1、設(shè)計任務(wù)書題目 WHX-8水電站初步設(shè)計 學(xué) 院 電力學(xué)院 專 業(yè) 熱能與動力工程(水動) 姓 名 馮 璐 學(xué) 號 200806707 指導(dǎo)教師 王玲花 2010年 6月 5 日一、畢業(yè)設(shè)計的目的本畢業(yè)設(shè)計是本專業(yè)最后一個綜合性實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生需要把本專業(yè)的主要專業(yè)知識融會貫通，用學(xué)過的知識與技能，結(jié)合工程實例，進行水電站機電工程的系統(tǒng)初步設(shè)計，達到工程設(shè)計的基本訓(xùn)練，以提高其綜合專業(yè)素質(zhì)。二、主要設(shè)計內(nèi)容(一)水輪機與發(fā)電機部分 1、水輪機型號選擇 2、應(yīng)用主要綜合特性曲線初步擬定待選方案。 3、通過初步的分析比較淘汰明顯不合理的方案，保留兩個較好方案精選。 4、精選過程，要進行兩個方案的動能

2、經(jīng)濟比較。繪制運行特性曲線，進行機電設(shè)備的投資估算及土建工程比較，對代表年進行水輪機的平均效率及電能計算。 5、最后確定最佳方案。并對最后確定的方案進行如下計算： (1)水輪機飛逸轉(zhuǎn)速； (2)軸向力； (3)導(dǎo)葉高程、導(dǎo)葉最大及最優(yōu)開度； (4)蝸殼水力計算及單線圖； (5)尾水管型式選擇及單線圖和主要剖面圖的繪制； (6)對水輪機結(jié)構(gòu)的特殊要求。6、發(fā)電機部分 （1）根據(jù)水輪機形式、單機出力、轉(zhuǎn)速，確定發(fā)電機類型及結(jié)構(gòu)形式，以及單機容量、電壓等級，功率因數(shù)等。 （2）確定發(fā)電機的冷卻方式及勵磁方式。 （3）對發(fā)電機結(jié)構(gòu)的特殊要求。 （4）估算發(fā)電機的外形尺寸。并繪制外形件圖標好尺寸。（二

3、） 電氣部分 1、通過技術(shù)、經(jīng)濟的比較論證確定電站電氣得主接線。 2、計算短路電流和選擇主要電氣設(shè)備。 3、確定廠用變壓器臺數(shù)、容量及連接地點。 4、配置電壓、電流互感器，并確定其型號、變比和接線方式等。 5、初步規(guī)劃二次回路的基本方案。 6、結(jié)合廠房布置，確定主要電氣設(shè)備的布置。 7、繪制電氣主接線圖一張(包括互感器配置)（三）水力機組輔助設(shè)備 1、主廠房起重設(shè)備選擇： (1)根據(jù)最大重件和機組合數(shù)，選擇起重機的型式與臺數(shù)及額定起重量。 (2)確定起重機的不同吊鉤起重量、跨度、起升高度、工作速度、工作制。 (3)起重機試驗方法。 (4)吊具、吊鉤的尺寸。 2、主閥 (1)論證設(shè)置主閥的理由

4、(2)主閥的型式及操作方式 (3)操作能源的選擇 (4)主閥的外形尺寸（包括伸縮節(jié)） (5)主閥的重量 3、水輪機調(diào)節(jié)部分 (1)根據(jù)水輪機引排水系統(tǒng)尺寸、主機參數(shù),進行調(diào)節(jié)保證計算,確定合理的關(guān)機時間。(2)選擇調(diào)速器的型式及型號，外形尺寸。 (3)選擇壓油裝置的型式和型號，外形尺寸。 4、油系統(tǒng) (1)確定油系統(tǒng)的服務(wù)對象、油系統(tǒng)類型。繪制油系統(tǒng)圖，絕緣油和透平油分別繪制。 (2)計算最大充油設(shè)備充油量及全廠總充油量。 (3)計算選擇貯油設(shè)備、凈油設(shè)備、輸油設(shè)備及管道直徑。 (4)列設(shè)備明細表 5、壓縮空氣系統(tǒng) (1)根據(jù)用氣部門情況擬定供氣系統(tǒng)圖。 (2)貯氣罐、空壓機選擇計算。 (3)

