水轮机组运行参数
机组运行参数
1水轮发电机组技术参数
1.1水轮机技术参数
1.1.1水轮机主要技术参数
名 称 参 数 单 位
型号 HLF169A0－LJ－768
转轮名义直径(出口直径) 7680 mm
水头 最大水头 81.60 m
额定水头 67.00
m
最小水头 52.00 m
额定出力 355.4 MW
额定流量 593.1 m3/s
最大出力 394.8 MW
额定转速 85.71 r/min
飞逸转速 167 r/min
比转速 267 m.kW
吸出高度 -11.7 m
装机高程 201 m
接力器关闭时间 10 S
接力器最大行程 783 mm
旋转方向 俯视 顺时针
轴向最大水推力 ≤1360 t
蜗壳型式 金属蜗壳 包角max336°
尾水管型式 弯肘\变高顶尾水洞
补气方式 大轴中心自然补气
额定工况下效率 96.39％
1.1.2水轮机各部运行参数
名称 额定或范围 报警 报警与停机 备注
水导瓦温（10个） ＜70℃ 70℃ 75℃（停机） 水导瓦二级温度报警停机。 水导油温 ＜65℃ 65℃ 70℃（报警） 水导冷却出口水温 ＜35℃ 35℃ 40℃（报警）
水导冷却进口水温 ＜27℃ 27℃
主轴密封温度 ＜40℃ 40℃ 50℃（停机）
水导主油箱 ＜155mm 155mm
45mm（报警） 油槽油位均指距离油箱底部的高度。 水导下油箱 ＜110mm 110mm（高） 210mm（报警）
顶盖回油箱 330mm 710mm（高） 220mm（报警） 顶盖低油位报警，停止工备泵的运行。 顶盖水位 413mm（高）
1.1.3水轮机各泵的控制液位定值
名称 正常启动值 备用启动值 停泵值 备注
水导油泵 100mm 200mm 距顶油箱底部
顶盖水泵 323mm 413mm 233mm 距顶盖内底部
1.2发电机技术参数
1.2.1发电机主要技术参数
名称 参数 单位 备注
型号 SF350－70/15880 立轴半伞式
额定容量 388.89 MVA
额定功率 350 MW
额定电压 18 KV
额定电流 12474 A
额定转子电压 389 V
额定转子电流 2202 A
额定功率因数 0.9
额定频率 50 Hz
额定转速 85.71 r/min
飞逸转速 170 r/min
相数 3 并联五支路
绝缘等级 Ｆ 级
磁极对数 35 定子槽数 630
励磁方式 静止励磁
测频方式 残压测频
短路比 1.12 %
飞轮力矩 (GD2) ≥ 150000 t.m2
纵轴同步电抗Xd 104 %
纵轴瞬 变电抗X'd 28.2 %
纵轴超瞬变 电抗X"d 26.5 %
纵轴超瞬变 电抗X"d 21.9 %
纵轴超瞬变电抗X"d 20.5 %
横轴同步 电抗Xq 70 %
横轴 瞬变电抗X'q 70 %
横轴超瞬变电抗 X"q 24.3 %
负序电阻（R2）（90℃ 0.01548
零序电阻（R0）（90℃） 0.00715
磁场电阻（90℃） 0.1631
纵轴暂态开路时 间常数（T'do） 10.334 s
纵轴次暂态开路时 间常数（T"do) 0.123 s
横轴次暂态开路时间常数（T"qo） 0.306 s
电机绕组的短路时间常数（Ta） 0.35 s
定子绕组对地电容 2.176 F/phase
定子绕组导体电流密度 2.77 A/mm2
定子和转子间空气 隙(额定工况) 20 mm
额定效率 (保证值) 98.67 %
1.2.2水轮发电机各部温度整定
名 称 正常温度 报警 报警与停机 单位 备注
上导轴承瓦温 ＜70 70 75（停机） ℃ 单块瓦二级温度报警上导油温 ＜45 50 55（报警） ℃ 停机。
推力轴承瓦温 ＜75 75 80（停机） ℃
推力油温 ＜45 45 50（报警） ℃
下导轴承瓦温 ＜70 70 75（停机） ℃
下导油温 ＜50 50 55（报警） ℃
空气冷却器（冷风） ＜40 40 45（报警） ℃
空气冷却器（热风） ＜65 65 70（报警） ℃
定子线圈 ＜110 110 115（报警） ℃
定子铁芯 ＜105 105 110（报警） ℃
转子线圈 ＜105 110 115（报警） ℃
冷却器进水温度 ＜27 27 ℃
冷却器出水温度 ＜35 35 40（报警） ℃
1.2.3发电机各轴承油位运行范围
名称 参数 单位 备注
上导轴承正常液位 880 mm 与上导瓦面平齐
上导轴承低液位报警 －50 mm 正常以下50mm
上导轴承过低液位报警 －120 mm 正常以下120mm
下导轴承正常液位 1104 mm 与下导瓦面平齐
