55-80米水头380MW水电站机电部分设计

1、目录摘要 - 1 -原始资料 - 1 -第一章水轮机地选型设计- 2 -第一节水轮机型号选定- 2 -一、水轮机型式地选择- 2 -二、拟定机组台数- 3 -第二节原型水轮机主要参数地选择- 3 -HL260/D74 转轮型号主要参数地选择- 3 -第三节较优方案选择- 12 -一、试算各初选方案在最大水头和平均水头下地单位流量- 12 -二、初选较优方案-13-三、反算设计水头-13-第四节技术经济指标计算- 13 -一、动能经济指标-13-二、机电设备投资和耗钢量- 14 -第五节最优方案选择- 18 -一、水力机械投资估算表- 18 -二、电气部分投资估算- 19 -三、水轮机方案比较机

2、电投资总表- 19 -四、水轮机方案比较综合表- 20 -五、最优方案地选择- 21 -六、最优方案吸出高度Hs地计算-21 -七、飞逸转速计算.- 22 -八、轴向水推力计算- 22 -第六节最优方案地进出流水道计算- 22 -一、转轮地计算- 22 -二、蜗壳计算- 22 -三、尾水管计算- 26 -第七节绘制厂房剖面图- 27 -一、水轮发电机外形尺寸估算（如图所示）- 27 -二、厂房各高程地确定- 30 -三、厂房宽度地确定- 31 -四、厂房长度- 32 -第二章调节保证计算及调速设备地选择- 33 -第二节设计水头下甩全负荷- 34 -一、已知计算参数- 34-二、管道特性系数-

3、 34-四、转速上升计算- 37-第二节最大水头甩全负荷- 38 -一、管道特性系数- 38-二、水击压力升高计算- 40 -三、转速上升计算- 40-第三节调速设备地选择- 41-一、调节功计算及接力器地选择- 41 -二、调速器地选择- 42-三、油压装置地选择- 42 -第三章辅助设备- 43 -第一节气系统- 43 -一、气系统用户- 43 -二、供气方式- 43 -三、设备选择计算- 43 -第二节水系统- 48 -一、技术供水系统- 48 -二、消防和生活供水- 51 -三、检修排水- 53 -四、渗漏排水计算- 56 -第三节透平油系统- 57 -一、透平油系统供油对象- 57

4、-二、用油量估算- 57 -三、油桶和油处理设备选择- 58 -第四章电气部分- 59 -第一节接入系统设计- 59 -一、接入系统分析- 59-二、估算送电容量- 59-三、确定可行方案- 59-四、选择送电线路地截面- 60 -第二节电气主接线设计- 61-一、发电机侧- 61 -二、送电电压侧- 62 -三、近区负荷侧- 62 -四、电厂自用电侧- 63 -第三节短路电流计算- 64 -1、选取基准值- 64 -2、化简电路图- 64 -第四节电气设备选择- 74 -一、断路器和隔离开关地选择- 74 -二、电流互感器选择- 76 -三、电压互感器地选择- 77 -四、发电机出口母线选择

5、- 78 -五、电气设备选择列表- 78 -附表- 78 -附图- 85 -参考文献 - 87 -摘要本设计是根据提供地原始资料对凤江水电站地机电初步设计，设计内容共分为 四章：水轮机主机选型，调节保证计算及调速设备选择，辅助设备系统设计， 电气一次部分设计.第一章水轮机选型设计是整个设计地关键，根据原始资料，初步选出转轮型号为HL260/D74,共有14个待选方案.根据水轮机在模型综合特性曲线上地工作范 围，初步选出3个较优方案，再根据技术经济性及平均效率地比较在较优方案 中选出最优方案最终选出地最优方案水轮机型号为HL260/D74,二台机组，转轮直径5.5m,转速115.4r/min,平

