水力發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備課程設(shè)計(jì)

PAGEPAGE27xx工程大學(xué)水力發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書學(xué)院：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)老師：目錄第一部分設(shè)計(jì)原始資料…………………3第二部課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求…………5第三部計(jì)算書和說明書…………………7一、主閥……………7二、油系統(tǒng)……………7三、壓縮空氣系統(tǒng)………14四、技術(shù)供水系統(tǒng)……20五、排水系統(tǒng)…………22六、結(jié)束語…………25七、參考文獻(xiàn)…………26第一部分：設(shè)計(jì)原始資料一、水電站概況：該水電廠位于海河流域，布置形式為壩后式水電站，壩型為土石壩，壩頂高程60.0m，水庫調(diào)節(jié)庫容2.6×108m3,屬于不完全年調(diào)節(jié)水庫。安裝有1?～6?共6臺(tái)軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組，其中1?機(jī)組在系統(tǒng)中承擔(dān)調(diào)相任務(wù)。二、水電站主要參數(shù)1、電站水頭Hmax=37.30m，Hmin=31.20m；Hpj=34.50m2、正常高水位：54.00m；正常尾水位：20.50m；最高尾水位20.9m；最低尾水位20.0m3、裝機(jī)容量N=6*17000KW4、電站采用岔管引水方式，布置有三條引水總管，引水總管長度210m三、水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)技術(shù)資料機(jī)型：ZZ440-LJ-330SF17-28/550額定出力：Nr=17750KW；Pr=17000KW額定轉(zhuǎn)速：nr=214.3r/min水輪機(jī)安裝安程：18.6m水輪機(jī)導(dǎo)葉中心線D0=3.85m；導(dǎo)葉高度1.20m;轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑D1=3.3m；尾水管直錐段上端直徑3.5m,下端直徑4.2m,直錐段高度6.6m；轉(zhuǎn)輪占用體積6.76m3；彎肘及擴(kuò)散段體積27.52m3；檢修時(shí)最低尾水位蝸殼殘余水量15.0m3機(jī)組采用機(jī)械制動(dòng)，制動(dòng)耗氣流量qz=65L/s空氣冷卻器壓力降△h=3-5m水柱空氣冷卻器Q空=120m3/h推力軸承及導(dǎo)軸承冷卻器耗水量：26m3/h四、調(diào)速器及油壓裝置調(diào)速器型號(hào)：SDT-100油壓裝置型號(hào)：YZ-2.5-推力、上導(dǎo)軸承油槽的充油量3.0m3；下導(dǎo)軸承油槽充油量1.5m3導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器充油量2×1.6m3水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪漿葉接力器充油量2.0m3主閥接力器充油量1.5m3五、配電裝置主變：3*40000KVA，冷卻方式：風(fēng)冷開關(guān)：SF6斷路器六、電力系統(tǒng)及負(fù)荷情況1、電力系統(tǒng)容量5000MVA，以大、中火電廠為主，附近有裝機(jī)容量100萬KW的水電廠一座，按中心油務(wù)所設(shè)計(jì)運(yùn)行。2、電站并入系統(tǒng)運(yùn)行，靠近負(fù)荷中心，部分承擔(dān)調(diào)相任務(wù)。七、水文氣象條件1、地區(qū)月最高平均氣溫25OC，最低氣溫3.6OC，平均氣溫14OC。無風(fēng)霜冰凍。2、河流多年平均含沙量0.60kg/m3，月平均最大含沙量5.8kg/m3。八、交通運(yùn)輸情況公路通過廠區(qū)，距城市25Km，距附近大型電廠40Km，交通方便。第二部分任務(wù)和要求一、主閥1、論證設(shè)置主閥的理由；2、主閥的型式和操作方式；3、主閥操作方式的選擇。二、油系統(tǒng)1、確立油系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象（供油對(duì)象），油系統(tǒng)的類型、繪制油系統(tǒng)圖。（絕緣油、透平油系統(tǒng)）2、計(jì)算機(jī)組的運(yùn)行油量，事故備用油量、補(bǔ)充油量及全廠總用油量。3、油系統(tǒng)的設(shè)備選擇和計(jì)算（濾油機(jī)、油泵、儲(chǔ)油、凈油、重力加油箱及管徑）4、列設(shè)備明細(xì)表及操作程序表。