下导轴承低液位报警 －50 mm 正常以下50mm
下导轴承过低液位报警 －135 mm 正常以下135mm
推力轴承正常液位 1123±15 mm 距离油箱底部
推力轴承低液位报警 ＜1108 mm
推力轴承高液位报警 ＞1138 mm
1.2.4水轮发电机组正常运行时各部径向、轴向振动及摆度允许值
位 置 报 警 值 备 注
上导摆度 ≤0.14mm 单边间隙0.45mm
下导摆度 ≤0.07mm 单边间隙0.45mm
水导摆度 ≤0.35 单边间隙0.3～0.35mm 上机架水平振动 ≤0.11mm
上机架垂直振动 ≤0.08 mm
下机架水平振动 ≤0.11 mm
下机架垂直振动 ≤0.08mm
定子铁芯水平振动 ≤0.04mm
定子铁芯垂直振动 ≤0.04mm
定子机座水平振动 ≤0.04 mm
1推力轴承双螺杆泵及高压减载装置基本参数
推力轴承双螺杆泵参数 推力高压顶起油泵参数
名称 参数及要求 名称 参数及要求
立式双吸双螺杆泵型号 SMT5V-56B-1S-W1 高压顶起柱塞泵型号
电机型号 Y225M-4V1-45Kw 每台油泵的工作压力 30MPa
流量 75 m3/h
工作流量 20L/min
工作压力 0.6MPa 每台电机的功率 18.5kw，
进口法兰 DN150 双桶过滤器 10μ、31MPa
2水导轴承立式双吸双螺杆泵基本参数3
泵型号 SMT3V-48B-1S-W1 流量 30 m3/ s
电机型号 YB132M-4B5-7.5KW 功率 7.5kw
工作压力 0.4 MPa 转速 1450rpm
3发电机中性点接地变参数
项目 名称 参数 名称 参数
接地
变压
器 一次侧额定电压 18kV 工频耐压（一次） 50kV (有效值)
二次额定电压 400V 工频耐压（二次） 3kV
额定容量 63kVA
隔离
开关 额定电压 18kV 工频耐压（1min） 50 kV(有效值)
额定电流 0.1kA 操作机构 手动（带锁）
干式
电阻 材料为Cr20Ni80镍铬或铁铬铝高电阻电热合金。电阻值：0.18
电阻器的对地绝缘1min工频耐压值（有效值）不小于3kV。
2调速器系统主要技术参数
2.1调速柜设备主要参数： 名 称 参 数 单 位
电气柜 型 号 PFWT-250-6.3-STARS微机调速器
机
械
柜 型 号 FC20000型
主配压阀直径 250 mm
主配压阀行程 25 mm
工作压 6.3 MPa
用油过滤精度 5～10 μm
比例
伺服
阀 型号 德国BOSCH
型式
最高工作压力 315 bar
公称流量 40 L/min
电磁铁电流 2.7（max） A
线圈电阻 2.5～2.8 Ω
功率消耗 25(max) VA
-3db频宽 150 Hz
位移传感器 DC/DC技术
滞环 〈0.2%
重复性 〈0.1%
温度漂移 1%bei△T=40℃时
滤油精度 5~10 μm
2.2调速器技术参数
名称 参数范围 名称 参数范围
机组频率测量
测量方式 高速计数模块 PID调节器参数 Bp (0 ～ 10) %
测频范围 残压测频(10～90Hz) Bt (5 ～
200) %
齿盘测频(2～90Hz) Td (2 ～ 20) s
测频分辨率 ±0.0015Hz Tn (0 ～ 2.0)
s
人工失灵区 频率(转速)失灵区 Ef=（0 ～ ±0.3Hz）并可调功率 电网频率测量 频率信号 电压互感器, 交流(0.3～150V)
开度失灵区 Ey/p=(0～±5)%并可调 测频范围 48～52Hz
频率给定 45～55Hz 测频分辨率 ±0.0015Hz
2.3油压装置主要参数：
名 称 参 数 单 位
压油罐 型 号 YZ－14－6.3
工作介质 压缩空气、L－TSA46防锈汽轮机油
水轮发电机组调速器参数及其选定
■■墨盈目■■
－｝ √
第２６卷第９期 ２０１０年９月 电网与清洁能源 Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｖ０１．２６ Ｎｏ．９ Ｓｅｐｔ．２０１０
文章编号：１６７４—３８１４（２０１０）０９—００６２—０３ 中图分类号：ＴＭ３１２ 文献标志码：Ｂ
水轮发电机组调速器参数及其选定
董开松１，李鹏吉２，王 军３，侯纪坤 ，孔繁臣ｚ
（１．甘肃电力科学研究院，兰州７３００５０：２．白山发电厂，吉林桦甸１３２４００；
３．惠州蓄能水电厂，广东惠州 ５１６１００：４．西安理工大学，西安７１００４８）
Ｇｏｖｅｒｎｏｒ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｕｎｉｔｓ
