(机械制造行业)水力机械水电站
水力发电厂机械现场安全规程(5篇)
水力发电厂机械现场安全规程第一章总则第1条本规程系根据____年电力部颁发的《电业安全工作规程》(热力和机械部分),结合我站的现场具体情况而制定的。
作为《电业安全规程》之现场补充规定。
第2条本规程适用于陈村水电站的机械设备巡视、检修及起重等作业。
第3条下列人员应熟悉本规程:站生产主任正副总工程师生技科:正副科长、主任工程师、工程师、技术员安监科:正副科长、专职安监员发电、检修:正副主任、技术员、专职安全员、值长、值班员、检修人员。
第4条本规程解释权属陈村水电站。
第____节厂房和工作场所第5条本规程所规定的生产现场包括陈村水电站所有班组。
生产厂房内必须保持清洁完整,工作场所应有足够的照明。
第6条在楼板和结构上打孔或规定外地点安装起重设备及堆重物,须经生技科批准,禁止利用管道悬吊重物。
第7条厂房内所有消防设备:如消防栓、水龙带、灭火器、砂箱等不得随意移动,不得他用,消防设备专责人应定期检查所管辖的消防设备。
第8条禁止在工作场所存储易燃品如:汽油、煤油、酒精等,用过的棉纱、抹布等不得任意乱丢,应放在带盖的铁箱内。
定期清除。
第9条现场安装临时动力电源,工作结束后应立即通知相关电气人员拆除,临时电源盘(板)必须安装漏电保安器。
第____节工作人员条件和服装第10条所有工作人员,应熟悉本规程,并学会触电、窒息、骨折等急救法,各种人工呼吸法。
发生人身事故时,在医生未到来之前应施行必要的急救措施。
第11条工作人员的工作服不应有可能被转动的机器绞住部分;工作时必须穿工作服,衣服和袖口必须扣好;禁止戴围巾和穿长衣服。
工作服禁止使用尼龙、化纤或棉、化纤混纺的衣料制做,以防工作服遇火燃烧加重烧伤程度。
工作人员进入生产现场禁止穿拖鞋、凉鞋,女工作人员禁止穿裙子、高跟鞋,辫子、长发必须盘在工作帽内。
做接触高温物体的工作时,应戴手套和穿专用的防护工作服。
第12条凡进入生产现场,必须规范戴好安全帽(办公室、控制室、值班室和检修班组室除外),禁止使用不合格安全帽。
水力机械-《水电站》
第一篇水力机械水轮机 + 发电机:水轮发电机组功能:发电水泵 + 电动机:水泵抽水机组功能:输水水泵 + 水轮机:抽水蓄能机组。
功能:抽水蓄能水轮发电机组:水轮机是将水能转变为旋转机械能,从而带动发电机发出电能的一种机械,是水电站动力设备之一。
第一章水轮机概述第一节水轮机的工作参数水轮发电机组装置原理图定义:反映水轮机工作状况特性值的一些参数,称水轮机的根本参数。
由水能出力公式:N=9.81ηQH可知,根本参数:工作水头H、流量Q、出力N、效率η,工作力矩M、机组转速n。
一、水头(head)1. 毛水头(nominal productive head)H M =E U -E D =Z U -Z D2. 还击式水轮机的工作水头毛水头 - 水头损失=净水头H G =E A - E B =H M - h I -A3. 冲击式水轮机的水头H G =Z U - Z Z - h I-A其中Z U 和Z Z 分别为上游和水轮机喷嘴处的水位。
4.特征水头(characteristic head)表示水轮机的运行X 围和运行工况的几个典型水头。
最大工作水头: H max =Z 正-Z 下min -h I-A最小工作水头: H min =Z 死-Z 下max -h I-A设计水头(计算水头) H r :水轮机发额定出力时的最小水头。
平均水头: H av =Z 上av -Z 下av二、流量(m 3/s)(flow quantity)单位时间内通过水轮机的水量Q 。
Q 随H 、N 的变化:H 、N 一定时, Q 也一定;当H =H r 、N =N 额时,Q 为最大。
在H r 、n r 、N r 运行时,所需流量Q 最大,称为设计流量Q r三、出力与效率(output and efficiency)1. 出力(水轮机的输出功率)N :指水轮机轴传给发电机轴的功率。
水轮机的输入功率 (水流传给水轮机的能量)为:QH QH N w 81.9==γ 水轮机的输出功率:ηηQH N N w 81.9==2. 效率:η=N /N w ,一般η=80%~95%四、工作力矩和转速水轮机的出力可以用旋转机械运动公式来表达QH n M M N ηπϖ81.9602=== 式中M ——主轴力矩;ω——水轮机旋转角速度,n ——转速,n =3000/p ; p ——发电机磁极对。
水电站基本知识
水电站基本知识1、什么是水电站?水电站枢纽的组成。
水电站是将水能转变为电能的水力装置,它由各种水工建筑物,以及发电、变电、配电等机械、电气设备,组成为一个有机的综合体,互相配合,协同工作,这种水力装置,就是水电站枢纽或者水力枢纽,简称水电站。
它由挡水建筑物、泄水建筑物、进水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及水电站厂房等水工建筑物共7个部分组成,机电设备则安装在各种建筑物上,主要是在厂房内及其附近。
(1)挡水建筑物。
是拦截水流、雍高水位、形成水库,以集中落差、调节流量的建筑物,例如坝和闸。
(2)泄水建筑物。
其作用主要是泄放水库容纳不了的来水,防止洪水漫过坝顶,确保水库安全运用,因而是水库中必不可少的建筑物,例如溢流坝、河岸溢洪道、坝下泄水管及隧洞、引水明渠溢水道等。
(3)进水建筑物。
使水轮机从河流或水库取得所需的流量,如进水口。
(4)引水建筑物。
引水建筑物是引水式或混合式水电站中,用来集中落差(对混合式水电站而言,则只是集中总会落差)和输送流量的工程设施,如明渠、隧洞等。
有时水轮机管道也被称为引水建筑物,但严格说来,由于它主要是输送流量的,所以与同时具有集中落差和输送流量双重作用的引水建筑物并不完全相同。
有些水电站具有较长的尾水隧洞及尾水渠道,这也属于引水建筑物。
(5)平水建筑物。
其作用是当负荷突然变化引起引水系统中流量和压力剧烈波动时,借以调整供水流量及压力,保证引水建筑物、水轮机管道的安全和水轮发电机组的稳定运行。
如引水式或混合式水电站的引水系统中设置的平水建筑物如压力池或高压池。
(6)厂区建筑物。
包括厂房、变电站和开关站。
厂房是水电站枢纽中最重要的建筑物之一,它不同于一般的工业厂房,而是是水力机械、电气设备等有机地结合在一起的特殊的水工建筑物;变电站是安装升压变压器的场所;而开关站则是安装各种高压配电装置的地方,故也称高压配电场。
(7)枢纽中的其它建筑物。
此类建筑物指对于将水能转变为电能这个生产过程没有直接作用的船闸或升船机、筏道、鱼道或鱼闸以及为灌溉或城市供水而设的取水设施等。
西岸水电站水力机械设计
