【正文】 sm / 3r11 ? ，對應空化系數(shù) ?? maxH ：由逼近法表格知 sm / 3r11 ? ，對應空化系數(shù) ?? 查教材推薦設計尾水位的水輪機過流量， 本方案裝機 4 臺 )/(247 3r sm?? 根據(jù)水位 — 流量關系曲線查得 流量 )/(247Q 3r sm? 對應的水位 mE ? 。 分別用查到的空化系數(shù)計算 minH 、 rH 、 maxH 對應的吸出高度 計算式： HEH Ms )(900/10 ?? ????? 查空化系數(shù)修正曲水輪機水頭為 時， ??? minH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? rH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? maxH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? 9 9 第 1 章 水輪發(fā)電機組選型設計 從三個吸出高度計算值中取最小值 ? ，再留一定的余量，取最大允許吸出高度 mHs ?? 。 水輪機安裝高程 )( 5 6 41 mXDH Sw ?????????? X—— 軸流式水輪機結構高度系數(shù)，取 飛逸轉速 Rn 的計算 由 JK503 模型水輪機飛逸特性曲線查得，在最大導葉開度下單位飛逸轉速，min/r340n 11 ?R 故水輪機的飛逸轉速為 m i n)/r(319 1m a x11 ???? DHRR 計算軸向水推力 tF 據(jù) JK503 轉輪技 術資料提供的數(shù)據(jù)，轉輪軸向水推力系數(shù) .870Kt ? ， 水輪機轉輪軸向水推力為： NHD 5003 23m a x213tt ??????? ?? 、方案Ⅲ 、 MW504? 500ZZ 計算轉輪直徑 水輪機的額定出力為： W5102 0%985000 0 kNP GGr ??? ? 取最優(yōu)單位轉速 m in128110 r/n ? ,取限制工況的 單位流量 ）（ s/ 3110 ? ,對應的空化系數(shù) ?? 作為限制，對應的模型效率 ?? ，暫取效率修正值%2??? ，則設計工況原型水輪機效率 8 8 6 ?????? ??? 。 故水輪機轉輪直徑為： ）（ 11 01?????? ?rr HQ PD 我國規(guī)定的轉輪直徑系列，計算值處于標準值 ~ 之間，考慮到取 偏小，難于保證設計水頭下發(fā)生額定出力；若取 又太大，不經(jīng)濟。本機組屬于大型水輪機，故取非標準值 ?D 。 轉速 n 的計算 由 500ZZ 轉輪技 術資料提供 查得 min/r128n110 ? m i n/ 1110 rD Hnn av ???? 轉速計算值介于同步轉速 m in/~ r 之間。 則 機組運行區(qū)域如下圖： 10 10 水電站主輔機設備選型設計 根據(jù) 500ZZ 模型轉輪綜合特性曲線，取 min/ r 時水輪機的實際運行范圍剛好 ，且 min/ rn ? 接近同步轉速 min/ r ， 故取水輪機的轉速min/ rn? 效率 r? 的計算： ) ()(1))(1(1 10510r51m10mma xr ??????????? HH m?? 效率修正值： m a x ?????? ??? 平均效率 ? 的計算 (1)、計算 maxH 、 rH 、 minH 所對應的單位轉速 11n maxH ： ）（ min/ m a x1m i n11 rHnDn ???? rH ： ）（ m i n/ rHnDnrr???? minH ： ）（ min/ m i n1m a x11 rHnDn ???? (2)、 minH ：取 minH 下 ）（ m in/ 2 7m a x11 rn ? 與 空化系數(shù) ?? 空化曲線的交點 的效率 ?mH? 真機的效率 inm in ?????? ??? mHH maxH 、 rH 、 avH 是以發(fā)電機出力為限制，采用逼近法 找到單位流量和相應的效率。