水电站课程设计-某坝后式电站
考核方式:
(1) 总分100分,其中设计文档30分,图纸30分;平时成绩40分。 (2) 设计文档和图纸提交时间为17周周四下午2点,超过1天扣总分5分。
(3) 平时成绩包括出席情况和定期答疑(四次,分别为16周周二、周四、周五,17周周一)。
(4) 教室安排(仅限上午):16周周三20317,周四20302,周五30202;17周周一~周三:30302
备注:16周周二上午9点30分统一讲解课程设计具体事项,地点30502。
设计内容
一、枢纽布置(*) 二、水轮发电机组选择
(1) 选择机组台数、单机容量及水轮机型号(*);
(2) 确定水轮机的尺寸(包括水轮机标称直径D1、转速n、吸出高度Hs、安装高程Za); (3) 选择蜗壳型式、包角、进口尺寸(*); (4) 选择尾水管的型式及尺寸; (5) 选择相应发电机型号、尺寸 (6) 选择相应调速器及油压装置(*)。 三、厂区枢纽及电站厂房的布置设计
(1) 根据地形、地质条件、水文等资料,进行分析比较确定厂房枢纽布置方案; (2) 根据水轮发电机的资料,选择相应的辅助设备,进行主厂房的各层布置设计; (3) 确定主厂房尺寸; (4) 副厂房的布置设计;
(5) 绘制主厂房横剖面图、发电机层平面图、水轮机层和蜗壳层平面图各一张。 四、引水系统设计
(1) 进水口设计。确定进水口高程、型式及轮廓尺寸;
(2) 压力管道的布置设计。确定压力管道的直径;确定压力管道的布置方式和各段尺寸;
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(3) 进水口横剖面图一张。 备注:标记(*)的本次课程设计可不做
设计指南
一、枢纽布置(*)
首先根据给定的设计资料查相应的规范,确定工程等别及重要建筑物的级别。再根据地质、地形条件、建筑材料、施工条件、泄洪要求等来确定坝型,可以对土坝、拱坝、混凝土重力坝三种方案进行比较。
枢纽布置应确定各种建筑物的相对位置,进行坝段划分。本工程为坝后式水电站,主要包括拦河大坝与发电厂房两大部分。首先要求根据所给出的资料确定总体布置方案。主要比较左岸厂房方案和右岸厂房方案,考虑的因素包括主河床的位置、地质条件对大坝及厂房的影响、河道的冲刷与淤积、厂房进水和尾水的顺畅、各种建筑物的布置和施工是否方便、工程量等,可列表进行定性比较。选定厂房位置后,需要对坝段进行布置设计。
与本电站厂房有关的布置原则为:① 要求电站进水口前水流平顺,无漩涡及横向水流;② 当溢流坝与厂房段并列布置时,应尽量将前者布置在主河槽,以保证泄水顺畅;③ 为减少下泄水流对发电和航运的不利影响,常在溢流坝与其他建筑物之间设置导墙;④ 当河流含沙量大,坝前淤积严重时,应采取排沙措施,冲沙孔或排沙洞常布置在厂房进水口附近,其高程可根据运用要求来确定;⑤ 应防止由于泥沙淤积造成尾水壅高,降低发电水头。
水电站厂房区的布置应包括主厂房、副厂房、尾水渠道、主变压器、开关站、交通道路的布置等内容。
引水系统设计
进水口设计
确定进水口高程、型式及轮廓尺寸;确定拦污栅的布置形式和各部分尺寸。 (1) 进水口轮廓
由于本电站为坝后式水电站,故进水口的型式为坝式进水口。根据坝段长度选择拦污栅的平面形状(圆形或平面形)。确定进水口高程时需要注意,该电站地处寒冷地区,需要考虑冰冻对进水口的影响。
进水口的轮廓尺寸主要对进口段、闸门段、渐变段的断面尺寸进行计算和论证,要求水流平顺,水头损失小,进口流速不宜过大,结构受力条件好。进口段一般为喇叭口形状,
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闸门段一般为矩形断面,而渐变段主要是矩形断面和管道圆形段面的连接段。
(2) 拦污栅设计
拦污栅的设计内容包括栅面设计(平面形状和面积)、栅面距坝体上游面的距离、栅条尺寸和间距。
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