湖南镇水电站枢纽布置及调压室设计说明书（二）

摘 要湖南镇水电站位于中国浙江省衢州市境内，钱塘江支流乌溪江上，是一个以发电为主兼有航运、灌溉，防洪、供水等综合利用效益的较大水电站。也是乌溪江两级开发中的第一级。水库设计洪水位238m（千年一遇），相应的下泄流量4800m3/s；校核洪水位240.25m（万年一遇），相应的下泄流量8500m3/s；设计蓄水位230m.本设计确定坝址位于山前峦附近，非溢流坝坝顶高程241.5m。坝底高程112m。最大坝高139.5m。上游折坡坡度1：0.12，下游坝坡坡度1：0.8，溢流坝堰顶高程226.5m。引水遂洞进口位于坝址上游凹口处，遂洞全长1000m。洞径8.5m，调压室位于厂房上游180m左右处，高程179m的山峦上，型式为差动式。厂房位于下游荻青位置。设计水头92.05m，装机容量54.5=18万kw，主厂房净宽18.0m，总长71.8m。水轮机安装高程116.00m，发电机层高程129.00m，校核尾水位128.35m。厂房附近布置开关站，主变等。受地形限制，尾水平台兼作公路用，坝址与厂区通过盘山公路连接，形成枢纽体系。由此可见，本设计是合理可行的。关键词：水利枢纽；挡水建筑物；泄水建筑物；稳定；应力；水轮机；选型；引水隧洞；调压室；厂房；Abstract The Wuxijiang hydropower station is located in HuNan Town in ZheJiang province ,which belongs to a chain of exploitation .According to the demand of topographic form ,I choose diversion hydropower station . The geology condition is good .The main construction conclude the water retaining structure (the concrete non over-fall dam) ,the release works (the concrete over fall dam) ,the diversion structure (pressure seepage tunnel ,the surge-chamber ) ,and the surface power station . The design water level is 238 m ,its corresponding flow amount is 4800 m3/s .The check level is 240.25 m ,its corresponding flow is 8500 m3/s .The regular water retaining level is 230m .The dam site is near the former saddle .The crest elevation of the non-over-fall dam is 241.5 m ,and the base elevation is 112m ,The max height of the dam is 139.5 m ,The upstream dam slope is 1:0.12 ,the downstream dam slop is 1:0.8 ,the spillway crest elevation is 226.5 m .The inducer of the seepage tunnel is located at the recess place ,The length of tunnel is 1000 m ,the diametric of which is 8.50 m .The surge-chamber is located at the mountain , which is 180 m from the work shop building and is type is differential motion.The workshop building is located at downstream ,the design level of the turbine is 92.05 m , the equipped capacitor is 18.0104kw ,the clean width is 18.0 m , its whole length is 71.8 m . The fix level of the turbine is 116.0 m , and the height lf dynamo is 129.0 m , the level of the