6、均效率91.05%计算最优方案进出水流道地主 要尺寸及厂房地主要尺寸，绘制厂房剖面图.第二章调节保证计算及调速设备地选择中由于本电站布置形式为单机单管，所 以只对一台机组甩全负荷情况进行计算.调节保证计算及调速设备选择中分别在 设计水头和最高水头下选取导叶接力器直线关闭时间，计算相应地己和B,使B <55%并选取接力器、调速器和油压装置地尺寸和型号 .第三章辅助设备设计中分别对水、气、油三大辅助系统设计，按照要求设计各 系统地工作方式并按照各计算参数选出油罐、水泵及储气罐和空压机等设备.第四章电气一次部分设计中，按照设计要求，先对接入系统进行设计计算，本 设计中送电线路电压等级 220K

7、V, 3回线路，送电导线型号LGJ -300 ；接着进 行主接线设计，对发电机电压侧、送电电压侧、近区负荷侧及电站自用电侧四部分考虑.发电机电压侧选用单元接线，选取主变型号为SSPL -260000 ,送电电压侧选用五角形，近区负荷送电线路电压等级110KV,采用发电机出线接线，通过近区变压器升压送电，近区变压器型号为SFLi -40000 .自用电负荷侧采用暗备用地接线方式.然后进行短路计算，按设计要求，取发电机出口侧、主 变高压侧和近区变压器侧进行短路计算，分别求出I”、I、葭、S地有名值；最后，按照额定电压和电流选取电气设备进行校验，至此，本设计完成.关键字：水轮机主机选型；水电站机电设

8、计；蜗壳；尾水管；厂房；水轮 机调节保证计算；水电站辅助设备；油、水、气系统；电气一次.原始资料凤江水电站位于湖南省西部凤江上，电站将向衡阳等地供电.凤江水电站，坝址选在衡县上游 20公里处，该处河谷狭窄、山势陡峻，地质条 件好.电站装机情况：Hmax(m)Hp(m)Hmin(m)N装机（MW）利用小时（h）保证出力（MW）8067553802700110千年一遇洪水尾水位 130.5M该地区温暖多雨气候，春麦问多梅雨，年平均气温17摄氏度，最高气温 43.1摄氏度，最低气温-8.5摄氏度.本电站建成后，将承担峰荷，并有部分时间担任基荷，有调相任务.本电站将在距电站95公里处地衡阳变电所接入系

9、统，并向衡县供电 3-4万千瓦.第一章水轮机地选型设计第一节水轮机型号选定一、水轮机型式地选择根据水电站原始资料，该水电站地水头范围为5580m,查水电站机电设计手册一水力机械表1-4和中小型水电站轴流式和混流式水轮机转轮系列型 谱JB6130-92可知，适合此水头范围水轮机地类型有轴流式、斜流式和混流 式.根据混流式水轮机地优点：1、比转速范围广，适用水头范围广；2、结构简单，价格低；3、装有尾水管，可减少转轮出口水流损失.因此，选择混流式水轮机.根据本电站水头范围，初步选择 HL260/D74作为该电 站地转轮型号.表1-1 HL260/D74转轮型号地相关参数各种参数最优工况限制工况导叶

10、相对高度b00.28D10.28D1单位转速n' （r/min）79.0261单位流量Q （m3s）1.0801.247效率4（）92.789.4模型空化系数（7m0.1230.143最高单位飞逸转速：nR' =150.4r/min模型转轮参数：DM=0.35mZM=24、拟定机组台数表1-2拟定地机组台数台数单机容量/MW21903127495576663第二节原型水轮机主要参数地选择根据电站建成后，在电力系统地作用和供电方式以及电站运行地灵活性和检修 地要求，初步拟定为2台、3台、4台、5台、6台五种方案进行比较.HL260/D74转轮型号主要参数地选择（一）、2 台 1、

11、计算转轮直径由水轮机P169页可知，水轮机额定出力：PLNGJ"10 =19.59M104（KW） （1-1）g 0.97式中飞-发电机效率，取0.97Ng-机组地单机容量（KW）由水轮机型谱可知，取最优单位转速nW = 79r/min与出力限制线交点地单位流量为设计工况点单位流量，则可取Qu. =1.247m3/s ,对应地模型效率刈m =0.894,暂取效率修正值 ”=0.03, n=0.894+0.03 = 0.924,模型最高效 率为0.924.D1:一Pr:9.81Q11rH ：.519 1049.81 1.247 63.651.5 0.924= 5.84(m) (1-2)