三、壓縮空氣系統(tǒng)1、選擇供氣方式和壓縮空氣的服務(wù)對(duì)象。2、繪制全廠壓縮空氣系統(tǒng)圖；3、壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)備選擇、計(jì)算；4、列設(shè)備明細(xì)表；四、技術(shù)供水系統(tǒng)1、確定技術(shù)供水水源和供水方式；2、進(jìn)行供水量的估算，供水設(shè)備選擇；3、列設(shè)備明細(xì)表；繪制技術(shù)供水系統(tǒng)圖4、可不考慮電站的消防和生活用水五、排水系統(tǒng)1、擬訂排水方案，繪制排水系統(tǒng)圖2、估算滲漏和檢修排水量3、排水水泵的選擇4、列設(shè)備明細(xì)表六、計(jì)算書和說明書1、編制計(jì)算說明書壹份，采用統(tǒng)一封面，打印稿左裝訂，排版格式參照《河北工程大學(xué)畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文撰寫規(guī)范》。2、計(jì)算部分要求計(jì)算正確，層次清晰，公式系數(shù)選擇合理并表明依據(jù)。3、說明部分論證充分，結(jié)論清楚，書寫字跡規(guī)整。4、圖紙采用A4紙；圖簽3cm×8cm,采用計(jì)算機(jī)繪制或手繪圖片格式，裝訂整齊美觀。5、原始資料不充足部分可以合理假定條件。2016年12月第三部分計(jì)算書和說明書一、主閥1.設(shè)置主閥的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)水輪機(jī)前裝設(shè)主閥時(shí)，可有如下的優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)調(diào)速系統(tǒng)或?qū)畽C(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，緊急切斷水流，作為機(jī)組防飛逸裝置。裝設(shè)主閥后，機(jī)組需要檢修時(shí)不必放掉壓力管道內(nèi)的壓力水，從而減少了機(jī)組再次啟動(dòng)時(shí)所需的充水時(shí)間。機(jī)組較長時(shí)間停機(jī)時(shí)，關(guān)閉進(jìn)水閥可減少導(dǎo)葉漏水量，并避免了因大的漏水量是機(jī)組停不小來的現(xiàn)象，以及導(dǎo)葉因縫隙漏水而造成的汽蝕損壞。岔管引水時(shí)每臺(tái)水輪機(jī)進(jìn)口設(shè)置主閥，則當(dāng)一臺(tái)機(jī)組檢修時(shí)不致影響其他的正常運(yùn)行。2主閥的選擇及操作方式球閥閥體為球形，活門為圓筒形，開啟時(shí)閥門直徑等于進(jìn)水管直徑，水流阻力小。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外形尺寸較大、故重量大，價(jià)格高，一本用于高水頭（水頭為H>200m）。蝴蝶閥閥體為圓筒形，活門大都為鐵餅形或雙層圓平板，結(jié)構(gòu)較球閥簡單，外形尺寸較小。立軸蝴蝶閥平面尺寸較小，可做成分半結(jié)構(gòu)有利于裝拆，對(duì)起吊設(shè)備的容量要去較小，其控制結(jié)構(gòu)高出水輪機(jī)成地面，易于運(yùn)行檢修和防潮。一般用于中低水頭。閘閥閘閥用于小型水電站。根據(jù)水電站常用主閥的使用范圍，本電站選擇使用蝴蝶閥，采用液壓操作方式。3、操作能源：根據(jù)教材《水力發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備》當(dāng)水頭小于120~150m時(shí)采用水壓操作，需要加大接力器的直徑，為了不使接力器過于笨重，故電站采用油壓操作系統(tǒng)。二、油系統(tǒng)1、油系統(tǒng)的類型及供油對(duì)象水電站的油系統(tǒng)，分為透平油系統(tǒng)和絕緣油系統(tǒng)。透平油用油量包括水輪發(fā)電機(jī)組推力軸承和導(dǎo)軸承充油量、調(diào)速器油壓裝置、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器、主閥接力器充油量，以及管網(wǎng)用油量等組成。絕緣油用油量包括變壓器用油量和開關(guān)油，電纜油。2、油系統(tǒng)用油量計(jì)算油系統(tǒng)的規(guī)模與設(shè)備容量的大小，應(yīng)根據(jù)設(shè)備用油量的多少而定。2.1水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)充油量計(jì)算水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)充油量是油壓裝置、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器和轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)葉片的接力器的充油量，以及充滿管道所需的流量。