课程设计任务书及指导书 水利水电工程专业 专科适用 教师：简新平 河北工程大学水电学院 年月日 Ⅰ《水电站》课程设计任务书 1 课程设计的目的 课程设计的目的，是培养学生运用本课程及相关课程基本理论和技术解决实际问题，进一步提高运算、绘图和使用技术资料的能力，通过具体工程实例设计提高设计观念和分析解决工程问题的能力。 2 课程设计成果及要求 2.1 课程设计成果 （1）设计说明书一份，内容包括：
A、封面； B、课程设计任务书； C、中文摘要； D、英文摘要； E、目录； F、正文； G、谢辞； H、参考文献； I、附录（附录为可选内容）。 （2）设计图纸一张，内容为： 设计过程中的辅助图、蜗壳、尾水管单线图。采用大米格纸或1号AutoCAD打印图纸，文字书写必须采用符合制图规范的长仿宋体。 2.2设计成果要求 ※请大家务必按以下要求完成设计成果，否则，审查时不予通过。 2.2.1说明书内容要求 （1）摘要。中文摘要在300字左右，外文摘要以250个左右实词为宜，关键词一般以3～5个为妥。 （2）目录。按三级标题编写（即：1……、1.1……、1.1.1……），附录也应依次列入目录。 （3）量和单位。量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100～GB3102-93，它是以国际单位制（SI）为基础的。非物理量的单位，可用汉字与符号构成组合形式的单位。 （4）正文标题层次。全部标题层次应有条不紊，整齐清晰。相同的层次应采用统一的表示体例，正文中各级标题下的内容应同各自的标题对应，不应有与标题无关的内容。 章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法，两级之间用下角圆点隔开，每一级的末尾不加标点。分级阿拉伯数字的编号一般不超过四级。 各层标题均单独占行书写。第一级标题居中书写；第二级标题序数顶格书写，后空一格接写标题，末尾不加标点；第三级和第四级标题均空两格书写序数，后空一格书写标题。第四级以下单独占行的标题顺序采用A.B.C.…和a.b.c.两层，标题均空两格书写序数，后空一格写标题。正文中对总项包括的分项采用⑴、⑵、⑶…单独序号，对分项中的小项采用①、②、③…的序号或数字加半括号，括号后不再加其他标点。 （5）公式。公式号以章分组编号，如（2?4）表示第2章的第4个公式。公式应尽量采用公式编辑程序录入，选择默认格式，公式号右对齐，公式和编号之间不加虚线，公式调整至基本居中。 （6）表格。每个表格应有表序和表题，表序以章分组编号。表序和表题应写在表格上放正中，表序后空一格书写表题。表格允许下页接写，表题可省略，表头应重复写，并在右上方写"续表××"。 （7）插图。插图必须精心制作，线条粗细要合适，图面要整洁美观。每幅插图应有图序和图题，图序以章分组编号，如（图2?4）表示第2章的第4个图，图序和图题应放在图位下方居中处。图应在描图纸或在白纸上用墨线绘成，也可以用计算机绘图。 （8）参考文献。一律放在文后，参考文献的书写格式要按国家标准GB7714－87规定。参考文献按文中出现的先后统一用阿拉伯数字进行自然编号，序码宜用方括号括起。书写格式为：
水电站水轮机结构详解 一、转轮室装配，转轮室装配包括转轮室、基础环、伸缩节。 1、转轮室为钢板焊接结构,上部在桨叶转角范围内90°易汽蚀区域采用不锈钢，与叶片配合面为球面，喉部直径为Φ5277mm，为了便于安装，分上、下两半，用螺栓把合在一起，采用Φ14橡胶条密封。转轮室用螺栓和外导水环把合在一起，把合法兰处密封采用Φ16橡胶条密封。 2、基础环上装有伸缩节，后部焊在尾水管上，它是伸缩节、转轮室的基础与座环具有一定的同轴度及平行度要求。基础环采用钢板焊接结构，在安装调整轴线后，下游端与尾水管里衬焊牢。基础环要承受转轮室传来的水力振动，因而要求与混凝土结合牢固。 3、伸缩节安装在转轮室与基础环之间,采用Φ27橡胶条密封结构,可有效地防止漏水,伸缩节轴向调节间隙15mm，作为消除安装时的间隙误差之用，也可消除因厂房基础变形而对机组结构之影响。 二、座环装配，座环装配分为座环、下游外锥两部分。 1、座环是机组的主要支撑，承受机组大部份重量，水的压力、浮力、正反向推力、发电机扭矩等，并将这些负荷传递到基础混凝土上，因而应具有足够的强度、刚度。座环是整个机组的安装基础，水轮机的导水机构，发电机定子，组合轴承等都固定在其法兰上，并以此为基础顺序安装。座环分为内环两半，外环两半，在水平方向有两个固定导叶，在垂直方向有两个进人筒，既为座环的主要受力构件，也作为安装油、水、气管路和电气线路，更换水轮机导轴承、密封、组合轴承的通道。在座环的外圆布置一些调整螺杆和锚钉，安装调整用。 2、导水机构，灯炮贯流式机组导水机构的主要功能是产生水流进入转轮前环量,并根据机组的功率的需要调节流量,水轮机停止运行时,导叶关 闭切断水流。导水机构装配主要包括：外配水环、内配水环、导叶、控制环、压环、套筒、导叶臂及传动机构等组成。 2.1 外配水环分成两半,两半之间以及与座环法兰把合面间用“O”橡胶条密封。外配水环和导叶配合面为球面，半径SR3782mm,外配水环上设有16只导叶套筒孔，与主轴中心线成65°夹角，并等距分布。为测量导叶后
院校：河北工程大学水电学院专业班级：水利水电建筑工程01班姓名：苏华 学号： 093520101 指导老师：简新平
