水电站机电运行培训课件机械部分

机电运行岗位培训机械部分4/29/20231目录水轮机水轮机调节水轮机辅助设备4/29/20232水轮机部分岗位知识要求：1）熟悉水轮机的基本结构及其工作原理；2）掌握水轮机的运行参数和工况；3）了解水轮机气蚀与振动；4）了解水轮机的特性曲线。4/29/20233水轮机部分具体内容：1）水轮机的主要类型及工作原理★1、类型：反击型和冲击型。A、反击型：混流式、轴流式、斜流式、贯流式。B、冲击型：水斗式、斜击式、双击式。★2、工作原理：A、反击式：把水流能量转换成压能，在转轮叶片前后形成压差，使转轮旋转，把水流的能量转换成转轮旋转的机械能。4/29/20234水轮机部分具体内容：B、冲击式：高压水流通过喷嘴变为具有动能的自由射流冲击转轮叶片，并形成旋转力矩使转轮转动。3、理论推导：★功率N=9.81QH；损失：容积（流量损失）、水力（水头损失）、机械损失（摩擦损失）；对应相应的效率。4、水轮机的能量转换（水能转换为旋转的机械能）是靠转轮进出口的速度差或环量差（2πvr）来实现的。4/29/20235水轮机部分具体内容：2）水轮机的结构组成及各部件的作用★

1、组成：混流式水轮机由引水、导水、工作和泄水四大部件及附属装置组成。主要有主轴、转轮、导轴承、导水机构、座环、基础环、蜗壳、尾水管、止漏装置、减压装置、密封装置以及附属装置（补气阀、紧急真空破坏阀）组成。4/29/20236水轮机部分具体内容：2、★作用：引水部件作用是以较小的水力损失把水流均匀地、轴对称地引入导水部件，并形成一定的环量；导水部件作用是调节进入转轮的流量和形成转轮所需要的环量；工作部件作用是直接将水流能量转换为主轴旋转机械能的部件；泄水部件作用是在转轮后形成真空，利用转轮出口到下游尾水位直接的位能和恢复转轮出口部分损失的动能增加效率。4/29/20237水轮机部分具体内容：3）水轮发电机组各部件构造、原理及作用★1、组成：固定部件（机座、机架、空气冷却器、定子铁芯及绕组）转动部件（转轴、轮毂、转子支架、磁轭及磁极）过渡部件（推力轴承、导轴承、电刷装置及空气气隙）组成。4/29/20238水轮机部分具体内容：★2、作用：定子承重和磁拉力、形成磁路、切割磁场产生交变电流；转子承受力和转矩、形成磁路、产生水轮发电机主磁场。推力轴承是承受整个机组的转动部分重量和轴向水推力；导轴承作用是承受机组转动部分径向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围内稳定运行。★3、原理：转子在水轮机拖动下旋转，形成旋转磁场与定子绕组相对运动，在定子三相绕组中感应出相位不同的三相对称交流电，即将旋转的机械能转变为电能。4/29/20239水轮机部分具体内容：4）水轮机气蚀、振动的原因及预防措施1、气蚀原因与预防：外因是水流压力下降到该水温下的汽化压力，内因是水中存在有气体空泡。分为翼型、间隙、空腔、局部气蚀。预防措施：是合理拟定水电站运行方式和采用汽蚀补气（主轴中心自然补气、尾水管补气）；检修时应定期及时检修修补气蚀部位。4/29/202310水轮机部分具体内容：2、振动原因与预防：分机械、水力、电气振动。机械方面的原因是转子质量不平衡、轴线不正、轴承缺陷、主轴刚度不够；水力方面原因是水力不平衡、空腔气蚀、涡列、间隙射流；电气原因是不平衡电磁力引起。预防措施：查明机械原因消除；水力方面采用补气、调整间隙、避免振动区（35%～75%）；电气方面调整好圆度和空气间隙均匀。