溪洛渡水电站巨型混流式水轮机水力开发.pdf

２０１３年８月 第３１卷　第８期 　 Ａｕｇ．２０１３ Ｖｏｌ．３１　 Ｎｏ．８ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８５３０．２０１３．０８．００７ 溪洛渡水电站巨型混流式水轮机水力开发 １，２ １ １ ２ 王钊宁 ，郭鹏程 ，罗兴 ，王亚林 （１．西安理工大学水利水电学院，陕西 西安７１００４８；２．东方电气集团东方电机有限公司，四川 德阳６１８０００） 王钊宁 摘要：针对溪洛渡水电站机组具有水头高、变幅大和单机容量为７７０ＭＷ的巨型混流式水轮机 水力开发的特殊问题展开研究．从水力稳定性控制的角度，讨论了水轮机水力开发条件，论证了 额定转速、单位流量、单位转速、设计水头等４项关键水力参数和导叶相对高度、进出口转轮直径 之比等２项关键几何参数的选择原则与匹配关系．并通过研究对比不同水力初设方案，分析不同 设计参数可能引发的水力稳定性问题，结果表明：在巨型混流式机组的设计过程中应该选择较 低的水力参数进行设计．研究结果显示，通过提高设计水头的水力优化措施既使得转轮叶片进 水边背面初生空化远离了水轮机的运行范围，又改善了水轮机高水头部分负荷运行区转轮内的 流道旋涡特性．最后根据模型验收试验证明了所采用的水力设计方法具有实际工程应用价值． 关键词：溪洛渡水电站；混流式水轮机；水力设计；参数论证 中图分类号：Ｓ２７７．９；ＴＨ３１１　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７４－８５３０（２０１３）０８－０６８１－０７ 　　　 王钊宁，郭鹏程，罗兴 ，等．溪洛渡水电站巨型混流式水轮机水力开发［Ｊ］．排灌机械工程学报，２０１３，３１（８）：６８１－６８７． ＨｙｄｒａｕｌｉｃｄｅｓｉｇｎｏｆｇｉａｎｔｓｃａｌｅＦｒａｎｃｉｓ ｔｕｒｂｉｎｅｉｎＸｉｌｕｏｄｕｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ １，２ １ １ ２ ＷａｎｇＺｈａｏｎｉｎｇ ，ＧｕｏＰｅｎｇｃｈｅｎｇ，ＬｕｏＸｉｎｇｑｉ，ＷａｎｇＹａｌｉｎ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＨｙｄｒｏｐｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ′ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ′ａｎ，Ｓｈａａｎｘｉ７１００４８，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｏｎｇｆａｎｇＥｌｅｃｔｒｉｃＭａｃｈｉｎｅｒｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｄｅｙａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ６１８０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｈｉｇｈｗａｔｅｒｈｅａｄ，ｌａｒｇｅｈｅａｄｖａｒｉａｔｉｏｎａｎｄ７７０ＭＷｕｎｉｔｃａｐａｃｉｔｙ，ａｓｔｕｄｙｏｆ ｈｙｄｒａｕｌｉｃｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｇｉａｎｔＦｒａｎｃｉｓｔｕｒｂｉｎｅｕｎｉｔｓｉｎｔｈｅＸｉｌｕｏｄｕｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ． Ｆｒｏｍｔｈｅｖｉｅｗｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｔａｂｉｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｄｅｓｉｇｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗａｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｓｅｌｅｃ ｔｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｍａｔｃｈｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｆｏｕｒｋｅｙｈｙｄｒａｕｌｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｒａｔｅｄｓｐｅｅｄ，ｕｎｉｔ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ，ｕｎｉｔｓｐｅｅｄ，ｄｅｓｉｇｎｈｅａｄａｓｗｅｌｌａｓｔｗｏｉｍｐｏｒ