【導(dǎo)讀】抄襲等違反學(xué)術(shù)道德、學(xué)術(shù)規(guī)范的侵權(quán)行為。文中除已經(jīng)標(biāo)注引。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了。明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律后果由。特授權(quán)華北水利水電學(xué)院可以將畢業(yè)設(shè)計(jì)的全部或部分內(nèi)。復(fù)制手段復(fù)制、保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有。果在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）。一泥曲河上，下游為朱巴水電站，電站裝機(jī)容量102MW，是一個中型水電站。水文條件、地形地質(zhì)以及電站的基本參數(shù)。數(shù)，蝸殼、尾水管的型式和輪廓尺寸，以及發(fā)電機(jī)、調(diào)速器和油壓裝置的選擇。水系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括確定進(jìn)水口、引水隧洞的型式、尺寸。第五章為混合式水電。第六章為專題——埋藏式壓力管道的設(shè)計(jì)與穩(wěn)定分析。關(guān)門梁水電站；機(jī)組選擇；廠房設(shè)計(jì)；埋藏式壓力管道。

　　

【正文】 n——額定轉(zhuǎn)速， min/r 。 0 3 0 8 1 3 39 0 3 1 5 9 ????nlDt i 故水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式選用懸式。 外形尺寸的估算 1. 平面尺寸的估算 1） 定子機(jī)座外徑 1D ： ae DDn in ,/ 3 6 1 ?? ； （ 218） ae DDn in ,/r2 1 3 6 1 ??? ； （ 219） ae DDn in ,/r3 0 02 1 4 1 ??? ； （ 220） ae DDn in ,/r5 0 03 0 0 1 ??? ； （ 221） ae DDn ?? 1m i n ,/r5 0 0 。 （ 222） 由已確定的 min/?en 可知： ???D 2） 風(fēng)罩內(nèi)徑 2D ： 2,2 0 0 0 0 12 ??? DDKWS f ； （ 223） 華北水利水電大學(xué) 21 ,2 0 0 0 0 12 ??? DDKWS f 。 （ 224） 由已知 ,2020204000 KWKWS f ?? 則： ???? DD cm 3） 轉(zhuǎn)子外徑 3D ： ?23 ?? iDD （ 225） 式中： ? 為單邊空氣間隙，初步估算時可忽略不計(jì)。則： ??? ?iDD 4） 下機(jī)架最大跨度 4D ： ,1 0 0 0 0 01 0 0 0 0 54 ???? DDKWS f ； （ 226） ,1 0 0 0 0 0 54 ??? DDKWS f 。 （ 227） 式中： 5D ——為水輪機(jī)機(jī)坑直徑。 見《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊（水力機(jī)械）》 ]22[ 根據(jù)已經(jīng)選定的轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑 ?D ，由《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊（水力機(jī)械）》 ]22[ 查得 mm32020 ?D ，并由已知的 KWKWSKW f 1 0 0 0 0 03 4 0 0 01 0 0 0 0 ??? ，則： ????? DD 5） 推力軸承外徑 6D 和勵磁機(jī)外徑 7D ： 推力軸承外徑 6D 和勵磁機(jī)外徑 7D 可由發(fā)電機(jī)容量查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊 （水力機(jī)械）》 ]22[ 取推力軸承外徑 mm30006 ?D ，勵磁機(jī)外徑 mm20207 ?D 。 2. 軸向 尺寸計(jì)算 1） 定子機(jī)座高度 1h ： ?2m i n ,/r214 1 ??? te lhn ； （ 228） mm2020m in ,/r125214 1 ????? ?te lhn ； （ 229） 華北水利水電大學(xué) 22 mm4 0 02m i n ,/ 2 5 1 ????? ?te lhn ； （ 230） mm6 0 02m in ,/ 1 ???? ?te lhn 。 （ 231） 由已確定的 min/?en 可知： ?????? ?tlh 2)上機(jī)架高度 2h ： 懸式承載機(jī)架： iDh ? ； （ 232） 傘式非承載機(jī)架： iDh ? 。 （ 233） 已知水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)形式為懸式，可得： cm7 5 5 ???? iDh 3） 推力軸承高度 3h 、勵磁機(jī)高度 4h 、副勵磁機(jī)高度 5h 和永磁機(jī)高度 6h ： 推力軸承高度 3h 、勵磁機(jī)高度 4h 、副勵磁機(jī)高度 5h 和永磁機(jī)高度 6h （包括轉(zhuǎn)速繼電器）可由《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊（水力機(jī)械）》 ]22[ 選取?？刹槿⊥屏S承高度為 mm15003 ?h ，勵磁機(jī)高度 mm20204 ?h ，副勵磁機(jī)高度 mm10005 ?h ，永磁機(jī)高度 mm6006 ?h 。 4） 下機(jī)架高度 7h ： 懸式非承載機(jī)架： iDh ? ； （ 234） 傘式承載機(jī)架： iDh ? 。 （ 235） 已知水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式為懸式，可得： cm0 8 5 ???? iDh 5） 定子支座支承面至下機(jī)架支承面或下?lián)躏L(fēng)板之間的距離 8h ： 懸式非承載機(jī)架： iDh ? ； （ 236） 傘式承載機(jī)架： iDh ? ； （ 237） 華北水利水電大學(xué) 23 無下機(jī)架： iDh ? 。 （ 238） 已知水輪發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)型式為懸式，可得： ???? iDh 6） 下機(jī)架支撐面至主軸法蘭底面之間的距離 9h ： 一般為 mm1500~700 。本設(shè)計(jì)?。?mm10009 ?h 。 7） 轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度 10h ： 無風(fēng)扇時： mm)6 0 0~5 0 0(10 ?? tlh ； （ 239） 有風(fēng)扇時： mm)1 0 0 0~7 0 0(10 ?? tlh 。 （ 240） 本設(shè)計(jì)按有風(fēng)扇時計(jì)算轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度 ，則： cm9 0 1 1809 0 3 18010 ????? tlh 8） 發(fā)電機(jī)主軸高度 11h ： 式中 H 為發(fā)電機(jī)總高度，即由主軸法蘭盤底面至發(fā)電機(jī)頂部的高度。 98654321 hhhhhhhhH ???????? =++150+200+100+60++100= 則有： cm6 1 0 87 6 0 0 )~(11 ???? Hh 9） 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距 12h ： cm1 9 3 09 0 1 11 6 5 11112 ?????? hhh 3. 型號選擇 發(fā)電機(jī)的型號為： 422/1834?SF ， 具體尺寸如圖 24 ： 華北水利水電大學(xué) 24 15010020030044038070290100 圖 24 金屬蝸殼示意圖 單位： cm 調(diào)速器和油壓裝置的選擇 調(diào)速器一般由調(diào)速柜、接力器油和油壓裝置三部分組成。中小型調(diào)速器的調(diào)速柜、接力器和油壓裝置組合在一起，稱為組合式；大型提速器分開設(shè)置，稱為分離式。 判斷調(diào)速器的型式 假設(shè)本設(shè)計(jì)的調(diào)速器為中小型調(diào)速器。 中小型調(diào)速器是根據(jù)計(jì)算所需的調(diào)速功 A 查調(diào)速器系列型譜表來選擇的。反 擊式水輪機(jī)調(diào)速功 A （ N m）的經(jīng)驗(yàn)公式： 1m a x)250~200( DHQA ? （ 241） 式中： maxH ——水輪機(jī)的最大工作水頭， m； Q ——最大工作水頭下水輪機(jī)發(fā)出額定出力時的流量， s/m3 ； 華北水利水電大學(xué) 25 1D——水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的標(biāo)稱直徑， m； 200～ 250——系數(shù)，高水頭取 200，低水頭取 250. 