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1、水利水电工程专业毕业设计1目录目录第一章第一章 贯流式水电站选型设计贯流式水电站选型设计（1）第一节 水轮机型号的选择（4）一 贵港水电站的主要参 数（4）二 水轮机型号的初步选 择（4）三 额定水 头（4）四 安装高 程（5）第二节 水轮机的主要参数（6）一 装机台数、安装高 程（6）第三节 技术经济指标的确定 （15）一 动能经济指标 （13）二 机电设备投资和耗钢量 （13）第四节 最优方案的选择 （16）一 水文代表年选 择（16）二 确定最优方 案（16）三 最优方案主要参 数（18）第五节 最优方案的进出流水道的计算（19）第六节 厂贵港水电站计算书2房（20）第二章第二章 调节保
2、证计算及调速设备的选调节保证计算及调速设备的选择择（25）第一节 设计水头下甩负荷 （26）一 机组流道水惯性计算 （26）二 水流惯性时间常 数（28）三 压力上升计 算（28）四 转速上升计 算（30）第二节 最大水头甩负荷（32）一 机组流道水惯性计 算（33）二 水流惯性时间常 数（33）三 压力上升计 算（34）四 转速上升计 算（36）第三节 调速设备的选择（38）一 调节功计算及接力器的选 择（38）二 转桨接力器的选 择（38）三 高速器的选 择（39）四 油压装置的选 择（39）第三章第三章 辅助设辅助设备备（40）水利水电工程专业毕业设计3第一节 水系统（40）一 技术供水
3、系 统（40）二 消防供水和生活供 水（44）三 检修排 水（45）四 渗漏排水计 算（48）第二节 气系统 （49）一 气系统用 户（49）二 供气方式 （49）三 设备选择 （50）第三节 透平油系统 （52）一 透平油系统的供油对 象（52）二 用油量估算 （52）三 油桶及油处理设备选择 （51）第四章第四章 电气部分电气部分 （55）第一节 接入系统设计 （55）一 接入系统分析 （55）二 估算系统容量 （55）三 确定可行方案 （55）四 选择送电线路的截面 （55）贵港水电站计算书4第二节 电器主接线设计 （57）一 发电机侧 （57）二 送电电压侧 （58）三 电厂自用电 侧
4、（58）第三节 短路电流计算 （58）一 化简电路图 （59）二 计算短路电流 （59）三 计算各电站的短路电流 （60）第四节 设备选择（65）一 断路器的选择 （65）二 隔离开关的选 择（66）三 变压器中性点的隔离开关选 择（67）四 避雷针的选择 （68）五 电流互感器的选 择（68）六 发电机出口母线的选 择（68）七 电压互感器的选 择（69）八 其他设备的选 择（69）参考文献参考文献 （70） 水利水电工程专业毕业设计5第一章第一章 贯流式水轮机的选型设计贯流式水轮机的选型设计第一节第一节 水轮机型号的初步选择水轮机型号的初步选择一、贵港水电站的主要参数一、贵港水电站的主要参
5、数Hmax=13.3m Hp=10.2m Hmin=2.5m电站总装机容量为 120MW/133.3MVA 电站建成后将向玉林地区及其贵港市 和邻近横县等地供电，对该地区工农业发展有重要的意义。贵港水电站位于郁贵港水电站计算书6江中段贵港市下游约 6km 处。贵港水电站厂房为低水头河床式厂房，布置于主 河槽的左岸边，为枢纽挡水建筑物之一部分。发电机机组电压 6.3kv，功率因素 0.90，采用 110kv 及 35kv 两级电压接入系 统，出线各为四回（110kv 接贵港 220kv 变电所、南山 110kv 变电所、贵港 110kv 变电所和备用电共四回，35kv 出线接氮肥厂、小江、石卡及
6、备用共四回） ， 35kv 侧负荷较小，电站的电能主要从 110kv 回路送入系统。二、水轮机型号的初步选择二、水轮机型号的初步选择贵港水电站的水头范围为 2.5m13.3m，根据设计书和参考资料初步选择 GZXXX 和 ZZ560a 两种类型的水轮机机型进行比较，其模型转轮的主要参数如 下（表 1-1-1）： 表 1-1-1 序号项目单位机型备注1转轮形式灯泡贯流式轴流转桨式2转轮型号GZXXXZZ560a3适用水头范围m18224最低运行水头m355转轮模型直径 D1mnm3004606最优单位转速 N10r/min1571407最优单位流量 Q10L/S1800010608推荐使用最大单
