【文章內(nèi)容簡介】 mhra 2222021 ??????? ? （ 116） mKDr a ????? (5).由進(jìn)口斷面尺寸求出蝸殼系數(shù)和蝸殼常數(shù) 345 22202000 ??????? ??aaC （ 117） ??? ???? ?QCK （ 118） (6).進(jìn)口斷面外徑 maR ????? ? （ 119） 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計計算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 19 2i0i hCr2Cx ????? （ 120） 22i hx ??? （ 121） xra 0i ?? （ 122） iii aR ??? （ 123） 橢圓斷面的起始角為： ??????? 4 6)( 22 aaas hrhrhrC? （ 124） 橢圓短半徑 : 22 ???? （ 125） 與圓的同等面積 : ????? tandA 22 （ 126） )s i n1C/R2c ot(Cia2i ???????? （ 127） aa Rrd ?? （ 128） 橢圓斷面長半徑 : ??????? c o tL 221 （ 129） mhL in ???? ? （ 130） 橢圓斷面中心距 : 2a ??? （ 131） 橢圓斷面外徑 : 1aR ??? （ 132） 具體計算結(jié)果見計算書。 第一章 水輪機(jī)組選型設(shè)計 熱動 2 班 張明月 0902020204 20 三、尾水管計算 β 圖 15： 尾水管計算示意圖 如圖所示，水輪機(jī)流道尺寸按推薦的尾水管各部尺寸 確定，如下表： 表 18： 尾水管尺寸 單位 mm 尾水管支墩： b=~=1242mm R=3~6b=6210mm r=~=311mm l≥ =7600mm 三、 主閥的選擇 根據(jù)《水利機(jī)械》 P175 表 41，電 站水頭小于 200 米選用蝶閥。 蝶閥直徑： D= 附件：接力器：兩個Ф 950 1555 搖擺式接力器 h L L1 B h4 h6 h5 D1 D4 2600 4500 1750 2740 1352 676 1237 1352 9880 17100 6650 10412 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計計算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 21 油壓設(shè)備： 2/40 旁通閥：Ф 600 空氣閥：Ф 600 第七節(jié) 廠房 一、水輪發(fā)電機(jī)外形尺寸估算 hhhh218h 913DDDDD 43125D圖 16 發(fā)電機(jī)尺寸示意圖 表 19 發(fā)電機(jī)尺寸表 （單位 cm） ： 1D 2D 3D 4D 5D 6D 640 520 5000 發(fā)電機(jī)主軸直徑 cmD 120? 軸向尺寸（單位 cm）： 1h 2h 7h 8h 9h 10h 11h 12h 110 第一章 水輪機(jī)組選型設(shè)計 熱動 2 班 張明月 0902020204 22 二、廠房尺寸的確定 （一）確定安裝高程 ? ： ?? ： ?? 層地面高程 ： ?? ： ?? ： ?? ： ?? 發(fā)電機(jī)層高程大于千年一遇洪水位 mqian ?? ，所以下游不設(shè) 防洪墻。 ： 7 ?? 高程 ： ??頂 （二）廠房寬度的確定 由于蝶閥布置在住廠房內(nèi)部，需加大廠房寬度，取 Bs= ： mBx ? 主廠房總寬 mBBB sx ????? （三）主廠房長度 由蝸殼、尾水管、發(fā)電機(jī)等設(shè)備在垂直水流方向上 的尺寸決定，同時還應(yīng)考慮機(jī)組附屬設(shè)備及主要通道。吊物孔的布置及所需尺寸，機(jī)組段長度以最長的層寬決定： ????? ?? xx LLL 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計計算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 23 L? （針對非與安裝場相鄰的端機(jī)組） ： ： =L2 ： mL ? 第二章 調(diào)節(jié)保證計算及調(diào)速設(shè)備的選擇 熱動 2 班 張明月 0902020204 24 第二章 調(diào)節(jié)保證 計算及調(diào)速設(shè)備的選擇 電站在運(yùn)行過程中，常會遇到由于各種事故，機(jī)組突然與系統(tǒng)解列，從而造成甩負(fù)荷。在甩負(fù)荷時，由于導(dǎo)葉迅速關(guān)閉，水輪機(jī)的流量會急劇變化，因此在水輪機(jī)過水系統(tǒng)內(nèi)會產(chǎn)生水擊，調(diào)節(jié)保證計算就是在初步設(shè)計階段計算出上述過程中最大的轉(zhuǎn)速上升及最大的壓力上升值。調(diào)節(jié)保證計算一般應(yīng)對兩個工況進(jìn)行，即計算設(shè)計水頭和最大水頭。計算它們在甩全負(fù)荷時的壓力上升和速率上升，并取其大者。 調(diào)節(jié)計算的標(biāo)準(zhǔn)： （一）壓力變化計算標(biāo)準(zhǔn) 電站設(shè)計水頭 40～ 100m，蝸殼允許最大壓力上升率為 30%～ 50%，即 ～=? ，尾水管的真空度不大于 8~9m； （二）轉(zhuǎn)速變化計算標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)機(jī)組容量占電力系統(tǒng)運(yùn)行總?cè)萘康谋戎夭淮蠡驌?dān)任基荷時， 55%≤βmax ，maxβ 為機(jī)組甩全部負(fù)荷時的轉(zhuǎn)速升高的允許值。 