某水电站厂房计算书

1、水电站厂厂房第一节 几种种水头的的计算()蓄单机机满出力力时下游游水位蓄全机机满出力力时下游游水位底全机机满出力力时下游游水位一、的计计算。 假设设84mm 由由公式 公公式中 为单机机出力 为出出力系数数 为净净水头 () 为该该出力下下的流量量。 故解出出70.0288m3查下游流流量高程程表得下下游水位位为1998.88m 上上游水位位为2884m ()2.6m又因为 重重新假设设83mm由公式 解出700.877m3查下游流流量高程程表得下下游水位位为1999.33m 上上游水位位为2884m ()2.5m又因为故83mm二、的计计算。 假设设60mm 由公式式 公式中中 为全全机出力

2、力 为出出力系数数 为净净水头 () 为该该出力下下的流量量。 故故解出3392.16mm3查下游流流量高程程表得下下游水位位为2003.550m 上上游水位位为2664m ()1.80mm又因为 重重新假设设78mm由公式 解出3001.666m33查下游流流量高程程表得下下游水位位为2003.333m 上游水水位为2284mm ()2.334m又因为故78mm第二节 水轮轮机的选选型()根据该电电站的水水头范围围和该机机组的出出力范围围，在水水轮机系系列型谱谱表中查查出该电电站最好好选择机机型。一、水轮轮机的额额定出力力计算。 公式中为为水轮机机额定出出力。 为水水轮机效效率为。 为水轮轮

3、机出力力为。 故为为万二、水轮轮机转轮轮直径的的计算。为水轮机机模型效效率为。为该出力力下模型型的流量量。由此初步步假定原原型水轮轮机在该该工况下下 ,效效率 由公公式： 得 又因为转转轮直径径应选符符合转轮轮直径系系列并比比计算值值稍大的的值故为2.75mm。三、水轮轮机转速速的计算算。 初步假假定（对对于坝后后式水电电站）由公式 又因因为水轮轮机的转转速要采采用发电电机的标标准转速速，为此此要选取取与上述述公式得得出的转转速相近近的发电电机的标标准转速速。常选选取稍大大的标准准转速作作为水轮轮机采用用的转速速。故为为 。又因为当当 时水水轮机的的效率比比较低，故选取取比标准准转速稍稍小的标

4、标准转速速。故选取 。四、效率率与单位位参数修修正。的求得原型型（当水水头时时效率修正正值：考考虑原型型与模型型水轮机机在制造造工艺、质量上上的差异异，在已已求得的的值中减减去一个个修正值值则由此原原型水轮轮机在最最优工况况下的效效率为: 与与假定值值不等，重新假假定。 重新假假定： ,效率率 得 又因为转转轮直径径应选符符合转轮轮直径系系列并比比计算值值稍大的的值故为2.75mm。 的求得原型型（当水水头时时效率修正正值：考考虑原型型与模型型水轮机机在制造造工艺、质量上上的差异异，在已已求得的的值中减减去一个个修正值值则由此原原型水轮轮机在最最优工况况下的效效率为 与与假定值值相等。 单单位

5、转速速修正值值：由于 按规定定单位转转速可不不加修正正，同时时单位流流量也可可不修正正，由上上可见，原假定定，正确，所以为为2.775m和和 是正确确的。五、水轮轮机工作作范围的的检验。则水轮机机最大引引用流量量：与特征水水头，相相应单位位转速为为：效率验证证如图： 六、水轮轮机吸出出高度的的计算。（）公式中为为电站的的海拔高高程为2203.79mm。（由由多年平平均流量量秒立方方米） 为水水轮机的的汽蚀系系数为。 为为水轮机机的汽蚀蚀系数修修正值为为。第三节 发电电机的选选型发电机的的外型尺尺寸。 故采采用悬式式发电机机。 主要要尺寸估估算极距距： （查表得 查水电站站表得）().定定子内径

6、径：（）.定定子铁芯芯长度：（）.定定子铁芯芯外径：因有 平面面尺寸估估算定子机机座外径径：因，有风罩内内径：因因转子外外径：下机架架最大跨跨度：因因 （查表表 ）推力轴轴承外径径和励磁磁机外径径：根据据发电机机容量查查表得：取 轴向向尺寸的的计算定子机机座高度度：因 上机架架高度：推力轴轴承高度度、励磁磁机高度度和永磁磁机高度度：查表表得： 取下机架架高度：悬式非非承载机机架：定子支支座支承承面至下下机架支支承面或或下挡风风板之间间的距离离：悬式非承承载机架架：下机架架支承面面至主轴轴法兰盘盘之间的的距离：转子磁磁轭轴向向高度：无风扇扇：发电机机主轴高高度：定子铁铁芯水平平中心线线至主轴轴法

