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水利水能课程设计

第一章水利水能规划课程设计任务书一、设计目的1.进一步巩固、加深、系统化所学课程的基本理论;2.加深运算、绘图、编写计算说明书等基本技能的训练;3.培养分析问题和解决问题的能力。

二、设计任务和要求(一)熟悉、分析有关资料并绘制有关曲线(二)对设计枯水年进行径流调节,求调节流量、保证出力及保证电能。

(三)绘制年负荷图,典型日负荷图及电能累计曲线(四)根据电力平衡,确定年调节水电站的最大工作容量(五)考虑并确定水电站可能承担的备用容量,求发出必需容量时水轮机的最大过水能力。

(六)计算水电站的弃水流量,弃水出力,进行电力系统的经济计算,按经济利用小时数确定重复容量。

(七)确定设计水电站的总装机容量值。

(八)对丰水年、平水年及枯水年进行径流调节,求多年平均年发电量。

(九)编写计算说明书,并编上必要的图表。

绘图要求:(1)系统日最大负荷图;(2)年调节水电站下游水位~流量关系曲线;(3)年调节水电站水库库容关系曲线;(4)系统各月平均日负荷图及电能累计曲线;(5)年调节水电站弃水出力持续曲线;三、基本资料及数据1、电力系统负荷资料及已有火电站容量资料台×2.5万千瓦,6台×2万千瓦及9台×0.5万千瓦。

四、计划兴建一座年调节水电站,其原始资料和已知条件为:3选定正常蓄水位为162m(2)选定死水位为: 160 m。

1.水电站增加千瓦投资K=820元/千瓦;水2.水电站增加千瓦容量的年费用率P水=3%;=0.12,n=50年;3.额定投资效益系数i4.火电站单位电能消耗的燃料费b=0.4公斤;5.燃料到厂价格为95元/吨;6.a=1.05。

六、设计步骤:1.年调节水电站径流调节与水能计算(确定调节流量、保证出力和保证电能);2.计算各月日电能累计曲线;3.选择装机容量(1)确定最大工作容量(设最大工作容量分别为10万kw、15万kw、20万kw 三个值)(2)确定系统备用容量(包括系统负荷备用容量、事故备用容量)并在水火电站间进行分配;(3)确定年调节水电站必需容量(N必=N水工+N水备)及在正常蓄水位时水轮机的最大过水能力。

(由公式Qmax=N必/(AH)试算得到)(4)确定重复容量a.对年调节水电站丰、平、枯三年分别进行径流调节计算,得到各月的平均出力和电能,并按各水头下的最大过流能力检查供水期各月是否有弃水,确定弃水出力。

b.由丰、平、枯三年的弃水出力排频计算弃水出力持续曲线,c.按书上公式(6-16)计算重复容量的经济合理工作小时数h经济。

d.由弃水出力持续曲线查的N重。

(5)由N装=N必+N重确定装机容量。

(6)由前面计算得到的丰、平、枯三年的年电能,按书上公式(5-5)计算水电站多年平均年发电量。

4.编制计算说明书。

备注:1.计算说明书要求条理清楚,书面整洁;2.计算最好要以图表形式给出;3.附图集中附于计算说明书之后;4.17周星期六(12月6日)前完成课程设计并上交。

第二章 计算书一、年调节水电站径流调节与水能计算 1.调节流量计算由Z 死=162m ,Z 蓄=185m ,则查水库~库容曲线得出: V 兴=V 正-V 死=0.488310m (一)枯水年调节流量计算设计枯水年Q =136.833/m s ,w设年=12×2.63×610×136.83=4318.4×6103m ;经分析,设当年8月到次年2月为供水期,s1041.181063.2766⨯=⨯⨯=枯T ;设计枯水年枯水期总量, 设供W =(20+14+37+13+17+15+40)×2.63×106=410.28×106 m3;由公式:()供兴设供调T V WQ +=式中:供W ——为供水期来水总量; 兴V ——为兴利库容;供T——为供水期历时; 可知:66364810410.281024.897 2.6310Q m s ⨯+⨯==⨯⨯调 计算得Q 调小于月份及2月份的天然来流量,因此供水期按7个月算不符合。

则取8月到1月为供水期66364810305.081022.386 2.6310Q m s ⨯+⨯==⨯⨯调Q 调小于月份及8月份的天然来流量大于1月份来水,则符合要要求。

故供水期为66 2.6310T =⨯⨯ (二)平水年调节流量计算经分析,设当年10月到次年1月为供水期,64 2.6310T =⨯⨯枯;设计平水年枯水期总量,设供W =(24+19+11+24)×2.63×106 =231.44×106 m3;由公式:()供兴设供调T V WQ +=式中:供W ——为供水期来水总量; 兴V ——为兴利库容;供T——为供水期历时; 可知:66364810231.441026.564 2.6310Q s m ⨯+⨯==⨯⨯调 计算得Q 调小于9月份的天然来流量,因此供水期按4个月算是正确的。

