55-80米水头380MW水电站机电部分设计Word下载.docx

1、五、最优方案的选择六、最优方案吸出高度的计算七、飞逸转速计算.八、轴向水推力计算第六节最优方案的进出流水道计算一、转轮的计算二、蜗壳计算三、尾水管计算第七节绘制厂房剖面图一、水轮发电机外形尺寸估算（如图所示）二、厂房各高程的确定三、厂房宽度的确定四、厂房长度第二章调节保证计算及调速设备的选择设计水头下甩全负荷一、已知计算参数二、管道特性系数四、转速上升计算最大水头甩全负荷一、管道特性系数二、水击压力升高计算三、转速上升计算调速设备的选择一、调节功计算及接力器的选择二、调速器的选择三、油压装置的选择第三章辅助设备气系统一、气系统用户二、供气方式三、设备选择计算水系统一、技术供水系统二、消防和生活

2、供水三、检修排水四、渗漏排水计算透平油系统一、透平油系统供油对象二、用油量估算三、油桶和油处理设备选择第四章电气部分接入系统设计一、接入系统分析二、估算送电容量三、确定可行方案四、选择送电线路的截面电气主接线设计一、发电机侧二、送电电压侧三、近区负荷侧四、电厂自用电侧短路电流计算1、选取基准值2、化简电路图电气设备选择一、断路器和隔离开关的选择二、电流互感器选择三、电压互感器的选择四、发电机出口母线选择五、电气设备选择列表附表附图参考文献本设计是根据提供的原始资料对凤江水电站的机电初步设计，设计内容共分为四章：水轮机主机选型，调节保证计算及调速设备选择，辅助设备系统设计，电气一次部分设计。第一

3、章水轮机选型设计是整个设计的关键，根据原始资料，初步选出转轮型号为HL260/D74，共有14个待选方案。根据水轮机在模型综合特性曲线上的工作范围，初步选出3个较优方案，再根据技术经济性及平均效率的比较在较优方案中选出最优方案最终选出的最优方案水轮机型号为HL260/D74，二台机组，转轮直径5.5m，转速115.4r/min，平均效率91.05%。计算最优方案进出水流道的主要尺寸及厂房的主要尺寸，绘制厂房剖面图。第二章调节保证计算及调速设备的选择中由于本电站布置形式为单机单管，所以只对一台机组甩全负荷情况进行计算。调节保证计算及调速设备选择中分别在设计水头和最高水头下选取导叶接力器直线关闭时

4、间，计算相应的和，使55%，并选取接力器、调速器和油压装置的尺寸和型号。第三章辅助设备设计中分别对水、气、油三大辅助系统设计，按照要求设计各系统的工作方式并按照各计算参数选出油罐、水泵及储气罐和空压机等设备。第四章电气一次部分设计中，按照设计要求，先对接入系统进行设计计算，本设计中送电线路电压等级220KV，3回线路，送电导线型号；接着进行主接线设计，对发电机电压侧、送电电压侧、近区负荷侧及电站自用电侧四部分考虑。发电机电压侧选用单元接线，选取主变型号为，送电电压侧选用五角形，近区负荷送电线路电压等级110KV，采用发电机出线接线，通过近区变压器升压送电，近区变压器型号为。自用电负荷侧采用暗备

5、用的接线方式。然后进行短路计算，按设计要求，取发电机出口侧、主变高压侧和近区变压器侧进行短路计算，分别求出的有名值；最后，按照额定电压和电流选取电气设备进行校验，至此，本设计完成。关键字：水轮机主机选型；水电站机电设计；蜗壳；尾水管；厂房；水轮机调节保证计算；水电站辅助设备；油、水、气系统；电气一次。凤江水电站位于湖南省西部凤江上，电站将向衡阳等地供电。凤江水电站，坝址选在衡县上游20公里处，该处河谷狭窄、山势陡峻，地质条件好。电站装机情况：Hmax（m）Hp（m）Hmin（m）N装机（MW）利用小时（h）保证出力（MW）8067553802700110千年一遇洪水尾水位130.5米该地区温暖

6、多雨气候，春麦间多梅雨，年平均气温17摄氏度，最高气温43.1摄氏度，最低气温-8.5摄氏度。本电站建成后，将承担峰荷，并有部分时间担任基荷，有调相任务。本电站将在距电站95公里处的衡阳变电所接入系统，并向衡县供电3-4万千瓦。根据水电站原始资料，该水电站的水头范围为5580m，查水电站机电设计手册水力机械表1-4和中小型水电站轴流式和混流式水轮机转轮系列型谱JB/6130-92可知，适合此水头范围水轮机的类型有轴流式、斜流式和混流式。根据混流式水轮机的优点：1、比转速范围广，适用水头范围广；2、结构简单，价格低；3、装有尾水管，可减少转轮出口水流损失。因此，选择混流式水轮机。根据本电站水头范

7、围，初步选择HL260/D74作为该电站的转轮型号。表1-1 HL260/D74转轮型号的相关参数各种参数最优工况限制工况导叶相对高度b00.28D1单位转速n（r/min）79.0261单位流量Q（m3/s）1.0801.247效率（%）92.789.4模型空化系数m0.1230.143最高单位飞逸转速：nR=150.4r/min模型转轮参数：DM=0.35mZM=24表1-2 拟定的机组台数台数单机容量/MW21903127495576663根据电站建成后，在电力系统的作用和供电方式以及电站运行的灵活性和检修的要求，初步拟定为2台、3台、4台、5台、6台五种方案进行比较。（一）、2台1、计

8、算转轮直径由水轮机P169页可知，水轮机额定出力：（1-1）式中-发电机效率，取0.97-机组的单机容量由水轮机型谱可知，取最优单位转速与出力限制线交点的单位流量为设计工况点单位流量，则可取，对应的模型效率，暂取效率修正值，模型最高效率为。（1-2）式中：Pr水轮机出力，KW.Q11r设计工况下的单位流量，m3/s.原型水轮机效率.Hr设计水头，初步设计时，对坝后式水电站Hr=0.95Hp=0.9567=63.65m按我国规定的反击式水轮机转轮标准直径系列表（见水轮机表1-3），计算值介于标准值5.5m和6m之间，由四分之一选择法，现取D1=5.5m和D1=6m。当D1=5.5m时2、计算原型

9、水轮机的效率（1-3）（1-4）（1-5）3、同步转速的选择（1-6）此值介于发电机同步转速和之间，两者都取。4、计算水轮机的运行范围最大水头、平均水头和最小水头对应的单位转速当n=115.4r/min时（1-7）（1-8）（1-9）当n=125r/min时当D1=6m时此值介于标准值和之间，两者都取。当n=107.1r/min时（二）、3台计算值介于标准值和之间，两者都取。当D1=4.5m时当n=136.4r/min时当n=150r/min时当D1=5m时（三）、4台计算值介于标准值和之间，取D1=4.1m。当D1=4.1m时当n=166.7r/min时（四）、5台此值介于标准值和之间，取D

10、1=3.8m。当D1=3.8m时当n=187.5r/min时（五）、6台此值介于标准值和之间，取D1=3.3m。当D1=3.3m时当n=214.3r/min时（五）、HL260/D74各个初选方案列表如下表1-3HL260/D74各个初选方案装机台数单机容量kW计算直径m标称直径m方案同步转速r/min水头m转速r/min1900005.845.51115.455.085.5867.077.5480.070.9612592.7083.9976.866.0107.186.6578.5171.8493.3684.5977.411266674.774.5136.482.7674.9968.62150