水电站课程设计报告
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课程设计(综合实验)报告( -- 年度第学期)名称:工程水文水利计算课程设计题目:赋石水库水利水电计划院系:班级:学号:学生姓名:指导教师:设计周数:成绩:日期:2021年1月15日一、设计任务在太湖流域的西苕溪上,拟修建赋石水库,因此要进行水库计划的水文水利的计算,其具体任务是:1选择水库死水位2选择正常蓄水位3计算电站保证出力和连年平均发电量4选择水电站装机容量5推求设计标准和校核标准的设计洪水进程线6推求洪水特点水位和大坝坝顶高程二、流域自然地理简况,流域水文气象资料概况1流域和水库情形简介西苕溪为太湖流域一大水系(图KS2-1),流域面积为2260km2,发源于浙江省安吉县天目山,干流全长150km,上游陡坡流急,安城以下堰塘遍及,河道曲折,排泄不顺畅,易遭洪涝灾害,又因流域拦蓄工程较少,浇灌水源不足,易受旱灾。
图KS2-1 西苕溪流域水系及测站散布赋石水库是一座防洪为主,结合发电、浇灌、航运及水产养殖的综合利用水库,位于安吉县丰城西10km,操纵西苕溪要紧支流西溪,坝址以上流域面积328km2。
流域内气候温和、湿润,连年平均雨量1450km。
流域水系及测站散布见图KS2-1。
2水文气象资料情形在坝址下游1Km处设有潜渔水文站,自1954年开始有观测的流量资料。
通过频率计算,得各设计频率的设计年径流量,选择典型年,计算缩放比,功效见表KS2-3。
典型年径流进程见表KS2-4。
依照调查1922年9月1日在坝址周围发生一场大洪水,推算得潜渔站洪峰流量为1350m3/s。
这场洪水是发生年份至今最大的一次洪水。
缺测年分内,没有大于1160m3/s的洪水发生。
三、设计年径流量及其年内分派1设计年径流量的计算先进行年径流量频率计算,求出频率为85%、50%、15%的年径流量。
见表一:2设计年径流量的年内分派依照年、月径流资料和代表年的选择原那么,确信丰、中、枯三个代表年。
并按设计年径流量为操纵用同倍例如式缩放各代表年的逐月年内分派。
一、实训目的通过本次水电站实验室实训,使我对水电站的发电原理、设备构造、运行方式等方面有更深入的了解,掌握水电站运行的基本技能,为今后从事水电行业打下坚实基础。
二、实训时间及地点实训时间:2021年X月X日至X月X日实训地点:XX大学水电站实验室三、实训内容1. 水电站发电原理及设备构造(1)水电站发电原理水电站发电原理是基于水能转换为电能的过程。
具体来说,利用水位差产生的势能驱动水轮机旋转,从而带动发电机发电。
(2)水电站设备构造水电站主要由以下设备构成:1)大坝:用于拦截水源,形成水库,为水轮机提供动力。
2)引水系统:包括引水隧洞、引水渠等,将水库中的水引至水轮机。
3)水轮机:将水的势能转换为机械能。
4)发电机:将水轮机的机械能转换为电能。
5)升压站:将发电机输出的低压电能升高至高压电能,便于输送。
6)输电线路:将高压电能输送至用户。
2. 水电站运行方式(1)水电站运行模式水电站运行模式主要有两种:单一水电站和梯级水电站。
1)单一水电站:指只利用一座水电站发电。
2)梯级水电站:指将多座水电站串联起来,形成梯级,共同发电。
(2)水电站运行方式1)蓄能式运行:水库在丰水期蓄水,枯水期放水,实现水能的周期性调节。
2)径流式运行:水库不蓄水,直接将水库中的水引至水轮机发电。
3. 实验室实训项目(1)水轮机性能测试通过测试水轮机的转速、功率、效率等参数,了解水轮机的性能。
(2)发电机性能测试通过测试发电机的输出电压、电流、功率、效率等参数,了解发电机的性能。
(3)水电站电气设备调试对水电站电气设备进行调试,确保设备正常运行。
四、实训过程及结果1. 实训过程(1)参观实验室,了解实验室设备布局及功能。
(2)学习水电站发电原理、设备构造、运行方式等理论知识。
(3)进行水轮机性能测试实验,掌握测试方法及数据分析。
(4)进行发电机性能测试实验,掌握测试方法及数据分析。
(5)进行水电站电气设备调试实验,了解设备调试流程及注意事项。
工程概况和基本资料一、工程概况密云水库库区跨越潮、白两河,地处密云县城以北20km,两条河在密云县城以南约10km处汇合成潮白河。
潮河和白河的最低分水岭在金沟,高程为130m,潮河水库和白河水库在金沟连通,库水位在130m高程以上合成一个水库——密云水库。
河流多年平均流量s。
密云水库是以防洪及工农业供水为主要任务,兼有发电效益的综合利用水利工程。
水库各特征水位如下:死水位:▽正常高水位:▽设计洪水位:▽校核洪水位:▽坝顶高程:▽主要建筑物包括:(1)挡水建筑物有白河、潮河主坝两座及副坝五处,为碾压式粘土斜墙土坝,最大坝高为白河主坝,高,潮河主坝高56m,各副坝高~39m不等。
(2)泄水建筑物①溢洪道:有潮河左岸第一、第二溢洪道。
第一溢洪道为正常溢洪道,底部高程▽140m,宣泄超过100年一遇的洪水,为5孔带胸墙式河岸溢洪道。
第二溢洪道为非常溢洪道,与第一溢洪道配合,宣泄1000年洪水,底部高程▽,为5孔开敞式河岸溢洪道。
②隧洞:a.白河左岸发电隧洞,用作发电供水和下游工农业供水,并在调压井上游设泄水支洞,用以宣泄10000年一遇特大洪水。
