水電站動(dòng)力設(shè)備與管理畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目錄第一章 水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)2第一節(jié) 水輪機(jī)型號(hào)選擇及參數(shù)計(jì)算2第二節(jié) 繪制轉(zhuǎn)輪運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線9二、等吸出高度線的繪制15第三節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)算19第四節(jié) 最優(yōu)方案選擇22第五節(jié) 金屬蝸殼的水力設(shè)計(jì)24第六節(jié) 尾水管尺寸的確定27第七節(jié) 發(fā)電機(jī)相關(guān)計(jì)算28第八節(jié) 水電站廠房布置30第二章 調(diào)節(jié)保證計(jì)算及調(diào)速設(shè)備的選擇31第一節(jié) 設(shè)計(jì)水頭下甩全負(fù)荷31第二節(jié) 最大水頭下甩全負(fù)荷35第三節(jié) 調(diào)速設(shè)備的選擇38第三章 輔助設(shè)備39第一節(jié) 油系統(tǒng)的計(jì)算39第二節(jié) 氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)42第三節(jié) 水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)44第四章 電氣部分47第一節(jié) 電氣主接線設(shè)計(jì)47第二節(jié) 短路電流計(jì)算49第四節(jié) 電氣設(shè)備選擇63謝辭6

2、9參考文獻(xiàn)70前言 水資源是基礎(chǔ)性的自然資源，是一種可持續(xù)的資源。水力發(fā)電是一種可再生的清潔能源。我國(guó)幅員遼闊，江河縱橫、湖泊眾多，蕰藏著巨大的水能資源。而且是世界上水能源最豐富的國(guó)家，且水電開(kāi)發(fā)建設(shè)的自然條件非常優(yōu)越。從資源的利用率上來(lái)看，非常利于水力發(fā)電。 本論文是根據(jù)水電站的相關(guān)原始資料進(jìn)行編寫的，設(shè)計(jì)的題目是：水電站的設(shè)計(jì)，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求和基本情況，我們運(yùn)用了三年在所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)，將理論和實(shí)踐緊密相聯(lián)接，對(duì)我們?nèi)甑膶W(xué)習(xí)情況的總結(jié)和應(yīng)用，同時(shí)，也培養(yǎng)我們獨(dú)立完成任務(wù)，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，力求做到設(shè)計(jì)更加完整，數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)，文字更簡(jiǎn)潔，能夠通俗易懂，敘述條理清晰，便于理解。 本

3、論文設(shè)計(jì)的內(nèi)容有：水輪機(jī)組的選型設(shè)計(jì)，調(diào)節(jié)保證計(jì)算及調(diào)節(jié)設(shè)備的選擇、水輪機(jī)組的輔助設(shè)計(jì)、水電站電氣部分計(jì)算及選型，廠房尺寸設(shè)計(jì)等。 由于編者所學(xué)有所短缺，能力有限，設(shè)計(jì)過(guò)程中可能會(huì)有疏漏與不妥之處，希望讀者，給予指正。編者2014年5月第一章 水輪機(jī)選型設(shè)計(jì)第一節(jié) 水輪機(jī)型號(hào)選擇及參數(shù)計(jì)算一、機(jī)組參數(shù)的選擇根據(jù)資料數(shù)據(jù)要求，此水電站總裝機(jī)容量30萬(wàn)kW，根據(jù)目前水電站的發(fā)展?fàn)顩r，周全考慮并選擇機(jī)組的臺(tái)數(shù)為2、3、4、5臺(tái)，其每臺(tái)的裝機(jī)容量分別為15萬(wàn)kW、10萬(wàn)kW、7.5萬(wàn)kW、6萬(wàn)kW。二、水輪機(jī)型號(hào)選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求的原始材料及水電站的特征水頭：Hmax=120m；Hmin=77m；Hav