水电站水轮机的选型设计 摘要 本说明书共七个章节，主要介绍了大江水电站水轮机选型，水轮机运转综合特性曲线的绘制，蜗壳、尾水管的设计方案和工作原理以及调速设备和油压装置的选择。主要内容包括水电站水轮机、排水装置、油压装置所满足的设计方案及控制要求和设计所需求的相关辅助图和设计图。系统的阐明了水电站相关应用设备和辅助设备的设计方案的步骤和图形绘制的方法。 关键词： 水轮机、综合运转特性曲线图、蜗壳、尾水管、调速器、油压装置。 【abstract】 Curriculum project of hydrostation is a important course and practical process in curriculum provision of water-power engineering major . There are more contents and specialized knowledge in the curriculum project , which make students not to adapt themselves quickly to complete the design . In this paper , characteristic of the curriculum project is analyzed , causes of inadaptation to the curriculum project in students are found , rational guarding method are proposed , and a example of applying the guarding method is given . The results show that using provided method to guard student design is a good method , when teaching mode and time chart are given , students are guarded from mode of thinking and methodology , and design step are discussed and given . After the curriculum project of hydrostation , the capability of students to solve practical engineering problems is improved , and the confidence to engage in design is strengthened . 【Keyword】 Curriculum project of hydrostation ; guarding method ; mode of thinking ; methodology; design step.
麻栗坡县马鹿塘水电站二期 工程建设征地移民工作 简报 （第5期） 文山州移民开发局二○○八年十二月三日麻栗坡县马鹿塘水电站二期工程 建设征地移民安置工作11月份进展情况 随着马鹿塘水电站二期工程建设尾工不断临近，马鹿塘水电站二期工程移民搬迁安臵工作更加紧迫。进入11月份以来，州、县党委政府高度重视马鹿塘水电站二期移民搬迁安臵工作，不断强化工作措施，强力推进马鹿塘水电站移民搬迁安臵工作，主要工作情况如下： 一、工程建设进度 （一）移民安置点建设 1、城子上集镇迁建点。城子上集镇迁建点已完成55户224人临时搬迁及坟墓13户21冢搬迁；村外引水工程已竣工；截止11月25日，场地平整等基础设施建设已完成土方开挖和软土臵换32万立方，占总工程量的67%，支砌挡土墙0.9万立方，占总 —1—
工程量的27%，完成进场公路4.3公里。 2、扬美田移民安臵点。扬美田安臵点村外引水工程已竣工，基础设施工程于5月启动，现已基本结束，正在架设进村电力线路等扫尾工程。 3、平和移民安臵点。平和安臵点村外引水工程已竣工，建成进村道路400余米，场地平整完成土方开挖及外运4万立方，完成总工程量的80%，支砌挡土墙7000立方。 4、天保政府机关迁建点。天保行政中心综合楼、附属楼工程于5月结束招投标后启动建设，现主体工程已完工，正在开展室内外墙体粉刷；安臵点内新增的截洪沟工程已完成50%工程量；其他需迁入机关迁建点自行建设的机关站所（包括工商所、兽医站、国土所、老君山林场）等正在开展建设前的准备工作。 （二）库周交通建设 库周四级公路新建工程2008年7月20日招投标工作开始，于9月18日组织开标，招投标工作已结束，现委托代建单位县交通局与五个中标单位进行施工合同洽谈等工作。 （三）专业单位和专项设施恢复建设 1、天保中学复建工作。天保中学复建工程已于5月初进场施工，已完成两条进场路建设，其中一条宽8米长80米、宽5 米长60米，现正在分别进行教学楼一、二层浇灌。 2、电信、联通、移动、电力专业设施改复建工程建设工作。电力设施复建工程已完成80％，电信、移动、联通设施复建工程正在建设中。 3、工矿企业复建工作。玉尔贝水厂正开展前期工作，两家三级加油站正在筹建中。 —2—
