水电站课程设计
一：计算水轮机安装高程
参考教材，立轴混流式水轮机的安装高程Z s 的计算方法如下：
0/2s s Z H b ω=?++
式中ω?为设计尾水位，取正常高尾水位1581.20m ；0b 为导叶高度，1.5m ；
s H 为吸出高度，m 。
其中，10.0()900
s m H H σσ?
=-
-+? 式中，?为水轮机安装位置的海拔高程，在初始计算时可取为下游平均水位的海拔高程，设计取1580m ；
m σ为模型气蚀系数，从该型号水轮机模型综合特性曲线（教材P69)查得m σ=0.20，
σ?为气蚀系数的修正值，可在教材P52页图2-26中查得σ?=0.029；
H 为水轮机水头，一般取为设计水头，本设计取H=38m 。水头H max 及其对应工况的m σ进行校核计算。
10.0()900
s m H H σσ?
=-
-+?=10.0-1580900-(0.2+0.029)?38=-0.458 0/2s s Z H b ω=?++=1581.20-0.458+1.5/2=1581.49m 。
二：绘制水轮机、蜗壳、尾水管和发电机图
2.1水轮机的计算
图1.1 转轮布置图
如图所示，可得HL240具体尺寸：
表1.11 转轮参数表
D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 b 0 h 1 h 2 h 3 h 4
1.0 1.078 0.928 0.725 0.483 0.128 0.365 0.054 0.16 0.593 0.283 4.1 4.420 3.805
2.973 1.980 0.525 1.497 0.221 0.656 2.431 1.160
2.2 蜗壳计算
进口断面尺寸计算 (1)进口断面流量的确定
由资料，该水电站初步设计时确定该电站装机17.6×410kW ，电站共设计装4台机组，故每台机组的单机容量为17.6×410kW ÷4=4.4×410kW 。
由水轮机出力公式：9.81N QH QH ωγ===4.4×410kW 式中：Q 为水轮机设计流量（3/m s ）；
H 为设计水头，m ；由设计资料得H=38.0m 。
所以，4×10//=118.039.81 4.4Q N H ω=?=（9.8138.0）（3/m s ）
进口断面流量计算公式： 0
0360
Q Q ?=
0360
Q Q ?=
=
345
118.03360
?=113.11（3/m s ） 式中：?0—蜗壳包角，通常均采用3450
Q —水轮机设计流量，Q =118.03m 3/s （2）进口断面流速的确定
蜗壳进口断面平均流速可由教材P36（图2-8a ，已知设计水头38.0m ，本设计为金属蜗壳可取为上限值）查得：0V =5.8m/s 。 （3）进口断面半径0ρ 由公式0000360Q V ?ρπ=
=113.11
2.4925.8
3.14
m =?
（4）进口断面中心距i a
由公式0a =0a r ρ+=2.492+3.15=5.642 式中a r =/2a D （5）断面外半径0R
由公式：002a R r ρ=+=3.15+2×2.492=8.134m
绘制蜗壳单线图时，在蜗壳上共取0—0~7—7共八个蜗壳断面（从0—0开始每隔45°取一个断面），利用下列公式进行断面计算，得各断面的参数。 任一断面i —i 的流量：0
360i
i Q Q ?=
断面半径：0
360i
i i Q V ?ρπ
=（断面上沿径向各点的水流圆周分速度等于一个常数，即0i V V =）
断面中心距：i a =a i r ρ+ 断面外半径：2i a i R r ρ=+
各断面参数计算列表如下：
蜗壳计算列表（圆形断面）
断面号 i ?(°) i Q （3/m s ）
i ρ(m)
i a (m)
i R (m)
0 345 113.11 2.492 5.642 8.134 1 300 98.36 2.324 5.474 7.798 2 255 83.60 2.143 5.293 7.435 3 210 68.85 1.944 5.094 7.039 4 165 54.10 1.723 4.873 6.597 5 120 39.34 1.470 4.620 6.090 6 75 24.59 1.162 4.312 5.474 7
30
9.84
0.735
3.885
4.620
2.3尾水管计算
由水轮机型号可知转轮直径D 1=410cm
转轮出口直径D 2=1.078D 1=1.078×410=441.98㎝。
满足条件D 1≤2D ，采用标准混凝土肘管，故可用推荐的尾水管尺寸表（教材第二章P42表2-1） 参数 h/D 1 L/D 1 B 5/D 1 D 4/D 1 h 4/D 1 h 6/D 1 L 1/D 1 h 5/D 1 比例 2.6
4.5
2.720
1.35
1.35
0.675
1.82
1.22
尾水管各参数尺寸表 参数 h L B 5 D 4 h 4
h 6
L 1 h 5 长度（m) 10.66
18.45
11.152
5.535
5.535 2.7675
7.462
5.002
2.3.1 直锥段各尺寸的确定 （1） 导叶底环至转轮出口高度1h
1h =0.221+0.656=0.877m
（2） 转轮出口至尾水管直锥段进口高度2h
对于混流式水轮机组，2h 为保证水轮机组正常运行的安装缝的高度，一般可忽略
不计，此设计取2h =0.05m 。 （3）尾水管进口直锥段高度3h
3h =124h h h h ---=10.66-0.877-0.05-5.535=4.198m 。 （4）尾水管直锥段进口直径3D
3D ≈2D =441.98㎝ 2.3.2 中间弯肘段尺寸的确定
弯肘段尺寸可由教材推荐使用的标准混凝土肘管的尺寸图（教材P43图2—18和表2—2），其中所列的数据对应4h =4D =1000mm ，应用时乘以选定的4h （或与之相等的4D ）即可得到弯肘段各参数值。 2.3.3 出口扩散段尺寸的确定
由尾水管参数尺寸表可得：5h =5.002m ；6h =2.7675m ；L =18.45m ；1L =7.462m 。
由数据用此公式可算得 561 5.002 2.7675
tan 0.20318.457.462
h h L L α--=
==-- 尾水管顶板仰角α=11.5°。
三：确定主厂房轮廓尺寸
