《贵港水电站初步设计计算书毕业论文设计246513463m水头120mw装机》由会员分享，可在线阅读，更多相关《贵港水电站初步设计计算书毕业论文设计246513463m水头120mw装机（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、贯流式机组设计计算书河海大学2021年6月目 录第一章 贯流式水轮机的选型设计4第一节 水轮机型号的初步选择4一、贵港水电站的主要参数4二、水轮机型号的初选4三、额定水头5四、通过弃水天数，决定净水头Hr6五、安装高程6第二节 水轮机主要参数确实定7 装机台数、单机容量7第三节 技术经济指标计算21一、动能经济指标21二、机电设备投资和耗钢量22第四节 最优方案选择25一、水文代表年选择25二、确定最优方案25三、最优方案主要参数27第五节 最优方案的进出流水道计算28第六节 厂 房29第二章 调节保证计算及调速设备的选择33第一节 设计水头下甩负荷34一、机组流道水流惯性计算34二、水流惯性
2、时间常数36三、压力上升计算36四、转速上升计算39第二节 最大水头甩全负荷41一、机组流道水流惯性计算41二、水流惯性时间常数42三、压力上升计算42四、转速上升计算45第三节 调速设备的选择47一、调节功计算及接力器的选择47二、转桨接力器选择48三、调速器的选择48四、油压装置的选择49第三章 辅助设备49第一节 水系统49一、技术供水系统49二、消防和生活供水53三、检修排水55四、渗漏排水计算58第二节 气 系 统59一、气系统用户59二、供气方式59三、设备选择60第三节 透平油系统62一、透平油系统供油对象62二、用油量估算62三、油桶及油处理设备选择63第四章 电气局部64第一
3、节 电气局部64一、接入系统分析64二、估算送电容量65三、确定可行方案65四、选择送电线路的截面65第二节 电气主接线设计66一、发电机侧66二、送电电压侧67三、电厂自用电侧67第三节 短路电流计算67一、化简电路图67二、计算短路电流68第四节 设备选择74一、断路器和隔离开关的选择74二、变压器中性点的隔离开关选择76三、避雷器选择76四、电流互感器选择76五、发电机出口母线选择77六、发电机消弧线圈的选择77七、电压互感器选择77八、其他设备选择77附录一 经济计算79附录二 流量效率开度81附录三 流量月份86参考文献98第一章 贯流式水轮机的选型设计第一节 水轮机型号的初步选择一
4、、贵港水电站的主要参数Hmax =13.3m Hp =10.2m Hmin =2.5m电站总装机容量为120MW133.33MVA电站建成后在电网内承当基荷及局部峰荷，兼有调相任务。发电机组电压6.3kV，功率因数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、石卡及备用共四回，35kV侧负荷较小，电站的电能主要从110kV送入系统。二、水轮机型号的初选因为贵港水电站的水头范围为2.5m13.3m,，由分别选用GZXXX和ZZ560a两种机型进行比拟，其模型转
5、轮主要性能参数见表1-1-1。表1-1-1 模型转轮主要性能参数序号项 目单 位机 型备 注1转轮型式灯泡贯流式轴流转浆式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D1mmm3004606最优单位转速n10rmin1571407最优单位流量Q10LS180010608推荐使用最大单位流量LS28002900200统计值9模型最高效率%92.68910模型84效率圈单位转速范围rmin约100248105192.511模型84效率圈单位流量范围LS58034105002520从二个模型转轮参数比拟可以看出，GZXXX转轮的最高效率、高效率区范围、过
6、流能力及转轮适应水头变化性等明显优于ZZ560a转轮。其模型最高效率、最优工况单位转速和单位流量值分别比ZZ560a高3.6、12.14和69.8l。这与?贯流式水轮发电机组及其选择方法?所表述的H25m宜选用贯流式机组是一致的，因此本次设计以GZXXX转轮为依据选择有关机组参数。三、额定水头由于贯流式机组受水头变化影响十分显著，在电站装机容量、单机容量、机组额定转速已定的条件下，对水轮机额定水头及其与水轮机转轮直径的优化组合进行比选是十分必要的。本工程额定水头拟定范围时主要考虑以下因素：1鉴于本电站及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水头相差达4m，为了充分利用水能，
7、减少汛期弃水和机组出力受阻，水轮机额定水头的选用需适当考虑汛期的运行水头。2该电站发出单机额定容量的水头高于发足装机容量所需水头，本次设计考虑用装机容量选定额定水头，即选用确保发足装机容量而出现在汛期弃水量不大的净水头。3在可能情况下，考虑适当提高额定水头，以期减小水轮机直径，降低工程投资。图1-1-1 水能计算四、通过弃水天数，决定净水头Hr1根据1946年5月至1983年4月37年日平均流量资料按进行水能计算，按给定资料，弃水天数为90天，那么弃水概率为90365=0.246。查附表流量月份可以得出对应的流量为2350。那么流量2350暂时定为设计流量。2由贵港枢纽工程上游正常水位在43.
