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水力机组辅助设备课程设计任务书A一、原始材料1.水文及地质水电站地表最高温度（多年平均）37.7℃，最低气温（多年平均）16.8℃，水库库容10亿立方米，可多年调节。
库区内水质：除洪水季节外基本不含悬浮物、硬度4°～8°、含沙量满足冷却水要求、ph=7～8。
2.电站主要动能参数电站水头：最大水头H max=66.30m，平均水头H pj=51.00m，额定水头H r=48.75m，最小水头H min=34.00m.装机容量：N y=4×50000KW上游水位：最高水位284.50m，最低水位252.30m，正常水位260.00m下游水位: 正常尾水位208.30m，最低尾水位207.50m3.水轮发电机组技术资料机型：HL220-LJ-380; 发电机型号：SF50-56/900额定出力：N r=51600KW；额定出力：P r=50000KW额定转速：n r=136.4r/m安装高程：208.00m装机台数：4台机组转动部分重量：53.6t轴向水推力：249.3t主轴直径：0.90m导叶最大开度：0.287m4.调速装置资料调速器型号：DT-100,PID调节规律油压装置型号：YZ-2.5,YZ-4导水机构接力器：双直缸；直径Φ450mm；行程：450mm蝶阀接力器：两个Φ500mm×775mm摇摆式接力器二、电厂在电力系统的任务调峰、调相、事故备用三、电厂地理条件南方某电厂距城市较近，交通方便，不设油化验室，但油处理设备按厂用油系统配置；厂房建筑空间大，机组辅助设备皆宜布置在厂房内；两台直径为3.50m的主阀也布置在厂内，采用空气围带止漏。
四、设计任务（一）厂内透平油系统1.确定供油对象2.计算用油量3.油系统设备选择计算4.绘出油系统图并编出系统操作程序表（二）厂内压缩空气系统用户主要参数表1.确定供气方式2.设备选择计算3.编制系统图（三）技术供水系统1.确定供水对象2.水源及供水方式3.技术供水系统图（四）读图和用CAD画图1.读教材97页图3-232.利用cad画教材第97页图3-23（3#图）五、设计成果3．计算说明书一份（手写）4. 手绘系统图三张（A3）5. cad图一张（3号）六、其他1.参考资料水利机组辅助设备··················教材水轮机····························教材水电站机电设计手册（水利机械）·····学院资料室借阅水电站动力设备设计手册七、完成时间两周。
前言1.课程设计的目的：发电厂电气主系统课程设计是在学习电电气工程专业基础课程后的一次综合性训练，通过课程设计的实践达到：（1）巩固“发电厂电气主系统”、“电力系统分析”等课程的理论知识。
（2）熟悉国家能源开发策略和有关的技术规范、规定、导则等。
（3）掌握发电厂（或变电所）电气部分设计的基本方法和内容。
（4）学习工程设计说明书的撰写。
（5）培养学生独立分析问题、解决问题的工作能力和实际工程设计的基本技2.课程设计的任务要求：（1）分析原始资料（2）设计主接线（3）计算短路电流（4）电气设备选择3.设计成果：（1）完整的主接线图一张（2）设计说明书一份目录前言................................................................................................................. 错误!未定义书签。
第一部分设计说明书 (4)第一章对原始资料的分析 (4)1.1 主接线设计的基本要求 (6)第二章电气主接线设计 (6)2.1 原始资料的分析 (6)2.2 电气主接线设计依据 (6)2.3 主接线设计的一般步骤 (6)2.4 发电机电压（主）接线方案10KV侧 (6)2.5 主接线方案的拟定 (9)2.6 水轮发电机的选择 (11)2.7 变压器的容量 (12)2.8 主变的选择 (13)2.9 相数的选择 (13)2.10 绕组的数量和链接方式的选择 (13)2.11 普通型与自耦型的选择 (13)2.12 各级电压中性点运行方式选择 (14)第三章短路电流计算 (15)3.1 短路电流计算的基本假设 (15)3.2 电路元件的参数计算 (15)3.3 网络变换与简化方法 (15)3.4 短路电流实用计算方法 (15)第四章电气设备选择及校验 (16)4.1 电气设备选择的一般规定 (16)4.1.1 按正常工作条件选择 (16)4.1.2 按短路条件校验 (17)4.2 断路器和隔离开关的选择和校验 (18)第二部分设计计算书 (18)第五章短路电流计算过程 (20)5.1 阻抗元件标么值计算 (20)第六章电气设备选择及校验部分计算 (20)6.1 断路器和隔离开关的选择和校验 (20)6.1.1 机端断路器和隔离开关（10.5KV）的选择和校验 (20)6.1.2 主变压器出口断路器和隔离开关（220KV）的选择和校验 (21)6.1.3 220kV出线断路器和隔离开关的选择和校验 (22)6.2 导体、电缆的选择和校验 (22)6.2.1 220kv母线的选择校验 (22)个人总结 (23)参考文献 (23)第一部分设计说明书原始资料63×34MW 水利水力发电厂电气初设计水电厂装机容量3×34MW ，机组=max T 4500小时。
