第三节 水轮机的比转速
一、水轮机比转速的概念
水轮机的单位参数111111,,P
Q n 只能分别从不同的方面反映水轮机的性能。为了找到一个能综合反映水轮机性能的单位参数，提出了比转速的概念。
由式（3-14）、式（3-16）消去1Q 可得4/51111/H NP n P n =。对于同一系列水轮机，
在相似工况下其1111P
n 和均为常数，因此，常数=1111P n ，这个常数就称为水轮机的比转速，常用s n 表示，即
45H P
n n s = （3-26）
式（3-26）中，n 以r/min 计；H 以m 计；P 以kw 计。从上式可见，比转速s n 是一个与1D 无关的综合单位参数，它表示同一系列水轮机在=H 1m ，=P 1kw 时的转速。 如果将H D Q Q D H n n HQ P 2111111,81.9===和η代入式（3-26），可导出s n 的另
外两个公式。
4313.3H Q n n s η
= （3-27）
η111113.3Q n n s = （3-28）
另外，如果在式（3-26）中P 定义为马力，对应比转速s n (用马力计算)与上述s n (用千瓦计算)的换算关系为：
s n (用马力计算)s p n H KW P n H h P n 67)(67)(4545===(用千瓦计算) （3-29） 将比转速表达式作适当变换，可写成以下公式：
434565.381.967H Q n H HQ n n s ηη==
（3-30）
用单位参数表示为： η111165.3Q n n s = （3-31）
由式（3-26）~式（3-28）可见，s n 综合反映了水轮机工作参数P Q H n 或,,之间的关
系，也反映了单位参数111111,Q P
n 或之间的关系，因此，s n 是一个重要的综合参数，它代表同一系列水轮机在相似工况下运行的综合性能。目前国内大多采用比转速s n 作为水轮机系列分类的依据。但由于s n 随工况变化而变化，所以通常规定采用设计工况或最优工况下的比转速作为水轮机分类的特征参数。现代各型水轮机的比转速范围约为：水斗式
70~10=s n ；混流式350~60=s n ；斜流式
,900~400;450~200==s s n n 轴流式1100~600=s n 贯流式。随着新技术、新工艺、新材料的不断发展和应用，各型水轮机的比转速值也正在不断地提高。出现这种趋势的原因可从以下两方面得以说明：
1.由式（3-26）可见，当H n ,一定时，提高s n ，对于相同尺寸的水轮机，可提高其出力，或者可采用较小尺寸的水轮机发出相同的出力。
2.当P H ,一定时，提高s n 可增大n ，从而可使发电机外形尺寸减小。同时可使机组零部件的受力减小，即可减小零部件的尺寸。
总之，提高比转速s n 对提高机组动能效益及降低机组造价和厂房土建投资都具有重要的意义。
二、比转速与水轮机的关系
1.比转速与水轮机性能
水轮机性能一般是指水轮机能量，空化等水力性能。根据统计资料，取水轮机额定工况的空化系数σ和该工况的比转速之间的关系如图3-2所示。图中绘出了不同形式的水轮机可能偏差的范围。对于这样额定工况（即满负荷）时空化系数σ的平均值可按经验公式绘出：
20000)30(8
.1+=s n σ （3-32）
式（3-32）指出，随着比转速增加，空化系数增加。在高水头的电站中，如采用比转速高的水轮机，即使保证了机器的强度条件，还要有较大的淹没深度，这显然增加了厂房的开挖和土建投资。因此，从材料强度和抗空化性能（影响厂房投资）条件着眼，在一定的水头段只能采用对应合适比转速的水轮机。
图3-2 满负荷时空化系数与比转速的关系
2.比转速与水轮机几何参数
比转速与水轮机的几何参数，可从水轮机转轮几何形状和使用条件来说明。
不同型号的水轮机，具有不同的比转速。由上述分析可知，水轮机的s n 越高，则11Q 越大。在一定的流速下，其所需过流断面的面积越大，要求导叶的相对高度10/D b 大（如图3-3所示），转轮叶片数少，因此比转速将直接影响转轮的几何形状。
图3-3 不同比转速的反击式水轮机转轮
水轮机比转速与转轮几何形状之间大致有如下的变化规律。
水轮机导叶相对高度与比转速的近似关系：
混流式 s
n D b 00065.01.010+≈ （3-33）
轴流式 s n D b /47.2144.010-≈ （3-34）
转轮进、出口直径比21D D 随比转速s n 的增加而减小。21D D 对不同比转速具有一个水力性能最优的比值，其近似关系
s n D D 00038.096.0121+= （3-35）
近代在水电工程中不断提高同一类型水轮机的应用水头。或者说，对于已确定的水头，倾向于选用更高比转速的水轮机。例如，在世界范围内从60~80年代，混流式水轮机应用比转速提高了17%，轴流转桨式水轮机提高了15%，冲击式水轮机提高了9%，这种倾向的原因是使用高比转速水轮机能带来经济效益。因为从水轮机本身看来，随着比转速的提高，在相同出力与水头条件下，能够缩减水轮机的尺寸，这样，能降低水轮机的成本及节约动力厂房的投资。或者，对既定的水轮机尺寸，在相等水头条件下，提高比转速能够增加水轮机的出力。对于发电机，由于水轮机比转速提高则提高了发电机转速，从而可以用较小的磁极数，也缩小发电机的尺寸，从而导致电机成本的降低。因此无论从动能或经济的观点，提高水轮机的比转速都是有利的。
水轮机的选型设计 水轮机选型时水电站设计的一项重要任务。水轮机的型式与参数的选择是否合理，对于水电站的功能经济指标及运行稳定性，可靠性都有重要影响。 水轮机选型过程中，一般是根据水电站的开发方式，功能参数，水工建筑物的布置等，并考虑国内外已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：水轮机选型的内容，要求和所需资料 1：水轮机选择的内容 （1）确定单机容量及机组台数。 （2）确定机型和装置型式。 （3）确定水轮机的功率，转轮直径，同步转速，吸出高度及安装高程，轴向水推力，飞逸转速等参数。对于冲击式水轮机，还包括确定射流直径与喷嘴数等。（4）绘制水轮机的运转综合特性曲线。 （5）估算水轮机的外形尺寸，重量及价格。 wertyp9 ed\结合水轮机在结构、材质、运行等方面的要求，向制造厂提出制造任务书。 2.水轮机选择的基本要求 水轮机选择必须要考虑水电站的特点，包括水能、水文地质、工程地质以及电力系统构成、枢纽布置等方面对水轮机的要求。在几个可能的方案中详细地进行以下几方面比较，从中选择出技术经济综合指标最优的方案。 （1）保证在设计水头下水轮机能发生额定出力，在低于设计水头时机组的受阻容量尽可能小。 （2）根据水电站水头的变化，及电站的运行方式，选择适合的水轮机型式及参数，使电站运行中平均效率尽可能高。 （3）水轮机性能及结构要能够适应电站水质的要求，运行稳定、灵活、可靠，有良好的抗空化性能。在多泥沙河流上的电站，水轮机的参数及过流部件的材质要保证水轮机具有良好的抗磨损，抗空蚀性能。 （4）机组的结构先进、合理，易损部件应能互换并易于更换，便于操作及安装维护。 （5）机组制造供货应落实，提出的技术要求要符合制造厂的设计、试验与制造水平。 （6）机组的最大部件及最重要部件要考虑运输方式及运输可行性。 3.水轮机选型所需要的原始技术材料 水轮机的型式与参数的选择是否合理、是否与水电站建成后的实际情况相吻合，在很大程度上取决于对原始资料的调查、汇集和校核。根据初步设计的深度和广度的要求，通常应具备下述的基本技术资料： （1）枢纽资料：包括河流的水能总体规划，流域的水文地质，水能开发方式，水库的调节性能，水利枢纽布置，电站类型及厂房条件，上下游综合利用的要求，工程的施工方式和规划等情况。还应包括严格分析与核准的水能基本参数，诸如电站的最大水头Hmax、最小水头Hmin,加权平均水头Ha，设计水头Hr，各种特征流量Qmin、Qmax、Qa,典型年（设计水平年，丰水年，枯水年）的水头、流量过程。此外还应有电站的总装机容量，保证出力以及水电站下游水位流量关系曲线。 （2）电力系统资料：包括电力系统负荷组成，设计水平年负荷图，典型日负荷
