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95～320米水头240MW水电站机电部分设计计算书

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学号年级本科毕业设计295～320米水头240MW水电站机电部分设计计算书专业热能与动力工程姓名指导教师评阅人二〇一五年六月BACHELOR'S DEGREE THESIS OF HOHAI UNIVERSITY295 ~ 320 meters water head hydropowerstation 240MWElectrical and mechanical part designCollege ：HOHAI UNIVERSITYSubject ：Thermal energy and power engineeringNameDirected by ：NANJING CHINA学术声明：郑重声明本人呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）的研究成果不包含他人享有著作权的内容。

对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。

本设计（论文）的知识产权归属于培养单位。

本人签名：日期：摘 要此次设计是岷溪水电站的机电设备初步设计，设计内容共分为四个大章,包括：水轮机主机选型，调节保证计算及调速设备选择，辅助设备系统设计，电气一次部分设计。

共分为四个大章。

第一章水轮机的选型设计中根据水头终选中HL90/D54。

，经过选型有17个待选方案。

根据水轮机在模型综合特性曲线上的工作范围，并结合由试算法划出发电机出力限制线，初步选出较优方案，再根据技术经济性及平均效率的比较在较优方案中选出最优方案。

最终选择第四方案为最优方案，2台HL90/D54机组，转轮直径3m ，机组转速375rpm 。

第二章调节保证计算及调速设备的选择中由于本电站布置形式为单机单管，所以只对一台机组甩全负荷情况进行计算。

调节保证计算及调速设备选择中分别在设计水头和最高水头下选取导叶接力器直线关闭时间，计算相应的ξ和β，使β<55%，并选取接力器、调速器和油压装置的尺寸和型号。

第三章 辅助设备设计中分别对油、水、气三大辅助系统设计，按照要求设计各系统的工作方式并按照各计算参数选出油罐、水泵及储气罐和空压机等设备。

第四章 电气一次部分设计中，按照设计要求，先对接入系统进行设计计算，本设计中送电线路电压等级220KV ，2回线路，送电导线型号240-LGJQ ；接着进行主接线设计，对发电机电压侧，送电电压侧，近区负荷侧及电站自用电侧四部分考虑。

发电机电压侧扩大单元接线，选取主变型号为SFPL1—150000/220*，送电电压侧选用变压器—母线接线，近区负荷送电线路电压等级110KV ，选用2回线路，送电导线型号350-LGJ ，变压器选择SFPL1—50000/110型2台，自用电负荷侧采用单母线接线；然后进行短路计算，按设计要求，取发电机出口侧、主变高压侧、近区供电高压侧和自用电低压侧进行短路计算，分别求出‘‘、、、S i I I ch ∞"的有名值；最后，按照额定电压和电流选取电气设备进行校验，至此，本设计完成。

对该水电站的设计由于本人水平有限，设计经验不足，设计中的错误和缺点一定会很多，恳切希望各位老师给予批评指正。

关键词： 水轮机；调节保证；辅助设备ABSTRACTWhat I do is the mechanical equipment designed, auxiliary equipment designed and electrical part designed.In the chapter 1 of Hydraulic Turbine and Generator Designed, there is 1 kinds of hydraulic turbine HL90/D54 for selection and electrical main design of MINXI hydroelectric power station, including 4 important part: hydraulic turbine and power generator designed, governor and speed control equipment on the basic of the height of the hydroelectric power station. There are 17 plans to be compared in this part after the compute.. First, selecting better plans by comparing power output line of generator and working territories of hydraulic turbine. Second, choosing the best one by assessing investment and average efficiency of every better plan. Finally, deciding to make the second plan as the best one. In the plan, I’ll use 2 units, the runner diameter is 3 meter,and the speed of running is 375rpm.In the chapter 2 of Governor and Speed Control Equipment designed, the layout of the station is a required use with an invest penstock. Therefore, it needs to calculate for a unit when it rejects whole load. In this part, straight closing time of wicket get servomotor should be calculated in design head and maximum potential head. Then, calculate ξ and β, β<55%. F inally, choosing servomotor, governor and oil-handling facility.In the chapter 3 of Auxiliary Equipment, this part is designed for watering and drainage system, air supply system and turbine oil system designed. According to designing requirement, I’ll se lect the right kind of turbine oil tanks, water pumps, air receiver and compressor.In the chapter 4 of Electrical part, it should design intake system. The voltage step of transmitted wire is 220KV , 2 lines, and the wire is LGJQ-240. Secondly, it should design main wire. Generator side and 220KV side , load nearby side and using for station side should be included. Generator side: one line wiring, the transformer is SSPL 1—150000/220*; load nearby side: transmit and transformer unit, the transformer is SFPL 1—50000/110; using for power station side: Transformer —linewiring form. Thirdly, it should calculate short cuuding ‘‘、、、S i I I ch ". Finally, fixingout electrical equipment according to e U and e I . That’ rent, includes all.I would be appreciated it very much if you are kind enough to give me some advices.Key words:Hydraulic turbine；Regulation guarantee；Auxiliary equipment毕业设计原始资料之十四岷溪水电站：岷溪水电站位于四川省成都市西北方向88公里，是岷江上游右岸支流岷溪最下游的一个水力梯级。

