【正文】 zP? — 制動(dòng)前后儲(chǔ)氣罐允許的壓力降一般取 Pa2~1 ，取 ? . zQ — 臺(tái)機(jī)組一次制動(dòng)所需的總空氣量 m3 由《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè) 水力機(jī)械》 P523 選取貯氣罐的容積為 4 3m . 空壓機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算 m i n/ 3mTZ zk ????? 式中： kQ —— 空壓機(jī)生產(chǎn)率 （ m3/min） 。 選取壓力濾油機(jī)型號(hào)： LY200；真空濾油機(jī)型號(hào)： ZL20. 四、管徑及管材的選擇 按經(jīng)驗(yàn)查詢，由《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè) 水力機(jī)械》部分 P470 表 919 查得： 推力軸承油槽供油管直徑： mm40 推力軸承油槽排油管直徑： mm40 導(dǎo)軸承油槽供、排油管直徑 mm40 油壓裝置供 排 油管徑： mm50 總油管供油管直徑： mm50 總油管排油管直徑： mm80 管材采用無縫鋼管。 （ 2）壓力濾油機(jī)和真空濾油機(jī)的確定 m i n/39。 ??? 凈運(yùn) 由《水電站動(dòng)力設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》 P229，選取的油罐容積 35m 。 )()()%(110 3p2 mVVV h ?????? 5） 補(bǔ)充用油量 由于蒸發(fā)、漏損和取樣等損失需要補(bǔ)充油，它為機(jī)組 45 天的漏油量，即 )(m36545) ()( 3p3 ???????? hVVaV 式中： α一年中需補(bǔ)充油量的百分?jǐn)?shù) ,對(duì)混流式取 5～ 10% 取 8% 本電站系統(tǒng)用油總量 )8 4 .1 9 ( m0 .1 641 7 .3 41 6 .5 5444 3321 ????????? VVVV 三、油處理設(shè)備選擇 貯油設(shè)備選擇 （ 1）凈油槽 容積按 凈油量 加上全部運(yùn)行設(shè)備 45天的補(bǔ)充用油量來確定。 2油系統(tǒng)的組成 油系統(tǒng)由油庫、油處理室、油再生設(shè)備、管網(wǎng)、測(cè)量及控制元件組成 二、用油量估算 調(diào)速系統(tǒng)的用油量 vp 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括油壓裝置，導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器，及管道等的充油量。 其壓力油槽容積 30 ~18 mVV c ???? ）（ 從《水輪機(jī)調(diào)節(jié)》第 54 頁可查得，選取 YZ8 型分離式油壓裝置。 二 、油壓裝置的選擇 油壓裝置分為分離式和組合式，本電站采用分離式，即壓力油箱與回油箱分開。 一、 調(diào)節(jié)功計(jì)算及接力器的選擇 接力器直徑計(jì)算： 取油壓裝置額定壓力為 40kg/cm2，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)且用兩個(gè)單缸接力器操作時(shí)，每個(gè)接力器的直徑 dc可近似按下式計(jì)算 )( a x101 mHDbDd c ?????? ? mdd c ??????’ 式中 ? — 由 《能源動(dòng)力類水動(dòng)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)與課程設(shè)計(jì)指南》第 38頁，表 取為 所以由 ’cd 選取接力器直徑為 400mm 接力器最大行程 maS 4 9 ~ m a x0m a x ???? ）（ 2524 a x0 ???? ZD?? 雙直缸接力器總?cè)莘e 32m a x2 2 mSdV cc ????? ? 主配壓閥直徑 mvTVdsc ?????? ?? 式中： v — 管路中油速 smv /5~4? sT — 接力器關(guān)閉時(shí)間 根據(jù)《水輪機(jī)調(diào)節(jié)》第 29頁，選取主配壓閥直徑為 100mm。 轉(zhuǎn)速上升計(jì)算 （ 1)機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù) Ta )( 000365 2202 sSnGDTna????? （ 2)調(diào)節(jié)滯后時(shí)間常數(shù) c )(% sTbTT apqc ??????? 