1、方案一 HL260/D74 210000 第三节 水轮机主要参数的选择与计算1、转轮直径 的计算1DfrfHQP5.118.9式中， ， ， 为限制工况下的单位流量（查已知材料）可得：KwPf0mr42， 为发电机效率，本机组为大中型， 取 97%smQ/247.13ff， 为 与 交点的效率（查已知材料）得： 取 ，加 2%修M10n M89.4%正值 ,代入得：%.9.89 mD2.1.07.5.427.189011 查水轮机 水轮机转轮标称直径尺寸系列,取 1.85m1P2、原型水轮机最高效率与效率修正值计算 51maxmax)1(DM查 HL260 综合特性曲线的有关参数可得： ，代入
2、上式得：927.0acm35I%.485.13).(1max效率修正值： 21maxaxM07.92%.43、水轮机转速计算与选择 10DHnW式中 ， （查已知材料）110nMmin/r790rDHnw35.280.147910%.max10 M不需要修正；10n各水头对应单位转速计算结果表转速方案 maxHwrHmin在高效区合理性in/2501r70.01 86.00384.01 103.2查转速特性曲线可得：取 250r/min 更合理。4、检验水轮机实际工作范围（1）水轮机计算点出力校核5.1r218.9HQDN5.1427.kw 0345、水轮机最大允许吸出高度计算 HKEHMS9
3、15.4218.05.7608混流式转轮采用空化部位有抗空化措施 ，E 取取低尾水位. m58.76E在额定水头下的 由额定水头 下单位转速 ，在模型特性Mm5.42r in/.10rnr综合曲线作水平线与 5%功率限制线交点对应的 ，取 。M8m13870.295.39SrH在最大水头 H=51m 下采用试算法求 ，根据 ，试取几个 （可得in/10rnM对应的 ） ，效率修正值后 ，代入 算出 ，MQ1 m ffHDPQ5.1max28.91Q直到取得 不大于 5% 时，再取对应的 。1M计算工况点 ）（31/rnm(%)M/s)(m31MQ）（ 0）（ sQ/m31）（ /s31是否符合
4、要求5%1 64.76 89% 0.95 89% 0947 0.003 3%6、实际的水轮机额定水头 3218.9PrQDHr 87.4091.247.85.910327、水轮机实际的额定流量 smrr /.280.247. 32218、水轮机安装高程 20bHZsw查得 m18.70WZZ =70.18+0.582+0.28/2=70.902m式中， 为电站的下游尾水位，因下游尾水位随流量变化而变化的，在实际工程中，一wZ般根据水电站的最低尾水位计算，对于中小型电站，2 台机组可按一台机的 50%额定出力时相应的流量所对应的下游尾水位作为 ，根据厂址处下游水位与流量关系曲线求得。wZ9、水轮
5、机最大飞逸转速 ： 1maxDHnrur查已知材料得相应 ，代入式中可得：i/150.4nru1maxnrurmin/r58.0.145010、水轮机轴向水推力总轴向力原型水轮机的水轮机轴向水推力可按以下近似计算 max213408.9HDKFh由已知材料查得相应的 代入式中Nh 323 105.6485.1. （1）水轮机转轮重量 Wr 9.7.1.025.08.933（2）主轴的计算式Nrz 54.089.437.1.4（3）主轴水轮机总的轴向水推力 转轮部分重量ZF总轴向水推力： WFZZ 6.38594.0591.437205.6rh 第四节 配套发电 一、配套水轮发电机选择方法的选择
6、配套的水轮发电机的选择原则： 、发电机 =水轮机frfnrfnr水轮机的 不大与发电机的 。maxrnrf（1）水轮机发电机尺寸参数计算1、极距 ： )(6.40129244 cmPSkfj 系数，一般为 810，本题取 9jK磁极对数，由转速查得发电机磁极对数为 12（ 查水轮机运行与原理PP170）2、定子铁心内径 D2： )(79.3104.612cmpi 3、定子铁芯长度 ：tl= = (式中 C=5 )tlrifnCDS2 ）（ c82.79.3102526 6104、定子铁芯外径 （机座号） a=250 166.7 rnmiinr= + =310.79 +40.66 =351.45
7、aiccm（2）水轮发电机的外形尺寸估算1、定子机座外径 ：1Din/30nmi/24rr）（ cm74.215.10.a1 2.风罩内径 ： 2DKVAS2f2.60.4m0.12 D3.转子外径 ： 2D|不 计 ） （ 初 步 估 计 ，（ c79.33i四.水轮发电机的重量估算发电机的重量估算包括总重量 、转子重量 和飞轮力矩 的计算。fG2GD1.发电机总重量 ：f（式中，取 =9）（ t15.25019n332NFSGGK8.f 20nN2.转子的重量 G： = =F12)(07.615.t3.飞轮力矩 ：2D代入下式：r10n37mii2K.= =2G.51iKL）（）（ 25.