5、列設(shè)備明細表。 6、技術(shù)供水系統(tǒng)； (1)根據(jù)水頭,水質(zhì)確定供水系統(tǒng)的水源及供水方式,繪制供水系統(tǒng)圖. (2) 進行供水量估算、供水設(shè)備選擇,包括水泵濾水器,管徑. (3)列設(shè)備明細表。 7、消防供水系統(tǒng) (1)根據(jù)水頭確定消防供水的水源及供水方式.確定消防供水系統(tǒng)圖.(跟技術(shù)供水系統(tǒng)圖繪在一起). (2)估算消防供水量. (3)供水設(shè)備(水泵)的選擇. (4)列設(shè)備明細表。 8、排水系統(tǒng) (1)擬定排水方案,繪制排水系統(tǒng)圖.包括檢修排水和滲漏排水。 (2)估算排水量。 (3)進行排水泵選擇。 (4)列設(shè)備明細表。（四）廠房部分 1、根據(jù)主機尺寸，正確合理確定主廠房的尺寸、結(jié)構(gòu)、布置主要構(gòu)件。

6、 2、根據(jù)樞紐布置及機電設(shè)備布置，確定廠內(nèi)及進廠的交通通道，副廠房的位置及尺寸。 3、繪制廠房橫剖面圖1張、發(fā)電機層、水輪機層、蝸殼層等平面圖3張，共四張。（五）科技論文翻譯翻譯2000漢字以上與本專業(yè)有關(guān)的科技論文。三、重點研究問題為達到綜合訓(xùn)練和一定創(chuàng)新的目的，本設(shè)計中應(yīng)重點研究如下問題： 1、設(shè)計工程中要切實做到理論與實際的結(jié)合，做到立論有據(jù)，計算正確，方案合理。2、注意所設(shè)計水電站的特點及對設(shè)計的特殊要求，例如多泥沙水電站、高水頭水電站，低水頭水電站等。3、注意新的設(shè)計方法和理論的應(yīng)用，各部分設(shè)計都盡可能用先進設(shè)計理念和成熟的設(shè)計方法，選用先進的設(shè)備。同時注意不同容量電站對設(shè)備選擇的不

7、同要求，要考慮方案的先進性與經(jīng)濟性的綜合。四、主要技術(shù)指標或主要設(shè)計參數(shù)(一)電站地理位置：嵐崗水電站為我國南方某省的一座中型電站，距省城200km,交通方便,有公路可通電路。(二)樞紐任務(wù)：以發(fā)電為主，兼顧防洪、航運、灌溉、養(yǎng)魚等。(三)水電站設(shè)計保證率：95%。(四)水能開發(fā)方式：河床式水電站。(五)地質(zhì)概況：壩址處，河床表面為沙礫石和沙卵石覆蓋，覆蓋層約6米，兩岸及覆蓋層下為白晉紀流紋王巖及凝灰角礫石。(六)水文氣象資料 1.全年平均氣溫17.1，最高氣溫29.3，最低氣溫4.4。 2.全年平均濕度75% 。 3.壩址處最大風(fēng)力為7級，多為北風(fēng)，最大風(fēng)速25-28米每秒，無冰凍。 4.泥

8、沙：河流多年平均含沙量0.25kg/m3，最大月均含沙量為0.58kg/m3,實測最大含沙量為1.4kg/m3。 5.地震烈度：7度 6.代表水年徑流量表 (m3/s)月份123456789101112流量4714607931266100041801400827542214304360(七)電氣系統(tǒng)及負荷情況 1.電站運行方式：并入系統(tǒng)，非洪期擔(dān)任系統(tǒng)峰荷，洪水期擔(dān)任系統(tǒng)腰荷。2.主要為工農(nóng)業(yè)負荷，以工業(yè)用戶為主。 3. 220千伏出線回路4回均接入系統(tǒng)，110千伏出線2回均送電給負荷，110千伏側(cè)最高負荷約占電量容量的20%，220千伏側(cè)最高負荷約占電量容量的占80%。 4.電力系統(tǒng)情況及參

9、數(shù)：本電站220kv母線短路時，系統(tǒng)供給的短路容量為2300MVA。(八)工程樞紐組成情況 電站樞紐由溢流壩、發(fā)電廠房壩段及100噸級船閘所組成。大壩為實體混凝土重力壩，最大壩高為49.70米，壩頂高程為44.20米，左右兩岸各設(shè)一灌溉渠道。(九)樞紐規(guī)劃主要參數(shù) 正常高水位 36.0m 設(shè)計洪水位 38.1m校核洪水位 42.5m 總庫容 4.8億立方米 水庫調(diào)節(jié)性能:日調(diào)節(jié)(十)交通情況交通方便，有公路相通，水路可通航千噸級貨輪直達工地。(十一)水能規(guī)劃參數(shù) 電站總裝機容量 200MW 保證出力 80MW最大水頭： Hmax=33.0m 設(shè)計水頭： Hr=25m 平均水頭 Hav=26.8