油量的計(jì)算可分別進(jìn)行：（1）油壓裝置的用油量根據(jù)教材《水力發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備》P62表3-6得油壓裝置型號(hào)：YZ-2.5充油量：Vy=0.9+2.0=2.9(m3)（2）導(dǎo)水機(jī)構(gòu)接力器用油量已給出Vd=2×1.6m3(3)轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪槳葉接力器用油量已給出Vz=2.0m3故調(diào)節(jié)系統(tǒng)的總用油量：Vt=Vy+Vd+Vz=2.9+2×1.6+2.0=7.1(m3)2.2機(jī)組潤滑油系統(tǒng)充油量計(jì)算機(jī)組潤滑油系統(tǒng)充油量一般是指水輪發(fā)電機(jī)推力軸承和導(dǎo)軸承的充油量。原始資料已給出推力、上導(dǎo)軸承油槽的充油量為3.0m3下導(dǎo)軸承油槽的充油量為1.5m3所以潤滑系統(tǒng)的用油量Vh=1.5+3.0=4.5m32.3蝶閥接力器的充油量查《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》P463,得Vp=0.16(m3)2.4系統(tǒng)管網(wǎng)充滿管道所需的充油量根據(jù)教材《水力機(jī)組機(jī)輔助設(shè)備》可知系統(tǒng)管網(wǎng)充滿管道所需的充油量為系統(tǒng)總油量的5%。Vg=(Vt+Vh+Vp)×5%=(7.1+4.5+0.16)×5%=0.588(m3)2.5系統(tǒng)總用油量（1）透平油系統(tǒng)用油量計(jì)算用油量與機(jī)組出力、轉(zhuǎn)速、機(jī)型、臺(tái)數(shù)有關(guān)。1）運(yùn)行用油量（即設(shè)備充油量），用V1表示。設(shè)備充油量V1=(Vt+Vh+Vp+Vg)×1.05=(7.1+4.5+0.16+0.588)×1.05=12.97(m3)2）事故備用油量，以V2表示，它為最大機(jī)組用油量的110%事故備用油量V2=1.1×(Vt+Vh+Vp+Vg)=1.1×(7.1+1.92+0.16+0.459)=13.58(m3)3)補(bǔ)充備用油量，以V3表示，它以機(jī)組45天的添油量V3=(Vt+Vh+Vp+Vg)×α×EQ\F(45,365)=(7.1+1.92+0.16+0.459)×25%×EQ\F(45,365)=0.38(m3)式中α——一年中需補(bǔ)充油量的百分?jǐn)?shù)，對(duì)ZZ型水輪機(jī)α=25%。透平油系統(tǒng)總用油量V=ZV1+V2+ZV3=6×12.97+13.58+6×0.38=93.68(m3)式中Z——機(jī)組臺(tái)數(shù)，本電站Z=6臺(tái)。（2）絕緣油系統(tǒng)用油量計(jì)算用油量與變壓器、開關(guān)的型號(hào)、容量、臺(tái)數(shù)有關(guān)。1）一臺(tái)最大主變壓器充油量，以W1表示查手冊(cè)可得型號(hào)40000KVA變壓器的充油量為W1=2m3。2）事故備用油量，以W2表示，為最大一臺(tái)主變壓器充油量的1.1倍，W2=1.1W1=1.1×2=2.2(m3)3）補(bǔ)充備用油量，以W3表示，為變壓器45天的添油量-W3=W1×α×EQ\F(45,365)=2.2×5%×EQ\F(45,365)=0.014(m3)式中α——一年中需補(bǔ)充油量的百分?jǐn)?shù)，對(duì)變壓器α=5%。絕緣油系統(tǒng)總用油量W=nW1+W2+nW3=3×2+2.2+3×0.014=12.642(m3)式中n——變壓器臺(tái)數(shù)，本電站n=33油系統(tǒng)設(shè)備的選擇和計(jì)算3.1貯油設(shè)備選擇根據(jù)教材《水力機(jī)組機(jī)輔助設(shè)備》P64可知（1）凈油槽的容積：容積為一臺(tái)最大機(jī)組（或變壓器）充油量的110%，加上全部運(yùn)行設(shè)備45天的補(bǔ)充用油量。透平油和潤滑油各設(shè)置一個(gè)，但大于容量60m3時(shí)應(yīng)考慮兩個(gè)或兩個(gè)以上，并考慮廠房布置的要求。1)透平油凈油V透罐=(Vt+Vh+Vp)×110%+ZV3=(7.1+4.5+0.16)×110%+6×0.38=15.22m3透平油系統(tǒng)選用兩個(gè)8m3的凈油槽2)絕緣油凈油V絕罐=W1×110%+ZW3=2×110%+3×0.014=2.242m3絕緣油系統(tǒng)選用一個(gè)3m3的凈油槽（2）運(yùn)行油槽的容積：容積為最大機(jī)組（或變壓器）充油量的100%，但考慮兼做接受新油，并與凈油槽互用，其容積與凈油槽相同。為了提高污油凈化效果，通常設(shè)置2個(gè)，每個(gè)為其總?cè)莘e的1/2。