桐柏水电站课程设计任务书(厂房).doc

看设计任务书前请先阅读设计注意事项桐柏水电站课程设计任务书一、题目桐柏水电站初步设计 二、基本资料2.1地理位置桐柏江属QJ支流，发源于闽、浙、赣三省交界的仙霞岭，于衢县樟树潭附近流入Q江，全长170公里，流域面积2623平方公里，本次设计的桐柏水电站距离黄坛口水电站25公里。流域内除黄坛口以下属QJ平原外，其余均属山区、森林覆盖面积小，土层薄，地下渗流小，沿江两岸岩石露头，洪水集流迅速，从河源至黄坛口段，河床比降为1/1000，水能蕴藏量丰富。2.2水文与气象2.2.1水文条件桐柏坝址控制流域面积为2197，年平均降水量为1770mm，断面处多年平均径流量为83.0。表1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系曲线水位（m） 122.71123.15123.5124.04125.4126.6128.5流量（m3/s） 105010020050010002000水位（m） 130.1132.6135.31 37.6139.8141.8流量（m3/s） 300050007500100001250015000表1-2电站厂房处雷峰水位流量关系曲线水位（m） 115 115.17 115.39 115.57 115.72 115.87 116流量（m3/s） 1020406080100 120水位（m） 116.13 116.25116.37116.4717.05117.9 118.5流量（m3/s）140160180200400700 1000水位（m） 119.45 120.3121.97123.2125.65127.8 129.8流量（m3/s） 15000003000400060008000 100002.2.2气象条件桐柏江流域属副热带季风气候，多年平均气温10.4，月平均最低气温4.9，最高气温28；7、8、9月份会受台风过境影响，时有台风暴雨影响。2.3工程地质本工程曾就雷峰、项家、山前峦三个坝址进行地质勘测工作，经分析比较，选用了山前峦坝址。引水建筑物沿线为流纹斑岩分布。岩石新鲜完整，地质条件良好。有十余条挤压破碎带及大裂隙，但宽度不大，破碎程度不严重。厂房所在位置地形陡峻，覆盖极薄，基岩大片出露，岩石完整，风化浅，构造较单一。有两小断层，宽0.50.8m，两岸岩石完好。本区地震烈度小于6度。2.4交通状况坝址至Q县的交通依靠公路，Q县以远靠浙赣铁路。2.5既给设计控制数据第一组：a .校核洪水位：240.00m，校核最大洪水下泄流量8500m3/s，相应的水库库容2043.54108m3b .设计洪水位：238.00m，设计洪水最大下泄流量4800m3/sc .设计蓄水位：232.00md .设计低水位：192.00me .装机容量：4*52=208MWf.设计水头Hr=106.23m，最大水头Hmax=113m，最小水头 Hmin=72.9m，平均水头 Hav=106.23m电站厂房处雷峰水位流量关系曲线水位（m） 115 115.17 115.39 115.57 115.72 115.87 116流量（m3/s） 1020406080100 120水位（m） 116.13 116.25116.37116.4717.05117.9 118.5流量（m3/s）140160180200400700 1000水位（m） 119.45 120.3121.97123.2125.65127.8 129.8流量（m3/s） 15000003000400060008000 10000第二组：a .校核洪水位：240.00m，校核最大洪水下泄流量8500m3/s，相应的水库库容2043.54108m3b .设计洪水位：238.00m，设计洪水最大下泄流量4800m3/sc .设计蓄水位：232.00md .设计低水位：192.00me .装机容量：2*52=104MWf.设计水头Hr=106.23m，最大水头Hmax=113m，最小水头 Hmin=72.9m，平均水头 Hav=106.23m电站厂房处雷峰水位流量关系曲线水位（m） 113 113.17 113.39 113.57 113.72 113.87 114流量（m3/s） 1020406080100 120水位（m） 114.13 114.25114.37114.47115.05115.9 116.5流量（m3/s）140160180200400700 1000水位（m） 117.45 118.3119.97121.2123.65125.8 127.8流量（m3/s） 15000003000400060008000 10000第三组：水电站装机容量4*50=200MW；设计蓄水位231.0米，设计低水位191.0米，校核洪水位239.0m，设计洪水位237.5米。