水轮发电机组培训PPT
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水轮发电机组基础知识培训
2.5 混流式水轮机的导水机构： 导水机构由导叶、导叶传动机构（包括转臂、连杆和控制环等）、接力器、顶盖、底 环及轴承组成。 作用：①、当机组的负荷发生变化时，用来调节进入水轮机转轮的水量，改变水轮机的出 力，使其与水轮发电机的电磁功率相应。 ②、正常与事故停机时，用来截断水流，使机组停止转动。 ③、水轮机运行时，使水流按有利的方向均匀地流入转轮。
1.2.2 流量： 单位时间内通过水轮机的水流体积称为流量，其代表符号为Q，单位为m³ /s. 1.2.3 出力和效率： 单位时间内水轮机主轴所输出的功称为水轮机的出力。又可以称为功率，用N表示，单 位用KW表示。 eg：具有一定水头和流量的水流通过水轮机时，水流的出力为： Ns=9.81QH（kw） 但水轮机不可能将水流的出力全部转换和输出，由于水轮机在能量转换的过程中，会 产生一定的损耗，因此水轮机的出力必然小于水流的功率。 水轮机的出力N与水流的功率Ns之比，称为水轮机的效率，用η表示，即 η=N/Ns （%） 由上可得出，水轮机的出力又可写成: N=Nsη=9.81QHη (kw)
1.3 水轮发电机的分类和型号： 1.3.1 水轮机的类型：
水流的压力能转 变为机械能
水轮机
水流的高速射流动能 转变为机械能
反击式水轮机
斜流式
贯流式
冲击式水轮机
混流式
切击式 双击式
轴流式
斜击式
1.3.1.1
反击式水轮机类型：
①、混流式水轮机：混流式水轮机结构简单，运行可靠， 效率高，应用于水头，大、中、小 型高水头电站 。
水流
水流
斜流式水轮机
1.3.1.2
冲击式水轮机类型：
①、切击式（水斗式）水轮机：结构简单，射流在转轮旋 转平面之内。用于水头大于100m的中、小型高水头小流量 电站。
水轮发电机技术讲课PPT课件
2、轴密封系统分为工作密封和检修密封两部分。在主轴通过顶盖的部位设 置工
作密封。密封采用恒压式径向密封，其密封水压为0.8MPa～1MPa。工作 密封能
在不拆卸主轴、水轮机导轴承、导水机构、管路系统和顶盖排水设施的情 况下进
行检查、调整和更换密封元件。密封环为自补偿型。
3 、 在 机 组 停 机 导 水 叶 漏 水 较 大 时第，22页为/共防5止0页水 进 入 顶 盖 ， 在 工 作 密 封 下 方 设
片 最大轴向力4750kN，但不包括水轮机转动部分惯量 6、额定效率95.08 %及以上最高效率96.56 %及以上 7、制造厂家：上海福伊特西门子水电设备有限公司
16
第16页/共50页
第二章 水轮机的构造
概述：我厂水轮机采用上海福伊特西门子水电设备有限公司生产的 HL270-LJ-
680型混流式水轮机。是将水能转换为机械能的的一种水力机械，主要由 引水部
2）水电厂电能生产及送出示意图：天然水流—坝—水库—取
水口—压力钢管—水轮机—发电机—输变电装置—用户
3）流量的调节过程：调节命令（上位机）—机组现地LCU—调
速器电气部分—调速器机械部分—液压接力器—控制环—导叶拐 臂—导叶开度改变—改变进入水轮机的流量。
4）请写出有功功率与水头和流量的关系式。
5）请说出我厂设计防洪水位是多少？
目的。导叶均匀布置在座环上，其断面为流线型。导水机构接力器型式有 导管直
缸式、摇摆式、双直缸式和小直缸式。我厂接力器采用双直缸式。
2、导叶采用不锈钢整体铸造，共计24个。每个导叶设有3个自润滑导轴承 支承，
1个座落在底环中，另2个在顶盖中。导叶轴上部设有一个可调整的自润滑 推力轴
承。导叶设有摩擦限位装置，在导叶轴穿过顶盖处的轴承套上设有活动导 叶轴密
《水电站水轮发电机》课件
02
水电站水轮发电机的结构与组 成
水电站水轮发电机的主体结构
01
02
03
转子
转子是水轮发电机的核心 部件，由主轴、磁轭和励 磁绕组组成，用于产生旋 转磁场。
定子
定子固定在水轮发电机机 座上，由铁芯和绕组组成 ，用于产生感应电动势。
轴承
轴承是连接水轮发电机转 子和机座的部件，用于支 撑转子并传递扭矩。
《水电站水轮发电机》 ppt课件
目录
Contents
• 水电站水轮发电机概述 • 水电站水轮发电机的结构与组成 • 水电站水轮发电机的运行与维护
目录
Contents
• 水电站水轮发电机的故障诊断与处 理
• 水电站水轮发电机的未来发展与展 望
01 水电站水轮发电机概述
水电站水轮发电机的定义与特点
监测电机电流、电压、功率等 电气参数，判断电气系统状态
。
油液分析
通过对润滑油和液压油的化验 分析，判断机械部件磨损情况
。
控制系统自诊断
利用控制系统的自诊断功能， 检测控制电路板、传感器和执
行器的工作状态。
水电站水轮发电机的故障处理措施
定期维护保养
按照规定周期对水轮发电机进 行维护保养，确保机器处于良
智能化控制技术
引入先进的传感器和控制系统，实 现水轮发电机的远程监控和智能控 制。
复合材料的应用
利用复合材料提高水轮机的耐磨、 耐腐蚀性能，延长使用寿命。
水电站水轮发电机在新能源领域的应用
抽水蓄能电站
利用水轮发电机进行抽水蓄能，解决电网调峰问题。
潮能、波浪能发电
结合水轮发电机技术，开发利用潮汐能和波浪能等新能源。
控制系统
水轮发电机组培训课件
制动系统
• 发电机采用机械制动的方式，在下机架支臂上均匀装设了 4只具有气复位功能的制动器，每个制动器上均安装了复 位信号发送装置，制动器也作为发电机转子顶起装置的一 部分。
集电环和碳刷 • 发电机最上端的集电环和碳刷，其作用是将静止
的励磁系统输出的电流送入旋转的转子线圈。
下风罩
• 下风罩安装在主轴法兰连接处，构成发电机的密闭仓，下 风罩也作为发电机的安装平台及水轮机吊车的支撑体。
• 检修密封在工作密封下方，采用空气压迫橡胶带式密封结构，当机组检修时，向空气 围带内充入0.5-0.7MPa压缩空气，橡胶围带膨胀而使围带的密封唇边与主轴贴紧起到 密封作用。正常运行中严禁将检修密封投入，否则会造成橡胶围带磨损损坏。