3科技资讯科技资讯S I N &T NOLO GY I NFORM TI ON2008N O.07SCI EN CE &TECHN OLOG Y I NFOR M A TI O N工程技术1电站概况西岸水电站工程位于广西壮族自治区柳州市鹿寨县黄冕乡西岸村旁的柳江主要支流洛清江上,是洛清江干流规划八个梯级中的第四个梯级。
电站装设2台灯泡贯流式机组,单机容量9M W ,总装机容量18M W ,水库正常蓄水位112.5m ,死水位112.0m ,死库容1540万m 3,有效库容150万m 3。
其水轮机主要技术参数如下:型号:GZ(K241W P400;转轮公称直径D1:Ф4000m m ;额定转速:136.4r /m i n;额定出力:9380KW ;额定效率:92.8%;最大效率:95.2%;额定流量:124.3m 3/s ;旋转方向:上游往下游看顺时针;最大飞逸转速:非协联385r /m i n;电站水头:9.7/8.3/3.0m ;最大正向水推力:最大水头时97t 。
2厂房布置2.1厂房布置形式河床式低水头径流式电站厂房,多采用灯泡贯流式机组。
灯泡贯流式机组没有庞大的蜗壳和弯肘形尾水管,其厂房的高度、机组间距均比相同水文条件下的立式机组小。
因灯泡贯流式机组安装和检修都在电站内进行,且检修工作比较复杂烦琐,为提供比较好的安装、检修条件,避免露天式厂房易受气候条件限制的缺点,采用封闭式厂房布置形式。
2.2安装间布置安装间地面高程主要根据下游防洪、设备进厂方式和厂区总体布置确定。
西岸电站机组安装高程(转轮中心线高程)为97.0m ,下游校核洪水位为113.93m 。
进厂公路在右岸山体修筑,利用右岸山体地势高于下游校核洪水位的特点,结合施工期和完工运行、检修就近的需要,确定将封闭式厂房的安装间设在右岸高程116.8m 。
安装间面积主要根据发电机转子、定子、水轮机转轮、导水机构、主轴装配、转轮室等放置位置来决定。
云南省墨江县轩秀水电站水力机械设计
116云南水力发电YUNNAN WATER POWER第35卷第2期云南省墨江县轩秀水电站水力机械设计马伟栋(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司,云南昆明650051)摘要:轩秀水电站装设3台7M W立轴混流式水轮发电机组,额定水头185m,安装高程827_20m。
通过对该电站水轮发电机组及辅助系统设备设计特点介绍和难点剖析,对电站水力机械设计做了完整评价和总结。
关键词:轩秀水电站;水轮发电机组;辅助系统设备;评价和总结中图分类号:T V734.1 文献标识码:B文章缠号:1006-3951(2019)02-0116-05D O I:10.3969/j.issn.1006-3951.2019.02.0321电站概况轩秀水电站位于云南省普洱市墨江县雅邑乡,是他郎河流域梯级开发中的第1级,是以发 电为单一任务的引水式电站,电站建成以后以 110k V电压接人普洱市电网系统。
厂址距墨江县 城47km,交通条件方便。
电站最大水头207m,加权平均水头193.7m,额定水头185m,最小水头 184m。
厂房装设3台7MW立轴混流式水轮发电 机组,机组安装高程为827.20m,多年平均发电量 0.946 x l〇8kW •h,装机利用小时数4507h。
2水轮机发电机组轩秀水电站主厂房内装设3台7MW的混流式 水轮发电机组,由重庆水轮机厂有限责任公司设 计、制造、供货。
2.1机组主要参数水轮机 发电机型式混流式型式立轴、悬式、三相、空冷型号H L C452—LJ-138型号S F7000-10/3080额定出力7.3M W额定容量7M W/8.75M V A额定水头185m额定电压 6.3k V额定流量 4.279m3/s额定功率因素〇_85(滞后)额定转速600r/m i n额定转速600r/m i n额定效率94%冷却方式密闭自循环空冷2.2水轮机结构特点1冰轮机为立轴混流式,主体包括转轮、主轴、主轴密封、导轴承、导叶和导水机构、导叶接力器、顶盖、蜗壳、座环、底环、尾水管和基础埋件等。
倮马水电站水力机械设计
水 轮 机 选 用 昆 明 电 机 厂 有 限 公 司 生 产 的
qA 7 一I 18 4×1 8 0 厂- / 9 4型单 转 轮 四喷 嘴立轴 冲击 式 水轮机 ,额 定 水 头 5 6 0 9 .0m,额 定 流 量 5 7 3s .9m / , 额定 出 力 3 1MW,额 定 效 率 9 % , 额 定 转 速 o 5 0rm n 0 i ,飞逸 转 速 9O rr n / O a 。具 有 结 构 紧 凑 合 . /i 理 、重量轻 、效率高 、操作简单 、安全可靠 等优点 。 1 )水轮 机 由预埋 部分 、转 动 部分 、喷 嘴装 配 、 管 路控 制部 分 、机盖 装配 、油浸式 轴 承 以及 平 水栅
2 )为安 全 可靠 地 操 作 喷 针 和 偏 流 器 ,本 机 型
采用 油压 控 制 ,控 制 油 直 接来 自调速 器 油 压 装 置 。 由于喷针 和偏 流 器采 用单 元非 协联 控 制 ,所 以该 机 组能根 据 负 荷 大小 按 1 、4方 式 任 意 投 入 喷 嘴 、2 数 ,从而 使 机组 能在 大范 围 内改 变 出力 时保 持 高效 率运 行 。单元 控 制 的偏 流 器也 可 以按投 入 的喷 嘴数 投入 ,以确保 机组 安 全可靠 地 运行 。 3 )本机 组 可 在 不拆 发 电机 定 子 时 上 拆 转 轮 以 及 在不 拆 主轴 时下 拆转 轮 ,此外 在机 壳 上还设 置 了
收 稿 日期 :21 —1 —0 00 1 8
发 电机 由定 子 、转 子 、上机 架 、下机 架 、集 电 环 与刷 架 、油水 管路 、测 温 装置 、辅 助接 线 、灭火 水 管 、制动 器管 路 、空 冷器 等部 分组 成 。定 子 由机
作者简介 :王建兵 (95 ,男 ,工 程师 ,主要从事 水利 17 一)
概述水力机械磨损与防护措施
概述水力机械磨损与防护措施水力机械是利用水流能量从而转换为机械能的装置,广泛应用于水电站、水泵站、水利灌溉和城市供水等领域。
长期运行中水力机械不可避免地会出现磨损现象,严重影响设备的性能和寿命。
本文将从水力机械磨损的原因、类型和防护措施等方面进行概述,并提出相应的建议和解决方案。
一、磨损原因1. 液体冲蚀磨损液体冲蚀磨损是水力机械常见的一种磨损形式,主要是由于水流中悬浮的泥沙颗粒对设备表面的冲刷磨损,通常发生在水泵、水轮机叶轮和导叶等部件上。
特别是在河流水电站、灌溉渠道和污水处理装置中,冲刷磨损更加严重。
2. 磨粒磨损磨粒磨损是由于机械设备内部存在颗粒物质,随着水流或机械运动,在设备表面不断磨损,进而导致设备的表面形成磨损凹坑。
这种磨损主要发生在水泵、阀门和管道内部。
3. 疲劳磨损水力机械在长期运行过程中,受到高速水流和持续不断的压力冲击,设备表面易产生疲劳裂纹,从而引起疲劳磨损。
