金沙江昌波水電站輸水發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)是完成昌波水電站的初步布置設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括水電站主要機(jī)電設(shè)備的選型，輸水發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電站廠房設(shè)計(jì)以及調(diào)節(jié)保證計(jì)算。第一章介紹了昌波水電站的基本參數(shù)和相關(guān)設(shè)計(jì)資料。第二章主要完成昌波水電站的設(shè)備選型：包括水輪機(jī)選型和重量估算；發(fā)電機(jī)的選型設(shè)計(jì)與重量估算；蝸殼和尾水管選型和尺寸估算；調(diào)速器的選型；閘門、蝶閥以及起重設(shè)備的選型；主變壓器的選型。第三章主要進(jìn)行地下廠房的設(shè)計(jì)。首先確定地下廠房的布置形式，包括主廠房和副廠房、主變洞的相對(duì)位置；對(duì)廠房的尺寸進(jìn)行計(jì)算，布置機(jī)電設(shè)備的位置；對(duì)副廠房進(jìn)行布置。第四章主要完成樞紐布置。首先確定引水隧洞的直徑，再確定進(jìn)水口的布置形式，確定壓力管道的位置以及岔管的布置形式；確定輸水系統(tǒng)和廠房的供水方式，尾水過渡段和尾水閘門的布置。最后還需對(duì)交通洞進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，使施工成本和施工難度降低。第五章主要完成調(diào)節(jié)保證計(jì)算。首先確定調(diào)節(jié)保證計(jì)算的控制值，再計(jì)算相關(guān)的參數(shù)，看計(jì)算控制值是否符合要求；采用Topsys軟件，進(jìn)行大波動(dòng)計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果與控制值進(jìn)行比較分析，驗(yàn)證輸水系統(tǒng)布置是否合理。最后，對(duì)設(shè)計(jì)說明書進(jìn)行整理，對(duì)工程制圖進(jìn)行修改，系統(tǒng)的整理設(shè)計(jì)成果。關(guān)鍵詞：長(zhǎng)引水電站；地下式廠房；輸水發(fā)電系統(tǒng)；調(diào)節(jié)保證計(jì)算目錄TOC\o"1-3"\h\u300051工程概況及設(shè)計(jì)資料 工程概況及設(shè)計(jì)資料工程概況金沙江昌波水電站在金沙江上四川省與西藏自治區(qū)交界的位置，工程區(qū)域河段左岸為四川省的巴塘縣，右岸為西藏自治區(qū)芒康縣。工程所處河段為南北向，在其附近的城市有：巴塘縣（北邊），德榮縣（南邊），芒康縣（西邊），鄉(xiāng)城縣、稻城縣（東邊）。在電站上游方向50km左右國(guó)道G318道路從這里經(jīng)過，下游130km左右國(guó)道G214道路從這里經(jīng)過，工程區(qū)沿河左岸有連接巴塘至得榮的竹（巴籠）茨（巫）縣級(jí)公路和在建的215國(guó)道通過左岸沿河岸有巴塘至德榮的縣道及鄉(xiāng)村道路通過。工程可從左岸上游、下游及右岸三個(gè)方向進(jìn)場(chǎng)，總體對(duì)外交通條件較好。但由于工程地處川、藏交界的邊遠(yuǎn)山區(qū)，距主要城市如成都、西昌、攀枝花、昆明、麗江等均在數(shù)百公里以上。昌波水電站為金沙江上游干流梯級(jí)規(guī)劃“一庫(kù)十三級(jí)”中的第11個(gè)梯級(jí)電站，其上一梯級(jí)為蘇洼龍水電站，下一梯級(jí)為旭龍水電站REF_Ref10735\r\h[9]。壩址位于蘇洼龍至昌波（麥曲河口）河段上，壩址處控制流域面積為184436km2，多年平均流量為952m3/s。本工程等別為二等，工程規(guī)模為大（2）型工程，開發(fā)方式為混合式，為徑流式電站。正常蓄水位2387m，相應(yīng)庫(kù)容0.167億m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容0.081億m3，電站裝機(jī)容量826MW（其中引水式電站裝機(jī)740MW，河床式電站裝機(jī)86MW），年發(fā)電量（聯(lián)合運(yùn)行）43.62億kWh（其中引水式電站裝機(jī)40.41億kWh，河床式電站3.21億kWh）。昌波水電站的主要任務(wù)是發(fā)電，致力于促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?；举Y料昌波水電站基本資料如表1.1所示。表SEQ表\*ARABIC1.1基本資料項(xiàng)目單位上庫(kù)下庫(kù)校核洪水位m2387.002322.07設(shè)計(jì)洪水位m2387.002319.39正常蓄水位m2387.002304.65死水位m2382.002302.35最大毛水頭m67.61最小毛水頭m64.93單機(jī)容量MW185裝機(jī)臺(tái)數(shù)臺(tái)4機(jī)組特性曲線現(xiàn)有索風(fēng)營(yíng)模型等效率線和思林模型特性等效率線，如圖1.1、1.2圖SEQ圖\*ARABIC1.1索風(fēng)營(yíng)圖1.2思林

2電站主要機(jī)電設(shè)備選型2.1水輪機(jī)選型2.1.1水輪機(jī)選型根據(jù)水電站水頭大小，選用混流式水輪機(jī)（HL220）。2.1.2水輪機(jī)性能參數(shù)計(jì)算現(xiàn)有索風(fēng)營(yíng)全特性曲線和思林全特性曲線，對(duì)兩者進(jìn)行處理后分別計(jì)算水輪機(jī)參數(shù)計(jì)算，并且選擇合適的水輪機(jī)進(jìn)行后續(xù)設(shè)計(jì)。2.1.2.1索風(fēng)營(yíng)水輪機(jī)的基本參數(shù)D1、n等的計(jì)算。轉(zhuǎn)輪直徑D1計(jì)算式中Nf——發(fā)電機(jī)額定功率，KW；ηfηTQ1’——設(shè)計(jì)工況下單位流量，mHsj——設(shè)計(jì)水頭，近似取（0.9~1.0）Hpj，m。本次昌波水電站初步設(shè)計(jì)中，取發(fā)電機(jī)額定功率：Nf=185000KW發(fā)電機(jī)效率：0.97原型水輪機(jī)效率：根據(jù)等效率線取0.949單位流量：0.910m3/s（轉(zhuǎn)速77r/min時(shí)的最大單位流量）設(shè)計(jì)水頭：68m帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：取水輪機(jī)直徑為550cm（經(jīng)老師指導(dǎo)，不選用標(biāo)準(zhǔn)直徑）。水輪機(jī)轉(zhuǎn)速n的選擇計(jì)算式中n1'——單位轉(zhuǎn)速，混流式水輪機(jī)選取范圍為（1~1.05）Hpj單位轉(zhuǎn)速取：77r/min加權(quán)平均水頭：67m帶入數(shù)據(jù)算得：查發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速系列表REF_Ref17913\r\h[3]，可知接近發(fā)電同步轉(zhuǎn)速115.4r/min。（3）水輪機(jī)工況工作范圍檢驗(yàn)水輪機(jī)最大應(yīng)用流量：Q1max=Q11D12HMax=0.91最大、最小水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速：n11min=nD1n11max=nD在曲線中繪出的直線，可知這三條直線所圍成的水輪機(jī)工作范圍基本包含了該特性曲線高效率區(qū)，所以以上選型是合理的。2.1.2.2思林（1）轉(zhuǎn)輪直徑D1計(jì)算發(fā)電機(jī)額定功率：Nf=185000KW發(fā)電機(jī)效率：0.97原型水輪機(jī)效率：根據(jù)等效率線取0.95設(shè)計(jì)工況下單位流量：0.905m3/s（取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速70r/min,所對(duì)應(yīng)的最大單位流量）設(shè)計(jì)水頭：68m代入數(shù)據(jù)算得：（2.6）取D1=600cm。（2）水輪機(jī)轉(zhuǎn)速n的選擇計(jì)算單位轉(zhuǎn)速?。?9r/min加權(quán)平均水頭：65m代入數(shù)據(jù)算得：查發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速系列表，可知接近發(fā)電同步轉(zhuǎn)速93.8r/min。（3）水輪機(jī)工況工作范圍檢驗(yàn)水輪機(jī)最大應(yīng)用流量：Q1max=Q11D12HMax=0.905最大最小水頭對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速：n11min=nDn11max=n在特性曲線中繪出的直線，可知這三條直線所圍成的水輪機(jī)工作范圍基本包含了該特性曲線高效率區(qū)，所以以上選型是合理的。綜合考慮兩個(gè)特性曲線的計(jì)算結(jié)果，思林模型的工作區(qū)在更高的效率區(qū)，因此選取水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑為600cm。