水电站的基本开发方式及其布置形式由N = 9.81ηQH可知，要发电必须有流量和水头，关键是形成水头。
要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。
另外，抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。
一、坝式水电站
(一) 坝式水电站特点
(1) 坝式水电站的水头取决于坝高。目前坝式水电站的最大水头不超过300m。
(2) 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量超过2 000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。
(3) 坝式水电站的投资大，工期长。原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。
适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。
(二) 坝式水电站的形式
1．河床式电站(power station in river channel)
——一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸。
——适用水头：大中型：25米以下，小型：8~10米以下。适用于较低水头的水电站
——厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，使之成为挡水建筑物的一部分，故厂房也有抗滑稳定问题；注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要特征
——厂房高度取决于水头的高低。
——引用流量大、水头低。
——主要包括：挡水坝、泄水坝、厂房、船闸、鱼道等。
葛州坝水电站
坝后式水电站
2．坝后式水电站(power staion at dam toe)
——当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。厂坝之间设置沉陷缝，是两者之间互不传力，厂房不承受水头。
——坝后式水电站一般修建在河流的中上游。
——库容较大，调节性能好。
——如为土坝，可修建河岸式电站。
——举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为18 200MW。
三峡水电站
二、引水式水电站(diversion type power station)
在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝)取水，通过人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水到河段下游，集中落差，再经压力管道引水到水轮机进行发电。用引水道集中水头的电站称为引水式水电站。
特点：(1)水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上。
(2) 引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差。
(3) 电站库容很小，基本无水库淹没损失，工程量较小，单位造价较低。
类型：(1) 无压引水式(free flow)：引水道是无压的(如明渠)
(2) 有压引水式(pressure flow)：引水道是有压的(压力隧洞)
适用条件：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。
1．无压引水式电站
●引水建筑物是无压的：明渠(open channel)、无压隧洞(free flow tunnel)
●主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠(洞)，日调节池，压力前池，压力水
管，厂房，尾水渠。
无压引水式水电站
2．有压引水式电站
●引水建筑物是有压的：压力隧洞(pressure tunnel)
●主要建筑物：低坝，引水隧洞(有压)，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。
有压引水式水电站
三、混合式水电站(mixed power plant)
在一个河段上，同时采用高坝和有压引水道共同集中落差的开发方式称为混合式开发。
坝集中一部分落差后，再通过有压引水道集中坝后河段上另一部分落差，形成了电站的总水头。这种开发方式的水电站称为混合式水电站。
●适用于上游有优良坝址，适宜建库，而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯。
●同时兼有坝式和引水式水电站的优点。
●在工程时间中多称为引水式，很少用混合式水电站这个名称。
四、抽水蓄能电站(pumped storage power station)
随着经济的发展以及人民生活水平的提高，电力负荷和电网日益扩大，系统负荷的峰谷差越来越大，预计到21世纪初，我国东北、华北、华东均将成为几百万兆瓦的电力系统，它们的峰谷差将达到1万MW，因此解决调峰填谷的任务愈来愈迫切。
在电力系统中，核电站和火电站不能适应电力系统负荷的急剧变化，且受到技术最小出力的限制，调峰能力有限，而且火电机组调峰煤耗多，运行维护费用高。而水电站启动与停机迅速、运行灵活，适宜担任调峰、调频、事故备用。
●抽水蓄能电站是以水体为储能介质，起调节作用。主要解决电力系统的调峰问题；
●建筑物组成包括：上下两个水库，用引水建筑物相连，蓄能电站厂房建在下水库处，采用双向机组；
●抽水蓄能和放水发电两个过程：
