大學(xué)熱能與動(dòng)力工程畢業(yè)設(shè)計(jì)38~68m水頭150MW水電站

1、Word文檔本設(shè)計(jì)根據(jù)提供的原始資料對(duì) 3868m水頭150MW水電站水電站的機(jī)電部分進(jìn)行初步設(shè) 計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括四個(gè)部分：水輪機(jī)的選型、調(diào)節(jié)保證計(jì)算及調(diào)速設(shè)備的選擇、輔助設(shè)備系統(tǒng) 設(shè)計(jì)以及電氣一次部分設(shè)計(jì)。水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，根據(jù)原始資料，初步選出兩種水輪機(jī)型號(hào)，共有20個(gè)待選方案。根據(jù)模型綜合特性曲線選出 3個(gè)較優(yōu)方案，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較及平均效率的計(jì)算， 選出最優(yōu)方案。最終選出的最優(yōu)方案水輪機(jī)型號(hào)為HL260/D74，兩臺(tái)機(jī)組，轉(zhuǎn)輪直徑4.1m，轉(zhuǎn)速136.4r/min，平均效率90.4%計(jì)算最優(yōu)方案進(jìn)出水流道的主要尺寸及廠房的主要尺寸，繪制 廠房剖面圖。調(diào)節(jié)保證計(jì)算首先選取

2、導(dǎo)葉直線關(guān)閉時(shí)間，暫取7s。對(duì)設(shè)計(jì)水頭和最高水頭甩全負(fù)荷兩種工況進(jìn)行計(jì)算，使相應(yīng)的E和B值不超過(guò)規(guī)程規(guī)定的數(shù)值，本設(shè)計(jì)E max=3050% Bmaxv45% 由于本電站布置型式為單機(jī)單管，只要對(duì)一臺(tái)機(jī)組甩全負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。選取的接力器直徑600mm，調(diào)速器為DT 150，油壓裝置為 YZ &輔助設(shè)備分別對(duì)油、氣、水三大系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，水系統(tǒng)包括技術(shù)供水、消火和生活供水、 檢修排水、滲漏排水四部分。氣系統(tǒng)主要對(duì)廠內(nèi)高壓和低壓氣系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，并選擇相應(yīng)儲(chǔ)氣 罐和空氣壓縮機(jī)。繪制水、氣系統(tǒng)圖各一份。電氣一次部分對(duì)接入系統(tǒng)和主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)中送電電壓等級(jí)220KV，兩回路，送電導(dǎo)線型號(hào)LGJ-24

3、0。主接線設(shè)計(jì)包括對(duì)發(fā)電機(jī)電壓側(cè)、送電電壓側(cè)、近區(qū)負(fù)荷側(cè)及廠用自用電側(cè)四部分考慮。并擬定短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流的計(jì)算，選擇配套的電氣設(shè)備。發(fā)電機(jī)出口側(cè)選用 單元接線，主變型號(hào)為 SSPL120000/220*，送電電壓側(cè)選用外橋接線，近區(qū)負(fù)荷側(cè)采用發(fā)電 機(jī)電壓直配架空線供近區(qū)負(fù)荷，按過(guò)電壓保護(hù)的要求進(jìn)行校核。自用電負(fù)荷側(cè)采用單母線分段 接線。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)將綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)辦公自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)、水輪機(jī)及水輪機(jī)調(diào)節(jié)等專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)了我獨(dú)立分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的綜合能力Word文檔AbstractThe original design calculates tenta

4、tively the electromechanical part of the power station ofCaoc un accord ing to the firstha nd in formati on offered. The desig n content in cludes four parts: selecting the type of the hydraulic turbine, the calculation of regulation and guaranty and adjust ing the choice of the speed equipme nt, th

5、e desig n of the auxiliary equipme nt system and the pla n of electric part.It is importa nt for the whole desig n that select ing the type of hydraulic turb ine. Accord ing tothe firsthand information, tentatively select two kinds of hydraulic turbine types, there are 20 schemes in all wait ing to

6、be selected. I select 3 more excelle nt schemes accord ing to the model comprehe nsive characteristic curve and the n carry on the calculati on of econo mic tech no logy comparing and average efficiency, at last I select the optimum scheme. The hydraulic turbine type of the optimum scheme is HL260/D

7、74, Two units. The diameter of the runner is 4.1m, rotational speed is 136.4r/min and the efficiency on average is 90.4%. Count the main size of the river passing in and out way and the main size of the factory building and draw the cross-secti on system of factory buildi ng.At first, the plan requi

8、res me to choose the straight closing time of blade in the calculation of regulati on and guara nty, so I temporarily choose 7s. It requires me to calculate the operati ng modes of the desig ning flood peak and supreme flood peak in swinging full-load and make the corresponding Ewith pworth do not e