电站建成后将投入川西电力系统运行。

电站为隧洞引水式，引用岷溪水，尾水泄入岷江。

水库为日高节。

无压引水隧洞长8429米，其末端布置有双室式调压井，调压井后至厂房间压力水管长约442米，在厂房前分岔接至各台机组。

厂房布置在岷江右岸，厂区附近地形图见附图，进入公路由下游沿岷江右岸进入厂房。

本电站装机有下列方案：本电站尾水位曲线见附图。

尾水特征洪水位如下：校核洪水尾水位(千年一遇) ∇889．0米(Q=5600米3/秒)设计洪水尾水位(百年一遇) ∇886．8米(Q=3790米3/秒)本电站投入的电力系统，其主要用户是工业，其次是农业、城市生活及交通用电，投入系统初期本电站将是系统中唯一可调峰的水电站，投入后，枯水期可担负峰荷及调相，中水期可担负部分峰荷和部分基荷，汛期水量较丰富时可满负荷发电担负基荷。

电站除发电外没有其他综合利用效益。

电站所在地区年平均气温14℃，7月份平均气温23．2℃，1月份平均气温3．6℃。

年平均相对温度80％，最高月平均相对湿度85％(九、十月)，最低月平均相对温度74％(一月)。

电站将在相距90公里处的成都变电所投入系统。

(电力系统接线见附图14-3)，并向岷溪上游的林区供电2000千瓦，送电距离10公里。

目录摘要.................................................................................................................................. I ABSTRACT.................................................................................................................II 原始资料 ..................................................................................................................... IV 目录 ........................................................................................................................... V II 第1章水轮机的选型设计 (1)1.1 水轮机型号选定 (1)1.2 原型水轮机主要参数的计算 (1)1.3 较优方案选择 (11)1.4 技术经济指标计算 (11)1.5 最优方案选择 (15)1.6 最优方案的进出流水道计算 (17)1.7 绘制厂房剖面图 (21)第2章调节保证计算及调速设备的选择 (31)2.1 设计水头下甩全负荷 (31)2.2 最大水头甩全负荷 (36)2.3 调速设备的选择 (38)第3章辅助设备 (41)3.1 气系统 (41)3.2 水系统 (44)3.3 透平油系统 (50)第4章电气部分 (52)4.1 接入系统设计 (52)4.2 电气主接线设计 (53)4.3 短路电流计算 (56)4.4 电气设备选择 (67)参考文献附录第一章 水轮机的选型设计1.1水轮机型号选定1.1.1 水轮机型式的选择问题提出根据原始资料， 该水电站的水头范围为295～320m ，适合此水头范围水轮机的类型有只有混流式。

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(完整)水电站机电设备安装工程施工组织设计计划

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目录第一章工程概述 (2)第二章施工总平面布置 (7)第三章施工组织及资源配置 (34)第四章工程施工进度计划 (46)第五章工程施工管理 (52)第六章质量控制与检验 (67)第七章安全生产文明施工环境保护 (79)第八章施工技术方案专题说明 (94)工程概述1.1 工程概况1。

1.1 概况某水电站位于沅水干流上游河段的清水江中下游，贵州省黔东南苗族侗族自治州锦屏县境内，上距剑河县城80km,下距锦屏县城25km，是沅水干流15 个梯级电站中的第二级，为沅水上唯一具有多年调节性能的龙头水电站。

电站为I 等工程，工程规模为大（I）型。

工程枢纽布置为：河床布置主坝，左岸布置副坝，坝型均为混凝土面板堆石坝，地下引水发电系统布置在右岸.水库正常蓄水位475m,相应库容37.48亿m3，有效库容26.16 亿m3。

引水发电系统由三大系统组成:引水系统、厂房系统和尾水系统。

主要由引水洞、主副厂房、母线洞、主变开关洞、尾水调压井、尾水洞、电缆竖井、尾水闸门竖井、施工支洞、进厂交通洞、主排风洞、母线排风洞及竖井、排水廊道等地下建筑物和进水口、尾水出口、出线平台等地面建筑物组成。

