DQZHAN技術訊：【漲知識】水輪機機組臺數及機型的選擇

一、機組臺數的選擇

水電站的裝機容量等于機組臺數和單機容量的乘積，根據已確定的裝機容量，就可擬定出幾個機組臺數的方案。當機組臺數不同時，單機容量不同，水輪機的直徑和轉速也不同，從而引起工程投資、運行效率、運行條件和產品供應情況的變化。機組臺數的選擇通常從下列幾個方面考慮。

（來源：掬水月在手弄花香滿衣）

1.機組臺數與水輪機類型的關系

水輪機類型不同，機組臺數對水電站平均效率的影響也不同。軸流轉槳式和低比轉速的混流式水輪機，由于其工作特性曲線較平緩，高效率區(qū)較寬，故機組臺數的增減對水電站平均效率的影響不大。軸流定槳式和高比轉速混流式水輪機，當出力變化時，效率變化比較劇烈，因此，增加機組臺數可較顯著地提高水電站的平均效率。

2.機組臺數與水電站在系統(tǒng)中擔負負荷類型的關系

水電站在擔任系統(tǒng)基荷工作時，雖選擇較少的機組臺數，亦可使水輪機在較長時間內以*優(yōu)工況運行，使水電站的平均效率較高。水電站擔任系統(tǒng)峰荷時，由于負荷經常變化，且變化幅度較大，為使每臺機組都能以高效率工作，就需要較多的機組臺數。

3.機組臺數與供電可靠性的關系

機組臺數多，運行方式機動靈活，能適應負荷變化。一臺機組發(fā)生事故時影響較小，檢修也較易于安排。但機組臺數過多時，設備就多，操作次數增加，發(fā)生事故的可能性增加，管理復雜，將會提高運行管理費用。

4.機組臺數與水電站造價的關系

通常機組臺數少，廠房長度小（寬度略有增加），機電設備少，運行管理簡單，因而可降低造價，但從另一方面來說，機組臺數少，單機容量就大，廠房內的起重能力、安裝場地、基礎開挖量都將增加，因而又可能增加水電站造價；采用機組臺數較多時，機組單機容量小，相應的各種機電設備套數增加，機組單位千瓦消耗的材料多，廠房長度大，總造價高，但采用小型機組，廠房的起重能力、安裝場地、基坑開挖量都減小，因此又可減少一些投資?？偟恼f來，機組臺數增多將增大投資，所以一般希望選用較大容量的機組。

上述各因素中都包含著互相對立又互相聯(lián)系的兩個方面，在選擇時應針對主要因素確定合理的機組臺數。實際工程中，為了運行靈活和便于檢修，除裝機容量小于100kW時，選用一臺機組外，一般應不少于兩臺，為了制造、安裝和運行維修方便，如無特殊要求，一個電站應盡量選用同一機型。但對某些低水頭電站或灌溉渠系上的電站，為了利用季節(jié)性電能，也可采用大小機組搭配方案。為便于主接線設計，機組臺數一般選用偶數。我國已建成的中型水電站大多采用4～6臺，大型水電站采用6～8臺，小型水電站以2～4臺為宜。

二、水輪機機型選擇

水輪機機型選擇是在已知裝機容量和水電站各種特征水頭的情況下進行的。

水輪機機型可根據水輪機型譜選擇，也可根據水輪機使用范圍綜合圖選擇。

1.根據水輪機型譜選擇機型

根據已確定的單機出力及水電站水頭范圍，從水輪機型譜中選擇出適宜的機型。型譜中推薦了各種機型適用的水頭范圍，其上限水頭??由水輪機結構強度和汽蝕特性等條件限制的，下限水頭主要是由經濟因素定出的。適合電站水頭范圍的機型即為可選機型。

2.根據水輪機使用范圍綜合圖選擇機型

水輪機使用范圍綜合圖是在以水頭為橫坐標，出力為縱坐標的坐標系中，繪出每種水輪機使用范圍的圖形。在水輪機使用范圍綜合圖上，每種水輪機使用范圍為一斜方框，方框的兩豎線為水頭范圍，兩斜線為該型水輪機*大、*小轉輪直徑的出力范圍。選擇時，根據設計水頭和單機出力查圖確定，坐標點所在方框的機型即為可選機型。