课程设计计算最终版.doc

《水电站建筑物》课程设计 设 计 说 明 书 指导教师:张建梅 姓 名：曾凯 学 号 班 级：09水利3班 组 员:曹文斌 顾微 魏洪雪 王晓飞 睢宁 曾 凯 目 录 第 一 章 基本资料 第 二 章 水轮机发电机选择 第 一 节 机组台数和机组型号的选择 第 二 节 水轮机主要参数的确定 第 二 节 蜗壳和尾水管尺寸的确定 第 四 节 发电机组的选择及尺寸 第 三 章 水电站厂房设计 第 一 节 主厂房的平面尺寸确定 第 二 节 主厂房布置的构造要求 第 三 节 桥吊选择 基本资料 (一)、流域概况 该水电站位于S河流的上游，电站坝址以上的流域面积为20,300km2，本电站属于该河流梯级电站中的一个。 (二)、水利动能 本电站的主要任务是发电。结合水库特性、地区要求可发挥养鱼等综合利用效益。 图1 下游水位——流量关系曲线 本电站水库特征水位及电站动能指标见表1 表1 H水电站工程特性表 名 称 单位 数量 备注 一、水库特性 1、水库特征水位 校核洪水位(P=0.1%) m 293.90 设计洪水位(P=1%) m 290.90 正常蓄水位 m 290.00 死水位 m 289.00 2、正常蓄水位时水库面积 km2 15.17 3、水库容积 校核洪水位时总库容 108m3 2.29 正常蓄水位时库容 108m3 1.63 死库容 108m3 1.49 二、下泄流量及相应下游水位 包括机组过流量 1、设计洪水最大下泄量 m3.s-1 8 200.00 相应下游水位 m 273.20 2、校核洪水最大下泄量 m3.s-1 11 700.00 相应下游水位 m 274.90 三、电站电能指标 装机容量 MW 200.00 保证出力 MW 35.00 多年平均发电量 108kW.h 4.35 年利用小时数 h 2255 四、水轮机工作参数 最大工作水头 m 25.60 最小工作水头 m 22.80 设计水头 m 23.30 第二章 水轮机发电机选择 机组台数和机组型号选择 选择机组台数时应根据水电站的加工制造能力和运输条件、总投资、水电站的运行效率和运行灵活性、运行维护工作量的大小等因素。为了使电气主结线对称，大多数情况下机组台数为偶数。对于中小型水电站，为保证运行的可靠性和灵活性，机组台数一般不少于2台。本电站属于中型水电站，经过综合考虑和技术经济比较确定机组台数为4台。 单机容量等于装机容量除以台数，因此为50000KW。 第二节 水轮机主要参数的选择 根据该水电站的水头变化范围25.60--22.80m，在系列型普表3-3和表3-4中查出合适的机型有HL310和ZZ440两种。现将这两种水轮机作为初选方案，分别求出其有关参数，并进行比较分析。 HL310水轮机方案的主要参数选择： 1. 转轮直径计算 查表3-6和图3-12可得HL310水轮机在限制工况下的单位流量为=1400=1.40，效率=82.6％,由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量==1.40，效率=86％。 由公式===6.135m，选用与之接近而偏大的标称直径=6.5m。 2. 转速n计算 查表3-4可得HL310型水轮机在最优工况下单位转速=88.3，初步假定=，因为该电站是河床式水电站，所以加权平均水头===25.89m，由公式n====69.08，选用与之接近而偏大的同步转速n=71.4。 3. 效率及单位参数修正 采用公式=进行修正。查表3-6可得HL310型水轮机在最优工况下的模型最高效率为=89.6%，，模型转轮直径为=0.39m，根据公式可得原型效 率==94.1%，则效率修正值为==94.1%89.6%=4.5%，考虑到模型与原型水轮机在制造工艺质量上的差异，常在已求得的值中再减去一个修正值。现取=1.0%，则可得效率修正值为=3.5%，由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况的效率为： =+=89.6%+3.5%=93.1% =+=82.6%+3.5%=86.1%（