水電站課程設計--水電站廠房布置設計

1、<p><b>　　水電站課程設計</b></p><p><b>　　1.設計題目</b></p><p><b>　　水電站廠房布置設計</b></p><p><b>　　2.設計目的</b></p><p>　　進一步鞏固和加深廠房部分的

2、理論知識，培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題及運用理論知識解決實際問題的能力，提高學生制圖、使用現(xiàn)行規(guī)范、查閱技術資料、使用技術資料的能力以及編寫設計說明書的能力。通過該課程設計使學生初步掌握水電站廠房設計的內(nèi)容、步驟和方法</p><p><b>　　3.設計任務</b></p><p>　　3.1、進行廠區(qū)樞紐布置</p><p>　　3.2、根據(jù)

3、給定的資料進行水輪發(fā)電機組的選型；</p><p>　　3.3、根據(jù)水輪發(fā)電機組的型號選擇相應的蝸殼、尾水管、調速器及其它輔助設備；</p><p>　　3.4、根據(jù)所選擇的設備進行主、副廠房的平面和立面的布置設計，從而確定廠房的輪廓尺寸。布置設計包括以下幾方面內(nèi)容：</p><p>　　主機組及相應輔助設備的布置；</p><p>　　主、

4、副廠房各層的布置；</p><p>　　3.4.3、主、副廠房梁、板結構的布置；</p><p>　　3.4.4、廠內(nèi)交通道的布置。</p><p><b>　　3.設計資料</b></p><p>　　本次課程設計的前半部分，即機組的選型、調速器及輔助設備的選擇已在水輪機選型作業(yè)中完成，因此所有資料已發(fā)到每人手中，此階

5、段的設計內(nèi)容就是要求根據(jù)每人選擇的機組進行相應的廠房布置設計。</p><p><b>　　4.設計成果</b></p><p>　　4.1、設計圖紙一張。</p><p>　　4.1.1、圖紙內(nèi)容包括：1）沿機組中心線廠房橫剖面圖（1：50~1：100）；</p><p>　　2）發(fā)電機層平面圖（1：100~1：200

6、）；</p><p>　　3）水輪機層平面圖（1：100~1：200）；</p><p>　　4）蝸殼層、尾水管層平面圖（1：100~1：200）；</p><p>　　5）廠區(qū)樞紐布置圖（1：500）</p><p>　　4.1.2、圖紙要求： 1）要求繪于1號白圖上或用計算機繪圖；</p><p>　　2）要嚴格按

7、制圖要求繪制工程圖；</p><p>　　3）設計圖紙要求正確、美觀、清楚、整潔；</p><p>　　4）圖中所用符號應合乎統(tǒng)一規(guī)定的符號，文字用仿宋體書寫；</p><p>　　5）要求圖中尺寸標注完整、正確，圖紙上要有必要的說明。</p><p>　　4.2、計算書、說明書一份。</p><p>　　計算書、說明

8、書要求有以下內(nèi)容：</p><p><b>　　1）封面；</b></p><p><b>　　2）前言；</b></p><p>　　3）中、英文摘要及中、英文關鍵詞；</p><p><b>　　4）目錄；</b></p><p><b>

9、　　5）正文；</b></p><p><b>　　正文的內(nèi)容包括：</b></p><p>　?。?）工程概況及設計資料；</p><p>　?。?）水輪機、發(fā)電機的選型及其所考慮的因素；</p><p>　?。?）蝸殼、尾水管、調速設備的選型及其所考慮的因素；</p><p>　　

10、（4）水電站在整個樞紐中的位置及廠房樞紐布置概述（包括供水方式、引近方式、廠區(qū)回車場及對外交通道。）</p><p>　?。?）通過主廠房的剖面布置，確定主廠房各主要高程，并說明理由及所考慮的因素；</p><p>　?。?）通過主廠房各層的平面布置，確定水電站主廠房的長度和寬度，并說明理由及所考慮的因素；</p><p>　?。?）確定副廠房的位置及廠內(nèi)布置，并說

11、明理由及所考慮的因素；</p><p>　　（8）確定廠內(nèi)各層平面和立面的交通條件；</p><p>　　（9）確定廠外的交通條件；</p><p>　?。?0）其它你認為所必須的內(nèi)容；</p><p>　?。?1）說明書要求論據(jù)充分、合理，字跡清晰端正（可打印），文句通順，邏輯性強，無錯別字。</p><p><

