水電站課程設(shè)計1

1、歡迎共閱水電站課程設(shè)計一：計算水輪機(jī)安裝高程參考教材，立軸混流式水輪機(jī)的安裝高程 Zs的計算方法如下：式中50為設(shè)計尾水位，取正常高尾水位 1581.20m； 4為導(dǎo)葉高度，1.5m；Hs為吸出高度，m0其中，Hs =10.0（二 m 二）H900式中，為水輪機(jī)安裝位置的海拔高程，在初始計算時可取為下游平均水位 的海拔高程，設(shè)計取1580m；,1I I 1%為模型氣蝕系數(shù)，從該型號水輪機(jī)模型綜合特性曲線（教材P69）查得bm=0.20,仃為氣蝕系數(shù)的修正值，可在教材 P52頁圖2-26中查得Ab =0.029;H為水輪機(jī)水頭，一般取為設(shè)計水頭，本設(shè)計取H=38m。水頭Hmax及其對應(yīng)工況的%進(jìn)

2、行校核計算。 1580 ,Hs =10.0 -（二m；）H =10.0-（0.2+0.029） 38=-0.458900900Zs d Hs be / 2=1581.20-0.458+1.5/2=1581.49ni二：繪制水輪機(jī)、蝸殼、尾水管和發(fā)電機(jī)圖2.1水輪機(jī)的計算圖1.1轉(zhuǎn)輪布置圖如圖所示，可得HL240具體尺寸：表1.11轉(zhuǎn)輪參數(shù)表D1D2D3D4D5D6beh1h2h3h41.01.0780.9280.7250.4830.1280.3650.0540.160.5930.2834.14.420 13.805 2.973 1.980 0.525 1.4970.2210.656 2.431

3、1.1602.2蝸殼計算進(jìn)口斷面尺寸計算（1）進(jìn)口斷面流量的確定由資料，該水電站初步設(shè)計時確定該電站裝機(jī)17.6X i04kW,電站共設(shè)計裝4臺機(jī)組，故每臺機(jī)組的單機(jī)容量為17.6X 104kW+4=4.4X 104kW。由水輪機(jī)出力公式：N”？QH =9.81QH =4.4X104kWCO式中：Q為水輪機(jī)設(shè)計流量(m3/s);H為設(shè)計水頭，m；由設(shè)計資料得H=38.0m。所以，Q =N,J9.81H =4.4 M04/(9.81 父38.0 ) =118.03 (m3/s) vJ中進(jìn)口斷面流量計算公式：Q0 = 0 Q3600345/3、Q0 = Q=父118.03=113.11 (m/s)

4、360360式中：Q一蝸殼包角，通常均采用3450II3Q水輪機(jī)設(shè)計流量，Q =118.03m/s(2)進(jìn)口斷面流速的確定蝸殼進(jìn)口斷面平均流速可由教材 P36 (圖2-8a,已知設(shè)計水頭38.0m,本設(shè)計為金屬蝸殼可取為上限值)查得:V0 =5.8m/s。Q 03600V。二(3)進(jìn)口斷面半徑外113.11=.=2.492m5.8 3.14(4)進(jìn)口斷面中心距ai L-二一?由公式 a = ra ：0=2.492+3.15=5.642式中 ra=Da/2 a(5)斷面外半徑Ro 由公式：Ro=% 2：0=3.15+2X 2.492=8.134m繪制蝸殼單線圖時,在蝸殼上共取 0077共八個蝸殼

5、斷面(從00開 始每隔45取一個斷面)，利用下列公式進(jìn)行斷面計算，得各斷面的參數(shù)，一一、一阻任一斷面i i的流重：Qi =QQ i 3600斷面半徑：Pi=J360V （斷面上沿徑向各點(diǎn)的水流圓周分速度等于一個常數(shù), 即 Vo =M) 斷面中心距：ai =% R斷面外半徑：R二 2 G各斷面參數(shù)計算列表如下:蝸殼計算列表（圓形斷面）斷面號?。? ）Qi ( m3 /s )Pi(m)a (m)1R(m)0345113.112.4925.6428.134130098.362.3245.4747.798225583.60 二2.1435.2937.435321068.851.9445.0947.03

6、9416554.101.7234.8736.597512039.34 :1.4704.6206.09067524.591.1624.3125.4747309.840.7353.8854.6202.3尾水管計算由水輪機(jī)型號可知轉(zhuǎn)輪直徑 Di=410cm轉(zhuǎn)輪出 口直徑 D2=1.078Di=1.078X 410=441.98 cm。滿足條件D1 1585.13m （設(shè)計洪水水位）且 1591.455-1585.455=64.0,故滿足設(shè)計要求。3.3.6 起重機(jī)（吊車）的安裝高程外 （起重機(jī)的安裝高程是指吊車軌頂高程）計算公式：C - 1. 2 h7 h8 h9 hi0 hiih7 一發(fā)電機(jī)定子高

7、度和上機(jī)架高度之和（埋入式布置h7就僅為上機(jī)架的高度）h8一吊運(yùn)部件與固定的機(jī)組或設(shè)備間的垂直凈距；固定的機(jī)組、設(shè)備、墻、柱、地面之間保持水平凈距0.3m,垂直凈距0.61.0m （如采用剛性夾具，垂直凈距 I | 1 I可減小為0.250.5m）h9最大吊運(yùn)部件的高度。I 1hi。一吊運(yùn)部件與吊鉤間的距離（一般在 1.01.5m左右），取決與發(fā)電機(jī)起吊方 I I式和掛鎖，卡具。hii一主鉤最高位置（上極限位置）至軌頂面距離，可從起重機(jī)參數(shù)表查出。=1591.455+0.4922+0.8+7.25+1.2+1.2=1602.392m3.3.7 屋頂高程網(wǎng)計算公式： R = . C hi2 hi

