某水電站廠房計算書

1、水電站廠廠房第一節(jié) 幾種種水頭的的計算()蓄單機機滿出力力時下游游水位蓄全機機滿出力力時下游游水位底全機機滿出力力時下游游水位一、的計計算。 假設設84mm 由由公式 公公式中 為單機機出力 為出出力系數(shù)數(shù) 為凈凈水頭 () 為該該出力下下的流量量。 故解出出70.0288m3查下游流流量高程程表得下下游水位位為1998.88m 上上游水位位為2884m ()2.6m又因為 重重新假設設83mm由公式 解出700.877m3查下游流流量高程程表得下下游水位位為1999.33m 上上游水位位為2884m ()2.5m又因為故83mm二、的計計算。 假設設60mm 由公式式 公式中中 為全全機出力

2、力 為出出力系數(shù)數(shù) 為凈凈水頭 () 為該該出力下下的流量量。 故故解出3392.16mm3查下游流流量高程程表得下下游水位位為2003.550m 上上游水位位為2664m ()1.80mm又因為 重重新假設設78mm由公式 解出3001.666m33查下游流流量高程程表得下下游水位位為2003.333m 上游水水位為2284mm ()2.334m又因為故78mm第二節(jié) 水輪輪機的選選型()根據(jù)該電電站的水水頭范圍圍和該機機組的出出力范圍圍，在水水輪機系系列型譜譜表中查查出該電電站最好好選擇機機型。一、水輪輪機的額額定出力力計算。 公式中為為水輪機機額定出出力。 為水水輪機效效率為。 為水輪輪

3、機出力力為。 故為為萬二、水輪輪機轉輪輪直徑的的計算。為水輪機機模型效效率為。為該出力力下模型型的流量量。由此初步步假定原原型水輪輪機在該該工況下下 ,效效率 由公公式： 得 又因為轉轉輪直徑徑應選符符合轉輪輪直徑系系列并比比計算值值稍大的的值故為2.75mm。三、水輪輪機轉速速的計算算。 初步假假定（對對于壩后后式水電電站）由公式 又因因為水輪輪機的轉轉速要采采用發(fā)電電機的標標準轉速速，為此此要選取取與上述述公式得得出的轉轉速相近近的發(fā)電電機的標標準轉速速。常選選取稍大大的標準準轉速作作為水輪輪機采用用的轉速速。故為為 。又因為當當 時水水輪機的的效率比比較低，故選取取比標準準轉速稍稍小的標

4、標準轉速速。故選取 。四、效率率與單位位參數(shù)修修正。的求得原型型（當水水頭時時效率修正正值：考考慮原型型與模型型水輪機機在制造造工藝、質量上上的差異異，在已已求得的的值中減減去一個個修正值值則由此原原型水輪輪機在最最優(yōu)工況況下的效效率為: 與與假定值值不等，重新假假定。 重新假假定： ,效率率 得 又因為轉轉輪直徑徑應選符符合轉輪輪直徑系系列并比比計算值值稍大的的值故為2.75mm。 的求得原型型（當水水頭時時效率修正正值：考考慮原型型與模型型水輪機機在制造造工藝、質量上上的差異異，在已已求得的的值中減減去一個個修正值值則由此原原型水輪輪機在最最優(yōu)工況況下的效效率為 與與假定值值相等。 單單位

5、轉速速修正值值：由于 按規(guī)定定單位轉轉速可不不加修正正，同時時單位流流量也可可不修正正，由上上可見，原假定定，正確，所以為為2.775m和和 是正確確的。五、水輪輪機工作作范圍的的檢驗。則水輪機機最大引引用流量量：與特征水水頭，相相應單位位轉速為為：效率驗證證如圖： 六、水輪輪機吸出出高度的的計算。（）公式中為為電站的的海拔高高程為2203.79mm。（由由多年平平均流量量秒立方方米） 為水水輪機的的汽蝕系系數(shù)為。 為為水輪機機的汽蝕蝕系數(shù)修修正值為為。第三節(jié) 發(fā)電電機的選選型發(fā)電機的的外型尺尺寸。 故采采用懸式式發(fā)電機機。 主要要尺寸估估算極距距： （查表得 查水電站站表得）().定定子內徑

6、徑：（）.定定子鐵芯芯長度：（）.定定子鐵芯芯外徑：因有 平面面尺寸估估算定子機機座外徑徑：因，有風罩內內徑：因因轉子外外徑：下機架架最大跨跨度：因因 （查表表 ）推力軸軸承外徑徑和勵磁磁機外徑徑：根據(jù)據(jù)發(fā)電機機容量查查表得：取 軸向向尺寸的的計算定子機機座高度度：因 上機架架高度：推力軸軸承高度度、勵磁磁機高度度和永磁磁機高度度：查表表得： 取下機架架高度：懸式非非承載機機架：定子支支座支承承面至下下機架支支承面或或下?lián)躏L風板之間間的距離離：懸式非承承載機架架：下機架架支承面面至主軸軸法蘭盤盤之間的的距離：轉子磁磁軛軸向向高度：無風扇扇：發(fā)電機機主軸高高度：定子鐵鐵芯水平平中心線線至主軸軸法