12、;b>　　6）結論；</b></p><p><b>　　7）總結與體會；</b></p><p><b>　　8）參考文獻。</b></p><p><b>　　5.建議時間安排</b></p><p>　　根據(jù)所給資料選定機組型式、計算出有關參數(shù)后，即可進

13、行廠房的布置設計，但不要求作方案比較。</p><p>　　1）熟悉所給資料及參考資料 0.5天</p><p>　　2）繪制廠區(qū)樞紐布置簡圖 0.5天</p><p>　　3）各設備的尺寸估算 0.5天</p>

14、<p>　　4）繪制廠房橫剖草面圖及相關高程的確定 2.0天</p><p>　　5）繪制發(fā)電機層平面草圖及相關尺寸的確定 1.0天</p><p>　　6）繪制水輪機層、蝸殼層平面草圖及相關尺寸的確定2.0天</p><p>　　7）在修改草圖的基礎上繪制廠房平剖面正式圖 2.0天</p><

15、;p>　　8）編寫說明書 1.5天</p><p>　　備注：各層平面圖均包括同層的副廠房。廠房橫剖面圖若剖到副廠房，也必須繪出副廠房。</p><p><b>　　6.設計步驟</b></p><p>　　6.1、在熟悉所給資料、詳細了解設計任務的基礎上進行廠區(qū)樞紐布置，

16、要求確定引水道（包括壓力前池或調壓室）、壓力鋼管、主廠房、副廠房、變壓器場、高壓開關站、尾水道、交通道的相對位置。在廠區(qū)樞紐布置圖中，應標明各主要建筑物的尺寸及主要交通道。</p><p>　　6.2、確定各設備的尺寸</p><p>　　6.2.1、通過水輪機的選型計算，選擇相應的水輪機并確定水輪機的有關參數(shù)（包括：水輪機型號、轉輪直徑、標準同步轉速、水輪機的工作范圍、允許吸出高度、水輪

17、機的安裝高程、繪制水輪機的運轉特性曲線。）</p><p>　　6.2.2、選擇蝸殼的型式，確定蝸殼的有關參數(shù)（包括：斷面型式、蝸殼的包角、蝸殼進口斷面的平均流速。）；并通過相關的水力計算，確定蝸殼的輪廓尺寸。要求畫在坐標紙上，并附在說明書中。</p><p>　　6.2.3、選擇相應的調速設備；</p><p>　　6.2.4、選擇尾水管的型式，確定尾水管的尺寸，

18、并畫在坐標紙上，附在說明書中。</p><p>　　6.2.5、估算發(fā)電機的主要尺寸，并畫在坐標紙上，附在說明書中。</p><p><b>　　6.3、廠房布置</b></p><p>　　6.3.1、以安裝高程為基準，根據(jù)已選定的機電設備進行廠房的剖面布置，從而確定廠房各主要高程。</p><p>　　6.3.2、根

19、據(jù)主要的機電設備及主要輔助設備的布置和運行要求，并考慮吊車的跨度進行廠房各層的平面布置，從而確定主廠房的平面尺寸。在進行各層的平面布置時應嚴格注意：</p><p>　　1）主要機電設備及主要輔助設備之間的協(xié)調。包括調速設備、油、水、氣系統(tǒng)的布置和相互協(xié)調。</p><p>　　2）考慮吊車的工作范圍，保證須起吊的設備在吊鉤的極限范圍內(nèi)，并注意吊鉤的工作范圍對邊機組段尺寸的影響。</

20、p><p>　　3）從保證運行安全及方便出發(fā)，協(xié)調廠內(nèi)外電氣設備的布置。</p><p>　　4）布置廠內(nèi)的交通系統(tǒng)，包括連接各層的樓梯、吊物孔（包括蝶閥吊孔）、各層平面的交通道的位置及尺寸。</p><p>　　5）根據(jù)機組的安裝、檢修條件，確定裝配場的位置、高程及平面尺寸；其中，還應考慮變壓器的檢修。</p><p>　　6）確定蝸殼及尾水管