4、=113m；Hsj=106mHe=0.95Hav=0.95113=107.35根據(jù)水輪機(jī)型譜推薦的設(shè)計(jì)水頭與比轉(zhuǎn)速的關(guān)系，水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速為由以上可知水輪機(jī)的比轉(zhuǎn)速接近180m.kW，額定水頭He在90125m范圍 內(nèi)，因此在水輪機(jī)的型譜中選擇比轉(zhuǎn)速在180（m.kW）左右的水輪機(jī)為宜，即本電站選擇HL180-46轉(zhuǎn)輪。三不同參數(shù)下水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑、機(jī)組同步轉(zhuǎn)速確定、工作范圍的確定1.裝機(jī)臺(tái)數(shù)為2臺(tái)已知電站裝機(jī)容量30萬(wàn)kW，則單機(jī)容量為15萬(wàn)kW 。（1）水輪機(jī)的額定出力取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n110=67r/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，則Q11k=0.86m3/s，對(duì)應(yīng)的模型

5、的效率M=0.89，暫取效率修正值=2%，設(shè)計(jì)水輪機(jī)工況原型水輪機(jī)效率 （2）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑D1根據(jù)水輪機(jī)教程P11-表1-3反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑表參數(shù)，計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值4.1m和5.0m之間，計(jì)算直徑更接近4.1m，故取轉(zhuǎn)輪直徑D1=4.1m。 （3）最高效率及效率修正值 （4）限制工況原型水輪機(jī)效率 （5）轉(zhuǎn)速n 同步轉(zhuǎn)速介于166.7r/min和187.5r/min之間，接近166.7r/min，所以取166.7r/min(見(jiàn)水輪機(jī)書P170) （6）水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 （7）幾何吸出高度Hs （8）額定單位流量 （9）單位轉(zhuǎn)速校驗(yàn) 最大、最小、平均水頭所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速 2裝機(jī)臺(tái)數(shù)為3臺(tái)

6、已知電站裝機(jī)容量30萬(wàn)kW，則單機(jī)容量為10萬(wàn)kW。 （1）水輪機(jī)的額定出力取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n110=67r/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，則Q11k=0.86m3/s，對(duì)應(yīng)的模型的效率M=0.89，暫取效率修正值=2%，設(shè)計(jì)水輪機(jī)工況原型水輪機(jī)效率 （2）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑D1為根據(jù)反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑表參（1）P11-表1-3，計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值3.30和3.80m之間，計(jì)算直徑更接近3.30m，故取轉(zhuǎn)輪直徑D1=3.30m。 （3）最高效率及效率修正值 （4）限制工況原型水輪機(jī)效率 （5）轉(zhuǎn)速n同步轉(zhuǎn)速介于214.3r/min和250r/min之間，接近214.3r/

7、min，所以取214.3r/min （6）水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 （7）幾何吸出高度Hs （8）額定單位流量（9）單位轉(zhuǎn)速校驗(yàn) 最大、最小、平均水頭所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速3裝機(jī)臺(tái)數(shù)為4臺(tái)已知電站裝機(jī)容量30萬(wàn)kW，則單機(jī)容量為7.5萬(wàn)kW（1）水輪機(jī)的額定出力取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n110=67r/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，則Q11k=0.86m3/s，對(duì)應(yīng)的模型的效率M=0.89，暫取效率修正值=3%，設(shè)計(jì)水輪機(jī)工況原型水輪機(jī)效率(2)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑D1為根據(jù)反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑表參（1）P11-表1-3，計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值3.00m和3.30m之間，計(jì)算直徑更接近3.00m，故取轉(zhuǎn)

8、輪直徑D1=3.00m。（3）最高效率及效率修正值 (4)限制工況原型水輪機(jī)效率 (5)轉(zhuǎn)速n 同步轉(zhuǎn)速介于214.3r/min和250r/min之間，接近250r/min，所以取 250r/min（6）水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 （7）幾何吸出高度Hs (8)額定單位流量 （9）單位轉(zhuǎn)速校驗(yàn) 最大、最小、平均水頭所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速4裝機(jī)臺(tái)數(shù)為5臺(tái)已知電站裝機(jī)容量30萬(wàn)kW，則單機(jī)容量為6萬(wàn)kW（1）水輪機(jī)的額定出力取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n110=67r/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，則Q11k=0.86m3/s，對(duì)應(yīng)的模型的效率M=0.89，暫取效率修正值=2%，設(shè)計(jì)水輪機(jī)工況原型水輪機(jī)效

