水轮机的选型设计

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1、水轮机的选型设计水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择与否合理，对于水电站的功能经济指标及运营稳定性，可靠性均有重要影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最后拟定水轮机的最佳型式与参数。一：水轮机选型的内容，规定和所需资料1：水轮机选择的内容（1） 拟定单机容量及机组台数。（2） 拟定机型和装置型式。（3） 拟定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。对于冲击式水轮机，还涉及拟定射流直径与喷嘴数

2、等。（4） 绘制水轮机的运转综合特性曲线。（5） 估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。 wertyp9ed结合水轮机在构造、材质、运营 等方面的规定，向制造厂提出制造任务书。2. 水轮机选择的基本规定 水轮机选择必须要考虑水电站的特点，涉及水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的规定。在几种也许的方案中具体地进行如下几方面比较，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。（1） 保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽量小。（2） 根据水电站水头的变化，及电站的运营方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运营中平均效率尽量高。（3） 水轮机性能及

3、构造要可以适应电站水质的规定，运营稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。（4） 机组的构造先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。（5） 机组制造供货应贯彻，提出的技术规定要符合制造厂的设计、实验与制造水平。（6） 机组的最大部件及最重要部件要考虑运送方式及运送可行性。3. 水轮机选型所需要的原始技术材料 水轮机的型式与参数的选择与否合理、与否与水电站建成后的实际状况相吻合，在很大限度上取决于对原始资料的调查、汇集和校核。根据初步设计的深度和广度的规定，一般应具有下述的基本技术资料：

4、（1） 枢纽资料：涉及河流的水能总体规划，流域的水文地质，水能开发方式，水库的调节性能，水利枢纽布置，电站类型及厂房条件，上下游综合运用的规定，工程的施工方式和规划等状况。还应涉及严格分析与核准的水能基本参数，诸如电站的最大水头Hmax、最小水头Hmin,加权平均水头Ha，设计水头Hr，多种特性流量Qmin、Qmax、Qa,典型年（设计水平年，丰水年，枯水年）的水头、流量过程。此外还应有电站的总装机容量，保证出力以及水电站下游水位流量关系曲线。（2） 电力系统资料：涉及电力系统负荷构成，设计水平年负荷图，典型日负荷图，远景负荷；设计电厂在系统中的作用与地位，例如调峰、基荷、调相、事故设备的规定

5、以及与其她电站并列调配运营方式等。（3） 水轮机设备产品技术资料：涉及国内外水轮机型谱、产品规范及其特性；同类水电站的水轮参数与运营的经验，问题点等。（4） 运送及安装条件：应理解通向水电站的水陆交通状况，例如公路，水路，及港口的运载能力（吨位及尺寸）；设备现场装配条件，大型专用加工设备在现场临时建造的也许性及经济性；大型部件整件出厂与分块运送现场装配的比价等。 除上述资料外，对于水电站的水质应有具体地资料，涉及水质的化学成分，含气量，泥沙含量等。二：水轮机选型的基本措施目前世界上各国在设计水电站中选择水轮机的措施不尽相似，其重要措施可以概括为如下几种。1：应用记录资料选择水轮机这种措施以已建

6、水电站的记录资料为基本，通过汇集、记录国内外已建水电站的水轮机的基本参数，再把她们按水轮机型式，应用水头，单机容量等参数进行分析归类。在此基本上，用数学记录法作出水轮机的比转速、单位参数与应用水头的关系曲线，ns=f(H)、n11=f(H)、Q11=f(H)以及电站空化系数与比转速的关系曲线qf=f(ns)等，或者数值逼近法得出有关这些参数的经验公式。当拟定了水电站的水头与装机容量等基本参数后，可根据记录曲线或经验公式拟定水轮机的型式与基本参数。按照选定的水轮机参数向水轮机生产厂提出制造任务书，由制造厂生产出符合顾客规定的水轮机。这种措施在国外被广泛采用。2：按水轮机系列型谱选择水轮机在某些国

7、家，对水轮机设备进行了系列化，通用化与原则化，制定了水轮机型谱，为每一水头段配备了一种或两种水轮机转轮，并通过模拟实验获得了各型号水轮机的基本参数与模型综合特性曲线。这样设计者就可以根据水轮机型谱与模型综合特性曲线选择水轮机的型号与参数。国内与原苏联都曾颁布过水轮机型谱。水轮机型谱可为水轮机的选型设计提供了便利，可使选型工作简化与原则化。但要注意不能局限于已制定的水轮机型谱，当型谱中的转轮性能不能满足设计电站的规定期，要通过认真分析研究提出新的水轮机方案，与生产厂商协商设计、制造出符合规定的水轮机。同步，要不断完善、更新水轮机型谱。3：要套用法选择水轮机这种措施是直接套用与拟建电站的基本参数（

