水电站复习重点
水电站高考知识点总结
水电站高考知识点总结水电站是指由水能转化为电能的设施,它利用水的下落产生的动能转化为机械能进而驱动发电机发电。
作为重要的能源供给设施,对于学生来说,了解水电站的原理和运作方式,以及与其相关的知识点是必不可少的。
以下是对水电站相关的高考知识点进行总结。
一、水电站的基本组成和原理1. 水电站的基本组成水电站主要由堰塞体、引水系统、水轮发电机组和电力系统四部分组成。
堰塞体是储水的主要体量,使水形成一定的水头;引水系统将储存在堰塞体中的水引导到水轮发电机组;水轮发电机组利用水的动能驱动发电机产生电能;电力系统将发电机产生的电能输送到用户。
2. 水电站的运作原理水电站的运作原理是利用水的下落产生的动能转化为机械能,进而驱动发电机。
当水从堰塞体流出时,水流的动能将水轮推动,水轮转动带动发电机,发电机将机械能转化为电能。
二、水电站的分类和特点1. 按装机容量分类水电站可分为大型水电站、中型水电站和小型水电站,其装机容量分别为100万千瓦以上、30万千瓦到100万千瓦、30万千瓦以下。
2. 按发电方式分类水电站可分为水轮发电站和潮汐能发电站。
水轮发电站是利用水的动能驱动水轮发电机,而潮汐能发电站是利用海洋潮汐涨落的高差产生动能,进而转化为电能。
3. 水电站的特点水电站具有丰富的水资源、廉价的能源、无污染排放等特点。
水电站是一种清洁、环保的能源供应方式,对环境影响较小。
三、水电站与节能减排1. 水电站与能源资源在水电站的建设和运行过程中,充分利用水的动能转化为电能,减少对传统能源的依赖,达到节能的目的。
与煤炭、石油等传统能源相比,水能是一种相对可再生的能源。
2. 水电站与碳排放水电站作为一种清洁能源方式,不产生二氧化碳等温室气体的排放,对减少大气污染和全球气候变化起到了积极的作用。
四、水电站与生态环境保护1. 水电站的生态影响水电站的兴建会造成河流水域的变化,对鱼类等水生生物的生长和迁徙产生一定的影响。
因此,在水电站的建设过程中,需要采取相应的措施保护水生生物及其栖息环境。
水工建筑物及水电站重点复习总结
水工建筑物及水电站重点复习总结水工建筑物及水电站重点复习总结总结是指社会团体、企业单位和个人对某一阶段的学习、工作或其完成情况加以回顾和分析,得出教训和一些规律性认识的一种书面材料,它有助于我们寻找工作和事物发展的规律,从而掌握并运用这些规律,因此好好准备一份总结吧。
那么我们该怎么去写总结呢?下面是小编收集整理的水工建筑物及水电站重点复习总结,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
名词解释1、河床式厂房:当水头较低、单机容量较大时,主厂房与进水口连接成一整体建筑物在河床中起壅水作用的厂房2、水轮机吸出高程:从叶片背面压力最低点到下游水面的垂直高度3、水轮机单位参数:将任意模型试验所的参数按相似定律转换标准条件下的参数4、相似水轮机:满足几何相似、动力相似、运动相似三个相似条件的水轮机5、水电站厂房:是将水能转换为电能的综合工程设施6、水电站副厂房:为了布置各种控制或附属设备以及生活工作用房而在主厂房临近所建的房屋7、调保计算:协调水锤和机组转速变化的计算8、渗流压力:是在上下游水位差作用下,水流通过基岩节理、裂隙而产生的向上静水压力9、挡水建筑物:以拦截江河,形成水库或雍高水位以及为抗御洪水或挡潮沿江河海岸而建的建筑物10.