抽水蓄能：系统负荷低时，利用系统多余的电能带动泵站机组将下库的水抽到上库(电动机+水泵)，以水的势能形式贮存起来；
放水发电：系统负荷高时，将上库的水放下来推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电，以补充系统中电能的不足。
●随着电力行业的改革，实行负荷高峰高电价、负荷低峰低电价后，抽水蓄能电站的经济效益将是显著的。
我国已建抽水蓄能电站有：(1) 广东抽水蓄能电站，其装机容量为2400MW(8×300MW)；
(2) 天荒坪抽水蓄能电站，其装机容量为1800MW(6×300MW)；(3) 十三陵抽水蓄能电站，其装机容量为800MW (4×200MW)；(4) 潘家口抽水蓄能电站，其装机容量为420MW （3×90MW+150MW），联合型；(5) 西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站，其装机容量为90MW(4×22.5MW)。
五、潮汐电站( tidal energy power station)
潮汐电站示意图
●潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨潮落。
潮汐的最大潮差为8.9m；北美芬迪湾蒙克顿港最大潮差竟达19m。
世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿kW，若全部转换成电能，每年发电量大约为1.2万kW.h。
●潮汐发电与原理：利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，也就是把海水
涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能（发电）的过程。
潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。
最大的潮汐电站——法国朗斯电站
由于潮汐发电的开发成本较高和技术上的原因，所以发展不快。
《水电站》课程思考练习题 一．绪论 1.水电站课的研究对象是什么？ 2.我国有哪些水电开发基地？ 3.水电站由哪三部分内容构成？ 4.水电站系统由哪几个系统构成？各系统的主要作用是什么？ 二．水力发电原理 1.试阐述水能利用原理。 2.什么是水电站的出力和保证出力? 3.按照集中落差方式的不同，水电站的开发可分为几种基本方式?何为坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站? 4.坝式水电站水利枢纽和引水式水电站水利枢纽各有哪些主要特点? 5.坝后式和河床式水电站枢纽的特点是什么?其组成建筑物有哪些? 6.无压引水式和有压引水式水电站枢纽的特点是什么?其组成建筑物有哪些? 7.水电站有哪些组成建筑物? *8.规划设计阶段如何简单估算水电站的出力及年发电量？什么是设计保证率、年平均发电量？用什么方法确定N保和ē年？ *9.小型水电站装机容量的组成、确定Ny的简化方法有哪些？ 三．水力机械 1. 什么是反击式水轮机？什么是冲击式水轮机？ 2. 反击式水轮机分为哪几种？冲击式水轮机分为哪几种？ 3.解释下列水轮机型号的含义？ （1）HL220-WJ-71 （2）ZZ560-LH-1130 （3）GD600-WP-250 （4）2CJ22-W-120/2×10 （5）SJ40-W-50/40 4.反击式水轮机引水道由哪四部分构成？其作用各是什么？ 5.蜗壳分为哪两类？各适应的场合是什么？ 6.座环的作用是什么？ 7.尾水管分为哪几类？其作用是什么？ 8.反击式水轮机和冲击式水轮机调节流量的方式有什么不同？ 9.水轮机基本方程的本质是什么？ 10.水轮机的能量损失有哪三种？其中损失最大的是哪种损失？ 11.什么是水轮机的最优工况？反击式水轮机最优工况的条件是什么？ 12.提高水轮机效率的途径有哪些? 13.什么是气蚀？气蚀的危害有哪些？ 14.怎样确定水轮机的吸出高？ 15.水轮机相似条件包括那几方面？ 16．水轮机调节的任务是什么？调节的设备名称叫什么？ 17．调速器有哪两种主要类型？
本科毕业设计 水电站闸坝枢纽工程设计说明书 摘要 鱼潭水电站位于四川省某自然保护区境内，系岷江一级支流熊猫河干流上的梯级电站。电站规划装机24MW，为有压引水式开发方案。闸址位于岩谷大桥下游约700m处，该处布臵有引水发电隧洞取水口，经过约2.6km的压力隧洞至调压井，然后接约300m长的压力钢管至规划厂址处获得约46m水头。闸坝左岸有省级干道公路通过，交通方便。熊猫河系岷江右岸支流，全长87.9km，流域面积1742 km2。鱼潭水电站闸址距河口约30km，控制流域面积1467 km2，占全流域的84％。为保护区内水力资源丰富，目前熊猫河干支流上已装机326.8MW，约占其理论蕴藏量的37.5％。XX 电站出线将以110千伏一回送入四川主网，它的兴建不仅可以扩大电网的规模，支援四川主网电力，更重要的是对加速振兴保护区经济，办好自然保护区，保护珍稀动植物有着重大的经济意义和社会意义。此前区内已开发兴建的约6.8MW 小型水电站的电力，除用于区内大量的农副产品加工、保护区研究中心科研用电、农民以电代柴及生活照明外，多余容量均已送入四川主网。为加强区内生态环境保护，鱼潭水电站的部分电力将用于进一步实施“以电代柴”，调整区内能源结构。 关键词：水利枢纽；闸坝；全闸方案；枢纽布臵