ＤＯＮＧ Ｋａｉ—ｓｏｎｇ ，ＬＩ Ｐｅｎｇ－ｊｉ ，ＷＡＮＧ Ｊｕｎ。，ＨＯＵ Ｊｉ—ｋｕｎ４，ＫＯＮＧ Ｆａｎ—ｃｈｅｎ
（１｜Ｇａｎｓｕ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００５０，Ｇａｎｓｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ；２．Ｂａｉｓｈａｎ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ，Ｈｕａｄｉａｎ １３２４００，Ｊｉｌｉｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ；３．ＨｕｉｚｈｏｕＰｕｍｐｅｄ ＳｔｏｒａｇｅＷａｔｅｒＰｏｗｅｒＳｔａｔｉｏｎ，Ｈｕｉｚｈｏｕ ５１６１００，ＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ；４．Ｘｉ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００４８，Ｓｈａａｎｘｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｓｐｅｅｄ ｄｒｏｏｐ ｂｐ， ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｓｐｅｅｄ ｄｒｏｏｐ ｂｔ，ａｎｄ ｔｉｍｅ ｃｏｎｓｔａｎｔ ｏｆ ｄａｍｐｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ＫＺＴ——１ ５０——ｔｙｐｅ Ｂｌｏｃｋ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｏｎｎｅｃｔ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｇｏｖｅｒｎｏｒ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｎｏ－ｌｏａｄ ｄｉｓｔｕｒｂｉｎｇ ｔｅｓｔ，ｌｏａｄｅｄ ｔｅｓｔ，ａｎｄ ｌｏａｄ ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｇｏｖｅｒｎｏｒ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
水轮机的类型及构造
本篇重要内容：水轮机(The hydraulic turbine)
水轮机是将水能转变成旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。研究的目的是充分利用水能资源，为厂房布置设计作准备。
第二章 水轮机类型与构造
第一节水轮机大体类型、特点、适用条件
一、水轮机的大体类型
（一）按主轴装置方式划分
1. 立式水轮机：水轮机主轴竖直安装；大中型水轮机均采用该装置方式。
2. 卧式水轮机：水轮机主轴水平安装；小型或微型水轮机采用。
（二）按能量转换特征
水轮机是水电站的主要动力设备之一。按照能量转换的特征，可将水轮机分为还击式、冲击式两大类。各类类型水轮机依照其水流方向和工作特点不同又有如下不同的形式。
双击式斜击式水斗式（切击式）冲击式斜流式贯流转桨式）贯流式（贯流定桨式，轴流转桨式）轴流式（轴流定桨式，混流式反击式水轮机
二、水轮机的特点及适用条件
（一）还击式水轮机的特点及适用条件
特点:（1）水流流经转轮时，水流充满整个转轮叶片流道，利用水流对叶片的反作使劲，即叶片正反面的压力差使转轮旋转；
（2）主要利用水流的势能和动能，主如果利用水流的势能；
（3）水轮机在工作工程中，转轮完全浸没在水中。
还击式水轮机按照水流流经转轮的方式不同分为混流式、轴流式、斜流式、贯流式四种。
1、混流式（法郎西斯式）：水流径向流入转轮，轴向流出。
适用范围：H=30~700 m , 单机容量：几万kW~几十万kW
长处：适用范围广，结构简单，运行稳定，效率高，适用高水头小流量电站。
2、轴流式（卡普兰式）：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平行于主轴。
(a)、轴流定浆式：叶片不能随工况的转变而转动。改变叶片转角时需要停机进行。 结构简单，效率低。适用H、Q转变不大的情况（工况较稳定）， H：3~50m。
