浅析浅析小型水电站水轮机选型

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1、小水电2014年第4期(总第178期)规划设计浅析小型水电站水轮机选型周文强’·赵光武’李素玉’杨建栋’，武春苗。(1．淅川县水利水保局河南淅川474450；2．淅川县鹳河灌区管理所河南浙川47450；3．南阳信禹监理工程有限公司河南南阳473000)【摘要】小型水电站水轮机选型是一项重要技术和经济方案的比较工作，如何选择经济、可靠、性能稳定的水轮机设备是关系到小水电站建设投资和后期经济运行的关键。结合实例对农村小水电站水轮机选型的计算方法作了详细介绍。【关键词】小型水电站水轮机选型参数计算2．2水轮机台数确定1概述小型水电站水轮机台数确定要结合装机容量和小型水电站水轮

2、机选型的优劣直接关系到小水水轮机布置型式及运行维护成本综合考虑。小水电电站后期的经济、高效、安全运行，也直接影响小站容量小于100kW，一般选用1台机组；大于水电站的建设投资。尤其是农村1000kw左右的部500kW时尽量选择较大机组，台数为2台和不少于分小水电站水轮机选型过于简单，水轮机选型只是2台为宜。当容量一定情况下，单机容量较大时，根据水轮机设备制造厂家提供的产品样本套用选其单位千瓦投资少，具有较大的经济可行性优势，型，方法简单，易出问题，如有不慎会增加建设投反之设备运行维护成本加大，操作次数增加，事故资，加大运行成本，给后期运行造成不利影响。率较高。建议农村小

3、型水电站水轮机台数一般选择拟选水轮机设备型号介于两种机型之间时，要2～3台机组为宜。对两种机型进行技术参数计算比较，并进行经济投3水轮机主要参数计算资方案比较，确定选择效率高、运行可靠、建设投资少、动能技术指标优的水轮机，提高小水电站运反击式水轮机主要参数为转轮直径D，、标准行的经济效益。额定转速n、几何吸出高度、水轮机额定功率P、水轮机效率叩等，小型水电站水轮机型号按2水轮机型号及台数的确定国家提供现行的比转速n计算选择。水轮机型号2．1水轮机型号选择及台数确定后，要对水轮机主要参数进行计算和选小水电站水轮机型号选择可按水轮机使用水头择，主要参数的选择可满足水轮机在额

4、定水头下发范围图表等资料选择，若在同一水头段有两种机型电机的额定出力和水轮机运行在高效力区，水轮机备选，要计算分析备选水轮机的运行特性及效力主要参数运行在最优工况。等，并进行技术和经济方案比较，确定选择运行工3．1水轮机型号选择况最优机型。根据我国现行水轮机型谱推荐水头与比转速关农村小型水电站转轮直径小，吸出高度为正值系计算比转速。，再根据计算比转速数值拟选水的水轮机，选用卧式水轮机为宜，可减少投资，且轮机型号。反击式水轮机选型按如下公式计算：卧式设备安装、检修比较方便。=2300／(1)3．2水轮机主要参数计算3．2．1计算水轮机额定出力收稿日期：2014—02—19

5、作者简介：周文强(1972一)，男，主要从事水利水电工程根据拟定单机容量确定水轮机的额定出力P：建设管理工作。Email：xcsl1972@163．comP=Ng／r／(2)·31·规划设计SMALLHYDROPOWER2014No4．Tota／o178式中，Ⅳ为发电机额定出力(kw)；r／为发由计算所得的调速功A可从有关资料和调速电机效率，中小型取95％。器产品样本中选择所需的调速器。3．2．2计算水轮机转轮直径5实例分析根据选择水轮机型号查得水轮机对应的设计单位流量Qll(也可从Qll=f()曲线确定单位流农村某径流引水式电站，设计总装机64OkW，量)，代入公式(

6、3)计算转轮直径，根据计算值选最大水头一=12．5m，最小水头H：11．5m，择接近国家提供的标准转轮直径：设计水头H：12m，设计流量Q=6．2m3／s，水轮机安装高程7=200m。计算水轮机主要参数及设D1=~／P／(9．81XQl1X×叩)(3)备选型(效验水轮机工作范围略)。3．2．3计算水轮机效率5．1根据比转速选择水轮机型号7=1一(1一M0)X~／DiM／D1(4)将设计水头日=12Il代入／7,m-．2300／~／日式△叩=r／r~x—r／Mo(5)得／／,=2300／=664m·kW。在限制工况时原型水轮机效力按下式计算：根据计算的比转速值选择接近计算

7、比转速值的叩=叩M+△(6)ZD560和ZD760两种型号的水轮机，确定选用3．2．4选择水轮机标准额定转速ZD560机型，两种机型对比过程略。根据水轮机型号查得水轮机单位转速，代人公5．2水轮机主要参数计算式(7)求得计算转速，再根据计算值选择接近国1)计算水轮机转轮直径家提供的标准额定转速rl,．，按公式计算：拟选用2台ZD560型水轮机，计算水轮机单机n,1=nl10X~／日／Dl(7)额定出力为P=(64O／2)0．95=337kW3．2．5计算水轮机设计流量根据选择机型查得最优工况推荐单位流量Ql1=1．4mZ／s根据查得的水轮