自编——《水电站》复习资料
水电站复习重点.doc
混流式轴流式斜流式贯流式(适用水头:20-450)(适用水头:3〜50)(适用水头:40-200)(水轮机主轴装置成水平或者倾斜,适用水头小于20)轴向流出轴向流出轴向流出轴向流出水电站1,单位时间内所作的功称为功率,在水力发电「•程中称为:出力N=9.81QH其中:H为工作水头,毛水头Hm (水电站上,下游水位之差),减去引水系统的水头损失hw,即H=Hm-hw为水轮发电机组的效率,它等于水轮机效率和发电机效率•的乘积,在初步估算出力时可应用简化公式为:N=KQH (KW)--般,大型水电站可选用系数K=8.0〜8.5,中型水电站K=7.0~7.5,小型水电站K=6.0〜6.52,按照集中落差的方式,水电站的基本形式可分为把坝水电站,引水式水电站,混合式水电站。
坝式水电站的特点:在河道上修建栏河大坝抬高上游水位以集中落差,并形成水库调节流量, 修建在流量大,坡度小的山谷河段上。
坝式水电站按照集中落差的大小和建筑物布置的特点分为:坝后式水电站和河床式水电站。
坝后式水电站的特点:厂房紧靠大坝下游,建筑物结构紧凑,工程量省,施工和运行管理方便。
河床式水电站的特点:在河道的中,下游,河道坡绛平缓,河床也比较开阔,水头较低,水电站厂房布苴在河床中,作为坝的一部分,也起到挡水作用。
引水式水电站:河道坡陡峭,水流湍急,筑一低坝取水,采用人工修建的引水建筑物,以集中落差发电。
引水式水电站分为:无压和有压两种形式。
混合式水电站:河段上游地势平坦宜于筑高坝形成大库,下游坡度陡峭宜于川有压引水道集中落差,将坝式水电站和引水式水电站的特点结合起来。
3,水电站的主要参数:1死水位与死库容2正常蓄水位与调节库容3防洪限制水位4防洪高水位和防洪库容5设计洪水位6校核洪水位与调节库容4,水轮机的主要类型反击式水轮机:同时利用水流动能和势能冲击式水轮机:利用水流动能反击式水轮机分为(水流相对水轮机主轴的方向不同):混流式,轴流式,斜流式,贯流式径向流进,轴向流进,斜向流进,轴向流进,冲击式水轮机分为(按射流冲击转轮的方式不同):水斗式,斜击式,双击式水斗式:适用于400〜1000的水头5,水轮机的型号及标称直径(要求读出型号)6,反击式水轮机的主要组成部分:1转轮:由上冠,叶片,下环,止漏环及泄水锥组成2导水机构:根据机组负荷变化调节水轮机的流量以达到改变水轮机输出功率的目的。
水电站笔试内容
水电站笔试内容一、水电站的概念和分类1.1 水电站的定义和作用水电站是利用水流能转换为电能的工程设施,通过水轮机将水的动能转化为机械能,再经过发电机转化为电能。
水电站是清洁、可再生的能源,对于保护环境、促进可持续发展具有重要意义。
1.2 按规模划分的水电站•大型水电站:装机容量超过100万千瓦。
•中型水电站:装机容量在10万千瓦到100万千瓦之间。
•小型水电站:装机容量在1万千瓦到10万千瓦之间。
•微型水电站:装机容量在500千瓦到1万千瓦之间。
1.3 按水电站建设方式划分的水电站•水库型水电站:以蓄水为主要方式,具备调节水量、发电量、发电时段的功能。
•非水库型水电站:不需要建设大型水库,直接利用自然水流发电,适用于河流比较大、水位变化不大的地区。
•潮汐能水电站:利用潮汐涨落高度差发电。
二、水电站的组成和工作原理2.1 水电站的主要组成•水库或引水系统:负责储存和输送水资源。
•水轮机发电系统:包括水轮机和发电机,负责将水流能转化为电能。
•发电变压器和输电系统:将发电机产生的电能提高电压,通过输电线路传输到用电地区。
•控制系统和自动化设备:用于对水电站的运行和发电过程进行监测和控制,确保安全和高效运行。
1.水库蓄水:通过拦截河流,形成水库,调节水位。
2.水流引导:通过引水渠道、隧洞等将水流引导到水轮机进水口。
3.水轮机发电:水流作用于水轮机叶片,带动水轮机旋转,转动发电机产生电能。
4.发电变压:发电机产生的低压电能经过变压器升压,提高电压。
5.输电:通过输电线路将高压电能传输到用电地区,供应给用户使用。
三、水电站的优缺点分析3.1 优点•绿色清洁:水电站不产生大气污染物,对环境污染较小。
•可再生:水电是可再生能源,水资源丰富。
•调峰能力强:水电站可以根据用电需求进行调节,提供稳定的电力供应。
•经济效益高:水电站的运行成本相对较低,发电效率高。
