水电厂机械设备概述ppt课件.ppt

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1、2011年10月水电厂机械设备概述目录一、水轮发电机组的形式和结构原理二、水轮机五、水电厂主要辅助机械设备六、课堂解答四、水轮机调速器三、水轮发电机1、水电厂机械设备组成2、水轮发电机组的结构原理3、水轮发电机组的形式1、工作参数2、主要类型3、基本构造1、形式及作用2、水轮发电机的结构3、安装与调整1、作用和类型2、调速器的结构1、油系统2、水系统3、气系统4、其他辅助机械设备1、问题一2、问题二3、问题三4、型号及标称直径3、几种常见调速器第一讲水轮发电机组的形式和结构原理第一节水电厂机械设备组成第三节水轮发电机组

2、的形式第二节水轮发电机组结构原理1.1水电厂机械设备组成水电厂机械设备主要包括主机及其辅助系统，以及泄洪、起重、船闸等辅助设施。主机：包括水轮机、发电机。水能作用在水轮机的桨叶上，带动转轮转动，从而带动发电机旋转产生电能。主机辅助系统：主要指水、油、气系统。1.2水轮发电机组的结构原理水轮发电机组可以分为水轮机和发电机，以及水轮机调节系统。水轮机：作用是利用水流的机械能带动发电机旋转。发电机：作用是将水轮机的机械能最终转化为电能。水轮机调速器：作用是调节水流量以调节空载机组的转速和负载时机组的负荷。1.3水轮发电机组的

3、型式水轮发电机组按布置方式分：可分为卧式和立式两种。按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和伞式两种。推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机。推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式。按冷却方式分：可分为空气冷却和水冷却两种。第二讲水轮机第一节工作参数第三节第二节第一节第一节型号及标称直径基本构造主要类型第二节第三节第四节2.1水轮机工作参数定义：反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的基本参数。水轮发电机组原理图2.1.1水头由水能出力公式：N=9.81ηQH可知，

4、基本参数：工作水头H、流量Q、出力N、效率η，工作力矩M、机组转速n。水头毛水头＝上游水位－下游水位HM=EU－ED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av2.1.2流量、出力、效率流量(m3/s)单位时间内通过水轮机的水量Q。Q随水头H、出力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，所需流量Q最大，称为设计流量Qr出

5、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：Nw＝9.81QH水轮机的输出功率：N＝Nwη＝9.81QHη效率：η=N/Nw，一般η=80%~95%2.1.3工作力矩和转速工作力矩和转速水轮机的出力可以用旋转机械运动公式来表达式中M——主轴力矩；ω——水轮机旋转角速度，n——转速，n=3000/p；p——发电机磁极对。2.2水轮机主要类型水轮机主要类型有反击式和冲击式水轮机总分类图2.2.1反击式水轮机反击式水轮机(reactionwaterturbine)定义：

6、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。原理：水流通过转轮叶片时，水流流速的大小、方向均发生变化，其反作用力作用于每个转轮叶片，使转轮产生旋转力矩，从而做功。2.2.1.1混流式水轮机混流式水轮机特征：水流流经转轮叶片时，从径向流入，而从轴向流出。适用范围：H=30-450m,最高水头已接近700m，单机容量：几万kW到几十万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

7、电站即采用了这种水轮机，单机容量70万kW。是世界上单机容量最大的机组。五凌电力有限公司的五强溪、碗米坡、三板溪等厂采用混流式水轮发电机组。2.2.1.1混流式水轮机混流式水轮机主要构成部件蜗壳、座环、导水机构、转轮、尾水管等。蜗壳：使水流产生圆周运动，并引导水流均匀地、轴对称地进入水轮机。2.2.1.1混流式水轮机座环：位于导水叶的外围。由上、下环和立柱组成。作用：是水轮机的骨架，承受机墩及机架传来的荷载，并传到下部基础；支承活动导叶；故必须有足够的强度和刚度。断面设计：流线形，保证强度、刚度。2.2.1.1混流式水

8、轮机导水机构作用：根据机组负荷变化，调节水轮机流量，改变出力引导水流按切向进入转轮，形成速度矩；组成：导水叶及其轴、调速器、接力器导水叶是导水机构的主体，上下端分别固定在顶盖和底环上，为流线形。也称为活动导叶。2.2.1.1混流式水轮机导水机构图2.2.1.1混流式水轮机转轮是由水能转换为机械能的主要部件。组成：上冠、叶片、下环、