水电站课程设计任务书.docx
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水电站课程设计任务书
《水电站》课程设计任务书
题目：
水电站地面式厂房布置设计
发题日期：
年月日
完成日期：
年月日
专业名称：
班号：
学生姓名：
主要指导教师：
其他指导教师：
武汉大学水利水电学院水电站教研室
水电站厂房课程设计任务书
一、目的
通过本设计，进一步巩固和加深水电站厂房部分的理论知识，使学生初步掌握水电站厂房设计的步骤和方法，培养和提高学生独立分析问题和运用所学理论知识解决实际问题的能力。
二、设计内容和要求
根据给定的原始资料及机电设备，决定厂房在枢纽中的位置，进行厂区和厂房内部的布置，确定厂房的轮廓尺寸。
应提交的设计成果：
（－）设计说明书一份约（8~10页）；
（二）水电站厂房设计布置图三张；
1、沿机组中心线厂房横剖面图（1：
100）；
2、发电机层平面图（1：
100－1：
200）；
3、水轮机层、蜗壳层综合平面图（1：
100－1：
200）；
（三）厂房枢纽布置简图一张
三、设计资料（见附件）
四、设计步骤及方法
（一）了解任务、熟悉资料，进行厂区布置，确定主副厂房、主变压器场及高压开关站等的相对位置。
（二）确定设备尺寸
1、计算吸出高，根据水轮机允许的吸出高度，并结合电站的具体情况，最后决定水轮机的安装高程；
2、选择蜗壳型式，进行蜗壳水力计算，确定蜗壳轮廓尺寸；
3、选择尾水管型式，确定尾水管的基本尺寸；
4、估算发电机尺寸，并选择其冷却方式。
（三）进行厂房布置
1、根据给定的资料及机电设备，由水轮机的安装高程开始，确定主厂房各项主要高程；
2、根据主要设备及主要辅助设备的布置要求，以及吊车跨度，确定主厂房的平面尺寸。
进行各层布置时应注意到：
（l）辅助设备位置的协调（包括调速系统，油、水、气系统设备的布置）；
（2）厂房内吊车的工作范围及其规格尺寸，特别要注意吊车工作范围对边机组段尺寸的影响；
（3）厂内外电气设备布置的协调，以保证运行的安全及方便；
（4）厂内上下各层的交通联系，楼梯、吊物孔、交通道等的布置及尺寸；
（5）主要设备的检修条件：
a．装配场的位置、高程及尺寸；
b．主变压器的检修；
c．蜗壳及尾水管检修时的进人孔位置；
d．厂内集水井位置等。
（6）厂房各部件的结构尺寸（包括梁、柱、门、窗、墙……等）应符合建筑上的基本要求；
（7）合理布置梁柱系统，满足结构，施工及安装上的要求。
3、根据机电设备及油水气系统的布置，对与主厂房运转直接有关的副厂房部分进行布置。
相应房间尺寸参见资料提供的参考面积。
布置时应注意各室之间相互关系以及与主厂房的关系，以使运转方便。
（四）按上述要求绘制厂房横剖面图及发电机层，水轮机层及蜗壳层平面布置图。
图上应标出各种主、辅设备、楼梯……等，并注明各项高程及主要尺寸。
（五）根据主、副厂房，主变压器场及高压开关站的轮廓尺寸和相对位置，绘制厂区布置简图。
图上应标明各主要建筑物的尺寸，并绘出主要交通道。
（六）编写说明书
内容包括：
l、工程概况及设计资料；
2、水电站在整个枢纽中的位置及厂房枢纽布置概述（应包括供水方式、引进方式，回车场及对外交通）；
3、厂房各项主要高程及主要尺寸的决定及其所考虑的因素；
4、厂房各层的布置及考虑因素；
5、副厂房布置；
6、厂内外交通条件；
7、其它。
说明书应文句通顺、字迹工整，论据充分。
五、设计进度参考计划：
设计时间：
1.5周。
（－）布置课程设计任务，熟悉资料及确定厂房枢纽布置1.0天
（二）估算设备尺寸0.5天
（三）确定主厂房各项主要高程，并绘制厂房横剖面图2.0天
（四）确定厂房平面尺寸，并绘制厂房各层平面图（包括同层的副厂房），同时修改厂房横剖面图3.0天
（五）绘制厂区布置简图0.5天
（六）编写说明书1.5天
（七）机动0.5天
六、参考资料
（一）水电站机电设计手册（水力机械）水电站机电设计手册编写组编
（二）水电站动力设备设计手册河海大学骆如蕴主编
（三）小型水电站机电设计手册（水力机械）湖北省水勘院编
（四）水电站厂房设计顾鹏飞等编
（五）水电站建筑物设计图册清华大学编
（六）水力机械金钟元编
（七）水电站建筑物
（八）水电站（教材）
附件：
湘贺水电站工程概况和基本资料
一、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；开敞式溢洪道或泄洪隧洞；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。
二、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，出线方向为下游，永久公路通至左岸。
三、设计依据及参数
（一）水库及水电站特征参数
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