9、xceed the value of rule stipulation. This design requires E max=30 50% and pmax v 45%. Since this power station arrangement type is single machine for dispos ing sin gle pipe, I only calculate a unit for swinging full-load. The servomotor diameter that selected is 600mm, governor is DT 150, Oil pres

10、sure installation is YZ 8.iiiSupplementary equipment is calculated respectively for oil, air and water systems. Water system includes technical water supply, the water supply of fire control, life water supply, the system of overhaul to drain and drain with seepage system. It calculates mainly for t

11、he air system of low voltage and the high voltage in factory of air system and selects corresponding gas tank and air compressor. I should draw a copy of water and air system.Electrical part con sists of recei ving in to system and the mai n wiri ng desig n. The voltage grade of tran smitt ing power

12、 is 220KV, and the line uses two circuits. The wire type of tran smitti ng power is LGJ-240. The main wiri ng in cludes side of the gen erator voltage, tran smitt ing power in the voltage side, n early district load side and factory use by on eself in the electric side. Choose short circuit point an

13、d calculate short circuit electric current, then choose related electric equipment. The exit side of the generator adopts unit wiring, the type of the main voltage transformer is SSPL120000/220* , Transmitting power in the voltage side selects the other bridge wiring. Generator voltage applies the o

14、verhead wire directly to nearly district load. Check Word文檔iiaccord ing to the requireme nt that the voltage protects. The electric load side using by on eself adopts sin gle bus bar segme nt wiri ng.The whole graduation project will use the office automation of the computer synthetically, CAD, mech

15、a ni cal draw ing, specialized En glish, specialized course kno wledge in cludi ng hydraulic turb ine and hydraulic turb ine, etc. It has trained me that an alyz ing the problem and sol ving the in tegratio n capability of the problem in depe nden tly in the course of desig ning.Abstract1水輪機(jī)的選型設(shè)計(jì)1.1

16、水輪機(jī)型號(hào)選擇1.2 原型水輪機(jī)主要參數(shù)的選擇1.3 較優(yōu)方案選擇301.4技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)計(jì)算3.11.5 最優(yōu)方案選擇.281.6 最優(yōu)方案的進(jìn)出流水道計(jì)算301.7繪制廠房剖面圖34.2調(diào)節(jié)保證計(jì)算及調(diào)速設(shè)備的選擇41.2.1設(shè)計(jì)水頭甩全負(fù)荷情況的計(jì)算.4.12.2最大水頭甩全負(fù)荷情況的計(jì)算.452.3調(diào)速設(shè)備的選擇.4.83輔助設(shè)備.49Word文檔vi3.1氣系統(tǒng)493.2水系統(tǒng).5.33.3透平油系統(tǒng)6.14電氣部分634.1接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)634.2電氣主接線設(shè)計(jì)65附圖80附表1.082附表錯(cuò)誤.!未定義書(shū)簽。6附表87參考文獻(xiàn)881千年一遇洪水位 74.3米百年一遇洪水位 72.1米

17、3868m 水頭150MW 水電站水電站原始資料3868m 水頭150MW 水電站水電站3868m水頭150MW水電站水電站位于安徽省靖江上，建成后將向蕪湖等地區(qū)供電。電站壩址選在3868m水頭150MW水電站上游2.3公里處，該處河段有一窄口，地質(zhì)條件 尚好，適宜建壩。本電站為壩后式，壓力鋼管長(zhǎng) 70米，公路從左岸進(jìn)入廠區(qū)電站裝機(jī)情況：Hmax (m)Hp (m)Hmin (m)N裝機(jī)（MW）利用小時(shí)（h）保證出力（MW）685538150295060(Q=10800 米 3/ 秒)(Q=8700 米 3/秒)電站下游水位曲線圖Word文檔年平均氣溫16 C,最高溫度4C，最低溫度-7 C。

18、本電站建成后主要承擔(dān)峰荷，有調(diào)相任務(wù)。本站將在距電站80公里處的蕪湖變電所接入系統(tǒng),并且向3868m 水頭150MW 水電站供電1500千瓦。電力系統(tǒng)接線圖如下3868m 水頭150MW水電站水電站電力系統(tǒng)圖短路電流百分?jǐn)?shù)發(fā)變電站名稱(chēng)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量（MVA）U I -n %U1 -皿 %Un-皿 %皖西水電站26010.5群六安變16010.5舒城變2120121216淮南火電站236014龍山變212010.5176蕪湖變212010.5176馬鞍山變26010.5176安慶變16010.517633868m水頭150MW水電站水電站位于安徽省靖江上，電站建成后將向蕪湖等地區(qū)供電。3868m

