第三章 水轮发电机
水轮发电机 ppt课件
图3--水轮发电机转子
n定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕 组，每相绕组由多个线圈组成，按一定 规律排列，见图4。
图4--水轮发电机定子铁芯
定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕 组，每相绕组由多个线圈组成，按一定 规律排列，见图5。
图5--水轮发电机定子绕组
大型水轮发电机极数、槽数很多，电流 大，较多采用波绕组，图6是双层波绕组 示意图。
（2）机组运行于独立小电网时，供电负荷过大；机组 并网运行于用户线路，因为该线路突然停电，导致用 户的负荷接近于机组供电负荷，导致并网机组过负荷 运行。
从水轮发电机组在正常运行的角度上看，过负荷现象 是应该坚决杜绝的。当然根据实际的情况，在运行规 程规定框架内，当几组发生特殊的事故情况时，发电 机可以承载短时过负荷。这是因为发电机对温升和绝 缘材料的耐温能力有一定的裕度，所以短时间过负荷 不会对绝缘材料的寿命产生太大的影响。同时，绕组 绝缘老化需要一定的时间，质损耗增大，绝缘材料变 脆，介耐受击穿电压强度降低等，也都需要经过一定 时间的高温作用。高温作用时间短，绝缘材料的损害 程度就轻。
在发生事故或者在特殊情况下，需要发电机组过负荷 运行的，一旦发电机定子电流超过允许值，电气值班 人员应该马上检查发电机的功率和电压，同时密切观 察和记录定子电流超过允许值所经历的时间，接着按 照相关的规定通过减少励磁电流，降低定子电流到额 定电流值。在这过程中需要注意的是，避免出现功率 因数过高和定子电压过低的情况。如果这种方法没有 发挥作用，那就需要马上降低发电机的有功负荷，或 者先将一部分负荷切断，使定子电流降到许可值。
图10--水轮发电机未盖地板
铺好上层平台地板，装好电刷装置或励磁电 机，一台水轮发电机就安装好了。
图11--水轮发电机
水轮发电机组
龙头石发电机结构 定子 转子 推力轴承 上、下导轴承 制动和除尘系统 通风冷却 灭火系统 防油雾系统 机组其它自动化元件
发电机定子
定子机座 定子机座由钢板焊接而成，为运输方便而 分成6瓣，在工地组焊成整圆，机座外径为 14500mm，高2245mm，定子机座采用无 上、下环结构，大齿压板直接入于定子基 础板上，定子上端通过上机架支墩与上机 架相连。
• 灭火系统
• 发电机采用水喷雾灭火方式，灭火环管分 别布置在发电机定子线圈的上、下两端， 上、下分别设有64个喷雾头圆周分布。
• 防油雾系统
• 本发电机在上导轴承油槽上、下端和推力 油槽上、下端分别设置了防油雾装置，将 有效地防止油雾污染发电机。
机组其它元件
轴电流监测装置
轴电流监测装置由ZCT型轴电流互感器和ZCX型 轴电流报警装置两部分组成。ZCT型轴电流互感 器为环形分瓣结构，安装在发电机上端轴上，
• 上、下机架
• 发电机上、下机架均由中心体和支臂组成， 下机架中心体分两瓣在工地组装，中心体 和支臂在工地焊接成整体，并有足够的强 度和钢度，上机架采用能将径向力转化为 切向力的结构，可有效地改善发电机基础 的受力，下机架能通过发电机定子整体吊 出。
上机架及上挡 下机架及制动
风板
闸
• 上、下导轴承
水力发电机组
水轮机发电机组简述
水流经引水道进入水轮机，由于水流 和水轮机的相互作用，水流便把自己 的能量传给了水轮机，水轮机获得能 量后开始旋转而作功。因为水轮机和 发电机相连，水轮机便把它获得的能 量传给了发电机，带动发电机转子旋 转，在定子内感应出电势，带上外负 荷后便输出了电流。当水流通过水轮 机时，水能即转变成机械能。
三、水电站厂房的布置
水轮发电机的工作原理
水轮发电机的工作原理水轮发电机是一种利用水流的动能来驱动发电机产生电能的设备。
