混流式水轮机结构及发电原理 ppt课件
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混流式水轮机结构
混流式水轮机结构一、混流式水轮机的结构1.水轮机壳体：水轮机的壳体通常由钢板焊接而成，具有良好的密封性能。
壳体内部还设有轮道导汤管，用于引导水流。
2.导叶环：导叶环是安装在水轮机壳体内部的一个环形零件，其内部安装有一系列可调节的导叶叶片。
导叶环通过调节导叶叶片的开度，可以控制水流的流量和流速，从而实现对水轮机的调节。
3.导叶叶片：导叶叶片是水轮机中起导流作用的重要零件，通过调整导叶叶片的开度，可以改变出口流速和角度，从而控制水流对转子的冲击力，使得水轮机可以在不同水头和流量条件下工作。
4.转子叶片：转子是水轮机的关键部件，一般由多个对称的叶片组成。
转子叶片通过受到水流的冲击力，转动驱动轴，带动发电机发电。
5.出口导肋：在转子后部有一系列环形的导肋，用于引导从转子上流出的水流，增加水流的压力。
二、混流式水轮机的工作原理1.进水过程：水流由上游引导进入水轮机壳体，进入导叶环。
导叶环的导叶叶片控制水流的进入角度，使水流与转子叶片相互作用。
2.冲击转矩产生：水流受到转子叶片的反作用力，产生冲击力，使转子叶片转动。
3.转动传动：转子叶片的转动通过轴传递给发电机，驱动发电机转动，产生电能。
4.出水过程：水流经过转子和导肋等零部件后，通过出口排出。
出口导肋的作用是引导水流，增加水流的压力。
三、混流式水轮机的优点1.区域适用性强：混流式水轮机适用于中高水头和中小流量的水力发电站，适用范围广，兼容性强。
2.转速稳定：混流式水轮机的转速较稳定，工作平稳可靠。
3.效率高：混流式水轮机的效率较高，能够充分利用水能。
4.运维成本低：水轮机壳体结构简单，维护和维修成本相对较低。
综上所述，混流式水轮机是一种常见并且应用广泛的水轮机结构。
其结构主要由水轮机壳体、导叶环、导叶叶片、转子叶片和出口导肋等零部件组成，通过控制导叶叶片的开度和角度，实现对水流的调节。
混流式水轮机通过水流对转子的冲击力，带动转子转动，驱动发电机发电。
混流式水轮机具有区域适用性强、转速稳定、效率高和运维成本低等优点，在水力发电领域发挥着重要的作用。
水轮机构造实用PPT课件PPT课件
节），H、N变化时，水轮机具有较高的效率。
52
第52页/共79页
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
53
第53页/共79页
2. 转轮构造
➢ 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。
60
第60页/共79页
• 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。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310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。
45
第45页/共79页
混流式水轮机转轮
46
第46页/共79页
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。
12
第12页/共79页
1. 混流式：水流径向流入转轮，轴向流出。 ➢ 适用范围：H=30-450 m , 最高水头已接近700米，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
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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
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2. 转轮构造
➢ 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。
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第60页/共79页
• 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。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310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。
