水电站课设要求(水轮机)

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水电站课程设计任务书及指导书--引水系统

水电站课程设计任务书及指导书--引水系统

水电站课程设计任务书及指导书引水式水电站引水系统设计(供水工专业用)水利工程系2019.05.01设计任务书一目的和作用课程设计是工科院校学生在校期间一个较为全面性、总结性、实践性的教学环节。

它是学生运用所学知识和技能,解决某一工程问题的一项尝试。

通过本次课程设计使学生巩固、联系、充实、加深、扩大所学基本理论和专业知识,并使之系统化;培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神;培养学生初步掌握工程设计工作的流程和方法,在设计、计算、绘图、编写设计文件等方面得到一定的锻炼和提高。

二基本资料梯级开发的红旗引水式水电站,电站的主要任务是发电,并结合水库特性、地区要求可发挥水产养殖等综合效益。

电站建成后投入东北主网,担任系统调峰、调相及少量的事故备用容量,同时兼向周边地区供电。

该电站水库库容较小,不担任下游防洪任务,工程按二等Ⅱ级标准设计。

经比较分析,该电站坝型采用混凝土重力坝,厂房型式为引水式,安装4台水轮发电机组。

引水系统的布置应考虑地形、地址、水力及施工条件,考虑到常规施工技术条件,引水隧洞洞泾不宜超过12m。

因此,引水系统采用两条引水隧洞,在隧洞末端各设置一个调压室,从每个调压室又各伸出两条压力管道,分别给4台机组供水。

供水方式为单元供水,管道轴线与厂房轴线相垂直,水流平顺,水头损失小。

经水能分析,该电站有关动能指标为:水库调节性能年调节装机容量 16万kw (4台×4万kw)水轮机型号HL240 额定转速107.1r/min校核洪水位(0.1%)194.7m 设计洪水位(1%)191.7m正常蓄水位191.5m 死水位190m最大工作水头38.1 m 加权平均水头36.2 m设计水头36.2 m 最小工作水头34.6 m平均尾水位152.0 m 设计尾水位150.0 m发电机效率 96%-98%单机最大引用流量 Q max=124.91m3/s引水系统长度约800m三试根据上述资料,对该电站进行引水系统的设计,具体包括进水口、引水隧洞、调压室及压力管道等建筑物的布置设计与水电站的调节保证计算等内容。