8、3 Jhi2一小車高度；hi3一為檢修吊車需要在小車上方留有距離，一般取0.5m。 r 二屋 hi2 k=1602.3922+1.5+0.5=1604.392ni4 .根據(jù)起重量和寬度，確定吊橋型號重量取決于需要由它吊運(yùn)的最重的部件，本設(shè)計的最重部件為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的 重量，重206%當(dāng)起重量大于75t,且臺數(shù)不大于6臺時，可考慮采用雙小車橋 吊，本設(shè)計采用雙小車橋吊。5 .劃分一，二期混凝土水電站廠房的施工是分期完成的，第一期澆筑的叫一期混凝土。首先澆筑一 期混凝土的目的是為了形成封閉的擋水周界。 包括尾水管擴(kuò)散段、肘管斷及主廠 房的外墻、構(gòu)架、吊車梁、屋頂?shù)?。二期混凝土一般包括尾水管的直錐段、

9、座環(huán)、蝸殼、發(fā)電機(jī)機(jī)座、及各層樓板。發(fā)電機(jī)支承結(jié)構(gòu)本設(shè)計采用圓筒式機(jī)座，圓筒壁厚取 1.8m。為了使機(jī)座荷載的一部分經(jīng)水 輪機(jī)座環(huán)傳至下部塊體結(jié)構(gòu)，該內(nèi)徑要略小于座環(huán)的外徑，一般取轉(zhuǎn)輪直徑的 1.31.4倍左右，本設(shè)計取為1.35倍轉(zhuǎn)輪直徑。6 .主廠房的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計及廠房內(nèi)各種設(shè)備的布置6.1 主廠房上部結(jié)構(gòu)(1)屋面結(jié)構(gòu)主廠房的屋面一般采用鋼筋混凝土預(yù)制構(gòu)件，以節(jié)省模板。常用的是薄腹屋面梁，其上部為大型預(yù)制屋面板。屋面梁尺寸可從下面屋面梁尺寸表中查得。屋面的防水層和保溫層可采用圖示的結(jié)構(gòu)，保溫材料可用爐渣或珍珠巖粉* I I等，厚度由當(dāng)?shù)貧鉁貤l件決定。(2)構(gòu)架-x /.丁 U I 弋采用

10、整體式構(gòu)架，每一機(jī)組段設(shè)置3個構(gòu)架。構(gòu)架間距取為18.42+3=6.14m, 為簡化設(shè)計施工，采用等跨布置。(3)吊車梁及吊車柱為節(jié)約鋼材，我國多采用鋼筋混凝土吊車梁，支承在構(gòu)架立柱的牛腿上。(4)外墻(5)樓板七.副廠房的布置設(shè)計(1)副廠房的組成大型水電站的副廠房，按性質(zhì)可分為三類：直接生產(chǎn)副廠房中央控制室，繼電保護(hù)盤，電纜室，蓄電池室，酸室和套間，蓄電池的通風(fēng) 機(jī)室，機(jī)械修理間，電器工具間，油化驗(yàn)室，水化驗(yàn)室等。檢修試驗(yàn)副廠房繼電保護(hù)試驗(yàn)室，精密儀器試驗(yàn)室，測量表計試驗(yàn)室，高壓試驗(yàn)室，電工修 理問，機(jī)械修理問，電氣工具間，油化驗(yàn)室，水化驗(yàn)室等。工作生活副廠房交接班室，運(yùn)行分場，檢修分場，

11、水工分場，總工程師室，廠長室，生產(chǎn)技 術(shù)科，會議室，資料室，廁所、盥洗室。(2)副廠房的位置副廠房布置于主廠房的上游。副廠房的寬度由于缺乏相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這里根據(jù) 書本的相關(guān)資料確定寬度為5m墻寬為0.75m。八.廠內(nèi)交通設(shè)計(1)安裝間的位置安裝間的位置安裝間一般均布置愛主廠房對外有道路的一端，對外交通通道必須直達(dá)安裝問， 車輛直接開入安裝間以便橋吊卸貨，所以安裝間布置在主廠房的左側(cè)。安裝間的高程安裝間的高程主要取決于對外道路的高程及發(fā)電機(jī)樓板的高程。安裝間最好與對外道路同高，均高于下游最高水位，以保持洪水期對外交通暢通無阻。安裝間最 好業(yè)余發(fā)電機(jī)層同高以充分利用場地安裝檢修。 所以經(jīng)過對電站周

12、圍環(huán)境的勘測 評估可以確定安裝間的高程與發(fā)電機(jī)層同高。(2)安裝間的面積和布置安裝間的面積安裝間與主廠房同寬以便橋吊通行， 座椅安裝間的面積就決定了它的長度。 安裝 間的面積可按每一臺機(jī)組擴(kuò)大性檢修的需要確定，一般考慮放置四大部件，即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)上機(jī)架、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、水輪機(jī)機(jī)蓋。四大部件要布置在主鉤的 工作范圍，其中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)全部布置于主鉤起吊范圍內(nèi)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪周圍要留有1-2m的工作場地。在缺乏資料是，安裝間的長度可取 1.25-1.5 倍機(jī)組段長，；多機(jī)組電站安裝間面積可根據(jù)需要增大或加設(shè)副安裝問。安裝間的布置安裝間的大門尺寸要滿足運(yùn)輸車輛進(jìn)廠要求，如通行標(biāo)準(zhǔn)軌距的火車，具寬度不小于4.2m,高度不小于5.4m。通行載重汽車的大門寬度不小于 3.3m高度不小于 4.5m。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子放在安裝間上時軸要穿過地板， 地板上在相應(yīng)位置要設(shè)