灯泡贯流式水轮机设计说明书
热能与动力工程专业毕业设计（论文）
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毕业设计（论文）
题 目 炳灵水电站
的设计
专 业 热能与动力工程
班 级
学 生
指导教师
2011 年
炳灵水电站的设计
炳灵水电站的设计
摘要
炳灵水电站是黄河龙羊峡至青铜峡段水电开发规划中的第13个梯级水电站。电站总装机容量24万千瓦，共安装5台4.8万千瓦灯泡贯流式水轮发电机组，年均发电量9.74亿千瓦时。
本次毕业设计通过查阅贯流式水轮机相关资料，首先对炳灵水电站转轮型号为GZHK-1RT-WP-620的贯流式水轮机进行设计，包括水轮机总体结构的设计，并对其中的主要零件进行设计优化。绘制出了总装配图，导水机构装配图，主轴零件图，操作油管装配图和导叶臂零件图。其次进行了电气一次部分的设计，设计选择了电气主接线形式，进行短路电流计算和电气主设备选择，绘制出电气主接线图。
本设计相关知识涉及水轮机结构、水电厂电气部分，机械制图以及贯流式水轮发电机组等部分，此外，还包括其相关的设计思路及方法。在本次设计中还大量使用了auto CAD 软件进行绘图。
关键词：贯流式水轮机结构设计电气一次设计
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The Design of Bingling Hydraulic Power Station
ABSTRACT
Bingling Hydropower is the 13 cascade hydropower stations of Longyangxia to Qingtongxia section of Yellow River Hydropower Development planning .In The total installed capacity of 240,000 kilowatts power plant, the installation of five 48,000 kilowatts bulb turbine group, with an annual generating capacity of 974 million
kw2h.
Firstly, we design the tubular turbine GZHK-1RT-WP-620 of Bingling Hydropower through access to relevant information, including the overall structure of the turbine design, and one of the main parts design optimization. Drawn out of the general assembly drawings, assembly drawings guide apparatus, the spindle parts diagram, assembly drawing and tubing operations guide vane arm parts diagram. Second was a part of the electrical design, design options the main electrical wiring, to conduct short-circuit current calculation and the main electrical equipment selection, drawing out the main electrical wiring diagram.
Knowledge related to the design of the turbine structure, hydropower electrical parts, mechanical drawing, and tubular hydro-generating sets and other parts, also including relevant design ideas and methods. In this design also makes extensive use of auto CAD software for drawing.
Key Word:tubular turbine structural design design of ectric primary system
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炳灵水电站的设计
目录
ABSTRACT (3)
1.前言 (1)
1.1概述 (1)
1.2设计内容 (1)
1.3原始资料 (2)
2.水轮机总体结构设计 (4)
2.1 绘制轴面流道图 (4)
2.2 基础环设计 (4)
2.3 座环设计 (5)
2.4 导水机构设计 (6)
2.4.1 外配水环 (6)
2.4.2 内配水环 (7)
2.4.3 传动机构 (8)
2.5 水轮机主轴设计 (22)
2.6 水轮机主轴密封设计 (23)
2.7 水轮机水导轴承设计 (24)
2.8 转轮设计 (24)
3. 电气一次设计 (26)
3.1 电气主接线设计 (26)
3.1.1 设计原则 (26)
3.1.2 主接线方案初步设计 (27)
3.1.3 方案比较 (29)
3.2 短路电流计算 (30)
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3.3 电气主设备选择 (54)
1.升压变压器 (56)
2.断路器的选择 (57)
3.隔离开关的选择 (63)
4. 电流互感器 (67)
5.电压互感器选择 (71)
6.高压熔断器的选择 (73)
7.避雷器的选择 (74)
8.高压绝缘子的选择 (74)
9.发电机中性点接地方式 (75)
4.总结 (76)
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1.前言
1.1概述
随着我国经济突飞猛进的发展，人民生活水平不断的提高提高，生产和生活用电的需求也越来越大。然而能源问题已成为当今世界三大主要问题之一，传统能源的短缺和用其发电带来的污染，以及新能源开发技术的不完善，水电资源作为洁净的可持续能源越来越得到人们的青睐。据探测，我国水力资源丰富，但是目前的开发率和发达国家比起来还有很大的差距，因此开发水电已成为我国缓解资源短缺的重要手段之一！水力机组是水电站的核心设备，是整个水电枢纽工程最终经济效益的归宿。因此，水轮机结构设计得是否合理就成为电站能否有效运行得关键。
本次毕业设计通过查阅贯流式水轮机相关资料，对炳灵水电站转轮型号为GZHK-1RT-WP-620的贯流式水轮机进行设计，并且对炳灵水电站电气一次部分进行设计。相关知识涉及水轮机结构、水电厂电气部分，机械制图以及贯流式水轮发电机组等部分，此外，还包括其相关的设计思路及方法。
本次设计在巩固原有专业课知识的基础上加深理解，并对贯流式机组的知识进行了拓展。更好的促进各科知识之间相互贯通，同时可以培养动手能力，创新能力，达到理论实践相结合的目的。在本次设计中，大量使用autoCAD绘图软件，节省了很多手绘的时间，锻炼了使用该软件的能力。
1.2设计内容
（一）根据给定的炳灵电站贯流式的型号和转轮直径等参数进行水轮
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炳灵水电站的设计
