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1、1. 水轮机分类水轮机分类：（1）反击式反击式混流混流：水头范围广，结构简单，运行稳定效率高轴流轴流：中低水头，大流量斜流斜流：中水头贯流贯流：低水头大流量（2）冲击式冲击式：水斗水斗：高水头，小流量斜击斜击：中低水头，大流量双击双击：单机出力小于 1000kw 低水头2. 水轮机工参水轮机工参：水头水头：单位重量水体通过水轮机时的能量减小值。最大最大（允许水轮机运行的最大净水头，结构强度设计）最小最小（保证水轮机安全稳定运行）平均平均（一定期间所有可能出现水轮机水头加权平均）设计设计（额定出力需要的最小净水头）流量流量转速转速：单位时间内转轮旋转周数输入功率输入功率：单位时间内通过水轮机水流
2、总能量 9.81QH。输出功率输出功率/ /出力出力：水轮机主轴传递给发电机的功率 9.81QH3. 蜗壳蜗壳：使水流产生圆周运动引导水流均匀轴对称进入座环。座环座环：支承水轮发电机组重量及蜗壳上部部分砼重将此荷载通过支柱传给厂房基础。导水机构导水机构：形成与改变进入水轮的水流速度矩按照电力系统所需的功率调节流量在关键位置能切断水流停止运行。转轮转轮。尾水管尾水管：将通过转轮的水流排入下游当 H2（静力真空）0 时，利用这一高度水流所具有的位能并回收转轮出口水流部分能量。4. 水轮机能量损失水轮机能量损失：水力、容积、机械。最优工况最优工况：撞击损失和涡流损失均最小的工况（无撞击进口无撞击进口
3、：进口水流相对速度方向与叶片骨线在进口处的切线方向一致。法向出口法向出口：水流在出口处的绝对速度方向角为 90 度）5. 蜗壳蜗壳：使水流圆周运动引水均匀轴对称进入座环。过水表面光滑平顺保证水均匀轴对称进入导水机构进入导水机构前有一定环量合理断面形状和尺寸必要强度合适材料。金属金属：水头大 40，345,砼砼：小 40 大中型低水头，180-270包角包角：蜗壳鼻端至蜗壳进口断面之间的夹角。6. 气蚀气蚀：水轮机流道内流动水体中的微小气泡在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。翼型、间隙、空腔、局部。气蚀系数气蚀系数：转轮中最易发生翼型空化 K 点处的相对动力真空值
4、hkv/H， 越大，愈易发生气蚀，其实性能愈差。7. 吸出高度吸出高度：从叶片背面压力最低点 K 到下游水面的垂直高度Hs10-/900-（m+）H。安装高程安装高程：LH Zs=m+Hs+b0/2.m 设计尾水位 b0导叶高。直接影响水电站的土建工程开挖量和水轮机运行的气蚀性能。8. 单位参数单位参数：将任一模型试验所得到的参数按照相似定律换算成D1m=1 和 Hm=1 的标准条件下的参数比转速比转速：同一系列水轮机在H=1m 和 N=1KN 时的转速 ns=n*N1/2/H5/4。n、H 一定，提高 ns 出力提高；H、N 一定，提高 ns 外形尺寸减小。总之提高机组动能效益降低机组造价和
5、厂房土建投资。9. 水轮机调节水轮机调节：根据负荷的变化不断调节水轮发电机组的出力并维持机组转速在规定范围内。本质：调节导叶-调节流量-调节转速任务任务：（1）根据负荷图的安排。随着负荷的变化迅速改变机组的出力，以满足系统的要求（2）担负系统短周期的不可预见的负荷波动，调整系统频率。 （3）机组的启动，并网和停机等。10.水电站型式水电站型式：坝坝（坝集中水头）：坝后（河流中，上游的高山峡谷中，中高水头）挑越+溢流（河谷窄机组多溢流坝和厂房并排布置困难）坝内（坝体大）河床河床（厂房本身挡水，河流中下游，低水头大流量）：闸墩、混合。引水引水（引水道较长集中全部或相当大水头，流量小，坡降大的河流中