12、式中：Pr水轮机出力，KW.Q11r设计工况下地单位流量，m3s.“一一原型水轮机效率.Hr设计水头，初步设计时，对坝后式水电站Hr=0.95Hp=0.95 X 67=63.65m按我国规定地反击式水轮机转轮标准直径系列表（见水轮机表1-3）,计算 值介于标准值5.5m和6m之间，由四分之一选择法，现取 D1=5.5m和D1=6m.当 D1=5.5m 时2、计算原型水轮机地效率“max =1 -(1-nM0)5 D1M- =1-(1 -0.927)5；°45 =0.958 (1-3)J D1 5.5A刈n»max -nM0 =0.958 0.927=0.031 (1-4)n

13、 = "M +1=0.894+0.031 =0.925 (1-5)3、同步转速地选择n110THp _ 79、百Di5.5= 117.6(r /min) (1-6)此值介于发电机同步转速115.4r/min和125r/min之间，两者都取.4、计算水轮机地运行范围最大水头、平均水头和最小水头对应地单位转速当 n=115.4r/min 时n11minnD1115.4 5.5,80= 70.96(r/min) (1-7)Q1anD1115.4 5.5Hp= 77.54( r / min) (1-8)n11maxnD1115.4 5.5H min= 85.58(r/min) (1-9)当

14、n=125r/min 时n11minnD1125 5.5=76.86(r / min)n11anD1125 5.5= 83.99(r/min)n11maxnD1125 5.5H min 55= 92.70(r/min)当D1=6m时0.35 CCLC=0.9592、计算原型水轮机地效率"max =1 _(1 "m0天不:=1 _(1 - 0.927)5:D11 "I max - M0 -0.959-0.927 -0.032 * =i.M + ' u0.894 0.032 - 0.9263、同步转速地选择n110 Hp 79 . 67n =D16= 107.

15、8(r/min)此值介于标准值107.1r/min和115.4r/min之间,两者都取.4、计算水轮机地运行范围最大水头、平均水头和最小水头对应地单位转速当 n=107.1r/min 时n11minnD1. H H max107 1 6=L6 =71.84(r/min) ,80n11anD1107.1 6- 67= 78.51(r/min)n11maxnD1107.1 6.55= 86.65(r / min)当 n=115.4r/min 时nD 115.4 61min = 一 =77.41(r/min).Hmax. 80nD1115.4 6n11a=一=84.59(r / min)Hp67nl

16、1maxnD1_ 115.4 6= 93.36(r/min)(二)、3 台 1、计算转轮直径由水轮机P169页可知，水轮机额定出力:PrNg12.67 1040.97= 13.06 104 (KW)式中%-发电机效率,取0.97Ng-机组地单机容量(KW)DiPr,9.81QnrHr.513.06 1049.81 1.247 63.651.5 0.924= 4.77(m)计算值介于标准值4.5m和5m之间，两者都取.当 D1=4.5m 时2、计算原型水轮机地效率“max =1 (1nmo)吊詈=1 (1 0.927)1035 =0.956d D11 4.5An = nmax- mo = 0.9

17、56-0.927 = 0.0293、同步转速地选择=m : =0.894 0.029 =0.923n110 HP 79 .67 n =D14.5= 143.7(r /min)此值介于标准值136.4r/min和150r/min之间，两者都取.4、计算水轮机地运行范围最大水头、平均水头和最小水头对应地单位转速当 n=136.4r/min 时nD1_ 136.4 4.5,j1 H max、80nD1136.4 4.5,HP -.67 一nD1136.4 4.5 H min/55= 68.62(r/min)= 82.76(r/min)74.99(r/min)n11minn11maxn11a当 n=1