(b)、轴流转浆式：叶片能随工况的转变而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度）。适用水头流量的转变，高效率区广，大中型电站多采用。 H：3~80m。（葛洲坝：17万kW、万kW，Hr=27m）。
金家坝水电站水轮机参数选择
规划设计 ＳＭＡＬＬ ＨＹＤＲＯ ＰＯＷＥＲ ２００６Ｎｏ５．Ｔｏｔａｌ ｏ】３ｌ
金家坝水电站水轮机参数选择
戴旭东（重庆市水利投资集团有限公司 重庆市４０１１４７）
１电站概况
金家坝水电枢纽工程位于重庆市酉阳县境内，
坝址位于乌江的支流甘龙河下游，其控制流域面积
１ ０５９ｋｉｎ２、占全流域面积的６３％，多年平均流量
２６．９ｍ３Ｉｓ，多年平均含沙量为Ｏ．６９８ｋｇ／￣。水库正
常蓄水位４４５ｍ、死水位４０７ｍ，调节库容１．１２５亿
ｒｎ３——具有年调节性能。根据甘龙河的流域规划，
该河流梯级电站分四级开发，即营盘岭、堰塘湾、
金家坝和五堆电站，金家坝水电枢纽工程为第三
级。该工程任务以发电为主，兼有潜在的防洪、灌
溉功能，并为人畜饮水、水产养殖及旅游等综合利
用提供有利条件。金家坝水电枢纽工程建成后，将
加快甘龙河流域其它梯级电站的开发进程，有效缓
解重庆统调电网电力供应紧张局面，提高电网运行
的可靠性和经济性，促进渝东南少数民族革命老区
的经济发展。
２电站主要参数和水机型式、装机容
量的选定
２．１金家坝水电站主要参数
水库调节库容（亿ｍ３）： １．１２５
装机容量（ＭＷ）： ７５
最大水头（ｍ）： １２０
额定水头（ｍ）： １０２
最小水头（ｍ）： ７２
加权平均水头（ｍ）： ｌｌＯ
单机容量（Ｍｗ）： ２５
保证出力（ＭＷ）： １２．６
多年平均年发电量（亿ｋＷ・ｈ）： ２．１２４
２．２额定水头与水轮机型式的选定
水轮机额定水头 是指能使发电机组发出额
定出力的最小水头。水轮机设计水头 是指水轮
机在最高效率点运行时的净水头。具体工程设计中
往往以电站电能加权平均水头 作为水轮发电机
组的设计水头 ，以提高机组运行平均效率，获
・４８・ 得较多电量。一般在设计方案比选阶段，额定水头
可按下式估算：
＝（Ｏ．９～Ｏ．９５）
上式反映了机组额定水头一般都低于电站加权
平均水头，主要是从电站的电力、电量、效率等动
水轮机
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
1 目录
第一节 水轮机的主要类型
第二节 水轮机的工作参数
第三节 水轮机的型号
第四节 水轮机的装置型式
第五节 水轮机发展综述
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
2
第一章 水轮机的主要类型、构造
第一节水轮机的主要类型
自然界有多种能源，其中有很多式可以开发利用的，目前已被利用的能源中主要有热能、水能、风能和核能。其中水能是一种最经济的能源，水能的开发利用已受到越来越多的关注。我国有着丰富的水力资源，对水能的开发利用已受到社会的广泛关注，对水能最重要的开发形式就是兴建各种各样的水电站。水轮机作为将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机，是水电站中最重要的组成部分。根据转轮转换水流能量方式的不同，水轮机分成两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式水轮机；冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式水轮机。
一、反击式水轮机
反击式水轮机转轮区内的水流在通过转轮叶片流道时，始终是连续充满整个转轮的有压流动，并在转轮空间曲面型叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力，驱动转轮旋转。当水流通过水轮机后，其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。
1.混流式水轮机
如图1-1所示，水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。混流式水轮机应用水头范围较广，约为20～700m，结构简单，运行稳定且效率高，是现代应用最广泛的一种水轮机。
图1-1 混流式水轮机
1—主轴；2—叶片；3—导叶
2．轴流式水轮机 百度文库 - 让每个人平等地提升自我
