水电站大作业

水轮机设计及计算 09 级水利水电工程一班 朱成 学号：2009301580110 1 一．基本资料及任务 某坝后式电站，总装机容重为120MW，初拟装四台机组，电站最大水头Hmax=140m，最小水头Hmin=100m，加权平均水头Hav=116m，计算水头Hr＝110m，下游水位-流量曲线如下表所列： 表 1 下游水位-流量关系 要求： （l）确定水轮机类型及装置方式； （2）确定水轮机转轮直径D1 及转速n，校核水轮机的工作范围和计算水头下的额定出力； （3）计算在设计水头下，机组发出额定出力时的允许吸出高Hs，并算出此时水轮机的安装高程。问此工况是否是气蚀最危险工况？为什么？ （4）采用圆形断面的金属蜗壳，最大包角φmax ＝345°，导水叶高度b0=0.224D1。请计算蜗壳及尾水管轮廓尺寸。并用CAD 绘出蜗壳、尾水管单线图。 （5）将模型综合特性曲线转换成原型运转综合特性曲线。 ➢ 本题是一个水轮机选型的综合题，本题的任务要求有：  选择水轮机的台数和单机容量；  选择水轮机的牌号、型号及装置方式；  确定水轮机的直径、转速、吸出高及安装高程；  确定蜗壳及尾水管尺寸；  绘制水轮机运转综合特性曲线； ➢ 选型设计已经收集的基本资料： （1） 水能规 划 资料  装机容量：总装机容量为120MW,初拟四台机组；  各 种 代 表水头：Hmax=140m, Hmin=100m, Hav=116m, Hr＝110m；  下游水位与 流量关系曲线（表1）。 （2） 水轮机产 品 技 术 资料  水轮机的系列型谱 ：附 件 中 包括 轮系的水头适 用范围、最优 工况和限 制工况下的单位转速、单位流量和模型汽 蚀系数。  同 步 转速n：机组的同 步 转速与 发电机的磁 极 对 数有关，磁 极 对 数只 能是一对 一对 的，在选择水轮机转速是必 须 套 用同 步 转速。n=3000/p(r/min)。  某一轮系的模型综合特性曲线（包括 飞 逸 特性曲线）。 水轮机设计及计算 09 级水利水电工程一班 朱成 学号：2009301580110 2 二．水轮机比较与选择 2.1 水轮机型号初选 在水轮机型号选择中，起主要作用的是水头，每一种水轮机都有一定的水头使用范围。上限是由其结构强度和气蚀条件决定的，一般不允许超出。而下限是由经济条件决定的。Hmax 不能超过该轮系的适用水头的上限；Hav、Hr 在适用水头范围之内。若两种型号都适用，则需要进行对比分析和计算。问题条件中已经给出了电站的最大水头Hmax=140m，最...