第五章水轮机选型及蜗壳尾水管设计 水轮机是水电站中最主要动力设备之一,影 响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、 经济效益。 根据HN的范围选择水轮机是水电站主要 设计任务之一,目标是使水电站充分利用水能 安全可靠运行
第五章 水轮机选型及蜗壳尾水管设计 水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影 响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、 经济效益。 根据H、N的范围选择水轮机是水电站主要 设计任务之一，目标是使水电站充分利用水能， 安全可靠运行
第一节水轮机的标准系列 、水轮机的系列型谱 令我国在1974年编制了反击式水轮机暂行系列型谱, 其中所列出的转轮,是经过长期实践验证在某 水头段的性能优异的转轮。 ◆型谱中,水轮机转轮型号规定一律用比转速代号。 轴流式、混流式、ZD760型、水斗式水轮机系列 型谱参数见表4-1~表45
第一节 水轮机的标准系列 一、水轮机的系列型谱 ❖我国在1974年编制了反击式水轮机暂行系列型谱， 其中所列出的转轮，是经过长期实践验证在某一 水头段的性能优异的转轮。 ❖型谱中，水轮机转轮型号规定一律用比转速代号。 ❖轴流式、混流式、ZD760型、水斗式水轮机系列 型谱参数见表4-1~表4-5
、水轮机转轮标称直径系列(cm) 253035(40)42506071(80)84 100120140160180200225250275300 330380410450500550600650700750 8008509009501000 说明:括号內的数字表示仅适用于轴流式水轮机
二、水轮机转轮标称直径系列(cm) 25 30 35 (40) 42 50 60 71 (80) 84 100 120 140 160 180 200 225 250 275 300 330 380 410 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 说明：括号内的数字表示仅适用于轴流式水轮机
三、水轮发电机标准同步转速 磁极对数34 12 同步转速n10075060048.63753333002502143 磁极对数1618 20 22 24 26 28 同步转速n187.51667150136125114107110093.8 磁极对数343638404244 48 50 同步转速n88283.3797571468262.560
三、水轮发电机标准同步转速 磁极对数 3 4 5 7 8 9 10 12 14 同步转速n 1000 750 600 428.6 375 333.3 300 250 214.3 磁极对数 16 18 20 22 24 26 28 30 32 同步转速n 187.5 166.7 150 136.4 125 115.4 107.1 100 93.8 磁极对数 34 36 38 40 42 44 48 50 同步转速n 88.2 83.3 79 75 71.4 68.2 62.5 60
四、水轮机系列应用范围图 7000 之R丑 5000 3000 2000 1500 中大型水轮机 1000 00 冲击式水轮机 60 20 2530354050607080100 140200300 水头H(m)
四、水轮机系列应用范围图
第二节水轮机选择 、水轮机选型设计的内容 确定机组台数及单机容量 2.选择水轮机型式(型号)及装置方式 3.确定水轮机参数D1;n;Hs,za;z0d 4.绘制水轮机运转特性曲线 5.确定蜗壳、尾水管的形式及其尺寸,估算水轮机 的重量和价格
第二节 水轮机选择 一、水轮机选型设计的内容 1. 确定机组台数及单机容量 2. 选择水轮机型式（型号）及装置方式 3. 确定水轮机参数D1、n、Hs、Za；Z0、d0 4. 绘制水轮机运转特性曲线 5. 确定蜗壳、尾水管的形式及其尺寸，估算水轮机 的重量和价格
6.调速器及油压装置选择 7.根据选定的水轮机型式和参数,结合水轮机在 结构上、材料、运行等方面的要求,拟定并向 厂家提出制造任务书,最终双方共同商定机组 的技术条件,作为进一步设计的依据
6. 调速器及油压装置选择 7. 根据选定的水轮机型式和参数，结合水轮机在 结构上、材料、运行等方面的要求，拟定并向 厂家提出制造任务书，最终双方共同商定机组 的技术条件，作为进一步设计的依据
二、水轮机选型设计的基本要求 有较好的能量特性,在额定水头下能保证发出额 定出力,额定水头以下的机组受阻容量小,水电 站全厂机组平均效率高。 2.性能要与水电站的整体运行方式和谐一致,运行 稳定,可靠灵活。有良好的抗空蚀和抗磨损性能, 对多泥沙河流的电站更应如此。 3.结构设计合理,便于安装与操作、检修与维护。 4.选择生产实力强、制造技术水平高、合作信誉好 的制造厂商。 5.考虑适度合理的经济节省原则
二、水轮机选型设计的基本要求 1. 有较好的能量特性，在额定水头下能保证发出额 定出力，额定水头以下的机组受阻容量小，水电 站全厂机组平均效率高。 2. 性能要与水电站的整体运行方式和谐一致，运行 稳定，可靠灵活。有良好的抗空蚀和抗磨损性能， 对多泥沙河流的电站更应如此。 3. 结构设计合理，便于安装与操作、检修与维护。 4. 选择生产实力强、制造技术水平高、合作信誉好 的制造厂商。 5. 考虑适度合理的经济节省原则
三、所需要的有关资料 1.水轮机产品技术资料:系列型谱、生产厂家、产品目 录、模型综合特性曲线 2.水电站技术资料:河流梯级开发方案、水库的调节性 能、水电站布置方案、地形、地质、水质、泥沙情况、 总装机容量、水电站运输、安装技术条件;水文资料: 特征流量及特征水头、下游水位流量关系曲线。 3.水电站有关经济资料:机电设备价格、工程单价、年 运行费等。 4.电力系统资料:系统负荷构成,水电站的作用及运行 方式等
1. 水轮机产品技术资料：系列型谱、生产厂家、产品目 录、模型综合特性曲线。 2. 水电站技术资料：河流梯级开发方案、水库的调节性 能、水电站布置方案、地形、地质、水质、泥沙情况、 总装机容量、水电站运输、安装技术条件；水文资料： 特征流量及特征水头、下游水位流量关系曲线。 3. 水电站有关经济资料：机电设备价格、工程单价、年 运行费等。 4. 电力系统资料：系统负荷构成，水电站的作用及运行 方式等。 三、所需要的有关资料
四、机组台数及单机容量的选择 已知总装机容量(zXN单),N单不同,D1n;H 均不同。 1、机组台数与机电设备制造的关系 N总一定,Z多→N单↓→尺寸(D)小→制造运输容 易→造价高(单位千瓦耗材多、制造量大)。 所以一般选用较大的N单 2、机组台数与电站投资的关系 Z多→单位千瓦投资↑→阀门、调速、管道、辐设、 电气等增加→厂房尺寸增加。 N单↓→D1→尾水管高度低→开挖少→投资少
四、机组台数及单机容量的选择 已知总装机容量(=Z0×N单)，N单不同，D1、n 、Hs、η 均不同。 1、机组台数与机电设备制造的关系 N总一定，Z0多→N单↓→尺寸（D1）小→制造运输容 易→造价高(单位千瓦耗材多、制造量大)。 所以一般选用较大的N单。 2、机组台数与电站投资的关系 Z0多→单位千瓦投资↑→阀门、调速、管道、辐设、 电气等增加→厂房尺寸增加。 N单↓→D1↓→尾水管高度低→开挖少→投资少