水电站培训材料ppt版（共60）

水轮发发电机机组及及其其辅助助设备备主要内内容水电站站设备备及水水轮发发电机机组简简介水轮机机与发发电机机型号号水轮机机类型型反击式式水轮轮机构构造冲击式式水轮轮机构构造水轮发发电机机组结结构水轮发发电机机组辅辅助设设备一、水水电站站设备备及水水轮发发电机机组简简介水电站站设备备水轮发发电机机组水轮发发电机机组组组成：：水轮机机——动力设设备。。发电电流量量从引引水钢钢管与与主阀阀引入入水轮轮机，，能量量转换换后的的尾水水经尾尾水管管或尾尾水槽槽泄往往下游游。发电机机——发电设设备。。发电电机的的核心心是定定子与与转子子，定定子支支架上上有主主引出出线，，发出出的电电流通通过主主引出出线进进入母母线。。连接传递扭扭矩——连接水轮机机与发电机机轴承承——配置推力轴轴承承受机机组轴向力力，配置导导轴承受机机组径向力力，防止机机组运行中中的摆动。。励磁系统——给发电机转转子提供励励磁电流轴承系统的的润滑冷却却系统调速器——水轮发电机机组的机械械控制设备备。电力用用户负荷变变化时，通通过调速速器自动改改变水轮机机引用流量量，从而改改变机组出出

力，使使用户负荷荷与机组出出力保持协协调。二、水轮机机与发电机机型号说明明水轮机型号号水轮机型号号：□□－□□－□123451、水轮机机类型HL：混流式，，XL：斜流式，，ZD：轴流定桨桨式，ZZ：轴流转桨桨式，GD：贯流定桨桨式，GZ：贯流转桨桨式QJ：切击式，，XJ：斜击式，，SJ：双击式2、转轮型型号（效率率88%，水头以m计，出力以以kW计的比转速速）3、主轴布布置方式——L：立轴布置置，W：卧轴布置置4、引水室特特征——M：明槽引水水，J：金属蜗壳壳，H：混凝土蜗蜗壳，P：灯泡式，，G：罐式，S：竖井式，，X：虹吸式，，Z：轴伸式5、转轮标称称直径（cm）发电机型号号额定容量（（KW）发电机型号号：□□□－□／□定子铁心外外径（mm）发电机类型型 主轴极极数1、发电机类类型SF：水轮发电电机2、主轴布置置类型不表示：立立轴，W：卧轴，G：贯流式三、水轮机机类型水轮机类型型水轮机反击式水轮轮机冲击式水轮轮机水流的压力力能转变为为机械能水流的高速速射流动能能转变为机机械能混流式轴流式贯流式斜流式切击式斜击式双击式反击式水轮轮机类型1、混流式水水轮机：水水流沿径向向进入转轮轮而轴向流流出转轮。。适用水头头30~700m。反击式水轮轮机类型2、轴流式水水轮机：水水流沿轴向向进入转轮轮而轴向流流出转轮。。多用于低低水头大流流量的水电电站，适用用水头3~88m。反击式水轮轮机类型3、贯流式水水轮机：水水流由管道道进口到尾尾水管出口口均为轴向向流动，转转轮与轴流流式水轮机机相同。适适用水头为为1~30m的低水头与与微水头开开发。反击式水轮轮机类型4、斜流式水水轮机：水水流斜向流流经转轮，，叶片轴线线与水轮机机轴线有一一夹角。转转轮叶片装装置角可调调整，高效效率区较宽宽，性能界界于轴流式式与混流式式之间，适适用水头20~150m，可作为水水泵-水轮机（可可逆式机组组）用于抽抽水蓄能电电站。冲击式水轮轮机类型1、切切击击式式（（水水斗斗式式））水水轮轮机机：：射射流流在在转转轮轮旋旋转转平平面面之之内内。。冲击击式式水水轮轮机机类类型型2、斜斜击击式式水水轮轮机机：：射射流流与与转转轮轮旋旋转转平平面面成成一一斜斜射射角角，，射射流流从从勺勺斗斗一一侧侧进进入入，，从从另另一一侧侧流流出出。。冲击击式式水水轮轮机机类类型型3、双双击击式式水水轮轮机机：：射射流流具具有有一一个个很很宽宽的的长长方方形形截截面面，，与与主主轴轴垂垂直直。。射射流流先先从从转转轮轮外外周周流流向向中中心心，，穿穿过过中中心心空空腔腔后后再再从从内内向向外外流流出出，，二二次次对对叶叶片片发发生生作作用用。。