水电站设计说明书
水电站课程设计任务书及指导书--引水系统
水电站课程设计任务书及指导书引水式水电站引水系统设计（供水工专业用）水利工程系2019.05.01设计任务书一目的和作用课程设计是工科院校学生在校期间一个较为全面性、总结性、实践性的教学环节。
它是学生运用所学知识和技能，解决某一工程问题的一项尝试。
通过本次课程设计使学生巩固、联系、充实、加深、扩大所学基本理论和专业知识，并使之系统化；培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神；培养学生初步掌握工程设计工作的流程和方法，在设计、计算、绘图、编写设计文件等方面得到一定的锻炼和提高。
二基本资料梯级开发的红旗引水式水电站，电站的主要任务是发电，并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。
电站建成后投入东北主网，担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量，同时兼向周边地区供电。
该电站水库库容较小，不担任下游防洪任务，工程按二等Ⅱ级标准设计。
经比较分析，该电站坝型采用混凝土重力坝，厂房型式为引水式，安装4台水轮发电机组。
引水系统的布置应考虑地形、地址、水力及施工条件，考虑到常规施工技术条件，引水隧洞洞泾不宜超过12m。
因此，引水系统采用两条引水隧洞，在隧洞末端各设置一个调压室，从每个调压室又各伸出两条压力管道，分别给4台机组供水。
供水方式为单元供水，管道轴线与厂房轴线相垂直，水流平顺，水头损失小。
经水能分析，该电站有关动能指标为：水库调节性能年调节装机容量 16万kw （4台×4万kw）水轮机型号HL240 额定转速107.1r/min校核洪水位（0.1%）194.7m 设计洪水位（1%）191.7m正常蓄水位191.5m 死水位190m最大工作水头38.1 m 加权平均水头36.2 m设计水头36.2 m 最小工作水头34.6 m平均尾水位152.0 m 设计尾水位150.0 m发电机效率 96%-98%单机最大引用流量 Q max=124.91m3/s引水系统长度约800m三试根据上述资料，对该电站进行引水系统的设计，具体包括进水口、引水隧洞、调压室及压力管道等建筑物的布置设计与水电站的调节保证计算等内容。
那岸水电站枢纽工程初步设计
二. 水文计算
1． 那岸水电站水库水位——库容关系曲线
水位 库容 水位 库容 m 万 m³ m 万 m³ 190 200 225 2580 195 300 230 3370 200 500 235 4370 205 765 240 5600 210 1080 245 7060 215 1470 250 8540 220 1870
流域概况：
临江河是珠江流域西江水系桂江的一条支流，位于广西昭平县，全流域面积为 145.3 平方公里，
发源于平乐县鸡公冲山顶，由北向南流于临江屯汇入桂江，临江主河道长 28.87 公理，平均纵坡 1.52%，总落差 1058 米。流域内有 2 条主要支流，一条为黄石冲长约 8.5 公里另一条为古哲冲长约 16 公里。 流域海拔高程在 1121~72 米.之间。 域内属高山峻领区， 植被条件良好， 森林覆盖率达 98%。 水量充沛，水力资源丰富，是开发水电站的理想流域。
２mm（１９６６年６月） ，最大日降雨量１３１.１mm（１９６６年６月１１日） 。 ３．蒸发量 水库蒸发损失，多年平均蒸发量如下表： 月份 蒸发量 月份 蒸发量 ４．湿度 历年平均相对湿度７９.２７％，具体见下表： 月份 多年平均 月份 多年平均 ５．风力 历年最大风力 多年最大风速 吹程 6．水库泥沙淤积 坝址多年平均输沙量 29.11 万吨，主要为洪水期携带入库，其中 60%为悬浮物，可随洪水下泄， 40%为推移质，是水库淤积的主要原因。 淤沙浮容重 水下淤沙内摩擦角 按 50 年淤沙年限考虑水库淤沙高程 0.95T/m³ Φ=18º ▽194.5m ４Ｋm ８级 相对风速 ２０m／s １８m／s １ ７４.１ ８ ８２.４ ２ ７７.９ ９ ８１.１ ３ ８０.４ １０ ７９.０ ４ ７９.４ １１ ８０.０ ５ ７５.６ １２ ７８.５ ６ ８１.０ ７ ８１.１ １ ６６.３ ８ １３５.７ ２ ６６.２ ３ ８２.６ ４ １０７.３ ５ １５３.５ ６ １２６.８ ７ １３９.５
水电厂电气部分设计(DOC31页)
摘要本次设计是水电厂电气部分设计,根据原始材料该水电站的总装机容量为3×34=102 MW。
低压侧10kV高压侧为220Kv，一回出线与系统相连，水电厂的厂用电率一般为0.2%。
根据所给出的原始资料该电厂不为大型电厂，主要承担基荷和调度使用。
拟定三种电气主接线方案，然后对这三种方案进行可靠性、经济性和灵活性比较后，保留两种较合理的方案，最后通过定量的技术经济比较确定最终的电气主接线方案。
在对系统各种可能发生的短路故障分析计算的基础上，进行了电气设备和导体的选择校验设计。
目录摘要................................................................................................................ 错误!未定义书签。