围岩压力:也称山岩压力,是隧洞开挖后因围岩变形或塌落作用在支护上的压力11、管涌:在渗流作用下,土中的细颗粒由骨架孔隙通道被带走而流失的现象12、溢洪道:用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水,防止洪水漫溢坝顶,保证大坝安全的过水通道13、调压塔、调压井:根据地形地质条件调压室设置在地面以上的称为调压塔,以下的称为调压井14、防渗体:指坝中某些部位比坝壳其他部位更不透水,控制坝内浸润线位置保持渗流稳定15、水锤:压力管道中随着流速变化产生附加水头的现象16、最优工况:指水流在转轮进口无撞击损失、出口无涡流损失,水轮机最高效率的工况17、气蚀:气泡在溃灭过程中,由于中心压力发生周期性变化,使周围的水流质点发生巨大的反复冲击,对水轮机过流金属便面破坏作用的现象填空题1、水轮机的总效率由(水力效率、容积效率、机械效率)组成2、反击式水轮机主要类型:(混流式、轴流式、斜流式、贯流式)3、有压进水口的主要类型:(坝式、岸式、塔式)4、水电站装配厂的面积主要取决于:(发电机转子、发电机上机架、水轮机转轮、水轮机顶盖)5、水电站厂房的水机辅助设备所指的四大系统:(油系统、压缩空气系统、技术供水系统、排水系统)6、水轮机的单位系数:(单位转速、单位流量、单位出力)7、混流式水轮机主要综合特征曲线有:(模型综合特性曲线、运转综合特性曲线)8、沉砂池的作用:(防止已经进入进水口的悬移质泥沙中的有害颗粒进入引水道)9、厂房的水机辅助设备的三大系统:(水系统、油系统、压缩空气系统)10、厂区枢纽包括:主厂房、副厂房、主变压器厂、开关站11、压力前池的位置设在:(引水道之后,压力管道之前)12、水闸一般由(闸室、上游连接段、下游连接段)组成13、水工隧洞的特点包括(水力特点、结构特点、施工特点)14、渗流变形包括(管涌、流土、接触冲刷、接触流土)15、河岸溢洪道包括(正槽式、侧槽式、虹吸式、竖井式)16、水工隧洞按功用分为(泄洪隧洞、引水隧洞、排沙隧洞、放空隧洞、施工导流隧洞)17、三峡大坝五级船闸包括(闸室、闸首、输水系统、引航道)18、新型消能工有(宽尾墩、台阶式溢流坝面、T形墩)等19、拱坝破坏形式有(拱座失稳、压应力过大、局部拉应力过大),(拱座稳定)是关键20、明钢管用镇墩和支墩支承,镇墩分为(封闭式和开敞式),支墩分为(滑动式、滚动式、摇摆式)21、尾水管的主要形式(直锥形、弯锥形、弯曲形)22、压力管道常用阀门类型(闸阀、蝴蝶阀、球阀)23、压力管道特点(坡度陡、承受最大水头且受水锤动水压力、靠近厂房)四、思考题1、为什么水轮机不能安装过高?若安装低行不行?为什么?答:安装过高容易产生气蚀,偏低会增加厂房土建工程量2、有压进水口有哪些设备?功能、要求是什么?答:主要设备有:拦污设备,主要功能是防止漂木、垃圾等杂物随水入进水口;闸门及启闭设备控制水流流量,对进水口进行检修等;通气孔主要是当以你睡到充水时排气,当事故闸门关闭时放空引水道,用以补气防止真空,通气孔顶端应高于上游最高水位;充水阀开启闸门前向引水道充水,平衡闸门前后水压以便闸门在静水中开启,充水阀尺寸应根据充水体积、下游漏水量及要求充满时间等因素来确定3、水电站厂房的任务是什么?有哪些主要部分组成?答:任务是满足主、辅设备及其相关方面的要求,保证发电的质量,为运行人员创造良好的条件同时与自然环境及美化相协调。
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。
水电站知识点总结
水电站知识点总结在全球能源结构中,水力发电一直占有举足轻重的地位。
水电站是利用水资源来进行发电的设施,通过水轮机将水能转化为机械能,然后驱动发电机发电。