adjustment bay is 128.35m (higher of the downstream water level 0.07 m ) . Near the workshop building , there are switch station and the main transformer and so on .Key word:Water conservancy hub; Flush buildings; Discharge waterbuildings; Stability; Stress; Turbine; Selection; Diversion tunnel; Surge; Workshop;目录第一章 设计基本资料11.1 地理位置11.2 水文与气象11.2.1 水文条件11.2.2 气象条件31.3 工程地质31.4 交通状况41.5 既给设计控制数据4第二章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物52.1 枢纽布置52.1.1 枢纽布置形式52.1.2坝轴线位置比较选择52.2 挡水及泄水建筑物52.2.1 坝高确定52.2.2 挡水建筑物混凝土重力坝72.2.3 泄水建筑物混凝土溢流坝122.3 坝内构造162.3.1 坝顶结构162.3.2 坝体分缝162.3.3 坝内廊道162.3.4 坝基地基处理172.4 溢流坝消能防冲措施17第三章 水轮机选型193.1水头Hmax、Hmin、Hr确定193.1.1 Hmax 的可能出现情况（水头损失按2%计）：193.1.2 Hmin的可能出现情况（水头损失按2%计）：203.1.3 Hr的确定：203.2水轮机选型比较203.2.1 HL200水轮机方案的主要参数选择213.2.2 HL180水轮机方案主要参数选择223.2.3 HL200和HL180方案参数对照表243.2.4水轮机安装高程24第四章 水电站厂房264.1 厂房内部结构264.1.1 水轮机发电机外形尺寸估算264.1.2 发电机重量估算274.1.3 水轮机蜗壳及尾水管284.1.4 调速系统，调速设备选择294.1.5 起重机设备选择314.2主厂房尺寸324.2.1 长度324.2.2 厂房各层高程的确定334.3 厂区布置34第五章 水电站引水建筑物355.1引水隧洞整体布置355.1.1洞线布置（水平位置）355.1.2洞线布置（垂直方向）355.2细部构造355.2.1隧洞洞径355.2.2隧洞进口段355.2.3 隧洞细部构造365.2.4闸门断面尺寸365.2.5进口底高程的计算365.2.6隧洞渐变段375.2.7压力管道设计37第六章 专题：调压室设计386.1 计算调压室托马断面386.1.1 隧洞段水头损失396.1.1.1 沿程水头损失396.1.1.2 局部水头损失396.1.2 压力管道段水头损失406.1.2.1 局部水头损失406.1.1.2 沿程水头损失416.2 简单式调压室416.3 阻抗式调压室426.3.1 最低涌波的计算426.3.2 最高涌波水位的计算436.3.2.1沿程水头损失436.3.2.2局部水头损失436.4 差动式调压室45参考文献48毕业设计感想49第一章 设计基本资料1.1 地理位置 乌溪江属衢江支流，发源于闽、浙、赣三省交界的仙霞岭，于衢县樟树潭附近流入衢江，全长170公里，流域面积2623平方公里。 流域内除黄坛口以下属衢江平原外，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。 流域内已建成二卒水电站，第一级为湖南镇水电站，坝址位于衢县境内乌溪江区山前峦处，坝址以上流域面积为2151平方公里。第二级为黄坛口水电站，坝址位于衢县黄坛口公社。坝址以上流域面积为2328平方公里。1.2 水文与气象1.2.1 水文条件湖南镇坝址断面处多年平均径流量为83.0立方米/秒。实测最大峰流量为5440立方米/秒（1954年），千年一遇洪水总量为11.0立方米，洪峰流量为11300立方米。万年一遇洪水总量16.2亿立方米，洪峰流量为16600立方米/秒。保坝洪水总量17.2亿立方米，洪峰流量为22000立方米/秒。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）130.1132.6135.3137.6139.8141.8流量（m3/s）300050007500100001250015000图1-1 坝址断面处山前峦水位流量关系曲线表1-2电站厂房处获青水位流量关系曲线水位（m）115115.17115.39115.57115.72115.87116流量（m3/s）1020406080100120水位（m）116.13116.25116.37116.47117.05117.9118.5流量（m3/s）1401601802004007001000水位（m）119.45120.3121.97123.2125.65127.8129.8流量（m3/s）15002000300040006000800010000图1-2 狄青处水位流量关系曲线1.2.2 气象条件乌溪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。