21、檢修時的進人孔位置及廠內(nèi)集水井的位置。</p><p>　　7）合理布置廠房的梁、柱系統(tǒng)，使其滿足結構、施工及安裝要求。</p><p>　　8）初步擬訂廠房各構件的結構尺寸，包括梁、柱、門、窗、墻、樓板等。</p><p>　　6.4、根據(jù)機電設備及油、水、氣系統(tǒng)的布置，結合參考資料提供的參考面積，對與主廠房運轉有直接關系的副廠房進行布置。</p>

22、<p>　　6.5、在橫剖面圖和平面圖上應標明各項高程及主要尺寸，所標注尺寸應符合工程圖要求。正式圖紙可手繪，也可用計算機繪圖。</p><p>　　6.6、編寫說明書。</p><p><b>　　7.設計資料</b></p><p>　　水電站裝機容量13.6萬千瓦，效率97.5%，最大工作水頭38.0m,最小工作水頭27.0m，

23、加權平均水頭32.0m，設計水頭為30.5m，海拔高程27m，下游設計水頭最低水位22m。</p><p><b>　　8.摘要及關鍵詞</b></p><p>　　本課程設計主要是水利水電樞紐工程中水電站廠房設計的部分工作。設計目的在于進一步鞏固和加深廠房部分的理論知識，培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題及運用理論知識解決實際問題的能力，提高學生制圖、使用現(xiàn)行規(guī)范、查閱技術

24、資料、使用技術資料的能力以及編寫設計說明書的能力。通過該課程設計使學生初步掌握水電站廠房設計的內(nèi)容、步驟和方法。 根據(jù)已有的原始資料和設計要求進行設計，主要內(nèi)容有：水電站總體布置，水輪機型號的選擇以及水輪機特性曲線的繪制，蝸殼尺寸的確定，尾水管尺寸的確定，調速器的選擇，水電站廠房尺寸的確定，尾水渠渠道布置、形式選擇等，并根據(jù)要求繪制相應的平面布置圖和剖面圖。</p><p>　　關鍵詞：裝機容量、效率、水

25、輪機、蝸殼、尾水管、調速器、發(fā)電機、廠房。</p><p>　　This course is designed primarily water conservancy and hydropower dam project in the part of the hydropower plant design work. Designed to further consolidate and deepen the

26、theoretical knowledge of plant parts, training students to think independently, analyze problems and apply the theoretical knowledge to solve practical problems, to enhance students mapping, the use of existing norms, ac

27、cess to technical information, the ability to use technical data and preparation of design manual ability</p><p>　　Keywords: capacity, efficiency, turbine, scroll, tail pipes, governor, generator, plant.<

28、/p><p>　　第 一 章水輪機選型計算7</p><p>　　第 一 節(jié)水輪機型號的選擇7</p><p>　　第 二 節(jié)水輪機主要參數(shù)的計算7</p><p>　　一HL240型水輪機方案主要參數(shù)計算7</p><p>　　二ZZ440型水輪機方案主要參數(shù)的計算9</p><

29、;p>　　第 三 節(jié)水輪機方案的分析比較12</p><p>　　一HL240型水輪機運轉特性曲線的繪制13</p><p>　　第 二 章蝸殼的型式及其主要尺寸的確定17</p><p>　　第 一 節(jié)蝸殼的型式17</p><p>　　第 二 節(jié)蝸殼的主要參數(shù)的選擇17</p><p>

30、;　　第 三 節(jié)蝸殼的水力計算18</p><p>　　第 三 章尾水管的型式及其主要尺寸的確定19</p><p>　　第 四 章水輪機調速設備的選擇20</p><p>　　第 一 節(jié)調速功的計算20</p><p>　　第 二 節(jié)接力器的選擇21</p><p>　　第 三 節(jié)調速器

31、的選擇22</p><p>　　第 四 節(jié)油壓裝置的選擇22</p><p>　　第 五 章水輪發(fā)電機選擇計算22</p><p>　　第 一 節(jié)發(fā)電機主要部分的尺寸計算22</p><p><b>　　一機距22</b></p><p>　　二定子鐵芯內(nèi)徑23</

32、p><p>　　三定子鐵芯長度23</p><p>　　四定子鐵芯外徑23</p><p>　　第 二 節(jié)外形尺寸估算23</p><p>　　一平面尺寸估算23</p><p>　　二軸向尺寸的計算24</p><p>　　三水輪發(fā)電機重量估算25</p>&