troduction of hydro-electric power and hydraulicturbines Power may be developed from water by three fundamental processes : by action of its weight, of its pressure, or of its velocity, or by a combination of any or all three. In modern practice the Pelton or impulse wheel is the only type which obtains power by a single process the action of one or more high-velocity jets. This type of wheel is usually found in high-head developments. Faraday had shown that when a coil is rotat ed in a magnetic field electricity is generated. Thus, in order to produce electrical ener gy, it is necessary that we should produce mechanical energy, which can be used to rot ate the coil. The mechanical energy is produced by running a prime mover by the ene rgy of fuels or flowing water. This mechanical power is converted into electrical powe r by electric generator which is directly coupled to the shaft of turbine and is thus run by turbine. The electrical power, which is consequently obtaind at the terminals of the generator, is then transited to the area where it is to be used for doing work.he plant or machinery which is required to produce electricity is collectiv ely known as power plant. The building, in the entire machinery along with other aux iliary units is installed, is known as power house. Keywords hydraulic turbines hydro-electric power classification of hydel plants head scheme There has been practically no increase in the efficiency of hydraulic turbines sinc e about 1925, when maximum efficiencies reached 93% or more. As far as maximum efficiency is concerned, the hydraulic turbine has about reached the practicable limit o f development. Nevertheless, in recent years, there has been a rapid and marked increa se in the physical size and horsepower capacity of individual units. In addition, there has been considerable research into the cause and prevention of cavitation, which allows the advantages of higher specific speeds to be obtained at hig her heads than formerly were considered advisable. The net effect of this progress wit h larger units, higher specific speed, and simplification and improvements in design h as been to retain for the hydraulic turbine the important place which it has
