《湘贺水电站课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湘贺水电站课程设计（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、湘贺水电站课程设计键入文字水电站课程设计 键入文字水电站课程设计说明书目 录1. 工程概况及基本资料- 2 -1.1 工程概况- 2 -1.2 电站枢纽- 3 -1.3 设计依据及参数- 3 -2 主要设备尺寸的确定- 4 -2.1 蜗壳尺寸- 4 -2.2 尾水管尺寸- 6 -2.3 水轮机转轮尺寸- 7 -2.4 发电机尺寸- 7 -3 主厂房剖面设计- 8 -3.1 水轮机安装高程- 8 -3.2 主厂房开挖高程- 9 -3.3 水轮机层楼板高程- 9 -3.4 发电机安装高程- 9 -3.5 发电机层楼板高程- 10 -3.6 吊车安装高程- 10 -3.7 屋顶高程- 10 -4 主
2、厂房平面尺寸确定- 11 -4.1 机组段长度- 11 -4.2 端机组段长度- 12 -4.3 主厂房宽度- 12 -4.4 安装场尺寸- 13 -4.5 主厂房长度- 13 -5 厂区枢纽布置- 13 -5.1 主厂房布置- 13 -5.2 副厂房布置- 14 -5.3 主变站布置- 14 -1. 工程概况及基本资料1.1 工程概况 湘贺水利枢纽位于向河上游，河流全长270公里，流域面积6000平方公里，属于山区河流。本枢纽控制流域面积1350平方公里，总库容22.15亿立方米，为多年调节水库。本枢纽的目标是防洪和发电。主要建筑物有重力拱坝，坝高77.5米，弧长370米；泄洪建筑物；开敞式
3、溢洪道或泄洪隧道；发电引水隧洞及岸边地面厂房等工程。水电站总装机60MW，装机4台，单机15MW。电站担任工农业负荷，全部建成后担任系统灌溉负荷。1.2 电站枢纽电站厂房位于右岸坝下游几十米处，由引水隧洞供水，主洞内径5.5米，支洞内径3.4米，厂内装置4台混流式立式机组，出线方向为上游，永久公路通至左岸的开阔平地上。1.3 设计依据及参数（1）水库水位水库校核洪水位 140.00m水库设计洪水位 137.00m水库正常高水位 125.00m水库发电死水位 108.00m设计洪水尾水位 77.00m校核洪水尾水位 78.50m（2）厂址水位流量关系曲线表1.1 水位流量关系曲线水位（m）68.
4、5069.2069.7569.7569.9070.20流量（m3/s）0.040.080.0120.0160.0200.0水位（m）70.9571.6072.2074.5076.3078.50流量（m3/s）400.0600.0800.01000.01200.01400.0（3）水电站特征水头最大水头 56.00m最小水头 38.00m平均水头 50.84m计算水头 48.30m（4）地形地质电站枢纽地形参见地形图。左岸地势较平缓，右岸地势较陡。枢纽基岩系凝灰岩，岩石抗压强度较高，厂区有第四纪沉积层，厚约3米，河床砂卵石覆盖层平均深24m。（5）供电方式本电站初期为3台机组，远景为4台机组，投
5、入系统运行，根据系统要求本电站能作调相运行，水电站主接线采用扩大单元接线方式，采用110千伏、35千伏及发动机电压10.5千伏三种电压等级送电；高压侧采用桥型接线方式。（6）对外交通 下游左岸有永久公路通过。2 主要设备尺寸的确定2.1 蜗壳尺寸 由设计基本资料可知，计算水头为48.3m，水轮机型号为HL220LJ225 ，查水电站机电设计手册（水力机械）可得：标称直径D1 2250mm座环外径Da 3850mm座环内径Db 3250mm取=0.25，蜗壳断面为圆形断面，包角为345。由计算水头H=48.3m，查蜗壳进口断面平均流速曲线得=5.76m/s。由下列公式计算蜗壳的断面尺寸：断面半径
6、 断面中心距 断面外半径 式中为单机额定流量，值为36.2 m3/s；ra=Da/2。计算过程如表2.1，计算出的蜗壳如图2.1所示。表2.1 蜗壳断面尺寸计算表（）（m） (m)(m)30o0.412.332.7575o0.652.583.23120o0.822.753.57165o0.962.883.85210o1.083.014.09255o1.193.124.31300o1.293.224.51345o1.383.314.69图2.1 蜗壳示意图2.2 尾水管尺寸水轮机为混流式，D1=2.25m，且D1D2，查水电站表2-1，计算可得尾水管的主要尺寸如表2.2所示，其中。表2.2 尾水