3.2 缺点•生态影响:水电站建设可能会破坏生态环境,影响鱼类迁徙和水生态系统平衡。
水电站复习资料
水电站复习资料第一章绪论一、中国最大、最早的水电站的相关知识点:我国第一座水电站——昆明石龙坝水电;世界上已建成的最大的水电站——伊泰普水电站,由巴西与巴拉圭共建,装机容量1260万KW;世界上在建的最大的水电站:三峡水电站。
总装机可达2240万KW。
二、我国水资源的特点:(1)总量丰富,分布不均。
(2)开发率低,发展迅速。
三、水力发电的原理:在天然河流上修建水工建筑物,集中水头,形成水头差,通过一定的流量将“水能”输送到水轮机中,使水能转变为旋转机机械能,带动发电机发电,有输电线路送往用户、四、水力发电的优缺点:优:(1)、水电是再生性能源。
(2)、水资源可综合利用。
兼顾防洪、航运及灌溉等综合效益。
(3)、可存储和调节水能。
(4)、水力发电的可逆性。
就抽水蓄能电站而言。
(5)、机组运行灵活。
主要是远程调控。
(6)、生产成本低,效率高。
节约煤、石油、天然气及人力资源。
(7)、有利于改善生态环境,污染小。
缺:(1)所处地理位置给建设及输电带来困难。
(2)工程量大,工期长。
(3)造成水库淹没,从某些方面对自然生态环境有不利影响。
(①库区:淹没、滑坡坍岸、水库淤积、生态变化、水温变化、水质变化、气象变化、诱发地震、卫生条件恶化。
②水库下游:水清引起河道冲刷、原河道水量变化、河道水温、水质变化。
)五、河川水能资源的开发方式,水电站形式及适用条件:坝式:在河道上修建拦河大坝,坝前壅水,形成水库,集中落差,调节流量。
多建在Q大、i小的山谷河段上。
坝式水电站多分为河床式(厂房直接挡水。
电站引用 Q一般很大。
H<30~40m。
常建于河道中下游i较平缓河段上。
)和坝后式(将厂房置于坝后,且二者分开。
H较大。
常建于河流中上游山区峡谷地段。
)两种。
引水式:河段上游筑闸或低坝(或无坝)取水,经人工引水道(渠道、隧洞、管道等)引水到河段下游,集中落差。
适用于i大、Q较小的山区河段,或河道裁弯引水及跨流域引水,以便取得很高的H。
水电站复习资料
第一部分绪论一、填空题1.水电站按类型分有:常规、抽水蓄能、潮汐式。
2.水电站的基本布置形式有坝式、引水式、混合三种,其中坝式水电站分河床式、坝后式、坝内式等形式。
3.水电站有构成建筑物涉及:(1)枢纽建筑物:挡水建筑物:坝、闸泄水建筑物:溢洪道、泄水洞、溢流坝过坝建筑物:过船、过木、过鱼(2)发电建筑物进水建筑物:进水口、沉沙池引水建筑物:引水道、压力管道、尾水道平水建筑物:前池、调压室厂区枢纽:主厂房、副厂房、变电站、开关站4.有压引水式水电站由低坝、有压进水口、有压隧洞、调压室、压力水管、厂房,尾水渠。
而无压引水式水电站由低坝、无压进水口、渠道(无压隧洞)、(日调节池)、压力水管、厂房,尾水渠等构成。
5.抽水蓄能电站的作用是_运用水能储存电网多出电能,涉及抽水蓄能和_放水发电两个过程。
6.按其调节性能水电站可分为无调节能力电站和有调节能力电站两类7.我国第一种水电站是19 建成的石龙坝水电站。
二、多选题:1.坝式水电站,其特点有:A. 水头取决于坝高。
B. 引用流量较大,电站的规模也大,水能运用较充足,综合运用效益高。
C. 投资大,工期长。
D. 合用:河道坡降较缓,流量较大,并有筑坝建库的条件。
2. 河床式电站,其特点有:A. 普通修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上建低坝或闸。
B. 合用水头:大中型:25 米下列,小型:8~10 米下列。
1 C. 厂房和挡水坝并排建在河床中,共同挡水,故厂房也有抗滑稳定问题;D. 厂房高度取决于水头的高低。
E. 引用流量大、水头低。
F. 厂房本身起挡水作用。
3. 坝后式水电站,其特点有:A. 当水头较大时,厂房本身抵抗不了水的推力,将厂房移到坝后,由大坝挡水。
B. 坝后式水电站普通修建在河流的中上游。
C. 库容较大,调节性能好。
D. 如为土坝,可修建河岸式电站。
4. 引水式水电站,其特点有:A.用引水道集中水头的电站称为引水式水电站B. 水头相对较高,现在最大水头已达米以上。
自编——《水电站》复习资料