机结构设计。
1.按给定水轮机型号和转轮直径等参数，确定水轮机的主要特征尺寸，对水轮机整体结构进行设计；
2.确定水轮机主轴尺寸；
3.根据机组型式和电站自然条件进行主轴密封和水导轴承设计；
4.绘制水轮机总装配图及主要部件组装图和零件图。
（二）导水机构传动系统设计及主要零件的设计
1.根据机组的型式进行导水机构设计并绘制导水机构装配图；
2.对主轴的形式及尺寸等进行设计并绘制主轴零件图；
3.对导叶臂的形式及尺寸进行设计并绘制导叶臂零件图；
4.绘制操作油管装配图；
（三）机组电气部分设计
1.对电站的电气一次部分进行设计，其中包括电气主接线方案设计，确定主变压器型式、台数、容量，以及各级电压配电装置的接线方式等。
2.对短路电流进行计算。
3.对电气主设备进行选择，包括断路器、负荷开关和隔离开关、高压熔断器、限流电抗器、电压互感器、电流互感器、避雷器、裸导体、支柱绝缘子及穿墙套管、消弧线圈以及电缆。
（四）外文翻译
1.阅读外文文献；
2.精读其中三篇，并且选择一篇翻译。
1.3原始资料
本次毕业设计的基本参数如下：
（1）水轮机型号：GZHK-1RT-WP-620
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额定水头：16.1m
额定流量：332.5 m3/s
额定转速：107.1r/min
最大水头Hmax: 25.7m
最小水头Hmin: 11.6m
最大飞逸转速 : 330 r/min
（2）发电机型号： SFG48-56/6700
额定功率 : 48 MW /(50.526MVA)
额定功率因数： COSΦ=0.95(滞后)
Xd'' = 0.27
额定电压： Un=13800 V
额定电流: In=2113.9 A
额定频率: fn=50 Hz
相数: m=3
定子绕组接线方式: “Y”
额定转速: 107.1 r/min
飞逸转速: 330（非协联工况）r/min
绝缘等级: F
冷却方式: 密闭循环强迫通风空气冷却
旋转方式: 顺水流方向看顺时针
（3）炳灵水电站现有电压等级110KV和330KV两条出线，其中：
炳积线（1111线）为110KV，距离积石山变电站为：19.68Km
寺炳线（3089线）为330KV，距离炳灵变电站为：36.221Km
（4）电站总装机容量24万千瓦，共安装5台4.8万千瓦灯泡贯流式水轮发电机组。
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炳灵水电站的设计
2.水轮机总体结构设计
2.1 绘制轴面流道图
根据水头及形式接近的已有贯流式水电站资料，设计出炳灵水电站贯流式发电机组的轴面流道，其形式及相关尺寸如图1-1所示：
2-1 轴面流道图
2.2 基础环设计
基础环下游焊在尾水管上，采用钢板焊接结构，基础环要承受转轮室传来的水力震动，要求与混凝土结合牢固。根据已有贯流式水电站资料，
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设计出基础环的结构。如图1-2所示：
2-2 基础环
2.3 座环设计
座环是机组的主要支撑，承受机组大部分重量、水的压力、浮力、正反向水推力、发电机扭矩等，并将这些负荷传递到基础混凝土上，因而具有足够的强度、刚度。
座环是整个机组的安装基础，水轮机的导水机构，发电机定子、组合轴承支撑环都固定在其法兰上。受运输条件限制，座环装配分为内锥、外锥、上游外锥。
座环內锥采用钢板焊接结构，受运输条件限制分为不等的4半，水平方向设计两个固定导叶，垂直方向2个进人筒。
根据已有贯流式水电站资料，设计座环的结构，如图1-3所示：
图2-3 座环
炳灵水电站的设计
1）其用钢板材料为ZG20MnSi，厚度为60mm，采用焊接结构。
2）所有过流表面打磨光滑至表面光洁度为▽3.2，其余表面为▽12.5；
3)固定导叶进口端节距误差不超过0.0015Da；
4)顶盖与底环把合面平行度误差不超过0.025 毫米/米；
5)分瓣结构的合缝面光洁度为▽6.3，合缝面间隙一般不超过0.05 毫米，局部允许有0.15～0.3 毫米凹陷部分（深度小于接合缝的1/3，长度不超过接合缝总长的1/5），但不允许有突起。
2.4 导水机构设计
2.4.1 外配水环
根据已有贯流式水电站资料，设计外配水环的结构，如图1-4-1所示：
图2-4-1 外配水环
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外配水环由钢板焊接而成，由于运输条件限制分成4瓣，外配水环和导叶配合面为球面，半径4526mm，外配水环上有24只导叶套筒孔，导叶轴线与主轴中心线夹角60°，并等距分布。
2.4.2 内配水环
根据已有贯流式水电站资料，设计内配水环的结构，如图2-4-2所示：
2-4-2 内配水环
内配水环采用钢板焊接结构，由于运输条件限制分成两半。内外配水环共同构成导叶区域的流道，与导叶的配合为球形，半径2387mm，球形部分均布24只导叶下轴孔，导叶轴线与主轴中心线夹角为60°，在其下部设有扇形板，是水导轴承的支承部件。
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炳灵水电站的设计
2.4.3 传动机构
导叶轴颈可按转轮直径 D1，使用水头H1，导叶的相对高度b0/D1，从《水轮机设计手册》中146 页表8-10 初选轴颈db，选得db =210mm.
（1）导叶套筒
导叶套筒是固定导叶上中轴套的部件，采用ZG30铸造。套筒结构与主轴材质、密封结构和顶盖的高度有关。目前多数采用整体圆筒的模式，因为本次设计的机组的水头不是很高，所以导叶套筒上无需设计导叶止推装置。本次设计中采用的套筒的尺寸大小如下表1-1：
表1-1 导叶套筒
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图2-4-3 导叶套筒
（2）导叶轴颈密
导叶中轴颈密封多数装在导叶套筒的下端，目前不少机组中已改用“L”型密封，实践证明，封水性能很好，结构简单。其尺寸大小如下表1-2：
表1-2 中轴颈密封
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炳灵水电站的设计
图2-4-4 中轴颈密封
导叶下轴颈的密封主要是防止泥沙进入，发生轴颈磨损。下轴颈密封一般采用“O”型橡皮圈密封结构，其尺寸大小如下表1-3：
表1-3下轴颈密封
图2-4-5 下轴颈“O”型密封
（3）导叶轴套
导叶轴套目前已广泛采用聚甲醛，这样不仅简化了结构，而且节省了大量的有色金属，降低成本。
上轴套尺寸系列如表1-4 所示：
表1-4 上轴套尺寸
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图2-4-6 上轴套
中轴套尺寸系列如表1-5 所示：
表1-5 中轴套尺寸
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图2-4-7 中轴套
（4）导叶臂
根据叉头传动机构装配尺寸从《水轮机设计手册》上165 页的表8-23查出导叶臂及其销孔尺寸如下表1-6,1-7：
表1-6 导叶臂
表1-7 导叶臂销孔尺寸
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图2-4-8 导叶臂
（5）连接板
根据叉头传动机构装配尺寸从《水轮机设计手册》上167 页的表8—29到表8-30查出连接板尺寸如下表1-8：
表1-8 连接板尺寸