8、10调度运行曲线机组不发电图可以得出，下游水深为9.1M，扣除0.5m的电站水头损失，消力池高度为24.50M那么Hr=43.10-9.1-24.50-0.5=9.0M,由此确定水轮机组的净额定水头Hr=9.0m。五、安装高程该工程地质条件甚好，选定安装高程时应防止较大的开挖。确定机组的安装高程主要考虑以下技术要求。1、设计水轮机最大允许吸出高度值采用下游水位至转轮叶片顶点的距离，汽蚀平安系数k1(不锈钢转轮叶片)。2、安装高程确定方法。首先根据电站机组各种运行工况按下游水位流量关系曲线进行演算，得出满足汽蚀要求的最低安装高程(为平安起见，按机组在出力限制线上的运行方式考虑)，并且尾水管顶部淹
9、没深度不少于0.51.0m核算。最终选用能同时满足汽蚀要求和尾水管出口顶部淹没深度要求的安装高程见式1-1-1。 1-1-1机组安装高程取决于运行工况的允许吸出高度Hs，不受尾水管出口顶部淹没深所制约，按机组汽蚀要求考虑，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31.75m，可以确定安装高程23.7m。假设考虑下游马骝滩水电站库水位为28.6m，按讯期保证率98的流量390m3s核算，其尾水管顶部淹没深为1.1m。即使按电站最小流最225m3s核算，尾水管出门顶部淹没深也有0.7m。因此，选定的安装高程23.7m，可以满足水轮机汽蚀特性要求，也满足尾
10、水管出口淹没水深的要求，是经济合理的。第二节 水轮机主要参数确实定由于各类贯流式机组品种较少，相关型谱尚未正式编制，各生产厂家贯流式机组的模型转轮异同性较大，型号相互替代可比性不大，因此结合各模型转轮应用范围，选择天发厂GZTF07-30水轮机模型转轮作为本课题的采用对象。表1-2-1 GZTF07-30水轮机模型转轮主要参数转轮型号最优工况限制工况GZTF07-30n110(rmin)Q11(m3s)M(%)Mn110(rmin)Q11(m3s)M(%)M1551.7591.90.771842.8988.32.06使用水头(m)转轮直径D1(cm)轮毂比叶片数18300.44一、装机台数、单
11、机容量贵池航运枢纽水电站总装机容量为120MW，电站规模为一中型电站,结合电力系统的作用和供电方式,按3-6台三种方案进行比拟。一装机台数3台，单机容量4万KW1、水轮机设计水头下出力=40000kw，发电机效率=0.96，因此水轮机设计水头下的出力见式1-2-1 1-2-1式中： 发电机效率,取0.96 ； 机组的单机容量KW；2、水轮机转轮直径设计工况点的模型效率M=0.883，再加上2%3%的修正值，取0.025，即=M+0.025=0.883+0.025=0.909。Q11值取限制工况点的最大单位流量Q11=2.89m3s，为使设计有一定的裕度，取3%储藏，那么限制工况的单位流量Q11
12、= Q1197%=2.8033m3s。 1-2-2按我国规定的转轮直径系列，计算值处于标准值7.5m和8.0m之间，取D1=7.5m；D2=8.0m见式1-2-2。当D=7.5米时3、计算原型水轮机的效率根据灯泡机组效率修正的方法，采用Hutton公式进行修正见式1-2-3： 1-2-3原型水轮机最高效率为见式1-2-4： 1-2-4原型水轮机限制工况效率为见式1-2-5： 1-2-54、同步转速的选择 单位转速修正值为见式1-2-6： 1-2-6 所以单位转速不需要修正，由转速相似公式见式1-2-7： 1-2-7n介于68.2rmin与65.2rmin之间，取n1=68.2rmin,n2=6
13、5.2rmin。5、水轮机原型流量的计算 最大限制工况下原型流量见式1-2-8： 1-2-8最优工况下原型流量见式1-2-9： 1-2-96、检验水轮机的运行范围1当n1=68.2rmin时最大水头Hmax =13.3m、最小水头按水轮机最低限制水头Hmin =3.0m和平均水头Hp =10.2m，对应的单位转速。见式1-2-10式1-2-12。 1-2-10 1-2-11 1-2-122当n1=65.2rmin时最大水头Hmax =13.3m、最小水头按水轮机最低限制水头Hmin =3.0m和平均水头Hp =10.2m，对应的单位转速。见式1-2-10式1-2-12。 1-2-10 1-2-11 1-2-12当D=8.0m时3、计算原型水轮机的效率根据灯泡机组效率修正的方法，采用Hutton公式进行修正见式1-2-3： 1-2-3原型水轮机最高效率为见式1-2-4： 1-2-4原型
