冲击式机组计算书

电站基本资料:发电工况:N1=93000KW,Hr=597m,Hmax=619.6m,Ha=600m,Hmin=596.4m。本电站海拔约1695m，纬度30°，故g取9.788m/s2。机组参数估算喷嘴数=6额定流量计算时取nT=0.9i,nf=0.975。Q=—-—=93000/(9.788X597x0.91x0.975)=17.94m3/s「gHnn^计算初选喷嘴数为Zo=6个。单喷嘴比转速ns1=85.49x597-0.243=18.09m・Kwns1=284.2x597-0.4388=17.2m-Kw(哈尔滨厂统计公式)参考部分己建电站资料，冶勒机组ns1=20.58，取为ns1=18.5m・kW。n=n^^5=18.5x5971.25/[93000/(0.975x6)]0.5=433r/minLNdo=545：——Qsj =545x[17.94/(1x6x5970.5)]0.5=190.65mm取do=190mm对n=433r/min，相邻转速为428.6r/min、500r/min及600r/min。当n=428.6r/min时，D「(39〜40)X5970.5/428.6=2.22〜2.28mDJdo=(2.22〜2.28)/0.19=11.68〜12当n=500r/min时，D「(39〜40)X5970.5/500=1.91〜1.95mD1/do=(1.91〜1.95)/0.19=10.05〜10.26当n=600r/min时，D「(39〜40)X5970.5/600=1.59〜1.63mD1/do=(1.59〜1.63)/0.19=8.37〜8.58综合考虑机组参数，取值如下：D1=2.25m,n=428.6r/min。飞逸转速nf=7°*Hmax=70X619.60.5/2.25=774.41r/min1取值为nf=780r/min喷嘴直径dp=(1.15〜1.25)do=(1.15〜1.25)X190=218.5〜237.5mm取值为dp=240mm水斗数Z1=6.6^1Do=6.67X(2.25/190/1000)0.5=22.95取值为Z1=22球阀根据交流资料，配水环管进口流速V可按0.“'公H=0.1X(2X9.788x597)0.5=10.81m/s计算，贝VV=%兀D球2,故。球=^4Q=[4X17.94/(nX10.81)]0.5=1.454m；若按V=0.82+0.358"H=0.82+0.358X5970.5=9.57m/s,。球=、[翌=[4X17.94/(nX9.57)]0.5=1.545m；取值为D廉1.5m。机组尺寸估算1.水轮机水轮机排出高度hp=(1〜1.5)D1=(1〜1.5)X2.25=2.25〜3.375m取值为hp=3.4m单喷嘴比转速昨前n.= —=428.6x(93000/0.975)0.5/(60.5X5971.25)=18.31m-kW\o3） 转轮外径D=（1.028+0.0137nsj）D1=（1.028+0.0137X18.31）X2.25=2.877m取值为D=2.9m4） 机壳尺寸（尺寸编号见下图）L=0.78+2.06D=0.78+2.06X2.9=6.75m取值为L=6.8mG=0.196+0.376D=0.196+0.376X2.9=1.29m取值为G=1.3mF=1.09+0.71L=1.09+0.71X6.8=5.92m取值为F=6mH=0.62+0.513L=0.62+0.513X6.8=4.11m取值为H=4.2mI=1.28+0.37L=1.28+0.37X6.8=3.8m取值为I=3.8m5） 配水环管布置尺寸（尺寸编号见下图）B=0.595+0.694L=0.595+0.694X6.8=5.31m取值为B=5.3mC=0.362+0.68L=0.362+0.68X6.8=4.99m取值为C=5mD=0.219+0.7L=0.219+0.7X6.8=4.98m取值为D=5mE=0.43+0.7L=0.43+0.7X6.8=5.19m取值为E=5.2m

