水电站基本构造原理与类型 ppt课件
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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。
水轮机与发电机联接 成的整体称为水轮发电 机组。
受油水电器站基本构造原理与类型
导叶操作机构
顶盖
支持盖
水
导叶
轮
座环
发
蜗壳
电
底环
机
转轮体
组 转轮室
轮叶
泄水锥 尾水管 基础
永磁机 上机架 上挡风板 定子 转子
下挡风板 下风罩
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 引水式水电站
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 引水式水电站
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 混合式水电站
水电站基本构造原理与类型
水轮发电机组
水电站基本构造原理与类型
水力发电站基本原理与类型
水电站基本构造原理与类型
水
电
站
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，也就是水电站。
包括：进水、引水、厂房、排水等。
水电站是水、机、电的综合体。
一、水力发电的概念 水电站基本构造原理与类型
水 力 发 电 的 基 本 原 理 是 利 用 水 位 落 差 ，配合水轮发电机产生电力，也 就是利用水的位能转为水轮的机械能， 再以机械能推动发电机，而得到电力。 科学家们以此水位落差的天然条件， 有效的利用流力工程及机械物理等， 精心搭配以达到最高的发电量，供人 们使用廉价又无污染的电力。
根据其发电装置形式的不同，分为全贯流式和半贯流式 两类。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 全贯流式水轮机 全贯流式水轮机的发电机转子直接安装在转轮叶片的外 缘，它的优点是流道平直、过流量大、效率高。但由于 转轮叶片外缘的线速度大、周线长，因而旋转密封困难， 目前已很少使用。
1—转轮叶片；2—转轮轮缘；3—发电机转子轮辋；4—发电机定子；5、6—支柱；7—轴颈； 8—轮毂；9—锥形插入物；10—拉紧杆； 11—导叶；12—推力轴承；13—导轴承
轴流定浆式 轴流转浆式
全贯流式 半贯流式
灯泡式 轴伸式 竖井式
冲击式
• 水斗式 • 双击式 • 斜击式
ຫໍສະໝຸດ Baidu
利用水流的动能进行工作； 转轮露在空气中。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
反击式：水流方向和 流速大小受叶片约束 而改变,从而对叶片 一个反作用力
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 混流式水轮机
1
4
2
4
3
5
1－导叶；2－叶片；3－轮毂 4－蜗壳；5－尾水管
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 斜流式水轮机
水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动，其 转轮叶片大多做成可转的形式。
适用水头在轴流式与混流式水轮机之间，约为40~200m。
1—蜗壳；2—导叶；3—转轮叶片；4—尾水管
推力轴承 推力支 架柱段
推力支 架锥段
空冷器
水电站基本构造原理与类型
水轮机
水轮机的主要分类 水电站基本构造原理与类型
水流能量转换特征
反击式 冲击式
水轮机的主要分类 水电站基本构造原理与类型
利用水流的势能和动能进行工作； 转轮完全淹没在密闭的水体中。
水轮机
反击式
• 混流式 • 轴流式 • 斜流式 • 贯流式
水力发电的能量转换过程 水电站基本构造原理与类型
水利系统 建筑物和设备
机电系统
水轮机
发电机
天然水能
可利用水能
旋转机械能
电能
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型
❖ 坝后式水电站
坝式、河床式、引水式电站
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 坝后式水电站
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 轴流式水轮机
水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而 在转轮区内水流保持轴向流动。
应用水头约为3~80m，在中低水头、大流量水电站中得到 了广泛应用。
1—导叶；2—叶片；3—轮毂
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
轴流式：轴向进流，轴向出流
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 半贯流式水轮机 半贯流式水轮机有轴伸式、竖井式和灯泡式等装置形式 。 轴伸式和竖井式结构简单、维护方便，但效率较低，一 般只用于小型水电站。 灯泡贯流式水轮机，其结构紧凑、稳定性好、效率较高 ， 使用广泛。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