第一部分设计说明书 (4)第一章对原始资料的分析 (4)1.1 主接线设计的基本要求 (6)第二章电气主接线设计 (6)2.1 原始资料的分析 (6)2.2 电气主接线设计依据 (6)2.3 主接线设计的一般步骤 (6)2.4 发电机电压（主）接线方案10KV侧 (6)2.5 主接线方案的拟定 (9)2.6 水轮发电机的选择 (12)2.7 变压器的容量 (13)2.8 主变的选择 (14)2.9 相数的选择 (14)2.10 绕组的数量和链接方式的选择 (14)2.11 普通型与自耦型的选择 (14)2.12 各级电压中性点运行方式选择 (15)第三章短路电流计算 (15)3.1 短路电流计算的基本假设 (15)3.2 电路元件的参数计算 (16)3.3 网络变换与简化方法 (16)3.4 短路电流实用计算方法 (16)第四章电气设备选择及校验 (17)4.1 电气设备选择的一般规定 (17)4.1.1 按正常工作条件选择 (17)4.1.2 按短路条件校验 (17)4.2 断路器和隔离开关的选择和校验 (18)第二部分设计计算书 (18)第五章短路电流计算过程 (19)5.1 阻抗元件标么值计算 (19)第六章电气设备选择及校验部分计算 (21)6.1 断路器和隔离开关的选择和校验 (21)6.1.1 机端断路器和隔离开关（10.5KV）的选择和校验 (21)6.1.2 主变压器出口断路器和隔离开关（220KV）的选择和校验 (22)6.1.3 220kV出线断路器和隔离开关的选择和校验 (23)6.2 导体、电缆的选择和校验 (23)6.2.1 220kv母线的选择校验 (23)个人总结 (24)参考文献 (24)附录...................................................................................................................................... .29第一部分 设计说明书原始资料63×34MW 水利水力发电厂电气初设计水电厂装机容量3×34MW ，机组=max T 4500小时。
TH水电站设计说明书
目录1 综合说明 (5)1.1 绪言 (5)1.2 水文 (5)1.3 地质 (5)1.4 任务和规模 (6)1.5 工程布置及主要建筑物 (6)1.6 水力机械、电工、金属结构及采暖通风 (6)1.7 消防措施 (6)1.8 施工 (7)1.9 环境保护 (7)1.10 水利水电枢纽工程特性表 (7)2 水文气象 (12)2.1 流域概况 (12)2.2 气象 (12)2.3 水文基本资料 (12)2.4 径流 (12)2.5 洪水 (16)2.6 泥沙资料 (16)2.7 下游断面水力要素计算 (17)2.8 冰情 (18)3 工程地质 (18)3.1 概述 (18)3.2 水库区工程地质条件 (20)3.3 建筑物区的工程地质条件 (20)3.4 天然建筑材料和施工水源 (23)4 工程任务与规模 (24)4.1 地区社会经济概况 (24)4.2 综合利用要求 (25)5 工程布置及建筑物 (25)5.1 设计依据 (25)5.2 挡水建筑物 (26)5.3 泄水建筑物 (26)5.4 引水建筑物 (26)5.5 发电厂房及开关站 (27)6 水力机械、电工金属结构及采暖通风 (27)6.1 水力机械 (27)6.2 附属机械设备 (28)6.3 采暖通风 (29)6.4 设备规格及数量汇总表 (29)7 消防 (29)7.1 消防设计依据 (29)7.2 消防设计原则 (30)7.3 消防设计内容 (30)7.4 消防设备表 (30)8 施工 (31)8.1 施工条件 (31)8.2 自然条件 (31)8.3 施工导流、截流 (32)8.4 导流建筑物设计 (33)8.5 主体工程施工 (33)9 工程环境保护设计 (34)9.1 环境保护影响 (34)9.2 工程施工时对环境保护方案 (35)致谢 (37)参考文献 (38)附件一工程各个建筑物附图 (39)附件二工程计算书 (40)1 水文、水能计算 (40)1.1 径流调节计算 (40)1.2 下游断面水力要素计算 (47)1.3 水库特征水位选择 (48)1.4 水轮机额定水头和机型选择 (50)1.5 泥沙入库计算 (50)2 坝体计算 (51)2.1 主坝（混凝土重力坝计算） (51)2.2 溢流坝段设计 (51)3 导流洞、泻洪洞、发电洞计算 (53)3.1 第一期导流: (53)3.2 第二期导流 (53)3.3 导流、泄洪洞计算 (54)3.4 发电洞计算 (55)3.5 泻洪冲沙洞计算 (57)4 确定水电站主要特征水头 (58)5 水轮机主要参数计算 (58)5.1 转轮直径计算 (58)5.2 效率修正值的计算 (59)5.3 水轮机吸出高Hs计算 (61)6 附属设备选择 (61)6.1 调速器及油压装置的选择 (61)6.2 主配压阀直径选择 (62)6.3 油压装置的选择 (63)7 蜗壳尺寸计算 (64)7.1 蜗壳断面形式 (64)7.2 蜗壳进口阀门的选择 (66)8 尾水管计算 (66)9 发电机的形式选择 (68)10 起重设备的选择 (69)10.1 吊车形式的选择 (69)10.2 主要工作参数的选择 (69)11 主厂房主要尺寸的确定 (70)11.1 主厂房的总长度 (70)11.2 主厂房的总宽度 (72)11.3 厂房各层高程的确定 (73)12 吊车梁设计 (75)12.1 吊车梁的设计原理以及混凝土标号，钢筋型号选取。
水电站设计说明书
目录第一章枢纽基本情况及设计参考资料一、枢纽情况二、地质条件三、电站厂房枢纽布置四、设计依据及资料第一章枢纽基本情况及设计参考资料一、枢纽情况某水利枢纽位于XX河上游，坝址处河流迂回曲折，就自然地理来说属于丘陵地形，河流两岸山势高出水面60米至80米，.河床水流浅窄、坡陡流急、难通舟。
