HtJH45一LJ一100水轮机基本参数如下：额定流
量为4．569m3／s，额定转速为750r／min，额定效率为
94．5％，最高效率为95．1％，额定出力为5．20MW，飞
逸转速1 350r／min，吸出高度为一0．50m。
电站最高水头为145．3m，额定净水头为
123m，机组旋转方向都为俯视顺时针。
2．2 比转速 的比较
比转速，z 能直接反映水轮机制造水平、能量
特l生、汽蚀性能。不同水头段的水轮机转轮的比转
速 不同。目前世界上通常采用比转速系数K值
来表达水轮机的技术水平，而相应的比转速竹 值
则代表水轮机在该水头段或额定水头段的技术经
济综合指标。比转速按下式计算：
、， ／_—_T
，zs ： — — (m ‘． kW)
』】
其中： 为水轮机额定转速，r／min；N为水轮机功
率，kW；H为水头，m。计算出 ，再根据比转速
系数公式K = ，z ×JH求出K值。
经计算，得出额定工况时大机比转速 =
133、小机比转速 =132，大机比转速系数K ：
1 475、小机比转速系数K =1 464，比国内同类型
的水电站稍低。
2．3 装置空化系数的选择
由于本电站含有一定泥沙，为了提高水轮机抗
磨蚀性能，除选用抗磨蚀材料外，还应选取较大的
水轮机汽蚀修正系数ka，以便留下较大的空蚀余
量。本站的k 修正系数选取1．6。
依据吸出高度公式H ：10一k8× ×H —
A／900(m)，其中△为水轮机安装高程求出额定工
况的吸出高度，大机吸出高度H =一2．50(m)，小
机吸出高度H = 一0．50(m)。
2．4 转轮出口相对速度的计算
叶片出口牵连速度U2=7c× ×D ／60，其中
D 为出水边计算点半径，m。
叶片出口轴面速度 2 = Q／(D2 B2 2)，其
中：D2 为叶片过计算点 的过水母线重心所在直
径，m；B2为过计算点的过水断面曲线长度，m； 2
为过计算点的叶片排挤系数。
对于低比转速水轮机，能量的主要损失不在尾
水管，因此最理想的出口为法向出口[ ，可以近似
地认为叶片出口水流相对速度为W， =
~／V2m2十甜2 。
国外经验认为多沙河流水电站水轮机 ，≤
38m／s较好，据水利部天津院对Q235A、0Crl3Ni6Mo
等材料的试验成果，参照已运行电站的磨蚀现状，认
为当含沙量≤5 ／m3时，U2<40m／s，较为合适，而
W2通常取值≤32m／s。经计算本站大机的U2=
21．93m／s，W2=23．30mA ，小机U2=22．85m／s，
W，=23．93m／s。由此可见，本站的水轮机参数选
择较为合理，可以减小泥沙磨损量，使机组能在安全
稳定的范围内长期运行。
3 结构设计
HLJH45一LJ一100水轮机与HLJH45一LJ一
120水轮机相比，转轮直径小，空间更小，结构更具
代表性，下面主要介绍HLJH45一LJ一100水轮机
一些主要部件的设计。
a．转轮是水轮机的核心部件，它直接关系到水
轮机能量特性、空蚀特性和工作稳定性。高水头小
型水轮机转轮常采用相对较低单位转速和相对较
小的单位流量，来增大水轮机的直径和降低水轮机
的转速，同时保证叶片在高水头时避开表面脱离区
域，不使流道内水流情况变坏，减小水力损失，提高
效率，保证平稳运行。增加叶片数，减小过水断面，
可使转轮在效率相同的情况下，减少单位流量，同
时使最优工况和出力限制线向小的单位流量区移
动。本转轮采用17只叶片，既满足转轮对过流面
积的要求，又增强了转轮的刚度、强度。
转轮的材质采用VOD 精炼的
ZGDCr13Ni4Mo。通过VOD精炼技术控制叶片铸
件的化学成分，能提高叶片的铸件质量，达到提高
叶片抗磨蚀性能的目的。同时叶片采用五坐标数
控加工，几何尺寸得到可靠保证，空间扭曲型面完
全达到设计要求，表面精度有大幅度提高，从而保
证水轮机的各项性能指标：叶片抗磨蚀性能、水轮
机效率均有大幅度提高，运行平稳，噪声得到降低。
本站水轮机转轮直径都较小，叶片数又较多，
转轮
