【正文】 出力 Na —— 發(fā)電機(jī)額定容量 a? —— 發(fā)電機(jī)效率（在這里取 ） 取最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 n110=130r/min與出力限制線交點(diǎn)的單位流量為設(shè)計(jì)工況單位流量。長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 7 對(duì)于轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)或者未標(biāo)出出力限制線的水輪機(jī)， Q11一般 不超過(guò)型譜參數(shù)表中的推薦值，則 smslslQ r /???? ，對(duì)應(yīng)模型效率為 %81m? ，暫取效率修正值為 3??? %，則設(shè)計(jì)工況點(diǎn)原水輪機(jī)的效率為 ?????? ??? m ，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 D1為 mHrQDr Pr 111?????? ? 按照我國(guó)規(guī)定的轉(zhuǎn)輪直徑，選取直徑為 。1 ??? III 方案 mD ? tG 39。 表 14 各方案吸出高度計(jì)算表 方案 10 900w? HK? Hs (m) I II III 確定各方案水輪機(jī)工作區(qū) (1)各方案水輪機(jī)的設(shè)計(jì)單位流量 Qr11 =rrrHDP ?232 （ 15） 式中： Pr —— 水輪機(jī)額定出力 kW 長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 12 r? —— 設(shè)計(jì)工況點(diǎn)原型水輪機(jī)效率 I 方案 Qr11 = 600 00 ???= sm3 II 方案 Qr11 = 50000 ???= sm3 III 方案 Qr11 = 40000 ???= sm3 (2) 檢驗(yàn)單位轉(zhuǎn)速的范圍 I方案 n max11 =max1 HnD=? = minr n min11 =min1 HnD=? = minr II方案 n max11 =max1 HnD=? = minr n min11 =min1 HnD=? = minr III方案 n max11 =max1 HnD=? = minr n min11 =min1 HnD=? = minr 經(jīng)過(guò)比較，方案 III 中，水輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行范圍稍微偏離最高效率區(qū)，方案 I， II中，水輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行范圍處于最高效率區(qū)。 確定選定方案的主要參數(shù) 轉(zhuǎn)輪直徑： D1 = 水輪機(jī)最大效率 ： ? =% 同步轉(zhuǎn)速： n= minr 吸出高度： rMWS HKH ????? 90010=－ 安裝高程： ?????? 1XDH SW － += (最低尾水位是 ， X取 ) 飛逸轉(zhuǎn)速： m i n/ rnkn ff ???? (對(duì)于保持協(xié)聯(lián)關(guān) 系的轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī) Kf取 ) （根據(jù) [1]P5） 軸向水推力：軸向水推力 PZ是水流流進(jìn)轉(zhuǎn)輪時(shí)引起的一種軸向力。 蝸殼進(jìn)口斷面的流速主要由設(shè)計(jì)水頭設(shè)定，一般可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 0 rv a H? （ 1— 6） 其中 a 一般取 ~。 查表 2119002 ?? aa Dr， 2104002 ?? bb Dr 校核進(jìn)口斷面面積： F/= ? ? ? ?ba rrbtgntg rmab ???? 022 2/?= 2m 其中 ?? 3%,與設(shè)計(jì)要求相近，符合要求。 尾水管主要尺寸選擇 (1) 尾水管深度 尾水管的深度是指從水輪機(jī)的底環(huán)上平面到尾水管底板平面間的高度，通常用 h 表示，它包括 1h ,2h ， 3h ， 4h 四部分。出口擴(kuò)散斷面的寬度均為 5B ，與肘管出口寬度相等。 機(jī)組的扭矩： 97400 NM n? （公斤 ? 厘米） （ 1— 13） 式中 N— — 主軸傳遞功率 n — — 主軸轉(zhuǎn)速 （ r/min） M = ??? （公斤 ? 厘米） 由圖 1212(根據(jù) [1]P319)取得： D? =1170mm, D?? =1250mm. 因?yàn)楫?dāng) 600D mm? 時(shí)選用薄軸，固選用 D =1170mm 。 