10、m 最小水頭： Hmin=18.0m(十二)水庫運行方式：本電站只作日調(diào)節(jié)，上游水位保持正常高水位運行，當來水量大于電站引用流量時，通過溢流壩棄水。水頭的變化主要由下游水位的變化而引起變化，引水及排水損失不計。(十三)電站下游水位與流量關(guān)系流量m3/s0100020003000400050006000700080009000下游水位m6.56.676.837.007.177.337.57.677.838.0流量m3/s100002000030000400005000060000700008000090000100000下游水位m8.28.99.610.210.611.011.411.812.2

11、12.6(十四)調(diào)保計算數(shù)據(jù) 引排水系統(tǒng)（補） 水錘波速 900m/s 機組進水口至機組中心線距離：29.3米 工作閘門至機組中心線距離：13.5米尾水閘門至機組中心線距離：38.5米其他尺寸由設(shè)計確定五、設(shè)計成果要求1、分別編寫設(shè)計計算書和設(shè)計說明書各一份。格式要符合教務(wù)處的規(guī)定，并一律用計算機打印。 2、計算書要求計算正確,層次清晰,公式和系數(shù)選擇要求正確合理并標明依據(jù)。 3、說明書要論證充分明確，結(jié)論清楚。書寫字跡規(guī)整。 4、圖紙要符合標準，電氣主接線、廠房布置圖紙其中一張圖必須用計算機繪制。5、說明書附英文標題與摘要華北水利水電學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 2010年 3 月 6

12、 日學(xué)生姓名趙世海學(xué)號200606523專業(yè)熱能與動力工程（水動）題目名稱嵐崗水電站初步設(shè)計課題來源指導(dǎo)教師擬定主要內(nèi)容主要內(nèi)容本次設(shè)計本著理論聯(lián)系實際原則，按照國家有關(guān)規(guī)定進行。根據(jù)華北水利水電學(xué)院熱能與動力工程專業(yè)(水動方向)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，本次包括水輪機、發(fā)電機部分，發(fā)電廠電氣部分，廠房部分，水利機組輔助設(shè)備部分四大部分。現(xiàn)分述如下：一 水輪機部分首先進行水輪機型號選擇,根據(jù)設(shè)計電站的水頭和水輪機型譜，選擇合適的水輪機型號，應(yīng)用主要綜合特性曲線初步擬定待選方案。通過初步的分析比較淘汰明顯不合理的方案，保留兩個較好方案的精選。精選過程，要進行兩個方案的動能經(jīng)濟比較。繪制運轉(zhuǎn)特性曲線，進行機

13、電設(shè)備的投資估算及土建工程比較，最后確定最佳方案。并對最后確定的方案進行如下計算：（）水輪機飛逸轉(zhuǎn)速；（）軸向力；（）導(dǎo)葉高程，導(dǎo)葉最大及最優(yōu)開度；（）蝸殼水力計算及單線圖；（）尾水管型式選擇及單線圖和主要剖面圖的繪制；（）對水輪機結(jié)構(gòu)的特殊要求；根據(jù)水輪機形式、單機出力、轉(zhuǎn)速確定發(fā)電機類型及結(jié)構(gòu)形式，以及單機容量、電壓等級、功率因數(shù)等。確定發(fā)電機的冷卻方式及勵磁方式。估算發(fā)電機的外形尺寸。并繪制外形件圖標好尺寸。根據(jù)發(fā)電機外形尺寸、重量、價格的計算結(jié)果，列表表示發(fā)電機外形尺寸、重量與價格。二 電氣部分通過技術(shù)，經(jīng)濟的比較論證和電站在系統(tǒng)中的作用與運行方式確定電站電氣的主接線。根據(jù)選擇主接線圖

14、計算短路電流和選擇主要電氣設(shè)備并確定廠用變壓器臺數(shù)、容量及連接地點,配置電壓、電流互感器，并確定其型號、變比和接線方式等。初步規(guī)劃二次回路的基本方案。結(jié)合廠房布置，確定主要電氣設(shè)備的布置。繪制電氣主接線圖一張（包括互感器配置）三 水力機組輔助設(shè)備水力機組輔助設(shè)備主要有主廠房起重設(shè)備、主閥、 水輪機調(diào)節(jié)部分、油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)、 消防供水系統(tǒng) 、排水系統(tǒng)。1 主廠房起重設(shè)備選擇根據(jù)最大重件和機組臺數(shù)選擇起重機的形式與臺數(shù)及額定起重量,確定起重機的不同吊鉤起重量、跨度 、起升高度、工作速度、工作制及起重機試驗方法。確定吊具、吊鉤的尺寸。2 主閥論證設(shè)置主閥的理由。并確定主閥的型式以

