水电站系统设计

BPX水电站厂房及辅助设备系统设计 学院：水电学院 班级：11级水动（2）班 学号:110280230 姓名：杨胜荣 指导老师：王永晨 中文摘要 本次设计是对BPX水电站厂房和辅助设备系统的初步设计，主要内容包含两大部分: 厂房部分和辅助设备部分。 厂房部分包括：主厂房尺寸的确定、枢纽及机电设备的布置、通道楼梯的布置、起 重设备的选择及其辅助工具的选择计算等。 辅助设备部分包括：主阀、水轮机调节部分、油系统、压缩空气系统、技术供水系 统、消防供水系统和排水系统。主阀部分主要包括：设置主阀的理由、选择主阀形式和 尺寸、选择主阀的操作能源和重量。水轮机调节部分主要包括：调节保证计算、调速器 及油压装置的型号及尺寸的确定。油系统主要包括：油系统类型和服务对象的确定、最 大冲油量及全厂总冲油量的计算、储油设备、净油设备和输油设备的选择计算。压缩空 气系统包括储气罐、空压机的选型计算。技术供水系统包括：水源和供水方式的选择、 供水量的计算、供水设备的选择。消防供水系统包括：消防系统水源和供水方式的选择、 消防供水量的计算、供水设备的选择。排水系统包括排水方案的拟定、排水量的计算、 排水泵的选择。 关键词：主阀绝缘油透平油储气罐供水量水泵管道厂房 发电机水轮机 Abstract This design is to BPX hydropower plant and auxiliary equipment system of the preliminary design.the main contents include two parts: parts and auxiliary equipment of the plant. Workshop includes: main workshop size calculation,determine the equipment layout of auxiliary equipment room,channels of the stairs,etc. Hydraulic unit auxiliary equipment parts including the main valve, hydraulic turbine regulating, oil system, compressed air system, technical water supply system, fire water supply and drainage system. The main valve part mainly includes: set up the reason of the main valve, the main valve form, appearance size, selection of operating energy, and weight. Turbine regulating part mainly includes: adjusting guarantee calculation, governor and oil pressure unit of the determination of types and sizes. Oil system mainly includes: system type and determination of the service object, use of oil and the coordination of total oil amount of computation, storage equipment, oil cleaning equipment and the equipment selection calculation. Compressed air system including air tank, the type selection calculation of air compressor. Technical water supply system includes: the choice of the ways of water supply and water supply, selection of the calculation of water supply, water supply equipment. Fire water system includes: the choice of the ways of fire water system and water supply, selection of the calculation of fire water supply, water supply equipment. Drainage system including drainage scheme proposed, the calculation of displacement, selection of drainage pump. Key words: the main valve insulating oil turbine oil propane tanks water supply water pum pipe the workshop Generator turbine. 目 录 原始资料 1 第一章.绪论 4 第二章主阀 5 1. 论证设置主阀的理由 5 2. 主阀的形式及操作方式 5 3. 调速器的型号及尺寸 6 4. 油压装置的型号及尺寸 8 第三章油系统 9 1. 油系统的类型及服务对象 9 2. 计算最大冲油设备充油量及全厂总充油 9 3. 