第六章 水轮机的选型设计

1、第六章水轮机的选型设计为6-1概括一，由于选型设计的任务由有水电站的自然条件、水力条件不同，根据各水电站的特定条件，选择在技术上合理、经济上能获得最大利益的水电站成为水轮机选型设计的主要任务。 二、选择原则1、选择的水轮机经济指标高，空化作用性能好。(限制案例点)、2，选择水轮机技术性能好。 在水电站的规定水头(即)的范围内，转轮是否在高效区域工作。 水车在设计水头下，能不能发额定电功率。 水车的封摇滾乐容量很小。 3、水轮机运行稳定、可靠、方便。 4、结构简单、先进、坚固，操作、维护和安装、检修方便。 5、尤针织面料供应可靠，成本低，供应周期短。 6、对中、小型用户针织面料优选通用或适用用户

2、针织面料。 三、备选原始资料一、地理位置、流域概况、环境生态、水文、气候。 2、水电站研制方式、大坝调节性能、在电力线路中的作用和主要任务。 3、水能资料的水头范围。 例如，水电站引用产水量和相应的保证率曲线。 水电站的装机容量。 电站水位。 四、水文资料。 年平均降雨量。 流域面积、河流的流向。 水的硬度、酸度。 水中含有砂的量、砂粒的大小。 5、电站所在的系统容量。 6 .运输条件。 7、国内外生产的尤针织面料的技术资料。 8、其他。 6-2确定水轮机选定设计的内容、一、内容1、针织面料台数。 2 .选择水轮机的型号和装置方式。 3、计算水轮机转轮的标准直径、标准转数4，计算最大吸引高度，

3、确定尤针织面料的安装标高5，绘制水轮机运行综合特性曲线。 6 .确定涡旋、尾水管的型号和主要尺寸。 7、可选同步发电机的主要残奥仪表。 8 .选择起重设备(通常带轴的转子最重)。 9 .确定现场平面尺寸，估算现场整体尺寸。 10、各方案的经济指标估计。 对机电学的投资。 a .水轮机发电机组的制造成本(按重量估计)。 b .辅助设备的成本。 c .起重设备的制造成本。 d .电气一次部分的成本。 e .上述设备的运输、安装费(约占上述投资的10% )。 现场建设投资。 经济运动能源指标(尤针织面料技术性能)。 a .尤针织面料的平均效率。 b .欧针织面料运行范围。 c .封摇滾乐容量的大小。

4、 d .单位指标。 二、设计程序一、鉴定和分析提供的原始资料。 2 .拟定保留方案。 决定针织面料台数和单体容量。 原则：在系统容量、工厂制造、运输条件允许的情况下，尽量采用大容量用户针织面料。 从制造的观点来看，单体容量小，台数多，设置运输容易。 来自台数多、运行灵活、容易满足负荷变化要求的水电站的投资，台数增加，用户针织面料尺寸减少，但机电设备的定径套数增加，投资也增加，一般的多台数投资比少的台数投资增加20%。 台数增加，投网台数可以改变，避开水车在低效率区运行，能提高尤针织面料的平均效率。 其他方面。 a .台数双位数多，可以节约电气的部分投资，扩大用户针织面料线(两台机器共享母线出口

5、)。 b .按照规范，第一台用户针织面料运行时，地区电力网单体容量不超过系统容量的10%或不超过电力网事故备用容量。 c .考虑到事故和检查时有可靠的工厂电力，通常设置2台以上的用户针织面料。选择水轮机机种的说唱乐水头段不同类型的水轮机。3-15m，有GL式和ZL式3060m，有ZL式和HL式300500m，有HL式和CJ式重复区内相同型号不同型号车轮的比较，3，选择水轮机主要残奥参数的计算4，计算各方案的吸出高度5，各方案的运行综合特性绘制曲线6 确定各方案的安装高程7，各方案的分析比较8，结论，6-3计算反击式水轮机的主要残奥参数，主要介绍用最常见的模型综合特性曲线选择残奥参数的方法，并基

6、于几点化学基，由于原、模型水轮机满足相似条件，可以用类似公式计算原、模型水轮机的主要残奥参数。 为了慎重起见，将选定的原型残奥仪表反过来换算成模型残奥仪表，在模型综合特性曲线上验证选定的水车是否是理想的。 绘制运行综合特性曲线，进一步检验所选水轮机的工作范围是否理想。 一、残奥仪表的计算残奥仪表主要包括转轮标准直径和标准转速1，计算标准直径以水轮机输出公式为： -水轮机的额定电功率、单位kW。 这里是作为同步发电机额定容量的发电机效率、中小、中型、水车的设计水头、单位m。 -设计情况下的单位产水量对HL式和ZD式水车，在采用模型最佳单位转速和模型输出限制线升交点的单位产水量值的ZZ水车中，因为

7、没有输出限制线，输出都受空化作用限制，所以要选择比模型乐谱小的值。 - -水车效率，可以用单位产水量取值点的模型效率，先加上1%-3%的效率修正值计算。 求出之后，用轮径的标准系列取与之接近的标准直径(参照教科书P17 )。 取基准值后，用效率换算公式换算。 HL，ZD式水轮机的效率换算式： ZL式水轮机的效率换算式：2，用水轮机的转速式计算：标准化的转轮直径，单位m。 采用加权分数水头，加权分数水头与设计水头有以下关系。 河床式水电站水库后式水电站取水式水电站初期计算时也可使用，单位为m。 原型水轮机设计单位转速一般采用最佳单位转速，以单位r/min求出转速后，选择在发电机同步转速基准系列中

8、接近变大的同步转速(参照教科书p26 )作为水轮机的标准转速。 二、选定的残奥仪表是否满足要求，一、检查原型水车输出是否满足要求，方法(一)求出检验输出是否满足要求Hr对应的模型机单位转速，与5%输出限制线交叉，换算成样机单位产水量和效率，在此如果，被选择来说明输出不满足输出要求。 方法(2) :对照产水量是否满足要求，根据水轮机的额定电功率、设计水头Hr、转轮直径、水轮机效率，计算原型水轮机的单位产水量。 如果将原型水车的单位产水量换算成模型水车的单位产水量，如果说明变小了，都不出额定电功率。 无法满足要求。 2、验证抽芯高度是否满足工程要求计算设计情况点的抽芯高度，用水轮机设计水头下相应的

9、模型机组单位转速和5%输出限制线的升交点空化作用系数的数值计算。 如果，满足工程上的要求。 相反，不满足要求。 理想地求出、3、选定的水轮机的工作范围，在对应的模型单位转速，即模型综合特性曲线上，找到这两个模型单位转速中包含的区间，这个区间就是原型水轮机的工作范围。 如果该区间在模型综合特性图中处于高效区，原型水轮机的工作范围是理想的，选定的残奥仪表是合理的。、水车基本残奥表型号： HL、3、决定采用水车最大容许吸出高度公式取值，在初步计算时，在模型单位转速和5%输出限制线的升交点上，都可以使用空化作用系数值。 在实际的计算中，可以选择几个水头，根据每个限制案例点的空化作用系数计算值，以及从其中选择最小值作为最大允许吸引高度。 四、制作运行综合特性曲线，并进