水力机组辅助设备课程设计

《水电站辅助设备》课程设计水力机组辅助设备课程设计

发题日期：2015年12月07日

完成日期：2015年12月18日

专业名称：水电站动力设备与管理

班级：水动1311

学生姓名：

指导教师：

组别：第四组

目录

一、故县水电站基本资料 (1)

一、电站主要参数 (2)

二、机组技术参数 (2)

三、其他资料 (2)

一、水电站油系统的设计计算 (2)

一、油系统的作用 (2)

二、用油量的计算 (2)

三、油系统设备的选择 (5)

四、油系统图 (7)

四、气系统的设计计算 (7)

一、供气对象和供气类型 (7)

二、用气量的计算 (7)

三、气系统设备表 (10)

四、气系统图 (10)

五、供水技术系统的设计计算 (11)

一、水源的确定 (11)

二、水温、水压、水质 (11)

三、供水方式 (12)

四、设备的配备方式 (12)

r

五、水量的计算 (12)

六、水系统图 (14)

五、参考文献 (15)

一、故县水电站基本资料

一、电站主要参数

最大水头： H max = 90m

最小水头： H min = 44m

设计水头： H r = 65m

装机容量： P = 4 ⨯ 20MW

平均水头： H pj = 71m

二、机组技术参数

水轮机型号：HL220—LJ —200

发电机型号：SF -20-20/425 额定出力： P = 20MW 额定转速： n r = 300r / min

调速器型号：SKWT -100

油压装置型号：YS -1

三、其他资料

配电装置采用油断路器，主接线为扩大单元接线。 无调相任务。

二、水电站油系统的设计计算

一、油系统的作用

水电站的油系统，分为透平油系统和绝缘油系统两部分，一般水电站，这 两个系统均分开设置。油系统的设计任务是，根据电站的规模、特点，对所服 务的用油设备进行油量计算，选配油处理及化验设备，拟制系统原理图并进行 设备布置和管网计算，最后绘制施工图，油系统的设计应满足电站用油设备经 济安全运行的需要。

二、用油量的计算

1、水轮机调速设备用油V p

水轮机调速系统用油量包括油压装置用油、导水机构接力器用油及管道的充 油量。

2 d d ' = d

= 0.221m

' = （D 0 - 2L 1） 油压装置用油量V y = 0.35 +1.3 = 1.65m 3 ，查《水电站机电设计手册—水力机械》

表 6-14--- P 293 ;导水机构接力器用油量(两个)V d

V d =

π .d d .S d 2

查《水轮发电机组辅助设备》P14 公式 1-3

取油压装置额定压力为 2.5Mpa ，采用标准导水机构并用两个单缸接力器操

作时，每个接力器的直径 d d 可近似按下式计算：

d d = λ = 0.032 ⨯ 90 = 0.272m

由《水电站机电设计手册》P254 公式 6-4

其中导叶数 z 由《水轮机原理与运行》p123 表 7-1 得 z=16，再由《水电站机电

设计手册》P254 表 6-4 得： λ =0.032， b 0 D 1

由《水轮机原理与运行》P328,附表

2 取 0.2。

当油压装置的额定油压为 4.0MPa ，则接力器直径 d d 为：

故导叶接力器直径选取 230mm 。

由《水轮发电机组辅助设备》P14： S d = (1.4 ~ 1.8)a 0max

于 5m ，则 S d = 1.4a 0max

，由于转轮直径小

由《水轮机原理与运行》P120， a 0max =

L 1 = (0.06 ~ 0.08)D 1 = 0.08* 2.0 = 0.16m

D 0 = 1.16D 11.16* 2.0 = 2.32m

a 0max =0.393m

S d = 1.5*0.393 = 0.589m

所以V d = 0.068m 3 。

π D r Z 0 π Z 0

t t 轴承损耗: P t = AF 2n e 2 ⨯10-6 ，查《水轮发电机组辅助设备》 图 1-7，知

t d t d t t d 力器油量V a = 0.34m ，查《水轮发电机组辅助设备》P15，表 1-10。

V p = V y + V d = 1.65 + 0.068 = 1.718m 3

2、机组润滑油系统充油量V h

机组润滑油系统用油包括推力轴承和导轴承的用油量。其用油量可按下式

进行估算，即

V h = q (P + P d )(m 3

) ，式中 q 是轴承损耗单位 kW 所需油量，查

《水电站机电设计手册—水力机械》表 9-4，

q = 0.05m 3 / kW ，式中 P 是推力

3 3

A=3.5，查《水电站机电设计手册—水力机械》表 3-11，得出 F=210t ，查任务

书可得： n e = 300r / min

所以： P = 55.35KW

用经验公式计算导轴承损耗， P = (10% ~ 20%)P (KW ) ，取 15%。 则 P = 15% * P = 8.3(kW )

综上可得，机组润滑油系统用油量：

V h = q (P + P ) = 0.05*(55.35 + 8.3) = 3.1825m 3

3、主阀接力器充油量V a

由于应用水头小于 200m ，所以进水阀选择胡蝶阀。查《水电站机电设计手 册—水力机械》P175 表 4-1 可得。由于没有 HL220-LJ-200，出力为 20MW 的水 轮机型号，故参考《水电站机电设计手册—水力机械》P83,HL250-LJ-200。

查《水电站机电设计手册—水力机械》P463 表 9-7 可得： D 0 = 2.0m ，

D 0 为阀门直径。

查《水电站机电设计手册—水力机械》P176，公式（4-1）胡蝶阀直径：

D f =

m )

， ∂ = 1- 0.692 ， D f = 2.4m ，在系列直径取 2.8m ，取接

3

4、管道充油量V g ，查《水轮发电机组辅助设备》P16