四、、反反击击式式水水轮轮机机构构造造反击击式式水水轮轮机机构构造造（一一））引引水水室室蜗壳壳引引水水室室贯流流引引水水室室金属属蜗蜗壳壳钢筋筋混混凝凝土土蜗蜗壳壳贯流流引引水水室室———水流流从从进进口口引引进进后后直直贯贯流流过过水水轮轮机机，，水水流流方方向向不不转转弯弯，，引引水水室室中中的的水水流流呈呈均均匀匀轴轴对对称称状状。。水水流流在在进进入入导导水水机机构构前前不不能能形形成成一一定定环环量量，，转转轮轮要要求求的的进进口口环环量量全全由由导导水水叶叶形形成成，，只只适适用用于于低低水水头头与与微微水水头头水水轮轮机机蜗壳壳引引水水室室———水流流在在进进入入导导水水机机构构前前能能形形成成一一定定环环量量。。将压压力力水水管管的的水水流流平平顺顺地地、、均均匀匀地地、、轴轴对对称称地地引引入入水水轮轮机机导导水水机机构构，，并并在在进进入入转转轮轮前前形形成成一一定定的的环环量量，，减减少少水水力力损损失失，，提提高高水水轮轮机机的的能能量量转转换换效效率率。。金属属蜗蜗壳壳混凝凝土土蜗蜗壳壳反击击式式水水轮轮机机构构造造（二二））导导水水机机构构径向向式式斜向向式式水流流沿沿着着垂垂直直于于转转轮轮轴轴线线的的平平面面流流动动，，在在水水流流流流过过导导叶叶时时，，水水流流的的流流线线是是径径向向的的。。导水水机机构构：形成成与与改改变变进进入入转转轮轮的的水水流流环环量量，，根根据据机机组组所所带带负负荷荷的的变变化化情情况况随随时时调调节节水水轮轮机机的的引引用用流流量量，，以以改改变变机机组组出出力力。轴向向式式水流流沿沿着着与与水水轮轮机机同同轴轴的的圆圆柱柱面面流流动动，，在在水水流流流流过过导导叶叶时时，，水水流流的的流流线线与与水水轮轮机机轴轴平平行行。。水流流沿沿着着与与水水轮轮机机同同轴轴的的圆圆锥锥面面流流动动，，在在水水流流流流过过导导水水叶叶时时，，水水流流的的流流线线与与水水轮轮机机轴轴线线成成一一角角度度反击击式式水水轮轮机机构构造造反击击式式水水轮轮机机构构造造（三三））转转轮轮混流流式式轴流流式式水流流径径向向进进入入转转轮轮，，从从转转轮轮的的扭扭曲曲形形叶叶片片之之间间的的流流道道进进口口向向出出口口流流动动，，在在到到达达流流道道出出口口时时方方向向已已改改变变成成轴轴向向流流出出，，进进入入尾尾水水管管。。转轮轮：：水水轮轮机机将将水水能能转转换换成成转转动动刚刚体体机机械械能能的的核核心心部部件件，，对对水水轮轮机机性性能能的的好好坏坏起起着着决决定定性性影影响响。。布置在在水轮轮机的的转轮轮室内内。水水流在在进入入转轮轮叶片片之间间流道道进口口时已已变为为轴向向，从从出口口轴向向流出出转轮轮进入入尾水水管。。根据据轮叶叶能否否转动动分为为转桨桨式转转轮和和定桨桨式转转轮。。反击式式水轮轮机构构造反击式式水轮轮机构构造反击式式水轮轮机构构造（四））泄水水机构构直锥形形尾水水管曲膝形形尾水水管适用于于贯流流式水水轮机机和转转轮直直径小小于1.2米的立立轴水水轮机机弯肘形形尾水水管容量较较大的的立轴轴机组组中小型型电站站的卧卧轴机机组泄水机构构：将转转轮出出口的的水流流引向向下游游，且且为便便于检检修水水轮机机创造造条件件；利利用了了由转转轮到到下游游水位位之间间的水水头；；利用用了转转轮出出口处处水流流的动动能，，形成成动力力真空空，增增大流流道进进出口口的压压力差差，增增加机机组出出力。。反击式式水轮轮机构构造反击式式水轮轮机构构造（五））非过过流部部件水轮机机导轴轴承飞轮承受水水轮机机径向向力，，防止止和减减小转转轮在在运转转中的的摆度度，使使转轮轮不致致与固固定部部件相相碰。。安装装在水水轮机机主轴轴下段段外面面、顶顶盖上上面。。