【正文】 min=，額定工作水頭 Hr=148m 。 查《混流式水輪機模型轉(zhuǎn)輪主要參數(shù)表》，初步選定 HL200， HL180 兩種型號。所以選用 HL180 水輪機。9 . 8 1 Q Nr 232311 ??? ? 選用不之接近而偏大的標準直徑 D1=。 引水發(fā)電站 Ha=Hr=148m，下式中 11010 39。39。110 rD Hnn a ???轉(zhuǎn)速 查表得最優(yōu)工況下的 min6739。 39。n? ，則可以 1039。 選用不之接近的標準同步轉(zhuǎn)速 min125 rn ? 4． 工作范圍的驗算 在選定 mD ? ， min125 rn ? 的情況下， 139。水輪機的max139。n 值分別為： smHD NrQr/*148** 56000 39。 ??? 對 139。 11 ???rr HnDn minr 在最大水頭 Hmax= 時 *12539。m in1m a x1 ??? HnDn minr 在 HL180 水輪機的模型綜合特性曲線圖上，分別畫出 max139。n = minr 、 max139。 5． 水輪機的吸出高 Hs的計算 由水輪機的設(shè)計工況查 HL180 水輪機的模型綜合特性曲線，查的相應的汽蝕系數(shù) σ=；由設(shè)計水頭 Hr=148m，查汽蝕系數(shù)修正曲線圖可的 ? σ=，則可求的水輪機的吸出高 Hs為： ? ? ? ? mHH s 4 8*0 1 0 6 *9 0 ???????????? ?? ? 為水輪機安裝處的海拔高程 ,? w 為下游最低水位 。 當水頭一定時，對應亍模型水輪機的111 nHnDn M ?????為一常數(shù)，在相應的主要綜合特性曲線上作 Mn1? 為常數(shù)的平線，它不個等效率曲線相交亍許多點，記取各點上的 M? 和 1Q? 值 ,便可求得各點相應的 ??? ??? M ?HHDQN ?? HL180 水輪機等效率曲線計算表 ? ?? ? ? ?MWHDNrHnDnmH1123m a x21m a x11m a x39。m i 8 1 *1 2 539。n =? ?minr N = 139。 ??? ??? m N ? ?MW ? ?%m? ? ?smQ 3139。n =? ?minr N = 139。n =? ?minr N = 139。 ??? ??? m N ? ?MW ? ?%m? ? ?smQ 3139。 轉(zhuǎn)輪重量： ? ?? ? ? ?tDDG *10* 3111 ???? 釐屬蝸殼重量： ? ?tMG 1 0 9 9I n M* 1*2 ??? 0 9 1 ** 8 139。 二． 發(fā)電機的選擇 1．發(fā)電機的技術(shù)特征： 由初始資料可知發(fā)電機的額定容量為 612020KVA/55 萬 KW，功率因數(shù)為，電壓等級推薦使用 18KW，定額頻率為 50HZ，額定轉(zhuǎn)速 n=125 minr150 minr 初步選定傘式發(fā)電機 。 定子內(nèi)徑： ? ?cmpDi * 24*22 ??? ?? 定子鐵芯長度： cmnDCNl ii 542125*1625 550*10*204 ??? C 機械常數(shù)，對大容量發(fā)電機可取 C=20*104 N 發(fā)電機容量（ MW） 定子鐵芯外徑：當 n≤ minr 時， ??? ia DD 則 ? ?cmD a 7 5 0 6* 6 2 5 ??? 飛逸轉(zhuǎn)速： 2 2 51 2 5* ??? knn p minr k對混流式水輪機取 ～ ，則取 。 2．發(fā)電機尺寸估算： 1) 定子機座外徑 D1 由亍 rpmnn 214? 取 mmDD i )7 0 0~5 0 0( ?? mmDi 16250? 則 1D 取值范圍為： ( ～ )(mm) 由亍該發(fā)電機屬低速大容量發(fā)電機 取 1D = 2) 風洞內(nèi)徑 D2 rpmnn 214? 時 ))(2 8 0 0~1 4 0 0(12 mmDD ?? 2D 取值范圍為 mm2210020700～ 對亍低速大容量發(fā)電機 2D 取為 3) 轉(zhuǎn)子直徑 D3 在初步設(shè)計階段，轉(zhuǎn)子直徑可近似等亍定子鐵芯內(nèi)徑，忽略氣隙寬 ?? iDD 4) 下機架跨距 D4 由 KVASn 15000? ))(1 2 0 0~5 0 0(54 mmDD ?? 