第一章课程设计的目的和要求 (3)一、基本资料 (3)二、设计任务 (3)2.1、设计该电站的油系统。
(3)2.2、设计该电站的水系统。
(3)2.3、设计该电站的气系统。
(4)第二章水电站油系统的设计 (4)一、水轮发电机组的油系统 (4)1、水电站的用油种类 (4)2、油的作用 (5)二、本电站水轮发电机组的油系统图（见附图1）、油系统的任务 (5)1、供油对象 (5)2、系统任务 (6)3、油系统的组成 (6)4、油系统图 (6)5、运行过程 (6)第三章水电站气系统的设计 (7)一、水轮发电机组气系统概述 (7)二、高压气系统设计 (8)1、供气对象 (8)2、供气方式选择 (8)3、系统组成 (8)4、高压气系统图（见图2） (8)5、运行过程 (8)三、低压气系统设计 (9)1、供气对象 (9)2、低压气系统图 (9)3、运行过程 (10)第四章水电站供水系统 (10)一、供水系统的作用 (10)二、技术供水对象 (10)三、技术供水系统组成 (10)四、技术供水水源和供水方式 (11)1、水源的确定 (11)2、供水方式。
(11)五、技术供述系统设备的选择 (11)1取水口的布置 (11)2、滤水器的选择 (11)3、阀门的选择 (11)4、排水管出口位置 (12)六、技术供水系统图 (12) (12)第五章水电站的排水系统 (12)一、排水对象 (12)1、生产用水的排水。
(12)2、机组的渗漏排水。
(13)3、机组检修排水。
(13)二、排水方式 (13)1、渗漏排水。
(13)2、检修排水。
(13)三、排水系统图及运行说明 (13)1、排水系统图 (13)2,、运行说明 (14)水利机组辅助设备课程设计第一章课程设计的目的和要求一、基本资料某水电站为北方寒冷地区一引水式电站，无灌溉任务，电站设计水头50m，装机容量为2×8000KW+1×4000KW。
目录第1章课程设计的目的和求 (3)1.1 设计的性质、目的与任务 (3)1.2 设计的基本要求 (3)第2章设计内容及电站基本数 (4)2.1 设计 (4)2.2 设计的原始资 (4)第3章油系统的算 (5)3.1 油系统的作用 (5)3.2 用油计算量 (5)3.3 透平油油系统设备择 (8)第4章气系统的算 (10)4.1 供气对象 (10)4.2低压压缩空气系统 (10)4.3高压压缩空气系统 (11)第5章水系统的设计算 (13)5.1 技术供水系统 (13)5.2 设备用水量 (14)参考文献 (17)第1章课程设计的目的和要求1.1 设计的性质、目的与任务水力机组辅助设备课程设计的任务是在完成水力机组设备课程的学习之后所进行的一次综合性课程实训与检验。
通过本次设计综合掌握水力发电机组辅助设备基本原理和组成培养独立工作能力分析原始资料能力及相应的动手能力。
要求学生按照设计指导教师给出的设计任务书依据所掌握的职业知识应用各种有效资料独立完成计算说明书一份和油、水系统图。
1.2 设计的基本要求1、设计指导教师应在接受该任务之后编写完设计指导书在设计开始时下发给学生。
特别要注意结合课程的教学和行业的技术发展。
2、每一个学生独立完成计算说明书一份油、气、水系统图计算所用方法正确系统设计合理所绘的油、气、水系统图要符合生产实际的要求。
第2章 设计内容及电站基本参数2.1 设计内容1.设计电站排油系统：用油计算；主要用油设备的的选择计算；拟定、绘制油系统图并编制油系统操作程序。
2.设计电站压缩空气系统：用气量计算；主要设备的选择计算；拟定、绘制高、低压气系统图。
3.设计电站技术供水系统：用水量计算；水源供水方式和管网组织方式的选择与确定：主要设备的选择与计算；拟定、绘制供水系统图。
2.2 设计的原始资料最大水头：m H 5.109max = 设计水头：m H r 80= 最小水头：m H 1.62min = 装机容量：MV P 1004⨯= 2.机组技术资料水轮机型号：5.367257--LJ HLD 发电机型号：8250/32100-SF 额定出力：MV P r 100= 额定转速：m in /5.187r n r = 调速器型号：640HPC 油压装置型号：0.46.1--HYZ 3.其他资料配电装置采用油断路器，主接线为扩大单元接线。