式中 Tq為接力器不動(dòng)時(shí)間，取 Tq=,bp 為調(diào)速器永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)，取 bp=4% （ 3)水錘壓力影響系數(shù) 2 3 3 ????? ?f （ 4)水輪機(jī)飛逸特性影響系數(shù) ???????????ascr T fTT? （ 5） 相對(duì)轉(zhuǎn)速上升 3 7 .511311 ??? nnn pe 式中： 1n — 甩前單位速度， pn1 — 單位飛逸轉(zhuǎn)速 1111 ???????ernC ? （ 6） 則甩負(fù)荷時(shí)機(jī)組的速率上升值 % )(11)2(1 1 ?????????????aSc T CfTT? 由以上計(jì)算可知，本電站機(jī)組在 最大 水頭下甩全負(fù)荷時(shí)，壓力升高與轉(zhuǎn)速升高 真空值 均在允許范圍內(nèi)。 )( m a x ??? ?? ?? mBcT CCTTc VLLL VLVL C:尾水管在導(dǎo)葉或閥門之后，水錘變化現(xiàn)象與壓力管道相反，其進(jìn)口處壓力壓力下降相對(duì)值。所以水機(jī)壓力升高， 3 2 a x ???? mk ?? 式中：混流式機(jī)組取 k= A:壓力水管末端最大壓力上升相對(duì)值。0 ??? ??? smTgHLv? 當(dāng)甩全負(fù)荷時(shí) ， 由 3517ma x0 00 ??? a a?，因?yàn)? ????P ，所以發(fā)生極限水錘（間接水錘）。 轉(zhuǎn)速上升計(jì)算 （ 1)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (水輪機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè) P80) 33303370 22 ???GD 2GD 是 機(jī)組的飛轉(zhuǎn)力 矩 （ 2)機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù) Ta )( 000365 2202 sSnGDTna????? （ 3)調(diào)節(jié)滯后時(shí)間常數(shù) c )(% sTbTT apqc ??????? 式中 Tq為接力器不動(dòng)時(shí)間，取 Tq=,bp 為調(diào)速器永態(tài)轉(zhuǎn)差系數(shù)，取 bp=4% （ 4)水錘壓力影響系數(shù) 0 4 4 ????? ?f （ 5)水輪機(jī)飛逸特性影響系數(shù) ???????????ascr T fTT? （ 6） 相對(duì)轉(zhuǎn)速上升 ??? nnn pe 式中： 1n — 甩前單位速度 pn1 — 單位飛逸轉(zhuǎn)速 1111 ???????ernC ? （ 7） 則甩負(fù)荷時(shí)機(jī)組的速率上升值： % )(11)2(1 1 ?????????????aSc T CfTT? 由以上計(jì)算可知，本電站機(jī)組在設(shè)計(jì)水頭下甩全負(fù)荷時(shí)，壓力升高與轉(zhuǎn)速升高均在允許范圍內(nèi)。 )( m a x ?????? ?? ?? mBcT CCTTc VLLL VLVL C:尾水管在導(dǎo)葉或閥門之后，水錘變化現(xiàn)象與壓力管道相反，其進(jìn)口處壓力壓力下降相對(duì)值。 a x ???? mk ?? 式中：混流式機(jī)組取 k= A:壓力水管末端最大壓力上升相對(duì)值。0 ??? ??? smTgHLv? 由max000 aa?? ，當(dāng)甩全負(fù)荷時(shí)，閥門全開， 0? =1，因?yàn)? ???P ，所以發(fā)生極限水錘（間接水錘）。 根據(jù)尾水管的特點(diǎn)將尾水管分為三段，一段為直錐段，二段為彎肘段，三段為擴(kuò)散段。一段 ?? 255~345?? ，二段 ?? 165~255?? 三段 ?? 75~165?? ，四段 ?? 15~75?? 。所以我們將蝸殼分為若干段，然后取進(jìn)口段的平均流速 civ 以及平均流量 ciQ ，最后再將各段的 LV進(jìn)行相加平均，以減小對(duì)蝸殼 LV? 的計(jì)算誤差。調(diào)節(jié)保證計(jì)算一般應(yīng)對(duì)兩個(gè)工況進(jìn)行，即計(jì)算設(shè)計(jì)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。則主廠房?jī)魧挘?B=Bx+Bs=+= 取兩者中的大值，擬定主廠房的寬度為 ， Bs =； Bx = 第二章 調(diào)節(jié)保證計(jì)算及調(diào)速設(shè)備的選擇 電站在運(yùn)行過程中，常會(huì)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。 則主廠房?jī)魧挘?B=Bx+Bs=+= ⑵水上部分凈寬的確定 上游側(cè)寬度： Bs=5?? ????????m 式中： 5— 發(fā)電機(jī)風(fēng)罩半徑； — 發(fā)電機(jī)風(fēng)罩壁厚； 3— 布置調(diào)速器，油壓設(shè)備 及機(jī)旁屏必需的距離。 定子鐵芯內(nèi)徑的確定 )( cmpD i ????? ? ? 