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混流式水轮机转轮
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第46页/共79页
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。
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1. 混流式：水流径向流入转轮，轴向流出。 ➢ 适用范围：H=30-450 m , 最高水头已接近700米，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
混流式水轮机结构及发电原理ppt课件
5
2019/10/12
三峡水电站是目前世界最大 的水电站，这里安装着世界最大 的水轮发电机组。在三峡泄洪坝 两侧底部的水电站厂房内，共安 装有32台70万千瓦级水轮发电机 组；其中左岸厂房14台，右岸厂 房12台，右岸地下厂房6台，另 外还有2台5万千瓦的电源机组， 总装机容量2250万千瓦；相当于 20座百万千瓦级核电站，比巴西 伊泰普水电站多了850万千瓦。 左岸厂房和右岸厂房已建成投产 的26台机组，日均发电量3.3亿 度，满负荷运行可达4亿度，年 发电量近1000亿度，约占全国发 电量的33分之一。
9
10
大型焊接金属蜗壳
金属蜗壳的 作用：为流体 的流动起到导 向作用；将液 体动能转换为 静压能。
11
导水机构的 作用：调节流 量，开关水轮 机，调节水流 环量。
12
导水机构实物图
13
混流式水轮机简图
综上所述，三峡水轮机组采 用的混流式水轮机是一种结构简 单，制造安装方便，运行可靠， 且有较高的效率和较低的空蚀系 数的反击式水轮发电机。混流式 的过流过部件：蜗壳导水机构 转轮尾水管。
15
大中型水轮机组一般采用金 属蜗壳，其主要作用是为流体的流 动起到导向作用，将液体动能转换 为静压能。导水机构中的活动导叶 倾角可调，其主要作用是调节流量， 开关水轮机，调节水流环量。
16
谢 谢！
17
ห้องสมุดไป่ตู้
三峡大坝水轮机发电原理
2019/10/12
1
一.水力发电简介 二.三峡水轮机组简介 三.混流式水轮机结构 四.混流式水轮机工作原理
2019/10/12
2
中国长江三峡水电站
水力发电是利用河川、湖 泊等位于高处具有位能的水流 至低处，将其中所含之位能转 换成水轮机之动能，就是利用 流水量及落差来转动水涡轮。 再藉水轮机为原动机，推动发 电机产生电能。因水力发电厂 所发出的电力其电压低，要输 送到远距离的用户，必须将电 压经过变压器提高后，再由架 空输电路输送到用户集中区的 变电所，再次降低为适合于家 庭用户、工厂之用电设备之电 压，并由配电线输电到各工厂 及家庭用户。
2019/10/12
三峡水电站是目前世界最大 的水电站，这里安装着世界最大 的水轮发电机组。在三峡泄洪坝 两侧底部的水电站厂房内，共安 装有32台70万千瓦级水轮发电机 组；其中左岸厂房14台，右岸厂 房12台，右岸地下厂房6台，另 外还有2台5万千瓦的电源机组， 总装机容量2250万千瓦；相当于 20座百万千瓦级核电站，比巴西 伊泰普水电站多了850万千瓦。 左岸厂房和右岸厂房已建成投产 的26台机组，日均发电量3.3亿 度，满负荷运行可达4亿度，年 发电量近1000亿度，约占全国发 电量的33分之一。
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大型焊接金属蜗壳
金属蜗壳的 作用：为流体 的流动起到导 向作用；将液 体动能转换为 静压能。
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导水机构的 作用：调节流 量，开关水轮 机，调节水流 环量。
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导水机构实物图
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混流式水轮机简图
综上所述，三峡水轮机组采 用的混流式水轮机是一种结构简 单，制造安装方便，运行可靠， 且有较高的效率和较低的空蚀系 数的反击式水轮发电机。混流式 的过流过部件：蜗壳导水机构 转轮尾水管。
