水电站机电设备.doc

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1、水轮机：将水能转换成旋转机械能的机器。反击式水轮机特征：（1）水流始终以有压流的状态连续地充满整个转轮的过流部分，从而其位能、压能及动能均可被转轮所利用；（2）在转轮空间，水流始终受曲面型叶片的约束，从而利用水流对转轮叶片的反作用力驱使转轮旋转。冲击式水轮机特征:（1）转轮始终处于大气中；（2）主要利用压力钢管末端高速射流产生的动能驱使转轮旋转；（3）高速射流只作用于转轮的部分轮叶。混流式水轮机特点:水流径向流入、大体轴向流出转轮。适用水头范围广，结构简单，运行稳定，效率高。适用：水头20~700m，中高水头、中小流量水电站。轴流式水轮机特点:水流轴向流入、并轴

2、向流出转轮。适用：水头3~80m，中低水头、大流量水电站。导叶开度a。：任意两个相邻导叶间的最短距离。水轮机的水头：也称工作水头、净水头。指单位重量水体通过水轮机时的能量减小值。流量：指单位时间内通过水轮机的水体体积。转速：是水轮机转轮在单位时间内的旋转转数。输入功率Nw:指单位时间内通过水轮机的水流的总能量。出力（输出功率）N:指水轮机主轴传递给发电机的功率。效率:水轮机的出力N与其输入功率Nw的比值。设计水头：水轮机发出额定出力的最小净水头。尾水管高度：自水轮机导水机构下环顶面至尾水管底板平面之间的垂直距离。水轮机过流部件:通常由蜗壳、座环、导叶、转轮及尾水

3、管。蜗壳作用：沿座环周围引导并均匀、对称地分配水流。座环作用：支承机组及蜗壳上部部分混凝土的重量，并将其传递给厂房基础。导水机构作用：形成及改变进入转轮室的水流速度矩，并按负荷要求调节引入水轮机的流量，甚至切断水流。转轮作用：将水能转换成旋转机械能。水轮机总效率=水力效率*容积效率*机械效率。折流板的作用都是用来改变液体流向，增加湍动用的。减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。2CJ20-W-120/2×10表示转轮型号为20的水斗式水轮机，一根轴上装有2个转轮，卧轴，转轮直径为120cm，每个转

4、轮具有2个喷嘴，设计射流直径为10cm。SJ115-W-40/20,转轮宽度为20。损失分为：水力损失（主要部分）：水轮机在工作时，水流要经过引水部件、导水部件、转轮和尾水管等过流部件，水流便产生摩擦、撞击、漩涡和脱流等损失。这些情况所引起的水头损失。容积损失，机械损失。最优工况即为撞击损失和涡流损失均最小的工况。条件（1）无撞击进口，转轮进口处水流相对速度W1的方向与叶片骨线在进口处的切线方向一致βe1=β1。（2）法向出口，水流在转轮出口处的绝对速度V2的方向角α2=90。 动能恢复系数：衡量尾水管性能好坏的主要指标。绝对速度V，即在静止地面上看到的水流速度

5、。相对速度W，即随转轮运动时见到的水流速度。圆周速度U，即水流随转轮旋转作圆周运动的速度。蜗壳的型式：(1)金属蜗壳,适用：水头大于40m的中、高水头水电站;制作方法: 焊接、铸焊和铸造三种。(2)混凝土蜗壳,适用: 水头小于40m的中、低水头水电站；材料：钢筋混凝土，可加钢板内衬。断面形状：(1)金属蜗壳绝大部分断面做成圆形以改善其受力条件，在尾部又改做成椭圆形以便与座环高度相适应。2) 混凝土蜗壳断面常做成梯形，以便于施工及减小其径向尺寸。蜗壳的包角:从蜗壳鼻端至 蜗壳进口断面之间的夹角。（1）金属蜗壳的包角：一般采用0-345。 (2)混凝土蜗壳的包角：通

6、常采用180-270。尾水管的作用(1)汇集并引导转轮出口水流排往下游；(2)当H2>0时，利用这一高度水流所具有的位能；(3)回收转轮出口水流的部分动能。尾水管的型式：(1)直锥形尾水管(2)弯锥形尾水管(3)弯肘形尾水管：尾水管变动局部变动形式：1、尾水管扩散段向上倾斜2、尾水管肘管段偏移3、采用窄而深的断面4、尾水管直锥段加高。气蚀：指水轮机流道内流动水体中的微小气泡在其形成、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。气蚀类型：翼型气蚀、间隙气蚀、空腔气蚀、局部气蚀。吸出高度Hs：从发生翼型气蚀最危险的K点到下游水面a-a的垂直高度。吸

7、出高度Hs作用：可以选择适宜的吸出高度来控制K点真空值，以达到避免发生翼型气蚀的目的。立轴混流式Hs为导叶下部底环平面到设计尾水位的垂直高度。立轴轴流式Hs为转轮叶片轴线到设计尾水位的垂直高度。卧轴反击式Hs为转轮叶片的最高点到设计尾水位的垂直高度。安装高程Zs的作用：Zs是一个控制性高程，是确定厂房各层面高程的基准尺寸。频率电压变化不能大。反击式水轮机调节流量的机构为导叶，冲击式为带针阀的喷嘴。油压装置包括：压力油箱、集油桶、油泵系统。相似工况：同一系列水轮机保持运动相似的工作状况。单位参数：将模型试验结果参数按相似定律换算成D1M=1.0m和HM=1.0m标

8、准条件下的参数。比转速n