水电站课程设计报告-引水式径流水电站厂房设计

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1、1．课程设计目的水电站厂房课程设计是《水电站》课程的重要教学环节之一，通过水电站厂房设计可以进一步巩固和加深厂房部分的理论知识，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力，提高学生制图和使用技术资料的能力。为今后从事水电站厂房设计打下基础。2．课程设计题目描述和要求2.1工程基本概况本电站是一座引水式径流开发的水电站。拦河坝的坝型为5.5米高的砌石滚水坝，在河流右岸开挖一条356米长的引水渠道，获得平均静水头57.0米，最小水头50m，最大水头65m。电站设计引用流量7.2立方米每秒，渠道采用梯形断面，边坡为1：1，底宽3.5米，水深1.8米

2、，纵坡1：2500，糙率0.275，渠内流速按0.755米每秒设计，渠道超高0.5米。在渠末建一压力前池，按地形和地质条件，将前池布置成略呈曲线形。池底纵坡为1：10。通过计算得压力前池有效容积约320立方米。大约可以满足一台机组启动运行三分钟以上，压力前池内设有工作闸门、拦污栅、沉砂池和溢水堰等。本电站采用两根直径1.2米的主压力钢管，钢管由压力前池引出直至下镇墩各长约110米，在厂房前的下镇墩内经分叉引入四台机组，支管直径经计算采用直径0.9米。钢管露天敷设，支墩采用混凝土支墩。支承包角120度，电站厂房采用地面式厂房。2.2设计条件

3、及数据1.厂区地形和地质条件：水电站厂址及附近经地质工作后，认为山坡坡度约30度左右，下部较缓。沿山坡为坡积粘土和崩积滚石覆盖，厚度约1.5米。并夹有风化未透的碎块石，山脚可能较厚，估计深度约2～2.5米。以下为强风化和半风化石英班岩，厂房基础开挖至设计高程可能有弱风化岩石，作为小型水电站的厂址地质条件还是可以的。2.水电站尾水位：厂址一般水位12.0米。厂址调查洪水痕迹水位18.42米。3.对外交通：厂房主要对外交通道为河流右岸的简易公路，然后进入国家主要交通道。4.地震烈度：本地区地震烈度为六度，故设计时不考虑地震影响。222.3课程

4、设计成果要求厂房布置设计的内容为：根据给定的原始资料及机电设备，选择水轮机型号。决定厂房的型式及其在枢纽中的位置，进行厂区和厂房内部的布置，决定厂房的轮廓尺寸；计算管壁厚度并进行管壁应力分析。完成厂区布置及主、副厂房布置得设计;绘制厂房典型平面图及剖面图；编写设计计算说明书。3．课程设计报告内容3.1水轮机型号选择根据该水电站的水头：平均静水头57.0米、最小水头50米、最大水头65米。水头作用范围50~65m，在水轮机系列型谱表3-3，表3-4中查出合适的机型有HL230和HL220两种，现将两种水轮机作为初选方案，分别求出其有关参数，

5、并进行比较分析。表3-1大中型混流式转轮参数（暂行系列型谱）适用水头范围转轮型号使用型号旧型号＜3025-4535-6550-85HL310HL240HL230HL220HL365,QHL123HL263,H2HL7023.2HL220型水轮机的主要参数选择1.转轮直径的计算通过查《水电站》表3-6可得HL220型水轮机在限制工况下的单位流量，效率，由此可初步假定原型水轮机在该工况下的单位流量，效率，即假设，。上述的、和、代入22表3-2反击型水轮机转轮标称直径系列（单位：cm）253035404250607180841001201401

6、601802002252502753003303804104505005506006507007508008509009501000查表3-2选用与之接近而偏大的标称直径。2.转速n的计算查《水电站》表3-4可得HL220型水轮机在最优工况下单位转速初步假定，将已知的和，代入，表3-3磁极对数与同步转速关系磁极对数P345789101214同步转速n（r/min）1000750600428.6375333.3300250214.3磁极对数P161820222426283032同步转速n（r/min）187.5166.7150136.412

7、5115.4107.110093.8磁极对数P3436384042464850同步转速n（r/min）88.283.3797571.468.262.560通过查表3-3磁极对数与同步转速关系，选取与之接近的同步转速：。3.效率及单位参数修正查《水电站》表3-6可得HL220型水轮机在最优工况下的模型最高效率为，模型转轮直径为，得原型效率：22效率修正值，由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为：（与假定值相同）单位转速的修正值按下式计算则，按规定单位转速可不加修正，同时，单位流量也可不加修正。由上可知，原假定的、、是正确的，那么上

8、述计算及选用的结果、也是正确的。4.工作范围的检验在选定、后，水轮机的及各特征水头相对应的即可计算出来。水轮机在、下工作时，其即为，故＜1.15，此值与原选用的=1.15相比，符合“接近而不超