切割机进行，锥形环节卷成后的准确性大为提高，因此这些厂取消了在厂内进行蜗壳预装的工序，只进行结构上最为复杂的蜗壳尾部试装配。铸造蜗壳在小型混流式水轮机中，般采用整体铸造的铸铁蜗壳。这是由于机器尺寸不大，从强度制造和安装等考虑，采用了整铸结构。对高水头大容量混流式水轮机，由于强度的要求，钢板将很厚，制造工艺有定的困难，因此采用铸钢结构，通常将座环和蜗壳铸为体。在水电站立式机组中，或是把蜗壳上半部敞开，不浇在混凝土内，例如铸钢蜗壳或者全部埋入混凝土中，例如焊接蜗壳，因其平面尺寸很大，从厂房结构考虑需要埋入厂房下面的混凝土中。此时，习惯上在蜗壳上部及厂房混凝土之间隔以弹性垫层。这种弹性垫层用沥青石棉和毛毡等材料组成，厚约左右，其作用是避免水压直接传至混凝土，也避免上部基础传来的外载荷直接作用到蜗壳上。西华大学毕业设计说明书在厂房的基础上设有若干个均布的支墩用以安放蜗壳，并用千斤顶支撑和拉杆拉紧，把蜗壳牢固地固定在基础上，以免浇注混凝土时蜗壳位置变动。本次设计采用的是焊接蜗壳。水轮机转轮的结构设计转轮是水轮机的心脏，它的设计制造的优劣直接影响水轮机的出力效率和运行稳定性可靠性以及使用寿命。混流式转轮的组成混流式水轮机转轮外形虽有所不同，但它们基本上都是由上冠叶片下环止漏环泄水锥和减压装置等组成。转轮上冠上冠位于转轮的上部，外形近似个倒锥形，其边线叫上冠的型线。上冠中间部分为上冠法兰，与主轴相连。在上冠的外缘上部装有上部转动止漏环。在上冠法兰外围开有几个减压孔，其目的在于将转轮前后的水连成通路，从而减小作用在转轮上的轴向水推力。上冠的下部装有空心的泄水锥，上冠的外侧锥面均布着转轮叶片，叶片的下部与下环相连。转轮叶片叶片是组成转轮最主要的部分，是直接将水能转换为机械能的部件。叶片上端与上冠相连，下端与下环连成整体。叶片自上而下呈扭曲状，其断面形状为翼型。叶片数般为片，通常采用片本次设计选用片，叶片的形状光洁度和厚度，以及叶片数目，对转轮的性能影响很大，尤其对效率和气蚀的影响更大。叶片的材料多采用低合金钢和不锈钢，如等。转轮的下环下环位于叶片下端，将叶片连成整体，增加转轮的强度和刚度，与上冠形成过流通道，在下环的轮缘上，安装有下部转动止漏环。下环的材料多为般低合金铸钢。本次设计采用的是。止漏环西华大学毕业设计说明书止漏环由两部分组成，部分为固定部分，另部分为转动部分。为防止水流向上和向下漏出，每个水轮机都装有上下两道止漏环。上止漏环的固定部分装在顶盖上，转动部分装在上冠上下止漏环的固定部分装在座环或底环上，转动部分装在下环上。止漏环也称为迷宫环，它的作用主要是用来减小转动部分与固定部分之间的漏水损失。止漏环般由忽大忽小的空间或直角转向构成，水流流经止漏环时，受到很大的局部和沿程阻力，使水流不易通过，从而达到减小漏水损失的目的。泄水锥泄水锥外形为锥体形，用螺栓连接在上冠的下方，用以引导由叶片出来的水流顺利地向下泄，防止水流相互撞击和向上旋转所造成的水力损失，提高水轮机的装在顶盖内，顶盖被安装在座环的上环上，它将转轮盖住。在顶盖和导水部件控制机构的控制环之间，装有支持环，用来支持控制环。水轮机主轴的设计水轮机主轴是水轮机转动部分的个重要部件，通过它，将水轮机转轮的机械能传递给发电机，它把水轮机产生的扭矩传给发电机轴，同时承受转轮的轴向水压力及转动部件的重力。主轴由上法兰，轴身和下部法兰三部分组成。主轴的毛坯通常采用或整锻。根据生产条件和技术经济比较，也可以采用铸造法兰西华大学毕业设计说明书锻造轴身并用环形电渣焊接的主轴，也可以采用钢板卷焊的大型薄壁轴轴身结构。大型水轮机主轴都采用空心轴，这不仅可以消除轴心部分材料组织疏松等材质缺陷，便于进行轴身质量检查，同时在结构上也有这个需要，例如式水轮机可通过主轴中心孔向尾水管补气，式水轮机需在主轴中心孔布置操作油管等。我国水轮机制造厂对主轴的结构型式及尺寸已经标准化，设计中采用的有两种标准系列。主轴两端的法兰应尽可能的小，以免增加法兰根部的弯曲应力，同时减少锻造的困难。