9、率(2)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑D1為根據(jù)反擊式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑表參（1）P11-表1-3，計(jì)算值處于標(biāo)準(zhǔn)值2.50m和2.75m之間，計(jì)算直徑更接近2.75m，故取轉(zhuǎn)輪直徑D1=2.75m。（3）最高效率及效率修正值 (4)限制工況原型水輪機(jī)效率 (5)轉(zhuǎn)速n 同步轉(zhuǎn)速介于250r/min和300r/min之間，接近250r/min，所以取 250r/min （6）水輪機(jī)設(shè)計(jì)流量 （7）幾何吸出高度Hs (8)額定單位流量 （9）單位轉(zhuǎn)速校驗(yàn) 最大、最小、平均水頭所對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速把上述參數(shù)繪制在HL180綜合特性曲線圖上，以檢驗(yàn)水輪機(jī)運(yùn)行區(qū)域的效率高低?？梢钥闯?，單位轉(zhuǎn)速的變化范圍包括高效區(qū)第 3方

10、案和第4方案比第1個(gè)多，水輪機(jī)的平均效率較高。因此，選擇工作范圍較優(yōu)的第 3方案和第4方案各方案參數(shù)如下表1-1所示表1-1各方案計(jì)算參數(shù)型號(hào)HL220-46水輪機(jī)的額定出力(kW)轉(zhuǎn)輪直徑D1 (m)限制工況原型水輪機(jī)效率同步轉(zhuǎn)速n（r/min）幾何吸出高Hs（m）水輪機(jī)流量（m3、）2臺(tái)機(jī)組1530614.10.911166.7-1.3330.9163臺(tái)機(jī)組1020413.30.91214.3-1.330.9444臺(tái)機(jī)組7653130.927250-1.3320.855臺(tái)機(jī)組612242.750.908250-1.3310.817初選較優(yōu)方案原則：1、不得超過(guò)出力限制線；2、與之間包含的最

11、優(yōu)效率區(qū)越多越好；3、越接近最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速越好即67r/min;通過(guò)以上原則對(duì)此次的個(gè)方案進(jìn)行比較，最終的初選較優(yōu)方案為方案4和方案5。 第二節(jié) 繪制轉(zhuǎn)輪運(yùn)轉(zhuǎn)綜合特性曲線一、等效率曲線的繪制及機(jī)組出力限制線的繪制1.方案3的計(jì)算繪圖如下(1)求出水輪機(jī)原型最優(yōu)工況T0和效率修正值為簡(jiǎn)化計(jì)算 ，其他工況的效率修正值也采用(2)求水輪機(jī)的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n110和單位轉(zhuǎn)速修正值n11 (3) 在水輪機(jī)工作水頭范圍（HminHmax）內(nèi)取5個(gè)水頭值，計(jì)算各水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速N11，以各N11值在模型綜合特性曲線上作水平線與其等效率線相交得一系列交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)處的Q11和m計(jì)算出原型水輪機(jī)的效率和出力P具體

12、結(jié)果見(jiàn)表1-2，然后對(duì)每個(gè)水頭值作等效率曲線。表1-2 Hmin=77H=90mmQ11PmQ11P0.70.380.73716706.97930.760.3950.79723731.699150.720.440.75719869.88740.780.450.81727714.559950.740.50.77723175.96750.80.5150.83732494.219070.760.540.79725674.31890.820.560.85736177.809360.780.590.81728755.499650.840.620.87740988.752420.80.650.837324

13、55.302750.860.6650.89744966.336420.820.70.85735787.03450.880.750.91751844.658250.840.7750.87740546.012130.890.780.92754506.431980.840.910.87747608.865850.890.840.92758699.234440.820.9450.85748312.496580.880.870.91760139.803570.80.9750.83748682.954130.86O.910.89761532.881410.780.990.81748250.753650.8

14、40.9450.87762474.7920.761.0150.79748258.210530.820.9750.85762988.150230.741.030.77747742.493050.810.83763095.5710.721.040.75746965.18840.781.0150.81762511.729670.71.050.73746164.021750.761.0350.79762183.05979Hr=106mHav=113mmQ11PmQ11P0.80.410.83733065.802180.820.440.85739991.21940.820.4550.85737571.7

15、96990.840.490.87745575.015150.840.5050.87742673.741290.860.530.89750419.607550.860.5450.89747104.098210.880.5750.91755920.150130.880.590.91752130.404620.90.630.93762605.327050.90.6250.93756427.311250.910.6750.94767793.007380.910.70.94763873.06660.930.740.96775890.83690.920.730.95767313.867940.930.76

16、0.96777941.94060.920.7750.95771463.352950.910.810.94781351.608850.910.810.94773910.262780.90.840.93783473.76940.90.8450.93776289.724810.880.890.91786554.667150.880.890.91778637.390020.860.930.89788472.141550.860.9250.89779947.322650.840.9550.87788824.774430.840.960.87781122.359680.820.9750.85788616.