特别是在水轮机轴承和密封环等部位,疲劳磨损十分常见。
4. 腐蚀磨损腐蚀磨损主要是由于水流中存在的化学物质对设备表面的腐蚀作用,如氧化铁、氯化物等。
腐蚀后的设备表面失去原有的光洁性并且附着物质,导致设备磨损性能下降。
以上几种水力机械磨损的原因,都会直接影响设备的性能和寿命,因此需要采取相应的防护措施和维护保养。
二、磨损类型水力机械磨损的类型多种多样,主要包括表面磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、冲蚀磨损等。
1. 表面磨损表面磨损是水力机械表面因受外力(如水流、颗粒物质、化学物质等)作用而导致的磨损现象,主要表现为表面凹坑、磨损痕迹和表面失去光洁。
三、防护措施1. 表面保护采用耐磨涂层或耐磨材料覆盖设备表面,以增加设备表面的硬度和耐磨性。
对水泵叶轮、导叶和水轮机叶片等部件采用涂覆耐磨涂层,能够有效地提高设备的抗磨损性能。
2. 流体动态压力润滑通过改善水力机械设备内部的流体动态压力系统,降低设备运行时的摩擦磨损。
采用油润滑、水润滑或润滑膜等方式,有效减少设备的摩擦磨损。
水力机械基本概念与质量检测
水力机械基本概念与质量检测水力机械基本概念与质量检测水力机械是利用水的能量转换为机械能的设备,常见的有水轮机、水泵、水门、风力水泵等。
水力机械的使用可以极大地促进水资源的利用与保护,降低能源的消耗与污染,广泛应用于水电站、排灌工程、水利防洪和城市供水等领域。
对于水力机械的质量检测,是确保其正常使用和安全运行的重要环节。
下面将从水力机械的基本概念和质量检测方面进行分析。
一、水力机械的基本概念1. 水能:水能是指水在高差或水头作用下所具有的能量,它是一种能源,被广泛应用于水力发电、排灌工程等领域。
2. 水轮机:水轮机是利用水能翻转水轮,将机械能传递出来的一种机械装置,按叶轮型式分为斜流式、直流式、半径流式和混流式。
3. 水泵:水泵是利用叶轮或柱塞等结构将水或其他液体吸入,增加压力并输送的机械设备,在工业、农业、城市供水等行业广泛应用。
4. 水门:水门是防洪、调节水流、引水、节水等水利工程中常用的一种设备,常见的水门有升降式水门、引水式水门和节制水门等。
5. 风力水泵:风力水泵是利用风的能量驱动叶片旋转,通过连杆传递叶轮的运动,将地下水抽到地面上来的一种机械设备。
二、水力机械的质量检测1. 外观检查:外观检查是对水力机械表面的检查,主要是检查设备的表面有无损坏、腐蚀、漏水以及各种缺陷等问题。
2. 检查零部件:检查机械内部的各种零部件,如叶轮、轴承、机芯、密封等,判断是否存在磨损、漏水、缺失、变形等问题。
3. 检查结构:针对不同的水力机械,进行不同的结构检查。
例如水轮机需要检查导叶、喷嘴、转轮、轴承等;水泵需要检查叶轮、密封、轴承等等。
4. 检查性能:对于不同的水力机械,其运行性能的要求也不同。
检查性能的方法主要包括静态水压试验、动态水压试验、空载试验和工作性能试验等。
5. 检查安全性:水力机械的安全性是检验设备质量的最核心因素之一。
对于水力机械的安全性检查,主要包括机械结构的可靠性、操作的便捷性和安全性、设备的使用寿命等。
水电站的类型
第一章 绪论一、 水电站的类型根据集中水头方式的不同,水电站分为:坝式水电站,引水式水电站和混合式水电站 二、水力发电原理:水能→水轮机→机械能→发电机→电能→输变线路→用户 三、水轮机概念:水流能量转换成旋转机械能的动力机械。
四、水轮机的基本工作参数 ㈠工作水头H1、定义 :水轮机进口断面和出口断面之间单位重量水流能量的差值。
设计水头Hr 、最大水头Hmax 、最小水头Hmin2、公式:水能由位置水头、压力水头、速度水头组成。
图1-1 立式水轮机的水头示意图⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=-=gV P Z g V P Z E E H ⅡⅡⅡⅡⅠⅠⅠⅠⅡⅠ2222αγαγ (1-1)式中 E ——单位重量水体的能量,m ;Z ——相对某一基准的位置高度,m ; P ——相对压力,N/m 2或Pa ; V ——断面平均流速,m/s ; α——断面动能不均匀系数;γ——水的重度,其值为9810N/m 3;g ——重力加速度,m/s 2。
式(1-1)中,计算常取g V ⅡⅠ2,12ααα==称为某截面的水流单位动能,即比动能(m );γP 称为某截面的水流单位压力势能,即比压能(m );Z 称为某截面的水流单位位置势能,即比位能(m )。
g V 22α、γP 与Z 的三项之和为某水流截面水的总比能。
水轮机水头H 又称净水头,是水轮机做功的有效水头。
上游水库的水流经过进水口拦污栅、闸门和压力水管进入水轮机,水流通过水轮机做功后,由尾水管排至下游。
上、下游水位差值称为水电站的毛水头g H ,其单位为m 。
水轮机的工作水头又可表示为1-∆-=A g h H H (1-2) 式中gH ——水电站毛水头,m ;h ∆——水电站引水建筑物中的水力损失,m 。
从式(1-2)可知,水轮机的水头随着水电站的上下水位的变化而改变,常用取几个特征水头表示水轮机水头的范围。
特征水头包括最大水头Hmax 、最小水头Hmin 、加权平均水头Ha 、设计水头Hr 等,这些特征水头由水能计算给出。
小水电站水力机械设计中宜采用新型小水电技术和设备
机 效率 较 斜击 式机 组高 ,因而被广 泛 采用 。冲击 式 机 组效 率 平稳 ,在 负荷 变化较 大 的范 围 内效 率仍 较 高 ;斜 击 式机 组 除 效率 平 衡 外 ,还 具 有 结 构 简单 、 维护 方 便 、 不 易 损 坏 的 优 点 , 目前 最 大 容 量 为 250 W ,很适 用小 水 电使用 。 k 0 比 冲击 式机 组使 用水 头低 的混 流式 水 轮 机 ,使 用 范 围正在 不 断扩 大 ,在 我 国 19 9 2年 的水 轮机 型
8 ・
维普资讯
小水电 2O 年第4 ( 07 期 总第 16 3 期) 谱 中 ,最 优 单 位 流 量 最 小 的 H 9 / 5 , Q = L 0D 4 o 2 3  ̄ ;而现在 ,我 们 可 以使 用 大 水 电 已成 熟 . m/ 0 s 应 用 的 A 5 转 轮 ,转 轮 是 由长 短 叶 片组 成 ,其 中 31 1 长 叶 片,1 5片 5片 短 叶 片 ,模 型 最 高 效 率 可 达 9 . %。同样 采用 长短 叶片 的另一转 轮 ¥ 0 29 0 8 ,最优 单位 流量 Q 0 18 3s .6 m /,已与斜 击式 机组 X A相 J
农村 水 电及 电气化
4 T C型弹簧蓄能操 作器
小水 电机组 常用 的 电手 动 调速 器 ,由于操作 方