目录摘要: (1)第一章前言 (2)1.1设计的目的和意义 (2)1.2工程概况 (2)第二章油系统设计 (4)2.1 油系统的任务和组成 (4)2.1.1油系统的任务 (4)2.1.2油系统的组成 (4)2.2油系统的计算、设备选择及系统图设计 (4)2.2.1用油量的估算 (4)2.2.2油系统设备的选择 (5)2.3 油系统的布置及防火要求 (5)2.3.1油系统的布置 (6)2.3.2油系统的防火安全要求 (6)第三章气系统设计 (7)3.1 概述 (7)3.2低压气系统的供气对象 (7)3.3低压气系统设备选取 (7)3.3.1低压空气系统设备的选取 (7)3.3.2低压气系统管路附件及其他设备选取 (10)3.4低压空气系统图 (10)3.5低压气系统设备管路布置 (10)3.6低压气系统机械操作 (10)3.6.1空压机运行操作 (10)3.6.2机组制动用气操作 (11)第四章供水系统设计 (13)4.1技术供水系统 (13)4.1.1技术供水对象 (13)4.1.2技术供水的基本要求 (13)4.2消防供水系统 (16)4.3生活供水系统 (17)4.4供水系统管径选择与水力计算 (17)第五章排水系统 (20)5.1排水系统的分类和排水方式 (20)5.2排水系统的设计与布置 (20)5.3排水系统的机械操作 (24)5.3.1自动操作 (24)5.3.2备用水泵工作 (24)5.3.2手动操作 (24)参考文献 .................................................................................................................... 错误！未定义书签。
附录.............................................................................................................................. 错误！未定义书签。
D L T-5066--水力发电厂辅助设备系统设计技术规定DL中华人民共和国电力行业标准P DL/T5066-2010代替DL/T5066-1996水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定Design rule of hydraulic mechanicalauxiliary equipment system of hydraulic power plant20XX-XX-XX发布 20XX-XX-XX实施国家能源局发布目录前言 (1)1 范围 (2)2 规范性引用文件 (3)3 总则 (4)4 技术供水与排水系统 (5)4.1技术供水系统 (5)4.2 排水系统 (12)4.3 水泵、阀门和管路设计 (17)4.4自动化及元件配置基本要求 (19)4.5 设备及管路布置 (22)5 油系统 (26)5.1油系统的任务和组成 (26)5.2 油系统的设置及油的选用 (27)5.3 设备用油量的计算 (27)5.4 油罐容积和数量的确定 (28)5.5 油处理设备的选择 (29)5.6 油管、阀门的选择 (30)5.7 油系统布置设计 (30)5.8 中心油务所的设置 (32)5.9油化验 (33)6 压缩空气系统 (33)6.1压缩空气的用途及设置压缩空气系统的原则 (33)6.2 压缩空气系统的组成 (34)6.3压缩空气系统的布置 (37)6.4 提高压缩空气质量的措施 (38)6.5 油压装置用气 (39)6.6 机组制动用气 (39)6.7 机组压水调相用气 (40)6.8 风动工具、维护检修及其他工业用气 (41)6.9 空气围带用气 (41)6.10 水泵水轮机压水调相和水泵启动过程压水用气 (42)7 水力监视监测系统 (45)7.1 水力监视监测系统设计的基本要求 (45)7.2 水力监视测量系统的项目配置原则 (45)7.3 水力监视测量系统的布置及监测设备选择 (47)7.4 测量仪表及管路系统 (51)8 机修设备 (52)8.1 厂内外设备配置 (52)8.2 设备布置 (53)前言本标准是根据国家发展和改革委员会办公厅《关于印发2008年行业标准计划的通知》（发改办工业［2008］1242号）的要求，对DL/T5066-1996《水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定》进行修订而成的。
水电站机组辅助设备设计探讨水电站机组的辅助设备是整个水电站机组的功能与辅助部分，只要为水电站机组的主体设备提供各类辅助、保护和服务，以达到水电站机组综合而整体的安全运行和功能稳定。
设计是水电站机组辅助设备形成功能的关键环节，应该在设计中突出水电站机组辅助设备的功能与稳定，在确保水电站机组主体设备安全运行的同时做到对水电站技术性能和电力生产的有力保障。
进水阀、油路系统、用气系统、供排水系统、监视测量系统是水电站机组辅助设备的重要结构部分与功能系统，应该在设计中对上述部分和系统进行强化，以此来维持水电站机组辅助设备的性能，进而确保水电站机组整体的连续与安全生产，从设计的角度，在功能和系统上实现水电站机的综合性能。
1 水电站机组进水阀设计的要点进水阀的主要功能是对水电站机组进水的调整，可以实现在停机和检修时对水流的截断效应，当水电站机组出现长时间停机时隔离机组与水流，进步避免机组和叶片出现腐蚀、破坏。