它是一种非常常见且有效的发电方式，被广泛应用于水力发电站和小型水电站中。
水轮发电机的工作原理可以简述为水驱动叶轮旋转，从而带动发电机发电。
下面详细介绍水轮发电机的工作原理。
1. 水轮发电机的构造- 水轮发电机主要由水轮机、发电机、发电机调速器和控制系统等组成。
- 水轮机是核心部件，由机壳、导叶、叶轮、轴等组成。
其中，叶轮通过水的冲击力旋转，将水的动能转化为机械能。
- 发电机则将机械能转化为电能，通过正常的电路连接将电能输送到电网或存储设备中。
- 发电机调速器负责控制叶轮的转速，以保持稳定的输出电压。
2. 水轮机的工作原理- 当水流经过水轮机时，根据动量守恒定律，水流的动能会转化为叶轮的动能。
此时水轮机中的叶轮开始旋转。
- 叶轮旋转的速度与水流的流速、叶轮的形状以及进入叶轮的水流角度有关。
因此，调整这些参数可以改变发电机的输出功率。
- 叶轮就像一个转子，将水的动能转化为机械能。
其构造使得能够最大化地利用水流的动能。
3. 发电机的工作原理- 叶轮通过轴将转动的机械能传递给发电机。
发电机内部的转子通过旋转的磁场感应电流，从而发生电磁感应现象。
- 根据法拉第电磁感应定律，转子中产生的电动势会引起电流的流动，从而产生电能。
- 发电机内部的线圈和磁铁组成的电磁感应系统是实现电能转换的关键。
4. 发电机调速器的工作原理- 为保持发电机的输出电压恒定，调速器会通过监测输出电压的变化，反馈控制叶轮的转速。
- 当输出电压低于设定值时，调速器会增加叶轮的转速，增加电能的输出。
反之亦然。
- 调速器还可以根据外部的需求或变化的水流量来自动调整叶轮的转速。
总结起来，水轮发电机的工作原理就是利用水流的动能将水轮旋转，进而带动发电机发电。
水轮发电机的构造包括水轮机、发电机、发电机调速器和控制系统。
水轮机将水的动能转化为机械能，发电机则将机械能转化为电能。
水轮发电机的工作原理
水轮发电机的工作原理
水轮发电机是一种利用水力能源转换为电能的发电设备，其工作原理是利用水
流的动能驱动水轮转动，进而带动发电机产生电能。
水轮发电机在利用水力资源方面具有很大的优势，因为水资源是一种可再生的能源，且不会产生污染。
水轮发电机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 水库或河流，水轮发电机通常建在水库或河流上。
水库可以储存大量的水，
而河流则可以提供持续的水流。
这些水源都可以作为水轮发电机的动力来源。
2. 水流入水轮，水流经过水轮发电机时，会被导流装置引导到水轮上。
水轮通
常由多个叶片组成，水流的动能会被转化为水轮的旋转动能。
3. 水轮转动，水流的动能使得水轮开始旋转。
水轮的旋转速度和力度取决于水
流的流速和水轮的设计。
4. 发电机发电，水轮的旋转驱动发电机产生电能。
发电机内部的线圈在磁场的
作用下产生电流，从而转化为电能输出。
5. 输电，通过输电线路将发电机产生的电能输送到需要的地方，供给人们的生
活和工业生产使用。
水轮发电机的工作原理简单而高效，能够充分利用水力资源，为人们提供清洁、可再生的能源。
在当今环保和可持续发展的大背景下，水轮发电机作为一种重要的清洁能源设备，将在未来得到更广泛的应用和发展。
希望在不久的将来，水轮发电机能够成为能源领域的重要组成部分，为人类的生活和社会发展做出更大的贡献。
水轮发电机原理
水轮发电机原理【导语】水轮发电机是利用水流的动力驱动水轮产生机械能，并通过发电机将其转化为电能的设备。
本文将介绍水轮发电机的原理及其分类。
一、水轮发电机原理水轮发电机是利用水流的动力产生机械能，再通过发电机将其转化为电能的设备。
水轮发电机主要包括水轮、传动系统和发电机三部分。
在水轮的作用下，水流转动叶轮，叶轮产生机械能并传递给传动系统。
传动系统将叶轮的旋转转化为高速旋转的电机转子，再通过电磁感应原理将机械能转化为电能，最终输出电力。