8、3mt74.801四、发电机型号SF1000012/352方案二 HL260/A244 36800第三节 水轮机主要参数的选择和计算1、转轮直径 的计算1DfrfHQP5.118.9式中， ， ， 为限制工况下的单位流量，可得：kwPf680mr42。 为发电机效率，本机组为中小型， 取 95%smQ/275.13ff， 为 与 交点的效率（查水轮机课本 HL260/A244 综合特性曲线可M10n得） 取 86.5%， ,代入得：875.0865.mD5.10.6.9.42.911 查水轮机 水轮机转轮标称直径尺寸系列,取 1.55m。1P2、原型水轮机最高效率与效率修正值计算 51maxm
9、ax)1(DM查 HL260/A244 综合特性曲线的有关参数可得： 35.0,97.axIM%8.35.10)97.(1max 效率修正值： 21maxaxM%37.943、水轮机转速计算与选择 10DHnW式中 ， （查已知材料）110nM min/r96.80nw1.32.4.10 %.97.0max10 M不需要修正；10n各水头对应单位转速计算结果表转速方案 maxHwrHmin在高效区合理性in/301r67.21 82.56.274.67 91.73查转速特性曲线可得：取 333.3r/min 更合理。4、检验水轮机实际工作范围（1）水轮机计算点出力校核5.1r218.9HQDN
10、86.0.47.51kw 765、水轮机最大允许吸出高度计算 HKEHMS9015.4213.58.76=3.28mHs26.混流式转轮采用空化部位有抗空化措施 ，E 取取低尾水位2.1Km58.76E在额定水头下的 由额定水头 下单位转速 ，在模型特性MmH5.4r in/34.210rnr综合曲线作水平线与 5%功率限制线交点对应的 ，取 。Mm在最大水头 H=51m 下采用试算法求 ，根据 ，试取几个 （可得i/810rM对应的 ） ，效率修正值后 ，代入 算出 ，MQ1 m ffHDPQ5.1max2.91Q直到取得 不大于 5% 时，再取对应的 。1M计算工况点 ）（31/rn(%)
11、M/s)(31）（ 0）（ s/31）（ /s31是否符合要求5%1 72.34 88% 0.851 90% 0.927 0.076 0.0092 72.34 89% 0.889 91% 0.916 0.027 0.0036、实际的水轮机额定水头 3218.9PrQDHr 81.406.275.1.890327、水轮机实际的额定流量 smrr /9.40.8.275. 32218、水轮机安装高程 20bHZsw查得 m08.7WZZ =70.18+2.26+0.315/2=72.50m式中， 为电站的下游尾水位，因下游尾水位随流量变化而变化的，在实际工程中，一wZ般根据水电站的最低尾水位计算，
12、对于中小型电站，2 台机组可按一台机的 50%额定出力时相应的流量所对应的下游尾水位作为 ，根据厂址处下游水位与流量关系曲线求得。wZ9、水轮机最大飞逸转速 ： 1maxDHnrur查已知材料得相应 ，代入式中可得：i/158.7nru1maxnrurin/r9.735.810、水轮机轴向水推力总轴向力原型水轮机的水轮机轴向水推力可按以下近似计算 max213408.9HDKFh由已知材料查得相应的 代入式中Nh 906.35871.1. 23 （1）水轮机转轮重量 Wr 2.5.102.508.933（2）主轴的计算式Nrz 695.8.9.61.4（3）主轴水轮机总的轴向水推力 转轮部分重
13、量ZF总轴向水推力： WFZZ 427.03965.1892.5906.3587rh 第四节 配套发电 一、配套水轮发电机选择方法的选择配套的水轮发电机的选择原则： 、发电机 =水轮机frfnrfnr水轮机的 不大与发电机的 。maxrnrf（1）水轮机发电机尺寸参数计算极距 ： )(27.359108244 cmPSkfj 系数，一般为 810，本题取 8jK磁极对数，由转速查得发电机磁极对数为 9（ 查水轮机运行与原理P170）P1、定子铁心内径 D2： )(08.214.3752cmpi 2、定子铁芯长度 ：tl= = (式中 C=4 )tlrifnCDS2 ）（ c90.23.08.2146 6103、定子铁芯外径 （机座号） a=333.3 166.7 rnmininr= + =202.08 +35.27 =237.35aiccm（2）水轮发电机的外形尺寸估算1、定子机座外径 ：1Din/30nmi/24rr）（ cm82.45.27.10.a1 2.风罩内径 ： 2DKVASfcm82.4082.012 3.转子外径 ： 2D|）（ c.3iD四.水轮发电机的重量估算