但由于在法兰上布置有联轴螺栓孔，法兰尺寸必须满足其布置要求。为便于安装时对准中心，法兰两端车有凸凹止口，止口的配合间隙不超过止口与轴颈要同心法兰端面与轴线要垂直，不允许有凸起法兰端面的不平度不能大于。主轴轴颈的结构与导轴承型式有关，对于本次设计采用稀油润滑的筒式导轴承，与主轴接触部分的轴颈处直接精加工便可。主轴外径的决定主轴外径尺寸可根据机组的扭矩初选。主轴扭矩按下式计算式中主轴传递最大功率，主轴转速，。计算得。由扭力矩与主轴外经关系图，选取号锻钢，主轴直径为的厚壁轴。即,。对大中型水轮机，主轴与转轮广泛采用精制螺栓的连接方式。螺栓的中部为精加工的圆柱面，以较小的间隙与法兰上的螺孔配合，它同时承受轴向力和扭矩。螺栓般均采用级细牙螺纹，材料为号钢或钢。为防止机组运行中螺栓头部兜风，保证运行人员的安全，在连接轴的法兰处通常装有保护罩。西华大学毕业设计说明书水轮机金属蜗壳的设计蜗壳是水轮机的引水部件，分为混凝土蜗壳和金属蜗壳两种类型。其形式的选择主要是根据水电站的水头进行的，对于水头大于的水轮机，由于强度需要，般采用金属蜗壳。金属蜗壳的优点是强度高加工方便，土建施工简单以及便于和电站引水压力钢管连接。本次设计采用的是金属蜗壳。金属蜗壳按其制造方法有焊接和铸造两种结构型式。焊接蜗壳焊接蜗壳就是包括座环在内，全部用焊接结构，般用在尺寸较大的中低水头电站的式水轮机中。钢板沿着整个圆周焊接到座环的上下蝶形边上。蜗壳由若干个节组成，每节又由几块钢板拼成。整个蜗壳的装配和焊接在工地安装时进行。焊接蜗壳的节数不应太少，否则将影响蜗壳的水力性能。钢板的厚度应根据有关强度计算确定，通常蜗壳进口断面厚度较大，愈接近鼻端厚度愈小。同断面上钢板厚度也不相同，在接近座环上下两端的钢板较在断面中间的要厚些。大中型水轮机的焊接蜗壳，因受铁路运输的限制，般均在电站进行装配和焊接。锥形环节的展开和钢板的下料，国内较多的制造厂现均用计算机和数控程序效率热稳定持续时间，分别为短路稳定电流及短路电流的持续时间。断路器通过短路电流的持续时间按下式计算式中，为继电保护动作时间为断路器的分闸时间。断流容量的校验断路器能可靠地切除断路故障的关键参数是它的额定断流容量。断路器的额定断流容量按下式进行校验或式中，为断路器所控制线路秒或零秒时的最大短路容量，。本所断路器的选择及校验侧的选择及校验根据布置方式，室外般采用型多油断路器，故本设计采用型断路器，共五台，操动机构选电磁操动机构，油开关的户外端子箱选择型。所选断路器电气参数如表所示。表所选断路器参数型号额定电压额定电流额定开断电流额定容量极限电流峰值热稳定电流热稳定时间额定电压，符合要求。额定电流，符合要求。动稳定校验，符合要求。热稳定校验继电保护动作时间秒，断路器的分闸时间秒,则秒，的相当于秒的热稳定电流为电压互感器用的高压熔断器，只按额定电压及断流容量来选择。侧最大短路容量为，故选用型户外高压熔断器，其额定电压为，熔管额定电流为，熔体额定电流为，最大切断容量，满足要求。仪用互感器的选择及校验仪用互感器包括电流互感器和电压互感器是次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表继电器的电流线圈和电压线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况。互感器的作用是将次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流或，使测量仪表和保护装置标准化小型化，并使其结构小巧价格便宜和便于屏内安装。使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。电流互感器的选择及校验电流互感器按使用地点，电网电压与长期最大负荷电流来选择，并按短路条件校验动热稳定性。此外还应根据二次设备要求选择电流互感器的精确等级，并按二次阻抗对精确等级进行校验。额定电压应大于或等于电网电压原边额定电流应大于或等于倍的长时最大工作电流，即电流互感器的精确等级应于二次设备的要求相适应。