15、及操作方式，選擇操作能源。確定主閥的外形尺寸（包括伸縮節(jié)）以及主閥的重量。 3 水輪機調(diào)節(jié)部分根據(jù)水輪機引排水系統(tǒng)尺寸，主機參數(shù)進行調(diào)節(jié)保證計算，確定合理的關(guān)機時間。并據(jù)上數(shù)據(jù)選擇調(diào)速器的型式及型號、外形尺寸。并且選擇壓油裝置的型式和型號、外形尺寸。 4 油系統(tǒng)確定油系統(tǒng)的服務(wù)對象、油系統(tǒng)類型。繪制油系統(tǒng)圖，絕緣油和透平油分別繪制。計算最大充油設(shè)備充油量及全廠總充油量。計算選擇貯油設(shè)備、凈油設(shè)備、輸油設(shè)備及管道直徑。最后列設(shè)備明細表。5 壓縮空氣系統(tǒng)根據(jù)用氣部門情況擬定供氣系統(tǒng)圖。通過計算選擇貯氣罐、空壓機。列設(shè)備明細表。6 技術(shù)供水系統(tǒng)根據(jù)水頭、水質(zhì)確定供水系統(tǒng)的水源及供水方式，繪制供水系統(tǒng)

16、圖。進行供水量估算，選擇供水設(shè)備，包括水泵濾水器、管徑。列設(shè)備明細表。7 消防供水系統(tǒng)根據(jù)水頭確定消防供水的水源及供水方式。確定消防供水系統(tǒng)圖。（跟技術(shù)供水圖繪在一起）。估算消防供水量。通過計算選擇供水設(shè)備（水泵）。列設(shè)備明細表。8 排水系統(tǒng)擬定排水方案，繪制排水系統(tǒng)圖。包括檢修排水和滲漏排水。估算排水量。通過計算選擇排水泵。列設(shè)備明細表(包括設(shè)備規(guī)格，數(shù)量與型號)。四 廠房部分根據(jù)主機尺寸，正確合理確定主廠房的尺寸、結(jié)構(gòu)、布置主要構(gòu)件。根據(jù)樞紐布置及機電設(shè)備布置，確定廠內(nèi)及進廠的交通通道，副廠房的位置及尺寸。最后繪制廠房橫剖面圖。發(fā)電機層、水輪機層等平面圖共四張。采取的主要技術(shù)路線或方法采取

17、的主要技術(shù)路線或方法對原始資料進行分析，原始資料主要包括：嵐崗水利樞紐工程任務(wù)是以發(fā)電為主，兼有防洪、航運、灌溉、養(yǎng)魚等綜合利用效益。電站建成后并入系統(tǒng)，非洪期擔(dān)任系統(tǒng)峰荷，洪水期擔(dān)任系統(tǒng)腰荷。嵐崗水利樞紐只作日調(diào)節(jié)性能，上游水位保持正常高水位運行，當來水量大于電站引用流量時，通過溢流壩棄水。水頭的變化主要由下游水位的變化而引起變化，引水及排水損失不計。嵐崗水利樞紐工程主要由溢流壩、發(fā)電廠房壩段及100噸級船閘所組成。大壩為實體混凝土重力壩，最大壩高49.7m，壩頂高程44.2m，左右岸各設(shè)一灌溉渠道。電站廠房布置為河床式水電站。河流多年平均含沙量0.25，最大月均含沙量為0.58，實測最大含

18、沙量為1.4。正常高水位：36.0m ；設(shè)計洪水位：38.1m；校核洪水位：42.5m；總庫容：4.8億立方米；水庫調(diào)節(jié)性能:日調(diào)節(jié)。總裝機容量200W，水輪機最大工作水頭33m，最小工作水頭18m，設(shè)計水頭25m，平均水頭26.8m，機組進水口至機組中心線距離：29.3米；工作閘門至機組中心線距離：13.5米；尾水閘門至機組中心線距離：38.5米。該水電站出線電壓為110kv和220kv兩級。220千伏出線回路4回均接入系統(tǒng)，110千伏出線2回均送電給負荷，110千伏側(cè)最高負荷約占電量容量的20%，220千伏側(cè)最高負荷約占電量容量的占80%。電力系統(tǒng)情況及參數(shù)：本電站220kv母線短路時，系