6、上游，跨流域）有压、无压组成组成：挡水（坝闸） 、泄水（溢洪道） 、进水、引水及尾水（渠道隧洞管道、渡槽涵洞倒虹吸） 、平水（调压室压力前池） 、发电变电配电、其他11.进水口进水口：按负荷要求引进发电用水。足够进水能力水质符合水头损失小可控制流量强度刚度稳定性等。有压、开敞、抽水蓄能进出水口。有压有压：进口段闸门段渐变段，闸门竖井式闸门竖井式( (洞洞) )塔式岸坡塔式岸坡( (墙墙) )式坝式河床式分层取水式式坝式河床式分层取水式。位置位置：入流平顺对称，不发生回流和漩涡，不出现淤积污物，泄洪水仍能进水，凹岸。低于最低水位并有淹没深度0.8d，高于设计淤积高程12.有压进水口适用条件有压进
7、水口适用条件闸门竖井式闸门竖井式：隧洞进口加以扩大，开挖成喇叭形，使水流平顺适用于隧洞进口的地形条件较好，便于对外交通，的士坡度适中的情况塔式塔式：进口段和闸门段组成一个塔形结构立于水库旁，通过工作桥或水上交通与岸边相连，适用于岸边附近地址地质条件较差或者地形平缓从而不宜采用闸门竖井式进水口的情况岸坡式岸坡式：其结构连同闸门槽、拦污栅贴近倾斜的岸坡布置坝式坝式：进口段与闸门段常合二为一依附于坝体上游面，与坝体形成一个整体，适用于各种混凝土坝河床式河床式：适用于设计水头在 40 米以下的低水头大流量河床式水电站分层取分层取水水：适用于大中型水电站13.有压进水口设备有压进水口设备：拦污设备拦污设
8、备（立面倾斜 60-70，过水断面大易于清污，平面直线形便于清污或多边形构成的近似半圆形过水断面大） ；工作闸工作闸：动水启闭，运行期间调节流量；检修闸检修闸：静水启闭，检修隧道和工作闸门；事故闸事故闸：动水快闭静水启，发生事故紧急下闸。通气孔通气孔：事故闸门之后，当引水道充水时排气，事故闸门关闭引水道放空时补气。充水阀充水阀：开启闸门前向引水道充水，平衡闸门前后水压，以便闸门在静水中开启14.无压进水口无压进水口：控制水量与水质，保证发电所需水量，尽可能减小水头损失 位置：布置在河流弯曲段的凹岸，以避免漂浮物聚集，防止泥沙淤积以便于引进清水沉砂池：沉砂池：加大过水断面并通过分流墙或者格栅形成
9、均匀的低速区，减少水流携沙能力，使有害泥沙沉积在池内，让清水进入引水道在进水口内在进水口内。15.引水渠引水渠：集中落差形成水头向机组输水，尾水渠尾水渠：发电过的水排入下游河道。足够输水能力水质符合运行安全结构经济合理便于施工，梯形，1.5-2m/s 隧洞隧洞：引水和尾水，圆(有压)方圆(无压地质好)马蹄(无压地质不好)高拱(洞顶岩石极不稳定)4m/s16.压力前池压力前池：加宽加深渠道平稳水压平衡水量向各压力管道均匀分配流量并必要控制清除水中污物泥沙浮冰宣泄多余水量。1 池身及扩散段 2 压力水管的进水口 3 泄水建筑物 4 排污排沙排冰设备，布置在靠近厂房的陡坡上，以缩短压力水管的长度日调
10、日调节池节池：引用流量大于平均流量补水，小于时注入池水位回升。适用引水渠道较长，水电站负荷变幅较大，降低造价改善运行，靠近压力前池17.压力钢管压力钢管：坡度陡，内水压力大，水锤动水压力，靠近厂房，明/坝内/地下埋短而直地质好减少起伏波折避开山崩滑坡首部事故闸门设置排水防冲。单元单元（一机一管，单机流量大，道短）集中集中（多机一管，单机流量小管道长）分组分组（多管一管多机，管道长机组多容量大）正向正向/ /纵向纵向/ /斜向斜向18.伸缩节：伸缩节：消除温度应力且适应少量不均匀沉降。支墩支墩：承受水重和管道自重在法向的分力，滑动/滚动/摆动。镇墩镇墩：转弯处，承受因管道改变方向而产生的的不平衡
11、力。通气阀通气阀：紧急关闭负压打开进气，充水时空气排出。人孔人孔：工作人员观察和检修。排水排水管管19.岔管岔管：y、Y、三岔。结构形式：贴边、三梁、月牙肋、 ，球形、无梁地下埋地下埋：竖井斜井平洞，钢衬钢衬：承担部分内水压力和防止渗透，回填砼回填砼：将部分内水压力传递给围岩，加筋管：提高抗外压稳定的能力20.地下埋管优点地下埋管优点：1 布置灵活方便。地下埋管设在岩体内部，地质条件优于地表，管线位置选择比较自由，并且可以缩短管道长度。2 利用围岩承担内水压力，减少钢衬壁厚，可以降低造价，制造、焊接、安装等工作简化。大容量、高水头的管道，明管技术难于实现，采用地下埋管可能解决。3 运行安全运行
