2.3 南桠河一级电站水轮机的磨损程度及大修间隔估算
根据泥沙对水轮机的磨损试验资料分析，水轮机的泥沙磨损量为
由于这两个电站的水轮机转轮直径较小，水轮机大修间隔主要由转轮叶片出水边下部磨损程度控制。已知南桠河二级电站水轮机转轮的磨损程度及有关参数，则可类比求出南桠河一级电站水轮机转轮叶片出水边下部的磨损程度，类比为：
式中：脚标“1”表示南桠河一级参数；脚标“2”表示南桠河二级参数；δ1为南桠河一级电站转轮叶片出水边下部的磨损量；δ2为南桠河二级电站转轮叶片出水边下部的磨损量；南桠河二级水轮机转轮直径D1=1.0m，叶片出水边下部厚度实为3～4mm，运行2年（约1200～1300h）大修，叶片出水边有缺边现象。类比时取磨损厚度为δ2=4mm；ε1为转轮叶片材料耐磨系数；拟选用较好材料Cr Ni5Mo不锈钢制作，取ε1≥1.2；ε2为转轮叶片材料耐磨系数；二级电站水轮机转轮叶片采用普通钢制作，取ε2=1.0；β1为过机单位含沙量泥沙磨损能力综合系数，β1=23.51；β2为过机单位含沙量泥沙磨损能力综合系数，β2=57.52；S1为过机年平均含沙量，S1=347g/m3；S2为过机年平均含沙量，S2=400g/m3；W1为转轮叶片出水边下部水流相对流速，为简化计算，此处用圆周速度表示为：
W2为转轮叶片出水边下部水流相对流速，用圆周速度表示为：
将以上两电站的有关参数，代入式（2）得：
式中：T1为水轮机运行时间；T2为水轮机运行时间；二级水电站水轮机运行2年，取T2=12500h。
南桠河一级电站水轮机转轮直径为2.2m，其叶片出水边下部厚度要求大于等于8mm，为了使转轮叶片运行到大修时不至于缺边、穿孔，按叶片出水边下部实际厚度的一半，即δ1=4mm作为其磨损量计算水轮机大修间隔可运行小时数T 1，则由式（3）可得：
南桠河一级电站水轮机的装机年利用小时数约为7000h，故水轮机可以达到运行4年（30414/7000=4.34）大修，即大修间隔为4年的要求。
按水轮机运行4年大修，则T1=2800h，此时转轮叶片出水边下部的磨损厚度δ1，由式（3）可得：
δ1约为叶片出水边实际厚度8mm的1/3，是安全允许的。