乌溪江水电站有压引水式地面厂房设计计算书（一）.doc

1、目 录目 录- 1 -第一章 基本资料- 4 -第二章 水轮机- 4 -2.1 水电站水头的确定- 4 -2.1.1 最高水位的确定- 4 -2.1.2设计低水位的确定- 6 -2.1.3 加权水头的确定- 6 -2.2 水轮机型号选择：- 6 -(1)HL200型水轮机方案的主要参数选择- 7 -(2) HL180型水轮机方案的主要参数选择- 8 -（3）HL220型水轮机方案的主要参数选择- 10 -接力器的选择- 11 -2.3.1接力器直径的计算- 11 -2.3.2接力器最大行程的计算- 12 -2.3.4 接力器容积的计算- 12 -蜗壳尺寸- 13 -第三章 发电机- 14 -3

2、.1 主要尺寸估算- 14 -1、极距- 14 -2、定子内径- 15 -3、定子铁芯长度(采用空冷) - 15 -4、定子铁芯外径- 15 -32 外形尺寸估算- 15 -（一）平面尺寸估算- 15 -(二) 轴向尺寸计算- 16 -（三） 水轮发电机重量估算- 17 -第四章 混凝土重力坝- 17 -41确定坝高- 17 -坝顶宽度- 18 -4.4 稳定和应力校核（以下计算均取单宽=1M,混凝土采用 C20）- 19 -第五章 溢流坝- 25 -5.1溢流坝孔口尺寸的确定- 25 -5.1.1 溢流坝下泄流量的确定- 25 -5.1.2溢流孔口尺寸确定和布置- 25 -5.1.3堰顶高程

3、的确定- 25 -5.1.4 闸门布置- 26 -5.2 溢流坝的剖面布置- 26 -5.2.1 溢流面曲线- 26 -5.2.2溢流重力坝剖面如下图所示：- 28 -图5-1 溢流坝剖面示意图- 28 -5.3溢流坝稳定验算- 28 -1 基本组合：（上游为正常蓄水位，下游水位为0）- 28 -图5-2 溢流坝剖面在校核洪水位时的示意图- 30 -5.5.1鼻坎的型式和尺寸- 32 -5.5.2挑射距离和冲刷坑深度的估算- 32 -第六章引水建筑物- 32 -6.1 基本尺寸- 32 -6.1.1隧洞断面- 32 -6.1.2闸门断面- 32 -6.1.3 拦污栅断面- 33 -6.2 托马

4、断面- 34 -6.2.1引水隧洞的水头损失- 34 -6.2.2 压力钢管的水头损失- 36 -6. 2.3断面计算- 37 -6.3 调压室设计选择：- 38 -差动式方案：- 38 -第七章 厂房- 42 -7.1厂房长度确定- 42 -7.1.1机组段长度- 42 -7.1.2端机组段长度- 43 -7.1.3装配场长度- 43 -7.2主厂房宽度确定- 43 -7.3 主厂房顶高程确定- 43 -7.3.1水轮机安装高程：- 43 -7.3.2尾水管底板高程- 44 -7.3.3基岩开挖高程：- 44 -7.3.4水轮机层地面高程- 44 -7.3.5发电机层地面高程（定子埋入式）-

5、 44 -7.3.6桥吊安装的高程- 44 -7.3.7厂房顶部高程- 45 -8：专题计算- 46 -尾水管结构设计和计算- 46 -选出最危险截面下最危险状况来进行弯矩计算，以求得配筋- 49 -讨论边墩的配筋情况。- 51 -讨论顶梁和地基梁。- 54 -第一章 基本资料第二章 水轮机2.1 水电站水头的确定2.1.1 的确定1. 校核洪水位+满发 Z=240.00m =8500由获青水位流量关系曲线得：Z=128.33m= Z- Z=240.00-128.33=111.67m=96%111.67= 107.2m2. 设计洪水位+满发 Z=238.00m =4800由获青水位流量关系曲线

6、得：Z=124.18m=238.00-124.18=113.82m=96%113.82=107.57m3. 正常蓄洪水位+一台机组发电 Z232m发电机出力N=5.6万千瓦则即水轮机出力为=5.83万KW（96%为大中型水电站根据N=9.8QH ，水电站的效率一般为85%即=85%试算过程： 表2-1试算过程Q（）Z（m）Z(m)(m)(m)(万KW)20232115.17116.83112.161.9040232115.48116.52111.863.8060232115.57116.43111.775.69由NQ关系曲线，N=5.83万KWQ=58.2 Z=115.39m=232-115.