7、蘭底底盤之間間的距離離：二、發(fā)電電機的重重量估算算 發(fā)電電機總重重： 發(fā)電電機轉子子重： 發(fā)電電機飛輪輪力矩：因 取取輪機蝸殼殼外型尺尺寸的計計算由于，因因此采用用金屬蝸蝸殼。查資料得得：蝸殼外緣緣至機組組中心的的距離蝸殼圓斷斷面半徑徑蝸殼橢圓圓斷面長長半徑蝸殼橢圓圓斷面短短半徑蝸殼進口口直徑：（查表表得）蝸殼斷面面長：蝸殼斷面面高：金屬蝸殼殼座環(huán)尺尺寸：查查表得：第四節(jié) 調速速系統(tǒng)()一、調速速器的選選擇調速功計計算： 水輪輪機在該該工況的的效率 屬于大大型調速速器。二、接力力器選擇擇 接力力器直徑徑的計算算采用標準準導水機機構用兩兩個接力力器操作作選用額額定油壓壓為已知導葉葉數(shù) ，采用標標

8、準正曲曲率導葉葉，查表表取為，。選用與之之偏大的的 接力力器的最最大行程程的計算算在模型綜綜合特性性曲線上上由設計計工況點點：查得得 又則則 接力力器容積積的計算算兩個接力力器總容容積 主配配壓閥直直徑的選選擇由公式：得取與之偏偏大的880mmm即選用用型電氣氣液壓式式調速器器。三、油壓壓裝置的的選取油壓裝置置不考慮慮空放閥閥和進水水閥的用用油，則則油壓裝裝置壓力力油罐的的容積按按經(jīng)驗公公式：選擇與之之接近偏偏大的型型分離式式油壓裝裝置。四、主變變的選取取采用擴大大單元接接線，兩兩臺機組組共用一一臺主變變，參考考水電電站廠房房設計附錄，選用用型主變變五、起重重設備參考機機電設計計手冊：發(fā)電電機

9、轉子子重量： 乘乘以動力力系數(shù)：選用雙雙小車橋橋式起重重機。第五節(jié) 尾水水管的選選型由于采用用型，因因此，所所以：7.155m12.3375mm7.488m3.71125mm3.71125mm1.8556m5.0005m3.3555m肘管進口口直徑： 對于混混流式水水輪機，0.0055777m，0.0069771m，0.11m，第六節(jié) 廠房房尺寸的的確定() 一一、機組組段平面面尺寸的的確定。的確定定。 主廠廠房長度度的確定定。（）機組組間距:由發(fā)電機機風罩確確定的機機組段長長度:()所以取:為米。機組段長長度:計算邊機機組段長長度的時時候需要要考慮設設備的布布置和吊吊運的要要求。由由經(jīng)驗公公

10、式得：() 式中()裝間長度度:根據(jù)吊運運與機組組檢修等等的布置置要求，由經(jīng)驗驗公式得得（）所以以取:為為米。所以廠房房的總長長為米。 主廠廠房寬度度的確定定。（） 廠廠房水下下部分寬寬度的確確定:下游側寬寬度: 主主要決定定于下游游尾水管管的尺寸寸，故12.3755m。取取:為112.44m。上游側寬寬度: 主主要決定定于蝸殼殼進口的的布置、主閥、機組及及其他附附屬設備備的布置置，為了了方便取取與廠房房水上部部分上游游側的寬寬度相同同為：88.3mm。（） 廠廠房水上上部分寬寬度的確確定:下游側寬寬度:主要決定定于發(fā)電電機層地地面的設設備的布布置及交交通要求求。7.116m。取為77.2mm

11、。上游側寬寬度:主要決定定于發(fā)電電機層地地面的設設備的布布置及交交通要求求。8.116m。取為88.3mm。二、尾水水平臺及及尾水閘閘室的布布置。 尾水管管的出口口分為兩兩個孔，每孔的的尺寸為為3.229m3.334m，中間隔隔墩寬為為0.99m。尾尾水閘門門尺寸為為3.449m3.554m，每臺機機組各設設一套閘閘門，分分別以四四臺電動動活動式式尾水閘閘門起閉閉機操作作。在每每臺機組組的尾水水閘墩上上分別設設置兩個個尾水閘閘室，分分別放置置尾水閘閘門。 根據(jù)吊吊運閘門門和行人人交通的的需要，以及尾尾水管的的長度，設置尾尾水平臺臺，高程程與發(fā)電電機層地地面高程程相同為為：2110.223m三、