12、不受外界条件影响，维护简单。管道超载能力很大。缺点缺点：1 构造复杂，施工工序多，工艺要求高，施工条件差，造价增加。2 工程质量不易保证，影响工期。3 易造成外压失稳。21.调保步骤调保步骤：初定调节时间和规律根据增减负荷计算压力钢管正负相对水锤与相对水锤限制要求比较调整直至满足根据所选水轮机及其 GD2参数等求机组转数变化率与机组转数变化率限制要求比较再次从第一步计算与验算直至水锤和机组转速变化率均满足要求难以满足加设调压室水阻器22.调节保证内容调节保证内容：1 丢弃负荷：转速的最大升高值，压力管道的蜗壳的最大压力升高值，压力管道和尾水管内的最大压力降低值 2增加负荷：转速的最大降低值，压
13、力管道的最大压力降低值目的目的：通过调节保证计算和分析，正确合理的解决导叶启闭时间、水锤压力和机组转速的上升值三者之间的关系，最后选择合适的导叶启闭时间和方式，使水锤压力和机组转速的上升值在允许的范围内。23.减小水锤减小水锤：缩短压力管道长度。较长的引水系统，设置调压室减小压力管道中的流速。减小流速可以减小压力管道中单位水体的动量，从而减小水锤压力。采用合理的调节规律。减小压力管道流速的变化梯度。减压阀；水阻器。24.调压室：设计要求调压室：设计要求：位置应尽量靠近厂房，缩短压力管道的长度能较充分的反射压力管道传来的水锤波调压室的工作必须是稳定的，负荷变化时，引水道及调压室水体的波动应该迅速
14、衰减。正常运行时水头损失要小。工程安全可靠，施工简单方便。类型类型：简单式；阻抗式；水室式；溢流式；差动式。作用作用：反射水锤波、缩短压力管道的长度、改善机组压负荷变化时运行条件及系统供电质量。25.明钢管步骤明钢管步骤：1 管道线路供水方式进厂方式的方案对比和确定 2水力学计算和经济直径确定钢管直径 3 材料选择和敷设方案 4 管道结构强度设计抗外压稳定校核 5 镇墩支墩强度设计和稳定性校核地基承载力校核 6 管道附属设备设计 7 安全和经济多方案对比分析26.钢管强度步骤钢管强度步骤：1 初步计算参数：直径跨度厚度 2 计算模型参数：几何模型直径跨度荷载类型计算法轴径向力 3 结构内力分析
15、弯矩轴力径向力 4 结构应力分析环向轴向径向应力 5 管道结构强度校核 6 抗外压稳定校核 7 其他构造设计27.各向应力各向应力：切向切向：由内水压引起（可看作由均匀水压力与满水压力组成）径向径向：机组正常运行时管内动水压力引起轴向轴向：由水重和管重及其他轴向力引起，轴向力：A1 水管自重轴向分力 A5 伸缩节变化处内水压力 A6 水流对管壁摩擦力 A7 温度变化时伸缩节填料摩擦力 A8 温度变化时水管与支墩的摩擦力 A10 水管横向变形引起的力 A11 温度变化时的管壁的力28.水电站机电设备系统：水力系统水力系统：水轮机及其进出水设备。电流电流系统系统：即电气一次回路系统：发电机、引出线
16、、母线、发电机电压配电设备、主变压器、高压开关、配电设备。机械控制设备系机械控制设备系统。电气控制设备系统。辅助设备系统统。电气控制设备系统。辅助设备系统29.机座的作用机座的作用：将发电机支撑在预定的位置，并给机组的运行、维护、安装创造有利的条件类型类型：圆筒式机座框架式机座块体机座平行墙式机座钢机座30.主厂房的轮廓尺寸主厂房的轮廓尺寸：机组台数和型号选定后，一般先拟定厂房下部块体结构布置，并估计以上各层的各种要求，定出下部块体结构尺寸，然后再定出主厂房各层及副厂房的高程及布置，协调各种矛盾，逐步修改设计31.桥吊的跨度桥吊的跨度：桥端大梁两端轮子的中心距 1 与主厂房下部块体结构尺寸适应 2 采用起重机厂家规定标准跨度 3 满足发电机层和装配场布置要求，轨顶高程轨顶高程：吊车轨道两道的轨面高程，最大部件发电机转子或水轮机转轮32.32.装配场的位置和高程装配场的位置和高程：位置：主厂房有对外路的一侧 高程：取决于对外道