The abstract The Yutan hydrodynamic station is in a nature egis borough of Sichuan province, and it is a rundle hydrodynamic station of the Panda River potamic trunk which is a anabranch of Minjiang River.The hydrodynamic station mark out 24MW capability.And it is a press citation station. The milldam address locates big bridge downstream in the rock valley about the 700 meters. the place's decoration has already led a water to generate electricity the hole to take the water, has been gone to adjust to press well, then connected the pressure steel pipe that grows about the 300 meters to go to the power plant site to acquire about the 46 meters water head about the pressure hole with 2.6 kilo meters.There is a interprovincial highway stand the left of the milldan ,the traffic is so conveniency.The Panda river is on the right km.The milldan bank of Minjiang river, it is 87.9 kilo meters long, the drainage area is 1742 2 km drainage area,is of the 84％ of the address is 30 km long from the bayou, control 1467 2 drainage area.The nature egis’s water resource is wealth, Now the river of the Panda has marked out 326.8MW ,aboat having 37.5% of its theories reserves. The Yutan hydrodynamic station stand a line will with once 110 kilo-Volts send a present in return to go into a Sichuan main net.It is not only can accelerate the economy of the nature egis borough,do well for the nature egis borough, and it will protect the rarity animal and foliage.That is having important economic meaning or society meaning.Now,this areas having buiding about 6.8MW mini-hydrodynamic station’s electric power.Those power is for process the farm produce,for investigate center,for farmer’s living illuming or using electricity to substitute firewood.And the superabundance of the power all sending to Sichuan main net.I n order to strengthen the ecosystem of the area, parts of electric powers will used for the further implement"with electricity substitute firewood", adjusting the energy structure inside the area. Keyword: Hydraulic pivot; milldam; entirely milldam project; Pivot lay
引水式水电站 全部或主要由引水系统集中水头和引用流量以开发水能的水电站。 世界上已建成的引水式水电站，最大水头达1767m（奥地利赖瑟克山水电站）；引水道最长的达39km（挪威考伯尔夫水电站）。中国已建成的引水式水电站，最大水头为629m（云南以礼河第三级盐水沟水电站）；引水隧洞最长的为8601m（四川渔子溪一级水电站）。 分类引水式水电站可分为无压引水式水电站(图1) 和有压引水式水电站（图2）。无压引水式水电站的引水道为明渠、无压隧洞、渡槽等。有压引水式水电站的引水道，一般多为压力隧洞、压力管道等。 主要建筑物引水式水电站的主要建筑物，根据其位置和用途，可分为以下三个部分。 首部枢纽建筑物有壅高河流水位及将水流引向引水道的挡水建筑物和导流建筑物，有清除污物、杂物和沉淀泥沙的建筑物，有时还有防冰设施和排冰的建筑物，如坝、拦河闸、引水道的进水口、拦污栅、沉沙池、冲淤和排冰设施。其中，有些建筑物可根据当地的地形、地质等条件，布置在首部枢纽或引水道的沿线。 引水道及其辅助建筑物在无压引水道上，常需布设雨水侧向溢流堰、拦沙槛，以及防止崩石、拦截泥石流等保护性工程措施；通常在引水明渠末端建前池或日调节池。在