透平油系統(tǒng)選用兩個(gè)8m3運(yùn)行油槽，絕緣油系統(tǒng)選用一個(gè)3m3的運(yùn)行油槽。（3）重力加油槽：對(duì)于轉(zhuǎn)槳式機(jī)組，漏油量較大，添油頻繁，可設(shè)置重力加油槽，容積一般為0.5~1.0m3。3.2油泵和油凈化設(shè)備的選擇油泵和油凈化設(shè)備應(yīng)滿足輸油和凈化的要求。（1）壓力濾油機(jī)和真空濾油機(jī)的生產(chǎn)率和數(shù)量的選擇：壓力濾油機(jī)和真空濾油機(jī)的生產(chǎn)率是按8h內(nèi)能凈化最大一臺(tái)機(jī)組的用油量或在24h內(nèi)能濾清最大一臺(tái)變壓器的用油量來確定透平油系統(tǒng)QL′=EQ\F(V1,t)=1.62(m3/h)絕緣油系統(tǒng)QL′=EQ\F(W1,t)=0.083(m3/h)此外，考慮到壓力濾油機(jī)要更換濾紙所需要的時(shí)間，所以在計(jì)算時(shí)應(yīng)將其額定生產(chǎn)率減少30%，故透平油系統(tǒng)QL=EQ\F(QL′,（1-0.3）)=2.314(m3/h)絕緣油系統(tǒng)QL=EQ\F(QL′,（1-0.3）)=0.119(m3/h)根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》P469表9-15壓力濾油機(jī)技術(shù)參數(shù)、表9-16真空濾油機(jī)技術(shù)參數(shù)，透平油系統(tǒng)選取壓力濾油機(jī)LY-50、真空濾油機(jī)ZLY-50各一臺(tái)。絕緣油系統(tǒng)選取壓力濾油機(jī)LY-50、真空濾油機(jī)ZLY-50各一臺(tái)（2）油泵的選擇：油泵的生產(chǎn)率應(yīng)能在4h內(nèi)充滿一臺(tái)機(jī)組或6~8h內(nèi)充滿一臺(tái)變壓器的用油量。透平油系統(tǒng)Q=EQ\F(V1,t)=3.24(m3/h)絕緣油系統(tǒng)Q=EQ\F(W1,t)=0.33(m3/h)根據(jù)Q、H查手冊(cè)，一般設(shè)置兩臺(tái)，根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》P466表9-82CY型、KCB型、3G型的油泵性能表，透平油系統(tǒng)選取齒輪油泵KCB-300-2兩臺(tái)，絕緣油系統(tǒng)選取齒輪油泵KCB-300-2兩臺(tái)。3.3管徑、管材的選擇根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇法：壓力油管通常采用直徑d=32～65mm，排油管取直徑d=50～100mm。故選擇壓力油管直徑d=32mm，排油管直徑d=50mm的管路根據(jù)教材《水力機(jī)組機(jī)輔助設(shè)備》P67，油管選用無縫鋼管，與凈化設(shè)備連接的管子選軟銅管。4油系統(tǒng)設(shè)備明細(xì)表及操作程序表油系統(tǒng)設(shè)備列表：序號(hào)名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量備注1透平油凈油槽8m322透平油運(yùn)行油槽8m323透平油系統(tǒng)壓力濾油機(jī)LY-501配備一個(gè)濾油紙烘箱4透平油系統(tǒng)真空濾油機(jī)ZLY-5015透平油油泵KCB-300-226絕緣油運(yùn)行油槽3m317絕緣油凈油槽3m31一臺(tái)移動(dòng)式油泵，一臺(tái)固定式油泵8絕緣油油泵KCB-300-229絕緣油系統(tǒng)壓力濾油機(jī)LY-501配備一個(gè)濾油紙烘箱10絕緣油系統(tǒng)真空濾油機(jī)ZLY-501透平油系統(tǒng)操作程序表序號(hào)工作名稱使用設(shè)備操作程序及設(shè)備1運(yùn)行油槽接受新油油槽車，自流油槽車、閥1、2，閥5、油槽I或（II）2運(yùn)行油槽自循環(huán)過濾壓力濾油機(jī)油槽I，閥3，LY,閥5、油槽I3運(yùn)行油槽凈油存入凈油槽壓力濾油機(jī)油槽I，閥4，LY,閥8，油槽II4凈油槽向設(shè)備充油油泵KCB2油槽II、閥7，KCB2，閥10、11和15，閥135機(jī)組檢修排油油泵KCB1閥14，閥12，閥9，KCB1，閥5，油槽I6運(yùn)行油槽排污油泵KCB1，油槽車油槽I、閥3，KCB2,閥2，1，油槽車7設(shè)備廢油排除油泵KCB1，油槽車閥16，KCB1，閥9，2，1，油槽車8清洗污油泵油泵KCB1，油槽車油槽II、閥7、KCB1，油槽車9事故排油油泵KCB1，油槽車閥門、事故排油管、事故排油池5油系統(tǒng)圖5.1絕緣油系統(tǒng)圖見圖15.2透平油系統(tǒng)圖見圖2三、壓縮空氣系統(tǒng)1壓縮空氣的服務(wù)對(duì)象：油壓裝置壓力油槽充氣，額定壓力為25×105Pa；機(jī)組停機(jī)時(shí)制動(dòng)裝置用氣，額定壓力為7×105Pa；機(jī)組做調(diào)相運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)輪室壓氣用氣，額定壓力為7×105Pa；檢修維護(hù)時(shí)風(fēng)動(dòng)工具及吹污清掃用氣，額定壓力為7×105Pa；水輪機(jī)導(dǎo)軸承檢修密封圍帶充氣，額定壓力為7×105Pa；蝴蝶閥止水圍帶充氣額定壓力為25×105Pa供氣方式：根據(jù)其工作壓力的高低，廠房內(nèi)的壓縮空氣系統(tǒng)可分為高壓壓縮空氣系統(tǒng)（工作壓力為25×105Pa）和低壓壓縮空氣系統(tǒng)（工作壓力為7×105Pa）。