设计水电站机组进水阀时应该根据机组的特点和运行方式，选用适合的阀门，一般大中型水电站采用球阀样式，小型水电站采用蝶阀样式。
设计水电站机组进水阀时还应该根据水电站与功能需要确定进水阀的操作方式，在手动、电动和液压传动的方式中选择适于水电站机组运行的方法，在大中型水电站进水阀的设计中一般采用液压传动式的控制与操作方式。
此外，设计水电站机组进水阀时要确定闭阀的时间，要在确保机组转速的情况下设计进水阀的关闭时间，以实现对水电站机组的全面保护。
2 水电站机组供油系统设计的要点水电站机组供油系统主要有绝缘油供油系统和润滑油供油系统两大部分组成，水电站机组润滑供油可以分为：透平油、压缩油、润滑油三个主要品种；水电站机组绝缘油主要分为：电缆绝缘油、开关绝缘油和变压器绝缘油三个类型。
在水电站机组供油系统的设计过程中要突出共有系统的功能，从润滑、绝缘、散热三个功能来阶级水电站机组的供油系统，要以系统的观点将水电站机组供油的泵体、罐体、过滤设备、控制元器件等功能部分做到合理设计，使水电站机组供油系统的管径、线路分布、设备选用达到优化，达到水电站机组供油系统功能的有效发挥。
DL中华人民共和国电力行业标准P DL/T5066-2010代替DL/T5066-1996水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定Design rule of hydraulic mechanicalauxiliary equipment system of hydraulic power plant20XX-XX-XX发布20XX-XX-XX实施国家能源局发布目录前言 (1)1 范围 (2)2 规范性引用文件 (3)3 总则 (4)4 技术供水与排水系统 (5)4.1技术供水系统 (5)4.2 排水系统 (8)4.3 水泵、阀门和管路设计 (10)4.4自动化及元件配置基本要求 (11)4.5 设备及管路布置 (12)5 油系统 (14)5.1油系统的任务和组成 (14)5.2 油系统的设置及油的选用 (14)5.3 设备用油量的计算 (15)5.4 油罐容积和数量的确定 (15)5.5 油处理设备的选择 (15)5.6 油管、阀门的选择 (16)5.7 油系统布置设计 (16)5.8 中心油务所的设置 (17)5.9油化验 (17)6 压缩空气系统 (17)6.1压缩空气的用途及设置压缩空气系统的原则 (17)6.2 压缩空气系统的组成 (18)6.3压缩空气系统的布置 (19)6.4 提高压缩空气质量的措施 (19)6.5 油压装置用气 (20)6.6 机组制动用气 (20)6.7 机组压水调相用气 (20)6.8 风动工具、维护检修及其他工业用气 (21)6.9 空气围带用气 (21)6.10 水泵水轮机压水调相和水泵启动过程压水用气 (21)7 水力监视监测系统 (23)7.1 水力监视监测系统设计的基本要求 (23)7.2 水力监视测量系统的项目配置原则 (23)7.3 水力监视测量系统的布置及监测设备选择 (24)7.4 测量仪表及管路系统 (26)8 机修设备 (26)8.1 厂内外设备配置 (26)8.2 设备布置 (26)前言本标准是根据国家发展和改革委员会办公厅《关于印发2008年行业标准计划的通知》（发改办工业［2008］1242号）的要求，对DL/T5066-1996《水力发电厂水力机械辅助设备系统设计技术规定》进行修订而成的。
第一章 电站基本资料1.1 电站主要参数最大水头：m H 158max = 设计水头：m H r 5.136= 最小水头：m H 112m in = 装机容量：MW P 404⨯= 1.2 机组技术参数水轮机型号：HLD242—LJ —205 发电机型号：SF40—16/4250 额定出力：MW P r 40= 额定转速：min /375r n r = 调速器型号：WT —80—4.0 油压装置型号：HYZ —1.6—4.0 1.3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。
第二章油系统的设计2.1 油品的确定水电站选择用油的一般原则是：对压力大而转速慢的设备，多选用粘度较大的油；反之，选用粘度较小的油。
根据本电站的实际情况，选定择透平油HU—30。
2.2 用油量的计算2.2.1机组用油量2.2.1.1推力轴承和导轴承用油量查参考文献【1】461P式（9-1）得qd）（PPVTT+=式中TV——推力轴承和导轴承的用油量（3m）；TP——推理轴承损耗（kW）；dP——导轴承损耗（kW）；q——轴承单位千瓦损耗所需的油量（/kWm3），查参考文献【1】462P表9-2得Wk/m04.0q3=。
2.2.1.1.1推力轴承损耗TP计算：查参考文献【1】353P式（8-3）得WAFPTk49.38103751402.310n6-23236-23e23=⨯⨯⨯=⨯=其中F——推力轴承负荷（转动部分的重量加上水推力）（t）。
查参考文献【1】83P表1-27，由于本电站水轮机型号参数的缺乏，选取相近水轮机型号为HL160—LJ —200。