2.1.2.3水輪機(jī)安裝高程（1）吸出高Hs根據(jù)昌波水電站水頭，選用HL220型水輪機(jī)，查《水力機(jī)械》表1-4，得到水輪機(jī)模型的氣蝕系數(shù)σM=0.133吸出高可按下式進(jìn)行計(jì)算：式中H——凈水頭，可按設(shè)計(jì)水頭計(jì)算，還需進(jìn)行核算；Kσ——電站裝置氣蝕系數(shù)與模型氣蝕系數(shù)之比值，Kσ=取σMHs≤安裝高程立軸混流式水輪機(jī)按下式進(jìn)行計(jì)算：式中?wHSb0查表，取b0=0.250×6=1.5m?2.1.2.4水輪機(jī)重量估算（1）水輪機(jī)總重查《水力機(jī)械》圖2-55REF_Ref31689\r\h[1]，可知水輪機(jī)總重G約為900t。（2）水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪重量查《水力機(jī)械》圖2-56的重量估算曲線REF_Ref31689\r\h[1]，可知轉(zhuǎn)輪重量約為130t。2.2蝸殼設(shè)計(jì)對(duì)于大中型水輪機(jī)的蝸殼，混凝土蝸殼的選用范圍為最大水頭小于40米，鋼板焊接蝸殼的選用范圍為最大水頭大于40米。昌波水電站最大工作水頭為67.61米，選用金屬蝸殼。2.2.1斷面形狀及包角選擇為改善受力條件，金屬蝸殼的斷面形狀為圓形，且金屬蝸殼的包角一般采用345°REF_Ref17913\r\h[3]。2.2.2蝸殼尺寸設(shè)計(jì)（1）蝸殼進(jìn)口斷面平均流速由設(shè)計(jì)水頭，查得蝸殼進(jìn)口斷面平均流速，本水電站的設(shè)計(jì)水頭=68m，查得Vc=7m/s。（2）蝸殼座環(huán)尺寸水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑為6m，設(shè)計(jì)水頭68m,查《水力機(jī)械》表2-16，得導(dǎo)葉內(nèi)徑Db=8200mm,座環(huán)固定導(dǎo)葉外徑Da=9350mm。（3）蝸殼各斷面尺寸設(shè)計(jì)根據(jù)蝸殼任一斷面上的圓周速度vu斷面半徑：斷面中心距：斷面外半徑：式中φi——從蝸殼鼻端至斷面i的包角，°Qmax——水輪機(jī)最大引用流量，m3/sVcra根據(jù)ra=Da/2=4675mm，Qmax=267.90m3/s，Vc=7m/s，現(xiàn)從0~345°表SEQ表\*ARABIC2.1蝸殼尺寸計(jì)算斷面包角（°）流量（m3/s）斷面半徑m斷面中心距m斷面外半徑m00.0000.0004.6754.6751511.1630.7135.3886.1003022.3251.0085.6836.6914533.4881.2345.9097.1446044.6501.4256.1007.5267555.8131.5936.2687.8629066.9751.7466.4218.16610578.1381.8856.5608.44612089.3002.0166.6918.706135100.4632.1386.8138.951150111.6252.2546.9299.182165122.7882.3647.0399.402180133.9502.4697.1449.612195145.1132.5697.2449.814210156.2752.6667.34110.008225167.4382.7607.43510.195240178.6002.8517.52610.376255189.7632.9387.61310.552270200.9253.0237.69810.722285212.0883.1067.78110.888300223.2503.1877.86211.049315234.4133.2667.94111.206330245.5753.3438.01811.360345256.7383.4188.09311.510當(dāng)取Vc=7m/s時(shí)，蝸殼的進(jìn)水口斷面直徑較大，后續(xù)的進(jìn)水閥的選型時(shí)，無法選用合適的進(jìn)水閥；在咨詢老師后，建議將Vc表2.2蝸殼尺寸計(jì)算斷面包角流量斷面半徑斷面中心距斷面外半徑°m^3/smmm00.0000.0004.6754.6751511.1630.6285.3035.9323022.3250.8895.5646.4534533.4881.0895.7646.8526044.6501.2575.9327.1897555.8131.4056.0807.4869066.9751.5396.2147.75410578.1381.6636.3388.00112089.3001.7786.4538.230135100.4631.8856.5608.446150111.6251.9876.6628.650165122.7882.0846.7598.844180133.9502.1776.8529.029195145.1132.2666.9419.207210156.2752.3527.0279.378225167.4382.4347.1099.543240178.6002.5147.1899.703255189.7632.5917.2669.858270200.9252.6667.34110.008285212.0882.7407.41510.154300223.2502.8117.48610.296315234.4132.8807.55510.435330245.5752.9487.62310.571345256.7383.0147.68910.703此時(shí)蝸殼尺寸較為適宜，有利于后續(xù)的選型設(shè)計(jì)。（4）蝸殼的尺寸示意圖如下：圖SEQ圖\*ARABIC2.1蝸殼圖2.3水輪發(fā)電機(jī)選型設(shè)計(jì)2.3.1發(fā)電機(jī)主要尺寸的估算發(fā)電機(jī)原始數(shù)據(jù)額定容量：185MW額定功率因素：0.9額定視在功率：Sf=185000額定轉(zhuǎn)速：=n=93.8r/min空冷式發(fā)電機(jī)的極限容量用下式進(jìn)行計(jì)算：代入數(shù)據(jù)算得：Sfj=1.293.8因此發(fā)電機(jī)采用空冷式冷卻方式。（2）主要尺寸估算1、極距τ選擇合理的Di首先要選擇恰當(dāng)?shù)臉O矩τ，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析，極矩與每極的容量關(guān)系如下：式中Sf——發(fā)電機(jī)額定容量，kVA；p——磁極對(duì)數(shù)；Kf——系數(shù)，一般為8~10；額定容量：185000KW磁極對(duì)數(shù)：32系數(shù)：取9τ2、定子內(nèi)徑DiDi=3、定子鐵芯長(zhǎng)度l(2.16)式中Sf——發(fā)電機(jī)額定容量（kVA）；ne——轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速（rpm）；Di——定子內(nèi)徑（cm）；C——系數(shù)；查《水力機(jī)械》表3-5，進(jìn)行插值計(jì)算得到：C=6.625帶入數(shù)據(jù)算得：lli/τ4、定子鐵芯外徑D當(dāng)ne≤166.7rpm5、發(fā)電機(jī)型式選擇D故選擇全傘式平面尺寸估算1、定子機(jī)座外徑D1ne≤136.4rpm，D1風(fēng)罩內(nèi)徑D2Sf下機(jī)架最大跨度D查《水力機(jī)械》表3-6，可知水輪機(jī)機(jī)坑直徑為8400mmSf4、推力軸承外徑D6和勵(lì)磁機(jī)外徑查《水力機(jī)械》表3-7，取D軸向尺寸計(jì)算定子機(jī)座高度?125>2、上機(jī)架高度?傘式非承載機(jī)架：?2=0.10Di3、勵(lì)磁機(jī)高度?4和永磁機(jī)高度查《水利機(jī)械》表3-8取值，取?4=200cm、?5=80cm、4、下機(jī)架高度?傘式承載機(jī)架：?7=0.2Di=269cm5、定子支座支承面至下機(jī)架支承面或下?lián)躏L(fēng)面之間的距離?傘式承載機(jī)架：?8=0.25Di=336.25cm6、下機(jī)架支承面到主軸法蘭底面之間的距離?一般為70~150cm，取7、轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度?無風(fēng)扇：?10=li發(fā)電機(jī)總高度HH=h9、發(fā)電機(jī)主軸高度??1110、定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距離??122.3.2發(fā)電機(jī)重量估算（1）水輪發(fā)電機(jī)的總重量：Gf式中Gf—發(fā)電機(jī)總重量（t）Sf—發(fā)電機(jī)額定容量（kVAne—額定轉(zhuǎn)速（rpmK1—系數(shù)，傘式發(fā)電機(jī)取7~9,取系數(shù)K1代入數(shù)據(jù)，得：G發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量按發(fā)電機(jī)的總重量的1/2估算，取629.08t（3）發(fā)電機(jī)飛輪力矩GD2GD式中K2—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，查《水利機(jī)械》表3-10取K帶入數(shù)據(jù)算得：G發(fā)電機(jī)的剖面圖如下所示：圖2-2發(fā)電機(jī)剖面圖2.4尾水管選型設(shè)計(jì)2.4.1尾水管型式選擇采用彎肘式尾水管，使得開挖深度減小，并更好地和尾水洞銜接。由于本水電站水頭較小，故采用標(biāo)準(zhǔn)混凝土肘管。2.4.2尾水管尺寸設(shè)計(jì)進(jìn)口直錐段垂直的圓錐形擴(kuò)散管，D3是其進(jìn)口直徑。對(duì)于混流式水輪機(jī)，由于直錐段與基礎(chǔ)環(huán)相連，故D3=D2（轉(zhuǎn)輪出口直徑），：?3是進(jìn)口段的高度，設(shè)計(jì)時(shí)為了減小水頭損失，會(huì)增加?3來減小彎肘段入口流速，進(jìn)而減少水頭損失，但開挖深度會(huì)隨?3增大而增大。