33、lt;p>　　第 三 節(jié)壓力管道參數(shù)計算26</p><p>　　第 四 節(jié)主廠房主要尺寸的確定26</p><p>　　一主廠房長度的確定26</p><p>　　二主廠房寬度的確定28</p><p>　　三主廠房高程的確定28</p><p>　　第 五 節(jié)副廠房的布置30</

34、p><p>　　一副廠房的組成30</p><p>　　二副廠房的位置31</p><p>　　三副廠房平面布置的設備31</p><p>　　第 六 章參考文獻31</p><p><b>　　水輪機選型計算</b></p><p><b>　　

35、水輪機型號的選擇</b></p><p>　　根據(jù)水電站的工作水頭范圍，在反擊式水輪機系列型譜表中查得HL240型水輪機和ZZ440型水輪機都可以使用，這就需要將兩種水輪機都列入比較方案，對其參數(shù)分別予以計算和選定。</p><p>　　水輪機主要參數(shù)的計算</p><p>　　HL240型水輪機方案主要參數(shù)計算</p><p>

36、<b>　　轉輪直徑的計算</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　同時在附表1中查得水輪機模型在限制工況下的效率，由此可初步假定水輪機在該工況的效率為92%。</p><p>　　將以上各值代入上式得</p><p>　　選用與之接近而偏大的標準直徑。<

37、/p><p><b>　　效率修正值的計算</b></p><p>　　由附表1查得水輪機模型在最優(yōu)工況下的，模型轉輪直徑，則原型水輪機的最高效率可依（3-23）式計算，即</p><p>　　考慮到制造工藝水平的情況??；由于水輪機所應用的蝸殼和尾水管的型式與模型基本相似，故認為，則效率修正值為：</p><p>　　由此求

38、得水輪機在限制工況的效率為：</p><p>　　（與原來假定的數(shù)值接近，不再校正）</p><p><b>　　轉速的計算</b></p><p><b>　　式中 </b></p><p>　　由附表1查得在最優(yōu)工況下的，同時由于</p><p>　　所以可忽略不計，則

39、以代入上式得：</p><p>　　選用與之接近而偏大的標準同步轉速。</p><p><b>　　工作范圍的驗算</b></p><p>　　在選定的的情況下，水輪機的和各種特征水頭下相應的值分別為：</p><p>　　則水輪機的最大引用流量為：</p><p><b>　　對值：在

40、設計水頭時</b></p><p><b>　　在最大水頭時</b></p><p><b>　　在最大水頭時</b></p><p>　　在HL240型水輪機的模型綜合特性曲線圖上，分別畫出的直線，如圖所示。可以看出這些直線所標出的水輪機相似工作范圍（陰影部分）僅包括了部分高效率區(qū)，所以對所選定的直徑還須和其

41、他方案作比較。</p><p><b>　　水輪機吸出高的計算</b></p><p>　　由水輪機的設計工況（）在圖上可查得相應的氣蝕系數(shù)；由設計水頭，在圖2-16上查得，則可求得水輪機的吸出高為：</p><p>　　ZZ440型水輪機方案主要參數(shù)的計算</p><p><b>　　轉輪直徑的計算</

42、b></p><p>　　式中值同前。對于值，可由附表2查得該型水輪機在限制工況下的，同時還查得氣蝕系數(shù)。但在允許高程時，則相應的裝置氣蝕系數(shù)為：</p><p>　　所以，為了滿足對吸出高的限制，值可在ZZ440型水輪機模型綜合特性曲線圖上依工況點查得為。同時亦可查該工況點上，由此可初步假定水輪機的效率為89.5%。</p><p>　　將以上各值代入上式，

43、便可求得：</p><p>　　選用與之接近而偏大的標準直徑。</p><p><b>　　效率修正值的計算</b></p><p>　　對軸流轉漿式水輪機，葉片在不同轉角時的最大效率可用（3-24）式計算，即</p><p>　　已知，代入上式，則得：</p><p>　　葉片在不同轉角時的值可

44、自圖3-10查得，由此便可應用上式求得相應于該角時的水輪機最高效率，并將計算結果列于表4-8。</p><p><b>　　表4-8</b></p><p>　　當選取制造工藝影響的效率修正值和考慮異形部件的影響時，便可計算得不同角時效率修正值為：</p><p>　　將的計算結果亦同時列入表4-8中。</p><p>

