水轮发电机组组成部件及作用
水电站水轮发电机组的基本结构及安装过程
水电站水轮发电机组的基本结构及安装过程一、水轮发电机组的基本结构1.水轮发电机：水轮发电机是水电站发电的核心设备，它将水流的动能转化为机械能，在转子与定子之间通过电磁感应产生电能。
水轮发电机包括转子、定子和转子轴承等。
2.调速装置：调速装置用于控制水轮的转速，保证水轮发电机的正常运行。
调速装置通常由水轮的钢轮、调速器和液力传动装置等组成。
3.低压配电系统：低压配电系统是将水轮发电机产生的高压电能通过变压器降压后输送至用户的系统。
它包括变压器、开关设备、保护装置和电流互感器等。
4.辅助设备：辅助设备主要包括水泵、冷却设备、火灾监控装置等。
水泵用于进水和排水，冷却设备用于降低水轮发电机组的温度，火灾监控装置用于监测水轮发电机组周围的火灾情况。
二、水轮发电机组的安装过程1.场地选择：水轮发电机组需要选择在水流充足、坡度适宜、土壤稳定和交通便利的场地上建设。
同时要考虑电网的接入方式和水轮发电机组的运输通道。
2.水轮发电机组的安装：首先需要修建一座水坝，形成一个水库，以储存水资源。
然后在水库出口处建造一座放水渠道，将水引入水轮发电机组的水导管系统。
水导管系统包括水流整流器、水轮进水口、水轮和尾水放空口。
3.水轮发电机组的建设：根据水轮发电机组的设计要求，在场地上修建发电厂房和相关设备基础。
然后进行水轮发电机组的设备安装，包括将水轮发电机组各个组件安装在机房内，并与输电线路连接。
4.调试与运行：水轮发电机组安装完成后，需要进行一系列的调试工作，包括试运转、开机调试和正常运行试验等。
在调试工作完成后，水轮发电机组即可正式投入运行，生成电能供给用户使用。
5.运维与管理：水轮发电机组在正常运行中需要进行定期的检查、维护和管理工作，包括设备的巡视、清洗、润滑和更换等。
同时还需要注意水库的管理和维护，以确保水能资源的充足和水轮发电机组的安全运行。
总结：水电站水轮发电机组的基本结构包括水轮发电机、调速装置、低压配电系统和辅助设备。
盛国林_第五章水轮发电机的基本结构
推力瓦
推力瓦是推力轴承中的关键部件， 推力瓦是推力轴承中的关键部件，它是整个机组转 动部分和固定部分的摩擦面， 动部分和固定部分的摩擦面，并且承受整个机组转 动部分的重量和轴向水推力。 动部分的重量和轴向水推力。 推力瓦一般做成扇形块， 推力瓦一般做成扇形块，中小型水轮发电机推力轴 承的推力瓦数多为6块 承的推力瓦数多为 块～8块。 块 常用的推力瓦有巴式合金推力瓦和弹性金属氟塑料 瓦两种。 瓦两种。
水轮发电机组安装与检修
第 章 水 轮 发 电 机 的 基 本 结 构 本章内容
定子结构 转子结构 机架 推力轴承
水轮发电机的主要作用是将水轮机旋转的机 械能最终转换成电能，其结构与性能的好坏 对电站的安全、稳定、高效运行起着致关重 要的作用。 水轮发电机主要由定子、转子、机架、推力 轴承、导轴承、冷却器、制动器等部件组成。
巴氏合金推力瓦结构
弹性金属塑料瓦
与巴氏合金瓦相比，弹性金属塑料瓦推力轴承具 有如下优点：
①弹性金属塑料瓦在大负荷条件下比相同情况的巴氏 合金瓦油膜厚度大，运行可靠性高。 合金瓦油膜厚度大，运行可靠性高。 许用单位压力大，损耗相对小。 ②许用单位压力大，损耗相对小。 ③弹性金属塑料瓦推力轴承允许长期停机后在不顶转 子情况下启动。 子情况下启动。 推力轴承可以在油槽内冷却器短时停水时正常运行。 ④推力轴承可以在油槽内冷却器短时停水时正常运行。 安装时不需要刮瓦和研瓦，减小了检修安装工作量， ⑤安装时不需要刮瓦和研瓦，减小了检修安装工作量， 可缩短检修安装工期。 可缩短检修安装工期。