17、906630.820.980.85780923.870440.810.83788768.0350.810.83780648.2980.781.020.81788379.87370.781.0250.81780689.24845 Hmax=79 mQ11PmQ11P0.820.460.85745753.17320.930.780.96787539.41560.840.480.87748856.61760.920.80.95788855.5360.860.520.89754135.02640.910.810.94789026.14420.880.5650.91760131.26630.90.840

18、.93791348.50480.90.610.93766336.41420.880.880.91793655.77760.910.660.94772539.82120.860.930.89796818.41260.920.670.95774416.51140.840.950.87796695.3890.930.690.96777438.71380.820.9750.85796976.83450.940.720.97781641.24640.810.83797142.220.940.760.97786176.87120.781.020.81796717.4404(4) 在曲線=f（P）上過(guò)某效率

19、值水平線與曲線相交，記下各點(diǎn)P，H值。將各點(diǎn)P值繪在坐標(biāo)圖上，將各點(diǎn)連成光滑曲線，即為某的效率值。繪制出力限制線。在HrHmax之間，是一條P=Pr的直線。在HminHr之間出力限制線一般由模型綜合特性曲線的95%出力限制線換算而得。各方案的曲線見(jiàn)圖圖1-1圖1-2圖1-3圖1-42.方案4的計(jì)算繪圖如下(1)求出水輪機(jī)原型最優(yōu)工況T0和效率修正值為簡(jiǎn)化計(jì)算 ，其他工況的效率修正值也采用(2)求水輪機(jī)的最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速n110和單位轉(zhuǎn)速修正值n11 (3) 在水輪機(jī)工作水頭范圍（HminHmax）內(nèi)取5個(gè)水頭值，計(jì)算各水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速N11，以各N11值在模型綜合特性曲線上作水平線與其等效率線相

20、交得一系列交點(diǎn)，根據(jù)交點(diǎn)處的Q11和m計(jì)算出原型水輪機(jī)的效率和出力P具體結(jié)果見(jiàn)表1-3。然后對(duì)每個(gè)水頭值作等效率曲線表1-3 Hmin=77H=90mmQ11PmQ11P0.780.460.79818400.505520.80.440.81822798.255280.80.510.81820911.852710.820.4750.83825213.50720.820.550.83823103.391610.840.520.85828260.917910.840.6050.85826020.263730.860.550.87830588.123680.860.650.87828607.30222

21、0.880.610.89834697.789160.880.7250.89832634.98180.90.6650.91838668.734440.890.790.90835956.877570.910.720.92842322.96690.890.840.90838232.629320.920.760.93845155.646320.880.8750.89839387.0470.920.780.93846343.95280.860.920.87840490.335450.910.80.92847025.518780.840.940.85840428.178360.90.840.9184884

22、4.717190.820.970.83840745.981570.880.880.89850055.826990.80.990.81840593.596430.860.920.87851165.588690.781.010.79840401.109940.840.960.85852174.00230.761.040.77840558.507750.820.9750.83851754.04110.810.81851814.216540.781.020.79851558.31258Hr=106m Hav=113mmQ11PmQ11P0.820.460.83831210.183250.820.450

23、.83833605.46170.840.480.85833344.406640.840.470.85835936.723640.860.510.87836254.269630.860.50.87839121.712240.880.550.89839988.350910.880.550.89844014.154160.90.60.91844595.229160.90.580.91847448.666210.910.640.92848086.417040.910.610.92850446.512220.930.680.94852192.934870.930.670.94856602.612180.

