若水电站枢纽工程下坝线水电站厂房设计

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1、若水电站枢纽工程下坝线水电站厂房设计河海工程学院水电01-2班姚小燕指导老师：兰芙蓉摘要：本次毕业设计在分析若水电站枢纽工程、工程概况的基础上，进行了下坝线水电站厂房的设计，包括厂内机电设备的选择、水电站厂房的布置、主副厂房结构设计、厂区枢纽布置等，最终结合同组成员关于上坝线水电站厂房设计进行工程量的比较和方案比选，确定了水电站厂房的设计最终方案，结合设计组中其他成员关于引水隧洞和大坝的设计完成了由水电站厂房、引水隧洞和重力式挡水坝三大建筑物组成的若水电站枢纽工程的设计。关键词：若水电站厂房设计；机电设备选择；厂房布置；结构设计1若水电站基本资料1.1工程概况若水电站位于沅水一级支流巫水

2、下游峡谷河段，下距会同县若水乡镇2km，距洪江市15km。坝址下游2km有洪江～绥宁省级公路从若水乡镇经过，交通较为便利。该工程原规划拟定正常蓄水位245m，由于水库兴建库区淹没损失大，且淹没省级重点保护单位——高椅古民居。为避免库区高椅古民居淹没，早日实现中级电气化县目标，2002年5月对若水河段规划进行了重新复核，使原一级开发改为二级开发，并经省厅审查通过。复核后本工程初拟正常蓄水位192m，迥水至高椅坝址，库容0.0738亿m3，装机16Mw，是一座以发电为主，兼有防洪、旅游等综合效益的水电工程，枢纽建筑物由溢流闸坝、重力式挡水坝、右岸引水发电隧洞和引水式厂房组成。永久性建筑物闸坝

3、、电站厂房等属4级建筑物，临时建筑物属5级。1.2水文地质条件工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，不考虑地震荷载。下坝址坝区除少部分为第四系松散堆积物覆盖外，基岩大部分裸露，出露的主要岩性有绢云母板岩夹中薄层长石砂岩。坝区岩石风化主要受岩性所控制，坝基及坝肩大部分为绢云母板岩，其抗风化能力较弱，两岸肩强风化相对较深。据钻孔地下水位观测资料，左坝肩地下水位埋深9.5～40m（高程225m以上），右坝肩地下水位埋深3～23m（高程226m以上），远高于蓄水位。据钻孔压水试验资料表明，基岩的透水性与岩体风化程度密切相关，强风化带及弱风化带上部岩体节理裂隙较发育，岩体完整性较差，透水性较强，为中等透水带

4、，弱风化带中下部和微风化岩体透水性较差，基本为弱透水或微透水带。坝基防渗帷幕下限（q<5lu）埋深，左岸10～28m，河床2～10m，右岸6～20m。下坝址厂房位于河弯下游9#冲沟出口的冲积堆积Ⅰ级阶地一带，阶地宽10～12m，阶面高程183～184m，后山坡坡角45°，基岩裸露。2机电设备选择水电站的机电设备主要有：水轮机、发电机、调速系统、起重设备等。2.1水轮机选型水电站设计水头为11.5米，因此水轮机机型有两种方案，分别为混流式310型水轮机和转桨式560型水轮机。根据设计要求，本设计中选用混流式310型水轮机。水电站的装机容量等于机组台数和单机容量的乘积。根据已确定的装机容量，

5、考虑机组台数与机电设备制造的关系、机组台数与水电站投资的关系、机组台数与水电站运行效率的关系、机组台数与水电站运行维护工作的关系，可以拟定机组台数为两台，单装机容量为8000千瓦。通过水轮机主要参数的计算，定出水轮机的转轮直径、转速、6吸出高、安装高程等，查出水轮机的重量和水轮机转轮的重量。根据这些已知参数，对水轮机的结构和外型尺寸进行估算，即对蜗壳和尾水管的结构和外型尺寸进行估算。由于设计水头小于40米，本电站采用混凝土蜗壳，为使水头损失和平面尺寸较小，同时又便于施工，蜗壳断面采用梯形断面。根据蜗壳的水力计算，定出蜗壳的外型尺寸，并绘出蜗壳断面单线图。为了减小尾水管的开挖深度，采用弯肘

6、型尾水管，弯肘形尾水管是由进口直锥段、肘管和出口扩散段三部分组成。根据尾水管标准系列与实际值的比较计算，确定尾水管的基本尺寸，绘出尾水管的外形尺寸图和尾水管型线图。2.2调速系统的选择水轮机调速系统的基本任务是：使水轮发电机组稳定地以额定转速运行，在机组负荷变化工其他外扰作用下，保证机组的转速变化不超过一定的范围，并能迅速地稳定于新的工况，从而保证发电机输出的交流电频率满足用电设备的要求。水轮机调节是通过调速系统根据机组转速的变化不断地改变水轮机过流量来实现的。调速系统的主要设备有：调速器、油压装置和漏油装置。大型调速器以主配压阀的直径为表征组成系列的，因此算出主配压阀的直径即可定出调速

7、器的型式为DT-100。油压装置的选择计算主要是确定油压装置的台数和容量（工作能力）。为了满足机组调节和安全运行的要求，通常每台水轮机装设一台油压装置。油压装置的工作能力是以压力油箱的总容积和额定油压为表征的。同理，算出压力油箱的总容积，即可定出油压装置的型式为HYZ-1.6。2.3发电机的选择根据计算，本设计中选用的发电机为伞式发电机，采用立式布置。发电机型号为SF10-42/940，通风方式采用密闭式空气循环冷却。2.4起重设备