《水轮机及辅助设备》-项目一-水电站概述

课程：《水轮机及辅助设备运行与检修》教学目标项目一编写水电站介绍书情境1：水电站基本功能调查情境2：水轮机型号及参数调查三峡大坝情境1：水电站基本功能调查水电站是利用水能生产电能的工厂，它先利用水轮机把水流的能量转换为旋转的机械能，再利用发电机把旋转的机械能转换为电能，最后通过电网把电能送给用户。能量生产过程1.1水电站概述【相关知识】水电站作用下一页水电站的动力设备1.1水电站概述【相关知识】辅助设备系统。这主要是指水电站的油、水、气系统等的统称。（1）水轮发电机组（2）调速系统（3）辅助设备系统是水轮机和发电机两者的合称。水轮机调速器水轮机是把水流能量转换成旋转机械能的水力机械，是水电厂最主要的动力设备。水轮机主轴带动发电机轴旋转，利用发电机将机械能转换成电能。1.2水轮机基本概念图1-1拦河坝式水电站坝后式厂房1-水轮机；2-发电机；3-尾水管；4-桥机；5-引水道水电站厂房水轮机基本参数有：1．水头H2．水轮机流量Q1.2水轮机的基本参数4．水轮机效率η3．水轮机功率P水轮机输入功率Pin水轮机输出功率Pout5．水轮机转速n水轮机转速是指水轮机转轮单位时间内旋转的圈数，用符号n表示，单位为r/min。水轮机流量是单位时间内通过水轮机进口测量断面的水的体积，用符号Q表示，单位为m3/s。水头分有净水头H、毛水头、额定水头Hr、设计水头Hd等。效率是水轮机输出功率与其输入功率的比值。点击下划线文字查看说明只利用水流动能做功利用水流的压力能和动能反击式水轮机冲击式水轮机1.2水轮机的基本参数混流式水斗式（切击式）水轮机类基本型贯流式轴流式斜流式贯流实物图贯流3D图斜击式双击式下划线文字带有连接内容清除所有图片表1－3水轮机型式及适用范围表类型型式适用水头（m）反击式混流式25~700轴流式轴流转桨式3~80轴流调桨式、定桨式3~50斜流式40~120贯流式贯流转桨式20贯流调桨式贯流定桨式冲击式水斗式（切击式）100~2000斜击式20~300双击式5~150各类型水轮机特点及应用范围（请点击下面图形文字）1.2水轮机的基本参数8）水泵水轮机其它水轮机水泵水轮机是指既可作水轮机运行又可作蓄能泵运行的水力机械，亦称可逆式水轮机。可逆式水轮机用在抽水蓄能电站，调节电力系统的峰谷差。1.2水轮机的基本参数1）水轮机型号的编制方法3.水轮机的型号型号的第一部分由水轮机型式和转轮的代号组成。水轮机型式用汉语拼音字母表示，其代号规定见表1-4。1.2水轮机的基本参数情境二表1－4水轮机型式的代号水轮机型式代号水轮机型式代号混流式HL贯流调桨式GT斜流式XL贯流定桨式GD轴流转桨式ZZ冲击（水斗）式CJ轴流调桨式ZT斜击式XJ轴流定桨式ZD双击式SJ贯流转桨式GZ水泵水轮机在水轮机型式代号后增加汉语拼音字母“B”。转轮代号采用水轮机比转速或转轮代号，用阿拉伯数字表示。1.2水轮机的基本参数表1－5主轴布置形式和结构特征的代号水轮机型式代号水轮机型式代号混流式HL贯流调桨式GT斜流式XL贯流定桨式GD轴流转桨式ZZ冲击（水斗）式CJ轴流调桨式ZT斜击式XJ轴流定桨式ZD双击式SJ贯流转桨式GZ注：主轴非垂直布置形式均用“W”表示。1.2水轮机的基本参数2）水轮机转轮公称直径(a)轴流式；(b)混流式；(c)斜流式；(d)水斗式1.2水轮机的基本参数对于混流式水轮机是指叶片出水边与下环相交处的直径。图1-11各种水轮机转轮的标称直径3）水轮机型号示例例1HL220/A153－WJ－84：1.2水轮机的基本参数表示为新入谱转轮型号，转轮代号为220、转轮研制单位的轮转编号为A153、卧轴、金属蜗壳的混流式水轮机，转轮直径为84cm。表示转轮代号为560、立轴、混凝土蜗壳的轴流转桨式水轮机，转轮直径为1130cm。例2ZZ560－LH－1130：3）水轮机型号示例例3GD800－WP－250：1.2水轮机的基本参数表示转轮代号为800、卧轴、灯泡贯流定桨式水轮机，转轮直径为250cm。表示转轮代号为22、卧轴、两喷嘴冲击（水斗）式水轮机，转轮直径为120cm，设计射流直径为10cm。例4CJ22－W－120／2×10：4.水轮机的装置方式1.2水轮机的基本参数水轮机和发电机通过轴连接在一起，共同组成水轮发电机组，简称机组。水轮机的装置方式，是指水轮机轴的装置方向和机组的连接方式。水轮机轴的装置方式通常分为:立轴卧轴斜轴1.2水轮机的基本参数此种装置方式为水轮机轴与发电机轴在同一垂直平面内。在立轴装置方式中按轴的连接方式不同，又分为直接连接和间接连接。1）立轴装置方式1.2水轮机的基本参数2）卧轴装置方式卧式装置方式因机组支承面积较大，故不致产生很大的集中载荷，厂房高度较低但轴和轴承受力情况不好。在我国水斗式水轮机、贯流式水轮机和小型混流式水轮机多采用卧轴装置方式。1.3发电机基本概念发电机是将原动机传递而来的机械能转变成电能的设备。发电机直流发电机汽轮发电机水轮发电机柴油发电机交流发电机同步发电机异步发电机1.3发电机基本概念发电机组成定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成转子转子铁芯绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成端盖轴承定子基坑转子2定子图转子图1转子1转子图2转子磁扼转子磁扼清除所有图片小结与考核：1－1水轮机的主要基本参数有哪些？1－2水轮机有哪几种型式？各型式水轮机的特点是什么？1－3掌握水轮机型号编制方法的有关规定。1－4简述混流式水轮机转轮基本组成及各部分作用。1－5简述轴流转浆式水轮机转轮基本组成及各部分作用。1－6简述反击式水轮机导水机构的作用。小结与考核：1－7水轮机尾水管有何作用？1－8水斗式水轮机的主要部件有哪些？它们的相对位置如何？1－9水斗式水轮机的折向器有何作用？1－10已知某水电站在设计工况下：上游水位=63m，下游水位=44.4m，通过水轮机的流量为825m3/s，发电机的效率为0.968，水轮机的效率为0.86。如忽略引水建筑物中的水力损失，试求水轮机输出功率和机组功率。