锦屏二级水电站水轮机主要参数选择.pdf

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1、万方数据锦屏二级水电站水轮机主要参数选择吴胜华黄靖乾陆星陈顺义(华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310014)【摘要】根据锦屏二级水电站的工程特点，结合国内外部分巨(大)型水轮机主要参数的统计、分析，并参考现阶段国内、外部分机组制造厂家为锦屏二级水电站所推荐的水轮机主要参数，提出适合本电站运行条件的预期模型水轮机和原型水轮机的主要技术参数，为编制水轮机招标文件奠定良好的基础。【关键词】锦屏二级水电站；水轮机；主要参数选择l概述锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河湾上，利用雅砻江长约150km的大河湾，截弯取直，开挖隧洞引水发电。水库正

2、常蓄水位1646．OOm，死水位1640．OOm，调节性能为日调节，汛期有一定的过机泥沙。引水隧洞为“4洞8机”，单机容量600MW，电站总装机容量4800MW。电站最大净水头318．80m，最小净水头279．20m。是雅砻江上水头最高、装机规模最大的一座水电站。本电站的发电引水系统采用“4洞8机”布置方式，每条引水隧洞在上游调压室内分岔为两根压力管道与蜗壳进口相连。发电厂房为全地下式厂房，8台水轮发电机组呈一字形布置。本电站水轮机额定水头高达288．OOm，是目前世界上运行在该水头段单机容量最大的水轮机。锦屏二级水电站的可行性研究设计于2005年11月完成，2006年12月15日国

3、家发展改革委员会正式核准雅砻江锦屏二级水电站建设项目。电站首台机组于2012年年底投产发电，全部机组于2014年10月投产发电。截至2015年4月底，电站累计发电超过367亿kW·h。2电站基本参数2．1水库特性校核洪水位(尸=o．05％，Q=13980m3／s)设计洪水位(P=0．2％，Q一12109m3／s)891651．70m1649．35m万方数据正常蓄水位死水位正常蓄水位库容调节库容调节性能2．2下游水位(尾水出口处)校核洪水位(P=0．1％，Q一14300m3／s)设计洪水位(p----0．5％，Q一12400m3／s)1台机发电尾水位2台机发电尾水位8台机发电尾水位2．

4、3水头最大净水头额定水头最小净水头加权平均水头2．4主要动能指标装机容量单机容量保证出力装机年利用小时数多年平均发电量1646．OOm1640．OOm1401．0万m3496．0万m3日调节1353．40m1351．20m1325．90m1326．90m1332．30m318．80m288．OOm279．20m295．30m4800MW600MW1972MW5048h242．3亿kW·h2．5泥沙特性泥沙特性(参照上游锦屏一级过机泥沙并考虑区间泥沙的影响)天然河道：坝址多年平均含沙量为5559／m3，汛期平均含沙量为8099／m3，莫氏硬度大于5的硬矿物平均约占沙量的40．0％。锦屏

5、一、二级建成投运后，锦屏二级水电站代表年过机泥沙颗粒级配见表1。表1锦屏二级水电站代表年过机泥沙颗粒级配表单位：g／m3运行年限5拄10年20年50年100拄汛期(6～9月)过机含沙量141145151153汛期粒径大于0．Olmm的含沙量35374246过机年均含沙量82848792粒径大于0．Olmm的含沙量21．O21．424．227．63水轮机主要参数选择锦屏二级水电站的最大净水头高达318．80m，水轮机单机额定功率为610MW。如此83万方数据高水头大容量的巨型混流式水轮机，当时国内、外可供参考的电站很少，水头和单机容量比较接近的水电站，只有加拿大的丘吉尔瀑布电站和塔吉克

6、斯坦的罗贡电站。国内水轮发电机组制造厂家更是缺乏成熟的设计、制造经验。如何选择锦屏二级电站水轮机的主要参数，对电站设计者提出了严峻的挑战。经过多次策划，提出了以机组的安全、稳定运行为前提，结合水轮机的能量指标、空化特性、泥沙磨损等因素，进行综合分析与论证的水轮机主要参数选择思路。3．1水轮机基本性能要求(1)锦屏二级水电站总装机容量和单机功率均较大，机组台数多(8台机组)，在系统中担任调峰、调频和事故备用等任务。因此，水轮机参数选择除需遵循我国现行的规程、规范外，还需借鉴和采用当今世界上先进的水电技术和经验，使机组能够长期安全、稳定、可靠地运行。(2)本电站水库运行消落深度不大，水头

7、变幅较小，最大水头与最小水头之比(H。。／H曲)仅为1．142，但水头较高。要求水轮机在结构设计方面具有足够的刚度和强度，在水力设计方面具有良好的水力性能和能量指标，在确保机组安全、稳定运行的前提下，使整个工程的经济效益最大化。(3)电站汛期发电引水含有有一定的过机泥沙(见表1)，泥沙中值粒径虽小，但仍有少量0．01～o．025mm粒径的泥沙，水轮机过流部件在300．00m左右高水头作用下，可能存在间隙空蚀、泥沙磨损以及两者的联合作用。因此在水轮机参数选择