“水轮机调节”课程教学方法研究与实践

“水轮机调节”课程教学方法研究与实践

“水轮机调节”课程教学方法研究与实践1. 本文概述简要介绍水轮机调节的重要性和在能源领域的作用。

水轮机作为水电站的核心设备之一,其调节性能直接影响到发电效率和电站运行的稳定性。

对于水轮机调节技术的深入研究和掌握,对于提升水电站的整体性能具有重要意义。

概述当前“水轮机调节”课程的教学现状。

可以提及目前教学中存在的问题,如理论与实践脱节、教学方法单学生参与度不高等,这些问题限制了学生对水轮机调节技术的深入理解和实际应用能力的培养。

接着,阐述本文的研究目的和意义。

明确指出本文旨在探索和实践更加有效的教学方法,以提高“水轮机调节”课程的教学质量,培养学生的实际操作能力和创新思维。

简述文章的研究内容和方法。

介绍将采用的教学方法改革措施,如案例教学、模拟实验、小组讨论等,以及这些方法在实际教学中的应用和预期效果。

概括文章的结构安排。

指出本文将从课程教学现状分析、教学方法改革探讨、实践应用案例分析以及教学效果评估等方面进行详细论述。

2. 水轮机调节课程概述水轮机调节课程是水利水电工程专业中的一门重要课程,主要研究水轮机在各种工作条件下的调节与控制技术。

该课程旨在使学生掌握水轮机调节的基本原理、方法和技术,具备分析和解决水轮机运行过程中遇到的实际问题的能力。

水轮机调节课程涉及的内容广泛,包括水轮机的结构和工作原理、水轮机调节系统的组成和特性、水轮机调节的稳定性与安全性等方面。

通过本课程的学习,学生将能够深入了解水轮机的运行特性,掌握水轮机调节系统的设计方法,提高水轮机的运行效率和安全性。

在水轮机调节课程的教学过程中,应注重理论与实践相结合,通过案例分析、实验教学等多种教学手段,使学生更好地理解和掌握水轮机调节的核心知识。

同时,还应注重培养学生的创新能力和工程实践能力,提高学生的综合素质,为水利水电工程领域的发展培养优秀的人才。

3. 教学方法的理论基础教学方法的理论基础是确保教学活动有效性的关键。

在“水轮机调节”这一专业课程中,我们采用的教学方法主要基于以下几个理论基础:建构主义学习理论:建构主义认为知识不是被动接受的,而是通过学习者主动构建的。

DLT 5186—2004 水力发电厂机电设计规范 条文说明

DLT 5186—2004 水力发电厂机电设计规范 条文说明

DLT 5186—2004 水力发电厂机电设计规范条文说明中华人民共和国电力行业标准PDL/T5186-2004条文讲明中国电力出版社水力发电厂机电设计规范主编部门:水电水利规划设计总院批准部门:中华人民共和国国家经济贸易委员会2004 北京目次1 范畴52 引用标准53 总则54 水力机械54.1 水轮机选择 54.2 进水阀214.3 调速系统及调剂保证244.4 主厂房起重机304.5 技术供、排水系统及消防给水32 4.6 压缩空气系统414.7 油系统464.8 水力监测系统485. 电气515.1 水电厂接入电力系统515.2 电气主接线 565.3 水轮发电机/发电电动机74 5.4 主变压器815.5 高压配电装置875.6 厂用电及厂坝区供电925.7 过电压爱护和接地装置1015.8 照明 1065.9 电缆选型与敷设1076. 操纵爱护和通信1116.1 总体要求 1116.2 全厂集中监视操纵1156.3 励磁系统 1266.4自动操纵1276.5 运算机监控系统1286.6 继电爱护 1366.7 电测量和电能计量1376.8 二次接线 1376.9 厂用直流及操纵电源1416.10 通信 1457 机电设备布置及对土建和金属结构的要求1477.1 一样要求1477.2 主厂房1507.3 副厂房1537.4 变压器场地 1547.5 高压配电装置布置1587.6 中央操纵室及其它1657.7 直流设备室1717.8 水轮机/水泵水轮机输水系统1727.9 电梯1758 辅助设施1768.1 机械修配厂 1768.2 电气实验室 177附录A 水力机械术语、符号1781 范畴无需讲明。

2 引用标准无需讲明。

3 总则无需讲明。

4 水力机械4.1 水轮机选择4.1.1 水轮机型式及适用水头范畴见表1。

表1 水轮机型式及适用水头范畴混流式30~700 冲击式射流式水斗式300~1700当水电厂的水头段有两种以上机型可供选择时,应从技术特性(D1、nr、t、Hs)、经济指标(机组设备及起重设备造价、厂房土建工程量及其估价、多年平均发电量)、运行可靠性(包括水轮机运行的水力稳固性、设备使用的成熟可靠程度),以及设计制造体会、制造难度等方面,经技术经济比较后选定。

水电站课程设计计算书

水电站课程设计计算书

水电站厂房课程设计计算书1.蜗壳单线图的绘制 1.1 蜗壳的型式根据给定的基本资料和设计依据,电站设计水头Hp=46.2m ,水轮机型号 :HL220-LJ-225。

可知采用金属蜗壳。

又Hp=46.2m>40m ,满足《水电站》(第4版)P32页对于蜗壳型式选择的要求。

1.2 蜗壳主要参数的选择金属蜗壳的断面形状为圆形,根据《水电站》(第4版)P35页可知:为了获得良好的水力性能及考虑到其结构和加工工艺条件的限制,一般取蜗壳的包角为0345ϕ=。