水力发电是一种清洁、可再生的能源,对环境友好,对社会经济有着重要的推动作用。
下面将从水电站的发展历程、构成要素、工作原理等方面总结水电站的知识点。
一、水电站的发展历程水电站的发展历程可以追溯到远古时代,在中国的山区,人们就开始利用流水进行灌溉和机械工作。
公元十三世纪,意大利人布朗福特发明了水力水轮机,这标志着水利工程的大规模发展开始,从此人们开始认识到水能的巨大潜力。
到了18世纪,人们在对水力发电的研究中取得了突破性进展。
在19世纪末20世纪初,随着发电机的发明,水力发电进入了工业化生产的时代,水电站的建设也得到了广泛的发展。
目前,水力发电在全球能源结构中占有重要地位,是清洁能源的重要组成部分。
二、水电站的构成要素1. 水库:水库是水电站的重要组成部分,是储存水能的地方。
水库的建设可以调节水的流量,增加蓄水能力,平衡水能供应的稳定性。
2. 坝体:坝体是用来阻止水流的结构,用于防洪和蓄水。
坝体的形式有土石坝、混凝土坝、重力坝等多种类型。
3. 水轮机:水轮机是将水能转化为机械能的设备,是水力发电的核心装置。
根据水轮机的类型不同,可以分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机。
4. 发电机:发电机是将水轮机传来的机械能转化为电能的设备,是水电站的电力生产装置。
发电机的种类有同步发电机、异步发电机等多种类型。
5. 输电线路:输电线路是将发电机产生的电能传输到各个用电场所的装置,是水电站的电力输送装置。
输电线路包括高压线路、变电站等多个部分。
三、水电站的工作原理水电站的工作原理是将水能转化为电能。
首先,通过调节闸门控制水库中的水流量,使水流进入水轮机的转轮中。
水轮机的转轮转动,将水能转化为机械能,驱动发电机发电。
发电机产生的电能通过输电线路传输到各个用电场所。
水电站利用自然界的水能进行发电,不产生二氧化碳等有害气体,是一种清洁、可再生的能源。
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。
水电站复习资料
1.溢流式厂房布置特点?(1) 厂房顶泄洪,溢流式厂房通常是全封闭的,一般不设窗户;(2) 溢流式厂房的厂坝之间往往留有较大的空间,常将副厂房布置在厂坝之间,可节省投资。
(3) 尾水平台在泄洪时受到较大的吸力,而且在泄洪开始和终了时受到水舌的冲击,所以尾水平台上不宜设副厂房。
(4) 溢流式厂房的安装间结合进厂交通条件,一般设于主厂房的一端或两端,很少设于中间。
(5) 为了减小溢流顶板的跨度,主厂房内除布置主机及必要的附属设备并留有主通道外,尽量不布置辅助设备和电气设备,后者宜布置在厂坝之间。
(6) 由于溢流厂房顶承受巨大的水重、顶板自重及水平推力(来自大坝及溢流时),厂房排架通常由整片很厚的钢筋混凝土箱形结构组成,而不另设柱子。
2、什么是坝内式厂房——布置在坝体空腔内的厂房称为坝内式厂房3、河床式厂房布置和结构计算的特点?(1)厂房即是挡水建筑物,厂房上游侧设置比较挡水墙来承受上游水压力,因此必须进行厂房总体稳定分析和计算,包括抗滑稳定、基础防渗、地基应力等一系列问题。
(2)河床式水电站的进水口是与厂房的主机室连接成为一个整体结构, 进口段的设计即为厂房设计的一部分。
(3)厂房的上游侧一般不设吊车梁,将吊车轨道直接铺设在由上游挡水墙伸出的带形牛腿上。
(4)由于水电站的水头低,单机引用流量大,通常采用钢筋混凝土蜗壳。
