水轮机知识

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1、1水轮机知识水轮机知识1什么是水力机械？分为几类？在液体的水和固体机械之间进行机械能转换的机器称为水力机械。 水力机械可分为水力原动机、水力工作机、可逆式水力机械、液力传动装置和水力推进器等五类。前两类是基本的，而后三类是派生的。2水轮机有哪些工作参数？ 水轮机的基本工作参数有水头、流量、转速、出力和效率。 水轮机水头是指水轮机进口断面与其出口断面的单位重量水流能量的差值，用 H 表示，单位为 m。 水轮机流量是指单位时间内通过水轮机过水断面的水流体积。 水轮机转速是指水轮机主轴每分钟旋转的次数。 水轮机出力是指水轮机轴端输出的功率。 水轮机效率是指水轮机出力与水流出力之比。 3. 水轮机有哪

2、几种类型？ 水轮机可分为反击式和冲击式两大类。 反击式水轮机包括混流式水轮机(HL)、轴流定桨式水轮机(ZD)、轴流转桨式水轮机(ZZ)、斜流式水轮机(XL)、贯流定奖式本轮机(GD)和贯流转桨式水轮机(GZ)六种型式。 冲击式水轮机包括水斗式(切击式)水轮机(CJ)、斜击式水轮机(XJ)和双击式水轮机(SJ)三种形式。4什么是反击式水轮机和冲击式水轮机？ 将水流的位能、压能和动能转换成固体机械能的水轮机称为反击式水轮机。 将水流的动能转换成固体机械能的水轮机称为冲击式水轮机。 5混流式水轮机的特点及适用范围？ 混流式水轮机又称法兰斯式水轮机，水流由径向进入转轮，大体沿轴向流出。混流式水轮机应

3、用水头范围较大，结构简单，运行可靠，效率高。是现代应用最广泛的水轮机之一。水头适用范围 50700m。6轮流式水轮机的特点及适用范围？ 轴流式水轮机，转轮区域内水流沿轴向流动，水流在导叶与转轮间由径向转为轴向。 定桨式结构简单,但它在偏离设计工况时效率会急剧下降,适用于功率不大及水头变化幅度较小的电站,一般水头范围 350m。转桨式结构较复杂，它通过桨叶的转动2与导叶的转动相互配合，实现导叶与桨叶的双重调节，扩大了高效区的出力范围，有较好的运行稳定性。目前，应用水头范围从几米直到5070m。7斜流式水轮机的特点及适用范围？ 斜流式水轮机，水流对于主轴是斜向流动的，它是 50 年代发展起来的一种

4、机型，与轴流转桨式水轮机相似，叶片可以转动从而实现双重调节，有较宽的高效率区。适用水头范围40700m。这种水轮机常被用来作可逆式水力机械，在抽水蓄能电站中较为多见。 水利产业技术之微型水电机组技术的研究开发 通常把单机功率小于 100KW 的水轮发电机组称为微型水电机组，一般使用水头 2-100m，流量 0.1-2m3/s,单机功率 2-100KW，用于微小水力资源的开发利用，解决当地无电问题。 我国可供开发的中小型水电资源约 1.39 亿KW，1992 年建成装机 1706 万 KW，在建装机 600 万 KW，仅占可供开发的 16.6%，而且目前我国老、少、山、边、穷农村,尚有 4778

5、 万无电人口，经济上也急待脱贫，因此研究开发适用于小水电建设的微型水电机组,满足当地用电需求，促进社会经济发展是十分必要的。我国 80 年代曾开展过微型水电机组的设计研究工作,提出过品种规模系列,取得一定成绩,但由于性能、结构、可靠性、价格等多种原因,未能得到推广应用。 研究内容及目标。（1）微型机组优化型式的研究。在过去罐式、桶式基础上进一步优化通道型式,以先进的轴流式转轮技术配套，使水轮机的最高效率由 80 年代的87.6%提高到 90%以上。（2）微型机组优化结构的研究。结构简化紧凑，工厂整装性强，便于运输安装。（3）发电机励磁方式研究。结构简单性能良好维护方便，机组启动能自动起励，运行

6、中保持电压稳定。（4）简易型调速器。结构简单运行可靠维护方便。（5）电子负荷调节器。对无导叶无调速器的机组，能自动转移负荷，保持输入和输出功率自动平衡。 38水斗式水轮机的特点及适用范围？水斗式水轮机又称培尔顿( Petion)水轮机，它靠从喷嘴出来的射流沿转轮圆周切线方向冲击转轮斗叶而做功。水斗式水轮机应用水头较高，小型水斗式用于水头 40250m，大型水斗式用在水头 4004500m。9斜击式水轮机的特点及适用范围？ 斜击式水轮机，喷嘴出来的射流，在进口与转能平面成一角(通常为 225 度)。这种水轮机用在中小型水电站中，水头适用范围在 400m 以下。10水斗式水轮机的基本构造如何？水斗