则转动部分重量为20t，水推力为120t，所以F=120+20=140t；en——机组额定转速（rpm），en=rn=375rpmA——系数，取决于推力轴承扇形瓦上的单位压力P（和发电机结构型式有关，P通常采用35~452kg/cm），则取P=422kg/cm。
目录一、某水电站油气水系统设计 (2)1、基本资料 (2)2、任务 (2)3、要求 (2)4、建议 (2)二、供水系统图设计 (3)1、基本资料的理解 (3)2、供水系统设计原则及要求 (3)3、供水系统的工作原理 (4)4、设备选用及用途说明 (4)三、排水系统图设计 (6)1、基本资料的理解 (6)2、排水系统的设计要求 (6)3、排水系统的工作原理 (6)4、设备选用及用途说明 (7)四、气系统图设计 (8)1、基本资料的理解 (8)2、气系统图的设计要求 (8)3、气系统的工作原理 (9)4、设备选用及用途说明 (9)1、高压气系统 (9)2、低压气系统 (10)五、油系统图设计 (11)1、基本资料的理解 (11)2、油系统的作用 (11)3、油系统图的设计要求 (11)4、油系统工作原理及操作 (12)5、设备选用及用途说明 (12)六、课程设计总结 (14)七、参考资料 (16)八、附图 (16)一、某水电站油气水系统设计1、基本资料某北方寒冷地区一径流式的水电站，退水无灌溉任务，电站设计水头为52米，装机容量为：2×3500kW＋1×2000kW，平时发电用水泥沙量较大。
电站为联合供水方式。
蝶阀为液压操作，空气围带密封，压力油罐无气囊。
调速器有补气装置，立式机组，制动为气刹。
机组上导推力轴承、下导轴承、水导轴承均为油润滑。
发电机为水冷却，配有机组上、下消防环管。
站址地质报告反映站址处地下水丰富，埋深较浅，水质指标良好。
主轴为水密封，尾水管（大机组）容积为52m3，尾水管上坎埋深为80~150cm。
大机组（包括轴承、调速器、主阀）用油量为2000L，小机组用油量为1000L。
电站主接线为单母线接线，35kV一回接入县城变，主变为风冷型式，主厂房长、宽、高为38×11.8×20m，发电层到厂房屋顶高度为8.5米。
站址处海拔高程▽=1125m，机组理论吸出高度h s=0.65m。
《水电站辅助设备》课程设计题目：水力机组辅助设备设计发题日期：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XX：指导教师：组别：第四组水力发电教研室目录第1章概述11.1 本课程设计的目的和要求11.1.1目的11.1.2要求11.2 本课程设计的内容11.2.1本次设计主要内容11.2.2本次设计的最终成品21.3 本设计引用的规程和规X21.4原始资料21.5原始资料分析4第2章主阀62.1 主阀62.1.1设置主阀的优点62.1.2主阀的选择62.1.3主阀直径的确定62.2 主阀的操作机构72.2.1操作机构72.2.2液压操作系统72.2.3压力油源及设备8第3章油系统93.1 油系统的任务和组成93.1.1油系统的设计应包括下列主要任务93.1.2油系统宜有如下设备组成93.2 油系统的分类93.2.1油系统的作用93.2.2油系统的服务对象93.3 设备用油量的计算93.3.1机组用油量93.3.2水轮机调速设备用油103.3.3变压器单台用油量113.4 水轮机系统用油量的计算113.4.1运行用油113.4.2事故备用油量113.4.3补充备用油量113.4.4系统总用油量113.5油系统设备的选择113.5.1贮油设备的选择123.6水轮机系统用油量的计算123.6.1压力滤油机及真空滤油机的选择123.7压力油管的选择13第4章压缩空气系统154.1 压缩空气的用途及设置压缩空气系统的原则154.1.1压缩空气系统的设计154.1.2压缩空气的压力154.2 低压用气154.2.1机组制动用气154.2.2储气罐容积计算164.2.3空压机生产率计算164.2.4供气管道选择164.3高压用气174.3.1供气压力与供气方式174.3.2空压机的选择174.3.3储气罐容积的确定174.3.4管道选择184.4机组作调相运行时用气184.4.1压水深度184.4.2混流式水轮机充水容积估算184.4.3转轮室充气压力204.5设备选择计算214.5.1储气罐容积的计算214.5.2空压机生产率计算214.5.3管道选择计算224.6风动工具供气224.6.1空压机选择计算224.6.2储气罐容积计算234.6.3管径选择234.7空气围带用气234.7.1水轮机主轴检修密封围带用气234.7.2进水阀空气围带用气244.8气系统设备明细表24第5章技术供水系统255.1 技术供水系统的设计计算255.1.1水源的确定255.1.2水温、水压、水质255.1.3供水方式255.1.4设备的配备方式255.1.5水量的计算265.1.6设备选择275.2 排水系统295.2.1检修排水295.2.2上、下游闸门漏水量295.2.3排水设备的选择30附录（图纸）32辅助设备课程设计摘要本次设计是某水电站水电厂辅助设备部分设计。