承受机机组径径向力力的轴轴承称称径向向轴承承，常常称导导轴承承。机组轴轴向力力由设设置在在发电电机部部分的的推力力轴承承承受受。。径向力力：主主要由由水力力不平平衡、、发电电机转转子磁磁拉力力不平平衡及及转动动系统统的质质量不不均衡衡造成成的静静不平平衡力力与动动不平平衡力力引起起的；；轴向力力：主主要由由水流流的附附加轴轴向推推力引引起。。增加卧卧轴机机组重重量，，从而而降低低机组组转速速相对对升高高率。。水轮机机主轴轴将水轮轮机所所获得得的全全部机机械能能传递递给发发电机机，带带动发发电机机转子子转动动。主轴密密封采用在在转动动部件件与固固定部部件之之间设设置耐耐磨材材料堵堵水达达到封封水目目的的的装置置。五、冲冲击式式水轮轮机构构造冲击式式水轮轮机构构造（一））转轮轮水斗式式双击式式从喷嘴嘴射出出的射射流，，在转转轮节节圆平平面内内以与与转轮轮节圆圆相切切，并并与斗斗叶分分水边边相垂垂直的的方向向射向向转轮轮的斗斗叶。。斜击式式从喷嘴嘴射出出的射射流以以斜射射角斜斜向射射入转转轮斗斗叶的的一侧侧，射射流沿沿着斗斗叶的的沟形形内表表面流流动并并改变变方向向，然然后从从斗叶叶的另另一侧侧流出出转轮轮。一股与与转轮轮主轴轴相垂垂直的的长方方形截截面的的水射射流由由喷嘴嘴引向向圆筒筒状转转轮进进口，，先沿沿着轮轮叶的的曲面面从转转轮外外缘流流向转转轮内内缘，，将水水流中中的大大部分分能量量传给给转轮轮。从从内缘缘流出出的水水流，，第二二次穿穿过转转轮内内缘的的空腔腔重新新进入入转轮轮下部部的叶叶片，，由中中心沿沿叶片片流向向外缘缘，再再一次次将能能量传传给转转轮，，最后后以很很小的的流速速离开开转轮轮，跌跌落入入尾水水槽。。冲击式式水轮轮机构构造水斗式式转轮轮冲击式式水轮轮机构构造斜击式式转轮轮冲击式式水轮轮机构构造双击式式转轮轮冲击式式水轮轮机构构造（二））喷嘴嘴运行中中根据据负荷荷的变变化，，调速速器自自动改改变接接力器器活塞塞两侧侧的油油压或或以一一定方方式操操作手手轮，，喷针针杆产产生轴轴向移移动，，从而而使喷喷针头头改变变喷嘴嘴孔口口过流流面积积，调调节射射流流流量以以改变变机能能出力力。机组配配置反反向喷喷嘴用用于机机组制制动。。冲击式式水轮轮机构构造（三））折向向器作用：：在机机组甩甩负荷荷时不不产生生飞逸逸和压压力水水管中中水击击升压压不致致过大大。。冲击式水水轮机的的水头一一般较高高，压力力钢管较较长。当当机组出出现丢弃弃全负荷荷工况时时，由于于压力钢钢管水击击压强升升高的限限制，不不允许喷喷嘴在很很短时间间内关闭闭。喷嘴嘴有效全全关闭时时间一般般为15~30s。在机组正正常运行行时，协协联操作作机构带带动折向向器随射射流直径径变化而而调整位位置，始始终与射射流表面面保持2~4mm距离，不不妨碍射射流正常常工作。。当机组突突然丢负负荷时，，折向器器在1~2s内投入工工作，切切入射流流，将射射流直接接引偏离离转轮至至下游。。同时，，喷针也也在慢速速前移关关闭喷嘴嘴，压力力钢管水水击升高高也不会会过大。。冲击式水水轮机构构造（四）机机壳机壳内的的压力为为正常的的大气压压力，以以使水流流由斗叶叶正常流流出。机机壳能将将斗叶中中甩出来来的水流流引向下下游，避避免溅落落在转轮轮和射流流上，影影响射流流和转轮轮的正常常工作。。机壳内安安装引水水板。引引水板将将卧轴水水轮机中中由斗叶叶流出来来的具有有向上飞飞溅的水水流引向向下游；；在立轴轴水轮机机中，引引水板将将由斗叶叶向上流流出的水水流引其其下落，，使其不不影响转转轮工作作。六、水轮轮发电机机组结构构立轴机组组结构立轴机组组悬式伞式三导悬式式：设发电电机推力力轴承、、发电机机上导轴轴承（上上机架内内）、发发电机下下导轴承承（下机机架上））和水轮轮机导轴轴承二导悬式式：发电机机不设下下导轴承承。