轴伸贯流式水轮发电机组
水斗式水轮机
水流由喷嘴喷射出来沿着转轮圆周 的切线方向冲击在斗叶上做功
冲击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
斜击式水轮机
水流由喷嘴喷射出来沿着与转轮旋转平面成某一角度进入叶 片，适用于高水头，中小型的水电站
冲击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
双击式水轮机
水流从喷嘴流出后，从转轮外周通过径向叶片进入转轮中 心，进行第一次能量交换，再从转轮中心通过径向叶片流 出转轮，完成第二次能量交换。适用水头范围10~150m， 结构简单、效率低，出力较小，应用不多。
水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。 应用水头范围较广，约为20~700m ，结构简单、运行稳
定且效率高，是应用最广泛的一种水轮机。
1—主轴；2—叶片；3—导叶
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
混流式：幅向进流，轴向出流
1
4
2
3 5
1－主轴；2－叶片；3－导叶； 4－蜗壳；5－尾水管
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
斜流式：斜向进流，斜向出流
1－蜗壳；2－导叶； 3－叶片；4－尾水管
2 1
可转动叶片
3 4
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 贯流式水轮机
一种流道近似为直筒状的卧轴式水轮机，它不设引水蜗 壳，叶片可做成固定的和可转动的两种。
贯流式水轮机的适用水头为1~25m，适用于低水头、大流 量的水电站。
小结：水水电站基轮本构造机原理与类类型 型及应用水头范围
水电站基本构造原理与类型
水轮发电机
水电站基本构造原理与类型
1—转轮；2—水轮机主轴；3—尾水管；4—齿轮转动机构；5—发电机
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
竖井贯流式水轮发电机组
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
灯泡贯流式水轮发电机组 发电机组安装在密闭的灯泡体
1－导叶；2－转轮； 3－发电机；4－灯泡
4
1 3
2
1 2
冲击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
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。
水轮机与发电机联接 成的整体称为水轮发电 机组。
受油水电器站基本构造原理与类型
导叶操作机构
顶盖
支持盖
水
导叶
轮
座环
发
蜗壳
电
底环
机
转轮体
组 转轮室
轮叶
泄水锥 尾水管 基础
永磁机 上机架 上挡风板 定子 转子
下挡风板 下风罩
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 引水式水电站
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 引水式水电站
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 混合式水电站
水电站基本构造原理与类型
水轮发电机组
水电站基本构造原理与类型
水力发电站基本原理与类型
水电站基本构造原理与类型
水
电
站
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，也就是水电站。
包括：进水、引水、厂房、排水等。
水电站是水、机、电的综合体。
一、水力发电的概念 水电站基本构造原理与类型
水 力 发 电 的 基 本 原 理 是 利 用 水 位 落 差 ，配合水轮发电机产生电力，也 就是利用水的位能转为水轮的机械能， 再以机械能推动发电机，而得到电力。 科学家们以此水位落差的天然条件， 有效的利用流力工程及机械物理等， 精心搭配以达到最高的发电量，供人 们使用廉价又无污染的电力。
根据其发电装置形式的不同，分为全贯流式和半贯流式 两类。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 全贯流式水轮机 全贯流式水轮机的发电机转子直接安装在转轮叶片的外 缘，它的优点是流道平直、过流量大、效率高。但由于 转轮叶片外缘的线速度大、周线长，因而旋转密封困难， 目前已很少使用。
1—转轮叶片；2—转轮轮缘；3—发电机转子轮辋；4—发电机定子；5、6—支柱；7—轴颈； 8—轮毂；9—锥形插入物；10—拉紧杆； 11—导叶；12—推力轴承；13—导轴承
轴流定浆式 轴流转浆式
全贯流式 半贯流式
灯泡式 轴伸式 竖井式
冲击式
• 水斗式 • 双击式 • 斜击式
ຫໍສະໝຸດ Baidu
利用水流的动能进行工作； 转轮露在空气中。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