導(dǎo)葉高度 0b 表 1— 23 對(duì)稱導(dǎo)葉斷面尺寸 D1 D0 b c D e 0d m k r 8000 9300 32 1R 2R 3R f 1L 2L L a q t 207 184 422 503 536 1039 25 15 導(dǎo)葉開(kāi)度 (根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]P144) (1) 最優(yōu)開(kāi)度 優(yōu)0a 對(duì)于混流式水輪機(jī)或轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)都取設(shè)計(jì)水頭下的單位轉(zhuǎn)速與最優(yōu)效率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的開(kāi)度值。 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，共有 32 片導(dǎo)葉。（ 3）定子轉(zhuǎn)子等最大部件的尺寸應(yīng)滿足運(yùn)輸條件。發(fā)電機(jī)推力軸承位于轉(zhuǎn)子上部的統(tǒng)稱為懸式；位于轉(zhuǎn)子下方的統(tǒng)稱為傘式。 （參考 [3]P125，表 2— 49 查得） 對(duì)本方案而言 tD =10800mm， sD = tD +1200=10800+1200=12022 mm 5） 發(fā)電機(jī)機(jī)坑直徑 jhD ： 當(dāng) Nn 214 minr , jhD = jD +（ 1400~2800） mm 當(dāng) Nn 214 minr ， jhD = jD +(1600~2200) mm 對(duì)于本方案， jhD = jD +1400=19000+ 1400mm=20400mm= (23) 軸向尺寸 1) 。本設(shè)計(jì)方案水輪發(fā)電機(jī)采用立式布置結(jié)構(gòu)。在選擇應(yīng)考慮下列因素：（ 1）電負(fù)荷和磁負(fù)荷應(yīng)在合理的數(shù)值范圍內(nèi)，參數(shù) dx 等應(yīng)滿足要求。 水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明 綜上 所述選擇機(jī)組型號(hào) ZZ560800，混凝 土蝸殼，其基本參數(shù) mH ? ，mH ? ， mHr ? ，設(shè)計(jì)流量 smQr ? ，額定功率 KWN ? ，額定轉(zhuǎn)速 rn? ，飛逸轉(zhuǎn)速 m 1 rnR ?，安裝高程 ?? ，吸出高度mHS ?? 。 導(dǎo)葉數(shù)目 0Z 和分布圓直徑 0D 導(dǎo)葉數(shù)目 0Z 與轉(zhuǎn)輪直徑 0D 有關(guān)，查表（根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]P137,表 8— 5）得 Z0=32。導(dǎo)葉的密封多采用 ? 密封。（根據(jù) [1]）可知 3 1 2 4h h h h h? ? ? ? （ 1— 9） 式中 4h —— 肘管高度 長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 24 1h ,2h —— 與轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)肘管的高度與進(jìn)口直徑 4D 相等 4 3 32D D h tg??? （ 1— 10） 其中 3D —— 錐管進(jìn)口直徑，可取 3D = 2D ? —— 進(jìn)口錐管的半錐角 將（ 1— 9）代入（ 1— 10）中得： 4 3 1 2 42 ( ) 2D D h h h tg h tg??? ? ? ? ? （ 1— 11） 其中 4h = 4D ； 則有： 3 1 244 2 ( )12D h h h tghD tg ??? ? ??? ? （ 1— 12） 其中 32DD? 。目前在小型水輪機(jī)上多采用圓形斷面的直錐型尾水管，而對(duì)于大型立式機(jī)組，由于土建投資占電廠總投資的比例很大，因此在電站設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量降低水下開(kāi)挖量和混凝土量，應(yīng)選用變肘型尾水管。取 150。故本電站選用 T 形蝸殼。 繪制運(yùn) 轉(zhuǎn)綜合特性曲線圖（如附錄 1， 2） 注：繪制功率限制線，功率限制線的垂直段可根據(jù)水輪機(jī)的額定功率來(lái)繪制斜線段可根據(jù)最小水頭下的 5%功率限制線的功率 Nmin 來(lái)繪制。 M? 值是根據(jù) n11與 Q11值在模型綜合特性曲線查的 M? =，取 K=，則吸出高度可以用下式計(jì)算。1 ??? II 方案 mD ? tG 39。 式中 Pr —— 發(fā)電機(jī)額定容量， kW Qr11 —— ：水輪機(jī)額定工況的單位流量， sm3 Hr —— 設(shè)計(jì)水頭 ? —— 原形水輪機(jī)效率 (1) 效率 ? 的計(jì)算 ? ? ? ? 55 11m a x ???????? DD Mm?? a x ?????? M??? 式中 MAX? —— 原形水輪機(jī)效率 M? —— 模型水輪機(jī)最高效率 DM1 —— 模型水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 限制工況原形水輪機(jī)效率為 9 2 4 ?????? ??? M (2) 轉(zhuǎn)速 n的計(jì)算 n= 110n 1DHr =130? m in/ r? 