进水塔进口底部高程为▽,洞径6m,洞长416m,底坡i=1/400,调压室为圆筒式,内径,调压室后接2根埋藏式压力管道,管径,管长125m。
b.潮河发电泄水隧洞,任务是施工导流,发电、灌溉、供水和泄水。
c.走马庄放空隧洞,只有在1000年一遇洪水时参加泄洪,平时不用,主要任务是紧急放空。
③坝下廊道:为施工期的临时建筑物,施工导流采取潮白两河分别导流的方式,故设白河导流廊道、潮河导流廊道,可宣泄20年一遇洪水,另有南石骆驼输水廊道,用以泄放3个流量的灌溉用水。
二、基本资料及设计依据1.有关密云水电站工程概况的简要说明如前述。
2.坝址地形图1张,比例为1:30003.坝型为斜墙土坝,依据发电量及装机容量,厂房按Ⅱ级建筑物设计。
4.电站下游尾水位最高尾水位:▽正常尾水位:▽单机满负荷出力时尾水位:▽最低尾水位:▽5.水电站装机容量60MW,共4台,厂房布置在右岸。
绘制蜗壳单线图1蜗壳的型式:在资料中已经给出水轮机的型号为 HL220-LJ-225而且电站设计水头 H p =46.2m > 40m ,根据《水力机械》第二版 P96页书中蜗壳分类,则蜗壳的型式应为金属蜗壳。
2、选择蜗壳的主要参数(1)金属蜗壳的断面形状为圆形,为了良好的水力性能一般蜗壳的包角取° 345; 通过计算得出Q max 值,计算如下:其中:Q 1 1150L s 1.15mVs (由附表一查得),D 12.25m , H r 46.2m , 0.91 (由附表一查得)。
③ Q max Q 11max D 1^,H ; 1.11 2.25? '、冠 38.2m '.〔由蜗壳进口断面流量Q c Qma X 0得 360345 3 Q c 38.2 36.61 m 3/s360,(2)根据《水力机械》第二版 P99中图4— 30查得,可知当设计水头为46.2m V ©型00 15625KW 式中:N ff 0.96 60000KW 4 15000KW , f 0.96② Q 1 maxN r 9.81DjH 「2 15625 9.81 2.252 46.232 0.91 1.11 1.15m 3 s60m时,蜗壳的进口断面的平均流速V c=5.6m/s(3)因为已知水轮机的型号HL220-LJ—225,则由《水力机械》第二版P162的附表5查得此时蜗壳的座环内径D b=3250mm,外径D a=3850mm,所以有蜗壳座环的内、外半径分别为:r b=牛=1625mm=1.625m 嘉二牛=1925mm=1.925m座环尺寸(mr)比例:1:1003、蜗壳的水力计算(1)对于蜗壳进口断面:断面的面积:耳Q c卫空345 38.2 6.537m2V c 360叫360 5.6断面的半径:max . F c°Q max 345 38.2 1.443mY Y360”V C V 360 5.6从轴中心线到蜗壳外缘的半径:R max r a 2 max 1.925 2 1.443 4.811m(2)对于断面形状为圆形的任一断面的计算。
水利水电工程概预算专项设计报告班级:水电1142 姓名:薛城学号: 1106411235 指导教师:张宏远长春工程学院水利与环境工程学院水工教研室2015 年 03月 05日一、任务书 (1)二、编制说明 (4)(一) 工程概况 (4)(二)投资主要指标 (4)(三) 编制原则及依据 (4)(四)费用标准 (5)(五) 材料预算单价表 (5)三、概算表 (6)(一)工程总概算表 (6)(二)分年度投资表 (6)(三) 独立费用概算表 (7)(四)建筑工程概算表 (8)(五)机电设备及安装工程概算表 (9)(六)金属结构设备及安装工程 (9)(七)施工临时工程概算表 (9)(八)建筑工程单价汇总表 (9)四、概算附表 (10)(一) 人工预算单价计算表 (10)(二)施工机械台时费汇总表 (12)(三) 施工机械台时费计算表 (13)(四)单价表 (15)(五)工料汇总表 (21)一、任务书1.题目大顶子山水利枢纽工程概算2.设计要求1.内容:按指导书的进度完成每天的设计内容,教师每天早上检查前一天设计内容。
(1)参考资料:教材、概算定额、编制规定.(2)成果:1。
课程设计成果一般由设计说明书、计算书、程序等部分组成。
2、课程设计说明书(计算书、论文)报告统一要求用A4纸撰写,字迹工整,并装订成册。
课程设计说制说明、工程部分概算表、概算附表、概算附件)⑤参考明书装订顺序:①封面②目录③任务书④正文(编文献⑥结束语。
课程设计成果格式要求与毕业设计格式要求一致。
3.给定条件:设计概算是设计文件的重要组成部分,是工程建设和工程管理的指导文件。
是整体优化设计方案、合理组织施工、保证工程质量、缩短建设工期、降低工程造价都有十分重要的作用。
(1)、基本资料本指导书介绍目前我国水利水电工程设计概算的编制依据、项目划分、费用构及标准和编制方法。
一)、文件依据1、水利部颁发的(2002)16号文《水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》二)、定额依据1、水利部2002年颁《水利水电建筑工程概算定额》2、水利部2002年颁《水利水电设备安装工程概算定额》3、水利部2002年颁《水利水电工程施工机械台班费定额》三)、项目划分1、第一部分建筑工程指水利水电永久枢纽工程及其他建筑物。