《水电站》作业11、 水电站水能如何转化为电能的?(用框图表示)2、水电站是通过(水轮机)把水能变成旋转机械能,再通过(发电机)把机械能变成电能的。
3、水轮机的工作参数有(H )、(Q )、(N t )、(n )、(ηt )等。
4、水轮机的工作水头是水轮机(进口)和(出口)单位重量水流的能量差值。
5、水轮机分为(反击式)和(冲击式)两大类。
(1)什么叫水轮机?答:将水能转变为旋转机械能的水力原动机叫做水轮机。
(2)冲击式水轮机与反击式水轮机的区别。
答:工作原理方面: 利用水流的势能与动能做功的水轮机为反击式水轮机;利用水流的动能做功的水轮机为冲击式水轮机。
流动特征方面: 反击式水轮机转轮流道有压、封闭、全周进水;冲击式水轮机转轮流道无压、开放、部分进水。
结构特征方面:转轮的差别,反击式水轮机转轮叶片的断面呈翼型形状。
由蜗壳、导水机构、转轮与尾水管形成封闭的流道;冲击式水轮机转轮叶片多呈斗叶状,有喷嘴。
6、反击式水轮机是靠(势能和动能)做功的,冲击式水轮机是靠(动能)做功的。
7、反击式水轮机的过流部件由(引水部件)、(导水部件)、(工作部件转轮)和(泄水部件)构成。
8、冲击式水轮机的主要部件有(喷嘴)、(折向器)、(转轮)、(机壳)等。
9、某水轮机在设计工况下蜗壳进口压力表读数为65⨯104p a ,压力表中心高程为887m ,压力表所在的钢管直径D=6m ,电站下游水位为884m ,水轮机流量Q=290m 3/s ,发电机功率N g =180MW ,取发电机效率ηg =0.97,试求水轮机的工作水头H 与水轮机效率ηt 。
(不计引水系统水头损失)。
解:取水轮机进口断面为蜗壳进口断面,水轮机出口断面为尾水管出口处下游断面。
g rv p z E v p 22111α++= 002++=z E d s m QD V 3.10614.329044221=⨯⨯==π g v p Z Z E E H d p 2211121αγ++-=-==8.923.109800106588488724⨯+⨯+-=74.7m 水轮机的出力0.97180N ηN g gt ===185.57(MW )水流出力N w =9.8QH=9.81⨯290⨯74.7=212.51(MW ) 水轮机的效率873.051.21257.185===N N W TT η 10、我国对水轮机的型号是如何规定的?11、(座环)是水轮机的过流部件,又是水轮机的承重部件。
水电站考试复习
水电站考试复习1.水电站的基本布置形式有坝式、引水式、混合式三种,其中坝式水电站分河床式、坝后式、闸墩式等形式。
2.有压引水式水电站有拦河坝、有压进水口、有压引水隧洞、调压室、压力管道等组成;而无圧引水式水电站由低坝、无圧进水口、沉沙池、引水隧道、日调节池等组成。
3.抽水蓄能电站的作用是调峰、调频和事故备用负荷,包括抽水蓄能和放水发电两个过程。
4.按调节池性能水电站可以分为无调节能力池和有调节能力池两类。
5.水电站中通过水轮机把水能转变成旋转机械能,再通过发电机把旋转机械能转变成电能。
6.水轮机的主要工作参数有工作水头(H)、流量(Q)、转速(n)、功率(P)、效率(η)。
7.水轮机的气蚀气蚀类型有:翼型空化、间隙空化、空腔空化、局部空化。
8.Q110表示:最优单位流量 P110M表示模型水轮机的最优单位功率。
9.反击式水轮机的主要组成部件及作用引水部件:引导水流均匀、平顺、轴对称地进入水轮机导水机构(蜗壳)导水部件:引导水流以一定的方向进入轮机(导叶+座环)工作部件:将水能转换为为旋转机械能(转轮)泄水部件:将转轮出口水流平顺地引向下游,回收转轮出口处水流的动能,并利用转轮高出下游水位的位能(尾水管)泄水回收动能,利用位能与水轮机效率最高点相应的工况称为最优工况。
10.尾水管的作用是什么?尾水管有那几种类型?作用:将转轮出口的水流平顺地引向下游,回收转轮出口处水流的动能,并利用转轮高出下游水位的动能。
类型:直锥形尾水管、弯管直锥形尾水管、弯肘形锥形管11.蜗壳的作用是什么?它有几种类型?各试用于什么类型的水电站?作用:引导水流均匀、平顺、轴对称地进入水轮机的导水机构类型及试用条件:金属蜗壳:试用于较高水头(H>40m)的水电站和小型卧式机组混凝土蜗壳:试用于水头在40m以下的水电站蜗壳断面尺寸的主要参数有断面形状、包角、和进口平均流速V12.反击式水轮机的损失有那些内容?水轮机的效率η由哪几部分组成,各组成公式。