机架
机架是立轴水轮发电机安置推力轴承、导轴 承、制动器及水轮机受油器的支撑部件，是 水轮发电机较为重要的结构件。 机架由中心体和支臂组成，一般采用钢板焊 接结构，中心体为圆盘形式，支臂大多为工 字梁形式。 机架按其所处的位置分为上机架和下机架， 按承载性质分为负荷机架和非负荷机架 。
《水电站水轮发电机》课件
02
水电站水轮发电机的结构与组 成
水电站水轮发电机的主体结构
01
02
03
转子
转子是水轮发电机的核心 部件，由主轴、磁轭和励 磁绕组组成，用于产生旋 转磁场。
定子
定子固定在水轮发电机机 座上，由铁芯和绕组组成 ，用于产生感应电动势。
轴承
轴承是连接水轮发电机转 子和机座的部件，用于支 撑转子并传递扭矩。
《水电站水轮发电机》 ppt课件
目录
Contents
• 水电站水轮发电机概述 • 水电站水轮发电机的结构与组成 • 水电站水轮发电机的运行与维护
目录
Contents
• 水电站水轮发电机的故障诊断与处 理
• 水电站水轮发电机的未来发展与展 望
01 水电站水轮发电机概述
水电站水轮发电机的定义与特点
监测电机电流、电压、功率等 电气参数，判断电气系统状态
。
油液分析
通过对润滑油和液压油的化验 分析，判断机械部件磨损情况
。
控制系统自诊断
利用控制系统的自诊断功能， 检测控制电路板、传感器和执
行器的工作状态。
水电站水轮发电机的故障处理措施
定期维护保养
按照规定周期对水轮发电机进 行维护保养，确保机器处于良
智能化控制技术
引入先进的传感器和控制系统，实 现水轮发电机的远程监控和智能控 制。
复合材料的应用
利用复合材料提高水轮机的耐磨、 耐腐蚀性能，延长使用寿命。
水电站水轮发电机在新能源领域的应用
抽水蓄能电站
利用水轮发电机进行抽水蓄能，解决电网调峰问题。
潮能、波浪能发电
结合水轮发电机技术，开发利用潮汐能和波浪能等新能源。
控制系统
水力发电机组的说明书
水力发电机组的说明书一、产品概述水力发电机组是一种将水能转化为电能的设备，利用水流的动力驱动涡轮旋转，并通过发电机将旋转动能转化为电能。
本说明书旨在详细介绍水力发电机组的组成部分、工作原理、安装调试、使用注意事项等相关内容，以便用户正确了解和操作本产品。
二、产品组成1. 转轮和涡轮水力发电机组的核心组成部分为转轮和涡轮。
转轮是连接水轮机和发电机的齿轮，通过水力驱动旋转产生动力；涡轮则是转轮的主要构成部分，其叶片设计使得水流能够以较高的速度通过，从而带动转轮旋转。
2. 发电机发电机是将涡轮旋转动能转换为电能的设备。
其内部通过电磁感应原理，通过转子和定子之间的电磁场相互作用，将旋转的动能转化为电能输出。
3. 控制系统水力发电机组的控制系统包括自动控制装置、监测装置和保护装置。
自动控制装置用于控制发电机的启动、停止和调节；监测装置用于实时监测发电机组的运行状态，包括转速、电流、电压等参数；保护装置用于检测并保护发电机组在异常情况下的安全运行，如过载、短路等。
4. 辅助设备水力发电机组还包括一些辅助设备，如调速器、水闸、冷却装置等。
调速器用于调整发电机组的输出功率，保持电压、频率的稳定；水闸用于控制水流的流量和压力，以保证转轮的正常运转；冷却装置用于降低发电机组的温度，保证设备的正常工作。
三、工作原理水力发电机组的工作原理主要包括水能转动、动能转换和电能输出三个过程。
1. 水能转动水流通过涡轮的叶片进入涡轮内部，水流的动力将涡轮推动产生旋转。
涡轮与转轮相连接，旋转的动能通过转轮传递给发电机。
2. 动能转换水流带动涡轮旋转的动能被转换为转轮的旋转动能。
