名
姓
线
号
学
封
级
班
密
2010年秋季学期
《水电站（含水力机械）》试卷A
本试卷共4 页；满分100分；考试时间:120 分钟
一、单项选择题 (本大题共15小题，每小题1 分，共 15 分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题前括号
内。错选、多选或未选均无分。
（ A ）1、同时将水流的动能和势能（包括位能和压能）转变为转轮的旋转机械能的水轮机
是
A、反击式水轮机
B、冲击式水轮机
C、可逆式水轮机
D、双击式水轮机
（ C ）3、水电站的工作水头为10m，适用的水轮机的型式是
A、混流式
B、轴流式
C、贯流式
D、斜流式
( D ) 4、对上游坡降较缓而下游相对较陡的河道，从集中落差的角度，适合开发的水电站
形式是
A、坝式
B、引水式
C、岸边式
D、混合式
（ A ）5、水轮机比转速与汽蚀系数的关系是
A、比转速越大，汽蚀系数越大
B、比转速越大，汽蚀系数越小
C、比转速不随汽蚀系数变化
D、比转速越小，汽蚀系数越大
（D ）6、工作闸门的作用是
A、机组故障时，迅速截断水流
B、调节进入水轮机的流量
C、检修闸门及门槽检修时用于挡水
D、机组故障和调速器失灵时，迅速截断水流
( B ) 7、明钢管上支墩的作用是
A、承受水重和管重轴向分力
B、承受水重和管重法向分力
C、固定压力水管
D、减小镇墩处的轴向力
（D）8、地下埋管的钢衬承受的外压荷载，不包括
A、地下水压力
B、接缝灌浆压力
C、回填混凝土压力
D、温度荷载
（C ）9、下列水电站中，没有采用坝下游面钢衬钢筋混凝土管道的是
A、五强溪
B、李家峡
C、凤滩
D、萨扬舒申斯克
（ C ）6、已判定某水电站在一定的初始开度范围内发生极限水击，在此范围内，当初始开
度τ0增大时，会使水击压力( )。
A、增大
B、减小
C、不变
D、无法确定
（ A ）11、厂房基础与地基接触，若厂房有高低跨荷载悬殊，可能引起地基不均匀沉陷，
为防止沉陷时相互牵制造成墙壁和构件开裂，需要设缝，此缝称为
A、沉降缝
B、施工缝
C、伸缩缝
D、纵缝
（ A ）12、求调压室最高涌浪时，上游库水位取( )。
A、最高水位
B、设计水位
C、正常蓄水位
D、死水位
（ B ）13、设置在过流建筑物的坎中，在与水流垂直方向设置引水廊道，其上覆盖拦污栅，
水从廊道引入，这种进水口型式是
A、表面式
B、底部拦污栅式
C、坝式
D、岸式
（ C ）14、阀门全关时对传来的水击波做( )反射。
A、同号等值
B、同号减值
C、异号等值
D、异号减值
（ B ）15、推力轴承位于转子下方，并有上下导轴承的发电机类型是
A、悬式
B、普通伞式
C、半伞式
D、全伞式
二、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）
在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填
写在题后的括号内。错选、多选、少选或未选均无分。
（ABCDE）1、调压室的基本结构型式除了简单圆筒式还有的型式为
A、水室式
B、溢流式
C、差动式
D、气垫式
E、阻抗式
（ABCE ）2、下列属于有压进水口设备的是
A、检修闸门
B、通气孔
C、充水阀
D、压力钢管
E、拦污栅
（ABCD ）3、水电站装配场的面积主要取决于1台机组解体大修时放置的主要部件为
A、发电机转子
B、水轮机转轮
C、水轮机顶盖
D、发电机下机架
E、发电机定子
（ABD ）4、下列措施中，能减少水锤压力的有
A、缩短压力管道的长度
B、延长有效关闭时间
C、减小压力管道断面积
D、改变调速器调节程序
E、调节水轮机的转速
（BCD ）5、按管身与敦座间相对位移的特征，可将支墩分成的型式有
A、联动式
B、滑动式
C、滚动式
D、摆动式
E、自动式
姓
线
号
学
封
班
密
三．填空题(本大题共9小题，每空1分，共10分)
请在每小题的空格中填上正确答案。填错、不填均无分。
1、水轮机的特征水头有最大水头、最小水头、设计水头、平均水头，其中设计水头对应水
轮机引用流量最大。
2、水流输入功率转变为轴功率的过程存在着各种损失，这些损失主要是水力损失、容积损失、
机械损失，其中主要损失是水力损失。
3、有压进水口的主要类型有岸式、坝式、塔式共三种。
4、常采用的明钢管引近厂房的方式有正向引近、纵向引近和斜向引近三种方式。
5、压力前池由前室、压力管道的进水口及设备、泄水和排沙建筑物等组成。
6、地下埋管钢衬的临界压力必然与材料的屈服强度和初始缝隙值直接相关。
7、水电站安装场进厂大门的尺寸是由连同平板车在内运进安装间最大部件尺寸而定。
8、水电站压力管道的主要荷载是内水压力。
9、贴边岔管的典型布置形式是卜形。
四．名词解释(本大题共5小题，每小题3分，共15 分)
1水轮机吸出高度：指水轮机转轮叶片背面压力最低点至下游水位的垂直距离H s。、
2、第二波动振幅：丢弃全负荷时，调压室中的水位达到最高涌波水位后，水位开始下降。下
降到最低值称为第二振幅。
3明钢管外压失稳：引水管道在机组负荷变化过程中产生负水锤使管道内产生负压，或者在
钢管防空时由于通气孔失灵而产生真空；钢管在管外大气压作用下可能丧失稳定，管壁被压
扁的现象。
4、托马稳定断面：保证调压室水位波动稳定所需要的最小断面。
5、围岩的抗力系数：围岩中某给定半径的圆形孔口受均匀内压作用下，孔周发生1cm径向
位移值时所需的均匀内压值。
五．问答题(本大题共5小题，每小题6分，共 30 分)
1、. ZZ560—LH—900型水轮机各符号的含义是什么？
答：(1)“ZZ”表示轴流式水轮机；
(2)“560”表示水轮机的比转速为560，或转轮型号；
(3)“LH”表示立柱混凝土蜗壳；
(4)“900”表示转轮直径为900cm。
A2页
2、怎样确定明钢管管壁结构厚度？
答：（1）利用锅炉公式初拟内水压力作用下的计算壁厚：[])
(
2
100
mm
HD
σ
?
δ=；
（2）考虑锈蚀、磨蚀及钢板厚度误差的机构厚度：[])
(2
2
100
1
mm
HD
+
=
σ
?
δ，进位取整；
（3）钢管在制造、运输与安装上的构造要求之一的壁厚：[])
(4
2
100
2
mm
HD
+
=
σ
?
