小型水电站设计2×15MW的水力发电机组
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小型水电站设计2×15MW的水力发电机组
目录
一选题背景 (3)
原始资料 (3)
设计任务 (3)
二电气主接线设计 (3)
对原始资料的分析计算 (3)
电气主接线设计依据 (4)
主接线设计的一般步骤 (4)
技术经济比较 (4)
发电机电侧电压（主）接线方案 (4)
主接线方案拟定 (4)
三变压器的选择 (7)
3. 1主变压器的选择 (7)
相数的选择 (7)
绕组数量和连接方式的选择 (7)
厂用变压器的选择 (8)
四．短路电流的计算 (9)
电路简化图8： (9)
计算各元件的标么值 (10)
短路电流计算 (11)
d1点短路电流计算 (11)
d2点短路 (13)
五电气设备选择及校验 (15)
电气设备选择的一般规定 (15)
按正常工作条件选择 (15)
按短路条件校验 (16)
导体、电缆的选择和校验 (16)
断路器和隔离开关的选择和校验 (17)
限流电抗器的选择和校验 (17)
电流、电压互感器的选择和校验 (18)
避雷器的选择和校验 (18)
避雷器的选择 (18)
本水电站接地网的布置 (19)
六.设计体会 (19)
附录 (20)
参考文献 (22)
一选题背景
原始资料
（1）、待设计发电厂为水力发电厂；发电厂一次设计并建成，计划安装2×15MW的水力发电机组，利用小时数4000小时／年；
（2）、待设计发电厂接入系统电压等级为110kV，距系统110kV发电厂45km；出线回路数为4回；
（3）、电力系统的总装机容量为600MVA、归算后的电抗标幺值为，基准容量Sj＝100MVA;
（4）、低压负荷：厂用负荷（厂用电率）%；
（5）、高压负荷：110kV电压级，出线4回, Ⅲ级负荷，最大输送容量60MW，cosφ＝；
（6）、环境条件：海拔＜1000m；本地区污秽等级2级；地震裂度＜7级；最高气温36℃；最低温度－℃；年平均温度18℃；最热月平均地下温度20℃；年平均雷电日T＝56日／年；其他条件不限。
设计任务
（1）、根据对原始资料的分析和本变电所的性质及其在电力系统中的地位，拟定本水电站的电气主接线方案。经过技术经济比较，确定推荐方案。
（2）、选择变压器台数、容量及型式。
（3）、进行短路电流计算。
（4）、导体和电气主设备（各电压等级断路器、隔离开关、母线、电流互感器、电压互感器、电抗器（如有必要则选）、避雷器）的选择和校验。
（5）、厂用电接线设计。
（6）、绘制电气主接线图。
二电气主接线设计
对原始资料的分析计算
为使发电厂的变压器主接线的选择准确，我们原始资料对分析计算如下；
根据原始资料中的最大有功及功率因数，算出最大无功，可得出以下数据
电气主接线设计依据
电气主接线的主要要求为:
1、可靠性：衡量可靠性的指标，一般是根据主接线型式及主要设备操作的可能方式，按一定的规律计算出“不允许”事件的规律，停运的持续时间期望值等指标，对几种接线形式的择优。
2、灵活性：投切发电机、变压器、线路断路器的操作要可靠方便、调度灵活。
3、经济性：通过优化比选，工程设计应尽力做到投资省、占地面积小、电能损耗小。
主接线设计的一般步骤
1、对设计依据和基础资料进行综合分析。
2、确定主变的容量和台数，拟定可能采用的主接线形式。
3、论证是否需要限制短路电流，并采取合理的措施。
4、对选出来的方案进行技术和经济综合比较，确定最佳主接线方案。
技术经济比较
发电机电侧电压（主）接线方案
110Kv侧由于本电站是小水电，不承担主要负荷，没有重要机端负荷，从接线的可靠性、经济性和灵活性考虑，在我国运行的成熟经验一般采用单母线接线方式。所以本电站，110Kv侧采用单母线接线。
主接线方案拟定
（一）根据我国现行的规范和成熟的运行经验，结合本设计水电站的实际，现拟定以下三种电气主接线方案(单相示意图)：
(1)单母线接线其接线示意图如图4：
图4 单母线接线方案
（2）单元接线其接线示意图如图5
图5 单元接线方案
（3）扩大单元接线其接线示意图如图6
图6 扩大单元接线
厂用电
厂用电
厂用电
（二）主接线方案初步比较：
由以上三种接线方案的优缺点分析和接线示意图，本着可靠性、灵活性和经济性的原则，结合电厂实际综合分析，可以得出：
单母线和扩大单元接线相比较，其可靠性和灵活性都很相近，厂用电都是在发电机侧取得，然而本电站只有两台发电机，比较特殊，所以单母线和扩大单元接线形式相近。单母线接线灵活性低。所以可以明显淘汰单母线接线方案。从而保留扩大单元接线和单元接线方案。
（三）主接线方案的确定
（1）技术比较
方案的技术特性分析，一般从以下几个方面进行分析：
①从供电的可靠性：对于方案2，厂用电从两台发电机上取得，即使检修其中一台变压器和两机组停机电厂也不会停电，然而两台变压器同时故障的可能性非常小。相比方案3，若检修变压器电厂就会停电，否则要另外接入厂用电源，这样投资就增加了。这样，方案2的可靠性相对高些。
②从运行安全和灵活性：方案2的变压器的短路容量比方案3小，对变压器和发电机的绝缘水平要求相对较低，安全性相对较高，其灵活性也比较好。
③从接线和继电保护：方案3的接线和继电保护都相对方案2较复杂。
④从维护与检修：方案3的维护相比方案2较复杂，方案3的检修相比方案2较方便。
说明：在比较接线方案时，应估计到接线中发电机、变压器、线路、母线等的继电保护能否实现及其复杂程度。对任何接线方案都能实现可靠的继电保护，由于一次设备投资远远大于二次设备的投资，所以即使某个别元件保护复杂化，也不能作为不采用较经济接线方案的理由。
（2）经济比较
经济比较中，一般只计算各方案不同的一次性投资及年运行费。
1、一次性投资
一次性投资包括主变压器、配电装置的综合投资。电气设备的综合投资是电气设备出厂价格、运输机安装费用的总和，又称电气设备的基建投资费。
一次性综合投资
0(1)()
100
d
O O
=+元
式中：0
O—主体设备基价，主要包括主变压器、开关设备；
d—设用于运输基础加工，土石方附加费的比例系数，通常对110KV取值90，35KV取值100。
②、年运行费用
年运行费用，包括个电气设备的每年折旧费及维护检修费。
电气设备年折旧费、维修费可以通过查表得到。
经过计算比较结果，选定方案2（单元接线）为主接线方案。
三变压器的选择
3. 1主变压器的选择
该水电站远离负荷中心，水电站的厂用电很少（%），且没有地区负荷，因此，选择主变压器的容量应大致等于与其连接的发电机容量。水电厂多数担任峰荷，为了操作方便，其主变压器经常不从电网切开，因此要求变压器空载损耗尽量小。
3.1.1相数的选择
主变采用三相或单相，主要考虑变压器的可靠性要求及运输条件等因素。根据设计手册有关规定，当运输条件不受限制时，在330KV及以下的电厂及变电所均选用三相变压器。因为三相变压器比相同容量的单相变压器具有节省投资，占地面积小，运行过程损耗小的优点，同时本电厂的运输地理条件不受限制，因而选用三相变压器。
3.1.2绕组数量和连接方式的选择
（1）绕组数量选择：根据《电力工程电气设计手册》规定：“最大机组容量为125MW 及以下的发电厂，当有两种升高电压向用户供电与或与系统相连接时，宜采用三绕组变压器。结合本电厂实际，因而采用双绕组变压器。
Y连接，35KV （2）绕组连接方式选择：我国110KV及以上的电压，变压器绕组都采用0
一下电压，变压器绕组都采用 连接。结合很电厂实际，因而主变压器接线方式采用YN,d11。主变压器的台数、容量及型式
在比较的三个方案中，需要两台同容量的110KV双绕组有载调压电力变压器：20MVA （两台）。结合本电厂实际，从经济性的角度出发，选择型式为：双绕组有载调压电力变压器。
通过查阅《电力工程电气设备手册，电气一次部分》可知其主变压器的参数如下表
厂用变压器的选择
选择原则：为满足厂内各种负荷的要求，装设两台厂用变压器，厂用电容量得确定，一般考虑厂用负荷为发电厂总负荷的1%~2%,此发电厂的厂用负荷为总负荷的%。
S＝%×30000KVA＝330KVA。
根据选择原则，并通过查找《电力工程电气设备手册，电气一次部分》选出厂用的两
通过对比两台厂用变压器的型号定为SZ6—400/10双绕组有载调压电力变压器，两台厂用变分别接于主变低压侧，互为暗备用，平时半载运行，当一台故障时，另一台能够承但变电所的全部负荷。
由于厂用变压器是两台，互为暗备用，平时半载运行，当一台故障时，另一台能够承但变电所的全部负荷。所以其母线可采用单母线分段接线；
接线图如下图7：
图7接线图
四．短路电流的计算
电路简化图8：
图8电路简化
计算各元件的标么值
取 查得 发电机
变压器
MVA
S j 100=26
.0=d X 387.18
.015100
26.021=?
