飞逸转速不能大于发电机组允许的飞逸转速)(6)轴向水推力?二的计算5000kW：乏=[K二乙三m二】二三〈整二"l】—£=12.75(t)2000kW：巳=[K二乙：三二二,：=[二〈三£。质《I的5=6.51(t)5、检验水轮机的工作位置(范围)设计工况的单位流量Nt52635000kW：3二—二Nt52635000kW：3二—二d；h折二：£]二二*Wr二二:上£1三0.792(m3/s)H：=^=^^=61.84(r/min)1<103.8Nt2105.32000kW：'LNt2105.32000kW：'L上D；H折-Elm1：?Si1-50.627(m3/s)n：=亨=^>58..9(r/min)由计算结果可知，两种水轮机基本接近高效位置(范围)工作，选型结果合适。结论：选择装机2X5000kW的水轮机型号为HL180—WJ—84，同步转速750r/min；装机1X2000kW水轮机型号为HL180—WJ—60，同步转速1000r/min。发电机由厂家配套供给。水轮机吸出高及安装高程的确定1、吸出高Hs（对不同机型有不同的起算点）按推荐公式Hs=10-三-（°+r「）H-（0.5〜1）计算得：Hs=10^-（0.082+「：「:-习X103.8-（0.5〜1）=-3.48〜-3.98m900式中:H取设计水头（因水头变化不大）。按机组满出力查HL180模型综合特性曲线得。=0.082r「按设计水头H：=103.8m查有关设计手册中绘制的设计水头与汽蚀修正值关系图得-7=0.018取Hs=-3.5m2、水轮机安装高程的确定5000kW机组：了==Hs-二+了_=-3.5-二+：3M?=2336.8（m）矿_按一台5000kW机组满发时确定。初估水轮机转轮轴线至地面高度为1m,则厂房地面高程为2335.8m考虑厂房布置方便，2000kW机组采用与5000kW同样的厂房地坪高程（一）、阿克肖河本河发电引水自电站上游m处于1979建成投入使用的阿克肖水对应校核洪水水位2382.96m。水库。水库经除险加固后总库容134万m3,库死水位2364.73m，死库容0.001万m3。正常蓄水位（泄洪道底板高程）2379.33m，水库兴利库容65.0万m3。设计洪水位2381.10m，对应防洪库容97万m3；校核洪水位2382.96m，调洪库容134万m3。泄洪道在校核核洪水位时的下泄流量为110.9m3/s对应校核洪水水位2382.96m。水1、电站参数水库校核洪水位凡_=2382.96,查尾水位流量关系曲线，此时电站尾水位为2342m,则电站在此时的最大毛水头为2382.96-2342=40.96m,近似取此值做为电站可能出现的最大水头水库正常水位三_=2379.33电站最低尾水位H.=2340.5m（实测常年枯水位）最低尾水位水头损失TH近似取0.5m最大净水头H…一.二H：-H：.-0.5m=2379.33-2340.5-0.5=38.33mmax正最低尾水冬最小净水头三…二H_-H■一（取两河通过电站设计引用流量之和时的止最鬲尾水冬下游尾水位）-0.5m=2379.33-2341-0.5=37.83m平均水头卜二38.1（取上下游加权或算数平均值，本处到算数平均）设计水头H『=笑"1(取平均水头)2、装机容量：根据电站水头、本河流水能计算结果及机型情况，选择装机3X1500kW3、水轮机型号选择按我国水轮机型谱推荐的额定水头和比转速的关系，水轮机的气为2000ns—展「20=304.0(m.kW)根据计算值及电站水头，决定选择HL240型转轮。查中小型反击式水轮机运用范围图，选用HL240—WJ—84型水轮机，转轮直径0.84m，同步转速500r/min,发电机由厂家配套供给。(1)水轮机设计流量Qr的计算查HL240转轮基本参数，对应于最优单位转速的限制工况的单位流量为Q=.24m3/sQr=&D：、,M=1.24X〕据：X、,^71=5.4(m3/s)则阿克肖河设计流量Qr=3X5.4=16.2(m3/s)⑵飞逸转速二•的计算HL240转轮相关参数，其最大单位飞逸转速上r=155r/min二「=二r：*：=155唾，：'「=1181.0r/mi(由电站的最大净水头算出的飞逸转速不能大于发电机组允许的飞逸转速)

（3）轴向水推力巳的计算土=二三H三4尸〕〈三《】二c一〕2=7.72（t）4、检验水轮机的工作位置（范围）（1）水轮机效率.925设计工况的单位流量「如mhC—：二L二笠半二顷她仙Nt1500/0.95fnD-L500x0.84二八』//.、1L=（1）水轮机效率.925设计工况的单位流量「如mhC—：二L二笠半二顷她仙Nt1500/0.95由计算结果可知,选型结果满足要求。水轮机吸出高及安装高程的确定1、吸出高Hs（对不同机型有不同的起算点）按公式Hs=10-游—（°+L）H-（0.5〜1）计算得：Hs=10--（0.2+「：育）X38.1-（0.5〜1）=-