加权平均水头
额定水头日
最小水头 ⋯
转轮直径
水轮机额定出力
额定转速
额定流量
2．2 水轮机转轮模型
88．5 m
84．0 m
75．1 m
3．28 m
76．92 MW
214．3 r／min
101．4 m ／s
由以上参数可知，本电站水头范围为75．1～97
m。目前在该水头段有很多成熟优秀的混流式转轮
可供选择。在电站初步设计阶段，笔者选用了
HLD85作为参考转轮进行参数选择和计算。在经
过招标以后，本电站转轮型号最终确定为HL233。
本论文将基于这2个不同的转轮模型，探讨在
其他边界条件不变的情况下，不同的水轮机特性模
型对水力大波动过渡过程计算结果的影响。
2．3 计算结果
水电站大波动过渡过程计算的主要任务是预测
大波动工况下的诸项极值，如水轮机甩负荷或增负
荷等工况下，蜗壳最大压力升高、机组最大转速升
高、转轮出口最低压力及压力引水系统特定点最低
压力等。
本文主要就蜗壳最大压力升高、机组最大转速
升高及转轮出口最低压力3个特征值的变化来讨论
在其他条件相同的情况下，不同水轮机特性模型对
大波动过渡过程的影响。
本电站导叶采用2段关闭方式，第1段导叶关
闭速率 ，=0．1，第2段关闭速率 =0．055 6，导叶
折点相对开度Y =0．7，第1段关闭时间3 s，总关闭
时间15．6 S。针对这蜗壳最大压力升高值、机组最
大转速上升率和转轮出口最低压力3个特征值，在
分别采用HLD85和HL233模型时，计算结果如表1
所示。
表1 HLD85和HL233模型计算结果表
由表1可以看出，在水轮机特性模型发生变化
的情况下，3个特征值均产生了变化，下面我们具体
分析产生这种变化的原因。
3 分析
由上面计算结果可以看出，蜗壳最大压力上升
发生在校核洪水位下2台机组同时事故甩全负荷工
况，选用HL233转轮该值为130．3 mH，0，选用
HLD85转轮该值为125．8 mH 0；最大转速升高发
生在2台机组运行在额定水头下同时甩额定负荷工
况，选用HL233转轮该值为56．9％ ，选用HLD85转
轮该值为52．0％；转轮出口最低压力发生在1台机
运行在额定水头下甩额定负荷，选用HL233转轮该
值为一6．8 mH O，选用HLD85转轮该值为一6．0
mH：0。下面将具体分析产生这种差异的原因。
3．1 蜗壳最大压力上升值
有压管道压力变化可用下面2个方程表示：
Ov OH ， 、
一Ot g—O—L (1 J
一旦塑 r
a 0 a 一
用弹性水击偏微分方程描述有压管道水击，用
特征线法求解一组差分方程。起始条件为导叶动作
前的情况，此时管内为恒定流，条件是已知的。边界
条件为上游水库和机组，由于水库很大，压力保持常
数，故关键是机组边界条件的确定，用线性和非线性
水轮机特性建立水轮机边界条件，联立可求出任意
时刻压力上升值。
在引水系统条件一定的情况下，最大压力上升
值与导叶关闭规律有关。而我们的算例是在同样的
导叶关闭规律下进行计算的，为何会产生这种差异
呢?这需从水轮机特性模型来进行分析。我们在
