水轮机调节课程设计

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1、《水轮机调节》课程设计目录第一章调节保证计算………………………………1一、电站基本资料………………………………1二、确定计算标准………………………………1三、确定计算工况………………………………2四、计算和确定有关参数………………………………2第二章调节设备选型………………………………16一、调速器计算………………………………16二、调速器选择………………………………16三、调速器尺寸图………………………………18第三章参考文献………………………………20-19-《水轮机调节》课程设计第一章调节保证计算一、电站基

2、本资料株树桥水电站，位于浏阳河南源小溪河下游株树桥峡谷，地处高坪乡，坝址上控制流域面积564平方公里，占全流域面积的75.3%。以发电，防洪为主，兼顾灌溉，养殖，旅游。水库大坝坝址为硂面板碾压堆石坝，最大坝高78米，坝顶高程171米，坝顶宽8米，正常蓄水位165米，相应库容2.29亿立方米，有效库容1.94亿立方米，总库容2.78亿立方米，多年平均流量17.6m3/s，属大II型水库，多年调节；电站厂房为坝后式，装机容量24MW，保证出力5500KW。多年平均年发电量7260万KWh，年利用小时3025h，在系统

3、中担任调峰调相任务，并可对下游梯级进行调节，经济效益显著。电站水头：最大水头，平均水头，最小水头。引水隧洞总长481.4米，隧洞直径5.2米，发电引水岔洞，通过三根管径为2m的钢支管与机组相连。正常尾水位100.20m。水轮机型号：HL220-LJ-140，设计水头Hr=58m，设计流量Q=16.5m3/s，额定出力8.333MW，额定转速：375r/min发电机型号：SF8000-16/3300，额定功率：8MW。二、确定计算标准在调整保证计算中，根据《水轮机调速器与油压装置技术条件》GBT9652.1-199

4、7，压力升高和转速升高都不能超过允许值。此允许值就是进行调整保证计算的标准。甩负荷过程机组速率上升为式中：为甩负荷前机组的转速，；是甩负荷过程中产生的最大转速，。《水轮机调速器与油压装置技术条件》GBT9652.1-1997中规定机组甩负荷时最大速率上升在一般情况下不大于55%，大于此值要论证。甩负荷过程中最大压力上升为-19-《水轮机调节》课程设计式中：为甩负荷过程中产生的最大压力，m；为甩负荷前水电站静水头，m。规范中规定甩全负荷时，有压过水系统允许的最大压力上升率一般不应超过表1的数值。表1最大压力升高限值

5、表电站设计水头（m）<4040—100>100蜗壳允许最大压力上升率70%—50%50%—30%<30%尾水管真空值不超过8—9m水柱。增负荷时。过水压力系统任何一段不允许发生真空。在没有特殊要求下，调节保证计算只对两个工况进行，即计算设计水头和最高水头甩全负荷时的压力上升和速率上升，并去其大者，一般在前者发生最大速率升高，在后者发生最大水压升高。三、确定计算工况①额定水头，额定出力工况，此时甩负荷一般出现最大转速上升。②最大水头，额定出力工况，此时甩负荷一般出现最大水压上升。对两种工况进行调节保证计算，当压力上

6、升值和转速上升值均不超过规定范围时取其大者。四、计算和确定有关参数1、各工况下的和（1）尾水管的和根据《水电站机电设计手册》（水力机械）分册表2-17查得混凝土推荐的尾水管尺寸表及混凝土标准肘管尺寸表，并通过该表计算得出尾水管的基本尺寸如表2、表3中所示：表2混凝土推荐的尾水管尺寸表2.64.52.721.351.350.6751.821.223.646.33.8081．891.890.9452.5481.708-19-《水轮机调节》课程设计表3混凝土标准肘管尺寸表1.01.02.0150.360.861.095

7、0.60.180.581.891.893.8080.681.6252.071.1340.341.096进口直锥段采用，则尾水管的尺寸图如图1所示。图1尾水管-19-《水轮机调节》课程设计①计算尾水管的当量长度椎管高度，轴管中心线长度，扩散管长度。尾水管当量管的长度②计算尾水管的当量过流面积参数参数由，且，得，则参数尾水管的当量过流面积③计算尾水管的平均流速由得因此，-19-《水轮机调节》课程设计（2）蜗壳的和①计算蜗壳当量管的长度由于该电站采用金属蜗壳，根据《小型水电站机电设计手册》（水力机械）分册P64表1-1

8、0立轴混流式水轮机的基本数据表，近似完全蜗壳，取蜗壳包角根据水头查《水轮机原理与运行》P106图6-8金属蜗壳进口流速系数与水头的关系曲线取得:，则进口断面平均流速进口断面半径据《水电站机电设计手册》（水力机械）分册P128表2-16的金属蜗壳尺寸系列，知，，蝶形边半径进口断面中心到水轮机轴的距离固定导叶外切圆半径蜗壳系数蜗壳中心线的长度蜗壳当量管的长度②计算蜗壳当量管的