通过计算得出最大引用流量max Q 值,计算如下: ○1水轮机额定出力:15000156250.96frfN N KW η=== 式中:60000150004f KWN KW ==,0.96f η=。

○2'31max 3322221156251.11 1.159.819.812.2546.20.904rp N Q m s D H η===<⨯⨯⨯(水轮机在该工况下单位流量''311 1.15M Q Q m s ==由表3-6查得)。

○3'23max1max 1 1.11 2.2538.2Q Q D m s ==⨯=。

由蜗壳进口断面流量max 0360c Q Q ϕ=,得334538.236.61/360c Q m s =⨯=。

蜗壳进口断面平均流速V c 由《水电站》(第4版)P36页图2-8(a )查得,5.6/c V m s =。

由《水力机械》第二版,水利水电出版社)附录二表5查得:3250,3850b a D mm D mm ==,则1625 1.625,1925 1.925b a r mm m r mm m ====。

其中:b D —座环内径;a D —座环外径;b r —座环内半径;a r —座环外半径。

座环示意图如下图所示:图1 座环示意图(单位:mm )1.3 蜗壳的水力计算(1)对于蜗壳进口断面(断面0): 断面面积 35375.66.561.36m V Q F c c c ===断面的半径 m F cc 443.1537.6===ππρ从轴中心到蜗壳外缘的半径:m r R c a c 811.4443.12925.12=⨯+=+=ρ 即断面0:m 443.10=ρ,m r r a 925.10==,m R R c 811.40==。

水电站课程设计

水电站课程设计

课程设计报告课设题目袁湾水电站初步设计姓名学号专业班级09级水利(1)班指导教师目录1. 课程设计的目的和意义 (3)1.1目的 (3)1.2意义 (3)2. 工程概况 (3)2.1水温气象及自然地理 (4)2.3工程地质 (4)2.4水电站工程 (5)3. 水电站设计内容 (5)3.1水电站的管线布置 (5)3.2管道断面型式的选取 (5)3.2.1断面型式的选择 (5)3.2.2断面尺寸的选择 (6)3.3引水系统水利设计 (6)3.3.1进水闸的布置 (6)3.2.2电站引水系统水力计算 (7)3.3调压室的布置 (8)3.3.1调压室的稳定断面计算 (8)3.4调压室水力计算 (9)3.4.1最高涌波水位的计算 (9)3.4.2最低涌波水位的计算 (9)3.4调压室底板高程及总高度的确定 (10)4. 压力管道设计 (10)4.1管道布置 (10)4.2尺寸计算 (11)5. 水电站布置设计 (11)5.1水电站厂房 (11)5.1.1布置方案 (11)5.1.2厂区的布置 (11)5.2主要机电及金属结构设计 (12)5.2.1主要机械设备的选择 (12)5.2.1.1型水轮机的计算及选择 (12)5.2.1.2辅助设备及电气设备的选择 (13)6. 主厂房平面布置设计 (13)6.2主厂房的上部结构 (14)6.2.1机组段长度的确定 (14)6.2.2端机组段长度的确定 (15)6.2.3主厂房宽度的确定 (15)6.2.4装配场 (15)6.3主厂房的下部结构 (15)7. 主厂房的剖面布置设计 (16)8. 参考文献 (16)1. 课程设计的目的和意义1.1目的本课程设计是以《水力学》、《土力学》等课程为基础、以《水利机械与电气设备》、《水电站建筑物》两门专业课内容为应用,是水利水电专业学生必修的重教学环节之一。