此水利枢纽，是一座以灌溉为主结合发电、防洪和养鱼等综合性的中型水利枢纽。
主体工程由土坝、溢洪道和水电站三部分组成。
二、地质条件厂址位于隧洞出口低洼的沟谷处，该处为灰岩地带，岩石强度较高，是建站的有利条件，距隧洞出口约150米以外则为泥质和钙质页岩。
该页岩因受大地构造影响，形成构造破碎岩。
强度较低，拳击可碎，不宜建站。
三、电站厂房枢纽布置此电站为引水式开发方式，它由引水隧洞，调压室、压力隧洞、主付厂房、主变场、开关站等组成。
主洞内径6.0米，调压室后分为二支洞，支洞内径4.2米，每支洞再分岔供二台机组。
厂房内共装置四台混流立式机组，出线方向为下游，有公路通过厂区。
四、设计依据及资料l、水文资料站址、百年洪水位113.00米。
站址、水位~ 流量关系曲线。
装机容量4×1万千瓦水轮机型式HL230-LJ-200蜗壳型式及包角钢蜗壳，包角345 尾水管型式4H允许吸出高-0.5米转轮带轴重15吨发电机型式SF10-28/425转子带轴重60吨转子带轴长 4.9米最大水头52.9米计算水头42.4米最小水头32.1米单机最大引用流量28m3/s 3、供电情况和电气主结线本电站主要用户为距电站8～12公里处的三个机械制造厂。
负荷约16000千瓦，剩余的功率用110千伏线路送往50公里处的变电站并入电力系统。
根据要求，本电站采用110千伏，35干伏及发电机电压6.3千伏三种电压等级送电。
4、水力机械附属设备(1)、调速系统(尺寸见附图)调速器形式DT-l00 油压装置形式YZ-2.5(2)、蝴蝶阀蝶阀为卧轴，双接力器油压操作式，活门直径2.6米，尺寸见附图。
水电站课程设计计算说明书
水电站厂房设计说明书（MY水电站）1.绘制蜗壳单线图1。
1蜗壳的型式水轮机的设计头头H p=46。
2m〉40m，水轮机的型式为HL220-LJ-225,可知本水电站采用混流式水轮机，转轮型号为220，立轴,金属蜗壳，标称直径D1=225cm=2。
25m.1.2蜗壳主要参数的选择［1]金属蜗壳为圆断面,由于其过流量较小，蜗壳的外形尺寸对水电站厂房的尺寸和造价影响不大，因此为了获得良好的水力性能一般采用= 340°～350°.本设计采用= 345°，通过计算得出通过蜗壳进口断面的流量Q c,计算如下:①单机容量：，选取发电机效率为=0.96，这样可求得水轮机的额定出力：②设计水头：H p=H r=46。
2m,D1=2。
25m 由此查表得：= 0.91水轮机以额定出力工作时的最大单位流量：③水轮机最大引用流量：④蜗壳进口断面流量:根据《水力机械》第二版中图4—30可查得设计水头为46。
2m〈60m时蜗壳断面平均流速为V c=5。
6 m/s。
由附表5可查得:座环外直径D a=3850mm,内直径D b=3250mm，;座环外半径r a=1925mm，座环内半径r b=1625mm。
座环示意图如图一所示：1。
3蜗壳的水力计算1.3.1对于蜗壳进口断面断面的面积：断面的半径：从轴中心线到蜗壳外缘的半径: 座环尺寸(mm) 比例：1：1001.3。
2对于中间任一断面设为从蜗壳鼻端起算至计算面i处的包角，则该断面处，，其中：，,。
表一金属蜗壳圆形断面计算表1.3.3 蜗壳断面为椭圆形的计算对于中间任一断面（依据《水力机械》以及《水电站机电设计手册》（水力机械)）,当圆形断面半径时,蜗壳的圆形断面就不能与座环蝶形边相切这时就改成椭圆形断面.则由椭圆断面过渡到圆形断面时的临界角计算如下:当时，如上图所示，由《水电站动力设备设计手册》查得：蝶形边高度可近似地定为，为座环蝶形边锥角，一般取55°。
智能化小型水电站技术指南说明书
智能化小型水电站技术指南（试行）智能化小型水电站应达到无人值班并实现远程监控的要求。
应具有获取水（雨）情信息的有效途径，可根据来水情况、设备状态、电网信息等决策电站运行方式。
应具备远程监视与控制功能，在无法远程控制电站设备时，电站现场应能实现电站设备的自主控制。
宜配置水工建筑物、主要设备和区域水（雨）情的在线监测系统。
一、水（雨）情测报电站水库宜具有库区（或区间）水（雨）情测报系统，能够根据库区内降雨量通过产汇流计算和调洪演算，得出坝前水位变化过程线。
电站应有上游水位和与其相对应的尾水水位自动监测装置，使智能化系统能动态计算电站水头参数，根据上游水位或水位变化率（水位对时间一阶导数）进行开机及带负荷决策。
具有水（雨）情共享条件的电站，应当具有根据电站区间实时降雨量修正共享信息的能力，并动态获取上游电站下泄流量信息，以提供给电站智能化系统分析决策。
二、设备应对站内水轮机导水机构、机组制动装置、主阀、闸门、电气设备、油气水系统等配置自动操作机构，使其具备现地自动控制和远程控制功能。
机组在进水隔断、机组和电网解列核心功能上，宜具备直接或间接冗余设计，确保在设备故障状态下，机组能实现与电网解列和阻断输水通道，防止事故扩大。
对于条件限制无法实现冗余改造的，应评估核心功能设备失效带来的事故风险，并具备相应的应急预案。
调速系统应具备转速监测及充足的储能单元，在失去外电网电源情况下，能够依靠备用电源或自身储能单元可靠关机，宜具备黑启动能力。
应按要求装设生态流量监测设备设施，具备实时监测生态流量及信息远传能力。
宜对水轮发电机组振动、摆度和油气水系统实现自动监测。
当设备发生故障时，有冗余配置的设备应能无扰动自动切换。
机组的现地控制单元应具备独立完成运行控制的能力。
应按照《小型水电站监控保护设备应用导则》（SL 692）的要求配置保护设备。