4/29/202311水轮机部分具体内容：5）水轮机的特性曲线表示水轮机特性参数相互变化关系的一系列曲线称水轮机的特性曲线；运转综合特性曲线指转轮直径D1一定、转速n不变时，效率η与水头H和出力N之间的关系曲线，以水头和出力为纵横坐标，绘制有等效率线、等吸出高度曲线和出力限制线。6）水轮机型号、工作参数型号：HL002-LJ-410参数：工作水头、流量、出力、效率、转速等。4/29/202312水轮机部分具体内容：7）水轮机结构及工作特性；（见本站结构）8）水轮机气蚀、振动的原因及预防措施；9）水轮机特性曲线的具体含义绘制有：等效率线η＝f（N），在给定水头下，效率和出力之间的关系曲线。等吸出高度曲线Hs＝f（H,N）；反应气蚀特性。出力限制线：在高于设计水头时水轮机出力受发电机出力限制；当小于额定水头由于效率降低，则出力受5%限制线的限制。4/29/202313水轮机调节部分岗位知识要求：1）掌握调速器基础知识；2）熟悉水轮机调节系统工作原理；3）熟悉水轮机调节的任务和方法；3）熟悉调速器型号、结构及运行参数；4）掌握调速器试验目的、方法及注意事项；5）了解水轮机调节系统参数整定方法；6）了解调节保证简单计算；7）了解水轮机调速器检修技术。4/29/202314水轮机调节部分具体内容：1）调速器基本原理、分类，微机调速器具体结构★1、原理：调速器包括测速元件、放大元件、软反馈缓冲元件、硬反馈调差元件和执行元件组成。当测速元件接受的发电机转速或频率变化信号，执行元件即接力器的变化行程改变导叶开度进行输出，从而调节水轮发电机组的运行调节、工况变化和操作。★2、分类：（按组成元件性质）机械液压、电气液压、微机电气液压调速器。4/29/202315水轮机调节部分具体内容：3、微机调速器结构：通常以单板工控机为主，辅以相应的接口芯片组成微机控制器硬件系统，并通过控制软件来实现需要的调节规律。主要包括中央处理器CPU、内存贮器ROM和RAM，时钟、译码器，以A/D和D/A转换器为核心的模拟量输入/输出通道，以及开关量输入/输出通道，还有I/O接口和人机联系设备－键盘，打印机和显示器等。机械液压部分包括：电位移转换器、引导阀、辅助接力器、主配压阀等。4/29/202316水轮机调节部分具体内容：4、电、机、液随动系统三级液压放大工作原理

PLC综合放大器电位移转换器液压放大器主配压阀主接力器机组机械手动紧急停机电磁阀位移传感4/29/202317水轮机调节部分具体内容：2）水轮机调节的任务和方法★

1、任务：按照用户负荷变化引起的机组转速（或频率）变化，调节进入水轮机的流量（即水能），改变发电机输出的有功功率（电能），适应用户负荷变化的要求，以达到随时维持发电与用电的电力平衡，确保供用电频率50Hz及其偏差不超过允许范围。★

2、方法：通过调整水轮机的流量改变发电机的有功功率，水流能量的调整是通过改变水轮机的导叶开度来实现的。4/29/202318水轮机调节部分具体内容：3）调速器型号、结构及运行参数★1、型号：第一部分表示代号T，机械（无代号）和电气(D)液压式，单调无代号）双调（S），大小（大型无代号、特小型T、中小型Y）四部分内容。如：DST-100第二部分表示工作容量，有字母表示改型序号，中型的数据表示执行接力器的操作力矩，大型的数字表示主配压阀直径（mm）。第三部分表示额定油压（kg/cm2），2.5MPa及以下不标示。4/29/202319水轮机调节部分具体内容：2、运行稳定参数：Bt:暂态转差率；Td:缓冲时间常数；Tn:微分时间常数；永态转差系数bp（0%～10%）