19、水頭150MW 水電站水電站，壩址選在 3868m 水頭150MW 水電站上游2.3公里處，該處河段有一窄口，地質(zhì)條件尚好，適宜建壩。年利用小時(shí)數(shù)為2500小時(shí)，保證出力6萬(wàn)千瓦。本電站方案：Hmax=68m， H平均=55m， Hmin=38m， N裝機(jī)=15萬(wàn)千瓦。下游特征洪水位如下：千年一遇洪水尾水位 74.3米萬(wàn)年一遇洪水尾水位 72.1米本地區(qū)年平均氣溫16C，最高溫度41C,電站建成后主要承擔(dān)峰荷，有調(diào)相任務(wù)，將在距電站80公里處的蕪湖變電所接入系統(tǒng)，并向 3868m水頭150MW水電站供電1500千瓦。1水輪機(jī)的選型設(shè)計(jì)1.1水輪機(jī)型號(hào)選擇1.1.1水輪機(jī)型式的選擇根據(jù)原始資料，

20、 該水電站的水頭范圍為 3868m，適合此水頭范圍水輪機(jī)的類(lèi)型有斜流式和混流式。又根據(jù)混流式水輪機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：(1)比轉(zhuǎn)速范圍廣，適用水頭范圍廣，可適用 30700m;(2 )結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低；(3)裝有尾水管，可減少轉(zhuǎn)輪出口水流損失。故選擇混流式水輪機(jī)。1.1.2比轉(zhuǎn)速的選擇水輪機(jī)的設(shè)計(jì)水頭估算為 Hr=0.95Hp=0.95 X55m=52.25m。4按我國(guó)水輪機(jī)的型譜推薦的設(shè)計(jì)水頭與比轉(zhuǎn)速的關(guān)系，水輪機(jī)的ns為Word文檔2000 2000 ns - 20 20 256.69（m kw）.H r. 52.25因此，選擇ns在260左右的水輪機(jī)為宜。在水輪機(jī)型譜中有HL260/A244和HL2

21、60/D74可供 選擇。此電站水頭范圍不完全在以上兩種型號(hào)所提供的推薦使用水頭內(nèi)，但是后者水輪機(jī)模型最 高效率比前者高一個(gè)百分點(diǎn)，最優(yōu)效率區(qū)較寬廣。但是也無(wú)法斷言哪個(gè)型號(hào)更合適，所以?xún)蓚€(gè)型 號(hào)都選，進(jìn)行計(jì)算。（根據(jù)本電站水頭變化范圍（H=3868m）查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編第 2頁(yè)）1.1.3單機(jī)容量表1 1單機(jī)容量計(jì)算表臺(tái)數(shù)單機(jī)容量/萬(wàn)千瓦27.53543.751.2原型水輪機(jī)主要參數(shù)的選擇按電站建成后，在電力系統(tǒng)的作用和供電方式，初步擬定為2臺(tái),3臺(tái),4臺(tái)三種方案進(jìn)行比較1.2.1 HL260/A244其主要參數(shù)如下：模型轉(zhuǎn)輪直徑 D1=35cm,流道尺寸 bo=0.315,Z1

22、=13,Do=1.16,zo=24 ;最優(yōu)工況 n 1o=80r/min,Q 1o=1.08m3/s, r=91.7%,rso=249 (m*kw) ,o=0.12;限制工況 Q1=1.275m /s, r=86.5%,n=263( m*kw), o=0.15。Word文檔(據(jù)本電站水頭變化范圍(H=3868m)查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編第 2頁(yè))5PrNG 750000.9876531kw式中：G發(fā)電機(jī)效率，取0.98;Di:_Pr:9.81QiiHT76531_9.81 1.275 52.251.5 0.8954.25(m)以不考慮,nur n110M“11n 110M一、（二臺(tái)）

23、1、計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑水輪機(jī)額定出力:NG 機(jī)組的單機(jī)容量（KW）取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速nii0=8Or/min與出力限制線交點(diǎn)的單位流量為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)單位流量，Qiir=1.275m3/s，對(duì)應(yīng)的模型效率n m=0.865，暫取效率修正值n=0.03，則設(shè)計(jì)工況原型水輪機(jī)效率 n = nm+ =0.895按我國(guó)規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑系列，計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值4.1m和4.5m之間。按四分之一選擇法，則轉(zhuǎn)輪直徑兩者都取2、計(jì)算原型水輪機(jī)的效率(1 )、當(dāng) D1=4.5m 時(shí)max 1(1 M0)j 1 (1 0.917)00.950；D14.5 = nmax-申0=0.950-0.917=0.033設(shè)計(jì)工況原型水輪機(jī)效率