向壓油槽供氣的方式，有一級(jí)壓力供氣和二級(jí)壓力供氣兩種，采用二級(jí)壓力供氣。2壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)備選擇和計(jì)算2.1機(jī)組制動(dòng)供氣2.1.1機(jī)組制動(dòng)耗氣量計(jì)算（1）根據(jù)機(jī)組制動(dòng)耗氣量計(jì)算總耗氣量Qz=EQ\F(qztzpz×60,1000pa)=EQ\F(65×2×7×105×60,1000×105)=54.6(m3)式中qz—制動(dòng)過程耗氣量（l/s），qz=65（l/s）。tz—制動(dòng)時(shí)間（min），由電機(jī)廠提供，一般為2min。pz—制動(dòng)氣壓（絕對(duì)壓力），一般為7×105Pa。Pa—大氣壓力，取105Pa。2.1.2貯氣罐容積計(jì)算按下式計(jì)算Vg=EQ\F(QzZpa,?pz)=EQ\F(54.6×3×105,1.5×105)=109.2(m3)式中Z—同時(shí)制動(dòng)的機(jī)組臺(tái)數(shù)。?pz—制動(dòng)前后貯起罐允許壓力降，取1.5×105Pa。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》P523，表10-18貯氣罐系列及基本尺寸，選用2個(gè)5.0m3的貯氣罐作為制動(dòng)貯氣罐。2.1.3空氣壓縮機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算空壓機(jī)生產(chǎn)率按在一定時(shí)間內(nèi)恢復(fù)儲(chǔ)氣罐壓力的要求來確定，按下式計(jì)算Qk=EQ\F(QzZ,?T)=EQ\F(54.6×3,15)=10.92(m3/min)式中?T—貯氣罐恢復(fù)壓力時(shí)間，一般取10～15min。2.1.4供氣管道選擇按經(jīng)驗(yàn)選取，供氣干管Φ60mm，支管Φ15mm。三通閥以后的制動(dòng)供氣管，選取耐高壓的無縫鋼管。因?yàn)橛糜捅庙斵D(zhuǎn)子時(shí)，這段管段將承受高壓油。2.2機(jī)組調(diào)相壓水供氣2.2.1I充氣容積的計(jì)算導(dǎo)葉部分V1=(3.85/2)2×3.14×1.2=13.96m3錐管部分估算取h=0.5D1V2=(3.3/2)2×3.14×0.5×3.3=14.1m3轉(zhuǎn)輪所占容積V3=6.76m3總充氣容積V=V1+V2–V3=13.96+14.1-6.76=21.3m3II轉(zhuǎn)輪室充氣壓力計(jì)算P=Pa+γ△H（MPa）=105+104×（20.5-18.6）=1.19×105Pa式中P--壓水到下限水位時(shí)的轉(zhuǎn)輪室充氣壓力Pa--當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?；MPaΥ--水的重度；104N∕m3△H--尾水位與轉(zhuǎn)輪室壓下水位之差，m2.2.2貯氣罐容積計(jì)算（1）按壓水過程的空氣有效利用系數(shù)計(jì)算：Vg=EQ\F(KtPV,η(P1-P2))=EQ\F(1×1.19×105×21.3,0.80×(7×105-2.19×105))=6.59（m3）上式Kt—貯氣罐內(nèi)壓縮空氣的熱力學(xué)溫度與轉(zhuǎn)輪室水的熱力學(xué)溫度的比值約等于1。V—總充氣容積（m3）P1—貯氣罐計(jì)算壓力，可取額定壓力（Pa）P2—貯氣罐放氣后的壓力下限(Pa)。取P2=P+(0.5~1.0)×105=1.19×105+(0.5~1.0)×105=2.19×105,P是壓水至下限水位時(shí)的必須壓力。η—壓水過程空氣有效利用系數(shù)。對(duì)轉(zhuǎn)槳式機(jī)組，取η=0.80。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》P523，表10-18貯氣罐系列及基本尺寸，選用1個(gè)1.5m3的貯氣罐作為調(diào)相貯氣罐。