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炳灵水电站的设计
图2-4-9 连接板
（6）套筒
根据连接板，从《水轮机设计手册》上168 页的表8—33查出轴套尺寸如下表1-9：
表1-9 轴套尺寸
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全贯流式水轮机基本结构
贯流式水轮机基本结构 一、贯流式水轮机的特点 贯流式水轮机是开发低水头水力资源的一种新型机组，适用于25m以下的水头。这种机型流道呈直线状，是一种卧轴水轮机，转轮形状与轴流式相似，也有定桨和转桨之分，由于水流在流道内基本上沿轴向运动不拐弯，因此较大的提高了机组的过水能力和水力效率。 此外，与其它机型相比，它还有其它一些显著特点： （1）从进水到出水方向轴向贯通形状简单，过流通道的水力损失减小，施工方便，另外它效率较高，其尾水管恢复功能可占总水头的40%以上。 （2）贯流式机组有较高的过滤能力和比转速，所以在水头与功率相同的条件下，贯流式的要比转桨式的直径小10%左右。 （3）贯流式水轮机适合作了逆式水泵水轮机运行，由于进出水流道没有急转弯，使水泵工况和水轮机工况均能获得较好的水力性能。如应用于潮汐电站上可具有双向发电，双向抽水和双向泄水等六种功能，很适合综合开发利用低水头水力资源，另外在一般平原地区的排灌站上可作为可逆式水泵水轮机运行，应用范围比较广泛。 （4）贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少，电站靠近城镇，有利于发挥地区兴建电站的积极性。 二、贯流式水轮机的分类 根据贯流式水轮机机组布置形式的不同可将其划分为以下几种形式： 1．轴伸贯流式 这种贯流式水轮发电机组基本上采用卧式布置，水流基本上沿轴向流经叶片的进出口， 出叶片后，经弯形（或称S形）尾水管流出，水轮机卧式轴穿出尾水管与发电机大轴连接，发电机水平布置在厂房内。 轴伸贯流式机组按主轴布置方式可分成前轴伸、后轴伸和斜轴伸等几种，如图7-1所示。这种贯流式机组与轴流式相比没有蜗壳、肘形尾水管，土建工程量小，发电机敞开布置，易于检修、运行和维护。但这种机组由于采用直弯尾水管，尾水能量回收效率较低，机组容量大时不仅效率差，而且轴线较长，轴封困难，厂房噪音大都将给运行检修带来不方便。所以一般只用于小型机组。 2．竖井贯流式 这种机组主要特点是将发电机布置在水轮机上游侧的一个混凝土竖井中，发电机与水轮机的连接通过齿轮或皮带等增速装置连在一起如图7-2所示。
贯流式水轮机的特点
贯流式水轮机的特点 贯流式水电站是开发低水头水力资源较好的方式,一般应用于25m水头以下。它低水头立轴的轴流式水电站相比,具有如下显著的特点。 1．电站从进水到出水方向基本上是轴向贯通。如灯泡贯流式水电站的进水管和出水管都不拐弯,形状简单,过流通道的水力损失减少,施工方便。 2．贯流式水轮机具有较高的过流能力和大的比转速,所以在水头和功率相同的条件下,贯流式水轮机直径要比转桨式小10%左右。 3．贯流式水电站的机组结构紧凑,与同一规格的转桨式机组相比其尺寸较小,可布置在坝体内,取消了复杂的引水系统,减少厂房的建筑面积,减少电站的开挖量和混凝土量,根据有关资料分析,土建费用可以节省20%一30%。4．贯流式水轮机适合作可逆式水泵水轮机运行,由于进出水流道没有急转弯,使水泵工况和水轮机工况均能获得较好的水力性能。如应用于潮汐电站上可具有双向发电、双向抽水和双向泄水等六种功能。因此,很适合综合开发利用低水头水力资源。 5．贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短,,收效快。 贯流式机组布置型式 贯流式水电站的型式一般采用河床式水电站布置，电站厂房是挡水建筑物的一部分，厂房顶有时也布置成泄洪建筑。由于水头较低，挡水建筑大部分采用当地材料，以土石坝为主。广东的白垢贯流式水电站则采用橡胶坝作为挡水建筑物，在洪水期则作为泄洪建筑，降低了工程投资。有的电站由于河流地形、地质条件的特点，也采用引水式布置，如我国四川安居、湖南南津渡水电站则采用明渠引水式的布置。贯流式水电站也常有航运、港口通航的要求，枢纽中设有船闸、升船机等建筑。 贯流式水电站一般处于地形比较平坦，离城镇比较近，水量比较丰富的
灯泡贯流式机组运行与检修(刘国选)
内容简介： 本书是应越来越多的从事灯泡贯流式水轮发电机组的安装、检修及运行工作人员的要求，由有多年该型机组安装、检修及运行经验的专家根据我国灯泡贯流式水轮发电机组的现场运行实践，辅之必要的理论知识，参考有关资料精心编写而成。 全书共二十章，从灯泡贯流式发电机组的结构开始，分别介绍了该机型的安装、检修内容，工艺方法及质量要求，对该种机型可能出现的各种故障及修理作了较全面的分析和指导。 本书可供从事灯泡贯流式水轮发电机组安装、检修及运行等工作的工程技术人员使用，亦可供大中专院校水电和电力相关专业的师生学习、参考。 前言 我国水电资源居世界第一，而低水头径流式水电站的装机约占水电总装机容量的16％。自20世纪90年代以来，灯泡贯流式机组由于效率高、投资省、建设工期短，特别适宜于低水头电站的开发而得到迅速发展。据不完全统计，我国目前已建的灯泡贯流式电站已过百家，且尚有更多的同类型电站正在规划建设之中，在全国范围内已经出现灯泡贯流式机组开发应用的高潮。即将从事灯泡贯流式机组的安装、检修及运行工作的人员越来越多，而灯泡贯流式机组与其他类型机组比较，由于其布置方式及结构的不同，其安装、检修的工艺方法及运行维护亦有很大的差别。为此，编者根据多年从事该型机组安装、检修及运行经验，参考众多有关资料编写了本书，以满足社会需要。 本书主要取材于现场实际经验，以帮助解决实际问题为主，辅之以必要的适用性理论知识。全书共二十章，从灯泡贯流式发电机组的结构开始，分别介绍了该机型的安装、检修内容，工艺方法及质量要求，对该种机型可能出现的各种故障及修理作了较全面的分析和指导。本书可供从事该类型机组安装、检修及运行的工作人员使用。 本书由刘国选任主编，石新华任副主编；前言由刘国选编写；第一章由石新华、刘国选编写；第二章由石新华、沈京卫编写；第三章由沈京卫、刘鸿燕编写；第四章由石新华、李聪、余红粒编写；第五、六、七章由刘国选编写；第八、九章由石新华编写；第十章由刘国选编写；第十一、十二章由沈京卫编写；第十三章由何川忠编写；第十四章由石新华、何川忠编写；第十五章由石新华、刘国选编写；第十六、十七章由陈学全编写；第十八、十九章由陈海珍编写；第二十章由陈海珍、刘鸿燕编写。 在本书编写过程中，还得到了湖南省潇湘电站和广西京南电站的协助，长沙理工大学饶洪德教授对部分章节进行了审阅，在此，谨向以上单位及关心帮助本书出版的同志一并致谢。 由于水平和经验所限，错误与不足之处恳请读者批评指正。 编者 2006年2月 目录： 第一章灯泡贯流式水轮机的结构1 第一节贯流式水轮机的分类及简介1 第二节灯泡贯流式水轮机的布置方式11 第三节灯泡贯流式水轮机埋设部件的结构14 第四节灯泡贯流式水轮机导水机构的结构18 第五节灯泡贯流式水轮机转轮及转轮室的结构29 第六节灯泡贯流式水轮机水导轴承的结构31 第二章灯泡贯流式水轮发电机的结构34 第一节灯泡贯流式水轮发电机定子的结构34 第二节灯泡贯流式水轮发电机转子绕组的结构37 第三节灯泡贯流式水轮发电机组合轴承的类型及结构39
灯泡贯流式水轮机