计算储油设备、净油设备、输油设备及管道直径 11 4. 列设备明细表 13 5. 绘制绝缘油、透平油系统图 14 第四章.压缩空气系统 15 1. 供气对象和气系统类型 15 2. 设备的选择和计算 15 3. 列设备明细表 19 4. 绘制压缩空气系统图 20 第五章技术供水系统 21 1. 供水的对象及作用 21 2. 确定水源及供水方式 21 3. 供水量的估算 21 4. 供水设备的选择 22 5. 水温、水压、水质的要求 24 6. 列设备明细表 24 7. 绘制供水系统图 24 第六章.消防供水系统 .25 1. 消防用水的要求 25 2. 确定水源与供水方式 25 3. 消防用水量的计算 25 4. 列设备明细表 27 5. 绘制消防供水系统图 27 第七章.水电站排水系统 28 1. 任务和排水方式 28 2. 检修排水方案的拟定 28 3. 渗漏排水方案的拟定 30 4. 列设备明细表 31 5. 绘制排水系统图 31 第八章厂房的布置 32 1. 厂房布置的基本要求 32 2. 主厂房尺寸的确定 32 3. 绘制厂房剖面图 36 4. 枢纽及机电设备的布置 36 5. 机组附属设备的布置 37 6. 辅助设备房间的布置 38 7. 通道、楼梯、吊物孔的布置 40 第九章.起重设备 42 1. 起重机形式和台数的选择 42 2. 起重机参数的选择 42 3. 主要附属装置 43 4. 起重机的试验方法 44 附图 45 谢辞 46 参考文献 47 第一部分设计原始资料 -■水能规划主要参数 1. 水库调节性能及参数：水库调节性能：不完全年调节 正常蓄水位105米 设计洪水位117.3米 总库容：36. 5亿立方米 有效防洪库容：5. 5亿立方米 调水调沙库容：3.0亿立方米 校核洪洪水位118米 —.电站地理位置：位于淮河流域 三. 枢纽任务：以防洪为主，兼顾灌溉、供水与发电 四. 电站设计保证率：90% 五. 水能开发方式：坝式开发的坝后式电站 六. 电站概况： 1. 死水位：95米 2. 总装机容量：P=600MW 3. 水轮机工作水头 设计水头Hr=60m 平均水头Hav=55m 4. 水库运行水位 7-9月按死水位运行 5. 引水系统水头损失 保证出力：N=150MW 最大水头Hmx=75m 最低水头Hmin=45. 0m 10- 6月按正常高水位运行 △H=l. 5m 6. 坝下游特征水位 设计尾水位：39. 36米 正常尾水位：34. 72米 最低尾水位：33. 64米 7. 泥沙条件 表1 时段（年） 第1-3年 第4-10年 第11T4年 过机泥沙kg/n? 7.4 21.5 35.3 七. 气象 平均气温14度，最高气温41度，最低气温-5度，相对湿度：80%. 八. 交通：交通便利，坝址下游有铁路干线通过 九. 电力系统及负荷情况 1. 本电站承担峰荷及负荷备用，汛期担任基荷。 2. 本电站有110KV和220KV两极电压接入系统，其中110KV电压一回, 220KV电压四回。 3. 短路电流计算参数 基准容量：100MVA 表2 系统等值电抗 母线运行电压 110KV 正序电抗：0. 0058 正序 115KV 零序电抗：0.0163 最 iWj 121KV 220KV 正序电抗：0. 0075 正序 217KV 零序电抗：0.0152 最 iWj 242KV 发电机X' ' dWO. 22（包和值） 确定功率因数0.9 （滞后） 4. 厂用电情况 厂用电有10KV和0.4KV两种电压等级，厂用变压器按装机容量的0. 5% 选定。 十.代表中年径流量表 表3 月份 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 流量 Hl3 /S 800 850 900 600 570 450 400 350 380 400 500 570 十一下游尾水位与流量关系（一机一洞） 表4 流量m/s 150 200 270 350 400 450 510 600 700 水位m 33. 7 33.9 34.2 34. 3 34.4 34.6 34. 75 34. 85 35. 1 流量nf/s 750 800 900 1000 1100 1150 1200 1300 1350 水位m 35.2 35. 35 35.4 35.6 35. 7 35.8 35.9 36.2 36. 47 +—■调节保证计算 水电站引水系统采用压力钢管，机组流量较大，故采用单元引水，一机一洞，引水 系统钢管长度参考值如下： 表5 引水 洞号 1 2 3 4 5 6 7 8 压力管 长度 170 172 179 183 183 176 173 179 第一章绪论 随着社会的不断发展，能源的消耗也不断加剧。传统的能源如煤、石油等不可再 生能源储备量也日益减少。基于这些原因，新型能源被不断的开发出来，其中水力发电 在此脱颖而出。 我国江河众多，年降雨总量巨大。水资源总量占世界第六。所以我国就有了发展 水力发电的先天基础。而且水能是清洁、廉价、可再生能源。水电站在建厂之后，并不 需要再投资发电成本。而且还有防洪、灌溉、航运等作用。更能改善当地自然气候，发 展旅游业等。所以我国应大力发展水电事业，将能源使用率更多向水能倾斜。 水电站由水轮发电机组、辅助设备、电气部分及厂房组成。辅助设备作为水轮发 电机组在发电过程中扮演着操控、维修与运行的角色，其选型设计尤为重要。辅助机组 包括主阀、油系统、气系统、水系统等。在主阀的选型设计中，要说明安装主阀的理由， 然后选择主阀的形式并计算其尺寸。油系统中要计算各用油量，选择储油设备、净油设 备、输