3.1 主厂房长度的确定 3.1.1主厂房的长度
主厂房的长度可由公式0L nL L L =++?安 式中：n —机组台数
0L —机组段长度。
本机组段间距由蜗壳尺寸控制，按公式0L =蜗壳平面尺寸+2l ?计算。（l ?—蜗壳外的混凝土结构厚度。混凝土蜗壳一般取0.8~1.0m ，金属蜗壳一般可取1~2m ，边机组段一般取1~3m 。）。经综合考虑，中间机组段按
0L =15.42+2?1.5=18.42m 计算，边机组按0L =15.42+2?2=19.42m 计算。
L 安—安装间长度。
按公式L 安=（1.0~1.5）0L 计算，此处按L 安=1.20L 处理。
L ?—边机组段加长。
按公式L ?=（0.1~1.0）1D 计算，此处按L ?=0.51D
主厂房长度
3(6.698.732 1.5)(6.698.7322) 1.218.420.5 4.1L =?++?+++?+?+?=98.834m 。
3.2 主厂房宽度的确定
以机组中心线为界，将厂房宽度分为上游侧宽度s B 和下游侧宽度x B ，则厂房总宽度为B=s B +x B 。s B 、x B 应分别考虑各层的布置要求确定，一般需考虑发电机层，水轮机层和蜗壳层的布置要求。各层的s B 、x B 确定后，厂房的上、下游侧宽度应取各层上、下游侧宽度的最大值，即
s B =max(s B ) x B =max(x B ) B= max(s B )+max(x B ) 3.2.1 蜗壳层s B 、x B 的确定
s B 的确定
上游侧宽度s B 为机组中心至上游侧蜗壳外缘尺寸加上外包混凝土厚度l ?，再加上蝴蝶阀室的宽度（参照教材湖南镇水电站主厂房蝴蝶阀设计，取为5m ）。
s B =5.3927+1.5+5=11.8927m 。 x B 的确定
下游侧宽度x B 为机组中心至下游侧蜗壳外缘尺寸加上外包混凝土厚度l ?。
x B =7.78+1.5=9.28m 。 3.2.2 发电机层s B 、x B 的确定
s B 的确定
s B =s +D A 风（s A 为发电机层风罩外缘至上游侧墙的宽度，一般由主要及次要交通通道、附属设备的布置、吊运方式以及运行管理方便等因素确定） 由设计资料，
s B =s +D A 风=4.5+2.5+1.5+1+1=10.5m 。考虑到发电机转子的吊运及附属设备的布置，取s B =12m 。
x B 的确定
x B =D 风+x A （x A 为发电机层风罩外缘至下游侧墙的宽度，一般由主要及次要交通通道、附属设备的布置、吊运方式以及运行管理方便等因素确定）
x B =D 风+x A =4.5+1.5+1+1=8m 。 3.2.3 水轮机层s B 、x B 的确定
一般上下游侧分别布置水轮机辅助设备（即油气水管路等）和发电机辅助设备（电流电压互感器，电缆等）。这些设备一般靠墙、风罩壁布置或在顶板布，不影响水轮机层交通，因此对厂房的宽度影响不大，此处不予计算。 3.2.4 主厂房宽度的最终确定
s B =max(s B )=12m x B =max(x B )=9.28m
B= max(s B )+max(x B )=12+9.28=21.28m 。 3.3 主厂房高度及各层高程的确定
3.3.1 水轮机安装高程T ?（第一节已经确定）
s Z =0/2T s H b ω?=?++=1581.20-0.458+1.5/2=1581.49m 3.3.2 主厂房基础开挖高程F ? 主厂房基础开挖高程可由公式：
321()F T h h h ?=?-++确定。 式中：（32h h +）—尾水管的尺寸；
1h —尾水管底板混凝土厚度（根据地基性质和尾水管结构形式而定，岩基上的尾水管底板厚一般取1~2m ）
321()F T h h h ?=?-++
=1581.49-（4.198+5.535+1.5）=1570.257m 。 3.3.3 水轮机层地面高程1? 水轮机层地面高程1?可由公式：
14T h ?=?+（4h =蜗壳进口半径+蜗壳顶部混凝土层厚度。金属蜗壳顶部
混凝土一般不低于1.0m ，混凝土蜗壳顶板厚根据结构计算决定。）
14T h ?=?+=1581.49+（5.53/2+1.2）=1585.455m 。
3.3.4发电机装置高程G ? 发电机装置高程可由公式：
156G h h ?=?++求出。
式中：5h —发电机机墩进入孔高度（一般取1.8~2.0m ），2.0m ；还须满足水轮机层附属设备油气水管道和发电机出线布置要求的高度。）
6h —进入孔顶部厚度混凝土厚度（一般为1.0m 左右）1.0m 。
156G h h ?=?++=1585.455+2.0+1.0=1588.455m 。 3.3.5 发电机层楼板高程2?
发电机层地面高程除应满足发电机层布置要求外，还应考虑水轮机层设备布置及母线电缆的敷设和下游尾水位的影响。一般情况下，发电机层楼板高程2?应满足以下条件：
（1）保证水轮机层的净高不少于3.5~4.0m ，否则发电机出线和油气水管道布置困难。
（2）保证下游设计洪水不淹厂房。一般情况下，发电机层楼板面和装配场楼板面高程齐平。
由于单机容量数万千瓦的发电机组多采用定子埋入式布置，故本设计也采 用定子埋入式布置，其上部机架埋入深根据发电机尺寸取为3m 。
2?=G ?+3=1588.455+3=1591.455m ＞1585.13m （设计洪水水位）。
且1591.455-1585.455=6＞4.0，故满足设计要求。
3.3.6 起重机（吊车）的安装高程C ?（起重机的安装高程是指吊车轨顶高程） 计算公式：27891011C h h h h h ?=?+++++
7h —发电机定子高度和上机架高度之和（埋入式布置7h 就仅为上机架的高度）
8h —吊运部件与固定的机组或设备间的垂直净距；固定的机组、设备、墙、柱、地面之间保持水平净距0.3m ，垂直净距0.6~1.0m （如采用刚性夹具，垂直净距可减小为0.25~0.5m ）
9h —最大吊运部件的高度。
10h —吊运部件与吊钩间的距离（一般在1.0~1.5m 左右），取决与发电机起吊方式和挂锁，卡具。
11h —主钩最高位置（上极限位置）至轨顶面距离，可从起重机参数表查出。
27891011C h h h h h ?=?+++++
=1591.455+0.4922+0.8+7.25+1.2+1.2=1602.392m 3.3.7 屋顶高程R ?