水电站学习资料
学习资料水电站电气运行总的任务就是安全,优质,经济。
安全电力系统是一个发,送,用同时进行而建立的动态平衡系统。
水电站是电力系统的一个单元,若不能保证安全运行,势必影响到电力系统,影响到各行各业。
必须贯彻〃安全第一,预防为主〃的电业生产方针,严格执行《电业安全工作规程》和电站的各项规章制度,确保水电站的安全是运行工作的首要任务。
优质衡量电能质量的指标就是频率和电压。
频率的误差大电网在+-0.2Hz的范围内。
小电网在+-0.5取内。
电压的偏差一般控制在额定电压+-5%以内。
经济在确保安全运行和电能质量的前提下,运行要提高其经济效益。
电气运行工的基本素质要求:职业道德工作认真,细致,有较强的工作责任心和事业心.等等.职业技能1.熟悉电站的电气接线系统(一次,二次系统,厂用电系统,直流系统等)和正常的运行方式.2.熟悉电站设备的规范,参数,特性和作用.3.熟悉各控制盘,操作盘,配电盘上操作开关的作用和操作方法,各仪表及信号的作用.4.熟悉电站发电机,变压器,线路继电保护和自动装置.5.掌握电站常用仪表,工具,量具及安全用具的使用方法和注意事项. 电气运行的值班制度.交接班制度.电气设备巡视和检查制度.同步发电机功率电流电压功率因素发电机的功率因素也叫力率,它是有功功率P和视在功率5的比值。
发电机的功率因素一般不超过0.95 (滞后),当低于0.8(滞后)时,应注意定子和转子电流不超过额定值。
额定电流是指发电机在规定的各种技术条件下运行时,能允许连续工作的最大的线电流。
发电机的三相不平衡电流的差不得超过额定值的20%,同时任一相的电流不得超过额定值。
它的危害:产生负序电流。
负序电流产生的负序旋转磁场。
以二倍的同步转速扫过转子,产生两个后果。
一使转子表面发热,二使转子产生振动。
额定电压使指发电机在规定的各种技术条件运行时,连续工作的最高电压。
电压高:会使发电机定子线圈,转子线圈及它们的铁芯温度升高,加速发电机绝缘的老化。
水电站复习题
1 e1 , 2 90
的工况下工作时,则水
流在转轮进口无撞击损失,出口无涡流损失,此时水轮机的效 率最高,称为水轮机的最优工况。
第二章
1、尾水管有哪些型式? 主要有直锥形、弯锥形和弯肘形三种型式 直锥形——用于小型水轮机(D1<0.5~0.8m),效率为 80%~85% 弯锥形——用于卧轴水轮机,效率为40%~60% 弯肘形——用于大中型电站,效率为75%~80% 2、什么事水轮机的气蚀现象?它易发生在水轮机的 那些部位?气蚀有什么危害?如何减轻和防止其 实的危害?什么是气蚀系数?
3. 反击式水轮机的损失有哪些内容?
1.水力损失 水流经过水轮机的蜗壳、座环、导水机构、转轮 及尾水管等过流部件时,由于摩擦、撞击、涡流、脱流等所产生的 能量损失统称为水力损失。水力损失是水轮机能量损失中的主要部 分。 2.容积损失 进入水轮机的流量Q不可能全部进入转轮做功: 其中有一小部分流量∑q会从水轮机的旋转部分与固定部分之间的 缝隙(如混流式水轮机的上、下止漏环间隙、轴流式水轮机的桨叶 与转轮室之间的间隙)中漏损。这一小部分流量对转轮不做功,所 以称之为容积损失。 3.机械损失 水流作用于转轮的有效功率Ne不可能全部转换成 转轮的出力N,其中有一小部分功率△Nm消耗在各种机械损失上, 如轴承及轴封处的摩擦损失,转轮外表面与周围水体之间的摩擦损 失等。
所谓的气蚀是指顺轮机流道内流动水体中的微小气泡 在形成、发展、溃灭过程中水轮机过流部件表面所产生 的物理化学侵蚀作用 气蚀的存在对水轮机运行极为不利,其影响主要表现为 以下几方面: (1)破坏水轮机的过流部件,如导叶、转轮、转轮室、 上下止漏环及尾水管等。 (2)降低水轮机的出力和效率,因为气蚀会破坏水流的 正常运行规律和能量转换规律,并会增加过流部件的糙 率,增加水流的漏损和水力损失。 (3)气蚀严重时,可能使机组产生强烈的振动、噪音及 负荷波动,导致机组不能安全稳定运行。 (4)缩短了机组的检修周期,增加了机组检修的复杂性。 气蚀检修不仅耗用大量钢材,而且延长工期,? 利用天然水资源中的水能进行发电的方式称为水力发 电,是现代电力生产的重要方式之一,也是开发利用天然 水资源的重要方式。 水电站生产电能的过程是有压水流通过水轮机,将水能转 变为旋转的机械能,水轮机带动水轮发电机转动,再将旋 转机械能转变为电能。 2. 水能资源开发方式有哪些? 1.坝式2.引水式3.混合式4.潮汐能5.抽水蓄能
