【正文】 大引用流量 Qmax 為： smHD r 3221m a x1m a x **39。Q =。 為了使水輪機在加權(quán)平均水頭下有最高的效率，上式中的單位轉(zhuǎn)速應采用最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 ?10n ；水頭應采用加權(quán)平均水頭 avH 。 將以上各值代入 (21)式中便可計算出轉(zhuǎn)輪直徑 1D ，該直徑尚須按規(guī)定的系列尺寸選用相近而偏大的標準直徑， 選用與之接近而偏大的標準直徑 D1=。 ?1Q —— 水輪機的單位流量，在水輪機以額定出力工作時，應選用在限制工況下的?1Q 值進行計算， 可以由《水輪機模型轉(zhuǎn)輪主要參數(shù)表》中查得。所以選用 HL180 水輪機。 三．基本 工程資料 1．水庫水位： 校核洪水位――― m3/s 設(shè)計洪水位――― m3/s 正常蓄水位――― m3/s 汛期限制水位―― m3/s 死水位――――― m3/s 2．下游尾水位： 校核洪水尾水位－ m3/s 設(shè)計洪水尾水位－ m3/s 正常尾水位――― m3/s 最低尾水位――― m3/s 青海大學成人教育學院畢業(yè)設(shè)計：瀑布溝水電站廠房的初步設(shè)計 青海大學成人教育學院 6 3．機組工作水頭： 最大工作水頭―― m3/s 最小工作水頭―― m3/s 額定工作水頭―― m3/s 第二章 水電站主要設(shè)備的選擇 一 .水輪機的選擇 1． 水輪機型號的選擇 由設(shè)計資料可以知道，該水輪機最大工作水頭 Hmax=，最小工作水頭Hmin=，額定工作水頭 Hr=148m 。 4． 防洪：水庫預留一定的防洪庫容，通過洪水期水庫調(diào)節(jié)，可削減下泄洪峰流 量，使下游樂山市沙灣區(qū) 40 余個江心洲（居民 3 萬多人）的防洪標準從不足 2 年一遇提高到 5年一遇，同時提高了下游 2 個已建電站的防洪標準。 2． 發(fā)電：本電站裝機容量 330 萬 KW，保證出力 萬 KW，多年平均發(fā)電量 億KW/h。電站額定水頭 148m，單機引用流量 417m3/s。 該說明書是畢業(yè)設(shè)計的一部分，主要用來說明設(shè)計依據(jù)，具體的設(shè)計結(jié)果詳見設(shè)計計算書。同時，其他組的指導老師以及同學也給了我們很多的幫助。指導老師為潘起來老師。本組的設(shè)計 任務主要為地下式電站廠房的設(shè)計，其中包括水電站主要設(shè)備的選擇、電站樞紐布置設(shè)計、廠房布置設(shè)計、引水系統(tǒng)設(shè)計以及地下廠房開挖穩(wěn)定分析的簡單計算。我們在設(shè)計中，也充分發(fā)揮了自己的所學，期間查閱了許多工程 書籍，以及參照了許多國內(nèi)已建水電工程，這大大開闊了我們的設(shè)計視野，有效的提高了我們獨立分析問題和解決問題的能力。 青海大學成人教育學院畢業(yè)論文：瀑布溝水電站廠房的初步設(shè)計 青海大學成人教育學院 5 第一章 .瀑布溝水電站工程概況 一． 概述 瀑布溝水電站位于長江流域岷江水系的大渡河中游，地處四川省西部漢源和甘洛兩省境內(nèi)。電站攔河大壩為礫石土直心墻堆石壩，水庫正常蓄水位 ，汛期運行限制水位，死水位 ，水庫庫容 億 m3，其中調(diào)洪庫容 億 m調(diào)節(jié)庫容 億 m3，為季調(diào)節(jié)水庫。由于水庫調(diào)節(jié)，提高枯水期下泄流量，下游龔嘴和銅街子兩電站將增加保證出力 萬 KW，枯水期電量 億 KW/h。 5． 攔沙：瀑布溝壩址懸移質(zhì)年輸沙量占龔嘴水庫年輸沙量的 %，瀑布溝水庫運行50 年，泥沙出庫率僅 %，能有效的解決龔嘴和銅街子兩電站因水庫泥沙淤積對電站安全運行的影響，緩解龔嘴水庫淤積對成昆鐵路安全運營的威脅?；炝魇剿啓C結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定，效率高，應運廣泛，切適用水頭在 30～ 700m，故優(yōu)先選擇 混流式水輪機。 2． 轉(zhuǎn)輪直徑的計算 mD *148** 5 6 0 0 0 0Hr39。 rH —— 水輪機的設(shè)計水頭。 3． 水輪機轉(zhuǎn)速的計算 在原型水輪機的最高效率的情況下： 青海大學成人教育學院畢業(yè)論文：瀑布溝水電站廠房的初步設(shè)計 青海大學成人教育學院 7 % 5 )(1)1(1 5511m a xm a x ???????? DD MM?? 