转轮与涡轮通过齿轮相连，涡轮的旋转将通过齿轮传递给转轮，转轮的旋转速度与涡轮成正比。
3. 电能输出转轮将旋转动能传递给发电机，发电机通过电磁感应原理将旋转动能转化为电能。
电能输出可以通过电缆等设备传输到电网，供用户使用。
四、安装调试1. 安装前准备在安装水力发电机组之前，需要检查设备的各个部件是否完好，确保无损坏。
调速器的作用和组成
调速器的作用和组成
调速器是水轮发电机组重要的控制部件,它作用于水轮机的导水机构以调节进水量。
频率是电能质量的重要指标，当电力系统机组的输入功率与负载功率失去平衡时，系统的频率就会偏移额定值。
这时必须调节机组的出力，以维持系统频率在允许范围内(一般偏差不超过±0.2HZ)。
水轮发电机调节快速方便,一般都由水电厂担任系统的调频调峰任务，依靠调速器进行调节。
此外，机组的启动、停机、并网、加减负荷、成组调节、经济运行控制等等也都是调速器的功能。
图10-10表示了调速器的组成框图。
1. 测频元件
调速器是根据机组的频率进行调节的,首先它必须准确测量机组的频率或转速，频率或转速信号可以取自永磁测速发电机、机端电压互感器(当发电机未建压时利用残压测频)、磁性传感器、光电传感器等。
测频元件将频率信号与额定值进行比较，得到偏差信号送入调节器。
2. 调节器
调节器是调速器实现各种调节规律(PI、PID、自适应等)的核心部件，它直接影响调节系统的动态性能和静态性能。
调节器将测频元件送来的频率偏差信号，采用一定的调节规律进行运算，然后输出调节信号。
3.放大元件
水轮机调节的工质是大量的水流，需要很大的调节功率，必须采用外部能源进行放大。
调速器的放大元件就是将调节信号进行液压放大。
放大元件由主配压阀为核心组成。
4.执行元件
执行元件直接推动水轮机的导水机构，采用液压放大作用的主接力器。
水利发电水轮机结构件图解说明
推力轴承支架吊装
装配步骤：
首先将推力轴承锥段、 推力轴承柱段和下风罩组 装成一个整体；然后用桥 机将整个推力支架吊入机 坑；调整推力支架位置使 得推力支架轴心与支持盖 轴心一致，同时对齐各个 螺栓安装孔位；用紧固螺 栓将推力支架与支持盖紧 固在一起，保证紧固的可 靠性。
推力轴承外形
本发电机推力轴承放置在水轮机支持架上，总推力负荷为3300T，采用液压式三波纹弹性油箱支 撑结构。其主要作用就是在机组开机过程中，用高压油装置顶起转子，使得发电机转子远离制动环， 从而减少静摩擦力，保证机组正常开机；同时在机组运转过程中承受机组转动部分的全部重量，通过 推力支架进行负载转移。
轮 叶 接 力 器 装 配（一）
导轴
固定 螺栓
活塞环
装配步骤：
1.安装活塞环； 2.安装导轴；
活塞 3.安装紧固螺栓，连接活塞和导轴；
轮 叶 接 力 器 装 配（二）
装配步骤：
4. 将活塞装配体装入轮毂； 5. 安装轮叶接力器缸体； 6. 安装M160×4连接螺杆； 7. 安装M160×4螺母，采用螺 栓拉伸器紧固螺母，保证缸体 与轮毂连接可靠。
本图中隐藏了导水机构
水 封 组 件
外形图
上盖板
剖面图
上密封橡皮板
上压板
上环板
密封环 下密封橡皮板
密封水箱
下压板
水封主要起主轴密封作用，防止水从转轮室渗漏到水车室中。
水 封 安 装
装配步骤：
主轴和支持盖吊装完 成以后进行水封吊装；水 封组件基本上都是由分瓣 部件组成，所以首先应该 将各个组件分别吊入支持 盖中，然后在支持盖内部 依据设计要求进行组装成 一个整体。 本图中只表示了水封 的安装位置，没有依据实 际过程进行。
水轮机构造
第一篇水力机械水轮机+ 发电机：水轮发电机组功能：发电水泵+ 电动机：水泵抽水机组功能：输水水泵+ 水轮机：抽水蓄能机组。