要求每个学生综合运用所学的有关专业基础课、专业课和工程知识,独立、系统、全面、深入的完成规定的设计任务,提交高质量的设计成果。

水电站课设算例

水电站课设算例

十、附录(一).下面通过一个水电站工程设计实例来具体说明水轮机型号的选择和主要参数的计算。

已知某水电站的最大水头=max H 35.87m ,加权平均水头m H v a 0.30=,设计水头m H r 5.28=,最小水头m H 72.24min =;水轮机的额定出力=r N 17750kW ,水电站的海拔高程m 0.24=∇,最大允许吸出高.4m H s -≥试选择水轮机的型号及其主要参数。

1.水轮机型号的选择据该水电站的工作水头范围,在反击式水轮机系列型谱表中查得HL240型水轮机和 ZZ440水轮机都可使用,这就需要将两种水轮机都列入比较方案,并对其主要参数分别 予以计算。

2.水轮机主要参数的计算2.1 HL240型水轮机方案主要参数的计算 2.11 转轮直径1D 的计算ηr rrH H Q N D 1181.9'=式中 ⎪⎩⎪⎨⎧=='==)1(/24.1/12405.281775031查得由附表s m s L Q m H kW N r r同时在附表1中查得水轮机模型在限制工况下的效率%4.90=M η,由此可初步假设水轮机在该工况的效率为92.0%。

将以上各值均代人上式得 m D 23.392.05.2824.181.9177502/31=⨯⨯⨯=选用与之接近而偏大的标准直径m D 3.31=2.1.2效率修正值的计算由附表1查得HL240型水轮机在最优工况下模型的最高效率max 92.0%M η=,模型转 轮的直径m D M 46.01=,则原型水轮机的最高效率m ax η可采用下式计算,即 %6.94946.030.346.0)92.01(1)1(15511max max ==--=--=D D M M ηη 考虑到制造工艺水平的情况取%11=ε;由于水轮机所应用的蜗壳和尾水管的型式与模型机基本相似,故认为02=ε;则效率修正值η∆为:016.001.092.0946.01max max =--=--=∆εηηηM 由此得水轮机限制工况的效率为:92.0016.0904.0=+=∆+=ηηηM (与原来假定的数值相同)2.1.3转速的计算110D H n n av '=式中 11010n n n M '∇+'=' 由附表1查得在最优工况下的min /7210r n M =',同时由于: 03.0014.0192.0946.01max max 101<=-=-=''∆M M n n ηη 所以1n '∆可忽略不计,则以/1072n =代入上式得: min /5.1193.33072r n ==选用与之接近而偏大的标准同步转速min /125r n = 2.1.4工作范围的验算在选定的m D 3.31=,min /125r n =的情况下,水轮机的max 1Q '和各种特征水头下相应的1n '值分别为: s m H D N Q r r/24.119.192.05.283.381.91775081.932/322/321max 1≤=⨯⨯⨯=='η则水轮机的最大引用流量max Q 为:s m H D Q Q r /18.695.283.319.13221max 1max =⨯⨯='= 对1n '值:在设计水头m H r 5.28=时 min /3.775.283.312511r H nD n rr =⨯=='在最大水头87.35max =H 时 min /9.6887.353.3125max 1min 1r H nD n =⨯=='在最小水头72.24min =H 时 min /97.8272.243.3125min1maxr H nD n =⨯=='在HL240型水轮机的模型综合特性曲线图上,分别画出s L Q /1190max 1=',min /9.68min 1r n ='和min /97.82max 1r n ='的直线,如图3-8所示。

水电站课程设计计算书

水电站课程设计计算书

水电站课程设计计算书水电站课程设计计算书一、设计任务本次课程设计的任务是设计一个水电站,要求该水电站能够充分利用水能资源,提高水力发电效率,同时满足经济性和环保性要求。