45、　　由附表2查得在最優(yōu)工況下模型的最高效率，由于最優(yōu)工況很接近于的等轉角線，故采用效率修正值，這樣便可得出原型水輪機的最高效率為：</p><p>　　已知在限制工況模型的效率為：，而改點處于兩等角線之間，用內(nèi)插法可求得該點的效率修正值為，由此可求得水輪機在限制工況下的效率為：</p><p>　　與原來假定的效率90.0%很接近，不在校正。</p><p><

46、;b>　　轉速的計算</b></p><p><b>　　由于 </b></p><p>　　所以不考慮的修正，由此求得水輪機的轉速為：</p><p>　　選用與之接近而偏大的標準同步轉速。</p><p><b>　　工作范圍的驗算</b></p><p

47、>　　在選定的的情況下，水輪機的和各種特征水頭下相應的值分別為：</p><p>　　則水輪機的最大引用流量為：</p><p><b>　　對值：在設計水頭時</b></p><p><b>　　在最大水頭時</b></p><p><b>　　在最小水頭時</b>&l

48、t;/p><p>　　在圖上，分別畫出的直線，如圖所示?？梢钥闯鲞@些直線所標出的水輪機相似工作范圍（陰影部分）基本上包括了特性曲線的高效率區(qū)。</p><p><b>　　水輪機吸出高的計算</b></p><p>　　在設計工況時，由圖3-10可查得氣蝕系數(shù)，由此可求得水輪機的吸出高為;</p><p><b>

49、　　(滿足要求)</b></p><p>　　水輪機方案的分析比較</p><p>　　為了便于分析比較，現(xiàn)將兩種方案的有關參數(shù)列于下表</p><p>　　表4-9 水輪機方案參數(shù)對照表</p><p>　　從上表的對照中可以看出，兩種不聽的機型方案在同樣水頭下同時滿足額定出力的情況下，HL240與ZZ440相比較來

50、看，它具有效率高工作范圍好、汽蝕系數(shù)小等優(yōu)點，這可以提高水電站的年發(fā)電量和減小廠房的開挖量。 選用HL240型水輪機。</p><p>　　HL240型水輪機運轉特性曲線的繪制</p><p><b>　　基本資料</b></p><p>　　轉輪的型式 HL240型，模型綜合特性圖</p>

51、<p>　　轉輪的直徑和轉速 、轉速</p><p>　　特征水頭 </p><p>　　水輪機額定出力 </p><p>　　水輪機安裝處的海拔高程 </p><p>　　等效率曲線的計算與繪制</p&g

52、t;<p>　　取等4個水頭列表4-15分別進行計算，表中在不同轉角時的效率修正值可由表4-8得到。根據(jù)計算結果可首先繪制各水頭下的水輪機工作特性曲線圖4-16（a），然后繪制效率曲線圖4-16（b）。</p><p>　　等吸出高曲線的計算與繪制</p><p>　　亦按前述的方法和例題中的有關數(shù)據(jù)，列表4-16分別以不同水頭進行計算，表中的出力系由圖4-17輔助曲線上查得

53、的。由計算結果可繪制的輔助曲線圖4-18，并由此在圖4-16（b）上繪出等吸出高曲線。圖4-16（b）即為ZZ440型水輪機的運轉特性曲線。</p><p>　　蝸殼的型式及其主要尺寸的確定</p><p><b>　　蝸殼的型式</b></p><p>　　采用金屬蝸殼，圓形斷面，為防止?jié)B漏和減少磨損，在蝸殼內(nèi)壁作鋼襯，鋼板的厚度取10mm。

54、</p><p>　　蝸殼的主要參數(shù)的選擇</p><p><b>　　斷面的型式</b></p><p>　　金屬蝸殼采用圓形斷面。</p><p><b>　　蝸殼的包角</b></p><p>　　對于金屬蝸殼，采用。</p><p><b

55、>　　蝸殼進口平均流速</b></p><p>　　由圖4-30a查得有鋼襯的金屬蝸殼進口平均流速。</p><p><b>　　蝸殼的水力計算</b></p><p>　　蝸殼的水力計算就是在上述假定的基礎上進行蝸殼各中間斷面的計算。計算是在給定的水輪機設計水頭、最大引用流量、導葉高度。坐環(huán)尺寸（等）和選擇的蝸殼斷面形式、最