有压引水道的末端与压力水管之间，常设置调压室，以减少水击影响和改善机组的调节保证条件。 厂房枢纽包括压力水道末端及其以后的一整套建筑物。不论是有压引水式水电站或无压引水式水电站，厂房枢纽主要有水电站主厂房、水电站副厂房、水电站升压开关站、尾水道（明渠或隧洞）。其具体布置有三种方式：①首部布置是将厂房布置在引水道临近进水口的上段，具有较长的尾水隧洞；②中部布置是将厂房布置在引水道中段，引水与尾水道都较长；③尾部布置是将厂房布置在引水道末端附近，引水道很长，但尾水道很短，首部及中部布置均采用地下式厂房。尾部布置则可采用地面式厂房、地下式厂房或半地下式厂房（见水电站厂房）。具体布置方法根据地形、地质条件择优选定，并根据水电站运行条件决定是否在引水洞、尾水洞上设调压室。 适用条件在河流比降较大、流量相对较小的山区或丘陵地区的河流上,当可在较短的河段中,以较小尺寸的引水道取得较大的水头和相应的较大发电功率时，建设引水式水电站常是经济合理的。有时采用裁弯取直引水或跨流域引水，也可建造经济合理的引水式水电站。在丘陵地区，引水道上下游的水位相差较小，常采用无压引水式水电站；在高山峡谷地区，引水道上下游的水位相差很大，常建造有压引水式水电站。与坝式水电站相比，引水式水电站引用的流量常较小，又无蓄水库调节径流，水量利用率较差，综合利用效益较小。但引水式水电站因无水库淹没损失，工程量又较小，单位造价往往较低，常成为其主要优点。
1.绪论 1.1课题的背景和发展情况 1.1.1背景 电力工业是能源工业、基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重要的地位，正常运行，发出来的电能顺利输送到电网的非常重要的环节。因此，电厂设备和元器件选择和保护设计方案的确定，对于电厂的安全稳定运行有重要的意义。对发电厂电气部分及元件保护设计进行科学的设计很有必要[2]。 1.1.2发电厂在国外的发展情况 当前国际上全球围的电力体制逐步打破垄断、非管制化，引入竞争机制，形成有限电力市场己成为必然趋势。最大限度的在电力系统中引入竞争，己被大多数国家所接受。在这种情势下，电力系统优化设计以及火电厂电气部分设计己成为许多国家的一项主要研究课题。整个电力工业可以划分为发电、输电、配电和供电四大领域。发电部分属于理论兼实践研究领域。对整个电力系统起着至关重要的作用，火电厂电气部分设计是关系到整个电力系统运行可靠性的最关键一步。对于火电机组运行优化，从国外的发展趋势看，其优化计算机模块程序的应用起到了真正指导运行，降低能耗的目的。美国、德国等先进国家在机组运行优化管理方面的工作己有近十年的经验。例如，德国斯蒂亚克电力公司的机组运行优化管理系统，通过系统优化及控制，可对各个薄弱环节及整个过程经济性的影响做出评价。目前我国电力市场的改革趋向是“厂网分开，竞价上网”，即将电网经营企业拥有的发电厂与电网分开，建立规的、具有独立法人地位的发电实体，市场也只对发电侧开放。发电的电力市场的主体是各独立发电企业与电网经营企业，电网经营企业负责组织各发电公司的竞争，政府负责对电力市场进行监督管理。与英国、澳大利亚等目的电力市场不同，中国电力市场继续保持着输、配一体的模式，保留供电营业区，每个供电营业区只有一个指定的供电向终端用户供电。同时，根据“省为实体”的方针，我国的电力市场以省级电力市场为主，各省电力公司是其省电力市场竞争的组织者。电力工业经过长期的改革和发展，目前从技术、人员、观念等方面对于火力发电厂电气设计创造了有利的条件。但是，技术方面并为达到差强人意的要求[3]。 1.2设计任务 1.2.1设计目的 （1）培养学生综合运用所学理论和技能解决实际问题的能力； （2）学习专业工程设计的方法，进行设计技能、设计方法的初步训练，进行科学研究方法的初步训练，发挥学生的创造性，培养学生的思维能力和分析能力。 1.2.2技术指标 某南方山区建设一座装机容量为5×50 MW的水电站，附近30 km处某国防厂及邻
1．下列四组水轮机属于反击式水轮机的是（） （Ａ）斜击式、双击式；(B)斜流式、贯流式；(C)混流式、水斗式；(D)斜流式、斜击式。答：B 2．当水电站压力管道的管径较大、水头不高时，通常采用的主阀是（）。 （A）蝴蝶阀；（B）闸阀；（C）球阀；（D）其它。 答：A 3．有压进水口事故闸门的工作条件是（）。 （A）动水中关闭，动水中开启；（B）动水中关闭，静水中开启； （C）静水中关闭，动水中开启；（D）静水中关闭，静水中开启。 答：B ４．拦污栅在立面上常布置成倾斜的进水口型式是（）。 （A）塔式和坝式；（B）隧洞式和坝式；（C）压力墙式和塔式；（D）隧洞式和压力墙式。答：D ５．选择水电站压力前池的位置时，应特别注意（）。 （A）地基稳定和排污排沙；（B）地基渗漏和水头损失； （C）地基稳定和地基渗漏；（D）排污排沙和水头损失 答：C 6．反击式水轮机的主要空化形式为（）。 （A）翼型空化；（B）间隙空化；（C）空腔空化；（D）局部空化。 答：C 7．为避免明钢管管壁在环境温度变化及支座不均匀沉陷时产生过大的应力及位移，常在镇墩的下游侧设置（）。 （A）支承环；（B）伸缩节；（C）加劲环；（D）支墩。 答：B 8．当压力水管发生直接水锤时，只有在阀门处产生最大水锤压强的关闭时间应为：（）(A)Ts=0； (B)L/a
题目：水电站电气部分设计
容摘要 电力的发展对一个国家的发展至关重要，现今300MW及其以上的大型机组已广泛采用，为了顺应其发展，也为了有效的满足可靠性、灵活性、及经济性的要求，本设计采用了目前我国应用最广泛的发电机—变压器组单元接线，主接线型式为双母线接线，在我国已具有较多的运行经验。设备的选择更多地考虑了新型设备的选择，让新技术更好的服务于我国的电力企业。并采用适宜的设备配置及可靠的保护配置，具有较好的实用性，能满足供电可靠性的要求。 关键词：电气主接线；水电站；短路电流；
