水輪機的選型設(shè)計-文庫吧
2025-06-15 05:38 本頁面
【正文】 能滿足設(shè)計電站的要求時，要通過認真分析研究提出新的水輪機方案，與生產(chǎn)廠商協(xié)商設(shè)計、制造出符合要求的水輪機。同時，要不斷完善、更新水輪機型譜。3：要套用法選擇水輪機這種方法是直接套用與擬建電站的基本參數(shù)（水頭、容量）相近的已建水電站的水輪機型號與參數(shù)。這種方法多用于小型水電站的設(shè)計，它可以使設(shè)計工作大為簡化。但要注意必須合理套用，要對擬建電站與已建電站的參數(shù)進行詳細的分析與比較，還要考慮不同年代水輪機的設(shè)計于制造水平的差異，90年代設(shè)計的電站若直接套用60年代電站的水輪機，往往會使水輪機的參數(shù)偏低。因此必要時對已建電站的水輪機參數(shù)作適當(dāng)修正后再套用。我國過去應(yīng)用較多的方法是按照水輪機型譜來選擇水輪機，但隨著水電開發(fā)的進展，舊的水輪機型譜已不能滿足目前水電站的設(shè)計的要求，設(shè)計者常采用不同的選型方法相互結(jié)合、相互驗證，以保證水輪機選型的科學(xué)性與合理性。三：機組臺數(shù)選擇 對于一個確定了總裝機容量的水電站，機組臺數(shù)對的多少將直接影響到電廠的動能經(jīng)濟指標(biāo)與運行的靈活性，可靠性，還影響到電廠建設(shè)的投資等，因此確定 機組臺數(shù)時必須考慮以下有關(guān)因素，經(jīng)過充分的技術(shù)經(jīng)濟論證。 1：機組臺數(shù)對工程建設(shè)費用的影響機組臺式的多少直接影響單機容量的大小，單機容量不同時機組的單位千瓦造價不同，一般小機組的單位千瓦造價高于大機組，一方面，小機組的單位千瓦金屬消耗大于大機組，另外單位重量的加工費也較大。除主要機電設(shè)備外機組臺數(shù)的增加，要求增加配套設(shè)備的臺數(shù)，主副廠的平面尺寸也需增加，因次在同樣的裝機容量條件下，水電站的土建工程及動力廠房的成本也隨機組的增加而增加。2：機組臺數(shù)對電站運行效率的影響 當(dāng)采用不同的機組臺數(shù)時，電站的平均效率是不同的。較大單機容量達的機組，其單機效率較高，這對于預(yù)計經(jīng)常滿負荷運行的水電站獲得的效益較顯著。但是對于變動負荷的水電站，若采用過少的機組臺數(shù)，雖單機效率高，但在部分負荷時由于負荷不便在機組之間調(diào)節(jié)，因而不能避開低效率區(qū)，這會使電站的平均效率降低。電站的最佳裝機臺數(shù)要通過電廠的經(jīng)濟運行分析來決定。 此外，機組類型不同時，臺數(shù)對電站的運行效率的影響不同。對于固定葉片式水輪機，尤其是軸流定槳式水輪機，其效率曲線比較陡峭，當(dāng)出力變化時，效率變化劇烈。若機組臺數(shù)多一些，則可通過調(diào)整開機臺數(shù)，而避開低負荷運行，從而使電站的運行效率明顯提高。但是對于轉(zhuǎn)槳式水輪機或多噴嘴的水斗式水輪機，由于可以通過改變?nèi)~片角度或增減使用噴嘴的數(shù)目而使水輪機保持高效率運行，因此機組臺數(shù)對電站運行效率的影響較小。3：機組臺數(shù)對電廠運行維護的影響 機組臺數(shù)較多時，其優(yōu)點是運行方式靈活,發(fā)生事故時對電站及所在系統(tǒng)的影響較小，檢修也容易安排。但臺數(shù)較多時運行人員增加，運行用的材料、消耗品增加，因而運行費用高。同時，較多的設(shè)備與較頻繁的開停機會使整個電站的事故發(fā)生率上升。4：機組臺數(shù)對設(shè)備制造、運輸及安裝的影響 機組臺數(shù)增加時，水輪機和發(fā)電機的單機容量減小，則機組的尺寸，制造、運輸及現(xiàn)場安裝都較容易。反之，臺數(shù)減少則機組尺寸增大，機組的制造、運輸及安裝的難度也相應(yīng)增大。因此最大單機容量的選擇要考慮制造廠家的加工水平，及設(shè)備的運輸，安裝條件。此外從發(fā)電機轉(zhuǎn)子的機械強度方面考慮，發(fā)電機轉(zhuǎn)子的直徑必須限制在轉(zhuǎn)子最大線速度的允許值之內(nèi)，機組的最大容量有時也會因此受到限制。5：機組臺數(shù)對電力系統(tǒng)的影響 對于占電力系統(tǒng)容量比重大的水電廠及大型機組,發(fā)生事故時對電力系統(tǒng)的影響較大，考慮到電力系統(tǒng)中備用容量的設(shè)置及電力系統(tǒng)的安全性，在確定臺數(shù)時,單機容量不應(yīng)大于系統(tǒng)的備用容量，即使在容量較小的電網(wǎng)中,單機容量也不宜超過系統(tǒng)容量的1/3。6：記住臺數(shù)對電廠主接線的影響 由于水電廠水輪發(fā)電機組常采用擴大單元主接線方式，超大型機組除外，故機組臺數(shù)多采用偶數(shù)。同時為了運行方式的機動靈活及保證機組檢修時的廠用電可靠，除了特殊情況和農(nóng)村小電站外，一般都裝兩臺以上機組。 對于裝置大型機組的水電廠，由于主變壓器的最大容量受到限制，常采用單元接線方式，因此機組臺數(shù)的選擇不必受偶數(shù)的限制。 以上與機組臺數(shù)有關(guān)的諸因素，許多是既相互聯(lián)系又相互矛盾的，在選擇時應(yīng)針對主要因素，進行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇出合理地機組臺數(shù)。 水輪機型式的選擇 根據(jù)水電站的實際情況正確地選擇水輪機型式是水輪機選型設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。雖然各類水輪機有明確的適用水頭范圍，但由于他們的適用范圍存在著交叉水頭段，因此，必須根據(jù)水電站的具體條件對可供選擇的水輪機進行分析比較，才能選擇出最合適的機型。（1） 各類水輪機的適用范圍 大中型水輪機的類型及其適用的水頭范圍如圖所示 各類水輪機的適用范圍除了與使用水頭有關(guān)外，還與水輪機的容量有關(guān)，同一類型同一比轉(zhuǎn)速的水輪
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