发电电机可采采用径向向推力轴轴承二导半伞伞式：发电机机有上导导轴承无无下导轴轴承。设设发电机机推力轴轴承、发发电机上上导轴承承（上机机架内））、和水水轮机导导轴承二导全伞伞式：发电机机有下导导轴承无无上导轴轴承。设设发电机机推力轴轴承、发发电机下下导轴承承（下机机架上））、和水水轮机导导轴承推力轴承承位于转转子下面面的下机机架上或或位于水水轮机顶顶盖上的的专用推推力支架架上。适适用于低低水头电电站。。立轴机组组结构立轴机组组结构立轴机组组通风与与制动装装置立轴机组组的通风风方式决决定了机机组的布布置方式式。1、农村小小型立轴轴机组的的发电机机一般均均为开敞敞式通风风。发电电机布置置在发电电机层楼楼板上。。自厂房房及机坑坑内吸入入冷空气气，热空空气排入入主机房房中。2、埋没式式布置的的中小型型立轴机机组的发发电机多多采用风风道通风风。冷空空气自水水轮机机机坑内从从下部进进入发电电机，从从定子出出来的热热风经周周围的风风道排出出厂外。。3、容量较较大的中中小型立立轴机组组及大中中型机组组的发电电机一般般均采用用密闭式式通风，，利用空空气冷却却器吸收收发电机机热量，，循环冷冷却空气气量是固固定的。。制动器是是制动装装置主体体，作用用：1、机组停停机时制制动。为为避免机机组较长长时间的的低速运运转，减减轻推力力瓦磨损损，防止止研烧，，当机组组转速降降到额定定转速的的30%-40%时，自动动投入制制动器加加闸停机机。2、启动前前顶机。。机组经经较长时时间停机机后（正正常运行行中停机机72小时以上上）再次次启动前前，操作作制动器器，顶起起机组转转动部分分，重新新建立油油膜。3、安装检检修时顶顶转子。。卧轴机组组结构卧轴机组组四支点机机组两支点机机组水轮机与与发电机机各设两两个径向向轴承，，其中三三个径向向轴承，，水轮机机旁为径径向推力力轴承。。水轮机机与发电电机的主主轴采用用标准弹弹性圈柱柱销联轴轴器连接接，飞轮轮布置在在水轮机机的两个个轴承之之间。适适用于800kW以下机组组。三支点机机组水轮机与与发电机机的主轴轴采用刚刚性联轴轴器连接接，去掉掉一个水水轮机径径向轴承承，设两两个径向向轴承和和一个径径向推力力轴承。。飞轮装装在水轮轮机与发发电机之之间的主主轴上。。适用于于800kW以上的卧卧轴机组组。取消三支支点结构构机组的的水轮机机轴承，，水轮机机转轮及及飞轮分分别装在在延长的的发电机机主轴两两端。适适用于800kW以上的卧卧轴机组组。卧轴机组组结构卧轴机组组结构卧轴机组组结构卧轴机组组通风与与制动装装置小型卧轴轴机组的的通风均均为开敞敞式通风风，容量量在数千千kW的卧轴机机组均采采用风道道通风。。卧轴机组组的制动动装置一一般设在在飞轮轮轮缘，刹刹车是为为防止低低速引起起轴承损损坏。贯流式机机组结构构与通风风装置设发电机机导轴承承、正推推力轴承承、反推推力轴承承和水轮轮机导轴轴承。。采用发电电机空气气冷却器器、冷却却风机吸吸收发电电机热量量。机组结构构通风装置置贯流式机机组结构构七、水轮轮发电机机组辅助助设备水轮发电电机组辅辅助设备备机组辅助助设备是是附属于于水轮机机和发电电机等主主机设备备正常运运行的附附属设备备。主要要包括：：1、油、气气、水系系统；2、水轮机机主阀；；3、水轮机机调压阀阀；4、水轮机机补气装装置。辅助设备备—油气水系系统机组用油油润滑油油系统主主要用于于负荷调调节中的的液压操作作、机组运运转的润滑和散热、电气设设备的绝缘和消消弧等。绝缘油变压器油油：机组电电力设备备绝缘和和散热用用，主要要为变压压器及电电流、电电压互感感器。断路器油油：油断路路器绝缘缘消弧用用。汽轮机油油：润滑、、散热及及液压操操作用。。调速器器和主阀阀压油装装置液压压操作用用油、推推力轴承承油槽和和发电机机导轴承承油槽以以及油润润滑的水水导轴承承油槽用用油。