【正文】 264 400 264 350 264 362 264 184000當(dāng)下泄流量為 362m3/s 時(shí)，四臺(tái)機(jī)組滿發(fā)，對(duì)應(yīng)水頭為 ，即H5=.，一臺(tái)機(jī)組滿發(fā)，試算該情況下對(duì)應(yīng)的下泄流量和水頭，列表試算Q(m3/s) ▽ 庫 (m) ▽ 尾 (m) H(m) N(kw)80 264 202 90 264 85 264 264 當(dāng)下泄流量為 ，一臺(tái)機(jī)組滿發(fā)，對(duì)應(yīng)水頭為 ，即H6=. ??max123456HHH? = =??min123456? = =?? ??? ==..由 H1=,H2=,H3=,H4=,H5=,H6=，確定：最大水頭 Hmax= ,最小水頭 Hmin=,加權(quán)平均水頭Hav=+ Hmin +=,設(shè)計(jì)水頭 Hr= Hav== 水輪機(jī)選型根據(jù)水頭變化范圍 —,在水輪機(jī)系列型譜表 3— 3—4 中查出合適的機(jī)型為 HL220.HL220 型水輪機(jī)的主要參數(shù)選擇1. 轉(zhuǎn)輪直徑 D1 計(jì)算 查《水電站》表 3—6 和圖 3—12 可得 HL220 型水輪機(jī)在限制工況下單位流量 Q11M=1150L/s，效率 η=% ，由此可初步假定原型水輪機(jī)在該工況下單位流量 Q11= Q11M=1150L/s，效率 η=90%。發(fā)電機(jī)的額定效率取為 η gr=96%,Nr=Ngr/η gr=46000/96%=D1= = =?%??選用與之接近而偏大的標(biāo)稱直徑 D1=.2. 轉(zhuǎn)速 n 計(jì)算 查《水電站》表 3—4 可得，HL220 型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下單位轉(zhuǎn)速n110M= r/min,初步假定 n110=n110M=,Hav=,D1=. n= = =?選擇與上述計(jì)算值相近而偏大的同步轉(zhuǎn)速 n=。3. 效率及單位參數(shù)修正查表 3—6 可得 HL220 型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下的模型最高效率為 η Mmax =91%模型轉(zhuǎn)輪直徑 D1M= 7 / 67 η max=1(1η Mmax) =1(191%) =%則效率修正值為 Δη=%91%=%?？紤]到模型與原型水輪機(jī)在制造上的差異。常在已求得的 Δη 值中再減去一個(gè)修正值 ε，現(xiàn)取 ε=%，可得修正值為 Δη=%，原型水輪機(jī)在最優(yōu)工況和限制工況下的效率為 η max=η Mmax+Δη=91%+%=% η=η M+Δη=89%+%=%≠90% 與假定不符重新假定效率 η=%，采用上述過程，得出 D1=,n=, η max=% Δη=%91%ε=%91%1%=% η max=η Mmax+Δη=91%+%=% η=η M+Δη=89%+%=% 與上述假定值相同單位轉(zhuǎn)速的修正值 =( 1)=（ 1）=%10Mn?max?由于 %，按規(guī)定單位轉(zhuǎn)速可不加修正，同時(shí)，單位流量 Q11 修正，由上可見，原假定的 η=%，Q 11= Q11M, n110=n110M 是正確的。那么上述計(jì)算及選用的結(jié)果D1=,n=。4. 工作范圍檢查 水輪機(jī)在 Hr,Nr 下工作時(shí)，Q 11= Q11max Q11max= = = m3/?%??則水輪機(jī)的最大引用流量Qmax= Q11maxD12 =32 = m3/與特征水頭 Hmax 、H min 、H r 對(duì)應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速為： = = =? = = =? = = =在 HL220 水輪機(jī)模型綜合特性曲線上繪出 Q11max= 1040L/s， =，1maxn=，如圖所示，三根直線所圍成的水輪機(jī)工作范圍基本上1min包含了該特性曲線的高效率區(qū)，故對(duì)于 HL220 型水輪機(jī)方案，所選定的參數(shù)D1= 和 n=。 