12、主廠廠房控制制高程的的確定。 水輪輪機的安安裝高程程：因為一一臺機組組滿發(fā)時時引用最最小流量量為700.877m3,對應應的水位位即為下下游尾水水位：水輪機機安裝高高程：取取為2000m 尾水管管底板高高程： 尾水管管進人孔孔地面高高程：() 水輪機機層地面面高程：() 發(fā)電機機定子安安裝高程程：() 發(fā)電機機層地面面高程： () 安裝間間地面高高程：根據(jù)下游游洪水資資料及廠廠房的施施工等需需要將安安裝間高高程相對對發(fā)電機機地面高高程抬高高為。所所以安裝裝間高程程為() 吊車軌軌頂高程程： () 所以以取為米。 屋頂大大梁底部部高程： () 所以以取為米。 廠房屋屋頂高程程：以上高程程都已經(jīng)經(jīng)

13、確定所所以廠房房屋頂高高程可取取為米。第七節(jié) 廠房房的整體體穩(wěn)定分分析()為了便于于計算荷荷載，廠廠房的整整體穩(wěn)定定分析按按一個機機組段進進行計算算，其計計算方法法與混凝凝土重力力壩的穩(wěn)穩(wěn)定分析析相同。通過計計算確定定廠房整整體的抗抗滑穩(wěn)定定性和地地基上的的應力是是否超過過允許值值，而且且一般不不允許出出現(xiàn)拉應應力。由由于廠房房的寬度度較大，一般不不需要進進行廠房房傾倒穩(wěn)穩(wěn)定性的的校核。一、荷載載計算。 廠房房自重：()一期期混凝土土自重： 尾尾水管周周圍混凝凝土自重重：()()()() 柱柱子自重重： 尾水平平臺混凝凝土自重重：()()() 所所以 ()二期期混凝土土自重：蝸殼周圍圍混凝土土

14、自重：()()各層樓板板自重：所以 已安裝裝的機電電設備重重： 發(fā)發(fā)電機總總重：水輪機總總重：所以 上游水水壓力：下游水壓壓力：上浮力： ()蝸殼和尾尾水管中中水重： ()()特殊風荷荷載：61.44kkg()浪壓力荷荷載：地震慣性性力：地震時水水的激蕩蕩力：二、荷載載組合。 在計計算設計計中應該該對各種種不同的的工作情情況，按按照不同同的荷載載組合校校核廠房房的抗滑滑穩(wěn)定性性和地基基應力分分布。 在水電電站正常常運轉情情況時的的荷載組組合為： 在水電電站機組組檢修的的情況時時的荷載載組合為為：在大壩宣宣泄洪水水時的非非常情況況時，泄泄洪時間間較短，特殊風風荷載可可以不考考慮，其其荷載組組合為

15、：四、計算算方法與與原則。 在上上面可能能發(fā)生的的幾種荷荷載組合合中，要要要首先先進行分分析和論論證，找找出主要要控制情情況進行行計算。該廠房房是建在在比較好好的地基基上的，地基的的承載力力較好，計算種種情況后后發(fā)現(xiàn)所所要求的的地基應應力比地地基承載載力小得得多時，亦可以以不必對對每一種種情況都都進行計計算。五、該電電站的地地基承載載能力及及廠房抗抗滑穩(wěn)定定安全系系數(shù)。 由于于廠房建建在新鮮鮮完整的的堅硬巖巖石地基基上，允允許的承承載力較較大為： 廠房房抗滑穩(wěn)穩(wěn)定安全全系數(shù)查查資料如如下：（一級建建筑物等等級） 正正常運行行工況下下： 檢檢修工況況下： 非非常工況況下：六、廠房房的抗剪剪斷強度

16、度驗算：所以 滿足要要求。七、廠房房抗浮穩(wěn)穩(wěn)定驗算算：所以 滿足要要求。八、廠房房的抗滑滑穩(wěn)定驗驗算： 正常常運轉工工況下： 所以 故滿足足要求。 檢修工工況下： 所以 故滿足足要求。 非常工工況下： 所以 故滿足足要求。參考文獻獻（）索麗麗生 任任旭華 胡明編編著水利水水電工程程專業(yè)畢畢業(yè)設計計指南中國水水利水電電出版社社（）王樹樹人 董董旒新主主編水電站站建筑物物清華大大學出版版社（）水電電站廠房房設計規(guī)規(guī)范中國水水利水電電出版社社（）河海海大學張洪楚楚主編水電站站中國水水利水電電出版社社（）河海海大學林益才才主編水工建建筑物中國水水利水電電出版社社（）國家家電力公公司水電電建設工工程質量量監(jiān)督總總站編水電工工程設計計基礎中國電電力出版版社（