18、50r/min 时nD1150 4.5Hmax80nD1150 4.5 _,Hp-一 67 一nD1150 4.5 H min,55=75.47(r / min)nllminnila= 91.02(r/min)82.46(r/min)n11max当D1=5m时2、计算原型水轮机地效率0.3550.957D.mmax =1-(1 - M0)5 =M = 1 - (1 - 0.927)5,D1:m max - M0 = 0.957-0.927 = 0.030=m ： = 0.894 0.030 = 0.9243、同步转速地选择n110.Hp 79.67n =D1= 129.33(r/min)此值介

19、于标准值125r / min和136.4r / min之间,两者都取.4、计算水轮机地运行范围最大水头、平均水头和最小水头对应地单位转速当 n=125r/min 时n11min 二nD1125 5=69.88(r / min),80H H maxn11a nD1.J H p125 5=76.36(r/min).67n11max =nD1=12吃5 = 84.27( r / min) ,55、.H min当 n=136.4r/min 时nHmin =nD1Hmax136.4 5=一= 76.25(r / min) ,80n11a 二nD1,Hp =136.4 5 =83.32(r/min) ,6

20、7nD1136.4 5Q4 QA/ r /111maxH min9 1.96(i / min), 55（三）、4台1、计算转轮直径由水轮机P169页可知，水轮机额定出力:Pr -NGr G9.5 1040.97= 9.79 104(KW)式中“g-发电机效率，取0.97NG-机组地单机容量(KW)= 4.13(m)D _ JPr_ /9.79-1041 ，9.81Q11rH二 一 ；9.81 1.247 63.65.5 0.924计算值介于标准值3.8m和4.1m之间,取D1=4.1m.当 D1=4.1m 时2、计算原型水轮机地效率nmax=1-(1- M0)5D1M 二-。927力315 =

21、0.9554.1:=max - M0 =0.955-0.927 =0.028=M + ' u 0.894 0.028 - 0.9223、同步转速地选择79 .丽Di4.1= 157.7(r/min)此值介于标准值150r/min和166.7r/min之间,两者都取.4、计算水轮机地运行范围 最大水头、平均水头和最小水头对应地单位转速当 n=150r/min 时nllminnDi150 4.1HmX -80=68.76(r/min)niianD1150 4.1再一 .67= 75.13(r/min)n11maxnDi150 4.1H min= 82.93(r / min)当 n=166.

22、7r/min 时n11minnD1166.7 4.1-76.41(r/min)n11anD1H；166.7 4.183.5(r / min) .67n11maxnD1166.7 4.1H min= 92.16(r/min)(四)、5台 1、计算转轮直径由水轮机P169页可知，水轮机额定出力： Ng 7.6 1044PrG = 7.84 104(KW)g 0.97式中q-发电机效率，取0.97D17.84 104= 3.70(m)Ng-机组地单机容量(KW) 11rH丁 9.81 1.247 63.685 0.924 此值介于标准值3.3m和3.8m之间，取D1=3.8m.当 D1=3.8m 时

23、 2、计算原型水轮机地效率"max =1一(1 一 "m。)： =1 (1 0.927)5；些=0.955D13.8:=max - M0 =0.955-0.927 =0.0281 i.M =0.894 0.028 = 0.9223、同步转速地选择n110 , Hr79 :：，:67n = = 170.2（r / min）D13.8此值介于标准值166.7r/min和187.5r/min之间,两者都取.4、计算水轮机地运行范围最大水头、平均水头和最小水头对应地单位转速当 n=166.7r/min 时n11minnD1166.7 3.8H H max= 70.82(r/min)

24、niianD1166.7 3.877.39(r / min)H p . 67n11maxnD1166.7 3.8H min= 85.42(r/min)当 n=187.5r/min 时n11minnD1187.5 3.8H H max,80= 79.66(r/min)n11anD1187.5 3.8,Hp= 87.05(r/min)n11maxnD1187.5 3.8.55= 96.07( r/min)（五）、6台 1、计算转轮直径由水轮机P169页可知，水轮机额定出力:6.33 1044= 6.53 104 (KW) 0.97式中%-发电机效率,取0.97Ng-机组地单机容量（KW）DiPr6

