水电站课程设计
水电站课程设计计算书
水电站课程设计计算书一、工程概述本水电站课程设计的目标是设计并计算一个小型水电站的主要参数，包括水电站水头、发电机组的选型和水电站的发电能力等。
该水电站位于一个有山水资源的地区，有足够的水流来供给水电站。
设计要求是最大程度地利用水能，并确保水电站的安全性和经济性。
二、设计要求1.建设水电站的位置应选择水流充沛、水头较高的地方，以便获取更大的水能。
2.发电机组应根据水电站的设计水头，选中适当的发电机组型号。
3.给定的水流量和水头条件下，计算水电站的发电能力。
4.考虑水电站并网运行的需求，确定电压和发电机组的并网点。
5.计算水电站的经济性，包括投资回收期和净现值等。
三、设计计算1.水头计算水头是水电站发电的基础条件之一、按照要求的位置选择，确定水电站的装设高程和尾水位，计算水电站的净水头。
同时，确定引水渠的最大可能高程差，并计算引水渠的净落差。
2.发电机组选型计算根据所给水头和流量条件，选择适当的发电机组型号。
考虑机组的转速和效率等因素，计算并选择合适的发电机组。
3.发电能力计算利用所选发电机组的参数，计算水电站的额定发电能力。
4.并网运行计算确定水电站的并网电压等级，并计算发电机组与电网的并网点。
5.经济性计算依据投资、运营和维护等方面的费用，计算水电站的投资回收期和净现值。
四、设计结果经过计算，得到了该小型水电站的主要设计参数。
1.水头：根据山区资源和地势条件，确定了水电站的坝址和净水头。
2.发电机组：选择了适当的发电机组型号，确保了发电的效率和稳定性。
3.发电能力：计算出了水电站的额定发电能力，表示了水电站的发电潜力。
4.并网运行：确定了水电站的并网点和电压等级，为实现并网运行提供了基础。
5.经济性：计算了水电站的投资回收期和净现值，综合考虑了投资和运营方面的成本和收益。
五、设计总结本水电站课程设计综合考虑了水头、发电机组、发电能力、并网运行和经济性等方面的要求，达到了课程设计的目标。
本设计结果可以作为小型水电站设计和计算的参考，为实际工程的设计和建设提供了基础。
积石峡水电站课程设计
积石峡水电站课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解积石峡水电站的基本情况，掌握水电站的主要组成部分和工作原理，了解水电站建设对地方经济发展的影响，以及水电站在环境保护和可持续发展方面的作用。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述积石峡水电站的基本情况，包括位置、规模、建设时间等。
2.解释水电站的主要组成部分，如大坝、水库、发电机组等，并理解它们的功能。
3.分析水电站建设对地方经济发展的影响，包括提供电力、促进产业发展、增加就业等。
4.探讨水电站在环境保护和可持续发展方面的作用，如减少温室气体排放、保护生态环境等。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四个方面：1.积石峡水电站概况：介绍水电站的位置、规模、建设时间等基本信息。
2.水电站的主要组成部分：讲解大坝、水库、发电机组等组成部分的功能和作用。
3.水电站建设对地方经济发展的影响：分析水电站建设对电力供应、产业发展、就业等方面的影响。
4.水电站在环境保护和可持续发展方面的作用：探讨水电站对减少温室气体排放、保护生态环境等方面的贡献。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：教师讲解水电站的基本情况、组成部分、建设影响等知识点。
2.讨论法：学生分组讨论水电站建设对地方经济发展的利弊，以及水电站在环境保护和可持续发展方面的作用。
3.案例分析法：分析其他水电站的案例，让学生更好地理解水电站的建设和发展。
4.实验法：如有条件，可以学生参观水电站，亲身体验水电站的运行和发电过程。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用相关的水电站教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的参考书籍，让学生课后进一步拓展知识。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，直观地展示水电站的建设和运行情况。
4.实验设备：如有条件，准备实验设备，让学生亲身体验水电站的发电过程。
水电站课程设计调压室设计
水电站课程设计调压室设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解调压室在水电站中的作用和重要性。
2. 学生能够掌握调压室的基本结构和工作原理。
3. 学生能够描述调压室设计的主要参数和影响因素。
技能目标：1. 学生能够运用流体力学原理，分析调压室的水力特性。
2. 学生能够通过实际案例，学会调压室设计的步骤和方法。
3. 学生能够运用相关软件或工具，进行调压室设计的模拟和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对水利工程建设的兴趣，增强环保意识。