功能：抽水蓄能水轮发电机组：水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。
第一章水轮机概述第一节水轮机的工作参数水轮发电机组装置原理图定义：反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的基本参数。
由水能出力公式：N=9.81ηQH可知，基本参数：工作水头H、流量Q、出力N、效率η，工作力矩M、机组转速n。
一、水头(head)1. 毛水头(nominal productive head)H M =E U -E D =Z U - Z D2. 反击式水轮机的工作水头毛水头 - 水头损失=净水头 H G =E A - E B =H M - h I -A3. 冲击式水轮机的水头H G =Z U - Z Z - h I-A其中Z U 和Z Z 分别为上游和水轮机喷嘴处的水位。
4. 特征水头(characteristic head)表示水轮机的运行范围和运行工况的几个典型水头。
最大工作水头： H max =Z 正-Z 下min -h I-A 最小工作水头： H min =Z 死-Z 下max -h I-A设计水头(计算水头) H r ：水轮机发额定出力时的最小水头。
平均水头： H av =Z 上av -Z 下av 二、流量(m 3/s)(flow quantity)单位时间内通过水轮机的水量Q 。
Q 随H 、N 的变化：H 、N 一定时， Q 也一定；当H =H r 、N =N 额时，Q 为最大。
在H r 、n r 、N r 运行时，所需流量Q 最大，称为设计流量Q r 三、出力与效率(output and efficiency)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：QH QH N w 81.9==γ 水轮机的输出功率：ηηQH N N w 81.9== 2. 效率：η=N /N w ，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QH nMM N ηπϖ81.9602=== 式中 M ——主轴力矩； ω——水轮机旋转角速度，n ——转速，n =3000/p ；p ——发电机磁极对。
轴流式水轮机拆装及测量
轴流式水轮机拆装及测量实验目标1.知识目标：认识小型轴流式水轮机的叶片、导叶、主轴、轴承的功能和作用。
2.能力目标: 能够熟练拆解、安装、调试小型轴流式水轮发电机。
轴流式水轮机拆装及测量一、轴流式水轮机的结构、主要部件的功能和作用1、结构2、主要部件的功能和作用①主轴:中间连接、传递转矩、承受机组转动部件的重量及轴向推力。
②叶片:水轮机工作时转换水流的压力能以及动能，形成旋转机械能。
③导叶:在水轮机工作时控制水的流量，并水形成一个环状的量。
④轴承:承受机组转动部分的机械不平衡力和电磁不平衡力，维持机组主轴在轴承间隙范内稳定运行。
二、主要部件绘图1、绘制的尺寸单位为毫米。
2、主要绘制叶轮和导叶的展开图，采用AutoCAD1比1的比例绘制。
导叶展开图叶轮图三、技术参数①型号:ZD760- -LM-(10- -25)型水轮永磁发电机组②相数:单相、三相③电压:交流220伏、380伏④标称功率:0.3KW，0.5KW，0.6KW，1.0KW，1.5KW，2.0KW，3.0KW，5.0KW，8.0KW⑤水头:1-5米⑥流量:0.02- 1.0立方米/秒⑦允许工作环境温度:- 10℃- +60℃⑧工作方式:连续四、拆装及测量1、拆解和组装都比较简单，拆解从外往里依次拆解，需要把部件和螺丝摆放整齐，组装过程则是从里往外，依次组装。