定子鐵芯長(zhǎng)度 lt(cm)的計(jì)算 cmnCD Slent 13223 75 000 262i??????? ? 式中： C= 6106 ?? 為發(fā)電機(jī)利用系數(shù) ，由《水電站動(dòng)力設(shè)備手冊(cè)》 P163 查得 定子鐵芯外徑 由于定子鐵心外徑的確定與同步轉(zhuǎn)速有關(guān)，當(dāng) rpmne ? 時(shí) cmDD ia .665 3 2 ????? ? 二、外形平面尺寸 由 《水電站動(dòng)力設(shè)備手冊(cè)》 P179 可知： 定子基座外徑 rpmne 300214 ?? 時(shí) 故有： mmDD a ????? 風(fēng)罩內(nèi)徑 ,因 Sf 20210kw 故有 ： mmDD 1 0 5 2 1 .9 202108 7 2 1 . 9 218012 ????? 轉(zhuǎn)子 外 徑 由于在發(fā)電機(jī)初步設(shè)計(jì)時(shí)單位空氣隙可以忽略，則 cmDD i 2533 ?? 下機(jī)架最大跨度 因 時(shí)KVAS n 15000? cmDD 450304206054 ????? 由 《水力機(jī)械 分冊(cè) 》 P162 表 36 可知，當(dāng) D1=3m 時(shí)水輪機(jī)基坑直徑D5= 推力 軸承外徑和勵(lì)磁機(jī)外徑 由 《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè) 電氣一次》 P180 表 37可知 ： 推力 軸承外徑 D6=380cm 勵(lì)磁機(jī)外徑 D7=280cm 三 、外形軸向尺寸 定子機(jī)座高度 cmτlh t ?????? 上機(jī)架高度 cmDh i 1 3 35 3 ????? 推力軸承 高度 h3 cmh 2021 ? 下機(jī)架高度 cmhh 5 9 . 8 51 3 27 ???? 定子機(jī)架支撐面到下機(jī)架支撐面到擋風(fēng)板距離 cmDh i 3 ???? 下機(jī)架支撐面到大軸法蘭距離 根據(jù)已 生產(chǎn)發(fā)電機(jī)資料 cmh 1009 ? 10h cmh 7 91 0 9810 ????? 轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度 11h cmh 2938021380l t11 ????? 定子鐵心軸向中心線到法蘭盤面的距離 h12 cmh 10112 ?????? 發(fā)電機(jī)大軸高度 h13 cmHh 1 0 5 21 3 1 ???? 1定子機(jī)座支撐面到轉(zhuǎn)速繼電器頂部高度 h14 cmhhhhhhh 1 3 ????????????? 1發(fā)電機(jī)總高 H cmhhH 1 3 1 7 1 3 51014 ????? 總結(jié)得水輪發(fā)電機(jī)的型號(hào)選擇為 (立式空冷 發(fā)電機(jī)容量為 75 萬 KV磁極個(gè)數(shù)為 24定子 鐵心 外 徑 為 ) 第八節(jié) 水電站廠房布置 一．主廠房長(zhǎng)度確定 x 92519?? 65487? 511? 蝸殼層 mRL 4 2 5 2 5 ????? ?? ? mRL ????? ? 尾水管層 mBL 2x ?????? ? mL 9x ? 發(fā)電機(jī)層 xLmL ?? ???????? 33x ?? 式中： 3? 發(fā)電機(jī)風(fēng)罩內(nèi)徑， b 兩臺(tái)機(jī)組間風(fēng)罩外壁凈距離 3? 發(fā)電機(jī)保護(hù)層風(fēng)罩壁厚，取 ～ 機(jī)組段長(zhǎng)度 m....L D 3 7 9 957249291 5 4 894 2 5 111 ??????? 裝配廠長(zhǎng)度 4 7 .8 1 6 6 m1 . 2 5 /1 .5 ) L(L D裝 ?? 邊機(jī)組段加長(zhǎng)長(zhǎng)度 m3?? 邊L 主廠房長(zhǎng)度 m...L 3 3 6 22 8 038 1 6 64743 7 9 957 ????? 二、主廠房寬度確定 xs ????? 式中： B— 主廠房?jī)魧?； Bx— 下游側(cè)寬度 ； Bs— 上游側(cè)寬度； ⑴ 水下部分凈寬的確定 上游側(cè)寬度： Bs= 4+++3= 式中： 4— 座環(huán)半徑； — 混凝土保護(hù)層厚度； — 蝸殼上游側(cè)斷面直徑；— 蝶閥坑寬度。 二 、 進(jìn)口 斷面的半徑的計(jì)算 進(jìn)口斷面流量 ）（ sm / 3r00 ???? ? 進(jìn)口斷面流速 由于電站設(shè)計(jì)水頭為 106m，根據(jù)蝸殼進(jìn)口斷面平均流速曲線查得進(jìn)口斷面流速 V0=。 圓斷面金屬蝸殼的的包角一般均為 345。 第 五節(jié) 金屬蝸殼的水力設(shè)計(jì) 一 、 蝸殼型式、斷面形狀和包角的確定 由于本站應(yīng)用水頭為： 77120m40m,故采用鋼板焊接蝸殼。各方案的曲線見圖 圖 15 圖 16 圖