水轮发电机油水气系统培训课件
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水轮发电机油、水、气系统培训课件
第四部分 机组气系统结构原理
气系统由空气围带供气和发电机制动供气两部分组成
4.1 空气围带供气
当检修主轴密封或长时间停机时，操作电磁空气阀使围带充气密封。围带供气气压为 0.5～0.7MPa，供气量为3L/次，进气口设有压力开关供监视，机组启动前应关闭供气阀， 打开排气阀，排除围带中的压缩空气。 4.2 发电机制动供气
机组的稳定性。
水轮机主要由以下几个部分组成：（1）埋入部分：管型座、尾水管里衬、发电机框架 等；（2）固定部分：导水机构、转轮室等；（3）转动部分：转轮、主轴、水导水封、受油 器等；（4）油、水、气等辅助系统及辅助设备。
1.2 发电机结构特点
在发电机整体结构上，根据厂家发电机的技术优势，充分考虑石虎塘发电机中容量、低 转速的特点，采用具有足够轴系稳定裕量的两导轴承支撑结构。定子机座、转子中心体、 轴承支架、灯泡头等采用具有足够的强度和刚度，以保证机组运行的安全可靠性。同时考 虑总体布置和分部件维护的简便性。 根据发电机结构说明，发电机主要由定子、转子、组合轴承、通风冷却系统、灯泡头、 支撑、自动化系统及其他辅助部件组成。 1.3 机组辅机结构特点
第三部分 机组水系统结构原理
水系统由冷却水供水系统、机组排水系统、水力监测系统等部分组成 3.1 冷却水供水系统 （1）发电机冷却水系统的取水方式是前流道取水循环冷却机组，由技术供水泵、6只
空气冷却器、管路、管路附件及流量、压力测量等自动化元件组成。每只空气冷却器前后
设闸阀，并配有排气、排水管口。 空气冷却器水循环路径为：技术供水泵→空冷器→总出水管→进口流道。 （2）每台机组设有2台轴承油冷器，并联方式布置，布置在轴承回油箱外。技术供水 系统提供油冷器冷却水。油冷器设计裕量充分，保证油冷器能安全稳定运行，油冷却器出 口处设流量信号器和流量调节阀，前后设球阀，并配有排气、排水管路。 轴承油冷却器水循环路径为：技术供水泵→油冷却器→进口流道。
5.大鱼孔电站油水气培训讲义
(9)、禁止频繁手动启动空压机。
(10)、空压机运行时机体排气温度应保持在75℃～85℃之间，最佳运行温度80℃； 100℃报警，101℃事故停机。
(11)、非紧急情况，禁止使用“紧急停止”按钮停机。
(12)、空压机本体控制面板上排气温度整定值及其它整定值运行人员不得修改。
5、空压机运行检查项目：
命，增加设备的功能和安全。
2.2.2 散热作用：设备在运行中虽然用润滑油减少了摩擦，但任还有摩擦而产生热量。
这些热量如不及时散走就会妨害设备的寿命及润滑油的性能。只通过油将产生的热量
连续带走，然后通过油冷却器再由水或空气将油中的热量带走起到散热的作用。 2.2.3 传递能量：在水轮发电机组中，有许多设备的操作需要较大的能量。例如水轮 机调速器操作导叶、转桨式水轮机的转轮片以及主阀、液压操作阀等设备的操作都是 利用汽轮机油来传递能量进行操作控制。
（3）、当机组手动开机或由于其他原因需2台泵运行时则将水泵的切换把手切“手动” ，并手动启动两台水泵即可投入运行。 （4）、水泵运行中应注意检查水泵的气蚀情况，禁止水泵在气蚀状态下长期运行；应 定时检查电动机的电流在额定电流下运行。
（5）、运行过程中，管路阀门位置正确，运行正常，各管路连接良好，无明显漏水现
稀油站油冷却器冷却用水
工作后，直接排至尾水。
附图
3.1消防供水系统 消防生活供水系统，由前池取水，经过消防泵抽至厂房顶部高位水池，经消防 总管供发电机定子绕组灭火喷水头用水，主轴密封备用水，检修排水泵润滑水， 主副厂房消防栓用水，副厂房生活用水。 同时，消防水泵作为全厂消防供水之用，当发生火灾时，手动启动消防水泵灭 火。
罐。
1.3.2 低压压缩空气系统工作气压为0.55-0.75MPa，提供机组制动与维护检修用气，设有2 台低压空压机、2个储气罐。高、低压气罐布置在主厂房夹层。
水轮发电机组培训PPT
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。
水轮机基本技术要求
14、双电源供电应安全可靠，交直流互为备用，故障时可自动转换并发出信号。 15、事故配压阀、分段关闭阀已调试合格，接力器锁锭动作灵活无卡塞。各项试 验正常。 16、水轮发电机组相关试验:接力器拉紧度试验、静摩擦力矩试验、压力钢管充 水试验、锁锭起落试验、机组冷却水通水试验、机组制动试验、水轮发电机 组启动试运行试验、发电机空载特性试验、发电机短路特性试验、发电机短 路温升试验、发电机及变压器定相序试验、假真同期并列试验、带负荷试验、 甩负荷试验等合格。 17、进水口闸门自动操作及信号回路；机组水力机械及调速器系统自动操作及信 号回路；机组现地控制单元LCU与电站主控站回路；发电机励磁操作回路； 机组同期回路；直流及中央音响信号回路；全厂公用设备操作及信号回路； 机组火灾报警信号及操作回路；通讯及其他必要的专门装置动作灵活、可靠。
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。
水轮发电机讲义PPT
2.1水轮机类型和型号
水轮机类型
• 水轮机是将水能转换为机械能的水力机械，利用水能机带
•
动发电机将旋转机械能变为电能的设备，称为水能发电机 组。按水流能量转换特征，可将水轮机分为：反击式和冲 击式。 （1）反击式水轮机利用水的压能型式为主，动能型式为 辅，通过转轮转换为机械能，转轮中的水流具有压力且充 满流道。反击式水轮机按水流流经转轮的方向不同，又分 为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种类型。 ①混流式水轮机。水流流经转轮时是辐向流进而轴向流 出。其结构简单，运行可靠，效率较高，是现代应用最广 泛的水轮机。适用水头范围一般为20～450米，目前最高 已达800米。 ②轴流式水轮机。水流流经转轮时是轴向流进而又轴向 流出。按其叶片在运行时能否转动又分为定浆式和转浆式 两种。
–水轮机型号
– 水轮机的型号由三部分组成，第一部分之间用短横线 隔开。第一部分由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成， 前者表示水轮机型式，后者表示转轮型号（入型谱者 采用该转轮的比转速作为代号）。第二部分由两个汉 语拼音字母组成，前一字母表示主轴装置方式，后一 个表示引水室特征。第三部分是以厘米为单位的转轮 标称直径D1。对冲击式水轮机，第三部分表示为：水 轮机转轮标称直径/（作用在每一个转轮上的喷嘴数× 射流直径）。 – 各种类型水轮机转轮的标称直径D1规定如下： – ①混流式水轮机是指转轮叶片进口边的最大直径。 – ②轴流式水轮机是指转轮室的最大内径。 – ③斜流式水轮机是指与转轮叶片轴线相交处的转轮室 内径。 – ④冲击式水轮机是指转轮与射流中心线相切处的节圆 直径。 – 各型水轮机第一、二部分的代表符号见下表：
• 各型水轮机第一、二部分的代表符号
水轮机型式 主轴装置方式
立轴L 卧轴W 斜轴X
引水室特征
水轮机类型
• 水轮机是将水能转换为机械能的水力机械，利用水能机带