7、兰底底盘之间间的距离离：二、发电电机的重重量估算算 发电电机总重重： 发电电机转子子重： 发电电机飞轮轮力矩：因 取取轮机蜗壳壳外型尺尺寸的计计算由于，因因此采用用金属蜗蜗壳。查资料得得：蜗壳外缘缘至机组组中心的的距离蜗壳圆断断面半径径蜗壳椭圆圆断面长长半径蜗壳椭圆圆断面短短半径蜗壳进口口直径：（查表表得）蜗壳断面面长：蜗壳断面面高：金属蜗壳壳座环尺尺寸：查查表得：第四节 调速速系统()一、调速速器的选选择调速功计计算： 水轮轮机在该该工况的的效率 属于大大型调速速器。二、接力力器选择择 接力力器直径径的计算算采用标准准导水机机构用两两个接力力器操作作选用额额定油压压为已知导叶叶数 ，采用标标

8、准正曲曲率导叶叶，查表表取为，。选用与之之偏大的的 接力力器的最最大行程程的计算算在模型综综合特性性曲线上上由设计计工况点点：查得得 又则则 接力力器容积积的计算算两个接力力器总容容积 主配配压阀直直径的选选择由公式：得取与之偏偏大的880mmm即选用用型电气气液压式式调速器器。三、油压压装置的的选取油压装置置不考虑虑空放阀阀和进水水阀的用用油，则则油压装装置压力力油罐的的容积按按经验公公式：选择与之之接近偏偏大的型型分离式式油压装装置。四、主变变的选取取采用扩大大单元接接线，两两台机组组共用一一台主变变，参考考水电电站厂房房设计附录，选用用型主变变五、起重重设备参考机机电设计计手册：发电电机

9、转子子重量： 乘乘以动力力系数：选用双双小车桥桥式起重重机。第五节 尾水水管的选选型由于采用用型，因因此，所所以：7.155m12.3375mm7.488m3.71125mm3.71125mm1.8556m5.0005m3.3555m肘管进口口直径： 对于混混流式水水轮机，0.0055777m，0.0069771m，0.11m，第六节 厂房房尺寸的的确定() 一一、机组组段平面面尺寸的的确定。的确定定。 主厂厂房长度度的确定定。（）机组组间距:由发电机机风罩确确定的机机组段长长度:()所以取:为米。机组段长长度:计算边机机组段长长度的时时候需要要考虑设设备的布布置和吊吊运的要要求。由由经验公公

10、式得：() 式中()装间长度度:根据吊运运与机组组检修等等的布置置要求，由经验验公式得得（）所以以取:为为米。所以厂房房的总长长为米。 主厂厂房宽度度的确定定。（） 厂厂房水下下部分宽宽度的确确定:下游侧宽宽度: 主主要决定定于下游游尾水管管的尺寸寸，故12.3755m。取取:为112.44m。上游侧宽宽度: 主主要决定定于蜗壳壳进口的的布置、主阀、机组及及其他附附属设备备的布置置，为了了方便取取与厂房房水上部部分上游游侧的宽宽度相同同为：88.3mm。（） 厂厂房水上上部分宽宽度的确确定:下游侧宽宽度:主要决定定于发电电机层地地面的设设备的布布置及交交通要求求。7.116m。取为77.2mm

11、。上游侧宽宽度:主要决定定于发电电机层地地面的设设备的布布置及交交通要求求。8.116m。取为88.3mm。二、尾水水平台及及尾水闸闸室的布布置。 尾水管管的出口口分为两两个孔，每孔的的尺寸为为3.229m3.334m，中间隔隔墩宽为为0.99m。尾尾水闸门门尺寸为为3.449m3.554m，每台机机组各设设一套闸闸门，分分别以四四台电动动活动式式尾水闸闸门起闭闭机操作作。在每每台机组组的尾水水闸墩上上分别设设置两个个尾水闸闸室，分分别放置置尾水闸闸门。 根据吊吊运闸门门和行人人交通的的需要，以及尾尾水管的的长度，设置尾尾水平台台，高程程与发电电机层地地面高程程相同为为：2110.223m三、