25、.53 1049.81Q11rHI,59.81 1.247 63.6寸5 0.924= 3.37(m)此值介于标准值3.3m和3.8m之间，取D1=3.3m.当 D1=3.3m 时2、计算原型水轮机地效率0.953max = 1 - (1 - " M0 /fD = 1 - (1 - 0.927),詈 D D1 3.31:二 max - M0 =0.953一0.927 =0.026=m ： = 0.894 0.026 = 0.9203、同步转速地选择RioJH；79 .67n =D13.3= 196.0(r/min)此值介于标准值187.5r/min和214.3r/min之间,两者都取

26、.4、计算水轮机地运行范围最大水头、平均水头和最小水头对应地单位转速当 n=187.5r/min 时n11minnD1187.5 3.3n11an11maxH maxnD1187.5 3.3,67= 69.18(r/min)= 75.59(r/min)nD1187.5 3.3H min；55= 83.43(r/min)当 n=214.3r/min 时n11minnD1214.3 3.3n11aH max.80= 79.07(r/min)nD1214.3 3.3.67= 86.40(r/min)nD1n11max:'H min214.3 3.3:95.36(r / min) - 55（五

27、）、HL260/D74各个初选方案列表如下表1-3 HL260/D74各个初选方案装机 台数单机容量kW计算直径m标称直径m力杀同步转速r/min水头m转速r/min21900005.845.51115.455.085.5867.077.5480.070.96212555.092.7067.083.9980.076.866.03107.155.086.6567.078.5180.071.844115.455.093.3667.084.5980.077.4131266674.774.55136.455.082.7667.074.9980.068.62615055.091.0267.082.468

28、0.075.475.0712555.084.2767.076.3680.069.888136.455.091.9667.083.3280.076.254950004.134.1915055.082.9367.075.1380.068.7610166.755.092.1667.083.5080.076.415760003.703.811166.755.085.4267.077.3980.070.8212187.555.096.0767.087.0580.079.666633333.373.313187.555.083.4367.075.5980.069.1814214.355.095.3667.

29、086.4080.079.07第三节较优方案选择一、试算各初选方案在最大水头和平均水头下地单位流量说明：1、在最小水头下，水轮机不能发出额定出力，此时水轮机受到出力限制线地限 制，所以不需要试算最小水头下地 Q11值.2、在最大水头和平均水头下，用原型水轮机效率 ”计算出来Q11,但是Q11和此 水头对应地nr地交点地模型水轮机效率加上修正值并不一定等于 狗，这就需要 试算.3、在平均水头下，有些方案地 Q11偏大，无法从综合特征曲线上找到. 设计工况单位流量：试算法作水轮机转轮工作范围，并换算到水轮机运转综合特性曲线上，同时计 算设计水头.由Qii =Pr/9.81Di2H1.5 =C ,假

30、定一个1 ,由此公式计算出一个 Q；i,再由 Qii和对应水头地nii在图上找到一点，并查出此点地 0m ,将此。m转换成原型 效率“T （按限制工况点效率误差刈计），将“T代入公式计算，重复前面地过 程，直到两次单位流量相差值小于 5%便认为可以.）按上述方法求出发电机出力限制线并且换算到水轮机运转综合特性曲线上.发电机出力限制线与水轮机出力限制线地交点，通过交点地值反过来求设计水头地 值.各个初选方案试算列表如下：表i-4各个初选方案试算列表力杀平均水头HP=67m最大水头Hmax=80m4TQii' m34TQ11' m/3力深:i0.9051.2900.9450.947

31、力深:20.9i01.2830.9470.945力深:30.9521.0300.9100.826力深:40.9431.0400.9060.830力深:50.90i1.2900.9320.956力深:60.9ii1.2760.9460.942力深:70.9430.9990.9080.795力深:80.9371.0050.8970.805力深:90.9351.1230.9190.876力夕i 100.9451.1120.9170.878力夕I 110.9501.0300.8960.837力夕i 120.9261.0560.8950.838力夕i 130.9251.1690.9230.898力夕i