===n
j d
S S X X X 56
.03
.51005
.10100%2
43=?=
=n
j
S S
U
X X 148.025
.1104100454.02
5=???=
=j
j l U S
L
X X
线路电抗
等值短路阻抗图9：
图9等值短路阻抗
短路电流计算
d1点短路电流计算
①将X
1和X
2
串联得X
7
;
因系统及电站1、2发电机电源通过公共阻抗X3供电；故须进行简化，并按分布系
448
.0
3.0
148
.0
7
6
=
+
=
+
=
c
X
X
X
数法求出短路点到各电源间的转移阻抗想X 10、X 11。
X 6与X 7并联为；
②计算阻抗
发电机
系统 ③求短路电流
发电机1～2为 查得运算曲线得；
系统
364
.0947
.1448.0947
.1448.08=+?=
X 813
.06
81==X X
C 01877
8
2==
X X C 0924
56.0364.03810=+===X X X 14.1813.0924
.011011===C X X 94
.4187.0924.021012===C X X 26
.026.022==js js X X 14
.111==X X jsc 26
.02.1=js X 29.4*
=''z I 37.31.0*=z I 253
.32.0*=z I 133
.32*=z I 098
.34*=z I KA U S I j n n 329.05
.103632.12
.1=?==KA I I I n z z
42.1342.029.4*2.1=?=''=''KA I I I n z z 11.1329.0375.32.11.0*1.0=?==KA
I I I z z z 094.1329.0253.322.1.0*2.0=?==KA
I I I z z z 031.1329.0133.32.12*2=?==KA I I I z z z 02.1329.0098.32.14*4=?==MVA S I S n z d
57.266429.42.1*=?=''=''KA
U S I j
j j 50.55
.103100
33.0=?=
=
d1点短路电流周期分量为；
d1点冲击电流及全电流最大有效值；
查得 9
.1=ch K 查得 93.0=z K
d1点短路时，4s 热效应为，
周期分量热效应为；
非同期分量热效应为；
查得 Ta= 则
KA I I I I I jc zc zt z
z 35.510.6877.0*=?===''=MVA S I S S jc zc d 7.87100877.0*2.1=?==='
'KA I z
77.635.545.1=+=''KA I z 46.635.511.11.0=+=KA
I z 44.635.5094.12.0=+=KA
I z 38.65.53031.12=+=KA I z 37.635.502.14=+=MVA S d
27.1147.8757.26=+=''MVA
S d 22.1087.8752.192.0=+=KA
I K i z
ch ch 18.18765
.69.122=??=''=KA
K K K I I z ch z z
ch 21.11765.6657.1)93.09.1(293.5076.6)(22222
=?=-+=++''=fzt zt dt Q Q Q +=S
KA t
I I I Q zt t z z
zt 222222
22
50.1644
112
37.6381.610765.614
10=?+?+=++''=
S
KA I T Q z
a fzt 215.9765.62.022
=?=''=S
KA Q Q Q fzt zt dt 265.173153.950.164=+=+=877
.01***==''=''=jsc
ztc zc zc X I I I
d2点短路
计算电抗
②同期分量短路电流
发电机1～2
查得运算曲线为
则 系统： ③d2点短路电流同期分量值为；
947
.1247=+=X X X 9735.02
947
.18==
X 292.0100
30
973.02.18
2.1=?==j n js S S X X 14
.1=jsc X 292
.02.1=js X 845.3*=''z I 105
.31.0*=z I 085
.32.0*=z I 038
.32*=z I 032
.34*=z I KA U S I j n n 157.0110
33032.12.1?==
KA I z
605.0157.0845.3=?=''KA
I z 487.0157.0105.31.0=?=KA
I z 484.0157.0085.32.0=?=KA I z 478.0157.0038.32=?=KA
I z 476.00157032.34=?=MVA S I S n z d
35.11530845.32.1*=?=''=''MVA
S I S n z d 55.9230085.32.12.0*2.0=?==KA
U S I j j j 525.0110
3100
337=?==KA I I I zct zc
zc 60.0875
.0525
.0===''=MVA S S dt d
875100875.0=?==''875
.0875
.11
***===''=zt zc zc I I I KA I z
205.160.0605.0=+=''KA
I z 087.160.0487.01.0=+=KA
I z 084.160.0484.02.0=+=KA
I z 078.160.0478.02=+=
④d2点短路冲击电流及全电流最大值； 查得 d2点短路，4s 热效应为
Ta 应按发拉立支路的R X
值来计算；
查得 变压器 发电机
则支路的阻抗得；
五 电气设备选择及校验
电气设备选择的一般规定
选择与校验电气设备时，一般应满足正常工作条件及承受短路电流的能力，并注意因
KA I z 076.160.0476.04=+=MVA S d
85.2025.8735.115=+=''MVA
S d 05.1805.8755.922.0=+=85
.1=ch K 96
.0=z K KA I K i z
ch ch 15.3205.185.122=??=''=2
2)96.085.1(296.0205.1-+=ch I S
KA t
I I I Q zt
t
z z
zt 22222
22
281.44
12
076.1085.110205.112
10=?+?+=++''=
2z
a fzt I T Q ''=02.0153
.0==
R 60=R
X
15=R
X
0043
.06026.0=R 56
.00243.0)26.03.0(0043.002.0j j jX R +=+++=+∑∑230243
.056.0==R X S
KA t Q fz 22160.0205.111.0=?=S
KA Q dt 297.41579.081.4=+=
地制宜，力求经济，同类设备尽量减少品种，同时考虑海拔、湿热带、污秽地区等特殊环境条件。
按正常工作条件选择
电器、电缆允许最高工作电压max U
不得低于该回路的最高运行电压g U ，即max g U U >；
电器、导体长期允许电流e I 不得小于该回路的最大持续工作电流max I
，即max g I I >。
在计算发电机变压器回路最大持续工作电流时，应按额定电流增加5%。这是考虑到在电压降低5%时，为确保功率输出额定，则电流允许超5%。
在选择导体、电器时，应注意环境条件：
①、按《交流高电压电器在长期工作时的发热规程》规定：电器使用在环境温度高于
+400C （但不高于600C ）时，环境温度没增加10
C ，建议较少额定电流%；当环境温度低
于+400C ，每低10
C ,建议增加额定电流%，但最大过负荷不得超过额定电流的20%。
②、110KV 及以下电器，用于海拔不超过2000米时，可选用一般产品。 5.1.2 按短路条件校验
包括动稳定、热稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。 ①、短路热稳定校验 dt z Q t I ≥2
式中：.t I t —电器设备允许通过的热稳定电流及相应时间
dt
Q —短路电流产生的热脉冲
