水轮机调节保证计算以及调速设备选型

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1、水轮机调节课程设计课程设计题目：《水轮机调节》水轮机调节保证计算以及调速设备选型学生姓名：学号：班级:专业：指导教师：年月水轮机调节课程设计题目《水轮机调节》水轮机调节保证计算以及调速设备选型学生姓名：学号：班级：所在院(系):指导教师：完成日期:水轮机调节课程设计水轮机调节课程设计目录1基本数据41.1基本资料41.2确定计算标准41.3确定计算工况51.4计算确定有关参数61.5初选导叶直线关闭时间121.6判断水击类型131.7进行直线关闭时间水击计算131.8计算最大转速上升率171.9按最大水头计算蜗壳内的

2、最大压力上升值191.10综合比较选定212调节设备选型232.1调速器的计算232.2调速器选择232.3主配压阀的选择252.4油压装置的选择26参考文献28水轮机调节课程设计1基本数据1.1基本资料F水电站以发电为主。电站建成后并入系统运行，担负系统峰荷，并有调相任务。水电站设计保证率为96%；水能开发方式为有压引水方式，采用左岸地下式厂房方式。总装机容量：560MW特征水位：校核洪水位：390.43m设计洪水位：389.90m正常蓄水位（正常运行最高水位）：389.90m死水位：388.70m水库调节特性：季

3、调节水能规划参数：Hmax=78.9m，Hmin=55.07m，Hav=71.43m，Hr=68m压力钢管长度：120m水轮机型号：HL220-LJ-500水轮机额定参数：额定出力P=14500KW额定转速飞逸转速吸出高度设计流量1.2确定计算标准在调整保证计算中，根据《水轮机自动调节》P220-221，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。27水轮机调节课程设计(1)甩负荷过程机组最大转速上升相对值为：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，。《水力机电设计手册

4、》P207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。(2)甩负荷过程中最大压力上升值为：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。(3)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1-1最大压力升高限值表电站设计水头（m）<4040—100>100蜗壳允许最大压力上升率70%—50%50%—30%<30%(4)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

5、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。1.3确定计算工况参考设计任务书知：a.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。b.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，当压力上升值和转速上升值均不超过规定范围时取其大者。1.4计算确定有关参数27水轮机调节课程设计参考《课程设计指导书》进行相关计算式计算：(1)各工况下的和a.尾水管的和根据《水电站机电设计手册》（水力机械）分

6、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以及《水轮机原理》课程设计尾水管数据，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1-2混凝土推荐的尾水管尺寸表肘管型式适用范围2.64.52.721.351.350.6751.821.22混凝土肘管混流式表1-3混凝土标准肘管尺寸表27水轮机调节课程设计D1D3D4hh3h4h5h6L1LB555.16.75135.896.756.13.359.122.513.6①计算尾水管的当量长度锥管高度，轴管中心线长度，扩散管长度。尾水管当量管的长度②计

7、算尾水管的当量过流面积参数参数由，且，得参数尾水管的当量过流面积③计算尾水管的平均流速27水轮机调节课程设计由得因此，b.蜗壳的和①计算蜗壳当量管的长度本电站采用金属蜗壳，蜗壳断面为圆形，当蜗壳尾部用圆断面不能和座环蝶形边相连接时，采用椭圆形断面，蜗壳的包角为345度。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

8、外切圆半径蜗壳系数27水轮机调节课程设计蜗壳中心线的长度蜗壳当量管的长度②计算蜗壳当量管的面积参数参数参数参数参数27水轮机调节课程设计蜗壳当量管的面积③计算蜗壳的平均流速由得因此，c水流惯性时间常数查《水轮机调节》P222知：2台机组的一样大，故只计算机来计算单管的表1-4计算结果长度面积流量流速LV()蜗壳14.546.732274.867