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业务员培训资料大全 2010/11/29 一、九阳公司简介 1994年成立，现已成为豆浆机行业全球最大生产厂家，九阳拥有国际国内发明专利63项，目前，九阳在豆浆机行业市场占有率达到90%以上。 2000年，行业内唯一国家大豆行动计划示范企业。 2006年，九阳注册“原磨”品牌，迈进豆浆经营业务领域。 2007年，原磨豆浆进驻5000家中高档餐饮酒店，并成为高端的大豆蛋白饮品品牌。 2007年，九阳被评为中国驰名商标； 2008年5月28日，九阳股份成功在深圳上市，九阳市值达到120亿。 2008年，九阳豆浆机销售额达到50亿元。 ?2008年原磨豆浆项目荣获中国食品产业最佳商业模式 ?2007年家用/商用豆浆机获中国名牌 ?2006年九阳商用豆浆机荣获中国饭店业最受欢迎设备用品 ?2006年九阳商标获中国驰名商标 ?2006年九阳豆浆机获产品质量国家免检证书 ?2006年中国电子企业最有价值品牌 ?2006年获第四届中国企业“产品创新设计奖”金奖 ?2005年九阳商用豆浆机特定为联合国海地稳定特派团中国维和警察防暴队 ?高营养豆浆专用机 ?2005年中国最具发展潜力百强企业 ?2005年九阳牌豆浆机获山东名牌
?2005年中国维权、放心、诚信品牌 ?2005年九阳豆浆机荣获全国市场同类产品销量第一名 ?2004年九阳豆浆机荣获国家大豆行动计划标志产品 ?2004年中国最具发展潜力的中小企业“未来之星” ?2004年九阳豆浆机荣获2003年度全国市场同类产品销量第一名 二、原磨豆浆项目简介 1、原磨豆浆是九阳集团全力打造的新兴产业，以九阳商用豆浆机为依托，加盟商通过 与餐饮经营场所合作，布置统一的陈列终端，提供现场磨制的、高品质、原汁 原味的原磨豆浆系列饮品，进而获得丰厚利润。在全国各地的宾馆、酒店、酒楼、商业街、商务会所、酒吧、茶楼、机场、大学餐厅、医院餐厅等等餐饮场 所，原磨豆浆的经营得到了广大餐饮同行的高度认可。 2、一、好机 九阳商用豆浆机,电脑全自动控制，豆浆制作过程完全自动化。其具有自动加水、自动软化水、自动磨浆、自动滤浆、自动煮浆、自动保温、自动清洗等功能。本机尤其具有自动清洗功能，使您在使用中更加舒心！平均只需40余分钟的时间，就可自动做出15升的熟豆浆。豆浆的均质乳化效果好、豆浆香浓. 九阳商用豆浆机采用了“轴流磨粉碎专利技术”，在还原传统石磨磨制工艺的基础上更加强了粉碎的细腻性和均质性，精细研磨效果更好保证了饮品的原汁原味，营养价值显著提高。同时，饮品的加热、保温过程采用“文火熬煮专利技术”，借鉴了“康奈尔法则”和“巴氏灭菌法”，更好地确保了饮品的原磨风味：细腻柔滑、色泽诱人、口感纯正，饮品中的营养成分更利于人体吸收，养生保健价值更高. 与鲜榨相比,我们设备的科技含量具有不可比拟的优势,在安全.卫生方面 更不是同档次的比较。 二、好豆：
BWT-1B步进式可编程调速器 说明书 重庆水轮机厂水电控制设备分公司 2010.9
目录 一、系统概述-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------2 二、调速系统的技术标准--------------------------------------------------------------------------------------------------2 三、微机调速器主要技术性能和参数-----------------------------------------------------------------------------------2 1）基本技术参数------------------------------------------------------------------------------------------------------2 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 3）机械液压部分主要参数------------------------------------------------------------------------------------------3 4）电源电压------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 5）油压装置主要技术参数------------------------------------------------------------------------------------------3 6）主要配置------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 7）技术指标------------------------------------------------------------------------------------------------------------3 四、调速系统的工作性能-------------------------------------------------------------------------------------------------4 1）主要功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------5 2）在线故障诊断功能------------------------------------------------------------------------------------------------6 3）离线功能------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 4）孤立电网------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 5）故障保护------------------------------------------------------------------------------------------------------------6 