便 、价格 便 宜而 被用 户接受 ,但 是 ,当用 户认识 到
电站安 全 的重要性 时 ,电手 动调 速 器 的缺 陷也 明显 暴 露 。当 电站与 电网突然解 列 时 ,机 组最 怕 的飞逸
【 摘
图 1 。 幅
要 】小水 电站设计 中水力机械的设计 是重要 的一环 ,水 电设备 的选择影 响 电站 日后 的使 用 ,选择 新型 的、 实用
三盛公二期水电站水力机械自动化元件的使用和配置
号装置提供 5 e3%N ,0 e9 %N ,0 %N ,4 %N %N ,5 e8%N ,5 e15 e10 e等八对 急停机。 2 机组 以自动准同期为正常并列方式,手动准同期为备用并列方 连续可 调开关 转速 接点 及 42 mA输 出 。 . 3 -0 导叶位置信号装置: 在水机调速机构设有导叶位置信号开关, 八 式, 自同期为事故同期方式。
2 自动 化元 件的设 计配 置原则 力< . a功率 9 W。 0 MP , 5 .k 8 本电站 自动化元件设计要满足计算机监控系统按“ 无人值班 、 少 透平油过滤机 : Z C - , 型号 J Q 3 台数 1台, 工作能力 5 mi, 0l n工作 / 人值守” 管理要求, 并应遵从以下设计原则 : 压 力<. MP , 0 a功率 2 W。 5 1k 2 机组 自动化系统符合 G fl85 19( < . 1 B 0 —9 9 J轮发电机组 自动化元 1 Q 油泵 : 型号 K B 5 , C - 0工作能力 5 m n工作压力<. a功 0l i, / 0 3 MP , 3 件( 装置 ) 及其系统基本技术条件》 有关规定。 率 1 W, . k 台数 2台 。 1 2 机组能在 自动控制的情况下安全运行 ,其运行方式包括: . 2 正常开 4 自动化 元件配 置 停机控制 ; 在规定的工况连续稳定运行; 在系统中处于备用状态可随 41 水轮发电机组主要 自动化原件配置 . 时启动投入 ; 当运行过程中发生故障时能及时发出警报信号或进行紧 转速信号装置 : 机组采用齿盘测速装置和电气测速装置 , 转速信
摘 要 : 绍 了水 电站 水 力 机械 自动 化 元 件 的设 计原 则 、 计 配置 范 围和 详 细使 用 。 介 设 关键 词 : 电站 ; 力机 械 自动 化 ; 计 ; 用 水 水 设 使 1 工 程概 况 泵。1 台工作 , 台备用 。 1 三盛公水利枢纽工程是一座以灌溉为主兼顾发 电的低水头灌区 3 排水系统。本电站排水系统分为检修排水系统和渗漏排水系统 _ 5 引水枢纽, 二期为河床式电站, 电站装机容量 1.1 W。装机 3台, 两部分。 6 M 1 单 检修 排 水系统 : 井泵 型号 3 0 J 2 0 1 . 台 数 2台 , 量 深 0RC 2—3 , 5 流 机容 量 5 7MW , . 3 多年平 均 发 电量 5 5 37万 k ・, 组年 利用 小时 数 W h机
水力发电原理及水电站设备简介资料讲解
⽔⼒发电原理及⽔电站设备简介资料讲解⽔⼒发电原理及⽔电站概况本课程主要内容为介绍⽔⼒发电的基本原理,以及概述性地介绍⽔电站各组成系统的设备的类型、作⽤。
主要是让读者从总体上了解⽔电站是如何实现⽔能转化为电能?实现这个过程需要哪些设备的⽀撑?这些设备的具体分⼯是如何的?由于本课程为总体性概述,因此对于具体设备的⼯作原理和内部结构则不作具体性的阐述,若读者对这些问题感兴趣,可以参考其他⽔⼒专业性书籍。
⼀.⽔⼒发电基本原理及⽔电站在电⼒系统中的⼯作⽅式1.⽔⼒发电基本原理⽔⼒发电过程其实就是⼀个能量转换的过程。
通过在天然的河流上,修建⽔⼯建筑物,集中⽔头,然后通过引⽔道将⾼位的⽔引导到低位置的⽔轮机,使⽔能转变为旋转机械能,带动与⽔轮机同轴的发电机发电,从⽽实现从⽔能到电能的转换。
发电机发出的电再通过输电线路送往⽤户,形成整个⽔⼒发电到⽤电的过程。
如图1-1所⽰,⾼处⽔库中的⽔体具有较⼤的势能,当⽔体经由压⼒管道流进安装在⽔电站⼚房内的⽔轮机⽽排⾄⽔电站的下游时,⽔流带动⽔轮机的转轮旋转,使得⽔动能转变为旋转的机械能,⽔轮机带动同轴的发电机转⼦切割磁⼒线,在发电机的定⼦绕组上产⽣感应电动势,当定⼦绕组与外电路接通时,发电机就向外供电了。
如此,⽔轮机的选择机械能就通过发电机转变为电能。
2. ⽔电站的出⼒和发电量的计算⽔电站在某时刻输出的功率,称为⽔电站在该时刻的出⼒。
⽔电站的理论出⼒公式如下:)(81.9kW QH gQH t gVH P g g g t ===ρρ上式中的Q 为⽔轮机的引⽤流量,H g 为⽔电站上、下游的⾼程差,称为⽔电站的⽑⽔头。
⽔电站的实际出⼒公式如下:)(81.9)(81.9kW KQH QH h H Q P g ==?-=ηη上式中H 称为⽔轮机的⼯作⽔头,△h 为⽔头损失;η为⽔轮发电机组的总效率;K=⽔电站的出⼒系数,对于⼤中型⽔电站,K 值可取为8.0~8.5,对于⼩型⽔电站,K 值⼀般取为6.5~8.0。
西枝江水电站水力机械设计
内 辅助 设备 系统的设 计. 对小型灯 泡贯流式电站 水力机械 设计具有 一定借鉴 意义 。
【 关键词 】 水力机械 ; 灯泡贯 流式机组 ; 厂 房布 置; 辅 助 系统; 西枝 江水电站
2 . 4 副厂房布置 西枝江 电站副厂房布置充分利用 了主厂房下游尾水 管平 台 、 安装 西枝 江水 电站坐落 在朱江水 系东江支流 的西枝 江中游 . 站址位于 场下游侧及安装 场下的空 间。主机段下游侧 副厂房有 3 层 .最下层 惠东县城平 山镇 下游 约 3 . 5 k m处。西枝江水电站为低水头径 流电站 , 1 0 m高程布置有室内机修 间 、 油处理室 和排渗漏水 的深井 泵。以上几 电站水头 2 . 5 4 m一 5 . 6 3 m, 装设 2台灯泡贯 流机组 , 单机容 量 2 5  ̄k W, 层大都为 电气层 。 因尾 水管上震 动较大 . 所 以将 中控室 、 通讯室和计算 单机额定流量 7 8 . 9 1 m %。
科技信 息
0规划 与设E C H N O L O G Y I N F O R MA T I O N
2 0 1 3 年
第2 3 期
西枝江水电站水力机械设计
马秀玲 ( 广 东 省水 利 电力勘 测设 计研 究 院 , 广东 广州 5 1 0 6 3 5 )
1 电 站概 况
2 厂房布置
2 . 1 厂房布置形式
机室等布置在安装场下游副厂房内 , 使设备 免受震动 、 噪音影 响。 安装 场下与设备层 同高程 1 1 . 8 m , 布置 了技术 供水 泵 、 中低压气机 、 中低压 储气罐
江源水电站水力机械优化设计及设备选择
运行最高效率 ( 计算值 ) / %
加权平均效率 n( -计算值 ) , % 额定点比转速 n m k , ・W /
2 60 9 .
