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1、水电站建筑物课程设计B电站运算说明书姓学名：号:指导老师 :年月日一、 基本资料1.1 工程概况依据某市供水与浇灌得需求， 于 X 河得 Y 河口坝址修建 B水电站 .该电站水库掌握流域面积2085km2，坝址处多年平均径流量7、21108m3；水库属大 (2)型,工程等别为等 ,主要建筑物为级， 次要建筑物为3 级；采纳混合坝型 ,拟建一座坝后式水电站.电站尾水泄入浇灌渠道,结合工农业用水进行发电；水电站厂房按 3 级建筑物设计，厂房经右岸坝下大路对外联系；1；设计得目得与任务目得:通过本次课程设计， 使同学将所学水电站基本学问加以系统化,能够运用基本理论学问解决实际工程问题，使同学在分析问
2、题、理论运算、制图、编写说明书,为参与工与运算书等方面得到锤炼，初步把握水电站得设计步骤、方法、基本理论作打下基础 .任务:进行水轮机选型与厂房布置设计；1.3BL 电站设计资料气象资料 :该地区多年平均气温9、3，最低气温 35、；最大风速北风大冰厚 0、 7m；地面冻结深度一般在、1m 左右；水文资料：1/s；最(）水库特点水位与溢洪道泄量特点:水位库 容（108m3)泄量下游河床相应水位（ s) 36、6536、36、 50特 征 水 位(m3/s） 1 508404870（m）特大洪水位千年一遇洪水位百年一遇洪水位正常高水位死水位（ )水库得主要技术指标72、77、68、4、09、2、
3、420、7:项总 库 容 调剂库容死 库 容 浇灌面积目单0 m3108m3位数量8、475、72、783、6、54、06430841 3、910 万亩08m3m kw h1 k、h城市、工业用水最大坝高电站装机容量电站年利用小时数多年平均发电量电站尾水渠水位流量关系:电站尾水渠出口即为浇灌渠道得渠首,渠底高程 40、 5m,渠顶高程 4、90m，48、0m3/s；渠道加大流量 3、0m3/ ；渠道设计流量电站尾水渠水位流量关系表（ZQ）:水位 (m)4135 2、85 4、85、 、 54、843、3438544 、 545 、5、Q （ m3 / 2、2 2、70流量 )5、541、416
4、002、90358043 、 05、80、(3)厂房地质资料水库坝址系由变质岩、沙岩、熔岩及花岗岩类组成厂房范畴内有一小断层通过；,坝址有一组北北西向断层,在7 度本地区地震基本烈度为度；厂房设计烈度为(4）水轮机选型得基本资料： 经水能运算，最终确定： a 7、8m；Ha =22、1;1；电站最大水头；加权平均水头3；设计水头 Hr =1、3m；4；电站正常运转时得最小水头Hmi =4、0m；5；水电站总装机容量Nf 640 k,考虑水电站运行及用水量变化规律,经方案比较，打算选用两台机组；发电机效率二、 水轮机得选型f=0、91；Hma =27 、 m，正常运转时最小水头本水电站得最大水头
5、H min=14 、 ,加权平均水头H =22 、1m,设计水头r 2、 3m；水电站总装机容量 =6400kW，设计装机台数2 台,单机容量y1= 200；2、1 水轮机型号挑选14、0 2、 8,查水电站 (第三版）,河海高校 ,刘启钊主依据该水电站得水头变化范畴编 P73 表 3水轮机系列型谱中查出合适得机型有L24、 310.挑选 HL240 ；2、转轮直径得运算D1 按下式运算 :转轮直径.( 1)式中.r. 水轮机得额定出力,320 W；H 水轮机得设计水头，. 原型水轮机单位流量21、3m;,初步假定 ; 8、 6；. -与相应得原型效率,假设为,1=、 63m，应挑选与之相近且
6、偏大得轮转标称直径依据运算结果,但 D 1=1、 8m 相差太大,可近似取为1=、 6m.()转速 n 得运算查水电站（第三版） ,河海高校，刘启钊主编74 表3-可得H 10 型水轮机模型在n10 M最优工况下得单位转速=88、3r mn；水轮机得转速n 按下式运算 :.(2-2)n10 = n10M式中 . 原型水轮机最优工况下单位转速，初步假定= 8、 r/ in;.H a. 水轮机得平均水头.1.-水轮机得轮转直径,22、 m;,由(2-1）运算可得 ,1、6m；由式 (2 )得,n=21rmi,选用与之接近而偏大得同步转速25 r/mi ；(3)效率及单位参数修正查水电站（第三版),