课程设计设计名称颜家河水电站水文水能计算分析学年学期2013-2014学年第一学期课程名称水利水能规划课程设计专业年级水工112班姓名陈克瑞学号2011012172提交日期2014年1月3日成绩指导教师康艳水利与建筑工程学院目录第一章基本资料 (3)一、 1.1流域概况 (3)二、 1.2水文资料 (3)三、 1.3电站基本情况 (4)第二章设计年经流分析计算 (4)一、 2.1径流资料“三性”审查 (4)二、 2.2设计年径流频率分析计算 (6)三、 2.3不同频率年径流量及其年内分配过程 (6)四、 2.4计算日流量~频率历时曲线 (8)第三章设计洪水分析 (9)一、 3.1设计洪峰流量频率分析计算 (9)二、 3.2计算不同频率下的洪峰流量 (10)第四章水位流量关系曲线 (11)第五章水电站水能分析计算 (12)一、 5.1日平均出力~频率(历时)曲线 (12)二、 5.2出力~多年平均发电量关系曲线 (12)第六章水电站装机容量确定 (14)第七章总结 (14)第八章附表 (15)一、附表1林家村水文站实测历年逐月平均流量表 (15)二、附表2 林家村水文站实测历年最大洪峰流量表 (17)三、附表3 各水文站洪峰流量成果表 (17)四、附表4 年径流频率计算表 (18)五、附表5 洪峰流量累计计算表 (20)六、附表6 (21)七、附表7水位断面分析计算 (22)八、附表8 日平均流量-出力计算表 (23)九、附表9 出力-多年平均发电量计算表 (24)十、附表10装机~装机年利用小时数关系曲线 (25)第九章参考文献 (26)颜家河水电站水文水能计算分析第一章基本资料一、1.1流域概况颜家河水电站位于宝鸡市颜家河乡,是渭河干流陕西境内最上游的水资源开发工程,坝址控制流域面积29348 km2。
电站站址控制流域面积29950 km2。
渭河发源于甘肃渭源县乌鼠山,流经甘肃、宁夏、陕西三省26个县(市),全长818km,总流域面积6.24万km2。
一 、课程设计题目:年调节水电站装机容量的选择课程设计 二 、课程设计的内容及任务:1、水电站的保证出力及相应的枯水期的保证电能。
2、水电站的最大工作容量3、选择水电站的备用容量4、重复容量的选择5、水电站多年平均发电量:(p=50%)6失球水电站的装机容量及机组台数(设单机容量为5万KW ) 7、绘制设计图纸和编写设计说明书三 、设计过程和设计说明(一)计算水电站的保证出力及相应枯水期的电能值(1)利用同倍比放大法对典型年各月平均流量进行放大有资料可知,该水库 设P =90%的年入库平均流量为170s /m 3,典型年平均流量177s /m 3,因此同倍比放大倍比:K=mdmp Q Q =177170=0.96其中mp Q 为设计频率为P 的年入库平均流量 ,md Q 为典型年入库平均流量,下表为放大后的典型年各月平均流量其计算公式为Qi,=i Q K ,其中,Q i,为放大后的各月平均流量,iQ 放大之前的各月平均流量。
(2)计算兴利库容表3 水库水位-容积曲线表根据资料给出的表3,绘制水库水位-容积曲线的关系,其绘制见附表一,由已知已给出正常蓄水位为166m 和死水位147m ,查附表一水库水位-容积曲线可知V 蓄=15.35x108m 3,V 死=7.49x108m 3因此,可计算兴利库容:V 兴= V 蓄- V 死=15.35x108-7.49x108=7.86 x108m 3(3)计算调节流量由资料可知,该水电站供水期为1、2、9、10、11、12月,汛期为4、5、6、7、8月,其中供水期担任峰荷,汛期担任基荷,因此,供水期总的天然来水量(由表2放大后典型年各月平均流量可知):W 天=(118+129+102+94+98+84)x 2.63 x 106=16.44 x 108m 3假设在供水期把水库的存水全部用来发电,直到水库水位降至死水位,因此,水库的调节流量:)(供兴天调s /m 154T V W Q 3=+=(4)计算供水期的平均水头和上游平均水位供水期水库的平均蓄水量:88m 10x 42.11V 21V V =+=兴死 由查附表一水库水位-容积曲线表可知,上游水库平均水位62.157Z =上m ,有资料可知,下游的平均水库水水位m 92Z =下,因此,供水期的平均水头为:=供H m 62.65z z =-下上(5)计算水电站的保证出力和其相应的电能因为其为年调节水电站,一般为中型水电站,因此,取水电站出力系数K=8.5 ,因此,水电站的保证出力为:)(供调保KW 58.8589662.65x 154x 5.8H KQ N === 水电站供水期的发电量:76.324x 4.30x6x 58.85896T N E ===供保保(亿KW h •)其中,30.4为一个月的平均天数,24为一天平均小时数枯水期的保证电能值:76.3E E ==保枯,保(亿KW h •)(二) 、计算水电站的最大工作容量(1) 由在第一个任务中,已经计算出水电站的保证电能值为76.3E E ==保枯,保(亿KW )(2)由资料绘出年调节水电站年最大负荷曲线图(附表二)和各月典型日负荷图和日电能累计曲线(附表三)。
一、前言为了深入了解水电站的运行原理、构造以及在实际工程中的应用,我们一行人在2023年4月16日来到了位于四川省都江堰市的紫坪铺水电站进行实训。