5. 吸出高度 Hs 的計(jì)算由水輪機(jī)的設(shè)計(jì)工況參數(shù) =，Q 11max= 1040L/s， 查 HL220 水輪1rn機(jī)模型綜合特性曲線可得，相應(yīng)的氣蝕系數(shù) σ=，并在《水電站》圖 2—26上查得氣蝕系數(shù)修正值△ σ=，由此可求出水輪機(jī)吸出高度為Hs=10–▽/900–(σ+△ σ)H=10202/900(+)=所以，水輪機(jī)的額定出力滿足要求。故選擇水輪機(jī)型號(hào)為 HL220LJ300. 水輪機(jī)蝸殼及尾水管 蝸殼尺寸確定蝸殼采用金屬蝸殼，斷面為圓形。包角為 345176。，即 =345176。，蝸殼進(jìn)口斷面0?的平均流速為 Vc=,(由 Hr=，查圖 2—8 蝸殼進(jìn)口斷面流速曲線得 Vc)。查金屬蝸殼座環(huán)尺寸系列，D 1=3000mm,座環(huán)內(nèi)徑 Db=Da=4700mm,ra=Da/2=4700/2=2350mm,rb=Db/2=4000/2=2022mm,Qmax= ρ i = = Ri=ra+2ρicQV?max360ic??i?30176。 75176。 120176。 165176。 210176。 255176。 300176。 345176。ρ i (mm)496 784 992 1163 1312 1445 1568 1681Ri(mm) 3342 3918 4333 4675 4973 5241 5486 5713 9 / 67 尾水管尺寸確定 采用彎錐型尾水管，H r=，采用標(biāo)準(zhǔn)混凝土肘管，D 1≤D 2h5h/ D1 L/ D1 B5/ D1 D4/ D1 h4/ D1 h6/ D1 L1/ D1 h5/ D1 h(m) L(m) B5(m) D4(m) h4(m) h6(m) L1(m) h5(m) 調(diào)速設(shè)備及油壓設(shè)備選擇 調(diào)速功計(jì)算反擊式水輪機(jī) A=(200—250)Q max1HD =（200—250） ? =—30000Nm屬大型調(diào)速器。調(diào)速柜、主接力器、油壓裝置三者分別選擇。 接力器選擇大型調(diào)速器常采用兩個(gè)接力器來操作導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，油壓裝置額定油壓 ，接力器直徑ds=λD 1 =3 = (b0/D1=)?選用與之接近而偏大的 400mm 的標(biāo)準(zhǔn)接力器。 接力器最大行程 Smax=(—)a0max，由 n11r=,Q11max=1040L/s,在模型綜合曲線上查得，a0max=a0Mmax = =? Smax=(—)a0max=(—)=—取 Smax=300兩接力器總?cè)莘e為 VS= = =? 調(diào)速器的選擇主配壓閥直徑 d= （T s ???全關(guān)的直線關(guān)閉時(shí)間，取為 4s） ，選用 DT80 油壓裝置壓力油罐的容積 Vk=（18—20）V s=（18—20） =—，選用HYZ— mhHn壓力油罐尺寸：裝置型號(hào) D（mm） h（mm） H（mm） m（mm） n（mm）HYZ— 1028 2370 3270 2400 1700 11 / 67第二章 發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)的尺寸估算額定轉(zhuǎn)速 n=150r/min，選擇懸式發(fā)電機(jī)。查表，對(duì)應(yīng) SF6528/640,功率因數(shù) cosφ= Sf 為 Sf=Nf/cosφ=46000/= 主要尺寸估算1. 極矩 τ τ= =??由極矩 τ，計(jì)算轉(zhuǎn)子的飛逸速度 Kf=nf/n=410/= Vf=KfV==2. 定子內(nèi)徑 Di Di= =????3. 