水轮机的输出功率共73页文档
水轮机组运行参数
机组运行参数
1水轮发电机组技术参数
1.1水轮机技术参数
1.2发电机技术参数
1.2.2水轮发电机各部温度整定
1推力轴承双螺杆泵及高压减载装置基本参数
3发电机中性点接地变参数
2调速器系统主要技术参数
2.1调速柜设备主要参数：
2.2调速器技术参数
4主变技术参数
1.1.主变技术参数
1.1.1.主变主要技术参数
1.1.
2.冷却条件变化时负载特性表
1.1.3.主变分接开关技术参数。
1.1.4.主变冷却器主要技术参数
1.2.18kV 干式变主要技术参数1.2.1.18kV 干式变额定值
5.1快速闸门
5.2 快速闸门液压系统见表1－2
6压缩空气系统主要技术参数
7技术供水减压阀
7.2泄压安全阀
7.3滤水器主要参数
8、10kV 干式变参数
1.2.3.10kV 干式变额定值
1.2.4.干式变压器过负荷能力。
1.2.5.干式变线圈温度与风机运行状态关系表
1.2.6.照明变有载调压装置主要技术参数
1设备主要技术参数
1.1500kV GIS设备主要参数。
1.1.1SF6气室中含水量PPM参数（见表1）：
1.1.2500kV GIS组合电器设备参数（见表3）：
1.1.3隔离开关、检修接地开关、快速接地开关、电压互感器、电流互感器、SF6/空气出线套管性能参数（见表3～表6）
1.2发电机出口断路器GCB主要技术参数
1.3封闭母线IPB。
水力发电中水轮机的性能研究
水力发电中水轮机的性能研究一、引言水力发电是一种利用水能的发电方式，其具有可靠性高、成本低、环保等优点，因此在全球范围内得到广泛应用。
而水轮机作为水力发电中最重要的关键设备，其性能的稳定和高效性直接影响到水力发电的效率和质量。
二、水轮机原理水轮机是利用水能转动轴，从而将机械能转化为电能的一种机械装置。
其原理是利用水的动能和重力势能，转化为机械能。
水从高处流下，撞向水轮叶片，水轮转动带动发电机工作，将机械能转化为电能。
水轮机包括斜流水轮、直流水轮、混流水轮等多种类型，各自的运转原理也有所不同。
三、水轮机的性能参数为了评估水轮机的性能，常常需要考虑以下几种参数：1. 发电机效率：发电机效率是指水能被转化成电能的比率。
其公式为：η=Pe/Pw其中，Pe代表实际输出电功率，Pw代表水轮机水力轴功率。
2. 水轮机效率：水轮机效率是指水能被转化成机械能的比率。
其公式为：ηm=Ws/(ρQH)其中，WS代表水轮机水轮叶轮的机械功率损失，ρ代表水密度，Q代表水流量，H代表水头。
3. 叶轮效率：叶轮效率是指水能被转化成叶轮机械能的比率。
其公式为：ηv=(Ws-Wf)/Wq其中，Ws代表水轮机水轮叶轮的机械功率损失，Wf代表水流流失机械能，Wq代表水的进口机械能。
四、水轮机的性能研究1. 水轮机设计中的材料选择水轮机的叶轮材料直接影响其机械性能和耐久性。
常用的材料有铝合金、不锈钢、碳钢等。
其中，铝合金是一种轻质高强度的材料，其耐腐蚀性和耐疲劳性也较好，因此被广泛应用于小型、高速水轮机的制造。
不锈钢具有优良的耐腐蚀性和抗疲劳性，在某些特殊环境下被广泛应用。
碳钢则因其成本低、制造方便而在工业制造中被广泛采用。
2. 叶轮结构设计优化为了提高水轮机的效率，优化叶轮的设计至关重要。
通过改变叶轮叶片的形状和角度等参数，可以改进叶轮的流动特性，使其更具有动力学效率。
例如，对于混流水轮，合理设计进口角和出口角是提高水轮机效率的关键因素。
水轮机结构绍
成过流通道 安装导叶下轴 承
止漏环
止
漏 环 分 上 、 下 止 漏 环
基础环 （支持环）
作用 在机组安装时放座环
，成为座环的基础。 在水轮机安装及检修 时，用来放置转轮 。
尾水管
尾水管位于转轮的下
方是主要的通流部件 ，作用是引导进出转 轮的水流。 水泵水轮机作水轮机 运行时要求尾水管的 断面为缓慢扩散型
埋设管路
埋设管路主要包括 机组排水管路
机组测压管路
压水系统管路
回水排气管路
机组冷却润滑系统管路
水轮机保护装置
水轮机保护装置是当机组在启停和运 行过程中发生危及设备和人身安全的故 障时，自动采取保护或联锁措施，防止 事故产生和避免事故扩大，从而保证人 和设备的安全不受损害或将损害降到最 低限度。
主轴密封、大轴
转轮外观
主轴密封 上部止漏环 转轮上冠 叶片 转轮下环 下部止漏环
转动部分
转动部分是机组的核心组成部分，是水
能转换成机械能/电能的关键。
转动部分及其相关部件主要包括：转轮
、主轴、主轴密封等。
转轮
转轮是实现水能转换的主