2.测量:利用测量工具测量主要部件的尺寸，单位为毫米。
测量结束后，记录尺寸，收拾好工具并摆放整齐。
3.注意事项:①拆装过程中要注意防止划伤和重物砸伤。
②拆解的部件要摆放整齐。
③测量过程要进行多次测量防止误差偏大。
④实训结束后要打扫卫生，工具摆放整齐。
五、工作原理轴流式水轮机的工作原理主要是利用尾水管形成真空吸管，拉吸上游的来水使其形成射流，冲射水叶旋转，从而由水流动能转换诚机械能。
六、结果讨论①拆解过程要仔细观察各组成部件:有疑问及时向指导老师咨询。
②拆解过程中有的螺丝松动，要注意重物砸伤。
水轮发电机组机械部分讲义
（4）通风冷却系统
1>作用：在机组运行时，发电机线圈及铁芯将产生大 量热量，为了使线圈即铁芯温度不致过高，引起线圈 绝缘损坏，发电机必须设通风冷却装置。 2>冷却方式：我厂发电机冷却方式，采用双回路密闭 循环空冷式，冷却空气是在转子和风扇产生风压作用 下，分别从发电机上，下风道进入转子磁轭通风沟， 极间间隙，空气间隙，再到定子通风沟与上下端，然 后经定子机座进入空气冷却器。
（5）转轮是水轮机将水流能量转换为机械能的工作部件。水流 通过导水机构进入转轮。转轮有上冠、下环和叶片组成。我厂 的水轮机转轮有14个叶片。叶片、上冠和下环组成坚固的整体 刚性结构。转轮上冠与主轴的下法兰连接。主轴直径1.41m，实 际上是一个厚壁圆筒。泄水锥与上冠连接，用于消除水流旋涡。
三、调速器
四、附属设备
1 号 机 水 系 统 图
生活水 至#2F
1209 1216 203-1
1201-3 56DCF 51JY 52JY
34DCF
1201-2 1203
#1-4 1215-2
1208-4
1205-4 至▽79.5水沟
1204
33DCF
1202 1201-1
#1-3
1206-3 1215-1
通风冷却系统
二、水轮机
1、 结构参数
机号
1～2 3～6
型号
水力参数
轴向水推 力
允许吸出高度
HLD187-LJ550
HL220-LJ550
Hmax=71m Hmin=44m Hr=63m Qr=275m3/s
Hmax=81.5m Hmin=45.4m Hr=63.5m Qr=277m3/s
1190t 800t
我厂推力轴承冷却方式是油浸式自循环冷却，机 组运转时，在离心力作用下，推力瓦与镜板间热 油被甩出，经油冷却器冷却后又返回流入，为了 充分有效进行冷却，在推力油槽外圆12个立式油 冷却器之间设置隔板。
水轮发电机组组成部件及作用
水轮发电机组组成部件及作用以水轮发电机组组成部件及作用为题，我们来详细介绍一下水轮发电机组的构成和各个部件的作用。
水轮发电机组是一种利用水能转化为电能的装置，由水轮机、发电机和辅助设备组成。
下面我们逐个介绍各个部件的作用。
1. 水轮机：水轮机是水轮发电机组的核心部件，负责将水能转化为机械能。
它通常由水轮机转轴、叶片和水轮机壳体组成。
水轮机转轴接受水流的冲击力，转动起来带动叶片旋转，通过机械传动将旋转的动能传给发电机。
2. 发电机：发电机是水轮发电机组中的另一个重要部件，负责将机械能转化为电能。
它通过转子和定子之间的相对运动，利用电磁感应原理产生电流。
转子是由转子轴和磁铁组成，定子是由定子线圈和铁芯组成。
当转子旋转时，磁铁产生变化的磁场，使定子线圈中的电流产生变化，从而产生交流电。
3. 水轮机进水系统：水轮机进水系统主要包括进水管道、调节门和水轮机进口。
进水管道将水引入水轮机，调节门用于调节水的流量和水轮机的运行状态，水轮机进口则是水流进入水轮机的入口。