定子鐵芯長度 lt lt= = (查表 7—1，C 取 106)?? lt/τ=定子鐵芯長度 lt 主要受發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻和運(yùn)輸條件的限制。當(dāng) lt/τ3 時(shí)，通風(fēng)較困難；當(dāng) lt/τ1 時(shí)，電機(jī)效率較低；根據(jù)運(yùn)輸條件，當(dāng) lt/τ 時(shí)，一般采用現(xiàn)場疊裝定子。4． 定子鐵芯外徑 Da ne Da=Di+τ=+= 外形尺寸估算 平面尺寸估算 300rpm D1===?2. 風(fēng)罩內(nèi)徑 D2= D1+=+= （S f=20220kVA）3. 轉(zhuǎn)子外徑 D3= Di2δ= Di= （δ 為單邊空氣間隙，初步估算時(shí)可忽略不計(jì)）4. 下機(jī)架最大跨度 D4=D5+=+=5. 水輪機(jī)基坑直徑 D5=6. 推力軸承外徑 D6=7. 勵(lì)磁機(jī)外徑 D7= 軸向尺寸計(jì)算 13 / 671. 定子機(jī)座高度 h1= lt+2τ=+2= (ne≥)2. 上機(jī)架高度 h2= Di== （懸式承載機(jī)架）3. 推力軸承高度 h3=1600mm勵(lì)磁機(jī)高度 h4=2100mm= （包括勵(lì)磁機(jī)架，高度 900mm） 副勵(lì)磁機(jī)高度 h5=900mm= 永磁機(jī)高度 h6=700mm= 4. 下機(jī)架高度 h7= Di== （懸式非承載機(jī)架）5. 定子支座支承面至下機(jī)架支承面的距離 h8= Di== 6. 下機(jī)架支承面至主軸法蘭底面之間的距離h9=1m （按以生產(chǎn)的發(fā)電計(jì)資料，一般為 700～1500mm，取 1000mm=1m） 7. 轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度 h10= lt+（500—600）mm=+= (無風(fēng)扇時(shí))8. 發(fā)電機(jī)主軸高度 h11= （—）H=（—）=—取 h11=19. 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距離 h12=+h10 發(fā)電機(jī)重量估算水輪發(fā)電機(jī)的總重量 Gf=K1 =??????????????發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量約為 ==第三章 混凝土重力壩 15 / 67 剖面設(shè)計(jì)水庫總庫容 億 m3，工程規(guī)模為大（1）型，一等。主要建筑物為 1 級(jí)，次要建筑物為 3 級(jí)，臨時(shí)性建筑物為 4 級(jí)。 壩高的確定水庫總庫容 億 m3，工程規(guī)模為大（1）型，一等。主要建筑物為 1 級(jí)，次要建筑物為 3 級(jí)，臨時(shí)性建筑物為 4 級(jí)。壩頂超出靜水位高度Δh=2h 1%+hz+ hc壩頂高程=設(shè)計(jì)洪水位+Δh 設(shè) =+Δh 設(shè)壩頂高程=校核洪水位+Δh 校 =+Δh 校計(jì)算風(fēng)速 V0，正常運(yùn)用條件（正常蓄水位/設(shè)計(jì)洪水位） ，取多年平均最大風(fēng)速的 — 倍；非常運(yùn)用條件（校核洪水位） ，取洪水期多年平均最大風(fēng)速。 1132020 ?????????????▽ 設(shè) = = =∈（20，250 ）? h=??????? =11 ????? =h 為累計(jì)頻率 5%的波高,h m/Hm,查表得,h p/hm=,則hm=,h1%/hm=,則 h1%=hm== Lm=??????? =11 ????????? = hz= =221%?????壩的級(jí)別為 1 級(jí),正常情況,h c= Δh=2h 1%+hz+ hc=2++=壩頂高程為 ▽ 頂 =+=▽ 校 = = =∈(20,250)? h=??????? =????? =h 為累計(jì)頻率 5%的波高,h m/Hm,查表得,h p/hm=,則hm=,h1%/hm=,則 h1%=hm==