水力发电机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握水力发电机的基本结构和工作原理；2. 使学生了解水力发电在我国能源领域的应用和重要性；3. 帮助学生理解水力发电与环境保护、可持续发展的关系。
技能目标：1. 培养学生运用科学方法探究水力发电机工作原理的能力；2. 提高学生动手实践能力，能完成水力发电机的简易模型制作；3. 培养学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对水力发电的兴趣，培养其探索自然科学的精神；2. 培养学生关爱环境、珍惜能源的责任感，树立绿色发展的理念；3. 增强学生对我国水力发电事业的认同感，培养其爱国情怀。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能阐述水力发电机的工作原理，并解释其在我国能源领域的应用；2. 学生能独立完成水力发电机简易模型的制作，并进行展示和交流；3. 学生能结合实际案例分析水力发电的优势和局限性，提出合理建议；4. 学生在课程学习过程中展现出积极的学习态度，主动参与课堂讨论和实践活动。
二、教学内容1. 水力发电机的基本概念与分类：介绍水力发电机的定义、类型及其在我国的应用现状。
教材章节：第一章 水力发电概述2. 水力发电机的工作原理：详细讲解水力发电机的工作原理，包括水轮机、发电机等关键部件的作用。
教材章节：第二章 水力发电机的工作原理3. 水力发电机的结构：分析水力发电机的各个组成部分，及其相互之间的关系。
教材章节：第三章 水力发电机的结构4. 水力发电机模型制作：指导学生动手制作简易水力发电机模型，掌握基本的制作方法。
教材章节：第四章 水力发电机模型制作5. 水力发电的优势与局限性：探讨水力发电的优点、局限性和环境保护等方面的内容。
教材章节：第五章 水力发电的优势与局限性6. 案例分析与讨论：通过实际案例分析，使学生了解水力发电在现实生活中的应用，提高分析问题和解决问题的能力。
水电站辅助设备设计方案1. 引言本文档旨在介绍水电站辅助设备的设计方案，为水电站的正常运行提供支持。
通过对水电站辅助设备的设计，可以保障水电站的安全高效运行，提高能源利用效率，减少设备维护成本。
本文将从设备选型、工程设计、系统布局等多个方面进行详细介绍。
2. 设备选型在水电站辅助设备的选型过程中，需要综合考虑设备的可靠性、耐用性、运行效率和成本等因素。
以下是几种常用的辅助设备及其选型要求：2.1 发电机组发电机组是水电站中最重要的辅助设备之一。
在选型过程中，需要考虑发电机组的额定功率、额定电压和频率、机械转速等参数，以便与水轮机的运行匹配并满足供电要求。
2.2 变压器变压器用于将发电机组产生的电能升压以便输送。
在选型过程中，需要考虑变压器的额定容量、输入输出电压等参数，并确保其能够稳定可靠地工作。
2.3 水轮机调速器水轮机调速器用于调节水轮机的转速，以使其适应变化的水力条件和负载需求。
在选型过程中，需要考虑水轮机调速器的调节速度范围、响应时间和稳定性等参数，以确保水轮机运行的平稳性和高效性。
2.4 控制系统水电站的控制系统是整个水电站运行的核心，包括发电机组、变压器、水轮机调速器等设备的监控和控制。
在选型过程中，需要考虑控制系统的可靠性、稳定性、安全性和扩展性等因素，以满足水电站运行的要求。
3. 工程设计水电站辅助设备的工程设计根据具体项目的要求进行，需要综合考虑水力资源、电力需求、设备选型和系统布局等因素。
以下是几个重要的设计要点：3.1 设备布置根据水电站的场地条件和设备选型结果，合理布置辅助设备，确保设备之间的通风、冷却和维护通道畅通。
同时，需要保证设备的可靠性和安全运行，防止设备之间发生干扰或交叉影响。
3.2 接地系统设计水电站辅助设备的接地系统是保证设备安全运行的重要组成部分。
在设计过程中，需要根据设备的特点和要求，合理设计接地系统，确保设备的电气连接可靠，并防止由于接地故障引发的安全事故。
水轮机组辅助设备课程设计一、水力机组辅助设备课程设计的性质、目的与任务水力机组辅助设备课程设计是在完成水利机组辅助设备课程的学习之后，所进行的一次综合性课程实训与检验。
通过本次设计综合掌握水力发电机组辅助设备基本原理和组成，培养独立工作能力，分析原始资料能力及相应的动手能力。
要求学生按照设计指导教师给出的设计任务书，依据所掌握的职业知识，应用各种有效资料，独立完成计算说明书一份，油、水、气系统图3～4张。
二、水力机组辅助设备课程设计的基本要求1、设计指导教师应在接受该任务之后编写完成设计指导书，在设计开始时下发给学生。
特别要注意结合课程的教学和行业的技术发展。
2、每一位学生独立完成计算说明书一份，油、水、气系统图3～4张。
计算所用方法正确，系统设计合理，所绘制的油、水、气系统图要符合生产实际的要求。
三、设计内容1、设计地点校内教室（08G43班分在1302教室）。
2、设计内容1）油系统：用油量计算，贮油设备及油处理设备选择，油系统图及操作程序。