24、n = =0.865+0.033=0.8983、同步轉(zhuǎn)速的選擇n11 MM (M max 1) n11M (j0.950/ 0.917 1)0.018n11M3%n11M，所以 n11 可4、 轉(zhuǎn)輪軸向水推力Ft的計(jì)算:FtRJH則：nR n11RmaxD?15768287.70r/min。4.5同理，當(dāng)n=125r/min時(shí), H maxnR MR D1156.568286.50r/min4.5&設(shè)計(jì)工況下的單位流速Q(mào)11 r :Pr765312Q11r21 521 59.81 DHr 9.81 0.898 4.52 52.251.136m3/s85131.84r/minD14.5此值介于1

25、25 r/min和136.4min之間，按四分之一選擇法，所以?xún)烧叨既　?810Kt -D12H max 9810 0.38 4.52 68 4.03 106N44根據(jù)HL260/A244轉(zhuǎn)輪資料查得系數(shù)Kt=0.340.41，本電站轉(zhuǎn)輪直徑大，但水中有定含沙量，選Kt=0.38。5、飛逸轉(zhuǎn)速nR的計(jì)算：（數(shù)據(jù)來(lái)源于8，下同）”3_當(dāng)n=136.4r/min時(shí)，由nio =84.91r/min和Q10 =1.136m /s查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編HL260/ A244得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的導(dǎo)葉開(kāi)度aM=25mm，由35頁(yè)飛逸特性曲線查得 n 1p=157r/min。(1 )、當(dāng) n=136.

26、4r/min 時(shí)nD1n 11r“Hr136.4_4.584.91(r/mi n)52.257、 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：Qr Q11Q12 H 1.136 4.52、52.25 166.28m3/s8、 計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速Word文檔7n11 maxni1a136.4 4.55582.76(r/min)ni1 min136.4 4.5,6874.43( r/mi n)(2 )、當(dāng) n=125r/min 時(shí)n11r125 4577.82(r/min),Hr . 52.257、 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：Qr QnrD12 H；1.270 4.52,

27、 52.251 85.90m3/s8、計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍n11 maxnD1125 4.591.25(r/mi n)、H minv38nD1254.5n11al j Oj ( 1 / 11111 IJH P, 55nD1125 4.5n11 min68.21(r/mi n)max68當(dāng) D1=4.1m 時(shí)max1 (1M 0)5 D1M5. D11 (1 0.917)5 0.350.951nDl136二4.5ggr/mi n).H min, 38 = nmax-叩。=0.951-0.917=0.034 n=中+ =0.865+0.034=0.899 3、同步轉(zhuǎn)速的選擇nDjnU最大水頭、最小

28、水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速(2 )、Word文檔Q11r1.37m3/sni1rnDi.Hr136.4 4.1、52.2577.37(r/min)ni1 IM (J max / M max 1) n 11M ；0.95/0.917 8 1) 0.018 nilM 3% ni1M，所以 口1 可 以不考慮，niir niioMnii niioM。niiojHp80 v55.ni44.7r/minDi4.i此值介于i36.4 r/min和i50min之間，所以?xún)烧叨既　?、轉(zhuǎn)輪軸向水推力Ft :Ft 9810Kt DHmax 9810 0.38 4.12 68 3.35 106N445、飛逸轉(zhuǎn)速

29、nR：當(dāng)n=136.4r/min時(shí)，由ni=77.37r/min和Qi=1.37m3/s查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編HL260/A244得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的導(dǎo)葉開(kāi)度aM=17.5mm ,由35頁(yè)飛逸特性曲 線查得 nip=138r/min 。H max：、： 68nR n11R一 138277.56r/minD14.1當(dāng) n=150r/min 時(shí)，nR n11R *max 13968229.24r / minD15.0& 設(shè)計(jì)工況下的單位流量Qiir :(1)當(dāng) n=136.4r/min 時(shí)巳_765319.81 D12Hr1.59.81 0.899 4.12 52.251.57水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量

30、Qr的計(jì)算：Qr Q11rD1 Hr 1.37 4.1252.25166.47m3/s8計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍 最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速9n11 maxni1anD1.Hp136.4*4.1、5575.4(r/min)n11 minnD1寸 H max136.4 4.1.6867.82(r/mi n)(2 )、當(dāng) n=150r/min 時(shí)n11r150 4.185.08(r/min),Hr . 52.257、水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：Qr QnrD12 H； 0.993 4.12 52.25 120.66m3/s8計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速n

31、11 maxnD、H min150 4.199.77(r/mi n)n11anD1Hp150 4.1.5582.93(r/mi n)n11 min136.4 4.1、6867.82(r/mi n)、（三臺(tái)）1、計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑由水輪機(jī)325頁(yè)可知：水輪機(jī)額定出力:PrNGG15 104/30.9851020kw上式中:發(fā)電機(jī)效率，取0.98 ；NG 機(jī)組的單機(jī)容量（KW）nDl136二4.1 90.72(r/mi n).H min 、.38nD1Word文檔Di:Pr9.81QiiHT510209.81 1.275 52.2515 0.8953.47(m)厲1(/max /M max1)n11MC