1.3 工程地质本工程曾就获青、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。山前峦坝址河谷狭窄，河床仅宽110m左右，两岸地形对称，覆盖层较薄，厚度一般在0.5m 以下，或大片基岩出露，河床部分厚约24m。岩石风化普遍不深，大部分为新鲜流纹斑岩分布，局部全风化岩层仅1m左右，半风化带厚约212m，坝址地质构造条件一般较简单，经坝基开挖仅见数条挤压破碎带，产状以西北和北西为主，大都以高倾角发育，宽仅数厘米至数十厘米。坝址主要工程地质问题为左岸顺坡裂隙、发育，差不多普及整个山坡，其走向与地形地线一致，影响边坡岩体的稳定性。坝址地下水埋置不深，左岸为1126m，右岸1534m。岩石透水性小，相对抗水层（条件吸水量0.01L/dm）埋深不大，一般在开挖深度范围内，故坝基和坝肩渗透极微，帷幕灌奖深度可在设计时根据扬压力对大坝的影响考虑选用。坝址的可利用基岩的埋置深度，在岸1012m，右岸69m，河中68m，坝体与坝基岩石的摩擦系数采用0.68。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。1.4 交通状况坝址至衢县的交通依靠公路，衢县以远靠浙赣铁路。1.5 既给设计控制数据a .校核洪水位：240.25m，校核最大洪水下泄流量8500m3/s，相应的水库库容2056.65108m3b .设计洪水位：238.00m，设计洪水最大下泄流量4800m3/sc .设计蓄水位：230.00md .设计低水位：190.00me .装机容量：44.5Mw，即18 万kw 49 第二章 枢纽布置、挡水及泄水建筑物2.1 枢纽布置2.1.1 枢纽布置形式因坝址附近河道蜿蜒曲折，多年平均径流量83.0m3/s，较小；河床坡度比降1/1000，故根地形条件选用有压引水式地面厂房方案。上游山前峦断面布置挡水建筑物及泄水建筑物，大坝右岸上游约150m处有天然凹口，在此布置引水隧洞进水口。下游获青处布置地面厂房，开关站等建筑物，具体位置见枢纽布置图。2.1.2坝轴线位置比较选择根据已知资料，山前峦坝址地形图，选择两条坝轴线。a线沿东西向与河道垂直，纵坐标76380，b线也沿东西向，纵坐标76370。a线总长428m，穿过左岸部分裂隙；b线总长425m，避开左岸裂隙。由于坝轴线较短，穿过裂隙不多可作地基处理故选择a 线方案。2.2 挡水及泄水建筑物2.2.1 坝高确定根据水电站装机18万kw，水库总库容2056.65108m3，取工程规模为大（1）型，主要建筑物级别：1级，次要建筑物：2级，临时建筑物：4级。2.2.1.1 坝顶超出静水位高度h 累计频率为1%的波浪涌高波浪中线高出静水位高度hc取决于坝的级别和计算情况的安全超高 正常运用的条件（正常蓄水位或设计洪水位）下，取多年平均最大风速的1.52.0倍；在非常运用条件（校核洪水位）下，采用相应的洪水期多年平均最大风速。取多年平均最大风速为10m/s，则设计洪水位下的计算风速,校核洪水位下的计算风速。风区长度D,采用5倍的大坝长度，初步读地形图知B=424m，则D=5B=2120m。当，D0， 故应力满足要求。上游折坡处：图2-2折坡面以上剖面图表2-2校核状况上游折坡面稳定应力计算：（156m高程处）荷载名称垂直力(KN)水平力(KN)力臂(m)弯矩(KNm)自 重G12411127.7667874.7G245078.593.23145753.13水压力 P135490.3128.08996686.28浪压力P134.8083.672911.13P227.7382.682292.73抗滑稳定计算：经计算，故满足抗滑稳定要求。应力计算（不计入扬压力）：,经计算，=,，此处出现了拉应力，但其值要小于混凝土的极限抗拉强度， 故应力满足要求。校核洪水位坝基面： 表2-3设计状况下坝基面稳定应力计算荷载名称垂直力(KN)水平力(KN)力臂(m)弯矩(KNm)自重 G13412.250.2171292.4G236519421533798G3120560.35.8699249.7水压力P1696450.8353720.4P21656.4949.1781455.13P379380423333960P42070.616.7814045.6浪压力P1117.69125.0214713.74P290.10123.1711097.63扬压力U122222.2000U21354.9613.818698.47U31743.2351.389427.44U42614.8452.4137017.5抗滑稳定计算：经计算，1.05，故满足抗滑稳定要求。