定曲河梯级古学水电站水轮机参数选择探究要点.doc

定曲河梯级古学水电站水轮机参数选择探究 付心春 (中南勘测设计院有限公司宜昌设计院 湖北 宜昌 443002) [摘 要] 根据水头范围选择水轮机模型转轮， 合理选择水轮机参数对机组的运行至关重要， 文章对所选择的水轮机参数进行综合论证，以确保所选的水轮机对本电站来说是合适的。 [关键词] 水轮机 水头 模型转轮 比转速 气蚀 工程概述 古学水电站位于四川省甘孜藏族自治州得荣县境内，是金沙江左岸一级支流定曲河乡城、得荣段梯级开发的第八级，亦为定曲河干流梯级开发的最后一级。电站采用引水式开发，坝址位于四川省得荣县奔都乡藏色桥上游1.52km处，上距得荣县城12.8km；厂址位于四川省得荣县古学乡卡日共村上游350m处，上距得荣县城28.4km。古学水电站的开发任务为发电，兼顾下游生态环境用水要求。水库正常蓄水位2270.00m，校核洪水位2271.86m，总库容32.28万m3，死水位2269.00m，调节库容4.88万m3，无调节能力。电站装机两台，总装机容量90MW，为三等中型工程。年利用小时h(单独/联合)多年平均发电量亿kW·h(单独/联合) 电站基本参数 正常蓄水位 2270.00m 设计洪水位(P=2%) 2269.72m 校核洪水位(P=0.2%) 2271.86m 死水位 2269.00m 电站尾水位 正常尾水位 2116.214m 最低尾水位 2115.331m 设计尾水位(P=2%) 2119.970m 校核尾水位(P=0.5%) 2120.880m 电站水头 最大水头 153.12m 加权平均水头 140.31m 额定水头 m 最小水头 127.79m 电站动能指标 装机容量 MW×2台 多年平均年发电量(联合/单独 40001/38603万kW·h 年利用小时数(联合/单独)4445/4289h 泥沙特性 坝址多年平均含沙量 0.439kg/m3 坝址多年平均悬移质输沙量 83.6万t 坝址多年平均推移质输沙量 16.7万t过机多年平均含沙量 0.404kg/m3 过机多年平均粗粒径(d≥0.25mm)含沙量0.0023kg/m3 厂区气象条件 多年平均气温 14.6℃ 极端最高气温 36.3℃ 极端最低气温 -8.9℃ 多年平均相对湿度 % 水轮机机型选择 本电站采用引水式开发，电站水头范围为127.79m~153.12m，Hmax/Hmin≈1.20，Hr/Hw≈0.9，Hmin/Hr≈0.97，Hmax/Hr≈。根据电站水头、水头变幅以及设计水头与加权平均水头的比值流式水轮机流式 水轮机预想目标参数的选择 4.1比转速和比速系数ns和比速系数K比速系数和比速系数与水电站水头相近的部分已建电站水轮机比转速统计表 出 力 Nr (MW) 额定水头 Hr (m) 转轮直径 D1 (m) 额定转速 nr (r/min) 比转速 ns (m.kW) 比速系数 k=nsHr1/2 天生桥二级 231 176 4.5 200 148 1963 二 滩 612 165 5.85 142.8 181 2324 1998 李家峡 408 122 6.03 125 197 2175 1997 天生桥级 111 5.775 136.4 211 2223 1998 小浪底 306 112 6.36 107.1 175 1852 1999 涌溪三级 20.83 185 1.45 600 126.9 1726 竹格多 41.24 133 2.2 333.3 149.9 1728 2012 黑河塘 44.3 178 2.05 428.6 138.8 185 2006 表2 按统计公式计算的古学水电站水轮机比转速和比速系数 统计公式 水 头 m 比转速ns (m·kW)比速系数 统计回归方法0～0m·kW之间相对应于水电站额定水头的比转速系数在1600～2400之间水轮机比速系数在～之间本电站的比转速在10m·kW～1m·kW之间比较合适，相应比转速系数为1～之间根据比转速nS=~165m.kW，按公式计算水轮机额定转速nr=288~340 r/min，可选择0r/min和r/min，相应的比转速为146.0 m·kW(相应比速系数=1671)和162.1 m·kW(相应比速系数=1855)。比较两个方案参数水平0r/min方案比转速及比转速系