32、.948 0.917 1)0.017n11M3% R|1M，所以 口11 可以不考慮， n11rnn0MM n 110M。山10； HD180 553.8156.13r /min計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值3.8m和3.3m之間，采用四分之一選擇法，所以取 D1=3.8m和D仁3.3都取當(dāng) D1=3.8m 時(shí)2、計(jì)算原型水輪機(jī)的效率max 1 (1M0)5獸 1 (1 O.917)5 瞬 0.948 = nx- n=.948-0.917=0.031 n=中+ =0.865+0.031=0.8963、同步轉(zhuǎn)速的選擇此值介于150 r/min和166.7min之間，所以?xún)烧叨既　?、轉(zhuǎn)輪軸向水推力Ft :Ft

33、 9810Kt DHmax 9810 0.38 3.82 68 2.87 106N445、飛逸轉(zhuǎn)速nR：當(dāng)n=150r/min時(shí)，由n 1=78.86r/min和Q1=1.065m 3/s查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編HL260/A244得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的導(dǎo)葉開(kāi)度aM=21.5mm，由35頁(yè)飛逸特性曲線查得 n 1p=154r/min 。nR334.19r/min11當(dāng) n=166.7r/min 時(shí)，nR-H H maxni1R _Di153683.8332.02r/min&設(shè)計(jì)工況下的單位流量 Qiir :(1 )、當(dāng) n=150r/min 時(shí)Q11rPr2159.81 D1 Hr51020

34、9.81 0.896 3.82 52.251.51.065m3/sn11rnD,Hr150 3.852.2578.86(r/mi n)7、水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：Qr Q11rD1 H/ 1.065 3.82,52.25 119.72m3/s8、計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速n11 maxnDH min150 3.892.47(r/mi n)n11anD1.Hp150 3.8、5576.86(r/mi n)n11 min69.12(r/mi n)(2 )、當(dāng) n=166.7r/min 時(shí)166.7 3.887.63(r/mi n)7、水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：

35、nD1150 3.8n11rnD1、52.2512Qr QD H 1.065 3.8252.25 111.16m3/s8、計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍Word文檔n11 maxnDj. H min166.7 3.8、38102.76(r/min)ni1a166.7 3.85585.42(r / min)n11 min166.7 3.8,6876.82(r/min)max0.947山11)n11M( . .947 0.917 1) 0.017門(mén)訕 3%門(mén)訕，所以 n 可以不考慮，n11rnnQMnn n 110M。n11o ； H pD180、553.3179.8r / min最大水頭、最小水頭和平均水

36、頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速當(dāng) D1=3.3m 時(shí)(2) 計(jì)算原型水輪機(jī)的效率 = nmax-即0=0.947-0.917=0.03 n= nm+ =0.865+0.03=0.8953、同步轉(zhuǎn)速的選擇此值介于166.7 r/min和187.5min之間，所以?xún)烧叨既　?、轉(zhuǎn)輪軸向水推力Ft :Ft 9810Kt D12Hmax 9810 0.383.32 68 2.17 106N445、飛逸轉(zhuǎn)速nR：當(dāng)n=187.5r/min時(shí)，由n 1=85.6r/min和Qe=1.411m 3/s查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編HL260/A244得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的導(dǎo)葉開(kāi)度aM=21.5mm ,由35頁(yè)飛逸特性曲 線查

37、得 n 1p=154r/min。nD1nD1 H max1 (10.351 (1 0.917)5 33M max13n11 maxnDH min187.5 3.3、38100.37(r/mi n)n11a187.5 3.3、5583.43(r/mi n)n11 min187.5 3.3、6875.03(r /min)7、 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：Qr Q11rD1 H/ 1.411 3.32, 52.25 111.07m3/s8、 計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速nR n11R H max 154 型 384.82r/minD13.3當(dāng) n=166.7r/min

38、 時(shí)，nRn11R Hmax 153 68382.32r/minDi3.3&設(shè)計(jì)工況下的單位流量 Qnr :(1 )、當(dāng) n=187.5r/min 時(shí)Q1Pr21T9.81 D1 Hr-2訂 1.411m3/s9.81 0.896 3.352.25 .n11 rnDHr187.5 3.3i 52.2585.6(r / mi n)nD1HpnD114nD1n 11rHr166.7 3.3、52.2576.10(r/mi n)(2 )、當(dāng) n=166.7r/min 時(shí)7、水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算:Word文檔n11 minQr Q11Q二 H1.411 3.32, 52.25 111.07m3/s