2. 培养学生严谨的科学态度和团队协作精神。
3. 增强学生对我国水电工程发展的自豪感，激发创新意识。
课程性质：本课程为工程专业课程，结合流体力学和水电工程设计原理，注重实践性和应用性。
学生特点：学生具备一定的流体力学基础，对水电工程有一定了解，具有较强的学习能力和实践能力。
教学要求：通过本课程的学习，使学生能够将理论知识与实际工程相结合，培养解决实际问题的能力。
教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探究和解决问题，提高学生的综合素质。
1. 调压室作用及重要性- 介绍调压室在水电站中的作用，如稳定水头、减少水击等。
- 引导学生了解调压室在水电工程中的地位和影响。
2. 调压室结构及工作原理- 分析调压室的基本结构，如屋顶、侧墙、底板等。
- 阐述调压室工作原理，结合流体力学知识进行讲解。
3. 调压室设计参数及影响因素- 介绍调压室设计的主要参数，如容积、尺寸、形状等。
- 分析影响调压室设计的因素，如地形、地质、水头等。
4. 调压室设计方法及步骤- 讲解调压室设计的基本方法和步骤，如确定设计参数、选择合适模型等。
- 结合实际案例，阐述设计过程中的注意事项和技巧。
5. 调压室设计软件应用- 介绍常用的调压室设计软件及其功能。
- 指导学生运用软件进行调压室设计的模拟和优化。
6. 教学大纲安排- 课程分为理论教学和实践操作两部分，共计8学时。
- 理论教学：第1-4学时，讲解调压室相关知识。
水电站调节课程设计
水电站调节课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握水电站的基本原理、调节方式及其对环境的影响；技能目标要求学生能够运用所学知识对水电站的运行进行分析和评估；情感态度价值观目标要求学生培养对水电站建设和管理的兴趣，提高环保意识和社会责任感。
通过分析课程性质、学生特点和教学要求，我们将目标分解为具体的学习成果：了解水电站的基本原理和调节方式，掌握水电站对环境的影响及其评估方法，培养学生的分析和评估能力，提高环保意识和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括水电站的基本原理、调节方式、环境影响及其评估方法。
具体安排如下：1.水电站的基本原理：介绍水电站的组成部分、工作原理和运行特点。
2.水电站的调节方式：讲解水电站的径流调节、水位调节和发电调节。
3.环境影响及其评估方法：分析水电站建设对生态环境的影响，介绍环境影响评估的方法和流程。
教学进度安排：共计8课时，第1-4课时讲解水电站的基本原理和调节方式，第5-6课时分析水电站对环境的影响，第7-8课时介绍环境影响评估的方法和流程。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过讲解水电站的基本原理、调节方式和环境影响，使学生掌握相关知识。
2.讨论法：学生就水电站建设和管理的相关问题进行讨论，提高学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解水电站的运行特点和环境影响。
4.实验法：安排实地考察或模拟实验，让学生亲身体验水电站的运行过程，提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，如《水电站运行与管理》等。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，如《水电站环境影响评价》等。
3.多媒体资料：制作精美的课件、视频和图片，直观地展示水电站的运行特点和环境影响。
水电站电气设备课程设计 (2)
水电站电气设备课程设计一、课程设计简介本课程设计旨在帮助学生更加全面地了解水电站电气设备的相关知识，包括水电站电气系统、发电机、变压器、开关柜等。
通过本课程设计，学生将掌握水电站电气设备的设计、运行、故障排除等方面的技能，为今后从事电气工程相关领域打下坚实的基础。
二、课程设计要求1.学生需要结合实际情况，选择一座水电站进行电气设备选型。
2.学生需要对选中的水电站进行电气系统设计、选型计算等工作。
3.学生需要进行电气设备的故障排查与维修。
4.学生需要撰写相关报告，总结学习成果并提出建议和改进意见。
三、选题思路选题过程中，考虑到电气设备在水电站中扮演着至关重要的角色，因此我们选择了电气设备作为课程设计选题。
从选题中我们可以学习到水电站电气设备的选型、设计、运行与维护等方面知识，为我们在今后从事相关领域奠定坚实的基础。
四、设计流程与方法1、水电站电气系统设计在选取了水电站之后，需要对电气系统进行设计。
设计时需要根据水电站的实际情况，对电气系统中的各个组成部分进行选型，包括发电机、变压器、开关柜等，同时需要进行线路布置和接线图的绘制。
设计的过程需要考虑到电气系统的稳定性、可靠性和安全性等方面，并进行相关计算。
2、选型计算在进行选型计算时，需要结合电气系统设计方案，对选中的电气设备进行计算和选型。
在计算中，需要考虑到各个电气设备的容量、电气参数等因素，并进行合理的选择。
