发布时间 : 星期二 文章河海大学热能与动力工程毕业设40～75m水头320MW更新完毕开始阅读7103b6e0a98271fe910ef994
热能与动力工程专业毕业设计
目 录
原始资料……………………………………………………………………………………… 3 第一章 水轮机的选型设计……………………………………………………………… 4
第一节 水轮机型号选定……………………………………………………………… 4 第二节 原型水轮机主要参数的选择 ………………………………………………… 4 一 二台机组………………………………………………………………………… 5 二 三台机组…………………………………………………………………….…… 7 三 四台机组………………………………………………………………………… 9 四 五台机组………………………………………………………………………… 12 五 各方案参数列表………………………………………………………………… 13 第三节 较优方案选择………………………………………………………………… 14 第四节 技术经济指标计算…………………………………………………………… 16
一 动能经济指标…………………………………………………………………. 18 二 机电设备投资和耗钢量………………………………………………………. 17 第五节 最优方案选择………………………………………………………………… 22
一 水利机械投资估算表 ……………………………………………………… 22 二 电气部分投资估算表 ……………………………………………………… 23 三 方案总表 ………………………………………………………………… 23 四 最优方案的选择……………………………………………………………… 24 五 最优方案吸出高度的计算…………………………………………………… 24 第六节 最优方案的进出水流道设计………………………………………………… 25
一 转轮的计算…………………………………………………………………… 25 二 蜗壳计算……………………………………………………………………… 26 三 尾水管计算…………………………………………………………………… 29 第七节 绘制厂房横剖面图…………………………………………………………… 30 一 发电机外型尺寸估算………………………………………………………… 30 二 厂房各高程的确定……………………………………………………………… 33 三 厂房宽度的确定………………………………………………………………… 35 四 主厂房长度确定………………………………………………………………… 36
第二章 调节保证计算及调速设备的选择………………………………………… 38
第一节 设计水头下甩全负荷时的调保计算 ……………………………………… 38 一 已知计算参数………………………………………………………………… 38 二 管道特性计算………………………………………………………………… 39 三 水击压力升高计算……………………………………………………………… 41 四 转速上升计算………………………………………………………………… 43 第二节 最大水头下甩全负荷下的调保计算……………………………………… 44 一 管道特性系数………………………………………………………………… 45 二 水击压力升高计算…………………………………………………………… 47 三 转速上升计算…………………………………………………………………… 48 第三节 调速设备的选择…………………………………………………………… 49
第三章 辅助设备选择……………………………………………………………… 50
学生：李义
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学号：06022128
320MW 40～75m水头 水电站机电初步设计
第一节 气系统……………………………………………………………………… 50 一 气系统用户 …………………………………………………………………….51 二 供气方式……………………………………………………………………… 51 三 设备选择……………………………………………………………………… 51 第二节 水系统……………………………………………………………………… 57 一 技术供水系统…………………………………………………………………….57 二 消防和生活供水………………………………………………………………… 60 三 检修排水……………………………………………………………………… 61 四 渗漏排水……………………………………………………………………… 64 第三节 透平油系统………………………………………………………………… 65 一 透平油系统供油对象 …………………………………………………………..65 二 用油量估算…………………………………………………………………… 65 三 油桶及油处理设备选择……………………………………………………… 66
第四章 电气部分………………………………………………………………………… 68
第一节 接入系统设计……………………………………………………………… 68 第二节 电气主接线设计…………………………………………………………… 70 一 发电机电压侧………………………………………………………………… 60 二 送电电压侧…………………………………………………………………… 70 三 近区负荷侧…………………………………………………………………… 70 四 电厂自用电侧………………………………………………………………… 71 第三节 短路电流计算……………………………………………………………… 72 一化简电路图 …………………………………………………………………… 73 二 计算短路电流………………………………………………………………… 75 第四节 设备选择…………………………………………………………………… 87 一 断路器和隔离开关选择……………………………………………………… 87 二 变压器中性点隔离开关选择………………………………………………… 88 三 避雷器的选择………………………………………………………………… 89 四 隔离开关避雷器选择………………………………………………………… 89 五 发电机出口母线选择………………………………………………………… 90 六 发电机消弧线圈选择………………………………………………………… 90 七 电压互感器选择……………………………………………………………… 91 八 其它设备选择………………………………………………………………… 92
附录一 效率和出力计算结果……………………………………………………… 93 附录二 番口水电站电力系统接线图……………………………………………… 96 参考文献 ………………………………………………………………………………… 97
李义
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学号：06022128
热能与动力工程专业毕业设计
原始资料
番口水电站位于我国河北省北部，滦河干流上，番口水库是综合利用的多年调节水库，主要任务是调节滦河水量供天津市和唐山地区工农业用水，引水结合发电，兼顾防洪。番口水电站建成后并入京津唐点网运行，在系统中担负调峰、调相和事故备用。
电站为坝后式。河谷宽约600米，主河槽位于右岸，宽为100米，大坝溢流段350米，布置在左岸。厂房布置在右岸非溢流坝坝后，铁路右岸下游方向进厂。毅力钢管为140米。
本电站下游水位曲线见下图：
下Q(m/s) 基本参数：
电站总装机32万千瓦， 最高水头HMAX为75米， 平均水头HP55米， 最小水头Hmin40米，
年利用小时数为2380， 保证出力为11万千瓦。 其千年洪水位为155.1米， 五百年洪水位153.9米。
本地区年平均气温16.5度，实测最高温度37.6度，实测最低温度-15.8度，电站建成后将在距离80公里的唐山变电所接入系统,（电力系统接线图参见电气部分），并向太平庄供电5000千瓦，送电距离20公里。
学生：李义
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320MW 40～75m水头 水电站机电初步设计
番口水电站设计主要包括四部分内容：
水轮机主机选型设计，调节保证计算及调速设备选择设计，辅助设备系统（包括透平油、水、气系统）设计和电气部分设计。
设计原则：选择效率最高，经济投资最少的，综合效益最好的作为最优方案。 设计程序：
1、按给定特征水头决定机组型号； 2、拟定机组台数；
3、确定水轮机的标准直径和标准转速； 4、技术经济指标计算和比较； 5、选出最优方案。
第一章 水轮机的选型设计
第一节 水轮机型号选定
一、水轮机型式的选择
根据水电站原始资料，该水电站的水头范围为45-80m，查《水电站机电设计手册—水力机械》表1-1可知，适合此水头范围水轮机的类型有轴流式和混流式。
二者相比：
1、轴流转桨式水轮机适用于水头与负荷变化较大的电站。 2、轴流式水轮机空化系数大，当尾水管较长时，易产生紧急关机时的抬机现象。 3、混流式水轮机比转速范围广，适用水头范围广，结构简单，价格低，运行稳定且效率高。
根据本电站特点，选择混流式水轮机。
二、比转速的选择
水轮机的设计水头估算:
由《水电站机电设计手册—水力机械》P36知：设计水头初算时可近似取（0.9-1.1）HP，现取Hr?HP?55(m)
按我国水轮机型谱推荐的设计水头与比转速的关系，水轮机的ns为
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