水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑：D1=6000mm取轉(zhuǎn)輪出口直徑：D2=6492mm查《水電站》表2-1REF_Ref17913\r\h[3]，外形計(jì)算結(jié)果見下表：表2.3尾水管尺寸計(jì)算結(jié)果h/DL/DB5/DD4/Dh4/Dh6/DL1/Dh5/D2.24.51.8081.11.10.5740.941.3hLB5D4h4h6L1h513.22710.8486.66.63.4445.647.8由于昌波水電站為地下式廠房，需要對(duì)尾水管尺寸進(jìn)行調(diào)整，參考工程實(shí)例，改良后的計(jì)算結(jié)果如下：表2.4尾水管尺寸計(jì)算結(jié)果h/DL/DB5/DD4/Dh4/Dh6/DL1/Dh5/D2.66.51.81.351.350.6751.821.22hLB5D4h4h6L1h515.63910.88.18.14.0510.927.32當(dāng)尾水管出口的寬度B>10~12m時(shí)，可按水工結(jié)構(gòu)要求加設(shè)支墩，在本設(shè)計(jì)中B=10.8m，查閱相關(guān)資料后選擇不設(shè)支墩。尾水管示意圖圖2-3尾水管尺寸示意圖2.5調(diào)速器選型設(shè)計(jì)2.5.1調(diào)速器型式選擇有電氣液壓調(diào)速器和機(jī)械液壓調(diào)速器兩種類型。電氣液壓調(diào)速器調(diào)節(jié)品質(zhì)好，自動(dòng)化程度高，適用于大機(jī)組或?qū)﹄娔苜|(zhì)量要求較高的電站；機(jī)組較小且在系統(tǒng)中不占據(jù)重要地位時(shí)，選用機(jī)械調(diào)速器。本次設(shè)計(jì)選用電氣液壓調(diào)速器。2.5.2導(dǎo)葉接力器容積計(jì)算1.接力器直徑大型調(diào)速器通常采用兩個(gè)接力器來操作導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，當(dāng)油壓裝置的額定油壓為2.5MPa，接力器的直徑dc，可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:dc式中λ——計(jì)算系數(shù)，取λ=0.030；b0代入計(jì)算得：dc查《水力機(jī)械》表6-5取接力器直徑為800mm。2.接力器最大行程Smax式中a0max代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：Smax接力器總?cè)莘eV=πdc22S主配壓閥直徑選擇調(diào)速器初步選擇主配壓閥時(shí)，可按下式計(jì)算：d=4V式中V——導(dǎo)水機(jī)構(gòu)或折向器接力器的總?cè)莘e，m3；v——管路中的流速，m/s,一般取v≤4~5m/sTs——接力器關(guān)閉時(shí)間，s，本次設(shè)計(jì)取8s；代入數(shù)據(jù)算得：d=0.138m選擇比計(jì)算結(jié)果稍大的主配壓閥直徑150mm。調(diào)速器型號(hào)機(jī)械柜尺寸l×基礎(chǔ)板尺寸L×B(mm)電氣柜尺寸M×N×HDST-150900×1000×15501500×1700550×804×23602.5.3油壓裝置選型油壓裝置有分離式和組合式兩種。分離式容量范圍較大，大中型水輪機(jī)較為適用;組合式容量較小，但結(jié)構(gòu)緊湊，僅適用于中小型水輪機(jī)。油壓裝置選擇計(jì)算一般一臺(tái)水輪機(jī)設(shè)置一臺(tái)油壓裝置以滿足機(jī)組調(diào)節(jié)和運(yùn)行的需要。當(dāng)確定了額定工作油壓，壓力油罐容積的確定實(shí)質(zhì)上就是選擇油壓裝置，油罐容積可按經(jīng)驗(yàn)公式估算。（2）壓力油罐容積估算Vo代入數(shù)據(jù)得：Vo=11~12.22m查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)——水力機(jī)械》表6-15REF_Ref31689\r\h[1]，選擇比估算容積偏大的分離式油壓裝置YS-12.5。2.6閘、閥門選型2.6.1閘門選型閘門的型式很多，選定標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)要可行、經(jīng)濟(jì)要合理。選型時(shí)要考慮水工建筑物對(duì)運(yùn)行閘門時(shí)提出的要求，還要考慮安裝成本，最后考慮經(jīng)濟(jì)的合理性。除了采用較多的平面直升閘門和弧形閘門外，還有翻版閘門、人字閘門、橫拉閘門以及三角閘門。平面直升閘門的優(yōu)點(diǎn)是能封閉較大面積的孔口，所占空間尺寸較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、安裝和運(yùn)輸比較容易；檢修方便等；缺點(diǎn)是需要的啟閉力較大，受摩擦力影響較大，需要較大啟閉設(shè)備?；⌒伍l門需要較長(zhǎng)的閘墩，門葉占的空間位置較大，檢修不方便；可以封閉較大面積孔口。本次設(shè)計(jì)中，上下游進(jìn)出水口的斷面面積較大，且考慮到運(yùn)輸、安裝和檢修的要求，選用平面直升閘門。水利水電工程中常用的啟閉機(jī)有固定卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)、移動(dòng)式啟閉機(jī)、液壓式啟閉機(jī)和螺旋式啟閉機(jī)等。本次設(shè)計(jì)選用更為安全液壓式啟閉機(jī)。2.6.2閥門選型（1）進(jìn)水閥類型選擇昌波水電站采用2洞4機(jī)的布置方式，故在每臺(tái)水輪機(jī)前均應(yīng)裝設(shè)進(jìn)水閥。蝴蝶閥和球閥是大中型水輪機(jī)常用的進(jìn)水閥，蝶閥適用于水頭<200m，球閥適用的水頭>200m。根據(jù)本電站的水頭變換范圍，選用蝶閥。（2）進(jìn)水閥直徑選擇蝴蝶閥直徑DfDfα=1?0.06873式中D0α——與水頭有關(guān)的系數(shù)；Hmax帶入數(shù)據(jù)算得：Df查《水力機(jī)械》表4-11，選取蝶閥DF600-190。2.7起重設(shè)備選型起重機(jī)的型式和臺(tái)數(shù)取決于水電站的廠房類型、機(jī)組臺(tái)數(shù)、最大起重量等條件。本次設(shè)計(jì)中廠房?jī)?nèi)重量最大的吊運(yùn)件為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，重量為629.08t，機(jī)組臺(tái)數(shù)為4臺(tái)，因此選用一臺(tái)單小車橋式起重機(jī)。采用起重機(jī)的型號(hào)為710t的單小車橋式起重機(jī)，其主鉤起吊重量為710t，副鉤起吊重量為160t。主變洞的起重設(shè)備，考慮到主變壓器的起重重量。本次設(shè)計(jì)中主變洞內(nèi)需要進(jìn)行主變壓器的檢修，主變壓器重量大約為216t，且主變器臺(tái)數(shù)約為4部，因此選用一部型號(hào)為250t的單小車橋式起重機(jī)，其主鉤起吊重量為250t，副鉤起吊重量為30t。2.8主變壓器選型根據(jù)發(fā)電機(jī)容量，查《水電站廠房設(shè)計(jì)》附錄1-6，選擇變壓器型號(hào)為SSPL-260000/220。變壓器外形尺寸如下表：主變壓器型號(hào)長(zhǎng)（mm）寬（mm）高（mm）SSPL-260000/220852046506822

3水電站廠房設(shè)計(jì)3.1廠區(qū)布置昌波水電站廠房為地下廠房，廠區(qū)布置的主要內(nèi)容是選擇主變壓器位置，確定主要洞室，即主副廠房洞、主變壓器洞的布置方式。3.1.1主變洞的布置主變洞是布置主變壓器的洞室。主變壓器室的布置原則：緊湊、與機(jī)組連接線短、維護(hù)方便、工程量小、施工便利。主變洞室常見的布置方式：主變洞平行布置在主廠房下游側(cè)或上游側(cè)，主變洞布置在主廠房端部以及主變洞與下游調(diào)壓室、主廠房成品字型布置。昌波水電站共有四臺(tái)機(jī)組，機(jī)組臺(tái)數(shù)較多且機(jī)組容量較大，采用主變洞平行布置在主廠房下游側(cè)，這樣使得主要洞室比較緊湊；在主變洞設(shè)吊車；分開布置主廠房與主變洞可降低事故發(fā)生的危害。考慮圍巖穩(wěn)定性，主廠房與主變洞之間，巖體厚度大約為主廠房寬度的1.5~2倍，因此取主廠房與主變洞之間巖體為40m。主變洞長(zhǎng)度為166m，跨度為15m。3.1.2開關(guān)站的布置（1）開關(guān)站的選型地下廠房的開關(guān)站常采用地面開關(guān)站或地下開關(guān)站。（2）開關(guān)站位置布置地面開關(guān)站的運(yùn)行條件好，同時(shí)可以減少開挖，因此采用地面GIS開關(guān)站，布置在地下廠房上部的地面上。3.1.3附屬洞室布置（1）交通洞布置交通洞作為地下廠房對(duì)外的主要通道，一般采用平洞。交通洞進(jìn)入主廠房的方式主要有兩種：（1）沿廠房縱軸方向進(jìn)入，一是垂直縱軸進(jìn)入。昌波水電站的交通洞較長(zhǎng)，需要在高程較低、距離較近的地方找到交通洞的進(jìn)口開挖處。因?yàn)榻煌ǘ囱乜v向進(jìn)入主廠房能減小洞室交叉，有利于圍巖穩(wěn)定，便于布置通風(fēng)設(shè)備，所以將交通洞布置在沿廠房長(zhǎng)軸進(jìn)入主廠房。