第一章灯泡贯流式水轮机的结构 灯泡贯流式水轮机是贯流式水轮机的主要类型之一。1919年初，美国工程师哈尔扎(Harza)首先提出其设计理念。经过瑞士爱舍维斯公司(Escher Wyss)公司近20年的研究，于1936年研制成功，并开始生产。该水轮机应用水头一般在25m以下，主要应用于潮汐电站，近年来逐渐应用到江河上的低水头电站。贯流式水电站是开发低水头水力资源较好的方式。它与中、高水头水电站和低水头立轴的轴流式水电站相比，具有如下显著的特点。 1．效率高、结构简单、施工方便 贯流式水轮发电机组从进水到出水方向基本上轴向贯通，不拐弯，流道尺寸大而短，过流通道的水力损失少，效率高，结构简单，施工方便。 2．尺寸小 贯流式水轮机有较大的比转速，所以在水头和功率相同的条件下，贯流式水轮机的直径要比转桨式水轮机的小10％左右。 3．土建投资少 贯流式水电站的机组结构紧凑，与同一容量的轴流转桨式机组相比，其尺寸较小，可布置在坝体内，取消了复杂的引水系统，可以减少厂房的建筑面积，减少电站的开挖量和混凝土用量。根据有关资料分析，土建费用可以节省20％～30％。 4．运行方式多 贯流式水轮机适合作可逆式水轮机运行。由于进出水流道没有急转弯，使水轮机发电和抽水均能获得较好的水力性能。它可应用于潮汐电站，具有双向发电、双向抽水和双向泄排水等6种功能。因此，很适合综合开发利用低水头水力资源。 5．见效快 贯流式水电站一般比轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少；电站靠近城镇，有利于发挥地方兴建电站的积极性。 第一节贯流式水轮机的分类及简介 贯流式水轮机组按总体布置方式的不同可分为以下几种： (1)全贯流式。 (2)灯泡贯流式。 (3)竖井贯流式。 (4)轴伸贯流式。 第1页 (5)虹吸贯流式。 按运行工况不同可分为以下3种： (1)单向贯流式。 (2)双向贯流式。 (3)可逆贯流式。 一般习惯按总体布置方式的不同来分类，而很少按运行工况分类，所以本节按总体布置方式的不同分类，介绍贯流式机组的类型。 一、全贯流式水轮机 全贯流式水轮机的流道平直，水流可沿轴向一直流过导叶、转轮叶片和尾水管，故称为全贯流式水轮机，也称为直线流动的水轮机——管型水轮机。由于全贯流式发电机转子布置在水轮机转轮的外缘，故称为轮缘贯流式水轮机，如图1—1所示。
灯泡贯流式机组受油器安装方法
灯泡贯流式机组受油器安装方法 发表时间：2018-08-14T14:12:08.097Z 来源：《科技新时代》2018年6期作者：叶飞 [导读] 蜀河水电厂位于陕西省旬阳县蜀河镇上游1公里处，距旬阳县城约51公里。 大唐石泉水力发电厂陕西省石泉市 725200 摘要：受油器在灯泡贯流式机组部件中,虽然是小部件,但结构紧凑,安装工艺高。受油器窜油问题,一直是困扰灯泡贯流式机组安全运行一大隐患,随着国内各制造厂家不断技术更新,受油器结构功能也越来越趋于完善。本文介绍分析了大唐蜀河水电厂2号机组受油器的安装方法，在以往的检修经验和质量标准之上，新总结了简洁、高效的受油器安装方法，在蜀河2号机A修中，此方法的应用，对缩短检修工期，提高检修效率、保证检修质量起到了重要作用。 关键词：灯泡贯流式机组；受油器；安装方法 一、引言 蜀河水电厂位于陕西省旬阳县蜀河镇上游1公里处，距旬阳县城约51公里。是汉江上游梯级开发规划中的第六个梯级电站，是陕西汉江投资开发有限公司开发的第二个水电站。安装6台灯泡贯流式机组，单机容量45兆瓦，总装机容量270兆瓦。工程规模为二等大Ⅱ型。设计年发电量9.53亿度。2009年12月29日首台机组投产发电，2010年10月18日六台机组全部投产发电。2017年11月由大唐陕西电力检修承运有限公司石泉水电检修承运分公司负责，对蜀河水电厂2号机组进行首次A级检修工作，蜀河2号机组的水轮机型号GZ657-WP-545，额定转速125 r/min，飞逸转速385r/min（非协联工况），设计水头19.6m，最高水头26.3m，最低水头10.5m，额定流量261m3/s。 二、受油器概况 2.1 受油器的作用 受油器是水轮机的重要部件，其主要作用是将调速系统的操作压力油和轮毂润滑油自固定油管相对应的引入到转动的发电机大轴内操作油管和轮毂油管，根据运行情况及时、有效地调节桨叶开度，从而使水轮发电机始终处于协联工况下稳定运行。 2.2 受油器的结构 不同的制造厂家，受油器的结构会有所差别，但结构大体相似。本文以蜀河水电厂东方电机厂制作机组为例，受油器主要部件有受油器支座、受油器体、受油器前罩、受油器后端盖、受油器小轴、浮动瓦和桨叶开度反馈装置。浮动瓦分为A、B、C三道瓦，分别对应桨叶开启腔、桨叶关闭腔、轮毂润滑油腔。 2.3 受油器故障危害及原因分析 受油器常见故障主要有浮动瓦磨损、浮动瓦烧瓦、受油器漏油量大等现象。轮毂润滑油腔浮动瓦磨损会增大受油器漏油量和甩油量，会增加调速系统耗油量，导致调速系统压油装置启动频繁。桨叶开启、关闭腔浮动瓦磨损会增加浮动瓦与小轴的间隙，导致桨叶接力器两腔窜油，致使接力器动作缓慢、频繁抽动等现象，从而使机组无法在自动协调工况下运行。当窜油量大时，还会出现桨叶操作困难，降低调速器的稳定性，严重威胁机组的安全运行。 根据受油器拆卸检查和安装调试，受油器故障原因有： （1）受油器小轴摆度偏大，运行过程中造成浮动瓦偏磨，使受油器小轴与浮动瓦间隙过大，导致窜油量和漏油量增大。 （2）浮动瓦端面密封出槽或断面密封损坏，导致浮动瓦磨损、受油器漏油量大。 （3）受油器中心与小轴旋转中心偏差较大，超过浮动瓦最大浮动量，导致浮动瓦磨损甚至烧瓦。 （4）设备或管道未清洗干净，杂质随压力油一起循环，机组运行过程中杂质拉伤浮动瓦及小轴，使受油器小轴与浮动瓦间隙过大，导致窜油量和漏油量增大。 （5）非正常工况运行，由于某些时间需要在低水头、高振动工况下运行，受油器摆度和振动增大，导致浮动瓦磨损增大。 （6）机组充水后，灯泡头及锥体上浮量过大，使受油器支座与小轴的间隙发生变化，导致浮动瓦磨损甚至烧瓦。 三、受油器的安装 受油器结构紧凑，安装精度高、安装工艺要求严，每个安装工艺都要严格把关，一个环节的疏忽，都有可能严重影响到整台机组的运行。 3.1 安装前清扫、预装、测量间隙 3.1.1 各部件清扫 将受油器装配所有零部件进行全面清扫、去毛刺、高点、锈蚀、油污或其它污物。 3.1.2 密封件预装 对密封条进行预装检查各密封条和密封槽的配合尺寸。 3.1.3 浮动瓦预装及间隙测量 将浮动瓦A、浮动瓦B、浮动瓦C分别套装于小轴前段、小轴后段相应的配合部位，测量三套浮动瓦与小轴前段、小轴后端的配合间隙，浮动瓦与小轴设计间隙为0.08mm-0.11mm，间隙太小则可修刮浮动瓦，间隙太大则更换浮动瓦即可。 3.1.4 浮动瓦端面间隙测量 把浮动瓦A按图纸装于受油器体内，再把压板A把合于受油器体上，只把紧4颗M30×90螺栓，用塞尺检查、浮动瓦A的端面间隙；同理把压板B把紧在受油器体上检查浮动瓦B的端面间隙，把压板C把紧在受油器支架上检查浮动瓦C的端面间隙。分析是否需要处理，这三个浮动瓦的端面间隙设计值都为0.20~0.41mm。检查过程中不要安装三个浮动瓦的密封圈。如果浮动瓦端面间隙偏小，浮动瓦不能自由浮动会造成憋劲烧瓦，需对浮动瓦端面进行打磨直到间隙符合设计要求。如果浮动瓦端面间隙偏大，会造成端面密封不严，受油器漏油量大，需对浮动瓦进行更换。 3.2 受油器装配的正式安装 3.2.1 受油器小轴组装 将内操作油管Ⅰ清理干净，在密封槽内涂上黄油后把O型密封圈装于其内，再把紧内操作油管Ⅰ于内操作油管Ⅱ上。在密封槽内涂上
灯泡贯流式机组水轮机导水机构装配