在电站领导的带领下,我们参观了水电站的各个部分,学习了水电站的运行过程,并了解了其在防洪、发电、灌溉等方面的作用。
以下是对此次实训的详细报告。
二、水电站简介紫坪铺水电站位于岷江上游干流处,是中国西部大开发首批开工建设的十大标志性工程之一。
该工程以灌溉和供水为主,兼有发电、防洪、环境保护等综合效益。
工程最大坝高156米,水库总库容11.12亿立方米,其中调节库容7.74亿立方米,水电站装机容量76万千瓦。
2001年3月工程开工建设,2006年5月主体工程全部完工,2008年投入运行。
三、实训内容1. 参观水电站大坝在电站领导的带领下,我们首先参观了紫坪铺水电站的大坝。
大坝上游临时断面已填筑上升122米,预计8月10日可填筑到850米高程,具备抵挡500年一遇洪水的条件。
大坝上游临时断面的填筑,为水电站的正常运行提供了有力保障。
2. 了解水电站运行原理在电站工作人员的讲解下,我们了解了水电站的运行原理。
水电站通过引水系统将上游的水引入水库,然后通过水轮机将水的势能转化为电能。
在运行过程中,水电站需要保证下游供水,限制功率调节速度等,以确保水电站的正常运行。
3. 学习水电站构造在电站工作人员的带领下,我们参观了水电站的各个部分,包括引水系统、水轮机、发电机、变压器等。
通过参观,我们对水电站的构造有了更加直观的认识。
4. 水电站的综合效益紫坪铺水电站不仅具有发电功能,还具有防洪、灌溉、供水等综合效益。
在防洪方面,紫坪铺水电站可以降低下游地区的洪水风险;在灌溉方面,可以满足都江堰灌区7市38县(市、区)现有1076万亩农田的灌溉需求;在供水方面,可以为成都市提供充足的工业和生活用水。
四、实训心得1. 增长了知识通过此次实训,我们对水电站的运行原理、构造以及综合效益有了更加深入的了解,为我们今后的学习和工作打下了坚实的基础。
水电站自动化课程设计专业:能源与动力工程设计人:班级:能动四班学号:指导老师:肖志怀完成时间: 2017年 1 月 11 日目录目录........................................................ - 1 - 第一章设计原始资料........................................ - 2 - 第二章电动机主电路设计................................... - 3 -2.1 电机的选择......................................... - 3 -2.2 主回路接线原理图................................... - 3 -2.3 主回路设备的选择................................... - 4 -2.4 电机的保护......................................... - 8 - 第三章系统控制回路设计................................... - 8 -3.1 系统控制结构....................................... - 8 -3.2 控制系统的工作原理................................. - 8 - 第四章 PLC控制回路的设计.................................. - 10 -4.1 PLC的选择 ........................................ - 10 -4.2 I/O端子分配及接线图 .............................. - 10 -4.3 梯形图程序设计及说明.............................. - 10 -4.4 语句指令表........................................ - 11 -4.5 设备清单.......................................... - 14 - 附表...................................................... - 15 - 参考文献.................................................. - 16 -第一章设计原始资料集水井排水装置自动控制某水电站渗漏排水系统有二台相同的渗漏排水泵,一台工作,一台备用。
第一章 基本资料 .............................................................. 3 第二章 水电站装机容量及组成(台数及单机容量)的选择计算 (4)2.1估算水电站出力引用 .................................................... 4 2.2水电站装机容量及组成(台数及单机容量)的选择计算 ...................... 4 第三章 水轮机型号的选择 .. (5)3.1 HL230型水轮机主要参数的选择计算 (5)3.1.1.计算转轮直径公式 (5)3.1.2.效率修正值η∆的计算 .......................................... 5 3.1.3.