由已知的 ?H ，則 s/m4 7 4 1 0 0 ???? ???? ?HQ s/ 32m a x21m a xm a x ?????? HD 1m a xm a x ??????? HQA N m 調(diào)速功 A 已超出中小型調(diào)速器調(diào)速功的范圍，假設(shè)錯誤，故本設(shè)計(jì)調(diào)速器為大型調(diào)速器，應(yīng)計(jì)算主配壓閥直徑，來選定調(diào)速器型號。 大型調(diào)速器為分離式，選擇是應(yīng)對調(diào)速柜。主接力器和油壓裝置分別選配。 大型 調(diào)速器是以主配壓閥直徑形成標(biāo)準(zhǔn)系列，選擇時先由機(jī)型確定采用單調(diào)節(jié)調(diào)速器，再計(jì)算主配壓閥直徑來選定調(diào)速器型號。 接力器的選擇 大型調(diào)速器常用兩個接力器來操作導(dǎo)水機(jī)構(gòu)，每個接力器的直徑 Dd 按以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： m a x101 HDbDdD ?? （ 242） 式中： ? ——計(jì)算系數(shù)，查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊（水力機(jī)械）》 ]22[ 可得； 0b ——導(dǎo)葉高度， m； 1D ——轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑， m； maxH ——水輪機(jī)最大水頭， m。 查《水電站》表 42 可知 HL160 水輪機(jī)的導(dǎo)葉相對高度10Db =，由 240?Z查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊（水力機(jī)械）》 ]22[ 表 64 可取 ?? ，且 ?D m， a x101 ?????? HDbDd D ? 查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊（水力機(jī)械）》 ]22[ 表 65 選擇偏大的直徑 mm400?Dd 。 華北水利水電大學(xué) 26 接力器最大行程 maxS 的 計(jì)算公式為： m a x0m a x ~ aS ）（? 式中 ： max0a ——水輪機(jī)導(dǎo)葉最大開度， mm。 由模型水輪機(jī)導(dǎo)葉最大開度 max0a 計(jì)算出，其計(jì)算公式為： 0max0 ZDa d?? （ 243） 式中 ： dD ——導(dǎo)葉出口邊所在圓的直徑 ， m； 0Z ——導(dǎo)葉數(shù)目； ～ ——系數(shù)，轉(zhuǎn)輪直徑 m51?D 時用較小系數(shù)。 0bDVQ d?? （ 244） 式中 ： Q ——水輪機(jī)單機(jī)流量 s/m3 ； V——蝸殼進(jìn)口平均流速 s/m ； 0b ——導(dǎo)葉高度 ， m。 由此可得： m4 3 0 9 2 ????? ?? bV QD d a x0 ????? ?? Z Da d m a x0m a x ???? aS 兩接力器的總?cè)莘e sV 為： 32m a x2m a x )2(2 ??????? ??? SdSdV DDs 主配壓閥直徑的選擇 通常主配壓閥的直徑等于通力接力器的油管直徑。通過主配壓閥油管的流量 Q 為： sTVQ s? （ 245） 式中： sT —— 導(dǎo)葉從全開到全關(guān)的直線關(guān)閉時間， s。一般取 s8~s4 。取 sT 為 華北水利水電大學(xué) 27 4s。由 ?sV ，則： s/ 3??? ssTVQ 主配壓閥直徑 d 為： mssm vTvQd ?? ?? 式中： m? ——管內(nèi)油壓的流速 ， m/s； 一般取 s/m5~4?m? 。取 m? 為 s/m2 ， sT s4? ， sV = 3m 可得： ??????mssm vT vQd ?? 按計(jì)算的 mm140?d ，查《水電站》 ]22[ 表 51 選擇與主配壓閥直徑接近而偏大的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)速器的型號為 150?DT ，具體示意圖如圖 25 所示。 1375mm9 5 0 m m2360mm5 5 0 m m5 5 0 m m804mm750mm1200mm1 5 0 0 m m1 5 0 0 m m 圖 25 調(diào)速器示意圖 單位： mm 油壓裝置的選擇 油壓裝置的工作容量以壓力油罐的總?cè)莘e為表征，選擇時以壓力油罐的總?cè)A北水利水電大學(xué)