计算公式：1213R C h h ?=?++
12h —小车高度；13h —为检修吊车需要在小车上方留有距离，一般取0.5m 。
1213R C h h ?=?++=1602.3922+1.5+0.5=1604.392m 。
四．根据起重量和宽度，确定吊桥型号
重量取决于需要由它吊运的最重的部件，本设计的最重部件为发电机转子的重量，重206t 。当起重量大于75t ，且台数不大于6台时，可考虑采用双小车桥吊，本设计采用双小车桥吊。
五. 划分一，二期混凝土
水电站厂房的施工是分期完成的，第一期浇筑的叫一期混凝土。首先浇筑一期混凝土的目的是为了形成封闭的挡水周界。包括尾水管扩散段、肘管断及主厂房的外墙、构架、吊车梁、屋顶等。
二期混凝土一般包括尾水管的直锥段、座环、蜗壳、发电机机座、及各层楼板。
发电机支承结构
本设计采用圆筒式机座，圆筒壁厚取 1.8m。为了使机座荷载的一部分经水轮机座环传至下部块体结构，该内径要略小于座环的外径，一般取转轮直径的1.3~1.4倍左右，本设计取为1.35倍转轮直径。
六.主厂房的结构布置设计及厂房内各种设备的布置
6.1主厂房上部结构
（1）屋面结构
主厂房的屋面一般采用钢筋混凝土预制构件，以节省模板。常用的是薄腹屋面梁，其上部为大型预制屋面板。屋面梁尺寸可从下面屋面梁尺寸表中查得。
屋面的防水层和保温层可采用图示的结构，保温材料可用炉渣或珍珠岩粉等，厚度由当地气温条件决定。
（2）构架
采用整体式构架，每一机组段设置3个构架。构架间距取为18.42÷3=6.14m。为简化设计施工，采用等跨布置。
（3）吊车梁及吊车柱
为节约钢材，我国多采用钢筋混凝土吊车梁，支承在构架立柱的牛腿上。（4）外墙
（5）楼板
七．副厂房的布置设计
（1）副厂房的组成
大型水电站的副厂房，按性质可分为三类：
直接生产副厂房
中央控制室，继电保护盘，电缆室，蓄电池室，酸室和套间，蓄电池的通风机室，机械修理间，电器工具间，油化验室，水化验室等。
检修试验副厂房
继电保护试验室，精密仪器试验室，测量表计试验室，高压试验室，电工修理间，机械修理间，电气工具间，油化验室，水化验室等。
工作生活副厂房
交接班室，运行分场，检修分场，水工分场，总工程师室，厂长室，生产技术科，会议室，资料室，厕所、盥洗室。
（2）副厂房的位置
副厂房布置于主厂房的上游。副厂房的宽度由于缺乏相应的数据，这里根据
书本的相关资料确定宽度为5m墙宽为0.75m。
八．厂内交通设计
（1）安装间的位置
①安装间的位置
安装间一般均布置爱主厂房对外有道路的一端，对外交通通道必须直达安装间，车辆直接开入安装间以便桥吊卸货，所以安装间布置在主厂房的左侧。
②安装间的高程
安装间的高程主要取决于对外道路的高程及发电机楼板的高程。安装间最好与对外道路同高，均高于下游最高水位，以保持洪水期对外交通畅通无阻。安装间最好业余发电机层同高以充分利用场地安装检修。所以经过对电站周围环境的勘测评估可以确定安装间的高程与发电机层同高。
（2）安装间的面积和布置
①安装间的面积
安装间与主厂房同宽以便桥吊通行，座椅安装间的面积就决定了它的长度。安装间的面积可按每一台机组扩大性检修的需要确定，一般考虑放置四大部件，即发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮、水轮机机盖。四大部件要布置在主钩的工作范围，其中发电机转子应全部布置于主钩起吊范围内。发电机转子和水轮机转轮周围要留有1-2m的工作场地。在缺乏资料是，安装间的长度可取1.25-1.5倍机组段长，；多机组电站安装间面积可根据需要增大或加设副安装间。
②安装间的布置
安装间的大门尺寸要满足运输车辆进厂要求，如通行标准轨距的火车，其宽度不小于4.2m，高度不小于5.4m。通行载重汽车的大门宽度不小于3.3m高度不小于4.5m。发电机转子放在安装间上时轴要穿过地板，地板上在相应位置要设大轴孔，面积要大于大轴法兰盘。为了组装转子式使轴直立，在轴下要设大轴承台，并预埋地脚螺栓。主变压器有事也要推入安装间进行大修，这时要考虑主变压器运入的方式及停放的地点。主变压器大修时常需吊芯检修，在安装间上设尺寸相当的变压器坑，先将整个变压其吊入坑内，再吊铁芯，以免增加厂房高度。目前大型变压器常做成钟罩式，检修时吊芯改为吊罩，起重量和起吊高度大为减小，安装间不再设变压器坑。
1．课程设计目的 水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一，通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图和使用技术资料的能力。为今后从事水电站厂房设计打下基础。 2．课程设计题目描述和要求 2.1工程基本概况 本电站是一座引水式径流开发的水电站。 拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝，在河流右岸开挖一条356米长的引水渠道，获得平均静水头57.0米，最小水头50m，最大水头65m。电站设计引用流量7.2立方米每秒，渠道采用梯形断面，边坡为1：1，底宽3.5米，水深1.8米，纵坡1：2500，糙率0.275，渠内流速按0.755米每秒设计，渠道超高0.5米。在渠末建一压力前池，按地形和地质条件，将前池布置成略呈曲线形。池底纵坡为1：10。通过计算得压力前池有效容积约320立方米。大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上，压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。 本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩。支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。 2.2设计条件及数据 1.厂区地形和地质条件： 水电站厂址及附近经地质工作后，认为山坡坡度约30度左右，下部较缓。沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖，厚度约1.5米。并夹有风化未透的碎块石，山脚可能较厚，估计深度约2～2.5米。以下为强风化和半风化石英班岩，厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石，作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。 2.水电站尾水位： 厂址一般水位12.0米。 厂址调查洪水痕迹水位18.42米。 3.对外交通： 厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路，然后进入国家主要交通道。4.地震烈度： 本地区地震烈度为六度，故设计时不考虑地震影响。
该枢纽工程位西北某省A河上游干流上，其布置和工程参数如附件所示， 该水电站拟定主要设计参数 序号项目单位数值 1 最大水头m 125 2 最小水头m 86 3 多年平均水头m 92.5 4 设计水头m 88 5 总装机容量MW 360 （一）水轮机型号选型 1 根据该水电站的水头变化范围86~125m，在水轮机系列谱表3-3，表3-4中查出适合的机型有HL180和HL200两种。 2 主要参数选择 2.1 选取4台机组 2.2 转轮直径D1计算 单机容量：36万kw/4=9万kw （一)HL180水轮机 2.2.1查文献HL180转轮综合特性曲线可知机组效率M=90%;g =96%