2）气系统：用气量计算，供气方式，贮气设备，气系统图。
具体参见《水力机组辅助设备课程设计指导书》四、设计的原始资料（一）电站基本情况ZX水电站位于长江流域ZX干流，河流水质较好，泥沙含量不大，在系统中担负调频、调峰任务，该水电站特征值如下：水电站型式：岸边式厂房、单元引水电站水头：Hmax =73.6m，Hmin=46.8m，Hsj=59.8m，Hpj=65.76m装机容量：6×7.5=45万KW，6台HL220型水轮机水轮机出力N=75800KWT下游：二百年一遇洪水位：108.5m正常尾水位:96.3m检修时尾水位:95.5m最低尾水位:94.6m（二）用油量资料本电站根据制造厂家给定的资料，油系统用户及其需油量为：发电机推力轴承油槽用油量为5.5m3发电机上导轴承油槽用油量为2.0 m3发电机下导轴承油槽用油量为1.0 m3调速系统用油量为5.0 m3变压器单台用油量为55.0 m3（三）气系统资料1、厂内压力系统设计依据除调相部分外主要用户及其参数为：用户名称压力（510Pa）用气量（m3）备注YZ-4压力油罐25 2．4 一次连续制动，持续时间为2分钟机组制动7 8个 280毫米风闸风动工具7 0．5立方米/分调相设计依据：①机组均需能作调相方式运行；②同时作调相运行的机组共有两台，而瞬时同时投入作调相方式的机组仅1台，即空气压缩机容量按2台机组同时作调相方式运行时漏气量选择，而储气筒则按1台机组作调相方式运行时一次给气量要求选择；③根据电气一次回路要求不需要在洪水期作调相运行，即调相方式运行时下游水位为96.3m。
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、电站并入系统运行，靠近负荷中心，部分承担调相任务。
七、水文气象条件1、地区月最高平均气温25O C，最低气温3.6O C，平均气温14O C。
无风霜冰冻。
2、河流多年平均含沙量0.60kg/m3，月平均最大含沙量5.8kg/m3。
八、交通运输情况公路通过厂区，距城市25Km，距附近大型电厂40Km，交通方便。
第二部分任务和要求一、主阀1、论证设置主阀的理由；2、主阀的型式和操作方式；3、主阀操作方式的选择。
二、油系统1、确立油系统的服务对象（供油对象），油系统的类型、绘制油系统图。
（绝缘油、透平油系统）2、计算机组的运行油量，事故备用油量、补充油量及全厂总用油量。
3、油系统的设备选择和计算（滤油机、油泵、储油、净油、重力加油箱及管径）4、列设备明细表及操作程序表。
三、压缩空气系统1、选择供气方式和压缩空气的服务对象。
2、绘制全厂压缩空气系统图；3、压缩空气系统的设备选择、计算；4、列设备明细表；四、技术供水系统1、确定技术供水水源和供水方式；2、进行供水量的估算，供水设备选择；3、列设备明细表；绘制技术供水系统图4、可不考虑电站的消防和生活用水五、排水系统1、拟订排水方案，绘制排水系统图2、估算渗漏和检修排水量3、排水水泵的选择4、列设备明细表六、计算书和说明书1、编制计算说明书壹份，采用统一封面，打印稿左装订，排版格式参照《河北工程大学毕业（设计）论文撰写规范》。
2、计算部分要求计算正确，层次清晰，公式系数选择合理并表明依据。
3、说明部分论证充分，结论清楚，书写字迹规整。
4、图纸采用A4纸；图签3cm×8cm,采用计算机绘制或手绘图片格式，装订整齐美观。
5、原始资料不充足部分可以合理假定条件。
2016年12月第三部分计算书和说明书一、主阀1.设置主阀的优点当水轮机前装设主阀时，可有如下的优点：①当调速系统或导水机构发生故障时，紧急切断水流，作为机组防飞逸装置。
②装设主阀后，机组需要检修时不必放掉压力管道内的压力水，从而减少了机组再次启动时所需的充水时间。
③机组较长时间停机时，关闭进水阀可减少导叶漏水量，并避免了因大的漏水量是机组停不小来的现象，以及导叶因缝隙漏水而造成的汽蚀损坏。
④岔管引水时每台水轮机进口设置主阀，则当一台机组检修时不致影响其他的正常运行。
2主阀的选择及操作方式①球阀阀体为球形，活门为圆筒形，开启时阀门直径等于进水管直径，水流阻力小。
缺点是结构复杂，外形尺寸较大、故重量大，价格高，一本用于高水头（水头为H>200m）。
②蝴蝶阀阀体为圆筒形，活门大都为铁饼形或双层圆平板，结构较球阀简单，外形尺寸较小。
立轴蝴蝶阀平面尺寸较小，可做成分半结构有利于装拆，对起吊设备的容量要去较小，其控制结构高出水轮机成地面，易于运行检修和防潮。
一般用于中低水头。
③闸阀闸阀用于小型水电站。
根据水电站常用主阀的使用范围，本电站选择使用蝴蝶阀，采用液压操作方式。
3、操作能源：根据教材《水力发电机组辅助设备》当水头小于120~150m时采用水压操作，需要加大接力器的直径，为了不使接力器过于笨重，故电站采用油压操作系统。
二、油系统1、油系统的类型及供油对象水电站的油系统，分为透平油系统和绝缘油系统。
透平油用油量包括水轮发电机组推力轴承和导轴承充油量、调速器油压装置、导水机构接力器、主阀接力器充油量，以及管网用油量等组成。
绝缘油用油量包括变压器用油量和开关油，电缆油。
