2.2　机组额定转速选择

机组额定转速选择充分考虑下述原则：

（1）根据泥沙水流电站应用水轮机特点，适当地降低机组转速、降低叶片出口相对流速，减缓泥沙磨蚀。

（2）水轮机转轮直径及机组尺寸合理。

（3）根据径流式电站的特性，水轮机在较高水头下运行的时间相对比较多，额定转速选择时，应使在较高水头运行时处于水轮机效率较好的位置，以期获得最大电能。

为此，机组额定转速选择使电站在加权平均水头和最大水头区间内，水轮机工况点处在最优效率区。沙坡头水电站水轮机额定转速选择75r/min和83.33r/min两个转速都是可行的，对沙坡头这样的泥沙电站以75r/min为最优，最终确定了额定转速为75r/min。其中的选择过程如下：

（1）此额定转速能很好地与机组容量、水头、吸出高度等参数配合，使水轮机叶轮区相对流速不大于25m/s；并保证电站运行范围内，水轮机在无空蚀或少量空蚀状态下运行，基本达到初生空化系数σp与电站装置空化系数σb的对应关系为σp≥1.10σb，临界空化系数σc与电站装置空化系数σp的对应关系为σp≥1.2σc（根据转轮中心线及下游尾水位），这样为抗泥沙磨蚀措施制定奠定了基本条件。

（2）在nr=75r/min，对应水轮机转轮直径D1=6.85m，定子外径为8200mm，转子直径7186mm，发电机转子及部件由制造厂整体制造并运输至工地，定子采用现场叠片方式制造。

（3）在nr=75r/min，原型水轮机额定工况点效率不小于94.08%，加权平均效率不小于95.29%。