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大中型水轮机组一般采用金 属蜗壳，其主要作用是为流体的流 动起到导向作用，将液体动能转换 为静压能。导水机构中的活动导叶 倾角可调，其主要作用是调节流量， 开关水轮机，调节水流环量。
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谢 谢！
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三峡大坝水轮机发电原理
2019/10/12
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一.水力发电简介 二.三峡水轮机组简介 三.混流式水轮机结构 四.混流式水轮机工作原理
2019/10/12
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中国长江三峡水电站
水力发电是利用河川、湖 泊等位于高处具有位能的水流 至低处，将其中所含之位能转 换成水轮机之动能，就是利用 流水量及落差来转动水涡轮。 再藉水轮机为原动机，推动发 电机产生电能。因水力发电厂 所发出的电力其电压低，要输 送到远距离的用户，必须将电 压经过变压器提高后，再由架 空输电路输送到用户集中区的 变电所，再次降低为适合于家 庭用户、工厂之用电设备之电 压，并由配电线输电到各工厂 及家庭用户。
水轮机类型构造及工作原理培训课件课件(PPT36页)
5、转轮标称直径（cm）
我厂水轮机型号：HLA743-LJ-395
水轮机类型构造及工作原理培训课件( PPT36 页)管理 培训教 材财务 业务培 训绩效 管理PP T课件 人力资 源管理 培训
10
10
水轮机类型构造及工作原理培训课件( PPT36 页)管理 培训教 材财务 业务培 训绩效 管理PP T课件 人力资 源管理 培训
三、水轮机结构简介
由于水轮机类型较多，这次培训主要讲述我厂的水轮机结构，总体来说水
轮机分为埋入部分、导水机构、转动部分、水导轴承、主轴密封、检修密封、
接力器及机组自动化等几个主要部件。
1、埋入部分
埋入部分由肘管、锥管、座环、蜗壳、机坑里衬等组成。
座环
机坑里衬
蜗壳 预留坑
基础环
尾水管里衬
埋设件安装
我厂的水轮机类型为混流式
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 头范围宽阔，水流沿径向进入转轮而轴向流出转轮。与其他型式的水轮机相 比，当运行条件相同时，混流式的能量特性比水斗式好，面抗气蚀性能比轴 流式强，额定负荷时效率高。同时，它的结构简单，制造、安装方便，运转 可靠，因而得到广泛的应用。
水轮机类型、构造及工作原理
二〇一七年八月
目录
一
水轮机概述
二
水轮机分类及型号
三
水轮机结构
四
水轮机常见问题及分析
五
小结
1
一、水轮机概述
1、水力发电基本原理
水轮机获得旋转的机械能后带动发电机旋转，发电机便将旋转的机械能 转换成电能。
2 、水轮机的基本工作参数
当水流通过水轮机时，水流的能量被转换为水轮机转轮的机械能，就 把这一能量转换的过程的参数，来作为水轮机的基本工作参数。
我厂水轮机型号：HLA743-LJ-395
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三、水轮机结构简介
由于水轮机类型较多，这次培训主要讲述我厂的水轮机结构，总体来说水
轮机分为埋入部分、导水机构、转动部分、水导轴承、主轴密封、检修密封、
接力器及机组自动化等几个主要部件。
1、埋入部分
埋入部分由肘管、锥管、座环、蜗壳、机坑里衬等组成。
座环
机坑里衬
蜗壳 预留坑
基础环
尾水管里衬
埋设件安装
我厂的水轮机类型为混流式
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 头范围宽阔，水流沿径向进入转轮而轴向流出转轮。与其他型式的水轮机相 比，当运行条件相同时，混流式的能量特性比水斗式好，面抗气蚀性能比轴 流式强，额定负荷时效率高。同时，它的结构简单，制造、安装方便，运转 可靠，因而得到广泛的应用。
水轮机类型、构造及工作原理
二〇一七年八月
目录
一
水轮机概述
二
水轮机分类及型号
三
水轮机结构
四
水轮机常见问题及分析
五
小结
1
一、水轮机概述
1、水力发电基本原理