计算用dt Q 下式：
22
22)10(12
I T I I I t Q t k dt ''+++''=
式中："I 、/2k t I 、k t I —分别为短路发生瞬间、1
2
短路切除时间、短路切除时间的短路
电流周期性分量（KA ）
k t
—短路切除（持续）时间，为继电保护时间与断路器的全开断时间之和（S ）
T —短路电流非周期分量等效时间，对于发电机出口可取～，发电厂升压母线取～，一般变电所取。若切除时间大于1S,只需考虑周期分量。
②、短路动稳定校验
动稳定校验一般采用短路冲击电流峰值，当回路的冲击系数与设备规定值不同，而且冲击电流值接近于设备极限通过电流峰值时，需要校验短路全电流有效值。
校验条件：
ch df i i ≤或ch df
I I ≤
式中：sh i
—短路冲击电流峰值（KA ）；
ch
I —短路全电流有效值（KA ）； df
i —电器允许极限通过电流峰值（KA ）；
df
I —电器允许的极限通过电流有效值（KA ）。
③、电器的开断电流校验时，电器的开断计算时间取主保护时间及断路器固有分闸时间之和。这里，我们按最坏的情况考虑，主保护失灵，机端断路器取后备保护时间2S ，其余的取4S 。
④、《导体和电器选择设计技术规定》
“用熔断保护的导体和电器可不验算热稳定，除用有限流作用的熔断器保护者外，导体和电器的动稳定仍应验算。” 导体、电缆的选择和校验
导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。对年负荷利用小时数max
5000T h
>，传输容量大，长度在20m 以上的导体如发电机、变压器的连接导体，其截面
一般按经济电流密度选择。在本水电站具体的情况下，10kv 机端母线及导体按经济电流密度选择，而110kv 母线及导体按长期发热允许电流选择。
选择结果：
①、110Kv 母线选择LGJ —800/55型钢芯铝绞线。
②、与系统相连的出线导线选择LGJ —800/55型钢芯铝绞线。 断路器和隔离开关的选择和校验
选择结果如下：
①机端断路器选择SN10—10Ⅲ/型断路器。 ②主变出口断路器选择SW4—110/1000型断路器。
③与系统相连的出线断路器选择SW4—110/1000型断路器。 ④厂用变进线选择断路器SN10—10Ⅰ/630-16型断路器。
动热稳定校验均满足，只有厂用变进线断路器加限流电抗器后才满足。 选择结果如下：
①、机端隔离开关选择GN1—10/2000—85型隔离开关。 ②、主变出口隔离开关选择GW4—110D/1000—80型隔离开关。
③、与系统相连的出线隔离开关选择GW4—110D/1000—80型隔离开关。
④、厂用变进线隔离开关选择GN6—10/600—52型隔离开关。
动热稳定校验均满足，只有厂用变进线隔离开关加限流电抗器后才满足。 限流电抗器的选择和校验
本电厂只在厂用变进线处需加限流电抗器限流，此处只需要普通的电抗器即可满足要求。
一、额定电压和电流的选择条件为：
N Ns
U U ≥
max
N I I ≥，
二、按将短路电流限制到一定数值的要求来选择。
设电源至电抗器前的系统电抗标么值是'*X ∑，则所需电抗器的电抗标么值
'
***L x x x ∑∑=-。以额定参数下的百分电抗表示，则应选择电抗器的百分电抗为：
'
*"(%)(
)100%d N d L d N
I I U x x I I U ∑=-?
三、正常运行时电压损耗(%)U ?按下式校验。
max
(%)%
sin 5%L N
I U x I ??≈≤
四、母线残压按下式校验。
"
(%)%
(60%~70%)re L Ns N
I U x U I ?=≥
选择结果：NKSL —10—200—4型电抗器，满足限流条件和动热稳定校验条件。 ③、发电机、变压器连接导体（10kv ）的选择3条100mm ×10mm 竖放矩形铝导体。 动热稳定均满足校验条件。 电流、电压互感器的选择和校验
根据相关规定，在机端和110kV 及以上等级的互感器的接线均采用三相星型接线，设互感器离测量仪表的距离均为100m ，，设互感器离测量仪表的距离为40m 。
选择步骤大致如下：
一、根据相关原始资料选择种类和型式。 二、一次回路额定电压和额定电流的选择。 三、准确级和额定容量的选择。 四、热稳定和动稳定的校验。 选择结果如下：
①、10kV 机端电流互感器选择LMZ1—10屋内型，变比2000/5。
②、110kV 母线及进出线电流互感器选择LCWD —110屋外型，变比1000/5。 ③、厂用变压器进线电流互感器选择LFZJ1—10屋内型，变比100/5。
④、10kV机端电压互感器选择JSJW—10型。
⑤、110kV母线及进出线电压互感器选择JCC2—110型。
⑥、厂用变压器进线电压互感器选择JSJW—10型。
动热稳定均满足校验条件。
避雷器的选择和校验
避雷器的选择
避雷器选择时，应考虑保护电器的绝缘水平，使用特点。根据避雷器选择原则，该发电厂避雷器选择结果如下表所示：
本水电站接地网的布置
根据以上接地装置的有关规定，由于待设计的水电站的土壤电阻率未知，按高电阻率考虑。所以采用6m等间距的环形布置，用L50×50×5L=5.0m的角钢作垂直接地体，，并埋深0.8m，并使整个接地电阻值要求在每个季节里都不大于 ，对电站内房屋结构中的钢筋应焊接成网状，在每个柱角与接地网焊牢，并对接地网进行有效的防腐处理。
六.设计体会
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.对我们学工科的同学来说尤为重要！
回顾起此次发电厂课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从拿到题目到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说变压器不懂怎么去选，不懂怎么去选互感器，对电气主接线图的选择掌握得不好……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！
水力冲挖机组施工技术浅析
水力冲挖机组施工技术浅析 江西赣禹工程建设有限公司朱正龙 前言 在我国水利工程河道的开挖、清淤、填塘固基、河床浅滩的疏浚工程中，水利冲挖机组越来越显示其优越性，其具有成本低、效益高、施工易于组织、工程质量易于保障的特点，特别是挖泥船无法施工的浅滩疏浚吹填的施工地段，水力冲挖机组更显其优越性。根据施工实践，就水力冲挖机组施工技术主要问题进行浅析 一、施工准备工作 1、工作原理 水力冲挖机组是由高压泵冲水系统，泥浆泵输泥系统和配电系统等三部分组成，其工作原理是借助水力的作用来进行挖土、输土和填土，水流经过高压水泵产生压力，通过水枪喷出一股密实的高压、高速水柱，切割、粉碎土体，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合物，再由泥浆泵及输泥管道吸送到吹填区，泥浆脱水固结成形。 2、水源 水是制造泥浆的廉价材料。在机械能的作用下，水会产生水力，用来挖土输土。泥浆泵就是利用这一原理诞生的。泥浆泵施工既要水又怕水，施工时，施工断面必须断流断水，所谓要水：即需引用施工断面外水源来冲挖土体；所谓怕水：即在施工断面内不能存水，否则，泥浆泵浮体浮出水面吸不到泥浆，不能实施挖土和输土的目的，造成浪费。砂壤土施工，每方需水量4～5方，进入渗水层以下施工，耗水量略少。 最佳施工水源50米以内，超过50米时，随着输水距离的增长，水压逐渐降低，直接影响冲效果。 3、电源 电源是泥浆泵的主要动力。为满足泥浆泵施工需要，通常要架临时高低压输电线路，要合理选择变压器。变压器容量宜等于电动机总容量乘以其同时率，