要部件，它将大部分水能 转换成转轮的旋转机械能 ，并通过水轮机主轴传递 给发电机。
混流式 A575c 模型转轮 LJ 立式金属蜗壳 188 转轮直径
HL
水轮机主要部件
引水部件
密封装置 水导轴承 保护装置 埋设部件管路
导水部件
工作部件
泄水部件
水轮机结构示意
水轮机结构
将水轮机分成三 大部分：转动部分、 固定部分、埋入部 分
转动部分：转轮、
当机组出力
水轮机结构介绍千瓦时控制PPT课件
检修密封
检修密封是当机组检修、检查或由于主 轴密封损坏时投入的一种密封，又称空 气围带；
检修密封：当投入时压缩空气进入空气 围带，使空气围带的凸出部位抱紧水导 旋转油盆与之配合的加工面或大轴法兰 ，切断尾水以防水淹水车室。
固定部分
顶盖、底环、座 环、支持环等
埋入部分
蜗壳、 座环等
蜗壳
在机组作水轮机运行时 蜗壳在座环圆周方向提供均匀的流速不变的
基础环 （支持环）
作用 在机组安装时放座环
，成为座环的基础。 在水轮机安装及检修
时，用来放置转轮 。
尾水管
尾水管位于转轮的下 方是主要的通流部件 ，作用是引导进出转 轮的水流。
水泵水轮机作水轮机 运行时要求尾水管的 断面为缓慢扩散型
埋设管路
埋设管路主要包括 机组排水管路 机组测压管路 压水系统管路 回水排气管路 机组冷却润滑系统管路
二. 水轮机基本参数
水轮机的基本参数直接代表了水轮机的 类型及其特性，如下：
水轮机参数
额定出力 N=45.36MW 额定水头 H=202.5m 额定流量 Q=24.24 额定转速 n=500r/min 额定效率 η=94.3% 吸出高度 Hs=-6m
水轮机型号及其含义
型号 HLA575c-LJ-188） HL 混流式 A575c 模型转轮 LJ 立式金属蜗壳 188 转轮直径
水轮机主要部件
引水部件 导水部件 工作部件 泄水部件
密封装置 水导轴承 保护装置 埋设部件管路
水轮机结构示意
水轮机结构
将水轮机分成三 大部分：转动部分、 固定部分、埋入部 分
转动部分：转轮、 主轴密封、大轴
转轮外观
主轴密封 上部止漏环
转轮上冠 叶片 转轮下环 下部止漏环
1水轮机
第三节 水轮机的主要类型及其构造
轴流式水轮机的特点
1
轴流式水轮机的叶 片：沿轮毂四周均 匀分布的空间扭曲 的翼形曲面体，叶 片数一般为 4-8片， 叶片数愈多，适用 水头愈大。
2
叶片的安放角φ： 一般在-15°~+20° 之间，φ＞0°叶 片往开启方向转动， φ＜0°反之。 安放角
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轴流式水轮机叶片安放角
第三节 水轮机的主要类型及其构造
立轴式水轮机（vertical turbine with fixed blades）
轴流定桨式水轮机转轮
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第三节 水轮机的主要类型及其构造
轴流转浆式水轮机转轮（runner of Kaplan turbine ）
混流式水轮 机的基本构 造
导水机构 Distributor 转轮 runner 尾水管 draft tube
第三节 水轮机的主要类型及其构造
组成：上环、下环及支柱组成。 作用：支承水轮发电机组的重量及蜗壳上部 部分混凝土的重量，并将此巨大的荷载通过 支柱传给厂房基础。
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混流式水轮 机的基本构 造
导水机构 Distributor 转轮 runner runner 转轮 尾水管 draft tube
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第三节 水轮机的主要类型及其构造
减压孔 补气装置 泄水锥 翼型扭曲叶片 (12~21片) 止漏环(迷宫环)
减少渗漏损失
第三节 水轮机的主要类型及其构造
斜流式水轮机的特点：
1 2
注
意
叶片转动轴线 与水轮机主轴 成45 ～ 60° 的锥角，叶片 数 8~12片。 转轮叶片 操作机构
水轮机组运行参数
机组运行参数
1水轮发电机组技术参数
1.1水轮机技术参数
1.2发电机技术参数
1.2.2水轮发电机各部温度整定
1推力轴承双螺杆泵及高压减载装置基本参数
3发电机中性点接地变参数
2调速器系统主要技术参数
2.1调速柜设备主要参数：
2.2调速器技术参数
4主变技术参数
1.1.主变技术参数
1.1.1.主变主要技术参数
1.1.