。接力器关闭与开启时间；工作油压等。调速器.doc4/29/202320水轮机调障节部分具体内容肆：4）调狼速器试朋验目的屡、方法恩及注意耀事项★1、目的：检查调适速器的雁质量，溜保证机主组在负锄荷突变境时能满修足调节钢保证计肥算的要丹求和所翁规定的笑动态指寺标，找塞出最佳淋调节参请数，通兄过机组济运行的络可靠性阳及稳定仁性和安鸟全性。★2、方楼法及注堂意事项：开机前试蝇验：暂态转差剖系数bt、缓冲晕时间常数Td和加套速时间常怕数Tn的适校验或惯比例增棒益Kp、积耐分增益K1和微爪分增益Kd的疾校验；包接力器童关闭与趋开启时葡间调整具。4/24吩/202革321水轮机赔调节部桃分具体内递容：★3、手动俗开机试验：检查调拢速器部件灭、整机及汽调节系统殖在手动、话自动切换真时的工作麦状态是否纺正常，调匙节系统是塔否稳定。舱防止过速券，缓慢启坟动逐渐升骆高转速，弟发现异常驼及时处理茄或停机检网查，记录伐空载开度眠、水头。★4、空载昂扰动试验：实测水塌轮机调节洗系统的动妥态特性，干求得机组酱在空载运转行时的最雹佳调节参倡数和临界把稳定参数军。★5、负拍荷扰动想试验：观测存和分析鲁调速器侧在带负见荷运行站下的动狮态特性卡及其有吵可能达斥到的最辅佳调节货过程，将并选择证带负荷谣的最佳款调节参雨数。★6、甩负荷试不验：校验水雹轮机调节贞系统动态叮特性的重害要项目之狮一，检验躁调速器参沟数和各机恭构的整定登是否满足脏调节保证边计算的要犁求。联来系调度、欢防止飞逸派和钢管破趴裂等。4/2皂4/2通02322水轮机调灾节部分具体内钢容：5）水识轮机调薯节系统光参数整座定方法1、导厕叶关闭恐时间整果定：手动全开社导叶，动榨作事故电桌磁阀，记绪录接力器直移动全行邻程的时间泼；通过调望整关闭时束间的螺母沿或节流阀熄。2、运资行稳定穴参数：且Bt:暂态转差扛率；Td群:缓冲时树间常数；植Tn:拉微分时间啊常数；永冻态转差系伶数bp。4/2弄4/2骡02323水轮机调夫节部分具体内垫容：6）调晨节保证伯计算1、任务：通过计算弯最终选择阶出合适的导叶关闭徐时间，关谋闭规律，使压力变凡化值与转速上升爬值均在允碌许范围他内，并渣保证压摧力水管真系统的德设计和呼机组选械型安全叠、经济浩、合理膝。主要惠解决引通水管道子中水压般力变化晚、机组搅转速变听化、机荷组调节用时间、工导叶变歉化规律叼以及水每轮机特案性等相餐互联系旗、相互市制约的速因素。切为选择介机组和滤调速器草提供技衰术数据胸。2、几展个参数：Ts私：导叶伶关闭时酱间；Tω：水流惯沃性时间常冷数；Ta凳：机组惯本性时间常锋数；β：转速吊上升率；职ξ：压力弱上升率。4/24盖/202看324水轮机肾调节部史分具体内容窗：技术要求刻：水轮机引柳水系统的命水流惯性铺时间常数T对比例积蜻分微分(际PID)杨型调速器奥不大于4贱s对想于比例积买分(PI赚)型调速全器不大于姻2.5晚s且水斜流惯性时拦间常数T与机组宪惯性时散间常数Ta的比肉值不大于位0.4杂反击式机埋组的Ta不鸡小于4蹄s盐冲击式坊机组的Ta不小陈于2s登。3、减少云水击压力储和速率上份升值措施：增加机染组转动僚惯量G茫D2（增大Ta）；设置屑调压井（案室）或调覆压阀（减谦少Tω）；腐改变导叶辅关闭规律逗（分段关悉闭）；提蝇高调保计殿算允许值尘（增加管李壁厚提高惨压力上升病允许值；初关闭导叶渠时间延长罚提高转速撞上升率）。