39、8、計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速166.7 3.366.71(r/min),68、（四臺(tái)）1、計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑由水輪機(jī)325頁(yè)可知：水輪機(jī)額定出力:n11 maxnD.H min166.7 3.3.3889.24( r/ min)“11anD1Hp166.7 3.3.5574.18(r / min)PrNGG415 10 /40.9838265kw上式中:發(fā)電機(jī)效率，取0.98 ；NG 機(jī)組的單機(jī)容量（KW）D1R/38265 _,9.81Q11H；.5. 9.81 1.275 52.251.5 0.8953.01(m)計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值3.0m和3.3m之間，由四

40、分之一選擇法選3.0m。當(dāng) D1=3.0m 時(shí)2、計(jì)算原型水輪機(jī)的效率max1 (11 (10.917)5 0.35V 3.00.945nD1Word文檔 = nmax- nM0=0.945-0.917=0.03 n=中+ =0.865+0.03=0.89515max / M max1) nuM (.945 0.917 1)3%nnM，所以 M可以不考慮,ni1r ni10Mni1n110M0nnoD180. 553.0197.77r/minnR門(mén)仆旦竺153 -68D13.0420.56r/ min當(dāng) n=187.5r/min 時(shí)，nRmaxn1R D1156-68428&/min3.0Q1

41、1rPr21.59.81 D1 H r3826521 59.81 0.895 3.02 52.251.282m3 / sn11rnD1187.5 3.0“Hr 52.2577.82(r/mi n)3、同步轉(zhuǎn)速的選擇此值介于187.5 r/min和214.3min之間，所以?xún)烧叨既　?、轉(zhuǎn)輪軸向水推力Ft :2 2 6Ft 9810Kt D1 Hmax 9810 0.33 3.0681.56 10 N445、飛逸轉(zhuǎn)速nR：當(dāng)n=187.5r/min時(shí)，由n 1=77.82r/min和Q1=1.282m3/s查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編HL260/A244得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的導(dǎo)葉開(kāi)度aM=21.4

42、mm，由35頁(yè)飛逸特性曲線查得 n1p=153r/min。&設(shè)計(jì)工況下的單位流量Qnr :(1 )、當(dāng) n=187.5r/min 時(shí)7、水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算:Qr Q11rD1. Hr 1.282 3.0252.25 83.40m3 / sWord文檔ni1 maxn11ani1 minHp 55nD1187.5 3.0(2 )、當(dāng) n=214.3r/min 時(shí)38265Q_PrR9.81 DHr9.81 0.895 3.02 52.251.282m3/sn11r214.3 3.088.94(r/min)- Hr-52.257、 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：Qr Q11rD1 H 1.282

43、 3.0252.25 83.4m3/s8、計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速n11 max214.3 3.038100.37(r/mi n)n11a214.3 3.0,5586.69(r/min)n11 min_nD214.3 3.0.H max6877.96(r / min)8、計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速nD11875 3.0 1003(r/min)、H min 、38四、各方案列表如下:表1 2各方案主要參數(shù)表68.21(r/mi n)、68maxnD1187.5 3.0nD117轉(zhuǎn)輪直徑轉(zhuǎn)速n 11minn 11an 11m

44、axQ11r臺(tái)數(shù)D1(m)n(r/mi n)(r/mi n)(r/mi n)(r/mi n)m3/s24.5136.474.4382.7699.571.26824.512568.2175.8591.251.2724.1136.467.8275.490.720.97524.115074.5882.9399.770.99333.815069.1276.8692.471.14733.8166.776.8285.42102.761.13133.3187.575.0383.43100.371.41133.3166.766.7174.1889.241.41143.0187.568.2175.85100.3

45、1.15243.0214.377.9686.69100.371.129122 HL260/D74其主要參數(shù)如下: 模型轉(zhuǎn)輪直徑 Di=35cm,流道尺寸 bo=O.28,zi=14,Do=1.16,zo=24。最優(yōu)工況 n 1o=79r/min,Q 1o=1.O8m3/s, r=92.7%,rso=247 （m*kw） ,o=0.123;限制工況 Q1=1.247m3/s, n=89.4%,n=261（ m*kw）, o=0.143。（據(jù)本電站水頭變化范圍（H=3868m）查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編第 2頁(yè)）一、（二臺(tái)）1、計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑水輪機(jī)額定出力:PrNG 7.5 104G 0.9

46、876531kwmax式中：G發(fā)電機(jī)效率，取0.98;NG 機(jī)組的單機(jī)容量（KW）。取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速niio=79r/min與出力限制線交點(diǎn)的單位流量為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)單位流量,Qiir=1.247m3/s，對(duì)應(yīng)的模型效率n m=0.894，暫取效率修正值=0.03，則設(shè)計(jì)工況原型水輪機(jī)效率 n =中+ =0.924D1/- J -76531 15- 4.23(m),9.81Q11H；.59.81 1.247 52.250.924按我國(guó)規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑系列，計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值4.1和4.5m之間。按四分之一選擇法，則轉(zhuǎn)輪直徑兩者都取。2、計(jì)算原型水輪機(jī)的效率(1 )、當(dāng) D1=4.5m 時(shí) = nmax-