转速n 的计算和选择 ............................................ 6 3.1.4.工作范围的检验计算 ............................................ 6 3.1.5.吸出高s H 的计算 .............................................. 8 3.2 A630型水轮机方案主要参数的计算 ...................................... 8 3.2.1.计算转轮直径公式 . (8)3.2.2.效率修正值η∆的计算 .......................................... 9 3.2.3.转速n 的计算和选择 ............................................ 9 3.2.4.工作范围的检验计算 ........................................... 10 3.2.5.吸出高s H 的计算 (11)第四章 蜗壳、尾水管的选择,计算 ........................................... 13 4.1 蜗壳选择,计算 (13)4.1.1蜗壳选择 ...................................................... 13 4.1.2蜗壳选择 ...................................................... 13 4.2尾水管的选择、计算 .................................................. 14 第五章 发电机及调速设备选择 ................................................ 15 5.1发电机选择 .. (15)5.2调速器选择 .......................................................... 15 第六章 水电站主厂房设计 ..................................................... 16 6.1主厂房各层高程确定 (16)6.1.1水轮机安装高程a Z ............................................. 16 6.1.2 尾水管底板高程WD ∇ (16)6.1.3主厂房基础开挖高程k ∇ (16)6.1.4水轮机层地面高程SD ∇ (16)6.1.5发电机装置高程FZ ∇ ............................................ 17 6.1.6发电机层地面高程FD ∇ (17)6.1.7安装间高程A ∇ (17)6.1.8桥吊轨道高程G ∇ (17)6.1.9厂房顶高程CD ∇ (18)6.2主厂房长度确定 (16)6.2.1机组段长度L 0的确定 ............................................ 18 6.2.2边机组段加长△L 边 .............................................. 19 6.2.3安装间长度L 安 . (19)6.3主厂房宽度确定 (20)第一章 基本资料拟设计水电站参数资料及相关要求:某一引水式水电站,经过水文水能计算,确定其各种技术参数及设计要求如下: 1.电站最大水头max 56H m=,设计水头和加权平均水头52.3r av H H m==,最小水头min 48.6H m=;压力管道长度L=260米,管中最大流速为3max 4/v m s =; 2.电站最大可引用流量3max 3 5.14/Q m s =⨯;385% 5.14/P Q m s ==。
水利水电工程课程设计模板DO1:10.3969/j.issn.1672-8181.2023.03.1621 前言随着社会经济发展和专业结构的调整,高职教育的社会认可度越来越高,社会各行业对高技能应用型人才的需求越来越多。
因此,如何培养出更优秀的高职人才,是当前高职院校所面临的也是继续解决的共同问题,而高职专业与课程体系的进展及成效,又直接决定了人才培养质量,所以如何大力有效地推进高职院校、专业、课程与教学,成为当前急需研究解决的课题。
在提炼总结的人才培养模式上,居于课程设置项目化、教学内容任务化、教学组织灵活化、教学过程开放化、教学手段现代化的思路教学内容,逐步推行项目导向、任务驱动的教学模式。
根据典型工程项目分解工程任务,以实际工程项目为基础进行教学。
形成项目化教学课程体系。
新的课程体系整合优化教学资源和课程设置,以校企深度融合为切人点进行课程体系、教学内容、教学手段。
对教学内容进行优化与重组,注重实用性、技能性,加强实践性教学。
立足于服务与发展,以适应社会和行业的需求。
《水利水电工程设计技术》正是在这样的背景下,由《水工建筑物》与《水电站》两门课程整合优化而来的一门适应现代高职教育教学需要的特色课程。
2 适应现代水利高职教育的内容调整优化《水工建筑物》与《水电站》两门课程是中国几十年来从中专、专科、到本科的特定专业课,两门课程包含部分与专业不密切的水机等内容、部分内容重复,另外部分内容过于学科化。