24、940.710.95855070.412070.940.70.95859760.866120.940.760.95858948.610110.940.740.95863175.772760.930.780.94859868.366470.930.760.94864205.948140.910.80.92860108.021290.910.80.92866159.360290.90.840.91862433.320820.90.830.91867900.67750.880.880.89863981.361460.880.870.89869622.38930.860.920.87865399.85

25、8940.860.910.87871201.516280.840.950.85865994.138140.840.940.85871873.447280.820.9750.83866152.018860.820.970.83872438.439660.810.81866228.93510.80.990.81872167.528490.781.020.79865901.838650.781.010.79871825.3249 Hmax=120 mQ11PmQ11P0.820.450.83836775.740770.930.760.94870263.02230.840.4750.85839745.

26、301380.910.80.92872400.715850.860.4950.87842384.260660.90.8250.91873858.677460.880.4540.89839759.149580.880.8470.89874176.210770.90.5750.91851477.260050.860.910.87877918.53980.910.610.92855205.545830.840.940.85878653.859570.930.640.94859168.860880.820.970.83879272.152320.940.690.95864464.33350.80.99

27、0.81878975.683870.940.740.95869135.662010.781.010.79878601.19741(4) 在曲線=f（P）上過(guò)某效率值水平線與曲線相交，記下各點(diǎn)P，H值。將各點(diǎn)P值繪在坐標(biāo)圖上，將各點(diǎn)連成光滑曲線，即為某的效率值。繪制出力限制線。在HrHmax之間，是一條P=Pr的直線。在HminHr之間出力限制線一般由模型綜合特性曲線的95%出力限制線換算而得。各方案的曲線見(jiàn)圖圖1-5圖1-6圖1-7圖1-8二、等吸出高度線的繪制1、方案二的計(jì)算繪圖如下表1-4方案C等吸出高度表H Q11P Hs770.080.710.740.417657.882.10.090

28、.770.80.5526248.21.330.10.80.830.6431688.7360.560.110.850.880.8946721.796-0.21900.080.790.820.530907.030.80.090.870.90.7550883.525-0.10.10.850.880.9361693.4472-10.110.80.830.9961942.2111-1.91060.070.840.870.5142752.26980.260.080.910.940.6357060.8388-0.80.090.850.880.9177160.2832-1.860.10.80.830.9979

29、174.0818-2.920.110.7750.8051.0581443.2185-3.981130.070.870.90.5552496.73-0.370.080.910.940.6362805.1788-1.50.090.850.880.9386794.5936-2.630.10.810.840.9887303.6528-3.760.110.780.811.02588051.3335-4.891200.070.9050.9350.62567822.5625-10.080.910.940.887277.12-2.20.090.850.880.8889876.864-3.4圖1-9表1-5Hs

30、-1-2-3-4HPPPP90245002100019600161001062670023000209101810011329870258702287020870120314562945627456254561206782286377943009700411361805803358730089304106590617836079373824439057089729887433077650圖1-102、 方案3的計(jì)算繪圖如下表1-6H Q11P Hs1200.070.890.9080.5851359.2578-1.0010.080.9250.9430.83576789.71668-2.2010.

31、090.8520.870.93579329.6906-3.4010.10.8350.8530.9982354.83905-4.6010.110.7850.8031.0279876.79192-5.8011130.070.860.8780.53541859.88361-0.3710.080.9480.9660.83571880.86927-1.5010.090.850.8680.9472710.52783-2.6310.10.8150.8330.99874084.14298-3.7610.110.780.7981.02572891.43082-4.8911060.070.8250.8430.48

32、32760.261690.2590.080.9090.9270.8160791.56212-0.8010.090.8550.8730.93866297.26802-1.8610.10.8030.8211.00366668.80034-2.9210.110.7750.7931.0366128.54425-3.981900.080.810.8280.5428321.395060.7990.090.870.8880.7542185.65287-0.1010.10.840.8580.94551358.18199-1.001圖1-11表1-7Hs-1-2-3-4HPPPP9027000240002200

33、0200001062870025000231002210011331870298702487025870120334563345628456274561206635976789783298235411361880717107205574084106597916329765668663389051789567896008963006圖1-123.最終方案3和方案4的綜合特性曲線入下圖圖1-13 方案3綜合特性曲線圖1-14 方案4綜合特性曲線第三節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)算一.據(jù)所繪制的運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線計(jì)算各方案的平均效率利用面積法求各方案的平均效率式中1 、2 為特性曲線上相鄰等效率線上的效率值，A為兩相鄰