最大水头为120.08米，最小水头为73.76米，设计水头96.92米，平均水头为98米。电站厂房处水位流量关系曲线用第一组的数据.第四组水电站装机容量2*50=100MW；设计蓄水位231.0米，设计低水位191.0米，校核洪水位239.0m，设计洪水位237.5米。最大水头为120.08米，最小水头为73.76米，设计水头96.92米，平均水头为94米。电站厂房处水位流量关系曲线用第二组的数据.第五组:a .校核洪水位：238.00m，校核最大洪水下泄流量7000m3/s，相应的水库库容1980108m3b .设计洪水位：235.50m，设计洪水最大下泄流量5000m3/sc .设计蓄水位：230.00md .设计低水位：190.00me .装机容量：28.5万kw最大水头112.27m，最小水头71.79m，设计水头和平均水头是92.05m；电站厂房处水位流量关系曲线用第一组的数据.第六组a .校核洪水位：238.00m，校核最大洪水下泄流量7000m3/s，相应的水库库容1980108m3b .设计洪水位：235.50m，设计洪水最大下泄流量5000m3/sc .设计蓄水位：230.00md .设计低水位：190.00me .装机容量：38.5万kw最大水头112.27m，最小水头71.79m，设计水头和平均水头是92.05m；电站厂房处水位流量关系曲线用第二组的数据.第七组：水电站装机容量4*56=224MW；设计蓄水位232.0米，设计低水位192.0米，校核洪水位240.0m，设计洪水位238米。最大水头为116.4米，最小水头为75米，设计水头和平均水头为95.7米。校核最大洪水下泄流量8500m3/s；计洪水最大下泄流量4800m3/s；电站厂房处水位流量关系曲线用第一组的数据.第八组：水电站装机容量2*56=112MW；设计蓄水位232.0米，设计低水位192.0米，校核洪水位240.0m，设计洪水位238米。最大水头为116.4米，最小水头为75米，设计水头和平均水头为95.7米。校核最大洪水下泄流量8500m3/s；计洪水最大下泄流量4800m3/s；电站厂房处水位流量关系曲线用第二组的数据.第九组：水电站装机容量3*56=168MW；设计蓄水位232.0米，设计低水位192.0米，校核洪水位240.0m，设计洪水位238米。最大水头为116.4米，最小水头为75米，设计水头和平均水头为95.7米。校核最大洪水下泄流量8500m3/s；计洪水最大下泄流量4800m3/s；电站厂房处水位流量关系曲线用第一组的数据.第十组a .校核洪水位：240.00m，校核最大洪水下泄流量8500m3/s，相应的水库库容2043.54108m3b .设计洪水位：238.00m，设计洪水最大下泄流量4800m3/sc .设计蓄水位：232.00md .设计低水位：192.00me .装机容量：3*52=156MW最大设计水头115m，设计水头110m，最小水头95m。电站厂房处水位流量关系曲线用第二组的数据.(第十一组电站装机容量43.0=12万kw，最大设计水头115m，设计水头110m，最小水头95m。)不参考厂址处的水位流量关系曲线如下：水位H29.0029.4030.0030.4031.5532.4033.1033.80流量Q50100200400600100014001800水位H34.5035.1035.6036.1041.6541.80流量Q220030003400380042004600要求：每个同学按照自己的学号进行选择，10为一个周期，如4号的同学选作第四组数据，6号的同学做第六组的数据，19号同学做第第九组数据，依次类推。2.6其它1坝区的地形图三.设计任务书在明确设计任务及对原始材料进行综合分析的基础上，要求：（1） 厂区枢纽布置(2)机电设备的选择水轮机的选型比较（3）水电站厂房a 厂房的尺寸设计、内部结构、厂区布置四、设计成果的具体要求课程设计是教学计划中最后一个重要的教学环节。要求学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，对本课题进行设计。通过设计，提高自身的综合素质和工程实践能力。要求每位学生在规定的时间内按计划独立完成课题，要树立严格的科学态度，认真对待。要求计算正确，绘图细致，文字表达确切流畅，培养独立工作能力和钻研精神，提高组织能力。设计成果包括：设计说明书、设计计算书、设计图纸。设计说明书的书写要求是章节分明，文字简练通顺，应写清楚计算过程，有充分的分析论证，并有说明条件，计算方法和结果，要对你所设计的每个数据、公式等有理可依，有理可查，尽量使用表格和附图表示。设计计算书要求计算准确，条理清晰。