基于响水水电站扩机工程水轮机选型浅析

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1、广西水利水电GUANGXIWATERRESOURCES&HYDROPOWERENGINEERING2014(6)·机电技术·响水水电站扩机工程水轮机选型浅析李结，焦爱玲(广西右江水利开发有限责任公司，广西南宁530029)[摘要】论述了响水水电站扩机_丁程(二期T程)水轮机型式、额定水头、机组台数、水轮机参数的比选过程和最终确定的各参数。【关键词】水轮机；转轮；额定水头；水轮机参数；响水水电站【中图分类号】TK73【文献标识码】B[文章编号】1O03—1510(20l4)06—0055-03表1水轮机模型转轮参数表l工程概况响水水电站位于北盘江上游云贵两省边缘的界河上，是

2、北盘江干流12个梯级规划中的第6级电站，规划总装机260MW，分两期建设。一期装机2台共100MW，于1999年投产。二期即为扩机工程，利用一期原有大坝，新建引水系统、厂房等建筑物，安装2台130MW的立式水轮发电机组。水轮机型号为HLA35l—LJ一315，额定水头210m，额定流量34．63m／s，额定转速300r／min；发电机型号为SF65—20／5800，定子电压10500V，定子电流4204．7A。分析，以HLA351转轮为基础进行水轮机有关参数的响水水电站一期工程水轮机选型虽经多次优计算和比饺，详见表2。化，但在实际工程运行中转轮、导叶等过水部件气蚀和磨损都

3、比较严重，每年都要对转轮进行补焊修表2同额定水头比较表复。因此，对扩机工程的水轮机选型更加重视，响转轮直额定转单位转水轮机运行水轮机水轮机口径／m速／fr／min)速／(r／min)区域比较效率／％重量差／t水扩机工程水轮机选型如下。2水轮机主要参数选择2．1水轮机型式选择本电站水头范围为202．53～221．05ITI，选择混流式水轮机。根据现有模型转轮数据，并征询了国(1)当额定水头为208in、2101TI、213Ill、215111内有关制造厂商，可供本电站选用的模型转轮及其时，其最大水头与额定水头的比值分别为1．063、参数详见表1。1．053、1．038、1．

4、028，均小于1．15，并且水轮机单位转2．2水轮机额定水头的选择速范围在最优单位转速范围内，因此以上额定水头本电站的水头变幅为l8．52m，在充分合理利方案的选择对水轮机稳定运行影响不大。用水力资源的基础上节约工程造价，选择4个额定(2)当额定水头分别为208m、210In、213m、215水头208in、210Ill、21311、2151TI进行比较，为便于m时，其水轮机的重量差分别为：15t、15t、5t,0t。[收稿日期】2014—09—26【作者简介】李酷，(1978-)，男，陕西西安人，广西右江水利开发有限责任公司T：程师，主要从事水利水电项目管理和运行管理丁

5、作。55李吉吉，焦爱玲：响水水电站扩机工程水轮机选型浅析(3)、当额定水头分别为208m、210m、213m、等，经初步筛选，将A351、A542、A520列入本次比215ITI时，水轮机额定效率分别为93．88％、93．93％、选。A351转轮是从挪威KB公司引进，应用于云南93．9％、93．84％鲁布革水电站，具有长短x型叶片的转轮；A542、结合电站特点，经论证，水轮机额定水头选定A520在高水头电站也广泛采用。3种转轮的模型为210m。主要参数详见表3。2．3机组台数的选定电站机组台数的选择原则：主要考虑机组的运表3原型水轮机参数比较表行稳定性和运行维护管理、机电

6、设备和厂房土建工水轮机型号HLA520一LJ-280HL791一Ij一227HIA351一LJ一315程量等因素；本电站装机容量为130MW，可选用2×发电机型号SF65—18／5000SF65—14／4250SF65—20／550065MW或3x43．4MW两个装机方案，以HLA351转机组台数222额定转速／(r／min1333．3428．6300轮为例，3台机组的水机设备价格比2机设备价格转轮直径／IT12．82．273．15要高728万元，3台机组的电气设备价格比2台机组的电气设备价格高300万元，3台机组的厂房面积比2台机组厂房面积大，土建投资高。另外3台机组的

7、金属结构投资比2台机组的金属结构投资要高。因此采用装两台机组的方案。2．4水轮机转轮型号的选择响水水电站段河流含砂量大，平均含沙量1．34kg／m。坝址河床泥沙硬度大于6度的硬物质主要为玄武岩、石英、斜长石、辉石、电气石、金红石、硅质岩等，约占74％。电站库容较小，水流滞流时间短，大部分悬移质过机，形成对机组流道的冲刷和磨损。在机组选型计算时，不宜只追求过高的能量指标，应把抗磨蚀和空化的联合作用放在重要位置，减少机组大修频率。从国内外经验统计，单纯清水的气蚀破坏和流道过流速度的6～l4次方成比例，单纯的磨损大约与过流速度的2～