水電站裝機臺數設計方案的選擇，要充分考慮以下主要條件：選擇機組組合要求工程投資最少、選擇機組組合要求效率最高、選擇機組組合要求工程平面部置最佳、選擇機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：

　　N裝4000kw；

　　H.設27m；

　　Hmax30m；

　　Hmin26m；

　　Q設17.5m3/s；

　　多年平均利用小時(shí)3236小時(shí)/年；

　　設計洪水位304.5m；

　　正常蓄水位302.5m；

　　正常蓄水位庫容0.03×108m3；

　　2.根據以上電站基本特性參數，初選四種組合進(jìn)行比較：

　　2.1裝機為2000kw×2臺，總裝機容量4000kw；

　　水輪機HLA551-LJ-120；

　　發(fā)電機SF2000-16/2600；

　　H.額27m；

　　Q額9m3/s；

　　水輪機出力2212kw；

　　轉數375r/min；

　　效率91%；

　　發(fā)電機出力2013kw；

　　允許吸出高程4.0m；

　　2.2裝機為1250kw×3臺，總裝機容量3750kw；

　　水輪機HLA551-LJ-100；

　　發(fā)電機SF1250-14/2150；

　　H.額27m；

　　Q額5.8m3/s；

　　水輪機出力1436.9kw；

　　轉數428.5r/min；

　　效率90%；

　　發(fā)電機出力1293kw；

　　允許吸出高程4.0m；

　　2.3裝機為1000kw×4臺，總裝機容量4000kw；

　　水輪機HLA551-LJ-84；

　　發(fā)電機SF1000-12/17300；

　　H.額27m；

　　Q額4.5m3/s；

　　水輪機出力1096.5kw；

　　轉數500r/min；

　　效率88%；

　　發(fā)電機出力964.97kw；

　　允許吸出高程4.0m.

　　2.4裝機為2000kw×1臺，1000kw×2臺，總裝機容量4000kw；

　　水輪機HLA551-LJ-120×1臺；HLA551-LJ-84×2臺；

　　發(fā)電機SF2000-16/2600×1臺；SF1000-12/1730×2臺；

　　H.額均為27m；

　　Q額分別為9m3/s和4.5m3/s

　　水輪機出力分別為2212kw和1096.5kw；

　　轉數分別為375r/min和500r/min；

　　效率分別為91%和88%；

　　發(fā)電機出力分別為2013kw和964.97kw；

　　允許吸出高程均為4.0m.

　　3.四種裝機臺數工程投資指標

　　上述四種裝機臺數工程投資指標見(jiàn)下表：

　　單位：萬(wàn)元

　　項目

　　方案設備費安裝費壓力管道廠(chǎng)房合計投資差（+/-）

　　12000kw×2臺37040.273.5236.45646.65

　　21250kw×3臺42654.687.52328.47823.09+176.44

　　31000kw×4臺47065.497.58409.64969.12+322.47

　　42000kw×1臺1000kw×2臺42052.990.04345.76835.16+188.51

　　注：設備費為出廠(chǎng)價(jià)，不含包裝費、運輸費；建筑工程設備估價(jià)表略。

　　4.方案比選推薦

　　推薦采用裝機為2000kw×2臺方案，其理由如下：

　　4.1從投資上看機組臺數越多，投資越大，裝3臺機組較裝2臺機組投資增加176.44萬(wàn)元，裝4臺機組較裝2臺機組投資增加322.47萬(wàn)元。裝機超過(guò)四臺后，變配電設備就要設兩套，其投資增幅更大，經(jīng)濟指標更差。第一種組和投資最省，為首選方案。

　　4.2根據廠(chǎng)家提供資料，總裝機已確定條件下，單機容量小而多，機組效率低。裝機為2000kw×2臺時(shí)，機組效率最高91%，發(fā)電機出力4026kw，出力排位第一。裝機為2000kw×1臺和裝機1000kw×2臺時(shí)，機組效率為89%，發(fā)電機出力3930kw，出力排位第二。裝機為1250kw×3臺時(shí)，機組效率90%，發(fā)電機出力3879kw，出力排位第三。裝機為1000kw×4臺時(shí)機組效率最低88%，發(fā)電機出力3859kw，出力排位第四。從四種裝機臺數比選看，第一種組合機組效率最高，發(fā)電機出力居首位。

　　4.3機組臺數、機組類(lèi)型越多，運行配件，檢修材料備用量越大。檢修難度增加，使運行管理成本及設備維修費提高。四種方案中第一種方案機組臺數最少。

　　4.4根據工程建設地點(diǎn)1958～1999年月平均流量計算成果，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，單機容量不宜過(guò)小，第一種方案仍然居優(yōu)勢。

　　4.5該電站為日調節水庫，其庫容為300×104m3，具有一定調節能力，枯水季節來(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2000kw，流量9m3/s，可以滿(mǎn)負荷發(fā)電，還能使機組在高效區運行，同時(shí)還有調解做用，第一種方案完全可以滿(mǎn)足要求。

　　4.6推薦方案

　　綜上所述，根據本電站特點(diǎn)及天然來(lái)水量，從投資、機組效率及運行檢修管理方面綜合分析，第一方案的裝機2000kw×2臺為最優(yōu)方案。

　　5.結論

　　水電站裝機臺數設計方案的選擇，要充分考慮以下主要條件：

　　5.1選擇機組組合要求工程投資最少。找一個(gè)裝機臺數和投資最少結合點(diǎn)。

　　5.2選擇機組組合要求效率最高。容量和機型確定以后，相對大一些的機組效率要高，如果無(wú)其它特殊要求，要采用的方案是機組效率較高的組合。

　　5.3選擇機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，因為不同機組直徑大小和所占橫斷面大小不完全成正比，機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組臺數的主要因素。

　　5.4選擇機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，大小機組要配合，如果有廠(chǎng)房保溫或必須供電要求（有直供區），要滿(mǎn)足小流量用小機組發(fā)電要求。

　　5.5選擇機組組合要求與水庫（上水池）調解能力相適應，對一些有調解能力的水庫電站，來(lái)水量較小時(shí)，可蓄水集中發(fā)電，讓機組在高效率區運行。

　　5.6選擇機組組合要求與運行檢修管理相協(xié)調，機組臺數和機型多無(wú)疑配件多，不但技術(shù)儲備量要大，維修費用也高。從這個(gè)意義上講，機組臺數類(lèi)型越少越好。

　　總之，水電站裝機臺數方案設計參考要素是多方面的，要做到安全經(jīng)濟，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。