解析岩滩水电站扩建工程水轮机转轮特征参数优化与现场制造

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1、第4O卷第7期2014年7月水力发电岩滩水电玷扩建工程水轮讥转轮特征参数优化与现场第==『蓬伍晓芳(广西电力工业勘察设计研究院，广西南宁530023)摘要：对影响岩滩水电站扩建工程水轮机转轮运行稳定性及叶片裂纹的因素进行研究分析，对水轮机比转速、尾水管高度、安装高程，水轮机模型选择以及转轮现场制造技术等进行了优化。转轮现场制造验收的结果以及水轮机运行记录表明该研究和优化是有效的。关键词：水轮机转轮；特征参数；比转速；尾水管；现场制造；残余应力CharacteristicsParameterOptimizationand0n—siteManufacturing

2、ofTurbineRunnersinYantanHydropowerStationExtensionProjectWUXiaofang(GuangxiElectricPowerIndustryInvestigationDesignandResearchInstitute，Nanning530023，Guangxi，China)AbstractThefactorswhichaffectoperationstabilityandrunnercrackingofturbinesinYantanHydropowerStationExtensionProjectare

3、analyzed,andthenthespecificspeed,drafttubeheightandinstallationelevationofturbinerunner,theselectionofturbinemodelandtheon-sitemanufacturingtechnologiesofrunnerareoptimized．Theinspectionofon-sitemanufacturingandactualturbineoperationshowthatthestudyandoptimizationresultsarepractica

4、1．KeyWords：turbinerunner；characteristicsparameter；,specificspeed；drafttube；on-sitemanufacturing；residualstress中图分类号：TM312文献标识码：B文章编号：0559-9342(2014)07,0071—04的几个重要因素上，包括水轮机比转速、尾水管高0引言度、安装高程等特征参数优化、水轮机模型的选择岩滩水电站(一期)是红水河梯级开发的第以及制造工艺上的改进等。5级电站，距上游龙滩水电站166km，总装机容1扩建工程水轮机特征参数优化量1210MW．于

5、1995年全部建成发电。上游龙滩水电站水库具有多年调节性能，其投产显著改善了该工程水轮机的运行水头范围为41．5～68．5In．岩滩水电站的径流特性，使岩滩水电站年发电量显经过水文水能论证．水轮机的额定水头确定为57．4著增加，经过论证岩滩水电站进行扩建，扩建工程m，水轮机额定出力306．1Mw。为了提高水轮机的利用原水库．在一期大坝右岸修建引水发电系统，运行稳定性，在项目进行水轮机招标选型时，对以扩建机组安装于地下厂房内。下特征参数予以优化。一期电站水轮机在运行时，出现过厂房振动、1．1比转速叶片大量裂纹等严重问题，针对该问题，水轮机厂比转速是表征水轮机综

6、合技术经济水平的重要家哈尔滨电机厂有限公司(以下简称哈电)与电站特征参数之一。在相同水头和出力条件下．提高水业主合作，经过大量的的研究工作，2003年对电站3号水轮机转轮进行了改造，改造有一定的效果。收稿日期：2013—12—27本文基于改造的成功经验．在扩建项目设计研究中．作者简介：伍晓芳(1968一)，女，湖北宜昌人，高级工程师将研究重点放在影响水轮机运行稳定性及叶片裂纹硕士．主要从事水电站机电设计．WaterPowerVo1．40No．7圃轮机比转速将提高机组转速，减少机组尺寸和质量，效岩层厚度，尾水管出口最大宽度不能超过15m，进而带来明显的一次性经

7、济效益，但是提高水轮机为了同时保证尾水管出口面积满足水流速度降低，比转速。会提高水轮机的转速和单位流量，从而使增加尾水管的能量恢复系数，提高水轮机效率的水轮机转轮流道内的相对流速增加，对水轮机的空要求．从而必须增加尾水管出口高度方向的尺寸，化性能、泥沙磨损及稳定性造成不利影响。按照水因此．采用高而窄的尾水管，尾水管整体高度定轮机额定水头为57．4m，根据目前国内外厂家对于为3．37D。这种高尾水管的选用，不仅减少了水工比转速的确定提出的一些统计公式，该工程转轮的的工程量，也提高了水轮机的效率，改善了尾水管比转速计算见表1。偏心涡带所引起的振动，增强了机组运行

8、的稳定性。1．3水轮机的安装高程表1比转速计算通常而