8、水头、容量）相近的已建水电站的水轮机型号与参数。这种措施多用于小型水电站的设计，它可以使设计工作大为简化。但要注意必须合理套用，要对拟建电站与已建电站的参数进行具体的分析与比较，还要考虑不同年代水轮机的设计于制造水平的差别，90年代设计的电站若直接套用60年代电站的水轮机，往往会使水轮机的参数偏低。因此必要时对已建电站的水轮机参数作合适修正后再套用。国内过去应用较多的措施是按照水轮机型谱来选择水轮机，但随着水电开发的进展，旧的水轮机型谱已不能满足目前水电站的设计的规定，设计者常采用不同的选型措施互相结合、互相验证，以保证水轮机选型的科学性与合理性。三：机组台数选择 对于一种拟定了总装机容量的水

9、电站，机组台数对的多少将直接影响到电厂的动能经济指标与运营的灵活性，可靠性，还影响到电厂建设的投资等，因此拟定 机组台数时必须考虑如下有关因素，通过充足的技术经济论证。 1：机组台数对工程建设费用的影响机组台式的多少直接影响单机容量的大小，单机容量不同步机组的单位千瓦造价不同，一般小机组的单位千瓦造价高于大机组，一方面，小机组的单位千瓦金属消耗不小于大机组，此外单位重量的加工费也较大。除重要机电设备外机组台数的增长，规定增长配套设备的台数，主副厂的平面尺寸也需增长，因次在同样的装机容量条件下，水电站的土建工程及动力厂房的成本也随机组的增长而增长。2：机组台数对电站运营效率的影响 当采用不同的机

10、组台数时，电站的平均效率是不同的。较大单机容量达的机组，其单机效率较高，这对于估计常常满负荷运营的水电站获得的效益较明显。但是对于变动负荷的水电站，若采用过少的机组台数，虽单机效率高，但在部分负荷时由于负荷不便在机组之间调节，因而不能避开低效率区，这会使电站的平均效率减少。电站的最佳装机台数要通过电厂的经济运营分析来决定。 此外，机组类型不同步，台数对电站的运营效率的影响不同。对于固定叶片式水轮机，特别是轴流定桨式水轮机，其效率曲线比较陡峭，当出力变化时，效率变化剧烈。若机组台数多某些，则可通过调节开机台数，而避开低负荷运营，从而使电站的运营效率明显提高。但是对于转桨式水轮机或多喷嘴的水斗式水

11、轮机，由于可以通过变化叶片角度或增减使用喷嘴的数目而使水轮机保持高效率运营，因此机组台数对电站运营效率的影响较小。3：机组台数对电厂运营维护的影响 机组台数较多时，其长处是运营方式灵活,发生事故时对电站及所在系统的影响较小，检修也容易安排。但台数较多时运营人员增长，运营用的材料、消耗品增长，因而运营费用高。同步，较多的设备与较频繁的开停机会使整个电站的事故发生率上升。4：机组台数对设备制造、运送及安装的影响 机组台数增长时，水轮机和发电机的单机容量减小，则机组的尺寸，制造、运送及现场安装都较容易。反之，台数减少则机组尺寸增大，机组的制造、运送及安装的难度也相应增大。因此最大单机容量的选择要考虑

12、制造厂家的加工水平，及设备的运送，安装条件。此外从发电机转子的机械强度方面考虑，发电机转子的直径必须限制在转子最大线速度的容许值之内，机组的最大容量有时也会因此受到限制。5：机组台数对电力系统的影响 对于占电力系统容量比重大的水电厂及大型机组,发生事故时对电力系统的影响较大，考虑到电力系统中备用容量的设立及电力系统的安全性，在拟定台数时,单机容量不应不小于系统的备用容量，虽然在容量较小的电网中,单机容量也不适宜超过系统容量的1/3。6：记住台数对电厂主接线的影响 由于水电厂水轮发电机组常采用扩大单元主接线方式，超大型机组除外，故机组台数多采用偶数。同步为了运营方式的机动灵活及保证机组检修时的厂