设计图纸要求制图正确，符合水利水电制图规范要求。设计图纸包括厂区枢纽布置图1张、厂房剖面图1张、发电机层或蜗壳层或是水轮机层平面图1张。字数不少于7000，30页以上。五、桐柏水电站设计说明书编写参考提纲设计指导一、水轮机主要参数选择计算1、根据水轮机的水头情况选择水轮机的型号2、进行主要参数的选择二、进行水轮机方案的比较（初步选择可以采用定性分析，详细选择的时候需要画出运转综合特性曲线后比较）三、蜗壳尺寸的计算四、尾水管尺寸的计算五、调速器的计算1、调速功的计算p88，判断是否属于大型的调速器还是中小型的调速器。2、接力器直径的计算查水电站设计手册水力机械p2543、调速器的选择（水电站设计手册水力机械p267），并确定尺寸4、油压装置的选择（水电站设计手册水力机械p295），并确定尺寸六、发电机的选择（水电站设计手册水力机械p159）七、桥吊选择八、主厂房尺寸1.水轮机的安装高程2、尾水管、底板高程和厂房基础开挖高程3、蝴蝶阀室地面高程4、水轮机层地面高程5、发电机层地面高程6、吊车轨顶高程7、厂房总高度厂房宽度1、机组间距2、机组段中心距3、边机组段长度4、安装场长度及厂房总长度厂房宽度1、上游侧宽度2、下游侧宽度3、主厂房宽度及厂房基础水电站设计说明书编写参考提纲（参考）第一章 基本资料第二章 水轮发电机选择 第一节机组型号选择 第二节 水轮机主要参数的确定 第三节 蜗壳和尾水管的尺寸选择 第四节 发电机组的选择及尺寸第三章 水电站厂房设计 第一节 主厂房的平面尺寸确定第二节 主厂房的剖面尺寸确定 第二节 主厂房的布置 第四节 副厂房布置参考书目1 刘天雄主编.水电站建筑物图例.北京:清华大学出版社.1984.92刘启钊.水电站（第三版）.北京:中国水利水电出版社.1996.83华东水利学院主编.水工设计手册水电站建筑物.北京:水利水电出版社1982.5.4河海大学主编.水工钢筋混凝土结构学.北京:中国水利水电出版社.1996.125湖南电力勘测设计院、天津大学水利系.小型水电站厂房.北京:水利水电出版社.1990.76水利水电建设总局.水电站机电设计手册水力机械.北京:水利水电出版社.1982.97赵振兴.水力学.南京:河海大学出版社.19968河海大学主编.水工建筑物（上）.南京:河海大学出版社1995.19索丽生、胡明、任旭华.水利水电工程专业毕业设计指南.北京:中国水利水电出版社.2002.1210电力部中南勘测设计院.混凝土重力坝设计规范.北京:中国电力出版社.200111电力部中南勘测设计院.水力发电工程CAD制图技术规定.北京:中国电力出版社.200112电力部中南勘测设计院.水工建筑物荷载设计规范.北京:中国电力出版社.199813王树人、董旒新主编.水电站建筑物.北京:清华大学出版社.1990.614水电站建筑物设计参考资料.四川联合大学主编:水利水电出版社.1990.6附表：立式发电机外形尺寸估算表序号部件名称尺寸估算（mm）备注1定子机座外径D1n214r/minD1=1.15 Di+（500700）低速大容量发电机取下限；高速大容量取上限；Di为定子铁芯内径D2= D1+（14002800）2风洞内径D2n214r/minD1=1.2 Di+（7001000）D2= D1+（16002200）3转子直径D3D3Di4下机架跨距D4Sf15MVAD4= D5+（200500）大容量伞式发电机取上限； D5为水轮机基坑内径Sf15MVAD4= D5+（5001200）5推力轴承装置及励磁机架外径D6Sf=1020MVA, D6=20002600, D7=14001600低转速发电机取大值Sf=2060MVA, D6=26003600, D7=160026006励磁机外径D7Sf=60100MVA, D6=3600004200, D7=26003600Sf=100300MVA, D6=40005000, D7=360046007定子机座高度h1n150r/min, 高速发电机取下限，lt为定子铁芯长度，为发电机极距n150r/min, 8上机架高度h2悬式发电机 h2=0.25 Di伞式发电机 h2=0.1 Di9推力轴承高度h3Sf20MVA时，h3=1000h4=15001800h5=600，h6=500；Sf20MVA时，h3=15002000h4=20002400，h5=8001200，h6=60090010励磁机高度h411副励磁机高度h512永磁机高度h613下机架高度h7悬式发动机 h7=0.12 Di，h8=0.15 Di伞式发电机 h7=0.2 Di，h8=0.85 Di无下机架时，h8=0.1 D14定子机座支承面到下机架支承面或到下档风板距离h815下机架支承面到大轴法兰距离h9h8=700150016转子磁扼轴向高度h1