高压机组电站应配置统一的时间同步系统，为电站设备提供时间同步信号。
宜在引水口或前池配置自动清污机。
水电站厂房及枢纽布置设计说明书
1．课程设计目的水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一，通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图和使用技术资料的能力。
为今后从事水电站厂房设计打下基础。
2.课程设计题目描述和要求（一）工程概况本电站是一座引水式径流开发的水电站。
拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝，在河流右岸开挖一条356千米长的引水渠道，获得静水头57.0米。
电站设计引用流量7.2立方米每秒，渠道采用梯形断面，边坡为1：1，底宽3.5米，水深1.8米，纵坡1：2500，糙率0.275，渠内流速按0.755米每秒设计，渠道超高0.5米。
在渠末建一压力前池，按地形和地质条件，将前池布置成略呈曲线形。
池底纵坡为1：10。
通过计算得压力前池有效容积约320立方米。
大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上，压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。
本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。
钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩。
支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。
（二）设计条件及数据1.厂区地形和地质条件：水电站厂址及附近经地质工作后，认为山坡坡度约30度左右，下部较缓。
沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖，厚度约1.5米。
并夹有风化未透的碎块石，山脚可能较厚，估计深度约2～2.5米。
以下为强风化和半风化石英班岩，厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石，作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。
2.水电站尾水位：厂址一般水位10.0米。
厂址调查洪水痕迹水位18.42米。
3.对外交通：厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路，然后进入国家主要交通道。
4.地震烈度：本地区地震烈度为六度，故设计时不考虑地震影响。
（三）有关机电设备：1.水轮机;台数：四台；重量：7000Kg；型号：HL702(220)—WJ—50；参考价格：22000元/台；额定转速：n＝1000n/min＝57.0m；设计水头：HP设计流量：Q＝1.8m3/s；P额定出力：N＝845KW；查《小型水电站》中册，水轮机部分，天津大学主编，P812-813表2-3和P840图2-24得气蚀系数σ＝0.133（限制工况），气蚀系数修正值Δσ＝0.022＝57.0米时）。
小水电站电气部分初步设计 精品
第一篇设计说明书1 原始资料分析1.1 建站目的为了利用某地区水力资源和满足周围用电需要，拟建一个小水电站，向周围地区供电，并将电能输送到离本站8kM的变电所（该所有35kV、110kV两种电压等级）与系统相联。
1.2 拟建水电站情况发电机：额定电压：6.3kV，额定容量4*1.5万kW，额定功率因素0.8，电抗X=0.38,X'=0.35,X"=0.32。
丰水年每台机组满载运行90天，2台机组满载运行140天，1台机组满载运行30天，其余100天不发电。
系统：水电站通过两回35kV线路与系统相联，系统容量20000MV A，Xs=0.35。
自然条件：年最高气温45º；年最低气温-6º；年平均气温20º。
出线方向：35kV向西1.3 负荷资料35kV回路6回，其中备用1回。
其中表1.1为35kV负荷出线概况。
表1.1 35kV负荷出线表名称最大负荷（MW）最大负荷功率因素最小负荷（MW）最小负荷功率因素回路数线路长度（kM)氮肥厂 6 0.89 4 0.93 1 3 炼油厂 5 0.89 3 0.93 1 3 化工厂7 0.89 3 0.93 1 2 变电所 2 8站用电率小于5%。
其中0.4kV负荷如表1.2。
表1.2 0.4kV负荷出线表名称单台最大容量(kW) 数量运行方式电动机10 66台连续经常充电电机25 2台连续不经常载波室 2 1 连续经常生活用电200 2个生活区经常其他100其余站用负荷为6.3kV，其中2回线至4kM外的大坝（最大容量1000kW，功率因素0.8），2回线至外船闸（最大容量1200kW),1回线备用。
1.4 设计任务本次设计的主要任务是针对原始资料设计一个小水电站，对其一次和二次部分进行电气设计。
一次部分包括：选择供电可靠性高，维修方便，最经济的主接线，并对其高压设备经行选择和校验；二次部分为对其发电机、变压器、母线和出线进行继电保护设计。
水电站设计说明书参考
石门子水利枢纽工程厂房设计1.设计资料1.1.工程概况石门子水利枢纽工程位于新疆昌吉州玛纳斯县西南塔西河中游河段上,距乌伊公路45km。
本工程以灌溉为主,兼顾发电、防洪、是一个综合利用的中型水利枢纽工程。