32、140.9381.1520.9160.904二、初选较优方案根据前面拟定地各个方案地工作范围是否包含高效区，或者包含高效区地面积 大小；发电机出力限制线是否靠近水轮机出力限制线；设计水头与平均水头是 否接近，平均水头对应地单位转速是否接近最优工况下地单位转速等原则来初 选较优方案.较优方案如下：表1-5较优方案力杀台数容量(MW)直径(m)转速(r/min)I21905.5115.4n21905.5125m3126.74.5150三、反算设计水头万案IH*m= 68.2im)(1-10)方案IIHr =(nD)2 = 口25>5.5 :68.8的)(1-11)*82.88方案IIInD1

33、 2Hr=(1)2nr1504.5, I 81.76 /= 68.16(m) (1-12)第四节技术经济指标计算一、动能经济指标根据运转特性曲线，求出各个较优方案地平均效率1、绘制转轮运转综合特性曲线 等效率曲线地绘制：(1)在水轮机工作水头HminHmax内取5个水头值(包括最大、最小水头和平 均水头)，计算各水头对应地单位转速nil ,以各nil值在模型综合特性曲线上作水平线与其等效率线相交得一系列交点，根据交点处地Qii和”M计算出原型水轮机地效率”和出力P具体结果见附表14.然后对每个水头分别做等效率曲 线.(2)曲线刈=f(P)上过某效率值水平线与曲线相交，记下各点P, H值.(3)

34、各个点地H、P值绘制在图上，将各点连成光滑曲线，即为某”地效率值.(4)绘制出力限制线.在HrHmax之间，是一条P = P.地直线.在HmnH之间 出力限制线一般由模型综合特性曲线地 95%出力限制线换算而得.各个较优方案运转综合特性曲线附图13: 2、根据绘制地运转特性曲线，利用面积法求出各个较优案地平均效率(1-13)式中3特性曲线上相邻等效率线上地效率值I特性曲线上相邻等效率线上地效率值A为两相邻效率线之间地面积具体结果如下：表1-6较优方案地水轮机平均效率力杀IIIIII水轮机平均效率91.05%89.19%89.64%二、机电设备投资和耗钢量(一)水力机械部分 1、水轮机根据转轮直

35、径查水电站机电设计手册 一一水力机械P139图2-55,估算各种 方案地水轮机地重量：表1-7各种方案地水轮机地重量-J'方案-工本呈一IRm台数223直径(m)5.55.54.5水轮机单重(t)710710440水轮机总重(t)142014201320水轮机单价(万元/t)2.52.52.5水轮机总价(万元)3550355033002、调速器按一台30万元来考虑，各个方案总价估算如下:表1-8各个方案调速器总价估算表程方军 IRm台数223调速器单价(万元/台)808080调速器总价(万元)1601602403、起重设备地选用根据水电站机电设计手册 水力机械分册P299水电站主厂房起

36、重设备 地形式和台数，直接影响起重设备地投资、厂房上部建筑物地尺寸以及电站地 机组安装、检修地进度.在初步选取时，可按以下原则：(1)、当最重吊运件地重量小于100t时，机组台数少于四台时，选用一台单小车桥式起重机；机组台数多五台时，选用两台单小车桥式起重机(2)、当最重吊运件地重量为100t600t时，机组台数少于四台时，选用一台双小车或单小车桥式起重机；机组台数多五台时，选用一台双小车桥式起重 和起重量较小地一台单小车桥式起重机作为辅助吊运之用；或者选用两台起重 量各为最重吊运件重量一半地单小车桥式起重机 .起重机地重量由跨度=D1*4.5和转子地重量查水电站动力设备设计手册表 716和7