同时，还需要考虑到电气设备的适应性和稳定性等方面。
3、故障排查与维修在项目运行过程中，会遇到各种电气设备故障，需要进行及时排查和维修。
在故障排查时，需要认真分析故障原因，选择恰当的维修方法进行维修。
4、报告总结最后，需要将整个项目的过程进行总结与总结报告。
在总结报告中，需要将电气设备的选型计算、故障排查与维修等方面进行详细的分析和总结，并提出必要的改进建议。
五、课程设计评价标准1.设计方案合理，创意性突出，能够满足要求和实际情况。
2.选型计算准确可靠，选型合理。
某水电站设计课程设计 精品
第一章原始资料及设计条件1.1 概述1.1.1 工程概况某水电站位于沅水一级支流巫水下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。
坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。
该工程初拟正常蓄水位191m，迥水至高椅坝址，库容0.0708亿m3，装机16MW，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。
1.2工程等别和建筑物级别本工程以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益。
水库正常蓄水位191m时库容为0.0708亿m3，电站装机容量为16MW，根据水利水电工程等级划分的规定，工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等。
永久性建筑物闸坝、电站厂房等属4级建筑物，临时建筑物属5级。
1.2 水文气象资料1.2.1 洪水各频率洪峰流量详见下表表1-1 坝址洪峰流量表1.2.2 水位～流量关系曲线：表1-2 下坝址水位～流量关系曲线表高程系统：85黄海表1-3 上坝址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海表1-4 厂址水位～流量关系曲线表 高程系统：85黄海多年平均含沙量：0.0893/m kg ； 多年平均输沙量：22.05万t ；设计淤沙高程：169.0m ；淤沙内摩擦角：10˚；淤沙浮容重：0.93/m t 。
1.2.4 气象多年平均气温：16.6˚C ；极端最高气温：39.1˚C ；极端最低气温：-8.6˚C ；多年平均水温：18.2˚C ；历年最高气温：34.1˚C ；历年最低气温：2.1˚C ；多年平均风速：1.40s m /； 历年最大风速：13.00s m /，风向：NE ；水库吹程：3.0km ；最大积雪厚度：21cm ；基本雪压：0.252/m KN 。
1.3 工程地质与水文地质1.3.1 工程地质资料(1)该工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。
(2) 基岩物理力学指标上坝址：饱和抗压强度：20～30MPa ；抗剪指标：岩砼/f =0.6～0.65；抗剪断指标：'f=0.8～0.9 ；'c=0.7～0.8MPa。
大江水电站课程设计
大江水电站课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解水电站的基本概念、组成及工作原理；2. 学生掌握大江水电站的地理位置、规模及在我国能源领域的地位；3. 学生了解水力发电对环境保护及可持续发展的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析水电站的发电过程，进行简单的能量转换计算；2. 学生通过实地考察、资料搜集等方法，提高解决实际问题的能力；3. 学生能够运用图表、报告等形式，展示对水电站的研究成果。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对水资源的保护意识，认识到水电站建设与环境保护的重要性；2. 学生树立能源节约和可持续发展的观念，关注国家能源战略；3. 学生激发对科学研究的兴趣，培养团队合作精神和勇于探索的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为小学五年级科学课，结合大江水电站的实例，让学生了解水力发电的基本知识，提高科学素养。
课程性质为实践探究，以学生为主体，注重培养学生的动手操作能力和解决问题的能力。
学生特点为好奇心强，喜欢实践操作，对身边的事物充满兴趣。
教学要求注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，使学生在实践中学习，在学习中体验，提高学生的科学素养和环保意识。
通过分解课程目标，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 水电站基本概念：水的能量、水轮机、发电机等；2. 大江水电站概况：地理位置、规模、发电量、在我国能源领域的地位等；3. 水力发电原理：水能转换为电能的过程，能量转换计算；4. 水电站与环境：水电站对生态环境的影响，环保措施及可持续发展；5. 实地考察与资料搜集：参观水电站，收集相关资料，了解水电站的实际运行情况。
