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1、浅述山区农村小水电站设计摘要：笔者就山区农村小水电站的特点，综合从事多年农村水利水电规划、设计、建设和管理工作经验，对山区农村小水电站设计方面进行论述。关键词：电站设计；装机容量；水能资源；合理开发Abstract：Thisarticleexploresthesmallhydropowerstationdesignaspectsintheruralmountainousarea,fromitscharacteristicsandtheauthor，syearsoftheruralwaterconservancyandh
2、ydropowerplanning,design,constructionandmanagementexperience・Keywords：powerplantdesign；installedcapacity；hydropowerresources；reasonabledevelopment中图分类号：TV73文献标识码:A文章编号：2095-2104(2012)1、装机容量确定装机容量是水电站中主要的参数之一，其重要关系着水电站的规模及水能资源的合理开发等等问题。如装机容量选用过大，会造成投资的增加、设备利用率低等问
3、题;如选用过小，水能资源就得不到充分利用。因此，选择经济合理的装机容量是水电站规划设计的重要环节。装机容量一般是结合水能计算成果经动能经济计算最后确定，这对于山区农村小水电站来说显得过于复杂，且常使电站装机容量偏小。本文推荐采用装机容量年利用小时法,即以一个预先确定的合适装机容量年利用小时数来控制装机容量确定的合理性。装机容量年利用小时数（h年）是指水电站以装机容量（N装）满载运行发出多年平均年发电量（E年）的小时数，计算公式为h年二E年/N装。农村小水电站装机容量确定步骤如下：1.1进行水能计算，求出保证出力Np和保
4、证电能Ep。1.2确定装机容量年利用小时数目标值。农村小水电站的装机容量年利用小时数一般在（4000〜5000）h范围内。调节能力低的无调节或日调节水电站,h年可取偏大值；具有年调节的水电站,h年可取偏小值。1.3确定保证出力倍比系数Co为减少试算工作量，使初定的装机容量方案不偏离目标值太远，通常采用倍比系数法初定装机容量范围，即N装=CXNpo保证出力倍比系数C可根据电站具体情况,参考附表的经验数据选择。1.4装机容量范围。根据确定的保证出力倍比系数C,由公式N装=CXNp计算出电站的装机容量范围。1.5确定装机容量
5、方案。方案确定时要结合水轮发电机组的标准容量及可能的机组台数配置来进行，即确定的数量一定是可以实际装置的。在方案选择时对于同一水电站一般尽量选择同一机型，特殊情况下可以根据具体情况进行大小机组搭配组合。方案数量一般不少于3个。小型水轮发电机组的标准容量等级有：125,160,200,250,320,400,500,630,800,1000,1250,1600,2000,2500,3200,4000,5000kWo农村小水电站的机组台数一般为1〜4台。1.6计算各个装机容量对应的多年平均年发电量E年和装机容量年利用小时数
6、h年。根据各个方案的装机容量数值,结合水能计算成果求出各个装机容量对应的多年平均年发电量E年，再由公式h年二E年/N装求出各个装机容量对应的装机容量年利用小时数h年。1.7确定装机容量N装。根据上述计算成果，参照预先确定的h年目标值，选取最接近目标值的方案即可作为装机容量选择成果。同时确定对应的多年平均年发电量E年和利用小时数h年。当有几个方案（一般2个）都比较接近目标值h年时,须经比较论证确定。2、水轮发电机组选择水轮发电机组是水电站的主要机电设备。机组选型设计的正确与否，直接关系到电站的造价、出力以及投产后的运行情
7、况等。以往对农村小水电站，设计者多是根据水能计算成果得出的电站设计水头和单机引用流量两项参数，在水轮机生产厂家所提供的产品目录上选定水轮机的规格型号，然后按照产品目录上提供的水轮机转速、出力等配套发电机。这种方法虽简单，但投产后机组经常会处于非高效区运行，易出现偏离设计工况、机组效率降低、气蚀增大等不良后果。为此在山区农村小水电站水轮发电机组选型中应重点考虑水轮机型号的选择。再根据所选定的水轮机出力、转速和装置形式、发电机效率等配套发电机。2.1水轮机型号选择。水轮机型号的选择合理与否，直接影响到水轮机的运行效率。水轮
8、机根据水力作用的不同，分为反击式水轮机和冲击式水轮机两大类。两大类中，又可分为混流式、轴流式、贯流式、水斗式、斜击式和双击式6种型式。不同的型式有不同的适应水头、流量和高效率区域。水轮机选择工作应根据电站开发方式，动能经济计算并参考制造商生产的机型、系列和规格选择若干个方案进行技术经济比较，从中选出综合性技术经济指标最优方案。实际