水电站复习提要
《水电站》课程复习提要第一章概论要求:建立水力发电的概念,了解水力发电的特点、我国水能资源的特点及水电事业发展状况;理解本课程的性质,明确本课程的任务。
重点:水电站和水力发电的概念,本课程的内容及任务。
本章主要内容:1.在天然河流上,修建水工建筑物,集中水头,通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中,使水能→旋转机械能→带动发电机组发电→输电线路→用户。
2.在水力发电的过程中,为了实现电能的连续产生需要修建一系列水工建筑物,如进水、引水、厂房、排水等,安装水轮发电机组及其附属设备和变电站的总体称为水电站(水、机、电的综合体)。
3.水电站是水利水电工程专业的专业课程,主要任务是使学生获得有关水电站的基本理论、基本知识与基本技能,训练和培养学生综合的思维方法及分析问题和解决问题的能力,为今后从事水电站工程的规划、设计、运行和管理的打下基础。
水电站的布置形式及组成建筑物要求:掌握水电站的基本布置形式及基本组成建筑物。
重点:坝式、引水式、混合式开发的水电站的布置特点及组成建筑物。
本章主要内容:1.水电站的基本类型有坝式、引水式及混合式。
坝式水电站分为河床式、坝后式(包括:坝后溢流式、坝内式、坝后河岸引水式);引水式水电站分有压引水式和无压引水式电站;混合式开发多为有压引水式电站。
就其建筑物的组成及结构型式而言,坝后河岸引水、混合式及有压引水式电站是相同的。
2.抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。
抽水蓄能电站主要解决电力系统的调峰问题,尤其在我国东北、华北、华东等水能资源相对短缺的地区,加快抽水蓄能电站的建设速度很有必要;潮汐电站是开发海水能源的主要型式。
3.水电站建筑物由引水系统和厂区枢纽两大部分组成。
其中引水系统包括进水建筑物、引水建筑物和平水建筑物,水电站的类型不同,建筑物的组成有所不同;厂区枢纽包括厂房建筑物和变电站。
第二章水电站进水口要求:了解进水口功用和要求;掌握水电站有压进水口的类型、适用条件及设计原则。
自己整理的水利水电复习资料
填空题1.水轮机的特征水头有最大水头、最小水头、加权平均水头、设计水头,其中设计水头对应水轮机引用流量最大。
2.反击式水轮机主要类型按水头由高到低排列有混流式、斜流式、轴流式、贯流式;冲击式水轮机的主要类型水斗式、斜击式、反击式。
3.有压进水口的主要类型为坝式、隧洞式、塔式、压力墙式四种。
4.水电站装配场的面积主要取决于1台机组解体大修时安放发电机转子、水轮机转轮、水轮机顶盖、发电机上的机架四大件场地的要求。
5.水电站厂房的水机辅助设备是指的四大系统是油系统、压缩空气系统、供水系统和排水系统。
6.水轮机的单位系数有n、Q、N,常用表示运行工况。
7.混流式水轮机的主要综合特征曲线由导叶开度线、η曲线、5%出力限制线、等汽蚀系数线组成。
8.沉沙池的作用是为了防止已经进入进水口的沙中的有害颗粒进入引水道,它的工作原理是加大水流的过水断面,减少水的流速及挟沙能力,使泥沙在池中逐渐沉积。
9.厂区枢纽包括水电站主厂房、副厂房,高压开关站、进水管、尾水渠、对外交通道路和行政及生活区建筑等组成的综合体。
10.压力前池的位置设在引水渠道和无压隧洞的末端,应尽可能靠近厂房。
名词解释1.河床式厂房:厂房与坝或闸并排建于河床中,厂房起挡水作用。
2.水轮机吸出高度:发电机尾水水位与水轮机中心线的高度。
3水轮机单位参数:水头H、流量Q、出力N、效率η、汽蚀系数σ5.相似水轮机:几何相似、运动相似、动力相似。
6.水电站厂房:建筑物及机械、电气设备的综合体,是水电站建筑物的重要组成部分。
7.水电站副厂房:布置控制室、某些辅助设备及值班室的建筑物。
8.调保计算:为了保证压力引水建筑物的经济与安全,保证机组的稳定运行,就必须对水机压变化和机组的转速变化进行分析研究并加以限制,而这种分析研究和限制也必须和调速器的工作联系起来。
这种机组负荷在较大范围内突然变化的情况下,考虑到调速器的影响以进行限制水压力和机组转速变化值的计算。