教学大纲安排：第一课时：水电站基本概念，介绍水的能量、水轮机、发电机等；第二课时：大江水电站概况，讲解地理位置、规模、发电量等；第三课时：水力发电原理，分析水能转换为电能的过程，进行能量转换计算；第四课时：水电站与环境，探讨水电站对生态环境的影响及环保措施；第五课时：实地考察与资料搜集，组织学生参观水电站，收集相关资料，进行成果展示。
湖南镇水电站课程设计
湖南镇水电站课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解水电站的基本概念，掌握水力发电的基本原理和过程。
2. 学生能描述湖南镇水电站的地理位置、主要设施及其在地方经济发展中的作用。
3. 学生能运用所学知识分析水电站对当地生态环境和社会发展的影响。
技能目标：1. 学生通过收集和分析资料，提升信息处理和问题解决能力。
2. 学生通过小组合作，提高沟通协调和团队协作能力。
3. 学生能运用地理学、环境科学等多学科知识，对水电站建设进行综合评价。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对新能源和环保事业的关注和热情，树立可持续发展观念。
2. 学生能理解水电站建设对当地居民生活的影响，培养人文关怀和社会责任感。
3. 学生通过学习水电站建设中的科技创新，增强民族自豪感和创新精神。
课程性质：本课程为跨学科综合性课程，涉及地理、环境科学、工程技术等多领域知识。
学生特点：六年级学生具有较强的求知欲和自主学习能力，对现实生活中的事物有较高的关注热情。
教学要求：结合学生特点，注重实践性、探究性，鼓励学生主动参与，提高分析问题和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够将所学知识与实际生活相结合，提升综合素养。
二、教学内容1. 水电站基本概念与原理- 水力发电的定义与原理- 水电站的分类及主要组成部分- 水能资源的分布与利用2. 湖南镇水电站介绍- 湖南镇水电站的地理位置与背景- 水电站的主要设施及其功能- 水电站的建设过程与成就3. 水电站对生态环境的影响- 水电站建设对流域生态环境的影响- 水电站运行对水质、水温的影响- 生态保护措施及其效果4. 水电站与社会经济发展- 水电站对地方经济发展的促进作用- 水电站建设对居民生活水平的影响- 水电站与区域可持续发展的关系5. 案例分析与讨论- 分析国内外典型水电站案例- 讨论水电站建设中的成功经验与教训- 探讨水电站未来的发展趋势教学安排与进度：第一课时：水电站基本概念与原理第二课时：湖南镇水电站介绍第三课时：水电站对生态环境的影响第四课时：水电站与社会经济发展第五课时：案例分析与实践讨论本教学内容将按照以上安排和进度进行，确保学生能够系统地掌握水电站相关知识，并结合实际案例分析，提高学生的综合分析能力。
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管地板之间的垂直高度。在描述进口直锥管中已经说明
,属于低速混流式水轮机。增
大尾水管的高度 ，对减小水力损失和提高 是有利的，特别是对大流量的轴流式水轮机更
为显着。但对混流式水轮机尾水管中产生的真空涡带在严重的情况下不仅影响机组的正常运 行还会延伸到尾水管地板引起机组和厂房的振动。为了改善这一情况，常采取增大尾水管高
表示尾水管高度.
则
.
④水轮机层地面高程
其中： 表示蜗壳顶部混凝土厚度，这里取 .
则
⑤发电机层地面高程
其中： 表示进入孔高度，许满足水轮机附属设备油气水管道和发电机出线布置要求的高度，
一般为
这里取 ；
表示混凝土厚度,取 ；
表示定子高度，为
度的方法，但将会增大开挖量，经过试验，对于低转速混流式水轮机，应采取
，由
上述可知，
，满足要求。
(4)选择相应发电机型号、尺寸 已知水轮机单机容量为，根据《水电站机电手册——水力机械》查得，选择发电机的型号为 SF50-44/920 的半伞式发动机组 4 台。 主要参数为：
额定容量 58800KVA;重量：转子 375t，定子 190t，总重 685t；最大运输部件外形尺寸 最大 50t；定子铁芯主要尺寸：外径, 内径, 长度，定子机座高度 2540mm，上机架高度 835mm ，推力轴承高度 1100mm，励磁机高度 2400mm,机座外径 10400mm，风罩内径 13000mm，定子外壳高度为，转子外径 8590mm，下机架最大跨度 6470mm，水轮机基坑 直径 5600mm，推力轴承装置直径 3600mm，励磁机外径 2660/3400.
.
其中：
当水轮机的转轮直径
时，相应的 取值为
，这里 取，
则：
.
, 这里取
.
结论：主厂房的宽度为
.
⑶主厂房的剖面尺寸确定
①水轮机的安装高程由上述资料可知为
.
②尾水管地板的高为：
.
其中： 表示水轮机安装高程；
表示导叶高度；
表示底环顶面至尾水管的距离，
.
则
.
③主厂房基础开挖高
其中： 表示尾水管地板混凝土厚度,取 ；
转轮直径为
，转速为
，水电站厂房所在地点海拔高程为
，模
型气蚀系数修正值为
,则水轮机的吸出高度为
.