• 定子 • 转子 • 上机架 • 下机架 • 空气冷却系统 • 制动系统 • 集电环和刷架 • 检测保护系统 • 灭火系统 • 上盖板和下风罩 • 大轴等部分组成。
尾水管
• 尾水管结构：锥管、肘管。 • 尾水管作用：锥管主要为转轮室补气测压监视；肘管主要
作用是排水、补气测压监视。
导水机构
• 水轮机导水机构的作用，主要是形成和改变进入转轮水流 的环量，采用转动式的性能良好的多导叶控制，保证水流 以很小的能量损失，在不同的流量下沿圆周均匀进入转轮。
主轴
• 水导轴承为自循环稀油润滑筒式轴承，外循环冷却，采用巴氏合金轴 瓦，具有自润滑循环方式，运行中透平油因离心力从转动油盆自下沿 轴瓦上约45°的螺旋导油槽进入上油盆，其间对轴瓦进行润滑、冷却， 透平油在上油盆内进行冷却，冷却后因自重又回到转动油盆中，如此 往复不止从而起到润滑和冷却的效果。
轴承密封
• 主轴密封分工作密封和检修密封两种。
• 工作密封采用活塞式橡胶平板接触密封，由转环、密封座、橡胶密封环等组成，工作 时，通过技术供水将橡胶密封环顶起，与转环直接接触，达到密封的效果。橡胶密封 环通过泄漏水进行润滑、冷却，磨损后可自动调整复位，上密封座上有压力水进口和 排沙口，密封效果较好。
水轮发电机组培训PPT
术语和定义
7、发电机热备用状态：系指发电机起动前的检查工作已全部完成，发电 机出口刀闸在合上，发电机处于随时能够立即起动升压并列的状态。 8、发电机冷备用状态：系指发电机起动前的检查工作已全部完成，发电 机出口刀闸在断开位置，发电机处于随时能够立即起动升压并列的状 态。 9、发电水头：水电厂水轮发电机组发电时水库水位与尾水位之差。 10、死水位：是指为满足兴利要求,在正常运行情况下允许水库消落的最 低水位。 11、正常高水位：是指水库在正常运用的情况下，为满足设计的兴利要 求允许保持的高水位。 12、防洪限制水位：是指按汛期防洪要求限制水库兴利,水库在汛期为满 足防洪等综合利用要求所允许蓄水的上限水位。 13、发电耗水率：水电厂水轮发电机组发电时每千瓦时电量所消耗的水 量（立方米/千瓦时）。
八、水轮发电机组启动具备条件
1、机组进水口闸门、检修闸门和尾水闸门应全开。 2、机组引水系统正常。 3、机组调速系统正常。 4、机组励磁系统正常。 5、机组制动系统正常。 6、机组油、气、水系统正常。 7、机组二次及所有保护正常投入。 8、机组所有辅助系统正常。 9、机组一次部分正常。 10、机组各项试验合格。
二、发电机基本参数
名 称 型 号 额定容量 额定功率 额定电压 额定电流 功率因数 额定励磁电压 额定励磁电流 额定转速 飞逸转速 额定频率 测速方式 励磁方式 通风冷却方式 单位 #1—#4发电机
MVA MW kV A V A r/min r/min HZ
311.1
15.75 11404 0.9(滞后) 353 2081 93.75 185 50 残压测频和齿盘测频 静止可控硅励磁 密封自循环无风扇空气冷却
五、水轮发电机组异常运行情况
1、水轮发电机组推力、上导、水导、下导轴承温度升高故障信号。 2、发电机冷风、热风温度升高故障信号。 3、各轴承油槽油面过高、过低故障信号。 4、各轴承冷却水中断故障信号。 5、水轮机顶盖水位过高故障信号。 6、集油槽油面过低或过高故障信号。 7、漏油箱油面过高故障信号。 8、剪断销剪断故障信号。 9、开停机未完成故障信号。 10、风闸未复归故障信号。 11、摆度、振动过大故障信号。 12、控制回路断电故障信号。 13、主轴密封润滑水中断故障信号。
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负载调整
根据实际需要，通过调节发电机的负载来控制发动机的转速 和输出功率。
功率因数调整
根据电网需求，适当调整发电机的功率因数，以实现最佳效 率和节能效果。
发电机的维护和保养
日常保养
定期检查发电机外观及周围环境，保持清洁干燥，并检查电缆、插头等部件是否有破损或 松动。
定期保养
对发电机进行拆解检查，更换磨损部件，清洗空气滤清器和燃料滤清器，并加注润滑脂或 更换机油。
评估发电机在特定环境和工况条件下的性能表现。
特殊工况要求
针对特殊场合，如医院、银行等重要设施，还需考虑备用发电机组的自动切换和 故障排除等功能。
产品性能与可靠性
产品性能与质量
了解发电机的性能特点、品质保证和可靠性方面的信息。
使用寿命和维护需求
掌握发电机组的使用寿命、保养周期以及维护需求，以便制 定合理的维护计划。
定子绕组
定子绕组就是发电机的线圈，嵌在定子铁芯槽内，通过滑环 和电刷与外界电路连接。
滑环和电刷
滑环
滑环是发电机的滑环之一，其作用是将转子的电流引入或引出。
电刷
电刷是滑环上的接触元件，将电流从滑环上引入或引出。
机壳和端盖
机壳
机壳是发电机的外壳，用以保护和支撑发电机内部结构。
端盖
端盖是发电机的端部结构，用以支撑和保护转子、定子和滑环等部件。
2023
发电机知识培训ppt
目 录
• 发电机概述 • 发电机的组成与结构 • 发电机的运行和维护 • 发电机的故障分析与处理 • 发电机的选型与配置
01
发电机概述
定义与分类
定义
发电机是将机械能转换为电能的大型设备，由电磁感应原理 实现。
分类
根据实际需要，通过调节发电机的负载来控制发动机的转速 和输出功率。
功率因数调整
根据电网需求，适当调整发电机的功率因数，以实现最佳效 率和节能效果。
发电机的维护和保养
日常保养
定期检查发电机外观及周围环境，保持清洁干燥，并检查电缆、插头等部件是否有破损或 松动。
定期保养
对发电机进行拆解检查，更换磨损部件，清洗空气滤清器和燃料滤清器，并加注润滑脂或 更换机油。
评估发电机在特定环境和工况条件下的性能表现。
特殊工况要求