12、主厂厂房控制制高程的的确定。 水轮轮机的安安装高程程：因为一一台机组组满发时时引用最最小流量量为700.877m3,对应应的水位位即为下下游尾水水位：水轮机机安装高高程：取取为2000m 尾水管管底板高高程： 尾水管管进人孔孔地面高高程：() 水轮机机层地面面高程：() 发电机机定子安安装高程程：() 发电机机层地面面高程： () 安装间间地面高高程：根据下游游洪水资资料及厂厂房的施施工等需需要将安安装间高高程相对对发电机机地面高高程抬高高为。所所以安装装间高程程为() 吊车轨轨顶高程程： () 所以以取为米。 屋顶大大梁底部部高程： () 所以以取为米。 厂房屋屋顶高程程：以上高程程都已经经

13、确定所所以厂房房屋顶高高程可取取为米。第七节 厂房房的整体体稳定分分析()为了便于于计算荷荷载，厂厂房的整整体稳定定分析按按一个机机组段进进行计算算，其计计算方法法与混凝凝土重力力坝的稳稳定分析析相同。通过计计算确定定厂房整整体的抗抗滑稳定定性和地地基上的的应力是是否超过过允许值值，而且且一般不不允许出出现拉应应力。由由于厂房房的宽度度较大，一般不不需要进进行厂房房倾倒稳稳定性的的校核。一、荷载载计算。 厂房房自重：()一期期混凝土土自重： 尾尾水管周周围混凝凝土自重重：()()()() 柱柱子自重重： 尾水平平台混凝凝土自重重：()()() 所所以 ()二期期混凝土土自重：蜗壳周围围混凝土土

14、自重：()()各层楼板板自重：所以 已安装装的机电电设备重重： 发发电机总总重：水轮机总总重：所以 上游水水压力：下游水压压力：上浮力： ()蜗壳和尾尾水管中中水重： ()()特殊风荷荷载：61.44kkg()浪压力荷荷载：地震惯性性力：地震时水水的激荡荡力：二、荷载载组合。 在计计算设计计中应该该对各种种不同的的工作情情况，按按照不同同的荷载载组合校校核厂房房的抗滑滑稳定性性和地基基应力分分布。 在水电电站正常常运转情情况时的的荷载组组合为： 在水电电站机组组检修的的情况时时的荷载载组合为为：在大坝宣宣泄洪水水时的非非常情况况时，泄泄洪时间间较短，特殊风风荷载可可以不考考虑，其其荷载组组合为

15、：四、计算算方法与与原则。 在上上面可能能发生的的几种荷荷载组合合中，要要要首先先进行分分析和论论证，找找出主要要控制情情况进行行计算。该厂房房是建在在比较好好的地基基上的，地基的的承载力力较好，计算种种情况后后发现所所要求的的地基应应力比地地基承载载力小得得多时，亦可以以不必对对每一种种情况都都进行计计算。五、该电电站的地地基承载载能力及及厂房抗抗滑稳定定安全系系数。 由于于厂房建建在新鲜鲜完整的的坚硬岩岩石地基基上，允允许的承承载力较较大为： 厂房房抗滑稳稳定安全全系数查查资料如如下：（一级建建筑物等等级） 正正常运行行工况下下： 检检修工况况下： 非非常工况况下：六、厂房房的抗剪剪断强度

16、度验算：所以 满足要要求。七、厂房房抗浮稳稳定验算算：所以 满足要要求。八、厂房房的抗滑滑稳定验验算： 正常常运转工工况下： 所以 故满足足要求。 检修工工况下： 所以 故满足足要求。 非常工工况下： 所以 故满足足要求。参考文献献（）索丽丽生 任任旭华 胡明编编著水利水水电工程程专业毕毕业设计计指南中国水水利水电电出版社社（）王树树人 董董旒新主主编水电站站建筑物物清华大大学出版版社（）水电电站厂房房设计规规范中国水水利水电电出版社社（）河海海大学张洪楚楚主编水电站站中国水水利水电电出版社社（）河海海大学林益才才主编水工建建筑物中国水水利水电电出版社社（）国家家电力公公司水电电建设工工程质量量监督总总站编水电工工程设计计基础中国电电力出版版社（