56、大包角、進口平均流速的情況下進行的?；炷廖仛さ乃τ嬎悴捎冒雸D解法較為方便。</p><p>　　1 對于蝸殼進口斷面：</p><p>　　斷面的面積 </p><p>　　斷面半徑 </p><p>　　由《水利機械》附表5查得金屬蝸殼座環(huán)尺寸，水頭在70米以下其座環(huán)外a D

57、=3.85m,</p><p>　　半徑/ 2 </p><p><b>　　當時，</b></p><p><b>　　當時，</b></p><p><b>　　當時，</b></p><p><b>　　當時，</b

58、></p><p><b>　　當時，</b></p><p><b>　　當時，</b></p><p><b>　　當時， </b></p><p><b>　　當時， </b></p><p>　　尾水管的型式及其主要尺

59、寸的確定</p><p><b>　　選用彎肘型尾水管</b></p><p>　　表4-17 推薦的尾水管尺寸表</p><p>　　水輪機調速設備的選擇</p><p><b>　　調速功的計算</b></p><p>　　應用下式計算水輪機的調速功</p&g

60、t;<p><b>　　式中 </b></p><p>　　水輪機在工況點工作時的效率可由水輪機運轉特性曲線查得為0.918，由此</p><p>　　屬大型調速器，則接力器、調速柜和油壓裝置應分別進行計算和選擇。</p><p><b>　　接力器的選擇</b></p><p>

61、;<b>　　接力器直徑的計算</b></p><p>　　采用兩個接力器來操作水輪機的導水結構，選用額定油壓為2.5MPa，則每個接力器的直徑可由下式求得：</p><p>　　已知導葉數(shù)目，為標準對稱型導葉，由表5-3查得=0.031；又導葉的相對高度由型譜表4-1查得為0.365代入上式得：</p><p>　　由此，在表5-4中選擇與之

62、接近而偏大的的標準接力器</p><p>　　接力器最大行程的計算</p><p>　　應用下式，接力器的最大行程為：</p><p>　　導葉最大開度可由模型的求得：</p><p>　　式中可由設計工況點在模型綜合特性曲線圖3-10上查得為25mm；同時在圖3-10上還可查得；</p><p>　　選用水輪機的。將

63、各值代入上式得：</p><p>　　當選用計算系數(shù)為1.8時，則</p><p><b>　　接力器容積的計算</b></p><p>　　兩個接力器的總容積，可由下式求得：</p><p><b>　　調速器的選擇</b></p><p>　　大型調速器的型號是以主配壓閥

64、的直徑來表征的，主配壓閥的直徑d可由下式計算</p><p><b>　　選用、，則</b></p><p>　　在表5-1中選擇與之相鄰而偏大的DT—150型電氣液壓型調速器。</p><p><b>　　油壓裝置的選擇</b></p><p>　　此處油壓裝置不考慮空放閥和進水閥的用油，則壓力油

65、罐的容積可按下式估算，即：</p><p>　　由此在表5-2中選擇與之相鄰而偏大的YZ—6型分離式油壓裝置。</p><p><b>　　水輪發(fā)電機選擇計算</b></p><p>　　發(fā)電機主要部分的尺寸計算</p><p>　　，初步選定傘式發(fā)電機</p><p><b>　　機距

66、</b></p><p>　　P—磁極對數(shù)，32；</p><p><b>　　—取10；</b></p><p><b>　??；</b></p><p><b>　　定子鐵芯內(nèi)徑</b></p><p><b>　　定子鐵芯長度&

67、lt;/b></p><p>　　—發(fā)電機額定容量，38744kW；</p><p>　　—水輪機額定轉速，93.8r/min;</p><p>　　—定子內(nèi)徑，1010.96cm;</p><p>　　C—計算系數(shù)，取為。</p><p><b>　　定子鐵芯外徑</b></p>

68、;<p><b>　　外形尺寸估算</b></p><p><b>　　平面尺寸估算</b></p><p><b>　　定子機座外徑</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　風罩內(nèi)經(jīng)</b

69、></p><p><b>　　轉子外徑</b></p><p><b>　　下機架最大跨度</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　推力軸承外徑和勵磁機外徑</p><p><b>　　查表得</b&