19、統(tǒng)供給的短路容量為2300MVA。電站的負荷特性：主要為工農(nóng)業(yè)負荷，以工業(yè)用戶為主。 通過對以上本電站的基本原始資料的認真分析，按照理論聯(lián)系實際的原則，嚴格按照國家的規(guī)定進行，通過調(diào)查研究有關(guān)的設(shè)計資料和上網(wǎng)查閱有關(guān)資料，對整個電站的設(shè)計任務(wù)進行理論綜合，從而制定出幾種設(shè)計方案，然后進行分析比較，精確計算，對不精確的參數(shù)進行修正，進行方案論證時要密切和現(xiàn)實水電站的實際情況相結(jié)合，以實現(xiàn)理論與實踐的最佳結(jié)合。即要考慮設(shè)計方案的優(yōu)越性，又要兼顧其經(jīng)濟性，同時又要考慮可持續(xù)發(fā)展的有關(guān)戰(zhàn)略。本次設(shè)計的主要參考技術(shù)資料有：水輪機第三版 劉大愷主編；水電站機電設(shè)計手冊水力機械 水利電力出版社；水能利用第三

20、版 黃強主編；水電站 黃河水利出版社；發(fā)電廠電氣部分第三版 馮金光 王士政 合編；電機學(xué)丁元杰 主編；水電站自動化第三版 劉忠源 徐睦書 合編；水輪機輔助設(shè)備水電站繼電保護等。水輪機選型主要根據(jù)水電站水頭范圍，從水輪機型譜中選擇適合的水輪機型號，要注意水輪機的工作水頭范圍，要求水輪機的最高水頭不超過型譜規(guī)定的使用水頭上限，設(shè)計水頭不要低于型譜規(guī)定的使用水頭下限。水輪機臺數(shù)的確定要根據(jù)電站運行平均效率、運行靈活性、水輪機設(shè)計制造難度、電力系統(tǒng)的要求的方面進行考慮。 進行方案精選時，應(yīng)對精選方案進行水輪機、發(fā)電機、調(diào)速器輔助設(shè)備的投資估算，要列出兩個方案的設(shè)備投資一覽表。在設(shè)計計算的過程中，應(yīng)用列

21、圖表，畫圖等方式，達到計算步驟清楚，論證清楚的目的。預(yù)期的成果及形式1 計算書（計算機打印，保存word文本。）2 說明書（計算機打印，保存word文本并附有英文標題和摘要。）3 圖紙（計算機繪制電氣主接線圖一張，廠房布置圖四張，并保存CAD圖。）4 專業(yè)論文原文及翻譯（計算機打印，保存word文本。）時間安排一周至四周 水輪發(fā)電機部分設(shè)計（包括其中一周畢業(yè)實習(xí)）。五周至七周 發(fā)電廠電氣部分設(shè)計。八周至十周 水力機組輔助設(shè)備的設(shè)計。十一周至十三周 廠房部分設(shè)計。十四周 打印整理、寫小論文十五周 畢業(yè)答辯。 指導(dǎo)教師意見簽 名：年 月 日摘要本設(shè)計為嵐崗水電站初步設(shè)計，主要包括水輪機選型設(shè)計、電

22、氣一次設(shè)計、水力機組輔助設(shè)備及主廠房布置等四部分的設(shè)計內(nèi)容。 水輪機選型設(shè)計部分：依據(jù)原始資料初步確定機組的臺數(shù)和機型，從而形成了四種設(shè)計方案，然后對四種方案的技術(shù)參數(shù)進行計算和比較，精選出兩種方案作為備選方案；同過繪制兩個方案的綜合運轉(zhuǎn)特性曲線和等吸出高度線，進行比較后確定一個方案作為設(shè)計的最終方案，然后，算出所確定方案的蝸殼和尾水管參數(shù)。 電氣一次設(shè)計部分：結(jié)合電站實際情況，形成種三初選方案，比較三種方案的供電可靠性及靈活性，選出兩種精選方案，然后通過綜合投資的比較，最終確定接線方式為雙母線分段的接線方式，確定了四個短路點，并對四個短路點進行短路電流計算，得出短路電流值。在此基礎(chǔ)上對設(shè)備的

23、型號及形式進行了選擇。最后繪制出一張電氣主接線圖。 水力機組輔助設(shè)備部分：首先進行起重機的計算與選擇，然后進行調(diào)節(jié)保證計算，選出合適的 導(dǎo)葉關(guān)閉時間，由此選擇出合適的調(diào)速器和油壓裝置的型號，對油、氣、水的用量作了詳細的計算，并選擇了各種設(shè)備的型號與所需臺數(shù)。分別繪制油、氣、水的系統(tǒng)圖。 主廠房布置：根據(jù)已經(jīng)計算的發(fā)電機、蝸殼、水輪機的尺寸，確定了廠房的寬度和長度，依據(jù)計算的結(jié)果確定了各個面的高程。根據(jù)電站實際情況對安裝場與中控室作了布置，并繪制出了廠房橫剖面圖及發(fā)電機層、水輪機層和蝸殼尾水管層等三個層的平面布置圖。關(guān)鍵詞：水輪機、水力機組輔助設(shè)備、調(diào)節(jié)保證計算、蝸殼、尾水管。AbstractT