13、用电可靠，除了特殊状况和农村小电站外，一般都装两台以上机组。 对于装置大型机组的水电厂，由于主变压器的最大容量受到限制，常采用单元接线方式，因此机组台数的选择不必受偶数的限制。 以上与机组台数有关的诸因素，许多是既互相联系又互相矛盾的，在选择时应针对重要因素，进行综合技术经济比较，选择出合理地机组台数。四、 水轮机型式的选择 根据水电站的实际状况对的地选择水轮机型式是水轮机选型设计中的一种重要环节。虽然各类水轮机有明确的合用水头范畴，但由于她们的合用范畴存在着交叉水头段，因此，必须根据水电站的具体条件对可供选择的水轮机进行分析比较，才干选择出最合适的机型。（一） 各类水轮机的合用范畴 大中型水

14、轮机的类型及其合用的水头范畴如图所示 各类水轮机的合用范畴除了与使用水头有关外，还与水轮机的容量有关，同一类型同一比转速的水轮机，在小容量时使用水头较低，在容量较大时使用水头较高.为了便于选择水轮机的型式，制定了水轮机 从表中可以看出各类水轮机的应用水头范畴是交叉的，其中存在着交界水头段。在水轮机选择时若同一水头段有多种机型可供选择，则需要认真分析各类水轮机的特性并进行技术经济比较以拟定最适合的机型。 不同类型的水轮机具有不同的合用范畴与特点，各类水轮机的特点可概括如下: 1:冲击式水轮机（以切击式为代表）（1） ns较低，合用于250m以上的水头，最高可达1700m.（2） 转轮周边的水流是

15、无压的，不存在密封问题。（3） 出力变化时效率的变化平缓，对负荷变化适应性强。（4） 装置多喷嘴时通过调节喷嘴合用数目可获高效运营。（5） 可使用折向器避免飞逸，减少紧急关机时引水管道中水击压力的上升（仅上升15%左右）。若使用制动喷嘴可使水轮机迅速刹车。（6） 易磨损部件更换容易。2：混流式水轮机（1） 比转速范畴广，合用水头范畴广，可合用30-1700m.（2） 构造简朴，价格低。（3） 装有尾水管，可减少转轮出口水流损失。3：轴流式水轮机（1） ns较高，具有较大的过流能力，合用于30-80m水头范畴。（2） 转轮可以分解，加工运送以便。（3） 轴流转桨式水轮机可在协联方式运营，在水头、

16、负荷变化时可实现高效运营。（4） 在水头、负荷变化较小，或装机台数较多的电站，可以通过调节运营机组台数使水轮机在高效区运营。轴流定桨式水轮机构造简朴，可靠性好，特别在肩负基荷的低水头电站较合用。4：斜流式水轮机（1） 其ns与应用水头范畴介于轴流式和混流式之间。（2） 叶片可调，在水头与负荷变化时可保持高效率。（3） 转轮可以分解，加工运送以便。（4） 中低水头的抽水蓄能电站，常合用斜流式水轮机。（二） 交界水头区水轮机型式的选择（1） 贯流式与轴流式的比较： 1）贯流式的水流条件较好，同样过流面积时，贯流式水流通过容易，单位流量大，无蜗壳和肘醒尾水管，流道水力损失小，运营效率比轴流式高。 2

17、）贯流式水轮机可布置在坝体或闸墩内，可以不要专门的厂房，土建工程量小且适于狭窄的地形条件。 3）对潮汐电站，贯流式水轮机的适应性强，能满足正反向发电，正反向抽水和正反向泄水的需要。 4）贯流式水轮机为了满足安装高程的规定，需从引水室入口至尾水管所有开挖到相应的深度，而轴流式只需对尾水管部分进行深开挖，因此，贯流式的相应开挖量大。 5）灯泡贯流式水轮发电机组所有处在水下，规定有严密的封闭构造及良好的通风防潮措施，维护、检修较困难。（2） 轴流式与混流式的比较 1）轴流转桨式水轮机合用与水头与负荷较大的电站，能在较广阔的工作范畴内稳定、高效率运营，平均效率高于混流式水轮机。 2）在相似的水头下，轴

