水轮机的选型设计2.pdf

混流式水轮机选型的有关问题
1、混流式水轮机的适用范围
在我所1992年编制的水轮机转轮系列型谱中，H=20～400米，共推荐了11个转轮型号。
转轮比转速n=84~249m.KW（模型转轮最优点）。
s0
随着研究水平的提高，转轮特性最优区向大单位流量’，高单位转速’发展，模型效率
Q1n1
提高，而且要求转轮有良好的空蚀性能和压力脉动值缩小，机组稳定性好。
东方电机厂研究出最高使用水头H=500米的转轮有：
max
D361a-F19n=59Q=183η=91.08%n=3.13*59*(0.183*0.9108)0.5=75.4m.KW
110110Ms
D372-F19n=61.3Q=182.5η=91.28%n=78.3m.KW
110110Ms
D356-F2×15n=59.5Q=163η=90.56%n=71.6m.KW
110110Ms
D381-F19n=60Q=162.5η=92.65%n=72.9m.KW
110110Ms
D381-F17n=59.8Q=152η=93.41%n=70.5m.KW
110110Ms
D403-F19n=60.5Q=152η=93.1%n=71.2m.KW
110110Ms
一般来说，Q小一些，η高一些。
110M
哈电使用H=400m的转轮有：
max
A351-53n=66Q=209η=92.9%n=91m.KW
110110Ms
A179-40n=62Q=184η=91.3%n=79.5m.KW
110110Ms
A542-50n=61Q=181η=92.5%n=78.1m.KW
110110Ms
A543-50n=62.5Q=195η=92.7%n=83.2m.KW
110110Ms
随着我国三峡电站的兴建，大型混流式水轮机水利开发技术得到很大提高。通过引进技
术，二次创新和实际应用，东方的水力开发技术发生了质的飞跃。巨型混流式机组的水力开
发达到了世界先进水平。
东电开发用于三峡右岸机组的转轮D399、瀑布沟水电站D416A、锦屏一级电站D438C.
三峡D399转轮参数：700MW、η=94.59%、η=92.56%模型额定η=89.02%
maxwM
σ=0.109σ=0.146尾水管最大压力脉动8%无叶区最大压力脉动4%
mcmi
瀑布沟水电站D416A转轮参数（模型）：550MW、η=94.82%、η=93.01%、
maxw
ηr=91.23%临界空化系数σ=0.07σ=0.094尾水管最大压力脉动7.2%无叶
ci
区最大压力脉动4.3%
锦屏一级电站D438C：600MW、ηmax=94.82%、ηw=93.43%、ηr=92.72%、临界空
化系数σ=0.048σ=0.072尾水管最大压力脉动5%无叶区最大压力脉动4.5%
ci
东电在混流式水轮机40～500米水头应用范围内，开发出模型转轮最高效率在93.5～
95.3%处于国际先进水平；在市场潜力巨大的50～250米水头段，绝大部分转轮模型
最高效率在94.5%以上。空化性能及水力稳定性均优于国外提供的转轮。
哈电A772Cη=94.6%A797ηx=94.01%
MmaxMma
120~150米水头段水轮机性能较优的模型转轮参数：
1、（）=72.5η
A673150mn110Q110=730l/sM=93.49%
（）=72.5η
2、A696150mn110Q110=753l/sM=93.79%
（）=69η
3、D118150mn110Q110=805l/sM=92.5%
（）=72η
4、A630150mn110Q110=770l/sM=94.7%
（）=66.4η
5、D316A150mn110Q110=728l/sM=94.61%
（）=71η
6、D113137mn110Q110=745l/sM=92.6%
（）=77.7η
7、A384125mn110Q110=820l/sM=93.1%
（）=73η
8、A464125mn110Q110=894l/sM=92.5%
（）=77η
9、A722C120mn110Q110=715l/sM=94.5%
（）=72.1η
10、VGS120mn110Q110=769l/sM=95.26%
混流式水轮发电机组最高使用水头已达到600米，混流式水泵水轮机最高达到700米。
2、机组选型：
水轮机的选型是根据电站的水文、水能等基础资料，结合工程总体布置和水轮机的水力特
性、结构、材料及制造工艺等问题，按照技术先进、经济合理的原则，选择和确定水轮机
的技术参数。
水轮机选型设计的主要工作有：确定单机容量及机组台数；确定机型与装置型式；确定水
轮机的功率、转轮直径、同步转速、吸出高度及安装高程、轴向水推力及飞逸转速等参数；
绘制运转特性曲线等