δ；
（4）钢管在制造、运输与安装上的构造要求之二的壁厚：)
(6
3
mm
=
δ；
（5）初步确定明钢管管壁的结构厚度：{}3
2
1
,
,
m axδ
δ
δ
δ=；
（6）验算钢管在1个大气压作用下的抗外压稳定：130
D
≥
δ。
3、坝内埋管在平面上的布置形式有哪几种？各适用什么情况？
答：布置形式主要是：①坝内埋管布置在坝段中央；②坝内埋管在平面上转向一侧
①适用于当厂房与坝体之间设有纵缝，厂房机组段间横缝与坝段横缝相互错开时，这样
管外两侧混凝土较厚且受力对称。
②适用于坝与厂房见不设纵缝而厂坝联成整体时，由于二者的横缝也必须在一条直线上，
管道在平面上不得不转向一侧。此时钢管两侧外包混凝土厚度不同，对结构受力不利。
4、按照集中落差的方式不同，水电站的开发分为几种基本方式？各种水电站有何特点及适用
条件？
答：按照集中落差的方式不同，水电站的开发分为坝式水电站、引水道式水电站和混合
式水电站三种基本方式。
坝式水电站的优点是调节性能好、水头高，但淹没多、移民工作量大，适用范围广。
引水道式水电站的优缺点刚好与坝式水电站相反，淹没少，但调节性能差，适用于坡降
大的河段，或河道裁弯引水和跨流域引水。
混合式水电站综合了坝式水电站和引水道式水电站的特点，适用于河段上游部分有良好
筑坝建库条件，下游部分坡降大时。
5、怎样确定主厂房的机组间距？（提示：机组间距为相邻两机组中心之间的间距；若用符号
表示公式，请说明符号的含义）。
答：（1）蜗壳层：L01=蜗壳沿“+X”轴向尺寸（L+X）+蜗壳沿“+X”轴向外包砼厚度（δ+X）
+蜗壳沿“-X”轴向尺寸（L-X）+蜗壳沿“-X”轴向外包砼厚度（δ-X）
（2）尾水管层：L02=尾水管宽度（B）+左边墩结构厚度（δ1）
+右边墩结构厚度（δ2）
（3）水轮机层：L03=机墩内径（D）+2×机墩壁厚（δ3）+人行通道（A1）+机电设备尺寸
（A）
（4）发电机层：L04=风罩内径（D0）+2×风罩壁厚（δ4）+人行通道（A2）（5）主厂房机
（5）主厂房机组间距：L0=max{ L01、L02、L03、L04}
名
姓
线
号
学
封
级
班
密
六、论述题(本大题共1小题，第小题10分，共10分)
1、如图所示的简单管中，管长为L，正常运行时上游水位为H0，管道中
的水流速度为V0,管道直径为D0，水的密度为ρ0。请说出当不计管道摩阻损失时，突
然关闭阀门A后管道内的水锤现象。(水锤波速用符号c表示，重点说明水体和管道的状
态变化过程)
答案：
当阀门突然关闭后，阀门处的流速瞬时变为零，管道中的水体由于惯性作用，仍以流速
V0流向阀门，首先使靠近阀门dx长的一段水体受到压缩，在该段长度内，流速减为零，水
头增至H0+△H，水的密度增至ρ0+△ρ，管径增至D0 +△d。由于dx上游水体未受到阀门
关闭的影响，仍以流速V0流向下游，使靠近dx上游的另一段水体又受到压缩，其结果使流
速、压强、水的密度和管径变化与dx段相同。这样，整个压力管道中的水体便逐步被压缩。
水头变化△H称水锤压强，其前峰的传播速度称水锤波速。
当时间t=L/c时，水锤波传到B点。B点的左边为水库，压强不变，右边的压强比左边
高△H，不能平衡，管道中的水体被挤向水库，其流速为V0，使管道进口的压强恢复到初始
状态H0，水的密度和管径也恢复到初始状态ρ0和D0.可以看出，水锤波在B点发生了反射，
反射波的绝对值与入射波相同，均为△H，但符号相反，即由升压波反射为降压波，故B点
的反射规律为异号等值反射，这是水库对水锤波反射的特点。
B点的反射波以速度c向下游传播，反射波所到之处，消除了升压波的影响，使管道中
水的压强、密度和管径都恢复到初始状态，但流速方向与初始状态相反。
当t=2L/c时，管道中的压强虽恢复正常，但其中的水体仍以流速V0向上游流动，由于
阀门是关闭的，要求流速为零，故此向上游的流速V0必然在阀门处引起一个压降△H，可以
看出，水库反射波在阀门处再一次发生反射，其数值和符号均不变，即降压波仍反射为降压
波，故A点的反射规律为同号等值反射，这是阀门完全关闭状态下的反射特点。
阀门处的反射波仍以速度V0向上游传播，所到之处，管道内压强降为H0-△H，管径减
为D0-△d，水的密度变为ρ0-△ρ，流速变为零。
当t=3L/c时，阀门的反射波到达B点，B点右边管道中的压强比左边水库低△H，压强
仍不能平衡，水库中的水体必然以流速V0挤人水管，使水管的压强逐步恢复正常。可见，水
库将阀门反射回来的降压波又反射成升压波，以速度c传播回去，其值仍为△H，这是符合
水库的“异号等值”反射规律的。
当t=4L/c时，水库第二次的反射波又到达A点，此时整个压力管道中的压强和流速都恢
复到初始状态。因此，时间t=4L/c称为水锤波的“周期”。此后水锤现象又重复以上过程。
七、计算题(本大题共1小题，每小题10分，共10分)
要求写出主要步骤及结果。
1、某水电站装置HL220-LJ-410型水轮机，设计水头为53. 2m，水轮机汽蚀系数σ=0.133，
下游正常尾水位为242.5m，
b为0.25，试计算不发生汽蚀的最大允许吸出高度
（0.022, 1.1
k
σ
?==）及确定其安装高程。
解：
10.0()
900
242.5
10.0(0.1330.022)53.2
900
1.4846
S r
H H
m
σσ
?
=--+?
=--+?
=
或
10.0
900
242.5
10.0 1.10.13353.2
900
1.9474
S r
H k H
m
σ
?
=--
=--??
=
安装高程：
/2
a w S
Z H b
=?++
001
0.25 4.1 1.025
b b D m
=?=?=
242.5 1.4846 1.025/2244.4971
a
Z=++=
或242.5 1.9474 1.025/2244.9599
a
Z=++=
水电站水力机械设计中的几个问题 我国水电站的水力机械设计起于19世纪50年代，经过多年的实践、应用、总结及与发达国家之间的技术交流，已经基本形成了符合我国水电水利特点的设计理念和安装方式。随着计算机技术在各领域中得到了广泛的应用，结合计算机的数据计算和工程制图等，水电站的机械设计及安装方式得到了进一步的完善。虽然我国目前的水力机械设计中仍然存在提高和优化空间，但是在一定程度上，我国的水电站机械设计已经可以根据水电站的地理环境和设计要求等设计出符合使用性能的、能经受住运行考验的方案。 二、水电站水力机械设计中存在的问题 1、设备选型存在的问题 （1）关于阀门的选择 水电站中的阀门，用于管路系统中，起切断管路中的油、气、水的供给的作用。如果阀门选择不当，容易造成管中流体遗漏或关闭不严等问题，影响机组运行。 部分水电站技术供水系统对阀门设计大都采用手动闸阀，由于阀门设计的不合理及质量等原因，容易出现阀门盘根漏水，闸板脱扣或卡阻等故障，检修维护工作量大。正反向供水的切换阀为液压阀，控制液压阀的电磁阀不可靠，容易发生卡阻；立式电磁阀的手柄在重力作用下常自动落下，造成误动作，现已全部改用电动闸阀。 机组冷却供水系统为防止泥沙淤堵，系统采用正反向切换供水，切换阀为液压阀，水电站建议改用电动闸阀较好，主要原因就是电磁阀不可靠。与大化水电站一样，原设计选用的手动闸阀，经常出现盘根漏水，闸板脱扣等故障，现已准备改用电动闸阀。 （2）关于自动化元件的选择 在水电站中，自动化元件，例如信号器、压力开关等是实现机组自动控制最基本的单元。如果所选用的自动化元件性能不可靠，会直