润滑脂（（黄油））：机组辅辅助机械械的滚动动轴承、、两支点点端盖式式卧轴机机组滚动动轴承润润滑用。。空压机油油：空气压压缩机润润滑用。。机械油：用于机机组辅助助设备机机械润滑滑，如电电动机、、起重机机和水泵泵等。辅助设备备—油气水系系统机组用气气高/中压气系系统：中小型型机组的的液压操操作用油油压装置置内用。。低压气系系统：调相压压水充气气、风闸闸、止水水围带充充气及检检修吹扫扫等用对于冲击击式机组组，因为为调速器器不需提提供压力力油，一一般球阀阀的油压压装置中中配置补补气装置置，不再再另设独独立的高高压气系系统。辅助设备备—油气水系系统机组用水水供水系统统排水系统统检修排水水渗漏排水水技术供水水：水轮发发电机组组各轴承承的油冷冷却器、、水轮机机导轴承承的水润润滑、发发电机空空气冷却却器、水水冷式空空压机、、水冷式式变压器器、油压压装置的的水冷却却等。。贯流式式水轮机机设主轴轴密封水水。供水水方式分分单元供供水和集集中供水水。消防供水水：取决于于电站水水头和水水源。有有自流供供水（水水头高于于30m）、水泵泵供水（（水头低低于30m）和混合合供水（（水头为为30m左右且水水头变化化较大的的电站，，水头高高时自流流，水头头低时由由水泵供供水）规程规定定，单机机容量3000kW及以上的的电站，，渗漏排排水与检检修排水水应分开开设置；；单机容容量小于于3000kW的电站，，允许两两个系统统合并设设置，即即共用一一个集水水井，但但应有可可靠的避避免水淹淹厂房的的措施。。辅助设备备—水轮机主主阀主阀的作作用主阀装在在水轮机机蜗壳进进口前的的进水钢钢管上，，当机组组检修或或机组出出现飞车车事故、、事故停停机过程程中剪断断销剪断断时，用用以切断断进入水水轮机的的水流。。1、为机组组检修提提供工作作条件。。2、减少停停机机组组的漏水水量和缩缩短机组组重新起起动需要要的时间间。3、防止机机组飞逸逸时间过过长。辅助设备备—水轮机主主阀主阀的设设置条件件1、压力水水管为联联合供水水或分组组供水时时，水轮轮机前应应装设主主阀；2、水头高高于120m单元供水水的水轮轮机前应应考虑装装设主阀阀。由于于水头高高，压力力管道一一般较长长，导叶叶漏水量量较大。。3、水头小小于120m单元供水水的水轮轮机前不不设主阀阀，在进进水口装装设快速速闸门。。主阀的开开启1、主阀通通常只有有全开和和全关两两种工况况，不允允许部分分开启，，以免造造成过大大的水力力损失和和影响水水流稳定定而引起起过大的的振动，，所以主主阀不能能用于调调节进入入水轮机机的流量量；2、主阀在在开启时时要求阀阀前和阀阀后压力力平衡，，即静水水开启，，可以在在动水中中关闭。。主阀阀不允许许在动水水情况下下开启。。辅助设备备—水轮机主主阀主阀型式蝶阀（中低水水头）：：外形尺寸寸小，重重量较轻轻，价格格较便宜宜，构造造比较简简单。操操作力矩矩小，启启闭灵活活。止水密封封不够严严密，漏漏水量较较大。闸阀（水头较较高）：结构简单单，维修修方便。。全开时时水力损损失小，，漏水量量少。不不会由于于水流冲冲击而自自行关闭闭或开启启。外形尺寸寸大，重重量大。。动水关关闭时的的闭门力力大，当当止水表表面磨损损后，闭闭门力将将随之增增大，促促使密封封面磨损损加剧。。球阀（水头超超过150m的高水头头）：：关闭严密密，漏水水极少，，密封装装置不易易磨损。。全开时时几乎无无水力损损失。阀阀门启闭闭操作力力矩小，，可进行行动水紧紧急关闭闭。体积大，，结构复复杂，造造价昂贵贵。辅助设备备—补气装置置与调压压阀调压阀长有压引引水式水水电站的的一个安安全设备备，作用用是当机机组突然然丢弃负负荷时，，在快速速关闭导导水叶的的同时快快速开启启调压阀阀，使压压力水管管水击不不致