斜击式小型水力发电机 斜击式小型水力发电机5KW，需要水头为15－50米左右，水流量为：0.047－0.014立方米/秒。可以选配永磁单相发电机和励磁三相发电机。斜击式小型水力发电机5KW配永磁单相发电机重量约为：150kg。 一、小型水力发电站简介：建微水电站是在有一定水头落差的地方，通过筑坝拦集小溪流水，通过管道等将水引入水力发电机组，推动水轮带动电机发电，然后通过输电线供给用电户。 二、斜击式水力发电原理：在有水落差比较高的地方，用水管将水从高处引往低处，由于水位差高，水产生比较高的压力，在高压力的作用下，水的流速非常快。在水轮机处装有圆形的小喷口，高压高速的水流喷射到斗状的叶片上带动水轮机高速旋转，从而带动发电机发电。在这里主要就是利用水的高压高速能量，因此，高落差非常重要。水位差，或者说水流落差，我们简称为水头。 三、功率计算：水流量和水头就可以决定安装发电机组的功率。水流量一般是指一秒钟内流出的水的体积。以立方米/秒为单位。理想理论上安装功率的计算公式为：水头(m)×流量(m3/s)×9.8＝功率(KW)。实际上机组的效率并不是100%，因此要把机组的效率算上。一般水头我们以H来表示，流量以Q来表示，机组效率为η来表示，一般η取0.7左右。g表示重力加速度，功率以P来表示，那么安装功率的计算公式为：P ＝ HQηg 例如：水流量为0.02m3/s，水头为10米高，那么可以安装的功率为： 0.02×10×9.8×0.7 ＝1.372(KW)，即实际可以安装功率为：1千瓦左右。 流量比较难测量一般以估算法来测。首先估算出水的流速，然后再估算出水流的横截面积大小，即可算出水流量大小。 流量(m3) Q = Sv 其中S为横段面积（m2），v为流速（m/s） ①、首先测量得水沟的横截面积S，比如可量得水沟的宽、高粗略算出横截面积S，如要测得更准确，可对水沟的横截面积进行分割细分测得各小块面积，然后再相加得出总面积。 ②、水流速的测法，可直接丢一漂浮物在水面上，然后看它在一定时间内漂流过的路程，然后再计算出其1秒内流过的路程，即为水的流速。 ③、还可以用一个比较大的水桶来直接接水，然后计算出流量。 估测流量时，要多次测量取平均值，还要考虑到每个季节的水量变化情况。四、斜击式小型水力发电机结构：斜击式小型水力发电机是专门针对高水头设计应用的。一般用在水头为6米－50米之间。典型的应用场合如：高落差的小溪旁、小瀑布边、小山水边等。斜击式小型水力发电机构造非常简单，由两大部分组成：斗式水轮机和发电机同轴构成。详细结构说明参照图“斜击式小型水力发电机结构图”。 五、主要规格及技术参数
第一章绪论 第一节水电站与水轮机 自然界有多种能源，目前已被开发利用的能源中主要有热能、水能、风能和核能。水能是一种可再生能源。地球上江河纵横，湖泊星罗棋布，海洋辽阔，蕴藏着丰富的水力资源。借助太阳的帮助，地球上的水蒸发成水蒸气，在天空中水蒸气又凝聚成雨雪降至大地，通过江河又流入海洋，如此循环不已，永无止境。所以利用水能发电的电能转换方式与火力发电和核能发电相比有许多的优点，例如成本低，运行管理简单，启动快，消耗少，适于调峰和调频，污染少等。 自然界的河流都具有一定的坡降，水流在重力作用下，沿着河床流动，在高处的水蕴藏着丰富的位能，如果没有把这种水能加以利用，当水流向低处流动时，则所有的能量都消耗在克服水流的粘性、摩阻、冲刷河床和夹带泥沙等方面去了。 水轮机是一种将河流中蕴藏的水能转换成旋转机械能的原动机。水流流过水轮机时，通过主轴带动发电机将旋转机械能转换成电能。水轮机与发电机联接成的整体称为水轮发电机组，它是水电站的主要设备之一。 水电站是借助水工建筑物和机电设备将水能转换为电能的企业。为了利用水流发电，就要将天然落差集中起来，并对天然的流量加以控制和调节（如建造水库），形成发电所需要的水头和流量。水电站的型式主要取决于集中水头的方式，根据集中水头的方式的不同， 水电站分为坝后式水电站、引水式水电站和混合式水电站，见图1-1、图1-2、图1-3 所示。 图1-1坝后式水电站厂坝横剖面示意图
图1-2有压引水式水电站示意图 1—水库；2—闸门室；3—进水口；4—坝；5—泄水道；6—调压室 7—有压隧道；8—压力管道；9—厂房；10— 尾水渠 图1-3混合式水电站枢纽布置示意图 第一节 水电站与水轮机 自然界有多种能源，目前已被开发利用的能源中主要有热能、水能、风能和核能。水能是一种可再生能源。地球上江河纵横，湖泊星罗棋布，海洋辽阔，蕴藏着丰富的水力资源。借助太阳的帮助，地球上的水蒸发成水蒸气，在天空中水蒸气又凝聚成雨雪降至大地，通过江河又流入海洋，如此循环不已，永无止境。所以利用水能发电的电能转换方式与火力发电和核能发电相比有许多的优点，例如成本低，运行管理简单，启动快，消耗少，适于调峰和调频，污染少等。 自然界的河流都具有一定的坡降，水流在重力作用下，沿着河床流动，在高处的水蕴藏着丰富的位能，如果没有把这种水能加以利用，当水流向低处流动时，则所有的能量都消耗在克服水流的粘性、摩阻、冲刷河床和夹带泥沙等方面去了。
