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1、水轮发电机组安装与检修复习资料1、水轮发电机组的组成部分：水轮机、发电机、控制设备及必要的辅助设备。2、水轮发电机组运行稳定性：机组运行中的振动和摆度应在允许的范围内。水轮机发电机3、 水轮发电机组能量转化过程：水能-；旋转机械能一电能。4、 水电站的组成部分： 水工建筑物（包括挡水、 泄水、取水建筑物）、电站厂房、 水轮发电机组、变电站、送电设备及生活设施等。5、水电站根据集中水头方式不同分为：河床式（如葛洲坝水电站）、坝后式（如 三峡水电站）和引水式（如映秀湾水电站）三种。6、水电站厂房按空间划分（亦称厂区枢纽）：主厂房、副厂房、主变压器场、高 压开关站及厂区交通等。7、立式机组主厂房布置
2、：一、主机室 发电机层：主要设备包括发电机、调速柜、油压装置、机旁盘（屏）、励 磁盘、蝶阀孔、楼梯及吊物孔等； 水轮机层：主要设备包括水轮机、调速器的接力器、水力机械辅助设 备（如油、气、水管路）、电气设备（如发电机引出线、中性点引出线、接地、 灭磁装置等）、厂用电的配电设备等； 蜗壳层：主要设备包括主阀，进入孔，检查、排水廊道，集水井，排 水泵室等； 尾水管层；二、安装间：安装间一般布置在主厂房有对外道路的一端。8、水电站管路系统颜色规定： 红色管道：压力油管、进油管、净油管； 黄色管道：无压回油管、排油管、溢油管、污油管; 深蓝色管道：冷却水管； 绿色管道：排水管； 白色管道：气管； 橙色
3、管道：消防水管； 天蓝色管道：发电机空气冷却器的进水管。9、单位换算：=0.1 MPa = 10mHO （即21Pa =1N m210米水柱）。1 公斤（即 gCJONcm?）10、衡量电能质量的主要指标有电压、频率和相位（或波形）11、 发电机标准同步转速n：我国规定电网频率f = 50Hz，由f =更 知，60 np二3000，式中p为磁极对数。12、水电站（毛或静）水头：近似等于水电站上下游水位差。13、水轮机的工作水头：水轮机进口和出口处单位重量水流的能量差值。一般用几 个特征水头表示其范围，即最大水头，最小水头，加权平均水头和设计水头。14、单喷嘴切击式水轮机的工作水头：喷嘴进口断面
4、与射流中心线跟转轮节圆相 切处单位重量水流能量之差。15、甩负荷：分为两种，主动甩负荷：正常情况下，当电网的供电能力小于负荷需求时，电网的电压和频率降低，影响电力用户的产品质量，此时，需主动甩 掉部分不重要的负荷；故障甩负荷：当电网不正常时，发电机与电网断开，机 组跳闸，由此引起的甩负荷现象。16、水轮机的飞逸特性：当水轮机突然丢弃全部负荷，发电机输出功率为零时， 此时如调速机构失灵或其他原因使导水叶不能关闭，则水轮机转速迅速升高。当输 入的水流能量与转速升高时产生的机械摩擦损失能量相平衡时， 转速达到某一稳定 最大值。17、防止机组发生飞逸的措施： 增设事故配压阀，即在导水机构接力器压力供油
5、管上设置事故配压阀，当 调速器失灵时，压力油直接通过此阀操作接力器迅速关闭导叶； 在水轮机引水钢管上设置主阀（蝴蝶阀或球阀或快速闸门），当导水机构拒 动时能够动水关闭； 设置剪断销保护装置等。18、水轮机单位参数：nD单位转速：n二I HH二lm下的真实转速。Q1m的水轮机，在工作水表示直径D二头单位流量：Q _ 1m的水轮机，在工作水 表示直径D1二头D2 H1m下的真实流量。P单位出力：PDq H13 219、反击式水轮机分类： 混流式水轮机：水流径向流入，轴向流出；适用水头20700m ；取下环与叶片 进口边的交点对应的直径为转轮标称直径D1 ； 轴流式水轮机：水流轴向流入，轴向流出；适