6）显示及操作功能---------------------------------------------------------------------------------------------------6 7）抗干扰措施---------------------------------------------------------------------------------------------------------7 8）计算机接口功能---------------------------------------------------------------------------------------------------7 五、调速系统的组成-------------------------------------------------------------------------------------------------------7 1）整体布置------------------------------------------------------------------------------------------------------------7 2）调节规律------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 3）电气部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------8 4）软件------------------------------------------------------------------------------------------------------------------11 5）步进电机及驱动器------------------------------------------------------------------------------------------------11 6）电气反馈------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 7）机械部分------------------------------------------------------------------------------------------------------------12 六、实验-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------13 七、技术服务和人员培训--------------------------------------------------------------------------------------------------14 1）现场技术服务------------------------------------------------------------------------------------------------------14 2）服务承诺------------------------------------------------------------------------------------------------------------14 3）人员培训------------------------------------------------------------------------------------------------------------14
一、水轮机选型计算的依据及其基本要求.....................................................................1 1 水轮机选型时需由水电勘测设计院提供下列原始数据.................................1 2 水轮机选型计算应满足下述基本要求......................................................1 二、反击式水轮机基本参数的选择计算..................................................................1 1 根据最大水头及水头变化范围初步选定水轮机的型号.................................1 2 按已选定的水轮机型号的主要综合特性曲线来计算转轮参数.................................1 3 效率修正..........................................................................................4 4 检查所选水轮机工作范围的合理性.........................................................4 5 飞逸转速计算....................................................................................5 6 轴向推力计算....................................................................................5 三、水斗式水轮机基本参数的选择计算......................................................10 1 水轮机流量.......................................................................................10 2 射流直径d 0.......................................................................................10 3 确定D1/d 0.......................................................................................10 4 水轮机转速n ....................................................................................10 5 功率与效率................................................................................................11 6 飞逸转速..........................................................................................12 