大峡水电站厂房和电气设计毕业论文

大峡水电站厂房和电气设计毕业论文

第 1 章主厂房主要尺寸的确定

主厂房的尺寸的确定，即主厂房总长、总高和宽度的确定。主厂房的总长度包括机组段的长度（机组中心间距），端机组段的长度和安装场的长度，并考虑必要的水工结构分缝要求的尺寸。

由水轮机型号（ZZ(F23)-LH-700）可知转轮直径为7.0m。该电厂进厂公路位于右侧，为方便交通装卸，因此主厂房也布置在右侧，安装间位于主厂房的右侧。

1.1平面尺寸的确定

1.1.1尾水管层控制尺寸的确定

选用标准混凝土肘管。由《水电站机电设计手册》水力机械分册129 页表2-17 查得：

L−y =4.5 D1 ，L−y =4.5×7=31.5m

L+y =0.5×1.2D1 =0.5×1.2×7=4.2m

δ2 —尾水管边墩混凝土厚度，初步设计选 1.5m

L+x =L−x =0.5×2.42 D1+δ2 得L+x =L−x =9.97m

尾水管具体尺寸如图1-1所示：

图1-1

该尾水管由进口直锥段、肘管和出口扩散段三部分组成。尾水管的基本尺寸查《水电站机电设计手册》水力机械分册129 页表2-17查得

h=2.3 D1 =2.3×7=16.1m

h1 =0.593 D1 -b0/2=0.593×7-0.75=3.4m

L =4.5 D1 =4.5×7=31.5m

B5 =2.42 D1 =2.42×7=16.94m

D4 =1.2 D1 =1.2×7=8.4m

h4 =1.2 D1 =1.2×7=8.4m

h5 =1.27 D1 =1.27×7=8.89m

h6 =0.6 D1 =0.6×7=4.2m

L1 =1.62 D1 =1.62×7=11.34m

轴流式水轮机尾水管

由于跨度大要加设支墩，尺寸如下：

b5 =（0.1-0.15）B5得 b=（1.904-2.856）m 取b5=2.5m

1.1.2蜗壳层控制尺寸的确定

由网上查得n s=500

参考《水电站动力设备设计手册》P146

蜗壳层的尺寸由轴流式水轮机控制尺寸查得：

D M=D3=0.973 D1=6811mm

D m/D M=0.25+94.64/n s得D m=2991.94mm

H m/D M=6.94 n s(-0.403) H m=3862.65mm

H1/D M=0.38+5.17n s/100000H1=2764.24mm=h1+b0/2

H t/D M=0.24+7.82 n s/100000 H t=1900.95=h2

B/D M=1/(0.76+8.92 n s/100000)B=8465.07mm

C/D M =1/(0.55+1.48 n s/100000) C=12219.23mm

D/D M =1.58-9.05n s/100000 D=10453.18mm

E/D M =1.48-2.11n s/100000E=10008.42mm

F/D M =1.62-3.18n s/100000 F=10925.52mm

G/D M =1.36+7.79/n s G=9369.07mm

H/D M =1.19+4.69/n s H=8168.98mm

I/D M =0.44-21.47/n s I=2704.37mm

L/D M=1.44+105.29/n s L=11242.1mm

M/D M =1.03+136.28/n s M=8871.73mm

则蜗壳层在L+x和L−x 方向的控制尺寸为：L-x =B+A/2+δ1

δ1——蜗壳外部混凝土厚度,初步设计时一般可取1.2 −1.5m

则

L+x =C+δ1=12.2+1.5=13.7m

L-x =B+δ1=8.5+1.5=10.0m

1.1.3发电机层控制尺寸的确定

由发电机额定转速136.4rmp，单机容量75mw，查《水电站机电设计手册》P166表 3-11，选择水轮发电机型号为SF75-44/854，该电机为悬式机组，磁极22对。如图1-2所示：

其主要技术参数如下：

风罩内径D2： 12.6m

转子外径D3： 7.775m

定子铁心内径D i： 7.81m

定子铁心外径D a： 8.54m

机座外径D1：9.8m

下机架最大跨度D4：7m

水轮机机坑直径D5：6m

推力轴承装置外径D6：3.8m

励磁机外径D7：2650/3800

图1-2

L+x=L-x=Φ3/2+b/2+δ3=12.6/2+3.4/2+0.4=8.4m

式中：

b——两台机组之间风罩外壁的净距，

b=3.4m；

δ3——发电机风罩壁厚，一般取0.3−-0.4m，此处取0.4m；

1.1.4综合分析

机组段长度的确定：

L1= L+ x max+ L−x max=13.7+10=23.7m

端机组段长度的确定：

L2=L1+ΔL=23.7+3.5=27.2m

其中ΔL =(0.1−1.0)D 取ΔL=0.5D1得ΔL=3.5m

安装间长度的确定：

安装间长度以风罩，转子，下机架，机座，转轮五大部件布置为准。一般约为机组段长度的1.5倍。其宽度则同厂房宽度。

L安=1.5L1

则L安=1.5×23.7=35.55m

主厂房总长度

L=nL1+L安+ΔL=133.85 m

1.1.5 厂房宽度的确定

以机组中心线为界，将厂房宽度分为上游侧宽度B s 和下游侧宽度B x。则厂房总宽度为

B=B x+B s

在确定B s 和B x 时，应分别考虑发电机层、水轮机层和蜗壳层三层的布置要求。

(1)发电机层：首先决定吊运转子(带轴)的方式，若由下游侧吊运，则厂房下游侧宽度主要由吊运之转子宽度决定。若从上游侧吊运，则上游侧较宽。此外，发电机层交通应畅通无阻。一般主要通道宽2～3m，次要通道宽1～2m。在机旁盘前还应留有1m 宽的工作场地，盘后应有0.8～1m 宽的检修场地，以便于运行人员操作，本电站取0.8m。

(2) 水轮机层：上下游侧分别布置水轮机辅助设备(即油水气管路等)和发电机辅助设备(电流电压互感器、电缆等)。以这些设备布置后，不影响水轮机层交通来确定水轮机层的宽度。

(3)蜗壳层：由设置的检查廊道、进人孔等确定宽度。蜗壳和尾水管进人孔的交通要通畅，集水井水泵房设置应有足够的位置，以此确定蜗壳层平面宽度。

(4) 吊车标准宽度L k：当宽度基本确定后，最后要根据尺寸相近的吊车标准宽度L k 验证，厂房宽度必须满足吊车安装的要求。

初步拟订以下游侧做吊运通道，在发电机层上游侧布置调速器和油压装置等。