70、gt;</p><p><b>　　軸向尺寸的計算</b></p><p><b>　　定子機座高度</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　上機架高度</b></p><p><b>

71、　　，采用傘式發(fā)電機</b></p><p><b>　　傘式非承載機架：</b></p><p>　　勵磁機高度、副勵磁機高度和永磁機高度</p><p>　　查水電站機電設計手冊表3-8得，</p><p><b>　　下機架高度</b></p><p>&l

72、t;b>　　傘式承載機架：</b></p><p>　　定子支座支撐面至下機架支承面或下?lián)躏L板之間的距離</p><p><b>　　傘式承載機架：</b></p><p>　　下機架支承面至主軸法蘭底面之間的距離</p><p>　　按以生產(chǎn)的發(fā)電機統(tǒng)計資料查得，</p><p&g

73、t;<b>　　轉子磁軛軸向高度</b></p><p><b>　　無風扇時，</b></p><p><b>　　發(fā)電機主軸高度</b></p><p>　　定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距離</p><p>　　轉漿式水輪機受油器尺寸</p><p

74、><b>　　水輪發(fā)電機重量估算</b></p><p><b>　　水輪發(fā)電機的總重量</b></p><p><b>　　計算系數(shù)取8</b></p><p><b>　　發(fā)電機轉子重</b></p><p><b>　　發(fā)電機飛輪力矩

75、</b></p><p>　　查水輪機機電設計手冊表3-10，取為4.5</p><p>　　起重機的型式和臺數(shù)取決于水電站的廠房類型、最大起重量和機組臺數(shù)等條件。具有上部結構的廠房一般選用橋式起重機。</p><p>　　起重機額定起重量應根據(jù)最重吊運件的重量（一般為發(fā)電機轉子）加起吊工具的重量，并參照起重量系列確定，發(fā)電機轉子重，乘以動力系數(shù)1.2，

76、得，查水電站機電設計手冊表7-16，選雙小車橋式起重機。</p><p><b>　　壓力管道參數(shù)計算</b></p><p>　　按經(jīng)濟流速確定壓力管道直徑，壓力管道經(jīng)濟流速一般為，取為。</p><p>　　管道直徑計算公式為：</p><p><b>　　經(jīng)驗公式求得：</b></p&g

77、t;<p>　　主廠房主要尺寸的確定</p><p><b>　　主廠房長度的確定</b></p><p>　　式中：—主廠房長度；</p><p><b>　　—機組臺數(shù)；</b></p><p><b>　　—機組段長度；</b></p><

78、;p><b>　　—安裝見長度；</b></p><p><b>　　—邊機組段加長。</b></p><p>　　按蝸殼層、尾水管層和發(fā)電機層分別計算，然后取其中的最大值。</p><p><b>　　蝸殼層</b></p><p><b>　　尾水管層<

79、;/b></p><p><b>　　取對稱為水管 </b></p><p><b>　　發(fā)電機層</b></p><p>　　其中—發(fā)電機風罩內(nèi)徑，14.6m；b—兩臺機組之間風罩外壁凈距，取為2m;—發(fā)電機風罩壁厚，取為0.4m</p><p>　　取以上三者中的最大值，。</p

80、><p><b>　　邊機組段加長</b></p><p>　　邊機組段加長，取4m。</p><p><b>　　安裝間長度</b></p><p>　　安裝間長度，取23m。</p><p><b>　　則主廠房的長度：。</b></p>

81、<p><b>　　主廠房寬度的確定</b></p><p>　　—主廠房的凈寬；—上游側寬度；—下游側寬度</p><p><b>　　水下部分凈寬的確定</b></p><p><b>　　上游側寬度： =</b></p><p><b>　　下游側寬度

82、：=</b></p><p><b>　　主廠房凈寬：</b></p><p><b>　　水上部分凈寬的確定</b></p><p><b>　　上游側寬度：</b></p><p>　　5—布置調速器，油壓設備及機旁屏必須的距離</p><p

83、><b>　　下游側寬度：</b></p><p><b>　　3—下游走到寬度</b></p><p><b>　　則主廠房凈寬</b></p><p>　　取二者中的最大值，擬定主廠房的寬度為：24m。</p><p><b>　　主廠房高程的確定</