应力计算（计入扬压力）：求得=912.00KPa，=1671.82KPa, 故应力满足要求。上游折坡面（156m高程处）表2-4设计状况上游折坡面稳定应力计算：荷载名称垂直力(KN)水平力(KN)力臂(m)弯矩(KNm)自 重G12411127.7667874.7G245078.323.23145753.13水压力 P133620 27.33918946.7浪压力P1117.6981.029535.26P290.1079.177133.23抗滑稳定计算：经计算，1.10，故满足抗滑稳定要求。应力计算（不计入扬压力）：,经计算，虽然出现了拉应力，但应力仍满足要求。2.2.2.3 实用剖面坝顶宽度=8%10%H=12m考虑坝体的稳定在上游侧距坝底44m高处设一折坡，坡度为1：0.12灌浆廊道距坝底4m，距上游坝面6m，廊道宽3m，高4.5m2.2.3 泄水建筑物混凝土溢流坝2.2.3.1 堰顶高程坝址岩基状况良好，故取设计况下的单宽流量q=90m3/s,在设计状况下，四台机组满发的引用流量为184.6m/s,则溢流坝前缘总净宽 =4800-0.9184.6=4633.86m3/s，设计状况下洪水下泄量来自溢流坝和电站厂房部分。溢流堰取5孔12m，边墩取2m，闸墩取4m。计算堰上水头 （设计状况下）=（）2/3 公式(2-10)m流量系数，设计水头下取0.502； 侧收缩系数，=0.90.95；g重力加速度；计算得：=11.34m，此时=0.91，则堰顶过流面积m 堰顶过流速度4633.86/680.4=6.81m3/s 238.0-8.97=229.03m在校核状况下计算得：Ho=17.78m , =0.90 从而求得： 故堰顶高程需按校核状况设计。则堰顶高程 240.25-13.4=226.85m，取堰顶高程为226.5m，校核洪水位240.25m，加上0.5的安全超高，最终取闸门高度为14m。2.2.3.2 溢流坝实用剖面设计设计堰上水头Hd=13.4m 溢流面曲线采用WES曲线 Xn=KHdn-1y Hd： 定型设计水头 K，n ：与上游坝面坡度有关的系数和指数（查手册知k=2, n=1.85） 则Y=x1.85/(2140.85) 公式(2-11)堰顶点上游用三段圆弧连接，堰顶下游亦用曲线方程表示。详见下图：图2-3WES剖面堰顶堰顶点上游采用三段圆弧组成 =0.5Hd=6.7m =0.175Hd=2.345m =0.2Hd=2.68m =0.276Hd=3.70m =0.04Hd=0.54m =0.282Hd=3.78m反孤段设计 q=138.5m3/s(校核状况下泄流量) 公式(2-12)To总有效水头；流量系数，取0.95；临界水深（校核洪水位闸门全开时反弧处水深；下游尾水位136.22m，故取挑坎高程136.22+12m=138mTo=240.25-138=102.25m试算得上=3.31 m则及孤段半径R（610）=30m 鼻坎挑角30度2.2.3.3 溢流坝稳定应力计算校核洪水位情况表25荷载计算荷载名称垂直力(KN)水平力(KN)自 重G13412.2G2141000水 压 力P182240.31P27506P32933.04浪压力P176.44P20扬 压 力U126448.24U21334.18U31716.50U42547.74动水压力Px1149.46Py5913.46稳定计算：经计算，1.05满足要求设计洪水位情况表26荷载计算荷载名称垂直力(KN)水平力(KN)自 重G13412.2G2141000水 压 力P177223P26864P32070.6浪压力P1117.69P290.10扬 压 力U122222.2U21354.96U31743.23U42614.84动水压力Px688.78Py3543.47稳定计算：1.10满足要求。2.3 坝内构造2.3.1 坝顶结构2.3.1.1 非溢流坝 坝顶宽12m，两边设挡浪墙，兼做坝顶栏杆使用；路面中间高，两边低，呈圆拱状，以便于排水，道路两旁设排水管，具体布置见大图。2.3.1.2 溢流坝 为便于布置上游侧检修闸门和工作闸门，溢流坝段坝顶较非溢流坝段向上游伸出，具体尺寸见大图。坝上布置门机轨道，溢流堰上设置两个闸门，上游侧检修闸门，堰顶略下游处布置工作闸门。闸墩宽度4m，故溢流坝段总长76m。 2.3.2 坝体分缝 溢流坝段和非溢流坝段纵缝间距均为30m，具体位置见正图。2.3.3 坝内廊道 沿坝基帷幕灌浆廊道向上，间隔30m布置一层廊道，共分四层，每层纵向廊道布置向下游延伸的横向廊道，并在下游再布置一条或两条、三条纵向贯穿廊道作为连接。