水電站裝機(jī)臺(tái)數(shù)設(shè)計(jì)方案的選擇，要充分考慮以下主要條件：選擇機(jī)組組合要求工程投資最少、選擇機(jī)組組合要求效率最高、選擇機(jī)組組合要求工程平面部置最佳、選擇機(jī)組組合要求與天然來(lái)水量周期相互匹配等因素 1.電站基本特性參數(shù)：
N裝4000kw；
H.設(shè)27m；
Hmax30m；
Hmin26m；
Q設(shè)17.5m3/s；
多年平均利用小時(shí)3236小時(shí)/年；
設(shè)計(jì)洪水位304.5m；
正常蓄水位302.5m；
正常蓄水位庫(kù)容0.03×108m3；
2.根據(jù)以上電站基本特性參數(shù)，初選四種組合進(jìn)行比較：
2.1裝機(jī)為2000kw×2臺(tái)，總裝機(jī)容量4000kw；
水輪機(jī)HLA551-LJ-120；
發(fā)電機(jī)SF2000-16/2600；
H.額27m；
Q額9m3/s；
水輪機(jī)出力2212kw；
轉(zhuǎn)數(shù)375r/min；
效率91%；
發(fā)電機(jī)出力2013kw；
允許吸出高程4.0m；
2.2裝機(jī)為1250kw×3臺(tái)，總裝機(jī)容量3750kw；
水輪機(jī)HLA551-LJ-100；
發(fā)電機(jī)SF1250-14/2150；
H.額27m；
Q額5.8m3/s；
水輪機(jī)出力1436.9kw；
轉(zhuǎn)數(shù)428.5r/min；
效率90%；
發(fā)電機(jī)出力1293kw；
允許吸出高程4.0m；
2.3裝機(jī)為1000kw×4臺(tái)，總裝機(jī)容量4000kw；
水輪機(jī)HLA551-LJ-84；
發(fā)電機(jī)SF1000-12/17300；
H.額27m；
Q額4.5m3/s；
水輪機(jī)出力1096.5kw；
轉(zhuǎn)數(shù)500r/min；
效率88%；
發(fā)電機(jī)出力964.97kw；
允許吸出高程4.0m.
2.4裝機(jī)為2000kw×1臺(tái)，1000kw×2臺(tái)，總裝機(jī)容量4000kw；
水輪機(jī)HLA551-LJ-120×1臺(tái)；HLA551-LJ-84×2臺(tái)；
發(fā)電機(jī)SF2000-16/2600×1臺(tái)；SF1000-12/1730×2臺(tái)；
H.額均為27m；
Q額分別為9m3/s和4.5m3/s
水輪機(jī)出力分別為2212kw和1096.5kw；
轉(zhuǎn)數(shù)分別為375r/min和500r/min；
效率分別為91%和88%；
發(fā)電機(jī)出力分別為2013kw和964.97kw；
允許吸出高程均為4.0m.
3.四種裝機(jī)臺(tái)數(shù)工程投資指標(biāo)
上述四種裝機(jī)臺(tái)數(shù)工程投資指標(biāo)見(jiàn)下表：
單位：萬(wàn)元
項(xiàng)目
方案設(shè)備費(fèi)安裝費(fèi)壓力管道廠(chǎng)房合計(jì)投資差（+/-）
12000kw×2臺(tái)37040.273.5236.45646.65
21250kw×3臺(tái)42654.687.52328.47823.09+176.44
31000kw×4臺(tái)47065.497.58409.64969.12+322.47
42000kw×1臺(tái)1000kw×2臺(tái)42052.990.04345.76835.16+188.51
注：設(shè)備費(fèi)為出廠(chǎng)價(jià)，不含包裝費(fèi)、運(yùn)輸費(fèi)；建筑工程設(shè)備估價(jià)表略。
4.方案比選推薦
推薦采用裝機(jī)為2000kw×2臺(tái)方案，其理由如下：
4.1從投資上看機(jī)組臺(tái)數(shù)越多，投資越大，裝3臺(tái)機(jī)組較裝2臺(tái)機(jī)組投資增加176.44萬(wàn)元，裝4臺(tái)機(jī)組較裝2臺(tái)機(jī)組投資增加322.47萬(wàn)元。裝機(jī)超過(guò)四臺(tái)后，變配電設(shè)備就要設(shè)兩套，其投資增幅更大，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更差。第一種組和投資最省，為首選方案。