18、流式的ns高于混流式，有助于减小机组的尺寸。 3）轴流式水轮机的空化系数大，约为同水头段混流式水轮机的两倍，为保证空化性能需增长厂房的水下开挖量。 4）当尾水管较长时，轴流式水轮机比混流式水轮机易产生紧急关机时的抬机现象。 5）轴流式水轮机的轴向水推力系数约为混流式的2-4倍，推力轴承负荷大。此外轴流转桨式水轮机的转轮及受油器等部件构造复杂，造价高。(3) 混流式与斜流式比较：1） 同样水头和出力条件下，斜流式水轮机可获得高于混流式水轮机的比转速，因此，斜流式水轮机的转速可高于混流式，应用斜流式水轮机可以减小发电机的尺寸，但同样条件，混流式水轮机的尺寸要小某些。2） 混流式的最高效率要比斜流式

19、高0.5%-1%，但在部分负荷（50%负荷）混流式的效率要比斜流式低约5%。两者比较图3） 同样工作参数下，斜流式水轮机的空化系数不小于混流式，为避免空化，斜流式需要较低的安装高程，因此其开挖深度不小于混流式。4） 混流式水轮机的构造比斜流式简朴，造价低，维护以便，运营可靠。但斜流式转轮可分解，加工，运送以便。5） 混流式水轮机的飞逸转速比斜流式水轮机约高15%，规定混流式水轮机有较高的强度。 在同样的水头与流量的条件下斜流式水轮机与混流式水轮机的技术经济比较表（4） 斜流式与轴流式的比较：1） 在应用水头为60m以上时，斜流式水轮机的最优效率高于轴流式，在40m如下水头段应用时，轴流式的最优

20、效率高于斜流式。在部分负荷时斜流式的效率稍高某些。2） 在同样的水头与出力状况下，轴流式水轮机的ns高于斜流式，因此，轴流式转速高某些，水轮机与发电机的尺寸可小某些。但当水头高于60m时，由于强度与构造的关系，轴流式转轮的轮廓尺寸变大，会加大水轮机的重量。此外，由于轴流式的飞逸转速，较斜流式高，从强度方面考虑反而使与轴流式水轮机相配的发电机更重某些。3） 两者的构造都较复杂，斜流式转轮及其她过流部件要更复杂某些。在同样的水头（近60米）和出力条件下，两者的参数比较见表9-7.（5） 混流式与水斗式的比较：1） 一般状况下，混流式水轮机的单位流量比切击式大，但是当水中含沙量较多时，因受空化和磨损

21、的限制，混流式水轮机采用的单位流量有时反比水斗式小。2） 混流式水轮机的最高效率比水斗式高，在水斗变化时效率的下降比切击式小。水斗式水轮机在负荷变化时效率的下降比混流式小，特别是多喷嘴时可以调节使用喷嘴的数目，有良好的负荷适应性。3） 切击式安装在最高尾水位以上，特别在部分负荷时水头损失较大，混流式水轮机通过尾水管回收转轮出口的动能，可提高对水头的运用率。4） 切击式水轮机在大气压力下工作，空蚀轻，且多发生在针阀、喷嘴和水斗部位，检修与更换容易。5） 切击式水轮机无轴向水推力，可以简化轴承的结。6） 切击式水轮机装有折向器或制动喷嘴，可以减少飞逸转速。7） 切击式水轮机的ns在50-55（m.

22、KW）以上时其效律会减少，同样条件下，混流式水轮机的比转速较大，且效律不会减少。混流式的比转速比水斗式高10%-20%，可以减小机组的尺寸。8） 当有空蚀及泥沙磨损发生时通过一定运营时间后，由于过流部件的破坏会导致水轮机的效率下降比混流式水轮机少，根据国外的实例，在同样运营5000-10000h之后，切击式与混流式的比较如图五：水轮机比转速的选择 水轮机的比转速ns涉及了水轮机的转速，出力与水头三个基本工作参数，她综合地反映了水轮机的特性。掌握比转速与水轮机特性之间的关系、对的地选择水轮机的比转速，可以保证所选择的水轮机在实际运营中有良好的能量指标与空化性能。1：水轮机的效率与比转速的关系 不

23、同ns的水轮机具有不同的效率特性，图9-13中表达了不同ns的混流式水轮机的效率出力特性N=f(P%).从图中可知比转速较低的水轮机，其效率曲线较平缓，比转速较高的水轮机其效率曲线比较陡峭，特别是超高比转速的混流式水轮机（ns=570m.KW）,其高效率去很狭窄，在偏离设计工况时，水轮机的效率急剧下降。此外，每一种水轮机均有自己的最佳比转速范畴。图9-32表达了不同类型水轮机的最优效率与比转速之间的关系。从该图中可以看出水斗式水轮机的比转速在13-18范畴内效率最高，混流式的比转速在150-250范畴内效率最高，轴流定桨式的比转速在500-600范畴内效率最高。在选择水轮机时，尽量将比转速控制

