【導(dǎo)讀】取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)。對本設(shè)計（論文）所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人。和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。歸屬于培養(yǎng)單位。共分為四個大章。第一章水輪機(jī)的選型設(shè)計中根據(jù)水頭終選中HL90/D54。，經(jīng)過選型有17個待。根據(jù)水輪機(jī)在模型綜合特性曲線上的工作范圍，并結(jié)合由試算法劃出發(fā)。優(yōu)方案中選出最優(yōu)方案。輪直徑3m，機(jī)組轉(zhuǎn)速375rpm。所以只對一臺機(jī)組甩全負(fù)荷情況進(jìn)行計算。調(diào)節(jié)保證計算及調(diào)速設(shè)備選擇中分別。β<55%，并選取接力器、調(diào)速器和油壓裝置的尺寸和型號。各系統(tǒng)的工作方式并按照各計算參數(shù)選出油罐、水泵及儲氣罐和空壓機(jī)等設(shè)備。第四章電氣一次部分設(shè)計中，按照設(shè)計要求，先對接入系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計計算，發(fā)電機(jī)電壓側(cè)擴(kuò)大單元接線，選取主變型號為SFPL1—150000/220*，送。一定會很多，懇切希望各位老師給予批評指正。

　　

【正文】 aa Rrd ?? 橢圓斷面長 半徑 ???? ctgL 221 ??? 中心距 ??? aRa 外徑 1???aR aa Rrd ?? 斷面號 Фi ρ2i Ai ρ1i ρi αi Ri 1 180 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 23 7723 4293 6222 5317 5622 0939 2 165 8587 1624 449 8576 0876 9452 3 150 9903 2409 6406 7971 9081 7052 4 135 2249 3418 9494 9675 1343 1018 5 120 0113 5672 308 9034 4738 3772 6 105 1073 881 1793 7322 9109 6431 7 90 0563 7589 1193 7169 8487 5656 8 75 0009 2113 8103 6003 441 0413 9 60 4885 5062 3781 6465 6959 3425 10 45 8051 3697 2449 2415 7822 0238 11 30 6165 8701 0405 985 2722 2572 12 15 55003 5315 5139 3499 6897 0396 尾水管計算 本電站選用彎肘形尾水管，由進(jìn)中錐管、肘管和出口擴(kuò)散段三部分組成。如下圖所示，其尺寸按推薦的尾水管尺寸選擇有關(guān)尺寸見下表： D1 D4 h h5 h6 L1 L B5 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 24 1 1..011 3 肘管型式為標(biāo)準(zhǔn)的混凝土肘管。直錐段的單邊擴(kuò)散角 ? 由《水電站機(jī)電設(shè)計手冊 水利就機(jī) 械》 P130，對混流式水輪機(jī)取 ? =8度。 繪制廠房剖面圖 水輪發(fā)電機(jī)外形尺寸估算 原始數(shù)據(jù) 額定容量：有功功率 KWPr ? 則視在功率： K V APS rn ??? 額定轉(zhuǎn)速min)/(375 re 額定功率因數(shù) ?? 額定頻率 Hzfe 50? 估算定子鐵芯的內(nèi)徑及長度 （ 1）極距τ（ cm）和飛逸速度 Vf 的確定 )c( 4 4 0 5 441 mPSK n ?????? 上式中 : 2P—— 磁極個數(shù)，查得為 30 K1—— 為系數(shù)，一般為 ，取 。 )/c( smKV ff ???? ? 所以轉(zhuǎn)子應(yīng)采用低合金高強(qiáng)度鋼或整圓疊片磁軛 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 25 （ 2）定子鐵芯內(nèi)徑的確定 定子鐵芯內(nèi)徑 )( mpD i ????? ?? ? （ 3）定子鐵芯長度 tl (cm)的計算 )( 2 2 4 4 8 22 cmnCD Sl ent ????? 上式中： C—— 發(fā)電機(jī)利用系數(shù)，查得 ,取 10。 （ 4）定子鐵芯外徑 )( 6 mDD ia ????? ? 