3 如图1-2所示，水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而在转轮区内水流保持轴向流动，轴流式水轮机的应用水头约为3～80m。轴流式水轮机在中低水头、大流量水电站中得到了广泛应用。根据其转轮叶片在运行中能否转动，又可分为轴流定桨式和轴流转桨式水轮机两种。轴流定桨式水轮机的转轮叶片是固定不动的，因而结构简单、造价较低，但它在偏离设计工况运行时效率会急剧下降，因此，这种水轮机一般用于水头较低、出力较小以及水头变化幅度较小的水电站。轴流转桨式水轮机的转轮叶片可以根据运行工况的改变而转动，从而扩大了高效率区的范围，提高了运行的稳定性。但是，这种水轮机需要有一个操作叶片转动的机构，因而结构较复杂，造价较高，一般用于水头、出力均有较大变化幅度的大中型水电站。
全国水轮机标准
全国水轮机标准
一、水轮机分类与型号
水轮机按照工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机根据喷嘴数量和布置方式又分为单喷嘴、双喷嘴和多喷嘴几种，反击式水轮机则根据转轮叶片形状和布置方式分为轴流式、混流式、斜流式和贯流式四种。
型号是水轮机在标准额定工况下的性能参数和尺寸规格的简称，由机组的额定转速、额定流量、额定功率、吸出高度等参数组合而成。如冲击式水轮机的型号是“HLI36-L21/1000”，其中H表示水轮机，L表示立式，I表示单喷嘴，36表示设计序号，L2表示转轮叶片进口位置相对于下止水面高度为2米，1000表示额定转速为1000转/分钟。反击式水轮机型号是“HL123-L7.7/2250”，其中H表示水轮机，L表示立式，123表示设计序号，L7.7表示转轮叶片进口位置相对于下止水面高度为7.7米，2250表示额定转速为2250转/分钟。
二、水轮机设计规范
设计规范是进行水轮机设计的准则和基础，包括水轮机的结构形式选择、过流通道设计、转轮叶片设计、导水机构设计、接力器设计、调速器设计等方面。在设计中应充分考虑设备的适用性、高效性、可靠性和经济性，以满足不同工况下的性能要求。
三、水轮机材料标准
水轮机材料应具有足够的强度、耐腐蚀性和耐磨性，以保证在运行过程中不发生断裂、变形和磨损等现象。常用的材料包括铸钢、铸铁、合金钢、不锈钢等。对于不同材料的使用范围和使用条件应严格执行相应的标准规范。
四、水轮机制造与装配标准
制造与装配标准是保证水轮机产品质量的关键环节，包括制造工艺流程、装配工艺流程、质量检验等方面的规定。在制造过程中应严格控制材料的质量和加工精度，保证转轮叶片与导叶的配合精度以及各部件之间的连接牢固可靠。在装配过程中应按照规定的顺序和步骤进行组装，确保设备的正确性和可靠性。
五、水轮机性能试验与评价方法
性能试验与评价是对水轮机性能的全面检测和评估，包括效率试验、空化试验、动平衡试验等方面。在试验过程中应对设备的运行参数进行实时监测和记录，并对试验结果进行分析和处理，以确定设备的性能是否达到设计要求和使用要求。同时通过性能试验还可以对设备进行优化和改进，提高设备的性能和可靠性。
积石峡水电站水轮发电机组参数选择
水力发电 第３７卷第１１期 ２０１１年 １月
积石峡水电站水轮发电机组参数选择
马彩萍，宋建英
（中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，陕西西安７１００６５）
摘要：根据积石峡水电站自身特点，对电站机组的型式、台数进行了对比分析，从提高机组进行稳定性与可靠性 角度出发，对机组各基本参数进行了详细比较分析，最终设计３台３４０ ＭＷ的混流式水轮发电机组。同时对参数进
行了合理选择，力求提高机组运行稳定性与可靠性。 关键词：参数选择；水轮发电机组；积石峡水电站
Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｈｙｄｒｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｕｎｉｔｓ ｏｆ Ｊｉｓｈｉｘｉａ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｍａ Ｃａｉｐｉｎｇ，Ｓｏｎｇ Ｊｉａｎｙｉｎｇ
（ＨｙｄｒｏＣｈｉｎａ Ｘｉｂｅｉ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｘｉ＇ａｎ ７１００６５，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｊｉｓｈｉｘｉａ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｕｎｉｔ ｉｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ，ａｎｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ ｏｆ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｕｎｉｔ Ｓ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｕｎｉｔ ａｒｅ ｄｅｔａｉｌｅｄ
ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ ｔｈｒｅｅ ｕｎｉｔｓ ｗｉｔｈ ａ ｒａｔｅｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ３４０ ＭＷ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｕｎｉｔ ａｒｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｃｈｏｓｅｎ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．
水轮机结构
水轮机结构
一、简介
（一）、简介
水轮机是水电厂将水轮转换为机械能的重要设备。
1、按能量方式转换的不同，它可分为反击式和冲击式两类。反击型利用水流的压能和动能，冲击型利用水流动能。
2、反击式中又分为混流、轴流、斜流和贯流四种；
3、冲击式中又分为水斗、斜击和双击式三种。
1）、混流式：
水流从四周沿径向进入转轮，近似轴向流出
应用水头范围：30m~700m
特点：结构简单、运行稳定且效率高
2）、轴流式
水流在导叶与转轮之间由径向运动转变为轴向流动
应用水头：3~80m
特点：适用于中低水头，大流量水电站
分类：轴流定桨、轴流转桨
3）、冲击式
转轮始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前已经转变为高速射流，冲击转轮叶片作功。
水头范围：300~1700m 适用于高水头，小流量机组。
（二）、水轮机主要类型归类
二、 水轮机主要基本参数
1、水轮机主要基本参数
水头：Hg、H、Hmax、Hmin、Hr（设计水头）
流量：Q
转速:f=np/60
出力：N=9.81QHη（Kw）
效率：η
2、水轮机型式代号
混流式：HL
斜流式：XL
轴流转桨式：ZZ
轴流定桨式：ZD
冲击（水斗式）：CJ
双击式：SJ
斜击式：XJ
贯流转桨式：GZ
贯流定桨式：GD
对于可逆式，在其代号后增加N
3、混流式水轮机
型号：HL100—LJ—210 HL：代表混流式水轮机
100：转轮型号（也称比转速）
LJ：立式金属蜗壳
210：转轮直径（210厘米）
4、轴流式水轮机
ZZ560—LH—1130
ZZ：轴流转桨式水轮机
560：转轮型号
LH：立式混凝土蜗壳
1130：表示转轮直径为1130厘米
5、冲击式水轮机
CJ47—W—170/2X15.0
CJ：冲击式
W：卧轴
170：转轮直径170cm
2：2个喷嘴
15.0：射流直径
三、水轮机主要部件
（一）、组成
引水部件、导水部件、工作部件、泄水部件
水轮机调节的基本要求
水轮机调节的基本要求
发电机是给电力系统提供足够可靠的“信赖”，功率调节范围宽，调节精度高以及其调节性能良好，因此调节是液力发电设备运行中重要的调节工作。发电机液力调节有很多技术要求，有三种常用的调节方式，即水力泵、气流泵和电力机组。其中，水轮机发电调节是运电量调控最重要的水轮机调速系统，涉及调节要求因而响应更加复杂多变。
水轮机的调节要求一般包括如下内容：
1. 发电机的运行范围要宽：水轮机发电调节一般要求能实现从最大出力调节到最小出力，出力范围一般为95%-105%，高级调节要求可达90%-110%。
2. 调节精度高：液力发电机的调节精度是一个重要的技术指标，比如现代液调机组的调整精度由1%或0.5%调节至0.1%，调节范围从原来的手动调节，到现在的PLC调节，使液力发电机的调节精度不断提高，来满足发电机最优发电要求。
3. 调节速度快：液力发电机调节要求调节速度快，要适应各种变化的负荷，在发电过程当中实现调节速度，根据机组的调节曲线的设定，要求调节速度快，可调节时间1min以内，以保证机组的平稳、可靠运行。
4. 功率调节平稳：发电机调节要求功率调整平稳，不宜瞬间大特别又频繁的调节，以保证机组的安全运行，提高机组的利用效率，节省机组运行成本。
5. 稳定性要强：发电机的调节要求稳定性较高，尤其是在不断变化的环境下，要保证机组调节的准确性、稳定性和条件参数的完备性，良好的调节才能保证机组的安全运行。