轉(zhuǎn)速計(jì)算值在發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速表與最接近的轉(zhuǎn)速為 ，故選轉(zhuǎn)速為 。在最大水頭 米和最小水頭 米下符合要求的有 HL310 和 ZZ560 兩種。 機(jī)組臺(tái)數(shù)對(duì)電力系統(tǒng)的影響 對(duì)于占電力系統(tǒng)容量比重較大的水電廠及大型機(jī)組，發(fā)生事故時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)的影響長(zhǎng) 春 工 程 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文 ) 3 較大，考慮到電力系統(tǒng)中備用容量的設(shè)置及電力系統(tǒng)的安全性，在確定臺(tái)數(shù)時(shí)，單機(jī)容量不應(yīng)大于系統(tǒng)的備用容量，即使在容量較小的電網(wǎng)中，單機(jī)容量也不宜超過(guò)系統(tǒng)容量的 1/3。電站的最佳裝機(jī)臺(tái)數(shù)， 要通過(guò)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析來(lái)確定。注意了理論與實(shí)踐的密切結(jié)合，水輪機(jī)初步設(shè)計(jì)的基本理論和實(shí)際情況進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和計(jì)算，對(duì)水輪機(jī)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，對(duì)調(diào)節(jié)保證計(jì)算，本設(shè)計(jì) 報(bào)告共分為十一部分：一、水輪機(jī)型號(hào)選擇；二、水輪發(fā)電機(jī)選擇；三、調(diào)保計(jì)算及調(diào)速設(shè)備選擇；四、廠房的布置 ；五、電廠輔助系統(tǒng)；六、本設(shè)計(jì)總結(jié)；七、參考文獻(xiàn) ；八、致謝；九、附錄 。攔江大壩為混凝土實(shí)體重力式溢流壩，壩頂高程 米 ,最大壩高 米；壩頂長(zhǎng)度 米，壩基巖石為流紋斑巖，壩體工程量 65萬(wàn)立方米，主要瀉洪方式為壩頂溢流；溢流壩段 全長(zhǎng) ,壩頂高程 ,共分 17孔 ,每孔凈寬 14米 ,弧形閘門(mén)控制 ,最大瀉流量 33560立方米每秒 .河床式發(fā)電廠房 ,位于毅力壩段左側(cè) ,是擋水建筑物的一部分 ,全長(zhǎng) 米 ,水上部分寬 米 ,水下部分寬 ；主廠房最大高度 ,凈寬 米 ,安裝 4臺(tái)單機(jī)容量 6萬(wàn)千瓦及一臺(tái)容量 ,以 110千伏、 220千伏輸電線路聯(lián)入華東電網(wǎng) .升壓站、開(kāi)關(guān)站設(shè)置在廠房左側(cè)山坡平臺(tái)上。 第二章 水輪發(fā)電 機(jī)選擇 ............................................................................................ 30 發(fā)電 機(jī)的主要參數(shù) ........................................................................................ 30 主要尺寸的確定 ............................................................................................ 30 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式的選擇 ................................................................................ 31 其他外形尺寸估算 ........................................................................................ 32 發(fā)電機(jī)重量估算 ............................................................................................ 34 計(jì)算飛輪力矩的慣性時(shí)間常數(shù) .................................................................... 35 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)說(shuō)明 ............................................................................................ 36 第三章 調(diào)保計(jì)算及調(diào)速設(shè)備選擇 .................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。