另外交通洞應(yīng)盡可能一洞多用，除與進(jìn)風(fēng)洞結(jié)合外，排風(fēng)洞可設(shè)在交通洞的上部，用排風(fēng)機(jī)向外鼓風(fēng)，其出口應(yīng)盡量遠(yuǎn)離交通洞進(jìn)口。（2）出洞線布置昌波電站開關(guān)站位于主變壓器洞室的上方，且與中控室靠近。出線洞的布置方式有平洞、豎井、斜井等。本次設(shè)計(jì)中GIS開關(guān)站位于主變洞的頂端，采用豎井的形式。（3）安全通道布置在交通洞的另一端布置了安全通道，即副廠房的一端布置安全通道，安全通道與施工通道通用，前期作為施工通道，施工結(jié)束后作為安全通道，在通道頂部布置排風(fēng)管與排風(fēng)裝置。（4）尾水閘門的布置尾水閘門井采用連通式，布置于廠房下游130m山體內(nèi)，軸線垂直尾水隧洞，斷面尺寸為15×85m（寬×長(zhǎng)），頂部高程2350.00m，井筒內(nèi)設(shè)檢修門，孔口尺寸為11×17m（寬×高）。4條尾水隧洞共用一臺(tái)臺(tái)車式啟閉機(jī)，操作室聯(lián)合布置。操作室與進(jìn)廠交通洞之間通過尾水閘門室交通洞連接。3.2廠房?jī)?nèi)部布置3.2.1發(fā)電機(jī)層布置發(fā)電機(jī)層布置有發(fā)電機(jī)、機(jī)旁盤、勵(lì)磁盤、吊閥孔、樓梯、交通道。（1）發(fā)電機(jī)：采用上支架埋入式的布置方式；（2）機(jī)旁盤：機(jī)旁盤布置主廠房下游，其后距墻0.8m,前面留有大于1.5m的通道距離；（3）勵(lì)磁盤：勵(lì)磁盤與機(jī)旁盤布置在一起，其后距墻0.8m，其前留有大于1.5m的距離，以便工作人員觀察盤上儀表；（4）吊閥孔：吊閥孔布置在主廠房上游，蝶閥的正上方，其尺寸比蝶閥稍大，并保證其在吊鉤限制線范圍內(nèi)；（5）調(diào)速器：與機(jī)旁盤布置在同一側(cè)，有利于管理人員巡視；（6）樓梯：布置在廠房下游，兩臺(tái)機(jī)組間設(shè)一個(gè)樓梯，樓梯凈寬1.8m;（7）交通道：上游交通道2.5m，下游1.5m。3.2.2母線層布置母線層主要布置調(diào)速器及油壓裝置，發(fā)電電動(dòng)機(jī)主引出線、發(fā)電機(jī)中心點(diǎn)柜等電氣一次設(shè)備，油壓裝置控制柜、發(fā)電電動(dòng)機(jī)動(dòng)力及儀表柜等電氣二次設(shè)備。3.2.3水輪機(jī)層布置水輪機(jī)層主要考慮水輪機(jī)機(jī)墩結(jié)構(gòu)和油、氣、水系統(tǒng)管道、以及調(diào)速器的回復(fù)機(jī)構(gòu)、作用筒、進(jìn)水閥操作機(jī)構(gòu)等設(shè)備和交通布置。水力機(jī)械與電氣設(shè)備采取上下游側(cè)分開布置。（1）水輪機(jī)機(jī)墩結(jié)構(gòu)：采用圓筒式機(jī)墩，水輪機(jī)墩上布置進(jìn)入孔，高度為2m，寬度為1.8m；（2）作用筒與調(diào)速器的回復(fù)機(jī)構(gòu)：作用筒布置在上游側(cè)，回復(fù)機(jī)構(gòu)采用剛性連接，拐臂不長(zhǎng)；（3）冷卻水環(huán)管：布置在機(jī)墩外圍；（4）吊閥孔：吊閥孔布置在廠房上游側(cè)，位于第一象限，在蝶閥的正上方，尺寸比蝶閥稍大；（5）交通道：在下游側(cè)交通道，且寬度為1.6m。3.2.4蝸殼層布置蝸殼層主要考慮蝸殼、壓力管道的蝶閥、集水井、水泵等設(shè)備和交通布置。（1）集水井及排水泵房：集水井布置在廠房的下游側(cè)，兩臺(tái)機(jī)組共用一個(gè)，且在相應(yīng)位置布置排水泵房。（2）蝶閥：布置在蝸殼進(jìn)水口處。（3）交通道：布置在上游側(cè)，方便管理人員檢查監(jiān)視蝶閥。3.3主廠房尺寸設(shè)計(jì)3.3.1主廠房長(zhǎng)度的確定主廠房的長(zhǎng)度主要取決于水輪機(jī)組以及運(yùn)行操控設(shè)備的布置，由機(jī)組段的長(zhǎng)度和變機(jī)組段的長(zhǎng)度確定。（1）機(jī)組段長(zhǎng)度L兩機(jī)組中心線的距離，主要由發(fā)電機(jī)風(fēng)罩、蝸殼、尾水管在x軸方向（廠房縱向）的尺寸來確定，并考慮機(jī)組的附屬設(shè)備及主要交通道、吊運(yùn)通道、閥孔的布置等所需的尺寸。發(fā)電機(jī)層發(fā)電機(jī)層機(jī)組段長(zhǎng)度的計(jì)算公式：L1式中Df——t——風(fēng)罩壁厚，一般取，本次設(shè)計(jì)取0.4m；S——相鄰風(fēng)罩外壁凈距，一般為，本次設(shè)計(jì)取2m。代入數(shù)據(jù)算得：L12、蝸殼層蝸殼層機(jī)組段長(zhǎng)度L1L1式中R1、R2—a——蝸殼外部混凝土厚度，一般可取，對(duì)低水頭大型軸流式機(jī)組可取，本次設(shè)計(jì)取1.5m；帶入數(shù)據(jù)算得：L13、尾水管層水輪機(jī)尾水管層機(jī)組段長(zhǎng)度計(jì)算公式L1式中B——尾水管寬度；b——邊墩混凝土厚度，初步設(shè)計(jì)可取2m；帶入數(shù)據(jù)算得：L1考慮到地下廠房相鄰尾水管之間的巖體穩(wěn)定性，尾水管之間的巖體厚度為兩倍以上的尾水管直徑，本次設(shè)計(jì)取為巖體厚度為2倍，此時(shí)尾水管直徑層機(jī)組段長(zhǎng)度為：L1=3×綜上，取L1最大值作為機(jī)組段長(zhǎng)度，則應(yīng)取L（2）安裝間長(zhǎng)度安裝場(chǎng)的面積必須滿足一臺(tái)機(jī)組安裝和大修時(shí)的設(shè)備安放要求。傘式混流式水輪機(jī)一般要求布置發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子、定子、上機(jī)架和水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪等四大件。在檢修的位置要預(yù)留一定的空間以方便檢修，如發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)留2m的間隙。對(duì)檢修部件的位置進(jìn)行調(diào)整，并考慮吊鉤限制線，最終本設(shè)計(jì)取安裝場(chǎng)的長(zhǎng)度L2=50m（3）邊機(jī)組段的附加長(zhǎng)度?在吊裝邊機(jī)組時(shí)，吊鉤范圍受廠房墻的限制，需要加一個(gè)附加長(zhǎng)度?L。附加長(zhǎng)度?L一般為，安裝場(chǎng)位于主廠房左邊取小值，位于右邊取大值。本次設(shè)計(jì)附加長(zhǎng)度?L取6m。（4）主廠房長(zhǎng)度L主廠房長(zhǎng)度L可按下式計(jì)算：L=nL帶入數(shù)據(jù)算得：L=186.2m。3.3.2主廠房寬度以機(jī)組中心線為界，主廠房寬度B可分為上游側(cè)寬度和下游側(cè)寬度兩部分，即：B=主廠房寬度應(yīng)通過對(duì)發(fā)電機(jī)層和蝸殼層分別進(jìn)行布置后選取最大者作為控制寬度，且還要考慮吊車選用跨度的要求。發(fā)電機(jī)層發(fā)電機(jī)層上游側(cè)寬度BsBs式中Df——δ——風(fēng)罩壁厚，m，一般為，本次設(shè)計(jì)取0.4m；A——風(fēng)罩外壁至上游內(nèi)測(cè)的凈距，m；發(fā)電機(jī)層上游側(cè)布置吊閥孔和主交通道。發(fā)電機(jī)風(fēng)罩距吊閥孔的距離不小于0.8m；蝶閥直徑為7.09m，吊閥長(zhǎng)孔取8m,吊閥孔寬為2m。交通道的寬度為2.5m,則風(fēng)罩外壁至上游墻內(nèi)測(cè)的凈距的最小值為：A=0.8+2+2.5=5.3m帶入數(shù)據(jù)算得：Bs發(fā)電機(jī)層下游側(cè)寬度BxBx式中C——風(fēng)罩外壁至下游內(nèi)測(cè)的凈距，m；發(fā)電機(jī)層下游側(cè)布置有有機(jī)旁盤、勵(lì)磁盤、電氣柜、機(jī)械柜、樓梯和交通道，吊運(yùn)部件與機(jī)組或設(shè)備之間的水平凈距不小于0.3m。樓梯沿廠房橫向布置，寬度取為1.8m，且兩臺(tái)機(jī)組共用一部樓梯；發(fā)電機(jī)風(fēng)罩距樓梯的距離不應(yīng)小0.8m；考慮機(jī)旁盤與勵(lì)磁盤前巡視的要求，其前與其他設(shè)備間的距離不小于1.5m，考慮機(jī)旁盤與勵(lì)磁盤后進(jìn)線的要求，其后距墻或柱的距離不小于0.8m，勵(lì)磁盤的寬度為0.6m。C=0.6+0.8+3=4.4m帶入數(shù)據(jù)算得：Bx（2）蝸殼層蝸殼層上游側(cè)寬度BsBs式中R4——蝸殼方向的最大平面尺寸，；δ1——蝸殼外部混凝土厚度，m，取1.5mδ——蝶閥室沿廠房橫向的寬度，m，取2m；帶入數(shù)據(jù)算得：Bs蝸殼層下游側(cè)寬度BxBx式中R4——蝸殼-y方向的最大平面尺寸，m，9.858mδ2——蝸殼外部混凝土厚度，m，取1.5m帶入數(shù)據(jù)算得：Bx綜上，主廠房的寬為Bs+BB=B再根據(jù)所選吊車的可用跨度，選取吊車的跨度為28m。最終選取主廠房下游側(cè)寬度Bx=14.12m，上游側(cè)Bs=15.02m，即主廠房總寬度B=29.14m3.3.3主廠房高度3.3.3.1廠房水下部分高程確定（1）水輪機(jī)安裝高程?在前面的設(shè)計(jì)中計(jì)算得昌波水電站的水輪機(jī)安裝高程?=2298.34m。（2）水輪機(jī)層高程?主要布置水輪機(jī)井進(jìn)入孔。其高程計(jì)算公式可按下式計(jì)算：?S式中R——蝸殼進(jìn)口半徑，m；S——蝸殼上部結(jié)構(gòu)層。金屬蝸殼的保護(hù)層一般不得小于0.8~1.0m,本次設(shè)計(jì)取2.0m。