接给机组运行带来不安全因素。特别是在水电站这样一个对社会有重要影响的单位，稍有不慎，就会给社会带来严重损失。因此，在现今电站运行朝着“无人值班，少人值守”方向发展的情况下，选择可靠的自动化元件就显得尤为重要。 部分电站高压空压机采用进口设备，相应的自动控制元件也全部进口，低压系统用气则由高压系统经减压阀提供。 另外一些水电站技术供水系统示流信号器发讯不准确、漏水，现在都已不用。原开机回路中示流信号器的信号用操作电磁阀的信号代替，实际上该信号并不可靠。 水电站压缩空气系统自投运以来，压缩空气系统不能自动运行，主要是其压力开关的整定值经常飘移，电站担心发生事故而采用手动。岩滩水电站机组制动及检修围带充气均是手动操作，主要是电厂担心电磁阀不可靠引起事故，不敢采用自动操作。 （3）关于滤油机的选择 滤油机是油的净化设备。通过滤油机，去掉油中的水分、杂质。真空滤油机能在短时间内达到除水脱气，提高电气绝缘强度，增加绝缘油的电阻率等作用。压力滤油机能过滤油中杂质和微量水分，水分较少而杂质较多时用压力滤油机效果较好。大化电站原有真空滤油机，运行时噪音大，而且起油雾，清洗滤网困难，1994年更换为透平油滤油机，运行人员反映也不好用，效果改善不大，用了不到一年时间就坏了，也没修理。现在一直使用压力滤油机。运行人员反映压力滤油机使用效果还可以，但更换滤纸的工作量大，感觉到很辛苦。岩滩水电站原配置的真空滤油机毛病较多，无法继续使用。压力滤油机使用情况还可以，现在滤油都是使用压力滤油机。 2、设备布置存在的问题 油处理设备及水泵基础旁缺少排油沟，油处理室是进行油处理的地方，有滤油机、油泵等油处理设备。设计时未考虑在油处理设备旁设排油沟，结果渗漏的油以及设备操作时遗漏的油不能定向排走，使得满地都是油污。
机械设计概述 1.1机械设计过程通常分为哪几个阶段？各阶段的主要内容是什么？ 答：机械设计过程通常可分为以下几个阶段： 1.产品规划主要工作是提出设计任务和明确设计要求。 2.方案设计在满足设计任务书中设计具体要求的前提下，由设计人员构思出多种可行方案并进行分析比较，从中优选出一种功能满足要求、工作性能可靠、结构设计可靠、结构设计可行、成本低廉的方案。 3.技术设计完成总体设计、部件设计、零件设计等。 4.制造及试验制造出样机、试用、修改、鉴定。 1.2常见的失效形式有哪几种？ 答：断裂，过量变形，表面失效，破坏正常工作条件引起的失效等几种。 1.3什么叫工作能力？计算准则是如何得出的？ 答：工作能力为指零件在一定的工作条件下抵抗可能出现的失效的能力。对于载荷而言称为承载能力。 根据不同的失效原因建立起来的工作能力判定条件。 1.4标准化的重要意义是什么？ 答：标准化的重要意义可使零件、部件的种类减少，简化生产管理过程，降低成本，保证产品的质量，缩短生产周期。
摩擦、磨损及润滑概述 2.1按摩擦副表面间的润滑状态，摩擦可分为哪几类？各有何特点？ 答：摩擦副可分为四类：干摩擦、液体摩擦、边界摩擦和混合摩擦。 干摩擦的特点是两物体间无任何润滑剂和保护膜，摩擦系数及摩擦阻力最大，磨损最严重，在接触区内出现了粘着和梨刨现象。液体摩擦的特点是两摩擦表面不直接接触，被液体油膜完全隔开，摩擦系数极小，摩擦是在液体的分子间进行的，称为液体润滑。边界摩擦的特点是两摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，但由于边界膜较薄，不能完全避免金属的直接接触，摩擦系数较大，仍有局部磨损产生。混合摩擦的特点是同时存在边界润滑和液体润滑，摩擦系数比边界润滑小，但会有磨损发生。 2.2磨损过程分几个阶段？各阶段的特点是什么？ 答：磨损过程分三个阶段，即跑合摩合磨损阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段。各阶段的特点是:跑合磨损阶段磨损速度由快变慢；稳定磨损阶段磨损缓慢，磨损率稳定；剧烈磨损阶段，磨损速度及磨损率都急剧增大。 2.3 按磨损机理的不同，磨损有哪几种类型？ 答：磨损的分类有磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损点蚀、腐蚀磨损。 2.4 哪种磨损对传动件来说是有益的？为什么？ 答：跑合磨损是有益的磨损，因为经跑合磨损后，磨损速度减慢，可改善工作表面的性质，提高摩擦副的使用寿命。 2.5如何选择适当的润滑剂？ 答：选润滑剂时应根据工作载荷、运动速度、工作温度及其它工作条件选择。 当载荷大时，选粘度大的润滑油，如有较大的冲击时选润滑脂或固体润滑剂。高速时选粘度小的润滑油，高速高温时可选气体润滑剂；低速时选粘度小的润滑油，低速重载时可选润滑脂；多尘条件选润滑脂，多水时选耐水润滑脂。 2.6润滑油的润滑方法有哪些？ 答：油润滑的润滑方法有分散润滑法和集中润滑法。集中润滑法是连续润滑，可实现压力润滑。分散润滑法可以是间断的或连续的。间断润滑有人工定时润滑、手动油杯润滑、油芯油杯润滑、针阀油杯润滑、带油润滑、油浴及飞溅润滑、喷油润滑、油零润滑等几种。 2.7接触式密封中常用的密封件有哪些？ 答：接触式密封常用的密封件有O形密封圈，J形、U形、V形、Y形、L形密封圈，以 2.8非接触式密封是如何实现密封的？ 答:非接触式密封有曲路密封和隙缝密封，它是靠隙缝中的润滑脂实现密封的。
水利水电施工机械管理措施 水利水电工程项目施工过程中最常用的施工设备就是水利水电机械设备，水利水电设备利用的是否合理直接决定了施工企业的的工作效率以及经济效益，同样也影响着施工企业的健康发展。就一般情况而言大多数的水利水电项目的施工位于偏远的山区，施工条件非常艰苦，加大了水利水电项目的施工难度。这种情况下对于施工机械的也提出了更严格的要求。在实际的水利水电机械管理过程中由于施工机械价格昂贵，施工企业为了减少施工成本导致很多施工机械都是年久失修，技术状况很不好，施工效率很低并且会时常发生机械故障，严重影响了施工进度以及施工质量。因此，只有有效地解决施工机械管理工作中的相关问题，才能更有效地提高机械管理水平，从而提高机械运作效率，保证企业的经济效益以及社会效益。 1水利水电施工机械管理中存在的问题 1．1施工机械使用前的问题分析机械管理人员专业性不强。很多人以为机械管理工作不需要多强的专业性，其实在实际的工作要求中有很多是需要很高的专业性的工作，要求机械管理人员具备很强的逻辑能力。不过就目前的实际情况来看，很多实力水电项目中的机械管理人员的专业能力很低，很多都是刚刚毕业的大学生，刚刚毕业的大学生只是具备了相关的知识但是实际的工作经验并不具备，不能够很好的将专业只是与实际工作结合起来，这样就导致专业水平达不到相应的要求。这种情况在实际的机械管理工作是非常普遍的，导致了机械管理工作出现了很大的漏洞。还有一个就是机械管理人员的流动性很大，从项目开工至项目竣工很少有专业人员从头至尾负责专业机械设备的，有很多的情况下机械管理人员以及
