水电站厂房课程设计
本课程设计以密云水利枢纽为对象。
密云水库库区跨越潮、白两河,地处密云县城北20公里。两条河在密云县城以南约10公里处汇合成潮白河。
潮河和白河的最低分水岭在金沟,高程为130米。潮河水库和白河水库在金沟连通。库水位在130米高程以上合成一个水库即密云水库。河流多年平均流量为3 m s(不是设计流 50.50/ 量。密云水库是以防洪及工农业供水为主要任务,兼有发电效益的综合利用水利工程。
一、主要建筑物 主要建筑物包括: (一挡水建筑物
有潮河和白河主坝两座及副坝五处,为碾压式粘土斜墙土坝,最大坝高为白河主坝66.4m,潮河主坝56m,各副坝15.7-39m不等。
(二泄洪建筑物
1、溢洪道
∇,泄洪超过百年一有潮河左岸、第二溢洪道。第一溢洪道为正常溢洪道,底坝高程140m 遇的洪水,为五孔带胸墙式河岸溢洪道。第二溢洪道为非常溢洪道,与第一溢洪道配合宣泄千
∇,为五孔开敞式河岸溢洪道。 年一遇洪水,底坝高程为148.5m
2、隧洞
(1 白河左岸发电隧洞:用作发电供水和下游工农业供水,并在调压井上游设泄水支洞, ∇,洞径6m,洞长416m,底坡
用以宣泄万年一遇特大洪水。进水塔进口底板高程为116.0m i=。调压室为圆筒式,内径17.14m。调压室后接两根埋藏式压力水管,管径5.5m,管长1400 125m。
(2 潮河发电泄水隧洞:任务是施工导流、发电、灌溉、供水和泄洪。
(3 走马庄放空隧洞:只在千年一遇洪水时参加泄洪,平时不用,主要任务是紧急放空。
3、坝下廊道
为施工期的临时建筑物,施工导流采取潮、白两河分别导流的方式,故设白河导流廊道、潮河导流廊道,可宣泄20年一遇洪水。另有南石骆驼输水廊道,用以泄放3个流量的灌溉带用水。
93.5 100110 120130140150160170180190200210220
230240250 240230220210200190180170电站引 水系统枢纽布置图
此为四台机组的,六台机组的请用AUTOCAD 自行修改为两个三岔管的供水方式。
二、厂房枢纽位置的选择 (一挡水建筑物主坝的选择
经比较,潮河地面高程高于白河坝址地面高程,故建白河电站比建潮河电站多出10m水头,每年可多发电400万度。所以,水电站设在白河,发电泄水可灌溉密云县以下耕地。不同组别的电站装机容量及机组台数情况如下: 表2.1各课程设计组装机容量表
单机容量机组台数发电机效率(%水轮机效率(%总装机三组18000kw 4 98.692 7.2万kw (二压力引水系统和厂房枢纽布置的选择
经对左右岸两个方案从地形、地质、施工条件和运行管理等几个方面进行分析和比较后认为,右岸方案洞线较短(427m,有合适布置调压室的位置,出口地形较低,电站尾水渠较短,调压室可布置在白色石英岩上,且接近对外铁路,爆破时附近村庄不受干扰。而左岸方案洞线相对较长,岩石破碎,铁路进厂要跨越河流,且尾水渠、厂房开挖量大,右岸方案优点明显较多,故取右岸方案。
(三电站厂房位置的选择
也比较了两个方案:一是放在右岸下游小山沟上游地;二是放在泄洪支洞口。
厂房若布置在泄洪支洞处,优点是引水隧洞和高压输水管道较短,厂房位于白色石英岩基上,有可能取消调压室。缺点是岸壁很陡,平行与河岸的裂缝较发育,岩石削坡后有崩塌的危险。厂房距坝太近,施工干扰大。另外,大约少利用5m的落差,尾水渠亦较长,下游反调节池的修建要做较高的堤坝。
厂房若是布置在下游小山沟附近,其缺点是引水道较长(约510m,必须设调压室。优点是小山沟上游坡地地形较为平缓,地质条件好,修建厂房和调压室都是安全的,距坝较远,干扰小。为了保证安全和多利用5m水头,决定采用下游小山沟附近的方案。此方案中,厂房附近地形开敞,利用厂房枢纽的布置,而施工支洞处改为泄洪支洞,洞口发生过岩石崩塌现象。
三、主厂房位置的选择
主厂房左右位置的确定,是考虑到向右移动时,主厂房地基将遇到强烈风化的石灰岩,向左移动削坡工程显著,据此确定了主厂房的左右位置。
厂房地区为辉绿岩地带,处于半风化状态,厂房后山头表面岩石风化强烈,在这样的岩体中开挖6根岔管将严重削弱山体。故将岔管放在山体外,做成明的,这样厂房随之外移,据此确定了主厂房的前后位置。
四、其它基本资料和设计依据
1、有关密云水电站工程概况的简要说明如前。
2、坝址地形图一张,如前。
3、坝型为斜墙土坝,依据发电量和装机容量,厂房按Ⅱ级建筑物设计。
4、电站下游尾水位
TS550/79-28 悬式水轮机尺寸示意图 D 3D 1
D 2 D 4D 5h 5 h 6 h 8 h 7 h 4 h 9 h 2 h 3 h 1 表4.1各课程设计组电站下游尾水参数表 电站最高尾水位(m 电站最低尾
水位(m 水库正常蓄水位(m 当地计算 海拨高程(m 三组 94.3 93.6 148
94
5、水电站装机容量见表2.1,厂房布置在右岸。
6、电站设计水头, H P =28.5m ,。
7、水轮机
表4.2各课程设计组水轮机情况表 型号 汽蚀系数 转轮带轴重量(T 三组 HL240—LJ —330 0.157 由《水力机械设计手册》P140图估算得出
8、蜗壳、尾水管尺寸:可根据《水力机械》教材第四章第四节内容及《水力机械设计手册》内容推导得出。
9、发电机
发电机型号:TS550/79-28(SF15-28/550。
发电机尺寸示意图如图4.1所示(单位:mm ,具体数据如下: h 2=1100mm ,h 3=2400 mm ,h 4=800 mm ,h 6=4200 mm ,h 7=1350 mm ,h 8=2000 mm ,h 9=500 mm ;D 4=5000 mm ;D 5=800 mm ,发电机主轴直径为400m 。
表4.3各课程设计组水轮发电机部分参数情况表 组别 h 5 D 1 D 2 D 3 发电机转子带轴重量(t 三组
4750 6550 8480 4980 121
10、机前阀直径:由蜗壳进口断面直径查《水力机械设计手册》(P175得出。 图4.1 D 5
11、电气主接线:输电电压110KV ;主变压器型号:40500/110SFL —。
12、开关站面积:⨯⨯2长宽=7060 m 。
13、辅助设备: (1调速器:100T -⨯⨯3,尺寸:120.0150.0190.0 cm ; (2油压装置:MHY φ-1.7,尺寸: 100cm;高 240cm 。 (3机旁盘:每台机4块,每块38040240cm ⨯⨯; (4励磁盘:每台机5块,每块38090190cm ⨯⨯。
14、对外交通:右岸公路。
15、尾水闸门启闭门机需占用4m 宽的距离,要求门机上游侧至少预留2m 人行道,下游侧预留40cm 防护栏安装及轨道检修空间。