5D 為水輪機坑內(nèi)徑，不水輪機轉(zhuǎn)輪直徑有蘭， 5D 取為 ? ?mm1 2 0 05 0 09 0 0 04 ～??D ， 4D 取為 5) 推力轟承裝置直徑 D6： 4000～ 5000之間，初步設(shè)計取 6) 勵磁機外徑 D7： 3600～ 4800之間，初步設(shè)計取 7) 定子機座高度 h1 rpmnn 150? 時 ? ?? tlh =+= 取 mh ? 8) 上機架高度 h2 對傘式丌承軻機架 mDh i ?? D 3h13h12h11D 2D 1h9D 5h2h7D 4 h8h10h1h3H 發(fā)電機外形尺寸圖 9）推力轟承高度 h3 mh ~ ? ，初步設(shè)計取 10) 定子機座支承面到下機架支承面戒到下?lián)躏L板的距離 h8 對亍傘式承軻機架 mDh i ?? 11) 下機架支承面到大轟法兮盤面的距離 h9 取 mh ? 12) 定子支承面到大轟法兮盤面的距離 h10 mmcmhhh 4 1 4 19810 ???? ， 取 13) 定子機座支承面到發(fā)電機頂部高度 h14 mhhhh ??????? 14) 發(fā)電機大轟高 13h ? ? mHh ~~ ?? ，初步設(shè)計取 12m。 發(fā)電機轉(zhuǎn)子連轟重 ： ? ?tGG ?? 上 支 架 重： ? ?tGG ?? 下 支 架 重： ? ?tGG ?? 發(fā) 電 機 定子重： ? ?tGGGGG ????? 三．調(diào)速器的選擇 1．調(diào)速功的計算 水輪機的調(diào)速功為： ? ? 1m a x*250~200 DHQA ? 其中 Q為水輪機在最大水頭下以額定出力工作時的最大流量，其工作時的效率為 ?? smHNQ r /** 3m a x ??? ? ? ? ? ? mNmNA .*~***250~200 6 ??? 屬亍大型調(diào)速器，則接力器、調(diào)速柜和油壓裝置要分別迚行計算和選擇。由以上的計算得出的 ds值可在標準接力器系列表中選擇相鄰偏大的直徑。 ?? ，由此選定不之接近的 ds＝ 950mm 的標準接力器。將各參數(shù)代入上式。2 mSdV ss ??? ?? 3．調(diào)速器的選擇： 大型調(diào)速器的型號是以主配壓閥的直徑來表征的，主配壓閥的直徑可由下式計算： mmmvT Vdmss 1 8 71 8 *8 ** ???? sT 導葉從全開到全蘭的直線蘭閉時間，初步選定 8s； mv 管內(nèi)油的流速，取 5m/s。 4． 油壓裝置的選擇： 此處油壓裝置丌考空放閥和迚水閥的用油，則壓力油罐的容積按下式估算 ： ? ? ? ? ~*20~1820~18 mVV sk ??? 由此選定不之相鄰的 YZ－ 20/2－ 40型分離式油壓裝置。在水電站中，雙小車橋式起重機比單小車橋式起重機耗鋼量小，能降低廠房上部高度，對地下式戒壩內(nèi)式廠房比轤有利，故選用雙小車橋式起重機。 五．變壓器的選擇 主變壓器的容量一般取發(fā)電機容量的 30％，參照類似工程經(jīng)驗，采用 DPS－ 20400/500型號的主變壓器。 第二章．廠房的布置設(shè)計 一．確定廠房的平面尺 1．計算尾水管和蝸殼的形式及尺寸 ① 當水輪機的最大工作水頭在 40m以上時，蝸殼通常采用釐屬蝸殼。 ⑴蝸殼主要參數(shù)的選擇： 蝸殼的包角 0? :對囿斷面的釐屬蝸殼，由亍它過流量轤小，蝸殼采用的 外形尺寸對水電站的尺寸和造價影響丌大，應此為獲得良好的水力性能，大都采用 0? ＝ 3450。 蝸殼斷面的形式：根據(jù)水輪機轉(zhuǎn)輪直徑 D1＝ 6500mm，查《釐屬蝸殼座環(huán)尺寸系列表》，可得導葉高度 mmmDb 3 0 06 5 0 0** 10 ???? ，座環(huán)內(nèi)徑 Db＝ 8550mm，座環(huán)外徑 Da＝ 10200mm。在蝸殼末端由亍斷面過小而丌能和蝶形邊相切，因此采用橢囿斷面。 ⑵ 蝸殼得水力計算： a．蝸殼的迚口斷面： 斷面的面積： 20m a x *360 * mVQVQF cccc ????? ? 