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1、水电站厂房第一节 几种水头的计算()蓄单机满出力时下游水位 蓄全机机满出力力时下游游水位底全机满满出力时时下游水水位一、的计算算。 假设884m 由公公式 公式式中 为为单机出出力 为出力力系数 为净水水头 () 为该出出力下的的流量。 故故解出770.0028mm3查下游流量量高程表表得下游游水位为为1988.8mm 上游游水位为为2844m ()2.66m又因为 重新新假设883m由公式 解出70.87mm3查下游流量量高程表表得下游游水位为为1999.3mm 上游游水位为为2844m ()2.55m又因为 故83m二、的计算算。 假设660m 由由公式 公公式中 为全机机出力 为出力力系
2、数 为净水水头 () 为该出出力下的的流量。 故解解出3992.116m33查下游流量量高程表表得下游游水位为为2033.500m 上游游水位为为2644m ()1.880m又因为 重新新假设778m由公式 解出3011.666m3查下游流量量高程表表得下游游水位为为2033.333m 上上游水位位为2884m ()2.334m又因为 故78m第二节 水轮机机的选型型()根据该电站站的水头头范围和和该机组组的出力力范围，在在水轮机机系列型型谱表中中查出该该电站最最好选择择机型。一、水轮机机的额定定出力计计算。 公式中为水水轮机额额定出力力。 为水轮轮机效率率为。 为水轮机机出力为为。 故为万万
3、二、水轮机机转轮直直径的计计算。 为水水轮机模模型效率率为。 为该该出力下下模型的的流量。由此初步假假定原型型水轮机机在该工工况下 ,效率率 由公式式： 得 又因为转轮轮直径应应选符合合转轮直直径系列列并比计计算值稍稍大的值值故为2.775m。三、水轮机机转速的的计算。 初初步假定定 （对对于坝后后式水电电站）由公式 又因为为水轮机机的转速速要采用用发电机机的标准准转速，为为此要选选取与上上述公式式得出的的转速相相近的发发电机的的标准转转速。常常选取稍稍大的标标准转速速作为水水轮机采采用的转转速。故故为 。又因为当 时水轮轮机的效效率比较较低，故故选取比比标准转转速稍小小的标准准转速。故选取
4、。四、效率与与单位参参数修正正。的 求得原型（当当水头时效率修正值值：考虑虑原型与与模型水水轮机在在制造工工艺、质质量上的的差异，在在已求得得的值中中减去一一个修正正值则由此原原型水轮轮机在最最优工况况下的效效率为: 与假定定值不等等，重新新假定。 重重新假定定： ,效率 得得 又因为转轮轮直径应应选符合合转轮直直径系列列并比计计算值稍稍大的值值故为2.775m。 的 求得原型（当当水头时效率修正值值：考虑虑原型与与模型水水轮机在在制造工工艺、质质量上的的差异，在在已求得得的值中中减去一一个修正正值则由此原原型水轮轮机在最最优工况况下的效效率为 与假定定值相等等。 单位位转速修修正值： 由于
5、按按规定单单位转速速可不加加修正，同同时单位位流量也也可不修修正，由由上可见见，原假假定，正确，所所以为2.775m和和 是正确确的。五、水轮机机工作范范围的检检验。则水轮机最最大引用用流量：与特征水头头，相应应单位转转速为：效率验证如如图： 六、水轮机机吸出高高度的计计算。 （ ）公式中为电电站的海海拔高程程为2003.779m。（由由多年平平均流量量秒立方方米） 为水轮轮机的汽汽蚀系数数为。 为水水轮机的的汽蚀系系数修正正值为。第三节 发电机机的选型型一、 发电机的外外型尺寸寸。 故采用用悬式发发电机。 主要尺尺寸估算算极距： （查查表得 查水电站站表得）().定子子内径：（）.定子子铁芯
6、长长度：（）.定子子铁芯外外径：因因有 平面尺尺寸估算算定子机座座外径：因，有有风罩内径径：因 转子外径径：下机架最最大跨度度：因 （查表 ）推力轴承承外径和和励磁机机外径：根据发发电机容容量查表表得：取 轴向尺尺寸的计计算定子机座座高度：因 上机架高高度：推力轴承承高度、励励磁机高高度和永永磁机高高度：查查表得： 取取下机架高高度：悬悬式非承承载机架架：定子支座座支承面面至下机机架支承承面或下下挡风板板之间的的距离：悬式非承载载机架：下机架支支承面至至主轴法法兰盘之之间的距距离：转子磁轭轭轴向高高度：无无风扇：发电机主主轴高度度：定子铁芯芯水平中中心线至至主轴法法兰底盘盘之间的的距离：二、发