机械维修人员都不具备相关的专业能力，使得机械管理能力良莠不齐，从而使得机械设备不能得到很好地保养与维护，更不能有效地提高机械的施工效率。 1．2机械管理工作不完善在目前的绝大多数水利水电企业中，很少有企业具备完善的机械管理制度。机械管理工作并不能严格的执行起来，在实际的管理工作中很多人员并不能具备专业的能力。机械管理工作相对混乱，因此这样就会造成施工机械管理工作并不能很顺利的进行，这样就造成了水利水电施工机械管理工作的整体水平。 1．3施工机械试用期间的问题分析在实际的施工机械使用过程中相关的机械操作人员业务能力太低。施工机械操作人员的实际操作水平也影响着机械的应用。在目前的实际工程机械操作中，大多数的机械操作人员并没有进行相关的专业培训，导致大多数人缺乏专业知识，不能正确的对机械设备进行合理而正常的操作，有很多人员并不能很准确的按照施工机械的操作规程进行操作，有很多都是凭借以前的工作经验进行经验操作，不能很好的应对一些突发情况导致机械设备的损坏。这样既缩短了水利水电机械的使用寿命周期而且影响水利水电项目的实际工程进度。机械产品质量达不达标。每台机械设备都是由很多机械零件组合成的一个整体，这些设备中有的配件质量不合格，有些设备就是把不合格的零件应用到整个机械设备中这样的话就会影响整个机械的正常运转。如果出现更严重的情况则会造成整个机械设备并不能进行正常的运转。目前的很多水利水电项目大多在条件艰苦的偏远地区，施工条件很恶劣，有时候很多机械设备都是在既高温又潮湿的施工环境中，这样对机械管理及施工操作人员的要求很高同时也影响施工机械的正常运转，大
我国水力发电的现状和前景 前言 电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量，水力发电是电力工业的一个门类。建国50多年来，我国的水电事业有了长足的发展，取得了令人瞩目的成绩。水电在我国的兴起是有其深刻的背景的。 首先，我国有大规模利用水能资源的条件和必要性。我国水能资源丰富，不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，在世界各国中均居第一位。但是目前我国水能的利用率仅为13％，水力发电前景广阔。随着我国经济的快速增长，能源消耗总量也大幅度增长，煤炭、石油和天然气这些常规能源的消耗量越来越大，甚至需要依靠进口。预计到2010年我国大约需要进口1亿t石油，并且其进口依存度将达40％左右，甚至更高。在这样的情势下，发展新能源就显得特别重要而紧迫。而水能就是一种可再生的新能源，它取之不尽用之不竭。 其次，发展水电也是环境保护的需要。常规发电方式，煤的燃烧过程中排放出大量的有害物质使大气环境受到严重污染，引发酸雨和“温室效应”等多方面的环境问题。而核能发电有很大的潜在危险性，一旦泄漏造成污染，对环境的破坏作用是不可估量的。水力发电不排放有害的气体、烟尘和灰渣，又没有核辐射污染，是一种清洁的电力生产，具有明显的优势。 再次，水力发电经过一个多世纪的发展，其工程建设技术、水轮发电机组制造技术和输电技术于完善，单机容量也不断增大。并且水力发电成本低廉，运行的可靠性高，故其发展极为迅速。 l 我国水能资源概况 我国河流众多，径流丰沛，落差巨大，蕴藏着丰富的水能资源。据统计，我国河流水能资源蕴藏量6．76亿kw，年发电量5922亿kwh；可能开发水能资源的装机容量3．78亿kw，年发电量9200亿kwh。 由于气候和地形地势等因素的影响，我国的水能资源在不同地区和不同流域的分布很不均匀；此外我国水能资源的突出特点是河流的河道陡峻，落差巨大，发源于“世界屋脊”青藏高原的大河流长江、黄河、雅鲁藏布江、澜沧江、怒江等，天然落差都高达5000 m左右，形成了一系列世界上落差最大的河流，这是其他国家所没有的。充分了解我国水能资源的特点，才能在开发过程中因地制宜，合理地充分地利用水能资源。 2 我国水电开发现状 一个世纪，特别是建国以来，经过几代水电建设者的艰苦努力，中国的水电建设从小到大、从弱到强不断发展壮大。改革开放以来，水电建设更是迅猛发展，工程规模不断扩大。50年代至60年代初，主要修复丰满大坝和电站，续建龙溪河。古田等小型工程，着手开发一些中小型水电（如官厅、淮河、黄坛口、流溪河等电站）。在50年代后期条件逐步成熟后，对一些河流进行了梯级开发，如狮子滩、盐锅峡、拓溪、新丰江、新安江、西津和猫跳河、
本页面为作品封面，下载文档后可自由编辑删除！ （水利工程） 工 程 设 计 单位： 姓名： 时间：
【精品文档】 水电站水力机械设计及安装分析 【摘要】改革开放以来，中国的科学技术水平取得了新的进展，各项技术方面也在不断突破自身的前提下取得飞速发展。在开发与利用能源的过程中，电能是十分重要的方面，而电能的开发离不开水电站，水电站承载着借助水力发电的基础环节部分，因此水力机械的开发及安装使用就显得十分重要。本文拟从水力机械设计中的水轮机、辅助系统、厂房等部分入手，进而分析水电站中辅助系统的合理利用，并最终得出水力机械科学安装的具体途径。 【关键词】水电站；水力机械设计；安装 回顾我国水电站的水力机械的设计过程，它经过了多年的设计改良与实际的投入运用，并进行多次的技术总结与实践更新，在注重同国外的交流与合作的基础上，已经形成了比较成熟的设计理念与安装技术，并且通过已有的经验与不断的创新发展总结出了一套相对来说较适合本国特色的设计与安装规程。 一、水轮机的机械设计 水轮机的机械设计需要综合考虑水电站的运行需求、不同水轮机结构特点、水轮机的设计工艺及材料等因素，以保证水轮机可以满足性能的要求。 1、水轮机的机型选择 水电站是一项大型的开发与利用水资源的工程，在这项环节运转的过程中，需要考虑到很多的细节问题。首先要注意到的就是水轮机的设计与安装问题，水轮机设发电的主要设施，它的正常运转与科学安装在整个工程中占有着十分重要的地位。水轮机是一种比较重要的设备，在选取与使用它的过程中要做到科学合理。同时需要注意的环节与因素有很多，水的合理利用是最首要的问题，也要兼顾电站在工作中的施工效率，当然机械是否能够稳定的运转也是很重要的方面。另外水轮机的选取还要把投资的成本和可能带来的经济效益等因素考虑进来。 2、技术目标参数决定的水轮机选取 水轮机的综合性能公式为。利用该公式，可以确定水轮机其他的性能。以混流式水轮机为例，利用水轮机的额定水头可以确定初选额定比转速，根据最大水头可以确定额定比转速的上线，进一步，根据额定比转速可以对临界空化系数和电站空化系数进行查询，然后确定高度是否满足要求。进而根据过机水流所含泥沙量的多少、运行水头变幅、水电站地理环境等对额定比转速进行修正。根据修正数据进行机械设计，以选择最为适当的水轮机。 3、转轮 转轮设计时要根据水轮机的使用功率来进行，对转片的角度与尺寸进行优化，将运转过程中的损耗降至最小。若水电站的建设规模较大，基础设施很难使用车辆运送到场地中，可按结构进行分离，施工时现场组装，焊接过程中要重点注意各结构的完整性，避免撞击造成结构表面发生形变，影响运转速度。转轮的辅机要经过精细化处理才可使用，可在主体结 2
智慧树知到《发电厂电气部分》章节测试答案第一章 1、下列几种类型的发电厂中，哪一种的效率最高（）。 A:低温低压 B:中温中压 C:高温高压 D:超临界 正确答案：超临界 2、下列几种发电厂中，哪种类型的发电厂的效率最高（）。 A:凝气式火电厂 B:热电厂 C:燃气-蒸汽联合循环 D:垃圾发电厂 正确答案：燃气-蒸汽联合循环 3、三峡水电站属于（）水电站。 A:引水式 B:坝后式 C:河床式 D:抽水蓄能 正确答案：坝后式 4、抽水蓄能电站的作用有（）。 A:调峰
