岩滩水电站扩建工程水轮机转轮特征参数优化与现场制造

伍晓芳

（广西电力工业勘察设计研究院，广西 南宁 530023）

0 引 言

岩滩水电站 （一期）是红水河梯级开发的第5级电站，距上游龙滩水电站166 km，总装机容量1210 MW，于1995年全部建成发电。上游龙滩水电站水库具有多年调节性能，其投产显著改善了岩滩水电站的径流特性，使岩滩水电站年发电量显著增加，经过论证岩滩水电站进行扩建，扩建工程利用原水库，在一期大坝右岸修建引水发电系统，扩建机组安装于地下厂房内。

一期电站水轮机在运行时，出现过厂房振动、叶片大量裂纹等严重问题，针对该问题，水轮机厂家哈尔滨电机厂有限公司 （以下简称哈电）与电站业主合作，经过大量的的研究工作，2003年对电站3号水轮机转轮进行了改造，改造有一定的效果。本文基于改造的成功经验，在扩建项目设计研究中，将研究重点放在影响水轮机运行稳定性及叶片裂纹的几个重要因素上，包括水轮机比转速、尾水管高度、安装高程等特征参数优化、水轮机模型的选择以及制造工艺上的改进等。

1 扩建工程水轮机特征参数优化

该工程水轮机的运行水头范围为41.5～68.5 m，经过水文水能论证，水轮机的额定水头确定为57.4 m，水轮机额定出力306.1 MW。为了提高水轮机的运行稳定性，在项目进行水轮机招标选型时，对以下特征参数予以优化。

1.1 比转速

比转速是表征水轮机综合技术经济水平的重要特征参数之一。在相同水头和出力条件下，提高水轮机比转速将提高机组转速，减少机组尺寸和质量，进而带来明显的一次性经济效益，但是提高水轮机比转速，会提高水轮机的转速和单位流量，从而使水轮机转轮流道内的相对流速增加，对水轮机的空化性能、泥沙磨损及稳定性造成不利影响。……