7、式水轮机有以下几个过流部件，它们的主要功用如下：(l)喷嘴 由上游压力水管来的水流经喷嘴后形成一股射流冲击到转轮上，在喷嘴内水流的压力能被转换成射流的动能。(2)喷针 借助于喷针的移动，改变用喷嘴喷出的射流直径，因而也改变了水轮机的进水流量。 (3)转轮 它由圆盘和固定在它上面的若干个水斗组成，射流冲向水斗，将自己的动能传给水斗，从而推动转轮旋转作功。(4)折向器 它位于喷嘴和转轮之间，当水轮机突减负荷时，折向器迅速地使喷向水斗的射流偏转。此时喷针将缓慢地关闭到 与新负荷相适应位置。当喷针稳定在新位置后，折向器又回到射流原来位置，准备下一次动作。 (5)机壳 使作完功的水流流畅地排至下游，机壳

8、内压力与大气压相当。机壳也用来支撑水轮机轴承。11如何读懂得水轮机的牌号？ 根据我国 JBB8474“水轮机型号编制规则“规定，水轮机牌号由三部分组成，每一部分之间用“分开。第一部分的符号是该水轮机型式的汉语拼音的第一个字母，阿拉伯数字表示该水轮机的特征比转速。第二部分由两个汉语拼音字母组成，前一个表示水轮机主轴的布置型式，后一个表示引水室特征。第三部分是以厘米为单位的转轮标称直径。12各种类型水轮机的标称直径是如何规定的？ 混流式水轮机标称直径是转轮叶片进口边上的最大直径，即转轮下环与叶片进口边交点处直径。 轴流式和斜流式水轮机标称直径是转轮叶片轴线与转轮室相交处的4转轮室内径。 水斗式水轮

9、机标称直径是转轮与射流中正线相切的节圆直径。13水轮机产生汽蚀的主要原因是什么？ 水轮机产生汽蚀的原因比较复杂，一般认为：水轮机转轮内压力分布不均匀，如转轮相对下游水位要装得过高，高速水流流经低压区时，易于达到汽化压力而产生汽泡。当水流流到高压区时，由于压力增大，汽泡凝结，水流质点以高速度向汽泡中心的撞击，以填充凝结所产生的空隙，从而产生极大的水力冲击和电化学作用，使叶片受到剥蚀产生麻点及蜂窝性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞。 14预防水轮机产生汽蚀的主要措施有哪些？ 水轮机汽蚀的后果是使水轮机产生噪音、振动和效率急剧降低，使叶片受到剥蚀，产生麻点及蜂窝性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞，从而使机组受到

10、损坏不能运行。因此在运行中应力求避免汽蚀。目前，预防和减轻汽蚀损坏的主要措施有： (l)正确进行水轮机转轮的设计，减小水轮机汽蚀系数。(2)提高制造质量，保证叶片的几何形状和相对位置正确，注意表面平滑光洁。(3)采用抗汽蚀材料，减轻汽蚀破坏如不锈钢转轮。(4)正确确定水轮机的安装高程。(5)改善运行条件，不使水轮机长期地在低水头和低负荷下运行。通常不允许水轮机在低出力(如低于 50额定出力)下运行，对于多机组的水电站，要避免单机长期低负荷和超负荷运行。 (6)及时检修，并注意修补焊接的打磨质量，避免汽蚀破坏的恶性发展。(7)采用补气装置，向尾水管中送入空气，消除可能产生汽蚀的过大真空。水轮发电

11、机组运行知识水轮发电机组运行知识1一般混流式小型水轮发电机组正常开机有哪些步骤？(l)合上隔离开关和手动型空气开关(自动型式者不合)。5(2)合上同期灯开关和同期屏切换开关。(3)开启进水阀门。(4)打开气门，使蜗壳然气充水，待冒水时关闭。(5)打开真空表、压力表和冷却水阀门。(6)慢慢转动调速手轮，逐步加快转速，待接近额定转速和建压调节磁场电阻，使电压接近于系统电压。 (7)调节周波与网络周波一致，且电压也相等时，此时灯光旋转最慢，零值电压表指针摆动也最慢，待其指针到零和同相灯灭晚 做下并车按钮，使并列接触器接通，投入系统并列运行。 (8)尽快开大导水叶开度，使机组带上负荷。2一般混流式小型

