第一章概述 第一节水电站中的水轮机 和辅助设备的功用 水电站中的水轮机是一种转换水流能量,使主轴旋转并 带动发电机发电的机器。为了及时把水引进水轮机或及时阻 止水流进水轮机,在水轮机前设有进口阀门。 由于电力系统中电流要求一定的周波,而周波又取决于 发电机的转速,发电机不管负荷如何改变都应保持一定的 转数为此带动发电机的水轮机配有调速设备 为了整个水轮机一发电机机组安全运转,还配备了供水 系统、排水系统、油系统、压缩空气系统以及起吊安装设 备、机修设备和监视量测仪表等辅助设备。 总之,水电站除了必须具备经济性、安全性和稳定性都 合乎要求的优质水轮机外,对整个水轮发电机组来说,还需 、、 要设置调速器及油压设备、供油及排油设备、冷却水供水设 备、刹车设备、截流设备、排水设备、起吊安装设备、监视 和维修设备等一整套辅助设备以满足机组在运行中的各种要 求小型水电站的水轮机和辅助设备可以适当的简化 第二节水轮机结构概述 任何类型的水轮机都有转轮,它直接与水流接触,转换 水流能量,使联接在一起的主轴或发电机转子旋转,是水轮 机的主要工作部件 1
根据转轮前后水流的压力是否相等的原则,把水轮机分 成所谓“反击型”和“冲击型”两大类。再参考转轮中水流 流动的形式,配合转轮的构造特征或水流作用于转轮上的方 向等条件,把两类水轮机分成下列各式 混流式(HL) 斜流式(ⅹL) 斜流定桨式(X) 斜流转桨式(xZ) 反击式 轴流式(D/轴流定桨式(ZD) l轴流转桨式(ZZ) 贸流式(GI)贯流定桨式(GD 贯流转桨式(Cz) 切击式(CJ)或冲斗式(CT) 冲击斜击式(XT式) 双击式(SJ式 环击式(HJ式) a (b) 图1-1水轮机装置型 4)开敞式,(b)封闭式
我们也可依一般习惯分别称反击型中的混流式为法 酉斯( Francis)式,轴流转桨式为卡普兰( Kaplan)式, 轴流定桨式为螺桨式;而冲击型中的切击式为倍尔登(Pel ton)式,斜击式为仇戈(Trgo)式,双击式为班扣( Banki 式,环击式为司芬切克斯〔 Sfinidexc)式。 由于同一型水轮机的转轮有各种各样的几何形式,我们 把不问直径但几何形状相似的转轮妇纳起来,称之为“系 列 水轮机的装置形式如图1-1所示,有开敞式和封闭式两 种。就转轴的位置来说,有立式和卧式之分,就转轮数目来 说又有单轮和多轮的区别,其多轮的装置如图1-2所示,可 供参考 混流式水轮机的构造概述 图￥-3是一现代大型水轮发电机组,任何反击型水轮机 都包含有工作部件即转轮、引水鄙怦、导水机构和尾水管四 大部件 1.转轮 混流式又称法兰西斯式。事实上这种水轮机早在1838年 就有了:到1847年经过美国人法兰西斯研究,其后又经过许 多人进一步的改良发展到现在已自成一个体系。这个体系的 特点,是水流经过转轮的流动方向在一定程度上可视作辐向 进入,然后轴向流出。图14是在不同水头下的混流式转 轮,是出上冠1,下环2和若于叶片3组成的 2.引水部舒 混流式水轮机的引水部件有明撙式、“鼓壳式”郎“罐 式”以及金属蜗壳式[图1-2中的(1)型]个别情况下,水头低 的混流式水轮机引水部件也有混凝土蜗壳式。我国系采用
:
自 5°80 1-9500 图1-3混流式水轮机发电机组 1—座环;2一导水机构;3-转轮;4一顶整;5—主轴;6—主轴法 兰;7一发电机转子;8一推力轴承;9一下机架 中比 高比速 低比速 (5 图1-4混流式转轮 a)n-70~10;(b)"4200~300;(c),-30~800 1一上冠;2~下环;3一叶片