1、水 电 站,2009年2月,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 水力机械,水轮机+发电机： 水轮发电机组 功能： 发电水 泵+电动机：水泵抽水机组 功能： 输水水 泵+水轮机： 抽水蓄能机组。 功能： 抽水蓄能,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 水轮机概述,水轮发电机组装置原理图,第一节 水轮机的工作参数,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 由水能出力公式: N=9.81QH 可知，基本参数不包括：工作水头H、流量Q、出力N、效率，工作力矩M、机组转速n。,水轮机的工作参数,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 毛水头(nominal productive head) HM=E
2、U-ED=ZU-ZD 2. 反击式水轮机的工作水头 毛水头 - 水头损失=净水头 HG=EA- EB=HM - hI-A 3. 冲击式水轮机的水头HG=ZU- ZZ - hI-A 其中ZU和ZZ分别为上游和水轮机喷嘴处的水头。,浙江水专国家精品课程水电站http:/ head)表示水轮机的运行范围和运行工况。最大工作水头： Hmax=Z正-Z下min-hI-A最小工作水头： Hmin=Z死-Z下max-hI-A 设计水头(计算水头) Hr ： 水轮机发额定出力时的最小水头。平均水头： Hav =Z上av-Z下av,浙江水专国家精品课程水电站http:/ quantity),单位时间内通过水轮机
3、的水量 Q 。 Q随H、N的变化： H、N一定时， Q也一定； 当H=Hr、N=N额时，Q为最大。 在Hr、nr、Nr 运行时 Qr(设计流量),浙江水专国家精品课程水电站http:/ and efficiency),1. 出力(水轮机的输出功率)N： 指水轮机轴传给发电机轴的功率。 水轮机的输入功率 (水流传给水轮机的能量)为： 水轮机的输出功率：2. 效率： =N/Nw ， 一般=80%95%,浙江水专国家精品课程水电站http:/ M主轴力矩; 水轮机旋转角速度， n 转速，n=3000/p p 发电机磁极对额定转速n：正常情况下机组的转速保持为固定转速，该转速称为额定转速，并与发电机的
4、同步转速相等。,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 水轮机的主要类型及其构造,浙江水专国家精品课程水电站http:/ (reaction water turbine) 定义：利用水流的势能和动能做功的水轮机特征：转轮的叶片为空间扭曲面，流过转轮的水流是连续的，而且在同一时间内，所有转轮叶片之间的流道都有水流通过，水流充满转轮室。,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 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，
5、单机容量70万kW。是世界上单机容量最大的机组。,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 轴流式：特点：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向始终平行于主轴。适用于大流量、低水头。一般水头在50m以下。轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。高效率区较小，适用于水头变化不大的小型电站。轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度)。适用于大型水电站。,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 斜流式：水流经过转轮时是斜向的。转轮叶片随工况变化而转动，高效率区广。,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 贯流式：水轮机的主轴装置成水平或倾斜。不设蜗壳，水流直贯转轮。水流由
6、管道进口到尾水管出口都是轴向的。H0，叶片开始启动，+20 轮毂：外部连接叶片，内部安装转动机构。转动机构：安装在轮毂内，由调速器控制，调整导叶角度。,2. 转轮构造,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 与轴流转浆式水轮机不同之处：叶片转动轴线与主轴成4560的夹角。毛家村电站的运行证明，斜流式水轮机可以在比较宽阔的负荷范围内保持较高的平均效率，但其缺点也很突出，如结构复杂，可靠性较低，容易漏油，造成污染，在吸出高度Hs=-8m条件下运行，其空蚀现象仍比较严重。由于斜流水轮机无显著特点，在设计中很少采用。,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 转轮,组成：轮盘、斗叶（沿轮盘均匀分布）。连
7、接方式：螺拴、整体铸造、焊接。,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 喷管,组成：喷嘴、喷管体、针阀、喷杆、操作机构针阀：控制水轮机的过水流量，以行程表示。,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 折流板 使针阀缓慢关闭，降低水锤压力，使水流偏离水斗，避免机组转速升高。(4). 机壳 把水斗中排出的水引导入尾水槽内。一般为铸钢件。(5). 引水板 防止水流随转轮飞溅到上方，造成附加损失,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 水轮机的型号及标称直径,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 转轮标称直径D1 作用在每个转轮上的喷嘴数设计射流直径d0对双击式水轮机，其表示方法为： 转轮标称直径D1 转轮轴向长度L,浙江水专国家精品课程水电站http:/ （由三部分组成） HL240 LJ 410 混流式水轮机，型号240（比转速)，立轴，金属蜗壳，转轮直径为410cm ZZ440 LH 430 轴流转浆式水轮机，型号440，立轴，混凝土蜗壳，转轮直径430cm,浙江水专国家精品课程水电站http:/ 2CJ30W 120/210 转轮型号为20，水斗式水轮机，卧轴，一根轴上装设两个转轮，转轮直径为120cm, 每个转轮两个喷嘴，设计射流直径为10cm。,浙江水专国家精品课程水电站http:/