34、效率線之間的面積。具體結(jié)果見(jiàn)表1-8. 表1-8 平均效率的比較方案三(1+2)/2Ai(1+2)Ai/20.830.10.0830.850.40.340.870.50.4350.8921.78Ai(1+2)Ai/2(%)60.8888%方案四(1+2)/2Ai(1+2)Ai/20.830.50.4150.8510.850.871.51.3050.8932.67Ai(1+2)Ai/2(%)60.8787%二.機(jī)電設(shè)備投資估算方案3：裝機(jī)臺(tái)數(shù)4臺(tái)、轉(zhuǎn)輪直徑3、單機(jī)7.5萬(wàn)千瓦1、水輪機(jī)投資估算（1）水輪機(jī)單重（2） 水輪機(jī)總重（3） 轉(zhuǎn)輪重量（4） 發(fā)電機(jī)重量式中：KG-估算系數(shù)，懸式機(jī)組范圍為

35、810，傘式機(jī)組79 Nn-容量（KVA）（5） 轉(zhuǎn)子帶軸重量（6）起重機(jī)選擇：本電站屬于大中型水電站一般選雙小車橋式起重機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子帶軸重量為166.5和以下求得廠房的寬度為19.8m查水力機(jī)械分冊(cè)P327選2*200/40t的雙小車橋式起重機(jī)（7）機(jī)電設(shè)備總費(fèi)用 （8） 安裝運(yùn)輸費(fèi) （9） 總費(fèi)用 （10） 總耗鋼量 2、發(fā)電機(jī)及電氣部分投資估算（1）發(fā)電機(jī)總重（2） 發(fā)電機(jī)總價(jià)（3） 變壓器總重（4） 變壓器總價(jià)（5）開(kāi)關(guān)總價(jià)根據(jù)設(shè)備手冊(cè)P420選LW1-220斷路器得開(kāi)關(guān)設(shè)備總價(jià)為 （6） 自動(dòng)化設(shè)備總價(jià)（7） 運(yùn)輸總費(fèi)用（8） 總費(fèi)用（9） 總耗鋼量3、機(jī)電投資估算匯總（1）總費(fèi)用（2

36、） 總耗鋼方案4：裝機(jī)臺(tái)數(shù)5臺(tái)、轉(zhuǎn)輪直徑2.75m、單機(jī)6萬(wàn)千瓦1、水輪機(jī)投資估算（1）水輪機(jī)單重（2） 水輪機(jī)總重（3） 轉(zhuǎn)輪重量（4） 發(fā)電機(jī)重量式中：KG-估算系數(shù)，懸式機(jī)組范圍為810，傘式機(jī)組79； Nn-容量（KVA）（5） 轉(zhuǎn)子帶軸重量（6）起重機(jī)選擇本電站屬于大中型水電站一般選雙小車橋式起重機(jī)根據(jù)轉(zhuǎn)子帶軸重量為143.55和以下求得廠房的寬度為19.8m查水力機(jī)械分冊(cè)P327選2*150/25t的雙小車橋式起重機(jī)（7）機(jī)電設(shè)備重（8） 安裝運(yùn)輸費(fèi)（9） 總費(fèi)用 （10） 總耗鋼量2、發(fā)電機(jī)及電氣部分投資估算（1）發(fā)電機(jī)總重（2） 發(fā)電機(jī)總價(jià)（3） 變壓器總重（4） 變壓器總價(jià)（

37、5）開(kāi)關(guān)總價(jià)：根據(jù)設(shè)備手冊(cè)P420選LW1-220斷路器得開(kāi)關(guān)設(shè)備總價(jià)為（6） 自動(dòng)化設(shè)備總價(jià)（7） 運(yùn)輸總費(fèi)用（8） 總費(fèi)用（9） 總耗鋼量3、機(jī)電投資估算匯總（1）總費(fèi)用（2） 總耗鋼第四節(jié) 最優(yōu)方案選擇表1-9 水力機(jī)械投資估算表方案 項(xiàng)目 三四水輪機(jī)單重(噸/臺(tái))154533.5水輪機(jī)總重(噸)6162667.5水輪機(jī)單價(jià)(萬(wàn)元/噸)7.52.5水輪機(jī)總價(jià)（萬(wàn)元）770033343調(diào)速器單價(jià)(萬(wàn)元/臺(tái))8080調(diào)速器總價(jià)(萬(wàn)元)160320起重機(jī)重量(噸)360250起重機(jī)總價(jià)(萬(wàn)元)21601500輔助設(shè)備投資(萬(wàn)元)1541039628安裝運(yùn)輸費(fèi)(萬(wàn)元)12333170.3總投資(