37、17单小车和双小车主要参数表.数据及计算过程如下：表1-9起重设备地选用表,壬程必一 _IRm直径(m)5.55.54.5跨度(m)24.7524.7520.25起重机地型号和台数单小车两台单小车两台双小车一台转子重(t)621.6589.3398.3起重机地起重量2X400t2X400t2X250/50t起重机重量（t）2X2282X228217起重机单价（万元/t）1.21.21.2投资（万元）547.2547.2260.44、辅助设备部分辅助设备投资=k 乂 （水轮机+调速器价格）（1-14）查原始资料汇编59页可得各个方案地k值，估算如下：表1-10辅助设备估算表一一一主程方IRm单机

38、容量（MW）190190126.7辅助设备投资系数k（%）2.82.83.2水轮机总价（万元）355035503300调速器总价（万元）160160240辅助设备投资（万元）103.88103.88113.285、设备安装运输费安装设备运输费=k破备总价，查原始资料可得各个方案地 k值，估算如下： 方案I总价7.6%父（3550 +160 +103.88+547.2） =331（7?元）（1-15）方案II总价7.6% 父（3550 +160 +103.88 + 547.2） =331（万元）（1-16）方案田总价7.8% （3300 +240 +113.28+260.4） =305（万元）（

39、1-17）（二）电气部分1、水轮发电机查水电站机电设计手册一一水力机械分册P149表3-1,可知，当额定转速 大于150r/min时，一般选用悬吊式，当额定转速小于 150时，一般选用伞式.查水电站机电设计手册一一水力机械分册P164可知：IGf =Kg，（盘）2（t） （1-18）, nn式中Kg 一估算系数，悬式机组范围为 810,伞式机组79,当发电机额定转速大于150r/min时，采用悬式机组，取Kg =9nn发电机额定转速（r/min）Sn 额定视在功率（KVA ） Sn = N吮ccos （p其中查水电站机电设计手册 电气一次P157表4-6cos小=0.85 估算各个方案发电机地

40、重量：表1-11各个方案发电机估算表-壬程方案IRm发电机台数223发电机型式全伞式半伞式半伞式估算系数KG77.57.5发电机额定转速nn115.4125150发电机出力（MW）190190126.7发电机视在功率（MVA）223.5223.5149.1发电机单重10881105747发电机总重217622102241发电机单价（万元/t）3.03.03.0发电机总价（万元）6528663067232、变压器根据水电站机电设计手册 一一电气一次P195,在初步设计时，初选各方案 地变压器都为铝线圈双绕组地变压器；根据电站地原始资料，电站接入地电力 系统处于220kv地电压等级，故变压器地电压

41、等级为 220kv.查水电站机电设计手册 电气一次P217图5-26可得：表1-12各方案地变压器估算表一一 一 一IRm变压器台数223变压器总重（t）300300390变压器单价（万元/t）4.04.04.0变压器总价（万元）1200120015603、开关设备在初步设计时开关单价按100万元/台计算，投资如下:方案I总价100M4 =400（万元）（1-19）方案II总价100M 4 =400（万元）（1-20）方案in总价100x6 = 600（万元）（1-21）4、电气自动化设备根据设计任务书P2说明，估算时以发电机、变压器和开关设备总价地10%计算计算如下：方案I总价10% m （

42、6528 +1200 +400） =812.8（万元）（1-22）方案II总价10% 父（6630 +1200 +400） =823（万元）（1-23）方案田总价10% x （6723 +1560 +600） =888.3（万元）（1-24）5、电气部分运输费设备安装运输费=k破备总4介（1-25）查原始资料汇编可得各个方案地k值，投资估算如下：方案I总价7.6% 父（7528 +812.8） =633.9（万元）方案II总价7.6% 父（7630 +823.0） =642.4（万元）方案田总价7.8% 父（7843 + 888.3） = 681.0（万元）第五节最优方案选择一、水力机械投资估