-
252 7 .
143 .
允许吸H 高度 肌, } _ m tm ・ / 水轮机 额定工况单位流量 Q
运 行 范 额定工况单位转速 n rmn t ・i d 围( 在 最 大单位转速 n — r i ・ r mr 模型曲
用小 时数 4 30 h 0 。 2 电 站设 计 参 数 ( 1 表 ) 表 1 电 站设 计 参 数
列前茅的转轮最终作为本电站的主机方案。 最终机组方案与 初步设计阶段推荐方案 比较见表 2模 型曲线 比较见 图 12 , 、。
表 2 机 组 方 案 技 术 参数 比较
项 目
备招 标 阶 段 优 选 出适 合 电站 水 头 段 目前 国 内 各 项 性 能 均 名
江 源 水 电站 位 于 青 海 省 门 源 县仙 米 乡 境 内大 通 河 干 流 上 , 外 交通 便 利 。 站 采 用混 合 式 开 发 , 以发 电为 主 的小 对 电 是 型水 电站 工 程 。电站 采 用 3台立 轴 混 流 式 水 轮发 电机 组 。电 站 总 装 机 容量 4 2 MW , 平 均 发 电量 1 0 年 . 6万 k ・ , 利 8 W h年
第4 4卷第 7 期
20 0 8年 1 2月
甘 肃 水 利 水 电 技 术
Ga s ae n e v nc nd By r p we c noo y n u W trCo s r a y a d o o rTeh lg
Vo .4. . 14 No7 De ., 08 e 20
莫乌河水电站水力机械设计与设备选型
・
4 2
周 永 富 :莫 鸟 河 水 电站 水 力机 械 设 计 与 设 备 选 型
2 1. o 1 0 2 N .
15 调节保 证计 算 .
本 电站 为高水 头 引水 式 电站 ,引 水系统 由沉
1 3 机组参 数选择 . 目前 国内较为 常用 的冲击 式转 轮有 C A 3 、 J 2 7 C A 7 、C A 7 J 4 5 J 8 0等 转 轮 ,其 中 C A 7 J 80为 哈 电 生 产 ,应 用 在 10 m 以上 水 头 段 ,转 轮 专 门 从 00
机容 量 1MW ,多年平 均发 电量 57 2 48万 k ・ , W h 年利 用小 时数 4 6h 55 。本 文 介 绍该 电站 水力 机 械
到 90 0 m左 右水 头 。经 真 机参 数 比较 及 考虑 到 稳
设 计参 数见 表 1 。
表1 莫乌河水 电站设计参 数
妥可靠 , 本工程推荐使用 CA 3 J 27转轮。因本电
站转 轮直 径及 喷嘴直 径均较小 ,采 用卧 轴布置 更 经济 。为 了充 分 利用 水 能 ,发挥 工 程 最 大效 益 ,
本 电站 全 厂 性 监 测 设 有 上 游 水 位 、下 游 水
位 、拦污 栅前后 压差测 量 ,机组段 测量设 有水 轮 机 进 口压 力 、技 术供水 压力 、喷 嘴进 口压 力及 操 作 腔压力 和偏 流器操 作腔压 力 。
2 电站 辅助 机 械 设 备 选 择
2 1 水系 统 .
1MW。根据 国 内主要 主机 制 造 厂现 有 转 轮 资料 2 及 国内 同类 相 近 电站 资料 ,适应 本 电站水 头 、流 量 变化 范 围 的 只有 冲击 式 水 轮 机 ( 内混 流式 国 小型 水轮 机 应 用 在 4 0 水 头 以下 ) 目前 ,国 0m 。
红旗山水电站水力机械设计要点
・
2・ O
水利 电 力机械
20 0 7年 1 1月
相适应 的性 能较 优 和 比转 速 较 高 的混 流 式 水 轮 机
机 型。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2 2 3 水 轮机 主要 参数选 择 .. ( ) 电站水头 变化 范 围为 4 . 6 m, 轮机 1该 3 8~ 4 水
2 22 机组 台数 比较 ..
