水电厂设备的组成、结构和基本原理.

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1、水电厂设备的组成、结构和基本原理水电厂设备的组成、结构和基本原理 2017目录/Contents01020304水机设备组成及用途电气设备组成及基本原理辅助设备组成及作用水电站基本类型01水电站基本类型4 河床式水电站水电站基本类型河床式水电站的引用流量一般较大，属于低水头大流量型水电站低水头大流量型水电站。其特点是：厂房与坝一起建在河床上，厂房本身承受上游水压力，并成为挡水建筑物的一部分，一般不设专门的引水管道，水流直接从厂房上游进水口进入水轮机。5 坝后式水电站水电站基本类型坝后式水电站一般修建在河流中上游的山区峡谷地段，受水库淹没限制相对较小，所以坝可建得较高，水头也较大。由于水头较高，

2、厂房不能承受上游过大水压力而建在坝后（坝下游）。其特点是：水电站厂房布置在坝后，厂坝之间常用缝分开，上游水压力全部由坝承担。6 坝内式水电站水电站基本类型坝内式水电站是指将厂房布置在拦河坝体内部，采用如此布置主要是由于河谷狭窄不足以布置坝后式厂房，而坝高足够允许在坝内留出一定大小的空腔布置厂房。由于坝内式水电站的厂房布置在溢流坝内，坝体内部的空腔削弱了坝体强度，并使得坝体应力复杂化。由于厂房尺寸受到坝体尺寸的限制，因此此类水电站的机电设备选择在尺寸上也受到相应的限制。7 引水式水电站水电站基本类型发电用水来自较长的引水道，厂房远离挡水和进水建筑物，厂房上游不承受水压力，厂房布置在引水系统末端的

3、的河岸上。由于厂房布置在地面的河岸上，因此称为引水河岸式水电站。8 抽水蓄能电站水电站基本类型抽水蓄能电站可认为是一种特殊类型的水电站。水电机组具备启停迅速、运行灵活，适宜担任调峰、调频和事故备用负荷等特点，而抽水蓄能机组可将水电机组上述特点发挥到极致。抽水蓄能电站不是为了开发水能资源向系统提供电能，而是以水体为贮能介质，对电力系统起到调节作用。抽水蓄能电站包括抽水蓄能和放水发电两个过程，它有上下两个水库，一般用压力管道相连，蓄能电站厂房建在离下水库不远的地下山体内。在系统负荷低谷时，利用系统多余的电能带动泵站机组（电动机+水泵）将下库的水抽到上库，以水的势能形式储存起来；当系统负荷高峰时，将

4、上库的水放下来推动水轮发电机组（水轮机+发电机）发电，以补充系统中电能的不足。由于抽水蓄能电站较之常规水电站可运行的工况更多，因此其在对电力系统的调节功能上更为灵活。02水机设备组成及用途10 水机设备组成及用途水轮机调速器水机设备组成主阀11 水轮机的类型和应用范围 1水轮机水轮机的基本类型、常见水轮机的特点和应用范围、水轮机参数和型号立式混流式水轮机构成部件的介绍转轮、导水机构、引水机构、泄水部件及其他部件水机设备组成及用途12 水轮机按工作原理分为两大类，即反击式水轮机和冲击式水轮机。1)反击式水轮机。转轮利用水流的压力能和动能做功的水轮机称为反击式水轮机。2）冲击式水轮机。转轮只利用水

5、流的动能作功的水轮机称为冲击式水轮机。水机机的基本类型13 常见水轮机的特点及应用范围14 水轮机产品型号由三部分组成，各部分用一短线分开。水轮机型号排列顺序如下：水轮机的型号的含义例：HL180LJ550：表示混流式水轮机，转轮型号为180，立轴，金属蜗壳，转轮公称直径为550cm。15 转轮是水轮机将水流能量转变为旋转机械能的核心部件，要求转轮具有良好的水力性能，足够的强度和刚度。混流式水轮机转轮一般有上冠3、叶片4、下环7、止漏装置2和6、泄水锥5和减压装置1组成。立式混流式水轮机构成部件转轮转轮16 导水机构的主要组成部分包括顶盖、底环、控制环、导叶、导叶套筒、导叶传动机构（包括导叶臂

6、、连杆、连接板）和接力器等部件。立式混流式水轮机构成部件导水机构导水机构控制环控制环导叶连杆导叶连杆活动导叶活动导叶导叶套筒导叶套筒顶盖顶盖底环底环作用：调节通过机调节通过机组过流系统的水的组过流系统的水的流量，达到控制机流量，达到控制机组转速的目的。组转速的目的。17 混流式水轮机的引水部件主要由金属蜗壳、座环和基础环组成。水轮机的泄水部件主要由尾水管、泄水锥组成。立式混流式水轮机构成部件引水部件及泄水部件引水部件及泄水部件引水部件作用：以较以较小的水力损失把水流小的水力损失把水流均匀地、对称地引入均匀地、对称地引入导水部件，并在进入导水部件，并在进入导叶前形成一定的环导叶前形成一定的环量。

