该枢纽工程位西北某省A河上游干流上，其布置和工程参数如附件所示， 该水电站拟定主要设计参数
序号 1 2 3 4 5 项目 最大水头 最小水头 多年平均水头 设计水头 总装机容量 单位 m m m m MW 数值 125 86 92.5 88 360
（一） 水轮机型号选型
1 根据该水电站的水头变化范围86~125m，在水轮机系列谱表3-3，表3-4中查出适合的机型有HL180和HL200两种。 2 主要参数选择
2.1 选取4台机组
2.2 转轮直径D1计算
单机容量：36万kw/4=9万kw （一)HL180水轮机
2.2.1查文献HL180转轮综合特性曲线可知机组效率M=90%;?g=96%
Nr=Ny/zg=360000/4*0.96=93750kw
查表3-6可得HL180型水轮机在限制工况下的单位流量Q'=860L/s=0.86m3/S，效率?m=89.5%，由此可
1M初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量Q'=Q11M'=0.86m3/S，效率?=92%。
上述的Q1’，?和Nr=单机容量：36万kw/4=9万kw；g=96%
Nr=Py/zg=360000/4*0.96=93750kw，Hr=88m带入式
D1?Nr9.81Q1'HrHr?1可得D=3.83m，选用与之接近而偏大的
1标称直径D=3.9m。
2.2.2转速n计算
查表3-4可得HL180型水轮机在最优工况下单位转速n'=67r/min,初步假定n'10M10?n'10M，将已知的n'和H10av=92.5m，D=3.9m代入式n?n'11HD1可得n=165.2r/min，
选用与之接近而偏大的同步转速n=166.7r/min。（上式中n'选用原型最优单位转速n'，H选用加权平均水头
10Hav）
2.2.3 效率级单位参数修正
?D1M????K（?max??Mmax）?K(1??Mmax)?1?()^(1/5)?D1?? 采用上述第一种方法的式（K值为0.5~1）进行效率修正。查表3-6可得HL180型水轮机在最优工况下的模型最高效率为?Mmax=92%，模型转轮直径为D=0.46m，
1Mmax根据上式，可求出原型效率?=95%,则效率修正值为??=95%-92%=3%，考虑到模型与原型水轮机在制造工艺质量上的差异，常在已求得的??值中再减去一个修正值?。现取?=1.0%，则可得效率修正值为??=2%，由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为
?max??Mmax??? =92%+2%=94%
???M????89.5%?2%?91.5%（与上述假定值相同）
单位转速的修正值按下式计算
?n'?n'10M(?max/?Mmax?1)
则
?n1'?(?max/?Mmax?1)?0.945/0.92?1?1.35% n'10M?n1' 由于 <3%，按规定单位转速可不加以修正，同时，n'10M单位流量Q'也可不加修正。
1由上可见，原假定的?=92%，n'110?n'10M，Q1'=Q1M'是正确的，
那么上述计算及选用的结果D=3.9m，n=166.7r/min也是正确的。
2.2.4 工作范围的检验
在选定D=3.9m，n=166.7r/min后，水轮机的Q'及各特
11max征水头相对应的n'即可计算出来。水轮机在H，N下工作时，其
1rrQ'1即为Q'1max，故Q'1max?Nr9.81D1^2HrHr?=
937509.81*3.9^2*88*88*0.92=0.83<0.86m
3/s
则水轮机的最大引用流量为
Q' Qmax=
1maxD1^2Hr =115.14㎡/s 与特征水头Hmax，Hmin和Hr相对应的单位转速为
n'1min?nD1166.7*3.9??58.15r/minHmax125nD1166.7*3.9??70.11r/minHmin86
n'1max?n'1r?nD1166.7*3.9??69.30r/min Hr881max 在HL180型水轮机模型综合特性曲线图上分别绘出Q'=850L/S，n'1max1min=70.11r/min，n'=58.15r/min的直线。由图
可知，由这三根直线所围成的水轮机工作范围（途中阴影部分）基本上包含了该特性曲线的高效率区。所以对于HL180型水轮机方案，所选定的D=3.9m和n=166.7r/min
1是合理的。
2.2.5吸出高度Hs计算
由水轮机的设计工况参数，n'1r=69.30r/min，Q
‘1max=850L/S，在图3-25上可查得相应的气蚀系数约为?=0.088，并在图上2-26上查得气蚀系数的修正值约为??=0.02，由此可求出水轮机吸出高度为
Hs?10??1097?(????)H?10??(0.088?0.02)88??0.72m??4m900900公式
?为电站的海拔高程为1097m。
σ为水轮机的气蚀系数为0.088。
Δσ为水轮机的气蚀系数修正值为0.02。
可见，HL180型水轮机方案的吸出高度满足电站要求。
（二）HL200转轮
2.3.1 查文献HL200转轮综合特性曲线可知机组效率M=90%；g=96%
Pr=Py/zg=360000/4*0.96=93750kw
查表3-6 可得HL200型水轮机在限制工况下的单位流量Q'=960L/s=0.96m3/S，效率?m=89.5%，由此可
1M初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量Q'=Q11M'=0.96m3/S，效率?=92%。
上述的Q1’，?和Nr=单机容量：36万kw/4=9万kw；
Ng=96%
Nr=Py/zg=360000/4*0.96=93750kw，Hr=88m带入式