84、b></p><p><b>　　水輪機安裝高程</b></p><p>　　對于豎軸軸流式水輪機</p><p>　　式中：—水輪機安裝高程；</p><p><b>　　—水輪機轉輪直徑；</b></p><p>　　—系數(shù)，其值約為0.41；</p>

85、<p><b>　　主廠房基礎開挖高程</b></p><p>　　式中： —基礎開完高程；</p><p><b>　　—水輪機安裝高程；</b></p><p><b>　　—尾水管高度；</b></p><p>　　—尾水管底部混凝土厚度，取為1m。</

86、p><p><b>　　水輪機層地面高程</b></p><p>　　式中：蝸殼頂混凝土層為1m。</p><p><b>　　發(fā)電機裝置高程</b></p><p>　　式中： —發(fā)電機機墩進人孔高度，取為2m；</p><p>　　—進人孔頂部厚度，取為1.0m。</p

87、><p><b>　　發(fā)電機層樓板高程</b></p><p>　　為保證一下各層高度和設備布置及運行上的需要，水輪機層的凈高不少于3.5~4.0m，否則發(fā)電機出線和油氣水管道布置困難。</p><p>　　起重機（吊車）的安裝高程</p><p>　　式中： —發(fā)電機定子高度和上機架高度之和，35.0258；</p&

88、gt;<p>　　—吊運部件與之固定的機組或設備間的垂直凈距0.5m。</p><p>　　—最大部件的高度；（發(fā)電機轉子帶軸）9.6198m</p><p>　　—吊運部件與吊鉤間的距離，取為1.0m。</p><p>　　—主鉤最高位置（上極限位置）至軌頂面距離0.52m；</p><p><b>　　屋頂高程&l

89、t;/b></p><p>　　—起重機軌頂至小車頂面的凈空尺寸；查設計手冊得4.6m</p><p>　　—吊車檢修高度0.5m；</p><p>　　—屋面板厚度；0.15m</p><p><b>　　裝配廠的樓板高程</b></p><p>　　裝配廠與對外交通道路及發(fā)電機層樓板高程

90、齊平，且高于下游設計洪水位。</p><p><b>　　副廠房的布置</b></p><p>　　水電站廠房除了裝設運行必須的水輪發(fā)電機組、調速設備和裝配場的主要廠房外，還需要有設置機電設備運行、控制、試驗、管理、和運行人員工作和生活的房間，稱為副廠房。</p><p><b>　　副廠房的組成</b></p>

91、;<p>　　副廠房的規(guī)模根據(jù)水電站裝機容量、機組臺數(shù)、電站在電力系統(tǒng)中的作用、自動化程度和遙控的應用，而有所變化。大中型水電站副廠房房間的組成，按性質可分為三類：直接生產(chǎn)副廠房、檢修試驗副廠和間接輔助生產(chǎn)副廠房。</p><p><b>　　副廠房的位置</b></p><p>　　副廠房設在主廠房靠對外交通的一端，其優(yōu)點是主、副廠房的總寬較小，采光通

92、風良好，給運行人員值班創(chuàng)造良好的工作條件，能適應電站分期建設、初期發(fā)電的特點，運行與機電設備安裝干擾較小，能減輕機組震動與噪聲對中央控制室的影響。缺點是母線與電纜線路較長，增加了投資，大型水電站當機組臺數(shù)較多時，監(jiān)視、維護距離較長，檢修、試驗時的聯(lián)系不方便。</p><p>　　副廠房平面布置的設備</p><p>　　中央控制室、集纜室、繼電保護盤室、通訊室及遠動裝置室、開關室、母線廊道

93、、電纜廊道和電纜溝、直流系統(tǒng)用房、廠用電設備房間、電子計算機室、巡回監(jiān)測裝置室、電氣實驗室、值班室和調度室、辦公室和生活用房。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1）水電站有關的設計規(guī)范；</p><p>　　2）水電站建筑物設計參考圖冊（清華大學編）；</p><p>　　3）小型水電站

94、機電設計手冊；</p><p>　　4）水電站機電設計手冊；</p><p>　　5）水電站動力設備設計手冊（河海大學 駱如蘊主編）；</p><p>　　6）水電站廠房設計（顧鵬飛等編）；</p><p><b>　　7）小型水電站；</b></p><p><b>　　8）有關的