针对特殊场合，如医院、银行等重要设施，还需考虑备用发电机组的自动切换和 故障排除等功能。
产品性能与可靠性
产品性能与质量
了解发电机的性能特点、品质保证和可靠性方面的信息。
使用寿命和维护需求
掌握发电机组的使用寿命、保养周期以及维护需求，以便制 定合理的维护计划。
定子绕组
定子绕组就是发电机的线圈，嵌在定子铁芯槽内，通过滑环 和电刷与外界电路连接。
滑环和电刷
滑环
滑环是发电机的滑环之一，其作用是将转子的电流引入或引出。
电刷
电刷是滑环上的接触元件，将电流从滑环上引入或引出。
机壳和端盖
机壳
机壳是发电机的外壳，用以保护和支撑发电机内部结构。
端盖
端盖是发电机的端部结构，用以支撑和保护转子、定子和滑环等部件。
2023
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目 录
• 发电机概述 • 发电机的组成与结构 • 发电机的运行和维护 • 发电机的故障分析与处理 • 发电机的选型与配置
01
发电机概述
定义与分类
定义
发电机是将机械能转换为电能的大型设备，由电磁感应原理 实现。
分类
水轮发电机组培训PPT分解
6、发电机运行电压的变动范围在额定电压的±5%(14.962～16.537kV) 以内，而功率因数为额定值时0.95，其额定容量不变。发电机最高运 行电压不得超过额定值的110%(17.325kV)，最低运行电压不得低于 90%(14.175kV)。 7、系统频率经常保持在50Hz运行，偏差不超过±0.2 Hz，发电机可按 额定容量运行。当系统频率偏差超过50±0.2Hz时，应主动调整，使 系统频率恢复到50±0.2Hz范围内，禁止升高或降低频率运行。 8、发电机运行时,其中性点必须经接地变压器接地,不允许中性点不接地 或直接接地运行。 9、当机组运行水头低于设计水头（64m）时，发电机应按《水轮机运转 特性曲线》上的功率限制线接带有功负荷，以节约用水。 10、在额定负荷下连续运行时，发电机三相电流之差不超过额定电流的 15%，同时任一相电流不得大于额定电流值，当超过上述值时，应立 即汇报集控中心值班调度员和生产厂长。并密切监视机组的振动和转 子的温度变化情况，迅速查明原因，消除不平衡电流。 11、水轮发电机组本体、励磁系统、计算机监控系统、冷却系统等主要 附属设备应保持完好，保护装置及测量仪表和信号装置等应准确可靠。
发电机基本技术要求
11、发电机各轴承温度不得超过规定值。发电机各轴承油槽的运行油面规定值。 12、发电机推力轴承油温不得低于15℃，上导、下导和水导轴承油温不得低于 10℃否则应设法加温。 13、发电机组在备用期间，备用机组时间达10天左右，将机组空转或用高压油 泵将机组转子顶起一次。 14、机组大修或推力油槽排油后，在机组启动前，必须用高压油泵将机组转子顶 起，使推力轴瓦与镜板间形成油膜。 15、运行中出现冷却水中断应立即检查。并密切监视瓦温和油温不得超过规定值。 16、离相封闭母线外壳相序标志（A、B、C）完好。 17、离相封闭母线支持结构的金属部分应可靠接地，母线外壳短路板至少应有一 个可靠的接地点。 18、离相封闭母线与设备的连接端密封完好，以防止灰尘的侵入和设备故障波及 母线。 19、离相封闭母线中的电流互感器，应采用活动连接。 20、封闭母线与发电机出口连接处、封闭母线与发电机中性点连接处、封闭母线 与发电机出口断路器两侧连接处、封闭母线与主变连接处的每相设置的红外 线导体测温装置完好。
发电机培训课件
置等各装置投入运行正常。 1.4 检查机组制动系统正常，制动气源压力正常，
风闸在落下状态。 1.5 检查蝶阀已全开。 1.6投入机组技术供水系统，检查技术供水运行正
常。
1.7对空气围带排气降至“0”位。 1.8检查调速器现地控制柜在“手动”方式。 1.9拔出机组接力器锁锭。 1.10 在调速器现地控制柜上缓慢增加导叶开度开机
3.下机架 下机架位于立式水轮发电机转子下部与基础相连接
的支撑部件。通常用于装设下导轴承。
4.上机架 上机架位于立式水轮发电机转子上部，并与定子机
座相连接的支撑部件。上机架中心安装有上导轴承 和推力轴承，防止发电机主轴晃动，使它稳定的处 于中心位置，同时推力轴承承受整个机组的重量。
5.发电机定子 发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在
至空转，监视机组转速升至额定值。（转速以齿 盘测速为准）。
1.11投入励磁，调整发电机定子电压至额定。 1.12根据要求投入自动准同期装置并网。 1.13 根据要求增加机组负荷至要求值。 1.14 监视机组运行正常。
2.开机过程中注意事项
2.1开机过程中，严密监视转速上升情况，严禁过 速。
2.2机组在建压过程中，严密监视启励建压情况， 如有异常立即停机检查。
当发电机三相定子绕组输出回路接负载时就产生
交变三相电流，此交变电流产生的磁场在发电机
定子、转子形成旋转磁场，而在发电机三相定子
绕组中产生交变感应电势。当发电机三相定子绕
组输出回路接负载时就产生交变三相电流，此交
变电流产生的磁场在发电机定子、转子形成旋转
磁场，并且定子绕组产生的旋转磁场与发电机转
子的旋转磁场同向，同速，当发电机转子磁极对 数p一定时，发电机的转速n与电势的频率f有严 格不变的关系，即同步关系，f=p·n/60；其中f---同步发电机电势的频率(Hz);p----同步发电机的 磁极对数;n----同步发电机转子的转速(r/min)。
风闸在落下状态。 1.5 检查蝶阀已全开。 1.6投入机组技术供水系统，检查技术供水运行正
常。
1.7对空气围带排气降至“0”位。 1.8检查调速器现地控制柜在“手动”方式。 1.9拔出机组接力器锁锭。 1.10 在调速器现地控制柜上缓慢增加导叶开度开机
3.下机架 下机架位于立式水轮发电机转子下部与基础相连接
的支撑部件。通常用于装设下导轴承。
4.上机架 上机架位于立式水轮发电机转子上部，并与定子机