再除以电动机功率因素和电动机效率。选择变压器，不能过小或过大，过小将造成过负荷，烧毁变压器，过大则会造成浪费。保证电机正常运转，电压要求380伏，低于340伏影响出土量，而且容易造成电机烧坏。 每台机组30kw，日夜施工，最好能连续供电。特别是进入渗水层后，停机时间长，渗水量大，要耗电排水，增加费用，影响工效。无电源的地方可以配备发电机，采取发电施工。 4、土质 泥浆泵最适用于稀淤、砂壤土施工，粘性土质工效偏低。因冲土水枪压力较小，对坚硬土质还不太适用。 疏浚清淤时，往往河底有砖石等沉积物，河坡有树草根等，这些都对泥浆泵施工带来一定困难。小于五公分的杂物可以直接吸运走，较大的用以人工拾检。树草根冲刷时比较费工，土体不易分解，因而工效较低。 5、扬程 泥浆泵施工，弃泥距离不超过50米，扬程在5米以内台班产量影响不太明显，弃泥距离超过150米，泥浆泵扬程超过14米时，则输泥管出口处泥浆不能溢出。如果工程设计超过这一条件，必须考虑加接力施工。 6、排泥场地 泥浆泵施工排泥场地除应考虑泥浆沉淀后清水的排水出路外，还应根据挖土量的多少和膨胀系数，安排相应的排泥场地。排泥场地越大，可相应的减少围埝工作量、施工中减少搬运输泥管道次数，减少停机浪工。否则既费时又费工，不太经济。排泥距离与扬程成反比关系。扬程低排泥距离远；扬程高排泥距离相应要缩短(扬程不超过5米时，一般排泥距离250米左右)。 二、泥浆泵施工操作技术 施工人员的操作技术水平也是直接影响工效的主要因素之一，要达高效必须保证两“近”一直。即水枪距冲击土近；泥浆泵距作业面近；水枪头以后的输水管道十米以内保持直线。这样才能充分利用水力冲击土体，缩短泥浆流程，减少沉淀，有效地提高泥浆浓度，提高工效，同时减少操作者体力消耗。否则既费力工效又低。
水力发电机组辅助设备课程设计报告
xx工程大学 水力发电机组辅助设备 课程设计 设计说明书 学院： 班级： 姓名： 学号： 指导老师：
目录 第一部分设计原始资料 (3) 第二部课程设计的任务和要求 (5) 第三部计算书和说明书 (7) 一、主阀 (7) 二、油系统 (7) 三、压缩空气系统 (14) 四、技术供水系统 (20) 五、排水系统 (22) 六、结束语 (25) 七、参考文献 (26)
第一部分：设计原始资料 一、水电站概况： 该水电厂位于海河流域，布置形式为坝后式水电站，坝型为土石坝，坝顶高程60.0m，水库调节库容2.6×108m3,属于不完全年调节水库。安装有1?～6?共6台轴流转桨式机组，其中1?机组在系统中承担调相任务。 二、水电站主要参数 1、电站水头H max=37.30m，H min=31.20m；H pj=34.50m 2、正常高水位：54.00m；正常尾水位：20.50m；最高尾水位20.9m；最低尾水位20.0m 3、装机容量N=6*17000KW 4、电站采用岔管引水方式，布置有三条引水总管，引水总管长度210m 三、水轮机和发电机技术资料
机型： ZZ440-LJ-330 SF17-28/550 额定出力： N r=17750KW； P r=17000KW 额定转速： n r=214.3r/min 水轮机安装安程：18.6m 水轮机导叶中心线D0=3.85m；导叶高度1.20m; 转轮标称直径D1=3.3m；尾水管直锥段上端直径3.5m,下端直径4.2m,直锥段高度6.6m；转轮占用体积6.76 m3；弯肘及扩散段体积27.52m3；检修时最低尾水位蜗壳残余水量15.0 m3 机组采用机械制动，制动耗气流量q z=65L/s 空气冷却器压力降△h=3-5m水柱 空气冷却器Q空=120m3/h 推力轴承及导轴承冷却器耗水量：26m3/h 四、调速器及油压装置 调速器型号： SDT-100 油压装置型号： YZ-2.5 -推力、上导轴承油槽的充油量3.0m3； 下导轴承油槽充油量1.5 m3 导水机构接力器充油量2×1.6 m3 水轮机转轮浆叶接力器充油量2.0 m3 主阀接力器充油量1.5m3 五、配电装置 主变： 3*40000KVA，冷却方式：风冷
水力冲挖施工修订稿
水力冲挖施工 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
水力冲挖施工 1、测量放样? （1）测量放样依据? A、业主提供的城建坐标及水准点； B、业主提供的施工图及说明； C、有关工程测量的规范和标准。 在业主提供的在控制测量资料基础上，根据需要进行基线控制点的加密。 2、建筑垃圾清理外运? 由于河道边坡有杂树、树枝、生活垃圾众多，河底枯枝烂根很多，且部分河底及岸滩沉积厚度不等的瓦砾、建筑垃圾等，如直接进行水力冲挖则大大降低了冲挖的效率，而且容易损坏机械及输送泵。所以需在水力冲挖前对该部分面积进行清运。清理植物杂物采用人工检拾，归拢后集中处理，严禁擅自焚烧污染环境。 3、水力冲挖淤泥工作原理和设计日工作量 在表面建筑垃圾清运完成后即可对淤泥区进行分块分段用水力进行冲挖。（1）、水力冲挖淤泥工作原理? 水力冲挖的施工原理是模拟自然界水流冲刷原理，借水力作用来进行挖土、输土、填土，即水流经高压泵产生压力，通过水枪喷出一股密实的高速水柱，切割、粉碎土体，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合，再由立式泥浆泵及其输泥管吸送。 （2）水力冲挖及场内泥浆输送 本工程的水力冲挖采用江苏泰兴产水力挖塘机组进行，该机组主要由三部分组成：立式泥浆输泥系统，包括立式泥浆泵、浮体、场内输泥硬管和橡胶管；清水冲泥系统，包括清水泵、输水管、冲水枪；配电箱系统，包括配电箱、防水电缆等。
（3）高压泥浆泵? 泥浆泵将泥浆收集、泵送至集浆池进行初步沉淀以提高泥浆浓度，以利于提高高压浆泵的加压和输送效率。高压泥浆泵的选型应结合日需工作量及泥浆泵的输送量进行考虑，既能满足工期要求，又能及时将泥浆抽出防止泥浆漫溢出集浆池。 4、输送管道和输送路线? （1）场内泥浆运输? 场内泥浆运输是指泥浆经泥浆泵由冲挖区管道输送至集浆池，该部分管道采用泥浆泵专用8硬尼龙管；接头采用柔性法兰接头。 （2）场外泥浆运输? 场外泥浆运输采用管道输送。场外输送管道采用壁厚4mm的Φ300钢管输浆管，单节4米长带螺栓联接，并配备一些软管便于拐弯处的管道安装，根据泵的流量及泵出水口的扬程，泵产生的最大压力为0.9MPA，ф300钢管的管道抗内压能力满足要求。输送路线为从C区的集浆池沿河道铺设至试办引河东端，向北潜管过引航道东河口至征润洲泥库。 （3）管道铺设 泥浆泵输送管线走向拟沿河岸走向，拟尽量走陆地平坦地带。管道沿线适当整平，宽度为800mm的平台，将管道安放其上并加以固定，平台应尽量水平一致，变化顺畅。 陆上输浆管线（岸管）铺设要求应按设计线路与铺设方法铺设，保持管线平坦，顺直，不拐死弯。输浆管底的基础、衬垫物、支架牢固。输浆管线的接头必须紧密、牢固，整个管线和接头不得漏泥、漏浆、漏水，发现泄漏，应及时修补或更换。输浆管拐弯按现场情况，选用定型钢管弯头或橡胶软管。使用过的输浆管线应经过检查，测量满足工程使用要求后才安装。按照设计的明
常用河道清淤技术
常用河道清淤技术 目前的河道清淤工程，大多数具有水质改善的目的，因此尚属“环保清淤”范围。另外，在工程上有“疏浚”和“清淤”两个较为接近的术语，为了区别于航道、港口等大规模疏浚工程，小编建议将中小河道、农村河道的清、挖工程统一称为“清淤”，突出清除底泥中污染物的概念和解决淤积问题的工程目的。常用河道清淤技术有: 1．1 排干清淤 对于没有防洪、排涝、航运功能的流量较小的河道，排干清淤指可通过在河道施工段构筑临时围堰，将河道水排干后进行干挖或者水力冲挖的清淤方法。排干后又可分为干挖清淤和水力冲挖清淤两种工艺。 a．干挖清淤:作业区水排干后，大多数情况下都是采用挖掘机进行开挖，挖出的淤泥直接由渣土车外运或者放置于岸上的临时堆放点。倘若河塘有一定宽度时，施工区域和储泥堆放点之间出现距离，需要有中转设备将淤泥转运到岸上的储存堆放点。一般采用挤压式泥浆泵，也就是混凝土输送泵将流塑性淤泥进行输送，输送距离可以达到200～300m，利用皮带机进行短距离的输送也有工程实例。干挖清淤其优点是清淤彻底，质量易于保证而且对于设备、技术要求不高; 产生的淤泥含水率低，易于后续处理。 b．水力冲挖清淤:采用水力冲挖机组的高压水枪冲刷底泥，将底泥扰动成泥浆，流动的泥浆汇集到事先设置好的低洼区，由泥泵吸取、管道输送，将泥浆输送至岸上的堆场或集浆池内。水力冲挖具有机具简单，输送方便，施工
