水电站课设

水电站课程设计第一章基本资料..............................................................1第二章水电站装机容量计算及机组台数的选择...................................22.1估算水电站出力.......................................................22.2水电站装机容量选择计算...............................................2第三章水轮机型号的选择.....................................................33.1HL220型水轮机计算...................................................33.1.1．计算转轮直径公式..............................................33.1.2．效率修正值的计算..........................................43.1.3．转速n的计算和选择............................................43.1.4．工作范围的检验计算............................................53.1.5．吸出高sH的计算..............................................63.2A630型水轮机计算....................................................73.2.1．计算转轮直径公式..............................................73.2.2．效率修正值的计算..........................................8计算的水轮机限制工况效率与原来的假设效率相差0.0117，因此可以认为两者是一样的。...............................................................83.2.3．转速n的计算和选择............................................83.2.4．工作范围的检验计算............................................93.2.5．吸出高sH的计算.............................................10第四章蜗壳、尾水管的选择，计算...........................................124.1蜗壳选择，计算......................................................124.1.1蜗壳选择......................................................124.1.2蜗壳计算......................................................124.2尾水管的选择、计算..................................................13第五章发电机及调速设备选择.................................................145.1发电机选择..........................................................145.2调速器选择..........................................................14第六章水电站主厂房设计.....................................................15水电站课程设计6.1主厂房各高程确定....................................................156.1.1水轮机安装高程aZ.............................................156.1.2尾水管底板高程WD...........................................156.1.3主厂房基础开挖高程k.........................................156.1.4水轮机层地面高程SD..........................................156.1.5发电机装置高程FZ....................................................166.1.6发电机层地面高程FD.........................................166.1.7安装间高程A.................................................166.1.8桥吊轨道高程G...............................................166.1.9厂房顶高程CD................................................176.2主厂房长度确定......................................................176.2.1机组段长度L0的确定............................................176.2.2边机组段加长△L边.............................................186.2.3安装间长度L安................................................186.3主厂房宽度确定......................................................19第七章总结与心得...........................................................20参考文献.....................................................错误!未定义书签。水电站课程设计1第一章基本资料某一引水式水电站，经过水文水能计算，确定其各种技术参数及设计要求如下：1．电站最大水头max56Hm，设计水头和加权平均水头52.3ravHHm，最小水头min48.6Hm；压力管道长度L=260米，管中最大流速为3max4/vms；2．电站最大可引用流量3max35.14/Qms；385%5.14/PQms。3．拟选用水轮发电机组额定出力（单机容量）及台数80%80%,(35),3fPPryfNNKQHKWNNKW建议取台；4．水电站站址海拔高程1350.0m；5．下游水位流量关系曲线（略）；6．要求最大允许吸出高0sHm。水电站课程设计2第二章水电站装机容量计算及机组台数的选择2.1估算水电站出力水电站出力的计算采用引用公式的方法，引用如下公式：KQHN式中系数K的取值，对大型水电站，8.0~8.5K；中小型水电站，0.8~5.7K；本次设计的水电站属于小型水电站，选择5.7K。kwKQHN17.20163.5214.55.72.2水电站装机容量选择计算水电站装机容量=水电站全部机组额定出力的总和：fynNN水电站实际出力：2016.17kw。拟选用水轮发电机组额定出力（单机容量）及台数：2000,32000fyNKWNKW；既：水电站的装机容量是6000KW水电站课程设计3第三章水轮机型号的选择据该水电站的工作水头范围，在反击式水轮机系列型谱表中查得HL220型水轮机和A630水轮机都可使用，则需要将两种水轮机列入比较方案，分别对其主要参数予以计算，然后从中选出最优方案，确定最终水轮机机型。3.1HL220型水轮机计算3.1.1．计算转轮直径公式119.81rrrNDQHH式中：水轮机额定出力rN由发电机额定出力（机组出力）fN和发电机效率换算得出：frfNNf—发电机效率，对大中型发电机：98.0~96.0f，对中小型发电机96.0~95.0f。本次设计的水电站属于小型水电站，故95.0f。所以：rN=2000/0.95=2105.26kw水轮机单位流量1Q可由附表查取，即水轮机在以额定出力工作时,选用限制工况下的1Q值。对混流式水轮机，该1Q是由5%出力限制线条件得到；HL220型水轮机最优单位转速min/70'10rn，1Q=1.15sm/3。rH为水轮机的设计水头值，52.3m。应为原型水轮机在限制工况下的效率，但由于此时转轮直径1D尚未求得，不能计算，故得不出确切的值，计算时可先按经验初步选取，即从附表查出限制工况下的模型水轮机效率值为89.0%，再加1～2%的裕量，由此可初步假设水轮机在该工况的效率为90.0%。先代入上式中试算，待求得转轮直径1D后再作校核。水电站课程设计4将以上各值均代人上式得：mD74.0900.03.5215.181.926.21052/31计算的出的1D值还需按规定的尺寸系列化整为相近的标准直径(参阅附表)，选用较计算值稍大的标准直径mD84.01。3.1.2．效率修正值的计算由上式求得的转轮直径1D，和查附表求得模型水轮机在最优工况下的最高效率maxM，按以下公式可求得原型水轮机的最高工作效率max：由附图9可查得HL220型水轮机在最优工况下模型的最高效率91.0%，模型转轮的直径m.DM46001，则原型水轮机的最高效率max可采用下式计算，即%02.929202.084.0460.0)910.01(1)1(15511maxmaxDDMM考虑到制造工艺水平的情况取%11；由于水轮机所应用的蜗壳和尾水管的型式与模型机基本相似，故认为02；则效率修正值为：%02.0%1%0.91%02.921maxmaxM由此得水轮机限制工况的效率为：%02.89%02.0%0.89M计算的水轮机限制工况效率与原来的假设效率相差0.0098，因此可以认为两者是一致的。3.1.3．转速n的计算和选择按照水轮机相似率公式，水轮机的转速应为11nHnD(/min)r式中：1n应采用最优单位转速10n，目的是使水轮机在加权平均水头下有最高的效率，故水头H应取加权平均水头avH，故上式可写为：101avnHnD(/min)r水电站课程设计5式中:10n—原型水轮机的最优单位转速，10101Mnnn计算得出的转速n亦需按规定选用相近而偏大的发电机标准同步转速，从而可使发电机具有较小的尺寸和重量。由附表1查得在最优工况下的min/7010rnM，同时由于：03.0006.01910.09202.01maxmax101MMnn所以1n可忽略不计，则以min/7010rnM代入上式得：min/66.60284.03.5270rn选用与之接近标准同步转速min/600rn。3.1.4．工作范围的检验计算按照已选定的1D和n值，在主要综合特性曲线上给出水轮机的相似工作范围，并检验该工作范围是否包括了高效率区。作法：以水轮机的最大水头maxH，最小水头min