7、位流量L/S*28002900200统计值9模型最高效率%92.68910模型 84%效率单位转速范围r/min约 100248105192.511模型 84%效率单位流量范围L/S58034105002520从这两个模型参数可以得到，灯泡贯流式 GZXXX 转轮的各种参数都明显优 于轴流转桨式 ZZ560a 转轮。通过计算得出 GZXXX 模型最高效率、最优工况 单位转速和单位流量值分别 ZZ560a 高出 3.6、12.14、69.14 个百分比。这与在 这种水头范围内水电站发电机组选择原理是相一致的，因此我们选择 GZXXX 转轮为本次设计的机组类型。三、额定水头三、额定水头由于贯流式机
8、组的特性曲线呈尖峰型，受水头变化影响变化十分显著，水 电站的水文特性多数是洪枯季节的流量差距较大，流量保证率曲线呈尖瘦行， 而且枯水季节时间较长，因此绘制水流出力保证率曲线来确定水电站额定水头， 从而确定水轮机台数和单机容量。设计时还考虑下游马骝滩电站汛期均按限制水位进行，其汛期与枯水期加 权平均相差 4m，为减小损失，应考虑汛期的运行水头，还应考虑水流在流道中 的水轮损失，因此设计时应考虑 0.5m 的流道水能损失。还应适当提高额定水头， 以减小水轮机直径，降低工程投资。表 1-1-2水利水电工程专业毕业设计750010001500200025003000020406080100120系列1
9、、上图表 1-1-2 为贵港水电站根据 1946 年到 1988 年的水文资料绘制的,根据 此图我们再根据南方河床式水电站的全年弃水天数大约为 90d 计算，从而按此 保证率计算出水电站的额定水头大约为 9.5m，再扣除拦污栅、进口流道的沿程 水头损失按 0.5m 计算，确定了水轮机组的额定水头为 9m。下图 1-3 为贵港水电站的调度运行曲线，根据上图确定的流量我们可以通 过此图得到上下游得水位，从而确定水轮机组的水头。四、安装高程四、安装高程按此工程的设计要求，选择安装高程时应避免较大的开挖，还需要考虑以下 的主要技术要求： 此水轮机最大吸出高度应采用下游水位至转轮叶片顶点的距离，其汽蚀安
10、全 系数 k=1.再根据电站各机组运行工况水位流量关系曲线尽兴演算，算出满足汽 蚀要求的最低安装高程，应注意尾水管顶部淹没深度不少于 0.51.0m 核算。按此公式（1-1-1）HMH （1-1-1） 2 . 110900机组的安装高程取决于运行工况的允许吸出高度 HS，并且不受尾水管出口顶 部淹没深度所限制。按机组汽蚀要求考虑，其最低安装高程出现在额定工况， 此时模型汽蚀系数m=1.7，运行水头为 9.0m,下游水位为 31.75m，可以通过上 公示确定安装高程为 23.7m。若要考虑下游马骝摊水电站水库水位为 28.6m，按 汛期保证率 98%的流量核算，尾水管出门顶部淹没深为 1.1m。
11、经过核算尾水管 淹没水深为 0.7m，所以选定安装高程 23.7m，满足水轮机汽蚀特性要求，也满 足尾水管出口淹没水深的要求.贵港水电站计算书8图 1-3第二节第二节 水轮机主要参数确定水轮机主要参数确定由于贯流式水轮机的机组品种较少，而且缺乏相关的性谱，因此我们在选 择贯流式机组的时候通常按照各生产厂家的特点进行选择，所以按照选型经验， 我们选择天发厂 GZTF-30 水轮机模型转轮作为本设计的模型转轮。 表 1-2-1 GZTF-30 水轮机模型转轮主要参数转轮型号 最有工况 限制工况n(r/min )Q(m3/s )mmn(r/min)Q(m3/s)mm1551.7591.90.771842.8988.32.06使用水头 （m）转轮直径 D（cm）轮毂比 叶片数GZTF07-3018 30 0.4 41、装机台数、单机容量装机台数、单机容量水利水电工程专业毕业设计9贵港水电站是航运枢纽水电站总装机容量为 120MW，为一中型电站，结合 电力系统的作用和供电方式，采用 46 台进行比较。（一）（一）装机台数装机台数 4 4 台，单机容量台，单机容量 30mw30mw1.水轮机设计水头下出力水轮机设计水头下出力NG=30mw，发电机效率0.96，因此水轮机设计水头出力见式 1-2-1G（1-2-1） )(312509