外形尺寸估算 （ 1）、平面尺寸估算 ① 定子基座外徑 1D 因rpmn 300?r/min 故有： )( mDiD ?? ② 風(fēng)罩內(nèi)徑 2D 因kVASf 20200?r/min 故有： )( mDD ??? ③ 轉(zhuǎn)子外徑 3D ?23 ?? iDD 式中 ? 為單邊空氣間隙，初步估算時可忽略不計 則 iDD?3 ＝ (m) ④ 下機(jī)架最大跨度 4D 因 時KVASn 15000? 則： )( mDD ????? 式中 5D 為水輪機(jī)內(nèi)徑，查得 5D = 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 26 ⑤ 推力軸承外徑 查得：當(dāng) nS =20～ 60MVA 6D =2600～ 3600mm 6D = （ 2）高度尺寸估算 ① 定子機(jī)座高度 1h 因 n214r/min 故有： )( mlh t ?????? ? ② 上機(jī)架高度 2h 傘式不承載機(jī)架重，故有： )( mDh i ????? ③ 下機(jī)架高度 傘式不承載機(jī)架重： )(5 2 mDh i ???? ④ 定子機(jī)架支撐面到下機(jī)架支撐面距離 8h )( mDh i ???? ⑤ 下機(jī)架支撐面到主軸法蘭底面距離 9h )()~(9 mmh ?? ⑥ 定子支撐到主軸法蘭面的距離 h10 )( mhhh ????? ⑦ 轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度 有風(fēng)扇時 )()1 0 0 0~700(11 mmmlh t ????? ⑧ 發(fā)電機(jī)主軸高度 主軸高 )( mhhhH ??????? ⑨ 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底距離 )( 10112 mhhh ?????? ⑩ 發(fā)電機(jī)大軸直徑確定 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 27 ).( 7 5 2 2 4 4 89 7 4 0 09 7 4 0 0 7 cmkgnPMer ?????? 查得：發(fā)電機(jī)大軸直徑為： D=1000(mm) 廠房各高程的確定 1 、確定安裝高程 mbH sw 8 126 4 2 8 12 0 ????????? 安 2 、尾水管底板高程 mhb 01 ????????? 安 3 、水輪機(jī)層高程確定 m)( 8 8 1324 ????????? hr安 3h —— 蝸殼上部混凝土厚度，取 2r —— 蝸殼進(jìn)口半徑 4 、發(fā)電機(jī)層高程 mhh ????????? 4h —— 水輪機(jī)坑進(jìn)入門高度取 2 米 5h —— 機(jī)坑入門上部尺寸 軌頂高程 mhhhh ???????? 式中 7h —— 吊運部件與固定物之間的垂直安全距離 ,取 8h —— 起吊設(shè)備的高度（發(fā)電機(jī)主軸高度 ） 9h —— 吊具高度，取 12m 10h —— 吊車主鉤至軌頂?shù)淖钚【嚯x，為 天花板高程 7? ??7 )( 1 1 212116 mhh ??????? 式中 11h —— 橋吊起重機(jī)在軌頂以上高度， 11h =(m) 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 28 12h —— 橋吊小車頂端余隙， 12h =(m) 房頂高程 mh ??????? 頂 13h —— 層頂結(jié)構(gòu)高度 廠房寬度的確定 以機(jī)組中心線為界，廠房寬度 B 可分為上游側(cè)寬度 SB 和下游側(cè)寬度 XB ，主廠房以發(fā)電機(jī)層地板為界，分為上部分結(jié)構(gòu)和下部分結(jié)構(gòu) 上部結(jié)構(gòu) 廠房上部結(jié)構(gòu)寬度，根據(jù)發(fā)電機(jī)風(fēng)罩直徑，調(diào)速器油壓裝置以及發(fā)電機(jī)層上下游通道等布置要求，結(jié)合選擇相應(yīng)容量的橋機(jī)跨度確定。 ? 上游側(cè)寬度的確定 mAB s 133 ??????? ?? 式中： 1A — 上游主通道寬度 。 3? — 風(fēng)罩內(nèi)徑 3? — 風(fēng)罩壁厚，一般取 — ,取 . ? 下游側(cè)寬度的確定 mABx 233 ??????? ?? 式中 2A — 輔通道的寬度，取 2A ＝ 2m 主廠房總寬為 : mBBB sx ????? 下部結(jié)構(gòu) ? 上游側(cè) 主要取決于蝸殼進(jìn)口布置，主閥（主閥布置在主廠房內(nèi)）和機(jī)組其它附屬設(shè)備的布置，由以下經(jīng)驗公式估算 mDB ???? ? 