目录 容摘要 .............................................................. I 1 绪论 . (1) 1.1 水电站的发展现状与趋势 (1) 1.2 水电站的研究背景 (1) 1.3 本次论文的主要工作 (2) 2 电气设计的主要容 (3) 2.1 变电所的总体分析及主变选择 (3) 2.2 电气主接线的选择 (4) 2.3 短路电流计算 (4) 2.4 电气设备选择 (10) 2.5 高压配电装置的设计 (19) 3 变电所的总体分析及主变选择 (21) 3.1 变电所的总体情况分析 (21) 3.2 主变压器容量的选择 (21) 3.3 主变压器台数的选择 (21) 3.4 发电机—变压器组保护配置 (22) 4 电气主接线设计 (24) 4.1 引言 (24) 4.2 电气主接线设计的原则和基本要求 (24) 4.3 电气主接线设计说明 (25) 5 短路电流计算 (27) 5.1 短路计算的目的 (27) 5.2 变电所短路短路电流计算 (27) 6 结论 (30) 参考文献 (31)
精品文档 i 欢迎下载 FJD34260 水利水电工程技术设计阶段 引水式水电站水道水利学 计算大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1998年1月 FJD
_____水电站技术设计阶段 引水式水电站水道水力学计算大纲 主编单位: 主编单位总工程师：参编单位: 主要编写人员：软 件开发单位：软件 编写人员： ______ 勘测设计研究院 年月 2欢迎下载
目次 1. 引言. (4) 2. 设计依据文件和规范. (4) 3. 基本资料 (4) 4. 计算原则与假定 (6) 5. 计算内容与方法 (6) 6. 观测设计 (15) 7. 专题研究 (16) 8. 应提供的设计成果 (16) 3欢迎。下载
4欢迎下载 1引言 工程位于，是以 为主，等综合利用的水利水电枢纽工程。水库最高洪水位 m, 正常蓄水位 m,死水位 m ，最大坝高 m 。电站总装机容量 MW,单机容量 MW,共 台,保证出力 MW 。 3 电站设计水头 m,最大水头 m,最小水头 m 。电站最大引用流量 m /s 。 本工程初步设计于 年 月审查通过。 2设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件 (1) 工程可行性研究报告； ⑵ 工程可行性研究报告审批文件 ⑶ 工程初步设计报告； ⑷ 工程初步设计报告审批文件 有关的专题报告。 2.2 主要设计规范 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准 试行）及补充规定； 水工隧洞设计规范； 水电站进水口设计规范（试行）; 水电站压力钢管设计规范 （试行）; 水电站调压室设计规范； 水电站引水渠道及前池设计规范 水利水电工程钢闸门设计规范； 水力发电厂机电设计技术规范。 3基本资料 3.1 工程等级及建筑物级别 (1) 根据SDJ 12 — 78规范表1确定本工程为 等工程。 (2) 根据引水系统工程在水电站枢纽中所处的位置及其重要性 ,按SDJ 12 — 78确定建筑 物级别为 级。 3.2 技术设计阶段工程枢纽布置图 提示：本设计阶段，各建筑物的布置图，应包括建筑物的体型尺寸、位置、高程、桩号 3.3 水文资料 （1） 各种频率下的洪水流量，和经水库调节后相应的下泄流量 （2） 多年平均流量； （3） 厂房尾水出口处的水位流量关系曲线。 3.4 水位资料 设计计算中常用的各种水位流量资料如表 1。 SDJ 12 — 78 ( SD 134 — 84 (1) SD 303 — 88 (2) SD 144 — 85 ⑸ DL/T 5058-1996 ⑹ DL/T 5079-1997 (7) SL 74 — 95 (8) SDL 173 — 85 （山区、丘陵区部分）
成绩 课程设计说明书 题目110/10kV变电所电气部分课程设计 课程名称发电厂电气部分 院(系、部、中心)电力工程学院 专业继电保护 班级 学生姓名 学号 指导教师李伯雄 设计起止时间： 11年 11月 21日至 11年 12 月 2日
目录 一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分 析 (1) 二、选择待设计变电所主变的台数、容量、型式 (1) 三、分析确定高、低压侧主接线及配电装置型式 (3) 四、分析确定所用电接线方式 (6) 五、进行互感器配置 (6) 六.短路计算 (9) 七、选择变电所高、低压侧及10kV馈线的断路器、隔离开关 (10) 八、选择10kV硬母线 (13)
一、对待设计变电所在系统中的地位和作用及所供用户的分析 1.1、待设计变电所在系统中的地位和作用 1.1.1 变电所的分类 枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所 1.1.2 设计的C变电所类型 根据任务书的要求，从图中看，我设计的C变电所属于终端变电所。 1.1.3 在系统中的作用 终端变电所，接近负荷点，经降压后直接向用户供电，不承担功率转送任务。电压为110kV及以下。全所停电时，仅使其所供用户中断供电。 1.2、所供用户的分析 1.2.1 电力用户分类、对供电可靠性及电源要求 （1）I类负荷。I类负荷是指短时（手动切换恢复供电所需的时间）停电也可能影响人身或设备安全，使生产停顿或发电量大量下降的负荷。I类负荷任何时间都不能停电。对接有I类负荷的高、低压厂用母线，应有两个独立电源，即应设置工作电源和备用电源，并应能自动切换；I类负荷通常装有两套或多套设备；I类负荷的电动机必须保证能自启动。 （2）II类负荷。II类负荷指允许短时停电，但较长时间停电有可能损坏设备或影响机组正常运行的负荷。II类负荷仅在必要时可短时（几分钟到几十分钟）停电。对接有II类负荷的厂用母线，应有两个独立电源供电，一般采用手动切换。 