2.2.3空壓機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算根據(jù)教材《水力機(jī)組機(jī)輔助設(shè)備》P97，可知空壓機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算可按以下公式確定Qk=Kn（EQ\F(KtPV,ηTPa)+qlZ）=EQ\F(1×1.19×105×21.3,0.80×45×105)+2.38×2=5.46（m3/min）上式Kn—考慮海拔高程對(duì)空壓機(jī)生產(chǎn)率影響的修正系數(shù)，按《水力發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備》P97表4.1取Kn=1T—給氣壓水后使貯氣罐恢復(fù)壓力的時(shí)間。一般取T=30～60min。ql—每臺(tái)調(diào)相運(yùn)行機(jī)組在壓水后的漏氣量ql=0.2D12√/√105=｛0.2×3.32√（105+104×1.9）｝/√105=2.38（m3/min）γ—水的重度（104N/m3）2.2.4管道選擇計(jì)算按經(jīng)驗(yàn)選?。和ǔ８晒堞?5mm，接入轉(zhuǎn)輪室的支管Φ15mm。所有管道均采用鋼管。2.3風(fēng)動(dòng)工具根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》P504，常用風(fēng)動(dòng)工具的品種和數(shù)據(jù)。品種型號(hào)耗氣量（m3/min）臺(tái)數(shù)風(fēng)砂輪S-400.44風(fēng)鏟C-40.64風(fēng)鉆ZQ-60.354氣扳機(jī)QB60.442.3.1空壓機(jī)選擇計(jì)算：空壓機(jī)生產(chǎn)率應(yīng)滿足同時(shí)工作的風(fēng)動(dòng)工具耗氣量。Qk=Kl∑qiziEQ\F(Po,Pa)=1.4×（0.4×4+0.6×4+0.35×4+0.4×4）×1=9.8（m3/min）式中Qk—空壓機(jī)生產(chǎn)率m3/minKi—漏氣系統(tǒng)，取Ki=1.4Qi—某種風(fēng)動(dòng)工具的耗氣量m3/minzi—同時(shí)工作的風(fēng)動(dòng)工具臺(tái)數(shù)2.3.2貯氣罐容積計(jì)算：Vg=EQ\F(105Qk,pk+105)=EQ\F(105×5.46,7×105+105)=0.68(m3)式中Qk和Pk——分別是空壓機(jī)生產(chǎn)率(m3/min)和額定工作壓力（Pa）。風(fēng)動(dòng)工具所需要的貯氣罐容積小，不需要設(shè)置專用設(shè)備，可以從調(diào)相貯氣罐引出，但應(yīng)首先滿足機(jī)組調(diào)相運(yùn)行時(shí)的需要。2.3.3管徑選擇按經(jīng)驗(yàn)選?。和ǔ８晒堞?5mm。2.4空氣圍帶用氣空氣空氣圍帶用氣量小，不需要設(shè)置專用設(shè)備，可以從調(diào)相貯氣罐引出，但應(yīng)首先滿足機(jī)組調(diào)相運(yùn)行時(shí)的需要。綜上所述，根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》P528，表10-24低壓空壓機(jī)技術(shù)規(guī)格表，選擇3L-10/8型空壓機(jī)兩臺(tái)，互為備用，作為廠內(nèi)低壓壓縮空氣系統(tǒng)。2.5油壓裝置供氣2.5.1空壓機(jī)生產(chǎn)率計(jì)算空壓機(jī)的總生產(chǎn)率根據(jù)壓油槽容積和充氣時(shí)間按下式計(jì)算：Qk=EQ\F((Py-Pa)VyKvKl,60TPa)YZ-2.5Qk=EQ\F((25×105-105)×1.6×0.6×1.3,60×1×105)=0.5m3/min）上式Py和Pa—分別為壓油槽額定工作壓力Py=25×105（m3）和絕對(duì)壓力（Pa）。Vy—為壓油槽容積T—充氣時(shí)間，Kv—壓油槽中空氣所占容積的比例系數(shù)。Kv=0.6。Kl—漏氣系數(shù)，取Kl=1.3。根據(jù)《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可知各種型號(hào)油壓裝置設(shè)備選擇參數(shù)表油壓裝置型號(hào)壓油槽空氣容積(m3)空壓機(jī)型號(hào)空壓機(jī)臺(tái)數(shù)充氣時(shí)間（h）貯氣罐容積(m3)YZ-2.51.6V1/40-I213選用V1/40-I空壓機(jī)2臺(tái)互為備用，采用二級(jí)壓力供氣方式向壓油槽供氣，選用2個(gè)3m3的貯氣罐。3設(shè)備明細(xì)表序號(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量單位備注1空氣壓縮機(jī)V1/40-I2高壓供氣2空氣壓縮機(jī)3L-10/82低壓供氣3儲(chǔ)氣罐1.51調(diào)相壓水用氣4儲(chǔ)氣罐52制動(dòng)用氣5儲(chǔ)氣罐32壓油槽用氣4壓縮空氣系統(tǒng)圖見圖3四、技術(shù)供水系統(tǒng)1供水對(duì)象水電站的技術(shù)供水對(duì)象包括水輪發(fā)電機(jī)組、水冷式空壓機(jī)等。