目录 1前言 (4) 2水电站的水轮机选型设计 (5) 2.1水轮机的选型设计概述 (5) 2.2水轮机选型的任务 (6) 2.3水轮机选型的原则 (6) 2.4水轮机选型设计的条件及主要参数 (7) 2.5确定电站装机台数及单机功率 (7) 2.6选择机组类型及模型转轮型号 (8) 2.7初选设计（额定）工况点 (11) 2.8确定转轮直径 D (12) 1 2.9确定额定转速n (12) 2.10效率及单位参数的修正 (13) 2.11核对所选择的真机转轮直径 D (14) 1 2.12确定水轮机导叶的最大开度、最大可能开度、最优开度 (18) 2.13计算水轮机额定流量 q (19) ,v r 2.14确定水轮机允许吸出高度 H (20) s 2.15计算水轮机的飞逸转速 (25) 2.16计算轴向水推力 P (25) oc 2.17估算水轮机的质量 (26) 2.18绘制水轮机运转综合特性曲线 (26) 3水轮机导水机构运动图的绘制 (35) 3.1导水机构的基本类型 (35) 3.2导水机构的作用 (36) 3.3导水机构结构设计的基本要求 (36) 3.4导水机构运动图绘制的目的 (37) 3.5导水机构运动图的绘制步骤 (37) 4水轮机金属蜗壳水力设计 (41)
4.1蜗壳类型的选择 (41) 4.2金属蜗壳的水力设计计算 (41) 5尾水管设计 (49) 5.1尾水管概述 (49) 5.2尾水管的基本类型 (49) 5.3弯肘形尾水管中的水流运动 (49) 6水轮机结构设计 (50) 6.1概述 (50) 6.2水轮机主轴的设计 (50) 6.3水轮机金属蜗壳的设计 (51) 6.4水轮机转轮的设计 (52) 6.5导水机构设计 (55) 6.6水轮机导轴承结构设计 (58) 6.7水轮机的辅助装置 (61) 7金属蜗壳强度计算 (63) 7.1金属蜗壳受力分析 (63) 7.2蜗壳强度计算 (63) 7.3计算程序及结果 (66) 8结论 (71) 1 前言 水轮机是水电站的重要设备之一，它是靠自然界水能进行工作的动力机械与其他动力机械相比，它具有效率高、成本低、环境卫生等显著特点。另外，水轮机的好坏直接影响到水电站的能量转换效率，在水轮机生产制造前，我们必须首先根据给定电站的水力条件对水轮机进行
第二章施工总体规划 2.1工程特点、施工重点及难点 2.1.1工程特点 1、大坝为高混凝土面板堆石坝 混凝土面板堆石坝最大坝高154m,坝体填筑量达610万m3,其坝高在国内已建和在建同类坝型中名列前茅，施工技术复杂，填筑工程量大，施工强度高。 2、枢纽布置紧凑 紧接大坝左坝肩布置了岸边式溢洪道、放空隧洞、导流隧洞，溢洪道和放空洞的出口边坡连成一体，枢纽布置极其紧凑。 3、已建的电站一期工程为二期工程的施工创造了良好的条件 马鹿塘一期水电站已建成运行，一期电站拦河坝紧邻二期坝址上游，一期电站的建成运行为本标工程施工提供了较好的水流控制条件、施工供电条件、施工交通条件、施工布置条件等。 4、枢纽区岩石强度较高，属坚硬岩石 工程枢纽区基岩主要为寒武系眼球状花岗质黑云混合片麻岩夹少量条 痕状花岗混合片麻岩及变质白岗岩，岩芯单轴干抗压强度50Mpa~60Mpa， 湿抗压强度35MPa~50Mpa，岩块各向力学差异性大，钻孔爆破及填筑碾压施工应特别关注，采取相应技术措施。 5、环境条件特殊，环保要求高 马鹿塘水电站位于云南边境麻栗坡县境内盘龙河上，盘龙河为国际河
流，于麻栗坡县船头村下游1.4km处流入越南，并在越南境内汇入红河。施工中必须严格遵守国家和地方有关环境保护与水土保持方面的法律、法规和规章，做好施工区及生活区的环境保护和水土保持工作。 6、本工程按专业划分标段，施工中协调与配合工作尤为重要 本工程原型观测由C8标施工、金属结构安装由C6标施工、导流洞工程由C1标施工。如此标段划分，一方面，各标段的施工专业性强，施工组织相对单一，另一方面，标段间的施工干扰在所难免，标段间必须加强协调配合工作。 2.1.2施工重点及难点 1、按期实现各控制节点工期，确保工程安全度汛，最终实现总工期目标是本工程施工的重中之重。 本工程于2006年11月上旬截流，至2010年3月31日工程完工。大坝施工要经历2007年、2008年、2009年三个汛期，2007年汛前，坝体度汛断面要填筑至EL.515m，满足二十年一遇度汛设防标准；2008年汛前，坝体度汛断面填筑至EL.570m，一期面板施工及坝前反压体填筑完成，放空洞具备过水条件，为汛后水库蓄水创造条件；2009年汛前，坝体填筑到 顶，溢洪道具备过水条件。因此，按期完成与度汛有关的各项施工任务，确保工程安全度汛，最终实现总工期目标是本工程施工的重中之重。 2、址板基础开挖是坝基开挖施工的重点。 混凝土面板堆石坝的址板基础设计体形复杂、开挖质量要求高，如何确保开挖规格、保证坝基开挖成型质量、尽可能减小开挖爆破对址板基础的影响是坝基开挖施工的重点。
水电站水轮机选型设计总体思路和基本方法 水轮机选型是水电站设计中的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的动能经济指标及运行稳定性、可靠性都有重要的影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式、动能参数、水工建筑物的布置等，并考虑国内外已经生产的水轮机的参数及制造厂的生产水平，拟选若干个方案进行技术经济的综合比较，最终确定水轮机的最佳型式与参数。 一 已知参数 1 电站规模：总装机容量：32.6MW 。 2 电站海拔：水轮机安装高程：▽=850m 3 水轮机工作水头： max H =8.18m ，min H =8.3m ，r H =14.5m 。 二 机组台数的选择 对于一个确定了总装机容量的水电站，机组台数的多少将直接影响到电厂的动能经济指标与运行的灵活性、可靠性，还将影响到电厂建设的投资等。因此，确定机组台数时，必须考虑以下有关因素，经过充分的技术经济论证。 1机组台数对工程建设费用的影响。 2机组台数对电站运行效率的影响。