24、在它们的最佳范畴之内，以保证水轮机具有最高效率。2. 各类水轮机比转速的选择 各类水轮机的比转速不仅与水轮机的构造和型式有关，也与设计，制造的水平以及通流部件的材质等因素有关。目前，世界各国根据各自的实际水平，划定了各类水轮机的比转速的界线与范畴，并根据已生产的水轮机转轮的参数，用数理记录法得出了有关水轮机比转速的记录曲线或经验公式。当已知水电站的水头时，可用这些曲线或公式选择水轮机的比转速。（4） 贯流式水轮机的比转速与使用水头关系：一般状况下，贯流式水轮机可获得比轴流式高约10%的比转速，但根据目前国内外已生产的贯流式水轮机的记录资料看，大部分贯流式水轮机的比转速仅与轴流式水轮机相称。（5

25、） 切击式水轮机比转速与使用水头关系：单转轮单喷嘴水斗式水轮机的比转速重要与射流直径比d0/D1有关。当切击式水轮机为多转轮多喷嘴时，水轮机的比转速为：ns=ns1KrZ0式中ns1单轮单喷嘴的比转速，Kr转轮数，Z0每个转轮的喷嘴数。对于单轮单喷嘴切击式水轮机，国内水电站几点设计手册中推荐的ns1=f(H)曲线如图9-34所示。 当切击式水轮机具有多种转轮（仅在横轴式水轮机上可实现）和喷嘴时，从理论上可按KrZ0倍增大水轮机的比转速，但事实上选择多转轮多喷嘴水轮机的比转速时常受到下面条件的限制。1） 对于单轮单喷式，为了提高水轮机的转速与出力，可选择较大的d0/D1值，即可以选择较大的比转速

26、。2） 对于单轮多喷式，比转速的提高重要靠喷嘴的增长，而最佳把相称于单喷嘴的ns1限制在最佳比转速范畴内。3） 对于多轮多喷式，相应于单轮单喷的ns1应选择在最佳比转速范畴，一般取ns1=10-20(m.KW),整体水轮机的ns也不适宜超过60，（m.KW）由于此限速则需在同一水轮机轴上装3个以上的转轮，这是不经济的，这种状况下可考虑使用混流式水轮机。 对于多喷嘴切击式水轮机比转速的选择，一般先选择单轮单喷的比转速ns1,再根据转轮数目Kr 与喷嘴数Z0计算整个水轮机的ns.（3） 多泥沙河流水轮机比转速的选择上面所简介的某些经验公式及区线一般仅合用于水质较好的水电站的水轮机比转速的选择。对于

27、多泥沙河流上的水电站,为了减轻过机泥沙对比转速的水轮机的过流部件的磨损，同步考虑到空化与泥沙磨损的联合伙用，选择水轮机的比转速时，应当比清水电站低某些，减少水轮机比转速的目的是为了减少转轮流道中的相对流速。国内某些资料表白，多泥沙河流上的水电站，水轮机破坏轻微者所采用的ns都较低，ns=1320/Hr-1360/Hr(m.KW)之间。因此，在多泥沙河流上的水电站选择水轮机的比转速可以根据水中泥沙含量，参照多泥沙河流上已建电站的经验，拟定合适的比转速。应用上述的某些经验公式选择水轮机的比转速时，要充足考虑设计电站的具体状况，还要考虑国内水轮机的设计制造水平，这样才干保证所选择的水轮机既具有较高的

28、能量指标，又能保证机组的正常运营。此外，在应用比转速的经验公式时，还应考虑届时代的变迁与技术的发展，可考虑采用一种动态经验公式进行水轮机比转速的估算。动态比转速的形式为：Ns=a(t)Hrb(t)指数经验公式中引入了表达时间因数的参数t,因此，不仅可以反映当时水轮机比转速水平，还可以对此后的近期发展趋势进行评估。动态比转速经验公式可用数理记录法获得。水泵水轮机的选型设计一：水泵水轮机型式的选择1：装置型式的选择 抽水蓄能水电站的机组可采用多种装置型式。由水泵、水轮机、电动机、发电机或可逆式水泵水轮机、发电电动机组合，构成不同型式的抽水蓄能发电机组。大型机组多采用竖轴布置，中小型机组有时采用横轴