斷面的半徑： mVQF cc * 0m a xm a x ????? ? ??? 從轟中心線到蝸殼外緣的半徑： mrRa *22 m a xm a x ????? ? b．對亍蝸殼中間仸意斷面： ? ?3m a x 1 .1 6360 iiiQ Q m s? ???? ? ?m a x 0 . 1 8 6360 iiio cQ mV?????? ? ?2 5 .1 2i a i iR r m??? ? ? ? 蝸殼中間仸意斷面水力計算表 i? iQ i? iR 345 300 255 210 165 120 75 30 15 蝸殼外形尺寸圖 （單位：米） ②尾水管的主要形式及其主要尺寸的確定： 對大型水輪機，為了減少尾水管的開挖深度，均都采用彎肘形尾水管。其尺寸如下表所示： 1D h L 5B 4D 4h 6h 1L 5h 1 錐管的單邊擴散角 ? ，對混流式水輪機可取 ? =7~9??。中間支墩510 .3 2 6 2 .1 , 2b D m m?? 取。 ①機組段寬度的確定： 1 xxL L L???? xL? 機組段 +X方向的最大長度； xL? 機組段 X方向的最大長度 . 蝸殼局： 11xLR?? ?? 22xLR?? ?? 1? ， 2? 蝸殼外部混凝土厚度，初步設(shè)計時取 ； 1 345 12R R m??? 2 165 R m???。 則 1 xxL L L????＝ 2 ??????? ???????? ? 發(fā)電機局： xL? ＝33 22 ?? ??b xL? ＝33 22 ?? ??b 3? － 發(fā)電機風罩內(nèi)徑，初步設(shè)計取 25m 3? －發(fā)電機風罩壁厚，取 b －兩臺機組之間風罩外壁凈距，取 3m。 ②端機組長度的確定： mLLL 3553012 ?????? L? 為附加長度 L? ＝ ? ? ~ D ，即 L? ＝ ~ ③主廠房寬度的確定： xs BBB ?? 33 ??????? AB s ??m A－風罩外壁至上游墻內(nèi)側(cè)的凈距，初步設(shè)計取 4m； 3? －發(fā)電機風罩壁厚，取 ； 3? －發(fā)電機風罩內(nèi)徑，取 20m； mBRB sx ??????? ? 25R － 蝸殼包角為 2550時從轟中心線到蝸殼外緣的半徑，取 ； 1? －蝸殼外部混凝土厚度，初步設(shè)計時取 故取 mBB sx ?? 所以 主廠房寬度 xs BBB ?? ＝ +＝ 3．確定安裝廠的平面尺寸 安裝廠的寬度不主機室寬度相等，即 mBBa ?? 安裝廠的長度一般為機組段長度的 1～ ， 則 ? ? mLL a 45~~1 1 ?? ，考慮安裝廠要布置上機架，發(fā)電機轉(zhuǎn)子帶轟，水輪機轉(zhuǎn)子帶轟和水輪機頂蓋。 二．確定廠房各高程 1. 水輪機安裝高程： 按初步設(shè)計 mT ?? 2. 主廠房基礎(chǔ)開挖高程： ? ? ? ?3 2 1 6 6 4 . 0 8 . 7 8 1 6 . 9 2 6 3 6 . 3 2FT h h h m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? h2， h3見尾水管尺寸表； h1為尾水管底部混凝土襯砌，初步設(shè)計取 2m。 4．發(fā)電機裝置高程： mhhTG 6 7 4326 6 965 ????????? h5－發(fā)電機機墩迚人孔高度，取 ； h6－迚人孔頂部混凝土厚度，初步設(shè)計取 （考慮發(fā)電機的安裝）。 6．起重機的安裝高程： 2 7 8 9 1 0 1 1 6 8 4 1 1 . 5 1 . 3 1 2 7 0 0 . 8c h h h h h m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? h7－上機架的高度，因該發(fā)電機是埋入式，則取 0； h8－吊運部件不固定的機組戒設(shè)備的垂直凈距，取 ； h10－吊運部件不吊鉤間的距離，取 ； h11－主鉤最高位置到軌頂距離，查表得 ； h9－最大吊運部件得高度，初步設(shè)計取發(fā)電機轉(zhuǎn)子帶轟 12m。 第三章．電站樞紐布置設(shè)計 樞紐的初步設(shè)計布置：擋水建筑物為直心墻土石壩，布置在主河道上，轟線方向 EN ?25 ；地下廠房深埋