3机组台数对电厂运行维护的影响。 4机组台数对设备制造、运输及安装的影响。 5机组台数对电力系统的影响。 6机组台数对电厂主接线的影响。 综合以上几种因素，兼顾电站运行的可靠性和设备运输安装的因素，本电站选定机组为：4×8.15MW 。 三 水轮机型号选择 1 水轮机比转速s n 的选择 水轮机的比转速s n 包括了水轮机的转速、出力与水头三个基本工作参数，它综合地反映了水轮机的特征，正确的选择水轮机的比转速，可以保证所选择的水轮机在实际运行中有良好的能量指标与空化性能。 各类水轮机的比转速不仅与水轮机的型式与结构有关，也与设计、制造的水平以及通流部件的材质等因素有关。目前，世界各国根据各自的实际水平，划定了各类水轮机的比转速的界限与范围，并根据已生产的水轮机转轮的参数，用数理统计法得出了关于水轮机比转速的统计曲线或经验公式。当已知水电站的水头时，可以用这些曲线或公式选择水轮机的比转速。 轴流式水轮机的比转速与使用水头关系 中国： s n =H 2300 （m ·KW ） 日本： s n = 5020 20000 ++H （m ·KW ）
马鹿塘水电站概况 马鹿塘水电站位于云南省文山州麻栗坡县境内盘龙河干流上。为盘龙河下游河段十级梯级规划的第八级，为梯级开发装机容量最大的水电站，也是文山州境内装机容量最大的水电站。电站距省城昆明公路里程439KM，距州府所在地文山公路里程116KM，距离麻栗坡县城公路里程36KM，距下游国家级天保口岸公路里程18KM，距中越国境线约10KM。电站坝址以上流域面积6141KM2，多年平均径流量26亿M3，多年平均流量85.4M3，以发电为主，混合式开发。电站运行在系统中担任基荷和调峰任务。 一期工程属三等中型工程，装机容量为2*50MW，混流式水轮机发电机组，一管双机供水，额定水头221.5M，引用流量52.84M3/S，保证出力39.2MW。多年平均发电量6.97亿KW.h。年利用小时6970h。枢纽主要建筑物由混泥土重力坝、右岸泄洪冲砂导流洞、右岸引水隧道、调压井及压力钢管道、地面发电厂房等组成。电能送出电压等级为110KV。共三回，其中二回至文山西山变，一回至猫猫跳水电站。 一期工程于2002年1月开工建设，首台机组与2004年10月并网发电。次台机组与2005年1月建成投产，工程总投资约4.15亿元。以公司方式运作，成立了文山马鹿塘发电有限责任公司。 （一）安规学习 从学习新安规中，我深深地体会到安规从点点滴滴的细节中，都在告诫我们，安全生产就要关注细节，从小事做起，在电力生产工程中，许多安全生产事故，只要我们遵章守规、只要我们坚决的按安规手册执行，事故都是可以避免的，都是可以杜绝的。事故的苗头，往往都是个别员工不注意细节，未把安规放心头，不把小事当回事。这就是习惯性违章的源头，有些细小的违章看上去不那么重要，但工作中却蕴藏着巨大的安全隐患。这就要求我们每一位员工都不能马虎大意，一定要不断改进自己的工作行为和习惯。更重要的就是平时的业务学习不能放松，通过学习能发现自己的不足，通过实践能弥补自己的不足，通过平时的实际工作来提高自我的技术水平和综合素质，提高实际操作能力和处理事故的能力，在实际工作中不犯同样的错误 （二）了解首部枢纽概况 首部枢纽位于畴阳河与盘龙河交汇处以下约260m，混泥土重力坝由进水口、泄洪冲砂底孔等组成，最大坝高40m，水库校核洪水位516.34m，正常蓄水位515m，死水位508m，总库容4.15*106m3,调节库容2.72*106m3.属于一个具有周调节能力的水库，运行方式根据实际的运行情况而定，根据水库的调节库容及发动机组的运行水头（额定水头221.5m，最大水头248m，最小水头218m，发动机引用流量52.84m3/s）可计算出：当库水位在515m时，厂房两台机组同时满发（100mv）,且上游没有来水的情况下可发电大约14小时，水位降至508m时达到最低水位。 （三）了解安全生产过程 机组在各状态下的注意事项 1 一般注意事项A，机组各保护装置、自动装置及保护、自动控制连片、表计整定值、值班员不得任意变更。B，机组不得在额定转速40%以下运行。C，停机时，为减少导叶的漏水及导叶磨蚀量，应关闭进水球阀。D，检修时，进水阀和尾水阀门必须关闭，并严格锁紧。E，蜗壳冲水时各排水阀要关闭。 2 对备用机组的要求A，大坝进水口事故检修闸门及厂房尾水闸门应全开，大坝水位正常。B，风闸应落下。C，油水气系统各阀门处于机组正常运行时的位置。D，油水气系统压力
