(5)水轮机过流部件采用抗磨蚀结构，易磨损部件采用易拆卸、易更换结构； (6)转轮、导叶、抗磨板等关键部件采用高强度、耐磨蚀不锈钢材料。 6.1.1.4 机组台数和单机容量
根据该电站水头范围，初设阶段采用HLJF2061型转轮做代表机型进行台数、单机容量的技术、经济比较。根据水能专业计算，该水电站总装机容量为13.5MW，机组台数不易过多，现选择2台6.75MW，3台4.5MW，4台3.375MW三种方案，具体比较论证见表6.1.1-2。
机组台数技术经济比较表
表6.1.1-2
机组台数 内 容 电站 参数 最大水头(m) 设计水头(m) 最小水头(m) 水轮机型号 额定水头( m ) 水轮机 参数 转轮直径( m ) 额定流量(m/s ) 额定转速(r/min ) 额定点效率(%) 额定出力(kW) 水轮机单重(吨) 发电机型号 额定容量(kW) 发电机 参数 额定电压(kV) 额定效率(%) 额定转速(r/min ) 功率因数cosυ 发电机单重(吨) 辅助设备型号 厂房 尺寸 调速器 起重机 励磁 厂房总长(m) 厂房总宽(m) 厂房总高(m) 水轮机设备及安装(万元 ) 机电设备发电机设备及安装(万元 ) 吊车设备及安装(万元 ) 程(万元 ) 3236.75MW 96.41 77.12 44.59 HLJF2061-LJ-130 77.12 1.30 9.7 500.00 92.50 7031 35.56 SF6750-12/2820 6750 6.30 0.96 500.0 0.80 67.78 BWT-5000 微机励磁 45.37 16.50 35.50 487.35 682.26 110.00 134.88 334.5MW 96.41 77.12 44.59 HLJF2061-WJ-106 77.12 1.06 6.5 600.00 92.50 4687 24.45 SFW4500-10/2600 4500 6.30 0.96 600.0 0.80 45.81 BWT-3000 微机励磁 51.30 23.10 16.20 428.1 599.31 84.31 118.48 433.375MW 96.41 77.12 44.59 HLJF2061-WJ-91 77.12 0.91 4.8 750.00 92.50 3515 20.10 SFW3375-8/2300 3375 6.30 0.96 750.0 0.80 39.50 BWT-1800 微机励磁 63.30 13.50 15.50 470.3 658.4 75.0 130.2 -567-
32/5吨桥式起重机 32/5吨桥式起重机 16/3.2吨桥式起重机 投资 水力机械辅助设备及安装工 机组台数 内 容 机电设备及安装投资(万元) 厂房土建投资(万元) 机电设备和厂房土建总投资(万元) 总投资差价(万元) 年发电收益(万元 ) 年发电收益收益差值(万元 ) 236.75MW 2710.38 876.69 3587.07 436.12 936.99 -234.25 334.5MW 2380.85 770.1 3150.95 1171.24 0 433.375MW 2615.6 846.0 3461.6 310.6 1180.61 9.37 总结：
从表中综合分析看出，2台6.75MW冬季枯水期小流量时水轮机不能稳定运行。3台4.5MW，4台3.375MW在枯水期和丰水期都能稳定运行，且效率较高。而3台4.5MW，投资与收益比，综合经济效益最好。
综合考虑后，本报告推荐：3台4.5MW方案。 6.1.1.5 机型比选及机组主要参数选择
本阶段水轮机模型转轮为HLJF2061，该类型水轮机转轮均在中国水科院达国际先进水平的高精度水力机械模型通用试验台上进行了效率、汽蚀、水压脉动、飞逸及轴向水推力等综合性能试验，综合水力性能参数均达到国际水平，并在xx多个电站运行，效果良好。
模型转轮的主要参数如下：
机组 转轮型号 最大使用水头 Hmax n′10 最优工况 Q′10 η0 σm Q′1 限制工况 ηm σm 单位飞逸转速 33机组 JF2061 m r/min m/s? % m/s? % 200 67.7 0.572 94.06 0.034 0.78 88.3 0.06 119.28 1)水轮机基本参数如下： 序号 1 2 3 4 -568-