导叶高度为
，取
,由于有 4 台机组，设计尾水
位取 1 台机组流量相应的水位， 可按如下过程确定：
一台水轮机工作时的流量为
其中： 取水轮机最优工况下的模型效率，即
限制工况下的模型效率为 则原型最优工况下效率为
进口直锥段是一个垂直的圆锥形扩散观， 为至椎管的进口直径；对于混流式水轮机由于至
椎管与基础环相连接，可取 与出口直径 相等，其椎管的单边扩散角 可取 ； 为直
锥管的高度，增大 可减小肘管的入口流量，减小流速对管壁的冲刷。
③肘管： 肘管是一变截面弯管，其进口为圆断面，出口为矩形断面，水流在肘管中由于转弯受到离心 力作用，使得压力和流速分布很不均匀，而在转弯后流向水平段时又形成了扩散，因而在肘 管中产生了较大的水力损失。影响这种损失的最主要的原因是转弯的我、曲率半径和肘管的 断面变化规律，曲率半径越小则产生的离心力越大，一般推荐使用的合理半径为
，外壁
用上限，内壁
用作下限，则
有.
.
④出口扩散段： 出口扩散段是一水平放置断面为矩形的扩散段，起出口宽度一般与肘管出口宽度相等；其顶 板向上倾斜，根据其出口宽度并不是很大，所以不需要加设中间支墩。仰角为
，其中
-.
⑤尾水段的高度和水平长度 尾水管的总高度 和总长度 是影响尾水管性能的重要因素。总高度 是由导叶底环平面到尾水
结论：根据以上三种结构的计算情况，厂房的机组间距由尾水管层推求的长度决定
即
，为便于施工，取
.
②左端机组段附加长度为
.
③右端机组段附加长度为
.
④安装间长度为
，这里取
.
结论：主厂房的长度为
. ⑵主厂房的宽度
，取
①以机组中心线为界，厂房宽度 可分为上游侧宽度 和下游侧宽度 两部分,关于这两部分
的计算可用以下经验公式计算：
修正值为
其中
这里取
则修正后的模型限制工况下效率为
, 此时
单位流量为
流量
则
因
则
则水轮机的安装高程为 （3）选择尾水管的型式及尺寸；
①根据已得到的资料，知该水轮机为低水头水轮机（ 尺寸如下 ：
.
），得可此水电站尾水管对应的 （单位：m）
型式
参数
1
尺寸
为了减小开挖深度以及具有良好的水力性能，可采用弯肘形尾水管，它由进口直锥段、中间 弯肘段、出口扩散段三部分组成。 ② 进口直锥段：
二、厂区枢纽及电站厂房的布置设计 ⑴主厂房总长度的确定： 厂房总长度包括机组段的长度（机组中心距）、端机组端的长度和安装间的长度。总长
.布置图如下：
其中 为机组台数， 为机组段长度， 为装配场长度， 为左机组段长度， 为右机组段长 度，为便于安装，厂房左端增加长度 。 ①机组段的长度 的确定
机组的长度 主要由蜗壳尾水管，尾水管，发电机等设备在 轴方向(厂房纵向)的尺寸来决定， 同时还考虑机组附属设备即主要通道，吊物孔的布置及其所需尺寸。
（中国通常称水头大于 70m 为高水头水电站，低于 30m 为低水头水电站，30～70m 为中水头水电站） （混流式安装高程以导叶中心线为基准,轴流式则以叶片中心线为基准,卧式机组以主轴水平中心线为基 准）.
一、水轮机发电机组的选择 （1）选择机组台数、单机容量及水轮机型号（*）；
选用 4 台 HL310 型机组，单机容量为（总装机容量=机组台数） （2）确定水轮机的尺寸(包括水轮机标称直径 D1、转速 n、吸出高度 Hs、安装高程 Za)；
机组段长度 可按下式计算：
.
其中： 表示机组段 方向的最大长度；
表示机组段 方向的最大长度；
计算机组长度时可按蜗壳层、尾水层和发电机层分别计算，然后取其中最大值，再调节其他 两个，使其相等。 <1>按蜗壳层推求：
其中：
表示蜗壳外部混凝土厚度，一般为
，这里取；
蜗壳 方向最大平面尺寸，经计算为 ；
蜗壳 方向最大平面尺寸，经计算为 ；
则
.
<2>按尾水管层推求：
其中： 为尾水管出口宽度，其值为
；
为尾水管混凝土边敦厚度（大型水电站取
站取
），这里取 .
则
.
<3>按发电机层推求：
， 中型水电站取
， 小型水电
其中： 表示发电机风壁厚，一般取
，这里取 ；
表示相邻两风罩外壁净距，一般取
，这里取 ；
表示发电机风罩内径，由上述资料知其值为 .
则
.