在进行课程内容优化时,根据水工专业及水利行业特点组织课程项目内容,根据高职专科教学要求突出应用性特点,按照工程项目设计、施工、管理的一般工作过程编排章节内容。
由此,经过精心组织,编写出了《水利水电工程设计技术》这本独具特色的教材,教材即囊括了所有常用水利、水电工程建筑物,又避轻就重,突出最常用的、最具代表性的建筑物,每一种建筑物又自成体系,按照一般的工程项目工作过程编写,充分体现其模块化、项目化特色。
一、选题依据1.设计目的和意义学校毕业设计学生最后一个综合性、终结性、实践性的教学环节。
它不仅是学生在实际工程中运用自己的知识和技能解决具体问题的一种尝试,也是学生开始工作前的一次“实践锻炼”。
本设计的主要目的和意义可概括如下:1)综合运用所学知识,培养设计和管理水利水电工程建设的能力;2)提高计算机应用能力;3)锻炼独立分析问题和解决问题的能力;4)掌握技术报告的写作技巧,提高写作能力。
2.设计要解决的实际工程问题本次设计主要针对平安水库除险加固初步设计,使其达到正常防洪能力和正常运行。
需要解决的实际工程问题如下:1)库区:固体径流和淤积。
水库周边地区由低液限粘土和级配不良砂组成,多为植被发育不良、水土流失的荒地。
建议加强水土保持,减少固体径流,延长水库使用寿命。
2)坝体:坝体为均质砂壤土坝,坝体填土填筑质量较差,但经过几十年的运行,沉降固结趋于稳定。
由于坝坡较陡,坝基存在低液限淤泥质粘土,性质较差,因此坝坡存在滑动稳定问题,建议在设计中采取处理措施;坝体存在入渗水位,说明坝体土体防渗效果差;经过多年的冻融和冻胀,坝前的块石和垫层已经变得凌乱不堪,无法护坡。
建议完全重新保护坝坡。
3)坝基:经过几十年的固结,沉降已经稳定,基本不存在沉降稳定问题。
坝基存在低液限淤泥质粘土,性质差,抗滑稳定、渗漏和渗透稳定性差。
3.设计中应用的现场数据汇总红图水库位于吉林省交河市黄松店镇东南1公里,交河市东南32公里。
坝址位于胡伟上游支流小东沟河上,集雨面积5.5km2,为小型(ⅰ)型水库,主要用于防洪灌溉和养鱼综合利用。
水库的设计灌溉面积为150公顷。
水库建于1972年,1975年9月继续修建。
1976年,土坝基本建成。
1977年,砌石结构的泄洪洞和灌溉洞建成。
1989年,坝体出现滑坡。
水库的最初设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为200年一遇。
水库建成后,总库容100万m3,正常库容71.25万m3,死库容3万m3,正常高水位111.9m。
xx工程大学水力发电机组辅助设备课程设计设计说明书学院:班级:姓名:学号:指导老师:目录第一部分设计原始资料 (3)第二部课程设计的任务和要求 (5)第三部计算书和说明书 (7)一、主阀 (7)二、油系统 (7)三、压缩空气系统 (14)四、技术供水系统 (20)五、排水系统 (22)六、结束语 (25)七、参考文献 (26)第一部分:设计原始资料一、水电站概况:该水电厂位于海河流域,布置形式为坝后式水电站,坝型为土石坝,坝顶高程60.0m,水库调节库容2.6×108m3,属于不完全年调节水库。
安装有1♯~6♯共6台轴流转桨式机组,其中1♯机组在系统中承担调相任务。
二、水电站主要参数1、电站水头H max=37.30m,H min=31.20m;H pj=34.50m2、正常高水位:54.00m;正常尾水位:20.50m;最高尾水位20.9m;最低尾水位20.0m3、装机容量N=6*17000KW4、电站采用岔管引水方式,布置有三条引水总管,引水总管长度210m三、水轮机和发电机技术资料机型:ZZ440-LJ-330 SF17-28/550额定出力:N r=17750KW;P r=17000KW额定转速:n r=214.3r/min水轮机安装安程:18.6m水轮机导叶中心线D0=3.85m;导叶高度1.20m;转轮标称直径D1=3.3m;尾水管直锥段上端直径3.5m,下端直径4.2m,直锥段高度6.6m;转轮占用体积6.76 m3;弯肘及扩散段体积27.52m3;检修时最低尾水位蜗壳残余水量15.0 m3机组采用机械制动,制动耗气流量q z=65L/s空气冷却器压力降△h=3-5m水柱空气冷却器Q空=120m3/h推力轴承及导轴承冷却器耗水量:26m3/h四、调速器及油压装置调速器型号:SDT-100油压装置型号:YZ-2.5-推力、上导轴承油槽的充油量3.0m3;下导轴承油槽充油量1.5 m3导水机构接力器充油量2×1.6 m3水轮机转轮浆叶接力器充油量2.0 m3主阀接力器充油量1.5m3五、配电装置主变:3*40000KVA,冷却方式:风冷开关:SF6断路器六、电力系统及负荷情况1、电力系统容量5000MVA,以大、中火电厂为主,附近有装机容量100万KW的水电厂一座,按中心油务所设计运行。
2×25MW+2×50MW 火电厂主接线设计本次设计是火电厂主接线设计。
该水电站的总装机容量为 2 ×25MW+2 ×50MW =150 MW。
高压侧为 110Kv,四回出线与系统相连,发电机电压级有10 条电缆出线,其最大输送功率为 150MW,该电厂的厂用电率为 10%。
