水電站課程設(shè)計(jì)說明書

6頁9頁工程概況2706000135022.1577.5米，弧長370米；泄60MW415MW。電站擔(dān)當(dāng)工農(nóng)業(yè)負(fù)荷，全部建成后擔(dān)當(dāng)系統(tǒng)澆灌負(fù)荷。電站樞紐電站廠房位于右岸壩下游幾十米處，由引水隧洞供水，主洞內(nèi)徑5.5米，支洞內(nèi)徑3.44設(shè)計(jì)參數(shù)及依據(jù)1水庫水位水庫校核洪水位水庫設(shè)計(jì)洪水位140.00m137.00m水庫正常高水位水庫發(fā)電死水位設(shè)計(jì)洪水尾水位125.00m108.00m77.00m校核洪水尾水位〔2〕廠址水位流量關(guān)系曲線78.50m水位〔m〕 68.50 69.2069.7569.7569.9070.20流量〔m3/s〕 0.0 40.080.0120.0160.0200.0水位〔m〕 70.95 71.6072.2074.5076.3078.50流量〔m3/s〕400.0 600.0800.01000.01200.01400.0〔3〕水電站特征水頭最大水頭 56.00m最小水頭 38.00m平均水頭 50.84m計(jì)算水頭 48.30m地形地質(zhì)抗壓強(qiáng)度較高，廠區(qū)有第四紀(jì)沉積層，厚約32～4m。供電方式相運(yùn)行，水電站主接線承受擴(kuò)大單元接線方式，承受110千伏、35千伏及發(fā)動(dòng)機(jī)電壓10.5千伏三種電壓等級(jí)送電；高壓側(cè)承受橋型接線方式。對(duì)外交通下游左岸有永久大路通過。水電站主要?jiǎng)恿υO(shè)備及關(guān)心設(shè)備〔1〕水輪機(jī)：型號(hào)HL220—LJ—225額定出力 15.6MW額定轉(zhuǎn)速 214.3r/min單機(jī)額定〔最大〕流量 36.2m3/s〔2〕水輪發(fā)電機(jī)：型號(hào)SF15—28/550額定功率額定功率功率因數(shù)額定轉(zhuǎn)速額定電壓轉(zhuǎn)子帶軸重(kW)cosφ〔r/min〕U(kV)G(t)1150000.8214.310.580調(diào)速器設(shè)備調(diào)速器型號(hào)：DT—100型號(hào)油箱長度油箱寬度油罐總高油罐筒高油罐直徑型號(hào)油箱長度油箱寬度油罐總高油罐筒高油罐直徑n(mm)H(mm)H(mm)h(mm)D(mm)YZ—1.01916190024571694930廠房附屬設(shè)備水輪機(jī)前蝴蝶閥型號(hào)直徑承受水頭裝置方式閥重閥體長吊孔長(cm)〔m〕〔噸〕〔m〕〔m〕DF340—8534085立軸201.21.8×4.3〔5〕電氣設(shè)備①三相三線圈主變二臺(tái)型號(hào)：SFSL—50000/110/35/101尺寸：長×寬×高=6300×4250×5500〔mm〕軌距：1435〔mm〕檢修起吊高度：7600〔mm〕主變器自身重：39.5②廠用變壓器二臺(tái)型號(hào)：SJL—630/10/0.41變壓器容量廠變室面積變壓器容量廠變室面積門高〔m〕吊物孔尺寸〔KVA〕〔mm×mm〕〔m〕630/105×32.52.5×2.0③機(jī)旁盤11112尺寸：寬×厚×高＝800×550×2360〔mm〕3、副廠房參考面積〔參見有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)〕設(shè)備各尺寸確定1、蝸殼尺寸確實(shí)定依據(jù)資料供給的設(shè)計(jì)水頭48.3m，查《水電站》表3-4，確定水輪機(jī)型號(hào)為HL220—LJ—225，查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)〔水力機(jī)械》可得：標(biāo)稱直徑D1=2250mmDbDa

=3250mm=3850mmb/D1

=0.25345o，由計(jì)算水頭H=48.3m，查蝸殼進(jìn)口斷面平均流速曲線得vc

=5.8m/s由Q =36.2m3/s，設(shè)任一斷面上沿徑向的水流圓周分速度等于一個(gè)常數(shù)，由公式maxQciQ QciQ cmax ii