•
动发电机将旋转机械能变为电能的设备，称为水能发电机 组。按水流能量转换特征，可将水轮机分为：反击式和冲 击式。 （1）反击式水轮机利用水的压能型式为主，动能型式为 辅，通过转轮转换为机械能，转轮中的水流具有压力且充 满流道。反击式水轮机按水流流经转轮的方向不同，又分 为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种类型。 ①混流式水轮机。水流流经转轮时是辐向流进而轴向流 出。其结构简单，运行可靠，效率较高，是现代应用最广 泛的水轮机。适用水头范围一般为20～450米，目前最高 已达800米。 ②轴流式水轮机。水流流经转轮时是轴向流进而又轴向 流出。按其叶片在运行时能否转动又分为定浆式和转浆式 两种。
–水轮机型号
– 水轮机的型号由三部分组成，第一部分之间用短横线 隔开。第一部分由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成， 前者表示水轮机型式，后者表示转轮型号（入型谱者 采用该转轮的比转速作为代号）。第二部分由两个汉 语拼音字母组成，前一字母表示主轴装置方式，后一 个表示引水室特征。第三部分是以厘米为单位的转轮 标称直径D1。对冲击式水轮机，第三部分表示为：水 轮机转轮标称直径/（作用在每一个转轮上的喷嘴数× 射流直径）。 – 各种类型水轮机转轮的标称直径D1规定如下： – ①混流式水轮机是指转轮叶片进口边的最大直径。 – ②轴流式水轮机是指转轮室的最大内径。 – ③斜流式水轮机是指与转轮叶片轴线相交处的转轮室 内径。 – ④冲击式水轮机是指转轮与射流中心线相切处的节圆 直径。 – 各型水轮机第一、二部分的代表符号见下表：
• 各型水轮机第一、二部分的代表符号
水轮机型式 主轴装置方式
立轴L 卧轴W 斜轴X
引水室特征
水电站油水气培训课件
倮马电站培训讲义培训主题水电站油水气系统介绍主讲：刘胜时间：2010年3月培训大纲：一、油系统1、水电站油系统和油的分类；2、水电站油系统和油作用；3、水电站油系统的其他相关知识。
二、水系统1、水电站水系统和水的分类；2、水电站水系统和水作用；3、水电站水系统的其他相关知识。
三、气系统1、水电站气系统和气的分类；2、水电站气系统和气作用；3、水电站气系统的其他相关知识。
一、水电站油系统为了保证水电站机组运行时用油需要，必须有储油的容器、输送油的管道，以及控制它们的阀门，由这些容器、管道和阀门所组成的油的回路，称为水电站的油系统。
1、油系统的组成：1 油库放置各种储存油的油桶、池、槽等设备；2 油处理室放置各种输油、净油设备；如油泵、滤油机、电烘箱等；3 油化验室放置油化验设备仪器等；（现在一般电站不设置）4 管网用管道将各用油设备和储油设备与油处理设备连接组成系统；5 测量和控制元件对用油设备进行监视和控制；如液位、示流、温度、油混水信号器等；2、油系统的作用：⑴接受新油；⑵储备净油；⑶向设备充油；⑷向运行设备加油；⑸从设备中排出污油；⑹污油的净化处理和再生；⑺油的监督和维护；⑻废油的收集和保存。
3、水电站用油分类水电站的水轮发电机组及电气设备在电能生产转换和操作控制的过程中，为了保证设备的安全和正常运行，在进行负荷调节的能量传递、机组运转的润滑散热以及电气设备的绝缘消弧时，都是用油作为介质来完成的。
由于设备的工作积极条件和要求的不同，使用的油质也不一样，水电站的用油主要有润滑油和绝缘油两大类。
润滑油油的分类油的用途透平油（汽轮机油）1、供机组轴承的润滑（如上导、下导、水导用油）；2、调速器系统等操作用（如导叶桨叶、喷针、蝶阀、球阀等）机械油（齿轮油）专供水泵、行车齿轮箱等设备润滑用空压机油专供空气压缩机润滑用润滑脂（黄油）专供滚动轴承润滑用（如行车行走轮、电机轴承等）常用锂基润滑脂绝缘油油的分类油的用途变压器油供变压器、电流、电压互感器用断路器油专供油断路器用电缆油专供电缆用4、水电站油的作用润滑油油作用1、润滑如推力轴承与镜板之间的形成油膜，避免两部之间的干磨擦，减少磨损和发热，延长设备使用寿命2、散热各轴承磨擦会产生热量，这部分热量就靠油的流动带走，通常又在油中布置一个冷却器，油的热量又通过冷却水带走，这样轴瓦和油温都在规定范围内。
水轮机部分培训讲义简洁版ppt课件
单位时间内经过水轮机的水量Q〔m3/s〕， 我厂1#—6#水轮机的额定流量为252.24m3/s。
3.出力与效率 3.1出力N：指水轮机轴传给发电机轴的功率〔输出 功率〕，我厂1#—6#水轮机的额定出力为46.4MW
。
3.2 效率：η=N0/NI×100% 普通η=80%~95%。η<100%的缘由：水流经过 水轮机时，存在水头损失、水量损失、机械损失等 各种能量损失。我厂水轮机效率可达96%。
冲击，对水轮机过流金属外表产活力械剥蚀和化 学腐蚀破坏的景象------水轮机的汽蚀。 2.水轮机汽蚀类型 2.1翼形〔叶片〕汽蚀：转轮叶片反面出口处产生 的汽蚀，与叶片外形、工况有关。
0.25mm。受油器安装在发电机的灯泡头内 浆叶的调整是经过调速器主配压阀控制的压力油送
经受油器再到浆叶接力器。因此受油器是从固定
油管向旋转的操作油管供油的重要转换安装。使浆 叶开启的压力油从受油器下游侧压力腔经过外部供 油管到接力器活塞缸上游侧；使浆叶封锁的压力油 从受油器上游侧压力腔经过中间供油管到活塞缸下 游侧。内腔油管向轮毂供油，并衔接高位轮毂油箱 ，使轮毂内的油具有一定的压力，防止流道中的水 渗入轮毂。此轮毂油管又作为转轮接力器的回复杆 ，将浆叶位置反映到受油器的刻度盘上并经轮叶位 置传感器送到调速器。浆叶全开27.5度,浆叶全关-
称为最优协联关系。
第四节：水轮机构造性能
1.尾水管及根底环 尾水管为卧式圆锥体，由两大节组焊而成，小
头焊根底环，根底环法兰上装有伸缩节，与转轮室 相通。根底环及尾水管呈程度布置，既只需程度段 ，总长26500mm，其中根底环段长8500mm，进 口段直径5796.4mm，出口直径为10500x9100mm ，根底环的上游面为加工面，既是埋设件管型座的 基准面，也是导水机构、主轴的基准面，根底环与 尾水管同时安装。为了监测尾水部位的压力值，在 根底与尾水管部位布置了压力测管，沿圆周方向布
3.出力与效率 3.1出力N：指水轮机轴传给发电机轴的功率〔输出 功率〕，我厂1#—6#水轮机的额定出力为46.4MW
。
3.2 效率：η=N0/NI×100% 普通η=80%~95%。η<100%的缘由：水流经过 水轮机时，存在水头损失、水量损失、机械损失等 各种能量损失。我厂水轮机效率可达96%。
冲击，对水轮机过流金属外表产活力械剥蚀和化 学腐蚀破坏的景象------水轮机的汽蚀。 2.水轮机汽蚀类型 2.1翼形〔叶片〕汽蚀：转轮叶片反面出口处产生 的汽蚀，与叶片外形、工况有关。
0.25mm。受油器安装在发电机的灯泡头内 浆叶的调整是经过调速器主配压阀控制的压力油送
经受油器再到浆叶接力器。因此受油器是从固定
油管向旋转的操作油管供油的重要转换安装。使浆 叶开启的压力油从受油器下游侧压力腔经过外部供 油管到接力器活塞缸上游侧；使浆叶封锁的压力油 从受油器上游侧压力腔经过中间供油管到活塞缸下 游侧。内腔油管向轮毂供油，并衔接高位轮毂油箱 ，使轮毂内的油具有一定的压力，防止流道中的水 渗入轮毂。此轮毂油管又作为转轮接力器的回复杆 ，将浆叶位置反映到受油器的刻度盘上并经轮叶位 置传感器送到调速器。浆叶全开27.5度,浆叶全关-