逼近法見下表： 11 11 第 1 章 水輪發(fā)電機組選型設計 水頭 )(m 流量 )/( 3 sm 模型效率 (%) 真機效率 (%) 出力 )(kW 59845 49268 88 50729 88 51107 水頭 )(m 流量 )/( 3 sm 模型效率 (%) 真機效率 (%) 出力 )(kW 87 52021 49039 50291 91 50888 51428 由逼近法表格知： maxH ： ?H? rH 、 avH ： ?? HavHr ?? 則平均效率為： a xm i n ????????? HrH a vHH ????? 轉輪直徑 1D 的校核 用 ?? 對原先計算的 1D 進行校核 ）（ 11 01?????? ?rr HQ PD 轉輪直徑 ）（ ?D 仍合適。 水輪機設計流量 rQ 的計算 設計工況點的單位流量 rQ11 為 ）（ sm / PQ r21Tr11?????? ? )/( 322111r smHDQ rr ????? 幾何吸出高度 sH 的計算 為使水輪機盡可能不發(fā)生空化，取 maxH 、 rH 、 minH 三個水頭分別計算水輪機的允許吸出高度，以其中的最小值作為最大允許吸出高度。 minH ： max11n 與 空化系數(shù) ?? 空化曲線作為限制， ?? rH ：由逼近法表格知 sm / 3r11 ? ，對應空化系數(shù) ?? maxH ：由逼近法表格知 sm / 3r11 ? ，對應空化系數(shù) ?? 查教材推薦設計尾水位的水輪機過流量， 本方案裝機 4 臺 )/(245 3r sm?? 根據(jù)水位 — 流量關系曲線查得 流量 )/(245Q 3r sm? 對應的水位 mE ? 。 分別用查到的空化系數(shù)計算 minH 、 rH 、 maxH 對應的吸出高度 計算式： HEH Ms )(900/10 ?? ????? 查空化系數(shù)修正曲水輪機水頭為 時， ??? minH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? rH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? 12 12 水電站主輔機設備選型設計 maxH ： )()0 5 (9 0 0/ 6 410 mH s ??????? 從三個吸出高度計算值中取最小值 ? ，再留一定的余量，取最大允許吸出高度 mHs ?? 。 水輪機安裝高程 )( 6 6 41 mXDH Sw ?????????? X—— 軸流式水輪機結構高度系數(shù)，取 飛逸轉速 Rn 的計算 由 ZZ500 模型水輪機飛逸特 性曲線查得，在最大導葉開度下單位飛逸轉速，min/r479n 11 ?R 故水輪機的飛逸轉速為 m i n)/r(425 1m a x11 ???? DHRR 計算軸向水推力 tF 據(jù) ZZ500 轉輪技術資料提供的數(shù)據(jù)，轉輪軸向水推力系數(shù) .870Kt ? ， 水輪機轉輪軸向水推力為： NHD 5575 23m a x213tt ??????? ?? 、方案Ⅳ 、 MW405? 244/260 AHL 計算轉輪直徑 水輪機的額定出力為： W4081 6%984000 0 kNP GGr ??? ? 取最優(yōu)單位轉速 min80110 r/n ? 與出力限制線的交點的單位流量為設計工況點單位流量，則 ）（ s/ 3110 ? ,對應的模型效率 ?? ，暫取效率修正值%2??? ，則設計工況原型水輪機效率 8 9 7 ?????? ??? 。 故水輪機轉輪直 徑為： ）（ 11 01?????? ?rr HQ PD 我國規(guī)定的轉輪直徑系列，計算值處于標準值 ~ 之間，考慮到取 偏小，難于保證設計水頭下發(fā)生額定出力；若取 又太大，不經(jīng)濟。本機組屬于大型水輪 機，故取非標準值 ?D 。 轉速 n 的計算 由 244/260 AHL 轉輪技術資料提供 查得 min/r80n110 ? m i n/ 1110 rD Hnn av ???? 轉速計算值介于同步轉速 min/~ r 之間。 