水电站设计计算书

水电（5）班

水电站课程设计

谭锋

631203060515

2016/1/6

本次课程设计的主要任务是水电站的设计

前言 (4)

1、水轮机发电组选择 (5)

1.1选择机组台数、单机容量及水轮机型号 (5)

1.1.1水轮机型号选择 (5)

1.2 HL230水轮机的主要参数计算 (5)

1.2.1转轮直径D1计算 (5)

1.2.2转数n计算 (5)

1.2.3效率及单位参数修正 (6)

1.2.4工作范围的检验略 (6)

1.2.5吸出高度Hs计算 (6)

1.2.6水轮机安装高程计算 (7)

1.3选择蜗壳型式、包角、进口尺寸 (7)

1.3.1蜗壳的型式 (7)

1.3.2蜗壳的断面形状 (7)

1.3.3蜗壳的包角 (7)

1.3.4蜗壳进口断面的平均流速 (7)

1.3.5蜗壳外形尺寸的计算 (7)

1.4尾水管型式及尺寸设计 (8)

1.4.1进口直锥段 (9)

1.4.2 出口扩散段 (9)

1.4.3尾水管的高度 (9)

1.4.4尾水管的水平长度 (9)

1.5发电机型号的选择及尺寸计算 (10)

1.5.1主要尺寸估算 (10)

1.5.1.1极距τ (10)

1.5.1.2定子内径Di (10)

1.5.1.3定子铁芯长度Lt (10)

1.5.1.4定子铁芯外径Da (11)

1.5.2发电机型号选择 (11)

1.5.3发电机外形尺寸估算 (11)

1.5.4水轮发电机的总重量估算 (12)

1.5.4.1发电机转子重量按发电机总重量的12估算 (12)

1.5.4.2发电机飞轮力矩GD2估算 (12)

1.6调速器及油压装置的选择 (12)

2、引水系统设计 (13)

2.1进水口轮廓 (13)

2.2进水口高程选择 (13)

2.2.1进口底部高程 (13)

2.2.2进口顶部高程 (13)

2.3坝式进水口尺寸拟定 (13)

2.3.1进口段 (13)

2.3.2闸门段 (14)

2.3.3渐变段 (14)

2.4通气孔和进人孔 (15)

2.4.1通气孔的布置原则： (15)

2.4.2通气孔的面积选择 (15)

2.5进人孔 (15)

2.6压力管道的布置 (15)

3、厂区枢纽及电站厂房的布置设计 (16)

3.1主厂房的长度 (16)

3.1.1机组段长度的确定 (16)

3.1.2装配场长度 (16)

3.1.3边机组段加长 (16)

3.2主厂房的宽度 (17)

3.3主厂房的高度 (17)

3.3.1安装高程 (17)

3.3.2尾水管底板高程 (17)

3.3.3开挖高程 (18)

3.3.4水轮机层地板高程 (18)

3.3.5发电机层地板高程 (18)

3.3.6吊车轨顶高程 (18)

3.3.7厂房天花板及屋顶高程 (18)

4、主厂房布置的构造要求 (19)

4.1厂房内的交通 (19)

4.2厂房的采光、通风和防潮 (19)

4.3主厂房的分缝 (19)

5、副厂房的布置设计 (19)

6、吊桥选择 (19)

7、结论 (19)

【参考文献】 (20)

前言

设计题目来源于老师，本次课程设计的主要任务是水电站的设计。

此次设计的目的是为了培养我们正确的设计思想，严谨的设计态度，掌握设计的基本方法。通过解决相关的设计问题，使所学的专业得以运用，进一步掌握电站的设计方法和设计原理。

锻炼自己对设计说明书格式的写作。通过对众多参考资料进行比较和校正，然后选择HL230水轮机、SF3.75-7/221发电机等进行电站的设计。

1、 水轮机发电组选择

1.1选择机组台数、单机容量及水轮机型号

1.1.1水轮机型号选择

水轮机型号选择根据该水电站的水头变化范围25.60～62.70m ，在水轮机系列型谱表3-3、表3-4中查出合适的机型有HL230。

1.2 HL230水轮机的主要参数计算

1.2.1转轮直径D 1计算

查表3-6可得HL230型水轮机在限制工况下的单位流量 Q 1M ＇=1110L/s=1.11m 3/s ，效率ηm =85.2%，由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量Q 1＇=Q 1M ＇=1.11m 3/s ，效率η=86.0%。 上述的Q 1＇、η、和N r =15∗1034

=3.75*103kw 、H r =45m 代入式（3-37）可得D 1=√N r 9.81∗H r √H r ηQ 1＇=√9.81∗1.11∗45∗√45∗86.0%，

选用与之而偏大的标称直径D 1=1.2m 。

1.2.2转数n 计算

查表3-4可得HL230型水轮机在最优工况下单位转速n 10M ＇=71r/min,初步假定n 10＇=n 10M ＇，将已知的n 10＇和H av =

H r 0.95=450.95=47.4m ，D 1=1.2m 代入式（3-39）可得n =n 1＇√H av D 1=71∗√47.41.2

=407.3r/min ，选用与之接近而偏大的同步转速n=428.6r/min 。