7、河海高校，刘启钊主编P74 表可得H 310 型水轮机模型最高效率M a 89、6%，模型得转轮直径1M 0、 9m；对于混流式水轮机，当水头H 10m 时,原型效率按下式运算:D1M D10.391.6111189.6%92.16% .(2- )55maxMmax效率修正值为 ,就原型得效率为：.（ 2-):按下式判定就是否对单位转速进行修正.(2 5)由式 (2 5)可知 ,此时单位转速可不加修正由上可见 ,原假定得 8、 6,同时 ,单位流量也可不加修正.D 1=、 m、n=25 rin 也就是正确得；就是正确得，那么上述运算及选用得结果工作范畴得检查Hr 、Nr 下工作时 ,其水轮机在
8、.(.2 6)就水轮机得最大引用流量为.（ 2-）ma、H mn 与 Hr与特点水头相对应得单位转速为.（ 2 8)在 L3 0 型水轮机模型综合特性曲线图上分别绘出、轮机工作范畴基本并末包含该特性曲线得高效率区；对于D1=1 、6与= 50r/mn 就是合理得；、得直线，由这三根直线所围成得水HL310型水轮机方案，所选定得参数2、3 吸出高度得HS运算由水轮机得设计工况参数,在曲线图上查得相应得气蚀系数约为 0、0 (当P=21 、3 米时） .可按下式运算水轮机得吸出高度：=0 、1,气蚀系数修正值44 .5900（ 2-9)H10 .0） H10 .0（0.050.1） 21 .36.
9、79 m（sM900 水轮安装位置得海拔高程,本设计取为下游水位一般水位.模型气蚀系数,、 1； 气蚀修正系数 ,0、0；44、；式中. 水轮机水头 ,本设计取为设计水头21、 m；运算式 (2 )得,水轮机得吸出高度H =6、79m；nf 得运算飞逸转速.(2-1）模型最大可能开度得单位飞逸转速- 水轮机最大水头，7、8m., 2 r/m n；式中 .Hmax两种方案得比较分析为了便于比较分析,现将两种方案( L 40、 L310,引用她型水轮机方案得主要参数挑选)得有关参数列入表2 1 中:人运算成果表序号1.水轮机方案参数对比表项目HL 4025452、 0HL3 0388、3转举荐使用
10、得水头范畴(m)最优单位转速n10(r/min ）12模型数 轮参最优单位流量Q（ /s）11290、14 7、81、8214、 39、 132 016、7484、120089、60、 314 7、81、630092、16 2 016、541、 9567810 112 mx ( )最高效率气蚀系数工作水头范畴 ()转轮直径 1()转速 n（ /min ）原型水轮机参数最高效率额定出力max（%)Nr（ W）3Qmx （ m /s)最大引用流量吸出高度 S（ m)由表 1可见,H240 型水轮机方案得工作范畴包含了较多得高效率区域, 运行效率较高 , 气蚀系数较小 , 有利于提高年发电量与减小电
11、站厂房得开挖量. 故挑选HL240 型水轮机方案，即 : 选定水轮得型号为HL 0LJ50.2、蜗壳尺寸运算本电站为小型引水式电站,引用流量小 ,为削减厂房得开挖量及高度,采纳立轴式.引用水头较低，因此采纳混凝土蜗壳为宜.混凝土蜗壳断面为梯形拟定 ,包角；混凝土蜗壳流量确定：经查页表2 8 得， ,假定:确定蜗壳尺寸混凝土蜗壳得外轮廓尺寸确定m联立求得，就从水轮机主轴到蜗壳进口外边缘半径为1212QMax i360 Vc22Fa bm tann taniiiiia iRir a21. （8 Ri1. 67）20. 657331. 67）21. （8R0. 0122ii绘制，得出我可轮廓单线2、
12、尾水管主要尺寸确定尾水管尺寸示意图本电站为小型电站，为削减开挖量，尾水管采纳弯锥形；尾水管直锥段某些部位尺寸所示，运算如下:管直锥段进口宽度D=1 +1、0c=180 1、0=8cm=1、8m;直锥段长度 L=4D3=4、 81=、 4；尾水管出口究竟板距离 =1、5D31、51、 =2、75m, 取 3m;圆锥角=14o, 半圆锥角/2 =7o尾水管出口宽度D4 =, 圆锥角稍作改动 , 取为、 m; b 1、2D3=1、21、81=2、172m，c=0、8D30、85、 1=1、 3m；尾水管出口高程 =47、8 7、 44、5m；由于本水电站得最低尾水位为4、5m, 所以埋没深度为3、 4m,所以, 在尾水管出口加长一段圆管，长度为4、0；那么尾水管出口高程为、564、0=6、 6m；