称为最优协联关系。
第四节：水轮机构造性能
1.尾水管及根底环 尾水管为卧式圆锥体，由两大节组焊而成，小
头焊根底环，根底环法兰上装有伸缩节，与转轮室 相通。根底环及尾水管呈程度布置，既只需程度段 ，总长26500mm，其中根底环段长8500mm，进 口段直径5796.4mm，出口直径为10500x9100mm ，根底环的上游面为加工面，既是埋设件管型座的 基准面，也是导水机构、主轴的基准面，根底环与 尾水管同时安装。为了监测尾水部位的压力值，在 根底与尾水管部位布置了压力测管，沿圆周方向布
水电站水轮发电机PPT课件
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2021/1/4
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第四节 水电站厂房的辅助设 备
一、调速系统
• 每台机组装设一套调速系统。
• 调速设备组成：调速器柜、作用筒(接力器 )、油压装置。三部分之间用管路联系。
1. 调速器柜：单机容量不同，机型不同，调 速系统也不一样，调速柜的外形尺寸变化 不大，一般为方形，尺寸为 800mm×800mm×1900mm。
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一、发电机层设备布置
• 发电机层为安放水轮发电机组及辅助设 备和仪表表盘的场地，也是运行人员巡 回检查机组、监视仪表的场所。
• 发电机层布置的主要设备：有发电机、 调速柜、油压装置、机旁盘、励磁盘、 蝶阀孔、楼梯、吊物孔等。
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发 电 机 层 平 面 图
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发电机层设备布置
1. 机旁盘。与调速器布置在同一侧，靠近厂房上游或下游墙 。
2. 电气设备的布置。发电机引出线和中性点侧都装有 电流互感器，一般安装在风罩外壁或机墩外壁上。 对发电机引出母线要加装保护网。
3. 油、气、水管道。一般沿墙敷设或布置在沟内。要 防止油气水渗漏对电缆造成影响。
4. 水轮机层上、下游侧应设必要的过道。主要过道宽 度不宜小于1.2m~1.6m。
5. 水轮机机墩壁上要设进人孔，进人孔宽度一般为 1.2m~1.8m，高度不小于1.8m~2.0m。
• 水泵供水。当水电站的水头太低(水压力不 够)或太高(需要减压设备)时。
• 自流供水。适用于水头在12~60m之间的水 电站，但当水头大于40m时需要减压设备 。坝后式厂房从水库引水，引水厂房从压 力水管引水。
• 混合式供水。水电站水头变化较大时采用 ，高水头用自流方式，低水头时用水泵。
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四、排水系统
水轮发电机组 ppt课件
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二、水力发电
水力发电的原理： 水的位能——水轮机的机械能——发电机的电能。 水力发电机获得的电能还必须通过输变电装置才能送到用户的用电 设备上，供用户使用。
1882年最早记载应用水力发电的地方是美国威斯康辛州。 水力发电的规模：从乡间用的几十瓦的微小型发展到大城市供电用 的几百万瓦的大型，根据具体需要都存在。
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。 ⑶按冷却方式分：可分为空气冷却和水冷却两种 。
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混流式水轮机组（半伞式立型水轮发电机组）
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四、发电机的结构、原理 发电机通常由定子、转子、端盖、电刷、机座、轴承等
部件构成。
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四、发电机的结构、原理 发电机通常由定子、转子、端盖、电刷、机座、轴承等
1、水轮发电机组结构 水轮发电机组主要由水轮机和发电机组成。
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三、水轮发电机组
1、水轮发电机组结构 水轮发电机组主要由水轮机和发电机组成。
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三、水轮发电机组
1、水轮发电机组结构 水轮发电机组主要由水轮机和发电机组成。
2、水轮发电机组的型式 ⑴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组。 ⑵按推力轴承位置分：立式发电机组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组， 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组，
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四、发电机的结构、原理：1、发电机定子结构 ；
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。
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
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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。
水轮发电机油、水、气系统培训 ppt课件
30 L/min
总供油量：
265 L/min
ppt课件
14
轴承的实际供油量在现场调试时通过流量调节阀来调节。水导、发导及推力轴承回油 管靠近轴承回油箱处，装有三只轴承回油流量计，监视轴承的供油量。
轴承高位油箱和回油箱都装有油位信号器，以监测各油箱的油位，两个油箱上还装有 电加热器，当油温低于15℃时投入加热器，高于20℃时停止加热。机组停机后，通过轴承 进油管路的自保持球阀切断润滑油供油。
ppt课件
19
尾水管压力测量布置在尾水管出口处，6个测点； 尾水管压力脉动测量布置在尾水管处，4个测点； 差压测流量布置在管型座外壳体（2个测点）和灯泡头（1个测点）； 转轮前设监测转轮室压力变化测点4个； 转轮后设监测转轮室压力变化测点4个； 差压测流量测压管引至发电机盖板处，其余测压管都引至交通廊道下游侧仪表坑内。
护。
ppt课件
6
机组测速装置采用机械齿盘加可编程转速测控装置，其整定值在0～200%额定转速
范围内可连续调整。
