1、 1 1 第 1 章 水轮发电机组选型设计 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 , 3.23avH , MW200N 保证出力： MW35bN ，利用小时数： h2225 取设计水头 3.23avr HH 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 sn : ）（ kWmHn s 394203.232 0 0 0202 0 0 0 轴流式水轮机的比转速 sn : )(4773.2323002300 kWmHn s 根据原始资料，适合此水头范围的水轮机类型有轴
2、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 sn 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 mH 6.258.22 查水电站机电设计手册 水力机械 选择适合的水轮机有 244/260 AHL 、 503JK 和 500ZZ 。三个水轮机参数如下： 转轮型号 推荐使用水头 H(m) 模型转轮直径 1D cm 最优工况 限制工况 10n r/min 10Q sm/3 0 % 10Qsm/3 0 %
3、模型试验水头 H(m) 单位飞逸转速Rn1 (r/min) 水推力系数 K HL260/A244 3560 35 80 1.08 91.7 1.275 86.5 0.15 3 158.7 0.340.41 JK503 26 35 135 903 90.8 1800 87 0.63 10 340 0.87 ZZ500 1830 46 128 0.98 89.5 1.65 86.7 0.585 3 352 0.87 1.1.2、拟订机组台数并确定单机容量 因为设计电站是无调节电站，所以工作容量等于保证出力 MW35bN 选用混流式机组的单机容量不得超过 MW8.7745.035 选用轴流式机组的单
4、机容量不得超过 MW10035.035 确定机组台数 4 台和 5 台 方案列表如下： 水轮机组选型及台数汇总表 台数 4 5 转轮 型号 HL260/A244 JK503 ZZ500 HL260/A244 JK503 ZZ500 单机容量（ MW) 50 50 50 40 40 40 2 2 水电站主辅机设备选型设计 1.2、水轮机方案比较 1.2.1、方案 、 MW504 244/260 AHL 1、计算转轮直径 水轮机的额定出力为： W51020%9850000 kNPGGr 取最优单位转速 min80110 r/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/m29
5、.1Q 3110 ,对应的模型效率 875.0m ，暂取效率修正值%2 ，则设计工况原型水轮机效率 895.002.0875.0m 。 故水轮机转轮直径为： ）（ m33.68 9 5.03.2329.181.9 5 1 0 2 081.9 5.15.11 1 01 rr HQ PD 我国规定的转轮直径系列，计算值处于标准值 m5.60.6 m 之间，考虑到取 m0.6偏小，难于保证设计水头下发生额定出力；若取 m5.6 又太大，不经济。本机组属于大型水轮机，故取非标准值 m4.61 D 。 2、转速 n 的计算 由 244/260 AHL 转轮技术资料提供 查得 min/r80n 110 m in/34.604.6 3.238011 1 0 rD Hnn av 转速计算值介于同步转速 m in/5.62m in/60 rr 之间， 当取 min/60r 时，运行区域如下图： 当取 min/5.62 r 时，运行区域如下图：