(5)低水头大容量的水轮机(即轴流转浆式机组)气蚀性能较差,要求安装高程较低,因此基础开挖很深,水下混凝土方量很大。
(6)河床式电站的水库容量不大,水库中流速较大,泥沙、漂浮物均会被带到厂房前面,要考虑排沙、防淤及排污措施。
(7)河床式电站落差不大,洪水期落差更小。
尾水位高,除出力受阻外,对电站厂房设计也会造成不利的影响。
4、什么是地下厂房?地下厂房的优缺点?(1)把水电站厂房等主要建筑物布置在山岩洞室之中就是地下厂房。
(2)优点: (1)厂房位置可以选择地质条件较好的区域,厂房布置较灵活。
水电厂基础必学知识点
水电厂基础必学知识点
1. 水电厂的组成:水电厂一般由水源、水坝、水轮发电机组、变电设备和输电线路等组成。
2. 水电的发电原理:水电利用水流的动能转换成机械能,再通过水轮发电机组将机械能转换成电能。
3. 水电站的分类:按水流状况分为常年型和调节型水电站;按设计用途分为电力型和供水型水电站。
4. 水坝的作用:水坝用于拦截水流,形成蓄水库,增加水头压力,提供足够的水能。
5. 水轮发电机组的结构:水轮发电机组一般由水轮机、发电机和其他辅助设备组成。
6. 供水型水电站的特点:供水型水电站的主要目的是为城市、农村等供应生活用水和灌溉水,发电量较少。
7. 电力型水电站的特点:电力型水电站的主要目的是发电,发电量较大,通常用于为大型城市或工业区供电。
8. 水电站的调度控制:水电站需要按照电力需求和水流情况进行调度控制,以保证供电的稳定性和效益的最大化。
9. 水电站的环保措施:水电站建设和运营应遵循环保要求,采取合适的措施减少环境污染,保护生态环境。
10. 水电厂的安全措施:水电厂应具备安全设备和消防设施,制定安全操作规程,确保人员和设备的安全。
水电站的相关知识点总结
水电站的相关知识点总结一、水电站的发电方式1. 水轮机发电:水轮机是通过水流的冲击力来带动水轮机旋转,从而驱动发电机转动,产生电能。
水轮机分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机两种类型。
2. 水泵发电:水泵发电是指利用水泵将高位的水泵到低位,产生一定的水头和水压,通过水轮机将水能转换成机械能,再通过发电机将机械能转换成电能。
二、水电站的建设过程1. 地质勘察:通过对地质构造、地质构造、地质状况等情况进行调查,确定水电站的建设地点。
2. 水资源调查:对水库水源的大小、流量、水质等情况进行调查,确定水电站的水资源储备情况。
3. 工程设计:包括水电站的水利工程设计、电气工程设计、土建工程设计等,确定水电站的建设方案。
4. 施工建设:包括水电站的土建施工、设备安装、电气接线等,完成水电站的建设工作。
5. 水电站调试:对水电站的设备进行调试,确保水电站的正常运行。
三、水电站的分类1. 根据水电站规模的大小划分,可分为大型水电站、中型水电站和小型水电站。
2. 根据水电站的建设方式划分,可分为梯级水电站、混合式水电站和独立式水电站。
3. 根据水电站的调节方式划分,可分为调峰水电站、基础水电站和调峰水电站。
四、水电站的作用1. 发电:水电站利用水资源进行发电,为社会提供清洁、稳定的电力资源。
2. 调峰:水电站可以根据能源需求的变化,调整发电量,满足不同时间段的用电需求。
3. 防洪:水电站在水库储水的同时,还能对洪水进行控制,减少洪灾的危害。
4. 攻渠:水电站可以通过水利工程,解决农田排灌和城市供水等问题。
五、水电站的环境影响水电站建设对环境会产生一定的影响,主要包括以下方面:1. 水库蓄水:水库蓄水会淹没大片土地,影响原生态环境,损害植被和野生动物的生存。