机组过速保护采用一套纯机械液压过速保护装置，来控制导叶接力器泄压阀组动
作，实现由重锤直接关闭导叶，防止机组飞逸。
设有一套轴电流检测装置，同时轴电流可由主轴接地碳刷连接接地装置引出。
机组自动化实现中控室远距离操控控制，包括起动、停机、正常运行、自动调节、
转速和负荷、故障或事故报警、事故停机和相应的手动控制等。
能监视，监测，控制机组的运行工况。 根据水头变化能手动改变协联关系，使机组在高效率工况下运行。 调速系统故障时，泄压阀组动作，由重锤直接关闭导叶，实现可靠的机组过速保
整投入油冷却器台数和冷却水供水量，油冷器的冷却水来自前流道。
高位油箱的润滑油，通过供油管路的自保持球阀分别经流量调节阀向各个轴承供油，
水轮机培训经典实用课件
水轮机类型及构造主要内容1、水轮机类型2、水轮机工作参数3、水轮机各类型特点4、水轮机各类型构造5、水轮机型号水轮机是一种将水能转换为旋转机械能的水力机械。
用于带动发电机发出电能。
水轮机是水电站中最主要动力设备之一。
水轮机贯流式轴流式混流式冲击式轴流式水轮机•混流式•轴流式•斜流式•贯流式•混流式•斜流式•轴流式冲击式可逆式反击式轴流定浆式轴流转浆式•水斗式•双击式•斜击式全贯流式半贯流式灯泡式轴伸式竖井式水轮机的分类反击式混流式（HL）轴流式（ZL）斜流式(XL)贯流式(GL)轴流定桨式（ZD）轴流转桨式(ZZ)斜流定桨式（XD）斜流转桨式(XZ)贯流定桨式（GD）贯流转桨式(GZ)冲击式切击式（CJ）斜击式（XJ）双击式(SJ)可逆式*混流式轴流式斜流式水轮机类型水轮机的分类水轮机反击式水轮机冲击式水轮机水流的压能转变为机械能水流的高速射流动能转变为机械能混流式轴流式贯流式斜流式切击式斜击式双击式水轮机的主要类型参数：水头、流量、功率、效率、转速等1.工作水头又称净水头，等于毛水头减去引水系统水头损失。
毛水头也叫装置水头，等于水电站上下游水位差。
2.流量表示水流在单位时间内通过水轮机的体积。
3.功率输入功率为水流对水轮机每秒钟付出的机械能。
输出功率为水轮机轴输出的机械功率，也叫水轮机的出力。
通常所说的水轮机功率，指水轮机输出功率。
4.效率水轮机输出功率与输入功率之比称为水轮机效率。
5.转速水轮机轴每分钟转动的圈数，称为水轮机的转速，单位为r/min。
水轮机可以有不同转速，但H一定时，一定的转轮直径D有一个效率1最高的转速n，通常由此转速选择相近的同步发电机转速。
电工学中：f=p.n/60n=f.60/p=3000/pn=3000/pf-频率p-磁极对数n-转速对于水轮机与同步发电机直接联接的机组，水轮机的额定转速必须与发电机转速同步。
我国电网的额定频率为50HZ ，水轮机额定转速:各型水轮机的特点1.混流（HL）式水流特点：转轮区水流径向流入，轴向流出；结构特点：转轮由上冠，下环，叶片，泄水锥组成；9～22叶片（固定不动）。
水轮发电机培训演示文稿
部套名称 集电环 上导轴承 主要功能 固定在上端轴上，用来向转子传导励磁电流。 承受发电机转动部分的径向力并传递给上机架，保 持上端轴绕旋转中心转动,安装在上机架内。 承受来自上导轴承、集电环罩和发电机上盖板等各 方面的力，传递给电机层基础，并具有足够的刚度。 固定定子铁芯；承受上机架、上导轴承和机组所有 转动部分等的重量以及水轮机水推力等总和的轴向力。 发电机的转动部件，用来产生旋转磁场,转换能量。 是发电机磁路的主要组成部分，用来固定定子线棒 承受水轮发电机组所有转动部分的重量和水轮机最 大水推力。 上机架 定子机座
主要功能
推动 控制环 转动，通过传动机构带动 活动导叶 Wicket gates 转动，从而控制机组流量。 与转轮相连，向发电机传递水轮机的机械能。 支撑 导叶轴颈 、水导轴承、 主轴伸出部分 和控制环； 具有封水作用。顶盖固定在 座环Stay ring 上，其中心主 轴伸出处安装水导轴承和主轴密封。 控制流入转轮的水流量，导叶全关时应有可靠的封水 性能。 外圆和蜗壳相连，内圆和顶盖、底环、基础环相连。 承受机组的重量、涡壳上部混凝土的重量、水轮机水推 力及蜗壳内部水压力。 使水轮机的进水形成一定环量并沿整个圆周均匀地输 送给导水机构 将水轮机转轮流出的液流排至下游；能量恢复作用。 将水能直接转换为机械能，是水轮机最重要的部件。 位于主轴通过顶盖部分，起防止水通过转轮侵入主轴 作用。 承受水轮机转动部分的径向力，保持转轮和主轴绕旋 转中心转动。
尾水锥管
9
安装过程简介 Erection Process
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 尾水管安装 基础环、座环吊装 蜗壳挂装、焊接 导水机构安装 转轮、水机轴安装 导轴承安装 水轮机的调试
10
安装过程简介 Erection Process
主要功能
推动 控制环 转动，通过传动机构带动 活动导叶 Wicket gates 转动，从而控制机组流量。 与转轮相连，向发电机传递水轮机的机械能。 支撑 导叶轴颈 、水导轴承、 主轴伸出部分 和控制环； 具有封水作用。顶盖固定在 座环Stay ring 上，其中心主 轴伸出处安装水导轴承和主轴密封。 控制流入转轮的水流量，导叶全关时应有可靠的封水 性能。 外圆和蜗壳相连，内圆和顶盖、底环、基础环相连。 承受机组的重量、涡壳上部混凝土的重量、水轮机水推 力及蜗壳内部水压力。 使水轮机的进水形成一定环量并沿整个圆周均匀地输 送给导水机构 将水轮机转轮流出的液流排至下游；能量恢复作用。 将水能直接转换为机械能，是水轮机最重要的部件。 位于主轴通过顶盖部分，起防止水通过转轮侵入主轴 作用。 承受水轮机转动部分的径向力，保持转轮和主轴绕旋 转中心转动。
尾水锥管
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安装过程简介 Erection Process
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 尾水管安装 基础环、座环吊装 蜗壳挂装、焊接 导水机构安装 转轮、水机轴安装 导轴承安装 水轮机的调试
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安装过程简介 Erection Process
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。
水轮机类型构造及工作原理培训课件实用PPT(36张)
9
No Image
水轮机型号：
水轮机型号：□ □ － □ □－□ 1 2 3 45
1、 水轮机类型 HL：混流式，XL：斜流式，ZD：轴流定桨式，ZZ：轴流转桨 式，GD：贯流定桨式，GZ：贯流转桨式 QJ：切击式，XJ：斜击式，SJ：双击式 2、 转轮型号（效率88%，水头以m计，出力以kW计的比转 速） 3、 主轴布置方式——L：立轴布置，W：卧轴布置 4、引水室特征——M：明槽引水，J：金属蜗壳，H：混凝土 蜗壳，P：灯泡式，G：罐式，S：竖井式，X：虹吸式，Z：轴 伸式 5、转轮标称直径（cm）
（2）流量Q
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.
