水動專業畢業設計指導書(全)
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- 水動專業畢業設計指導書(全) 水能資料…………………………………………………………………………………………1
第二節 機組臺數與機型的選擇…………………………………………………………………………1
第三節 水輪機主要參數的選擇計算……………………………………………………………………2
第四節 配套水輪發電機的選擇…………………………………………………………………………4
第五節 機組方案的比較…………………………………………………………………………………6
第六節 水輪機運轉特性曲線大繪制……………………………………………………………………7
第七節 蝸殼、尾水管外形尺寸的估算…………………………………………………………………8
第八節 水電站動能經濟指標的計算……………………………………………………………………11
第二章 進水閥和調速器設備選擇設計
第一節進水閥的選擇……………………………………………………………………………………11
第二節調節保證計算……………………………………………………………………………………13
第二節 調速設備的選擇計算……………………………………………………………………………20
第三章 水電站的油、氣、水系統及起重機修設備的設計計算
第一節 基本資料…………………………………………………………………………………………22
第二節 透平油系統的設計計算…………………………………………………………………………23
第三節 絕緣油系統的設計計算…………………………………………………………………………25
第四節 壓縮空氣系統的設計計算………………………………………………………………………27
第五節 技術供水系統的設計計算………………………………………………………………………29
第六節 消防給水系統的設計計算………………………………………………………………………32
第七節 排水系統的設計計算……………………………………………………………………………34
第八節 水電廠的水力監測系統設計計算………………………………………………………………38
第九節 起重與機修設備的選擇…………………………………………………………………………42
第四章 水電站電氣一次部分設計
第一節 電氣主接線方案設計……………………………………………………………………………43
第二節 短路電流計算……………………………………………………………………………………45
第三節 電氣設備選擇……………………………………………………………………………………48
第四節水電站電氣主接線圖繪制………………………………………………………………………50
第五節水電站廠用電接線設計…………………………………………………………………………51
第六節水電站電氣設備布置設計………………………………………………………………………51
第七節水電站防雷與接地設計…………………………………………………………………………52
第五章 水電站廠房設備布置
第一節 主廠房主要尺寸的確定…………………………………………………………………………57
第二節 主廠房設備布置和副廠房布置…………………………………………………………………59
附錄1：中、小型混流式水輪機模型參數及模型曲線……………………………………………………63
附錄2：中、小型混流式水輪機模型轉輪流道單線圖……………………………………………………73
笫一章 水輪發電機組的選擇
笫一節 水能資料
根據設計任務書，列出水能設計計算和規劃給出的以下特征值：
多年平均流量；水電站水庫調節類型；水電站類型與廠房型式；水電站特征水頭；水電站裝機容量；水電站設計保證率；水電站保證出力；多年平均發電量；年利用小時數；電力系統設計水平年最大負荷；引水系統的引水方式；水電站下游水位與流量關系曲線。
在得到上述資料后，需要對資料進行適當的校核；其中重點是校核水電站特征水頭。
笫二節 機組臺數與機型的選擇
一、機組臺數的選擇：
1．臺數與投資的關系
臺數多，單機容量小，小機組單位千瓦造價高，同時，相應的主閥、調速器、附屬設備及電氣設備的套數增加，投資亦增加。一般情況下，臺數多對成本和投資不利。
2．臺數對運行效率的影響
機組臺數多，可以靈活改變機組運行方式，調整機組負荷，避開低效率區運行，以是電站保持較高的平均效率。
機組類型不同，臺數對電廠平均效率的影響就不同。軸流轉漿式水輪機，由于單機的效率曲線平緩且高效區寬，臺數多少對電廠的平均效率影響不明顯；而混流式、軸流定漿式水輪機其效率曲線較陡，當出力變化時，效率變化較劇烈，適當增加臺數可明顯改善電廠運行的平均效率。
3．臺數與運行維護的關系
臺數多，運行方式靈活機動，事故停機影響小，單機檢修易于安排，但對全廠檢修麻煩；同時，臺數多，機組開、停機操作頻繁，事故的次數可能增加。
4．臺數與其他因素的關系
4．1 臺數與電網的關系
對于區域電網的單機：裝機容量較小≯15%系統最大負荷（不為主導電站）；裝機容量較大≯10%系統容量(系統事故備用容量)，因而，單機容量與臺數選取不受限制。
4．2臺數與保證出力的關系
根據設計規范要求，機組單機容量應以水輪機單機運行時其出力在機組的穩定運行區域范圍內確定為原則。不同型式的水輪機的穩定運行負荷區域如表1。
綜上所述，可以確定機組臺數選擇的原則：
對中小型水電站，一般選擇2～4臺；保證在水頭低于額定水頭時，機組受阻容量盡量小；在可能的情況下盡量選用單機容量較大的水輪機，以降低設備造價。
表1－1 不同型式的水輪機的穩定運行負荷區域
型式 穩定運行負荷區域（%） 型式 穩定運行負荷區域（%）
混流式 40～100 沖擊式 25～100
軸流定漿式 70～100 軸流轉漿式 30～100
貫流轉漿式 25～100
二、轉輪型號的選擇...
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