B:填谷 C:调频 D:调相 正确答案：调峰,填谷,调频,调相 5、下列设备中，属于一次设备的是（）。 A:载流导体 B:继电保护及自动装置 C:测量仪表 D:控制和信号设备 正确答案：载流导体 第二章 1、在送电操作时：应该先合隔离开关，后合断路器？ A:对 B:错 正确答案：对 2、辅助二次绕组（开口三角形接线）用于大电流接地系统的接地保护时，每相辅助二次绕组的额定电压为100V? A:对 B:错 正确答案：对 3、电压互感器的准确级是根据电压误差的大小划分的。 A:对 B:错
正确答案：对 4、高压断路器按照灭弧介质不同可分为油断路器，压缩空气断路器，SF6断路器和真空断路器。 A:对 B:错 正确答案：对 5、开关断开时产生电弧的原因是强电场发射和热电子发射。 A:对 B:错 正确答案：对 第三章 1、对于Ⅰ组母线分段，Ⅱ组母线不分段的双母线分段接线。如果Ⅰ组母线工作，Ⅱ组母线备用，它具有单母线分段接线特点。当某段母线故障，可将故障段母线上的所有支路倒至备用母线上，则此时（） A:它具有双母线接线的特点 B:它具有双母线带旁路母线接线的特点 C:它具有单母线接线的特点 D:它仍然具有单母线分段接线的特点 正确答案：D 2、具有三条进线与三条出线时，采用3/2接线和双母线接线比较（） A:3/2接线多用于一台断路器 B:3/2接线多用于二台断路器 C:3/2接线多用于三台断路器
水力发电的研究综述 摘要：电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量，水力发电是电力工业的一个门类。建国50多年来，我国的水电事业有了长足的发展，取得了令人瞩目的成绩。水电在我国的兴起是有其深刻的背景的。 关键词：我国水力发电现状前景 前言 电力是现代化工业生产和生活不可或缺的动力能量，水力发电是电力工业的一个门类。建国50多年来，我国的水电事业有了长足的发展，取得了令人瞩目的成绩。水电在我国的兴起是有其深刻的背景的。 首先，我国有大规模利用水能资源的条件和必要性。我国水能资源丰富，不论是水能资源蕴藏量，还是可能开发的水能资源，在世界各国中均居第一位。但是目前我国水能的利用率仅为13％，水力发电前景广阔。随着我国经济的快速增长，能源消耗总量也大幅度增长，煤炭、石油和天然气这些常规能源的消耗量越来越大，甚至需要依靠进口。预计到2010年我国大约需要进口1亿t石油，并且其进口依存度将达40％左右，甚至更高。在这样的情势下，发展新能源就显得特别重要而紧迫。而水能就是一种可再生的新能源，它取之不尽用之不竭。 其次，发展水电也是环境保护的需要。常规发电方式，煤的燃烧过程中排放出大量的有害物质使大气环境受到严重污染，引发酸雨和“温室效应”等多方面的环境问题。而核能发电有很大的潜在危险性，一旦泄漏造成污染，对环境的破坏作用是不可估量的。水力发电不排放有害的气体、烟尘和灰渣，又没有核辐射污染，是一种清洁的电力生产，具有明显的优势。 再次，水力发电经过一个多世纪的发展，其工程建设技术、水轮发电机组制造技术和输电技术于完善，单机容量也不断增大。并且水力发电成本低廉，运行的可靠性高，故其发展极为迅速。 l 我国水能资源概况 我国河流众多，径流丰沛，落差巨大，蕴藏着丰富的水能资源。据统计，我国河流水能资源蕴藏量 6．76亿 kw，年发电量 5922亿kwh；可能开发水能资源的装机容量3．78亿kw，年发电量9200亿kwh。 由于气候和地形地势等因素的影响，我国的水能资源在不同地区和不同流域的分布很不均匀；此外我国水能资源的突出特点是河流的河道陡峻，落差巨大，发源于“世界屋脊”青藏高原的大河流长江、黄河、雅鲁藏布江、澜沧江、怒江等，天然落差都高达5000 m左右，形成了一系列世界上落差最大的河流，这是其他国家所没有的。充分了解我国水能资源的特点，才能在开发过程中因地制宜，合理地充分地利用水能资源。 2 我国水电开发现状 一个世纪，特别是建国以来，经过几代水电建设者的艰苦努力，中国的水电建设从小到大、从弱到强不断发展壮大。改革开放以来，水电建设更是迅猛发展，工程规模不断扩大。50年代至60年代初，主要修复丰满大坝和电站，续建龙溪河。古田等小型工程，着手开发一些中小型水电（如官厅、淮河、黄坛口、流溪河等电站）。在50年代后期条件逐步成熟后，对一些河流进行了梯级开发，如狮子滩、盐锅峡、拓溪、新丰江、新安江、西津和猫跳河、以礼河等工程。60年代中期到70年代末这段时期内开工的有龚嘴、映秀湾、乌江渡、碧口、凤滩、龙羊峡、白山、大化等工程。70年代初第一座装机容量超过1000 MW的刘家峡水电站投产。80年代容量2715 MW的葛洲坝水电站建成，之后一系列大水电站相继建设，容量18200MW的三峡工程也于1994年正式开工；到2000年底，全国规模超过1000 MW已建
第三章部分题解 3-5 图3-37 所示为一冲床传动机构的设计方案。设计者的意图是通过齿轮1 带动凸轮2 旋转后,经过摆杆3 带动导杆4 来实现冲头上下冲压的动作。试分析此方案有无结构组成原理上的错误。若有,应如何修改? 解画出该方案的机动示意图如习题3-5解图(a),其自由度为: F =3n-2P -P =33-24-1=0 3-6 54 其中:滚子为局部自由度计算可知:自由度为零,故该方案无法实现所要求的运动,即结 习题3-5 图 图3-37 解决方法:1增加一个构件和一个低副,如习题3-5 解图(b)所示。其自由度为: 构组成原理上有错误。 F =3n-2P -P =34-25-1=1 54 2将一个低副改为高副,如习题3-5 解图(c)所示。其自由度为: F =3n-2P -P =33-23-2=1 54 习题3-5 解图(a)画出图3-38 所示机构的运动简图(运动尺寸由图上量取),并计算其自由度。 (a)机构模型(d) 机构模型图3-38 习题3-6 图 习题3-6(a)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(a)解图(a)或习题3-6(a)解图(b)的两种形式。计算该机构自由度为:
F =3n-2P -P =33-24-0=1 54 习题3-6(a)解图(a) 习题3-6(a)解图(b)习题3-6(d)图所示机构的运动简图可画成习题3-6(d)解图(a)、习题3-6(d)解图(b)、习题3-6(d)解图(c) 习题3-5 解图(b) 习题3-5 解图(c) 解(a) 解(d) 等多种形式。 -1- 3-7 解(a) 解(b) 解(c) 54
计算该机构自由度为: F =3n-2P -P =33-24-0=1 54 习题3-6(d)解图(a)计算图3-39 所示机构的自由度,并说明各机构应有的原动件数目。 F=3n-2P-P=37-210-0=1 54 A、B、C、D 为复合铰链原动件数目应为1说明:该机构为精确直线机构。当满足BE=BC=CD=DE,AB=AD, AF=CF 条件时,E 点轨迹是精确直线,其轨迹垂直于机架 连心线AF F=3n-2P-P=35-27-0=1 习题3-6(d)解图(b) 习题3-6(d)解图(c) 解(d) 解(e)