灯泡贯流式机组水轮机导水机构装配 摘要在大型灯泡贯流式机组的安装中，导水机构的装配为机组装配的重要部分。本文介绍了导水机构中外配水环与导叶的装配、控制环装配、导叶与内配水环的装配、导叶间隙的测量等重要安装过程，并提出了安装过程的要点，可供安装人员参考。 关键词导水机构；内、外配水环；导叶；控制环 0引言 贯流式机组用于极低水头的反击型水轮机。其转轮成螺旋浆形，有3-6轮叶，一般成卧式布置，机组轴线成水平线或倾斜的直线。灯泡贯流式水轮机直接通过大轴与发电机连接，发电机全泡在封闭的灯泡体内，灯泡体则设置于流道中，这种发电机适用于普通的河床式水电站。 笔者先后参加安装过多台进口及我国自行研制的大型灯泡贯流式机组。灯泡贯流式机组因其结构复杂，装配精度高等特点，决定了每一步的装配技术含量要求都很高。灯泡贯流式水轮机转轮所需的全部环量均由导水机构形成，因此导水机构对贯流机组而言尤为重要。 下面介绍本人对XX电厂灯泡贯流式机组（单机容量20MW，转轮直径6.4M）水轮机导水机构（见图1）的装配过程。 1外配水环与导叶的装配（装配示意图见图2） 外配水环内表面为过流面，球面上均布16只导叶轴孔，轴孔中心线与工作回转轴线成600夹角，工件最大外径为Φ9500mm，最小内径为Φ6443.5mm，工件高为2180mm，重量为46.23t。导叶上、下端面为球面，凸球面端有一长350mm，直径为Φ250mm和Φ200mm的台阶轴颈，凹球面端在瓣体中心处有一Φ145mm 轴孔，瓣体进出水边密封面为三维空间平面。瓣体长度为2204.5mm，工件重量为2.8t。 外配水环由于尺寸较大，为方便运输，加工成4件，到工地厂房后，再进行组装。装配时，用刀口尺检查各加工面是否达到图纸的要求。合格便可对外配水环进行组装，先把它们放在一平台上就好位，把各组合件用螺栓戴住，并检查各联接口和法兰面是否平齐，接着把法兰组合螺栓拧紧，同时打紧销钉。螺栓拧紧后，用0.05mm塞尺检查各组合面是否紧贴，同时用刀口尺检查各组合件法兰面各连接口之间是否有台阶，如果有，则进行修磨，直至平整。装配好外配水环后，接下来便可装配导叶。 将组合好的外配水环垫在8个高为680mm的铁垫座上。在导叶瓣体上装一5t的手拉葫芦，用天车吊起导叶，并调整导叶使其轴线与水平面大概成300角，
炳灵水电站灯泡贯流式水轮机设计说明
炳灵水电站灯泡贯流式水轮机设计说明
毕业设计（论文） 题目炳灵水电站 的设计 专业热能与动力工程班级 学生 指导教师 2011 年 5
炳灵水电站的设计 摘要 炳灵水电站是黄河龙羊峡至青铜峡段水电开发规划中的第13个梯级水电站。电站总装机容量24万千瓦，共安装5台4.8万千瓦灯泡贯流式水轮发电机组，年均发电量9.74亿千瓦时。 本次毕业设计通过查阅贯流式水轮机相关资料，首先对炳灵水电站转轮型号为GZHK-1RT-WP-620的贯流式水轮机进行设计，包括水轮机总体结构的设计，并对其中的主要零件进行设计优化。绘制出了总装配图，导水机构装配图，主轴零件图，操作油管装配图和导叶臂零件图。其次进行了电气一次部分的设计，设计选择了电气主接线形式，进行短路电流计算和电气主设备选择，绘制出电气主接线图。 本设计相关知识涉及水轮机结构、水电厂电气部分，机械制图以及贯流式水轮发电机组等部分，此外，还包括其相关的设计思路及方法。在本次设计中还大量使用了auto CAD 软件进行绘图。 关键词：贯流式水轮机结构设计电气一次设计 The Design of Bingling Hydraulic 5
Power Station ABSTRACT Bingling Hydropower is the 13 cascade hydropower stations of Longyangxia to Qingtongxia section of Yellow River Hydropower Development planning .In The total installed capacity of 240,000 kilowatts power plant, the installation of five 48,000 kilowatts bulb turbine group, with an annual generating capacity of 974 million kw·h. Firstly, we design the tubular turbine GZHK-1RT-WP-620 of Bingling Hydropower through access to relevant information, including the overall structure of the turbine design, and one of the main parts design optimization. Drawn out of the general 5
贯流式水轮机基本结构
第六节贯流式水轮机基本结构 一、贯流式水轮机的特点 贯流式水轮机是开发低水头水力资源的一种新型机组，适用于25m以下的水头。这种机型流道呈直线状，是一种卧轴水轮机，转轮形状与轴流式相似，也有定桨和转桨之分，由于水流在流道内基本上沿轴向运动不拐弯，因此较大的提高了机组的过水能力和水力效率。 此外，与其它机型相比，它还有其它一些显著特点： （1）从进水到出水方向轴向贯通形状简单，过流通道的水力损失减小，施工方便，另外它效率较高，其尾水管恢复功能可占总水头的40%以上。 （2）贯流式机组有较高的过滤能力和比转速，所以在水头与功率相同的条件下，贯流式的要比转桨式的直径小10%左右。 （3）贯流式水轮机适合作了逆式水泵水轮机运行，由于进出水流道没有急转弯，使水泵工况和水轮机工况均能获得较好的水力性能。如应用于潮汐电站上可具有双向发电，双向抽水和双向泄水等六种功能，很适合综合开发利用低水头水力资源，另外在一般平原地区的排灌站上可作为可逆式水泵水轮机运行，应用范围比较广泛。 （4）贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少，电站靠近城镇，有利于发挥地区兴建电站的积极性。 二、贯流式水轮机的分类 根据贯流式水轮机机组布置形式的不同可将其划分为以下几种形式： 1．轴伸贯流式 这种贯流式水轮发电机组基本上采用卧式布置，水流基本上沿轴向流经叶片的进出口， 出叶片后，经弯形（或称S形）尾水管流出，水轮机卧式轴穿出尾水管与发电机大轴连接，发电机水平布置在厂房内。 轴伸贯流式机组按主轴布置方式可分成前轴伸、后轴伸和斜轴伸等几种，如图7-1所示。这种贯流式机组与轴流式相比没有蜗壳、肘形尾水管，土建工程量小，发电机敞开布置，易于检修、运行和维护。但这种机组由于采用直弯尾水管，尾水能量回收效率较低，机组容量大时不仅效率差，而且轴线较长，轴封困难，厂房噪音大都将给运行检修带来不方便。所以一般只用于小型机组。 2．竖井贯流式 这种机组主要特点是将发电机布置在水轮机上游侧的一个混凝土竖井中，发电机与水轮机的连接通过齿轮或皮带等增速装置连在一起如图7-2所示。
贯流式水轮机安装说明书
0000101AZ 水轮机安装说明书1/16 目录 1、安装前的准备工作 (2) 2、安装前厂房建筑应具备的主要条件 (2) 3、部件组装 (3) 3.1 尾水管组装 (3) 3.2 座环组装 (4) 3.3 转轮室预装 (4) 3.4 导水机构组装 (5) 3.5 转轮解体组装 (6) 3.6 预装主轴轴承 (7) 3.7 检测受油器 (7) 4、水轮机安装 (7) 4.1 安装尾水管 (7) 4.2 安装座环（整体吊装方案） (8) 4.3 安装座环（土办法安装） (9) 4.4 安装流道盖板基础 (13) 4.5 安装接力器 (13) 4.6 安装导水机构 (13) 4.7 安装主轴－轴承 (14) 4.8 安装转轮室下半部分 (15) 4.9 安装转轮 (15) 4.10 安装主轴密封和组合轴承密封 (15) 4.11 安装受油器 (15) 4.12 安装油、水、气管路及仪表管路 (16) 4.13 安装转轮室上半部分 (16) 4.14 安装地板扶梯及其它 (16)