反击式：水流方向和 流速大小受叶片约束 而改变,从而对叶片 一个反作用力
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 混流式水轮机
1
4
2
4
3
5
1－导叶；2－叶片；3－轮毂 4－蜗壳；5－尾水管
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 斜流式水轮机
水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动，其 转轮叶片大多做成可转的形式。
适用水头在轴流式与混流式水轮机之间，约为40~200m。
1—蜗壳；2—导叶；3—转轮叶片；4—尾水管
推力轴承 推力支 架柱段
推力支 架锥段
空冷器
水电站基本构造原理与类型
水轮机
水轮机的主要分类 水电站基本构造原理与类型
水流能量转换特征
反击式 冲击式
水轮机的主要分类 水电站基本构造原理与类型
利用水流的势能和动能进行工作； 转轮完全淹没在密闭的水体中。
水轮机
反击式
• 混流式 • 轴流式 • 斜流式 • 贯流式
水力发电的能量转换过程 水电站基本构造原理与类型
水利系统 建筑物和设备
机电系统
水轮机
发电机
天然水能
可利用水能
旋转机械能
电能
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型
❖ 坝后式水电站
坝式、河床式、引水式电站
水力发水电站电基本构站造原按理与类组型 成建筑物特征的主要类型 ❖ 坝后式水电站
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 轴流式水轮机
水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而 在转轮区内水流保持轴向流动。
应用水头约为3~80m，在中低水头、大流量水电站中得到 了广泛应用。
1—导叶；2—叶片；3—轮毂
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
轴流式：轴向进流，轴向出流
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 半贯流式水轮机 半贯流式水轮机有轴伸式、竖井式和灯泡式等装置形式 。 轴伸式和竖井式结构简单、维护方便，但效率较低，一 般只用于小型水电站。 灯泡贯流式水轮机，其结构紧凑、稳定性好、效率较高 ， 使用广泛。
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
轴伸贯流式水轮发电机组
水斗式水轮机
水流由喷嘴喷射出来沿着转轮圆周 的切线方向冲击在斗叶上做功
冲击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
斜击式水轮机
水流由喷嘴喷射出来沿着与转轮旋转平面成某一角度进入叶 片，适用于高水头，中小型的水电站
冲击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
双击式水轮机
水流从喷嘴流出后，从转轮外周通过径向叶片进入转轮中 心，进行第一次能量交换，再从转轮中心通过径向叶片流 出转轮，完成第二次能量交换。适用水头范围10~150m， 结构简单、效率低，出力较小，应用不多。
水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。 应用水头范围较广，约为20~700m ，结构简单、运行稳
定且效率高，是应用最广泛的一种水轮机。
1—主轴；2—叶片；3—导叶
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
混流式：幅向进流，轴向出流
1
4
2
3 5
1－主轴；2－叶片；3－导叶； 4－蜗壳；5－尾水管
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
斜流式：斜向进流，斜向出流
1－蜗壳；2－导叶； 3－叶片；4－尾水管
2 1
可转动叶片
3 4
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
❖ 贯流式水轮机
一种流道近似为直筒状的卧轴式水轮机，它不设引水蜗 壳，叶片可做成固定的和可转动的两种。
贯流式水轮机的适用水头为1~25m，适用于低水头、大流 量的水电站。
小结：水水电站基轮本构造机原理与类类型 型及应用水头范围
水电站基本构造原理与类型
水轮发电机
水电站基本构造原理与类型
1—转轮；2—水轮机主轴；3—尾水管；4—齿轮转动机构；5—发电机
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
竖井贯流式水轮发电机组
反击式水轮机 水电站基本构造原理与类型
灯泡贯流式水轮发电机组 发电机组安装在密闭的灯泡体
1－导叶；2－转轮； 3－发电机；4－灯泡
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冲击式水轮机 水电站基本构造原理与类型