水轮机分类和结构 一、水轮机分类 1、按能量方式转换的不同，它可分为反击式和冲击式两类。反击式利用水流的压能和动能，冲击式利用水流动能。反击式中又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种。冲击式中又分为水斗式、斜击式和双击式三种。 2、混流式：水流从四周沿径向进入转轮，近似轴向流出。应用水头范围：30m~700m。特点：结构简单、运行稳定且效率高。 3、轴流式：水流在导叶与转轮之间由径向运动转变为轴向流动。应用水头：3~80m。特点：适用于中低水头，大流量水电站。分类：轴流定桨、轴流转桨 4、冲击式：转轮始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前已经转变为高速射流，冲击转轮叶片作功。水头范围：300~1700m。适用于高水头，小流量机组。 5、水轮机主轴布置形式分类 （1）水轮机按主轴的布置形式又可分为卧式和立式两种（也称横轴和立轴）。立式布置得水轮发电机分为悬式和伞式两种。 （2）悬式发电机的推力轴承位于发电机转子上部的上机架上或上机架中。伞式发电机的推力轴承位于转子下部的下机架中，或用支架支承在水轮机顶盖上。伞式发电机又分普通伞式（其上、下导轴承分别位于上、下机架中），半伞式（只用上导轴承，它布置在上机架
中，无下导轴承；我厂机组为此类型）和全伞式（只有下导轴承，它布置在下机架中，无上导轴承）。 二、水轮机主要基本参数 1、工作水头H是指水轮机进、出口断面处单位重量水体的能量差，单位是米（m），典型工作水头有以下： （1）最大水头（Hmax）：水轮机运行范围内允许出现的最大净水头。（2）最小水头（Hmin）：水轮机运行范围内允许出现的最小净水头。（3）设计水头（H设）：水轮发电机组发出额定功率时的最小水头。 2、流量Q是指单位时间内，通过水轮机某一既定过流断面的水量，单位是立方米/秒。 3、出力N是指水流在单位时间内所做的功（功率），其大小与水轮机的水头，流量有关，单位为千瓦。计算公式：N=9.81QHn 4、效率是指水轮机总效率，是水轮机输入功率与输出功率之比，其值总是小于1，因为水轮机在工作过程中不可避免地要产生一些能量损失，主要包括： （1）水力损失：即水流经过蜗壳、导水机构、转轮、尾水管的水头损失。 （2）机械损失：即水轮机转动部分的摩擦损失。如转轮与水流之间、轴与轴承之间，止漏装置之间的摩擦损失。 （3）容积损失：转轮与固定部件因漏水而造成的损失。 5、转速是指水轮机转轮在单位时间内的旋转周数，以n 表示，单位为转/分。
水轮机和水力发电 摘要 水的能量可以通过三种基本方法来获得：利用水的重力作用、水的压力作用或水的流速作用，或者其中任意两种或全部三种作用的组合。在如今的实际应用中，佩尔顿式水轮机或冲击式水轮机是唯一只利用其中一种方法来获取水能的，即利用一束或者好几束高速的水流的作用获得能量的一种水轮机。这种类型的水轮机通常应用在高水头电站上。法拉第曾经指出：线圈在磁场中旋转，就产生了电。因此，为了获得电能，我们必须产生使“线圈”旋转的机械能。用燃料或流水的能量带动原动机（称为涡轮机）就产生了机械能。这种机械能转换成电能是通过电动机来实现的，电动机直接连接在涡轮机轴上，由涡轮机驱动。因此，就在发电机的出线端获得电能，然后输送到需要它做功的地区。发电需要的装置或机械（即原动机+发电机）统称为动力设备。安置所有机械和其他辅助设施的建筑称为发电厂。 关键词:水轮机水力发电水电站种类水头系统 从1925年开始，水轮机的最高效率达到93%或稍微高一点就没有再提高了。就最大效率而言，水轮机的对水能的利用率已经达到了实际发展的极限了。然而，在最近几年里，水轮机的大小和单机容量却增长的很快。 另外，人们还对引起空蚀的原因以及怎样预防空蚀做了很多的研究，这些研究使得我们能够在高于以前认为的合适水头下获得更高的比转速。更大的机组，更高的比转速，以及水轮机的设计上的简化和改进，这几个方面的进步使得水轮机一直以来在作为原动力之一拥有很重要的地位。 1水轮机的类型 水轮机可以分为两大类：冲击式水轮机——利用高速水流冲击水轮机的一小部分时产生的动能；反击式水轮机——利用充满转轮和过水道的水流所拥有的水的压力和流速两者相结合来获得动力。反击式系列又分成两种通用的型式：弗朗西斯式（有时称作反击式）以及旋桨式。旋桨式又进一步再分为定轮叶式水轮机和以卡普兰式代表的转叶式水轮机。
水轮发电机及发电电动机的最新技术姜茜编译 摘要最近10年，世界各地电站平均每年订货容量超过20000MW，新电站建设速度加快，尤其是在中国。其中，包括许多装有200MVA,800MVA机组的大型发电站。对大容量水轮发电机来说，某些情况下，定子和转子绕组已采用直接水冷 。然而从机组结构简单和易维护的观点来看，空冷型式更为适合，近年来,，技术 空冷型机组得到更多关注。在低速情况下，考虑到工地运输的限制，大尺寸发电 机部件可以采用工地焊接结构。 在中国，不仅建有采用立式机组的大型水电站,而且建设有采用卧式灯泡式水轮发 电机组的低水头电站。最近，单机容量30MW,45MW的大型灯泡式水轮发电机已投 入运行，轴承及发电机冷却的新技术将推广用于灯泡式水轮发电机。 在抽水蓄能电站中，第一个调速抽水蓄能系统1990年在日本投运，以后这种系统 已运用于多个抽水蓄能电站，尤其是在日本和欧洲。在调速抽水蓄能发电电动机中 ，避免离心力作用的转子线圈端部支撑结构是一项目前仍在不断改进的重要技。 关键词同步发电机灯泡式水轮发电机发电电动机抽水蓄能调速
