第3章 水力发电技术精编版.ppt

发电机的原理－－磁生电 导体在磁场中运动，在导体中会产生电流。 电生磁 在线圈中通入电流，会产生磁场。 通入直流电流，产生恒定磁场。 通入交流电流，产生交变磁场。 二极同步发电机 四极同步发电机 水轮发电机 水轮发电机 立式水轮发电机 水轮发电机 卧式水轮发电机 发电机的画法 发电机的同期并网 同期并网的调节原理 四、水电站的阀门 闸门的类型 闸门主要有三种类型 ： 1、蝴蝶阀（蝶阀） 2、闸阀 3、球阀 1、蝶阀 150M以下中低水头用 外形尺寸小，重量较轻，价格便宜，操作力矩小，启闭灵活，用于中低水头，能有效控制机组速率上升及减少水锤效应； 止水密封不严密，易漏水，活门在水中有一定阻力，容易引起气蚀。 蝶阀的控制 手动 、电动（小型）、液压（大中型） 旁通阀：蝶阀为静水开启，故设旁通阀先平压，即两边注满水。 空气阀：充水时，排出空气用浮筒自行关阀； 排水时，补充空气用，浮筒自行下降。 2、闸阀 高水头用（100M以上） 结构：明杆式、暗杆式 闸阀的控制 控制：手动、电动（液压的较少） 附属部件：与前面蝶阀相同 结构简单，全开时水力损失少，漏水量少； 外形尺寸大，重量大，动水关闭时压力大，密封面易磨损，要常更换。 3、球阀 结构：有单面密封、双面密封两种 附属部件：同前，但多两个部件 * 卸压阀：作用是开启关闭活门时，排除活门及密封盖之间的压力水，以免磨损密封盖。 * 排污阀：排出球壳体内下部的污水。 球阀的控制 控制：液压、电动 优缺点： * 密封紧，漏水极少，密封不易磨损，全开时无水阻损失，启闭力短小，可在动水中紧急关闭； * 体积大，结构复杂，造价昂贵。 江厦潮汐电站 虹吸式水电站 由前池底部通过拦污栅进入虹吸式流道，越过驼峰后经过渐变段进入压力水管，然后接入水轮机。 虹吸式水电站工作原理 打开充水阀给压力水管充水，同时打开真空阀排出压力管内空气，待水管中水位与前池水位相同（水轮机压力表指示）时，关闭充水阀和真空阀，充水结束。 开启水轮机导叶，水轮机旋转，使虹吸管中形成水流，随着导叶开度增大，虹吸管中水流增大，逐渐形成虹吸。 6、虹吸式水电站 水轮机的类型 1、反击式 2、 冲击式 混流式 水斗式 轴流式 斜击式 斜流式 双击式 贯流式 1、混流式水轮机 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 优点：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。（刘家峡） 混流式水轮机 混流式水轮机的工作原理 导叶结构示意图 导叶 转盘 导叶操作结构图 2、轴流式水轮机 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。改变叶片转角时需要停机进行。 结构简单，效率低。适用H、Q变化不大的情况（工况较稳定）， H：3~50m。 轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动，进行双重调节（导叶开度、叶片角度）。适用水头流量的变化，高效率区广，大中型电站多采用。 H：3~80m。（葛洲坝：17万kW、12.5万kW，Hr=27m）。 轴流定浆式水轮机 叶片不能随工况的变化而转动。改变叶片转角时需要停机进行。 结构简单，效率低。适用H、Q变化不大的情况（工况较稳定）， H：3~50m。 轴流定浆式水轮机工作原理 轴流转浆式水轮机 转轮叶片可以转动（双调），H、N变化时，水轮机具有较高的效率。 转浆式水轮机叶片 3、斜流式水轮机 水流经过转轮时是斜向的。转轮叶片随工况变化而转动，该种水轮机的特点是：斜流式水轮机一般都是转浆式，比轴流式水轮机适应的水头较高，功率较大，效率也较高，应用较广。 ?? H=40~120m。 斜流式水轮机工作原理 水流进出转轮叶片时均与水轮机主轴成一倾斜角，故称为斜流式水轮机。 4、贯流式水轮机 水轮机的主轴装置成水平或倾斜。不设蜗壳，水流直贯转轮。水流由管道进口到尾水管出口都是轴向的。H20m,小型河床电站。 全贯流式： 发电机转子安装在转轮外缘。优点：水力损失小，过流量大，结构紧凑。 半贯流式： 轴伸式、竖井式、灯炮式。 贯流式水轮机结构图 灯泡贯流式水轮机剖面图 灯泡贯流式水轮机 轴伸式贯流水轮机 5、冲击式水轮机 由喷管和转轮组成。水流以自