第一節(jié) 設(shè)計水頭下甩全負(fù)荷 一、已知計算參數(shù) 6 9 1 mtlDKGD ti ?????? （ 21） 二、管道特性 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計計算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 25 smVLVLVLVL BBCCTTii / 3 3 0 0 0 3???????? （ 22） smLVLV ii / ??? ?? （ 23） 三、水流慣性時間常數(shù)： sgH VLT iiw ???? ? （ 24） 四、壓力上升計算 （ 一 ）壓力上升計算 ? ? ? ? 22 ??????? ???? m a x ???? mK ?? （ 25） 各管段的壓力升高 （ 1） 壓力鋼管 末端最大壓力升高 a x ?????? ?? ii TTT VL VL mHH TT ????? ? （ 2）蝸殼末端最大 壓力升高 a x ????? ???? ?? iiTTC VL L c V cVL （ 26） mHH CC ????? ? （ 3）尾水管中最大壓力降低 a x ?????? ?? ii BBB VL VL mHH BB ????? ? （ 27） 第二章 調(diào)節(jié)保證計算及調(diào)速設(shè)備的選擇 熱動 2 班 張明月 0902020204 26 （ 6）尾水管中最大真空度為： mmHgvHH BsB 22 ?????????? （ 28） 五、轉(zhuǎn)速上升計算 假定甩負(fù)荷后，導(dǎo)葉開始動作到最大轉(zhuǎn)速時刻之間的水輪機(jī)出力隨時間呈直線關(guān)系減至零。甩負(fù)荷時機(jī)組的速率上升 ： ? ? 1)2(139。????????????ascTCfTT? （ 29） 1 0 a x ????? ?? 由以上計算可知，本電站機(jī)組設(shè)計水頭下甩全負(fù)荷時壓力升高與轉(zhuǎn)速升高均在允許范圍內(nèi)，取 8s=39。sT 。 第二節(jié) 最大水頭下甩全負(fù)荷 一、最大水頭下機(jī)組流量 Q smHDPQ r / 917 a x2111 ?????? ? （ 210） smHD / 32m a x2111 ????? （ 211） 二、壓力引水系統(tǒng)平均流速 mVLVLVLVL BBCCTTii 30 ???? ???? （ 212） smLVLV ii / ??? ?? （ 213） 三、確定水流慣性時間常數(shù) Tw和最短關(guān)閉時間 TSH 0???? ?gH VLT iiw （ 214） 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計計算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 27 saaTT sSH 39。 ???? （ 215） 四、壓力上升計算 （ 1）最大壓力上升： )()4(2 22 ??????? ???? m a x ???? mK ?? （ 216） （ 2） 壓力鋼管 末端最大壓力升高： a x ?????? ?? ii TTT VL VL mHH TT ????? ? （ 3）蝸殼末端最大壓力升高： a x ????? ???? ?? iiTTC VL L c V cVL （ 217） mHH CC ????? ? （ 3）尾水管中最大壓力降低： a x ?????? ?? ii BBB VL VL mHH BB ????? ? （ 218） （ 4）尾水管中最大真空度： mmHgvHH BsB 22 ?????????? （ 219） 尾水管的真空度不大于 8～ 9m，能滿足水擊壓力的影響。 五、轉(zhuǎn)速上升計算 由設(shè)計水頭下機(jī)組甩全負(fù)荷計算知，機(jī)組慣性時間常數(shù) Ta=，節(jié)滯后時間常數(shù) Tc=。甩負(fù)荷時機(jī)組的速率上升 ： 第二章 調(diào)節(jié)保證計算及調(diào)速設(shè)備的選擇 熱動 2 班 張明月 0902020204 28 ? ? 1)2(1????????????aSHcTCfTT? （ 220） 5 6 a x ????? ?? 由以上計算可知，本電站機(jī)組最大水頭下甩全負(fù)荷時壓力升高與轉(zhuǎn)速升高均在允許范圍內(nèi)，取 8s=39。sT 。 第三節(jié) 調(diào)速設(shè)備的選擇 調(diào)速設(shè)備一般包括調(diào)速柜、接力器和油壓裝置三大部分。 一、調(diào)節(jié)功 計算及接力器的選擇 （一）調(diào)節(jié)功的估算 mNDHQA???????)500~200( 1m a x （ 221） （二）選取接力器直徑 大型調(diào)速器的導(dǎo)葉接力器容量選擇一般是按經(jīng)驗(yàn)公式計算出接力器直徑，然后選取與其接近且偏大的系列直徑。 取油壓裝置額定壓力為 ，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)且用兩個單缸接力器操作 ，選取接力器直徑為 600mm。 （三）接力器最大行程 （ 1）導(dǎo)葉最大開度 : mZDa 1m a x0 ???? ? （ 222） （ 2）接力器最大行程 : maS )~( m a x0m a x ???? （ 223） （ 3）接力器總?cè)莘e : 322 m a x mSdCV D ?????? ? （ 224） 二、調(diào)速器的選擇 （ 1）主配壓閥直徑 水頭 ~ 裝機(jī) 270MW 南鎮(zhèn)水電站 畢業(yè)設(shè)計計算書 熱動 2 班 張明月 0902020204 29 主配壓閥直徑為 150mm。主配壓閥直徑大于 80mm 為大型調(diào)速器，此即為大型調(diào)速器。 由此可選取電氣液壓型調(diào)速器 DT150。 三、油壓裝置的選擇 為了滿足機(jī)組調(diào)節(jié)和安全運(yùn)行的要求，通常每臺水輪機(jī)裝設(shè)一臺油壓裝置，每套油壓裝置均設(shè)兩臺油泵，其中一臺工作，一臺備用。 油壓裝置分為分離式和組合式，本電站選擇組合式。額定壓力為 ，壓力槽容積分為兩 大部分：空氣所占的部分，約為 2/3，其余為油。 調(diào)速裝置壓力油槽容