水利水电工程施工设备物资管理分析 发表时间：2019-08-06T15:03:46.470Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：王光杰[导读] 就我国目前的经济发展状况来看，对水利水电的需求越来越大，这也就意味着给水利水电工程提出了更高的要求。 中国水利水电第七工程局有限公司第一分局四川彭山 620860 摘要：随着我国市场经济的快速发展，社会各层面都取得了很大进步，与此同时，市场竞争也越来越激烈。在这样的背景下，水利水电工程获得了更大的发展空间，同时，也面临着很多的挑战。特别是水利水电工程中的施工设备物资管理，它的优与劣直接影响着整个水利水电工程的建设质量。因此，加强对水利水电工程施工设备物资管理的研究，不论是对于水利水电工程施工水平的提高，还是对于我国 整体水利水电工程的发展来讲，都是非常重要且必要的。 关键词：水利水电工程；施工设备；物资管理；现存问题；优化方法 就我国目前的经济发展状况来看，对水利水电的需求越来越大，这也就意味着给水利水电工程提出了更高的要求。所以，这就需要水利水电工程不断发展和进步，提升自身建设水平和管理水平。现阶段，在我国的水利水电施工中，面临着资源浪费、成本太高等问题，所以，这就要求水利水电施工单位加强施工设备物资管理，只有这样，才能更好的提升资源理利用率，减少施工成本，从而为水利水电工程的高效施工奠定良好的基础，提高整个水利水电工程的效益。因此，提高水利水电工程施工设备物资管理质量，是水利水电工程取得更大发展成就的关键，也是顺应时代发展的必然选择。因此，本文将从设备物资管理的意义出发，对水利水电工程施工的设备物资管理中存在的问题进行深入分析，在此基础上，有针对性的提出设备物资管理的优化方法，以期为整个水利水电工程施工设备物资管理水平的提高作出相应贡献。 1.水利水电工程施工设备物资管理的意义 1.1设备物资管理是推动水利水电工程进步的基础 一般来说，设备物资在水利水电工程施工单位的发展中，占据着举足轻重的地位。具体来讲，就是说设备物资作为水利水电工程施工的基础组成部分，在水利水电工程的施工过程中，一定要做好设备物资的管理工作。因为，如果在施工过程中，设备物资管理上出现了问题，比如，设备物资供应不足，或者管理上效率太低，出现了物资的浪费等，这些情况都会在一定程度上影响水利水电工程施工的进度，不利于水利水电工程整体建设水平的提升。 1.2设备物资管理提升经济效益 经济效益的获取是每一个企业、单位的最终目标。具体来说，就水利水电工程施工层面来讲，存在很多竞争，各个水利水电工程的施工单位都在想方设法的提高自身的管理水平，节约施工成本，最大程度的提升资源利用率，只有这样，才能更好地提升整个水利水电工程的建设质量，从而获得更大的而经济效益。而要想实现以上目标，就要不断的加强对水利水电工程施工设备的物资管理工作，这是提升水利水电工程施工效率和减少资源浪费的重要举措。 1.3设备物资管理能提高水利水电工程竞争力 提高设备物资管理质量，能在很大程度上增强企业的竞争力。现阶段，随着我国市场竞争的越发激烈，水利水电工程施工单位要想在激烈的市场竞争中立足，就要不断提升自身的实力，加强各方面的管理工作，只有这样，才能更好的增强水利水电工程施工单位的竞争力。其中，设备物资管理是衡量一个水利水电工程发展水平的重要标志，所以，加强对水利水电工程施工设备物资管理能够在保证其施工进度的基础上提高整个水利工程施工的质量和效益，从而为水利水电工程施工单位应对激烈的市场竞争提供有力保证。 2.水利水电工程施工的设备物资管理现存问题 2.1物资采购工作管理不到位 在水利水电工程的施工管理中，很容易被外界各个因素影响，比如，天气等因素。水利水电工程的这个特点直接影响到了设备物资的管理工作，在一定程度上提高了物资设备的管理难度，无论是物资的采购，还是物资的运输工作，都存在一定难度。所以，在水利水电工程施工建设过程中，要尤其注意物资材料的采购工作，这是提高设备物资管理质量的基础工作，必须予以高度重视。但是在实际的采购工作中，经常出现设备物资的管理不当问题，这些问题会在一定程度上影响设备物资的使用情况，容易造成物资的浪费，不利于提升资源利用率，也在一定程度上增加了施工的成本，从而给整个水利水电工程施工单位的效益获取带来了不利影响。 2.2水利水电工程施工现场的管理不善 在水利水电工程的施工中，加强施工现场物资设备的管理是非常必要且重要的。但是在实际的施工现场的物资设备管理中，缺乏科学的管理规章制度，没有合理的管理方法，所以，这在一定程度上加剧了施工现场管理的混乱情况，给施工建设带来了一定的阻碍作用。除此之外，在水利水电工程施工现场，没有材料领用制度规范，也没有相应的材料保管制度，所以，这就给是施工现场的材料管理带来了不必要的麻烦，比如，部分物资的丢失。这些问题在一定程度上加剧了物资材料的浪费，增加了施工成本，从而影响了水利水电工程的施工质量与效率。 3.水利水电工程设备物资管理的优化方法 3.1加强采购工作的监管力度 物资的采购工作作为水利水电工程施工建设的基础环节，直接影响着整个水利水电工程施工进度和施工质量，所以，加强采购工作的监管力度，是非常关键的举措。具体来讲，可以细化为以下几个方面：一，就是要必须要进行市场调研，即对物资材料的供应商进行评比，选择质量和价格都比较好的供应商，只有这样，才能更好的保证物资材料的质量，也在一定程度上减少了施工成本，为之后的施工建设奠定良好的基础。其次，就是要不断引进先进的物资材料质量检测设备，对采购来的设备物资进行必要的检测。在这个过程中，要注意保障供货商按照合同的要求进行物资的采购，提高设备物资的检测标准，切实加强对整个采购过程的监督与管理工作，这是提升企业经济效益的关键措施。除此之外，还要注意，设备物资的配送工作，严格按照相关的配送规定，并且要注意结合水利水电工程施工的进度和物资的使用情况，一定不可耽误了施工的使用，保证供应的及时。
水电站电气设备运行的检修技术分析王春祥 发表时间：2018-04-18T11:22:47.480Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：王春祥 [导读] 摘要：随着科技的发展，水电站自动化水平有了明显的提高，电气设备在水电站运行当中，起到了越来越重要的作用，为了有效提高水电站的运行效率，这要求相关管理部门加强水电站电气设备运行的技术管理，从而促进我国经济的发展。 （云南滇能楚雄水电开发有限公司云南楚雄 675000） 摘要：随着科技的发展，水电站自动化水平有了明显的提高，电气设备在水电站运行当中，起到了越来越重要的作用，为了有效提高水电站的运行效率，这要求相关管理部门加强水电站电气设备运行的技术管理，从而促进我国经济的发展。水电站是一种将水能转化为电能的综合工程设施，随着社会能源需求量的增大，人们对水电站运行也提出了一定的要求。为了提高水电站的运行效率，企业引入了许多先进的电气设备，这在一定程度上提高了水电站的运行效率。 关键词：水电站；电气设备；检修技术；设备故障 引言：从影响水电站电气设备正常运行的因素出发，深入研究了水电站电气设备检修技术的关键要点，以供相关从业人员借鉴学习。 1影响水电站电气设备运行状态的因素 1.1影响因素分析 在水电站电气设备的运行过程中，不可避免地会出现故障，分析故障的成因成为了管理部门的工作之一。可以将水电站电气设备故障原因划分为主观原因与客观原因，客观原因是指外界的风险因素，包括水电站电气设备运行环境的原因、管理方面的原因，而主观原因是指人为导致的风险，包括施工人员与管理人员自身的综合素质，比如工作松懈都可能会导致水电站电气设备故障。因此，相关工作人员在分析水电站电气设备故障时，需要充分考虑到水电站电气设备故障的成因，从实际出发，从而增大行之有效的维修策略。