非溢流坝段从上往下第二和第三层靠近岸坡的横向廊道贯穿至下游，其余层横向廊道均均不贯穿。2.3.4 坝基地基处理 由于坝址处岩基抗渗性较好，故防渗帷幕灌浆处理比较简单。左岸有断层破碎带贯穿整个山坡，故需进行灌桨加固处理，除适当加深表层砼塞外，仍需在较深的部位开挖若干斜并和平洞，然后用砼回填密实，形成由砼斜塞和水平塞所组成的刚性支架，用以封闭该范围内的破碎充填物，限制其挤压变形，减小地下水对破碎带的有害作用。 河床段及右岸靠近河床段的裂隙，采用砼梁和砼拱进行加固，具体分法是将软弱带挖至一定深度后，回填砼以提高地基局部地区的承载力。2.4 溢流坝消能防冲措施由于坝址处基岩较好，为了减少造价，采用较为经济的挑流消能这种消能方式。挑距 公式(2-13)L：水舌距(m)；：坎顶水面流速（m/s）可取坎顶平均流速的1.1倍；：鼻坎挑射角度，本工程为300；h1：坎顶平均水深在铅直方向的投影；h2：坎顶至河床表面高差（m）；g：重力加速度。计算得L180.25m。 公式(2-14)tr：冲刷坑深度；H：上下游水位差；hK：取决于出坎单宽流量q的临界水深， 公式(2-15)：取决于岩石抗冲刷能力的无因次参数，对于中等的岩石=1.11.4，此处取1.4。计算得：tr21.07m。由于下游基岩质量较好，且水流沿河道较平顺，故抗冲刷措施比较简单。只需在溢流坝与非溢流坝交界处设2m宽的导水墙，下游岸坡做简单防浪措施即可。第三章 水轮机选型3.1水头Hmax、Hmin、Hr确定3.1.1 Hmax 的可能出现情况（水头损失按2%计）：3.1.1.1 校核洪水位，全部机组发电：由Q泄=8500m3/s查获青处水位流量关系曲线的下游水位：Z下=128.35m，3.1.1.2 设计洪水位，全部机组发电：由Q泄=4800m3/s查获青处水位流量关系曲线的下游水位：Z下=124.18m，3.1.1.3 正常蓄水位，仅一台机组发电，共配置四台4.5万千瓦的机组：(因为N=18万千瓦，属中型水电站) 发电机的额定出力，等于4.5万千瓦 发电机的额定效率，取96% 水轮机的效率取91 （1） 假设Q=80m3/s，则： Z下=115.72m，H3= =111.99mN=AQH=7.68万Kw （2） 假设Q=40m3/s，则： Z下=115.39m，N=AQH=3.85万Kw （3） 假设Q=60m3/s，则： Z下=115.57m，N=AQH=5.77万Kw由（1）、（2）、（3）得NQ关系曲线：由N=4.5万Kw查NQ关系曲线得：Q=46.0m3/s Z下=115.44m=112.3m综合1、2、3得：Hmax=112.3m3.1.2 Hmin的可能出现情况（水头损失按2%计）：设计低水位时全部机组发电：（1） 假设Q=200m3/s，则： Z下=116.47m，N=AQH=12.35万Kw（2） 假设Q=300m3/s，则： Z下=116.8m，N=AQH=18.45万Kw （3）假设Q=250m3/s，则： Z下=116.61m，N=AQH=15.41万Kw由N=18万Kw试算求得：Q=283.7m3/s Z下=116.74m3.1.3 Hav 的确定：Hav=(Hmax+Hmin)/2=92.05m3.1.3 Hr的确定：因为本水电站为引水式电站，所以Hr=Hav=92.05m3.2水轮机选型比较根据水头工作范围和设计水头查资料选择水轮机型是为HL200或HL180。3.2.1 HL200水轮机方案的主要参数选择3.2.1.1 转轮直径D1：查表水电站3-6，得限制工况下单位流量Q1M=950L/s=0.95m3/s,效率M89.4，由此初步假定原型水轮机在此工况下的单位流量Q1Q1M=0.95m3/s，效率91.3。取gr=96%,则水轮机额定力Nr=4.5964.69万KW设计水头Hr为92.05m，所以： =2.49m， 公式 (3-1) 取与之相近而偏大的标称直径D13.0m3.2.1.2 转速n计算： HL200最优工况下转速n10M68r/min 假设n10n10M68r/min 则 217.47r/min 公式 (3-2) 取偏小并与之相近的同步转速n250r/min 。3.2.1.3 效率及单位参数的修正HL200最优工况下Mmax=90.7%,模型转轮直径D1M=0.46m则原型效率 公式 (3-3)Mmax：模型最优工况下效率； D1M：模型转轮直径。则效率正修正值取=1.0%，则=1.9%，max=Mmax+=93.0%，=M+=91.3%，与假设值相同。单位转速n的修正值=1.26%3%，所以单位转速可不加修正，同时单位流量也可不加修正。综上，转轮直径D1=3.0m以及转速n=250r/min的计算及选用是正确的。最后求得91.2%，D13.0m，n=250r/min。