水轮机部分培训讲义(简洁版).ppt

水轮机部分培训讲义 主讲人：曾华清 第一章 概述 洪江水电厂位于沅水流域的中上游河段，是沅水干流开发规划中的重要梯级工程。电厂一共装有6台灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量为45MW，总装机容量为270MW，年发电量为9.7亿kwh，是目前我国最大灯泡贯流式水轮发电机组，水轮机转轮直径5460mm，发电机定子外径φ6500mm。机组按国标招标制采购，由日本HITACHI公司、瑞士ALSTOM公司及中国哈尔滨电机有限责任公司联合制造,调速器由法国ALSTOM生产。  洪江水电厂机组为潜水型悬挂式、水平布置、带尾水管的单转轮灯泡型机组，发电机转子与水轮机均布置在两导轴承外侧，机组转向为顺时针（自上游侧视）。整个水轮机组由埋件（管型座、尾水管）、转轮、主轴、水导轴承及主轴密封装置、导水机构、受油器及主轴内供油管、转轮室等几大部件组成。 第二章 水轮机基本知识 第一节：水轮机的类型及代号 第二节：水轮机基本参数 第三节：水轮机的工作原理 第四节：水轮机结构性能 水轮机是将水的动能及势能转换成机械能的一种原动机，它通过主轴驱动发电机，将旋转的机械能转变为电能。水轮机和发电机的联合体又称水轮发电机组。水轮机的工作状况取决于水电厂的工作水头和流量。由于水头和流量的变化范围很大，因而水轮机的类型也很多。 第一节：水轮机的类型及代号 我厂水轮机是采用国外的类型代号HK—IRT，为灯泡贯流式，水轮机的主轴装置成水平，水流直贯转轮，实际上是卧轴安装的轴流式水轮机，发电机安装在灯泡体内(红色的为转子)如图示。 第二节：水轮机基本参数 1.工作水头 1.1水轮机的工作水头 毛水头 - 水头损失=净水头(即水轮机的工作水头) 1.3特征水头 用于表示水轮机的运行工况和运行范围。特征水头一般由水能规划计算确定。 最大工作水头，我厂1#—6#水轮机的最大水头是27.3m。 最小工作水头，我厂1#—6#水轮机的最小水头为8.4m。 设计水头(计算水头)Hr 水轮机发额定出力时的最小水头，一般由设计者根据电站情况确定。我厂1#—6#水轮机的设计水头为20.0m。2.流量Q 单位时间内通过水轮机的水量Q(m3/s)， 我厂1#—6#水轮机的额定流量为252.24m3/s。3.出力与效率3.1出力N：指水轮机轴传给发电机轴的功率(输出功率)，我厂1#—6#水轮机的额定出力为46.4MW。  3.2 效率：η=N0/NI×100% 一般η=80%~95%。η100%的原因：水流通过水轮机时，存在水头损失、水量损失、机械损失等各种能量损失。我厂水轮机效率可达96%。4. 转速额定转速nr 一般我国所用的电流频率为50赫兹，所以在正常情况下机组的转速保持为固定转速，该转速称为额定转速，并与发电的同步转速相等。我厂1#—6#水轮机的额定转数为136.4r/min。 5.转轮直径D1(m) 5460mm6.吸出高度： -11.8m7.飞逸转数： 314r/min(协联) 370 r/min(非协联) 8.电站使用技术条件： 上游正常水位 ▽190.0m上游死水位 ▽186.0m下游正常水位 ▽164.8m最低尾水位 ▽162.3m坝顶高程 ▽ 196.5m机组中心高程： ▽153.0m  第三节：水轮机的工作原理 水轮机是将水流的能量转换为旋转的机械能的动力设备，它用来带动发电机工作，产生电能。水轮机和发电机连在一起称为水轮发电机组。 水轮机在水力发电中的作用只是在天然河流上，修建水工建筑物，集中水头，通过一定的流量将“载能水”输送到水轮机中后，使水能→旋转机械能→带动发电机组发电→通过输电线路→用户。? 式中： N——水电站装机容量或水轮机的功 Q——通过水轮机的流量 H——水轮机的水头 η——水轮机的效率 我厂贯流式水轮机组桨叶开度是以导叶开度及工作水头来确定最佳角度，这时的效率是最高的，这一导叶、桨叶、水头的在达到效率最高的关系称为最优协联关系。 1.尾水管及基础环 尾水管为卧式圆锥体，由两大节组焊而成，小头焊基础环，基础环法兰上装有伸缩节，与