代入數(shù)據(jù)算得：?S（3）尾水管底板高程??1式中b0?1帶入數(shù)據(jù)算得：?1=2282.55m（4）進(jìn)水閥層地面高程??2式中r1?2——運(yùn)行高度，本次設(shè)計(jì)取2.2m帶入數(shù)據(jù)算得：?2=2292.34m（5）基巖開挖高程?基巖開挖高程計(jì)算公式:?γ式中S3——尾水管底板厚度，一般不小于1.0~2.0m，本次設(shè)計(jì)取2m,帶入數(shù)據(jù)算得：?γ3.3.3.2廠房水上部分高程確定（1）發(fā)電機(jī)層高程?發(fā)電機(jī)層高程計(jì)算公式:?F式中?1——進(jìn)入孔高度，一般取，本次設(shè)計(jì)取2m；?2——運(yùn)行空間，本次設(shè)計(jì)取6m?3——過梁高度，一般為1~2m，本次設(shè)計(jì)取1.5m帶入數(shù)據(jù)算得：?F出線層?出線層高程計(jì)算公式:?G式中?1——進(jìn)入孔高度，一般取1.8~2.0m，本次設(shè)計(jì)取2m??——孔口頂厚度按結(jié)構(gòu)要求確定本次設(shè)計(jì)取1.5m帶入數(shù)據(jù)算得：?G（3）吊車軌頂高程?吊車頂軌高程計(jì)算公式:?D式中?4——吊運(yùn)部件距??5——?6?7——帶入數(shù)據(jù)算得：?D（4）屋頂高程?屋頂高程計(jì)算公式:?W式中?8?9?10——水電站廠房拱高，一般為跨度的1代入數(shù)據(jù)算得：?（5）安裝場(chǎng)高度?與發(fā)電機(jī)層地面同高：?A4.4副廠房布置副廠房布置在主廠房的左側(cè)，緊靠著主廠房布置。為滿足機(jī)組工況轉(zhuǎn)換和控制的需要，昌波水電站副廠房廠房可為九層布置。第一層：污水處理層（高程2285.52m），層高5.8m,布置污水處理室。第二層：空壓機(jī)層（高程2291.32m），層高12.5m，底部與蝸殼層同高，布置空壓機(jī)室。第三層：空調(diào)機(jī)層（高程2303.82m），層高6.5m，底部與水輪機(jī)層地面同高，布置冷水機(jī)房、機(jī)修間等。第四層：廠用變壓器層(高程2310.32m），層高6m，主廠房母線層地面高程相同，主要布置有共用廠用變室電氣工作間等，布置有電纜夾層。第五層：低壓配電盤層（高程2316.32m），層高5.68m，主廠房發(fā)電機(jī)層地面高程相同，主要布置公用配電室，照明配電室、中控室等。第六層：監(jiān)視設(shè)備層（高程2322m），層高5m，主要布置地下值班室、工具間等。第七層：電纜夾層（高程2327m），層高4m，主要布置電氣二次控制電纜的鋪設(shè)。第八層：蓄電池層（高程2331m），層高5m，主要布置二次輔助盤柜室和的蓄電池室。第九層：通風(fēng)設(shè)備層（高程2336m），層高8m，主要布置電梯機(jī)房、排風(fēng)機(jī)房、排煙機(jī)以及通風(fēng)排煙管路等。昌波水電站廠房布置圖見附圖A~E。

4引水系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1引水隧洞設(shè)計(jì)4.1.1引水隧洞斷面型式選擇水工隧洞常用的斷面型式有圓形、城門洞形、馬蹄形、高壁拱形、方形等五類。有壓隧洞宜采用圓形斷面；無壓隧洞多數(shù)采用方圓形斷面。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差或洞軸線與巖層夾角較小時(shí)采用圓形或馬蹄形斷面。本次設(shè)計(jì)綜合考慮地質(zhì)條件和內(nèi)水壓力，選擇圓形斷面。4.1.2引水隧洞斷面尺寸設(shè)計(jì)隧洞的斷面尺寸一般由技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算確定。在隧洞過水流量已定的情況下，發(fā)電隧洞的流速有個(gè)經(jīng)濟(jì)值稱為經(jīng)濟(jì)流速，有壓隧洞為2.5m/s~5m/s，本次設(shè)計(jì)取v=4.5m/s。本設(shè)計(jì)中引水隧洞的斷面型式為圓形斷面，因此斷面直徑的計(jì)算公式為：（4.1）本次設(shè)計(jì)采用兩洞四機(jī)的型式，因此引水隧洞最大流量為Q=535.8m3/s,帶入式中得引水隧洞斷面直徑為:最終取斷面直徑為D=13m，此時(shí)隧洞的發(fā)電流速為4.04m/s。采用鋼筋混凝土對(duì)隧洞進(jìn)行襯砌，襯砌厚度可采用直徑的1/12~1/16，在本次設(shè)計(jì)中為0.81~1.08m，取襯砌厚度為1.0m。4.1.3引水隧洞轉(zhuǎn)彎處半徑選擇對(duì)于有壓隧洞，轉(zhuǎn)彎半徑不宜小于3倍洞涇，平面轉(zhuǎn)角不宜大于60°。本次設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角較小，故選取引水隧洞轉(zhuǎn)彎處半徑為：R=5D=65m在彎道的首尾應(yīng)設(shè)置不小于5倍洞徑的直線段，即L=5D=65m4.2進(jìn)水口布置設(shè)計(jì)4.2.1進(jìn)水口布置應(yīng)重視的幾個(gè)方面滿足洞口的主要功能考慮地形條件的影響考慮地質(zhì)條件的影響4.2.2進(jìn)水口的布置設(shè)計(jì)4.2.2.1進(jìn)水口的選型水庫(kù)進(jìn)水口主要為井式進(jìn)水口和側(cè)式進(jìn)水口兩大類。井式進(jìn)水口結(jié)構(gòu)緊湊，工程量較省，尤其是岸邊開挖量很少，可以較早的進(jìn)行洞挖。井式進(jìn)水口在進(jìn)流時(shí)，一般問題不大，但在出流時(shí)，每個(gè)孔口在立面上的流速分布常常不易均勻，會(huì)增加水頭損失，因此本次設(shè)計(jì)采用側(cè)式進(jìn)水口。4.2.2.2進(jìn)水口的布置設(shè)計(jì)進(jìn)水口的位置綜合地形和水流條件，進(jìn)水口初步選擇設(shè)在上游壩址的左岸。（2）攔污柵及消渦段長(zhǎng)度尺寸設(shè)計(jì)攔污柵高度h不小于隧洞直徑的1.5倍：h=1.5D=19.5m（4.2）本次設(shè)計(jì)中取h=20m。攔污柵及消渦段長(zhǎng)度L1約為隧洞直徑的1.1倍L1=1.1D=14.3m（4.3）本次設(shè)計(jì)取14.5m。水流經(jīng)過攔污柵的平均流速vm一般為0.8~1.0m/s,本次設(shè)計(jì)取水流經(jīng)過攔污柵的平均流速vm=0.8m/s，此時(shí)進(jìn)水口的最大斷面面積為AB=A/h=669.75/20=33.49m（4.4）取攔污柵的寬度為33m，此時(shí)攔污柵的平均流速vm（3）擴(kuò)散段布置擴(kuò)散段長(zhǎng)度L2約為隧洞直徑的3.6倍，則擴(kuò)散段長(zhǎng)度：L2=3.6D=46.8m（4.5）擴(kuò)散段頂板的擴(kuò)散角：（4.6）較為合理。擴(kuò)散段水平擴(kuò)散角：（4.7）較為合理。由于擴(kuò)散段水平擴(kuò)散角為24.1°，參考《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6.5-3REF_Ref31393\r\h[5]，取分隔墻數(shù)目為3。（4）調(diào)整段長(zhǎng)度設(shè)置調(diào)整段使水流平穩(wěn)過渡，調(diào)整段長(zhǎng)度為擴(kuò)散段長(zhǎng)度一半：（4.8）（5）漸變段長(zhǎng)度漸變段長(zhǎng)度L3約為隧洞直徑的1.8倍，則漸變段長(zhǎng)度：L3=1.8D=23.4m（4.9）（6）閘門設(shè)置在進(jìn)水口設(shè)置一個(gè)事故閘門，閘門尺寸與進(jìn)口斷面尺寸相同，為13×13m，閘板厚度取1.5m，為滿足布置要求，閘門段平均長(zhǎng)度取為20m。（7）底板高程計(jì)算進(jìn)水口高程應(yīng)布置在水庫(kù)可能出現(xiàn)的最低工作水位以下，并有一定的淹沒深度，以保證不產(chǎn)生漏斗狀的吸氣漩渦。此淹沒深度用戈登經(jīng)驗(yàn)公式初估：（4.10）式中S——進(jìn)水孔頂至最低工作水位的垂直距離，m；d——閘門孔口高度，m；v——閘門斷面水流速度，m/s,本次設(shè)計(jì)中閘門斷面的水流速度為3.17m/s；c——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，c=0.55~0.73，側(cè)線取水時(shí)取大值，取c=0.73；帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：取進(jìn)水口底板高程為2353m，上游死水位為2382m，此時(shí)進(jìn)水孔頂高程為：淹沒水深：滿足設(shè)計(jì)要求。（8）通氣孔的布置有壓進(jìn)水口事故閘門后應(yīng)設(shè)通氣孔，通氣孔的面積取決于事故閘門緊急事故關(guān)閉時(shí)所需進(jìn)氣流量，此流量可取為進(jìn)水口最大引水流量，進(jìn)氣流速取30~50m/s，本次設(shè)計(jì)取為50m/s。本次設(shè)計(jì)中最大進(jìn)氣流量為535.8m3/s。則進(jìn)氣孔面積A氣為：（4.11）此時(shí)直徑為3.69m，取通氣孔直徑為4m。（9）充水閥充水閥作用是在閘門開啟前將壓力引水系統(tǒng)充滿水，使閘門能在靜水壓中開啟以減小啟門力，本次設(shè)計(jì)中充水閥設(shè)在閘門上。進(jìn)水口示意圖圖4.1進(jìn)水口示意圖4.3出水口布置設(shè)計(jì)尾水采用單元出水，與廠房軸線正交。4.3.1尾水隧洞設(shè)計(jì)尾水隧洞設(shè)計(jì)為有壓的城門洞型，城門洞型的尺寸為11m×17m，斷面平均流速為1.54m/s,符合設(shè)計(jì)要求。