7、电机机的重量量估算 发电机机总重： 发电机机转子重重： 发电机机飞轮力力矩：因因 取二、 轮机蜗壳外外型尺寸寸的计算算由于，因此此采用金金属蜗壳壳。查资料得：蜗壳外缘至至机组中中心的距距离蜗壳圆断面面半径蜗壳椭圆断断面长半半径蜗壳椭圆断断面短半半径蜗壳进口直直径：（查查表得）蜗壳断面长长：蜗壳断面高高：金属蜗壳座座环尺寸寸：查表表得：第四节 调速系系统()一、调速器器的选择择调速功计算算： 水水轮机在在该工况况的效率率 属于大型型调速器器。二、接力器器选择 接力器器直径的的计算采用标准导导水机构构用两个个接力器器操作选选用额定定油压为为 已知导导叶数 ，采用用标准正正曲率导导叶，查查表取为，。
8、选用与之偏偏大的 接力器器的最大大行程的的计算在模型综合合特性曲曲线上由由设计工工况点： 查得得 又 则则 接力器器容积的的计算两个接力器器总容积积 主配压压阀直径径的选择择由公式：得得取与之偏大大的800mm即即选用型型电气液液压式调调速器。三、油压装装置的选选取油压装置不不考虑空空放阀和和进水阀阀的用油油，则油油压装置置压力油油罐的容容积按经经验公式式：选择与之接接近偏大大的型分分离式油油压装置置。四、主变的的选取采用扩大单单元接线线，两台台机组共共用一台台主变，参参考水水电站厂厂房设计计附录录，选用用型主变变五、起重设设备参考机电电设计手手册：发电机机转子重重量： 乘以以动力系系数：选用
9、双小小车桥式式起重机机。第五节 尾水管管的选型型由于采用型型，因此此，所以以：7.15mm12.3775m7.48mm3.71225m3.71225m1.8566m5.0055m3.3555m肘管进口直直径： 对对于混流流式水轮轮机，0.0055777m，0.0069771m，0.11m，第六节 厂房尺尺寸的确确定() 一、机机组段平平面尺寸寸的确定定。的确确定。 主厂房房长度的的确定。（）机组间间距:由发电机风风罩确定定的机组组段长度度:()所以取:为为米。（2） 机组段长度度:计算边机组组段长度度的时候候需要考考虑设备备的布置置和吊运运的要求求。由经经验公式式得： () 式中()（3） 装
10、间长度:根据吊运与与机组检检修等的的布置要要求，由由经验公公式得（）所以取取:为米米。所以厂房的的总长为为 米。 主厂房房宽度的的确定。（） 厂房房水下部部分宽度度的确定定: 下游侧宽度度: 主要要决定于于下游尾尾水管的的尺寸，故故12.3755m。取取:为112.44m。 上游侧宽度度: 主要要决定于于蜗壳进进口的布布置、主主阀、机机组及其其他附属属设备的的布置，为为了方便便取与厂厂房水上上部分上上游侧的的宽度相相同为：8.33m。（） 厂房房水上部部分宽度度的确定定: 下游侧宽度度:主要决定于于发电机机层地面面的设备备的布置置及交通通要求。7.166m。取取为7.2m。 上游侧宽度度:主要
11、决定于于发电机机层地面面的设备备的布置置及交通通要求。8.166m。取取为8.3m。二、尾水平平台及尾尾水闸室室的布置置。 尾尾水管的的出口分分为两个个孔，每每孔的尺尺寸为33.299m3.334m，中中间隔墩墩宽为00.9mm。尾水水闸门尺尺寸为33.499m3.554m，每每台机组组各设一一套闸门门，分别别以四台台电动活活动式尾尾水闸门门起闭机机操作。在在每台机机组的尾尾水闸墩墩上分别别设置两两个尾水水闸室，分分别放置置尾水闸闸门。 根根据吊运运闸门和和行人交交通的需需要，以以及尾水水管的长长度，设设置尾水水平台，高高程与发发电机层层地面高高程相同同为：2210.23mm三、主厂房房控制高