二、设计计算水轮机选择根据设计任务,我们需要选择适合的水轮机。

考虑到水头高度和流量等因素,我们选择了混流式水轮机。

水轮机的型号为HL200-LJ-250,额定功率为200MW,额定转速为250r/min。

水轮机效率计算水轮机的效率是衡量水力发电效率的重要指标。

根据所选水轮机的技术参数,我们可以计算出水轮机的效率。

具体计算公式如下:η = (输出功率 / 输入功率) × 100%其中,输出功率为水轮机产生的电能,输入功率为水轮机受到的水能。

根据所选水轮机的技术参数,输入功率为26393900 W,输出功率为20000000 W,因此水轮机的效率为:η = (20000000 / 26393900) × 100% = 75.78%3. 水头高度和流量计算水头高度和流量是影响水力发电效率的关键因素。

根据所选水轮机的技术参数,我们可以计算出水头高度和流量。

具体计算公式如下:水头高度 H = (输出功率 / 流量) × 9.81 m流量 Q = (输出功率 / 水头高度) × 1/效率根据计算结果,水头高度为31.5 m,流量为325 m³/s。

4. 水泵选择考虑到抽水蓄能电站的特点,我们需要选择适合的水泵。

根据水泵的技术参数,我们选择了离心式水泵,型号为150CDL-32-250,额定功率为150kW,额定转速为2950r/min。

水泵效率计算水泵的效率同样是衡量抽水蓄能电站效率的重要指标。

根据所选水泵的技术参数,我们可以计算出水泵的效率。

具体计算公式如下:η = (输出功率 / 输入功率) × 100%其中,输出功率为水泵产生的扬水量,输入功率为水泵受到的电能。

根据所选水泵的技术参数,输入功率为167440 W,输出功率为78669 W,因此水泵的效率为:η = (78669 / 167440) × 100% = 47.17%6. 蓄电池选择考虑到抽水蓄能电站的特点,我们需要选择适合的蓄电池。

中小型水电站水轮机选型与优化的探讨

中小型水电站水轮机选型与优化的探讨

中小型水电站水轮机选型与优化的探讨水电站的水轮机选型与优化是一个关键的环节,它直接影响到水电站的发电效率和经济效益。

本文将从水轮机的选型原则、水轮机的类型与特点、水轮机的优化等方面对中小型水电站水轮机的选型与优化进行探讨。

一、水轮机的选型原则水轮机的选型原则主要包括选择合适的装机容量、符合水头和流量条件、适应水力发电的要求等。

1.选择合适的装机容量中小型水电站通常装机容量较小,因此选择合适的装机容量是非常重要的。

一方面,要根据水资源条件、装机容量与水头的关系等因素进行合理的匹配,避免装机容量过大或过小导致发电效率低下;还要考虑电网需求和发电经济性等因素,选择合适的装机容量。

2.符合水头和流量条件水轮机的工作性能受到水头和流量的限制,因此在选型过程中必须考虑水头和流量条件。

一般来说,根据水轮机的闸门控制方式,可以区分为常规型和调节型:常规型水轮机适用于水头和流量变化较小的情况,而调节型水轮机适用于水头和流量变化较大的情况。

根据实际情况选择符合水头和流量条件的水轮机,可以使水电站的发电效率达到最优化。

3.适应水力发电的要求水轮机在选择时还需要考虑适应水力发电的要求,如安全可靠性、运行稳定性、运行维护便捷性等。

水轮机应具备良好的适应性,能够满足水力发电的需要,并具备较高的经济效益。

二、水轮机的类型与特点根据运行原理和结构特点,水轮机主要分为水轮发电机组和涡轮发电机组两大类。

根据叶轮的形状,又可分为斜流水轮机、径流水轮机和混流水轮机等。

1.水轮发电机组水轮发电机组主要由水轮机、发电机和辅助设备等组成,其主要特点包括结构简单、运行稳定、安全可靠等。

水轮机采用分配器或喷管导水,利用水的能量来驱动水轮机转动,再通过轴向流导叶或斜流导叶的作用,将水能转化为机械能,驱动发电机转动进行发电。

三、水轮机的优化水轮机的优化主要包括叶轮型式的选择、叶轮流道的设计和调整、水轮机性能的优化等方面。

1.叶轮型式的选择根据实际需求和水资源条件,选择合适的叶轮型式非常重要。

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课程设计任务书及指导书水利水电工程专业专科适用教师:简新平河北工程大学水电学院年月日Ⅰ《水电站》课程设计任务书1 课程设计的目的课程设计的目的,是培养学生运用本课程及相关课程基本理论和技术解决实际问题,进一步提高运算、绘图和使用技术资料的能力,通过具体工程实例设计提高设计观念和分析解决工程问题的能力。