7、量。泄水部件作用：引导水流进引导水流进入下游，尾水管同时还在转入下游，尾水管同时还在转轮后形成真空，利用转轮出轮后形成真空，利用转轮出口到下游尾水之间的位能，口到下游尾水之间的位能，恢复转轮出口处的部分动能恢复转轮出口处的部分动能损失，以提高效率。损失，以提高效率。18 主轴。主轴是水轮机的主要部件之一，它的一端于发电机连接，另一端接水轮机转轮。它的作用是将水轮机的旋转机械能传递给发电机，从而带动发电机转子旋转。立式混流式水轮机构成部件其他部件其他部件主轴密封。主轴密封是用以减少主轴与固定部件之间漏水的装置，是水轮机正常工作的重要保护装置。水轮机导轴承。导轴承是保持主轴中心位置，并承受径向力的

8、轴承。水轮机导轴承的主要作用是承受机组运行中主轴传来的径向力和振摆力，约束主轴轴线位置。转子连接法兰推力轴承配合面水导轴承配合面缸体连接法兰另外水轮机还具有补气装置和真空破坏阀等部件。19 水轮机的进水蝶阀系统2进水阀系统的构成、用途与特点、主要组成部分说明液压系统液压系统的构成、部分元器件原理水机设备组成及用途20 水轮机进水蝶阀系统系统的构成系统的构成21 当机组甩负荷又恰逢调速器发生故障不能动作时，进水阀可以在动水情况下关闭，切断水流，防止机组过速的时间超过允许值，避免事故扩大。检修水轮机时，用以截断水流。 当机组长时间停机时，关闭进水阀，可大幅度减少导叶漏水量。 当机组暂时停运时，不需

9、关闭引水管进水闸门，只需关闭进水阀，以便引水管保持充水，使机组能快速启动。 当电站由一根总引水管引水，同时供给几台机组发电时，如果其中一台机组需要检修，这时只需关闭该机的进水阀，而不会影响其他机组的正常运行。水轮机进水蝶阀系统用途与特点用途与特点用途用途特点特点 阀门在全关位置设有液压锁锭装置和机械锁锭装置，防止检修水轮机时因误操作阀门发生意外事故；阀门全开到位后主接力器采用保压措施，保压电磁球阀动作提供液压持住力保证蝶阀处在全开位置。 控制系统以 PLC（可编程控制器）为核心。可就地操作进水阀、旁通阀的开和关，也可由中控室对整个进水阀系统进行自动控制。22 水轮机进水蝶阀系统主要组成部分说明

10、主要组成部分说明进水阀主体进水阀主体23 水轮机进水蝶阀系统主要组成部分说明主要组成部分说明旁通阀旁通阀在主阀开启前，上游压力水通过旁通管路向蜗壳充水平压。正常工作时，检修阀处于常开状态，当旁通系统检修时，检修阀处于关闭状态。排气阀排气阀当开启或关闭主阀时，空气阀自动对管路进行排气或补气。正常工作时，检修阀处于常开状态，检修空气阀时，检修阀处于关闭状态。平压检测装置平压检测装置当阀门开启时，差压控制器用来检测上下游的压力差，将其开关量信号传至控制柜，并入阀门的开关程序中。24 水轮机进水蝶阀系统工作程序工作程序25 水轮机进水蝶阀液压系统构成构成26 水轮机进水蝶阀液压系统蓄能器蓄能器工作原理

11、：囊内装氮气，囊外充液压油。当油泵将液压油压入蓄能器壳体 4 内时皮囊就受压变形，气体体积随压力增加而减少。液压油被逐渐储存。若液压系统工作需要液压油时，则蓄能器将液压油排出。充气步骤：蓄能器上面孔充氮气，先打开上盖 1，然后把充氮工具的出口接头装在充气阀 2上，把充氮工具的进口接头装在氮气瓶上，打开氮气瓶上的截止阀，氮气就进入蓄能器皮囊 3 内，充氮压力 89MPa，用充氮工具或充氮小车充入，蓄能器下面孔进液压油。27 水轮机调速器系统3调速器系统的构成、用途与特点、主要组成部分说明油压装置系统液压系统的构成、部分元器件原理水机设备组成及用途28 水轮机调速器系统调速器调速器水轮机调节的定义