项目 水轮机型号 额定水头(m) 额定功率(kW) 额定流量(m3/s) 参数 HLJF2061-WJ-106 77.12 4687 6.5 序号 5 6 7 8 9 10 项目 额定转速(r/min) 额定效率(%) 飞逸转速(r/min) 水轮机转轮直径(m) 吸出高度(m) 水轮机总重量(吨) 参数 600 92.5 1080 1.06 +1.18 24.45 2)发电机基本参数如下： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 项目 发电机型号 额定容量(kW) 额定电压(kV) 额定电流(A) 额定转速(r/min) 飞逸转速(r/min) 效率(%) 功率因数 频率 绝缘等级 发电机冷却方式 旋转方向 发电机总重(吨) 转子连轴重(吨) 参数 SFW4500-10/2600 4500 6.3 412.4 600 1080 96.0 0.8(滞后) 50HZ F/F 密闭循环空冷 顺时针 45.81 25.19 6.1.1.6 机组安装高程的确定
机组水轮机下游设计尾水位为1407.98m，机组吸出高度为+1.18 m，据此计算得水轮机安装高程为1408.2m。 6.1.1.7 水轮机附属设备选择
1)进水阀系统
进水阀采用蓄能罐式液控蝴蝶阀，型号为PDF160-WY-140。蓄能罐式液控蝶阀由厂家自带液压站及控制柜。
2)调速系统
本电站调速器选用全数字式步进电机PLC调速器，具有PID调节规律，测频方式采用残压测频和齿盘磁头测频两种方式。型号为BWT-3000三台。
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6.1.1.8调节保证计算
本电站为坝后式电站电站，采用一管三机，供给三台机组。
供水干管直径3.4m，长432.5m；岔管直径1.7m，长25m。引水系统的ΣLV为414.23m2/s，本计算采用的机组转动惯量GD2为20t·m2。
由于电站装机总容量在系统中所占比重较小，同时因额定水头
Hr=77.12m<100m，按《水力发电厂机电设计规范》(DL/T 5186-2004)确定最大转速变化率升高允许值βmax=60%，最大压力升高允许值ξ=50%。
现对不同导叶关闭时间下各参数进行比较，确定导叶关闭的最佳时间。计算结果如表6.1.1-3所示：
调节保证计算结果
表6.1.1-3
导叶有效关闭时间Ts(s) 7 8 9 机组速率上升最大值βmax (%) 44.66 46.81 48.81 蜗壳末端压力上升值ξc(%) 21.51 18.68 16.51 尾水管真空度Hb(m) 1.66 1.64 1.62 说明：在额定水头下，机组发额定出力时，甩全部负荷工况下计算机组速率上升值；在最大水头下，机组发额定出力时，甩全部负荷工况下计算蜗壳末端压力上升值。
由上表可以看出：在满足规范的前提下，导叶最佳有效关闭时间是8s，此时对应的机组速率上升最大值βmax为46.81%；在最大水头下，机组发额定出力时，甩全部负荷，蜗壳末端压力上升值ξ为 16.68%，绝对值为18.68m水柱。尾水管真空度为1.64m。
6.1.2 辅助机械设备选择 6.1.2.1 起重设备
本电站机组最重吊件为发电机转子带轴，重量为25.19t， 为了安装检修，本电站厂房内设32/5t桥式慢速起重机一台。
32/5t桥式慢速起重机运输设备的主要参数如下： 起重机型号： 32/5t
起重量： 主钩：32t 副钩：5t 跨度： 13m 工作制： A3
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主钩起升高度： 16m 副钩起升高度： 18m 大车运行速度： 30m/min 小车运行速度： 10m/min 主钩起升速度： 1.5m/min 副钩起升速度： 5m/min 大车轨道型号: 50钢轨 起重机总重 28t 6.1.2.2 水系统
1)供水系统
技术供水主要为满足水轮发电机组用水要求。厂内技术供水有：轴承冷却供水。
本电站设计水头77.12m。采用自流减压集中供水方案，水源取自压力钢管，三台机组均从压力钢管取水，每台机组均有取水口，每个取水口均设有拦污栅，经滤水器过滤，减压阀减压后接至全厂技术供水总管上，三台机组互为备用。
从技术供水总管中分三路向三台机组供水，在各机组技术供水管上安装有压力变送器、温度变送器、示流信号器，可随时监测机组用水的情况。
供水管滤水器采用全自动滤水器，3台型号为：ZLSQ-150，流量190m3/h，减速机功率1kW。
2)排水系统
排水系统分检修排水、渗漏排水两部分。 (1)检修排水
机组检修排水包括排除压力钢管、蜗壳、尾水管和尾水室中积水以及排除进水阀和尾水闸门漏水。，检修排水采用直接排水方式，具体做法为检修时临时将排水泵从尾水进人孔处运进尾水渠抽排积水和闸门渗漏水。选用100QW100-15-7.5型潜水式无堵塞排污泵2台，流量100m3/h，扬程15m，电机功率7.5kW。检修排水时2台泵同时工作，不设备用泵。
(2) 渗漏排水
本站渗漏排水的对象主要是机组端盖密封、蝶阀和伸缩节、厂房建筑物以及各管道件的渗漏水。排水方式为排水沟和排水管将各处渗漏水汇集至集水井，由渗漏排水泵抽至下游。
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