座相连接的支撑部件。上机架中心安装有上导轴承 和推力轴承，防止发电机主轴晃动，使它稳定的处 于中心位置，同时推力轴承承受整个机组的重量。
5.发电机定子 发电机定子铁芯由导磁良好的硅钢片叠成，在
至空转，监视机组转速升至额定值。（转速以齿 盘测速为准）。
1.11投入励磁，调整发电机定子电压至额定。 1.12根据要求投入自动准同期装置并网。 1.13 根据要求增加机组负荷至要求值。 1.14 监视机组运行正常。
2.开机过程中注意事项
2.1开机过程中，严密监视转速上升情况，严禁过 速。
2.2机组在建压过程中，严密监视启励建压情况， 如有异常立即停机检查。
当发电机三相定子绕组输出回路接负载时就产生
交变三相电流，此交变电流产生的磁场在发电机
定子、转子形成旋转磁场，而在发电机三相定子
绕组中产生交变感应电势。当发电机三相定子绕
组输出回路接负载时就产生交变三相电流，此交
变电流产生的磁场在发电机定子、转子形成旋转
磁场，并且定子绕组产生的旋转磁场与发电机转
子的旋转磁场同向，同速，当发电机转子磁极对 数p一定时，发电机的转速n与电势的频率f有严 格不变的关系，即同步关系，f=p·n/60；其中f---同步发电机电势的频率(Hz);p----同步发电机的 磁极对数;n----同步发电机转子的转速(r/min)。
第一章-水轮机的类型构造及工作原理PPT课件
分类: 全贯流式： 发电机转子安装在转轮外缘。
优点：水力损失小，过流量大，结构紧凑。 半贯流式： 轴伸式、竖井式、灯泡式。
19
四川农业大学水建系
20
四川农业大学水建系
21
四川农业大学水建系
22
四川农业大学水建系
冲击式水轮机
定义：利用水流的动能来做功的水轮机。 工作原理：利用特殊的导水装置，将高压水流变为
发电机
天然水能
可利用水能
旋转机械能
电能
4
四川农业大学水建系
水能
5
四川农业大学水建系
河段水流的出力
N
E t
rwH12
1 t
rQH12
从这个式子可以看出： 水头和流量是构成水能的两个基本要素，它们是水 电站动力特性的重要特征。
6
四川农业大学水建系
水 轮 发 电 机 组
四川农业大学水建系
水轮发电机组
第一章 水轮机的类型、构造及工作原理
第一节 水轮机主要类型 第二节 水轮机工作参数 第三节 水轮机的基本构造 第四节 水轮机型号 第五节 水流在反击式水轮机转轮中的运动 第六节 水轮机的基本方程式 第七节 水轮机效率及最优工况
1
四川农业大学水建系
本节课教学内容及教学要求
1 水轮发电机组的基本概念
16
四川农业大学水建系
水头 40—80m
60—130m
120—200m
17
四川农业大学水建系
贯流式水轮机
➢ 水流特点：转轮区水流轴向流入，轴向流出； ➢ 结构特点：水轮机主轴装置成水平或倾斜（卧式布置）；
不设蜗壳，水流直贯转轮；
18
四川农业大学水建系
贯流式
优点：水力损失小，过流量大，结构紧凑。 半贯流式： 轴伸式、竖井式、灯泡式。
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四川农业大学水建系
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四川农业大学水建系
21
四川农业大学水建系
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四川农业大学水建系
冲击式水轮机
定义：利用水流的动能来做功的水轮机。 工作原理：利用特殊的导水装置，将高压水流变为
发电机
天然水能
可利用水能
旋转机械能
电能
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四川农业大学水建系
水能
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四川农业大学水建系
河段水流的出力
N
E t
rwH12
1 t
rQH12
从这个式子可以看出： 水头和流量是构成水能的两个基本要素，它们是水 电站动力特性的重要特征。
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水 轮 发 电 机 组
四川农业大学水建系
水轮发电机组
第一章 水轮机的类型、构造及工作原理
第一节 水轮机主要类型 第二节 水轮机工作参数 第三节 水轮机的基本构造 第四节 水轮机型号 第五节 水流在反击式水轮机转轮中的运动 第六节 水轮机的基本方程式 第七节 水轮机效率及最优工况
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四川农业大学水建系
本节课教学内容及教学要求
1 水轮发电机组的基本概念
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四川农业大学水建系
水头 40—80m
60—130m
120—200m
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四川农业大学水建系
贯流式水轮机
➢ 水流特点：转轮区水流轴向流入，轴向流出； ➢ 结构特点：水轮机主轴装置成水平或倾斜（卧式布置）；
不设蜗壳，水流直贯转轮；
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四川农业大学水建系
贯流式
水电站培训资料(PPT52页)
湖北二电电气有限公司 14
6.多级节能水轮机
我公司在管道 供水系统成功替
代减压井
湖北二电电气有限公司 15
五、 水轮机蜗壳的形式
一、蜗壳的功用及型式 (一) 功用
蜗壳是水轮机的进水部件，把水流以较小的水头 损失，均匀对称地引向导水机构，进入转轮。设 置在尾水管末端。 (二) 型式 混凝土蜗壳和钢蜗壳。
❖ 铸钢蜗壳：H>200m时，钢板太厚，不易焊接，与