侧电流互感器的选择因母联断路器不需要测量，只设保护，故选用型电流互感器，电流比为，在其它多油断路器处均选用型。选用的型电流互感器装入的侧套管内，作为差动保护及其它保护用，而选的其它型电流互感器装入的另侧套管内作为的技术监测之用。侧电流互感器的选择根据侧隔离开关的计算数据，侧选用型母线式电流互感器额定电压，次侧额定电流为，秒热稳定电流为。动稳定校验热稳定校验，满足要求。电压互感器的选择及校验侧电压互感器的选择本所线路不需要进行绝缘检测，只需测量线路电压，所以选两台双线圈互感器，接线采用型接法，分别接在两段母线上，采用限流熔断器保护。选型单相双圈浇注绝缘电压互感器四台，次电压为，二次电压为，额定容量计量仪表定为级。电压互感器和变压器的端子箱选用型。侧电压互感器在选择高压开关柜时配套选择，详见设备汇总表。避雷器选择为了防止雷电入侵波的侵害，选用型避雷器个，分为两组接在母线上，与电压互感器共用个间隔。热稳定性切割机进行，锥形环节卷成后的准确性大为提高，因此这些厂取消了在厂内进行蜗壳预装的工序，只进行结构上最为复杂的蜗壳尾部试装配。铸造蜗壳在小型混流式水轮机中，般采用整体铸造的铸铁蜗壳。这是由于机器尺寸不大，从强度制造和安装等考虑，采用了整铸结构。对高水头大容量混流式水轮机，由于强度的要求，钢板将很厚，制造工艺有定的困难，因此采用铸钢结构，通常将座环和蜗壳铸为体。在水电站立式机组中，或是把蜗壳上半部敞开，不浇在混凝土内，例如铸钢蜗壳或者全部埋入混凝土中，例如焊接蜗壳，因其平面尺寸很大，从厂房结构考虑需要埋入厂房下面的混凝土中。此时，习惯上在蜗壳上部及厂房混凝土之间隔以弹性垫层。这种弹性垫层用沥青石棉和毛毡等材料组成，厚约左右，其作用是避免水压直接传至混凝土，也避免上部基础传来的外载荷直接作用到蜗壳上。西华大学毕业设计说明书在厂房的基础上设有若干个均布的支墩用以安放蜗壳，并用千斤顶支撑和拉杆拉紧，把蜗壳牢固地固定在基础上，以免浇注混凝土时蜗壳位置变动。本次设计采用的是焊接蜗壳。水轮机转轮的结构设计转轮是水轮机的心脏，它的设计制造的优劣直接影响水轮机的出力效率和运行稳定性可靠性以及使用寿命。混流式转轮的组成混流式水轮机转轮外形虽有所不同，但它们基本上都是由上冠叶片下环止漏环泄水锥和减压装置等组成。转轮上冠上冠位于转轮的上部，外形近似个倒锥形，其边线叫上冠的型线。上冠中间部分为上冠法兰，与主轴相连。在上冠的外缘上部装有上部转动止漏环。在上冠法兰外围开有几个减压孔，其目的在于将转轮前后的水连成通路，从而减小作用在转轮上的轴向水推力。上冠的下部装有空心的泄水锥，上冠的外侧锥面均布着转轮叶片，叶片的下部与下环相连。转轮叶片叶片是组成转轮最主要的部分，是直接将水能转换为机械能的部件。叶片上端与上冠相连，下端与下环连成整体。叶片自上而下呈扭曲状，其断面形状为翼型。叶片数般为片，通常采用片本次设计选用片，叶片的形状光洁度和厚度，以及叶片数目，对转轮的性能影响很大，尤其对效率和气蚀的影响更大。叶片的材料多采用低合金钢和不锈钢，如等。转轮的下环下环位于叶片下端，将叶片连成整体，增加转轮的强度和刚度，与上冠形成过流通道，在下环的轮缘上，安装有下部转动止漏环。下环的材料多为般低合金铸钢。本次设计采用的是。止漏环西华大学毕业设计说明书止漏环由两部分组成，部分为固定部分，另部分为转动部分。为防止水流向上和向下漏出，每个水轮机都装有上下两道止漏环。上止漏环的固定部分装在顶盖上，转动部分装在上冠上下止漏环的固定部分装在座环或底环上，转动部分装在下环上。止漏环也称为迷宫环，它的作用主要是用来减小转动部分与固定部分之间的漏水损失。止漏环般由忽大忽小的空间或直角转向构成，水流流经止漏环时，受到很大的局部和沿程阻力，使水流不易通过，从而达到减小漏水损失的目的。泄水锥泄水锥外形为锥体形，用螺栓连接在上冠的下方，用以引导由叶片出来的水流顺利地向下泄，防止水流相互撞击和向上旋转所造成的水力损失，提高水轮机的