二、按类划分1. 按水轮分类水流作用下的水轮发电机主要分为三类：重力水轮、压力水轮和速度水轮。
重力水轮是利用水的自然落差来产生机械能的水轮发电机。
常见的有悬挂式、横轴式和斜轴式等类型。
悬挂式重力水轮通常安装在水流下方，水流通过悬挂的水轮，产生机械能推动轮轴转动。
横轴式重力水轮通常嵌入到水流底部的岩石中，水流沿着底部流过，从而推动水轮旋转。
斜轴式重力水轮则是通过水流的冲击推动水轮旋转，产生机械能。
压力水轮是利用水的压力来产生机械能的水轮发电机。
常见的有水轮式、离心式和混合式等类型。
水轮式压力水轮通常安装在水流顶部，水从轮底进入水轮，产生压力推动水轮旋转。
离心式压力水轮则是利用水流的离心力产生机械能，从而推动水轮旋转。
混合式压力水轮则结合了以上两种方式，既利用水流的压力也利用水流的离心力，产生机械能。
速度水轮是利用水的流速来产生机械能的水轮发电机。
常见的有斜板式、水泵式和喷射式等类型。
斜板式速度水轮利用水流的冲击力产生机械能。
水泵式速度水轮则是利用水泵的作用，将水流加速到一定速度，从而推动水轮旋转。
喷射式速度水轮是利用水流的喷射力，推动水轮旋转，产生机械能。
2. 按应用领域分类水轮发电机也可以按照其应用领域进行分类。
在发电行业中，水轮发电机主要分为大型水电站和小型水电站两类。
大型水电站一般建设在水力资源丰富、水流量较大、水头高度较大的地区，具有稳定的发电能力和经济性。
小型水电站则建设在水力资源不够丰富、水流量较小、水头高度较低的地区，可以满足当地小范围的供电需求。
水轮发电机的工作原理
水轮发电机的工作原理水轮发电机是利用水能转化为机械能，再经过发电机器将机械能转化为电能的一种发电装置。
其工作原理主要包括水轮机的工作原理和发电机的工作原理。
水轮机的工作原理是利用水流的动能驱动水轮机转动。
水轮机由基础、轴承、导水管、转轮等组成。
当水流通过导水管进入转轮内部，由于导水管的合理设计，水流的动能会转化为转轮上的压力能和动能。
转轮上的叶片可以将水流的动能转化为转轮的转动能量。
通过转子轴将转动能量传递至发电机上，进而将其转化为电能。
发电机的工作原理是利用转动的机械能转化为电能。
发电机是由固定的磁极和旋转的励磁线圈（转子）组成。
当转子转动时，励磁线圈会不断切割磁场，产生电磁感应效应。
根据法拉第电磁感应定律，励磁线圈内就会产生感应电动势，并通过导线输出。
同时，为了增强发电效果，发电机通常采用了电磁励磁。
电磁励磁使用励磁线圈产生一个恒定的磁场，从而保持发电机输出的电压稳定。
通过控制转动速度和磁场强度，可以调节发电机输出的电压和电流。
在水轮发电机中，水轮机和发电机相互配合工作，即水流驱动水轮机转动，水轮机将机械能传递给发电机，发电机利用机械能转化为电能。
水轮机通过合理的叶轮设计和水流控制，可以最大程度地转化水流的动能为机械能，提高水轮机的效率。
而发电机通过合理的电磁感应原理和电磁励磁控制，可以将机械能高效地转化为电能。
在实际应用中，水轮发电机广泛用于水能资源丰富的地区，如山区、湖泊等地。
通过调整导水管的角度和水量，可以控制水轮机的转速，从而调节发电机输出的电能量。
水轮发电机具有的优点是水能源免费、稳定可靠、环保等，同时还可以储存电能和供电调峰，具有较高的经济和社会效益。
然而，水轮发电机也存在一些局限性。
首先，水轮发电机需要有丰富的水源才能保证长期稳定的发电。
其次，水轮发电机的建设和维护成本较高，需要投入较大的资金和人力物力。
此外，水轮发电机的效率也受到一定的限制，受到水流速度、水位等因素的影响。
总之，水轮发电机借助水轮机和发电机的相互配合，将水流的动能转化为电能，是一种利用水能发电的重要装置。
水轮发电机
分类
