灯泡贯流式水轮机设计书

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1、灯泡贯流式水轮机设计书1.前言1.1概述随着我国经济突飞猛进的发展，人民生活水平不断的提高提高，生产和生活用电的需求也越来越大。然而能源问题已成为当今世界三大主要问题之一，传统能源的短缺和用其发电带来的污染，以及新能源开发技术的不完善，水电资源作为洁净的可持续能源越来越得到人们的青睐。据探测，我国水力资源丰富，但是目前的开发率和发达国家比起来还有很大的差距，因此开发水电已成为我国缓解资源短缺的重要手段之一！水力机组是水电站的核心设备，是整个水电枢纽工程最终经济效益的归宿。因此，水轮机结构设计得是否合理就成为电站能否有效运行得关键。本次毕业设计通过查阅贯

2、流式水轮机相关资料，对炳灵水电站转轮型号为GZHK-1RT-WP-620的贯流式水轮机进行设计，并且对炳灵水电站电气一次部分进行设计。相关知识涉及水轮机结构、水电厂电气部分，机械制图以及贯流式水轮发电机组等部分，此外，还包括其相关的设计思路及方法。本次设计在巩固原有专业课知识的基础上加深理解，并对贯流式机组的知识进行了拓展。更好的促进各科知识之间相互贯通，同时可以培养动手能力，创新能力，达到理论实践相结合的目的。在本次设计中，大量使用autoCAD绘图软件，节省了很多手绘的时间，锻炼了使用该软件的能力。791.2设计内容（一）根据给定的炳灵电站贯流式的

3、型号和转轮直径等参数进行水轮机结构设计。1.按给定水轮机型号和转轮直径等参数，确定水轮机的主要特征尺寸，对水轮机整体结构进行设计；2.确定水轮机主轴尺寸；3.根据机组型式和电站自然条件进行主轴密封和水导轴承设计；4.绘制水轮机总装配图及主要部件组装图和零件图。（二）导水机构传动系统设计及主要零件的设计1.根据机组的型式进行导水机构设计并绘制导水机构装配图；2.对主轴的形式及尺寸等进行设计并绘制主轴零件图；3.对导叶臂的形式及尺寸进行设计并绘制导叶臂零件图；4.绘制操作油管装配图；（三）机组电气部分设计1.对电站的电气一次部分进行设计，其中包括电气主接线

4、方案设计，确定主变压器型式、台数、容量，以及各级电压配电装置的接线方式等。2.对短路电流进行计算。3.对电气主设备进行选择，包括断路器、负荷开关和隔离开关、高压熔断器、限流电抗器、电压互感器、电流互感器、避雷器、裸导体、支柱绝缘子及穿墙套管、消弧线圈以及电缆。（四）外文翻译1.阅读外文文献；2.精读其中三篇，并且选择一篇翻译。791.3原始资料本次毕业设计的基本参数如下：（1）水轮机型号：GZHK-1RT-WP-620额定水头：16.1m额定流量：332.5m3/s额定转速：107.1r/min最大水头Hmax:25.7m最小水头Hmin:11.6m最

5、大飞逸转速:330r/min（2）发电机型号：SFG48-56/6700额定功率:48MW/(50.526MVA)额定功率因数：COSΦ=0.95(滞后)Xd''=0.27额定电压：Un=13800V额定电流:In=2113.9A额定频率:fn=50Hz相数:m=3定子绕组接线方式:“Y”额定转速:107.1r/min飞逸转速:330（非协联工况）r/min绝缘等级:F冷却方式:密闭循环强迫通风空气冷却旋转方式:顺水流方向看顺时针（3）炳灵水电站现有电压等级110KV和330KV两条出线，其中：炳积线（1111线）为110KV，距离积石山变电站为：19

6、.68Km寺炳线（3089线）为330KV，距离炳灵变电站为：36.221Km79（4）电站总装机容量24万千瓦，共安装5台4.8万千瓦灯泡贯流式水轮发电机组。2.水轮机总体结构设计2.1绘制轴面流道图根据水头及形式接近的已有贯流式水电站资料，设计出炳灵水电站贯流式发电机组的轴面流道，其形式及相关尺寸如图1-1所示：2-1轴面流道图2.2基础环设计79基础环下游焊在尾水管上，采用钢板焊接结构，基础环要承受转轮室传来的水力震动，要求与混凝土结合牢固。根据已有贯流式水电站资料，设计出基础环的结构。如图1-2所示：2-2基础环2.3座环设计座环是机组的主要支

7、撑，承受机组大部分重量、水的压力、浮力、正反向水推力、发电机扭矩等，并将这些负荷传递到基础混凝土上，因而具有足够的强度、刚度。座环是整个机组的安装基础，水轮机的导水机构，发电机定子、组合轴承支撑环都固定在其法兰上。受运输条件限制，座环装配分为内锥、外锥、上游外锥。座环內锥采用钢板焊接结构，受运输条件限制分为不等的4半，水平方向设计两个固定导叶，垂直方向2个进人筒。根据已有贯流式水电站资料，设计座环的结构，如图1-3所示：79图2-3座环1）其用钢板材料为ZG20MnSi，厚度为60mm，采用焊接结构。2）所有过流表面打磨光滑至表面光洁度为▽3.2，其余

8、表面为▽12.5；3)固定导叶进口端节距误差不超过0.0015Da；4)顶盖与底环把合面平行度