38、萬(wàn)元)1664342799.05總耗鋼量(噸)9762917.5表1-10 電氣部分投資估算表方案 項(xiàng)目 三四發(fā)電機(jī)單重(噸/臺(tái))370319發(fā)電機(jī)總重(噸)14801595發(fā)電機(jī)單價(jià)(萬(wàn)元/噸)1515發(fā)電機(jī)總價(jià)(萬(wàn)元)2220023925變壓器、開(kāi)關(guān)總價(jià)(萬(wàn)元)3882814664自動(dòng)化設(shè)備總價(jià)(萬(wàn)元)6102.83858.9設(shè)備安裝運(yùn)輸費(fèi)(萬(wàn)元)5370.4643395.832總投資(萬(wàn)元)72501.26445843.732總耗鋼19642321表1-11 各方案綜合比較表方案 項(xiàng)目 三四最大水頭Hmax(米)120120最小水頭Hmin(米)7777平均水頭Hp(米)107.3510

39、7.35裝機(jī)容量Ny(萬(wàn)千瓦)3030水輪機(jī)型號(hào)HL180-46HL180-46單機(jī)容量N(萬(wàn)千瓦)7.56機(jī)組臺(tái)數(shù)45轉(zhuǎn)輪直徑D1(米)32.75機(jī)組轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)250250水輪機(jī)平均效率88%87%總投資(萬(wàn)元)89144.388643.7總耗鋼量(噸)29405238.5比較結(jié)果方案三較優(yōu)由于方案三與方案四造價(jià)基本一樣，而方案三的耗鋼量少并且平均效率較高通過(guò)綜合比較，此次設(shè)計(jì)最終決定選用方案三，其主要參數(shù)為表1-11所示。第五節(jié) 金屬蝸殼的水力設(shè)計(jì)一、 蝸殼型式、斷面形狀和包角的確定1、由于本站應(yīng)用水頭為：77-120m40m,故采用鋼板焊接蝸殼。2、金屬蝸殼斷面一般均為圓形，僅當(dāng)蝸殼

40、尾部用圓斷面不能和座環(huán)蝶形邊相接時(shí)，采用橢圓形斷面。3、圓斷面金屬蝸殼的的包角一般均為345。二、進(jìn)口斷面的半徑的計(jì)算1、進(jìn)口斷面流量2、進(jìn)口斷面流速由于電站設(shè)計(jì)水頭為106m，根據(jù)蝸殼進(jìn)口斷面平均流速曲線查得進(jìn)口斷面流速V0=9.5m/s。3、進(jìn)口斷面面積4、進(jìn)口斷面半徑三、確定座環(huán)的尺寸1、根據(jù)已知轉(zhuǎn)輪直徑D1=3m查金屬蝸殼座環(huán)尺寸表得 -水利機(jī)械P 131 表1-12 名稱Da(m)Db(m)K(m)R(m)座環(huán)參數(shù)4.7540.1250.32、活動(dòng)導(dǎo)葉高度3、固定導(dǎo)葉高度 4、 進(jìn)口斷面中心距 5. 蝸殼系數(shù)： 當(dāng) S時(shí)，采用圓斷面根據(jù)上式圓斷面各數(shù)值如表1-13：表1-13蝸殼圓形

41、斷面計(jì)算表斷面號(hào)/Cr0h2xx2iiR13450.269992.50.261.04401.31401.72661.40943.81405.223423300.258252.50.261.01551.27371.62251.37203.77375.145833150.246512.50.260.98611.23271.51951.33403.73275.066743000.234772.50.260.95591.19071.41781.29533.69074.986052850.223032.50.260.92471.14781.31741.25593.64784.903762700.211302.50.260.89241.10371.21831.21583.60374.819672550.199562.50.260.85891.05851.12041.17493.55854.733482400.187822.50.260.82401.01191.02391.13313.51194.645092250.176082.50