座环一起铸造而成的铸钢蜗壳，其运输困难。
湖北二电电气有限公司 18
六、尾水管的型式 一、尾水管型式
1.直锥形——用于小型水轮机 2.弯锥形——用于卧轴水轮机 3.弯肘形——（大中型电站）
湖北二电电气有限公司 19
二、常见尾水管的形式
湖北二电电气有限公司
❖ 定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相 绕组由多个线圈组成，按一定规律排列，见图。
29
1、定子
a、定子铁芯
湖北二电电气有限公司
定子铁芯是定子的—个重要部件。它是磁路的主要 组成部分并用以固定线圈。在发电机运行时，铁芯 要受到机械力、热应力及电磁力的综合作用。由于 铁芯中的磁通量是随着转子的旋转而交变的，为提 高效率、减少铁芯涡流损耗，铁芯一般由0.350.5mm厚的两面涂有绝缘漆的扇形硅钢片叠压而成。 空冷式发电机铁芯沿高度方向分成若干段，每段高 40-45mm，段与段间以“工”字形衬条隔成通风沟， 供通风散热之用。铁芯上、下端有齿压板，通过定 子拉紧螺杆将叠片压紧。通过定位筋和托板将整个 铁芯固定在机座的内侧。铁芯内圆有矩形嵌线槽， 用以嵌放线圈绕组。
《水 电 站》
水力发电是当今可再生资源发电技术中最成熟，最具有大 规模开发条件和商业化的发展方式，我国水力资源蕴藏量世界 第一，水力发电是我国最重要的可再生能源，是第一大清洁能 源，1949年全国水电装机容量仅有163MW，现已突破2.3亿 KW，居世界首位。
6.多级节能水轮机
我公司在管道 供水系统成功替
代减压井
湖北二电电气有限公司 15
五、 水轮机蜗壳的形式
一、蜗壳的功用及型式 (一) 功用
蜗壳是水轮机的进水部件，把水流以较小的水头 损失，均匀对称地引向导水机构，进入转轮。设 置在尾水管末端。 (二) 型式 混凝土蜗壳和钢蜗壳。
❖ 铸钢蜗壳：H>200m时，钢板太厚，不易焊接，与
座环一起铸造而成的铸钢蜗壳，其运输困难。
湖北二电电气有限公司 18
六、尾水管的型式 一、尾水管型式
1.直锥形——用于小型水轮机 2.弯锥形——用于卧轴水轮机 3.弯肘形——（大中型电站）
湖北二电电气有限公司 19
二、常见尾水管的形式
湖北二电电气有限公司
❖ 定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相 绕组由多个线圈组成，按一定规律排列，见图。
29
1、定子
a、定子铁芯
湖北二电电气有限公司
定子铁芯是定子的—个重要部件。它是磁路的主要 组成部分并用以固定线圈。在发电机运行时，铁芯 要受到机械力、热应力及电磁力的综合作用。由于 铁芯中的磁通量是随着转子的旋转而交变的，为提 高效率、减少铁芯涡流损耗，铁芯一般由0.350.5mm厚的两面涂有绝缘漆的扇形硅钢片叠压而成。 空冷式发电机铁芯沿高度方向分成若干段，每段高 40-45mm，段与段间以“工”字形衬条隔成通风沟， 供通风散热之用。铁芯上、下端有齿压板，通过定 子拉紧螺杆将叠片压紧。通过定位筋和托板将整个 铁芯固定在机座的内侧。铁芯内圆有矩形嵌线槽， 用以嵌放线圈绕组。
《水 电 站》
水力发电是当今可再生资源发电技术中最成熟，最具有大 规模开发条件和商业化的发展方式，我国水力资源蕴藏量世界 第一，水力发电是我国最重要的可再生能源，是第一大清洁能 源，1949年全国水电装机容量仅有163MW，现已突破2.3亿 KW，居世界首位。
水轮机教学课件PPT
• 表3-3，表3-4（p73): 反击式水轮机转轮暂行系列型谱 • 可根据电站水头直接从型谱表中选择适用的机型 • 有两种以上的机型可选时，应做方案比较
（2）采用套用机组和通用机型
• 要求设备系列化、标准化、通用化 • 水轮发电设备制造和已建电站的运行情况
N 3000kW
大中型机组
D1 2.75m
三、用主要综合特性曲线选择水轮机的主要参数
• 过程：
• 根据相似公式计算出原形水轮机的主要参数（D1、n) • 把已选定的原形水轮机参数反过来换算成模型参数 • 将模型参数放置到模型主要综合特性曲线上，检验所选水轮机工作
条件是否合理（即检验高效区）
• 步骤：
• 选择计算点→n’1, D’1 → D1，n
用此△η对一般效率进行修正，即 p m • 转桨式：由于ηmmax= ηm（φ），故每个φ应分别修正
在不同的φ角下， △η值也不同
• 单位转速n‘1和单位流量Q’1的修正
• 前一节中，理论上认为原、模型n’ 、Q’1一致 • 实际上，考虑原、模型水轮机的效率差别后，原、模
型n’1 、Q’1就不一致 • 原、模型n’1 、Q’1的修正原因：水轮机的效率差别，特
D1,m D1, p
• •
轴流式 说明
p max
1 0.3(1mmax ) 0.7(1mmax )5
D1,m D1, p
10 Hm Hp
1. 已知ηmmax→ηpmax 2. 公式中ηm 应取最大值 3. 对于混流式水轮机， 最优效率点是唯一的
轴流转桨式， ηmmax= ηm（φ），每一个φ→ ηmmax 效率修正时应分别对待
• N总、Hr 已定的情况下 • 不同机组台数，则单机容量、转轮直径、转速、型号
（2）采用套用机组和通用机型
• 要求设备系列化、标准化、通用化 • 水轮发电设备制造和已建电站的运行情况
N 3000kW
大中型机组
D1 2.75m
三、用主要综合特性曲线选择水轮机的主要参数
• 过程：
• 根据相似公式计算出原形水轮机的主要参数（D1、n) • 把已选定的原形水轮机参数反过来换算成模型参数 • 将模型参数放置到模型主要综合特性曲线上，检验所选水轮机工作
条件是否合理（即检验高效区）
• 步骤：
• 选择计算点→n’1, D’1 → D1，n
用此△η对一般效率进行修正，即 p m • 转桨式：由于ηmmax= ηm（φ），故每个φ应分别修正
在不同的φ角下， △η值也不同
• 单位转速n‘1和单位流量Q’1的修正