6、用水头380m ；取转轮叶片轴线 与转轮室交点处的直径为转轮标称直径D1 ； 斜流式水轮机：水流斜向流入，斜向流出；适用水头40200m ；取转轮叶片轴 线与转轮室交点处轴截圆断面的直径为转轮标称直径D1 ； 贯流式水轮机：水流轴向流入，轴向流出；适用水头125m ；取转轮叶片轴线 与转轮室交点处的直径为转轮标称直径D1 o20、立轴反击式水轮机转轮旋转方向：俯视顺时针。21、反击式水轮机转轮叶片凹向为正面，凸向为背面，且进水边较厚，出水边 较薄，出水口背面最容易发生空化空蚀。如下图所示背面正面22、混流式水轮机转轮由上冠、叶片、下环、泄水锥、止漏环及减压装置组成。23、根据混流式水轮机转轮形
7、状判断其适用水头高低的方法:下环下环(b)上屉丁环（c）叶片从外观看，主要体现在叶片根部外端直径 Ds与出口直径D2的大小不同及叶 片高度b不同：在图（a）中，Ds相对D2较大，叶片高度b较小，比转速ns较 小，故适用于高水头、小流量；在图（b）中，Ds近似等于D2，故适用于中水 头、中流量；在图（c）中，Ds相对D2略小，故适用于中低水头、中大流量；Ds厶 在图（d）中，相对D2较小，叶片高度b较大，比转速ns较大，故适用于低水头、大流量。24、轴流式水轮机转轮结构： 轴流定桨式转轮由叶片和转轮体组成； 轴流转浆式转轮由叶片、转轮体（又称轮毂）、叶片转动操作机构和泄水锥等 组成。（注：叶片转
8、动操作机构分为有操作架和无操作架两种。）25、轴流式水轮机与混流式水轮机相比具有如下特点：适用水头较低，导叶高度 较大，过流能力大；蜗壳形式不一样；转轮结构形式不一样；尾水管回收动能的能 力对轴流式水轮机总效率影响较大。26、 蜗壳包角：蜗壳自鼻端至进口断面所包围的角度 。 金属蜗壳：-二340350 o ；金属蜗壳又分为焊接蜗壳、铸造蜗壳和铸o焊蜗壳三种类型。 混凝土蜗壳：:-0二180 o270 o。27、冲击式水轮机分类： 切击式（又称水斗式）水轮机：适用水头401776m ；取转轮与射流中心线相 切的节圆直径为转轮标称直径D1 ； 斜击式水轮机：适用水头50400m ；适用于中小型电站
9、； 双击式水轮机：适用水头10150m ；仅用于小型电站。28、水斗式水轮机水斗设计原则： 进水边具有足够的强度，易于有效地切入射流， 工作面应满足能量交换要求，背面不与射流撞击，确保水斗出水不与相邻水斗 侧面相撞击。29、水轮机型号: HL220 LJ 250，表示混流式水轮机，转轮型号为220，立轴，金属蜗壳，转 轮标称直径为250cm。 ZZ560 LH 500，表示轴流转桨式水轮机，转轮型号为560，立轴，混凝土蜗 壳，转轮标称直径为500cm。 GD600 WP 300，表示贯流定桨式水轮机，转轮型号为600，卧轴、灯泡式 引水，转轮标称直径为300cm。120 CJ20 W ，表示
10、切击式水轮机，转轮型号为 20，卧轴，转轮标称直2 % 10径为120cm，一个转轮上有两个喷嘴，射流直径为10cm。30、水轮机名牌内容包括： 名称、型号、产品编号； 最大水头、最小水头、额定水头； 额定流量； 最大功率、额定功率； 额定转速、飞逸转速； 制造厂名、出厂年月等。31、水轮机吸出高度Hs 混流式水轮机的Hs :下游水面至导水机构下环平面的距离；轴流式水轮 机的Hs :下游水面至转轮叶片旋转中心线的距离；斜流式水轮机的Hs : 下游水面至转轮叶片旋转轴线与转轮室内表面交点的距离；卧式反击式水轮机的H s ：下游水面至转轮叶片最高点的距离。32、水轮机安装高程 的规定： 立轴反击式