Nr=Ny/zg=360000/4*0.96=93750kw 查表3-6可得HL180型水轮机在限制工况下的单位流量'1M Q =860L/s=0.86m 3/S ，效率m=89.5%，由此可 初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量'1 Q =' 1M Q =0.86m 3/S ，效率=92%。 上述的Q1’，和Nr=单机容量：36万kw/4=9万kw ；g=96% Nr=Py/zg=360000/4*0.96=93750kw ，Hr=88m 带入式 η r r 11'81.9r H H Q N D = 可得=3.83m ，选用与之接近而偏大的 标称直径=3.9m 。 2.2.2转速n 计算 查表3-4可得HL180型水轮机在最优工况下单位转速10M n'=67r/min,初步假定M 1010'n ' n = ，将已知的和av H =92.5m ，1 D =3.9m 代入式1 1 ' n n D H =可得n=165.2r/min ， 选用与之接近而偏大的同步转速n=166.7r/min 。（上式中'n 选用原型最优单位转速10 'n ，H 选用加权平均水头 Hav ） 2.2.3 效率级单位参数修正 ηηη1 D 1 D 10 'n ? ? ? ???--=-=?)5/1()^(1)1(11Mmax Mmax max D D K K M ηηηη）（
2015年秋水利水电工程专业水电站厂房课程设计 1.课程设计的目的 课程设计是以工程实例为题，由学生独立思考，灵活应用有关的布置原则和要点，自己动手布置厂房，从而巩固和加深厂房部分的理论知识，并进一步培养学生的计算，制图和应用技术资料的技能。 2.工程枢纽概况 水库库区跨越S、N两河，地处MY县城以北20km，两条河在MY县城以南约10km 处汇合成SN河。 水库是以防洪及工农业供水为主要任务，兼有发电效益的综合利用水利工程。 水库各特征水位如下： 死水位：▽126.0m 正常高水位：▽157.50m 设计洪水位：▽158.20m 校核洪水位：▽159.50m 坝顶高程：▽160.00m 主要建筑物包括： （1）挡水建筑物 有N、S主坝两座及副坝五处，为碾压式粘土斜墙土坝，最大坝高为N河主坝，高66.4m，S河主坝高56m，各副坝15.7m～39m不等。 （2）泄水建筑物 ①溢洪道：有S河左岸第一、第二溢洪道。第一溢洪道为正常溢洪道，底部高程▽140m，宣泄超过100年一遇的洪水，为5孔带胸墙式河岸溢洪道。 第二溢洪道为非常溢洪道，与第一溢洪道配合，宣泄1000年洪水，底部高程▽148.5m，为5孔开敞式河岸溢洪道。 ②隧洞： a. N河左岸发电隧洞，用作发电供水和下游工农业供水，并在调压井上游设泄水支洞，用以宣泄10000年一遇特大洪水。进水塔进口底部高程为▽116.0m，洞径6m，洞长416m，底坡i=1/400，调压室为园筒式，内径17.14m，调压室后接2根埋藏式压力钢管，管径5.5m，管长125m。
b. S河发电泄水隧洞，任务是施工导流，发电、灌溉、供水和泄水。 见图1所示。 ③坝下廊道： 为施工期的临时建筑物，施工导流采取S、N两河分别导流的方式，故设N河导流廊道、 210 180 150 图一：枢纽布置图（1：3000） S河导流廊道，可宣泄20年一遇洪水，另有南石骆驼输水廊道，用以泄放3个流量的
水电站课程设计——水轮机选型设计说明书 学校： 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
第一节基本资料 (3) 第二节机组台数与单机容量的选择 (4) 第三节水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定 (5) 第四节水轮机运转特性曲线的绘制 (11) 第五节蜗壳设计 (13) 第六节尾水管设计 (16) 第七节发电机选择 (18) 第八节调速设备的选择 (19) 参考资料 (20)
第一节基本资料 一、水轮机选型设计的基本内容 水轮机选型设计包括以下基本内容： （1）根据水能规划推荐的电站总容量确定机组的台数和单机容量； （2）选择水轮机的型号及装置方式； （3）确定水轮机的轮转直径、额定出力、同步转速、安装高程等基本参数； （4）绘制水轮机的运转特性曲线； （5）确定蜗壳、尾水管的型式及它们的主要尺寸，以及估算水轮机的重量和价格；（6）选择调速设备； （7）结合水电站运行方式和水轮机的技术标准，拟定设备订购技术条件。 二、基本设计资料 某梯级开发电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。该电站水库库容小不担任下游防洪任务。经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为河床式。经水工模型试验，采用消力戽消能型式。 经水能分析，该电站有关动能指标为： 水库调节性能日调节 保证出力 4万kw 装机容量 16万kw 多年平均发电量 44350 kwh 最大工作水头 39.0 m 加权平均水头 37.0 m 设计水头 37.0 m 最小工作水头 35.0 m 平均尾水位 202.0 m 设计尾水位 200.5 m 发电机效率 98.0%
一、原始资料及设计条件 1、概述 1.1工程概况 某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。 该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，装机16MW，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。 1.2. 工程等别和建筑物级别 本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。水库正常蓄水位191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW。 2、水文气象资料 2.1洪水 各频率洪峰流量详见下表1。 （1）下坝址水位～流量关系曲线详见下表2。 表3 上坝址水位～流量关系曲线表（高程系统：85黄海） （3）厂址水位～流量关系曲线详见下表4。 表4 厂址水位～流量关系曲线表（高程系统：85黄海）
多年平均含沙量：0.089kg/m3 多年平均输沙量：22.05万t 设计淤沙高程：169.0m 淤沙内摩擦角：100 淤沙浮容重：0.9t/m3 2.4气象 多年平均气温：16.6℃ 极端最高气温：39.1℃ 极端最低气温：-8.6℃ 多年平均水温：18.2℃ 历年最高气温：34.1℃ 历年最低气温： 2.1℃ 多年平均风速： 1.40m/s 历年最大风速：13.00m/s，风向：NE 水库吹程： 3.0km 最大积雪厚度：21cm 基本雪压：0.25KN/m3 3、工程地质与水文地质 3.1工程地质资料 （1）该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。 （2）基岩物理力学指标如下 上坝址 饱和抗压强度：20～30MPa 抗剪指标：f砼/岩=0.6～0.65 抗剪断指标：f′砼/岩=0.8～0.9 c′=0.7～0.8MPa 下坝址 饱和抗压强度：15～25MPa 抗剪指标：f砼/岩=0.6～0.62 抗剪断指标：f′砼/岩=0.7～0.8 c′=0.70MPa 3.2坝址工程地质条件 （1）上坝址工程地形、地质条件 上坝址位于河流弯曲段下游，流向2790，基本为“U”型横向河谷。河床基岩裸露，高程181～184m，河床宽136m，水深0.5～3.0m。坝轴线上游100～350m，河床深槽较发育，一般槽宽20～40m，槽深11～14.5。当蓄水位192m 时，河谷宽161m ，左岸冲沟较发育，坝轴线上、下游分别分布2# 及3# 冲沟，边坡具下陡上缓特征，高程227m以下坡角450，以上坡角250，山顶高程271m ；右岸地形较平顺，上游有一小冲沟分布，边坡较陡峻，坡角350～450，山顶高程292m。