4.2根據(jù)廠(chǎng)家提供資料，總裝機(jī)已確定條件下，單機(jī)容量小而多，機(jī)組效率低。裝機(jī)為2000kw×2臺(tái)時(shí)，機(jī)組效率最高91%，發(fā)電機(jī)出力4026kw，出力排位第一。裝機(jī)為2000kw×1臺(tái)和裝機(jī)1000kw×2臺(tái)時(shí)，機(jī)組效率為89%，發(fā)電機(jī)出力3930kw，出力排位第二。裝機(jī)為1250kw×3臺(tái)時(shí)，機(jī)組效率90%，發(fā)電機(jī)出力3879kw，出力排位第三。裝機(jī)為1000kw×4臺(tái)時(shí)機(jī)組效率最低88%，發(fā)電機(jī)出力3859kw，出力排位第四。從四種裝機(jī)臺(tái)數(shù)比選看，第一種組合機(jī)組效率最高，發(fā)電機(jī)出力居首位。
4.3機(jī)組臺(tái)數(shù)、機(jī)組類(lèi)型越多，運(yùn)行配件，檢修材料備用量越大。檢修難度增加，使運(yùn)行管理成本及設(shè)備維修費(fèi)提高。四種方案中第一種方案機(jī)組臺(tái)數(shù)最少。
4.4根據(jù)工程建設(shè)地點(diǎn)1958～1999年月平均流量計(jì)算成果，每年12月至翌年3月份，月平均流量均小于2m/s，而在此期間85%～90～的月份平均流量小于1m/s.若電站在冬季無(wú)保溫和必須供電要求，單機(jī)容量不宜過(guò)小，第一種方案仍然居優(yōu)勢(shì)。
4.5該電站為日調(diào)節(jié)水庫(kù)，其庫(kù)容為300×104m3，具有一定調(diào)節(jié)能力，枯水季節(jié)來(lái)水量較小時(shí)，可蓄滿(mǎn)水后在用電高峰時(shí)集中發(fā)電，單機(jī)2000kw，流量9m3/s，可以滿(mǎn)負(fù)荷發(fā)電，還能使機(jī)組在高效區(qū)運(yùn)行，同時(shí)還有調(diào)解做用，第一種方案完全可以滿(mǎn)足要求。
4.6推薦方案
綜上所述，根據(jù)本電站特點(diǎn)及天然來(lái)水量，從投資、機(jī)組效率及運(yùn)行檢修管理方面綜合分析，第一方案的裝機(jī)2000kw×2臺(tái)為最優(yōu)方案。
5.結(jié)論
水電站裝機(jī)臺(tái)數(shù)設(shè)計(jì)方案的選擇，要充分考慮以下主要條件：
5.1選擇機(jī)組組合要求工程投資最少。找一個(gè)裝機(jī)臺(tái)數(shù)和投資最少結(jié)合點(diǎn)。
5.2選擇機(jī)組組合要求效率最高。容量和機(jī)型確定以后，相對(duì)大一些的機(jī)組效率要高，如果無(wú)其它特殊要求，要采用的方案是機(jī)組效率較高的組合。
5.3選擇機(jī)組組合要求工程平面部置最佳。普通水電站平面部置受主槽橫斷面限制，因?yàn)椴煌瑱C(jī)組直徑大小和所占橫斷面大小不完全成正比，機(jī)組越多所占橫斷面尺寸就越大，水流主槽橫斷面距離也是確定機(jī)組臺(tái)數(shù)的主要因素。
5.4選擇機(jī)組組合要求與天然來(lái)水量周期相互匹配。來(lái)水流量增減，大小機(jī)組要配合，如果有廠(chǎng)房保溫或必須供電要求（有直供區(qū)），要滿(mǎn)足小流量用小機(jī)組發(fā)電要求。
5.5選擇機(jī)組組合要求與水庫(kù)（上水池）調(diào)解能力相適應(yīng)，對(duì)一些有調(diào)解能力的水庫(kù)電站，來(lái)水量較小時(shí)，可蓄水集中發(fā)電，讓機(jī)組在高效率區(qū)運(yùn)行。
5.6選擇機(jī)組組合要求與運(yùn)行檢修管理相協(xié)調(diào)，機(jī)組臺(tái)數(shù)和機(jī)型多無(wú)疑配件多，不但技術(shù)儲(chǔ)備量要大，維修費(fèi)用也高。從這個(gè)意義上講，機(jī)組臺(tái)數(shù)類(lèi)型越少越好。
總之，水電站裝機(jī)臺(tái)數(shù)方案設(shè)計(jì)參考要素是多方面的，要做到安全經(jīng)濟(jì)，技術(shù)可靠是一個(gè)永恒的課題，需要進(jìn)行不段的研究和探索。
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