广西大学《水电站》考试详细复习提纲——适用刘启钊主编《水电站》第四版

1.水轮机分类：（1）反击式①混流：水头范围广，结构简单，运行

稳定效率高②轴流：中低水头，大流量③斜流：中水头④贯流：低水头大流量（2）冲击式：①水斗：高水头，小流量②斜击：中低水头，大流量③双击：单机出力小于1000kw低水头

2.水轮机工参：①水头：单位重量水体通过水轮机时的能量减小值。

最大（允许水轮机运行的最大净水头，结构强度设计）最小（保证水轮机安全稳定运行）平均（一定期间所有可能出现水轮机水头加权平均）设计（额定出力需要的最小净水头）②流量③转速：单位时间内转轮旋转周数④输入功率：单位时间内通过水轮机水流总能量9.81QH。输出功率/出力：水轮机主轴传递给发电机的功率9.81QHη

3.蜗壳：使水流产生圆周运动引导水流均匀轴对称进入座环。座环：

支承水轮发电机组重量及蜗壳上部部分砼重将此荷载通过支柱传给厂房基础。导水机构：形成与改变进入水轮的水流速度矩按照电力系统所需的功率调节流量在关键位置能切断水流停止运行。

转轮。尾水管：将通过转轮的水流排入下游当H2（静力真空）＞0时，利用这一高度水流所具有的位能并回收转轮出口水流部分能量。

4.水轮机能量损失：水力、容积、机械。最优工况：撞击损失和涡

流损失均最小的工况（无撞击进口：进口水流相对速度方向与叶片骨线在进口处的切线方向一致。法向出口：水流在出口处的绝对速度方向角为90度）

5.蜗壳：使水流圆周运动引水均匀轴对称进入座环。①过水表面光

滑平顺②保证水均匀轴对称进入导水机构③进入导水机构前有一定环量④合理断面形状和尺寸⑤必要强度合适材料。金属：水头大40，345°,砼：小40大中型低水头，180-270°包角：蜗壳鼻端至蜗壳进口断面之间的夹角。

6.气蚀：水轮机流道内流动水体中的微小气泡在形成发展溃裂过程

中对水轮机过流部件表面所产生的物理化学侵蚀作用。翼型、间隙、空腔、局部。气蚀系数：转轮中最易发生翼型空化K点处的相对动力真空值h kv/H，σ越大，愈易发生气蚀，其实性能愈差。

7.吸出高度：从叶片背面压力最低点K到下游水面的垂直高度

H s≤10-▽/900-（σm+Δσ）H。安装高程：LH Z s=▽m+Hs+b0/2.▽m

设计尾水位 b0导叶高。直接影响水电站的土建工程开挖量和水轮机运行的气蚀性能。

8.单位参数：将任一模型试验所得到的参数按照相似定律换算成

D1m=1和Hm=1的标准条件下的参数比转速：同一系列水轮机在

H=1m和N=1KN时的转速n s=n*N1/2/H5/4。n、H一定，提高ns出力提高；H、N一定，提高ns外形尺寸减小。总之提高机组动能效益降低机组造价和厂房土建投资。

9.水轮机调节：根据负荷的变化不断调节水轮发电机组的出力并维

持机组转速在规定范围内。本质：调节导叶-调节流量-调节转速任务：（1）根据负荷图的安排。随着负荷的变化迅速改变机组的出力，以满足系统的要求（2）担负系统短周期的不可预见的负荷波动，调整系统频率。（3）机组的启动，并网和停机等。

10.水电站型式：坝（坝集中水头）：坝后（河流中，上游的高山峡谷

中，中高水头）挑越+溢流（河谷窄机组多溢流坝和厂房并排布置困难）坝内（坝体大）河床（厂房本身挡水，河流中下游，低水头大流量）：闸墩、混合。引水（引水道较长集中全部或相当大水头，流量小，坡降大的河流中上游，跨流域）有压、无压组成：挡水（坝闸）、泄水（溢洪道）、进水、引水及尾水（渠道隧洞管道、渡槽涵洞倒虹吸）、平水（调压室压力前池）、发电变电配电、其他

11.进水口：按负荷要求引进发电用水。①足够进水能力②水质符合

③水头损失小④可控制流量⑤强度刚度稳定性等。有压、开敞、

抽水蓄能进出水口。有压：进口段闸门段渐变段，闸门竖井式(洞)

塔式岸坡(墙)式坝式河床式分层取水式。位置：入流平顺对称，不发生回流和漩涡，不出现淤积污物，泄洪水仍能进水，凹岸。

低于最低水位并有淹没深度＞0.8d，高于设计淤积高程

12.有压进水口适用条件①闸门竖井式：隧洞进口加以扩大，开挖成

喇叭形，使水流平顺适用于隧洞进口的地形条件较好，便于对外交通，的士坡度适中的情况②塔式：进口段和闸门段组成一个塔形结构立于水库旁，通过工作桥或水上交通与岸边相连，适用于岸边附近地址地质条件较差或者地形平缓从而不宜采用闸门竖井式进水口的情况③岸坡式：其结构连同闸门槽、拦污栅贴近倾斜的岸坡布置④坝式：进口段与闸门段常合二为一依附于坝体上游面，与坝体形成一个整体，适用于各种混凝土坝⑤河床式：适用于设计水头在40米以下的低水头大流量河床式水电站⑥分层取水：适用于大中型水电站

13.有压进水口设备：拦污设备（立面倾斜60-70，过水断面大易于

清污，平面直线形便于清污或多边形构成的近似半圆形过水断面大）；工作闸：动水启闭，运行期间调节流量；检修闸：静水启闭，检修隧道和工作闸门；事故闸：动水快闭静水启，发生事故紧急下闸。通气孔：事故闸门之后，当引水道充水时排气，事故闸门关闭引水道放空时补气。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

14.无压进水口：控制水量与水质，保证发电所需水量，尽可能减小

水头损失位置：布置在河流弯曲段的凹岸，以避免漂浮物聚集，防止泥沙淤积以便于引进清水沉砂池：加大过水断面并通过分流墙或者格栅形成均匀的低速区，减少水流携沙能力，使有害泥沙沉积在池内，让清水进入引水道在进水口内。

15.引水渠：集中落差形成水头向机组输水，尾水渠：发电过的水排

入下游河道。①足够输水能力②水质符合③运行安全④结构经济合理便于施工，梯形，1.5-2m/s隧洞：引水和尾水，圆(有压)方圆(无压地质好)马蹄(无压地质不好)高拱(洞顶岩石极不稳定)4m/s

16.压力前池：①加宽加深渠道平稳水压平衡水量②向各压力管道均

匀分配流量并必要控制③清除水中污物泥沙浮冰④宣泄多余水量。1池身及扩散段 2压力水管的进水口3泄水建筑物 4排污排沙排冰设备，布置在靠近厂房的陡坡上，以缩短压力水管的长度日调节池：引用流量大于平均流量补水，小于时注入池水位回升。

适用引水渠道较长，水电站负荷变幅较大，降低造价改善运行，靠近压力前池