12、水轮发电机组正常关机的操作步骤有哪些？(1)记录好停机前各仪表的读数，发电机卸负荷空转。(2)缓慢关闭导水叶，待转速降至 35额定转速时进行刹车。(3)撤下水阻起动按钮，使剩余电能消耗在水阻中。(4)拉下空气开关和刀型开关把手，挂上“严禁合闸“警告牌。(5)如长期停机，应放尽管道积水。3水轮发电机组运行维护的要点有哪些？(1)机组运行中，注意调速器油压表与压油槽油压表的指示不能相差过大。(2)机组在停机过程中，应尽量缩短低转速运行时间。当转速下降至额定转速的 3540时，可加闸制动。(3)机组在运行中，导水叶的开度限制应放在机组最大出力的限制位置。当机组起动与系统并列时，如发现调速系统不稳定，

13、可用开度限制使其稳定。在与系统并列后，可将开度限制放在机组最大出力限制的位置。(4)定期检查主轴的摆度。(5)机组运行中，还应定期做如下工作：1)定期切换压油装置的油泵和导轴承油泵，以防电动机受潮。2)调速器各杠杆的连接处要定期注油。63)各汽水分离器要定期放水。4)定期清扫橡胶水导轴承润滑水的过滤器。5)机组备用时，定期做橡胶水导轴承备用润滑水的投入试验。6)定期向蝶阀轴承注油。4水轮发电机组并车的条件有哪些？水轮发电机组并车的条件包括：(1)发电机频率与系统频率相等。(2)发电机输出电压与系统电压相等。(3)发电机电压相位与系统电压相位相同。(4)发电机相序与系统相序一致。5水轮发电机组并

14、车的方法有哪些？水轮发电机组的并车方法可分为两大类，即自同期和准同期。小水电站常用的是准同其期并车方式。准同期并车常用的方法有：(l)灯光旋转法。(2)灯光熄灭法。(3)零值电压表法。(4)整步表法。 (5)半导体自动准同期。6水轮机开机前的检查项目有哪些？(1)低水头电站的闸门应开启，机室水位应正常。中高水头电站应检查压力管道和进水闸门操作机构是否灵活，阀门应关闭。(2)各处螺栓应拧紧，特别要注意地脚螺丝。(3)轴承的油位应正常，油质要符合规范要求。(4)调速器手轮转动要灵活，并处于关闭位置。(5)配电屏主电路的开关应在断开位置，磁场变阻器的电阻在最大位置，各个熔丝应全部插上。(6)扳动飞轮

15、或皮带轮，观察机组转动是否灵活，内部声音是否正常。(7)发电机的气隙中应无杂物，电刷、滑环位置正常而且光滑。7(8)转动装置是否正常，皮带或联轴器等的松紧应一致。(9)室外变电站和输电线路上有无杂物或工作人员是否撤离。(10)做好开机前的渠道放水工作。7紧急停机有哪些操作步骤？只有当遇到人身和设备等异常事故时方才实行紧急停机，其步骤为：(1)掀下解列按钮，使之与系统断开，自动投入水阻器。(2)迅速关闭导水叶。 其余步骤与正常停机相同。8水轮发电机组试车，通水前水轮机和调速器的检查项目有哪些？ (1)堵水闸门必须在全关位置，防止误开。(2)蜗壳排水阀全开，蜗壳无水压，进人孔应封闭。(3)切断操作

16、电源。(4)油泵要一台自动，一台备用。无备用泵者，应放在手动位置。(5)打开锁锭装置。(6)飞摆放在手动位置，双层过滤器接通至辅助作用简侧。(7)将开机把手扭至开恻后，渐渐开启负荷限制机构由 0100，然后全关，把开停机把手扭至关侧。 (8)上述试验完毕后，作一次紧急停车试验。在接力器全开情况下将开停机把手扭至全关，记录从 100至零的全关时间。(9)投入锁锭，回复飞摆至自动位置。水轮机简要的日常维护水轮机简要的日常维护水轮机的日常维护大致包括：机组清理、用油管理、间隙调整、停机保养等四个方面的内容：(1) 机组清理：根据水电站的机组大小和运行情况，进行清理检查。清理项目是进出油管、冷却水管，检查有无漏油、漏水；清理导叶和转轮间的污物、杂物，检查转轮、导叶间隙及汽蚀程度和导水叶机构；清理轴承，检查油位、油质。8(2) 用油管理：目前小型水电站用油问题比较混乱，往往出现未知油质，见油就用。有的甚至把机械油和绝缘油混合使用，导致润滑不良，机件损坏。为了不使用油混乱，机械油与绝缘油应分别保管，做上记号，