小 水头 4 . i, 定水 头 5 . m; 纽 工 程建 筑物 由 3 8n额 45 枢 引水系统 、 电厂房 、 开 关 站 等 主要 建 筑 物 组 成 ; 发 及
引水 系统 进 水 口采 用 岸塔 式 结构 , 布置 在 华安 电站 拦 河坝上 2 m处 的左 岸边 , k 引水支 洞布置 在左岸 , 引 水 支洞 长 23 ( 3 m;洞线 总长 7 2 i) 16n 主洞长6 9 i, 83n 隧
装 机 容量 为 8 MW, 大 引用 流量 为 17 3s计 划 0 最 6 m /,
厂 房下游设 计洪 水位/ 4 .( m 6 7 P=10 .%)
厂 房下游二 台机 满发 尾水位 / m 厂房 下游一 台机 2 .6 95
装 机 2台混 流水 轮发 电机组 , 机 容量 4 W, 单 0 M 多年
维普资讯
第2 9卷 第 1 期 1
20 0 7年 1 1月
水 利 电 力机 械
W ATE C R ONS ERVANCY & ELE CTRI 0W ER CP MAC NE HI RY
V0 . 9 No. l 12 1 NO 2 0 V. 0 7
据水轮机工作水头范 围 4 . —6 I, 3 8 4T 宜采用混流式 I 10~15n之间 ; 力管 道 主 管长 17 2 厂 址 位 水 轮机 。 由于 该 电站 装 机 容量 为 8 2 4i 压 4 .1 m; 0 MW, 容 量 较 属
水电站机械常见故障检修技术
水电站机械常见故障检修技术摘要:水电站是水力发电工程的重点建设项目,主要是利用水位上升时产生的势能将能量转换成电能,这样在为人类提供能源的同时可减少对环境的污染。
这是人类生产生活中产生电能的重要方式。
但是,当我们进行水力发电的时候,需要许多设备同时作业,因此定期对水电站机械设备进行检修是十分关键的。
关键词:水电站;机械;常见故障;检修技术1水电站机械设备的综述1.1水轮机水轮机主要分为冲击式水轮机和反击式水轮机。
冲击式水轮机的转轮因受到水流的冲击而旋转,工作过程中水流的压力不变,主要是动能的转换;反击式水轮机的转轮因受到水流的反作用力而旋转,工作过程中水流的压力能和动能均有改变,但主要是压力能的转换。
但两者的主要工作原理都是发电机把水轮机的机械能转变成电能,这样我们可以利用磁感应产生电动势,将产生的机械能转化为动能。
高地区的水具有较大的势能,流入水电站的水带动水轮机的转轮产生转动,水轮机经过一系列作用,将水的动能转化为机械能,从而产生电动势。
1.2变压器变压器通过主保护和后备保护对设备进行保护。
变压器将产生的电流变成不同瓦数的电流,这样不仅可以对产生的电流进行分流,更在一定程度上在断路器拒动的时候保护设备。
其实也就是利用变压器的继电保护,即在设备出现故障的时候,及时隔离电流和电压,起到保护设备的作用。
变压器保护措施就是当水电站的变压器出现短路的时候,整个水电站就会出现短路现象,短路现象会造成温度不断升高使得设备的内部零件出现不同程度的损毁,导致经济损失。
所以,要对变压器进行及时检修,如果真的出现问题可以及时切断变压器对整个水电站进行保护,但是那样会损坏变压器,所以定期检修对于维护设备有着重要的作用。
2水电站机械设备常见故障检修技术应用要点2.1稳定性故障检修技术在水电站机械设备的运行环节中,稳定故障维修技术非常重要,关键体现在以下两个层面:(1)在设备运行检测和状态维修的技术层面上,不仅要求工作人员加强技术检查,同时也应确保检查的完整性,以确保设备的安全性和稳定性。
水力机械安装施工方案
本工程为某水电站水力机械安装施工,主要内容包括:水轮机、发电机、调速器、水轮机活动部件、水轮机附属设备等设备的安装。
施工工期为6个月,质量要求达到国家一级标准。
二、施工准备1. 组织准备(1)成立项目施工组织机构,明确各部门职责和任务。
(2)组织施工人员培训,提高施工人员技能和素质。
2. 技术准备(1)对施工图纸、技术规范进行审核,确保施工图纸准确无误。
(2)编制详细的施工方案,明确施工工艺、质量标准和安全措施。
3. 材料准备(1)采购符合设计要求的水力机械设备、零部件及安装材料。
(2)对材料进行检验,确保材料质量符合要求。
4. 工具准备(1)准备施工所需的各类工具、设备。
(2)确保工具、设备性能良好,符合施工要求。
三、施工工艺1. 设备开箱检查(1)检查设备包装是否完好,确认设备数量、型号、规格等。
(2)对设备进行外观检查,确保无损坏。
2. 基础放线与设备就位(1)按照设计要求,进行基础放线,确定设备就位位置。
(2)设备就位时,确保设备水平、垂直度符合要求。
3. 设备安装与调整(1)按照设计要求,进行设备安装,确保设备部件连接牢固。
(2)对设备进行精度检测与调整,确保设备运行稳定。
4. 润滑与加油(1)按照设备说明书,对设备进行润滑与加油。
(2)确保润滑系统运行正常,防止设备磨损。
5. 调速器安装与调试(1)按照设计要求,进行调速器安装。
(2)对调速器进行调试,确保其性能稳定。
6. 水轮机活动部件安装与调试(1)按照设计要求,进行水轮机活动部件安装。
(2)对活动部件进行调试,确保其运行平稳。
7. 水轮机附属设备安装与调试(1)按照设计要求,进行水轮机附属设备安装。
(2)对附属设备进行调试,确保其功能正常。
四、质量控制1. 严格执行国家有关水力机械安装施工规范和标准。
2. 对施工过程中发现的质量问题,及时进行处理,确保工程质量。
3. 加强施工过程中的质量检查,确保各道工序符合要求。
4. 对已完成施工的设备进行验收,确保设备性能稳定。
里底水电站水力机械设备布置及优化
云南水力发电YUNNAN WATER POWER93第37卷第2 期1 概况里底水电站由河床式厂房、溢洪道、泄洪底孔、排沙孔、左右岸非溢流坝段、中控楼及开关站等组成。
坝顶总长351.90m,厂房内安装3台140MW 轴流转桨式水轮发电机组。
设计为无人值班、少人值守运行方式。
为保证电站水力机械设备布置更加合理、安装更加安全高效、运行更加可靠、检修更加方便,特对电站的设备布置进行优化研究。
2 水力机械设备总体布置研究里底水电站设备布置通过研究,确定了“规范、统一、协调、美观、节省” 十字方针,以及总体要求:①设备布置按照“集中”原则布置,最大化利用厂房空间;②附属设备应与主设备同区域原则布置;③同层、同机组设备控制系统集中布置;④机组厂用电系统分区布置在副厂房区域;⑤透平油系统、中低压气系统、检修渗漏排水系统、厂房直流系统集中布置在副厂房;⑥不单独设置绝缘油库;⑦安装间场地布置除安装满足高峰期部件组装外,还应考虑检修期一台机A修及一台机B修大件吊装场所;⑧设备布置原则应满足“无人值班、少人值守”技术标准。
2.1 主厂房布置机组段长度(机组间距)按蜗壳在X 方向的最大平面尺寸及水工结构要求确定。