地下厂房内装有4 台单机容量为250MW 的立轴混流式水轮发电机组,采用一机一洞引水的布置方式，尾水系统采用2 机共用一个调压井和一条尾水隧洞的布置型式。

电站保证出力234。

9MW，多年平均发电量约24.28 亿kW·h,以一回500kV 电压等级接入湖南电网的邵阳变电站。

电站在系统中担任调峰、调频和事故备用。

地下厂房区布置有主副厂房、安装场,其主要尺寸为147。

20m×22。

70m×60.01m(长、宽、高），底部设有检修排水廊道（高程291。

24m）。

在主厂房端头靠4#机侧布置有六层的中控楼。

主变开关洞位于主厂房下游并与之平行,洞室间岩墙厚31。

50m，主变开关洞尺寸为111。

00m×23.00m ×30。

水电站课程设计计算说明书.

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水电站厂房设计说明书(MY 水电站)1.绘制蜗壳单线图1.1蜗壳的型式水轮机的设计头头H p =46.2m>40m ，水轮机的型式为HL220-LJ-225，可知本水电站采用混流式水轮机，转轮型号为220，立轴，金属蜗壳，标称直径D 1=225cm=2.25m 。

1.2蜗壳主要参数的选择[1]金属蜗壳为圆断面，由于其过流量较小，蜗壳的外形尺寸对水电站厂房的尺寸和造价影响不大，因此为了获得良好的水力性能一般采用0ϕ= 340°～350°。

本设计采用0ϕ = 345°，通过计算得出通过蜗壳进口断面的流量Q c ，计算如下：①单机容量：60000KW15000KW 4N f ==，选取发电机效率为f η=0.96，这样可求得 水轮机的额定出力：1500015625KW 0.96N fN r fη=== ②设计水头：H p =H r =46.2m ，D 1=2.25m 由此查表得：η= 0.91131150L/s 1.15m /s 1Q ==水轮机以额定出力工作时的最大单位流量： 15625131.11 1.15m /s 1max33229.819.812.2546.20.91221N rQ D H r η===<⨯⨯⨯③水轮机最大引用流量：1231.112.2538.2m /s max 1max 1Q Q D ==⨯= ④蜗壳进口断面流量：3453max 38.236.61m /s 0360360Q Q c ϕ==⨯= 根据《水力机械》第二版中图4-30可查得设计水头为46.2m<60m 时蜗壳断面平均流速为V c =5.6 m/s 。

由附表5可查得：座环外直径D a =3850mm ，内直径D b =3250mm ，；座环外半径r a =1925mm ，座环内半径r b =1625mm 。

座环示意图如图一所示：1.3蜗壳的水力计算1.3.1对于蜗壳进口断面 断面的面积：20max m 537.63606.53452.38360=︒⨯︒⨯=︒==c c c c V Q V Q F ϕ 断面的半径：m 443.16.53603452.383600max max =⨯⨯︒︒⨯===︒ππϕπρccV Q F从轴中心线到蜗壳外缘的半径：2 1.9252 1.443 4.811m max max R r a ρ=+=+⨯=1.3.2对于中间任一断面设i ϕ为从蜗壳鼻端起算至计算面i 处的包角，则该断面处max 360ii Q Q ϕ=，max360i c Q V ρπ=，2i a i R r ρ=+其中：3max 38.2m /s Q =， 5.6m /s c V =，1925mm 1.925m a r ==。

水电站设计计算书

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第一章 水轮机的选型设计第一节 水轮机型号选定一．水轮机型式的选择根据原始资料，该水电站的水头范围为65-84.5m ，查[《水电站机电设计手册—水力机械》表1-4]适合此水头范围水轮机的类型有斜流式和混流式。

又根据混流式水轮机的优点：（1） 比转速范围广，适用水头范围广；、（2） 结构简单，价格低；（3） 装有尾水管，可减少转轮出口水流损失；因此，选择混流式水轮机。

二．比转速的选择水轮机的设计水头估算为m H H p r 8.695.7395.095.0≈⨯==适合此水头范围的有HL260/D74和HL240/D41.[根据本电站水头变化范围(H=64-85m)查《水电站机电设计手册—水力机械》表1-4]三．单机容量第二节 原型水轮机主要参数的选择根据电站建成后,在电力系统的作用和供电方式,初步拟定为2台,3台,4台,5台,四种方案进行比较。