总的来说，水轮机调节的基本要求就是要协调负荷变动和发电量的变化，以保证机组的安全运行。发电机液力调节要求运行范围宽，调节精度高，调节速度快，功率调节平稳，稳定性要强等。发电调节是发电机运行中的关键技术指标，因此，发电厂要综合考虑有关的技术指标，选定最合适的调节设备及系统以满足发电厂运行的要求和效率。
小湾700MW水轮发电机组运行稳定性
４ 第３３卷第１期 ２０１０年２月 水电站机电技术 Ｖｏ１．３３ Ｎｏ．１ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｆｅｂ．２０１０
小湾７００ ＭＷ水轮发电机组运行稳定性
林太举
（三峡发展小湾项目机电安装监理部，云南风庆６７５９０３）
摘 要：重点分析小湾高水头、大容量水轮发电机组运行稳定性问题，用大量的数据分析该机组在各种运行工况的 运行参数，从而对其运行性能有个最重要的评价。 关键词：小湾机组；运行；稳定性 中图分类号：ＴＭ３１２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７２—５３８７（２０１０）０１－０００４—０４
０概述
小湾水电站修建的２９２ ｉｎ高的双曲拱坝，是世
界当今最高的双曲拱坝，并建设一座总库容１４９．１４
亿ｉｎ 的多年调节水库，是澜沧江中下游梯级电站群
中的“龙头电站”。电站发出的强大电力将是国家
实施“西电东送”战略的骨干电站。
电站安装６台７０万ｋＷ水轮发电机组，最大水
头２５ １ ｉｎ，是世界上这个水头段单机容量最大的水
电机组，机组设计、制造、安装属于世界先进水平。为
确保机组安全稳定运行，设计、制造、安装、业主、监
理倾注了大量心血。
经过三年的拼搏，２００９年９月首台机组终于投
产发电。
１小湾水轮发电机组特点
１．１机组参数
水轮机参数：
型式立轴混流式；型号ＨＬ１３５一Ｉ２—６６０；
转轮进口直径：６ ６００ ｍｍ；最大水头：２５１ ｍ；额定水
头：２１６ｍ；最小水头：１６４ｍ；升压水头：２９０ｍ；额定功
率：７１４ ＭＷ；额定流量：３６０－３ ｍ３／ｓ；额定转速：１５０
ｒ／ｒａｉｎ；飞逸转速：２８６ｄｍｉｎ；比转速：１５３ １１１・ｋＷ；比速
系数：２ ２４９；吸出高度：一１１．９；装机高程９８０．００；旋转
方向：俯视顺时针；蜗壳型式：金属蜗壳；主阀：筒形
阀。
发电机参数：
型号：ＳＦ７００—４０／１２７７０；额定电压：１８ ｋＶ；额定
HL90(D54)混流式水轮发电机组技术参数
水头流量出力电压
(m)(m3/s)(kw)(v)
200.96167SFW160-6/650
23.51.04217SFW200-6/650
27.51.13275SFW250-6/740
321.22341SFW320-6/740
191.33225SFW200-8/740
221.43278SFW250-8/850
25.51.54343SFW320-8/850
301.67445SFW400-6/850
34.51.79549SFW500-6/990
401.93682SFW630-6/990
20.72352SFW320-10/850
24.72.09437SFW400-8/990
27.52.3535SFW500-8/990
322.566700SFW630-8/990
37.52.778899SFW800-8/1180
452.91088SFW1000-6/1180
523.151366SFW1250-6/1180
60.53.411720SFW1600-6/1430
263.16701SFW630-10/1180
303.4861SFW800-10/1180
353.671094SFW1000-8/1180
40.53.951364SFW1250-8/1430
47.54.271711SFW1600-8/1430
564.642205SFW2000-8/1730
63.54.942676SFW2500-6/1730
755.373429SFW3200-6/1730
17.83.62550SFW500-14/1430
20.73.93686SFW630-14/1430
24.34.26873SFW800-14/1430
284.571082SFW1000-12/1430
32.54.881342SFW1250-10/1730
38.55.41754SFW1600-10/1730
44.55.822185SFW2000-10/1730
516.22670SFW2500-8/1730