3.2.1.4 工作范围检验：水轮机在Hr、Nr条件下工作时： 公式 (3-4)所以水轮机最大引用流量Qmax=57.0m3/s与特征水头Hmax、Hmin、Hr相对应的单位转速为： 公式 (3-5) 公式 (3-6) 公式 (3-7)3.2.1.5 吸出高度Hs计算： 公式 (3-8)：水轮机安装位置的海拔高程，初始计算取下游平均水位海拔，本工程取为125m；：模型气蚀系数，查模型综合特性曲线得0.106；：气蚀系数修正值，有Hr=92.05m查表得0.02；H：水轮机设计水头。计算得Hs1.83m4m，吸出高度满足要求。3.2.2 HL180水轮机方案主要参数选择3.2.1.1 转轮直径D1查表水电站3-6，得限制工况下单位流量Q1M=860L/s=0.86m3/s,效率M89.5，由此初步假定原型水轮机在此工况下的单位流量Q11Q1M=0.86m3/s，效率91.0。取gr=96%,则水轮机额定力Nr=4.5/964.69万KW设计水头Hr为92.05m，所以：=2.63m 公式(3-9)取与之相近而偏大的标称直径D13.0m3.2.1.2 转速n计算HL180最优工况下转速n10M67.0r/min假设n10n10M67r/min 则 取偏大并与之相近的同步转速n250r/min 。3.2.1.3 效率及单位参数的修正HL180最优工况下Mmax=92%,模型转轮直径D1M=0.46m则原型效率则效率正修正值 maxMmax= 2.5%,取1%，则=1.5%，max=Mmax+=93.5%，=M+=91.0%，与假设值相同。单位转速n的修正值=0.81%3%，所以单位转速可不加修正，同时单位流量也可不加修正。综上，转轮直径D1=3.0m以及转速n=250r/min的计算及选用是正确的。最后求得91.0%，D13.0m，n=250r/min。3.2.1.4 工作范围检验：水轮机在Hr、Nr条件下工作时：所以水轮机最大引用流量Qmax=57.0m3/s与特征水头Hmax、Hmin、Hr相对应的单位转速为：3.2.1.5 吸出高度Hs计算r 公式 (3-10)：模型气蚀系数，查模型综合特性曲线得0.084；计算得Hs0.201m4m，吸出高度满足要求。3.2.3 HL200和HL180方案参数对照表表3-1 HL200和HL180方案比较项 目HL200HL180模型参数推荐用水头范围（m）最优单位转速n10（r/min）最优单位流量Q10（L/S）最高效率bMmax(%)气蚀系数包含高效率区的多少901256880090.7%0.106少901256772092%0.084多原 型工作水头（m）转轮直径D1（m）转速n(r/min)额定出力Nr(kw)最大引用流量Qmax(m3/s)吸出高度（m）71.8112.33.02504690057.0-1.8371.8112.33.02504690059.00.201由表可知，HL200和HL180具有相同的工作水头范围和转速，但是HL180的高效区远远大于HL200的高效区，故比较之后选择HL180机型。3.2.4水轮机安装高程 Zs= 公式 (3-11)ZS：水轮机安装高程；：设计水尾位；bo：导叶高度，为0.2D1=0.6m；Hs：吸出高度。求得ZS116.0 m。第四章 水电站厂房4.1 厂房内部结构4.1.1 水轮机发电机外形尺寸估算4.2.1.1 极距 =71.7 公式(4-1) Sf：发电机额定客量（KVA）； ：取810，此时取10； P：磁极对数，P=10；4.2.1.2 定子内径 =524.1cm 公式(4-2)4.2.1.3 定子铁芯长度lt 公式(4-3) c：系数 查表c=410-66.510-6,取为510-6；ne：额定转速，250r/min；4.2.1.4 定子铁芯外径Dane166.7r/min =528.2cm 公式(4-4) 平面尺寸： 1、定子机座外径D1: D1=1.20Da=638.8cm 公式(4-5)2、风罩内径D2 St20000KVA D2=D1+2.4m=9.5m 公式(4-6)3、转子外径D3 D3=Di=524.1cm 公式(4-7)4、下机架最大跨度 D4=D5+0.6=480cm 公式(4-8)5、推力轴承外径D6和励磁机外径D7St=53000KVA 查表得 D6=300cm D7=200cm轴向尺寸计算1、定子机座高度h1ne214r/min 公式(4-9)2、上机架高度 判别型式 公式(4-10) 采用悬式发电机 上机架高度 h2=0.25Di=0.25456.5=114.1cm 公式(4-11)3、推力轴承高度 h3、 励磁机高度h4、副励磁机高度h5、永磁机高度h6：h3=170cmh4=230cm（其中上机架高度100cm）h5=100cmh6=80cm4、下机架高度 h7=0.12D