主厂房内布置3台140MW 轴流转浆式水轮发电机组,机组段收稿日期:2020-10-27作者简介:占乐军(1965-),男,湖北黄冈人高级工程师,主要从事水电站机电工程建设管理工作。
*长度(机组间距)定为28.6m,安装间设在机组段两侧,分主、副安装间,故端机组段长度不需要加长,也为28.6m。
主厂房上游侧宽度主要由发电机风罩控制尺寸决定,主厂房下游侧宽度由蜗壳-y 方向控制尺寸及下游主吊运通道决定,故厂房净宽度为23.5m(11m+12.5m)。
桥机跨度为23.5m。
安装间长度主要根据一台机组扩大性大修放置发电机转子、定子/上机架、水轮机转轮、支持盖、水轮机主轴、发电机主轴等大件所需场地,兼故机组A、B 检修场所的需要,为此安装间转子工位基础板增加一套,并布置于定子工位内。
大型水电站水力机械辅助系统工厂化预制施工工法
大型水电站水力机械辅助系统工厂化预制施工工法大型水电站水力机械辅助系统工厂化预制施工工法一、前言大型水电站水力机械辅助系统是水电站中非常重要的组成部分,对于水电站的正常运行起到了至关重要的作用。
而传统的施工方式存在着劳动力消耗大、周期长、施工难度大等问题。
为了提高水电站水力机械辅助系统的施工效率和质量,大型水电站水力机械辅助系统工厂化预制施工工法应运而生。
二、工法特点 1. 工艺流程简单:通过工厂化预制的方式,将水力机械辅助系统模块化分解,每个模块在工厂内进行加工和装配,然后运送到现场进行安装,使施工过程简化。
2. 施工周期短:由于采用预制方式,每个模块工厂内加工的时间可以得到有效控制,大大缩短了施工周期。
3. 施工质量高:在工厂内进行加工和装配,可以严格控制质量标准,确保施工质量达到设计要求。
4. 适应性强:该工法适用于大型水电站水力机械辅助系统的施工,可根据实际情况进行灵活调整。
三、适应范围大型水电站水力机械辅助系统工厂化预制施工工法适用于各类大型水电站的水力机械辅助系统施工,包括但不限于泵站、闸门站、发电机调速系统等。
四、工艺原理该工法采用工厂化预制的方式,先将水力机械辅助系统按照设计要求进行模块化分解,然后在工厂内进行加工和装配,最后运送到现场进行安装。
这样可以大大节省工地上的施工时间和人工,同时也提高了施工质量和安全性。
五、施工工艺1. 模块化分解:根据水力机械辅助系统的设计要求,将其模块化分解成不同的零部件和组件。
2. 工厂内加工:每个零部件和组件在工厂内进行加工和装配,包括焊接、铆接、切割、抛光等步骤。
3. 运输和装配:完成加工和装配后,将模块化的零部件和组件运输到施工现场,并按照设计要求进行装配。
4. 调试和验收:完成装配后,对整个水力机械辅助系统进行调试和验收,确保其正常运行。
六、劳动组织1. 工厂内劳动组织:设立专门的生产线,根据工艺流程进行生产组织,确保生产的高效率和高质量。
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(机械制造行业)水力机械水电站第一篇水力机械水轮机+发电机:水轮发电机组功能:发电水泵+电动机:水泵抽水机组功能:输水水泵+水轮机:抽水蓄能机组。
功能:抽水蓄能水轮发电机组:水轮机是将水能转变为旋转机械能,从而带动发电机发出电能的一种机械,是水电站动力设备之一。
第一章水轮机概述第一节水轮机的工作参数水轮发电机组装置原理图定义:反映水轮机工作状况特性值的一些参数,称水轮机的基本参数。
由水能出力公式:N=9.81ηQH可知,基本参数:工作水头H、流量Q、出力N、效率η,工作力矩M、机组转速n。
一、水头(head)1.毛水头(nominalproductivehead)H M=E U-E D=Z U-Z D2.反击式水轮机的工作水头毛水头-水头损失=净水头H G=E A-E B=H M-h I-A3.冲击式水轮机的水头H G=Z U-Z Z-h I-A其中Z U和Z Z分别为上游和水轮机喷嘴处的水位。
4.特征水头(characteristichead)表示水轮机的运行范围和运行工况的几个典型水头。
最大工作水头:H max=Z正-Z下min-h I-A最小工作水头:H min=Z死-Z下max-h I-A设计水头(计算水头)H r:水轮机发额定出力时的最小水头。
平均水头:H av=Z上av-Z下av二、流量(m3/s)(flowquantity)单位时间内通过水轮机的水量Q。
Q随H、N的变化:H、N一定时,Q也一定;当H=H r、N=N额时,Q为最大。
在H r、n r、N r运行时,所需流量Q最大,称为设计流量Q r三、出力与效率(outputandefficiency)1.出力(水轮机的输出功率)N:指水轮机轴传给发电机轴的功率。
水轮机的输入功率(水流传给水轮机的能量)为:水轮机的输出功率:2.效率:η=N/N w,一般η=80%~95%四、工作力矩和转速水轮机的出力可以用旋转机械运动公式来表达式中M——主轴力矩;ω——水轮机旋转角速度,n——转速,n=3000/p;p——发电机磁极对。
数额定转速n:正常情况下机组的转速保持为固定转速,该转速称为额定转速,并与发电机的同步转速相等。
第二节水轮机的主要类型及其构造一、主要类型(一)、反击式水轮机(reactionwaterturbine)定义:利用水流的势能和动能做功的水轮机特征:转轮的叶片为空间扭曲面,流过转轮的水流是连续的,而且在同一时间内,所有转轮叶片之间的流道都有水流通过,水流充满转轮室。
原理:水流通过转轮叶片时,水流流速的大小、方向均发生变化,因此动量也发生了改变,水流产生反作用力,作用与每个转轮叶片,使转轮产生旋转力矩,从而做功。
1.混流式混流式水轮机特征:水流流经转轮叶片时,从径向流入,而从轴向流出。
适用范围:H=30-450m,最高水头已接近700m,单机容量:几万kW-几十万kW。
特点:适用范围广,结构简单,运行稳定,效率高,适用高水头小流量电站。
三峡水电站即采用了这种水轮机,单机容量70万kW。
是世界上单机容量最大的机组。
2.轴流式特征:水流沿转轮轴向流入,轴向流出,水流方向始终平行于主轴。
适用:大流量、低水头。
一般水头在50m以下。
分类:(1)轴流定浆式:叶片不能随工况的变化而转动。
高效率区较小,适用于水头变化不大的小型电站。
(2)轴流转浆式:叶片能随工况的变化而转动,进行双重调节(导叶开度、叶片角度)。
适用于大型水电站。
轴流转浆式水轮机转轮3.斜流式水流经过转轮时是斜向的。
转轮叶片随工况变化而转动,高效率区广。
4.贯流式特征:水轮机的主轴装置成水平或倾斜。
不设蜗壳,水流直贯转轮。
水流由管道进口到尾水管出口都是轴向的。
适用:H<20m,小型河床电站。
贯流式机组分类:(1)全贯流式:发电机转子安装在水轮机转轮外缘,其密封困难,现在较少使用。
