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《水 电 站》2009年2月第四章 水轮机选型 水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益。 根据H、N的范围选择水轮机是水电站主要设计任务之一，目标是使水电站充分利用水能，安全可靠运行。 浙江水专国家精品课程《水电站》/第一节 水轮机的标准系列一、水轮机的系列型谱我国在1974年编制了反击式水轮机暂行系列型谱，其中所列出的转轮，是经过长期实践验证在某一水头段的性能优异的转轮。型谱中，水轮机转轮型号规定一律用比转速代号。轴流式、混流式、ZD760型、水斗式水轮机系列型谱参数见表4-1~表4-5。浙江水专国家精品课程《水电站》/二、水轮机转轮标称直径系列(cm)253035(4080)841001201401601802002252502753003303804104505005506006507007508008509009501000说明：括号内的数字表示仅适用于轴流式水轮机。浙江水专国家精品课程《水电站》/三、水轮发电机标准同步转速磁极对数345789101214同步转速n1000750600428.6375333.3300250214.3磁极对数161820222426283032同步转速n187.5166.7150136.4125115.4107.110093.8磁极对数3436384042444850同步转速n88.283.3797571.468.262.560浙江水专国家精品课程《水电站》/四、水轮机系列应用范围图浙江水专国家精品课程《水电站》/第二节 水轮机选择一、水轮机选型设计的内容确定机组台数及单机容量选择水轮机型式（型号）及装置方式确定水轮机参数D1、n、Hs、Za；Z0、d0绘制水轮机运转特性曲线确定蜗壳、尾水管的形式及其尺寸，估算水轮机的重量和价格。浙江水专国家精品课程《水电站》/调速器及油压装置选择根据选定的水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运行等方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终双方共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。 浙江水专国家精品课程《水电站》/二、水轮机选型设计的基本要求有较好的能量特性，在额定水头下能保证发出额定出力，额定水头以下的机组受阻容量小，水电站全厂机组平均效率高。性能要与水电站的整体运行方式和谐一致，运行稳定，可靠灵活。有良好的抗空蚀和抗磨损性能，对多泥沙河流的电站更应如此。结构设计合理，便于安装与操作、检修与维护。选择生产实力强、制造技术水平高、合作信誉好的制造厂商。考虑适度合理的经济节省原则。浙江水专国家精品课程《水电站》/三、所需要的有关资料水轮机产品技术资料：系列型谱、生产厂家、产品目录、模型综合特性曲线。水电站技术资料：河流梯级开发方案、水库的调节性能、水电站布置方案、地形、地质、水质、泥沙情况、总装机容量、水电站运输、安装技术条件；水文资料： 特征流量及特征水头、下游水位流量关系曲线。水电站有关经济资料：机电设备价格、工程单价、年运行费等。电力系统资料：系统负荷构成，水电站的作用及运行方式等。浙江水专国家精品课程《水电站》/四、机组台数及单机容量的选择 已知总装机容量(=Z0×N单)，N单不同，D1、n 、Hs、η均不同。 1、机组台数与机电设备制造的关系 N总一定，Z0多→N单↓→尺寸（D1）小→制造运输容易→造价高(单位千瓦耗材多、制造量大)。 所以一般选用较大的N单。 2、机组台数与电站投资的关系 Z0多→单位千瓦投资↑→阀门、调速、管道、辐设、电气等增加→厂房尺寸增加。 N单↓→D1↓→尾水管高度低→开挖少→投资少浙江水专国家精品课程《水电站》/3、机组台数与运行效率的关系 Z0↑→平均效率↑(1) 担任基荷时：出力变化小，流量变化稳定，可用较少的台数，使水轮机可以在较长时间内以最优工况运行，其平均效率也比较高。(2) 担任峰荷时：出力变化幅度大，应该选用较多的台数，以增加其运行灵活性，提高整体运行效率。(3) 对于轴流定浆和混流式水轮机，可以选用较多的台数，而对于轴流转浆式水轮机因其调节性能好，可以选用较少的机组。 浙江水专国家精品课程《水电站》/4、机组台数与电站运行维护工作的关系台数多，运行灵活，事故影响小，但同时增加了事故的几率，也增加了管理人员、提高了运行费，所以不宜采用过多的台数。总之，一般应采用较大的N单，较少的台数，但一般至少应选2台，少数情况下可选1台。中大型电站一般选4~6台，根据机组的制造水平和装机容量也可以选用更多的台数，如葛洲坝共21台，装机2715MW，三峡26×700共装机18200MW。 浙江水专国家精品课程《水电站》/五、水轮机型号及主要参数的确定 依据：N单，特征水头(Hmax、Hmin、Hav、Hr) 1、 根据水轮机系