成本低的优点，但是这种方法形成的泥浆浓度低，为后续处理增加了难度，施工环境也比较恶劣。 一般而言，排干清淤具有施工状况直观、质量易于保证的优点，也容易应对清淤对象中含有大型、复杂垃圾的情况。其缺点是，由于要排干河道中的流水，增加了临时围堰施工的成本; 同时很多河道只能在非汛期进行施工，工期受到一定限制，施工过程易受天气影响，并容易对河道边坡和生态系统造成一定影响。 1．2 水下清淤 水下清淤一般指将清淤机具装备在船上，由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖，并通过管道输送系统输送到岸上堆场中。水下清淤有以下几种方法。 a．抓斗式清淤:利用抓斗式挖泥船开挖河底淤泥，通过抓斗式挖泥船前臂抓斗伸入河底，利用油压驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥，之后提升回旋并开启抓斗，将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中，开挖、回旋、卸泥循环作业。清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥堆场，从驳泥船卸泥仍然需要使用岸边抓斗，将驳船上的淤泥移至岸上的淤泥堆场中。 抓斗式清淤适用于开挖泥层厚度大、施工区域内障碍物多的中、小型河道，多用于扩大河道行洪断面的清淤工程。抓斗式挖泥船灵活机动，不受河道内垃圾、石块等障碍物影响，适合开挖较硬土方或夹带较多杂质垃圾的土方; 且施工工艺简单，设备容易组织，工程投资较省，施工过程不受天气影响。但抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差，开挖中容易产生“掏挖河床下部较硬
水力发电与水轮机简介
troduction of hydro-electric power and hydraulicturbines Power may be developed from water by three fundamental processes : by action of its weight, of its pressure, or of its velocity, or by a combination of any or all three. In modern practice the Pelton or impulse wheel is the only type which obtains power by a single process the action of one or more high-velocity jets. This type of wheel is usually found in high-head developments. Faraday had shown that when a coil is rotat ed in a magnetic field electricity is generated. Thus, in order to produce electrical ener gy, it is necessary that we should produce mechanical energy, which can be used to rot ate the coil. The mechanical energy is produced by running a prime mover by the ene rgy of fuels or flowing water. This mechanical power is converted into electrical powe r by electric generator which is directly coupled to the shaft of turbine and is thus run by turbine. The electrical power, which is consequently obtaind at the terminals of the generator, is then transited to the area where it is to be used for doing work.he plant or machinery which is required to produce electricity is collectiv ely known as power plant. The building, in the entire machinery along with other aux iliary units is installed, is known as power house. Keywords hydraulic turbines hydro-electric power classification of hydel plants head scheme There has been practically no increase in the efficiency of hydraulic turbines sinc e about 1925, when maximum efficiencies reached 93% or more. As far as maximum efficiency is concerned, the hydraulic turbine has about reached the practicable limit o f development. Nevertheless, in recent years, there has been a rapid and marked increa se in the physical size and horsepower capacity of individual units. In addition, there has been considerable research into the cause and prevention of cavitation, which allows the advantages of higher specific speeds to be obtained at hig her heads than formerly were considered advisable. The net effect of this progress wit h larger units, higher specific speed, and simplification and improvements in design h as been to retain for the hydraulic turbine the important place which it has
(完整版)水冲挖土方方案
琼江河堤工程 水力冲挖土方施工方案 编制： 有限公司 2015年10月9日
水力冲挖土方填塘压浸工程主要有围堤修筑、填塘压浸区泄、排水、输浆管敷设和水力冲挖土方填塘压浸四个关键环节。 1、围堰修筑 围堰要严格按照设计断面修筑，参照碾压式土方工程施工要求进行施工，增加强度，减少围堤决口情况。围堰高度由放淤设备的输浆量、泥浆沉降后富余水深和围堤土质、沉降量等因素确定，参照《疏浚工程施工技术规范》，堰顶宽可选2.0ｍ，临水坡1:2，背水坡1:2，超高0.5ｍ，考虑输浆管铺设和填塘压浸区平整的要求，为便于多次复填，填塘压浸区内每间隔200ｍ修筑隔堤，将填塘压浸区划分为若干个格区，成为长条形。隔堤高度同分期围堰高度齐平，内外边坡1:2，顶宽2.0ｍ，随着填塘压浸区的升高， 围堰分期修筑。 2、填塘压浸区泄、排水 填塘压浸长度沿堤线方向超过200m者设置三个退水口，200m以内只设置两个退水口。排水系统充分利用填塘压浸区原有沟渠，将水排至堤外河内。原有沟、渠不能满足排水要求时，利用人工将其拓宽、挖深、直至满足排水要求，边坡应满足稳定要求。排水渠应具有一定坡降，其排水渠出口布置应不淤积航道、相邻建筑物和不污染水源为原则，完工验收前，清除所有排水渠的淤泥并 按规划恢复环境。