塔西河流域总面积2010km2。
水库建成后,可以增加灌溉面积,保证棉花种植面积的扩大,为玛纳斯县发展商品棉基地发挥重要作用。
此外,枢纽本身的防洪、发电效益也对当地工农业的发展起到积极作用。
本枢纽工程的主要建筑物由碾压混凝土拱坝、粘土心墙副坝、上下游围堰、导流兼引水发电隧洞、发电站厂房、碾压混凝土拱坝、坝身泄水孔等组成,最大坝高110m,装机6.4MW。
年发电量为2490万KWh，年利用小时数为3890小时。
一期工程计划于1999年底部分蓄水，2000年6月30日建成。
玛纳斯县塔西河一级石门子水电站为塔西河石门子水利枢纽的二期工程，包括引水隧洞进口事故闸门及启闭机、导流洞改建为发电洞，发电洞与导流洞卸接的龙抬头弯段、钢筋砼衬砌段、钢板衬砌段、钢管分岔段、发电站厂房、高压开关站、尾水闸门及启闭机、尾水渠连接段等部分组成。
1.2.水文塔西河流域位于新疆昌吉州玛纳斯县境内,该河地处天山山脉北支依连哈比尔尕山的北麓东侧,该河流域北望准噶尔盆地,东以干河子呼图壁县为邻,西与玛纳斯河流域相伴。
地理位置介于北纬43︒31’~44︒30’,东经85︒50’~86︒32’之间,属独立水系,为典型的内陆河流。
据石门子水文站观测资料统计,多年平均气温4.1︒C ,多年平均降水量430mm,多年平均蒸发量1410.8mm。
主要特征水位如下：正常蓄水位为∇1389死水位为∇1356最高洪水位∇1391.75设计洪水位∇1389下游设计洪水位∇1317下游最低尾水位∇1316.51.3.工程布置及主要建筑物1. 工程布置在可行性研究阶段，考虑到左岸山体单薄，主要及附属建筑物均布置在右岸，随着勘探工作的深入，发现左岸古河槽呈“V”型河谷，河槽内堆积的冲积砂砾石层，结构密实，各项物理力学指标较高，防渗处理后可作为天然坝体利用；同时查明右岸隧洞进出口存在边坡稳定问题。
鸽子洞水电站施工导流设计说明书
水利工程施工课程设计说明书（2014-2015年度第1学期）学院：_______ 长春工程学院___专业：农业水利工程班级：水利1142姓名： xxx学号：小小小指导老师: 闫雪莲2014年09月19日第一部分（一）工程条件鸽子洞水电站是以发电为主，结合防洪、工业及生活供水，兼顾灌溉等综合利用的小（1）型水利枢纽工程，枢纽建筑物包括蓄水池和电站。
蓄水池拦河坝为浆砌石重力坝，坝顶长315.0m，最大坝高43.5m，总库容910万m3。
电站布置在蓄水池拦河坝下游河床右侧，装机容量520kW，装有2台单机容量分别为200kW和320kW的机组，水电站年平均发电量65.59万kW.h，通过电站尾水每年可向下游提供270万m3水量。
主要工程量：坝基砂卵石等土石方开挖7.17万m3，石方明挖5.47万m3 ，洞挖石方0.04万m3，土石方回填6.09万m3，混凝土浇筑3.17万m3，平硐衬砌混凝土145m3，钢筋及钢材制安300t，C10混凝土砌块石11.94万m3，M10砂浆砌条石2.93万m3，砂浆砌块石385m3，坝基固结灌浆4598m，坝基帷幕灌浆4374m。
金属结构设备安装各类型闸门7扇，启闭机7台，电站装设型号为HL160-WJ-50、HLA153-WJ-50的混流式机组各1台。
工程所在地对外交通条件较好，现有101国道从其下游通过，从坝址现有砂石路3.5km在三道河子村附近与其相接。
坝址下游地势较开阔，有可供施工时使用的生产及生活设施的场地。
工程所用块石可由蓄水池上游的王土坊村块石场开采，储量丰富，完全可满足本工程之需，运距2.5km左右；混凝土粗骨料由王丈子村的人工料场供应，运距20km左右，砂子可由水库下游二道河子村附近河道的滩地开采筛分，运距10km 左右。
施工用电由城西变电站提供，可从该变电站511线路“T”接10kV高压线路，“T”接地点在王土坊乡三道河子村附近，距工地3.5km。
工期要求。
水电站课程设计
目录前言...................................................... 第一部分水电站厂房.......................................一、设计资料..............................................二、水轮机选型............................................2.1水轮机型号选择.....................................2.2水轮机参数计算.....................................三、水轮机蜗壳设计........................................3.1蜗壳形式的选择.....................................3.2断面形状及包角的选择...............................3.3进口断面面积及尺寸的确定...........................四、尾水管设计............................................4.1尾水管的形式.......................................4.2弯肘型尾水管主要尺寸的确定.........................五、发电机外形尺寸........................................5.1发电机型式的选择...................................5.2水轮发电机的结构尺寸...............................