I类、II类负荷均要求有两个独立电源供电，即其中一个电源因故停止供电时，不影响另一个电源连续供电。例如，具备下列条件的不同母线段属独立电源：①每段母线接于不同的发电机或变压器；②母线段间无联系，或虽然有联系，但其中一段故障时能自动断开联系，不影响其他段供电。所以，每个I类、II 类负荷均应由两回接于不同母线段的馈线供电。 （3）III类负荷。III类负荷指较长时间（几小时或更长时间）停电也不致直接影响生产，仅造成生产上的不方便的负荷。III类负荷停电不会造成大的影响，必要时可长时间停电。III类负荷对供电可靠性无特殊要求，一般由一个电源供电，即一回馈线供电。 1.2.2 估算C变电所的回路数目 根据上述要求，重要负荷（I类、II类）比例是55%，重要负荷需用双回线，每回10kV馈线输送功率1.5~2MW，经计算，高压侧回路数为2，低压侧回路数为18÷1.5=12。
引水式水电站 引水式水电站是自河流坡降较陡、落差比较集中的河段，以及河湾或相邻两河河床高程相差较大的地方，利用坡降平缓的引水道引水而与天然水面形成符合要求的落差(水头)发电的水电站。 简介 引水式水电站 diversion type hydropower station 自河流坡降较陡、落差比较集中的河段，以及河湾或相邻两河河床高程相差 引水式水电站较大的地方，利用坡降平缓的引水道 引水而与天然水面形成符合要求的落差(水头)发电的水电站。 水电站的装机容量主要取决于水头和流量的大小。山区河流的特点是流量不大，但天然河道的落差一般较大，这样，发电水头可通过修造引水明渠或引水隧洞来取得，适合于修建引水式水电站。 世界上已建成的引水式水电站，最大水头达 1767m(奥地利赖瑟克山水电站);引水道最长的达39km(挪威考伯尔夫水电站)。中国已建成的引水式水电站，最大水头为1175m(四川省凉山州昭觉县苏巴姑水电站);引水隧洞最长的为8601m(四川渔子溪一级水电站)。 分类 引水式水电站可分为无压引水式水电站(图1) 和有压引水式水电站(图2)。无压引水式水电站的引水道为明渠、无压隧洞、渡槽等。有压引水式水电站的引水道，一般多为压力隧洞、压力管道等。 主要建筑物 引水式水电站的主要建筑物，根据其位置和用途，可分为以下三 引水式水电站个部分。 首部枢纽建筑物有壅高河流水位及将水流引向引水道的挡水建筑物和导流建筑物，有清除污物、杂物和沉淀泥沙的建筑物，有时还有防冰设施和排冰的建筑物，如坝、拦河闸、引水道的进水口、拦污栅、沉沙池、冲淤和排冰设施。其中，有些建筑物可根据当地的地形、地质等条件，布置在首部枢纽或引水道的沿线。引水道及其辅助建筑物在无压引水道上，常需布设雨水侧向溢流堰、拦沙槛，以及防止崩石、拦截泥石流等保护性工程措施;通常在引水明渠末端建前池或日
引水式水电站设计分析 摘要：随着国民经济水平的不断提高，我国的电力事业也得到了很大的发展。水电站在电力行业中占有很大的比重，其设计、施工质量对于电力企业的生产具有重要的影响。引水式水电站是较简单的一种引水发电站类型，工程涉及战线长、范围广、考虑因素多。文章主要讨论引水式水电站设计对坝址、厂址、引水线路的选择及压力前池设计和电站装机容量的确定等，供引水式水电站设计者参考。 关键词：引水式水电站；坝址；厂址；引水渠道；压力前池 一、引水式水电站坝址的选择及布置 1.1 水电站坝址的选择 在引水式水电站的设计过程中，设计人员要注重坝址的选择。在实际的操作过程中，相关工作人员要加强对相关河道的自然条件进行调查和分析，关注相关的地质问题，而且还要对工程投资以及综合管理进行分析。在引水设计方面，要选择河床比较稳定并且水量大的河段。此外，对于要求比较严格的水电站，相关工作人员要将相关的渠道设置在河水溢出带的下游，这样就能够增大河水从河床两侧的溢出量，可以在很大程度上提高水电站的发电量，使得水电站在冬季能够正常运行。值得注意的是，对于在春季和冬季上游冰量较多的河道，相关工作人员还要采取一定的除冰设计措施。要设置科学合理的水闸，使得冰块能够顺利通过。 在渠道型式的选择上，要注重选择合理的模式。一般来讲，当前使用较多的渠道，其正面一般用作排沙、泄洪以及排冰，而侧面则主要是拦河闸和拦河坝。在实际的河道考察和设计过程中，要密切注意水流方向以及水流条件，使得河道的轴线与排冰、泄洪能够在一条直线上，这样能够切实地保护相关河道不会受到较多破坏，实现耗水量少、流水效果好的目的。 1.2 枢纽布置 在引水式水电站的设计过程中，水电站枢纽的布置非常重要。在实际操作过程中，应根据工程开发的方式以及河流的水流特点，合理布置枢纽。当前比较常见的枢纽形式主要包括坝、闸混合式以及全闸布置两种形式。坝、闸混合式枢纽的优点是运行较为方便灵活，投资相对较少，而且具有较强的安全性能，在投入使用之后，其管理控制相对较为方便。而全闸式枢纽具有较好的排除推移能力，其泄流能力也较大，但是，其缺点也是非常明显的，主要表现在：运行不够灵活、管理难度相对较大，闸门的启用也比较频繁。 2 引水式水电站的引水线路设计 2.1 引水渠道的轴线选择
水电站的布置形式及组 成建筑物 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