2.冷却条件变化时负载特性表
1.1.3.主变分接开关技术参数。
1.1.4.主变冷却器主要技术参数
1.2.18kV 干式变主要技术参数1.2.1.18kV 干式变额定值
5.1快速闸门
5.2 快速闸门液压系统见表1－2
6压缩空气系统主要技术参数
7技术供水减压阀
7.2泄压安全阀
7.3滤水器主要参数
8、10kV 干式变参数
1.2.3.10kV 干式变额定值
1.2.4.干式变压器过负荷能力。
1.2.5.干式变线圈温度与风机运行状态关系表
1.2.6.照明变有载调压装置主要技术参数
1设备主要技术参数
1.1500kV GIS设备主要参数。
1.1.1SF6气室中含水量PPM参数（见表1）：
1.1.2500kV GIS组合电器设备参数（见表3）：
1.1.3隔离开关、检修接地开关、快速接地开关、电压互感器、电流互感器、SF6/空气出线套管性能参数（见表3～表6）
1.2发电机出口断路器GCB主要技术参数
1.3封闭母线IPB。
(完整word版)水轮机概论
2 均流速，m/s；I、II分别为Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ处的过流断面速度分布不均匀系数；为水的密度，kg/m3；g为重力加速度。 净水头H又可表示为： 1AghHH （1-2） 式中：Hg为水电站水头（毛水头）；1Ah为水电站引水建筑物中的水力损失。 毛水头是水电站上、下游水位的高程差，用符号gH表示，单位为m。 2．额定水头Hr 额定水头是水轮机在额定转速下，输出额定功率时的最小净水头，单位为m。 3．设计水头Hd 设计水头是水轮机在最高效率点运行时的净水头，单位为m。 4．最大（最小）水头Hmax（Hmin） 最大（最小）水头是在运行范围内，水轮机水头的最大（最小）值，单位为m。 5．加权平均水头Hw 加权平均水头是在电站运行范围内，考虑负荷和工作历时的水轮机水头的加权平均值，单位为m。 图1-2 立轴反击式水轮机的工作水头
情景1
1 情景1 水轮机概论 1.1 水轮机基本参数 水轮机是把水流能量转换成旋转机械能的水力机械，是水电厂最主要的动力设备。水轮机主轴带动发电机轴旋转，利用发电机将机械能转换成电能。水轮机一般装在水电站的厂房内，如图1-1所示，当水流经引水道进入水轮机，由于水流和水轮机的相互作用，水流的能量便传给了水轮机，水轮机获得能量后开始旋转而做功。因为水轮机轴和发电机轴相连，水轮机便把它获得的能量传给了发电机，并驱动带有磁场的发电机转子转动而形成旋转磁场，发电机定子绕组切割磁力线而感应出电动势，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，这一工作过程的特性可用水轮机基 本参数来表征。其基本参数有：水头H、流量Q、功率P、效率η和转速n等。 1.1.1 水轮机水头H 1．净水头H 净水头是水轮机进口与出口测量断面的总水头差，即水轮机做功用的有效水头，用符号H表示，单位为m。图1-2为反击式水电站水轮机装置示意图。 对于反击式水轮机，进口断面取在蜗壳进口处Ⅰ-Ⅰ断面，出口断面取在尾水管出口Ⅱ-Ⅱ断面，则净水头为 ggpZggpZHIIIIIIIIII2222 （1-1） 式中：ZI 、ZII分别为断面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ处相对于某基准的位置高度，m；Ip、IIp分别为断面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ处的流体压强，Pa； I、II分别为Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ处过流断面的平 图1-1 拦河坝式水电站坝后式厂房 1-水轮机；2-发电机；3-尾水管；4-桥机；5-引水道
高清图文+水轮机的工作参数及主要类型
二、冲击式水轮机(Inpulse water tubine)
定义：利用水流的动能来做功的水轮机为冲 击式水轮机。
特征： 由喷管和转轮组成。水流以自由水流 的形式(P=Pa)冲击转轮，利用水流动能(V方 向、大小改变)产生旋转力矩使转轮转动。在 同一时刻内，水流只冲击着转轮的一部分， 而不是全部
1.出力(水轮机的输出功率)N： 指水轮机轴传给发电机轴的功率。 水轮机的输入功率 (水流传给水轮机的能量)为：
Nw QH 9.81QH
水轮机的输出功率： N Nw 9.81QH
2. 效率： η=N/Nw 一般η=80%~95%
四、工作力矩和转速
水轮机的出力可以用旋转机械运动公式来表达
定义：利用水流的势能和动能做功的水轮机称为反击 式水轮机。
特征：转轮的叶片为空间扭曲面，流过转轮的水流式 连续的，而且在同一时间内，所有转轮叶片之间的流 道都由水流通过，积水流充满转轮室。
原理：水流通过转轮叶片时，水流流速的大小、方向 均发生变化，因此动量也发生了改变，水流产生反作 用力，作用与每个转轮叶片，使转轮产生旋转力矩， 从而做功。
类型
1.混流式：水流径向流入转轮，轴向流出。
适用范围：H=30-700 m , 单机容量：几万kW-几 十万kW
适用范围广，结构简单，运行稳定，效率高，适用 高水头小流量电站。
2. 轴流式：水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流
方向始终平行于主轴。
轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动。
H M=EU-ED=Z U-Z D
2.水轮机的工作水头 毛水头 - 水头损失=净水头
HG=EA- EB=H M - hI-A
3.特征水头(characteristic head)
水轮机组运行参数
机组运行参数
1水轮发电机组技术参数
1.1水轮机技术参数
1.2发电机技术参数
1.2.2水轮发电机各部温度整定
1推力轴承双螺杆泵及高压减载装置基本参数
3发电机中性点接地变参数
2调速器系统主要技术参数
2.1调速柜设备主要参数：
2.2调速器技术参数
4主变技术参数
1.1.主变技术参数
1.1.1.主变主要技术参数
1.1.