第一章原始资料及设计条件 1.1 概述 1.1.1 工程概况 某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。 该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，装机16MW，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。 1.2工程等别和建筑物级别 本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。水库正常蓄水位191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW，根据水利水电工程等级划分的规定，工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等。永久性建筑物闸坝、电站厂房等属4级建筑物，临时建筑物属5级。 1.2 水文气象资料 1.2.1 洪水 各频率洪峰流量详见下表 表1-1 坝址洪峰流量表 1.2.2 水位～流量关系曲线： 表1-2 下坝址水位～流量关系曲线表高程系统：85黄海
表1-3 上坝址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海 表1-4 厂址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海 多年平均含沙量：0.0893/m kg ； 多年平均输沙量：22.05万t ；设计淤沙高程：169.0m ；淤沙内摩擦角：10?；淤沙浮容重：0.93/m t 。 1.2.4 气象 多年平均气温：16.6?C ；极端最高气温：39.1?C ；极端最低气温：-8.6?C ；多年平均水温：18.2?C ；历年最高气温：34.1?C ；历年最低气温：2.1?C ；多年平均风速：1.40s m /； 历年最大风速：13.00s m /，风向：NE ；水库吹程：3.0km ；最大积雪厚度：21cm ；基本雪压：0.252/m KN 。 1.3 工程地质与水文地质 1.3.1 工程地质资料 (1)该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。 (2) 基岩物理力学指标 上坝址：饱和抗压强度：20～30MPa ；抗剪指标：岩砼/f =0.6～0.65；抗剪断指标：
xx工程大学 水力发电机组辅助设备 课程设计 设计说明书 学院： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
目录 第一部分设计原始资料 (3) 第二部课程设计的任务和要求 (5) 第三部计算书和说明书 (7) 一、主阀 (7) 二、油系统 (7) 三、压缩空气系统 (14) 四、技术供水系统 (20) 五、排水系统 (22) 六、结束语 (25) 七、参考文献 (26)
第一部分：设计原始资料 一、水电站概况： 该水电厂位于海河流域，布置形式为坝后式水电站，坝型为土石坝，坝顶高程60.0m，水库调节库容2.6×108m3,属于不完全年调节水库。安装有1?～6?共6台轴流转桨式机组，其中1?机组在系统中承担调相任务。 二、水电站主要参数 1、电站水头H max=37.30m，H min=31.20m；H pj=34.50m 2、正常高水位：54.00m；正常尾水位：20.50m；最高尾水位20.9m；最低尾水位20.0m 3、装机容量N=6*17000KW 4、电站采用岔管引水方式，布置有三条引水总管，引水总管长度210m 三、水轮机和发电机技术资料
机型： ZZ440-LJ-330 SF17-28/550 额定出力： N r=17750KW； P r=17000KW 额定转速： n r=214.3r/min 水轮机安装安程：18.6m 水轮机导叶中心线D0=3.85m；导叶高度1.20m; 转轮标称直径D1=3.3m；尾水管直锥段上端直径3.5m,下端直径4.2m,直锥段高度6.6m；转轮占用体积6.76 m3；弯肘及扩散段体积27.52m3；检修时最低尾水位蜗壳残余水量15.0 m3 机组采用机械制动，制动耗气流量q z=65L/s 空气冷却器压力降△h=3-5m水柱 空气冷却器Q空=120m3/h 推力轴承及导轴承冷却器耗水量：26m3/h 四、调速器及油压装置 调速器型号： SDT-100 油压装置型号： YZ-2.5 -推力、上导轴承油槽的充油量3.0m3； 下导轴承油槽充油量1.5 m3 导水机构接力器充油量2×1.6 m3 水轮机转轮浆叶接力器充油量2.0 m3 主阀接力器充油量1.5m3 五、配电装置 主变： 3*40000KVA，冷却方式：风冷
水电站厂房课程设计说明书 张文奇 1.蜗壳的型式 电站设计水头H p=95.5m>40m （且>80m ），根据《水力机械》第二版第96页的蜗壳型式选择金属蜗壳。 2.蜗壳的主要参数 2.1金属蜗壳的断面形状为圆形。 2.2对于圆形断面金属蜗壳为了获得良好的水力性能一般采用蜗壳的包角为 0?=345°。 2.3根据《水力机械》第二版第99页图4-30查得，当设计水头为95.5m 时，蜗壳的进口断面的平均流速c V =7.5m/s ； 2.4己知水轮机的型号HL200-LJ-275，根据《水力机械》第二版附表5查得:1D =2750mm ，H=95.5m 时，蜗壳的座环内径b D =3650mm ，外径a D = 4550 mm ，所以蜗壳座环的内、外半径分别： 3. 金属蜗壳的水力计算 电站设计水头H P =95.5m ，进口平均流速c V =7.5m/s ，包角为0?=345°，每台机组过水能力：max Q =62.69m 3/s 。 3650 182522b b D r mm = ==4550 227522a a D r mm = = =
3.1对于蜗壳进口断面： 断面的面积： 断面的半径： 从轴中心线到蜗壳外缘的半径： 3.2对于中间任一断面： 设为从蜗壳鼻端起算至计算断面i 处的包角，则该计算断面处的 其中max Q =62.69m 3/s 。，c V =7.5m/s ，a r =2.275m 计算成果见表1： 2max 062.69345==8m 3603607.5C C C C Q Q F V V ???= =???max 1.6m ρ= ==max a max 2 2.2752 1.6 5.475R r m ρ=+=+?=i ?max 360i i Q Q ?= ? i ρ= a 2i i R r ρ=+
水电站课程设计 一：计算水轮机安装高程 参考教材，立轴混流式水轮机的安装高程Z s 的计算方法如下： 0/2s s Z H b ω=?++ 式中ω?为设计尾水位，取正常高尾水位1581.20m ；0b 为导叶高度，1.5m ； s H 为吸出高度，m 。 其中，10.0()900 s m H H σσ? =- -+? 式中，?为水轮机安装位置的海拔高程，在初始计算时可取为下游平均水位的海拔高程，设计取1580m ； m σ为模型气蚀系数，从该型号水轮机模型综合特性曲线（教材P69)查得m σ=0.20， σ?为气蚀系数的修正值，可在教材P52页图2-26中查得σ?=0.029； H 为水轮机水头，一般取为设计水头，本设计取H=38m 。水头H max 及其对应工况的m σ进行校核计算。 10.0()900 s m H H σσ? =- -+?=10.0-1580900-(0.2+0.029)?38=-0.458 0/2s s Z H b ω=?++=1581.20-0.458+1.5/2=1581.49m 。 二：绘制水轮机、蜗壳、尾水管和发电机图 2.1水轮机的计算
图1.1 转轮布置图 如图所示，可得HL240具体尺寸： 表1.11 转轮参数表 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 b 0 h 1 h 2 h 3 h 4 1.0 1.078 0.928 0.725 0.483 0.128 0.365 0.054 0.16 0.593 0.283 4.1 4.420 3.805 2.973 1.980 0.525 1.497 0.221 0.656 2.431 1.160 2.2 蜗壳计算 进口断面尺寸计算 (1)进口断面流量的确定 由资料，该水电站初步设计时确定该电站装机17.6×410kW ，电站共设计装4台机组，故每台机组的单机容量为17.6×410kW ÷4=4.4×410kW 。 由水轮机出力公式：9.81N QH QH ωγ===4.4×410kW 式中：Q 为水轮机设计流量（3/m s ）； H 为设计水头，m ；由设计资料得H=38.0m 。 所以，4×10//=118.039.81 4.4Q N H ω=?=（9.8138.0）（3/m s ）