4.3.2過渡段設(shè)計(jì)尾水管的出口尺寸為10.8×7.32m，為了水流更加平順的進(jìn)入尾水隧洞，需要一段過渡段進(jìn)行過渡，使尾水出口的10.8m×7.32m過渡到11m×17m，過渡段長(zhǎng)度為80m。4.3.3尾水閘室設(shè)計(jì)尾水閘門井采用連通式，布置于廠房下游130m山體內(nèi)，軸線垂直尾水隧洞，斷面尺寸為14×85m（寬×長(zhǎng)），頂部高程2350.00m，井筒內(nèi)設(shè)檢修門，孔口尺寸為11×17m（寬×高）。4條尾水隧洞共用一臺(tái)臺(tái)車式啟閉機(jī)，操作室聯(lián)合布置。操作室與進(jìn)廠交通洞之間通過尾水閘門室交通洞連接。4.3.4底板高程計(jì)算進(jìn)水口高程應(yīng)布置在水庫(kù)可能出現(xiàn)的最低工作水位以下，并有一定的淹沒深度，以保證不產(chǎn)生漏斗狀的吸氣漩渦。此淹沒深度用戈登經(jīng)驗(yàn)公式初估：（4.12）式中d——閘門孔口高度，11m；v——閘門斷面水流速度1.54m/s；c——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取c=0.73；帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：取出水口底板高程為2298m，下游死水位為2319m，此時(shí)出水孔頂高程為：淹沒水深：S=滿足設(shè)計(jì)要求。4.3.5通氣孔布置進(jìn)氣流速取為50m/s，最大進(jìn)氣流量為267.9m3/s，則進(jìn)氣孔面積A氣為：A氣=5.36m2此時(shí)直徑為3.61m，取通氣孔直徑為3m。布置形式與上游進(jìn)水口一致。4.4壓力管道布置4.4.1壓力管道供水方式選擇本設(shè)計(jì)中機(jī)組的臺(tái)數(shù)為4臺(tái)，進(jìn)水口到廠房的引水隧洞長(zhǎng)度大約為11km，管道較長(zhǎng)，不適合采用單元供水。機(jī)組最大單機(jī)流量為267.9m3/s,流量較大，采用分組供水較為合適。本設(shè)計(jì)中在壓力管道的布置采用斜井，為了方便開挖遛渣，斜井的傾角為30°。壓力管道的供水方式選用分組供水，在廠房前采用二分為四的形式給機(jī)組供水，分叉管采用Y形布置。4.4.2壓力管道斷面尺寸設(shè)計(jì)初擬鋼管直徑時(shí)可根據(jù)經(jīng)濟(jì)流速確定，鋼管的經(jīng)濟(jì)流速一般為2.5~6m/s。上游主管斷面初設(shè)主管斷面的經(jīng)濟(jì)流速為4.5m/s，主管流量為535.8m3/s，因此斷面直徑為：（4.13）引水隧洞直徑大于主管斷面直徑，取主管斷面直徑與引水隧洞直徑相同D=13m，此時(shí)主管斷面流速為4.04m/s,較為合理。上游支管斷面初設(shè)支管斷面流速為4.04m/s，支管流量為267.9m3/s，因此斷面直徑為：（4.14）取支管直徑為D1=9m，此時(shí)支管流速為4.21m/s。4.4.3鋼襯起點(diǎn)布置蓋厚度不滿足要求的地段，要用鋼板襯砌。在水道靠近地下廠房的地段，雖然覆蓋厚度滿足要求，也要用鋼板襯砌。本次設(shè)計(jì)取鋼板襯砌的起點(diǎn)在水電站廠房上游側(cè)180m。在水道進(jìn)入地下廠房前的一小段范圍內(nèi)，不論覆蓋厚度是多少，鋼襯要承擔(dān)全部?jī)?nèi)水壓力來設(shè)計(jì)，其長(zhǎng)度，在挪威，一般規(guī)定為里廠房上游墻1~2倍壓力水道的開挖直徑，在美國(guó)巴爾薩梅多工程，則規(guī)定為15m，本次設(shè)計(jì)取為15m。因此，在這一小段長(zhǎng)度內(nèi)，可將鋼管直徑減到與蝸殼進(jìn)水口尺寸接近的程度，從管徑為9m收縮到6.03m。4.4.4岔管設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用月牙肋岔管，月牙肋岔管的優(yōu)點(diǎn)有：受力合理、設(shè)計(jì)方便、水流流態(tài)好、水頭損失小、結(jié)構(gòu)可靠、制作安裝容易，因此采用Y形對(duì)稱布置。（1）分叉角分岔角一般宜在55°~90°范圍內(nèi)選取，對(duì)于對(duì)稱Y形岔管分叉角可稍大些，一般為60°~90°，最好不大于75°。本次設(shè)計(jì)中采用對(duì)稱Y形岔管，選擇分岔角β=70°。（2）擴(kuò)大率擴(kuò)大率是指月牙肋岔管公切球半徑與主管半徑之比。通過對(duì)岔管水力特性研究以及已建工程統(tǒng)計(jì)分析，內(nèi)加強(qiáng)月牙肋岔管的擴(kuò)大率宜在1.1~1.2范圍內(nèi)選擇，本次設(shè)計(jì)取1.15。（3）主、支錐腰線轉(zhuǎn)折角選取主、支錐腰線轉(zhuǎn)折角宜平緩，其大小應(yīng)考慮變形和圍巖約束作用的影響，合理分配分岔角，使各折角點(diǎn)應(yīng)力分布相對(duì)均勻。采用變錐方案時(shí)，相鄰錐體頂角之差以5°~10°為宜；主岔管的半錐頂角一般在10°~15°范圍內(nèi)選??；支岔錐半錐頂角不宜超過20°；最大直徑處腰線折角不宜大于10°。（4）肋寬比肋寬比是指是指肋板腰部寬度B和肋板與管殼中面相貫線水平投影長(zhǎng)度a之比，綜合考慮內(nèi)加強(qiáng)月牙肋岔管結(jié)構(gòu)特性和水力特性的要求，對(duì)于對(duì)稱Y形岔管肋寬比宜在0.25~0.35內(nèi)選擇。圖4.2岔管4.5調(diào)壓室設(shè)計(jì)4.5.1調(diào)壓室設(shè)置條件上游調(diào)壓室的主要作用為：①利用調(diào)壓室的自由水而反射水擊波，縮短壓力管道的長(zhǎng)度，減少管道中的水流慣性，從而減小壓力管道、水輪機(jī)過流部件的水擊壓強(qiáng)；②改善水輪機(jī)在負(fù)荷變化的運(yùn)行條件及系統(tǒng)供電質(zhì)量。設(shè)置上游調(diào)壓室的初步判別條件為：TW(4.16)式中TW——上游壓力水道的水流慣性時(shí)間常數(shù)，s；Li——上游壓力管道及蝸殼各段的長(zhǎng)度，m；viHrg——重力加速度，m2/s;TW——T在本設(shè)計(jì)中Hr將數(shù)據(jù)代入計(jì)算得：經(jīng)計(jì)算可知，需要在上游設(shè)置一個(gè)調(diào)壓室，調(diào)壓室設(shè)置在壓力主管段。4.5.2調(diào)壓室類型選擇根據(jù)工作特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)形式，水電站調(diào)壓室基本型式分為：簡(jiǎn)單式調(diào)壓室、阻抗式調(diào)壓室、水室式調(diào)壓室、溢流式調(diào)壓室、差動(dòng)式調(diào)壓室和氣墊式調(diào)壓室。阻抗式調(diào)壓室水位波動(dòng)較小，衰減快，調(diào)壓室的體積較小，較好的滿足電站負(fù)荷的快速變化，因此本設(shè)計(jì)采用阻抗式調(diào)壓室。4.5.3調(diào)壓室尺寸設(shè)計(jì)4.5.3.1調(diào)壓室的穩(wěn)定斷面上游調(diào)壓室的穩(wěn)定斷面面積，可按下式進(jìn)行計(jì)算：（4.17）（4.18）式中F——上游調(diào)壓室的穩(wěn)定斷面面積，m2；FTh——托馬臨界穩(wěn)定斷面面積，m2；L——壓力引水道長(zhǎng)度，m；f——壓力引水道斷面面積，m2；H0——發(fā)電最大毛水頭，m；α——自水庫(kù)至調(diào)壓室水頭損失系數(shù)，s2/m;v——壓力引水道平均流速，m/s;hw0——壓力引水道水頭損失，m；hwm——調(diào)壓室下游壓力管道總水頭損失，m；K——系數(shù)，一般可采用1.0~1.1。沿程水頭損失可按下式進(jìn)行計(jì)算：（4.19）式中R——水力半徑，m；n——糙率，對(duì)于混凝土襯砌，取n=0.014；對(duì)于鋼襯襯砌，取n=0.012。表4.1沿程水頭損失管道類型長(zhǎng)度（m）半徑（m）流速（m/s)斷面面積（m^2)濕周（m）水力半徑（m）糙率水頭損失（m）上游引水隧洞11040134.04132.6740.823.250.0147.37上游壓力鋼管主管30134.04132.6740.823.250.0120.01上游壓力鋼管支管1509.24.2163.5928.262.250.0120.13上游進(jìn)廠段506.039.3928.5418.931.510.0120.37局部水頭損失按下式進(jìn)行計(jì)算:（4.20）式中ξ——局部水頭損失系數(shù)。表4.2局部水頭損失局部位置流速水頭損失系數(shù)水頭損失進(jìn)水口4.040.8680.72引水隧洞轉(zhuǎn)彎段4.040.1070.09上游岔管4.040.50.42綜上，可計(jì)算出hw0、hwm分別為：hw0=0.72+7.37+0.01+0.09=8.19mhwm=0.13+0.37+0.42=0.92m自水庫(kù)至調(diào)壓室水頭損失系數(shù)α：將數(shù)據(jù)代入公式計(jì)算得：則調(diào)壓室面積為：調(diào)壓室采用長(zhǎng)廊形矩形斷面，調(diào)壓室凈斷面尺寸160×20m。4.5.3.2調(diào)壓室阻抗尺寸選擇在進(jìn)行抗阻尺寸選擇時(shí)，應(yīng)使得增設(shè)阻抗后，壓力管道末端的水擊壓力變化不大；而調(diào)壓室處壓力水道的水壓力，不宜大于調(diào)壓室出現(xiàn)最高涌浪水位時(shí)的水壓力，或不低于最低涌浪水位的水壓力。阻抗孔面積為壓力引水道斷面的25%~45%為宜，并將阻抗板上下壓差控制在結(jié)構(gòu)允許的范圍內(nèi)。