則 機組運行區(qū)域如下圖： 13 13 第 1 章 水輪發(fā)電機組選型設計 根據(jù) 244/260 AHL 模型轉輪綜合特性曲線，取 min/ r 時水輪機的實際運行范圍剛好，取 min/ r 偏離了高效率中心區(qū)域， 故取水輪機的轉速min/ rn ? 效率 r? 的計算： )(1DD)1(1 55 1m10mm a xr ??????? ?? 效率 修正值： m a x ?????? ??? 平均效率 ? 的計算 minH ：取 minH 下 ）（ m in/ x11 rn ? 與出力限制線的交點的效率 ?mH? 真機的效率 9 1 3 inm in ?????? ??? mHH maxH 、 rH 、 avH 是以發(fā)電機出力為限制，采用逼近法 找到單位流量和相應的效率。逼近法見下表 水頭 )(m 流量 )/( 3 sm 模型效率 (%) 真機效率 (%) 出力 )(kW 92 45577 42778 1 39096 41137 40311 水頭 )(m 流量 )/( 3 sm 模型效率 (%) 真機效率 (%) 出力 )(kW 39919 89 40122 40410 由逼近法表格知： 14 14 水電站主輔機設備選型設計 maxH ： ?H? rH 、 avH ： ?? HavHr ?? 則平均效率為： a xm i n ????????? HrH avHH ????? 轉輪直徑 1D 的校核 用 ?? 對原先計算的 1D 進行校核 ）（ 11 01?????? ?rr HQ PD 轉輪直徑 ）（ ?D 仍合適。 水輪機設計流量 rQ 的計算 設計工況點的單位流量 rQ11 為 ）（ sm / PQ r21Tr11?????? ? )/( 322111r smHDQ rr ????? 幾何吸出高度 sH 的計算 為使水輪機盡可能不發(fā)生空化，取 maxH 、 rH 、 minH 三個水頭分別計算水輪 機的允許吸出高度，以其中的最小值作為最大允許吸出高度。為此，進行如下計算。 （ 1）、計算 maxH 、 rH 、 minH 所對應的單位轉速 11n maxH ： ）（ m i n/ m a x1m in11 rHnDn ???? rH ： ）（ min/ rHnDnrr???? minH ： ）（ m i n/ m in1m a x11 rHnDn ???? （ 6） 、確定各水頭所對應的出力限制工況點的單位流量 11Q minH ：取 max11n 與出力限制線交點處的單位流量 )/( 3ma x11 smQ ? rH ：由逼近法表格知 sm / 3r11 ? maxH ：由逼近法表格知 sm / 3m in11 ? （ 7） 、用（ 1）、（ 2）中計算的對應工況點從模型綜合特性曲線上分別查出 minH 、 rH 、maxH 所對應的模型空化系數(shù)，分別是 、 、 （ 8） 查教材推薦設計尾水位的水輪機過流量， 本方案裝機 5 臺 )/( 8 91 9 .5 3r sm???? 根據(jù)水位 — 流量關系曲線查得流量 )/( 3 sm? 對應的水位 mE ? 。 （ 9） 分別用查到的空化系數(shù)計算 minH 、 rH 、 maxH 對應的吸出高度 計算式： HEH Ms )(900/10 ?? ????? 查空化系數(shù)修正曲線水輪機水頭為 時， ??? minH ： )()(900/ mH s ?????? rH ： )()0 5 3 (9 0 0/ 6 410 mH s ?????? 15 15 第 1 章 水輪發(fā)電機組選型設計 maxH ： )()(900/ mH s ?????? 從三個吸出高度計算值中取最小值 ，再留一定的余量，取允許最大吸出高度 mHs 4? 。 水 輪機安裝高程 7 9 5 1 100 ????? Db )( mbH oSw ????????? 飛逸轉速 Rn 的計算 由 HL260/A244 模型水輪機飛逸特性曲線查得，在最大導葉開度下單位飛逸轉速，m in/ 11 ?R 故水輪機的飛逸轉速為 m i n)/r(141 1m a x11 ???? DHRR 10