2.冷却条件变化时负载特性表
1.1.3.主变分接开关技术参数。
1.1.4.主变冷却器主要技术参数
1.2.18kV 干式变主要技术参数1.2.1.18kV 干式变额定值
5.1快速闸门
5.2 快速闸门液压系统见表1－2
6压缩空气系统主要技术参数
7技术供水减压阀
7.2泄压安全阀
7.3滤水器主要参数
8、10kV 干式变参数
1.2.3.10kV 干式变额定值
1.2.4.干式变压器过负荷能力。
1.2.5.干式变线圈温度与风机运行状态关系表
1.2.6.照明变有载调压装置主要技术参数
1设备主要技术参数
1.1500kV GIS设备主要参数。
1.1.1SF6气室中含水量PPM参数（见表1）：
1.1.2500kV GIS组合电器设备参数（见表3）：
1.1.3隔离开关、检修接地开关、快速接地开关、电压互感器、电流互感器、SF6/空气出线套管性能参数（见表3～表6）
1.2发电机出口断路器GCB主要技术参数
1.3封闭母线IPB。
水轮机主要参数及运行方式.doc 2
第一篇水轮机部分第一章总则1、水轮机运行人员应严格遵守《电业安全工作规程》（热力和机械部分）及本规程。
2、水轮机值班员，应定期与不定期进行巡视工作，以便及时发现设备缺陷。
3、接班的值班员在接班检查时发现的设备缺陷和问题，应通知交班人员进行处理，接班人员无权自行处理，必要时应协助交班人员进行处理。
4、交接班时遇有操作或事故处理，应待工作告一段落方可进行交接班，接班后应向值长汇报水机情况。
5、当机械部分发生故障和事故时，应及时查明原因进行处理，并及时报告值长。
6、水机负责交班的值班员，应按时间顺序将当班内进行的操作，事故和故障处理，设备检修情况，定期工作等详细记到操作记录本上。
第二章水轮机主要参数及运行方式第一节水轮机规范基本技术数据7、型式：2F HL123—LJ—225 型式：1F HLA978—LJ—240铭牌出力：12500KW 功率：15500KW额定转速：187.5转/分额定水头：37.6米最高水头：45米最高水头：45米设计水头：37.6米最低水头：27.4米最低水头：27.4米设计流量：45.92米3/秒设计流量：38.4米3/秒转轮直径：240厘米飞逸转速：442转/分转速：187.5转/分导水机构关闭时间：4.5秒飞逸转速：372转/分快速闸门关闭时间：2分钟旋转方向：俯视顺时针第二节运行方式8、机组的操作以自动操作为基本方式，如有下列情况之一者，均应以手动的方式操作。
⑴机组主要设备经过检修后；⑵有特殊需要时。
9、自动操作过程中，其自动部件不良而又急需操作时，可手动帮助；若时间允许，应设法处理，或通知检修人员处理，缺陷消除后再投入运行。
10、如有下列情况之一者，禁止起动机组。
⑴进水口闸门及尾水闸门未全开时；⑵水力机械保护装置动作不良时；⑶压油装置不能维持正常油压，调速器工作不正常时；⑷机组各轴承油位，油质不合规定时；⑸机组技术供水系统不能正常供水时；⑹制动用压缩空气，不能维持正常气压时；⑺电气或机械检修工作未完成时；⑻机组支持盖排水不正常，有淹没水车室的危险时。