（中国通常称水头大于70m为高水头水电站，低于30m为低水头水电站，30～70m为中水头水电站） （混流式安装高程以导叶中心线为基准,轴流式则以叶片中心线为基准,卧式机组以主轴水平中心线为基准）. 一、水轮机发电机组的选择 （1）选择机组台数、单机容量及水轮机型号（*）； 选用4台HL310型机组，单机容量为（总装机容量=机组台数） （2）确定水轮机的尺寸(包括水轮机标称直径D1、转速n、吸出高度Hs、安装高程Za)； 转轮直径为，转速为，水电站厂房所在地点海拔高程为，模型气蚀系数修正值为,则水轮机的吸出高度为 . 导叶高度为，取,由于有4台机组，设计尾水位取1台机组流量相应的水位，可按如下过程确定： 一台水轮机工作时的流量为 其中：取水轮机最优工况下的模型效率，即, 此时 限制工况下的模型效率为 则原型最优工况下效率为 修正值为 其中这里取 则修正后的模型限制工况下效率为 单位流量为 流量 则 因则 则水轮机的安装高程为. （3）选择尾水管的型式及尺寸； ①根据已得到的资料，知该水轮机为低水头水轮机（），得可此水电站尾水管对应的尺寸如下：（单位：m）
型式 参数 1 尺寸 为了减小开挖深度以及具有良好的水力性能，可采用弯肘形尾水管，它由进口直锥段、中间弯肘段、出口扩散段三部分组成。 ②进口直锥段： 进口直锥段是一个垂直的圆锥形扩散观，为至椎管的进口直径；对于混流式水轮机由于至椎管与基础环相连接，可取与出口直径相等，其椎管的单边扩散角可取；为直锥管的高度，增大可减小肘管的入口流量，减小流速对管壁的冲刷。 ③肘管： 肘管是一变截面弯管，其进口为圆断面，出口为矩形断面，水流在肘管中由于转弯受到离心力作用，使得压力和流速分布很不均匀，而在转弯后流向水平段时又形成了扩散，因而在肘管中产生了较大的水力损失。影响这种损失的最主要的原因是转弯的我、曲率半径和肘管的断面变化规律，曲率半径越小则产生的离心力越大，一般推荐使用的合理半径为 ，外壁用上限，内壁用作下限，则有.. ④出口扩散段： 出口扩散段是一水平放置断面为矩形的扩散段，起出口宽度一般与肘管出口宽度相等；其顶板向上倾斜，根据其出口宽度并不是很大，所以不需要加设中间支墩。仰角为 ，其中-. ⑤尾水段的高度和水平长度 尾水管的总高度和总长度是影响尾水管性能的重要因素。总高度是由导叶底环平面到尾水 管地板之间的垂直高度。在描述进口直锥管中已经说明,属于低速混流式水轮机。增大尾水管的高度，对减小水力损失和提高是有利的，特别是对大流量的轴流式水轮机更 为显着。但对混流式水轮机尾水管中产生的真空涡带在严重的情况下不仅影响机组的正常运行还会延伸到尾水管地板引起机组和厂房的振动。为了改善这一情况，常采取增大尾水管高 度的方法，但将会增大开挖量，经过试验，对于低转速混流式水轮机，应采取，由上述可知，，满足要求。 (4)选择相应发电机型号、尺寸 已知水轮机单机容量为，根据《水电站机电手册——水力机械》查得，选择发电机的型号为SF50-44/920的半伞式发动机组4台。 主要参数为：
《水电站》课程设计水轮机的选型设计 专业：XXX 班级: XX 姓名：XXX 学号：XXX 指导教师：XXX
【摘要】 本说明书共七个章节，主要介绍了大江水电站水轮机选型，水轮机运转综合特性曲线的绘制，蜗壳、尾水管的设计方案和工作原理以及调速设备和油压装置的选择。主要内容包括水电站水轮机、排水装置、油压装置所满足的设计方案及控制要求和设计所需求的相关辅助图和设计图。系统的阐明了水电站相关应用设备和辅助设备的设计方案的步骤和图形绘制的方法。 【关键词】 水轮机、综合运转特性曲线图、蜗壳、尾水管、调速器、油压装置。
【Abstract】 Curriculum project of hydro station is a important course and practical process in curriculum provision of water-power engineering major . There are more contents and specialized knowledge in the curriculum project , which make students not to adapt themselves quickly to complete the design . In this paper , characteristic of the curriculum project is analyzed , causes of in adaptation to the curriculum project in students are found , rational guarding method are proposed , and a example of applying the guarding method is given . The results show that using provided method to guard student design is a good method, when teaching mode and time chart are given , students are guarded from mode of thinking and methodology , and design step are discussed and given . After the curriculum project of hydro station, the capability of students to solve practical engineering problems is improved , and the confidence to engage in design is strengthened . 【Keyword】 Curriculum project of hydro station; guarding method ; mode of thinking ; methodology; design step.
2017水电实习报告4篇 *目录2017水电实习报告水利水电工程认识实习报告水电公司实习报告暑期水电工实习报告一、实习目的 生产实习是教学与生产实际相结合的重要实习性教学环节。在生产实习过程中，学校也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神，牢固树立我们的群体意识，即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。 通过这次生产实习，使我在生产实际中学习到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实习知识。在向工人学习时，培养了我们艰苦朴素的优良作风。在生产实习中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要，也是我们当代大学生所必须的，从而近一步的提高了我们的组织观念。 我们在实习中了解到了工厂供配电系统，尤其是了解到了工厂变电所的组成及运行过程，为小区电力网设计、建筑供配电系统课程设计奠定基础。通过参观四川第一化工集团自动化系统，使我开阔了眼界、拓宽了知识面，为学好专业课积累必要的感性知识，为我们以后在质的变化上奠定了有力的基础。