0000101AZ 水轮机安装说明书2/16此文件仅对XX水轮机安装过程中的主要特点及特殊技术要求作简要说明， 其目的是提醒安装单位在安装水轮机的过程中应注意的事项，不包括为确保质量 所必须执行的全部内容，水轮机的安装还应满足GB8564?88《水轮发电机组安装 技术规范》和DL/T5038?94《灯泡贯流式水轮发电机安装工艺导则》要求。 1安 装 前 的 准 备 工 作 1.1 安装前安装人员应熟悉下列文件及规程： a.《水轮发电机组安装技术规范》GB8564?88及《灯泡贯流式水轮发电机安装工艺导 则》DL/T5038?94； b.本安装说明书； c.随机供给的图纸及图中规定的技术要求； d.水轮机其它技术文件； e.制造厂提供的试验及检查记录。 1.2 安装现场应清洁干净 ； 1.3 认真检查各大件的重量和起重设备能力，预先考虑大 件的起吊搬运方法； 1.4 按各部套的安装工具图纸，检查、熟悉制造厂提供的专用工具。 1.5 检查零部件的X、Y线、标记、编号。 2安装前厂房建筑应具备的主要条件 2.1一期混凝土工程已经完成并符合设计要求。 2.2预埋管件、地脚螺钉孔、各支墩尺寸、标高均符合设计要求。 2.3进水流道及尾水管混凝土应符合设计要求 。 3部件组装 3.1尾水管组装 尾水管分三节，即进口节（小节）、中间节和出口节（大节），每节分 三瓣，三节尾水管正立放置拼装焊接，整体翻身吊装就位。 3.1.1按照图纸制作并埋设一期埋件，包括基础板、锚钩等埋件。 3.1.2尾水管拼装平台制做： ?平台应该水平并且有足够大的面积； ?平台基础支撑应该用型钢； ?平台应该有很好的接地措施。 3.1.3在拼装平台上按照尾水管各节大口的图纸直径尺寸划线。 3.1.4吊装一瓣瓦片，大口朝下，沿着划的线就位，临时固定后，用千斤顶或楔子板调整瓦
贯流式水轮机的应用与技术发展(一)
贯流式水轮机的应用与技术发展(一) 摘要：水轮机是将水流机械能转换为固体机械能的水力原动机。根据在水轮机内实现能量转换的水流能量形式及水流在水轮机转轮区域内的运动特征，贯流式水轮机属于轴流式水轮机一类。而根据水轮机的结构和机组的布置形式，贯流式水轮机有全贯流式、半贯流式(灯泡贯流、轴伸贯流和竖井贯流)等形式的区别。关键词：水轮机应用技术发展1贯流式水轮机的结构特点与技术经济优势 贯流式水轮机的流道形式和轴流式水轮机不同，为保证向导水机构均匀供水和形成必要的环量，保证导叶较平滑绕流，轴流式水轮机需设置蜗壳，其流道由蜗壳、导水机构和弯肘型尾水管组成。贯流式水轮机没有蜗壳，流道由圆锥形导水机构和直锥扩散形或S型尾水管组成。通常采用卧轴式布置，从流道进口到尾水管出口，水流沿轴向几乎呈直线流动，避免了水流拐弯形成的流速分布不均导致的水流损失和流态变坏，水流平顺，水力损失小，尾水管恢复性能好，水力效率高。灯泡贯流机组的发电机装置在水轮机流道中的灯泡形壳体内，采用直锥扩散形尾水管，流道短而平直对称，水流特性好。大型贯流机组几乎都是灯泡机组，中小型多采用轴伸式、竖井式等形式。 贯流式水轮机单位过流量大，转速高，水轮机效率高，且高效区宽，加权平均效率也较高，具有比轴流式水轮机更优良的能量特性。其特征参数比转速ns、可达1000以上，比速系数可达3000以上。与轴流式水轮机相比，在相同水头和相同单机容量时，其机组尺寸小，重量轻，材料消耗少，机组造价低。贯流机组电站还可获得年发电量的增加。 贯流式水轮机的空化性能和运行稳定性也优于轴流式水轮机，其空化系数相对较小，机组可靠性高，运行故障率低，可用率高，检修时间缩短，检修周期延长。对于低水头资源开发，贯流式水轮机的稳定运行范围宽，在极低水头时也能稳定运行(如超低水头1.5m以下)，是其他类型的水轮机不可比的。如广东白垢电站，额定水头6.2m，最大水头10.0m，但在1.3m 水头时仍能稳定运行。 贯流式水轮发电机组结构紧凑，布置简洁，厂房土建工程量较小，可节省土建投资。贯流机组设备运输和安装重量较轻，施工和设备安装方便，可缩短工期，实现提前发电。根据国内外有关水电站的统计资料，采用灯泡贯流机组比相同容量轴流转桨机组，电站建设投资一般可节省10%～25%，年发电量可增加约3%～5%。如我国广东白垢和广西马骝滩水电站，投资节省分别达22.6%和24%。小型水电站采用轴伸贯流机组与立式轴流机组比较，也可节省建设投资约10%～20%。由此可见，贯流式水轮机是开发低水头水能资源的一种最经济、适宜的水轮机形式，具有资源利用充分、投资节省的优势和电量增值、综合效益增值的效果。2国内外贯流式水轮机的应用现状 贯流式水轮机自20世纪30年代问世以来，因其优良的技术经济特性和适用性而得到广泛应用和迅速发展，包括灯泡贯流发电机技术在内的贯流机组技术日益成熟，贯流式水电站的开发、设计、运行技术与经验日益丰富。国外水头25m以下的水电开发，已出现取代轴流式水轮机的局面。贯流机组技术在1960～1990的发展最为迅猛，这一时期投入运行的贯流机组，最大单机容量达65.8MW(灯泡贯流，日本只见)，最大水轮机转轮直径达8.2m(竖井贯流，美国墨累)，最高工作水头达22.45m(灯泡贯流，日本新乡第二)。 我国从20世纪60年代开始贯流式水轮机的研究和应用，到20世纪80年代，贯流机组技术及其应用取得突破性的进展，1983年引进设备的第一座大型灯泡贯流机组电站一湖南马迹塘水电站建成，1984年自主开发的广东白垢电站转轮直径5.5m，单机容量10MW灯泡贯流机组投运，标志着具备自行开发研制大型贯流机组设备的能力。贯流式水轮机的应用研究和运行技术也获得了发展，积累了经验。最近20年来，相继开发建成引进设备、技术合作或自行装备的大型灯泡贯流机组电站数十座，如凌津滩、王甫洲、尼那、洪江等。其中洪江水电站最大工作水头27.3m，单机容量45MW，是目前世界上应用水头最高、国内单机容量
灯泡贯流式水轮发电机组发电机径向轴承瓦拆装方法
灯泡贯流式水轮发电机径向轴承瓦拆装方法 许国彦 （哈尔滨电机厂有限责任公司，哈尔滨 150040） [摘要] 本文对灯泡贯流式水轮发电机出现径向轴承瓦烧瓦情况时，拆卸和回装径向轴承瓦的方法进行了总结，与不同方法进行了比较，利于电站检修、设备制造所借鉴。 [关键词] 灯泡贯流式水轮发电机；径向轴承瓦；拆卸；回装。 The Remove and Install of the Radial Bearing Pad for a Type of Bulb Tubular Hydro-generator XU-guoyan Harbin Electric Machinery Company Limited, Harbin 150040,china Abstract: In this paper the methods of how to remove and install the radial bearing pad is summed-up when the radial bearing pad is burnout for the bulb tubular hydro-generator., and compare with the different methods,and this is benefit for the examining and repairing of the powerstation and the making of the equipment. Key words: bulb tubular hydro-generator; the radial bearing pad; remove; reinstall 一、前言 灯泡贯流式水电站发电机组由于机组运行异常情况或外界电网故障情况，通过监测发电机组发电机径向轴承瓦瓦温急剧升高，若超过径向瓦瓦温报警值、停机整定值，分析发电机径向轴承瓦存在烧瓦的可能性，则必须停机拆卸径向轴承瓦进行检查、处理或更换新的径向瓦。