47、 ?M0=0.956-0.917=0.029設(shè)計(jì)工況原型水輪機(jī)效率n = nm+ =0.894+0.029=0.9233、同步轉(zhuǎn)速的選擇n11“MM ( max / M max1)門(mén)1伽(1) 0.0155門(mén)1伽3%n 11M，所以 n11可以不V 0.927考慮“11rn 110M“11n 110M0n110 H p 79、55n130.195r / minD14.5此值介于125 r/min和136.4min之間，按四分之一選擇法，所以?xún)烧叨既　? (10.9564、轉(zhuǎn)輪軸向水推力Ft的計(jì)算:Word文檔192Ft 9810Kt 7D1Hmax 9810。364 4.52 68 3.82

48、恢根據(jù)HL260/D44轉(zhuǎn)輪資料查得系數(shù)Kt=0.36。5、飛逸轉(zhuǎn)速nR的計(jì)算:”3_當(dāng)n=136.4r/min時(shí)，由m。=84.91r/min和Qio =1.247m /s查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編HL260/D74得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的導(dǎo)葉開(kāi)度aM=25mm ,由35頁(yè)飛逸特性曲 線查得 n 1p=144r/min。.H maxnRn11R 飛一14468263.88r/min4.5當(dāng) n=125r/min 時(shí),HmaxnR MR D1143.868262.85r/min4.5&設(shè)計(jì)工況下的單位流速Q(mào)11r :(1 )、當(dāng) n=136.4r/min 時(shí)76531QPrQ11r21 521

49、59.81 D1 Hr .9.81 0.923 4.552.25.31.105m /sn11rnD1136.4 4.5 84.91(r/min)- Hr.52.257、水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算:Qr Q11rD1H1.207 4.52.52.25 176.68m3/s8、計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速n11 maxnD1136.4 4599.57(r/min). H min、38n11anD11364 4.582.76(r/min) 55.Hp20Word文檔Q11rPr21.59.81 D1 Hr7653121 59.81 0.923 4.52 52.251.

50、105m3/sn11 maxnD.H min125 4.53891.25(r/mi n)n11 a1254.55575.85(r / min)n11 min125 4.56868.21(r/mi n)max0.354.10.955(2 )、當(dāng) n=125r/min 時(shí)nD1125 4.5n 11r _ ,77.82(r / min)Hr52.257、 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：Qr Q11rD1 H/1.234 4.52, 52.251 80.63m3/s8、 計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速(2 )、當(dāng) D1=4.1m 時(shí) n nax- n=0.955-0.92

51、7=0.028 n=中+ =0.894+0.028=0.922 3、同步轉(zhuǎn)速的選擇ni1 minnDj136.4 4.5、6874.43(r/mi n)nn(.max /M max1)n“M( .955 0.927 1)0.016nnM3%R|1M，所以nn可nD1HpnD11 (11 (1 0.927)21nR.H max nuR -D1146.5 但4.1294.65r/min當(dāng)n=150時(shí)，同理可得nRn11RmaxD1147.5 上84.1296.67r / min151.52m3/s此值介于136.4r/min和150min之間，都選4、轉(zhuǎn)輪軸向水推力Ft :Ft 9810Kt Di

52、2Hmax 9810 0.36 4.12 68 3.16 106N445、飛逸轉(zhuǎn)速nR:/3當(dāng)n=136.4時(shí)，由n10 =77.37r/min和Q10=1.247m /s查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編HL260/D74得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的導(dǎo)葉開(kāi)度 aM=28mm ,由35頁(yè)飛逸特性曲線查得 n 1p=146.5r/min。7、水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算:Qr Q11rD1. Hr 1.247 4.12 52.25 8、計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速以不考慮，n11r n110Mnii n iioM0niioHpDi79. 5541142.9r / minn11rn

53、D1136.4 4.1.Hr 、52.2577.37(r/mi n)n11 maxnDH min136.4 4.1J 3890.72(r/mi n)Word文檔n11rnD“ Hr150 4.1.52.2585.08(r /min)n11 maxnD1、H min150 4.1.3899.76(r / min)n11anD1Hp150 4.1- 5582.92(r/mi n)n11 minnD1150 4.16874.57(r/mi n)PrNGG15 104/30.9851020kw上式中:發(fā)電機(jī)效率，取0.98 ；(2 )、當(dāng) n=150r/min 時(shí)7、 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：Qr