29、布置。如图9-13示，抽水蓄能电站的机组组合方式有四机式，三机式与二机式。最早采用的型式为四机式，即水泵和水轮机分别配备各自的电动机与发电机，由于设备多，占地多，投资高，目前已很少采用。三机式，即水泵、水轮机和发电电动机三者以联轴节相连。发电时，由水轮机带动发电电动机作发电机组运营，抽水时由发电电动机以电动机方式运营带动水泵抽水，两种方式其旋转方向相似。三机式的长处是机组转换运营方式快，不必专设起动设备。二机式，即水泵水轮机和发电电动机构成。水泵水轮斤具有水泵和水轮机的功能，转轮正转为水轮机运营方式，反转为水泵运营方。发电电动机机，也可以作为电动机。由于一机两用，故机组造价低。但水泵水轮机的转

30、轮要兼顾水轮机和水泵两种工况的性能，故其效率较水泵或水轮机专用机要稍低某些。目前二机式用的最广泛，但在某些超高水头的抽水蓄能电站，仍不排除采用水斗式水轮机做动力机和采用多级离心泵作抽水机的组合方式，也可以采用多级水泵水轮机和双速发电电动机的二机式。2：水泵水轮机型式的选择 合用于不同水头段抽水蓄能电站的规定，水泵水轮机具有混流式，斜流式，轴流式，和贯流式几种类型，各类水泵水轮机比转速及应用水头范畴如表9-14所示。(1)混流式水泵水轮机。混流式水泵水轮机的构造与常规混流式水轮机相似， 但其转轮一般按水泵工况设计，用水轮机工况校核。在相似水头和功率情条件下，其直径比常规水轮机大30%-40%，单

31、级混流式水泵水轮机合用水头可高达700米，在水头高于700米的电站，可考虑采用多级混流式水泵轮机。（2） 斜流式水泵水轮机。斜流式水泵水轮机一般为转桨式，其效率曲线平缓，能合用水头（扬程）及负荷变化较大的电站，它可应用于25-200米的水头，在水头不不小于180米的抽水蓄能电站，既可以采用斜流式又可以采用混流式，采用哪种机型最合适还要看根据电站的水头变化及调节库容的大小等经技术经济比较而定。在水库的运用水深较大，采用单速混流式水泵水轮机不能同步满足水泵与水轮机工况同步获得最高效率，可考虑双速混流式水泵水轮机和斜流式水泵水轮机两种方案。若采用双速混流式机组，其发电电动机的价格比单速机要高出10%

32、-15%；若采用斜流式，则可通过调节桨叶及导叶开度使水泵与水轮机同步获得高效率而无需变化发电电动机的转速，但另一面，与混流式水泵水轮机相比，斜流式的缺陷是构造复杂，轴向水推力大，空化系数大安装高程低，基本开挖量 (3) 轴流式水泵水轮机。轴流式水泵水轮机合用于低水头抽水蓄能电站，一般采用转桨式构造，以适应水头及负荷的变化。轴流式水泵水轮机应用不太多，其因素是水泵运营时扬程较低。尽管发电专用的常规轴流式水轮机可应用到88m水头，但轴流泵的扬程一般不超过20m.要提高水泵扬程则需将其转速增长诸多，但这会发电机电动机的造价昂贵。(4) 贯流式水泵水轮机。 贯流式转轮同轴流式同样，只是布置型式不同，贯

33、流式水泵水轮机用于潮汐抽水蓄能电站和其她低水头抽水蓄能电站。 第十节一：计算机辅助水轮机选型设计的原理 计算机辅助设计（CAD）的发展，为水轮机的选型设计提供了一种新的手段。现代计算机具有强大的记忆功能与运算能力，并具有文献解决，图形解决等功能，将这些功能应用到水轮机选型设计中，可以使水轮机的选型计算更加迅速，精确和规范化。 计算机辅助水轮机辅助水轮机选型的原理基本上是对老式的选型计算措施的模拟。计算机虽然具有计算容量大、运算快的特点，但它毕竟是一种机器，缺少思维和发明能力，它只能按人们输入的程序进行工作。为了让计算机能像人同样有能力去解决设计计算中的多种问题，在水轮机选型的程序设计中要解决下面几种核心问题。 （1）设计所用技术资料的计算机解决。 （2）设计思想及计算机过程的程序化 （3）设计成果中数据、图表的格式化输出及图形的计算机绘制。