24、he design of the preliminary design of Lanang hydropower stations, including turbine type design, an electrical design, hydraulic unit auxiliary equipment and plant layout of the main four parts of the design elements.Design an electrical parts : the actual combined power station, formed three prima

25、ries, Comparing the three options of supply reliability and flexibility to select the best two programs, then pass the comprehensive investment, final wiring for the pentagon wiring, set four short-circuit, also four points short of short-circuit current calculation, the value of short-circuit curre

26、nt. Based on this model of the equipment and the format of choice。Finally map out a main electrical wiring plans.Hydraulic unit auxiliary equipment : First lifting of calculation and choice, then adjust guarantee, selection of the appropriate guide vanes closing time, thus suitable choice governor a

27、nd hydraulic device models for the oil, gas, Water usage in detail, and choosing the type of equipment required and the number of Taiwan。Main Building Layout : According to calculations generators, volute, turbine size of the plant to determine the width and length, calculated on the basis of the re

28、sults of the various surface elevation. According to the actual situation on the power station market with the installation of control room made layout, and drawing up the factory and Wang A map generator layer, volute turbine layer and tail pipe layer of the three-storey plan.Key words :Turbine, hy

29、draulic unit auxiliary equipment, regulating assurance, scroll, tail pipes目 錄 摘要1Abstract2設(shè)計說明書第一部分 水輪機部分41.1水輪機選型41.1.1初選方案的擬定和選擇41.1.2裝機臺數(shù)的確定41.2各初選方案基本參數(shù)確定41.3精選方案的確定及其參數(shù)的計算 61.3.1精選方案的確定61.3.2精選方案運轉(zhuǎn)綜合特性曲線的計算及繪制61.3.3精選方案發(fā)電機型式及其參數(shù)的計算71.4最佳方案的確定及蝸殼尾水管的水力設(shè)計91.4.1最佳方案的確定91.4.2最優(yōu)方案蝸殼的計算91.4.3最優(yōu)方案尾水管的

30、計算9第二部分 電氣部分102.1方案的選擇10原始資料分析102.1.2電氣主接線初選方案的提出112.1.3初選方案的比較和精選方案的確定112.1.4精選方案的比較112.1.5最佳方案的確定112.2變壓器的選擇及電抗標幺值的計算112.3短路電流的計算122.4主要電氣設(shè)備的選擇13斷路器的選擇與校核13隔離開關(guān)的選擇與校核14發(fā)電機出口母線的選擇與校核14絕緣子與穿墻套管的選擇與校驗15電壓互感器的選擇與校驗15 電流互感器的選擇與校驗17避雷器的選擇與校驗18熔斷器的選擇與校驗18消弧線圈的選擇與校驗18第三部分 水力機組輔助設(shè)備部分213.1 主閥的選擇213.2水輪機調(diào)節(jié)保證

31、計算213.3調(diào)節(jié)設(shè)備的選擇243.4 油系統(tǒng)253.4.1 油品的選擇263.4.2 用油量的計算263.4.3 油系統(tǒng)的設(shè)備選擇273.5 氣系統(tǒng)293.5.1 確定供氣對象及供氣類型293.5.2 氣系統(tǒng)設(shè)備選擇303.6技術(shù)供水系統(tǒng)32技術(shù)供水水源323.6.2 供水方式323.6.3 設(shè)備配置方式323.6.4 用水量計算333.6.5 設(shè)備選擇333.7 排水系統(tǒng)333.7.1 滲漏排水333.7.2 檢修排水343.8 主廠房起重設(shè)備的選擇353.8.1起重機型式及臺數(shù)的確定353.8.2 起重機有關(guān)參數(shù)的確定35 第四部分 廠房部分364.1 基本資料364.2 主要設(shè)備基本參

32、數(shù)364.3 主廠房各高程及主要尺寸的確定374.4 廠房的通風(fēng)照明394.5 廠房的交通及取暖394.6 輔助設(shè)備及副廠房的布置39設(shè)計計算書41第一部分 水輪機部分411.1樞紐概況411.2水輪機選型41初選方案的擬定和選擇41裝機臺數(shù)的確定421.3各初選方案基本參數(shù)確定42方案一各技術(shù)參數(shù)的計算43方案二各技術(shù)參數(shù)的計算47方案三各技術(shù)參數(shù)的計算521.4精選方案的確定及其參數(shù)的計算56精選方案的確定56精選方案運轉(zhuǎn)綜合特性曲線的計算及繪制56精選方案發(fā)電機型式及其參數(shù)的計算671.5最佳方案的確定及蝸殼尾水管的水力設(shè)計76最佳方案的確定76最優(yōu)方案蝸殼的計算76最優(yōu)方案尾水管的計算