，得各斷面的半徑。iaiaa〔度〕iaiaa〔度〕Q〔m3/s〕(m)R(mm)

2

〔式中r

D/2〕,過程如下表：iiii30o3.00.41273775o7.50.643208120o12.10.823555165o16.60.953834210o21.11.084078255o25.61.194296300o30.21.294500345o34.71.3846862、尾水管尺寸確實(shí)定水輪機(jī)為混流式，且承受D<D，可查《水電站〔河海大學(xué)劉啟釗主編〕2-1D=2.25m1

1 2，h/D1L/D1

=2.6 h=5.85m=4.5 L=10.125mB/D5 1

=2.720 B5

=6.16mD/D=1.35 D =3.0375m4 1 4h/D4 1

=1.35 h4

=3.0375mh/D6 1

=0.675 h6

=1.51875mL/D1 1

=1.82 L1

=4.095mh/D5 1

=1.22 h5

=2.745取α=11.5o3、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪尺寸確實(shí)定查《水電站動(dòng)力設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》(河海大學(xué)駱如蘊(yùn)主編)表1-12D/D2 1

=1.082 D2

=2.4345mD/D3 1D/D4 D/D

=0.928 D3=0.870 D4=0.478 D

=2.088m=1.9575m=1.0755m5 1 D/D=0.116 D

=0.761m6 1 6b/D =0.250 b=0.5625m0 1 h/D=0.054 h

=0.1215m1 1h/D2 h/D3 1

1=0.165 h2=0.482 h3

=0.37125m=1.0845mh/D4 1

=0.309 h4

=0.69525m4、發(fā)電機(jī)尺寸確定發(fā)電機(jī)型號(hào)：SF15-28/550查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)〔水力機(jī)械》可得：上機(jī)架高度1.22m下機(jī)架最大跨度3.84m水輪機(jī)機(jī)坑直徑3.35m轉(zhuǎn)子外徑4.904m風(fēng)罩內(nèi)徑8.40m機(jī)座外徑6.47m發(fā)電機(jī)主軸高度5.02m主廠房的立面尺寸確實(shí)定1、水輪機(jī)的安裝高程a在水電站廠房設(shè)計(jì)中，水輪機(jī)的安裝高程是一個(gè)掌握性指標(biāo)標(biāo)高，只有確定以a a后才可以確定相應(yīng)的其他高程= Ha w

b/20 ——下游最低尾水位由水輪機(jī)的額定流量為36.2m3/s 由給定的水位流量關(guān)系曲ww線，可確定w

69.13mH Hs

10.0 900

)H式中▽=69.13m《水電站教材表3-6得 =0.13由圖2-2查得0.026m設(shè)計(jì)水頭H=48.3m，代入上式，得H 2.24m，導(dǎo)葉高度b=0.5625ms 0則水輪機(jī)安裝高程 0.5625/271.65ma2、尾水管底板高程：▽=－b/2－h(huán)=71.65－0.5625/2－5.85=65.52m1 a 03、主廠房開挖高程廠房由上，尾水管高度h=5.85m，取尾水管底板厚δ=1.5m，則主廠房開挖高程 65.521.564.02m廠房 14、水輪機(jī)層地面高程水 蝸殼最大半徑 混凝土外包半徑水 a max 1.38m，1.0m，則水輪機(jī)層地面高程max水5、發(fā)電機(jī)裝置高程裝

74.03m =裝

+機(jī)墩進(jìn)人孔高〔1.8~2.0〕+機(jī)墩進(jìn)人孔頂部混凝土厚度〔1~1.5〕故, 水

=74.03+2.0+1.5=77.53m6、發(fā)電機(jī)層樓板高程發(fā) =

+風(fēng)罩高度=77.53+2.43=79.96m發(fā) 裝在本高程布置時(shí)，滿足發(fā)電機(jī)出線安全，且裝故運(yùn)行時(shí)安全合理。7、吊車安裝高程

