新能源转换与控制技术 (5)冷却系统 小型水轮发电机的冷却主要采用空气冷却,大容量水轮 发电机采用了定、转子绕组直接水冷的方式;或者定子绕组 用水冷,而转子用强风冷却 (6)电站控制设备 电站控制设备目前主要以微机为主,实现水力发电机 的并网、调压、调频、功率因数的调节、保护和通信等功 能 (7)制动装置 额定容量超过一定值的水轮发电机均设有制动装置 机德工业出版社 第7章水能、小水力发电与控制技术
第7章 水能、小水力发电与控制技术 27 （5）冷却系统 小型水轮发电机的冷却主要采用空气冷却，大容量水轮 发电机采用了定、转子绕组直接水冷的方式；或者定子绕组 用水冷，而转子用强风冷却。 电站控制设备目前主要以微机为主，实现水力发电机 的并网、调压、调频、功率因数的调节、保护和通信等功 能。 （6）电站控制设备 （7）制动装置 额定容量超过一定值的水轮发电机均设有制动装置。 机械工业出版社
新能源转换与控制技术 2.水轮发电机组的工作原理 水轮发电机组的能量转换过程分为二个阶段: 水轮机在水流的冲击作用下开始旋转,将水的位能转换为 机械能。 发电机将水轮机的机械能转换为电能:水轮机带动同轴相连 的水轮发电机旋转,在励磁电流的作用下,旋转的转子带动励磁 磁场旋转,发电机的定子绕组切割励磁磁力线产生感应电动势, 输出电能实现能量的转换。 所以水轮机和发电机是水轮发电机组中最关键的两个部件。 机德工业出版社 第7章水能、小水力发电与控制技术
第7章 水能、小水力发电与控制技术 28 2．水轮发电机组的工作原理 水轮发电机组的能量转换过程分为二个阶段： 水轮机在水流的冲击作用下开始旋转，将水的位能转换为 机械能。 发电机将水轮机的机械能转换为电能：水轮机带动同轴相连 的水轮发电机旋转，在励磁电流的作用下，旋转的转子带动励磁 磁场旋转，发电机的定子绕组切割励磁磁力线产生感应电动势， 输出电能实现能量的转换。 所以水轮机和发电机是水轮发电机组中最关键的两个部件。 机械工业出版社
新能源转换与控制技术 73.1水轮机 水轮机是水涡轮机的简称。 水轮机是根据水的流量和水头大小进行设计和制造的, 作用是将水能转变为机械能,并带动水轮发电机发电。 水轮机的本体由转轮、座环、蜗壳和主轴等组成。除此以 外,根据型号的不同,还配有附属装置和部件。不同型式的 水轮机,其结构和适用范围不甚相同。 机德工业出版社 第7章水胎、小水力发电与控制技术
第7章 水能、小水力发电与控制技术 29 水轮机的本体由转轮、座环、蜗壳和主轴等组成。除此以 外，根据型号的不同，还配有附属装置和部件。不同型式的 水轮机，其结构和适用范围不甚相同。 水轮机是水涡轮机的简称。 水轮机是根据水的流量和水头大小进行设计和制造的， 作用是将水能转变为机械能，并带动水轮发电机发电。 机械工业出版社 7.3.1 水轮机
新能源转换与控制技术 1水轮机的主要工作参数 1)水轮机的基本工作参数 水轮机的基本工作参数有水头、流量、转速、出力和效率。 水轮机水头:指水轮机进口断面与其出口断面的单位重量水流 能量的差值,用H表示,单位为m。 水轮机流量:指单位时间内通过水轮机过水断面的水流体积, 单价为m3s,通常用Q来表示,即 O=Av (7-4) 式中A—水轮机的过水断面的面积,单位m2 过水断面平均流速,单位为 机德工业出版社 第7章水胎、小水力发电与控制技术
第7章 水能、小水力发电与控制技术 30 Q=Av （7－4） 式中 A ——水轮机的过水断面的面积，单位m ²； v——过水断面平均流速，单位为m/s 。 1)水轮机的基本工作参数 水轮机的基本工作参数有水头、流量、转速、出力和效率。 水轮机水头：指水轮机进口断面与其出口断面的单位重量水流 能量的差值，用H表示，单位为m。 水轮机流量：指单位时间内通过水轮机过水断面的水流体积， 单价为m³/s，通常用Q来表示，即 机械工业出版社 1.水轮机的主要工作参数
新能源转换与控制技术 水轮机的转速:指水轮机主轴每分钟旋转的转数(r/min) 水轮机的出力:指水轮机轴端输出的功率,其表达式为 P=9.810H 7-5) 式中P水轮机轴端输出的功率(kW) 水轮机效率:指水轮机出力与水流出力之比,其表达式为 7-6) 式中n水轮机的效率; P,水流输入水轮机的功率(kW) 机德工业出版社 第7章水胎、小水力发电与控制技术 31
第7章 水能、小水力发电与控制技术 31 式中 ηs——水轮机的效率； Pi ——水流输入水轮机的功率（kW）。 i s s P P = 水轮机的转速：指水轮机主轴每分钟旋转的转数(r/min)， 水轮机的出力：指水轮机轴端输出的功率，其表达式为 Ps =9.81QH （7－5） 式中 Ps——水轮机轴端输出的功率(kW)。 水轮机效率：指水轮机出力与水流出力之比，其表达式为 （7－6） 机械工业出版社