如果按贯流灯泡式机组装机的逆过程进行拆卸机组部件的方法，显然是不经济也不现实的，这将会投入大量人力和财力，更会影响机组的长时间停产而引起的经济效应和社会效应；所以，采取在水轮机机舱内拆卸和更换发电机径向轴承瓦才是最为经济和快捷的方法。根据国内某电站灯泡贯流式机组拆卸和更换发电机径向瓦的实际过程，就其方法作以总结及探讨。 二、灯泡贯流式发电机的组合轴承结构 灯泡贯流式发电机的组合轴承包括正、反向推力轴承和径向轴承，正、反向推力轴承承受机组运转时的轴向水推力和停机时的反向轴向水推力；而径向轴承与水轮机导轴承共同承受转动部分的重力及径向不平衡力，正、反向推力轴承和径向轴承组合在一起装在一个油槽内。见图示1。 三、发电机径向轴承瓦拆卸方法： 1. 盘车确定主轴方位 座，5——轴承支架，6——反推力瓦，7——镜板，8——正向推力瓦，9——正推力座，10——轴承壳，11——正向推力螺栓，12——轴承密封，13——主轴，14——固定导叶、竖井，15——管型座内壳，16——调整垫 17——挡板I ，18——挡板II ， 图示1 图示2
第一章 灯泡贯流式水轮机得结构
第一章灯泡贯流式水轮机得结构 灯泡贯流式水轮机就是贯流式水轮机得主要类型之一。1919年初,美国工程师哈尔扎(Harza)首先提出其设计理念。经过瑞士爱舍维斯公司(Escher Wyss)公司近20年得研究,于1936年研制成功,并开始生产。该水轮机应用水头一般在25m以下,主要应用于潮汐电站,近年来逐渐应用到江河上得低水头电站。贯流式水电站就是开发低水头水力资源较好得方式。它与中、高水头水电站与低水头立轴得轴流式水电站相比,具有如下显著得特点。 1.效率高、结构简单、施工方便 贯流式水轮发电机组从进水到出水方向基本上轴向贯通,不拐弯,流道尺寸大而短,过流通道得水力损失少,效率高,结构简单,施工方便。 2.尺寸小 贯流式水轮机有较大得比转速,所以在水头与功率相同得条件下,贯流式水轮机得直径要比转桨式水轮机得小10％左右。 3.土建投资少 贯流式水电站得机组结构紧凑,与同一容量得轴流转桨式机组相比,其尺寸较小,可布置在坝体内,取消了复杂得引水系统,可以减少厂房得建筑面积,减少电站得开挖量与混凝土用量。根据有关资料分析,土建费用可以节省20％～30％。 4.运行方式多 贯流式水轮机适合作可逆式水轮机运行。由于进出水流道没有急转弯,使水轮机发电与抽水均能获得较好得水力性能。它可应用于潮汐电站,具有双向发电、双向抽水与双向泄排水等6种功能。因此,很适合综合开发利用低水头水力资源。 5.见效快 贯流式水电站一般比轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少;电站靠近城镇,有利于发挥地方兴建电站得积极性。 第一节贯流式水轮机得分类及简介 贯流式水轮机组按总体布置方式得不同可分为以下几种: (1)全贯流式。 (2)灯泡贯流式。 (3)竖井贯流式。 (4)轴伸贯流式。 第1页 (5)虹吸贯流式。 按运行工况不同可分为以下3种: (1)单向贯流式。 (2)双向贯流式。 (3)可逆贯流式。 一般习惯按总体布置方式得不同来分类,而很少按运行工况分类,所以本节按总体布置方式得不同分类,介绍贯流式机组得类型。 一、全贯流式水轮机 全贯流式水轮机得流道平直,水流可沿轴向一直流过导叶、转轮叶片与尾水管,故称为全贯流式水轮机,也称为直线流动得水轮机——管型水轮机。由于全贯流式发电机转子布置在水轮机转轮得外缘,故称为轮缘贯流式水轮机,如图1—1所示。
灯泡贯流式水轮机设计书
灯泡贯流式水轮机设计书 1.前言 1.1概述 随着我国经济突飞猛进的发展，人民生活水平不断的提高提高，生产和生活用电的需求也越来越大。然而能源问题已成为当今世界三大主要问题之一，传统能源的短缺和用其发电带来的污染，以及新能源开发技术的不完善，水电资源作为洁净的可持续能源越来越得到人们的青睐。据探测，我国水力资源丰富，但是目前的开发率和发达国家比起来还有很大的差距，因此开发水电已成为我国缓解资源短缺的重要手段之一！水力机组是水电站的核心设备，是整个水电枢纽工程最终经济效益的归宿。因此，水轮机结构设计得是否合理就成为电站能否有效运行得关键。 本次毕业设计通过查阅贯流式水轮机相关资料，对炳灵水电站转轮型号为GZHK-1RT-WP-620的贯流式水轮机进行设计，并且对炳灵水电站电气一次部分进行设计。相关知识涉及水轮机结构、水电厂电气部分，机械制图以及贯流式水轮发电机组等部分，此外，还包括其相关的设计思路及方法。 本次设计在巩固原有专业课知识的基础上加深理解，并对贯流式机组的知识进行了拓展。更好的促进各科知识之间相互贯通，同时可以培养动手能力，创新能力，达到理论实践相结合的目的。在本次设计中，大量使用autoCAD绘图软件，节省了很多手绘的时间，锻炼了使用该软件的能力。
1.2设计内容 （一）根据给定的炳灵电站贯流式的型号和转轮直径等参数进行水轮机结构设计。 1.按给定水轮机型号和转轮直径等参数，确定水轮机的主要特征尺寸，对水轮机整体结构进行设计； 2.确定水轮机主轴尺寸； 3.根据机组型式和电站自然条件进行主轴密封和水导轴承设计； 4.绘制水轮机总装配图及主要部件组装图和零件图。 （二）导水机构传动系统设计及主要零件的设计 1.根据机组的型式进行导水机构设计并绘制导水机构装配图； 2.对主轴的形式及尺寸等进行设计并绘制主轴零件图； 3.对导叶臂的形式及尺寸进行设计并绘制导叶臂零件图； 4.绘制操作油管装配图； （三）机组电气部分设计 1.对电站的电气一次部分进行设计，其中包括电气主接线方案设计，确定主变压器型式、台数、容量，以及各级电压配电装置的接线方式等。 2.对短路电流进行计算。 3.对电气主设备进行选择，包括断路器、负荷开关和隔离开关、高压熔断器、限流电抗器、电压互感器、电流互感器、避雷器、裸导体、支柱绝缘子及穿墙套管、消弧线圈以及电缆。 （四）外文翻译 1.阅读外文文献； 2.精读其中三篇，并且选择一篇翻译。
国内外贯流式水轮机的应用现状
国内外贯流式水轮机的应用现状 贯流式水轮机自20世纪30年代问世以来，因其优良的技术经济特性和适用性而得到广泛应用和迅速发展，包括灯泡贯流发电机技术在内的贯流机组技术日益成熟，贯流式水电站的开发、设计、运行技术与经验日益丰富。国外水头25m以下的水电开发，已出现取代轴流式水轮机的局面。贯流机组技术在1960～1990的发展最为迅猛，这一时期投入运行的贯流机组，最大单机容量达65.8MW(灯泡贯流，日本只见)，最大水轮机转轮直径达8.2m(竖井贯流，美国墨累)，最高工作水头达22.45m(灯泡贯流，日本新乡第二)。 我国从20世纪60年代开始贯流式水轮机的研究和应用，到20世纪80年代，贯流机组技术及其应用取得突破性的进展，1983年引进设备的第一座大型灯泡贯流机组电站一湖南马迹塘水电站建成，1984年自主开发的广东白垢电站转轮直径5.5m，单机容量10MW灯泡贯流机组投运，标志着具备自行开发研制大型贯流机组设备的能力。贯流式水轮机的应用研究和运行技术也获得了发展，积累了经验。最近20年来，相继开发建成引进设备、技术合作或自行装备的大型灯泡贯流机组电站数十座，如凌津滩、王甫洲、尼那、洪江等。