比转速和比速系数

比转速ns是水轮机基本特征参数之一。通常用比转速ns和比速系数K值来表征水轮机的经济技术水平。它综合反映了水轮机的能量、空化、稳定性等指标，是衡量水轮机能量特性、经济性和先进性的综合指标。比转速的高低标志着不同国家或制造厂商在不同时期设计和制造水轮机的水平。

向家坝水电站是即将兴建的巨型水电站，针对电站的具体运行情况，对比转速和比速系数的选取具有如下两个有利的条件：首先，向家坝水电站水头变幅不大，对机组安全稳定运行十分有利；其次，向家坝水电站水量充沛，有冰雪融水补给，径流年际变化稳定，负荷和电量相对较为稳定。另外从加权因子成果也可以看出：向家坝水电站机组运行在大负荷的时间较长，带部分负荷的几率较少，负荷情况好。因此，可以考虑适当地选取较高的比转速和比速系数。

但是，向家坝水电站同时还具有如下对比转速和比速系数的选取不利的条件：水轮机绝大多数时间处于高水头区域运行（93.00m以上运行时间大于95.0%）。因此，向家坝水电站水轮机在高水头下运行的稳定性问题尤为突出且重要。另外，向家坝水电站在系统中担负调峰及部分腰荷和事故备用，机组起停机频繁，故要求机组在各种水头下有较宽广的稳定运行范围和良好的稳定性。同时，向家坝水电站水库建成后，还有部分泥沙过机，仍需考虑泥沙对水轮机通流部件的危害。

根据向家坝水电站的上述特点，并考虑到向家坝水电站工程巨大及其在系统中的重要地位，向家坝水电站水轮机应将安全性、稳定性放在首位，适当地兼顾机组参数的先进性和合理性，不宜片面地追求高参数。因此，向家坝水电站水轮机的比转速和比速系数不宜选取过高。

综上所述，向家坝水电站水轮机参数选取的原则是：在优先考虑水轮机运行稳定性的同时，兼顾考虑机组参数的先进性和合理性。根据现阶段水轮机的技术发展现状及向家坝水电站的具体情况，推荐向家坝水电站水轮机比速系数K值为2150左右，比转速ns为220.5m·kW左右。