11、水轮机安装高程 ：导叶中心高程； 卧式水轮机安装高程 ：主轴中心高程。33、水轮机吸出高度Hs与安装高程 的关系：立轴混流式水轮机:bp2式中 为尾水位；b0为导叶高度。立轴轴流式水轮机：Hs - XD1式中D1为转轮标称直径，X为轴流式水轮机结构高度系数，取0.41 o卧式反击式水轮机:JHs-D12确定水轮机安装高程的水位通常为设计尾水位。34、立轴混流式水轮机的主要部件及各部件间的关系: 主要部件转动部件：转轮、主轴等；固定部件：顶盖、底环、导水机构、轴承、主轴密封以及其他附属设备； 埋设部件：蜗壳、座环、基础环、尾水管里衬、机坑里衬及埋设管路。 各部件结构关系：蜗壳与座环四周相连；活动
12、导叶下轴颈支承在底环轴承 孔内，其上轴颈和中轴颈通过套筒装在顶盖上，并伸出顶盖与导叶传动机构相连； 顶盖与座环上环相连；底环固定在座环下环内法兰上；座环下环与基础环相连;基础环下部连接尾水管里衬；转轮上部与主轴连接，下部与尾水管相连；将接力 器、推拉杆、控制环、连杆、铰销、连接板、剪断销及拐臂依次连接，并将拐臂 套在活动导叶上轴颈上，用分半键固定。35、立轴混流式水轮机埋设部件安装顺序：按从下至上原则，先装尾水管里衬； 浇尾水管里衬周围及座环和蜗壳支墩混凝土；装座环与基础环；浇座环基础螺栓 混凝土；蜗壳焊接和安装；安装机坑里衬及埋设管路；浇发电机层以下混凝土。36、座环安装的要求：认真测量，仔
13、细调整，特别是座环的中心、高程、水平 应严格控制，误差尽可能小，尤其注意控制座环的水平误差。37、金属蜗壳安装的特点有哪些？为何纵缝检查的长度大于环缝？答：特点：直径大，节数多；钢板厚，焊缝多而且长；要求高，现场 安装条件差。原因：蜗壳纵缝受力大于环缝的受力，因此纵缝质量控制应足够重视， 检查长度也应大于环缝检查长度。（注：纵缝：与蜗壳环向水流方向一致的焊缝，即蜗壳瓦片间的组合焊缝。 环缝：与蜗壳环向水流方向垂直的焊缝，即蜗壳单节间的组合焊缝。）38、蜗壳焊缝质量检查方法： 外观检查，若有疑问，则钻孔进一步检查； 煤油渗透检查； 蝶形边压气试验； 超声波或射线检查。39、无损探伤方法：电磁探伤
14、、着色探伤、超声波探伤及射线探伤。40、如何处理转轮上的裂纹？答：在裂纹的两端钻上止延孔， 并在裂纹处开好坡口，经过酸洗检查、预热, 采用抗蚀耐磨材料补焊，焊完后经缓冷处理，再打磨光滑。41、水电站测量的基准有哪些及其定义，什么是安装基准件，各水轮机的安装 基准件又分别是什么？答：基准包括原始基准和安装基准。原始基准：电站土建施工时使用并保留下来的基准点，已知纵横坐标及 高程，用作机组安装的测量依据。安装基准：用来确 定其它有关零部件位置的一些特定的几何元素； 安装基准包括工艺基准和校核基准。工艺基准：代表安装件的位置，基准在安装件上。 校核基准：用来校核安装件和定位的基准，基准不在安装件上。
15、 安装基准件：确定有关零部件位置的机件； 立式混流式水轮机的安装基准件是座环； 立式轴流式水轮机的安装基准件是转轮室下环； 水斗式水轮机的安装基准件是机座。42、活动导叶端面间隙、立面间隙的定义，端面间隙如何分配，如何调整端面 间隙和立面间隙？答：导叶端面间隙分为上端面间隙和下端面间隙，上端面间隙是指导叶上 端面与顶盖的间隙，下端面间隙是指导叶下端面与底环的间隙；导叶端面间隙太大，可在底环与座环组合面加垫；间隙太小，可在顶盖与座环 的结合面加垫；导叶端面间隙控制要求：总间隙不能小于设计间隙的70%，按照上部占 60%70%，下部占40%30%考虑总间隙分配。 导叶立面间隙：当导叶关闭时，导叶与导叶结合面之间的