1 引言 气候变化和环境恶化的影响已成为全球范围内的一个大问题，每一个国家都把减少温室气体的排放作为焦点。在这样的环境下，水力发电又重新被认定是一种环境友好型电力系统，许多国家正大力建设水电站，尤其是在中国。 另外，人们又注意建设抽水蓄能电站。抽水蓄能电站已应用多年，它可以在电力需求高峰时发电，而在电力需求降低时则将电能储存下来，以平衡电力供给和满足电网需要。继而，近年来，由于间断性可再生能源尤其是风电的增长，电网稳定性已成为一个主要问题，传统的抽水蓄能又备受关注。调速抽水蓄能可通过改变机组转速控制水泵输入功率，更为有效地改善电网稳定性。 100多年来，东芝水电公司制造的水轮发电机和发电电动机已遍布全世界，促进了水力发电的发展。本文介绍了东芝水电公司水轮发电机和发电电动机(包括调速抽水蓄能系统) 的最新技术及技术发展趋势。 2 水轮发电机和发电电动机的最新技术 2.1 大容量同步发电机 过去10年，世界各地新建水电站平均每年订货容量超过20000MW，新电站的建设显著 的大型水电站。例一如中加速，尤其是在中国，其中，包括许多装有 200MVA,800MVA机组 国的观音岩水电站，电站装有5台666.67MVA的水轮发电机组。该电站发电机目前正在设计，计划2015年投运。观音岩电站水轮发电机的剖面图见图1，额定参数见表1。
我国中小型水电站水轮机转轮 改型设计地必要性和可行性 中小型水电站水轮机转轮改型设计地必要性和可行性 [摘要]：中小型水电站技术改造是水电事业发展地重要组成部分,本文通过对我国中小型水电站发展现状地论述,分析了在中小型水电站技术改造中水轮机转轮改型设计地必要性和可行性,并介绍了当前水轮机转轮设计、考试和制造方面地新技术. [关键词]：中小型水电站水轮机转轮改型设计一、我国中小型水电站地发展现状分析 建国以来,我国水电建设取得了巨大成就,据统计我国常规水电装机容量已达到7700×104ｋＷ,其中,中小型水电站4．5×104余座,拥有机组7×104余台,总装机容量达2020×104ｋＷ,有近一半为50～60年代制造地设备［1］.由于当时条件限制,这些电站地水轮机多数是应用前苏联40～50年代地技术,制造技术落后,效率较低,过流能力差,总地能量指标偏低.加上大部分国产机组生产于特殊年代,不按电厂各种条件而硬性套用定型图纸,或仅按模型实验地特定角度硬性规定设计,致使原来水力效率不高地转轮又偏离了高效率区.还有性能指标较低,如高效区狭小、振动区范围大、空化性能差等,对机组地安全稳定运行产生了严重地影响,很大程度上降低了电站设备地运行管理水平和效益. 另外,由于大部分电站已运行了三四十年,机组设备在性能和结构方面都已陈旧、事故增多、检修频繁.长期运行已使过流部件磨损,特别是转轮、导叶等部件由于空蚀和磨损,叶型遭到破坏,间隙增加而使效率下降.根据国外有关资料介绍,效率下降约为２％.特别是有些电站或由于当年是套用机组,或由于电站参数发生变化,使机组长期在低效率下运行,浪费能源,亟待早日解决.与此形成鲜明对比地是,近年来,随着国民经济地发展和人民生活水平地不断提高,电力负荷峰谷差愈来愈大,增大中小型电厂在电网系统中地调峰、调频能力也愈显重要.而电力系统越来越多地要求水电机组特别是中小型水电机组担负调峰、调频和事故备用任务,这样就增加了机组启动、停机次数,致使水轮机部件动载荷增加,运行条件变得苛刻,对那些设备陈旧地老电站,担负这样任务显然力不从心.同时,近几年大电网对地方电网实行峰谷差价和峰电超计划加价政策,让电网中调节性能较好地水
浪详电站水轮发电机设计 张拴虎 （天津市天发重型水电设备制造有限公司天津 300400） 摘要浪详电站装有2台水轮发电机组，单机容量为15MW，电站总装机容量为30MW。本文论述了浪详水轮发电机的基本特性、结构设计及通风系统等。 关键词：水轮发电机结构设计通风冷却 1 引言 浪详水电站座落于位于珠江流域柳江水系一级支流龙江的上游（贵州境内称为打狗河）上，电站为引水式，共装机2台，单机容量15000kW。电站在电网中担任基、峰荷运行，也可脱网单独运行。2发电机主要技术数据 型号SF15-28/5500 额定功率/容量15MW/18.75MVA 额定功率因数 0.80(滞后) 额定电压10.5KV 额定电流1030.9A 额定频率50 Hz 额定转速214.3r/min 飞逸转速410r/min 短路比 1.01 额定励磁电压156V 励磁电流855A 额定效率 96.8％ 定转子绕组绝 缘等级 F级 铁心绝缘等级 F 转动惯量1000t.m2 推力轴承负荷175t 励磁方式静止可控硅励磁 冷却系统密闭自循环径向端部回 风空气冷却系统 3发电机总体结构 3.1总体布置 发电机为三相凸极同步发电机，机组整体结构采用立轴三导悬式结构。发电机设上、下两导轴承（水轮机设有水导），推力轴承位于转子上面上机架中心体上（见图1），采用空气冷却。发电机主要部件包括：定子、转子、推力轴承、上导轴承和上机架、下导轴承和下机架、空气冷却系统、机械制动及系统、灭火系统等。 采用立轴三导悬式结构的优点是：机组的径向机械稳定性较好，轴承损耗较小，维护检修方便。 图1浪详电站水轮发电机总装图发电机定子机座下端经12个基础板与混凝土基础固定，上端连接上机架。从定子铁心内径可整体吊出发电机下机架及水轮机顶盖。可在不吊出转子、不拆除上机架的条件下，拆卸和挂装磁极，检查定子线圈端部或更换定子线圈。 转子是轴系和通风系统的组成部分。轴系由发电机转子本体、发电机大轴、水轮机大轴及转轮组成。转子支架、磁轭和磁极构成径向通风回路的压力源。 上机架为负荷机架，中心体上部为推力轴承，内部为上导轴承。上机架通过6个支臂与定子机座连接。 下机架内有下导轴承，4个支臂下端通过基础板与混凝土基础固定。支臂兼做制动器的基础。3.2定子 299