基于喜河水电站水轮机额定转速选择

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1、62刘桂芹．喜河水电站水轮机额定转速选择文章编号：1006-2610(2013)03—0062—04喜河水电站水轮机额定转速选择刘桂芹(中国水电顾问集团北京勘测设计研究院，北京100024)摘要：水轮机额定转速的高低直接影响水轮机运行工况(电能、空化和稳定性)和泥沙磨损程度，额定转速的选择，需经综合比较确定。文章根据喜河水电站特点分析论证了额定转速选择的合理性。关键词：水轮机；额定转速；选择；喜河水电站中图分类号：TK73；TV734．1文献标识码：ASelectionofRatedRotationSpeedofTurbine，XiheHydropowerStati

2、onLIUGui—qin(HYDROCHINABeringEngineeringCorporation，Beijing100024，China)Abstract：Theratedrotationspeedofturbinedirectlyaffectstheoperationconditions(electricenergy，cavitationandstability)andsedi-mentabrasiondegreeoftheturbine．Theratedrotationspeedshallbeselectedanddeterminedthroughcomp

3、rehensivecomparison．Inthispaper，r~ionMityoftheselectionoftheratedrotationspeedisanalyzedanddemonstratedaccordingtofeaturesofXiheHydropowerSta—tion．Keywords：turbine；ratedrotationspeed；selection；XiheHydropowerStation悬沙矿物成分中云母约占60％，颗粒形状一般1喜河水电站特性为中等圆滚度，个别尖状，片状矿物较多。1．1泥沙特征1．2水电站主要参数喜河水电站位于

4、汉江上游、干流梯级规划中第水电站装机容量180MW3个梯级，其上游有已建成发电的石泉水电站，水流装机台数3台含沙量不大，夹沙能力多处于不饱和状态，多年平均单机容量60MW含沙量0．58kg／m，汛期平均含沙量0．99kg／m。。最大水头32．5m入库悬移质泥沙颗粒级配见表1。额定水头25．0m表1入库悬移质泥沙颗粒级配表电站多年平均水头26．48m粒径／mm小于某粒径沙量／％加权平均水头25．06m33．2843．65最小水头13．0m66．21水轮机极限最小水头11．5m84．5096．78年利用小时2710h98．97保证出力21．8MW99．6110o电站在系

5、统中运行方式调峰为主兼顾系统中数粒径／mm0．014备用及航运。平均粒径／mm0．032水库调节特性日调节1．3水轮机运行特性收稿日期：2012．11-08喜河水电站水头变化范围为13—32．5m，根据作者简介：刘桂芹(1962-)，女，天津市蓟县人，高级工程师，主水电站丰、平、枯水年旬平均水能统计分析，旬平均要从事水利水电工程水力机械专业设计工作．水头在额定水头以上的运行几率为61．1％，在水头西北水电·2013年·第3期6328．5m以上运行的几率为11．22％。同时根据喜河到水轮机的加权平均效率、稳定运行范围、空化及泥水电站水库为日调节特性且担任调峰任务的特点

6、，沙磨损和发电机的造价等因素，经综合分析比较后为获得最大电能应在较高水头运行时处于水轮机效确定。水轮机制造厂家的推荐值见表2。从表2看率较好位置。即机组额定转速选择时首先考虑使电出，中国水轮机制造厂提供的模型转轮参数，其最优站在加权平均水头和最大水头区间内水轮机工况处单位转速大多在125—130r／min之间，推荐额定转在最优效率区，其次再兼顾汛期多发电，转速又不宜速为115．4r／min和125r／min，相应转轮直径为5．7选择太高。～6．0m。为此根据水电站参数及机组总体参数水平，经初步分析对如下组合方案进行深人比较：即22喜河水电站额定转速分析种转速115．

7、4和125r／min及2个转轮直径5．8和喜河水电站水轮机额定转速的最终选取应考虑5．9m组合的共3个方案进行比较，见表3。表2可研阶段水轮机制造厂推荐的参数表转额定转轮最优单水轮机相应运行水头下的单位转速／(r·min)最优工况圆周速度转轮出转轮出水轮机⋯．速转速直径位转速额定出水头水头额定水头水头水头水头水头加权平电站多年nltO运行轮毂比Qll／=3l4口轴面口相对比转速_忆方D11lo力Nt2123水头2728．530．5l713均水头平均水头水头(设=d日(．s。)O~n／60流流速n／：案／(r·I-1)／m／(m·s_i)／blWmm25mminm