式中 ? — 系數(shù)，當(dāng) 1D ＝ ～ 時，相應(yīng) ? ＝ ～ ， 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 29 取 ? ＝ ? 下游側(cè) 主要取決于尾水管尺寸及下游混凝土的結(jié)構(gòu)厚度，查得采用下述經(jīng)驗公式估算 mDB 12 ???? 下部結(jié)構(gòu)寬度)( mBB ???? 主廠房長度 機(jī)組段長度由蝸殼、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。查得可知機(jī)組段長度可按下式計算： 方向最大長度機(jī)組段方向最大長度機(jī)組段XLXLLLLxxxx????????::1 ? 蝸殼層 mRx )( 11 ?????? ? mRL x )( 12 ????? ? LL xx ????? ?? ? 尾水管層 22 ???? BL x 22 ???? BL x mmB :2 取度，由水工結(jié)構(gòu)確定，：尾水管邊墩混凝土厚尾水管寬度，為 mBLL xx ??????? ?? ? ? 發(fā)電機(jī)層 mbL xx 33 ???????? ?? ?? 米發(fā)電機(jī)風(fēng)罩壁厚，取米取臺機(jī)組之間設(shè)置樓梯，米，由于兩壁的凈距，一般?。簝膳_機(jī)組之間風(fēng)罩外米發(fā)電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)徑，為::33???b 所以mL 131 ? 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 30 端機(jī)組段附加長度 2L )()1~( 112 mDDL ????? 安裝場長度 3L 的確定 mLLL )~1( 113 ????? 主廠房的長度 L主 )( mLnL ??????主 廠房的總長度為 )( mLLL ????? 主 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 31 第二章 調(diào)節(jié)保證計算及調(diào)速設(shè)備的選擇 電站在運行過程中，常會由于各種事故，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)計水頭和最大水頭甩全負(fù)荷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)： 壓力變化計算標(biāo)準(zhǔn)： （ 1） 機(jī)組甩負(fù)荷時，渦殼允許的最大壓力升高 max? ，查得 max? = （ 2） 壓力變化計算標(biāo)準(zhǔn)：尾水管的真空度應(yīng)小于 8～ 9m 水柱 . （ 3） 機(jī)組突然增加負(fù)荷時，壓力輸水系統(tǒng)內(nèi)任何一段均不產(chǎn)生負(fù)壓 轉(zhuǎn)速變化計算標(biāo)準(zhǔn)： 當(dāng)機(jī)組容量占電力系統(tǒng)運行總?cè)萘康谋戎夭淮蠡驌?dān)任基荷時，β max55%，β max 為機(jī)組甩全部負(fù)荷時的轉(zhuǎn)速升高的允許值。 已知計算參數(shù) ? ? ）噸米 ( 2 5 1 9 ~ ????? ti lDGD 壓力鋼管長約為 442m，經(jīng)濟(jì)流速為 5m/s，設(shè)計流量為 3790 sm/3 管道特性系數(shù) 壓力鋼管段 ???? )/(21025424 2 smVL TT 2 蝸殼段 取進(jìn)口斷面流速計算， smVc /? 長度由 CAD 圖量得 cL = )/( 2 smVL cc ??? 因為蝸殼不是串聯(lián)在管道中，取 21 ， 3 尾水管段 （ 1）直錐段： 河海大學(xué)本科畢業(yè)論文 32 平均面積： )( )44( )44( 22224231 mDDS B ??????? ? 平均流速： )/(. 391 smSQV b ??? 幾何長度： 1BL = 3m 則 )/( 211 smVL BB ??? （ 2）肘管段： 平均面積： )( 24 2265242 mhBDSB ??????? ?? 平均流速： )/(. 392 smSQV B ??? 由量測法得幾何尺寸 2BL = 則 )/( 222 smvL BB ??? （ 3）擴(kuò)散段 ： 平均面積： )( )(2 255653 mhBhBS B ?????? 平均流速： )/( smSQV B ??? 幾何長度： 3BL = 4 管道特性系數(shù) ： )/( 2 smV