首先进行HL260/D74水轮机的选择一．二台1、计算转轮直径水轮机额定出力：kw N P G Gr 3.16326598.010164=⨯==η 上式中： G η-----发电机效率,取0.98G N -----机组的单机容量（KW ）由型谱可知，与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则Q 11r =1.247m 3/s,对应的模型效率ηm =894%，暂取效率修正值 Δη=0.03，η=0.894+0.03=0.924。

模型最高效率为924%。

)(98.4924.08.69247.181.93.16326581.95.15.1111m H Q P D r r =⨯⨯⨯==η 按我国规定的转轮直径系列（见《水轮机》课本），计算值处于标准值4.5m 和5m 之间，且接近5m ，暂取D 1=5.0m 。

2、计算原型水轮机的效率955.00.535.0)924.01(1)1(155110max =--=--=D D M M ηη Δη=ηmax -ηM0=0.955-0.924=0.031η=ηm +Δη=0.894+0.031=0.9253、同步转速的选择min /5.13555.73791110r D H n n p=⨯== 此值介于125r/min 和136.4 r/min 之间，且接近136.4r/min ，所以取n=136.4r/min 。

水电站课设算例

水电站课设算例

十、附录（一）.下面通过一个水电站工程设计实例来具体说明水轮机型号的选择和主要参数的计算。

已知某水电站的最大水头=max H 35.87m ，加权平均水头m H v a 0.30=，设计水头m H r 5.28=，最小水头m H 72.24min =；水轮机的额定出力=r N 17750kW ，水电站的海拔高程m 0.24=∇，最大允许吸出高.4m H s -≥试选择水轮机的型号及其主要参数。

1．水轮机型号的选择据该水电站的工作水头范围，在反击式水轮机系列型谱表中查得HL240型水轮机和 ZZ440水轮机都可使用，这就需要将两种水轮机都列入比较方案，并对其主要参数分别 予以计算。

2．水轮机主要参数的计算2.1 HL240型水轮机方案主要参数的计算 2.11 转轮直径1D 的计算ηr rrH H Q N D 1181.9'=式中 ⎪⎩⎪⎨⎧=='==)1(/24.1/12405.281775031查得由附表s m s L Q m H kW N r r同时在附表1中查得水轮机模型在限制工况下的效率%4.90=M η，由此可初步假设水轮机在该工况的效率为92．0％。

将以上各值均代人上式得 m D 23.392.05.2824.181.9177502/31=⨯⨯⨯=选用与之接近而偏大的标准直径m D 3.31=2.1.2效率修正值的计算由附表1查得HL240型水轮机在最优工况下模型的最高效率max 92.0%M η=，模型转 轮的直径m D M 46.01=，则原型水轮机的最高效率m ax η可采用下式计算，即 %6.94946.030.346.0)92.01(1)1(15511max max ==--=--=D D M M ηη 考虑到制造工艺水平的情况取%11=ε；由于水轮机所应用的蜗壳和尾水管的型式与模型机基本相似，故认为02=ε；则效率修正值η∆为：016.001.092.0946.01max max =--=--=∆εηηηM 由此得水轮机限制工况的效率为：92.0016.0904.0=+=∆+=ηηηM （与原来假定的数值相同）2.1.3转速的计算110D H n n av '=式中 11010n n n M '∇+'=' 由附表1查得在最优工况下的min /7210r n M ='，同时由于： 03.0014.0192.0946.01max max 101<=-=-=''∆M M n n ηη 所以1n '∆可忽略不计，则以/1072n =代入上式得： min /5.1193.33072r n ==选用与之接近而偏大的标准同步转速min /125r n = 2.1.4工作范围的验算在选定的m D 3.31=，min /125r n =的情况下，水轮机的max 1Q '和各种特征水头下相应的1n '值分别为： s m H D N Q r r/24.119.192.05.283.381.91775081.932/322/321max 1≤=⨯⨯⨯=='η则水轮机的最大引用流量max Q 为：s m H D Q Q r /18.695.283.319.13221max 1max =⨯⨯='= 对1n '值：在设计水头m H r 5.28=时 min /3.775.283.312511r H nD n rr =⨯=='在最大水头87.35max =H 时 min /9.6887.353.3125max 1min 1r H nD n =⨯=='在最小水头72.24min =H 时 min /97.8272.243.3125min1maxr H nD n =⨯=='在HL240型水轮机的模型综合特性曲线图上，分别画出s L Q /1190max 1='，min /9.68min 1r n ='和min /97.82max 1r n ='的直线，如图3-8所示。