4. 冷却系统：水轮机发电过程中会产生热量，为了保证水轮机的正常运行，需要使用冷却系统对其进行冷却。
冷却系统由冷却水管道、冷却水箱、冷却水泵等组成，通过循环供水的方式将冷却水流经水轮机和发电机，降低其温度。
5. 调速系统：调速系统用于控制水轮机的转速，以保证发电机输出电能的稳定。
调速系统由调速器和执行机构组成，通过检测发电机输出电能的频率，调整调速器的开度，从而控制水轮机的进水量，实现对转速的调节。
6. 电气控制系统：电气控制系统负责对水轮发电机组的电气设备进行监控和控制。
它包括发电机的电气保护装置、电气控制柜、自动调节装置等。
电气控制系统可以实现对发电机的启动、停止、调速等操作，并对发电机运行时的电压、电流、频率等参数进行监测和保护。
以上是水轮发电机组的主要组成部件及其作用。
水轮机负责将水能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，进水系统、冷却系统、调速系统和电气控制系统则分别起到引水、冷却、调速和控制的作用。
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水轮发电机组组成部件及作用
以水轮发电机组组成部件及作用为题，下面将对水轮发电机组的组成部件及其作用进行详细介绍。
一、水轮发电机组的组成部件
1. 水轮机：水轮机是水力发电机组的核心部件，负责将水流的动能转化为机械能。
根据水轮机的不同类型，可以分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机。
2. 水轮机轴系：水轮机轴系由轴、轴承和机械密封等组成，主要用于将水轮机的机械能传递给发电机。
3. 发电机：发电机是水轮发电机组的重要组成部分，负责将水轮机传递过来的机械能转化为电能。
发电机通常由转子、定子、绕组等部分组成。
4. 调速装置：调速装置用于控制水轮机的转速，以适应不同的水流条件和负荷需求。
常见的调速装置有调速器、调速器油系统和调速器控制系统等。
5. 闸门：闸门用于控制水流的流量和水头，以调节水轮机的运行状态。
闸门通常由闸板、闸槽、闸门操作机构等组成。
6. 水导系统：水导系统由水渠、水管、水轮机进水口等组成，主要用于引导水流进入水轮机。
7. 辅助设备：水轮发电机组还包括一些辅助设备，如变压器、电力传输线路、控制系统、冷却系统等，用于提供电力输出、监控和保护水轮发电机组的运行。
二、水轮发电机组的作用
1. 发电：水轮发电机组通过将水轮机传递过来的机械能转化为电能，为社会供应清洁能源，满足人们对电力的需求。
2. 调节水流：水轮发电机组的闸门能够控制水流的流量和水头，根据需求调节水轮机的运行状态，以实现最佳发电效果。
3. 调节电力负荷：水轮发电机组的调速装置可以根据电力负荷的变化，调节水轮机的转速，以保持电力系统的稳定运行。
4. 保护环境：水轮发电机组利用水能进行发电，不产生污染物和温室气体，对环境友好，有助于减少对化石燃料的依赖，降低能源消耗和空气污染。
5. 调节水资源：水轮发电机组可以根据水流情况调节水头和流量，合理利用水资源，防止水流浪费和水灾发生。
6. 提供灵活性：水轮发电机组可以根据需求进行启停和调节，具有较高的灵活性和响应速度，能够适应电力系统的调度要求。
7. 维持电网频率：水轮发电机组可以根据电网频率的变化，调节发
电功率，维持电网的稳定运行，确保电力供应的可靠性。
水轮发电机组的各个组成部件在发电过程中发挥着不同的作用，共同实现将水能转化为电能的目标。
通过科学合理的设计和运行，水轮发电机组能够提供稳定可靠的清洁能源，对于推动可持续发展具有重要意义。