(三)丰水年调节流量计算经分析,设当年12月到次年2月为供水期,63 2.6310T =⨯⨯枯;设计平水年枯水期总量,设供W =(19+11+13)×2.63×106 m3;由公式:()供兴设供调T V WQ +=式中:供W ——为供水期来水总量; 兴V ——为兴利库容;供T——为供水期历时; 可知:66364810113.091020.42m 3 2.6310Q ⨯+⨯==⨯⨯调 计算得Q 调小于10月份的天然来流量,因此供水期按3个月算是正确的。

水电站保证出力及保证电能计算表(按枯水年)第二章、各月日电能累积曲线1月日电能累积计算表时间(h)102030405060708090负荷N (万k M )1月份典型日负荷图及日电能累积曲线时间(h)102030405060708090负荷N (万k M )时间(h)102030405060708090负荷N (万k M )3月份典型日负荷图及日电能累积曲线4月日电能累积计算表时间(h)102030405060708090负荷N (万k M )4月份典型日负荷图及日电能累积曲线时间(h)102030405060708090负荷N (万k M )5月份典型日负荷图及日电能累积曲线6月日电能累积计算表6月份典型日负荷图及日电能累积曲线时间(h)102030405060708090负荷N (万k M )102030405060708090负荷N (万k M )8月日电能累积计算表9月日电能累积计算表151610月日电能累积计算表编号N ∆N 综合时间t ∆E 累计电能E1 69.06 69.06 24 1657.44 1657.442 69.06 0 23 0 1657.443 69.06 0 22 0 1657.444 70.06 1 21 21 1678.445 71.06 1 20 20 1698.446 73.06 2 19 38 1736.447 73.06 0 18 0 1736.448 78.07 5.01 17 85.17 1821.619 81.07 3 16 48 1869.6110 81.07 0 15 0 1869.6111 81.07 0 14 0 1869.6112 81.07 0 13 0 1869.6113 82.07 1 12 12 1881.6114 84.07 2 11 22 1903.6115 85.07 1 10 10 1913.6116 85.07 0 9 0 1913.6117 87.07 2 8 16 1929.6118 87.07 0 7 0 1929.6119 90.08 3.01 6 18.06 1947.6720 90.08 0 5 0 1947.6721 90.08 0 4 0 1947.6722 90.08 0 3 0 1947.6723 94.08 4 2 8 1955.6724 94.08 0 1 0 1955.67171811月日电能累积计算表编号 N ∆N 综合时间t∆E 累计电能E 1 70.5 70.5 24 1692 1692 2 70.5 0 23 0 1692 3 70.5 0 22 0 1692 4 71.52 1.02 21 21.42 1713.42 5 72.54 1.02 20 20.4 1733.82 674.58 2.04 19 38.76 1772.58 7 74.58 0 18 0 1772.58 879.695.111786.871859.459 82.76 3.07 16 49.12 1908.57 10 82.76 0 15 0 1908.57 11 82.76 0 14 0 1908.57 12 82.76 0 13 0 1908.57 13 83.78 1.02 12 12.24 1920.81 14 85.82 2.04 11 22.44 1943.25 1586.84 1.02 10 10.2 1953.45 16 86.84 0 9 0 1953.45 17 88.89 2.05 8 16.4 1969.85 18 88.89 0 7 0 1969.85 19 91.94 3.05 6 18.3 1988.15 20 91.95 0.01 5 0.05 1988.2 21 91.95 0 4 0 1988.2 22 91.95 0 3 0 1988.2 2396.04 4.09 2 8.18 1996.38 2496.0411996.3812月日电能累积计算表编号N ∆N 综合时间t ∆E 累计电能E1 71.54 71.54 24 1716.96 1716.962 71.54 0 23 0 1716.963 71.54 0 22 0 1716.964 74.48 2.94 21 61.74 1778.75 74.48 0 20 0 1778.76 76.44 1.96 19 37.24 1815.947 76.44 0 18 0 1815.948 76.44 0 17 0 1815.949 79.38 2.94 16 47.04 1862.9810 80.36 0.98 15 14.7 1877.6811 80.36 0 14 0 1877.6812 82.32 1.96 13 25.48 1903.1613 85.26 2.94 12 35.28 1938.4414 85.26 0 11 0 1938.4415 86.24 0.98 10 9.8 1948.2416 86.24 0 9 0 1948.2417 88.2 1.96 8 15.68 1963.9218 88.2 0 7 0 1963.9219 88.2 0 6 0 1963.9220 94.08 5.88 5 29.4 1993.3221 94.08 0 4 0 1993.322022 94.08 0 3 0 1993.32 23 95.06 0.98 2 1.96 1995.28 241004.9414.942000.22第三章、装机容量的确定3.1确定最大工作容量假设最大工作容量分别为10万KW ,15万KW ,20万KW 。

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