水動(dòng)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(全)
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- 水動(dòng)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(全) 水能資料…………………………………………………………………………………………1
第二節(jié) 機(jī)組臺(tái)數(shù)與機(jī)型的選擇…………………………………………………………………………1
第三節(jié) 水輪機(jī)主要參數(shù)的選擇計(jì)算……………………………………………………………………2
第四節(jié) 配套水輪發(fā)電機(jī)的選擇…………………………………………………………………………4
第五節(jié) 機(jī)組方案的比較…………………………………………………………………………………6
第六節(jié) 水輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)特性曲線大繪制……………………………………………………………………7
第七節(jié) 蝸殼、尾水管外形尺寸的估算…………………………………………………………………8
第八節(jié) 水電站動(dòng)能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的計(jì)算……………………………………………………………………11
第二章 進(jìn)水閥和調(diào)速器設(shè)備選擇設(shè)計(jì)
第一節(jié)進(jìn)水閥的選擇……………………………………………………………………………………11
第二節(jié)調(diào)節(jié)保證計(jì)算……………………………………………………………………………………13
第二節(jié) 調(diào)速設(shè)備的選擇計(jì)算……………………………………………………………………………20
第三章 水電站的油、氣、水系統(tǒng)及起重機(jī)修設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算
第一節(jié) 基本資料…………………………………………………………………………………………22
第二節(jié) 透平油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………………23
第三節(jié) 絕緣油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………………25
第四節(jié) 壓縮空氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………………………27
第五節(jié) 技術(shù)供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………………………29
第六節(jié) 消防給水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………………………32
第七節(jié) 排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………………34
第八節(jié) 水電廠的水力監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………………38
第九節(jié) 起重與機(jī)修設(shè)備的選擇…………………………………………………………………………42
第四章 水電站電氣一次部分設(shè)計(jì)
第一節(jié) 電氣主接線方案設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………43
第二節(jié) 短路電流計(jì)算……………………………………………………………………………………45
第三節(jié) 電氣設(shè)備選擇……………………………………………………………………………………48
第四節(jié)水電站電氣主接線圖繪制………………………………………………………………………50
第五節(jié)水電站廠用電接線設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………51
第六節(jié)水電站電氣設(shè)備布置設(shè)計(jì)………………………………………………………………………51
第七節(jié)水電站防雷與接地設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………52
第五章 水電站廠房設(shè)備布置
第一節(jié) 主廠房主要尺寸的確定…………………………………………………………………………57
第二節(jié) 主廠房設(shè)備布置和副廠房布置…………………………………………………………………59
附錄1：中、小型混流式水輪機(jī)模型參數(shù)及模型曲線……………………………………………………63
附錄2：中、小型混流式水輪機(jī)模型轉(zhuǎn)輪流道單線圖……………………………………………………73
笫一章 水輪發(fā)電機(jī)組的選擇
笫一節(jié) 水能資料
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，列出水能設(shè)計(jì)計(jì)算和規(guī)劃給出的以下特征值：
多年平均流量；水電站水庫調(diào)節(jié)類型；水電站類型與廠房型式；水電站特征水頭；水電站裝機(jī)容量；水電站設(shè)計(jì)保證率；水電站保證出力；多年平均發(fā)電量；年利用小時(shí)數(shù)；電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平年最大負(fù)荷；引水系統(tǒng)的引水方式；水電站下游水位與流量關(guān)系曲線。
在得到上述資料后，需要對(duì)資料進(jìn)行適當(dāng)?shù)男：耍黄渲兄攸c(diǎn)是校核水電站特征水頭。
笫二節(jié) 機(jī)組臺(tái)數(shù)與機(jī)型的選擇
一、機(jī)組臺(tái)數(shù)的選擇：
1．臺(tái)數(shù)與投資的關(guān)系
臺(tái)數(shù)多，單機(jī)容量小，小機(jī)組單位千瓦造價(jià)高，同時(shí)，相應(yīng)的主閥、調(diào)速器、附屬設(shè)備及電氣設(shè)備的套數(shù)增加，投資亦增加。一般情況下，臺(tái)數(shù)多對(duì)成本和投資不利。
2．臺(tái)數(shù)對(duì)運(yùn)行效率的影響
機(jī)組臺(tái)數(shù)多，可以靈活改變機(jī)組運(yùn)行方式，調(diào)整機(jī)組負(fù)荷，避開低效率區(qū)運(yùn)行，以是電站保持較高的平均效率。
機(jī)組類型不同，臺(tái)數(shù)對(duì)電廠平均效率的影響就不同。軸流轉(zhuǎn)漿式水輪機(jī)，由于單機(jī)的效率曲線平緩且高效區(qū)寬，臺(tái)數(shù)多少對(duì)電廠的平均效率影響不明顯；而混流式、軸流定漿式水輪機(jī)其效率曲線較陡，當(dāng)出力變化時(shí)，效率變化較劇烈，適當(dāng)增加臺(tái)數(shù)可明顯改善電廠運(yùn)行的平均效率。
3．臺(tái)數(shù)與運(yùn)行維護(hù)的關(guān)系
臺(tái)數(shù)多，運(yùn)行方式靈活機(jī)動(dòng)，事故停機(jī)影響小，單機(jī)檢修易于安排，但對(duì)全廠檢修麻煩；同時(shí)，臺(tái)數(shù)多，機(jī)組開、停機(jī)操作頻繁，事故的次數(shù)可能增加。
4．臺(tái)數(shù)與其他因素的關(guān)系
4．1 臺(tái)數(shù)與電網(wǎng)的關(guān)系
對(duì)于區(qū)域電網(wǎng)的單機(jī)：裝機(jī)容量較小≯15%系統(tǒng)最大負(fù)荷（不為主導(dǎo)電站）；裝機(jī)容量較大≯10%系統(tǒng)容量(系統(tǒng)事故備用容量)，因而，單機(jī)容量與臺(tái)數(shù)選取不受限制。
4．2臺(tái)數(shù)與保證出力的關(guān)系
根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，機(jī)組單機(jī)容量應(yīng)以水輪機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)其出力在機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行區(qū)域范圍內(nèi)確定為原則。不同型式的水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)荷區(qū)域如表1。
綜上所述，可以確定機(jī)組臺(tái)數(shù)選擇的原則：
對(duì)中小型水電站，一般選擇2～4臺(tái)；保證在水頭低于額定水頭時(shí)，機(jī)組受阻容量盡量小；在可能的情況下盡量選用單機(jī)容量較大的水輪機(jī)，以降低設(shè)備造價(jià)。
表1－1 不同型式的水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)荷區(qū)域
型式 穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)荷區(qū)域（%） 型式 穩(wěn)定運(yùn)行負(fù)荷區(qū)域（%）
混流式 40～100 沖擊式 25～100
軸流定漿式 70～100 軸流轉(zhuǎn)漿式 30～100
貫流轉(zhuǎn)漿式 25～100
二、轉(zhuǎn)輪型號(hào)的選擇...
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