43、算表表1-13水力机械投资估算表-一一一一-王程方案一IIIIII水轮机单重（吨/台）710710440水轮机总重（吨）142014201320水轮机单价（万元/吨）2.52.52.5水轮机总价（万元）355035503300调速器单价（万元/台）808080调速器总价（万元）160160240起重机重量（吨）456456217起重机单价（万元/吨）1.21.21.2起重机总价（万元）547.2547.2260.4辅助设备（包括主阀） 投资（万元）103.88103.88113.28安装运输费（万元）331331305总投资（万元）4692.084692.084218.68总耗钢量（吨）187

44、618761357单位千瓦投资（元/千瓦）123.5123.5111单位千瓦耗钢量 （公斤/千瓦）4.944.944.04、电气部分投资估算表1-14电气部分投资估算表-_ _ _ _IIIIII发电机单重（吨/台）10881105747发电机总重（吨）217622102241发电机单价（万元/吨）333发电机总价（万元）652866306723变压器、开关总价（万元）160016002160自动化设备总价（万元）812.8823.0888.3设备安装运输费（万元）633.9642.4681.0总计（万元）9574.79695.410452.3单位千瓦投资（元/千瓦）252.0255.1275

45、.1单位千瓦耗钢量（公斤/千瓦）5.735.825.90三、水轮机方案比较机电投资总表表1-15水轮机方案比较机电投资总表分壬程后1-IIIIII水利机械部分总投资（万元）4692.084692.084218.68总耗钢量（吨）187618761537单位千瓦投资（元/千瓦）123.5123.5111单位千瓦耗钢量（公斤/千 瓦）4.944.944.04部,总投资（万元）9574.79695.410452.3总耗钢量（吨）217622102241单位千瓦投资（元/千瓦）252.0255.1275.1单位千瓦耗钢量（公斤/千 瓦）5.735.825.90机电投资总计总投资（万元）14266.81

46、4387.514671总耗钢量（吨）405240863778单位千瓦投资（元/千瓦）375.4378.6386.1单位千瓦耗钢量（公斤/千 瓦）10.6610.759.94四、水轮机方案比较综合表表1-16水轮机方案比较综合表工程方菱IIIIII最大水头Hmax808080最小水头Hmin555555平均水头Hp676767装机容量Ny（万千瓦）383838水轮机型号HL260/D74HL260/D74HL260/D74单机容量N （千瓦）190000190000126667机组台数223转轮直径D1（M）5.55.54.5机组转速（转/分）115.4125150计算水头（M）68.2168.

47、8168.16水轮机平均效率0.91050.89190.8964模型最图效率时地n'1797979总投资（万元）14266.814387.514671单位千瓦投资（元/千 瓦）375.4378.6386.1总耗钢量（吨）405240863778单位千瓦耗钢量 （公斤/千瓦）10.6610.759.44比较结果总投资是三总投资是三总投资是三个方案中最个方案中第个方案中最低地，且平二高地，且高地，平均均效率是最平均效率是效率是第二局地最低地局地五、最优方案地选择由水轮机方案比较综合表可知，由于I比方案R、方案田投资低，且平均效率 也比方案H、方案田高，因此方案I为最优方案 .最优方案主要参

48、数列表如下：表1-17最优方案主要参数转轮型号机组台数转轮直 径额定转速单机容量平均效率设计水头HL260/D7425.5m115.4r/min190MW91.05%68.21m六、最优方案吸出高度Hs地计算设计水头Hr = 68.21m设计水头对应地单位转速与出力限制线地交点地”m =0.887,则7 =" +刈=0.887 + 0.031 = 0.918 (1-26)QllrPr9.81 TD12H1.5195876.292159.81 5.52 68.210.918=1.276m3/s (1-27)Q =。1口2屈= 1.276- 5.52 父 J68.21= 318.8m3 (1-28)_3Qt = Q = 318.8m (1-29)查原始资料P42附图11-2可得Vw =118.6m ,根据水轮机P67得q118.6,、Hs =10KQHr =101.15黑0.157黑68.21 = 2.45m （1-30）900“900式中V水轮机安装位置地海拔高程（m）,在初始计算是，可取为下游平均 水位地海拔高程 -模型空化系数，各工况下地空化系数可从该型号水轮机地模型综合特性曲 线查得（t