其中洪江水电站最大工作水头27.3m，单机容量45MW，是目前世界上应用水头最高、国内单机容量最大的灯泡贯流机组。国内已运行的灯泡贯流式水轮机最大转轮直径已达7.5m。目前规划或在建的贯流式水电站遍布全国各地，在建的广西长洲水电站装机15台，总装机容量达621.3 MW。在西北地区，20世纪80年代开始贯流式水电站的规划设计，并完成了柴家峡等电站的可行性研究。在黄河干流上现已建成青海尼那电站，宁夏沙坡头电站即将竣工，甘肃柴家峡、青海直岗拉卡等电站在建。尼那电站是我国海拔最高的大型灯泡贯流机组电站，沙坡头则是应用于高含沙水流的第一座大型灯泡贯流机组电站，各具特色，为贯流式水电站的开发提供了新的经验。 对于低水头小型水电站，轴伸贯流水轮机和竖井贯流水轮机具有与灯泡贯流水轮机相当的技术经济优势，国外20m以下的小水电开发，已逐步取代轴流机组。据文献介绍，国外已运行的轴伸贯流式水轮机转轮直径达8.6m，单机容量达到31.5MW，最大使用水头达到38m。我国轴伸贯流式水轮机的技术开发起步较晚，自行研制的GZ006、GZ007(5叶片)等转轮的性能达到或超过国际先进水平，但尚没有得到普遍的技术推广和形成相应的生产和市场规模。国内已运行的轴伸贯流水轮机多采用定桨式转轮，最大转轮直径2.75m，单机容量3.5MW，最大使用水头22m。而竖井贯流和全贯流机组技术开发程度较低，应用很少，与国外存在明显差距。
水轮机的选型设计
水轮机的选型设计 水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的功能经济指标及运行稳定性，可靠性都有重要影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一：水轮机选型的内容，要求和所需资料 1：水轮机选择的内容 （1）确定单机容量及机组台数。 （2）确定机型和装置型式。 （3）确定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。对于冲击式水轮机，还包括确定射流直径与喷嘴数等。 （4）绘制水轮机的运转综合特性曲线。 （5）估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。 wertyp9 ed\结合水轮机在结构、材质、运行等方面的要求，向制造厂提出制造任务书。 2.水轮机选择的基本要求 水轮机选择必须要考虑水电站的特点，包括水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的要求。在几个可能的方案中详细地进行以下几方面比较，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。 （1）保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽可能小。 （2）根据水电站水头的变化，及电站的运行方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运行中平均效率尽可能高。 （3）水轮机性能及结构要能够适应电站水质的要求，运行稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。 （4）机组的结构先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。
炳灵水电站灯泡贯流式水轮机设计说明书
毕业设计（论文） 题目炳灵水电站 的设计 专业热能与动力工程 班级 学生 指导教师 2011 年 炳灵水电站的设计
摘要 炳灵水电站是黄河龙羊峡至青铜峡段水电开发规划中的第13个梯级水电站。电站总装机容量24万千瓦，共安装5台4.8万千瓦灯泡贯流式水轮发电机组，年均发电量9.74亿千瓦时。 本次毕业设计通过查阅贯流式水轮机相关资料，首先对炳灵水电站转轮型号为GZHK-1RT-WP-620的贯流式水轮机进行设计，包括水轮机总体结构的设计，并对其中的主要零件进行设计优化。绘制出了总装配图，导水机构装配图，主轴零件图，操作油管装配图和导叶臂零件图。其次进行了电气一次部分的设计，设计选择了电气主接线形式，进行短路电流计算和电气主设备选择，绘制出电气主接线图。 本设计相关知识涉及水轮机结构、水电厂电气部分，机械制图以及贯流式水轮发电机组等部分，此外，还包括其相关的设计思路及方法。在本次设计中还大量使用了auto CAD 软件进行绘图。 关键词：贯流式水轮机结构设计电气一次设计 The Design of Bingling Hydraulic Power Station
ABSTRACT Bingling Hydropower is the 13 cascade hydropower stations of Longyangxia to Qingtongxia section of Yellow River Hydropower Development planning .In The total installed capacity of 240,000 kilowatts power plant, the installation of five 48,000 kilowatts bulb turbine group, with an annual generating capacity of 974 million kw·h. Firstly, we design the tubular turbine GZHK-1RT-WP-620 of Bingling Hydropower through access to relevant information, including the overall structure of the turbine design, and one of the main parts design optimization. Drawn out of the general assembly drawings, assembly drawings guide apparatus, the spindle parts diagram, assembly drawing and tubing operations guide vane arm parts diagram. Second was a part of the electrical design, design options the main electrical wiring, to conduct short-circuit current calculation and the main electrical equipment selection, drawing out the main electrical wiring diagram. Knowledge related to the design of the turbine structure, hydropower electrical parts, mechanical drawing, and tubular hydro-generating sets and other parts, also including relevant design ideas and methods. In this design also makes extensive use of auto CAD software for drawing. Key Word:tubular turbine structural design design of