2技術(shù)供水水源本電站所處河流水質(zhì)良好，河流多年平均含沙量0.60kg/m3，月平均最大含沙量5.8kg/m3，含沙量滿足冷卻水要求。因此采用上游水庫作為水源。3供水方式水電站水頭范圍在20～80m內(nèi)，水溫適中，水質(zhì)良好。因此供水方式采用自流供水。并設(shè)聯(lián)絡(luò)干管，機(jī)組間互為備用。主水源取自蝸殼，經(jīng)濾水器過濾后由電磁閥控制自動(dòng)向機(jī)組供水。壩前取水作為技術(shù)供水的備用水源。兩種水源之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)管道及閥門，壩前取水不受機(jī)組安裝、停機(jī)檢修等的影響，因此與機(jī)組開停狀態(tài)無關(guān)的用水，如水冷式空壓機(jī)用水，消火、生活用水，都由該水源供水。4供水量計(jì)算及供水設(shè)備選擇4.1水輪發(fā)電機(jī)總用水量：水輪發(fā)電機(jī)總用水量是指空氣冷卻器的用水量加上推力軸承和導(dǎo)軸承油冷卻器的用水量。資料中已給出空氣冷卻器用水量：Q空=120m3/h推力軸承和導(dǎo)軸承油冷卻器用水量：Q推=26m3/hQ=：Q空+Q推=120+26=146m3/h4.2水輪機(jī)導(dǎo)軸承用水量按推力軸承用水量的10％考慮，取q=2.6m3/h4.3水冷式空壓機(jī)冷卻水用量由空壓機(jī)生產(chǎn)率為0.5m3/min可得Q空=0.5×0.2=0.10（m3/h）5供水設(shè)備選擇技術(shù)供水系統(tǒng)管道通常采用鋼管。自流供水統(tǒng)管道內(nèi)流速與水電站水頭有關(guān)，本電站采用2m/s。供水管徑由教材P131諾謨圖圖4-42確定d=60mm6設(shè)備明細(xì)表序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量單位1濾水器4只2空氣冷卻器6臺(tái)3電磁閥2個(gè)4電磁配壓法1個(gè)5減壓閥1個(gè)6壓力表16個(gè)7截止閥1個(gè)8示流器2臺(tái)9示流器信號(hào)1臺(tái)10常開閥15個(gè)11常閉閥6個(gè)12攔污欄4個(gè)13三通閥16個(gè)7供水系統(tǒng)圖見圖4五、排水系統(tǒng)1水電站內(nèi)排水系統(tǒng)包括以下幾類：（1）生產(chǎn)用水的排水，這類排水排水量大，列入技術(shù)供水系統(tǒng)，不再列入排水系統(tǒng)中，能靠自流排至下游。（2）機(jī)組和廠房水下部分的檢修排水（3）滲漏排水2排水方案2.1滲漏排水：采用集水井排水。2.2檢修排水：當(dāng)機(jī)組檢修時(shí)，關(guān)閉主閥與尾水閘門，各臺(tái)機(jī)組尾水管用管道直接通往集水井并運(yùn)用水泵排至下游。3排水量計(jì)算廠房滲漏排水及其他污水的排水量無規(guī)律可循，故只計(jì)算檢修排水量。3.1機(jī)組檢修時(shí)，需排除的積水為錐管部分V2=1/3×3.14×6.6×｛（3.5/2）2+(4.2/2)2+（3.5/2）×(4.2/2)｝=77.01m3彎肘及擴(kuò)散段V3=27.52m3V=V管+V蝸+V尾=230+100+190=520m3查教材P180頁圖6.2；6.3V蝸=100m3；V尾=190m33.2上、下游閘門漏水量計(jì)算根據(jù)教材《水力機(jī)組機(jī)輔助設(shè)備》P144，式（5-5）可知Q漏=qL×EQ\F(3600,1000)=3.6qL式中L—閘門水封長度q—閘門水封每米長的單位時(shí)間漏水量（l/s.m）進(jìn)口閘門取q=1~2l/s.m，尾水閘門取q=2~3l/s.m，蝶閥（帶圍帶）取q=0.5l/s.m。4檢修排水水泵選擇水泵流量Q=EQ\F(V,T)+∑Q漏式中V—需排除的積水容積∑Q漏—上、下游閘門單位時(shí)間的漏水總量和（m3/h）假定閘門止水方式為可調(diào)式金屬止水查教材181頁表6-1得：Q漏=8m3/hm，取上下游閘門水封長度L1=L2=5m則Q漏=q1L1+Q2L2=8×5+8×5=80m3/h;帶入Q=530／5+80=186m3/h檢修排水泵的設(shè)置應(yīng)不少于兩臺(tái)，無需備用，每一臺(tái)泵的生產(chǎn)率為Q／Z=186／2=93m3/hZ-水泵臺(tái)數(shù)，取2因?yàn)镼泵=93＞Q漏=80，因此水泵生產(chǎn)率為93m3/h水泵總揚(yáng)程H泵=（▽尾-▽底）+hw+EQ\F(V2,2g)(mH2O)式中▽尾—檢修時(shí)下游尾水位，▽底—尾水管底板最低點(diǎn)高程m。hw—管道水力損失(mH2O),EQ\F(V2,2g)—管道出口流速水頭，m。▽尾-▽底=3.5m，ΔH=5m，EQ\F(V2,2g)=2m，代入得H泵=3.5+2+5=10.5m5水泵類型選擇臥式離心泵具有結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便和價(jià)格便宜等特點(diǎn)。