• 前一节中，理论上认为原、模型n’ 、Q’1一致 • 实际上，考虑原、模型水轮机的效率差别后，原、模
型n’1 、Q’1就不一致 • 原、模型n’1 、Q’1的修正原因：水轮机的效率差别，特
D1,m D1, p
• •
轴流式 说明
p max
1 0.3(1mmax ) 0.7(1mmax )5
D1,m D1, p
10 Hm Hp
1. 已知ηmmax→ηpmax 2. 公式中ηm 应取最大值 3. 对于混流式水轮机， 最优效率点是唯一的
轴流转桨式， ηmmax= ηm（φ），每一个φ→ ηmmax 效率修正时应分别对待
• N总、Hr 已定的情况下 • 不同机组台数，则单机容量、转轮直径、转速、型号
水轮发电机结构及工作原理介绍_图文
– 磁极铁芯分实心和叠片两种结构。
– 中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用 实心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大 于或等于750r／min的小型水轮发电机，常采用 磁极铁芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工 。
– 磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
• 磁轭与转子支架
– 磁轭的作用是构成磁路并固定磁极。 – 转子支架的作用是固定磁轭。 – 对于定子铁芯外径小于325cm的中小容量的
• 中小型水轮发电机轴承的油循环冷却方式一般为内 循环。
• 水轮发电机制动方式 机械制动、电气制动、混合制动
• 水轮发电机制动系统的组成 制动装置（俗称 风闸）、控制原件、管路系统。
• 机械制动的作用 为避免机组停机减速过程后期时间较长，引起推力瓦的磨损。 一般当机组转速降低到额定转速25%~35%，自动投入制动器， 加闸停机。
– 按布置方式分：可分为卧式和立式两种。
• 卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机。 • 一般低、中速的大、中型机组多采用立式发电机。
– 按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和伞 式两种。
• 推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，它适 用于转速在100r/min以上。
• 推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上 导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适用于转速 在150r/min以下。
起动试运行的内容和程序 ：
1. 机组起动试运行的工作范围很广，要进行从水工建筑物到 机电设备的全面检查。一般说来包括试验检查和试运行两 大部分，而且以试验检查为主。
2. 起动试运行程序： （1）水轮发电机组试运行前的检查
2. 通过检杳发现尚未完善的工作及工程或设备所存在的缺陷， 及时处理以保证电站能顺利地投产。
– 中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用 实心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大 于或等于750r／min的小型水轮发电机，常采用 磁极铁芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工 。
– 磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
• 磁轭与转子支架
– 磁轭的作用是构成磁路并固定磁极。 – 转子支架的作用是固定磁轭。 – 对于定子铁芯外径小于325cm的中小容量的
• 中小型水轮发电机轴承的油循环冷却方式一般为内 循环。
• 水轮发电机制动方式 机械制动、电气制动、混合制动
• 水轮发电机制动系统的组成 制动装置（俗称 风闸）、控制原件、管路系统。
• 机械制动的作用 为避免机组停机减速过程后期时间较长，引起推力瓦的磨损。 一般当机组转速降低到额定转速25%~35%，自动投入制动器， 加闸停机。
– 按布置方式分：可分为卧式和立式两种。
• 卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机。 • 一般低、中速的大、中型机组多采用立式发电机。
– 按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和伞 式两种。
• 推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，它适 用于转速在100r/min以上。
• 推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上 导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适用于转速 在150r/min以下。
起动试运行的内容和程序 ：
1. 机组起动试运行的工作范围很广，要进行从水工建筑物到 机电设备的全面检查。一般说来包括试验检查和试运行两 大部分，而且以试验检查为主。
2. 起动试运行程序： （1）水轮发电机组试运行前的检查
2. 通过检杳发现尚未完善的工作及工程或设备所存在的缺陷， 及时处理以保证电站能顺利地投产。
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1、发电机和励磁装置应有额定铭牌。 2、为了检查制造、安装和检修的质量以及掌握发电机的参数和特性，应按规定