7、管尺寸计算表 （m）2.64.52.7201.351.350.6751.821.22hL5.8510.1256.123.03753.03751.518754.0952.745图2.2 尾水管示意图2.3 水轮机转轮尺寸水轮机的型号为HL220LJ225，相关参数如下。额定出力 15.6MW额定转速 214.3r/min查水电站动力设备设计手册表1-12，列表计算得到转轮主要尺寸如表2.3所示。表2.3 水轮机转轮尺寸计算表 （m）1.0820.9280.870.4780.1160.250.0540.1650.4820.3092.43452.0881.95751.07550.2610.56250
8、.12150.371251.08450.695图2.3 水轮机转轮示意图2.4 发电机尺寸水轮发电机型号为是F15-28/550，如图2.4所示，其相关参数如表2.4所示表2.3 水轮发电机参数表额定功率(kW)功率因数cos额定转（r/min）额定电U(kV)转子带轴G1(t)150000.8214.310.580图2.4 水轮发电机示意图查水电站机电设计手册（水力机械），可得该水轮发电机的主要尺寸如下：上机架高度 1.22m下机架最大跨度 3.84m水轮机机坑直径 3.35m转子外径 4.904m风罩内径 8.40m机座外径 6.47m 发电机主轴高度 5.02m3 主厂房剖面设计3.1
9、水轮机安装高程 水轮机的安装高程是一个控制性指标，按下式计算：式中：下游最低尾水位，由水轮机的额定流量为36.2m3/s，由给定的水位流量关系曲线，可确定为69.13m；b0导叶高度，=0.25，求得b0=0.5625；水轮机安装位置的海拔高程，可取为69.84m；气蚀系数的安全系数，取1.2；模型气蚀系数。水轮机的工作效率：最大单位流量：与特征水头对应的单位转速：由水轮机的设计工况，可查的相应的气蚀系数约为，并在图2-26上查的气蚀系数修正值，由此可求出水轮机的吸出高度为：则水轮机安装高程：计算可得 ：=3.257m， =72.67m。3.2 主厂房开挖高程主厂房开挖高程按下式确定：式中：h
10、尾水管高度，值为5.85m；尾水管底板垫层厚度，取1.2m。计算可得 ：=65.34m。3.3 水轮机层楼板高程水轮机层楼板高程按下式计算：式中：蜗壳最大半径，值为1.38m；蜗壳顶部混凝土厚度，取1.1m。计算可得 ：=75.15m。3.4 发电机安装高程发电机安装高程按下式计算：式中：机墩进人孔高度，取2.1m；进人孔顶部混凝土厚度，取1.5m。计算可得 ：=78.75m。3.5 发电机层楼板高程发电机层楼板高程按下式计算：式中：定子高度，值2.43m。计算可得 ：=81.18m。在本高程布置时，满足发电机出线安全，且比下游最高洪水位78.5m高出2.68m，故运行时安全合理。3.6 吊车
11、安装高程吊车安装高程按下式计算。式中：吊钩垂直安全高度，取0.5m；起吊部件高度，取发电机转子带轴的高度，值为4.39m；吊索或吊具高度，取1.5m；吊吊运部件到轨顶距离，极限尺寸为1.476m。吊车安装高程应满足在检修时吊运最大部件，故计算可得 ：=81.18+0.5+4.39+1.5+1.476=89.046m。3.7 屋顶高程屋面大梁底板高程按下式计算。式中：桥吊轨顶至小车顶距离，取3.692m；小车顶部到屋面大梁底部的距离，检修吊车时需在小车上留有0.5m高度，取0.5m；屋面大梁（或桁架）+屋面板+保温防水层高度，屋面大梁高1.2m，外加屋面板厚度、屋面保温防水层的厚度0.5m，取1.7m。计算可得 ：=89.046+3.692+0.5+1.7=94.938m。取95m。3.8 尾水管底板高程4 主厂房平面尺寸确定4.1 机组段长度机组段长度的基本计算公式如下所示：分别按上式计算发电机层、蜗壳层以及尾水管层长度，取其大值即为机组段长度。（1）发电机层按下式分别计算、，求其和即为发电机层机组段长度：式中：发电机风罩内径，值为8.4m；发电机风罩壁厚，取0.4m；b两机组之间风罩外壁净距，取3m。计算得 ：=12.2m。（