臥式離心泵受水泵吸出高度的限制水泵安裝位置較低，水泵電機(jī)易受潮。另外，離心泵在啟動(dòng)前泵體必須充滿水，否則無法正常工作。臥式離心泵多用于中小型水電站的滲漏排水，該水電站屬于中型水電站，確定選用臥式離心泵。6設(shè)備明細(xì)表類型排水方式排水量水泵生產(chǎn)率水泵揚(yáng)程水泵類型自動(dòng)化要求檢修排水直接排水530m393m3/h一般兩臺(tái)9.5m臥式離心泵沒有要求可手動(dòng)操作滲漏排水排水溝或排水管300m3100m3/h一般兩臺(tái)10.5m臥式離心泵均采用自動(dòng)化控制方式7排水系統(tǒng)圖見圖5六、結(jié)束語在各類參考文件的幫助下，按照課程的要求，完成了對(duì)水電站油系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)及排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算，對(duì)水力發(fā)電機(jī)組做到進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。實(shí)際水電站的水輪發(fā)電機(jī)組及其電氣設(shè)備在電能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和操作過程中，為了保證設(shè)備的安全和正常運(yùn)行，在進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)的能量傳遞、機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的潤滑散熱以及電器設(shè)備的絕緣消弧時(shí)，都是用油作為介質(zhì)來完成的。所以對(duì)有透平油和絕緣油系統(tǒng)的設(shè)備、要求及工作條件、油的性能等做到了初步了解和一定的認(rèn)識(shí)?？諝饩哂袠O好的彈性，是儲(chǔ)存壓能的良好介質(zhì)，通過對(duì)壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，了解了壓縮空氣機(jī)的類型及主要部件的作用，還有它的用途。技術(shù)供水主要是向水輪機(jī)發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備供應(yīng)冷卻用水，潤滑用水，有時(shí)也包括水壓操作與用水；消防用水是為發(fā)電機(jī)、廠房、變壓器、油庫等提供消防所用水，生活供水是水電站生產(chǎn)區(qū)的生活、潔凈用水。通過對(duì)供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，了解了供水系統(tǒng)的基本構(gòu)造及其主要部件作用。水電站的排水系統(tǒng)的任務(wù)為及時(shí)可靠地排除引水管道、蝸殼和尾水管等機(jī)組過流部件的積水，保證機(jī)組和廠房水下部分的檢修；排除生產(chǎn)污水和滲漏水，避免廠區(qū)內(nèi)部積水和潮濕。通過對(duì)排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握了排水系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其主要部件的作用，以及各類系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及其使用條件。七、參考文獻(xiàn)[1]鄭源，陳德新.水輪機(jī).北京：中國水利水電出版社，2011.[2]李郁俠，水力發(fā)電機(jī)組輔助設(shè)備，中國水利水電出版社2013.[3]全玲琴.，水輪機(jī)及其輔助設(shè)備.，北京：中國水利水電出版社，2006.[4]水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.，水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)(水力機(jī)械).北京：水利電力出版社，1983.[5]湖北省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院.，小型水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)(水力機(jī)械).北京：水利電力出版社，2003.基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量儀的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量儀的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)H