进行必要的试验，以决定发电机是否可以投入运行。 3、运行中的发电机本体、励磁系统、计算机监控系统、冷却系统等应保持完好，
保护装置及测量仪表和信号装置等应可靠和准确。应能在规定参数下带额定 负荷，在允许运行方式下长期运行。 4、发电机主要部件结构改变，应做技术经济论证，并报乌江公司主管部门批准。 5、新安装的发电机，运行一年后应进行检查性大修。以后大修间隔应按检修规 程执行。 6、发电机应按规定进行预防性试验。在特殊情况下需要增减项目或变更标准时， 应经生产厂长确定并报乌江公司主管部门批准。 7、发电机应有必要的运行备品、专用工具和技术资料。 8、发电机应按规定装设必要的保护和监视测量装置，对重要的测量信息和控制 元件状态设置越限报警或状态报警。 9、发电机出口断路器、隔离开关、出口PT、避雷器、限流断路器柜等从发电机 引出端直至主变压器低压侧的设备已全部完工检验及试验合格，具备带电试 验条件。 10、发电机冷却系统运行参数不得超过规定值。发电机冷却应保持通风系统的严 密性。发电机通风系统不应有短路，引出线两侧装设防护网门并加锁
二、发电机基本参数
单位
MVA MW kV A
V A r/min r/min HZ
#1—#4发电机
311.1
15.75 11404 0.9(滞后) 353 2081 93.75 185 50 残压测频和齿盘测频 静止可控硅励磁 密封自循环无风扇空气冷却
名 称 型 号 最大水头 额定水头 最小水头 额定流量 额定功率 最大功率 旋转方向 转轮进口直径 活动导叶 固定导叶 转轮叶片 额定效率 最高效率 制造厂家
15、运行中出现冷却水中断应立即检查。并密切监视瓦温和油温不得超过规定值。 16、离相封闭母线外壳相序标志（A、B、C）完好。 17、离相封闭母线支持结构的金属部分应可靠接地，母线外壳短路板至少应有一
个可靠的接地点。
18、离相封闭母线与设备的连接端密封完好，以防止灰尘的侵入和设备故障波及 母线。
19、离相封闭母线中的电流互感器，应采用活动连接。 20、封闭母线与发电机出口连接处、封闭母线与发电机中性点连接处、封闭母线
与发电机出口断路器两侧连接处、封闭母线与主变连接处的每相设置的红外 线导体测温装置完好。
四、水轮机基本技术要求
1、机组的手动、自动开机和停机。 2、手动和自动控制机组的油、气、水系统。 3、自动监视机组冷却、润滑、密封水的通断。 4、自动监视各轴承油箱油位，水轮机顶盖的水位，自动监视压油罐、回油箱、
漏油箱油位。 5、自动监视机组各轴承的温度。 6、自动监视机组导水机构的工作状态和位置。 7、自动发出机组相应转速信号。 8、自动控制导水机构锁锭的投入和拔出。 9、机组运行工况相互转换。 10、机组过速且调速器失控需关闭导水叶时，可由过速限制器关导叶或进水口工
低水位。 11、正常高水位：是指水库在正常运用的情况下，为满足设计的兴利要
求允许保持的高水位。 12、防洪限制水位：是指按汛期防洪要求限制水库兴利,水库在汛期为满
足防洪等综合利用要求所允许蓄水的上限水位。 13、发电耗水率：水电厂水轮发电机组发电时每千瓦时电量所消耗的水
量（立方米/千瓦时）。
名称 型号 额定容量 额定功率 额定电压 额定电流 功率因数 额定励磁电压 额定励磁电流 额定转速 飞逸转速 额定频率 测速方式 励磁方式 通风冷却方式
水轮发电机运行规程
欢迎参加学习！
一、术语及定义
1、冷备用：指线路、母线、变压器或开关等电气设备的各侧开关断开，开 关两侧刀闸及接在刀闸处于断开位置。 2、热备用：指线路、母线、变压器或开关等电气设备的各侧开关断开，开 关两侧刀闸处于合上位置，相关接地刀闸断开，设备继电保护投入。 3、检修状态：指线路、母线、变压器或开关等电气设备各侧开关、刀闸均 断开，地刀合上（或搭接临时接地线），有关安全措施（标示牌、遮栏等） 完善。 4、进相运行：发电机定子电流相位超前电压相位运行，发电机吸收电网无 功功率。 5、调相运行：，发电机只向系统输送无功，同时吸收少量的有功功率来维 持发电机转动的运行方式。 பைடு நூலகம்、旋转备用：特指运行正常的发电机维持额定转速，随时可以并网，或已 并网但仅带一部分负荷，随时可以加出力至额定容量的发电机组。
水轮机基本参数
单位
#1—4水轮机
m m m m3/s MW MW
m 片 片 片 % %
74.90 64.00 50.00 492.27 284.3 315.85 俯视顺时针 7.10 24 23 13 95.28及以上 95.77及以上
水库水位基本参数
•项目
单位
• 校核洪水位
m
• 设计洪水位
m
• 正常蓄水位
m
• 死水位
m
• 防洪限制水位（汛期） m
• 最高尾水位
m
• 最低尾水位
m
• 正常尾水位
m
规范值 369.33 366.75 365.00 353.50 357 324.70 290.84 293.48
备注
校核洪水位时最大下泄流量水位 单机正常蓄水位下额定负荷水位 四台机发额定出力时水位
三、发电机基本技术要求
发电机基本技术要求
11、发电机各轴承温度不得超过规定值。发电机各轴承油槽的运行油面规定值。 12、发电机推力轴承油温不得低于15℃，上导、下导和水导轴承油温不得低于
10℃否则应设法加温。 13、发电机组在备用期间，备用机组时间达10天左右，将机组空转或用高压油
泵将机组转子顶起一次。
14、机组大修或推力油槽排油后，在机组启动前，必须用高压油泵将机组转子顶 起，使推力轴瓦与镜板间形成油膜。
术语和定义
7、发电机热备用状态：系指发电机起动前的检查工作已全部完成，发电 机出口刀闸在合上，发电机处于随时能够立即起动升压并列的状态。
8、发电机冷备用状态：系指发电机起动前的检查工作已全部完成，发电 机出口刀闸在断开位置，发电机处于随时能够立即起动升压并列的状 态。
9、发电水头：水电厂水轮发电机组发电时水库水位与尾水位之差。 10、死水位：是指为满足兴利要求,在正常运行情况下允许水库消落的最
