DQZHAN技术讯：【涨知识】水轮机机组台数及机型的选择

一、机组台数的选择

水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积，根据已确定的装机容量，就可拟定出几个机组台数的方案。当机组台数不同时，单机容量不同，水轮机的直径和转速也不同，从而引起工程投资、运行效率、运行条件和产品供应情况的变化。机组台数的选择通常从下列几个方面考虑。

（来源：掬水月在手弄花香满衣）

1.机组台数与水轮机类型的关系

水轮机类型不同，机组台数对水电站平均效率的影响也不同。轴流转桨式和低比转速的混流式水轮机，由于其工作特性曲线较平缓，高效率区较宽，故机组台数的增减对水电站平均效率的影响不大。轴流定桨式和高比转速混流式水轮机，当出力变化时，效率变化比较剧烈，因此，增加机组台数可较显著地提高水电站的平均效率。

2.机组台数与水电站在系统中担负负荷类型的关系

水电站在担任系统基荷工作时，虽选择较少的机组台数，亦可使水轮机在较长时间内以*优工况运行，使水电站的平均效率较高。水电站担任系统峰荷时，由于负荷经常变化，且变化幅度较大，为使每台机组都能以高效率工作，就需要较多的机组台数。

3.机组台数与供电可靠性的关系

机组台数多，运行方式机动灵活，能适应负荷变化。一台机组发生事故时影响较小，检修也较易于安排。但机组台数过多时，设备就多，操作次数增加，发生事故的可能性增加，管理复杂，将会提高运行管理费用。

4.机组台数与水电站造价的关系

通常机组台数少，厂房长度小（宽度略有增加），机电设备少，运行管理简单，因而可降低造价，但从另一方面来说，机组台数少，单机容量就大，厂房内的起重能力、安装场地、基础开挖量都将增加，因而又可能增加水电站造价；采用机组台数较多时，机组单机容量小，相应的各种机电设备套数增加，机组单位千瓦消耗的材料多，厂房长度大，总造价高，但采用小型机组，厂房的起重能力、安装场地、基坑开挖量都减小，因此又可减少一些投资。总的说来，机组台数增多将增大投资，所以一般希望选用较大容量的机组。

上述各因素中都包含着互相对立又互相联系的两个方面，在选择时应针对主要因素确定合理的机组台数。实际工程中，为了运行灵活和便于检修，除装机容量小于100kW时，选用一台机组外，一般应不少于两台，为了制造、安装和运行维修方便，如无特殊要求，一个电站应尽量选用同一机型。但对某些低水头电站或灌溉渠系上的电站，为了利用季节性电能，也可采用大小机组搭配方案。为便于主接线设计，机组台数一般选用偶数。我国已建成的中型水电站大多采用4～6台，大型水电站采用6～8台，小型水电站以2～4台为宜。

二、水轮机机型选择

水轮机机型选择是在已知装机容量和水电站各种特征水头的情况下进行的。

水轮机机型可根据水轮机型谱选择，也可根据水轮机使用范围综合图选择。

1.根据水轮机型谱选择机型

根据已确定的单机出力及水电站水头范围，从水轮机型谱中选择出适宜的机型。型谱中推荐了各种机型适用的水头范围，其上限水头是由水轮机结构强度和汽蚀特性等条件限制的，下限水头主要是由经济因素定出的。适合电站水头范围的机型即为可选机型。

2.根据水轮机使用范围综合图选择机型

水轮机使用范围综合图是在以水头为横坐标，出力为纵坐标的坐标系中，绘出每种水轮机使用范围的图形。在水轮机使用范围综合图上，每种水轮机使用范围为一斜方框，方框的两竖线为水头范围，两斜线为该型水轮机*大、*小转轮直径的出力范围。选择时，根据设计水头和单机出力查图确定，坐标点所在方框的机型即为可选机型。