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1、—、水轮机型号的选择根据原始资料,电站总装机容量160MW,最大水头314m,最小水头267m,加权平均水头278m,额定水头277m。根据水轮机系列型谱表中查出合适的机型有HL90型水轮机和HL133型水轮机两种。二、初步拟定型号机组台数并确定单机容量根据以上分析初步拟定见表1-1水轮机型号机组台数装机容量(MW)HL90280HL90440HL133280HL133440表1-1初步拟定表三、机组方案方案一:HL90水轮机80MWX21、计算转轮直径D,发电机效率取小=98%,根据水轮机转轮系列型谱表
2、么=0.266n?/s,对应模型效率为"=87.8%,暂取效率修正值A"=3%,"=87.8%+3%=90.8%。800000.9881632.7kWD'=Pr9.812llrHr15Z7fZ781632.79.8lx0.266x27715x0.98x0.908=2.7737m根据反击式水轮机转轮标称直径系列(见中国水利水电出版社《水轮机》P18)选择转轮公称直径=2.75m。2、计算原型水轮机的效率"舰=1dhmax)=1-(1-0.917)=0.944=",賜max-(AZ71+AZ72)=0.944
3、-0.917-0.02=0.007式中A%——水轮机工艺误差引起的效率下降值,对大中型水轮机取1〜2%,对中小型水轮机取2-4%;Az/2——水轮机异形部件引起的效率下降值,一般取1〜3%(中小型水轮机通常不予考虑)。根据选型取=0.02zAz/2=03、同步转速的选择根据水轮机转轮型谱推荐的最优单位转速!^。^]^!^,由公式nH0MJE-i=S-,=°-015<0-03可以不用修正。即mKFUSr/min水轮机转速n=nIIQ62xV2762.75374.55r/min根据发电机标准同步转速(见中国水
4、利水电出版社《水轮机》P160)选择同步转速11=375r/mino4、检验水轮机实际工作范(1)水轮机计算点出力的校核N=9.SlD;QnH]r57j=9.81x2.752x0.266x277k5x0.908=82607.89kW>Nr(2)水轮机实际工作范围的校核V"max7314nD,375x2.75V267nD,375x2.75a/278nD,_375x2.75批V277nD,375x2.7511niinIImax11-iir63.lr/min61.85r/min58-2r/min5、计算最大允许
5、吸出高度在额定工况下,模型水轮机的空化系数咖=0.033▽8X2H=10K人Hmin=10-—--1.2x0.033x277=-1.9492ms900"M900▽——水轮机安装位置的海拔高程,在初始计算中可取为下游平均水位的海拔高程,此处取为882mKa——水轮机的空话安全系数,对混流式水轮机,根据水轮机水头与空化安全系数的关系(见中国水利水电出版社《水轮机》P61)选择1.26、实际的水轮机额定水头(重算)因不同的M、n与水能预算有差异:274.82m81632.79.8D"-Qur)9.81x2.7
6、52x0.266x0.9087、计算水轮机实际额定流量(重算):er=Q^y[H~r=0.203x2.752xV275.82=25.45m3/s水轮机额定点单位转速,单位流量(重算)n£>,375x2.75nn=HrV274.8262.2r/min25.45Dl2y/Hr2.752x7274^840.203m3/s9、水轮机安装高程Z=Zw+Hs+^=883.1-1.9492+^=881.3,58m水轮机最大飞逸转速根据中小型混流式水轮机模型转轮主要参数表(见中国水利水电出版社《水轮机》P307)可知最大
7、导叶开度下单位飞逸转速nrun.n=98.6r/mino故水轮机飞逸转速为nrun=nrun635.34r/min水轮机轴向水推力、总轴向力jrrrFh=9.81xlO3/C^D,2//max=9.81xl03x0.14x^x2.752x314=0.256xl07;V根据《水轮机》p308取水轮机水推力系数k=0.0.14。方案二:HL90水轮机40MWX41、计算转轮直径D,发电机效率取小=98%,根据水轮机转轮系列型谱表么=0.266m3h,对应模型效率为"=87.8%,暂取效率修正值△"=3%,"=
8、87.8%+3%=90.8%。Pr==£2222=40816.3kW7,0.98Pr1.95m40816.39.812llrOV9.81X0.266X277L5x0.98x0.908根据反击式水轮机转轮标称直径系列(见中国水利水电出版社《水轮机》P18)选難轮公称直径。=2.0mo2、计算原型水轮机的效率"赚=1-(1-^)J^=i-(l-0.917)=0.9398A//=/7max-z?..w_max-(A",+A"2)=0