(2)半贯流式:灯泡贯流式:发电机组安装在密闭的灯泡体内,使用较广泛,机组结构紧凑,流道形状平直,水力效率高。
轴伸式贯流机组:发电机安装在外面,水轮机轴伸出到尾水管外面。
竖井式贯流机组:发电机安装在竖井内。
(二)、冲击式水轮机(Inpulsewatertubine)定义:利用水流的动能来做功的水轮机特征:由喷管和转轮组成。
水流以自由水流的形式(P=P a)冲击转轮,利用水流动能(V的方向、大小改变)产生旋转力矩使转轮转动。
在同一时刻内,水流只冲击着转轮的一部分,而不是全部。
不适宜调峰运行(讨论:为什么?)。
适用:水头高,流量小,多用于400m以上,最高接近2000m。
单喷嘴冲击式水轮机运行中分类:水斗式:特点是由喷嘴出来的射流沿圆周切线方向冲击转轮上的水斗作功。
目前,水斗式水轮机是冲击式水轮机中应用最广泛的一种机型。
斜击、双击水轮机构造简单,效率低,用于小型电站。
水斗式水轮机斜击式:由喷嘴出来的射流沿圆周斜向冲击转轮上的水斗。
斜击式水轮机转轮双击式:水流两次冲击转轮。
双击式水轮机转轮水轮机总分类图二、水轮机的基本构造反击式水轮机的主要组成部件:(1)进水(引水)部件—蜗壳:将水流均匀、旋转,以最小水头损失送入转轮。
(2)导水机构(导叶及控制设备):控制工况(3)转轮(工作核心):能量转换,决定水轮机的尺寸、性能、结构。
(4)泄水部件(尾水管):回收能量、排水至下游。
冲击式水轮机的主要组成部件喷管,转轮,折流器,机壳,射流制动器等组成。
(一)、混流式水轮机基本构造水流—蜗壳—座环—导叶—转轮—尾水管—下游(1)蜗壳:蜗壳的作用:使水流产生圆周运动,并引导水流均匀地、轴对称地进入水轮机。
(2)座环:位于导水叶的外围。
由上、下环和立柱组成。
作用:是水轮机的骨架,承受机墩及传来的荷载,并传到下部基础;支承活动导叶;故必须有足够的强度和刚度。
断面设计:流线形,保证强度、刚度。
数目为活动导叶的一半。
导水机构作用:根据机组负荷变化,调节水轮机流量,改变出力引导水流按切向进入转轮,形成速度矩;组成:导水叶及其轴、调速器、接力器(3)导水叶导水机构的主体,上下端分别固定在底环和顶盖上,为流线形。
也称为活动导叶。
导水机构结构图接力器示意图作用:改变导叶开度以改变流量。
导叶转动是通过调速成器和接力器来实现的。
导叶参数:导叶数、高度、开度主要几何参数(i)导叶数Z0:与D1有关。
D1=1.0~2.25m时,Z0=16;D1=2.5~8.5m时,Z0=24。
(ii)导叶相对高度b0/D1:HL:0.1~0.39;ZL:0.35~0.45(iii)导叶轴分布圆直径D0,应满足导叶在最大可能开度时不碰到固定导叶和转轮。
一般取D0=1.13~1.16D1(iv)导叶开度a0:两导叶之间的垂直距离,最大开度为a max。
(4)转轮是由水能转换为机械能的主要部件。
组成:轴、上冠、叶片、下环、止漏环、泄水锥(a)低水头(b)高水头混流式水轮机转轮转轮的组成●在法兰盘四周开有几个减压孔,以便将经过上冠外缘渗入冠体上侧的积水排入尾水管。
●大型机组在与上冠连接的主轴端常装有补气装置,以便向泄水锥下侧的水流低压区补气。
●泄水锥的作用是引导径向水流平顺地过渡成轴向流动,以消除径向水流的撞击及漩涡。
●转轮叶片是扭曲面体,其进水边扭曲度较小,而出水边扭曲度较大,其断面形状为翼形。
叶片的数目通常在12-21片之间。
●止漏环也称为迷宫环。
在转轮上冠和下环的外缘处均安装着止漏环的转动部分,它与相对应的固定部分之间形成一系列忽大忽小的空间或迷宫状的直角转弯,以增长渗径,加大阻力,从而减小渗漏损失。
(5)尾水管作用:引导水流进入下游河道,并回收部分动能和势能。
龙滩水电站尾水管施工(二)、轴流式水轮机的构造1.轴流式水轮机特点(1)转速高,当H,N相同时,转速是混流式水轮机的2倍,尺寸较小。
(2)轴流转浆式多用于低水头大流量的大型电站,其转轮叶片可以转动(双调节),H、N变化时,水轮机具有较高的效率。
2.转轮构造轴流式水轮机除转轮外,其它部件与混流式相似组成:叶片、轮毂、主轴、泄水锥、转动机构叶片:表面为曲面,断面为翼形,根部厚,边缘薄以承受水流作用的抟矩。
叶片数目:与H大小有关,一般为4~8片;叶片转角Φ:最优工况时Φ=0°,Φ>0,叶片开始启动,Φ<0向关闭方向转动。
-15°>Φ<+20°轮毂:外部连接叶片,内部安装转动机构。
转动机构:安装在轮毂内,由调速器控制,调整导叶角度。
叶片转动操作机构(三)、斜流式水轮机构造斜流式水轮机构造斜流式水轮机转轮主要部件:座环、转轮及其叶片、导水机构、尾水管、主轴、导轴承等。
与轴流转浆式水轮机不同之处:叶片转动轴线与主轴成45°~60°的夹角。
毛家村电站的运行证明,斜流式水轮机可以在比较宽阔的负荷范围内保持较高的平均效率,但其缺点也很突出,如结构复杂,可靠性较低,容易漏油,造成污染,在吸出高度H s=-8m条件下运行,其空蚀现象仍比较严重。
由于斜流水轮机无显著特点,在设计中很少采用。
(四)、灯泡贯流式水轮机实际上是卧轴安装的轴流式水轮机,发电机安装在灯泡体内。
灯泡贯流式水轮机我国开发采用灯泡贯流式水轮机的时间相对较晚,近年来灯泡贯流式水轮机的导叶都采用了重锤式关闭机构来防飞逸,从而可节约引水系统的快速闸门。
目前采用的灯泡贯流式水轮机使用水头高达27.3m,转轮直径7.5m,单机容量达48MW。
飞来峡(4×35MW)、沙坡头(4×30MW)、炳灵(5×48MW)等电站。
均为灯泡贯流机组。
当水头较低而机组容量又较大时,若水轮机与发电机的主轴直接联接,则发电机将因转速较低而直径较大,这会导致灯泡体尺寸过大而使流道水力损失增加口为此常在水轮机与发电机之间设置齿轮增速传动机构,使发电机转速比水轮机转速大3-10倍,从而缩小发电机尺寸,减小灯泡体尺寸,改善流道的过流条件。
但这种增速机构结构复杂,加工工艺要求较高,传动效率一般较低,因此目前仅应用于小型贯流式机组。
(五)、水斗式水轮机构造水斗式水轮机的组成:喷管、折流板、转轮、机壳、尾水槽(1).转轮水斗式水轮机转轮水斗式水轮机转轮轮叶组成:轮盘、斗叶(沿轮盘均匀分布)。
连接方式:螺拴、整体铸造、焊接。
(2).喷管组成:喷嘴、喷管体、针阀、喷杆、操作机构针阀:控制水轮机的过水流量,以行程表示。
多喷嘴安装应用较广泛的喷嘴(3).折流板使针阀缓慢关闭,降低水击压力,使水流偏离水斗,避免机组转速升高。
(4).机壳把水斗中排出的水引导入尾水槽内。
一般为铸钢件。
(5).引水板防止水流随转轮飞溅到上方,造成附加损失(6).水斗水轮机的装置方式a)为了提高机组转速及过流量,常在一个转轮上装设两个或更多个喷嘴。
有时又在一根轴上装设两个(或多个)转轮,以提高机组的单机出力。