六、厂房尺寸确定..........................................6.1主厂房长度的确定...................................6.2主厂房的宽度.......................................6.3主厂房各层高程的确定............................... 第二部分吊车梁设计.......................................七、吊车梁截面形式........................................八、吊车梁荷载计算........................................8.1均布恒荷载q.......................................8.2垂直最大轮压.......................................九、吊车梁内力计算........................................9.1弯矩计算...........................................9.2剪力计算...........................................十、吊车梁正截面及斜截面抗剪强度计算......................10.1吊车梁正截面承载力计算............................10.2斜截面抗剪强度计算................................ 十一、挠度计算............................................ 十二、裂缝宽度验算........................................ 结语...................................................... 参考文献..................................................前言本课程设计主要是水利水电枢纽工程中水电站厂房设计的部分工作。
坝后式水电站设计及发电机机座结构稳固计算说明书
摘要J电站在瓯江上游干流梯级开发的第一级水电站，工程以发电为主，兼顾航运、放木及防洪等综合利用要求。
瓯江流域处浙东南沿海山区，属于年调剂水库。
本次设计的水库死水位为，正常蓄水位为283m。
依照历史洪水资料设计洪水（P=%），水库的设计洪水位。
校核洪水位（P=%）为。
依照地形地质的特点选择坝型为重力坝，坝长。
其中溢流坝段长，其中有8孔溢洪道，净宽。
水电站进水口中心线高程。
水电站装机容量为18万kW，四台机组单机万kW。
水轮机型号为HL220-LJ-300；为坝后厂房顶溢流式厂房，开关站布置在右岸。
主厂房总宽定为19m，总长68m。
水轮机安装高程为。
起重机选用电动双钩桥式起重机，最大起重量选2×100吨，跨度选用16m。
装配场长度取，进场公路布置在左岸。
副厂房是为保证水电站正常运行需要，设置在主厂房与坝的间隙。
要紧布置各类机电辅助设备、房间、生产间和必要生活设施房间。
AbstractJ plant is the first step hydropower station in upper reaches of the Oujiang River. The main purpose of the project is to generate electricity, but also considered the woods of the shipping and protect floods. Oujiang River basin located in the southeast area which is near the say in Zheijang Province, and the plant is a year adjust reservoirThis design determined the dead water level is , the normal water level is 283m. According to the historical flood date (P=%), the designed flood level is , the proofread level is (P=%).According to the characteristics of geology and topography, gravity dam was chosen. The total length of the dam is , and the over-flow dam is , and eighi holes over-flow causes is set, and the last, the net width is 100m. The elevation of thewater intake of the plant is .The total electric capacity is 180,000kW,and four generates whose capacity is 45,000kW was installed. The type of the turbine is HL-220-LJ-300. The units are installed in the main power width of the main power house is 19m,the length is 68m. All kinds of auxiliary equipment and other kinds of rooms assemble in deputy house.目录摘要 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