3、输浆管敷设 输浆管主要采用泥浆泵专用软管，输浆管连接采用40cm钢管连接用8#铁线固定。输浆管线敷设布设过环湖路时从二标处过路板涵通过，不影响交通，保证管线平顺，避免死弯。 4、水力冲挖土方填塘压浸 水力冲挖土方采用85-50-200型高压水泵配两部φ65mm水枪制泥浆，通常85-50-200型高压水泵配两部φ65mm水枪制泥浆配1台WL15015型泥浆泵，输浆距离超过600m采用WL15015型泥浆泵二级接力。水力冲挖土方时直接由河内取水，岸边冲挖，然后通过固定在浮桶上的WL15015泥浆泵输水至填塘压浸区。需要二级接力输浆填塘压浸区集浆池布置在地面上，大小适中，过大会引起泥沙沉淀，过小则导致泥浆漫溢；二级接力也可不布置集浆池，将一级输浆管直接接到二级泥浆泵上进行填塘压浸施工。一般每台WL15015型泥浆泵平运浆距离600m日工作效为350m3。我项目部预配备6台（因输浆管线过环湖路时须从板涵穿过，受板涵管径限制），并根据施工进度情况及时组织人员进行夜间施工以确保 工程进度。 四、水力冲挖土方在填塘压浸工程中应注意的问题 1、做好堰体边坡防护及排水处理 水力冲挖土方填塘压浸施工期间，做好边坡防护工作，泥浆填筑前应在堰体迎浆面铺设条纹编织布，以防止堰体坍塌砂土流失；同时要保持场地良好排水状态，采取临时排水设施与永久排水设
湖泊抽水清淤施工方案
湖泊抽水清淤施工 方案
×××工程项目 抽水清淤施工方案 一、工程概况 1、工程概况 本工程抽水总方量约170 万m3，水力清淤总方量约100万m3，分三个区域进行施工。 2、工程内容 主要工程项目及工程量见表1-1。 表1-1 主要工程项目和工程量表 二、施工组织机构 1、项目部组织机构 根据招标文件、工程项目和规模、工期要求，我部从我单位抽调有经验的施工管理人员组建项目班子，成立“×××工程项目部”，实行项目法施工。项目部设项目经理1人，常务副经理
1人，项目副经理1人，总工程师1人，施工部下设工程技术科、质量安全科、物资装备科、合同财务科和办公室，作业层设专业施工队，项目部部组织机构框图见图2-1。 图2-1 施工部组织机构框图 2、各职能部门主要施工管理职责 2.1 项目经理 （1）由法人代表授权，为项目工程施工质量、环境、安全第一责任者。组织制定并审定本项目工程质量目标、环境目标、安全目标，并采取有效措施确保目标的实现。 （2）贯彻执行国家、行业、地方和项目部有关质量、环境、
职业健康安全管理和项目部管理的法律法规、条例条令、规程规范、技术标准和规定等。 （3）负责本工程项目部贯彻落实管理体系有关要求，确保管理体系在项目部的有效运行。 （4）负责审批项目施工组织设计、重大项目施工方案；负责批准项目部的应急响应预案；负责审批大宗物资、设备采购和租赁计划；负责分包、劳务分包队伍的选择和报批；负责施工机械设备的调配报批、租赁、使用和管理；负责组织、监督工程材料的采购、分配、使用；在上级和同级党委规定的权限内，审批工程项目部日常经费。 （5）全面负责合同管理工作。 （6）协调好与业主、监理、设计等单位关系，保证施工生产顺利进行。 （7）组织项目部履行施工合同，搞好成本核算，保证实现各项责任目标。 （8）负责撤销项目管理机构的善后工作。 2.2 项目副经理 协助项目经理组织各部门做好施工管理、物资供应、质量安全检查和保障、按照制定的措施计划组织一线施工生产、制定质量保证体系并组织运行，对分管的质量、安全、文明施工、环境保护等工作负直接责任。 2.3 项目总工程师
水电站辅助设备油水气系统
水电站辅助设备油、水、气系统水电站动力设备分为主机和辅助设备两大部分，辅助设备运行的好坏，将直接影响到主机的运行。辅助设备包括油、水、气系统和一些其他设备。水系统包括技术供水系统和排水系统，气（风）系统包括高压（4.0MPa）和低压（0.8MPa）两个等级。油、水、气都是流体，使用时必要有容器、输送的管道、控制的阀门和监控的装置等，为区别各个系统的阀门和管道，分别在阀门上编以不同的序号，在管道上喷涂不同颜色的油漆。阀门的编号，多采用四位数，其表示的意义如下： 阀门编号 1、油系统 系统编号2、水系统 3、气系统 机组编号，0表示公用系统 如1208阀表示1号机组第08号阀门。管道颜色所表示的含义如下： 颜色表示的管道颜色表示的管道 红色压力油管和进油管黑色排污管 草绿色排油管和漏油管白色气管 黄色排水管橘红色消防水管 深绿色进水管 一、水电站中，水轮发电机组转动部分的润滑与散热和调速系统中能量的传递等，一般都是用油作为介质来完成的。油系统是为水电站用
油设备服务的。油系统由一整套设备组成，用来完成用油设备的供油、排油、添油及净化处理等工作。 第一节水轮发电机组的油系统 一、水轮发电机组的油系统 在水电站调速器的操作中，负荷调节的液压操作、机组及辅助设备运转的润滑和散热，以及电气设备的绝缘和消弧等，都是以油为介质来完成的。不同类别的油，在机组正常运行中所起的作用是不同的。不同设备的工作条件及要求不同，使用油的种类和作用也不同，对油的质量要求也不同。 1、水电站的用油种类 根据设备用油的要求和条件，水电站的用油主要分为润滑油和绝缘油两类。 1）润滑油。润滑油按照使用对象的不同又分为汽轮机油、机械油、空压机油、润滑脂等四种。 汽轮机油（透平油）。调速器和水轮机主阀油装置液压操作用油、推力轴承油槽和发电机上下导轴承油槽以及润滑的水导轴承油槽用 油均为此类油。 汽轮机油粘度较小，用于滑动轴承的润滑、传递能量及散热作用的效果好。可在机组的运动件（轴）与约束件（轴承）间的间隙中形成油膜，以油膜的液态摩擦代替固体之间的干摩擦，从而降低摩擦系
水力发电机组辅助设备
1.设置进水阀门应符合一定的条件。对于最大水头小于120m的单元输水管一般设置(快速阀门) 2.在油的净化与处理方法中、真空过滤机的工作原理（利用油和水的汽化温度不同）、所以一般不去除机械杂质 3.压缩空气系统由（空气压缩装置）、供气管网、（用气设备）。他的任务是（满足用气量要求及压缩空气质量，满足对压力、清洁、干燥的要求。） 4.水电站技术供水方式因电站水头范围不同而不同，水电站水头在20-80采用（自流方式供水），水头在高于80和校友12m采用(水泵供水方式) 5.进水阀的操作方式有手动、电动、液压三种，对于大型机组水电站一般采用液压传动 6.水电站用油主要有润滑油和绝缘油两类，其中透平油和变压器油用油量较大 7.压缩空气系统中制动装置用气主要用于制动风闸充气和围带密封 8.压油槽中油气容积分别占总容积的比例为1/3和2/3 9.调速系统用油量包括油压装置、导水机构接力器、装桨式水轮机叶片的接力器和管道的用油量 10.活塞式空压机主要由气缸、进气阀、排气阀、活塞四部分组成 11.蝶阀球阀和闸阀分别适用于什么范围？ 蝶阀一般适用于水头在250m以下，管道直径在1-6m 球阀一般适用于水头在200m以上，管道直径2-3m以下 闸阀对输水管径相对较小而工作水头较高的小型电站 12.水电站中压缩空气有哪些用途？用气设备对空气有何要求？ 1)油压装置的压力油槽充气，为水轮机调节系统和机组控制系统的压油操作设 置提供操作能源，额定工作压力一般为2.5MPa，目前多采用4.0MPa的压力，并有进一步提高的趋势 2)机组停机时制动装置用气，额定压力为0.7MPa 3)机组调相运行时转轮室内压水用气，额定压力为0.7MPa 4)检修维护时风动工具及吹污清扫用气，额定压力为0.7MPa 5)水轮机导轴承检修密封围带充气，额定压力为0.7MPa 6)蝴蝶阀止水围带充气，额定压力视作用水头而定，一般比作用水头大 0.1-0.3MPa 7)寒冷地区的水工建筑闸门，拦污栅及调压井等处的防冻吹冰用气，工作压力 一般为0.3-0.4MPa，为了干燥的目的，压缩空气额定压力提高为工作压力的2-4倍 13.进水阀的种类、作用及其含义？ 答：种类：蝴蝶阀、球阀、闸阀、筒形阀、转筒阀、快速闸门等； 作用：作为机组过速的后备保护；减少停机时的漏水量和缩短重新启动时间；提高水轮机运行的灵活性和速动性；对于岔管引水的电站可截断水流，构成机组检修安全工作的条件； 设置条件：对于一根压力输水总管分岔供给几台水轮机用时，每台水轮机前应设置进水阀；管道较短的单元压力输水管，水轮机不宜设置进水阀；对于水头大于150m的单元引水式机组，应在水轮机前设置进水阀，同时在进水口设置快速闸门，而最大水头小于150m且压力钢管较短的单元式机组，一般仅在进水口设置快速闸门；单元输水系统的水泵水轮机宜在每台机组蜗壳前装设进水阀；对于进水口仅设置了事故阀门并采用移动式启闭机操作的单元引水式电站，若无其他可
小型水力发电机
