水电站规划设计

水轮机课程设计

学院：水电学院

班级：08水工本03班：顾文钰

学号：080290301

目录

一、基本资料————————————————————————— 4

1.1基本资料———————————————————————————— 4

1.2 设计容———————————————————————————— 4

二、机组台数与单机容量的选择—————————————————————5

2.1机组台数与机电设备制造的关系—————————————————5

2.2机组台数与水电站投资的关系—————————————————————

5

2.3机组台数与水电站运行效率的关系———————————————————

5

2.4机组台数与水电站运行维护工作的关系———————————————— 5

2.5单位容量的选择—————————————————————————— 5

三、水轮机型号、装置方式、转轮直径、转速、及吸出高度与安装高程的确定———6

3.1HL240型水轮机————————————————————————— 6

3.1.1转轮直径D计算————————————————————————6

3.1.2转速计算———————————————————————————6

3.1.3效率修正值的计算———————————————————————7

3.1.4工作围校核————————————————————————8

3.1.5吸出高度Hs的计算———————————————————————

9

3.1.6装置方式——————————————————————— 10

3.1.7安装高程的确定————————————————————————

10

3.2 ZZ440型水轮机———————————————————————————10

3.2.1转轮直径D计算——————————————————————— 10

3.2.2 转速计算——————————————————————————

1 1

3.2.3效率及单位参数修正——————————————————————

1 1

3.2.4工作围的检验计算——————————————————————13

3.2.5 吸出高度Hs的计算——————————————————————14

3.2.6 装置方式——————————————————————————14

3.2.7 安装高程的确定———————————————————————14

3.3 两种方案的比较分析———————————————————————— 15

四、水轮机运转特性曲线的绘制—————————————————————— 16

4.1 基本资料——————————————————————————————16

4.2 等效率线的计算与绘制——————————————————————— 16 4.3 出力限制线的绘制————————————————————————— 18 4.4 等吸出高度线的计算———————————————————————— 18

五、蜗壳设计—————————————————————————————— 20

5.1蜗壳型式的选择————————————————————————— 20

5.2主要参数确定———————————————————————————20

5.2.1 断面形状的确定————————————————————— 20

5.2.2 蜗壳包角的选择——————————————————————20

5.2.3蜗壳进口断面面积及尺寸—————————————————— 20

5.3 蜗壳的水力计算及单线图，断面图的绘制———————————————21

5.3.1 根据以选择的蜗壳断面形状，确定具体尺寸——————————22

5.3.2 中间断面尺寸———————————————————————22

六、尾水管设计——————————————————————————————23

6.1 尾水管型式的选择———————————————————————— 23

6.2 尺寸确定及绘制平面剖面单线图—————————————————— 23

七、发电机的选择———————————————————————————— 25

八、调速设备的选择——————————————————————————— 26

8.1 调速器的计算—————————————————————————— 26

8.2 接力器的选择—————————————————————————— 26

8.2.1 接力器直径的计算———————————————————— 26

8.2.2 接力器最大行程的计算—————————————————— 26

8.2.3 接力器容量的计算———————————————————— 27

8.3 调速器的选择—————————————————————————— 27

8.4 油压装置的选择————————————————————————— 27

九、参考资料—————————————————————————————— 27

十、附图———————————————————————————————— 28

第一节基本资料

1.1基本资料

某梯级开发电站，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。该电站水库库容小不担任下游防洪任务。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。经水工模型试验，采用消力戽消能型式。

经水能分析，该电站有关动能指标为：

水库调节性能年调节

保证出力 4万kw

装机容量 16万kw

多年平均发电量 42000 kwh

最大工作水头 38.0 m

加权平均水头 36.0 m

设计水头 36.0 m

最小工作水头 34.0 m

平均尾水位 152.0 m

设计尾水位 150.0 m

发电机效率 96%-98%

1.2设计容

水轮机是水电站中最主要的动力设备之一，它关系到水电站助工程投资、安全运行、动能指标及经济效益等重大问题，正确地进行水轮机选择是水电站设计中的主要任务之一。本次设计的容有：

（1）确定机组台数与单机容量。

（2）确定水轮机的型号、装置方式、转轮直径、转速、吸出高度与安装高程。

（3）绘制水轮机运转特性曲线。

（4）确定蜗壳型式与尺寸。

（5）尾水管的型式与尺寸。

（6）发电机的选择。

（7）选择调速器与油压装置。