根据所给出的原始资料拟定两种电气主接线方案,然后对这两种方案发展可靠性、经济性和灵便性比拟后,保存一种较合理的方案,最后通过定量的技术经济比拟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根抵上,进展了电气设备和导体的选择校验设计。
在对发电厂一次系统分析的根抵上,对发电厂的配电装置布置、防雷保护做了初步简单的设计。
此次设计的过程是一次将理论与实际相结合的初步过程,起到学以致用,稳固和加深对本专业的理解,建立了工程设计的根本观念,提升了自身设计能力。
电气主接线,短路电流计算,设备选型,配电装置布置,防雷保护。
一、原始资料:某新建地方热电厂,发机电组 2 × 25MW+2 × 50MW ,cosΘ = 0.8 ,U=6.3KV,发电机电压级有10 条电缆出线,其最大综合负荷30MW,最小负荷 20MW,厂用电率 10%,高压侧为 110KV,有 4 条回路与电力系统相连,中压侧 35KV,最大综合负荷 20MW,最小负荷 15MW。
发电厂处于北方平原地带,防雷按当地平均雷暴日考虑,土壤为普通沙土。
系统容量 2000MW,电抗值 0.8 〔归算到 100KVA〕。
二、设计容:a) 设计发电厂的主接线〔两份选一〕,选择主变的型号;b) 选择短路点计算三相对称短路电流和不对称短路电流并汇总成表;c) 选择各电压等级的电气设备〔断路器、隔离开关、母线、支柱绝缘子、穿墙套管、电抗器、电流互感器、电压互感器〕并汇总成表;三、设计成果:设计说明计算书一份; 1 号图纸一。
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2.1工程基本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米长的引水渠道,获得平均静水头57.0米,最小水头50m,最大水头65m。
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。
2.2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12.0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。
2.3课程设计成果要求厂房布置设计的内容为:根据给定的原始资料及机电设备,选择水轮机型号。
决定厂房的型式及其在枢纽中的位置,进行厂区和厂房内部的布置,决定厂房的轮廓尺寸;计算管壁厚度并进行管壁应力分析。
完成厂区布置及主、副厂房布置得设计;编写设计计算说明书。
3.课程设计报告内容3.1水轮机型号选择根据该水电站的水头:平均静水头57.0米、最小水头50米、最大水头65米。
水头作用范围50~65m ,在水轮机系列型谱表3-3,表3-4中查出合适的机型有HL230和HL220两种,现将两种水轮机作为初选方案,分别求出其有关参数,并进行比较分析。
表3-1 大中型混流式转轮参数(暂行系列型谱)3.2 HL220型水轮机的主要参数选择 1. 转轮直径1D 的计算通过查《水电站》表3-6可得HL220型水轮机在限制工况下的单位流量s m s L 3'1M 15.11150Q ==,效率%89=M η,由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量s m s L 3'1M '115.11150Q Q ===,效率%15.89=η,即假设%15.0=∆η,%15.89%15.0%89=+=+∆=M ηηη。
上述的'1Q 、η和KW N r 845=、m H r 0.57=代入m H H Q N r r r442.08915.0575715.181.984581.9D '11=⨯⨯⨯⨯==η表3-2 反击型水轮机转轮标称直径系列 (单位:cm )查表3-2选用与之接近而偏大的标称直径m D 5.01=。
2. 转速n 的计算查《水电站》表3-4可得HL220型水轮机在最优工况下单位转速min 70'10r n M =初步假定%91'10'10==M n n ,将已知的'10n 和m H av 0.57=,m D 5.01=代入min 0.10575.057701'1r D H n n =⨯==,表3-3 磁极对数与同步转速关系通过查表3-3磁极对数与同步转速关系,选取与之接近的同步转速:min /1000r n =。
3. 效率及单位参数修正查《水电站》表3-6可得HL220型水轮机在最优工况下的模型最高效率为%0.91Mmax =η,模型转轮直径为m D M 46.01=,得原型效率:%15.915.046.0)91.01(1)1(15511Mmax max =--=--=D D M ηη 效率修正值%15.0%0.91%15.91Mmax max =-=-=∆ηηη,由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为:%15.91%15.0%0.91Mmax max =+=∆+=ηηη%15.89%15.0%89=+=∆+=ηηηM (与假定值相同) 单位转速的修正值按下式计算)1(max max '10'1-=∆M M n n ηη则()03.00008.0191.09115.01max max'10'1<=-=-=∆M Mn n ηη,按规定单位转速可不加修正,同时,单位流量'1Q 也可不加修正。