54、Q11rD12 . Hr 1.247 4.1252.25 151.52m3/s8、 計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速、（三臺(tái)）1、計(jì)算轉(zhuǎn)輪直徑由水輪機(jī)325頁(yè)可知：水輪機(jī)額定出力:NG 機(jī)組的單機(jī)容量（KW）nl1anDrnDiJ H max136.4 4.1.5575.41(r/mi n)ni1 min136.4 4.16867.82(r/min)D1Pr9.81QnH1.5_51020 _9.81 1.247 52.251.5 0.9243.46（m）計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值3.3m 和Word文檔23niiM max1)0.954n11M(.0.92700.015

55、nuM3%門(mén)訕，所以nn可以不考慮,n11rn110Mnnnn0M0n110 ； H p79D1553.8154.18r /min此值介于150 r/min和166.7min之間，兩者都選4、轉(zhuǎn)輪軸向水推力Ft：Ft9810Kt D12Hmax49810 0.36 3.82 68 2.72 106N45、飛逸轉(zhuǎn)速nR：當(dāng)n=150時(shí)，由n10=78.86r/min和Q10=1.04m 3/s查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編HL260/D74得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的導(dǎo)葉開(kāi)度 a0M=21mm，由35頁(yè)飛逸特性曲線查得n1p=143r/min。K H max- 68nR 朕丁 143 肓 31.31r/m

56、inJH當(dāng)n=166.7時(shí)，同理可得nRn11R3.8310.31r/min當(dāng) n=150r/min 時(shí)max3.8m之間，兩者都取當(dāng) D1=3.8m 時(shí)2、計(jì)算原型水輪機(jī)的效率 = nmax- n=0.955-0.927=0.027 n=中+ =0.894+0.028=0.9213、同步轉(zhuǎn)速的選擇1 (10.954max /Word文檔n11 maxnD1- H min166.7 3.838102.8(r/mi n)n11 maxnD. H min150 3.8、3892.47(r/mi n)n11an11 min150 3.86869.12(r/mi n)當(dāng) n=166.7r/min 時(shí)6

57、設(shè)計(jì)工況下的單位流量Q11r：Q11rPr21 59.81 D1 Hr .5102021 59.81 0.922 3.82 52.2531.04m /sn11rnD1-Hr166.7 3.8、52.2587.63(r/mi n)7、 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：Qr QnQ2 H1.04 3.8252.25 108.55m3/s8、計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速6設(shè)計(jì)工況下的單位流量Qi/Pr5 10203 /Qiirp 152ir 1-04m /s9.81 D1 Hr 9.81 0.922 3.852.25nDj150 3.8n iir .78.86( r/mi

58、 n)jHrv152.257、 水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算：2- 2- 3Qr Q11rD1Hr 1.04 3.852.25 108.55m /s8、 計(jì)算水輪機(jī)的運(yùn)行范圍最大水頭、最小水頭和平均水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速nD1150 3.8nD125nl1anDi 166.7 3.85585.4( r/ min)166.7 3.86876.8(r / mi n)max1 (1D1MM0). D11 (1nn(.max /M max1)n ( 0.953nuM (-V 0.9271)0.015 nn M3%nnM ,所以nn可以不考當(dāng) D1=3.3m 時(shí)2、計(jì)算原型水輪機(jī)的效率 = nmax-叩。=0.

59、955-0.927=0.026 n= nm+ =0.894+0.028=0.923、同步轉(zhuǎn)速的選擇nurnn0Mnn noM丿心，nn。. H p 79. 55n -177.5r/minD13.3此值介于166.7 r/min和187.5r/min之間，兩者都選。4、轉(zhuǎn)輪軸向水推力Ft：Ft 9810Kt DHmax 9810 0.36 3.32 68 2.05 106N445、飛逸轉(zhuǎn)速nR：當(dāng)n=187.5時(shí)，由n 10=85.6r/min和Q1=1.37m3/s查型譜新轉(zhuǎn)輪性能曲線及流道尺寸匯編HL260/D74得設(shè)計(jì)工況點(diǎn)的導(dǎo)葉開(kāi)度aM=31mm ,由35頁(yè)飛逸特性曲線查得n 1p=14

60、8.4r/min。max 68nR n11R一 148.4370.83r/minD13.3nDjni1 min0.350.927)3.30.953Word文檔當(dāng)n=166.7時(shí)，同理可得nRni1RH maxD1148衛(wèi)3.3369.83r/min當(dāng) n=187.5r/min 時(shí)6設(shè)計(jì)工況下的單位流量Qur：Q11rPr5102021529.81 D12Hr19.81 0.92 3.32 52.251.37m3/sn11r187.5 3.385.60(r/min),Hr 、52.257、水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量Qr的計(jì)算:Qr Q11rDr.H1.37 3.3252.25 107.84m3/s8、計(jì)算水