2 课程设计成果及要求2.1 课程设计成果(1)设计说明书一份,内容包括:A、封面;B、课程设计任务书;C、中文摘要;D、英文摘要;E、目录;F、正文;G、谢辞;H、参考文献;I、附录(附录为可选内容)。

(2)设计图纸一张,内容为:设计过程中的辅助图、蜗壳、尾水管单线图。

采用大米格纸或1号AutoCAD打印图纸,文字书写必须采用符合制图规范的长仿宋体。

2.2设计成果要求※请大家务必按以下要求完成设计成果,否则,审查时不予通过。

2.2.1说明书内容要求(1)摘要。

中文摘要在300字左右,外文摘要以250个左右实词为宜,关键词一般以3~5个为妥。

(2)目录。

按三级标题编写(即:1……、1.1……、1.1.1……),附录也应依次列入目录。

(3)量和单位。

量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100~GB3102-93,它是以国际单位制(SI)为基础的。

非物理量的单位,可用汉字与符号构成组合形式的单位。

(4)正文标题层次。

全部标题层次应有条不紊,整齐清晰。

相同的层次应采用统一的表示体例,正文中各级标题下的内容应同各自的标题对应,不应有与标题无关的内容。

章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法,两级之间用下角圆点隔开,每一级的末尾不加标点。

分级阿拉伯数字的编号一般不超过四级。

各层标题均单独占行书写。

第一级标题居中书写;第二级标题序数顶格书写,后空一格接写标题,末尾不加标点;第三级和第四级标题均空两格书写序数,后空一格书写标题。

第四级以下单独占行的标题顺序采用A.B.C.…和a.b.c.两层,标题均空两格书写序数,后空一格写标题。

正文中对总项包括的分项采用⑴、⑵、⑶…单独序号,对分项中的小项采用①、②、③…的序号或数字加半括号,括号后不再加其他标点。

(5)公式。

公式号以章分组编号,如(2•4)表示第2章的第4个公式。

公式应尽量采用公式编辑程序录入,选择默认格式,公式号右对齐,公式和编号之间不加虚线,公式调整至基本居中。

(6)表格。

每个表格应有表序和表题,表序以章分组编号。

表序和表题应写在表格上放正中,表序后空一格书写表题。

表格允许下页接写,表题可省略,表头应重复写,并在右上方写"续表××"。

(7)插图。

插图必须精心制作,线条粗细要合适,图面要整洁美观。

每幅插图应有图序和图题,图序以章分组编号,如(图2•4)表示第2章的第4个图,图序和图题应放在图位下方居中处。

图应在描图纸或在白纸上用墨线绘成,也可以用计算机绘图。

(8)参考文献。

一律放在文后,参考文献的书写格式要按国家标准GB7714-87规定。

参考文献按文中出现的先后统一用阿拉伯数字进行自然编号,序码宜用方括号括起。

书写格式为:[序号]主要责任者.论文题目[J].刊名,年,卷(期):起止页码.[序号]主要责任者.书名[M].出版地:出版者,出版年,起止页码.[序号]标准编号,标准名称[S].例如:[1]曾维川,王金敏.AutoCAD2000绘图基础[M].天津:天津大学出版社,2001.2.2.2 排版打印格式说明书可以打印或手写,并装订整齐。