简答题1.为什么水轮机不能安装过高了,若将其安装很低行不行?为什么?水轮机的安装高程是水电站设计的主要内容之一,偏高易汽蚀,偏低增加厂房土建工程量。
水电站复习要点
水电站复习要点第一章水轮机的类型、构造及工作原理知识要点:水轮机的型号,反击式、冲击式、可逆式等水轮机的类型、结构以及对厂房结构布置的影响。
水流在转轮中的运动、基本方程、能量损失、水轮机的最优工况;水轮机的气蚀、吸出高度和安装高程。
重点难点:各种类型水轮机的特点、结构及其对厂房结构布置的影响;速度三角形的概念;水轮机基本方程的物理意义;水轮机的能量损失及其最优工况。
第二章水轮机的特性及选型知识要点:水轮机的相似定律、水轮机的特性曲线、水轮机的选型。
重点难点:水轮机相似条件及单位参数的概念;模型综合特性曲线的应用,水轮机的选型设计。
第三章水轮机的调节知识要点:水轮机调节的基本概念、调速器的工作原理、调速器的类型与系列、调速器的油压装置、水轮机调速设备的选择。
重点难点:水轮机调节的任务、调速器的选择方法、水轮机调节的基本概念。
第四章水电站的典型布置及组成建筑物知识要点:水电站的典型布置:坝式、河床式、引水式。
水电站的组成建筑物:挡水建筑物、泄水建筑物、水电站进水建筑物、水电站引水建筑物、水电站平水建筑物、发电、受电和配电建筑物、其他建筑物。
重点难点:各种类型厂房的异同点。
第五章水电站的压力管道知识要点:压力管道功用和类型、路线选择和供水方式;压力管道的水力计算;明钢管的铺设方式;支墩、中墩的类型和布置形式、荷载及轮廓尺寸的确定;明钢管上的阀门和附件;明钢管荷载、典型断面管壁应力分析、管壁稳定校核;支承环应力分析特点;钢岔管的主要类型及特点;地下埋管坝身管道的特点。
重点难点:明钢管的荷载、管身应力分析和抗外压稳定校核。
第六章水电站的水锤知识要点:水锤现象,水锤的基本方程,水锤波的传播速度,直接水锤和间接水锤,水锤连锁方程,水锤波在水管特性变化处的反射,导叶开度以直线规律变化的水锤,第一相水锤和极限水锤,起始开度和关闭规律对水锤的影响,水锤压力沿管道长度的分布,开度变化终了后的水锤现象。
水锤计算特征线法,复杂管径的水锤计算特点,反击式水轮及水锤计算特点,调节保证计算的任务和内容,机组转速变化的常用计算公式,水锤计算条件的选择,减小水锤压力的措施。
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《水电站》作业11、 水电站水能如何转化为电能的?(用框图表示)2、水电站是通过(水轮机)把水能变成旋转机械能,再通过(发电机)把机械能变成电能的。
3、水轮机的工作参数有(H )、(Q )、(N t )、(n )、(ηt )等。
4、水轮机的工作水头是水轮机(进口)和(出口)单位重量水流的能量差值。
5、水轮机分为(反击式)和(冲击式)两大类。
(1)什么叫水轮机?答:将水能转变为旋转机械能的水力原动机叫做水轮机。
(2)冲击式水轮机与反击式水轮机的区别。
答:工作原理方面: 利用水流的势能与动能做功的水轮机为反击式水轮机;利用水流的动能做功的水轮机为冲击式水轮机。
流动特征方面: 反击式水轮机转轮流道有压、封闭、全周进水;冲击式水轮机转轮流道无压、开放、部分进水。
结构特征方面:转轮的差别,反击式水轮机转轮叶片的断面呈翼型形状。
由蜗壳、导水机构、转轮与尾水管形成封闭的流道;冲击式水轮机转轮叶片多呈斗叶状,有喷嘴。
6、反击式水轮机是靠(势能和动能)做功的,冲击式水轮机是靠(动能)做功的。
7、反击式水轮机的过流部件由(引水部件)、(导水部件)、(工作部件转轮)和(泄水部件)构成。
8、冲击式水轮机的主要部件有(喷嘴)、(折向器)、(转轮)、(机壳)等。
9、某水轮机在设计工况下蜗壳进口压力表读数为65⨯104p a ,压力表中心高程为887m ,压力表所在的钢管直径D=6m ,电站下游水位为884m ,水轮机流量Q=290m 3/s ,发电机功率N g =180MW ,取发电机效率ηg =0.97,试求水轮机的工作水头H 与水轮机效率ηt 。
(不计引水系统水头损失)。
解:取水轮机进口断面为蜗壳进口断面,水轮机出口断面为尾水管出口处下游断面。