78.5m1.46m，吊1002013m。要確定吊車軌頂高程，先確定最大起吊部件的尺寸，包括：①發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子帶軸 4.39m；②水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪帶軸4.823m；③主變起吊高8.2m；由于主變高度與其他相差太大，考慮在發(fā)電機(jī)層設(shè)置主變坑，檢修時(shí)不用起吊主變故最大吊物高取4.832m，吊運(yùn)部件距地板取0.5m吊件與吊鉤間的距離取1.5m，吊運(yùn)部件到軌頂距離極限尺寸為1.474m，設(shè)計(jì)中由于道路緣由，設(shè)置兩個(gè)安裝場，安裝場182.7m2于下卸部件，組裝在安裝場 1層，吊車安裝高程應(yīng)滿足在檢修時(shí)吊運(yùn)最大部件，故 =82.7+4.823+1.476+0.5+1.5=91.00m吊8、屋頂高程屋頂當(dāng)?shù)踯囓夗敻叱檀_定后，由軌道面到頂面的距離為3.692m，加上檢修吊車時(shí)需在0.5m1.2m，外加屋面板厚度、屋面保溫防水層的厚度0.5m，可確定屋頂上緣高度。 =屋頂

+3.692+0.5+1.2+0.5=96.89m主廠房的平面布置1、廠房長度確實(shí)定確定機(jī)組段的長度①發(fā)電機(jī)層：發(fā)電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)徑=8.4，電機(jī)風(fēng)罩壁厚取0.4，機(jī)組間過道寬度b2.5m，則L=8.4+2×0.4+2.5=11.7m②蝸殼層：R、R為蝸殼3450、1650時(shí)的半徑，δ 、δ 為蝸殼外包混凝土厚度，則1 2 1 2L=R+R+δ +δ =4.686+3.834+1.4+1.6=11.52m1 2 1 2③尾水管層 承受對(duì)稱尾水管布置，寬度B=6.12，混凝土邊墩厚度δ取1.8m，則5L=B+2δ=6.12+2×1.8=9.72m5取三者之中最大值作為機(jī)組段長度 故L取11.7m1邊機(jī)組段加長l1

、l2l

=0.2D=0.45l=0.8D=1.8m2 1 1 1此種狀況下，吊車滿足吊運(yùn)最邊端一臺(tái)機(jī)組，且有肯定空余。確定安裝場長度L2=22m〔7〕故，主廠房總長度 L=4L+l+l+L=4×11.7+0.45+1.8+22=71.05m1 1 2 22、廠房寬度確實(shí)定廠房水上局部寬度確實(shí)定:B:下B1.5m，發(fā)電機(jī)下0.4m，則B=8.4/2+2.5+0.4=7.1m下②上游側(cè)寬度B :上B 主要打算于發(fā)電機(jī)層地面的設(shè)備的布置及交通要求，通道寬1.5m，機(jī)旁盤上0.55m1m0.8mB =8.4/2+1.5+1+0.8+0.55=8.05m上13m吊車布置，上下游寬度分別取為8.5m、7.5m，主廠房寬度B=B下

+B =16m上廠房水下局部寬度確實(shí)定:B:下B主要打算于下游尾水管的尺寸，取B11.5m，閱歷證根本上滿足尾水平臺(tái)下上的布置要求。②上游側(cè)寬度B :上B 上取與廠房水上局部上游側(cè)的寬度一樣為8.1m。安裝場尺寸確實(shí)定1、由于發(fā)電機(jī)樓板高程為79.96m，而進(jìn)場大路高程85.5m，二者相差太大，選擇布285.5m182.7m。161長度一般為1~1.527m22m。31①發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直徑4.904m6.47m③水輪機(jī)頂蓋 直徑3.2m④水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪 直徑2.25m2m1m116m15m。主廠房各層布置1、發(fā)電機(jī)層：發(fā)電機(jī)承受上機(jī)架埋入式布置，需布置有發(fā)電機(jī)、調(diào)速設(shè)備〔油壓裝置、電氣柜、機(jī)械柜、機(jī)旁盤、樓梯、吊物孔、吊閥孔、交通道等。2、水輪機(jī)層：水輪機(jī)層布置機(jī)墩、調(diào)速器、接力器、閥門操作設(shè)備、油、氣、水管路、出線、電氣設(shè)備、吊閥孔等，機(jī)墩承受圓筒式3、蝸殼層：布置蝶閥、蝸殼、水泵滲漏及檢修集水井，并設(shè)有通向水輪機(jī)的樓梯。4、具體布置見水輪機(jī)層、發(fā)電機(jī)層、蝸殼層綜合平面布置圖。副廠房的布置副廠房設(shè)在主廠房的上游側(cè)，可以使布置緊湊，電纜線短，監(jiān)視機(jī)組便利，主廠房下游側(cè)采光通風(fēng)良好。副廠房總共布置四層，最低層與水輪機(jī)地面