33、80第二部分 電氣部分822.1方案的選擇83原始資料分析83水電站電氣主接線的特點83電氣主接線初選方案的提出84初選方案的比較和精選方案的確定86精選方案的比較86最佳方案的確定872.2變壓器的選擇及電抗標幺值的計算872.3短路電流的計算882.4主要電氣設(shè)備的選擇94斷路器的選擇與校核94隔離開關(guān)的選擇與校核102發(fā)電機出口母線的選擇與校核103絕緣子與穿墻套管的選擇與校驗107電壓互感器的選擇與校驗108 電流互感器的選擇與校驗110避雷器的選擇與校驗114熔斷器的選擇與校驗114消弧線圈的選擇與校驗115第三部分 水力機組輔助設(shè)備部分1213.1 主閥的選擇1223.2水輪機調(diào)節(jié)

34、保證計算1223.3調(diào)節(jié)設(shè)備的選擇1333.4 油系統(tǒng)1353.4.1 油品的選擇1353.4.2 用油量的計算1363.4.3 油系統(tǒng)的設(shè)備選擇1383.5 氣系統(tǒng)1433.5.1 確定供氣對象及供氣類型1433.5.2 氣系統(tǒng)設(shè)備選擇1443.6技術(shù)供水系統(tǒng)148技術(shù)供水水源1483.6.2 供水方式1483.6.3 設(shè)備配置方式1483.6.4 對水溫、水壓、水質(zhì)的要求1483.6.5 用水量計算1493.6.6 設(shè)備選擇1493.7 排水系統(tǒng)1493.7.1 滲漏排水1493.7.2 檢修排水1513.8 主廠房起重設(shè)備的選擇154 3.8.1起重機型式及臺數(shù)的確定1543.8.2 起

35、重機有關(guān)參數(shù)的確定155第四部分 廠房部分1564.1 基本資料1564.2 主要設(shè)備基本參數(shù)1564.3 主廠房各高程及主要尺寸的確定1574.4 廠房的通風(fēng)照明1624.5 廠房的交通及取暖1624.6 輔助設(shè)備及副廠房的布置163附錄1參考文獻1附圖1設(shè)計說明書第一部分 水輪機部分1.1概述 （1）水電站名稱：嵐崗水電站 （2）電站地理位置：嵐崗水電站為我國南方某省的一座中型電站，距離省城200Km，交通方便，有公路可通電路。 （3）樞紐任務(wù)：以發(fā)電為主，兼顧防洪，航運，灌溉等。 （4）水能開發(fā)方式：河床式水電站 （5）水能規(guī)劃參數(shù) 電站總裝機容量 200MW 保證出力 80MW 最大水

36、頭 設(shè)計水頭 平均水頭 最小水頭1.2水輪機型號的選擇型號的選擇 本電站水頭范圍為1833，查水輪機（劉大愷主編）圖1-22：各種水輪機應(yīng)用范圍圖知軸流式、斜流式水輪機均可選用。斜流式水輪機由于制造工藝復(fù)雜，技術(shù)要求較高，在一定程度上限制了它的使用，因此，不選用斜流式水輪機。因此，只能選用軸流式水輪機。根據(jù)軸流式水輪機比轉(zhuǎn)速與使用水頭關(guān)系有：-水輪機P3239-29式查水輪機（劉大愷主編）附表1：大、中型軸流式水輪機轉(zhuǎn)輪型譜參數(shù)表選取ZZ440和ZZ460兩種型號轉(zhuǎn)輪，其基本參數(shù)如下表：表1-1 幾種型號水輪機的參數(shù) 參數(shù)型號導(dǎo)葉相對高度最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速最優(yōu)單位流量模型空化系數(shù)ZZ4400.375

37、11516500.5*ZZ4600.37812318000.6機組臺數(shù)的選擇 由于電站近區(qū)無用戶，電站并網(wǎng)運行。平時電站主要擔(dān)任基荷，枯水期擔(dān)任峰荷或腰荷。系統(tǒng)里的單機容量不能超過系統(tǒng)總?cè)萘康?/3，且對可靠性要求較高。由于電站在枯水期擔(dān)任峰荷或腰荷，因此，對機組運行的靈活性要求較高。參照國內(nèi)相似水電站取機組臺數(shù)為2臺或4臺。初選方案列表表1-2 初選方案列表參數(shù)方案轉(zhuǎn)輪型號臺數(shù)單機容量P（MW）一ZZ4602100二ZZ460450三ZZ4402100四ZZ4404501.3各初選方案原型水輪機參數(shù)計算表1-3 各初選方案參數(shù)列表 參數(shù)方案轉(zhuǎn)輪標稱直徑效率轉(zhuǎn)速設(shè)計流量幾何吸出高度飛逸轉(zhuǎn)速軸向