水轮发电机水轮发电机按轴线位置可分为立式与卧式两类。大中型机组一般采用立式布置，卧式布置通常用 于小型机组和贯流式机组。立式水轮发电机按导轴承支持方式又分为悬式和伞式两种。伞式水轮发电机按导轴承 位于上下机架的不同位置又分为普通伞式、半伞式和全伞式。悬式水轮发电机的稳定性比伞式好，推力轴承小， 损耗小，安装维护方便，但钢材耗量多。伞式机组总高度低，可降低水电站厂房高度。卧式水轮发电机一般用于 转速大于375r/min的情况，以及一些小容量电站。水轮发电机
趋势
发展方向
行业报告
主要为提高水轮发电机的单机容量向巨型机组发展，为了提高其可靠性和耐久性，在结构上采用不少新技术。 例如为解决定子的热膨胀而用定子浮动结构、斜支承等，转子采用圆盘式结构。为解决定子线圈的松动，用弹性 楔下垫条以防止线棒绝缘磨损。改进通风结构，减少风损和端部涡流损耗以进一步提高机组效率。①随着水泵水 轮机制造技术的发展，发电电动机的转速和容量也在增大，向大容量高转速发展。世界上装有大容量、高转速发 电电动机的已建蓄能电站有英国的迪诺威克抽水蓄能电站（33万kVA、500r/min）等。②采用双水内冷发电电动 机,定子线圈、转子线圈及定子铁芯用离子水直接内冷方式可提高发电电动机的制造界限。美国拉孔山抽水蓄能电 站的发电电动机（42.5万kVA、300r/min）,也采用双水内冷。③磁推力轴承的应用。随着发电电动机容量增大转 速增高，机组的推力负荷及起动转矩也在增加。用了磁推力轴承后，推力负荷由于加上了与重力反方向的磁吸引 力，从而减少了推力轴承的荷载,减小了轴面阻力损失,降低了轴承温度和提高了机组效率，起动阻力矩也减小。 韩国的桑朗京抽水蓄能电站的发电电动机（33.5万kVA、300r/min）即采用磁推力轴承。
特点
水轮发电机发电原理
水轮发电机发电原理
水轮发电机是一种利用水流能量发电的装置。
其发电原理基于水流的动能转化为机械能，然后再通过发电机转化为电能的过程。
当水流通过水轮发电机时，水流的动能会使水轮旋转。
水轮通常由多个叶片组成，叶片的形状和排列方式能够最大限度地捕捉水流动能。
水流推动水轮旋转时，水轮与电机连接的轴也会随之转动。
连接在水轮和轴之间的发电机是将机械能转换成电能的核心部分。
发电机中的线圈会随着转动的轴而旋转，线圈中的导线穿过磁场，这样就会在导线中产生电流。
这个过程基于法拉第电磁感应定律，即线圈在磁场中运动会引发感应电流。
最终，通过调节水流的速度和水轮的设计，可以实现高效地将水流动能转化成电能。
将发电机输出的电能通过适当的电力传输系统输送到用户，供电使用。
综上所述，水轮发电机发电的原理是将水流的动能转化成机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
这种发电方式因其依赖水流能源而受到地理条件的限制，但具有可再生性，且使用过程中不会产生污染。
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第 三 章
水轮发电机安装
说 明
一、本章包括竖轴、横轴、贯流式水轮发电机和发电机/电动机安装共四节。
二、本章以“台”为计量单位，按全套设备自重选用子目。
三、工作内容
1、基础埋设、定子、转子、励磁装置、永磁发电机、机架、导轴承、推力轴承、却器、随设备到货的管路及其他部件安装。
2、轴承用油的滤油、注油工作。
3、磁板、转子、定子等的干燥工作。
4、联轴前后的机组轴线检查调整工作。
四、本章定额不包括
1、电气调整试验工作，但定子发热试验及线圈耐压试验的配合工作已包括在本章容中。
2、转子组装场地基础埋设部件的埋设工作（如固定主轴用的基础螺栓、转子组装件等），应按设计另列项目。
3、定子现场组焊、叠装、整体下线及铁损试验等工作。
4、转子中心体在现场的组焊工作。
五、本章按桥式起重机吊装施工，其台时单价可按电站实际选用规格计算。
六、发电机/电动机安装，适用于抽水蓄能电站的可逆式发电机安装。
轴承、空气冷
在本章工作内子组装平台埋。