青羊沟水电站机组选型设计

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1、第46卷第6期甘肃水利水电技术Vo1．46．No．62010年6月GansuWaterConservancyandHydropowerTechnologyJun．，2010·设计与研究·青羊沟水电站机组选型设计王雨云(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)摘要：结合青羊沟水电站机组选型设计实践，简要介绍了中高水头段、流量变幅大、含沙量高的水电站机组选型设计思路。关键词：机组选型；中高水头；泥沙磨蚀；一j、流量；青羊沟水电站中图分类号：TV734文献标识码：B1电站概况行比选：方案一：2台大机、单机容量为2

2、3MW，1台小机、单青羊沟水电站位于甘肃省酒泉市肃北蒙古族自治县鱼机容量为10MW(小机可在枯水小流量时运行)；方案二：3儿红乡境内的疏勒河干流上，为有压引水式日调节中型水电台机、单机容量为18．667MW。两个装机方案的技术参数比站。电站最大水头133．42m，加权平均水头123．63m，最小较见表l。从表1可以看出，在水轮机比转速相当的情况下，水头114．74m，额定水头116In；电站总装机容量56MW，方案一的水轮机直径分别为大机D。=1．77m、小机Dt=1．20m，多年平均发电量2．131亿kW·h，装机年

3、利用小时数3805方案二的水轮机直径为：1．63in，发电机机座号及型式、h，保证出力1O．23MW。电站位于多泥沙河流，多年平均含沙参数两方案相当，即无论采用哪个方案，其技术合理性、机组量为3．23krCm，，实测最大断面含沙量为166kg／m。其多年制造难易程度、运输条件均相当，厂房布置方式亦相近。从经平均悬移质输沙量为311．4万t，坝址处多年平均总输沙量济角度考虑，方案一较方案二厂房工程总投资少35万元，同为372．9万t。输沙量的年际变化很大，年内分配也很不均时年平均发电量多830万kW·h。若每度电上网电价

4、按0．227匀，主要集中在汛期6-9月间，其输沙量为357．5万t，占年元计算，每年可增收电费188．41万元，即方案一的经济效益总输沙量的95．87％。根据疏勒河年径流特性，12月至翌年3明显优于方案二。但方案一的小机主轴较长(需结合大机的月为冬季枯水期，径流以地下水补给为主，流量小而稳定。枯整体结构尺寸布置来确定小机的主轴长度)，可能对机组的水期平均流量区间为3．59m3／s(P=99．95％)-6．87ma／s(P_稳定运行有影响。故在机组招标时，须明确要求机组制造厂95．29％)。家采取有效措施，确保机组稳定运

5、行。另外，从目前昌马水库2机组选型设计以上河段的疏勒河流域梯级规划开发的各电站(如下游已建2．1水轮机额定水头的确定成的昌马水库电站、正建的黄土湾水电站、待建的月亮湾一电站电能加权平均水头为123．63m，根据电站动能参级水电站等)配机情况看，多为大、小机(“2大1小”)配置。数指标和“Et平均流量对应水头关系系列表”，同时考虑汛期综合上述分析，考虑到小流量时能充分利用水能资源，运行的需要，结合电站特点，经分析计算，最终确定水轮机额使水轮机运行在较优工况区域，同时兼顾电站运行调度的灵定水头为116．O0m。活性、机组运

6、行稳定性和电站建设的经济性，电站最终推荐2．2水轮机型式的确定方案一，即2x23MW+lx10MW方案(“大小机方案”)。电站机组的运行水头范围为114．74～133．42m，机型选2．4水轮机参数确定定为混流式水轮机。(1)水轮机比速系数及比转速的选择2．3单机容量及机组台数的确定比速系数及比转速是综合衡量水轮机的能量、空化和水根据装机规模，机组台数可选2台、3台或4台。2台机力稳定性的综合技术指标，是反映不同国家、地区及其不同单机容量较大、投资较省，但单机故障对发电量影响较大，运年代水轮机的设计、制造水平。根据本电

7、站的运行条件，参考行灵活性也较差，难以保证电站在枯水季节的稳定运行。4黄河、黑河、洮河等多泥沙河流上已建电站的设计及运行经台机运行灵活，但机电设备和厂房土建投资比3台机高，经验，其水轮机参数的选择应充分考虑泥沙磨损的影响，不应济上不合理。电站装3台机时，厂房土建投资和机电设备造追求过高的比转速水平，以降低转轮出口相对流速，减轻泥价较4台机方案省；较2台机运行灵活，发电受阻容量小，机沙磨损及气蚀破坏。组处于水轮机稳定运行范围之内，电站运行平均效率较高。据对我国已建同类电站混流式水轮机的统计资料分析，综上所述，设计推荐装机

8、3台。并按照多泥沙电站适当降低水轮机参数水平的原则，确定青结合本电站特点，就电站的装机拟定了如下2个方案进羊沟水电站水轮机的比转速取值范围／gB-155~175Ill·kW收稿日期：2010—04—28作者简介：王雨云(1977一)，男，甘肃西和人，工程师，学士，主要从事水利水电工程水力机械设计。-26·第6期王雨云：青羊沟水电站