3
No Image
（3）出力P和效率Ƞ
水轮机出力是水轮机轴端输出的功率，常用符号P表示，常用单位Kw。
水轮机的输入功率为单位时间内通过水轮机的水流的总能量，即水流的出力
，常用符号Pn表示，则Pn=rQH=9.81QH (Kw)
12
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3、转动部分
转动部分包括转轮、主轴、护罩等部件。，其中转轮在转动部分极为重要， 以下单独讲解转轮。
。
座环
机坑里衬
蜗壳 预留坑
基础环
尾水管里衬
埋设件安装
能转尾 量轮水 。出管
口作 水用 流： 中用 的来 剩回 余收
11
No Image
2、导水机构
2.1 导水机构包括底环、顶盖、导叶、套筒、控制环等零件。
2.2 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。
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水轮机型号：
水轮机型号：□ □ － □ □－□ 1 2 3 45
1、 水轮机类型 HL：混流式，XL：斜流式，ZD：轴流定桨式，ZZ：轴流转桨 式，GD：贯流定桨式，GZ：贯流转桨式 QJ：切击式，XJ：斜击式，SJ：双击式 2、 转轮型号（效率88%，水头以m计，出力以kW计的比转 速） 3、 主轴布置方式——L：立轴布置，W：卧轴布置 4、引水室特征——M：明槽引水，J：金属蜗壳，H：混凝土 蜗壳，P：灯泡式，G：罐式，S：竖井式，X：虹吸式，Z：轴 伸式 5、转轮标称直径（cm）
（2）流量Q
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.
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（3）出力P和效率Ƞ
水轮机出力是水轮机轴端输出的功率，常用符号P表示，常用单位Kw。
水轮机的输入功率为单位时间内通过水轮机的水流的总能量，即水流的出力
，常用符号Pn表示，则Pn=rQH=9.81QH (Kw)
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3、转动部分
转动部分包括转轮、主轴、护罩等部件。，其中转轮在转动部分极为重要， 以下单独讲解转轮。
。
座环
机坑里衬
蜗壳 预留坑
基础环
尾水管里衬
埋设件安装
能转尾 量轮水 。出管
口作 水用 流： 中用 的来 剩回 余收
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2、导水机构
2.1 导水机构包括底环、顶盖、导叶、套筒、控制环等零件。
2.2 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。
水轮机的油水气系统 2018
气使用方便、安全可靠，易于储送，因此，在水电站中得到 (1)供液压操作的油压装置压力油罐用气；
❖ (2)机组停机过程中的制动用气； ❖ (3)机组调相运行时转轮室压水用气； ❖ （4）机组、设备在安装、检修中的风动工具及设备吹扫清污用气
；
❖ (5)水轮机主轴检修围带密封充气、发电机封闭母线微正压用气； ❖ (6)蝴蝶阀止水围带充气； ❖ (7)灯泡贯流式机组发电机舱密闭增压散热用气； ❖ (8)前池或压力管道进口拦污栅处防冻吹冰用气； ❖ (9)大中型机组水轮机强迫补气； ❖ (10）气动配电装置中的空气断路器及气动隔离开关操作和灭弧用
❖
4.风动工具及吹扫用气 对风铲、风
动扳手、风砂轮等风动工具，具有体积小、重
量轻、使用方便，比电动工具安全等优点，同
时还能自动吹走切削及污物，是水电站维护检
修常用的工具。
❖ 9.1技术供水系统
❖ 9.1.1技术供水的作用及要求
❖ 1.技术供水的作用
❖ 水电站的供水包括：技术供水、消防供水 和生活供水。
常温度范围内储油和用油，避免因油温过高加快油的劣化；④在机组轴承与基础间
设置绝缘垫，以防止产生轴电流加快油的劣化；⑤用油、储油设备和输油管道要采
用正确的清洗方法；⑥污油、废油应按牌号分别收集，不能混集在同一油罐中。
❖ 2.油质监测
❖ 油系统监测是对油质、油温和油位的监测 ，如有质量指标不符合要求，应及时采取相应 的技术措施，防止和减缓油的劣化，以保证设 备长时期稳定、可靠运行。
❖ 3.油位监视
❖ 在用油设备和油库的储油罐上，都设有油 位计或设有油位信号器，用以观察或自动监测 油位。设备在静止状态时，其各部油位都应在 标定的刻度范围内。
❖ 4.油温监测
水轮发电机组培训ppt课件
• 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。
• 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。
• 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。
10
轴承密封
4
转轮
• 转轮是水轮机的重要部件，通过它将水流 的能量转换为机械能。
5
座环
• 座环是机组的重要支撑部件，由上、 下环与13只固定导叶焊接而成，其中 有一只固定导叶与蜗壳进口端及尾部 焊在一起。
6
转轮室
• 转轮室座环装有20只活动导叶，以及顶盖、控制环及操作 传动机构和限位限制机构等组成了机组的导水机构，支持 环与水导导轴承都固定在顶盖上。控制环安装在支持环上， 控制环与推拉杆及调速轴相连用来控制20只活动导叶。
7
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。
8
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。
• 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。
• 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。
• 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。
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轴承密封
4
转轮
• 转轮是水轮机的重要部件，通过它将水流 的能量转换为机械能。
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座环
• 座环是机组的重要支撑部件，由上、 下环与13只固定导叶焊接而成，其中 有一只固定导叶与蜗壳进口端及尾部 焊在一起。
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转轮室