g rv p z E v p 22111α++= 002++=z E d s m QD V 3.10614.329044221=⨯⨯==π g v p Z Z E E H d p 2211121αγ++-=-==8.923.109800106588488724⨯+⨯+-=74.7m 水轮机的出力0.97180N ηN g gt ===185.57(MW )水流出力N w =9.8QH=9.81⨯290⨯74.7=212.51(MW ) 水轮机的效率873.051.21257.185===N N W TT η 10、我国对水轮机的型号是如何规定的?11、(座环)是水轮机的过流部件,又是水轮机的承重部件。
12、导叶开度——相邻两导叶之间的最短距离。
当导叶的开度为0时,通过水轮机的流量为( 0 )。
13、(贯流)式水轮机和(冲击)式水轮机没有蜗壳和尾水管。
作业21、水轮机转轮中的水流绝对运动是(相对)运动与(圆周)运动的合成。
2、水轮机的能量损失有(水力损失)、(容积损失)、(机械损失)三部分。
3、根据汽蚀发生的部位和发生情况的不同,水轮机气蚀的主要类型有(翼型气蚀)、(间隙气蚀)、(空腔气蚀)、(局部气蚀)。
4、不产生气蚀的条件是( p i >p 汽化 )。
5、水轮机的静力真空决定于(水轮机的安装位置),动力真空是由(转轮和尾水管)产生的。
6、用公式形式表示水轮机的气蚀系数,并说明影响水轮机气蚀的因素有哪些? 答:H gh v v k k k 525522-∆--=αασ ,影响水轮机气蚀的因素有:工作水头、流量、转轮几何形状、尾水管型式及尺寸。
7、尾水管动能恢复系数越高,气蚀系数越(大),尾水管性能越(好);水轮机比转速越大,气蚀系数越(大)。
8、发生气蚀破坏时,材料表面呈(蜂窝状组织结构)。
9、蜗壳断面形式主要有(圆)形和(梯)形。
金属蜗壳包角采用(345°)。
10、尾水管的主要形式有(直锥)形和(弯曲)形两种。
11、尾水管的作用有哪些?答:①、将转轮出口的水流平顺引向下游河道;②、利用下游水面至转轮出口处的几何高度(静力真空);③、利用转轮出口的水流动能(动力真空)。
12、尾水管的高度——自导叶下平面至尾水管底板间的距离。
尾水管的长度——水轮机轴线至尾水管出口的距离。
理论吸出高度——水轮机尾水位到水轮机转轮叶片压力最低点之间的距离。
13、某水轮机转轮出口速度V 2=15m/s ,尾水管出口流速V 5=3m/s ,若尾水管的水力损失h w2-5=1m ,求尾水管的恢复系数ηd =?解: 0.870.1312gΔ2g 12g Δ2gv h v v αh v αv αη22522522252555222d =-=+-=--=--14、弯曲形尾水管的动能恢复系数一般较直锥形尾水管(低)。
因为:水流由垂直向转为水平向,出口水流不均匀,增加了水力损失。
15、蜗壳的包角——从蜗壳鼻端到蜗壳进口断面之间的圆心角。
16、水轮机安装高程——立轴水轮机为导叶中心线高程;卧轴水轮机为主轴中心线高程。
17、水轮发电机的主要型式有(伞式)和(悬式)两种。
18、什么是水轮机的调节?答:随着机组负荷的变化,水轮机相应地改变导叶开度(针阀行程)使机组转速恢复并保持额定值的过程,称为水轮机的调节。
水轮机调节的实质是(转速调节),水轮机调节的途径是(流量调节),进行这种调节的装置称为(水轮机调速器)。
19、水轮机调速系统一般由(调速柜)、(接力器)和(油压装置)三部分组成。
20、发电机的支承结构是(机墩)。
21、压力前池的组成建筑物有哪些?答:前室,进水口,泄水建筑物,冲沙、拦冰及排水建筑物。
22、前室的作用是什么?答:前室的作用是把动力渠道断面尺寸扩大并过渡到进水室的高度和深度,减缓流速,便于沉积泥沙和清污,形成一定容积,以便于调节水量与平稳水位。
23、压力前池的进水口采用的什么形式?答:墙式进水口。
24、引水隧洞的特点有哪些?答:①、可采用较短的线路,并避开沿线地表不利的地形、地质条件;②、有压隧洞能适应水库的水位大幅度变化,对电站引水流量的变化灵敏;③、可以利用岩石抗力承受部分内水压力,降低造价;④、避免沿途水质的污染;运行安全可靠;⑤、施工不受地面气候等外界因素干扰和影响。
25、隧洞线路选择应考虑哪些因素?答:隧洞选择与地形、地质条件、水流条件、施工条件等因素有关。
26、什么是压力管道?答:将发电流量从水库、前池或调压室直接引入水轮机的管道叫压力管道。
27、简述反击式水轮机中发生的汽蚀类型与易发生部位。