进行必要的试验，以决定发电机是否可以投入运行。 3、运行中的发电机本体、励磁系统、计算机监控系统、冷却系统等应保持完好，
保护装置及测量仪表和信号装置等应可靠和准确。应能在规定参数下带额定 负荷，在允许运行方式下长期运行。 4、发电机主要部件结构改变，应做技术经济论证，并报乌江公司主管部门批准。 5、新安装的发电机，运行一年后应进行检查性大修。以后大修间隔应按检修规 程执行。 6、发电机应按规定进行预防性试验。在特殊情况下需要增减项目或变更标准时， 应经生产厂长确定并报乌江公司主管部门批准。 7、发电机应有必要的运行备品、专用工具和技术资料。 8、发电机应按规定装设必要的保护和监视测量装置，对重要的测量信息和控制 元件状态设置越限报警或状态报警。 9、发电机出口断路器、隔离开关、出口PT、避雷器、限流断路器柜等从发电机 引出端直至主变压器低压侧的设备已全部完工检验及试验合格，具备带电试 验条件。 10、发电机冷却系统运行参数不得超过规定值。发电机冷却应保持通风系统的严 密性。发电机通风系统不应有短路，引出线两侧装设防护网门并加锁
二、发电机基本参数
单位
MVA MW kV A
V A r/min r/min HZ
#1—#4发电机
311.1
15.75 11404 0.9(滞后) 353 2081 93.75 185 50 残压测频和齿盘测频 静止可控硅励磁 密封自循环无风扇空气冷却
名 称 型 号 最大水头 额定水头 最小水头 额定流量 额定功率 最大功率 旋转方向 转轮进口直径 活动导叶 固定导叶 转轮叶片 额定效率 最高效率 制造厂家
15、运行中出现冷却水中断应立即检查。并密切监视瓦温和油温不得超过规定值。 16、离相封闭母线外壳相序标志（A、B、C）完好。 17、离相封闭母线支持结构的金属部分应可靠接地，母线外壳短路板至少应有一
个可靠的接地点。
18、离相封闭母线与设备的连接端密封完好，以防止灰尘的侵入和设备故障波及 母线。
19、离相封闭母线中的电流互感器，应采用活动连接。 20、封闭母线与发电机出口连接处、封闭母线与发电机中性点连接处、封闭母线
与发电机出口断路器两侧连接处、封闭母线与主变连接处的每相设置的红外 线导体测温装置完好。
四、水轮机基本技术要求
1、机组的手动、自动开机和停机。 2、手动和自动控制机组的油、气、水系统。 3、自动监视机组冷却、润滑、密封水的通断。 4、自动监视各轴承油箱油位，水轮机顶盖的水位，自动监视压油罐、回油箱、
漏油箱油位。 5、自动监视机组各轴承的温度。 6、自动监视机组导水机构的工作状态和位置。 7、自动发出机组相应转速信号。 8、自动控制导水机构锁锭的投入和拔出。 9、机组运行工况相互转换。 10、机组过速且调速器失控需关闭导水叶时，可由过速限制器关导叶或进水口工
低水位。 11、正常高水位：是指水库在正常运用的情况下，为满足设计的兴利要
求允许保持的高水位。 12、防洪限制水位：是指按汛期防洪要求限制水库兴利,水库在汛期为满
足防洪等综合利用要求所允许蓄水的上限水位。 13、发电耗水率：水电厂水轮发电机组发电时每千瓦时电量所消耗的水
量（立方米/千瓦时）。
名称 型号 额定容量 额定功率 额定电压 额定电流 功率因数 额定励磁电压 额定励磁电流 额定转速 飞逸转速 额定频率 测速方式 励磁方式 通风冷却方式
水轮发电机运行规程
欢迎参加学习！
一、术语及定义
1、冷备用：指线路、母线、变压器或开关等电气设备的各侧开关断开，开 关两侧刀闸及接在刀闸处于断开位置。 2、热备用：指线路、母线、变压器或开关等电气设备的各侧开关断开，开 关两侧刀闸处于合上位置，相关接地刀闸断开，设备继电保护投入。 3、检修状态：指线路、母线、变压器或开关等电气设备各侧开关、刀闸均 断开，地刀合上（或搭接临时接地线），有关安全措施（标示牌、遮栏等） 完善。 4、进相运行：发电机定子电流相位超前电压相位运行，发电机吸收电网无 功功率。 5、调相运行：，发电机只向系统输送无功，同时吸收少量的有功功率来维 持发电机转动的运行方式。 பைடு நூலகம்、旋转备用：特指运行正常的发电机维持额定转速，随时可以并网，或已 并网但仅带一部分负荷，随时可以加出力至额定容量的发电机组。
水轮机基本参数
单位
#1—4水轮机
m m m m3/s MW MW
m 片 片 片 % %
74.90 64.00 50.00 492.27 284.3 315.85 俯视顺时针 7.10 24 23 13 95.28及以上 95.77及以上
水库水位基本参数
•项目
单位
• 校核洪水位
m
• 设计洪水位
m
• 正常蓄水位
m
• 死水位
m
• 防洪限制水位（汛期） m
• 最高尾水位
m
• 最低尾水位
m
• 正常尾水位
m
规范值 369.33 366.75 365.00 353.50 357 324.70 290.84 293.48
备注
校核洪水位时最大下泄流量水位 单机正常蓄水位下额定负荷水位 四台机发额定出力时水位
三、发电机基本技术要求
发电机基本技术要求
11、发电机各轴承温度不得超过规定值。发电机各轴承油槽的运行油面规定值。 12、发电机推力轴承油温不得低于15℃，上导、下导和水导轴承油温不得低于
10℃否则应设法加温。 13、发电机组在备用期间，备用机组时间达10天左右，将机组空转或用高压油
泵将机组转子顶起一次。
14、机组大修或推力油槽排油后，在机组启动前，必须用高压油泵将机组转子顶 起，使推力轴瓦与镜板间形成油膜。
术语和定义
7、发电机热备用状态：系指发电机起动前的检查工作已全部完成，发电 机出口刀闸在合上，发电机处于随时能够立即起动升压并列的状态。
8、发电机冷备用状态：系指发电机起动前的检查工作已全部完成，发电 机出口刀闸在断开位置，发电机处于随时能够立即起动升压并列的状 态。
9、发电水头：水电厂水轮发电机组发电时水库水位与尾水位之差。 10、死水位：是指为满足兴利要求,在正常运行情况下允许水库消落的最