水位（m）
68.50
69.20
69.75
69.75
69.90
70.20
流量（m3/s）
0.0
40.0
80.0
120.0
160.0
200.0
水位（m）
70.95
71.60
72.20
74.50
76.30
78.50
流量（m3/s）
400
600.0
800.0
1000.0
1200.0
1400
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2~4米。
5、供电方式
本电站初期为三台机组，远景为四台机组，投入系统运行，根据系统要求本电站能作调相运行，水电站主结线采用扩大单元结线方式，采用110千伏、35千伏及发电机电压10.5千伏三种电压等级送电；高压侧采用桥形结线方式。
电气主结线见图二。
6、对外交通
下游左岸有永久公路通过。
（二）水电站主要动力设备及辅助设备
1、水轮机：
型号HL220-LJ-225
额定出力15.6MW
额定转速214.3r/min
单机额定（最大）流量36.2m3/s
2、水轮发电机：
型号SF15-28/550
额定功率
（
）
功率因数
额定转速
（r/min）
额定电压
（
）
转子带轴重
（t）
15000
0.8
214.3
10.5
80
图1发电机外形尺寸示意图
3、调速器设备
（1）调速器型号：
DT-100
机械柜尺寸：
长×宽×高=750×950×1375（mm）
电气柜尺寸：
长×宽×高=550×804×2360（mm）
（2）油压装置型号：
YZ-l.0
型号
油箱长度
m（mm）
油箱宽度
n（mm）
油罐总高
H（mm）
油罐筒高
h（mm）
油罐直径
D（mm）
YZ-1.0
1916
1900
2457
1694
930
4、厂房附属设备
（l）水轮机前的蝴蝶阀
型号
直径
（cm）
承受水头（m）
装置方式
阀重
（吨）
阀体长
（m）
吊孔尺寸
（m）
DF340-85
340
85
立轴
20
1.2
1.8×4.3
（2）桥式吊车
详见附表1，选定吊车型号，选用有关尺寸．
5、电气设备
（l）三相三线圈主变二台
型号：
SFSL1-50000/110/35/10
尺寸：
长×宽×高=6820×4520×8200（mm）
轨距：
1435（mm）
检修起吊高度8200（mm）
主变压器身重39.5（吨）
（2）厂用变压器二台
型号：
SJL1－630/10/0.4
厂用变压器参考数据：
变压器容量（KVA）
厂变室面积
门高（m）
吊物孔尺寸（m）
630/10
5×3
2.5
2.5×2.0
（3）机旁盘
每台机六块：
控制盘1块，保护盘1块，表计盘1块，动力盘1块，励磁盘2块。
尺寸：
宽×厚×高=800×550×2360（mm）
（三）副厂房参考面积（单位：
m2）
（1）直接生产副厂房
①中央控制室100~120
②电缆室与中控室同
③通讯室20~50
④发电机电压配电装置室40~50
⑤厂用盘室30~40
直流系统室
蓄电池室40~50
酸室10~14
套间5~6
充电机室10~15
通风机室10~15
直流盘室20~25
母线廓道宽度不少于2.0m
厂变室15
空压机及贮气筒室3~40
油桶及油处理室50~55
排水泵室15~20
集水井容积30~35（m3）
（2）检修、试验用房
测量表计试验室30~40
高压试验室20~30
电工试验室20~30
机修间40~50
工具间10~15
（3）间接辅助生产用房
交接班室20~25
值班休息室15~20
办公室15~20
浴室厕所10~20
警卫室10
附表1：
桥式吊车型号及尺寸
起重机名称
容量
（吨）
跨度
起升高度（m）
主要尺寸（毫米）
极限尺寸（毫米）
主钩
副钩
LK
（m）
主钩
副钩
最大宽度
轨道中心至外缘距离
轨道面到机顶面距离
两小车吊钩间距离
吊钩到轨顶距离
吊钩至轨道中心距离
主钩
副钩
B
B1
H
L
h
L1
L2
双小车
2×50
2×10
10.5
11.5
12.5
13.5
26
9200
400
3700
2700
970
500
1100
1600
2×75
2×20
10.5
11.5
12.5
13.5
26
9200
400
3700
2700
920
700
1100
1600
单小车
75
20
13.5
16.5
19.5
20/22
8616
400
3654
3654
3660
/
1136
1136
1182
479
479
483
L1
L2
L3
L4
2400
1900
1300
3000
100
20
13.0
16.0
19.0
20/22
8616
400
3692
3692
3692
/
1476
1474
1472
-105
-107
-109
2055
1300
1000
2355
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