水轮机获得旋转的机械能后带动发电机旋转，发电机便将旋转的机械能 转换成电能。
2 、水轮机的基本工作参数
当水流通过水轮机时，水流的能量被转换为水轮机转轮的机械能，就 把这一能量转换的过程的参数，来作为水轮机的基本工作参数。
混流式水轮发电机培训资料PPT课件
主要是基于电磁感应定律。水轮发电机的工作是在水轮机及调速器和励 磁调节器的配合下实现的。由于水的势能引起水轮机转子转动,水轮机的 扭矩是通过其水轮机轴法兰与发电机轴法兰的连接传递给发电机的，因 而拖动发电机工作。发电机转子上的磁场是靠可控硅静止励磁装置建立 、控制和调节的。发电机所带负荷或其它因素发生变化时，必引起发电 机电压或其它特性的变化。为保持发电机良好地工作，需要励磁和速度 调节系统相应随之变化,以改变发电机的磁场强度及改变水轮机导叶开度 来适应负荷的变化。
2.1.2额定电压UN ( kV)： ➢水轮发电机端连续输出电压值，是由许多因素综合确定的参数。 ➢额定电压反映了水轮发电机的绝缘水平。发电机的电压越高，绕 组的绝缘也越厚，导体占空间的系数降低，重量增加，成本加大； 降低电压时，绕阻匝数减小，电流加大，经济性下降。 ➢正常情况下，允许发电机额定电压有正负5％的变动范围。
摆度类别
上、下轴承处轴 颈及法兰
导轴承处轴颈
集电环
相对摆度 mm/m 相对摆度 mm/m 绝对摆度
mm
第22页/共34页
摆度（双振幅） 0.03 0.05 0.40
6. 发电机的运行与维护
发电机的运行和维护是同等重要的，电站运行工作人员应熟 悉电机的结构及各部分的特点，并在运行实践中不断总结经验，以 便正确判断电机在运行中是否处于正常状态，在维护中应以对工作 极端负责的精神，将电机在运行中的一切重要现象记载于运行记录 中，定时记载仪表的读数及测定结果，对不正常的情况更应详细记 载并及时处理。
定子机座由钢板焊接而成，为运输方便而分成两瓣，在工地组 焊成整体，机座为多边形结构，对边距离为7400mm，高2200mm 。
定子铁芯采用高导磁、低损耗、无时效的50W270优质硅钢片 冲制而成，全圆由324槽，27片组成。铁芯外径为φ6250mm，内 径φ5520mm，总长1210mm。铁芯轴向均匀设有高度芯两端叠成阶梯形，并采用非磁性压指及非磁性端箍。为避免压指 脱落，非磁性压指直接焊于压板上。
2.1.2额定电压UN ( kV)： ➢水轮发电机端连续输出电压值，是由许多因素综合确定的参数。 ➢额定电压反映了水轮发电机的绝缘水平。发电机的电压越高，绕 组的绝缘也越厚，导体占空间的系数降低，重量增加，成本加大； 降低电压时，绕阻匝数减小，电流加大，经济性下降。 ➢正常情况下，允许发电机额定电压有正负5％的变动范围。
摆度类别
上、下轴承处轴 颈及法兰
导轴承处轴颈
集电环
相对摆度 mm/m 相对摆度 mm/m 绝对摆度
mm
第22页/共34页
摆度（双振幅） 0.03 0.05 0.40
6. 发电机的运行与维护
发电机的运行和维护是同等重要的，电站运行工作人员应熟 悉电机的结构及各部分的特点，并在运行实践中不断总结经验，以 便正确判断电机在运行中是否处于正常状态，在维护中应以对工作 极端负责的精神，将电机在运行中的一切重要现象记载于运行记录 中，定时记载仪表的读数及测定结果，对不正常的情况更应详细记 载并及时处理。
定子机座由钢板焊接而成，为运输方便而分成两瓣，在工地组 焊成整体，机座为多边形结构，对边距离为7400mm，高2200mm 。
定子铁芯采用高导磁、低损耗、无时效的50W270优质硅钢片 冲制而成，全圆由324槽，27片组成。铁芯外径为φ6250mm，内 径φ5520mm，总长1210mm。铁芯轴向均匀设有高度芯两端叠成阶梯形，并采用非磁性压指及非磁性端箍。为避免压指 脱落，非磁性压指直接焊于压板上。
水轮机结构介绍(经典)ppt课件
外形图
泄水锥结构
剖面图
作用：
1. 是水轮机导水机构的重要组成部分，主要是为尾水导流； 2. 整理版课件 使转轮体内部形成一个封闭油腔，起密封作用。 32
整理版课件
泄水锥安装
装配步骤：
首先将泄水锥固定在 地面上，基本保证其轴心 与地面垂直；用桥机调起 转轮体与泄水锥进行对接； 调整位置使得二者的轴心 在同一条直线上，然后用 固定螺栓将二者把合在一 起；连接体外部安装封围 板（图中没有表示）。
密封圈 油槽盖 推力瓦 托瓦 支筒 支铁 弹性油箱
整理版课件
推力轴承结构
推力头
卡环
镜板 油冷器
底盘 推力轴承座 挡油管
55
推力油箱
与油槽盖 配合面
推力油箱
与推力轴承柱 段配合面
油冷却器 安装孔