由上可知,原假定的%91=η、‘M Q 1'1Q =、‘’M 1010ηη=是正确的,那么上述计算及选用的结果m D 5.01=、m in 1000r n =也是正确的。
4. 工作范围的检验在选定m D 5.01=、m in 1000r n =后,水轮机的'm ax 1Q 及各特征水头相对应的'1n 即可计算出来。
水轮机在r H 、r N 下工作时,其'1Q 即为'm ax 1Q ,故898.08915.057575.081.984581.9221'max 1=⨯⨯⨯⨯==ηr r rH H D N Q <1.15s m /3,此值与原选用的'1Q =1.15s m /3相比,符合“接近而不超过”原则,说明所选的D 1是合适的。
则最大引用流量为:s m H D Q Q r /695.1575.0898.03221'max 1max =⨯⨯==与特征水头max H 、min H 、r H 相对应的单位转速为:min /02.62655.01000max 1'min 1r H nD n =⨯==min /71.70505.01000min 1'max 1r H nD n =⨯==min /23.66575.010001'1r H nD n r r =⨯==在HL220型水轮机模型综合特性曲线图上分别绘出s m Q 3'max 1898.0=,min /71.70'max 1r n =和min /02.62'min 1r n =的直线,得这三根线所围成的水轮机工作范围基本上包含了该特性曲线的高效率区。
所以对于HL220型水轮机方案,所选定的参数.5m 0D 1=和min /1000r n =是合理的。
5. 吸出高度Hs 的确定查《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(当HP =57.0米时),由此可求出水轮机的吸出高度为:()()m H H s 154.157022.013.0900121090010=⨯+--=∆+-∆-=σσ可见,HL220型水轮机方案的吸出高度满足电站要求。
3.3 HL230型水轮机的主要参数选择 1. 转轮直径1D 的计算通过查《水电站》表3-6可得HL230型水轮机在限制工况下的单位流量s m s L 3'1M 11.11110Q ==,效率%2.85=M η,由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量s m s L 3'1M '111.11110Q Q ===,效率%59.85=η,即假设%39.0=∆η,%59.85%39.0%2.85=+=+∆=M ηηη。
上述的'1Q 、η和KW N r 845=、m H r 0.57=代入m H H Q N r r r451.08559.0575715.181.984581.9D '11=⨯⨯⨯⨯==η查表3-2选用与之接近而偏大的标称直径m D 5.01=。
2. 转速n 的计算查《水电站》表3-4可得HL230型水轮机在最优工况下单位转速min 71'10r n M =初步假定%7.90'10'10==M n n ,将已知的'10n 和m H av 0.57=,m D 5.01=代入min 08.10725.057711'1r D H n n =⨯==,通过查表3-2磁极对数与同步转速关系表,选取与之接近的同步转速:min /1000r n =。
3. 效率及单位参数修正查《水电站》表3-6可得HL230型水轮机在最优工况下的模型最高效率为%7.90Mmax =η,模型转轮直径为m D M 404.01=,得原型效率:%09.915.0404.0)907.01(1)1(15511Mmax max =--=--=D D M ηη 效率修正值%39.0%7.90%09.91Mmax max =-=-=∆ηηη,由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为:%09.91%39.0%7.90Mmax max =+=∆+=ηηη%59.85%39.0%2.85=+=∆+=ηηηM (与假定值相同) 单位转速的修正值按下式计算)1(max max '10'1-=∆M M n n ηη则()03.00021.01907.09109.01max max'10'1<=-=-=∆M Mn n ηη,按规定单位转速可不加修正,同时,单位流量'1Q 也可不加修正。
由上可知,原假定的%91=η、‘M Q 1'1Q =、‘’M 1010ηη=是正确的,那么上述计算及选用的结果m D 5.01=、m in 1000r n =也是正确的。
4. 工作范围的检验在选定m D 5.01=、m in 1000r n =后,水轮机的'm ax 1Q 及各特征水头相对应的'1n 即可计算出来。
水轮机在r H 、r N 下工作时,其'1Q 即为'm ax 1Q ,故935.08559.057575.081.984581.9221'max 1=⨯⨯⨯⨯==ηr r rH H D N Q <1.15s m /3,此值与原选用的'1Q =1.15s m /3相比,符合“接近而不超过”原则,说明所选的D 1是合适的。