水轮发电机组

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1、水轮发电机组本章主要介绍新安江水电厂水轮发动机的结构、原理、作用、运行操作、运行分析、注意事项和异常处理。新安江水电站，坐落在新安江铜官峡谷。厂址位于电站下游600米处的紫金滩，东与建德市新安江城区相连，北与库区淳安县隔水相望；距杭州市城区130余千米。设计年均发电量18.6亿千瓦时；大坝全长466.5米，坝高105米（海拔高115米），设计正常高水位108米，相应库容178.4亿立方米，为多年调节水库，可防御万年一遇洪水，浩瀚的水库成了蜚声中外的绿色千岛湖。1960年4月22日，第一台7.25万千瓦水轮发电机组投产发电。1977年10月，9台机组

2、全部投产。1999年—2005年完成增容改造和出线扩容工程，全厂总出力增加到850MW。第一章、水轮发电机组的基础知识：1、水轮机基本工作参数：水头H、流量Q、转速n、出力N和效率η。2、水轮机出力计算公式：N=9.81×Q×H×η。3、水轮机的结构：反击式水轮机头四大过流部件，它们的功用如下：1）引水部件：将水流沿圆周方向均匀的引向转轮前的导水机构。它包括：压力钢管、蜗壳、座环、固定导叶等。2）导水机构：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，还用它截断水流，以便检修与调相运行。它包括：活动导水叶、顶盖、底环、控

3、制环、接力器等。3）转轮：将水流的机械能转换成固体机械能。4）尾水管：主要用来回收转轮出口水流中的剩余能量及将水导向下游。此外，还有水轮机主轴和导轴承。水轮机主轴将转轮的机械能传给发电机转子。水轮机导轴承用来承受水轮机轴上的径向力，并传给基础。4、水流在转轮中的运动：水流在导水机构的运动基本上是沿垂直于水轮机轴心线的径向方向流动，当水流进入转轮区，其流动方向由径向逐渐改变成轴向，这种转换是在转轮叶片流道中完成的。5、飞逸工况和飞逸转速：水轮机运行中由于某种原因突然甩掉负荷，发电机输出功率为零，此时调速系统失灵不能关闭导叶，因此水轮机转速迅速升高，直

4、至随转速升高而增加的损失相平衡为止，这种特殊运行工况称飞逸工况。飞逸工况时的最大转速称飞逸转速。6、同步发电机的频率与转速的关系：f=pn/60；p—磁极对数，n—转速。7、同步发电机的“同步”解释：同步发电机的定子和转子之间有空气隙。当发电机运行时，在气隙里有定子和转子两个磁场，当定子磁场和转子磁场以相同的速度，相同的方向旋转时，就叫做“同步”。8、同步发电机的工作原理：同步发电机是按电磁感应原理工作的。当发电机转子的励磁绕组通以直流电流后，转子建立磁场，当转子被原动机拖动而旋转时，则其主磁场与定子绕组之间便有了相对运动，于是在定子绕组内便产生交

5、流电势，当定子绕组与外电路相连通后，便产生了交流电流。计算公式：E=4.44fωфm9、发电机由以下各主要部件组成：定子、转子、上机架、推力轴承、上导轴承、制动系统、通风冷却系统、永磁机、励磁机及其它附属设备。10、发电机定子主要由铁芯、绕组、机座、上下齿压板、拉紧螺杆等部件组成。11、发电机转子主要由主轴、轮辐、磁轭、磁极等部件组成。磁极由铁芯、线圈、托板、阻尼绕组等部件组成。水轮发电机转子磁极上装有阻尼绕组，是用以提高发电机并列运行时稳定性。12、推力轴承承受水轮机、发电机和励磁机转动部分的重量以及轴向水压力。其主要由镜板、轴瓦（10块）、托盘

6、、抗重螺丝、油冷却器和油槽等部件组成。13、上导轴承承受发电机转子在运转时的径向机械不平衡力和电磁不平衡力，维持机组在轴承间隙范围内稳定运行。第二章、水轮发电机组的结构及组成：一、水轮机部分的组成和作用：我厂装有九台立式混流式水轮机，有两种不同的型号，其中1、3、4、6、7、8、9号机为HLS66.46-LJ-410型，2、5号机为HLA778-LJ-410型。水轮机设计水头73m，额定转速150r/min，飞逸转速140%nr（306r/min），各部结构见下图。1、蜗壳：蜗壳是将压力钢管水引导到水轮机转轮前的导水室。我厂全部采用金属蜗壳。进口直

7、径5.2米，包角为345（或343.5）度。2、基础部分：基础部分由座环、基础环等部件组成，承受着全部机组及上部混凝土的负荷。基础环放于基础混凝土上，下部与尾水管里衬联接，上部与座环相联接。座环是由上、下环和固定导叶组成。它是安装水轮机及其他部件的基准。1、2号机座环为铸焊结构，由上、下两环及24个固定导叶组成。3、4、5、6、9号机由ZG20整体铸成，固定导叶为12个。7、8号机用钢板焊接座环，固定导叶为24个。上下法兰分别与顶盖及基础环联接。3、转轮：转轮是水轮机中把水能转变为旋转机械能的核心部件。转轮由叶片、上冠、下环、止漏环、泄水锥和减压装

8、置（引水钢板）组成，其名义直径为4.1米。转轮均采用铸焊结构，上冠、下环、叶片分别铸造后焊成整体转轮。上冠和下环均有迷宫式