推力油箱由二瓣组成，两者组装后吊入机坑与推力轴承支
架整柱理版段课件 通过螺栓紧固在一起。
56
弹性油箱底盘组件
作用：
调节通过机组过流系 统的水的流量，达到 控制机组转速的目的；
整理版课件
14
活动导叶安装
活动 导叶
基础
底环
1.将活动导叶分片吊入机坑，注意不得碰伤导叶工作面；
2.调整导叶位置，使得每个导叶基本垂直，待导叶调整完成
以后加装限位块。
整理版课件
15
与支持盖 接合部位
顶盖
导叶套筒 安装孔
作用：
1. 固定导水机构；
2. 用螺栓将锥体下环与空气围带底座紧固在一起。
整理版课件
42
整理版课件
支持盖吊装
装配步骤：
首先在支持盖与锥体 下环和上环组合成一个整 体；在支持盖顶部安装控 制环；用桥机吊起支持盖， 将其吊入机坑；调整支持 盖位置，使其与顶盖的安 装螺栓孔对齐，然后用螺 栓和螺母将支持盖和顶盖 紧固起来，并保证安装紧 固可靠。
混流式水轮机概述35页PPT
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
混流式水轮机概述4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
混流式水轮机概述4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。
水轮发电机课件
导叶传动机构
导叶传动机构由控制环、连杆、导叶臂三部 分组成，用于传递接力器操作力矩，使导叶 转动，调节水轮机流量。该机构形式有叉头 式受力情况较好和耳柄式受力情况相对较差。
导水机构安全装置
及时切除被卡导叶，避免因个别导叶被卡而 损坏其它传动机构主要零件。
剪断销的作用
当停机时，导叶首尾相连，切断水流。但导 叶上、下断面和顶盖、底环处存在着端面间 隙，导叶首尾相接处会有立面间隙。这些间 隙会产生停机漏水损失；还会产生间隙汽蚀 破坏。间隙较大漏水严重时，甚至可使机组 停不下来。为此需要设法减小这些间隙，也 是机组检修计划的一个必不可少的项目。
导叶、顶盖、底环、导叶臂、连杆、控制环、 接力器等部件组成。
(2)作用
① 调节流量 ② 形成环量 ③ 截断水流
导叶
由导叶体和导叶轴两部分组成。为减轻导叶 重量，常做成中空导叶。导叶的断面形状为 翼型。导叶轴颈通常比连接处的导叶体厚度 大，在连接处采用均匀圆滑过渡形状，以避 免应力集中。
导叶轴承
上、中、下轴套，高水头机组为防止导叶上 浮力超过导叶自重，保证导叶上端面间隙， 在导叶套筒的法兰上一般设有止推装置（止 推压板或止推块）。
一、水轮机分类
按水流能量转换的特征，水轮机可分为两大类: 1.反击式水轮机:利用水流的 势能和动能 做功 2.冲击式水轮机:主要利用水流的 动能 做功
水轮机型号示例
1 .HL220- LJ- 250
表示转轮型号为 220 的混流式水轮机，立 轴、金属蜗壳，转轮直径为 250cm 。
2.2CJ20-W W-120/2 × 10
4).泄水部件：尾水管
尾水管的主要作用有三点： 一是把转轮出 口的水流引向下游；二是当转轮高于下游 水位时，使转轮出口形成静力真空，从而 利用高于下游水面的吸出高度。三是 尾水 管的扩散使转轮出口处的水流动能恢复为 动力真空，从而提高水轮机的效率。
导叶传动机构由控制环、连杆、导叶臂三部 分组成，用于传递接力器操作力矩，使导叶 转动，调节水轮机流量。该机构形式有叉头 式受力情况较好和耳柄式受力情况相对较差。
导水机构安全装置
及时切除被卡导叶，避免因个别导叶被卡而 损坏其它传动机构主要零件。
剪断销的作用
当停机时，导叶首尾相连，切断水流。但导 叶上、下断面和顶盖、底环处存在着端面间 隙，导叶首尾相接处会有立面间隙。这些间 隙会产生停机漏水损失；还会产生间隙汽蚀 破坏。间隙较大漏水严重时，甚至可使机组 停不下来。为此需要设法减小这些间隙，也 是机组检修计划的一个必不可少的项目。
导叶、顶盖、底环、导叶臂、连杆、控制环、 接力器等部件组成。
(2)作用
① 调节流量 ② 形成环量 ③ 截断水流
导叶
由导叶体和导叶轴两部分组成。为减轻导叶 重量，常做成中空导叶。导叶的断面形状为 翼型。导叶轴颈通常比连接处的导叶体厚度 大，在连接处采用均匀圆滑过渡形状，以避 免应力集中。
导叶轴承
上、中、下轴套，高水头机组为防止导叶上 浮力超过导叶自重，保证导叶上端面间隙， 在导叶套筒的法兰上一般设有止推装置（止 推压板或止推块）。
一、水轮机分类
按水流能量转换的特征，水轮机可分为两大类: 1.反击式水轮机:利用水流的 势能和动能 做功 2.冲击式水轮机:主要利用水流的 动能 做功