• 转轮室座环装有20只活动导叶，以及顶盖、控制环及操作 传动机构和限位限制机构等组成了机组的导水机构，支持 环与水导导轴承都固定在顶盖上。控制环安装在支持环上， 控制环与推拉杆及调速轴相连用来控制20只活动导叶。
7
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。
8
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。
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承处设2只传感器、外操作油管处设2只传感器；机组振动监测在水导轴承支 架处
设3只传感器、组合轴承支架处设3只传感器、灯泡头处设2只传感器；定子铁
第二部分 机组油系统结构原理
2.1 调速器系统用油
调速系统由调速器（主配）、YZ-10-6.3油压装置、导叶和桨叶接力器、管路附件等组 成。
为满足水轮机本体机构要求及电站设备布置，调速系统的额定油压选定为6.3MPa，电 站安装调试时需对油压装置的油压进行设定，正常油压6.0～6.6MPa，事故低油压1#～2#机 为5.0MPa（3#～6#机为5.4MP），最低许用油压为4.6MPa。
机组设有高压顶起装置，在机组启动和关闭时投入使用，向两个导轴承供高压油。顶 起油泵为两台高压齿轮泵，一台工作油泵，另一台为备用油泵。
第三部分 机组水系统结构原理
水系统由冷却水供水系统、机组排水系统、水力监测系统等部分组成 3.1 冷却水供水系统 （1）发电机冷却水系统的取水方式是前流道取水循环冷却机组，由技术供水泵、6只 空气冷却器、管路、管路附件及流量、压力测量等自动化元件组成。每只空气冷却器前后 设闸阀，并配有排气、排水管口。 空气冷却器水循环路径为：技术供水泵→空冷器→总出水管→进口流道。 （2）每台机组设有2台轴承油冷器，并联方式布置，布置在轴承回油箱外。技术供水 系统提供油冷器冷却水。油冷器设计裕量充分，保证油冷器能安全稳定运行，油冷却器出 口处设流量信号器和流量调节阀，前后设球阀，并配有排气、排水管路。 轴承油冷却器水循环路径为：技术供水泵→油冷却器→进口流道。
转速的特点，采用具有足够轴系稳定裕量的两导轴承支撑结构。定子机座、转子中心体、 轴承支架、灯泡头等采用具有足够的强度和刚度，以保证机组运行的安全可靠性。同时考 虑总体布置和分部件维护的简便性。
根据发电机结构说明，发电机主要由定子、转子、组合轴承、通风冷却系统、灯泡头、 支撑、自动化系统及其他辅助部件组成。 1.3 机组辅机结构特点
石虎塘电厂水轮发电机 组
（油、水、气辅机系统结构及原理）
主讲人：唐鲲鹏
设备维护部
二〇一七年三月
目 录
CONTENTS
01 水轮发电机组基本概述 02 机组油系统结构原理 03 机组水系统结构原理 04 机组气系统结构原理
第一部分 水轮发电机组基本概述
1.1 水轮机结构特点
水轮机为卧轴灯泡贯流转浆式结构，水轮机和发电机共用一根主轴，两端分别与转轮和 转子相连接。转动部分由2个导轴承支撑。发电机被安置在灯泡体内，灯泡体成为水轮机流 道的组成部分。机组的支撑采用管型座上、下两根支柱（上、下过人竖井）为主支撑，发电 机水平和垂直支撑为辅助支撑的方式。上、下支柱与混凝土为刚性连接，承受水推力产生的 弯矩和发电机转矩。辅助支撑为弹性连接，主要承受灯泡体的重量、浮力和不平衡力以增加 机组的稳定性。
1、油系统
每台机组设有一套调速系统操作油与机组轴承润滑油，两个系统用油均为L-TSA68号汽 轮机油。
2、气系统 气系统由机组主轴密封供气和发电组制动供气两部分组成。 3、水系统 水系统由冷却水供水系统，机组排水系统，水力监测系统等部分组成。 4、机组自动化
机组自动化实现中控室远距离操控控制，包括起动、停机、正常运行、自动调节、
转速和负荷、故障或事故报警、事故停机和相应的手动控制等。
能监视，监测，控制机组的运行工况。 根据水头变化能手动改变协联关系，使机组在高效率工况下运行。 调速系统故障时，泄压阀组动作，由重锤直接关闭导叶，实现可靠的机组过速保
护。
机组测速装置采用机械齿盘加可编程转速测控装置，其整定值在0～200%额定转速
机组设有导叶回复机构，其转轴上设有分段关闭凸轮和主令控制器（LK4D-168/4）。 导叶接力器行程是通过固定在接力器上的两只导叶位置传感器分别传递至调速器和计算机 监控系统。
桨叶操作油从压油罐通过受油器经主轴操作油管至桨叶接力器来实现桨叶的开关动作。 设置轮毂高位油箱，使转轮轮毂内油压始终保持均压，轮毂高位油箱溢油排至油压装置集 油槽。受油器的渗漏油和转轮的检修排油排至漏油箱。轮毂高位油箱与轴承高位油箱合成 一体，用钢板分隔，装于▽62.00高程。
1#、2#机组各轴承的设计流量分别为：
正、反推力轴承：
170 L/min
发电机导轴承：
25 L/min
水轮机导轴承：
25 L/min
总供油量：
220 L/min
3#～6#机组各轴承的设计流量分别为：
正、反推力轴承：
205 L/min
发电机导轴承：
30 L/min
水轮机导轴承：
30 L/min
范围内可连续调整。
机组过速保护采用一套纯机械液压过速保护装置，来控制导叶接力器泄压阀组动
作，实现由重锤直接关闭导叶，防止机组飞逸。
设有一套轴电流检测装置，同时轴电流可由主轴接地碳刷连接接地装置引出。 设有机组状态监测系统，蠕动（键相）监测主轴处设1只传感器；主轴串动监测
主轴串动监测主轴处设1个传感器；主轴摆度监测在水导处设2只传感器、组 合轴
和机组事故停机所需的润滑油量。
一套轴承回油箱，其容积能容纳整个润滑油系统所需的油量。 两台交流电机驱动的油泵，可进行手、自动切换，每个油泵都有足够的裕量提供机
组轴承所需的润滑油量，一台油泵用于正常的操作而另一台备用，两台油泵主备轮换。
两台高压顶起油泵，可进行手、自动切换，在开、停机时投入，一台油泵用于正常
3.2 主轴密封排水系统 主轴密封无供水系统，水封排水通过水管自管形座下竖井引出。 3.3 机组排水系统 机组运行中灯泡头及管形座内冷凝水由排水管从发电机下部导流板及管形座下部竖井 排出。在进水流道和尾水流道的最低位置各设一排水孔，排水孔均设有拦污栅，以防被杂 物堵塞。机组检修时流道水经排水孔、排水管和排水闸阀，将水排至集水井。 3.4 水力监测系统 为监视机组运行及甩负荷过程中流道内的压力，设有量测仪表，以便于运行，试验人 员监视，测点布置如下： 进水流道压力测量布置在流道进口处，6个测点；
设置桨叶反馈装置，把桨叶开度转换成电信号反馈至调速器。
2.2 轴承润滑油系统
轴承润滑油是与调速器系统操作油完全分开的独立系统。润滑油系统是提供水轮 机导轴承和发电机推力轴承及导轴承所需的润滑油。
润滑油系统由以下几部分组成：
一套轴承高位油箱，其装油量能够满足在油泵故障时机组轴承继续安全运行10min