考慮到制造工藝水平的情況，取 ε 1=1%；由于水輪機所應用的蝸殼和尾水管的型式與模型基本相似，故認為 ε 2=0，則效率修正值： 0 2 5 a xm a x ???????? ???? M 式中 ? —— 考慮工藝水平影響的效率修正值； ?? —— 考慮異形部件影響的效率修正值。由此可將上式改寫為 m i 1486739。水輪機的 max139。 ??? 對 39。 對 139。m in1m a x1 ??? HnDn minr 在 HL180 水輪機的模型綜合特性曲線圖上，分別畫出 max139。 5． 水輪機的吸出高 Hs 的計算 由水輪機的設(shè)計工況查 HL180 水輪機的模型綜合特性曲線，查的相應的汽蝕系數(shù)σ =；由設(shè)計水頭 Hr=148m，查汽蝕系數(shù)修正曲線圖可的 ? σ =，則可求的水輪機的吸出高 Hs 為： ? ? ? ? mHH s 4 8*0 1 0 6 *9 0 ???????????? ?? ? 為水輪機安裝處的海拔高程 ,? w 為下游最低水位 。m i 8 1 *1 2 539。 ??? ??? m N ? ?MW ? ?%m? ? ?smQ 3139。 以上估算公式都是經(jīng) 驗公式，于實際情況還是有很大的出入，故需要多參照類似工程，以得到較為精確的值。 磁極對數(shù)： 241 2 550*6060 ??? n fp 極距 ： ? ?cmpSK fj 0 624*26 1 2 0 0 0*102 44 ???? Sf為發(fā)電機的額定容量（ KVA） Kj系數(shù)，一般為 8～ 10，容量大取上限，則取 Kj=10。由發(fā)電機的額定容量 N=560MW，選擇推薦額定電壓為 NU =18KV。 由機組的容量，選擇發(fā)電機的額定功率系數(shù)為 cos? = 2．發(fā)電機尺寸估算： 1) 定子機座外徑 D1 由于 rpmnn 214? 取 mmDD i )7 0 0~5 0 0( ?? mmDi 16250? 則 1D 取值范圍為： ( ～ )(mm) 由于該發(fā)電機屬低速大容量發(fā)電機 取 1D = 2) 風洞內(nèi)徑 D2 rpmnn 214? 時 ))(2 8 0 0~1 4 0 0(12 mmDD ?? 2D 取值范圍為 mm2210020700～ 對于低速大容量發(fā)電機 2D 取為 3) 轉(zhuǎn)子直徑 D3 在初步設(shè)計階段，轉(zhuǎn)子直徑可近似等于定子鐵芯內(nèi)徑，忽略氣隙寬 ?? iDD 4) 下機架跨距 D4 由 KVASn 15000? ))(1 2 0 0~5 0 0(54 mmDD ?? 5D 為水輪機坑內(nèi)徑，與水輪機轉(zhuǎn)輪直徑有關(guān)， 5D 取為 ? ?mm1 2 0 05 0 09 0 0 04 ～??D ， 4D 取為 5) 推力軸承裝置直徑 D6： 4000～ 5000 之間，初步設(shè)計取 6) 勵磁機外徑 D7： 3600～ 4800 之間，初步設(shè)計取 7) 定子機座高度 h1 rpmnn 150? 時 ? ?? tlh =+ = 取 mh ? 青海大學成人教育學院畢業(yè)設(shè)計：瀑布溝水電站廠房的初步設(shè)計 青海大學成人教育學院 12 8) 上機架高度 h2 對傘式不承載機架 mDh i ?? D 3h13h12h11D 2D 1h9D 5h2h7D 4 h8h10h1h3H 發(fā)電機外形尺寸圖 9）推力軸承高度 h3 mh ~ ? , 初步設(shè)計取 10) 定子機座支承面到下機架支承面或到下?lián)躏L板的距離 h8 對于傘式承載機架 mDh i ?? 11) 下機架支承面到大軸法蘭盤面的距離 h9, mh ? 12) 定子支承面到大軸法蘭盤面的距離 h10 mmcmhhh 4 1 4 19810 ???? ， 取 13) 定子機座支承面到發(fā)電機頂部高度 h14 mhhhh ??????? 14) 發(fā)電機大軸高 13h ? ? mHh ~~ ?? ，初步設(shè)計取 12m。 式中： A——— 調(diào)速功（ J）； maxH —— 最大水頭（ m）； Q— 最大水頭下額定出力時的流量（ sm/3 ） ,其工作時的效率為 ?? 1D —— 水輪機轉(zhuǎn)輪直徑（ m）。 將所求得到的 maxS 的單位轉(zhuǎn)化為 m，則可求得兩個接力器的總?cè)?積 SV 為： 222 m a x2m a x2 SdSdV ssS ?? ????????（ m3） 3．調(diào)速器的選擇： 大型調(diào)速器的型號是以主配壓閥的直徑來表征的，主配壓閥的直徑可由下式計算： * ssmVd Tv? sT 導葉從全開到全關(guān)的直線關(guān)閉時間