通过生产实习，对我们巩固和加深所学理论知识，培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。 二、实习内容 桥水电站位于云南省大理白族自治州云龙县大栗树西侧，以发电为主，是澜沧江中下游河段“两库八级”梯级开发的最上游一级电站，也是云南省“云电外送”、“西电东送”战略的骨干工程之一。电站正常蓄水高程1307米，坝址控制流域面积9.71万平方公里，总装机容量90万千瓦，年均发电量40.41亿千瓦时。枢纽建筑物主要由拦河坝、电站进水口、地下厂房系统、泄洪表孔以及冲沙泄洪底孔等组成。拦河坝为碾压混凝土重力坝，坝顶高程1310米，最大坝高105米，坝顶长度356米。 桥水电站大坝施工于xx年8月份开工，xx年11月22日大江截流顺利合龙，xx年5月10日基坑开挖达到1205米设计高程，同年5月22日首仓混凝土开盘浇筑。xx年7月18日，大坝混凝土浇筑全线封顶，实际施工进度比中标合同工期要求均提前完成，取得了安全、质量、进度的全面丰收。工程建设方在下闸当日致函水电四局，对百米高坝16个月全线封顶、45天完成3扇表孔弧门安装及按期实现下闸蓄水成绩的取得给予高度赞誉。
《水电站建筑物》课程设计BL电站计算说明书 姓名: 学号: 指导教师: 年月日
一、基本资料 1．1工程概况 根据某市供水和灌溉的需求，于X河的Y河口坝址修建BL水电站。该电站水库控制流域面积2085km2，坝址处多年平均径流量7.21×108m3。 水库属大(2)型，工程等别为Ⅱ等，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级。采用混合坝型，拟建一座坝后式水电站。电站尾水泄入灌溉渠道，结合工农业用水进行发电。 水电站厂房按3级建筑物设计，厂房经右岸坝下公路对外联系。 1．2设计的目的与任务 目的：通过本次课程设计，使学生将所学水电站基本知识加以系统化，能够运用基本理论知识解决实际工程问题，使学生在分析问题、理论计算、制图、编写说明书与计算书等方面得到锻炼，初步掌握水电站的设计步骤、方法、基本理论，为参加工作打下基础。 任务：进行水轮机选型与厂房布置设计。 1．3BL电站设计资料 气象资料： 该地区多年平均气温9.3℃，最低气温－35.8℃。最大风速北风21m/s。最大冰厚0.37m。地面冻结深度一般在1.1m左右。 水文资料： (1)水库特征水位与溢洪道泄量特征： （2 电站尾水渠出口即为灌溉渠道的渠首，渠底高程40.35m，渠顶高程45.90m，渠
道设计流量48.0m 3/s 。渠道加大流量53.0m 3/s 。 电站尾水渠水位流量关系表(Z ~Q )： (3)厂房地质资料 水库坝址系由变质岩、沙岩、熔岩及花岗岩类组成，坝址有一组北北西向断层，在厂房范围内有一小断层通过。 本地区地震基本烈度为Ⅶ度。厂房设计烈度为7度。 (4)水轮机选型的基本资料： 经水能计算，最终确定： １．电站最大水头H max ＝27.8m ； ２．加权平均水头H a ＝22.1m ； ３．设计水头H r ＝21.3m ； ４．电站正常运转时的最小水头H min ＝14.0m 。 ５．水电站总装机容量N f ＝6400kW ，考虑水电站运行及用水量变化规律，经方案比较，决定选用两台机组。发电机效率ηf ＝0.91。 二、 水轮机的选型 本水电站的最大水头H max =27.8m ，正常运转时最小水头H min =14.0m ，加权平均水头H a =22.1m ，设计水头H r =21.3m 。水电站总装机容量N f =6400kW ，设计装机台数2台，单机容量N y1=3200kW 。 2.1水轮机型号选择 根据该水电站的水头变化范围14.0~27.8m ，查《水电站（第三版）》，河海大学，刘启钊主编P 73表3-4水轮机系列型谱中查出合适的机型有HL240、HL310。选择HL240。 2.2 转轮直径的计算 转轮直径D 1按下式计算： m H H Q N D r 63.1%6.893.213.2140.181.93200 81.9r '1r 1=????= =η （2-1） 式中 N r ——水轮机的额定出力，3200kW ； H r ——水轮机的设计水头，21.3m ； '1Q ——原型水轮机单位流量，初步假定s /40.13'1'1m Q Q M ==； η ——与'1Q 相应的原型效率，假设为89.6%。 根据计算结果，D 1=1.63m ，应选择与之相近且偏大的轮转标称直径，但D 1=1.8m 相差太大，可近似取为D 1=1.6m 。
《某水电站厂房初步设计》 课程设计 学生姓名： 学号： 专业班级：水利水电(2)班 指导教师： 二○一三年九月二十七日
目录 第一章工程概况 (1) 第二章有关设计资料 (2) 2.1 厂区地形和地质条件 (2) 2.2 水电站尾水位 (2) 2.3 对外交通 (2) 2.4 地震烈度 (2) 第三章水轮机型号及主要参数选择 (3) 3.1 水轮机型号选择 (3) 3.2 主轴及蜗壳形式选择 (3) 3.3 HL220型水轮机方案的主要参数选择 (3) 3.4 两种方案的比较分析 (6) 第四章机电设备 (7) 4.1 水轮机 (7) 4.2 调速器（自动调速器） (7) 4.3 发电机 (8) 4.4 蝶阀 (8) 4.5 桥式起重机 (9) 第五章电气主结线及电气设备布置： (10) 第六章主要控制高程的确定 (11) 6.1 水轮机的吸出高度和安装高程 (11) 6.2 水轮机层的地面高程 (11) 6.3 尾水设计及相关高程 (11) 6.4 吊车轨顶高程 (12) 6.5 厂房天花板高程和厂房顶高程 (13) 第七章主厂房的布置设计 (14) 7.1 机组的布置方式 (14) 7.2 厂房下部结构的构造和布置 (14) 7.3 主厂房的长度和宽度 (14) 7.4 安装间的布置 (16)
7.5 主厂房内机电设备布置及交通运输 (16) 第八章副厂房的布置设计 (17) 8.1 中央控制室 (17) 8.2 高压开关室 (17) 8.3 厂用设备的布置 (18) 8.4 楼梯 (18) 8.5 厂变和工具间 (18) 8.6 值班室和休息室 (18) 8.7 调度室和通讯室 (18) 8.8 卫生间 (18) 第九章水电站枢纽布置 (19) 9.1 厂房 (19) 9.2 主变压器场 (19) 9.3 引水道 (19) 9.4 压力钢管 (19) 9.5 尾水道 (19) 9.6 对外交通 (19) 第十章开挖量的计算 (20) 第十一章分析与总结 (23) 11.1 问题分析 (23) 11.2 课设感受 (24) 参考文献 (25) 附图1：水轮机机组平面示意图 (26) 附图2：水轮发电机组剖面图B－B (27) 附图3：水轮发电机组横剖面图A－A (28) 附图4：HL220型水轮机综合特性曲线图 (29)
水电站厂房课程设计计算书 1．蜗壳单线图的绘制 1.1 蜗壳的型式 根据给定的基本资料和设计依据，电站设计水头Hp=46.2m ，水轮机型号 ：HL220-LJ-225。可知采用金属蜗壳。又Hp=46.2m>40m ，满足《水电站》（第4版）P32页对于蜗壳型式选择的要求。 1.2 蜗壳主要参数的选择 金属蜗壳的断面形状为圆形，根据《水电站》（第4版）P35页可知：为了获得良好的水力性能及考虑到其结构和加工工艺条件的限制，一般取蜗壳的包角为0345?=。 通过计算得出最大引用流量m ax Q 值，计算如下： ○ 1水轮机额定出力：15000 156250.96 f r f N N KW η= = = 式中：60000150004 f KW N KW = =，0.96f η=。 ○ 2'31max 3 3 2222115625 1.11 1.159.819.81 2.2546.20.904 r p N Q m s D H η = = =
- - - 目录 第一章基本资料 (1) 第二章机组台数与单机容量的选择 (2) 第三章水轮机主要参数的选择与计算 (5) 第四章水轮机运转特性曲线的绘制 (10) 第五章蜗壳设计 (13) 第六章尾水管设计 (17) 第七章心得体会 (20) 参考文献 (20)
