乌溪江水电站有压引水式地面厂房设计计算书（二）.doc

1、目 录目 录 1 第一章 基本资料 4见说明书4第二章 水轮机 6 2.1 水电站水头的确定 72.1.1 设计洪水位的确定 72.1.2设计低水位的确定72.1.3 加权水头的确定 72.2 水轮机型号选择： 8 (1) HL200型水轮机方案的主要参数选择8（2）HL180型水轮机方案的主要参数选择 11 接力器的选择 13 2.3.1接力器直径的计算 13 2.3.2接力器最大行程的计算 132.3.4 接力器容积的计算 13 2.4蜗壳尺寸 14第三章 发电机 153.1 主要尺寸估算 151、极距 152、定子内径 16 3、定子铁芯长度(采用空冷) 164、定子铁芯外径 16 32

2、 外形尺寸估算 16（一）平面尺寸估算 16 (二) 轴向尺寸计算 17 （三） 水轮发电机重量估算 18 第四章 混凝土重力坝 1941确定坝高 19 4.2确定宽度. 204.3稳定和校核校核. 23第五章 溢流坝 31 5.1溢流坝孔口尺寸的确定 315.1.1 溢流坝下泄流量的确定31 5.1.2溢流孔口尺寸确定和布置 315.1.3堰顶高程的确定 32 5.1.4 闸门布置 32 5.2 溢流坝的剖面布置 325.2.1 溢流面曲线 33 5.2.2溢流重力坝剖面 35 图5-1 溢流坝剖面示意图- 35 -5.3溢流坝稳定验算36 将溢流坝简化为以下模型:36 1 基本组合：（上游

3、为设计洪水位）36 A坝基面校核。36 5.5.1鼻坎的型式和尺寸 40 5.5.2挑射距离和冲刷坑深度的估算41 第六章引水建筑物 41 6.1 基本尺寸 41 6.1.1隧洞断面 41 6.1.2闸门断面 42 6.1.3 拦污栅断面 42 6.2 托马断面 43 6.2.1引水隧洞的水头损失 43 6.2.2压力钢管的水头损失 45 6. 2.3断面计算 47 6.3 调压室设计选择： 47 最高涌波引水道水头损失： 47 （1）沿程水头损失HF 47 第七章 厂房 55 7.1厂房长度确定 557.1.1机组段长度 55 7.1.2端机组段长度 55 7.1.3装配场长度 557.2主

4、厂房宽度确定 55 7.3 主厂房顶高程确定 56 7.3.1水轮机安装高程： 56 7.3.2水轮机底板高程 56 7.3.3发电机定子高程： 56 7.3.4发电机层楼板高程56 7.3.5尾水管底板高程 57 7.3.6桥吊安装的高程 57 7.3.7厂房顶部高程 57 8专题计算 57 9 参考书目. 68第一章 基本资料见说明书第二章 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=128.3m= Z- Z=240.00-128.3=112.7m=97.5%112.7= 111.7m2. 设计洪水位+

5、满发 Z=238.00m =4800由获青水位流量关系曲线得：Z=124.18m=238.00-124.18=113.82m=97.5%113.82=110.97m3. 正常蓄洪水位+一台机组发电 Z232m发电机出力N=5.6万千瓦（97.5%为大中型水电站）根据N=9.8QH ，水电站的效率一般为86%即=86%试算过程： 表2-1试算过程Q（）Z(m)(万KW)59115.575.62359.5115.56555.58459.7115.56735.6由NQ关系曲线，N=5.83万KW Z=115.5673mH设=97.5%*(232-115.5673)=113.52m两台机组发电 N2=

6、112*103kw 试算过程Q（）Z(m)(103万KW)119115.9935112.20119.5115.99675111.73119.8115.9987112.0H正2=0.975*（H上-H下）=113.10m三台机组发电试算过程Q（）Z(m)(103万KW)180116.37167.75180.2116.371168H正3=（H上-H下）*0.975=0.975*（232-116.371）=112.74m四台机组发电试算过程 Q（）Z(m)(103万KW)242116.5918225.1241116.5859224.2240.9116.58861224.0H正4=0.975*（232

7、-116.58861）=112.53m2.1.2 设计低水位的确定设计低水位（即设计死水位）+一台机组发电 Z192.00m发电机出力N=56万千瓦，试算 表2-2试算过程Q（）Z(m)(103万KW)92115.8156.591.5115.5662556.291.3115.8047556H死1=0.975*（192-115.80475）=74.29m两台机组发电 试算过程 Q（）Z(m)(103万KW)184116.39112.13183.5116.3815111.83183.7116.3885112H死2=0.975*（192-116.3885）=73.72m三台机组发电 试算过程Q（）Z

8、(m)(103万KW)278116.6962168.73275116.6875116.9277116.6933168H死3=0.975*（192-116.6933） =73.42m四台机组发电 试算过程 Q（）Z(m)(103万KW)350116.905211.84370116.963223.8370.5116.96445224H死4=0.975*（192-116.96445）=73.16m2.1.3 加权水头的确定Hmax=113.52m Hmin=73.16m加权平均水位=0.05H校+0.1H设+0.5H正4+0.05H正1+0.1H死1+0.2H死4 （2-1） =0.05*111.7

9、+0.1*110.97+0.5*112.53+0.05*113.52+0.1*74.19+0.2*73.16=100.684m引水式水电站=100.684m2.2 水轮机型号选择：根据该水电站的水头工作范围73.16113.52m，查水电站教材型谱表选择合适的水轮机型有HL200和HL180两种。现将这两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1.转轮直径(假定=90.9%) （2-2）=2.60m 取标称直径=2.75m2.转速nn= 取n=250r/m3.效率及单位参数修正 （2-3） =1.0% =1.5% （与上述假定基本相

10、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 （2-4） =69.5m3/s (2-5) 在图上做出工作范围。5 气蚀系数 查水电站教材 =0.079（2）HL180型水轮机方案的主要参数选择1转轮直径(假定=90.8%) (2-6)=2.728 m 取标称直径=2.75m2转速 nn= (2-7) 取n=250r/m3效率及单位参数修正 (2-8) =1.0% =1.4% （与上述假定基本相同） 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 (2-9) 满足要求 其特征水头相应的转速为： 5 吸出高度Hs计算 有水轮机设计工况参数

11、， ， ，Hs=10-125、900-（0.075+0.019）*100.684=0.397-4.0m 满足要求（3）两种方案的比较序号 项目HL200HL1801模型转轮参数推荐使用的水头范围（m）90125901252最有单位转速68673最有单位流量Q10（L/S）10008004最高效率90.7925气蚀系数0.0880.0756原型水轮机参数工作水头范围（m）73.16113.5273.16113.527转轮直径D1（m）2.752.758转速n（r/min）2502509最高效率92.2%93.4%10额定出力Nr（kw）577305773011最大引用流量Qmax（m3/s）69.0564.2012吸出高度Hs（m）-0.910.397由上表可见，两种机型的水轮机转轮直径D1相同，转速n相同，但HL180水轮机比HL200包含了更多的高效率区域，运行效率高，气蚀系数小，安装高程高，综合以上分析，初步选用HL180型水轮机 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