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目录第一章枢纽基本情况及设计参考资料一、枢纽情况二、地质条件三、电站厂房枢纽布置四、设计依据及资料第一章枢纽基本情况及设计参考资料一、枢纽情况某水利枢纽位于XX河上游，坝址处河流迂回曲折，就自然地理来说属于丘陵地形，河流两岸山势高出水面60米至80米，.河床水流浅窄、坡陡流急、难通舟。
此水利枢纽，是一座以灌溉为主结合发电、防洪和养鱼等综合性的中型水利枢纽。
主体工程由土坝、溢洪道和水电站三部分组成。
二、地质条件厂址位于隧洞出口低洼的沟谷处，该处为灰岩地带，岩石强度较高，是建站的有利条件，距隧洞出口约150米以外则为泥质和钙质页岩。
该页岩因受大地构造影响，形成构造破碎岩。
强度较低，拳击可碎，不宜建站。
三、电站厂房枢纽布置此电站为引水式开发方式，它由引水隧洞，调压室、压力隧洞、主付厂房、主变场、开关站等组成。
主洞内径6.0米，调压室后分为二支洞，支洞内径4.2米，每支洞再分岔供二台机组。
厂房内共装置四台混流立式机组，出线方向为下游，有公路通过厂区。
四、设计依据及资料l、水文资料站址、百年洪水位113.00米。
站址、水位~流量关系曲线。
装机容量4×1万千瓦水轮机型式HL230-LJ-200蜗壳型式及包角钢蜗壳，包角345尾水管型式4H允许吸出高-0.5米转轮带轴重15吨发电机型式SF10-28/425转子带轴重60吨转子带轴长 4.9米最大水头52.9米计算水头42.4米最小水头32.1米单机最大引用流量28m3/s3、供电情况和电气主结线本电站主要用户为距电站8～12公里处的三个机械制造厂。
负荷约16000千瓦，剩余的功率用110千伏线路送往50公里处的变电站并入电力系统。
根据要求，本电站采用110千伏，35干伏及发电机电压6.3千伏三种电压等级送电。
4、水力机械附属设备(1)、调速系统(尺寸见附图)调速器形式DT-l00油压装置形式YZ-2.5(2)、蝴蝶阀蝶阀为卧轴，双接力器油压操作式，活门直径2.6米，尺寸见附图。
(3)、油系统压力滤油机2台;离心滤油机l台;齿轮油泵2台;滤纸烘箱l台;透平油桶(容积7.0米)3只;绝缘油桶(容积15.0米)4只。
(4)、压缩空气系统调速器压力油槽充气25Kg/cm机组制动用气7kg/cm凤动工具及设备吹扫用气7kg/cm机组调相压力充气7kg/cm主要设备高压空压机2台;低压空压机2台高压储气筒-个;低压储气简1台(5)、技术供水系统由于水库水质良好故采用蝶阀前钢管取水，供水方式为单元供水。
用减压阀保证各用水处入口水压不超过2kg/cm2。
为保证机组供水可靠性,设有自厂外沉砂清水池引入厂内之工业用水管，作为洪水期的备用水源。
(6)、排水系统检修排水和渗漏排水各采用2台深井泵。
5、电气附属设备(1)、l号主变，SFL1-20000/35三相油浸风冷式。
2号主变SFPL1-63000/110三相强迫油循环凤冷式。
(2)、厂用变压器二台。
要求一台厂变工作时，能满足四台机组正常运行经常负荷的要求，型号:SFL1-500/6.3三相油浸自泠式。
(3)、发电机电压配电装置采用CC-1A型成套开关柜，外形尺寸：1000mm（宽）×900mm（厚）×2360mm（高）发电机电压开关柜共8块(4块发电机、2块互感器、2块避雷器)。
6.3千伏高压开关柜14块(电源柜2块、馈电柜6块、电压互感器柜2块、厂用电源柜2块、联络柜2块)。
可分散(按单元)或集中布置、(4)厂用配电盘参考外形尺寸：800×550×2360共计14块(电源盘2块、馈电盘9块、母线联络盘、照明及事故照明各1块)。
(5)、机旁盘参考外形尺寸：800×550×2200每机4块(控制盘、保护盘、水车自动盘及机组动力盘)。
(6)、励磁方式发电机采用可控硅励磁，每机励滋变压器一台、励磁盘每机2块。
(参考外形尺寸：900×550×2200)6、付厂房参考面积中央控制室·继电保护室120~140m2通讯室20~25m2免维护蓄电池室50~60m2充电机室15~20m2直流盘室15~20m2发电机电压、配电装置120~140m2通风机室10~15m2厂用盘室40~45m2电工试验室40m2空压机室25~30m2供水泵室30~40m2透平油库及油处理室(30+20)m2绝缘油库及油处理室(145+25)m2深井泵室25~30m2机修间80~100m2厂用变压器、励磁变压器室每台9~10m2其它办公生活用房根据需要及布置情况确定7、主变场．8×10m2×2台35千伏开关站15×40m2110干伏开关站20×40m2五、附图厂区地形图，机组装置图，75/20吨桥式吊车技术数据，调速系统、蝶阀尺寸图。
六、参考书水电站动力设备设计手册河海大学骆如蕴主编水利电力出版社出版水电站厂房设计顾鹏飞喻运光编水利电力出版社水工设计手册7水电站建筑物水利电力出版社单层工业厂房结构设计(第二版)罗福午主编清华大学出版社。