轴承的实际供油量在现场调试时通过流量调节阀来调节。水导、发导及推力轴承回油 管靠近轴承回油箱处，装有三只轴承回油流量计，监视轴承的供油量。
轴承高位油箱和回油箱都装有油位信号器，以监测各油箱的油位，两个油箱上还装有 电加热器，当油温低于15℃时投入加热器，高于20℃时停止加热。机组停机后，通过轴承 进油管路的自保持球阀切断润滑油供油。
压力油罐供油作为调速器操作油和机组自动化液压控制元件的操作油源，导叶接力器 开启腔管路上设有分段关闭阀组和重锤关机用泄压阀组。导叶分段关闭装置由一只节流阀 和一只液控单向阀组成。当接力器关至30%～40%全行程时液控单向阀关闭，压力油从旁通 的节流阀通过。关闭速度可在现场调节，泄压阀组在重锤关机时将接力器开启腔油排向调 速器集油箱，同时接力器的关闭腔可吸入无压油，泄压阀组尽可能靠近调速器侧安装。
的操作而另一台备用，两台油泵主备轮换。
机组润滑油的循环路线为： 油泵→油冷器→高位油箱→导轴承和正、反推力轴承→回油箱→油泵 为保证轴承供油可靠，设有两台轴承供油螺杆泵，一台油泵连续工作，另一台油泵处 于备用状态。润滑油经油泵、滤油器、油冷器冷却后至高位油箱。每台机组设有两只油冷 器，同时投入运行，遇冬季机组运行油温较低时，电站可根据实际油温或瓦温情况自行调 整投入油冷却器台数和冷却水供水量，油冷器的冷却水来自前流道。 高位油箱的润滑油，通过供油管路的自保持球阀分别经流量调节阀向各个轴承供油， 高位油箱多余部分的润滑油通过溢流管排至回油箱，高位油箱的容量能够保证油泵停止供 油后，机组继续安全运行10min和机组事故停机所需的润滑油量。 机组各轴承润滑油的整定流量为：
机组在下列情况下，通过重锤关机系统实现严重事故停机： a.机组过速至115%额定转速时，且调速器主配压阀拒动时，经延时严重事故继电器动 作，通过重锤停机。 b.油压装置油压达最低许用油压时，严重事故继电器动作，通过重锤停机。 c.停机时，遇弹簧连杆动作发信，严重事故继电器动作，通过重锤停机。 d.机组过速至153%额定转速时，严重事故继电器动作，通过重锤停机。 e.机组机械液压过速155%额定转速时，严重事故继电器动作，通过重锤停机。 上述情况下，装于接力器开启腔管路上的泄压阀组发生动作，使接力器开启腔管路与 调速器集油槽接通。接力器关闭腔管路上的逆止阀，在管路产生负压时能自动开启与集油 槽相通，向接力器关闭腔补油。导叶在重锤及导叶自关闭水力矩的共同作用下关闭，从而
水轮机主要由以下几个部分组成：（1）埋入部分：管型座、尾水管里衬、发电机框架 等；（2）固定部分：导水机构、转轮室等；（3）转动部分：转轮、主轴、水导水封、受油 器等；（4）油、水、气等辅助系统及辅助设备。
1.2 发电机结构特点 在发电机整体结构上，根据厂家发电机的技术优势，充分考虑石虎塘发电机中容量、低
第四部分 机组气系统结构原理
气系统由空气围带供气和发电机制动供气两部分组成
4.1 空气围带供气 当检修主轴密封或长时间停机时，操作电磁空气阀使围带充气密封。围带供气气压为 0.5～0.7MPa，供气量为3L/次，进气口设有压力开关供监视，机组启动前应关闭供气阀， 打开排气阀，排除围带中的压缩空气。 4.2 发电机制动供气 发电机制动供气与空气围带气源相同，机械制动系统由机械制动柜和4只制动器及制动 管路组成。制动器制动及复位采用压缩空气，供气压力为0.5～0.7MPa，每次制动用气量约 为20升。
尾水管压力测量布置在尾水管出口处，6个测点； 尾水管压力脉动测量布置在尾水管处，4个测点； 差压测流量布置在管型座外壳体（2个测点）和灯泡头（1个测点）； 转轮前设监测转轮室压力变化测点4个； 转轮后设监测转轮室压力变化测点4个； 差压测流量测压管引至发电机盖板处，其余测压管都引至交通廊道下游侧仪表坑内。
设3只传感器、组合轴承支架处设3只传感器、灯泡头处设2只传感器；定子铁
第二部分 机组油系统结构原理
2.1 调速器系统用油
调速系统由调速器（主配）、YZ-10-6.3油压装置、导叶和桨叶接力器、管路附件等组 成。
为满足水轮机本体机构要求及电站设备布置，调速系统的额定油压选定为6.3MPa，电 站安装调试时需对油压装置的油压进行设定，正常油压6.0～6.6MPa，事故低油压1#～2#机 为5.0MPa（3#～6#机为5.4MP），最低许用油压为4.6MPa。
机组设有高压顶起装置，在机组启动和关闭时投入使用，向两个导轴承供高压油。顶 起油泵为两台高压齿轮泵，一台工作油泵，另一台为备用油泵。
第三部分 机组水系统结构原理
水系统由冷却水供水系统、机组排水系统、水力监测系统等部分组成 3.1 冷却水供水系统 （1）发电机冷却水系统的取水方式是前流道取水循环冷却机组，由技术供水泵、6只 空气冷却器、管路、管路附件及流量、压力测量等自动化元件组成。每只空气冷却器前后 设闸阀，并配有排气、排水管口。 空气冷却器水循环路径为：技术供水泵→空冷器→总出水管→进口流道。 （2）每台机组设有2台轴承油冷器，并联方式布置，布置在轴承回油箱外。技术供水 系统提供油冷器冷却水。油冷器设计裕量充分，保证油冷器能安全稳定运行，油冷却器出 口处设流量信号器和流量调节阀，前后设球阀，并配有排气、排水管路。 轴承油冷却器水循环路径为：技术供水泵→油冷却器→进口流道。
转速的特点，采用具有足够轴系稳定裕量的两导轴承支撑结构。定子机座、转子中心体、 轴承支架、灯泡头等采用具有足够的强度和刚度，以保证机组运行的安全可靠性。同时考 虑总体布置和分部件维护的简便性。
根据发电机结构说明，发电机主要由定子、转子、组合轴承、通风冷却系统、灯泡头、 支撑、自动化系统及其他辅助部件组成。 1.3 机组辅机结构特点
石虎塘电厂水轮发电机 组
（油、水、气辅机系统结构及原理）
主讲人：唐鲲鹏
设备维护部
二〇一七年三月
目 录
CONTENTS
01 水轮发电机组基本概述 02 机组油系统结构原理 03 机组水系统结构原理 04 机组气系统结构原理
第一部分 水轮发电机组基本概述
1.1 水轮机结构特点
水轮机为卧轴灯泡贯流转浆式结构，水轮机和发电机共用一根主轴，两端分别与转轮和 转子相连接。转动部分由2个导轴承支撑。发电机被安置在灯泡体内，灯泡体成为水轮机流 道的组成部分。机组的支撑采用管型座上、下两根支柱（上、下过人竖井）为主支撑，发电 机水平和垂直支撑为辅助支撑的方式。上、下支柱与混凝土为刚性连接，承受水推力产生的 弯矩和发电机转矩。辅助支撑为弹性连接，主要承受灯泡体的重量、浮力和不平衡力以增加 机组的稳定性。
1、油系统
每台机组设有一套调速系统操作油与机组轴承润滑油，两个系统用油均为L-TSA68号汽 轮机油。
2、气系统 气系统由机组主轴密封供气和发电组制动供气两部分组成。 3、水系统 水系统由冷却水供水系统，机组排水系统，水力监测系统等部分组成。 4、机组自动化