4/24勤/202织325水轮机调遮节部分具体内胁容：7）水轮境机调速器课检修工艺广流程、基珍本方法。4/24添/202塘326水轮机辅劝助设备部亿分岗位知每识要求祥：1）掌握驳水电厂辅砖助设备的尖类型、型麦号、构造琴和工作原糠理；2）掌握剂水电厂油煮、水、气鞭系统的构呼成及作用赢；3）熟朴悉水电挨厂通风威系统及蛮消防系陷统。4/2揉4/2敲02327水轮机则辅助设钱备部分具体内容足：1）空压烂机、水泵饭、通风机着、进水主绞阀等设备连各操作控篮制及指示混仪表的布港置和作用1、空压嫂机：是以原丘动机为吓动力，厨将自由焰空气加丈以压缩救的机械干。我厂却低压气劣机为螺企杆式空识气压缩币机。高耐压气机漫为为三趋级、风于冷、单男作用活禾塞式压牢缩机下。面板辅助设备表.doc2、水泵：和水轮需机相逆，易靠其它原怀动机带动搬而作功，木又叫水力捎工作机。借我们常用惧离心泵、驳深井泵。3、主陪阀：检修珠机组的踪蝶安全工摩作条件购；停机皱时减少蓝机组漏赴水量和伯解决漏迟水大而购不能停棚机；防愉止飞逸刮事故的对扩大。任主阀分殖为：蝴裁蝶阀、令球阀、雾闸阀等环，一般凭水头2巷00m恳以上用唤球阀；敲快速闸键门（中北低水头察，12乌0m以微下）。4/24息/202纵328水轮机辅纠助设备部仙分具体内容晒：2）压油四泵、漏油丙泵、顶转扒子油泵的杀工作原理1、压惹油泵：常采雁用螺杆辆油泵，玩主动螺柳杆旋转胜时，油市进入主呆从动螺轰杆侧啮榨合空间逐，油进谣入密封膀空腔后驶如同一诱液体螺躁母，而亭均匀地泄沿螺杆求移动，校最后排坦出。具有效乡丰率高、死流量均称匀、工弓作平稳轨、寿命储长、噪脂音小等受优点，谅缺点是据制造工亩艺要求贱高，成腐本高，稀对油质京要求高卵。2、漏游油泵：齿轮锯油泵；4/2士4/2斥02329水轮机辅辟助设备部籍分具体内嘴容：3）水电壶厂技术供坚水系统、煎技术排水大系统、冷末却水系统皇、生活水裕系统等的善构成1、技术白供水：由水考源、管家网、用浅水设备矛以及测手量控制枯元件等咸。主要某作用冷业却、润割滑及水续压操作争。2、技跌术排水：一般是隶通过排水滥沟和排水亿管，引至尺设在厂房临最底部的惯集水井中犁，再用专难设的渗漏钥排水泵（敏深井泵）蜓排至下游衬。作用：排除渗漏刃水、设备卖的排水和男漏水以及受厂房生活秩用水和事恒故排水。3、冷却议水：管网、势轴承冷却岗器等用水痒设备、测竞量控制元悉件、阀门球等。4/2乐4/2汤02330水轮机株辅助设俩备部分具体内打容：4）机蚂组润滑仙、冷却映油系统见及压力拦油系统1、组藏成：贮油设备胳、用油设图备、管网查及油处理好设备。2、油系合统分类：润滑油顾（透平倚油作用些：润滑见、散热饭及液压乖操作）鹊、润朗滑脂（转润滑、榜密封、贪防护及弓节约能炮源）、蹲电气绝膀缘油（乡丰绝缘、纳散热和芬消弧）顿等。3、压油伙装置的部励件和元件挡及其作用（1）拔集油槽取：用以青收集调抹速器的掩回油和蚂漏油。（2）压谨油槽：用润作储存压不力油，并饥向调速器配和某些辅狭助设备的被液压操作回阀供给压价力油。（3）混油泵：抛向压油期槽输送婚压力油医。（4）咳阀组：翠包括安丑全阀、枣减载阀舱、逆止繁阀。4/2止4/2腰02331水轮机辅任助设备部胖分具体内容六：5）水电闭厂气系统组成：飘空气过救滤器；众储气乡丰灌；油抄水分离针器（气戒水分离椒器/液挡气分离里器）；仗逆止阀势、减压诊阀、电白磁排污勿阀、磨冷却器统等。作用：仁制动、瓜调相、辰吹扫、起风动工光具、围大带密封乱、压油得槽、配宁电装置