昌波水電站的壓力引水道斷面積為132.7m2，取阻抗孔半徑為4m，此時(shí)阻抗孔面積為50.3m2，較為合理。在后續(xù)計(jì)算后進(jìn)行調(diào)整，取抗阻尺寸為34.2m2，更為合適。4.5.4涌浪計(jì)算4.5.4.1阻抗孔水頭損失計(jì)算阻抗孔口的水頭損失系數(shù)，由下列公式近似計(jì)算得出：（4.21）式中φ——阻抗孔流量系數(shù)，可在0.60~0.80之間選用；12gS——阻抗孔斷面面積，50.3m2；帶入數(shù)值計(jì)算得：根據(jù)《水電站調(diào)壓室設(shè)計(jì)規(guī)范》中的涌浪圖計(jì)算圖對(duì)涌浪進(jìn)行計(jì)算。自由振幅計(jì)算公式（4.22）帶入數(shù)據(jù)算得：將數(shù)據(jù)帶入上式計(jì)算得：（4.23）（4.24）在SS’的下方，調(diào)整抗阻孔斷面面積為34.2m2，半徑為3.3m。此時(shí)，（4.25）在SS’的附近，較為適宜。查涌浪計(jì)算圖得：（4.26）（4.27）則：（4.28）（4.29）調(diào)壓室最高涌波水位以上的安全超高不宜小于1m，本設(shè)計(jì)中上游水庫(kù)的水位為2387m，故上游調(diào)壓室的頂板高程不小于：2387+14.72+1=2402.32m取調(diào)壓室的頂板高程為2423m，底板高程為2366m，抗阻孔半徑為3.3m，面積為34.2m2，調(diào)壓室的面積為3169m2。樞紐平面布置圖和剖面圖見附圖F~G

5調(diào)節(jié)保證計(jì)算5.1調(diào)節(jié)保證計(jì)算控制值按照《水力發(fā)電廠機(jī)電設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL/T5186-2004），確定調(diào)節(jié)保證計(jì)算的參數(shù)控制值如下：機(jī)組允許最大速率上升：≤55%；蝸殼進(jìn)口中心線處的最大壓力值：<140mH2O（3）調(diào)壓室最高涌浪水位以上的安全余量不小于1m，調(diào)壓室最低涌浪水位與調(diào)壓室處壓力引水道頂部之間的安全高度不小于3m，調(diào)壓室底板應(yīng)有不小于1m的安全水深；（4）壓力流道內(nèi)任何一點(diǎn)不得出現(xiàn)脫流和負(fù)壓，并留有不小于2mH2（5）整個(gè)系統(tǒng)，包括引水系統(tǒng)、尾水系統(tǒng)、機(jī)組、調(diào)速器、尾水管應(yīng)滿足穩(wěn)定要求。更不得出現(xiàn)共振現(xiàn)象。5.2參數(shù)計(jì)算（1）昌波水電站管道系統(tǒng)參數(shù)表5.1昌波水電站管道位置管段編號(hào)長(zhǎng)度L(m)當(dāng)量直徑(m)波速(m/s)糙率發(fā)電局部水頭損失系數(shù)發(fā)電岔管水頭損失系數(shù)備注1#水力單元1#L134.913.57411000.0140.310上庫(kù)進(jìn)水口水力單元引水隧洞L211119.64713.00111000.0140.2330.309至岔管前1#機(jī)組所在管線L351.60313.52911000.0140.1930岔管段L4266.35911000.0140.190等徑管段L5707.08211000.0140.0080至蝸殼進(jìn)口L625.3356.811000.000100蝸殼段L771.8328.97611000.000100尾水管段L869.8914.63812000.0120.0510尾水管末端至下游閘門中心線L9154.8815.4312000.0121.10.647至出水口2#機(jī)組所在管線L1051.60313.52911000.0140.1930岔管段L11249.763911000.0140.190等徑管段L12707.08211000.0140.0080至蝸殼進(jìn)口L1325.3356.811000.000100蝸殼段L1471.8328.97611000.000100尾水管段L1569.8914.63812000.0120.0510尾水管末端至下游閘門中心線L16139.35915.4312000.0121.10.647至出水口2#水力單元2#L1734.913.57411000.0140.310上庫(kù)進(jìn)水口水力單元引水隧洞L1810979.52313.00111000.0140.2330.309至岔管前3#機(jī)組所在管線L1951.60313.52911000.0140.1930岔管段L20308.85911000.0140.190等徑管段L21707.08211000.0140.0080至蝸殼進(jìn)口L2225.3356.811000.000100蝸殼段L2371.8328.97611000.000100尾水管段L2469.8914.63812000.0120.0510尾水管末端至下游閘門中心線L25123.60615.4312000.0121.10.647至出水口4#機(jī)組所在管線L2651.60313.52911000.0140.1930岔管段L27292.264911000.0140.190等徑管段L28707.08211000.0140.0080至蝸殼進(jìn)口L2925.3356.811000.000100蝸殼段L3071.8328.97611000.000100尾水管段L3169.8914.63812000.0120.0510尾水管末端至下游閘門中心線L32107.85415.4312000.0121.10.647至出水口由上表，取管道總長(zhǎng)度L為12000m。（2）GD2的計(jì)算在第二章中已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)算，發(fā)電機(jī)飛輪力矩GD水錘類型的判斷昌波水電站輸水系統(tǒng)布置方式為兩洞四機(jī)，管路簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)時(shí)兩條支路的斷面面積之和等于一條總管的斷面面積，更適合于采用合肢法對(duì)輸水管道的水擊壓強(qiáng)進(jìn)行計(jì)算，在判斷水擊類型時(shí)可把整個(gè)引水隧洞看做是直徑13m的引水隧洞，則：（5.1）導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的關(guān)閉時(shí)間Ts（4）水錘常數(shù)計(jì)算及水錘系數(shù)計(jì)算水錘常數(shù)ρ：（5.2）起始開度τ0=1，ρτ0水錘系數(shù)σ：（5.3）式中vmaxTsH0（5）直線關(guān)閉時(shí)間接水錘壓力計(jì)算丟棄全部負(fù)荷，導(dǎo)葉的初始相對(duì)開度τ0=1，ρτ0=28.34>（5.4）代入數(shù)據(jù)算得：ζm對(duì)于反擊式水輪機(jī)，ζmax計(jì)算得輸水管道的最大壓力升高值ζT（5.6）?蝸殼的最大壓力相對(duì)升高值：尾水管最大真空度：（5.7）式中Hs——水輪機(jī)吸出高，m；（5.8）帶入數(shù)據(jù)算得：（6）轉(zhuǎn)速變化計(jì)算甩負(fù)荷時(shí)機(jī)組的速率上升值β采用下式進(jìn)行計(jì)算：（5.9）式中N0——機(jī)組額定出力；Ts1——導(dǎo)葉由全開關(guān)至空轉(zhuǎn)開度所歷時(shí)，混流式水輪機(jī)Ts1=（0.8~0.9Ts；f——修正系數(shù)，取為1.6；代入數(shù)據(jù)算得：β=1.34在不考慮調(diào)壓室的影響時(shí)，管道和蝸殼的壓力不符合控制值的要求，轉(zhuǎn)速變化較大；因此，必須考慮調(diào)壓室的影響，引用實(shí)驗(yàn)室自己開發(fā)的Topsys軟件，進(jìn)行更深入的研究。5.3大波動(dòng)過渡過程計(jì)算與分析5.3.1計(jì)算工況大波動(dòng)過渡過程計(jì)算工況見表5-2.表5.2大波動(dòng)過渡過程工況工況編號(hào)計(jì)算工況說明計(jì)算目的一水輪機(jī)設(shè)計(jì)工況DT1下庫(kù)一臺(tái)機(jī)水位，額定水頭，其他機(jī)組停機(jī)，1#機(jī)額定出力運(yùn)行時(shí)甩負(fù)荷。機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率DT2下庫(kù)四臺(tái)機(jī)水位，額定水頭，4臺(tái)機(jī)額定出力運(yùn)行時(shí)同時(shí)甩負(fù)荷。機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率機(jī)組蝸殼最大壓力DT3上游正常蓄水位，下庫(kù)四臺(tái)機(jī)水位，同一水力單元的全部機(jī)組額定輸出功率運(yùn)行，同時(shí)全甩負(fù)荷，機(jī)組導(dǎo)葉正常關(guān)閉。機(jī)組蝸殼最大壓力下游調(diào)壓室最高涌波水位DT4下庫(kù)四臺(tái)機(jī)水位，上庫(kù)正常蓄水位，每個(gè)水力單元一臺(tái)機(jī)額定功率運(yùn)行，另一臺(tái)機(jī)開機(jī)，調(diào)壓室涌波水位最高時(shí)甩負(fù)荷。機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率機(jī)組蝸殼最大壓力DT5上游正常蓄水位，1#半臺(tái)機(jī)出力運(yùn)行時(shí)甩負(fù)荷。長(zhǎng)輸水系統(tǒng)電站，水道損失大，水輪機(jī)在最大水頭下運(yùn)行時(shí)，損失小，初始?jí)毫Ω?，突?