水轮机型号示例
1 .HL220- LJ- 250
表示转轮型号为 220 的混流式水轮机，立 轴、金属蜗壳，转轮直径为 250cm 。
2.2CJ20-W W-120/2 × 10
4).泄水部件：尾水管
尾水管的主要作用有三点： 一是把转轮出 口的水流引向下游；二是当转轮高于下游 水位时，使转轮出口形成静力真空，从而 利用高于下游水面的吸出高度。三是 尾水 管的扩散使转轮出口处的水流动能恢复为 动力真空，从而提高水轮机的效率。
水轮机结构ppt课件
轴套
导 叶 （拐） 臂
端面间隙 调整螺栓
外形图
导叶臂 端盖压块
剖面图
端盖 分半键
剪断销
作用：
连接板
1. 连接控制环上导叶连杆和导叶； 2. 传递控制环的输出转矩，推动导叶开启或关闭；
控制环
控制环
接力器连 接处
导叶连杆
注：
1. 连接主接力器和导叶转臂； 2. 传递主接力器的输出力矩，推动导叶转臂转动； 3. 图示接力器安装于支持盖，共有4个接力器，与我们的电厂有所不同
3、挡风板固定牢固，与转动部分间隙符合要求。 4、制动环与制动器间隙偏差，应在设计值的±20%范围内。 5、定子地脚螺栓应把紧牢固，无松动迹象，焊缝无开裂。螺栓的紧固程度，
可用锤击的方法检查。
顶
轴
上导轴承配合面 顶轴
集电环组件 转子引线
集电环组件
集电环
绝缘螺杆
绝缘垫圈 集电环支架
上机架中心体
上机架及上挡风板
上挡风板
上导轴承安装处
人行梯
支臂
外形效果图
受油器（外罩除外）
上浮动瓦套 上浮动瓦 受油器体 瓦套 中浮动瓦
中浮动瓦套 溅油盆盖
受油器底座 浮动瓦套 浮动瓦 溅油盆 操作油管
剖面示意图
内腔进油孔 外腔进油孔
受油器操作油管
上操作油管 连接法兰面
受油器体
内腔进油孔 外腔进油孔
瓦
三维效果图
上浮动 瓦安装位置
转子、定子检修
1、空气间隙测量，在每个磁极的测量位置一定要一致，测量时上下端部都 要测量，与平均值偏差不应大于±8%。测量时可用塞规检查，或用楔形 木板测量后，再用卡尺测量楔形板厚度。
2、检查各部位的螺栓，尤其是转子上方的螺栓，锁定完好，弹簧垫或锁定 片没有损坏，锁定牢固。各部焊缝无开裂现象，上机架各部、转子上端 面、转子支臂空腔中没有遗留物品。
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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大中型水轮机组一般采用金属
蜗壳，其主要作用是为流体的流动 起到导向作用，将液体动能转换为 静压能。导水机构中的活动导叶倾 角可调，其主要作用是调节流量， 开关水轮机，调节水流环量。
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谢 谢！
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三峡水电站安装的32台70万千瓦 水轮机组是目前世界上出力最大、 尺寸最大的混流式水轮发电机组。 大型水轮发电机组是水电站核心设 备，也是制造难度最高的顶尖工业 产品之一，涉及众多复杂加工技术。 长期以来，核心技术一直为少数发 达国家所垄断。
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三.混流式水轮发电机结构
不同形式的混流式水轮机
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美国大古力水电站
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水轮机由古代的水轮、水 车演变而来，其工作流程为上 游水库中的水经大坝引水管， 流入坝体下方发电厂房的蜗壳、 导水机构及水轮机转轮中，将 势能转化为推动转轮叶片旋转 的动能。转轮通过主轴与发电 机转子联轴，带动转子旋转并 切割发电机定子磁力线圈，利 用电磁感应原理在发电机线圈 中产生高压电，再经过变压器 升压通过输电线路将电力输出 到电网中。水轮机中作完功的 水则通过大坝尾水管排向下游。
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二.三峡水轮机组简介
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三峡水电站是目前世界最大