第一篇第一篇水电站建筑物 水电站是利用水能资源发电的场所，是水、机、电的综合体。其中为了实现水力发电，用来控制水流的建筑物称为水电站建筑物。本篇主要讨论水电站引水系统的布置、结构设计和水力计算；水电站厂区枢纽的布置设计和结构特点。 第一章水电站的布置形式及组成建筑物重点：坝式、引水式、混合式开发的水电站的布置特点及组成建筑物。 第一节水电站的基本开发方式及其布置形式 由N = ηQH可知，要发电必须有流量和水头，关键是形成水头。 要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。 抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。 形成水头方式——水电站的开发方式。 一、坝式水电站 在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，这种开发方式为坝式开发。在坝址处引取上游水库中水流，通过设在水电站厂房内的水轮机，发电后将尾水引至下游原河道，上下游的水位差即是水电站所获取的水头。用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。 (一) 坝式水电站特点 (1) 坝式水电站的水头取决于坝高。目前坝式水电站的最大水头不超过 300m。 (2) 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量超过2 000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。 (3) 坝式水电站的投资大，工期长。原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。 适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。
目录 一基本资料 概述 (4) 水文气象资料 (4) 工程地质与水文地质 (7) 设计基本数据 (11) 二坝址、枢纽布置方案及坝型选择 坝轴线的选择 (13) 坝型方案比较 (14) 枢纽总体布置 (15) 三闸孔尺寸比选 过闸设计流量及校核流量 (16) 堰型选择 (16) 门叶选择 (16) 闸孔单孔净宽（b ）、闸墩型式和厚度拟 (17) 堰顶高程确定和闸孔孔数、尺寸拟定 (17) 堰顶高程和闸孔孔数、尺寸的结论 (26) 四 WES堰的尺寸拟定 (27) 五水面线的确定 (28) 六坝顶高程确定 (31) 七消能工的设计 消能工计算与分析 (33) 消力池计算 (38) 消力池构造设计 (39) 八公路桥尺寸拟定 布置影响因素 (41) 结构形式及结构图 (42) 十一坝基面稳定及应力计 工程概况 (57) 工程等别和建筑物级别 (57) 所要分析在四种工况 (57) 荷载具体计算 (58) 稳定计算与分析 (68) 应力计算与分析 (70) 十二防渗及地基处理设计 地基开挖 (73)
坝基的固结灌浆 (73) 坝基帷幕灌浆目的和条件 (74) 坝基排水 (75) 断层破碎带和软弱夹层处理 (75) 谢辞 (77) 主要参考文献及规范 (78) 附录 若水电站上坝线枢纽总布置图rs1 若水电站上坝线大坝平面布置图rs2 上坝线大坝上、下游立视图rs3 闸坝消力池段标准断面图rs4 闸坝护坦段标准断面图rs5 公路桥结构图及挡水坝段断面图rs6 消力池段溢流面钢筋平面图rs7 消力池段溢流面钢筋剖面图rs8 中墩钢筋图rs9 消力池段溢流面钢筋平面布置图及中墩钢筋图rs10
FJD34260 FJD 水利水电工程技术设计阶段 引水式水电站水道水利学 计算大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1998年1月 1
水电站技术设计阶段 引水式水电站水道水力学计算大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 2
目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3.基本资料 (4) 4.计算原则与假定 (6) 5.计算内容与方法 (6) 6.观测设计 (15) 7.专题研究 (16) 8.应提供的设计成果 (16) 3
4 1 引言 工程位于 ,是以 为主, 等综合利用的水利水电枢纽工程。水库最高洪水位 m,正常蓄水位 m,死水位 m ，最大坝高 m 。电站总装机容量 MW,单机容量 MW,共 台,保证出力 MW 电站设计水头 m,最大水头 m,最小水头 m 。电站最大引用流量 m 3 /s 本工程初步设计于 年 月审查通过。 2 设计依据文件和规范 2.1 (1) 工程可行性研究报告 ; (2) 工程可行性研究报告审批文件 ; (3) 工程初步设计报告; (4) 工程初步设计报告审批文件; (5) 2.2 主要设计规范 (1)SDJ 12—78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分) (试行)及补充规定; (2)SD 134—84 水工隧洞设计规范; (3)SD 303—88 水电站进水口设计规范(试行); (4)SD 144—85 水电站压力钢管设计规范(试行); (5)DL/T 5058-1996 水电站调压室设计规范; (6)DL/T 5079-1997 水电站引水渠道及前池设计规范 (7)SL 74—95 水利水电工程钢闸门设计规范； (8)SDL 173—85 水力发电厂机电设计技术规范。 3 基本资料 3.1 工程等级及建筑物级别 (1)根据SDJ 12—78规范表1确定本工程为 (2)根据引水系统工程在水电站枢纽中所处的位置及其重要性,按SDJ 12—78确定建筑物级别为 3.2 (1)各种频率下的洪水流量,和经水库调节后相应的下泄流量; (2)多年平均流量; (3) 3.4 设计计算中常用的各种水位流量资料如表1。
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。 (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
