水力发电机组辅助设备课程教学设计

xx工程大学

水力发电机组辅助设备

课程设计

设计说明书

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目录

第一部分设计原始资料 (3)

第二部课程设计的任务和要求 (5)

第三部计算书和说明书 (7)

一、主阀 (7)

二、油系统 (7)

三、压缩空气系统 (14)

四、技术供水系统 (20)

五、排水系统 (22)

六、结束语 (25)

七、参考文献 (26)

第一部分：设计原始资料

一、水电站概况：

该水电厂位于海河流域，布置形式为坝后式水电站，坝型为土石坝，坝顶高程60.0m，水库调节库容2.6×108m3,属于不完全年调节水库。安装有1♯～6♯共6台轴流转桨式机组，其中1♯机组在系统中承担调相任务。

二、水电站主要参数

1、电站水头H max=37.30m，H min=31.20m；H pj=34.50m

2、正常高水位：54.00m；正常尾水位：20.50m；最高尾水位20.9m；最低尾水位20.0m

3、装机容量N=6*17000KW

4、电站采用岔管引水方式，布置有三条引水总管，引水总管长度210m

三、水轮机和发电机技术资料

机型：ZZ440-LJ-330 SF17-28/550

额定出力：N r=17750KW；P r=17000KW

额定转速：n r=214.3r/min

水轮机安装安程：18.6m

水轮机导叶中心线D0=3.85m；导叶高度1.20m;

转轮标称直径D1=3.3m；尾水管直锥段上端直径3.5m,下端直径4.2m,直锥段高度6.6m；转轮占用体积6.76 m3；弯肘及扩散段体积27.52m3；检修时最低尾水位蜗壳残余水量15.0 m3

机组采用机械制动，制动耗气流量q z=65L/s

空气冷却器压力降△h=3-5m水柱

空气冷却器Q空=120m3/h

推力轴承及导轴承冷却器耗水量：26m3/h

四、调速器及油压装置

调速器型号：SDT-100

油压装置型号：YZ-2.5

-推力、上导轴承油槽的充油量3.0m3；

下导轴承油槽充油量1.5 m3

导水机构接力器充油量2×1.6 m3

水轮机转轮浆叶接力器充油量2.0 m3

主阀接力器充油量1.5m3

五、配电装置

主变：3*40000KVA，冷却方式：风冷

开关：SF6断路器

六、电力系统及负荷情况

1、电力系统容量5000MVA，以大、中火电厂为主，附近有装机容量100万KW的水电厂一座，按中心油务所设计运行。

2、电站并入系统运行，靠近负荷中心，部分承担调相任务。

七、水文气象条件

1、地区月最高平均气温25O C，最低气温3.6O C，平均气温14O C。无风霜冰冻。

2、河流多年平均含沙量0.60kg/m3，月平均最大含沙量5.8kg/m3。

八、交通运输情况

公路通过厂区，距城市25Km，距附近大型电厂40Km，交通方便。

第二部分任务和要求

一、主阀

1、论证设置主阀的理由；

2、主阀的型式和操作方式；

3、主阀操作方式的选择。

二、油系统

1、确立油系统的服务对象（供油对象），油系统的类型、绘制油系统图。（绝缘油、透平油系统）

2、计算机组的运行油量，事故备用油量、补充油量及全厂总用油量。

3、油系统的设备选择和计算（滤油机、油泵、储油、净油、重力加油箱及管径）

4、列设备明细表及操作程序表。

三、压缩空气系统

1、选择供气方式和压缩空气的服务对象。

2、绘制全厂压缩空气系统图；

3、压缩空气系统的设备选择、计算；

4、列设备明细表；

四、技术供水系统

1、确定技术供水水源和供水方式；

2、进行供水量的估算，供水设备选择；

3、列设备明细表；绘制技术供水系统图

4、可不考虑电站的消防和生活用水

五、排水系统

1、拟订排水方案，绘制排水系统图

2、估算渗漏和检修排水量

3、排水水泵的选择

4、列设备明细表

六、计算书和说明书

1、编制计算说明书壹份，采用统一封面，打印稿左装订，排版格式参照《河北工程大学毕业（设计）论文撰写规范》。

2、计算部分要求计算正确，层次清晰，公式系数选择合理并表明依据。

3、说明部分论证充分，结论清楚，书写字迹规整。

4、图纸采用A4纸；图签3cm×8cm,采用计算机绘制或手绘图片格式，装订整齐美观。

5、原始资料不充足部分可以合理假定条件。

2016年12月

第三部分计算书和说明书

一、主阀

1.设置主阀的优点

当水轮机前装设主阀时，可有如下的优点：

①当调速系统或导水机构发生故障时，紧急切断水流，作为机组防飞逸装置。

②装设主阀后，机组需要检修时不必放掉压力管道内的压力水，从而减少了机组再次启动时所需的充水时间。

③机组较长时间停机时，关闭进水阀可减少导叶漏水量，并避免了因大的漏水量是机组停不小来的现象，以及导叶因缝隙漏水而造成的汽蚀损坏。

④岔管引水时每台水轮机进口设置主阀，则当一台机组检修时不致影响其他的正常运行。

2主阀的选择及操作方式

①球阀

阀体为球形，活门为圆筒形，开启时阀门直径等于进水管直径，水流阻力小。缺点是结构复杂，外形尺寸较大、故重量大，价格高，一本用于高水头（水头为H>200m）。

②蝴蝶阀

阀体为圆筒形，活门大都为铁饼形或双层圆平板，结构较球阀简单，外形尺寸较小。

立轴蝴蝶阀平面尺寸较小，可做成分半结构有利于装拆，对起吊设备的容量要去较小，其控制结构高出水轮机成地面，易于运行检修和防潮。一般用于中低水头。

③闸阀

闸阀用于小型水电站。

根据水电站常用主阀的使用范围，本电站选择使用蝴蝶阀，采用液压操作方式。

3、操作能源：

根据教材《水力发电机组辅助设备》当水头小于120~150m时采用水压操作，需要加大接力器的直径，为了不使接力器过于笨重，故电站采用油压操作系统。

二、油系统

1、油系统的类型及供油对象

水电站的油系统，分为透平油系统和绝缘油系统。

透平油用油量包括水轮发电机组推力轴承和导轴承充油量、调速器油压装置、导水机构接力器、