第一章基本资料 基本设计资料 黄河B水电站是紧接L水电站尾水的黄河上游的一个梯级水电站。水库正常蓄水位2452 m，电站总装机容量4200 MW，额定水头205 m。 经水能分析，该电站有关动能指标如表1所示： 表1 动能指标
第二章机组台数与单机容量的选择 水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。根据已确定的装机容量，就可以拟定可能的机组台数方案，选择机组台数与单机容量时应遵循如下原则： 2.1机组台数与工程建设费用的关系 在水电站的装机容量基本已经定下来的情况下，机组台数增多，单机容量减小。通常小机组单位千瓦耗材多、造价高，相应的主阀、调速器、附属设备及电气设备的套数增加，投资亦增加，整体设备费用高。另外，机组台数多，厂房所占的平面尺寸也会增大。一般情况下，台数多对成本和投资不利。因此，较少的机组台数有利于降低工程建设费用
2.2机组台数与设备制造、运输、安装以及枢纽安装布置的关系 单机容量大，可能会在制造、安装和运输方面增加一定的难度。然而，有些大型或特大型水电站，由于受枢纽平面尺寸的限制，总希望单机容量制造得大些。 2.3机组台数对水电站运行效率的影响 水轮机在额定出力或者接近额定出力时，运行效率较高。机组台数不同，水电站平均效率也不同。机组台数较少，平均效率越低。机组台数多，可以灵活改变机组运行方式，调整机组负荷，避开低效率区运行，以是电站保持较高的平均效率。但机组台数多到一定程度，再增加台数对水电站运行效率增加的效果就不显著。当水电站在电力系统中担任基荷工作时，引用流量较固定，选择机组台数较少，可使水轮机在较长时间内以最大工况运行，使水电站保持较高的平均效率。当水电站担任系统尖峰负荷并且程度调频任务时，由于负荷经常变动，而且幅度较大，为使每台机组都可以在高效率区工作，则需要更多的机组台数。 另外，机组类型不同，高效率范围大小也不同，台数对电厂平均效率的影响就不同。对于高效率工作区较窄的，机组台数应适当多一些。轴流转浆式水轮机，由于单机的效率曲线平缓且高效区宽，台数多少对电厂的平均效率影响不明显；而混流式、轴流定浆式水轮机其效率曲线较陡，当出力变化时，效率变化较剧烈，适当增加台数可明显改善电厂运行的平均效率。 2.4机组台数与水电站运行维护的关系 机组台数多，单机容量小，水电站运行方式较灵活机动，机组发生事故停机产生的影响小，单机轮换检修易于安排，难度也小。但台数多，机组开、停机操作频繁，操作运行次数随之增多，发生事故的几率也随之增高，对全厂检修很麻烦。同时，管理人员多，维护耗材多，运行费用也相应提高。故不能用过多的机组台数。 2.5机组台数与其他因素的关系 2.5.1机组台数与电网的关系
班级： 08G43 专业：水电站动力设备与管理作者：陈圣锦 学号：2008550243019
目录 ◆水轮机课程设计的目的和任务 ◆水轮机的简介 ◆水轮机设计的原始资料 ◆水轮机设计的要求 ◆水轮机的设计步骤 1）机组台数的选择 2）水轮机型号的选择 3）水轮机主要参数的选择 4）机组安装高度的确定 ◆水轮机设计的参数校核 ◆心得体会 附：水轮机运转特性曲线图
一、课程设计的目的和任务 a、目的：通过水轮机的课程设计，将各种水轮机的性能参数整理并绘制成不同形式的曲线，它是与水轮机课程教学相辅助的一个理论学习的环节，也是课程教学中一个必不可少的环节。通过水轮机课本章节的相关理论知识的学习后，再通过课程设计的环节以达到巩固和加强理论知识的目的，进一步培养学生独立思考、严谨工作的能力；此外，通过课程设计更进一步掌握造型、设计、参数等程序内容，提高了学生查阅资料和动手实践的能力。 b、课程设计的任务：通过所给的原始资料，根据要求明确水轮机的基本工作参数（包括水头H、流量Q、转速n、效率 、出力P、吸出高度H S、转轮直径D、水轮机型号、机组台数、装置方式等），整理并绘制成不同形式的曲线，即获得水轮机的特性曲线图。 二、水轮机的简介 水轮机是一种将河流中蕴藏的水能转换成旋转机械能的原动机，当水流流过水轮机时，通过主轴带动发电机，将旋转机械能转换成电能。与发电机连接成的整体称为水轮发电机组，它是水电站的主要设备部分。水电站是借助水工建筑物和机电设备设备将水能转换成为电能的企业，在未来，水能资源的开发和利用将成为资源开发利用的主导能源，所以，水轮机的设计开发对我国水能资源的开发起到很大的推进作用。水轮机大致分为两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机；反击式水轮机。转轮利用水流的压力能和动能做工的水轮机称为反击式水轮机。其特征是：压力水流充满水轮机的整个流道，水流流经转轮叶片时，受叶片
P L C课程设计水电站说 明书精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
目录摘要……………………………………………………………………………………… 引言……………………………………………………………………………………… 任务与分析……………………………………………………………………………… 1 设计方案…………………………………………………………………………… 1.1PLC系统原理图的设计…………………………………………………………… 1．1．1压缩机主电路设计…………………………………………………………… 1．1．2双线圈电磁阀………………………………………………………………… 1．1.3PLC系统输入输出信号及选型………………………………………………… 1．1．4PLC系统控制电路…………………………………………………………… 1.2 I/O口地址分配…………………………………………………………………… 1.3梯形图控制程序…………………………………………………………………… 结论……………………………………………………………………………………… 参考文献………………………………………………………………………………… 摘要 在自动化的水电站中，机组调速器及主阀油压装置的气源通常由专设的厂内高压气系统供给的。通过PLC系控制系统完成系高压空气压缩装置设计。 关键词：高压空气压缩压缩机自动控制 引言 目前，随着大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，PLC已由最初一位机发展到现在的以16位和32位微处理器构成的微机化PC，而且实现了多处理器的多通道处理。如今，PLC技术已非常成熟，不仅控制功能增强，功耗和体积减小，成本下降，可靠性提高，编程和故障检测更为灵活方便，而且随着远程I/O和通信网络、数据处理以及图象显示的发展，使PLC向用于连续生产过程控制的方向发展，成为实现工业生产自动化的一大支柱。 随着PLC应用领域日益扩大，PLC技术及其产品结构都在不断改进，功能日益强大，性价比越来越高。PLC控制系统有如下优点：（1）编程简单，可以现场修改程序；（2）维护方便，最好是插件式；（3）可靠性高于继电器控制柜；（4）体积小，功耗低；（5）可将数据直接送入到管理计算机；（6）功能强，性价比高。基于上述优点因此水电站高压空气压缩装置采用PLC控制系统设计。
一、绘制蜗壳单线图 1、蜗壳的型式： 在资料中已经给出水轮机的型号为HL220-LJ-225，而且电站设计水头H P =46.2m＞40m ，根据《水力机械》第二版P96页书中蜗壳分类，则蜗壳的型式应为金属蜗壳。 2、选择蜗壳的主要参数 （1）金属蜗壳的断面形状为圆形，为了良好的水力性能一般蜗壳的包角取0345?= 。通过计算得出max Q 值，计算如下： ○ 115000 156250.96 f r f N N KW η== = 式中：60000150004f KW N KW = =，0.96f η= ○ 2131max 22115625 1.111.159.819.81 2.2546.20.91 r r N Q m s D H η ==
=