38、水推力一7.5085.075.0494.44-6.87315012.68二5.0084.2115.4249.6-10.63230.85.63三7.5085.0075494.44-11.4615013.11四5.0085.00115.4247.25-14.76230.85.83各初選方案工作范圍圖繪制于附圖1-1到1-4。1.4精選方案的確定及其參數(shù)的計算精選方案的確定 對以上四種初選方案的參數(shù)進行比較：從工作范圍看：方案四的工作范圍較其它方案高效區(qū)較窄，應(yīng)舍去；在同樣出力條件下，方案一的原型效率較高；經(jīng)濟性指標中，方案一和方案二的幾何吸出高度在滿足空化指標的前提下遠大于方案三和方案四，使開挖量

39、大大減小，降低了電站的一次性投資。所以，將方案一，二作為精選方案。1-4精選方案參數(shù)列表參數(shù)方案轉(zhuǎn)輪型號臺數(shù)（臺）轉(zhuǎn)輪標稱直徑效率轉(zhuǎn)速設(shè)計流量幾何吸出高度飛逸轉(zhuǎn)速軸向水推力一ZZ46027.5085.075494.44-6.87315012.677二ZZ46045.0084.2115.4249.6-10.63230.85.634方案一運轉(zhuǎn)綜合特性曲線的計算及繪制（1）等效率曲線的繪制 效率修正值的計算，計算中所用到的主要公式有：，表1-5方案二效率修正值（%）（%）（%）70811180.087.67.683.289.66.48691.35.383.489.76.381.888.76.9 表1

40、-6等效率線的計算表P=9.81，H（m）H=29m98.0r/min104.4r/min（%）（%）(L/s)（%）(MW)（%）(L/s)（%）(MW)11683407928.1068.535079.523.987.67958086.652.5479.560087.145.046.481.573087.967.1282.977589.359.645.382.395587.687.5183.5102588.878.446.382117088.3108.182.8124589.195.606.981.5135588.4125.381.8144088.7110.1H（m）=25m 112.5r/

41、min 132.7r/min（%）（%）(L/s)（%）(MW)（%）(L/s)（%）(MW)11.068.936079.919.84684087913.587.680.062587.637.7677.968885.524.796.483.282089.650.6882.494588.835.365.386.0108091.368.0182.8125588.146.596.383.0132589.381.6183154089.357.956.981.3153588.293.3978.7179585.664.75（等效率曲線見附圖1-5）（2）等吸出高度線的繪制 等吸出高度計算表1-7P=9.8

42、1，H H=29m 98r/min 104.4r/min(/s)(MW) (m)(/s)(MW) (m)0.15815761.136.34.55820641.131.95.210.20965881.136.32.73970751.131.93.61 0.2510801021.136.30.92108586.01.131.92.020.3011651121.136.3-0.91170941.131.90.420.3512801241.136.3-2.712851041.131.9-1.2 0.4013451321.136.3-4.513501081.131.9-2.8H=25m =18m 112

43、.5r/min 132.7r/min(/s)(MW) (m)(/s)(MW) (m) 0.15820521.127.55.87730261.119.87.030.20960621.127.54.4990034.51.119.86.03 0.251080701.127.53.121050421.119.85.04 0.301190781.127.51.741190491.119.84.050.351285841.127.50.371295541.119.83.060.401385921.127.5-1.01405601.119.82.07（等吸出高度線見附圖1-6）(3)出力限制線的繪制 按發(fā)電

44、機額定容量限制; 由出力限制線限制，對應(yīng)于在模型特性曲線上查得限制工況點，然后查曲線，找出限制工況點的出力。方案二運轉(zhuǎn)綜合特性曲線的計算及繪制（1）等效率曲線的繪制 效率修正值的計算，計算中所用到的主要公式有：，表1-8方案三效率修正值（%）（%）（%）7080.610.680.087.07.083.289.15.98690.94.983.489.25.881.888.26.4表1-9等效率線的計算表P=9.81，H（m）H=29m100.4r/min107.1r/min（%）（%）(L/s)（%）(MW)（%）(L/s)（%）(MW)10.668.334378.912.8768.835279

45、.410.77.079.258586.223.4479.960386.920.075.981.873587.729.9783.277989.126.584.982.596587.439.2183.8103088.734.995.882.3118088.148.3383.2126189.041.456.481.8137088.256.1882.1145788.549.39H（m）=25m 115.4r/min 136.0r/min（%）（%）(L/s)（%）(MW)（%）(L/s)（%）(MW)10.668.936279.58.8268.242078.86.207.080.262987.216.8177.869384.811.015.983.583089.422.7582.395588.21