2、油系统用油量计算油系统的规模与设备容量的大小，应根据设备用油量的多少而定。
2.1 水轮机调节系统充油量计算水轮机调节系统充油量是油压装置、导水机构接力器和转桨式水轮机叶片的接力器的充油量，以及充满管道所需的流量。
油量的计算可分别进行：（1）油压装置的用油量根据教材《水力发电机组辅助设备》P62 表3-6得油压装置型号：YZ-2.5 充油量：Vy=0.9+2.0=2.9(m3)（2）导水机构接力器用油量已给出Vd=2×1.6 m3(3)转桨式水轮机转轮桨叶接力器用油量已给出 Vz=2.0 m3故调节系统的总用油量：Vt=Vy + Vd + Vz =2.9+2×1.6 +2.0=7.1(m3)2.2 机组润滑油系统充油量计算机组润滑油系统充油量一般是指水轮发电机推力轴承和导轴承的充油量。
原始资料已给出推力、上导轴承油槽的充油量为3.0m3下导轴承油槽的充油量为1.5m3所以润滑系统的用油量Vh=1.5+3.0=4.5m32.3 蝶阀接力器的充油量查《水电站机电设计手册》P463,得Vp= 0.16(m3)2.4 系统管网充满管道所需的充油量根据教材《水力机组机辅助设备》可知系统管网充满管道所需的充油量为系统总油量的5%。
V g =(Vt+ Vh+Vp)×5%=(7.1+4.5+ 0.16) ×5% =0.588(m3)2.5 系统总用油量（1）透平油系统用油量计算用油量与机组出力、转速、机型、台数有关。
1）运行用油量（即设备充油量），用V1表示。
设备充油量 V1=( Vt+ Vh+Vp+Vg)×1.05 =(7.1+4.5+ 0.16+0.588) ×1.05=12.97 (m3)2）事故备用油量，以V2表示，它为最大机组用油量的110%事故备用油量 V2=1.1×( Vt+ Vh+Vp+Vg)= 1.1×(7.1+1.92+ 0.16+0.459)=13.58(m3)3) 补充备用油量，以V3表示，它以机组45天的添油量V 3=( Vt+ Vh+Vp+Vg)×α×45365=(7.1+1.92+ 0.16+0.459) ×25%×45365=0.38(m3)式中α——一年中需补充油量的百分数，对ZZ型水轮机α=25%。
透平油系统总用油量 V=ZV1+V2+ZV3=6×12.97+13.58+6×0.38= 93.68(m3)式中Z——机组台数，本电站Z=6台。
（2）绝缘油系统用油量计算用油量与变压器、开关的型号、容量、台数有关。
1）一台最大主变压器充油量，以W1表示查手册可得型号40000KVA变压器的充油量为W1=2 m3。
2）事故备用油量，以W2表示，为最大一台主变压器充油量的1.1倍，W 2=1.1W1=1.1×2=2.2 (m3)3）补充备用油量，以W3表示，为变压器45天的添油量-W3= W1×α×45365=2.2×5%×45365=0.014(m3)式中α——一年中需补充油量的百分数，对变压器α=5%。
绝缘油系统总用油量W =n W1+ W2+n W3=3×2+2.2+3×0.014=12.642(m3)式中n——变压器台数，本电站n=33 油系统设备的选择和计算3.1 贮油设备选择根据教材《水力机组机辅助设备》P64可知（1）净油槽的容积：容积为一台最大机组（或变压器）充油量的110%，加上全部运行设备45天的补充用油量。
透平油和润滑油各设置一个，但大于容量60 m3时应考虑两个或两个以上，并考虑厂房布置的要求。
1)透平油净油V透罐=( Vt+ Vh+Vp)×110%+ZV3=(7.1+4.5+ 0.16) ×110%+6×0.38=15.22 m3透平油系统选用两个8 m3的净油槽2)绝缘油净油V绝罐= W1×110%+Z W3=2×110%+3×0.014=2.242 m3绝缘油系统选用一个3 m3的净油槽（2）运行油槽的容积：容积为最大机组（或变压器）充油量的100%，但考虑兼做接受新油，并与净油槽互用，其容积与净油槽相同。
为了提高污油净化效果，通常设置2个，每个为其总容积的1/2。
透平油系统选用两个8 m3运行油槽，绝缘油系统选用一个3 m3的运行油槽。
（3）重力加油槽：对于转桨式机组，漏油量较大，添油频繁，可设置重力加油槽，容积一般为0.5~1.0 m3。
3.2油泵和油净化设备的选择油泵和油净化设备应满足输油和净化的要求。
（1）压力滤油机和真空滤油机的生产率和数量的选择：压力滤油机和真空滤油机的生产率是按8h内能净化最大一台机组的用油量或在24h内能滤清最大一台变压器的用油量来确定透平油系统QL ′=V1t=1.62(m3/h)绝缘油系统QL ′=W1t=0.083(m3/h)此外，考虑到压力滤油机要更换滤纸所需要的时间，所以在计算时应将其额定生产率减少30%，故透平油系统QL =QL′（1-0.3）=2.314(m3/h)绝缘油系统QL =QL′（1-0.3）=0.119(m3/h)根据《水电站机电设计手册》P469表9-15压力滤油机技术参数、表9-16真空滤油机技术参数，透平油系统选取压力滤油机LY-50、真空滤油机ZLY-50各一台。