2. 水电站运行:水电站运行会产生一定的噪音和振动,对周边生态环境造成干扰。
3. 水电站排泄:水电站排泄废水对下游水环境和生态系统造成污染。
总结:水电站是一种利用水资源进行发电的清洁能源设施,能够为社会提供稳定的电力资源。
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。
水电站重点知识
水电站重点知识第一章绪论1、水力发电区别于其他能源,具有以下几个特点:(1)水能的再生(2)水能的综合利用(3)水能的调节(4)水力发电的可逆性(5)水力发电机组工作的灵活性(6)水力发电生产成本低,效率高(7)有利于改善生态环境(8)一次投资大,工期长2、水电站相当于一个将水能转换为电能的工厂,水能(水头和流量)相当于这个工厂的生产原料,电能相当于其生产的产品,水轮机和水轮发电机则是其最主要的生产设备。
3、水电站的动能参数(1)设计保证率和保证出力(2)装机容量(3)多年平均发电量(4)水电站装机年利用小时数4、(1)坝式水电站常修建于河流中、上游的高山峡谷中。
水电站厂房布置在坝体下游侧,并通过坝体引水发电。
厂坝之间常用缝分开,厂房不起挡水作用,也不承受上游水压力。
坝式水电站的引水道短,水头损失小,建筑物布置比较集中。
坝式水电站的水头由坝来集中,一般为中、高水头,目前最大水头已接近300m。
(2)河床式水电站常修建在河流中、下游河道纵坡较平缓的河床上。
水电站厂房位于河床内,和坝共同组成挡水建筑物,厂房本身承受上游水压力。
河床式水电站的水头由挡水建筑物集中,水头一般低于30~40m。
(3)引水式水电站修建在河流坡度大、水流湍急的山区河段。
水电站厂房位于河岸距水电站进水口较远。
这种水电站的引水道较长,并以此集中水电站全部或大部分水头。
当压力引水道较长时,为了减小其中的水击压力和改善机组运行条件,还需在靠近厂房处修建调压室。
目前最大水头已达2000m以上,但发电引用流量一般比较小。
5、水电站的组成建筑物①挡水建筑物②泄水建筑物③水电站进水建筑物④水电站引水建筑物⑤水电站平水建筑物⑥厂房枢纽建筑物⑦其他建筑物6、怎么认识这个课程水电站课程是水利水电工程专业的主干专业课之一,是一门包含固体、流体、机械、电气设备等课堂理论知识单元,同时又包含试验、实习、课程设计等实践教学环节的综合性专业主干课。
在本课程中,着重讲解水轮机和水电站进水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及厂房枢纽建筑物等水电站的特有建筑物。
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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机密等级:★★06 级水利水电工程专业《水电站》复习重点名词解释1.设计保证率:水电站的设计保证率是指水电站正常发电的保证程度。
一般用正常发电总时段与计算期总时段壁纸的百分数表示。
2.★保证出力:指水电站相应于设计保证率的枯水时段发电的平均出力。
3.★多点平均发电量:水电站隔年发电量的平均值。
4.★最优工况:即效率最高工矿,水轮机达到运行效率最高时的工况。
在水轮机模型综合特性曲线上最内图等效率曲线中面积的集合中心效率最高。
该店相应的工况即为最优工况。
5.限制工况:用于限制水轮机在增大流量是,由于效率过低反而会发生出力下降的情况,或是限制影响最大出力的因素所规定的相应工况。
6.吸出高:水轮机的吸出高Hs。