答:反击式水轮机中易发生翼型汽蚀、间隙汽蚀、局部汽蚀与空腔汽蚀。
翼型汽蚀:发生在转轮叶片上,尤其是叶片背面出口边附近;间隙汽蚀:发生在导叶的端面间隙处及止漏环处,轴流式水轮机叶片外缘,水斗式水轮机喷嘴和喷针之间等间隙和较小通道;局部汽蚀:发生在过流表面的凸凹不平处;空腔汽蚀:发生在转轮下环和尾水管中。
作业31、有压进水口主要有(隧洞式)、(墙式)、(塔式)、(坝式)四种类型。
2、试述工作闸门、事故闸门和检修闸门的作用及工作特性。
答:工作闸门的作用是:控制调节进水口流量。
其工作特性是动水关闭,动水开启。
事故闸门的作用是:当引水道或机组发生事故时进行紧急关闭,防止事故扩大。
其工作特性是动水关闭,静水开启。
检修闸门的作用是:检修工作闸门、事故闸门及其门槽时堵水。
其工作特性是静水启、闭。
3、沉沙池的作用和工作原理。
答:作用:防止有害泥沙进入引水道。
工作原理:加大过水断面,减少流速,使水流挟沙能力降低,让泥沙在沉沙池中沉淀。
4、为什么开敞式进水口应布置在河道的凹岸?答:弯道处水流受重力和离心惯性力,在二力的共同作用下产生横向环流,使凹岸不断冲刷,凸岸不断淤积,漂浮物、泥沙不易淤积在凹岸,故将进水口选在稳定河道凹岸,有利于引进河流表层清水,有利于建筑物正常运行。
5、拦污的主要设备是(拦污栅)。
6、引水建筑物的功用是什么?答:①、集中落差;②、按水质、水量要求输水、排水。
7、何谓自动调节渠道?答:渠道断面从渠首到渠尾沿程扩大,在电站流量变化时可以存蓄或提供部分水量,在一定程度上起到自动调节的作用,这种渠道称为自动调节渠道。
8、开敞式进水口的组成建筑物有(进水闸)、(冲沙闸)、(拦河坝)、(沉沙池)等。
9、隧洞式进水口沿水流方向分为三段,即(进口段)、(闸门段)、(渐变段)。
10、压力管道的供水方式有(单独供水)、(联合供水)、(分组供水)三种。
11、伸缩节的位置设在(管段上镇墩的下游侧)。
12、压力管道常用的主阀形式有(闸阀)、(蝶阀)、(球阀)。
13、明钢管的敷设方式有(连续式)、(分段式)两种,它们的区别在于(是否在两镇墩间设伸缩节)。
14、按固定水管的方式不同,镇墩可分为(开敞式)和(封闭式)两种。
15、镇墩和支墩的作用各是什么?答:镇墩的作用:固定压力管道,承受不平衡的轴向力、法向力、弯矩。
支墩的作用: 承受压力管道的法向力,减少管道挠度。
16、分岔管一般位于(压力管道末端),靠近(厂房),内水压力较大,水流情况和受力情况都较复杂。
作业41、什么是水击现象?它是以什么形式传播的?答:压力管道中由于流量改变引起额外压强剧烈升降的现象称为水击现象,它是以压力波的形式传播的。
2、水击相长——水击波在管道中传播一个来回的时间。
直接水击——阀门操作时间较短,从水库反射回来的第一个水击波未影响到阀门处的水击压强变化值,阀门处的这种水击称为直接水击。
间接水击——阀门操作时间较长,从水库反射回来的第一个水击波在阀门尚未完成操作时已经到达阀门处,使阀门处的水击压强变化值受到反射波影响,阀门处的这种水击称为间接水击。
3、直接水击和间接水击如何判别?直接水击如何计算?答:Ts≤2L/C 时为直接水击; Ts>2L/C时为间接水击。
4、高水头电站可能出现(第一相)水击;低水头电站可能出现(末相)水击。
5、什么是地下埋置钢管?钢管和砼衬砌各起什么作用?答:地下埋置钢管:指埋设于岩层中,并在管道与岩层间充填混凝土的钢管。
钢管的作用是:承担部分内水压力,防止渗漏。
混凝土衬砌的作用是:将部分内水压力传给围岩。
6、地下埋置钢管在施工中有哪几种灌浆?各起什么作用?答:有四种:①、回填灌浆:填充砼衬砌与围岩间的间隙,利于传载。
②、接触灌浆:加强钢管与混凝土衬砌的结合,利于传载。
③、接缝灌浆:消除混凝土衬砌的施工分缝,使混凝土衬砌形成整体。
④、固结灌浆:使破碎围岩胶结成整体,提高其承载力。
7、调压室的作用是什么?答:①、利用自由水面反射由压力管道传来的水击波,从而避免或减小引水道中的水击压力。
②、调压室离厂房较近,利用一定容积能迅速补充或存蓄一定水量,有利于机组运行稳定。
8、试对比说明调压室水位波动现象和水击现象。
答:相同点:二者同属于非恒定流,都有水流惯性的作用。
不同点:水击现象开始于阀门调节的瞬时,管内压力急剧变化,以波的形式在管内往复传播,振幅大,变化快,周期短,迅速衰减消失。