瀑布沟电站水轮机水力性能研究开发.pdf

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1、摘要：简要介绍了瀑布沟电站水轮机水力性能研究开发要点，并对相关技术问题进行了分析、探讨。关键词：瀑布沟电站；水轮机；水力性能；研究开发中图分类号：TK730文献标识码：A文章编号：1001—9006(2011)03—0022—05ResearchandDevelopmentforHydraulicCharacteristicsofPubugouPowerStationHydro—turbineYANGBo(Dong{angElectricalMachincryCo．，Ltd．，618000，Deyang，Sichuan，China)Abstrac

2、t：ThispaperbriefintroducestheresearchanddevelopmentofhydrauliccharacteristicsofPubugouhydro—turbine，consistingoftechnicalanalysisanddiscussion．Keywords：Pubugoupowerstation；hydro—turbine：hydrauliccharacteristic；researchanddevelopment瀑布沟水电站位于大渡河中游，地处四JII省西的水力优化设计就是在总结上述电站水轮机的水力

3、部汉源和甘洛两县交界处，以发电为主，兼顾拦开发成果的基础L，针对瀑布沟水轮机的具体运行沙、防洪等综合利用效益。电站装设6台额定功率条件，开展了高参数、低参数多轮方案的水力优化550MW的混流式水轮发电机组，电力系统要求机设计、流动分析、模型试验研究，取得了大量高水组具备调峰、调频及进相运行的能力，枯水期担负平的研究成果。峰腰荷，丰水期主要担负基荷和部分腰荷，是四川11电力系统中的骨干电站之一。瀑布沟水轮机运行水l86171头较高(最高水头181．7m)，单机容量大(单机额1．1瀑布沟电站主要技术参数0O定出力611MW，最大出力679MW)，机组

4、尺寸大，最大水头／m且在电网中承担调峰、调频和事故负荷备用，因加权平均水头／m此，对水轮机综合水力性能，尤其是对水力稳定性额定水头／m和安全可靠性提出了很高的要求。东方电机在瀑布最小水头／m沟电站运行水头范围的水力研究有着良好的技术储装机容量／MW备和丰富的设计经验，如为四川福堂(最高水头装机台数／台184m)、龙滩(最高水头179m)、溪落渡(最高水水轮机单机额定出力／MW头230m)、糯扎渡(最高水头215m)、拉西瓦(最水轮机单机最大出力／MW高水头220m)等电站进行了大量的水轮机水力设水轮机单机极限最大出力／MW计和模型试验，开发出一大

5、批优秀转轮。这些电站多年平均发电量／亿kW·h的运行水头范围与瀑布沟比较接近，瀑布沟水轮机保证出力／MW收稿日期：2011—02—18作者简介：杨波(1969一)，男，高级工程lJ巾，1991年毕业于西华大学，长期从事水轮机模型水力开发技术工作。针对瀑布沟电站水轮机运行的具体条件，确保水力损失。水轮机运行的优良综合性能，特别是良好的水力稳(3)采用新型“轮缘翼前置”型fl-f片，见图定性，是瀑布沟水轮机水力优化设计的基本任务。1。这种独特的叶片设计对于降低水压脉动、提高1．2主要考虑要点瀑布沟水轮机的运行稳定性起到关键作用。(1)运行水头变幅大。

6、水轮机在宽，的水头(4)转轮进口边的特殊设计。叶片进口边形范围应具备良好的变水头适应性。状的优化对降低水轮机内部水流压力脉动极为重(2)负荷变化大。水轮机在宽广的负荷范围要。转轮叶片进水边采用满足特定规律的负倾角设应具备良好的变负荷(变流量)适应性。计，并将负倾角的大小控制在一定范围，结合特殊(3)合理选择最优工况点的位置。的叶片进水边型线优化设计和特殊的叶片前缘形状(4)最大限度地降低尾水管水压脉动，将叶优化设计，并寻求到三者之间的最优化组合，对提道涡初生线和发展线完全推离正常运行范围，彻底高转轮对来流的良好适应性，从而扩大转轮运行的消除转轮出

7、口可见卡门涡。高效率区范围，大大改善转轮叶片进水边的空化现(5)确保水轮机在无空化条件下运行。象，改善部分负荷：『况的脱流，起到非常重要的作(6)确保水轮机具备足够的强度和刚度。用。(5)根据CFD分析结果，优化转轮的D，／D．值，控制转轮出口流速，改善水轮机的水力稳定水轮机现代水力设计技术、CFD分析和计算性。机数值仿真性能预测技术已成为东方电机的常规开(6)根据CFD分析结果，优化上冠型线和下发手段，彻底改变了传统的水轮机水力研究开发过环型线，改善转轮流量特性，扩大高效率区范围，程，不再仅仅依靠模型试验进行多方案比较和优消除或减轻部分负荷工况

8、的回流。选，而代之以计算机数值仿真性能预测、方案比较(7)转轮叶片出水边按照现代转轮设计理念，和优选，从而进行方案优选和有的放矢地进一步