从理论上讲应是转轮中压力最低位置到下游面得垂直高度,但在不同工况时次压力最低位置亦有所不同。
7.★单位参数:通常采用将模型试验的成果都化为D1m=1m,H1m=1m标准情况下的参数,次参数称为单位参数。
分别用表示。
8.比转速:水轮机在工作水头H=1m,出力N=1kw是所具有的转速称为水轮机的比转速。
9.自动调节渠道:渠道的流量和水位随着水电站负荷的变化而自动变化。
10.非自动调节渠道:为了有效的控制渠道末端的水位,在渠道末端的压力前池处设置了溢流堰,这样的渠道称为非自动调节渠道。
11.★水击:在水电站中,由于负荷的突然变化,因此而骤然启闭水轮机导叶和阀门,将导致管内水流流速的变化,与此同时水流动量也将发生相应的变化,从而使内水压力急剧升高或降低,这种现象叫水击。
12.★调节保证计算:水轮发电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击压力和机组转速变化值的计算。
13.直接水击:设阀门的关闭时间为Ts,当Ts<=2l/a时,也就是反响波尚未达到阀门A断面或刚刚到达还未及影响A断面的压力时,阀门已经关闭终止,此时阀门处的水击压力达到最大值,这种水击称为直接水击。
14.间接水击:当阀门关闭时间Ts>2l/a时,也就是反响波到达阀门断面并发生在反射时,阀门的关闭尚未终止,此时阀门A断面处的水击压力受到反响波的影响,其数值小于直接水击压力,这种现象称为间接水击。
水击的相长:水击波在管道中传播一个来回所用的时间。
15.抽水蓄能电站:是一种控制系统,由多余电能,在电气系统中起调峰作用的电站,包括抽水蓄能和放水发电两个过程:系统负荷低时,将下库水抽到上库(电动机+水泵);系统负荷高时,将水库的水放出发电(水轮机+发电机)。
填空1.确定Ny(装机容量)的简化方法:年利用小时数法、保证出力倍比法、套用定型机组法。
2.水电站按其开发方式的不同分为:坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站3.反击式水轮机按转轮区的水流相对于水轮机主轴的方向的不同,可分为混流式,轴流式,斜流式和贯流式。
4.有压进水口的形式有河岸式进水口(隧洞式,压力墙式,塔式)坝式进水口。
5.压力水管的供水方式有:单元供水,联合供水,分组供水。
6.压力水管引入厂房的方式:正向引进,纵向引进,斜向引进。
7.常用分岔管的类型:三梁岔管,月牙肋岔管,贴边式岔管,球形岔管,无梁岔管。
8.水电站进水钢管上安装的阀门有:平板阀,蝴蝶阀,球形阀,筒形阀。
9.水轮机利用水流能量的不同分为:同时利用水流动能和势能的称为反击式水轮机,利用水流动能的称为冲击式水轮机。
10.调压室的布置方式:上游,尾水,上下游双调,上游双调以及其他布置方式。
11.调压室的结构形式:简单圆筒,阻抗,双室式,溢流式,差动式,气垫式,组合式。
12.水电站厂区的建筑物组成:主厂房,副厂房,主变压器场,高压开关站。
13.水电站主副厂房安装的设备按性质和作用分为:水电站机组设备,水电站电器设备,水电站机械设备,厂房辅助设备。
14.水轮机的机墩常用:圆筒式,环梁立柱式,框架式,矮机墩式。
15.水轮发电机一般有:定子外露式,定子埋入式,上机架埋入式。
简答、计算、设计1.各类水电站的特点及其适用范围。
答:(1)坝式水电站:在河道上修建拦河大坝抬高上游水位以集中落差,并形成水库调节流量。
这种水电站适宜建在流量较大,坡度较小的山谷河段上,可分为坝后式和河床式水电站两种。
