水电站课程设计(2)

2019-01-18 18:28

D1?Nr9.81Q1'HrHr?1可得D=3.51m,选用与之接近而偏大的

1标称直径D=3.6m。

2.3.2 转速n计算

查表3-4可得HL200型

?D1M????K(?max??Mmax)?K(1??Mmax)?1?()^(1/5)?D1??10M水轮机在最优工况下单位转速n'=68r/min,初步假定

n'10?n'10M,将已知的n'和H=92.5m,D=3.6m代入式

10av1n?n'1HD1可得n=181.7r/min,选用与之接近而偏大的同

步转速n=187.5r/min。

2.3.3效率级单位参数修正

采用上述第一种方法的式

(K值为1)进行效率修正。查表3-6可得HL200型水轮机在最优工况下的模型最高效率为?Mmax=92%,模型转轮直径为Dmax1M=0.46m,根据上式,可求出原型效率?=95%,则效率修正值为

??=95%-92%=3%,考虑到模型与原型水轮机在制造工艺质量上

的差异,常在已求得的??值中再减去一个修正值?。现取?=1.0%,则可得效率修正值为??=2%,由此可得原型水轮机在最优工况和限制工况下的效率为

?max??Mmax??? =92%+2%=94%

???M????89.5%?2%?91.5%(与上述假定值相同)

单位转速的修正值按下式计算

?n'?n'10M(?max/?Mmax?1)

?n1'?(?max/?Mmax?1)?0.945/0.92?1?1.35%n'10M

?n1'由于n'10M1<3%,按规定单位转速可不加以修正,同时,单位流

量Q'也可不加修正。

由此可得:原假定Q'=Q',n'10 = n'10M是正确的,那么上述计

11M算及选用的结果D1=3.6m,转速n=182.0r/min也是正确的。

2.3.4 工作范围的检验

在选定D=3.6m,n=182.0r/min后,水轮机的Q'及各特

11max征水头相对应的n'即可计算出来。水轮机在H,N下工作时,其

1rrQ'1即为Q'1max,故Q'1max?Nr91836.73?=0.89<0.96m3/s9.81D1^2HrHr?9.81*3.6^2*88*88*0.92

则水轮机的最大引用流量为

Q' Qmax=

1maxD1^2Hr =108.20㎡/s 与特征水头Hmax,Hmin和Hr相对应的单位转速为

n'1min?nD1187.5*3.6??60.37r/minHmax125

n'1max?nD1187.5*3.6??72.79r/minHmin86

n'1r?nD1187.5*3.6??71.96r/min Hr881max 在HL200型水轮机模型综合特性曲线图上分别绘出Q'=890L/S,n'1max=72.79r/min,n'1min=60.37r/min的直线。由图可知,由这三根直线所围成的水轮机工作范围(途中阴影部分)基本上包含了该特性曲线的高效率区。所以对于HL200型水轮机方案,所选定的D1=3.6m和n=182.0r/min是合理的。

2.3.5 吸出高度Hs计算

由水轮机的设计工况参数,n'1r=71.96r/min,

Q'1max=890L/S,在图3-25上可查得相应的气蚀系数

约为?=0.088,并在图上2-26上查得气蚀系数的修正值约为??=0.02,由此可求出水轮机吸出高度为

3 两种方案的比较分析

Hs?10??1097?(????)H?10??(0.088?0.02)88??0.72m??4m900900可见,HL200型水轮机方案的吸出高度满足电站要求。

4 水轮机安装高的确定

水轮机安装高程用符号?表示。立轴反击式水轮机安装高程是指导叶中心高程:

b00.2???w?Hs??1097.68?0.72??1097.06m22式中

?w是尾水位

Hs是吸出高度、

b0是导叶高度

第二部分 发电机的选型 一、 发电机的外型尺寸。

n=182r/min>150r/min 故采用悬式发电

机。

1 主要尺寸估算 ⑴.极距:??kj4Sf2p (kj?8~10(Kj为系数,一般取

值8~10) 查〈水电站〉表1—1得p=16)

??(8~10)?493750?(2?16)?78.74cm

(2).定子内径:Di?2p???2?16?78.74?802.46cm 3.14(3).定子铁芯长度:lt?Sf93750??155.29cm CDi2ne5?10?6?802.462?187.5(4).定子铁芯外径:因n=187.5r/min>166.7r/min

有Da?Di?1.2??802.46?1.2?78.74?896.95cm

2 平面尺寸估算

⑴定子机座外径:因n=187.5r/min>166.7r/min,有

D1?1.14Da?1022.53cm

⑵风罩内径:因S⑶转子外径:D3t.53cm ?20000KVAD2?D1?200?1222?Di?2??802.46?2?40?722.46cm

t⑷下机架最大跨度:因10000KAV?S?100000KVA

D4?D5?60?580cm (查表 D5?5.2m)

⑸推力轴承外径和励磁机外径:根据发电机容量查表得:


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