此外，为了使水电站电气设备运行更加科学，应该采取多种方法来判断水电站电气设备运行状态，还应将评定交由专家审核，以便选出最佳的维修策略，保证水电站电气设备运行维修工作有序、稳定进行。 1.2状态维修技术的要求分析 水电站电气设备状态维修技术的应用，能在最大程度上保证水电站电气设备的稳定性，因此，相关工作人员首先要从水电站电气设备运行状态监测入手，选择科学的水电站电气设备运行状态监测技术，使相关工作人员能够及时发现问题，并尽快修复水电站的电气设备。此外，水电站电气设备预测工作也十分重要，通常而言，水电站电气设备故障都会表现出来，只要维修人员善于归纳总结，便能从水电站电气设备运行状态中发现一些问题，维修人员能够根据已知的水电站电气设备运行方面的相关信息，结合以往的工作经验，判断出水电站电气设备运行状态中是否有故障，并基于此增大水电站电气设备运行检查与监督工作。 电气设备状态监测。从整体上分析，水电站对电气设备实施实时状态监测的最终目的是查看其运行过程中是否存在故障点，同时检修人员根据监测结果制定相应的故障处理措施，以保证水电站的安全稳定运行。而在对电气设备进行状态监测的过程中需要使用专业的设备对其运行情况实施监测，且过程中还应当对检测数据进行收集和处理，为工作状态的判定提供依据。通常情况下，不同的监测对象其状态监测方法也是不同的，但是其主要的步骤大致相同，即为数据信息采集、实际运行状态评估、维修方案制定等。状态预测。电气设备运行状态预测是建立在已知当下运行状态数据，通过对现有数据进行分析来预测电气设备今后的运行情况的。水电站中电气数量较多，因此对每一台电气设备都进行检测是不现实的，同时这种检测方案还有可能导致故障不能够及时被发现和解决，对电气设备的安全运行造成影响，因此状态预测是十分重要的。 2运行检修技术的关键要点 2.1水电站电气设备的运行维护 水电站电气设备的运行效率受到日常水电站电气设备维护工作的影响，如果维护工作到位，则能在一定程度上延长水电站电气设备的使用时间；如果水电站电气设备日常维护工作滞后，则会给水电站的日常生产工作造成不良影响，甚至影响水电站整体的经济效益。因此，管理部门应建立责任检修制度，从而明确维修人员的工作责任，从日常的水电站电气设备维护工作出发，使值班人员能够对工作范围内的设备进行检测。此外，相关工作人员应记录下水电站电气设备的运行状态，以便完善水电站的巡检制度，使水电站电气设备维护工作有序进行。 此外，管理部门也要注意加强水电站电气设备维护工作的规范性，使相关工作人员按照水电站电气设备的操作流程工作，给水电站电气设备运行带来充分保障。针对不同的水电站电气设备，相关工作人员应建立不同的维护巡检措施，比如水轮发电机。相关工作人员应该逐一检查水轮发电机的励磁电压、定子电流、励磁电流情况，如果一旦出现异常运行情况，则相关工作人员应迅速通知检修人员，从而判断水电站水轮发电机的故障情况。如果发电机的各项数值均显示正常，要检查水轮发电机在运行当中是否有异味、噪声。如果有异响的情况，则说明水轮发电机的零部件磨损严重，维修人员应及时开展润滑工作，并更换磨损严重的轴承部分，从而保证水电站电气设备的正常运行。此外，如果水轮发电机发出异味，则说明水电站水轮发电机有漏油的现象出现。检修人员应对水轮发电机进行关闭检查。每隔一段时间要对水电站电气设备开展全面检查工作，并详细地检查机组的相关数据。此外，在日常的工作中，维护人员要注意对水电站电气设备进行清理，这在一定程度上能够减少水电站电气设备故障情况的发生。 众所周知，检修技术人员对水电站电气设备进行常规化的检查是为了避免设备运行中出现突发的故障，影响水电站系统运行，而一般情况下，福建泉州水电站都会使用反复排查法，虽说这种方法在实际应用过程中可以快速找到故障点，但是时间较长，增加了工作人员的工作量。在对电气设备进行常规检查的过程中，技术人员首先应当对电气设备的外观进行检查，之后利用嗅觉对电气设备再次进行检查，一旦发现有特殊气味，应当立即对故障点进行更为细致的检查。加大对设备维护保养工作的重视力度，避免设备运行中存有安全隐患。水电站电气设备保养工作是否到位将直接影响设备的运行状态，例如透平油处理水平、润滑油的使用量、设备轮换运行状态以及设备灰尘清洁等工作都会对设备运行产生一定的影响。目前泉州水电站的空压机是进口产品，因此更应当加大对其维护和保养的工作，以降低设备故障发生率，进而提高电气设备运行可靠性，做到“故障及时发现及时解决”，避免水电站运行中存在安全隐患。水电站设备维护人员也应当将设备运行状态进行记录，一旦发现有异常情况应当详细分析，将故障点消除在萌芽状态。另外水电站技术人员还应当对运行机组的运行时间、发电量、开停机次数等内容进行详细的记录，以配合其他设备操作技术人员对设备运行的现状进行了解，以对未来运行的情况进行预
３８科技资讯 科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２００８ ＮＯ．０７ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 工 程 技 术 １ 电站概况 西岸水电站工程位于广西壮族自治区柳州市鹿寨县黄冕乡西岸村旁的柳江主要支流洛清江上，是洛清江干流规划八个梯级中的第四个梯级。电站装设２台灯泡贯流式机组，单机容量９ＭＷ，总装机容量１８ＭＷ，水库正常蓄水位１１２．５ｍ，死水位１１２．０ｍ，死库容１５４０万ｍ３，有效库容１５０万ｍ３。其水轮机主要技术参数如下： 型号：ＧＺ（Ｋ２４１ＷＰ４００；转轮公称直径Ｄ１：Ф４０００ｍｍ；额定转速：１３６．４ｒ／ｍｉｎ；额定出力：９３８０ＫＷ；额定效率：９２．８％；最大效率：９５．２％；额定流量：１２４．３ｍ３／ｓ；旋转方向：上游往下游看顺时针；最大飞逸转速：非协联３８５ｒ／ｍｉｎ；电站水头：９．７／８．３／３．０ｍ；最大正向水推力：最大水头时９７ｔ。 ２ 厂房布置 ２．１ 厂房布置形式 河床式低水头径流式电站厂房，多采用灯泡贯流式机组。灯泡贯流式机组没有庞大的蜗壳和弯肘形尾水管，其厂房的高度、机组间距均比相同水文条件下的立式机组小。 因灯泡贯流式机组安装和检修都在电站内进行，且检修工作比较复杂烦琐，为提供比较好的安装、检修条件，避免露天式厂房易受气候条件限制的缺点，采用封闭式厂房布置形式。２．２ 安装间布置 安装间地面高程主要根据下游防洪、设备进厂方式和厂区总体布置确定。西岸电站机组安装高程（转轮中心线高程）为９７．０ｍ，下游校核洪水位为１１３．９３ｍ。进厂公路在右岸山体修筑，利用右岸山体地势高于下游校核洪水位的特点，结合施工期和完工运行、检修就近的需要，确定将封闭式厂房的安装间设在右岸高程１１６．８ｍ。 安装间面积主要根据发电机转子、定子、水轮机转轮、导水机构、主轴装配、转轮室等放置位置来决定。其宽度与主厂房同宽，由于安装施工按两台机组顺次进行，检修亦不考虑两台机组同时进行的情况，同时从投资经济的角度考虑，将安装间的纵向长度确定为１３ｍ，长度只比机组间距略长，总面积为１９５ｍ２。安装间的高度主要根据厂家提供的最大起吊件，即水轮机导水机构翻身所需尺寸来确定。最终确定安装间地面距桥机轨道面高程为１０ｍ。２．３ 厂房布置 主厂房地面高程为１０９．７００ｍ。宽度主要由机组本身的结构尺寸以及发电机、水轮机各部件的吊装要求控制。西岸电站主厂房宽度定为１４．５ｍ。 