机密等级：★★ 06 级水利水电工程专业《水电站》复习重点 名词解释 1.设计保证率：水电站的设计保证率是指水电站正常发电的保证程度。一般用正常发电总时段与计 算期总时段壁纸的百分数表示。 2.★保证出力：指水电站相应于设计保证率的枯水时段发电的平均出力。 3.★多点平均发电量：水电站隔年发电量的平均值。 4.★最优工况：即效率最高工矿，水轮机达到运行效率最高时的工况。在水轮机模型综合特性曲线 上最内图等效率曲线中面积的集合中心效率最高。该店相应的工况即为最优工况。 5.限制工况：用于限制水轮机在增大流量是，由于效率过低反而会发生出力下降的情况，或是限制 影响最大出力的因素所规定的相应工况。 6.吸出高：水轮机的吸出高Hs。从理论上讲应是转轮中压力最低位置到下游面得垂直高度，但在 不同工况时次压力最低位置亦有所不同。 7.★单位参数：通常采用将模型试验的成果都化为D1m=1m,H1m=1m标准情况下的参数，次参数称 为单位参数。分别用表示。 8.比转速：水轮机在工作水头H=1m，出力N=1kw是所具有的转速称为水轮机的比转速。 9.自动调节渠道：渠道的流量和水位随着水电站负荷的变化而自动变化。 10.非自动调节渠道：为了有效的控制渠道末端的水位，在渠道末端的压力前池处设置了溢流堰，这 样的渠道称为非自动调节渠道。 11.★水击：在水电站中，由于负荷的突然变化，因此而骤然启闭水轮机导叶和阀门，将导致管内水 流流速的变化，与此同时水流动量也将发生相应的变化，从而使内水压力急剧升高或降低，这种现象叫水击。 12.★调节保证计算：水轮发电机组负荷在较大范围内突然变化的情况下，考虑到调速器的影响以进
某水电站引水系统设计 该水电站所在河流中下游地段侧向侵蚀作用十分强烈，形成迂回曲折的蛇形地貌，为修建引水式水电站提供了有利的地形条件。某水电站的引水隧洞和厂房位于南天门岭，此处分水岭宽约800m ，而两端河水位差达13m ，本区地层主要是前震旦系的黑云母混合片麻岩通过，沿洞线未发现断层，且洞线顶上部新鲜岩体厚达80～160m ，深部裂隙已趋闭合因此工程地质条件较好，洞线前部通过两条较大岩脉均大致与洞线正交，一条为石英斑岩，宽30～40m ，另一条为正常闪岩，宽26～30m ，岩脉与围岩接触良好，厂房后山坡地形坡度约50o～60o，坡高40m 左右，后山坡边坡基本稳定。 7.1隧洞洞径及洞线选择 布置考虑了地质条件、地形条件、施工条件与水力条件，由于施工技术条件的限制，引水洞径不宜大于12m ，因此，选择两条引水隧洞，四条压力管道分别给每台机组供水，供水方式为单元供水（即单管单机），钢管轴线与厂房轴线相垂直，这样可以使水流平顺，减小水头损失。 7.1.1有压引水隧洞洞径计算 由于水轮机选型部分已知单机最大引用流量：3max 124.91/Q m s = 隧洞断面面积：max 2e Q A V = 24 A D π= 式中： 4.2/e V m s = 由上式得：2max 22124.9159.484.2e Q A m V ?= == 则洞径8.7D m === 本设计中取9.0D m =。 7.1.2洞线选择原则 1）地质条件：尽可能位于完整坚硬的岩石中，避开岩体软弱、山岩压力大、地下水充沛及岩石破碎带、地震区。必须穿越软弱夹层或断层时尽可能正交布置。隧洞通过层状岩体时洞线与岩层走向夹角尽可能大，以利于围岩稳定，提高承载
34260 水利水电工程技术设计阶段 引水式水电站水道水利学 计算大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1998年1月
水电站技术设计阶段 引水式水电站水道水力学计算大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月
目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3.基本资料 (4) 4.计算原则与假定 (6) 5.计算内容与方法 (6) 6.观测设计 (15) 7.专题研究 (16) 8.应提供的设计成果 (16)
1 引言 工程位于 ,是以为主, 等综合利用的水利水电枢纽工程。水库最高洪水位 m,正常蓄水位 m,死水位 m，最大坝高 m。电站总装机容量 ,单机容量 ,共台,保证出力。 电站设计水头 m,最大水头 m,最小水头 m。电站最大引用流量 m3。 本工程初步设计于年月审查通过。 2 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件 (1) 工程可行性研究报告; (2) 工程可行性研究报告审批文件; (3) 工程初步设计报告; (4) 工程初步设计报告审批文件; (5)有关的专题报告。 2.2 主要设计规范 (1) 12—78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准(山区、丘陵区部分) (试行)及补充规定; (2) 134—84 水工隧洞设计规范; (3) 303—88 水电站进水口设计规范(试行); (4) 144—85 水电站压力钢管设计规范(试行); (5) 5058-1996 水电站调压室设计规范; (6) 5079-1997 水电站引水渠道及前池设计规范 (7) 74—95 水利水电工程钢闸门设计规范； (8) 173—85 水力发电厂机电设计技术规范。 3 基本资料 3.1 工程等级及建筑物级别 (1)根据 12—78规范表1确定本工程为等工程。 (2)根据引水系统工程在水电站枢纽中所处的位置及其重要性,按 12—78确定建筑物级别为级。 3.2 技术设计阶段工程枢纽布置图 提示：本设计阶段,各建筑物的布置图,应包括建筑物的体型尺寸、位置、高程、桩号...... 等。 (1)各种频率下的洪水流量,和经水库调节后相应的下泄流量; (2)多年平均流量; (3)厂房尾水出口处的水位流量关系曲线。 3.4 水位资料 设计计算中常用的各种水位流量资料如表1。
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?1316.5