手写说明书时,必须整洁,字体大小适中,符合格式要求,并采用河北工程大学课程设计专用纸。

打印说明书时,应满足以下要求:(1)页面设置:A4纸,单面打印。

上3cm,下2.5cm,左2.5cm,右2cm,装订线0.5cm,选择“不对称页边距”,页眉1.8cm,页脚1.5cm。

(2)页眉设置:居中以小五号宋体字键入“河北工程大学课程设计”。

(3)页脚设置:插入页码,居中。

(4)正文文字:内容字型一律采用宋体,标题加黑,章节题目用小三号字,内容采用小四号字汉字宋体和四号Times New Roman英文。

(5)正文段落格式:行距固定值,20磅,段前、段后均为0行。

标题可适当加宽,设置为段前、段后均为0.5行。

设计图纸必须整洁,符合水利工程制图规范。

可采用大号米格纸或1号AutoCAD 打印图纸,文字书写必须采用符合制图规范的长仿宋体。

未尽事宜,按指导教师要求完成。

3 设计题目及基本资料3.1 设计题目大江水电站水轮机选型设计3.2 基本资料大江水电站,最大净水头H max=35.87m,最小净水头H min=24.72m,设计水头H p=28.5m,电站总装机容量N装=68000kW,尾水处海拔高程▽=24.0m,要求吸出高Hs>-4m.3.3 设计内容水轮机是水电站中最主要的动力设备之一,它关系到水电站助工程投资、安全运行、动能指标及经济效益等重大问题,正确地进行水轮机选择是水电站设计中的主要任务之一。