坝后式水电站的主要特点是厂房布置在紧靠大坝下游。
河床式水电站的厂房布置在河床中作为坝的一部分,有挡水作用。
(2)引水式水电站:筑一低坝取水,采用人工修建的引水建筑物(明渠,隧洞,管道等)引水集中落差以发电,这种水电站适用于河道陡峻,水流湍急或有较大跃水和河湾的地方。
可分为无压引水式水电站和有压引水式水电站。
(3)混合式水电站:水电站的水头是由筑坝和修建压力管道共同形成的,该类水电站适宜修建在河段的上游地势平坦宜于修筑高坝形成大库。
下游坡度较陡有较大河湾而又宜于采用压力引水道集中落差的地方。
2.★组成反击式水轮的五大部件,各部件的重要零件及其作用。
答:(1)引水部件(蜗壳,座环)将水流引入转轮前的导水机构并形成一定的旋转量(2)导水部件(导叶及其传动机构)引导水流按一定方向进入转轮,并通过改变导叶开度来改变流量调整出力,此外还可用来截断水流以便进行检修与调相运行,开停机。
(3)工作部件(转轮)将水流能量转变为旋转机械能。
(4)泄水部件(尾水管)回收转轮出口水流中的剩余能量。
(5)非过流部件(主轴,润滑,密封)将转轮机械能传递给发电机转子3.★反击式和冲击式水轮机各是如何调节流量的?调节流量的目的是什么?答:反击式水轮机通过改变导叶开度来改变流量,冲击式水轮机通过改变喷针行程来改变流量调节流量的目的:通过调节进入水轮机的流量来改变水轮机的出力,随着机组负荷的变化,水轮机相应地改变导叶的开度(或喷针行程),使机组转速即供电频率恢复或保持在允许范围内,并在机组之间进行负荷分配达到经济合理的运行。
4.如何确定限制工况。
答:绘一条5%出力限制线,过最优工况的单位转速的平线与5%出力限制线的交点即为限制工况点,有时受气蚀条件的限制,做法相同。
5.★规划设计阶段如何简单估算水电站的出力以及年发电量?用什么方法确定N保和E年?答:在初步估算出力时应用简化公式为N=KQH一般大一型可选用系数K=8.0~8.5中型水电站K=7~7.5小型水电站K=6~6.5 年发电量用公式E=0.0027WHη 计算。
N保由水电站出力历时曲线N~P曲线选用的P设对应求偶E年先将应用的水文系统分微弱跟时段,然后按照天然涞水和用水进行水库调节计算水能计算,得出逐年的发电量,再求其平均值便可得出多年平均发电量。
6.小型水电站转机容量的组成答:N装=N必须+N季节=N工+N备用+N季节=NI+N检修+N负荷+N季节+N事故7.水轮机的安装高程的确定一、反击式水轮机的安装高程立轴混流式水轮机:Z=▽W+HS+b0/2式中DW为水电站设计最低水位b0为水轮机导叶开度轴流式水轮机:Z=▽W+HS+XD1式中X为轴流式水轮机高度系数一般X=0.41卧轴混流式水轮机:Z=▽W+HS-D1/2二、水斗式水轮机的安装高程:对立轴水斗式水轮机安装高程规定为射流中心线高程:Z=▽W+HP卧立轴中心线:Z=HP+D1/2式中hP 为排水高度一般可取为(1~1.5)D1 ▽W为下游水位应选下游设计最高水位。
8.水轮机的基本方程式如何表述,方程式说明水轮机做功的原理(能量转换的实质)是什么?答:水轮机的基本方程式:HηT=(U1V1cosα1-U2V2cosα2)/g水轮机的基本方程式实质上是一个由水流能量转化为旋转机械能的能量平衡方程式。
9.○引入单位参数和比转速的原因答:①由于各实验单位的条件和要求不同,所采取的DM和HM也不一样,因此得出的模型参数就不便于应用而且也不便于在不同机型之间进行比较,为此,引入单位参数。
②为了得到一个能综合反映水轮机性能的单位参数,引入比转速。