斜击式小型水力发电机 斜击式小型水力发电机5KW，需要水头为15－50米左右，水流量为：0.047－0.014立方米/秒。可以选配永磁单相发电机和励磁三相发电机。斜击式小型水力发电机5KW配永磁单相发电机重量约为：150kg。 一、小型水力发电站简介：建微水电站是在有一定水头落差的地方，通过筑坝拦集小溪流水，通过管道等将水引入水力发电机组，推动水轮带动电机发电，然后通过输电线供给用电户。 二、斜击式水力发电原理：在有水落差比较高的地方，用水管将水从高处引往低处，由于水位差高，水产生比较高的压力，在高压力的作用下，水的流速非常快。在水轮机处装有圆形的小喷口，高压高速的水流喷射到斗状的叶片上带动水轮机高速旋转，从而带动发电机发电。在这里主要就是利用水的高压高速能量，因此，高落差非常重要。水位差，或者说水流落差，我们简称为水头。 三、功率计算：水流量和水头就可以决定安装发电机组的功率。水流量一般是指一秒钟内流出的水的体积。以立方米/秒为单位。理想理论上安装功率的计算公式为：水头(m)×流量(m3/s)×9.8＝功率(KW)。实际上机组的效率并不是100%，因此要把机组的效率算上。一般水头我们以H来表示，流量以Q来表示，机组效率为η来表示，一般η取0.7左右。g表示重力加速度，功率以P来表示，那么安装功率的计算公式为：P ＝ HQηg 例如：水流量为0.02m3/s，水头为10米高，那么可以安装的功率为： 0.02×10×9.8×0.7 ＝1.372(KW)，即实际可以安装功率为：1千瓦左右。 流量比较难测量一般以估算法来测。首先估算出水的流速，然后再估算出水流的横截面积大小，即可算出水流量大小。 流量(m3) Q = Sv 其中S为横段面积（m2），v为流速（m/s） ①、首先测量得水沟的横截面积S，比如可量得水沟的宽、高粗略算出横截面积S，如要测得更准确，可对水沟的横截面积进行分割细分测得各小块面积，然后再相加得出总面积。 ②、水流速的测法，可直接丢一漂浮物在水面上，然后看它在一定时间内漂流过的路程，然后再计算出其1秒内流过的路程，即为水的流速。 ③、还可以用一个比较大的水桶来直接接水，然后计算出流量。 估测流量时，要多次测量取平均值，还要考虑到每个季节的水量变化情况。四、斜击式小型水力发电机结构：斜击式小型水力发电机是专门针对高水头设计应用的。一般用在水头为6米－50米之间。典型的应用场合如：高落差的小溪旁、小瀑布边、小山水边等。斜击式小型水力发电机构造非常简单，由两大部分组成：斗式水轮机和发电机同轴构成。详细结构说明参照图“斜击式小型水力发电机结构图”。 五、主要规格及技术参数
水轮发电机水力机械辅助设备安装作业指导书
水轮发电机水力机械辅助设备安装作业指导书 二零零七年月日实施 （一）电站概况朝阳水电站位于云南省保山市境内，为苏帕河干流规划五级电站的第二级，电站装机容量40MW。朝阳水电站为引水式电站，工程由首部枢纽及引水发电系统组成。厂区枢纽主要建筑物有：主副厂房、尾水渠、升压站等。各建筑物沿苏帕河顺河布置。主厂房由主机间和安装间组成，主机间尺寸为 28、7m× 15、9m× 25、35m（长×宽×高），安装间布置在主厂房左端，尺寸为 11、6m× 15、9m× 19、65m（长×宽×高）。副厂房由上游副厂房和端部副厂房组成，上游副厂房尺寸 28、7m× 6、8m× 14、75m（长×宽×高），端部副厂房尺寸 22、12m×10m× 10、1m（长×宽×高）。地面式升压站平面尺寸 69、5m× 58、4m，布置在主厂房右端。
（二）施工总则 1、认真熟悉制造厂家的随机文件和设计图纸，按照《水轮发电机组安装技术规范》（GB8564—88）要求进行组织施工。 2、根据制造厂家的随机文件和设计图纸与有关技术规范进行水轮机及其辅助设备，以及电气设备的安装、调整、试验。 3、凡制造厂家的说明书与其他技术文件未作明确规定和要求时，应同厂家、监理及业主协商确定。 4、作好各项安装、调整、试验记录，并报监理认可。 5、尊重甲方、设计和监理人员，在施工中发现问题，应及时进行沟通，征得他们同意后方可进行工作。 6、遵守国家的安全规章条令，制定安全施工措施，保护工程现场安全，维护工地的生产、生活秩序正常进展。 7、教育施工人员遵守国家的环境保护法令，保持好施工区和生活区的环境卫生，减少对环境的污染和流行疾病的发生。 （三）工程特点发电厂房布置在苏帕河左岸，发电机层地面高程14 52、85米。主厂房内安装二台型号SF20-10/3250；额定容量23529（KVA）混流式水轮发电机组及附属设备。 （四）水力机械辅助设备安装 1、工程范围应遵照招标及合同文件的规定承担下列各分项工程的设备催货、卸货、验收、保管、安装、调试及各系统非标准
水轮发电机选择
水轮发电机的选择计算 一、 发电机型式的选择 水轮发电机按其轴线位置可分为立式布置和卧式布置两类，大中型机组一般采用立式布置，卧式布置通常用于中小型机组及贯流式机组。本电站采用立式布置，立式布置又分为悬式和伞式两种。悬式布置和伞式布置的适用条件，查参考【2】P 149表3-1，悬式适用于转速大于150/min r ，伞式适用于转速小于150/min r 。因为水轮机的标准转速为166.7r/min ，所以水轮发电机选用悬式布置。水轮发电机的冷却方式采用径向通风密闭式空气循环冷却。 二、 主要尺寸估算 待选水轮发电机的有关参数如下： 发电机型式：悬式 标准转速：166.7r/min 磁极对数：18 外形尺寸计算如下： 1、极距τ 根据统计资料分析,极距与每极的容量关系如下: 42p s K f j =τ cm 参考【2】P 159公式3-2 式中 9 ,,,10~8,:18 ;:); (:本设计中取线速度高的取上限容量大一般为系数磁极对数发电机额定容量j f K P p KVA s = f s =N f ／cos ＆, cos ＆为功率因数角，取cos ＆取0.875。 f s =247423／ 0.875=282769KV A 。 4 18 *2282769 *9=τ=84.73 cm
由上求出τ后,尚应校核发电机在飞逸状态下,转子飞逸线速度V f 是否在转子材料允许范围内。 V K V f f = 参考【2】P 160公式3-3 式中 飞逸线速度 秒时在数值上等于极距周当频率转子额定线速度的比值确定与额定转速机组的飞逸转速与水轮机型式有关或按飞逸系数:;/50,:;,:f e f f V f V n n K τ= f K = f n ／e n =308.4／166.7=1.85; V =τ=84.73 cm. V K V f f ==1.85*84.73=156.75m ／s 查参【2】P 160，转子磁轭的材料用整圆叠片。 2、定子内径i D 计算公式： τπ p D i 2== 3.784*18 *2π =971.43 cm 参考【2】P 160公式3-4 3、定子铁芯长度t l 计算公式： e i f t n CD S l 2= cm 参考【2】P 160公式3-5 式中： 冷却方式为空冷 取表见参考系数定子内径额定转速发电机额定容量,107,53]2[,:); (:);(:); (:6160-?=-C P C cm D rpm n KVA S i e f .7 166*3.4971*107282769 26-?= t l =256.79 cm
水电站辅助设备
