某水电站建筑课程设计_PPT格式_图文丰富.ppt
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1、水电站建筑学课程设计水电站建筑学课程设计指导教师:陈婧指导教师:陈婧 王刚王刚一、原始资料及设计条件 1上游水库水位上游水库水位(1)校核洪水位()校核洪水位(P=0.1%),),1621.4 m(2)设计洪水位(设计洪水位(P=0.5%):):1620.8 m(3)正常高水位:正常高水位:1619.0m(4)死水位:死水位:1618.5m2下游尾水位:下游尾水位:考虑下游梯级水电站建成后水库淤积和回水的影响考虑下游梯级水电站建成后水库淤积和回水的影响(1)校核洪水尾水位()校核洪水尾水位(P=0.1%):):1585.45 m(2)设计洪水尾水位(设计洪水尾水位(P=0.5%):):1585
2、.13 m(3)正常尾水位(正常尾水位(Q=560m3/s):):1581.2 m(4)最低尾水位(最低尾水位(Q=140m3/s):):1579.8 m3水电站水头及电厂引用流量水电站水头及电厂引用流量(1)最大工作水头:)最大工作水头:39.5 m(2)最小工作水头:最小工作水头:35.5 m(3)平均水头:平均水头:39.0 m(4)额定额定水头:水头:38.5 m(5)电站最大引用流量:电站最大引用流量:560 m3/s4其它其它(1)水电站装机容量为)水电站装机容量为17.6104kW(2)电站建成后全部投入)电站建成后全部投入110kV电力系统运行电力系统运行(3)坝内式压力管道长
3、)坝内式压力管道长58m,直径为,直径为5.63m二、水电站建筑学课程设计任务1根根据据工工程程的的基基本本资资料料选选择择水水轮轮机机型型号号、直直径径D、转转速速n、并并绘绘制制水水轮机的工作特性曲线及运转特性曲线。轮机的工作特性曲线及运转特性曲线。*选择型号:根据工作水头范围,查选择型号:根据工作水头范围,查设计与习题设计与习题 P7“大中型混流大中型混流 式水轮机暂行系列型谱式水轮机暂行系列型谱”HL240。*机组台数:机组台数:Z=4(台)台)(一般选择偶数)(一般选择偶数);(还可采用套用机组的方法,根据工作水头和容量(还可采用套用机组的方法,根据工作水头和容量与已建电站很相近时,
4、则可以直接套用)与已建电站很相近时,则可以直接套用)*发电机单机容量确定:发电机单机容量确定:Pg=P装装/Z=17.6万万/4=4.4 万万KW;*水轮机额定功率:水轮机额定功率:Pr Pg/f(f 0.950.98)*水轮机转轮直径水轮机转轮直径 D:*计算效率修正值计算效率修正值 和单位转速修正值和单位转速修正值 n11:由于转轮直径已标准化,所以按式计算出的值应取与标准直由于转轮直径已标准化,所以按式计算出的值应取与标准直径最接近的值(见径最接近的值(见设计与习题设计与习题P10)。)。(m)式中:式中:K 为系数,为系数,K=0.50.7(改造机组取小值,新机组取大值)。(改造机组取
5、小值,新机组取大值)。*转速转速 n:(r/min)选与选与 n 相近的同期转速作为相近的同期转速作为机组的额定转速(见机组的额定转速(见设计与习设计与习题题P11)。*检验所选检验所选D 和和n 是否合适:是否合适:校核最大校核最大单单位流量位流量 Q11max 校核模型最小和最大校核模型最小和最大单单位位转转速速n11Mmin和和n11Mmax是否包含高效是否包含高效 率区。率区。*绘制水轮机工作特性曲线和运转综合特性曲线。绘制水轮机工作特性曲线和运转综合特性曲线。*画出水轮机的轮廓图(尺寸见画出水轮机的轮廓图(尺寸见 设计与习题设计与习题P13)。)。*吸出高度计算:吸出高度计算:式中:
6、式中:H 用最大、最小和额定水头分别代入计算,从中选取用最大、最小和额定水头分别代入计算,从中选取 最小值。厂房海拔高程采用下游最低尾水位。最小值。厂房海拔高程采用下游最低尾水位。*水轮机安装高程(水轮机安装高程(HL式式):2 2计算吸出高度,并结合当地地形、地质等条件,最后确定水轮计算吸出高度,并结合当地地形、地质等条件,最后确定水轮机的安装高程。机的安装高程。3选选择择蜗蜗壳壳的的型型式式。计计算算水水轮轮机机最最大大过过水水能能力力,并并按按其其进进行行蜗蜗壳壳水水力计算,确定蜗壳轮廓尺寸。力计算,确定蜗壳轮廓尺寸。根据最大工作水头(根据最大工作水头(39.5m)小于小于40m,一般选
7、择混凝土蜗一般选择混凝土蜗壳,其最大包角在壳,其最大包角在 225 270 度,断面形状采用平顶、下突式。度,断面形状采用平顶、下突式。也可选择金属蜗壳。也可选择金属蜗壳。具体水力计算见课件。(计算中座环外直径查具体水力计算见课件。(计算中座环外直径查设计与习设计与习题题 P12表表4)*画画出出蜗壳的剖面和平面图。蜗壳的剖面和平面图。*型式型式*水力计算水力计算DaDb混凝土蜗壳平、剖面图混凝土蜗壳平、剖面图 4选择尾水管的型式,确定其基本尺寸。选择尾水管的型式,确定其基本尺寸。*型式(与水轮机配套,可查课件中表)型式(与水轮机配套,可查课件中表):弯肘形,弯肘形,HL240水轮机采用水轮机
8、采用Z6(旧型号为旧型号为4H)型号。型号。*尺寸(尺寸(查查课件中表课件中表)表中的尺寸是指表中的尺寸是指 D1m 时的数值,确定基本尺寸时还应乘时的数值,确定基本尺寸时还应乘以实际水轮机的以实际水轮机的D。*画画出尾出尾水管的剖面和平面图。水管的剖面和平面图。5根根据据选选定定的的水水轮轮机机的的转转速速和和出出力力选选择择发发电电机机型型号号。初初估估发发电电机机的外形尺寸,并选择发电机的冷却方式。的外形尺寸,并选择发电机的冷却方式。*型号:型号:根据单机容量、转速及定子铁芯外径(按根据单机容量、转速及定子铁芯外径(按设计与习设计与习题题P22-23公式计算)确定发电机型号。公式计算)确
9、定发电机型号。*外形尺寸:外形尺寸:按按设计与习题设计与习题P22-26所列公式估算。所列公式估算。*冷却方式:采用密闭循环风冷方式。冷却方式:采用密闭循环风冷方式。*画出发电机外形尺寸的剖面图,个别地方不合适时可画出发电机外形尺寸的剖面图,个别地方不合适时可 在允许范围内作必要的调整、修改。在允许范围内作必要的调整、修改。6进行调节保证计算,确定水击压力和机组转速相对升高值。进行调节保证计算,确定水击压力和机组转速相对升高值。*水水击击压力升高值计算:用简化公式压力升高值计算:用简化公式*机组转速相对升高值计算:机组转速相对升高值计算:8 8 :4 43 3阀门关闭时间阀门关闭时间阀门关闭时
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