的水电站，这里安装着世界最大 的水轮发电机组。在三峡泄洪坝 两侧底部的水电站厂房内，共安 装有32台70万千瓦级水轮发电机 组；其中左岸厂房14台，右岸厂 房12台，右岸地下厂房6台，另 外还有2台5万千瓦的电源机组， 总装机容量2250万千瓦；相当于 20座百万千瓦级核电站，比巴西 伊泰普水电站多了850万千瓦。 左岸厂房和右岸厂房已建成投产 的26台机组，日均发电量3.3亿度， 满负荷运行可达4亿度，年发电 量近1000亿度，约占全国发电量 的33分之一。
混流式水轮机是
反击式水轮机的一 种，其应用水头范 围很广，从 20~700m水头均可 使用。它结构简单， 制造安装方便，运 行可靠，且有较高 的效率和较低的空 蚀系数。
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混流式的过流过部件：蜗壳 导水机构转轮尾水管。大 中型机组一般采用金属蜗壳，导 水机构一般采用径向式导水机构 转轮一般有6—12叶片，大中型 机组一般采用弯肘式尾水管。在 混流式水轮机中，水流通过蜗壳 的导流作用径向流入导水机构， 将液体动能转化为静压能，再通 过叶片将静压能转换为转子的动 能，水流最后轴向流出转轮。
混流式水轮发电机立体结构图
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大型焊接金属蜗壳
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金属蜗壳 的作用：为 流体的流动 起到导向作 用；将液体 动能转换为 静压能。
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导水机 构的作用： 调节流量， 开关水轮机， 调节水流环 量。
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导水机构实物图
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四.混流式水轮机工作原理
综上所述，三峡水轮机组采 用的混流式水轮机是一种结构简 单，制造安装方便，运行可靠， 且有较高的效率和较低的空蚀系 数的反击式水轮发电机。混流式 的过流过部件：蜗壳导水机构 转轮尾水管。
三峡大坝水轮机发电原理
汇报人： 刘宝 张文辉 吕九九 赵俊伟
指导教师：赵静一
2012.6.27
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讲述内容
一.水力发电简介 二.三峡水轮机组简介 三.混流式水轮机结构 四.混流式水轮机工作原理
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一.水力发电简介
中国长江三峡水电站
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水力发电是利用河川、湖 泊等位于高处具有位能的水流 至低处，将其中所含之位能转 换成水轮机之动能，就是利用 流水量及落差来转动水涡轮。 再藉水轮机为原动机，推动发 电机产生电能。因水力发电厂 所发出的电力其电压低，要输 送到远距离的用户，必须将电 压经过变压器提高后，再由架 空输电路输送到用户集中区的 变电所，再次降低为适合于家 庭用户、工厂之用电设备之电 压，并由配电线输电到各工厂 及家庭用户。
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巴西伊泰普水电站
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利用天然水流为资源。水 力发电则系利用筑坝蓄水，昼 夜取舍，不尽不竭，既便利又 为经济。故近五十年来，世界 各国发电，多由火力侧重于水 力，都在努力开发水力资源。 美国全国发电量最初用火力者 在百分之八十以上，至目前为 止，水力已占将及半数，由此 可见开发水力之重要。而在燃 料缺乏之国家，如瑞士、意大 利等国，更须大量开发水力发 电，以补其缺。
混流式水轮机简图
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在混流式水轮机中，水流通过蜗
壳的导流作用径向流入导水机构，将 液体动能转化为静压能，再通过叶片 将静压能转换为转子的动能，转轮通 过主轴与发电机转子联轴，原理在发电机线圈中产生 高压电，再经过变压器升压通过输电 线路将电力输出到电网中，水流最后 轴向流出转轮。