进水阀的种类：蝶阀、球阀、闸阀。蝶阀的主要构件：阀体、活门、阀轴、轴承、密封装置和锁锭。活门种类：菱形、铁饼形、双平板形。用阀门种类：闸阀、截止阀、旋塞阀、（自动阀）止回阀、安全阀、减压阀。油的基本性质：物理性质、化学性质、电气性质、安定性。物理性质：粘度、闪点、凝固度、透明度、水分、机械杂质和灰分含量。油的作用：（透平油）润滑、散热、液压（绝缘油）绝缘、散热、消弧。油系统的组成：用油设备、油设备、油处理设备。常用油设备：净油桶、运行油桶、中间油桶、重力加油箱、事故排油池。油的净化和理处理方式：沉清、压力过滤、真空过滤。压缩空气的用途：油压装置压力油槽用气、变电站配油装置中空气断路器及气动的隔离开关的灭弧和操作用气、机组停机时制动装置用气、机组的调相压水用气、安装检修时风动工作及设备吹扫清污用气、水轮机导轴承检修密封围带充气、蝶阀止水围带充气、防冻吹冰用气。气体状态参数：温度、压力和体积。空压机的组成：（按动作方式）单动式和复动式（按压缩级数）单级空压机和多级空压机。（按中间冷却器）风冷和水冷。（按排气压力）低压、中压、高压、超高压。空气压缩装置其它附属设备: 气水分离器、储气罐、冷却器、空气过滤器。机组制动作用过程：自动操作、手动操作。调相压水的过程：发电机从电力网中吸收有功功率作同步电动机工况运行并输出感性无功功率，利用压缩空气把水轮机转轮室的水面压至转轮以下一定位置，以减少调相运行时的电能消耗常用的干燥方法：降温干燥法、吸附法、热力干燥法空气的要求：干燥、气压技术供水的对象及作用：冷却器:发电机空气冷却器、发电机推力轴承和导轴承油冷却器。水轮机导轴承水润滑、变压器冷却器、集油槽冷却及水冷载空压机冷却器技术供水的要求:水量、水温、水质、水压技术供水的净化和处理方法（水的净化）:清除污物和清除泥沙；（水的处理）；除垢、水生物防治、离子交换法除盐水源:上游水库、下游尾水、地下水源供水方式：自流供水、水泵供水、混合供水、射流泵供水设备的配置方式：集中供水、单元供水、分组供水水泵的启动引水方式：人工引水、用压力水管中的水倒灌引水、射流泵引水水泵常用的种类：离心泵、深井泵、潜水泵、射流泵常用的供水设备：供水泵、拦污栅、滤水器、阀门、管道消防供水水源：上游水库、下流尾水、地下水源、消防水库消防供水方式:自流供水、水泵供水、混合供水排水系统的分类和排水方式：生产用水的排水、渗漏排水和检修排水（分类）集水井排水、直接排水、廊道排水（方式）。水力监测内容、组成：测量元件、信号发送装置、转换元件、管路、显示仪表。水电站常用监测仪表：温度仪表、压力和差压仪表、液位仪表、流量计和示流器、电动单元组合仪表。流量测流方法：蜗壳测流法、水锤测流法、流速
水力机组辅助设备课程设计
目 主要符号 一、课程设计的目的和要求 一、水力机组辅助设备课程设计的性质、目的与任务 二、水力机组辅助设备课程设计的基本要求 三、设计内容 四、设计的原始资料 二、水电站油系统的设计 一、油系统的作用 二、用油量的技算 三、油系统设备的选择 四、油管选择 五、油分析化验设备的选择 六、油系统图及操作程序表 三、计算技术供水系统的设计计算 一、水系统的作用 二、水电站设计原始依据 三、供水方式的确定 四、供水设备的选择 五、技术供水系统图 六、设备列表
主要符号 V—体积，m3d—管材直径，mm H—水头，m t—时间，min或h Q—生产率，m3/h N—机组出力，KW 下脚标 j—净油槽y—运油槽 一、课程设计的目的和要求 一、水力机组辅助设备课程设计的性质、目的与任务 水力机组辅助设备课程设计的任务是在完成水力机组设备课程的学习之后，所进行的一次综合性课程实训与检验。通过本次设计综合掌握水力发电机组辅助设备基本原理和组成，培养独立工作能力，分析原始资料能力及相应的动手能力。要求学生按照设计指导教师给出的设计任务书，依据所掌握的职业知识，应用各种有效资料，独立完成计算说明书一份和油、水系统图。 二、水力机组辅助设备课程设计的基本要求 1、设计指导教师应在接受该任务之后编写完设计指导书，在设计开始时下发给学生。特别要注意结合课程的教学和行业的技术发展。 2、每一个学生独立完成计算说明书一份，油、水系统图，计算所用方法正确，系统设计合理，所绘的油、水系统图要符合生产实际的要求。 三、设计内容 1、设计地点 教室 2、设计内容 1）油系统：用油量计算。贮油设备及油处理设备的选择，油系统图及操作程序。2）水系统：技术供水，用水量计算，水源，供水方式及设备配置，检修排水，排水方式确定排水泵选择，集水井设计，系统图。 四、设计的原始资料 (一)水电站基本情况
水力吹砂回填及常见的处理办法
吹砂 1、工艺介绍 对于“吹砂填方”一词，有的文献称为“吹砂”、“吹泥”或“吹填土”，也有的称为“水力吹砂回填”或“水力冲填”等等。吹砂填方，是指利用水泥机械冲搅泥砂，将一定浓度的泥浆通过事先铺设的管道泵送至四周筑有围堤的拟吹填区域。 2、吹填方式 若吹填区离取土区较远，通常采用接力泵送的方式、随着施工条件的不同，大致有三种吹填方式（本工程采取第三种吹填方式）： ⑴当有稳定的砂源时，可直接采用吸扬式（绞吸式）挖泥船挖出江河底部泥砂，通过挖泥船上的泵和连接船与岸的漂浮管道，将泥浆输送到吹填场地。 ⑵当有理想的砂源且有较好的作业面时，可采用人工水力冲挖的方式，用高压水枪将砂土冲拌成浆液，并用小型泥浆泵吸如进泥管内，一条管道需配备15～20条水力冲挖机组。 ⑶当无固定砂源时，可用挖泥船将泥砂从江河底部挖至驳船上，加水搅拌后，用泥浆泵输送，吹填至工程场地。 泥浆吹填至围堤后在堤内慢流，流速逐渐减慢，在靠近出砂口处，沉淀的土颗粒较粗，随着慢流距离的增大，沉淀的土颗粒逐渐变细。同时，一定数量的悬浮在水中的较细土颗粒，连同一部分水经围堰排至堤外的排水沟内。当露出的冲填土达到设计标高时（应考虑吹填土的下沉量和下卧层的沉降量），整个吹砂填方过程结束。
3、工艺流程 由于本工程采取第三种吹砂填方方式，在此只对第三种吹砂填方方式的工艺流程进行阐述，具体工艺流程如下： 清基→围堰→排水沟→吸泥→输送→沉淀→退水 →固结。 清基：将表层植被及淤泥清除。 围堰：根据工程需要，将填方区域划分成若干区段，区段与区段之间用围堤隔堰分开，使每个区段自成封闭体系。 排水沟：在吹砂填方的同时将部分水经围堰排至排水沟，缩短后期排水的时间，更是后期排水的主排水沟。 吸泥：挖泥船将泥砂从江河底部挖至驳船上，运到指定地点，加水搅拌。 输送：用管道泵将加了水的泥砂输送到场地内。 沉淀：泥浆吹填至围堤后在堤内慢流，流速逐渐减慢，在靠近出砂口处，沉淀的土颗粒较粗，随着慢流距离的增大，沉淀的土颗粒逐渐变细。同时，一定数量的悬浮在水中的较细土颗粒，连同一部分水经围堰排至堤外的排水沟内。 退水：根据工程进度及场地大小，在场地中间开挖数条排水沟，将泥砂中的水排至排水沟，再排至围堰四周的排水沟。 固结：经过数天的排水，砂土将达到预期强度。 4、施工中常见的问题及解决方案 ⑴管道喷砂涌水
水力机械辅助设备安装
说明 一、本章包括辅助设备、系统管路、机组管路安装、容器制作安装、联合操作平台制作安装、金属结构探伤共7节。 二、辅助设备安装 1．本节适用于电动空气压缩机、各型离心泵、深井水泵、油泵及真空泵等设备的安装。 2、工作内容：包括机座及基础螺栓安装、机体分解清扫安装、电动机就位安装联轴、附件安装、单机试运转。不包括电动机就位以外的电气设备安装、接线、干燥和试验，设备基础支架的制作安装(按第15章铁构件定额另行计算)。 3、本节以“t”为计量单位，按设备自重选用。设备自重应包括机座、机体、附件及电动机的全部重量。 4、油泵及真空泵安装，套用泵类定额时人工定额乘1.2系数。 5．滤水器安装，套用容器安装定额。 三、管路安装 1．系统管路 （1）本节适用于电站油、水、气系统的主干管及连接辅助设备的管路。 （2）本节以“1000m”为计算单位，按管子公称直径选用子目。 2、机组管路 （1）本节包括除系统管路及随机到货的管路以外的自水轮机吸出管底面高程以上，主厂房间隔内机组段的全部明敷和埋设的油、水、气管路及仪表器具等安装。 （2）本节以主机“台”为计量单位，按水轮发电机定子铁芯外径及环形水管公称
直径选用子目。 3、工作内容包括：管路的煨弯切割，弯头、三通、异径管的制作安装，法兰的焊接安装，阀门、表计等器具安装，管路安装、试压、涂漆，管路支架及管卡子的制作安装。不包括：管路安装中管路防凝结水防护层的安装。 4、未计价材料，包括管子、法兰、连接螺栓、阀门、表计及过滤器。 四、容器、联合操作平台制作安装 1、适用在施工现场制作及安装。 2、定额以“t”为计量单位，包括本体及附件等全部构件的重量。 3、工作内容： （1）油桶制作：钢板搬运、划线、弯卷、去锈、刷漆、探伤试验等。 （2）油桶安装：基础检查、制作和焊接吊挂、吊起、就位找正、质量自检。 （3）气罐制作：放样、号料、切割坡口、打头、滚圆、找圆、分节组对、头盖打凸翻边及分瓣组对焊接、挂脚及吊耳制作焊接，人手孔及接管制作安装，试验、刷底漆。 （4）气罐安装：工器具的准备、基础检查、铲麻面、放线、设备检查、清扫、搬运、就位、找正、固定、外壁刷漆、安装用脚手架搭拆。 （5）联合操作平台制作及安装：制作包括钢材搬运、划线、下料、组装、焊接、除锈、刷漆等；安装包括搬运就位、找正、固定、刷漆等。 五、无损探伤试验 1、适用于各种容器的板面、焊缝无损伤探伤检验。 2、工作内容： （1）X光透视：准备、机具搬运安装、焊缝除锈、固定清洗、拍片、暗室处理、