12、高程的确确定。 水轮机机的安装装高程：因为一台台机组满满发时引引用最小小流量为为70.87mm3,对应应的水位位即为下下游尾水水位：水轮机安安装高程程：取为为2000m2 尾水管底底板高程程： 3 尾水管进进人孔地地面高程程： ()4 水轮机层层地面高高程： ()5 发电机定定子安装装高程： ()6 发电机层层地面高高程： ()7 安装间地地面高程程：根据下游洪洪水资料料及厂房房的施工工等需要要将安装装间高程程相对发发电机地地面高程程抬高为。所所以安装装间高程程为()8 吊车轨顶顶高程： () 所以取取为米。9 屋顶大梁梁底部高高程： () 所以取取为米。10 厂房屋顶顶高程：以上高程都都已经
13、确确定所以以厂房屋屋顶高程程可取为为米。第七节 厂房的的整体稳稳定分析析()为了便于计计算荷载载，厂房房的整体体稳定分分析按一一个机组组段进行行计算，其其计算方方法与混混凝土重重力坝的的稳定分分析相同同。通过过计算确确定厂房房整体的的抗滑稳稳定性和和地基上上的应力力是否超超过允许许值，而而且一般般不允许许出现拉拉应力。由由于厂房房的宽度度较大，一一般不需需要进行行厂房倾倾倒稳定定性的校校核。一、荷载计计算。 厂房自自重：()一期混混凝土自自重： 尾水水管周围围混凝土土自重：()()()() 柱子子自重： 尾水平台台混凝土土自重：()()() 所以以 ()二期混混凝土自自重：蜗壳周围混混凝土自自
14、重：()()各层楼板自自重：所以 2 已安装的的机电设设备重： 发发电机总总重：水轮机总重重：所以 3 上游水压压力： 4 下游水压力力： 5 上浮力： () 6 蜗壳和尾水水管中水水重： ()() 7 特殊风荷载载：661.444kgg()8 浪压力荷载载： 9 地震惯性力力： 10 地震时水的的激荡力力： 二、荷载组组合。 在计算算设计中中应该对对各种不不同的工工作情况况，按照照不同的的荷载组组合校核核厂房的的抗滑稳稳定性和和地基应应力分布布。1 在水电站站正常运运转情况况时的荷荷载组合合为：2 在水电站站机组检检修的情情况时的的荷载组组合为： 3 在大坝宣泄泄洪水时时的非常常情况时时，泄
15、洪洪时间较较短，特特殊风荷荷载可以以不考虑虑，其荷荷载组合合为： 四、计算方方法与原原则。 在上面面可能发发生的几几种荷载载组合中中，要要要首先进进行分析析和论证证，找出出主要控控制情况况进行计计算。该该厂房是是建在比比较好的的地基上上的，地地基的承承载力较较好，计计算种情情况后发发现所要要求的地地基应力力比地基基承载力力小得多多时，亦亦可以不不必对每每一种情情况都进进行计算算。五、该电站站的地基基承载能能力及厂厂房抗滑滑稳定安安全系数数。 由于厂厂房建在在新鲜完完整的坚坚硬岩石石地基上上，允许许的承载载力较大大为： 厂房抗抗滑稳定定安全系系数查资资料如下下：（一一级建筑筑物等级级） 正常常运
16、行工工况下： 检修修工况下下： 非常常工况下下：六、厂房的的抗剪断断强度验验算： 所以 满满足要求求。七、厂房抗抗浮稳定定验算： 所以 满满足要求求。八、厂房的的抗滑稳稳定验算算： 正常运运转工况况下： 所所以 故故满足要要求。2 检修工况况下： 所所以 故故满足要要求。3 非常工况况下： 所所以 故故满足要要求。参考文献（）索丽生生 任旭旭华 胡胡明编著著水利水水电工程程专业毕毕业设计计指南中国水水利水电电出版社社（）王树人人 董旒旒新主编编水电站站建筑物物清华大大学出版版社（）水电站站厂房设设计规范范中国水水利水电电出版社社（）河海大大学张洪楚楚主编水电站站中国水水利水电电出版社社（）河海
17、大大学林益才才主编水工建建筑物中国水水利水电电出版社社（）国家电电力公司司水电建建设工程程质量监监督总站站编水电工工程设计计基础中国电电力出版版社（）水电站站机电设设计手册册编写组组水电站站机电设设计手册册水力机机械水利电电力出版版社（）水电站站机电设设计手册册编写组组水电站站机电设设计手册册电气一一次水利电电力出版版社（）水电站站坝内埋埋管设计计手册及及图集编编写组水电站站坝内埋埋管设计计手册及及图集水利电电力出版版社（）华东水水利学院院水工设设计手册册第七卷卷水电站站建筑物物水利电电力出版版社（）张光斗斗 王光光纶著专门水水工建筑筑物上海科科学技术术出版社社（）李家星星 赵振振兴水力学学（上、下下册）河海大大学出版版社图库网址址 联系：电话：