/2額定負(fù)荷，關(guān)閉時(shí)間短，有的轉(zhuǎn)輪在此工況可能出現(xiàn)機(jī)組蝸殼最大壓力。機(jī)組蝸殼最大壓力DT6上庫(kù)死水位，下庫(kù)兩臺(tái)機(jī)水位，每個(gè)水力單元一臺(tái)機(jī)滿開度運(yùn)行，另一臺(tái)機(jī)開機(jī)。除電網(wǎng)對(duì)電站有特殊要求外，應(yīng)考慮由n-1臺(tái)增至n臺(tái)，或全部機(jī)組由2/3相應(yīng)水頭最大輸出功率運(yùn)行突增至相應(yīng)水頭最大輸出功率運(yùn)行的工況。引水系統(tǒng)各斷面最高點(diǎn)處的最小壓力下游調(diào)壓室最低涌波水位DT7下庫(kù)四臺(tái)機(jī)水位，上庫(kù)正常蓄水位，每個(gè)水力單元一臺(tái)機(jī)額定功率運(yùn)行，另一臺(tái)機(jī)開機(jī)，流入調(diào)壓室流量最大時(shí)甩負(fù)荷。上游調(diào)壓室最低涌波DT8DT6工況增負(fù)荷至相應(yīng)水頭最大輸出功率后，流入上游調(diào)壓室流量最大時(shí)，全部機(jī)組同時(shí)甩全部負(fù)荷，機(jī)組導(dǎo)葉正常關(guān)閉。上游調(diào)壓室最低涌波二水輪機(jī)校核工況CT1下庫(kù)四臺(tái)機(jī)水位，額定水頭，四臺(tái)機(jī)額定出力運(yùn)行時(shí)甩負(fù)荷，同一水力單元中一臺(tái)機(jī)導(dǎo)葉拒動(dòng)，另一臺(tái)機(jī)導(dǎo)葉正常關(guān)閉。同一水力單元的所有機(jī)組甩全部負(fù)荷時(shí)若同一水力單元的一臺(tái)機(jī)組導(dǎo)葉拒動(dòng)，其他機(jī)組導(dǎo)葉正常關(guān)閉，則會(huì)加劇拒動(dòng)機(jī)組的過流量，使得機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率更高。機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率CT2設(shè)計(jì)洪水位，四臺(tái)機(jī)額定出力運(yùn)行時(shí)同時(shí)甩負(fù)荷。機(jī)組蝸殼最大壓力CT3設(shè)計(jì)洪水位，每個(gè)水力單元一臺(tái)機(jī)額定功率運(yùn)行，另一臺(tái)機(jī)開機(jī)，調(diào)壓室涌波水位最高時(shí)甩負(fù)荷。機(jī)組蝸殼最大壓力CT4上游正常蓄水位，同一水力單元的機(jī)組一次相繼甩負(fù)荷，機(jī)組導(dǎo)葉正常關(guān)閉。相繼甩負(fù)荷工況的確定需考慮電氣主接線型式。機(jī)組蝸殼最大壓力機(jī)組轉(zhuǎn)速上升率CT5上游正常蓄水位，同一壓力主管相關(guān)的各臺(tái)機(jī)組額定輸出功率運(yùn)行，同時(shí)甩全部負(fù)荷，1臺(tái)機(jī)組分段關(guān)閉失靈，導(dǎo)葉直線關(guān)閉，同一水力單元的其他機(jī)組導(dǎo)葉正常關(guān)閉。機(jī)組分段關(guān)閉失靈，機(jī)組導(dǎo)葉直線關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)間短，機(jī)組蝸殼內(nèi)水壓力比分段關(guān)閉大。若經(jīng)論證不會(huì)發(fā)生分段關(guān)閉失靈，也可不計(jì)算此工況。機(jī)組蝸殼最大壓力尾水管進(jìn)口最小壓力CT6校核水位，額定出力，同一水力單元一臺(tái)機(jī)導(dǎo)葉關(guān)死，另一臺(tái)機(jī)導(dǎo)葉關(guān)至0出力開度并在流入調(diào)壓室流量最大時(shí)開機(jī)。相繼甩負(fù)荷工況的確定需考慮電氣主接線型式。尾水系統(tǒng)各斷面最大壓力CT7上游低水位，間隔1個(gè)或2個(gè)振蕩周期連續(xù)開機(jī)。調(diào)壓室最高涌波水位引水系統(tǒng)個(gè)斷面最高點(diǎn)處的最小壓力5.3.2計(jì)算結(jié)果導(dǎo)葉關(guān)閉規(guī)律初步計(jì)算時(shí)先擬定導(dǎo)葉關(guān)閉時(shí)間為10s，開啟時(shí)間為25s。機(jī)組參數(shù)結(jié)果大波動(dòng)機(jī)組參數(shù)結(jié)果如表5.3。表5.3大波動(dòng)機(jī)組參數(shù)結(jié)果工況機(jī)組號(hào)蝸殼最大壓力(m)時(shí)間(s)尾水管最小壓力(m)時(shí)間(s)最大轉(zhuǎn)速升高率時(shí)間(s)DT14#119.615.685.844.9449.96.6DT21#114.645.680.334.9450.647.412#114.53344.020.64.8149.516.623#118.285.920.915.1851.67.474#116.795.771.245.03517.43DT3-11#120.184.50.483.9844.426.52#119.034.350.773.8643.96.483#124.14.730.854.2745.236.524#122.594.581.344.1444.716.5DT41#121.25917.880.84917.3345.47919.52#119.87917.81.23917.2744.94919.483#124.65917.951.58917.3746.29919.534#123.23917.851.88917.2945.77919.5DT54#126.282.050.462.1811.13.14DT61#86.830.155.2736.4400.012#88.091.382.970.0200.013#86.870.155.2734.7300.014#88.410.462.470.900.01DT71#116.78532.141.39531.5342.53533.712#116.32869.691.77531.4742.02533.693#120.18532.182.08531.5743.37533.744#118.79532.132.38531.542.86533.72DT81#111.83873.44-0.55531.5848.36534.652#112.24879.45-0.26531.547.445343#111.86533.390.13531.6349.34534.74#111.78879.710.4531.5448.76534.67CT11#97.83224.442.7544.8734.54239.12#1135.520.554.81496.383#97.02316.193.21103.0734.28216.264#116.25.771.195.0350.87.36CT21#116.045.6816.564.9440.976.922#115.52311.7116.834.8139.966.483#119.365.9217.035.1842.027.484#1185.7717.355.0341.487.43CT31#116.87912.4717.33910.9842.1913.522#115.82912.217.58911.6741.09913.083#119.88912.7117.99911.0343.18914.084#118.63912.418.24910.9542.63914.04CT4(間隔1s)1#120.545.680.374.9444.557.52#118.854.350.753.8643.856.473#124.465.920.875.1845.367.534#122.394.581.324.1444.666.5CT4(間隔2s)1#120.816.560.426.1444.658.512#118.744.350.743.8643.816.463#124.66.840.626.3845.468.544#122.274.581.34.1444.626.49CT4(間隔3s)1#121.117.560.327.0544.739.522#118.694.350.733.8643.796.463#1258.060.827.3245.549.554#122.24.581.294.1444.66.48CT4(間隔4s)1#121.638.690.437.9644.8710.522#118.684.350.733.8643.786.453#125.668.980.918.5245.6810.554#122.184.581.294.1444.596.48CT4(間隔5s)1#122.0510.550.529.2145.0211.512#118.684.350.733.8643.786.453#125.639.940.649.4145.8311.544#122.184.581.294.1444.596.48CT4(間隔6s)1#122.9710.550.3310.0745.1612.512#118.684.350.733.8643.786.453#125.8810.810.8110.3545.9712.544#122.184.581.294.1444.596.48CT4(間隔7s)1#122.411.71-0.2311.0745.2913.52#118.684.350.733.8643.786.453#126.4912.020.6811.2846.1113.544#122.184.581.294.1444.596.48CT4(間隔8s)1#122.3812.740.1412.0345.4114.512#118.684.350.733.8643.786.453#126.4512.940.2112.4846.2314.534#122.184.581.294.1444.596.48CT4(間隔9s)1#122.3813.710.1813.1345.5215.52#118.684.350.733.8643.786.453