机组自动化实现中控室远距离操控控制，包括起动、停机、正常运行、自动调节、
转速和负荷、故障或事故报警、事故停机和相应的手动控制等。
能监视，监测，控制机组的运行工况。 根据水头变化能手动改变协联关系，使机组在高效率工况下运行。 调速系统故障时，泄压阀组动作，由重锤直接关闭导叶，实现可靠的机组过速保
护。
机组测速装置采用机械齿盘加可编程转速测控装置，其整定值在0～200%额定转速
机组设有导叶回复机构，其转轴上设有分段关闭凸轮和主令控制器（LK4D-168/4）。 导叶接力器行程是通过固定在接力器上的两只导叶位置传感器分别传递至调速器和计算机 监控系统。
桨叶操作油从压油罐通过受油器经主轴操作油管至桨叶接力器来实现桨叶的开关动作。 设置轮毂高位油箱，使转轮轮毂内油压始终保持均压，轮毂高位油箱溢油排至油压装置集 油槽。受油器的渗漏油和转轮的检修排油排至漏油箱。轮毂高位油箱与轴承高位油箱合成 一体，用钢板分隔，装于▽62.00高程。
1#、2#机组各轴承的设计流量分别为：
正、反推力轴承：
170 L/min
发电机导轴承：
25 L/min
水轮机导轴承：
25 L/min
总供油量：
220 L/min
3#～6#机组各轴承的设计流量分别为：
正、反推力轴承：
205 L/min
发电机导轴承：
30 L/min
水轮机导轴承：
30 L/min
范围内可连续调整。
机组过速保护采用一套纯机械液压过速保护装置，来控制导叶接力器泄压阀组动
作，实现由重锤直接关闭导叶，防止机组飞逸。
设有一套轴电流检测装置，同时轴电流可由主轴接地碳刷连接接地装置引出。 设有机组状态监测系统，蠕动（键相）监测主轴处设1只传感器；主轴串动监测
主轴串动监测主轴处设1个传感器；主轴摆度监测在水导处设2只传感器、组 合轴
和机组事故停机所需的润滑油量。
一套轴承回油箱，其容积能容纳整个润滑油系统所需的油量。 两台交流电机驱动的油泵，可进行手、自动切换，每个油泵都有足够的裕量提供机
组轴承所需的润滑油量，一台油泵用于正常的操作而另一台备用，两台油泵主备轮换。
两台高压顶起油泵，可进行手、自动切换，在开、停机时投入，一台油泵用于正常
3.2 主轴密封排水系统 主轴密封无供水系统，水封排水通过水管自管形座下竖井引出。 3.3 机组排水系统 机组运行中灯泡头及管形座内冷凝水由排水管从发电机下部导流板及管形座下部竖井 排出。在进水流道和尾水流道的最低位置各设一排水孔，排水孔均设有拦污栅，以防被杂 物堵塞。机组检修时流道水经排水孔、排水管和排水闸阀，将水排至集水井。 3.4 水力监测系统 为监视机组运行及甩负荷过程中流道内的压力，设有量测仪表，以便于运行，试验人 员监视，测点布置如下： 进水流道压力测量布置在流道进口处，6个测点；
设置桨叶反馈装置，把桨叶开度转换成电信号反馈至调速器。
2.2 轴承润滑油系统
轴承润滑油是与调速器系统操作油完全分开的独立系统。润滑油系统是提供水轮 机导轴承和发电机推力轴承及导轴承所需的润滑油。
润滑油系统由以下几部分组成：
一套轴承高位油箱，其装油量能够满足在油泵故障时机组轴承继续安全运行10min
轴承的实际供油量在现场调试时通过流量调节阀来调节。水导、发导及推力轴承回油 管靠近轴承回油箱处，装有三只轴承回油流量计，监视轴承的供油量。
轴承高位油箱和回油箱都装有油位信号器，以监测各油箱的油位，两个油箱上还装有 电加热器，当油温低于15℃时投入加热器，高于20℃时停止加热。机组停机后，通过轴承 进油管路的自保持球阀切断润滑油供油。
压力油罐供油作为调速器操作油和机组自动化液压控制元件的操作油源，导叶接力器 开启腔管路上设有分段关闭阀组和重锤关机用泄压阀组。导叶分段关闭装置由一只节流阀 和一只液控单向阀组成。当接力器关至30%～40%全行程时液控单向阀关闭，压力油从旁通 的节流阀通过。关闭速度可在现场调节，泄压阀组在重锤关机时将接力器开启腔油排向调 速器集油箱，同时接力器的关闭腔可吸入无压油，泄压阀组尽可能靠近调速器侧安装。
的操作而另一台备用，两台油泵主备轮换。
机组润滑油的循环路线为： 油泵→油冷器→高位油箱→导轴承和正、反推力轴承→回油箱→油泵 为保证轴承供油可靠，设有两台轴承供油螺杆泵，一台油泵连续工作，另一台油泵处 于备用状态。润滑油经油泵、滤油器、油冷器冷却后至高位油箱。每台机组设有两只油冷 器，同时投入运行，遇冬季机组运行油温较低时，电站可根据实际油温或瓦温情况自行调 整投入油冷却器台数和冷却水供水量，油冷器的冷却水来自前流道。 高位油箱的润滑油，通过供油管路的自保持球阀分别经流量调节阀向各个轴承供油， 高位油箱多余部分的润滑油通过溢流管排至回油箱，高位油箱的容量能够保证油泵停止供 油后，机组继续安全运行10min和机组事故停机所需的润滑油量。 机组各轴承润滑油的整定流量为：
机组在下列情况下，通过重锤关机系统实现严重事故停机： a.机组过速至115%额定转速时，且调速器主配压阀拒动时，经延时严重事故继电器动 作，通过重锤停机。 b.油压装置油压达最低许用油压时，严重事故继电器动作，通过重锤停机。 c.停机时，遇弹簧连杆动作发信，严重事故继电器动作，通过重锤停机。 d.机组过速至153%额定转速时，严重事故继电器动作，通过重锤停机。 e.机组机械液压过速155%额定转速时，严重事故继电器动作，通过重锤停机。 上述情况下，装于接力器开启腔管路上的泄压阀组发生动作，使接力器开启腔管路与 调速器集油槽接通。接力器关闭腔管路上的逆止阀，在管路产生负压时能自动开启与集油 槽相通，向接力器关闭腔补油。导叶在重锤及导叶自关闭水力矩的共同作用下关闭，从而
水轮机主要由以下几个部分组成：（1）埋入部分：管型座、尾水管里衬、发电机框架 等；（2）固定部分：导水机构、转轮室等；（3）转动部分：转轮、主轴、水导水封、受油 器等；（4）油、水、气等辅助系统及辅助设备。
1.2 发电机结构特点 在发电机整体结构上，根据厂家发电机的技术优势，充分考虑石虎塘发电机中容量、低
第四部分 机组气系统结构原理
气系统由空气围带供气和发电机制动供气两部分组成
4.1 空气围带供气 当检修主轴密封或长时间停机时，操作电磁空气阀使围带充气密封。围带供气气压为 0.5～0.7MPa，供气量为3L/次，进气口设有压力开关供监视，机组启动前应关闭供气阀， 打开排气阀，排除围带中的压缩空气。 4.2 发电机制动供气 发电机制动供气与空气围带气源相同，机械制动系统由机械制动柜和4只制动器及制动 管路组成。制动器制动及复位采用压缩空气，供气压力为0.5～0.7MPa，每次制动用气量约 为20升。
尾水管压力测量布置在尾水管出口处，6个测点； 尾水管压力脉动测量布置在尾水管处，4个测点； 差压测流量布置在管型座外壳体（2个测点）和灯泡头（1个测点）； 转轮前设监测转轮室压力变化测点4个； 转轮后设监测转轮室压力变化测点4个； 差压测流量测压管引至发电机盖板处，其余测压管都引至交通廊道下游侧仪表坑内。