主厂房分层按现行成熟设计方案，设有安装层、电缆层、运行层、管道层和流道层，利 用灯泡贯流式机组特点将主厂房布置于上游侧，副厂房主要布置于下游侧尾水管段以上。安装层除安装间外，还在副厂房布置了油库、中控室和低压室。电缆层楼面全部在下游侧副厂房，布置有电气电缆外还利用尾水平台下部空间放置了厂房的通风设备。出于运行、维护方便的角度考虑，运行层布置了大部分重要装置，将调速、油压装置布置在运行层主厂房，机旁盘、励磁盘、高压开关柜等置于运行层副厂房。管道层上游侧主厂房主要布置与直接进出灯泡体有关的管路、电缆、设备，设计有管沟、电缆沟以及电缆桥架，下游侧副厂房布置了技术供、排水泵室和空压机室。流道层则布置了回油箱、水力监测仪表。为了减小机组运行时水轮机传出的噪音，设计在管道层水轮机竖井、运行层发电机和水轮机竖井总共加三处钢盖板。 此外，在管道层１０５．２ｍ以上的每一层厂房都设置了消火栓，消防水泵放置于技术供、排水泵室。 ３ 厂内桥机选择 桥机起重量由发电机转子、定子或导水机构组件中的最重件决定，本电站起吊最重件是重４５ｔ的发电机转子，所以选用５０ｔ／１０ｔ的单小车桥式起重机一台。 桥机跨度和起吊限制线在下游侧只考虑水轮机的吊装，上游侧考虑发电机定子和主轴的安装要求。西岸电站的桥机跨度定为１４．５ｍ。桥机主要参数如下： 主钩起重量：５０ｔ；副钩起重量：１０ｔ；主钩起升高度：３１ｍ；副钩起升高度：３５ｍ；主钩起升速度：２ｍ／ｍｉｎ；副钩起升高度：６ｍ／ｍｉｎ；大车行走速度：２５ｍ／ｍｉｎ；小车行走速度：１５ｍ／ｍｉｎ。 ４ 辅助系统 ４．１ 油系统 为了油处理设备设置的简便，调速系统和轴承润滑油系统一律采用Ｌ－ＴＳＡ６８号气轮机油。 ４．１．１ 调速系统 调速器系统由一只导叶接力器和一只桨叶接力器、分段关闭阀组、重锤关机卸压阀组、管路附件及油压装置（ＹＺ－４．０－４．０）、调速器（ＷＳＴ－８０－４．０）组成。调速系统的额定油压４．０ＭＰａ，最低许容油压２．８ＭＰａ。 导叶操作油从油压装置经调速器主配压阀操作接力器，回油至调速器集油箱。压力油罐供油作为调速器操作和机组自动化元件的油源。 桨叶操作油从调速器通过受油器经主轴操作油管至桨叶接力器来实现桨叶的开关动作。设置轮毂高位油箱，使轮毂内油压始终保持均 压，轮毂高位油箱溢油排至油压装置集油箱。 ４．１．２ 轴承润滑油系统 轴承润滑油采用与调速器系统完全分开的独立系统。该系统包括轴承高位油箱、轴承供油泵、轴承回油箱、油冷却器、高压顶起油泵、电动阀及轴承流量信号器等组成。油的循环路线为：轴承高位油箱→各个轴承→回油箱→轴承供油泵→油冷却器→轴承高位油箱。 为保证轴承供油可靠，设两台互为备用的轴承供油泵。４．２ 供水系统 技术供水分两路，一路供发电机空冷却，一路供轴承油冷却。于机组进水流道取水，各设一台滤水器、两台互为备用水泵。冷却水经热交换后排至下游。 主轴密封润滑供水引自电站生活水源，经滤水器、电动阀、流量信号器向主轴密封供润滑水。两只滤水器互为备用，电动球阀、流量信号器均设有旁通管路，当元件故障时仍能手动操作供水润滑，水封处设有压力表以便现场监视。４．３ 排水系统 电站机组检修排水系统和渗漏排水系统分开布置。检修集水井和渗漏集水井利用了两机组尾水管之间的空间设置，既经济又便于设备管路布置。检修排水装设两台３５０ＪＣ／Ｋ３４０－１４ｘ１深井泵。渗漏排水装设两台２００ＪＣ／Ｋ８０－１６ｘ２深井泵，集水井有效容积２０ｍ３。４．４ 气系统 本电站根据需要设置了中、低压气系统。中压气系统作用为供油压装置充气补气，设１ｍ３、４．５ＭＰａ贮气罐一只。低压气系统作用为机组的制动、复位用气，主轴检修密封用气及安装间的吹扫用气，设３ｍ３、０．８ＭＰａ贮气罐一只，用气从供气总管上分别引出。 ５ 结语 西岸水电站采用灯泡贯流机组，是利用低水头发电的优选机型，运行方便灵活，机组效率高、尺寸小、投资省见效快。 灯泡贯流机组主机、流道和尾水锥全部为卧式布置，针对本机型特点设计的油、水、气系统是机组正常运行、设备维护检修方便的基本保证。 在总结过去十多年的同机型厂房、设备布置的基础上，经过合理的设计，西岸水电站现行的厂房、设备布置已经相当完善，使用、检修都较为方便。同时，也为其他梯级电站的设计、施工提供了成熟的经验。 西岸水电站水力机械设计 卓烨 （柳州水力电力勘测设计研究院 广西柳州 ５４５００５） 摘 要：本文主要介绍西岸水电站根据灯泡贯流式机组特点选择厂房布置、厂内辅助设备系统的设计，对同类型机组的电站设计具有借鉴意义。 关键词：灯泡贯流式机组 厂房布置 辅助系统 西岸水电站中图分类号：ＴＵ７文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３７９１（２００８）０３（ａ）－００３８－０１
第11章连接 基本要求：了解连接的类型和应用；了解螺纹连接的类型和应用；掌握螺旋副的受力分析、效率和自锁，螺纹连接的防松装置；掌握螺纹连接失效形式及强度计算；了解螺旋传动的受力 情况及计算要点；了解轴毂连接的类型及应用。 重点：螺旋副的受力分析、效率和自锁；螺纹连接失效形式及强度计算。 难点：螺旋副的受力分析，效率和自锁；螺栓连接的计算。 学时：课堂讲授：8学时。 教学方法：多媒体结合板书。
11.1 连接概述 一部机器通常都是由成百上千个零件所组成的，但这些零件并不是随意罗列在一起的，由于使用、结构、制造、装配、运输等原因，机器中有许多零件需要按照一定的要求和方式它们连接起来，而构成一个整体。 零件的连接方式有多种：被连接件间相互固定、不能作相对运动的称为静连接；能按一定运动形式作相对运动的称为动连接。 通常所谓的连接主要是指静连接。 静连接的分类见表10-1。 ——螺纹连接 ——键连接 ——可拆的连接————销连接 ——弹性环连接 连接————成形连接 ——夹紧连接 ——焊接 ——不可拆的连接————铆接 ——粘接 ——过盈配合 在这些连接方式中尤其是以螺纹连接应用最为广泛，各种类型的机器设备中都有这种连接方式，如：自行车等。 螺纹连接的主要特点： 1)构造简单，形式繁多； 2)连接可靠，具有良好的自锁性能； 3)装拆方便； 4）能够承受较大的载荷，如起重设备中的连接； 5)容易制造：手工——板牙、丝锥； 机械——车制、碾制、铣制、磨制； 6）价格低廉，选用方便，标准件。
11.2 螺纹的主要参数 11.2.1 螺纹的形成 如图11-1所示，将一倾斜角为ψ的直角三角形绕在直径为d2的圆柱体上，其三角形的斜边，便形成一条螺旋线任取一平面图形，使它沿着螺旋线运动，运动时保持此图形通过圆柱体的轴线，就得到螺纹。 图11-1 螺纹的形成 11.2.2 螺纹的类型和分类 1.按照平面图形的形状：螺纹分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。 2.按照螺旋线的旋向：螺纹分为左旋螺纹和右旋螺纹。机械制造中一般采用右旋螺纹，有特殊要求时，才采用左旋螺纹。 3.按照螺旋线的数目：螺纹还分为单线螺纹和多线螺纹，为了制造方便，螺纹的线数一般不超过4。 4.按功能：连接螺纹；传动螺纹，调节螺纹，阻塞螺纹等 5.按标准：公制螺纹，英制螺纹 6.螺纹有内螺纹和外螺纹之分，两者旋合组成螺旋副或称螺纹副。 7.按照母体形状，螺纹分为圆柱螺纹和圆锥螺纹。 11.2.3 螺纹的基本参数 以圆柱螺纹为例， 大径——d、D 中径——d2、D2 小径——d1、D1 线数——n 螺距——P 导程——S S＝nP