水电站建筑物设计参考资料四川联合大学张治滨等合编水利电力出版社水工教研组附图1.DT-100调速器外型尺寸2.YZ-2.5油压装置外型尺寸机械柜尺寸：l=750b=950h=1375压力油罐：筒外径D1=1132筒高h=273275/20 吨桥式吊车技术数据 电气柜尺寸：M=550 N=804 H=2360 基础架外径 D 0=1390 总高 H=3654 基础板尺寸：L=1200 B=1500回油箱：长度 M=1916 宽度 N=1900高 k=1440 总高 L=2435跨度 重量最大轮压主要尺寸 极限位置小车总重大车 底 至 轨 道 面 距起 重 机 最 大 宽 度 轨 道 中 心 至 起 重 机 外 端 距 轨 道 面 至 起 重 机顶 端 距大车轮距 吊钩至轨 面距离吊钓至轨道中心距离主钩付钩主钩付钩 l k FBB 1 HKhh 1L 1L 2 L 3L 4mtmmmm13.5 16.5 19.523.458.4 62.7 66.424.9 26.9 27.9-8 132 13686164003654 3654 366058141186 1186 1182479 479 4832480170013002880第二章电站枢纽布置一、供水方式与引进方式此电站为引水式开发方式，它由引水隧洞，调压室、压力隧洞、主付厂房、主变场、开关站等组成。
主洞内径6.0米，调压室后分为二支洞，支洞内径4.2米，每支洞再分岔供二台机组，分岔进入各台机组的管径为2.6m，与蜗壳管径相符。
为保证进水的稳定，不影响水轮机的正常运转，进口管应保证垂直于厂房纵轴方向，故采取在距厂房10m外处分岔为2.6m支管进入厂房，距厂房20m内保证4.2m支管方向与厂房纵轴方向垂直。
二、主厂房位置的选择由资料知，厂址位于隧洞出口低洼的沟谷处，该处为灰岩地带，岩石强度较高，是建站的有利条件，距隧洞出口约150米以外则为泥质和钙质页岩。
该页岩因受大地构造影响，形成构造破碎岩。
强度较低，拳击可碎，不宜建站。
故主厂房布置在隧洞出口低洼的沟谷处大约123m等高线位置，上游面面向谷口方向便于引水管道的布置。
（详见厂区布置图）经计算，主厂房发电机层楼板高程为115.509m，装置高程为113.209m，高于百年洪水位113.00m。
三、副厂房位置的选择由于电气设备的线路都集中在下游侧，为使其与水轮机进水系统设备互不交叉干扰，监视机组更方便，将副厂房设在主厂房的下游侧。
四、安装间的平面位置及高程1.平面布置：安装间布置于厂房靠近交通道路的一端，即厂房顺水流方向的左端。
2.高程设计：与主厂房的发电机层楼板同高程，即为115.509m，以便机组设备在整个厂房纵轴方向上的移动。
五、主变场的平面布置及高程1.平面布置：主变场紧贴着厂房顺水流方向的左侧布置，以便减小母线长度，减少电能损失和故障机会。
2.高程设计：原则上应采用与主厂房的安装间同一高程，以便运输、安装和利用轨道推进厂房的安装间检修，实际上考虑到地形条件，布置位置原地面高程为120m左右，为减少开挖量，故设计其高程为116.509m，与厂房间有1：2.5的坡度。
六、开关站的平面位置及高程1.平面布置：开关站尽可能靠近升压变压器场，以节省高压导线和简化构架。
考虑到升压变压器出线方便，避免跨越水跃区或挑流区，以及交通较为便利，将110kV及35kV开关站布置在主变场附近，公路的对面边，详见平面布置图。
2.高程设计：从运行观点看，开关站应与升压变压器布置在同一高程，以便运行人员检查和维护。
但在水电站，由于地形条件限制，难以满足。
故本设计根据地形条件，将110kV开关站的高程定为118.000m，35kV开关站的高程定为116.509m。
七、回车场及对外交通1.回车场:考虑到汽车的掉头，在装配场侧设一个回车场，高程与安装间相同。
2.公路：从回车场、油库、主变场及开关站各引道路通向公路，考虑交通道为双车道，而当地公路较窄，故需进行加宽拉直处理，设计路宽8m，保证通行顺畅，详见布置图。
八、尾水渠的布置根据尾水出水口宽在副厂房下游端设置一40.88m宽的尾水渠，为保证尾水出水顺利，尾水渠前段保持与厂房纵轴垂直方向，设计1：4的倒坡消能，坡顶高程为107.300m，低于设计尾水位108.084m，而又高于河流最低水位。
为不影响下游房屋，尾水渠中段偏左岸设计，末段为了防止泄洪回流而使尾水出水受阻而壅高，避免影响尾水位波动产生漩涡和淤积或冲刷，将尾水渠走向布置成逐渐趋向排洪道方向。
九、其他建筑绝缘油库及油处理室布置于主变场旁边，并与主变场同高程，即为116.509m。
第三章厂房主要尺寸的确定一、水轮机安装高程的确定水轮机安装高程是一个控制型的高程，它取决于水轮机的机型、允许吸出高度和电站建成后厂房的下游最低水位。
由于本电站选用的水轮机型式为HL230-LJ-200，故按竖轴混流式水轮机公式计算水轮机安装高程：▽T=▽下min+H s+（b0/2）——水电站厂房建成后下游设计最低水位（m），全厂有3或4台机组时，取1台机组流量相应的尾水位；由设计资料知，机组单机最大引用流量为28m3/s，由水位~流量关系曲线用内插法求得：▽下min＝108.00+（28-25）/（40-25）×（108.42-108.00）=108.084m故水轮机安装高程▽T＝▽下min+H s+（b0/2）＝108.084－0.5＋0.315＝107.899m二、各主要动力设备装置高程及厂房高程的确定1.尾水管底板高程尾水管底板高程=107.899-0.315-0.44-2-2.77=102.374m2.主厂房基础开挖高程取尾水管底板混凝土厚度为1.5m，为保证厂房稳定，在厂房下游基础处设置了0.5m深的齿墙。