7、39=116.61m=96%116.61=111.95m2.1.2 设计低水位的确定设计低水位（即设计死水位）+机组满发 Z192.00m发电机出力N=9.8QH=5.6*4=22.4万千瓦，即水轮机出力为 23.33万千瓦试算 表2-2试算过程Q（）Z（m）Z(m)(m)(m)(万KW)400192.00117.0574.9571.9524.43300192.00116.7675.2472.0918.39200192.00116.4775.5371.9512.31 由NQ关系曲线，N=23.33万KWQ=366 Z=116.95m=192.00-116.78=75.05m=96%75.05=

8、72.21m即=72.05m2.1.3 加权水头的确定加权平均水位=m引水式水电站=95.99m2.2 水轮机型号选择：根据该水电站的水头工作范围72.05111.39，查水电站教材型谱表选择合适的水轮机型有HL200、HL180和HL220三种。现将这三种水轮机作为初选方案，分别求出其有关参数，并进行比较分析。(1)HL200型水轮机方案的主要参数选择2.2.1.1转轮直径(假定=91.1%)=2.72 m 取标称直径=2.75m2.2.1.2转速 n取n=250r/m2.2.1.3效率及单位参数修正 =1.0% =1.7% （与上述假定相同） 3% 单位转速可不加修正，同时，单位流量也可不

9、加修正。2.2.1.4范围的检验 =0.9220.95 =68.31 在图上做出工作范围。2.2.1.5 气蚀系数 查水电站教材 =0.107 (2) HL180型水轮机方案的主要参数选择1.转轮直径(假定=90.9%)=2.63 m 取标称直径=2.75m2.转速n取n=250r/m3.效率及单位参数修正 =1.0% =1.4% （与上述假定相同） 3% 单位转速可不加修正，同时，单位流量也可不加修正。 4工作范围的检验 =0.7840.86 =56.96 在图上做出工作范围。5 气蚀系数 查水电站教材 =0.079（3）HL220型水轮机方案的主要参数选择1转轮直径(假定=90.8%)=2

10、.98 m 取标称直径=3.0m2转速 n取n=250r/m3效率及单位参数修正 =1.0% =1.8% （与上述假定相同） 3% 单位转速可不加修正，同时，单位流量也可不加修正。 4工作范围的检验 =0.700.67不满足要求 =57.06 5 气蚀系数 查水电站教材 =0.07 HL200型水轮机方案的调速设备选择调速功计算 属大型调速器，接力器、调速柜和油压装置应分别进行计算和选择。接力器的选择 2.3.1接力器直径的计算采用两个接力器来操作水轮机的导水机构，选用额定油压为2.5MPa，则每个接力器的直径为： 由此，在水电站机电设备表4-4中选择与之接近而偏大的的标准接力器。2.3.2接

11、力器最大行程的计算 导叶最大开度可由模型的求得： 当选用计算系数为1.8时，则2.3.4 接力器容积的计算两个接力器的总容积 调速器的选择： 大型调速器的型号是以主配压阀的直径来表征的，主配压阀的直径 (选用) 由此在水电站机电设备表4-1中选择与之相邻而偏大的DT-80型电气液压型调速器。油压装置的选择此处油压装置不考虑空放阀和进水阀的用油，则压力油罐的容积由此，在水电站机电设备表4-2种选则与之相邻而偏大的HYZ-1.6型组合式油压装置HL200型转轮流道尺寸（）查教材水电站机电设备蜗壳尺寸 查教材水电站机电设备附表3 断面形状采用圆形，尾部采用椭圆形 包角=345 （查教材水电站）图2-

12、8表2-2 涡壳计算表格角度（）（m）(m)(m)3451.5863.8615.4473001.4793.7545.2332551.3643.6395.0022101.2373.5134.750 1651.0973.3724.4691200.9353.2104.146750.7403.0143.754300.4682.7433.210尾水管尺寸的确定（变肘形）：第三章 发电机3.1 主要尺寸估算1、极距 KVA cm2、定子内径 cm3、定子铁芯长度(采用空冷) cm 比较合理4、定子铁芯外径 166.7r/min Da=Di+=553.22+72.38=625.6cm32 外形尺寸估算（一）平面尺寸估算 1、定子机座外径 214300 r