10.●水轮机的主要综合特性曲线与运转综合特性曲线有什么联系和区别。
答:联系:它们是反映三个以上参数关系的综合性曲线,运转综合特性曲线是由模型综合特性曲线通过换算和效率修正后绘制而来。
区别:①来源不同:综合特性曲线来源于模型,运转综合特性曲线来源于模型。
②坐标不同:综合特性曲线横纵坐标分别为Q1’和n1’,运转综合特性曲线N、H③代表性不同:模型曲线代表一系列水轮机的特性而原型代表一个特定的水轮机的特性。
④用途不同:模型曲线用于水轮机的分类制造,运转综合特性曲线供水电站工员人员参考。
11.●水轮机选择的主要工作内容是什么?答:①机组台数和单机容量;②水轮机的型号和装置方式;③水轮机的直径及转速;④水轮机的吸出高与安装高程;⑤蜗壳及尾水管的型式及主要尺寸;⑥绘制水轮机的工作及运转特性曲线;⑦选择调速器的运行装置及油压装置;⑧选择水轮机的配水轮发电机并估算其各部分尺寸和相关参数。
12.○自动调节和非自动调节渠道的特点及其适应范围。
答:①特点:渠道堤顶高程沿渠长不变,而且高出渠道内的最高水位。
适应范围:在渠道较短,地面坡度较小,进口水位变化不大,而且下游没有灌溉给水或下一级电站用水的情况下,采用自动调节渠道较适宜。
②特点:渠顶大致与渠道底坡相同。
适宜范围:在渠道较长时,宜采用非自动调节渠道。
13.水电站的有压进水口的位置和高程如何确定?答:位置原则:水流平顺、对称、不发生回流和漩涡,不聚集污物、泄洪时人能正常进水、进水口后接压力隧洞、应与洞线布置协调一致、选择地形及地质、水流条件均较好的位置。
高程原则:进水口顶部高程应低于最低的水压,并有一定的淹没深度。
底部高程应高于淤沙高程。
顶部高程:以不出现吸气漩涡为原则(带入空气、吸入漂浮物影响正常发电)S 临界=CVd. d —闸门净高(m ) V —闸门断面流速(m/s )C —经验系数0.55~0.73 S —闸门顶最低死水位的临界淹没深度底部高程:进水口的底部高程通常在水库**(两字不认识)淤沙高程以上0.5~1.0m.当没有冲沙设备的。
应根据排沙情况而定。
14.露天钢管的直径和壁厚如何计算答:(1)直径 (m).(经验公式法)。
Qmax :压力水管的最大设计流量(m3/s );H :设计水头(m )(2)壁厚 (cm)15.●判断坝内式钢管外围混凝土开裂情况φ=r 4/r5,φ<=r0/r5时 说明为开裂,φ>=1时说明混凝土已开裂r0/r5<φ<1时,说明混凝土开裂但为裂穿,其开裂深度为r4=4r5φ:混凝土开裂深度相对值 r4:混凝土开裂区的内半径r5:混凝土圈的外半径 r0:钢管的内半径16.○直接水击的表示及计算:02ρτ=A a h ρτρ+-=1)1(20A a y水击的相长:c l r t 2=周期:T=2tr=c l 4 17. ○说明阀门断面的发射系数与反射规律反射系数是反射波与入射波的比值,对于任意时刻t 的反射系数Rt 为t t t f t F rt ρτρτ+-==11)()(反射规律:当t ρτ>1时,rt<0.阀门处为异号反射 t ρτ<1时, rt>0 阀门处为同号反射t ρτ=0时, rt=1 阀门处为同号等值反射t ρτ=1时 rt=0 阀门处为不进行反射18. ○说明首相水击、末相水击各是如何进行判断和解析计算的,各自的计算公式由公式可以判断 即ρττ2/01111h h A A -=+ ρττ∑-=--=+11101m i A i A m A m h h h m当h1=hmax 即最大水击压力出现在第一相长,称为首相水击当hm=hmax 即最大水击压力出现在阀门关闭的最后一末相。