轴流转桨式水轮机协联关闭规律选择及优化分析

王 苗，张小莹，周天驰，张晓炜

(1.新疆农业职业技术学院，新疆 昌吉 831100；2.新疆农业大学水利与土木工程学院，乌鲁木齐 830052；3.中国电建集团华东勘测设计研究院，杭州 310000)

0 引 言

由于地形地质条件的限制，很多水电站常常采用明渠结合有压管道的引水系统布置形式，这在中小型电站中尤为常见[1]，此类电站又称无压引水式电站。为了满足上游河道的灌溉要求或者通航要求，无压引水式电站引水明渠的水位和流量变化往往较大，一般定桨式机组的高效区难以涵盖较大的水头区间，因此此类电站通常安装轴流转桨式水轮机，以利用不同水头和流量组合，提高发电效率[2]。

与混流式水轮机或者轴流定浆式水轮机相比，轴流转桨式水轮机的桨叶和导叶能随着水头和流量的变化而相应的开大或者关小，保证机组一直运行在高效率区，提高发电量。但是当电站发生甩负荷时，由于桨叶调节的存在，其关闭方式与定桨式水轮机有所不同：桨角开度变化的存在相当于关闭规律多了一个维度。所以无论是关闭规律选择还是优化方面，采用轴流转桨式机组的水电站水力过渡过程计算都较定桨式复杂。

近些年，国内许多学者在轴流转桨式水轮机过渡过程方面做了很多研究[3-5]，在特性曲线处理方面，张蓉生[6]分析了传统几何方法处理综合特性曲线的二重性，引入德洛内三角网剖分方法对数据插值，该方法能够较好地处理转桨式机组的协联曲线。……