2.发电机极距、'St=K土茄=(8〜10)X[(93000/0.9)/(2X7)]0.25=74.15〜92.69cm取值为t=90cm定子内径D=空t=2X7x90/n=401.04cmi兀取值为Dj=400cm定子铁芯长度l= Sf =(93000/0.9)/[(6X10-6〜8X10-6)X4002x428.6]=251.14〜tCD2n188.36cm取值为lt=250cm,则lt/t=250/90=2.78〈3,故取值合理。定子铁芯外径Da=R+t=400+90=490cm定子机座外径D1=1.3Da=1.3X490=612.5cm，取值为D]=620cm。风罩内径D2=D1+240=620+240=860cm取值为D2=860cm转子外径D3=400cm机坑内径根据《设计手册》，转轮直径为2.25m的机坑直径取3.2m,取D4=400cm下机架最大跨度D5=D4+120=400+120=520cm定子机座高度h1=lt+2t=250+2X90=430cm，取值为h1=430cmo上机架高度h2=0.25Di=0.25X400=100cm下机架高度h3=0.12Di=0.12X400=48cm推力轴承高度h4=200cm定子支座支承面至下机架支承面距离h5=0.15X400=60cm下机架支承面至主轴法兰底面之间的距离h6=150cm发电机总高H=h+h+h々+h+h=940cm发1 2 4 5 6发电机主轴高度H轴=(0.7〜0.9)H发=(0.7〜0.9)X940=658〜846cm取H轴=8.4m机组重量水轮机重量参考阿尔斯通为仁宗海所作90000kW机组方案，D1=2.25m,G水=175t，冶勒D1=2.6m,G水=186t，现阶段暂按国内制造厂水平，以转轮直径比值的平方进行估算，本电站转轮D1=2.25m，六喷嘴，G水=(2.25/2.25)2X175=175t，故取G=175t。水发电机重量G=K(七片二(8〜10)X(93000/0.9/428.6)0.6667=309.9〜387.37t/ 1ne取值为Gf=350t转子重量约取为0.5Gf=0.5X350=175t球阀重量根据国外制造厂资料，仁宗海电站球阀直径为1.6m，球阀重量为68t。本阶段暂按球阀直径的平方进行估算，本电站水轮机进水球阀直径为1.5m,G=球（1.5/1.6）2X68=59.77t,取G球=60t。4.桥机重量转子起吊重约175t，厂房跨度18.5m,选择一台2X100t双小车桥机，自重约100t。主厂房尺寸主厂房长度1） 机组段长度机组段长度由配水环管控制，保护层厚度取为1.5m。、些+技二号+技制结LxY+ZWEmL1=L+x+L-x=6.8+6.5=13.3m故本电站机组间距取为L]=13.5m。2） 端机组段长度两侧端机组段长度分别取为L2=9m（靠安装间侧）和L3=10m。3） 安装间按1.2倍L1考虑，L安=1.2X13.5=16.2m，取L/16.5m。4） 主厂房总长L=2L1+L2+L3+L安=2x13.5+9+10+16.5=62.5m主厂房宽度1） 上游侧宽度Bs参考冶勒电站布置，从球阀中心至机组+X轴距离为8.1m，配水环管尺寸D为5.7m，上游侧宽度Bs=11m，；本电站配水环管尺寸D为5m，球阀尺寸按《设计手册》上所列DN2000进行计算，球阀体长约3.04m，加上伸缩节1.0m及上下游套管的长度，球阀的长度按6m计算，故Bs=D+1（混凝土厚度）+6-1.2（裕量）=5+1+6-1.2=10.8m，考虑此尺寸有一定的裕度，初选Bs=10.5m。2） 下游侧宽度Bx下游侧宽度可由发电机层控制，冶勒E=6.873m，下游侧宽度7.9m，风罩内径68.2m,风罩壁厚0.5m,下游侧布置电气盘柜，盘面距墙1.6m,通道2.2m；本电站E=5.2m,风罩内径860cm,考虑紧邻风罩布置电气制动柜，长度约为1.8m,通道不作为主运输通道，宽度考虑1.5m，则下游侧宽度约为Bx=860/（2X100）+0.5+1.8+1.5=8.1m,本电站初选Bx=8m。3） 主厂房总宽B=Bs+Bx=10.5+8=18.5m4） 球阀中心线至机组横轴线距离参考冶勒电站布置，从球阀中心至机组+X轴距离为8.1m,B1=D+1（混凝土厚度）+1（伸缩节长度）+3.04（球阀体长度）/2=5+1+3.04/2=8.52m，取B1=8.5m3.主厂房高度厂房高度参考冶勒电站，取水轮机进口压力钢管中心线高程为▽=0.0m。1） 球阀层高程冶勒▽球=-1.2m，排出高度Hp=2.3m。本电站Hp=3.4m，故取▽球=-3m。2） 尾水室底板高程取^尾=-6m。3） 水轮机层高程本电站初估