本次设计的内容有:(1)确定机组台数与单机容量。

(2)确定水轮机的型号与装置方式(3) 确定水轮机的转轮直径与转速。

(4)确定水轮机的吸出高度与安装高程。

(5)绘制水轮机运转特性曲线。

(6)确定蜗壳、尾水管的型式与尺寸(7)选择调速器与油压装置。

Ⅱ《水电站》课程设计指导书1 机组台数建议选择4台机组,立轴布置。

详细参考《水电站》教材中相关内容。

2 水轮机型号根据该电站水头变化范围,可选用混流式和铀流式两种机型,转轮型号为HL 240和ZZ 440两种方案。

因此,两种方案的水轮机参数和运行范围图都必须计算和绘制出来,并进行方案的分析、比较。

方案分析比较的主要内容:1)水轮机技术性能比较①所选水轮机模型转轮推荐的使用水头范围要满足水电站的水头变化范围。

②对所选方案的转轮直径和额定转速进行比较。

③比较各方案效率的高低。

它包括两方面的内容:一是最高效率和平均效率的大小;二是水轮机的运行范围。

这对充分利用水力资源是十分重要的。

同时也为水轮机经济运行创造条件。

④比较各方案的汽蚀性能和水轮机吸出高度。

在选型时要选择汽蚀系数小、吸出高度大的方案,有利于减少土建的开挖工程量。

⑤比较设计水头时水轮机出力的大小、应能保证满足水电站负荷的需要。

2)考虑水轮机设备的制造、运输和安装条件①应尽可能利用国内已生产的通用机组和套用机组;②应尽量选用结构比较简便的机型、便于生产制造和安装。

3)水轮机的运行与维护条件比较①机组台数越少,运行维护工作量越小。

②同一电站机组型号和尺寸应相同。

③机组的自动化程度越高越便于运行和管理。

4)经济指标分析在合理开发水力资源的前提下,考虑综合利用的效益,尽可能节省水电站的投资和钢材。

5)水电站能量指标分析水电站能量指标是选择水轮机的主要因索之一,它主要包括水电站的装机容量、多年平均电能、年利用小时数等指标。

小水电站的单位千瓦投资比较便宜,一般在2000—3000元之间。

年利用小时数一般在2000—6500h之间。

小型水电站年利用小时数更低些,可低到1500h左右。

综上所述,水轮机的选型工作是十分重要的,必须从技术、经济和能源政策等多方面进行综合比较,分析各方案的优缺点后才能确定最佳方案。

3 蜗壳、尾水管的型式与尺寸对方案比较后确定采用的水轮机,应确定蜗壳、尾水管的型式与尺寸,并绘出单线图,包括平面图、立面图(或断面图)等。

4 其它说明书中采用相关理论和选择相关参数时,都必需有详细的论证。

可以采用手工计算和绘图,也可以采用电子表格计算,AutoCAD绘图,但计算过程和计算结果都必须在说明书中详细叙述,说明书中应有必要的插图。

建议参考资料:《水轮机》,河北水利专科学校,顾锡元主编《水电站》专科教材5 设计用图附注:红岩河床式水电站基本资料1.1 流域概况与气候条件1、流域概况红岩水电站位于第二松花江的上游,在丰满水库干流回水的末端,坝址以上的流域面积为20300平方公里,其上游38公里处的水库末端为白山水电站。

红岩电站系松花江上游白山电站与丰满电站之间的一个梯级电站。

红岩以上流域位于长白山脉的西北坡,发源于长白山的天池,分头道江、二道江,并在下两江口汇合成为第二松花江干流,流向西北。

本流域南临鸭绿江上游,东北为图门江与牡丹江,其西南为浑江流域。

白山到红岩区间的流域面积为1300平方公里,较大支流均在右侧:有苇沙河,控制流域面积534平方公里;色洛河,控制流域面积456平方公里。

此二大支流占全区间面积的76%,且流经山谷之中,河道的平均比降6‰左右。

流域内为山林区,植被尚好。

由于两支流长度相近,暴雨后的洪水集流较快,区间流量较大。

红岩流域概况见图1。

2、气候条件红岩以上流域处于高寒地区,冬季较长,积雪较深,夏秋季多雨。

红岩站的年降雨量变化在600~1000毫米,多年平均雨量为854毫米。

夏秋季(6~9月份)雨量约占全年雨量的(60~70)%,年蒸发量据白山占观测资料统计,变化在850~1174毫米。

从红岩站现有气象观测资料中统计,多年平均气温为3℃,最低气温-36.5℃,最高气温38℃,最大风速为25.3m/s(西北方向),由于观测年限不长,这些气象数据仅供设计时参考。

表1-1 红岩站气温统计表红岩河段冰期较长,一般在十月中旬即可见冰,十一月上旬开始流凌,十一月下旬开始封冻,直到次年四月上旬才进入无冰期,整个冰期可达5~6个月。

1.2 水文站与径流资料红岩水文站位于坝址下游二公里处,1936年建站,1945年~1950年缺测,解放后继续观测至今。

白山水文站位于红岩坝址上游约38公里处,1957年建站,连续观测至今。

白山至红岩区间各支流均未设站进行观测。

在苇沙河上的夹皮沟仅有一处雨量站,约有20年的观测资料。

因此区间的洪水参数主要石根据邻近地区河流的水文观测资料综合分析出来的。

由于白山水库(有效兴利库容28亿m3)已经蓄水发电,红岩坝址的天然来水将被调节,因此红岩电站的年月径流主要石根据白山水库调节后的径流和白山坝址至红岩坝址区间的径流综合而成。

白山站的年月径流资料经插补延长可得1933年以来约40余年的径流系列,其多年平均径流量为239m3/s;红岩站的年月径流资料经插补延长也可得到40余年,其多年平均径流量为258m3/s。

白山至红岩间未进行过专门水文水文观测,仅有干流两站1957年以来同步对应的观测资料,区间的径流由两站相减而得。

经红岩站长短径流系列比较,采用1956年~1971年的代表段系列,其多年平均流量为258m3/s。

在这个代表段中既由明显得丰水段(1960-1964年),平均流量为297m3/s,也由枯水期(1967-1970年),平均流量为194m3/s。

这个系列基本上可反应出径流的年际与年内的各种分布情况,详见表2和表5。

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