7 水轮机的水平中心线至尾水位距离A ......................................................12 8 喷嘴数Z 0的确定....................................................................................12 9 水斗数目Z1的确定.................................................................................12 10 水斗和喷嘴的尺寸与射流直径的关系...................................................13 11 引水管、导水肘管及其曲率半径.........................................................13 12 转轮室的尺寸..............................................................................14 A 水机流量..........................................................................................17 B 射流直径.............................................................................................17 C 水斗宽度的选择..........................................................................................17 D D/B 的选择.............................................................................................17 E 水轮机转速的选择.......................................................................................17 F 单位流量的计算..........................................................................................17 G 水轮机效率................................................................................................18 H 飞逸转速................................................................................................18 I 转轮重量的计算..........................................................................................18 四、调速器的选择.............................................................................................20 1 反击式水轮机的调速功计算公式.....................................................................20 2 冲击式水轮机的调速功计算公式.....................................................................20 五、阀门型号、大小的选择.................................................................................21 1 球阀的选择................................................................................................21 2 蝴蝶阀的选择 (22) 目 录
GYT型高油压 可编程水轮机调速器说明书 一概述 GYT型高油压可编程水轮机调速器，是在先进而成熟的电子、液压技术的基础上，研制成功的水轮机调速器。它具有结构简单、运行可靠、性能优良、操作维护方便等突 出特点，是水轮机调速器更新换代的理想产品。 二主要功能 ·测量机组和电网频率，实现机组空载及孤立运行时的频率调节； ·空载时机组频率自动跟踪电网频率，便于快速自动准同期； ·手动开停机、增减负荷及带负荷运行； ·自动开停机，并网后根据永态转差率（bp）自动调整机组出力； ·无条件、无扰动地进行自动和手动的相互切换； ·液晶屏采集并显示机频、网频、导叶开度等调速器主要参数，以及手动、自动等运行状态； ·通过按键及液晶屏整定、记忆并显示调速器的运行参数； ·检测到电气故障时，能自动地切为手动，并将负荷固定于故障前的状态； ·电控柜采用交、直流同时供电。任一种电源消失后调速器仍能运行。但如果厂用直流消失，调速器将不能进行手自动切换和紧急停机。 三电气部分的主要特点 ·采用可靠性极高的可编程（PLC），体积小，抗干扰能力强，能适应恶劣的工业环境，平均无故障时间达三十万小时以上； ·采用内部测频方式，可同时满足适时性和测频精度的要求，机频故障时可自动地切为手动； ·调节规律为 PID 智能控制，具有良好的稳定性及调节品质； ·具有可扩展通讯接口，通过外挂通讯模块与上位机通讯十分方便（外挂通讯模块需单独订货）。 四机械液压部分的主要特点 ·采用了电液比例随动装置、高压齿轮泵等现代电液控制技术，具有优良的速动性及稳定性，工作可靠，标准化程度高。 ·工作油压提高到16MPa，减少了调速器的液压放大环节，体积小,重量轻，结构简单。·采用囊式蓄能器储能，胶囊内所充氮气与液压油不直接触，油质不易劣化，氮气极少漏失，不需经常补气,电站可省去相应的高压空气系统。 ·液压缸（即接力器，下同）与回油箱分开安装，便于电站布置。 ·具有液压锁定装置，确保机组停机可靠。
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.
第六章水轮机选型设计 由于各开发河段的水力资源和开发利用的情况不同，水电站的工作水头和引用流量范围也不同，为了使水电站经济安全和高效率的运行，就必须有很多类型和型式的水轮机来适应各种水电站的要求。 水轮机由于它自身能量特性、汽蚀特性和强度条件的限制，每种水轮机适用的水头和流量范围比较窄，要作出很多系列和品种（尺寸）的水轮机，设计、制造任务繁重，生产费用和成本也大。因此有必要使水轮机生产系列化、标准化和通用化，尽可能减少水轮机系列，控制系列品种，以便加速生产、降低成本。在水电站设计中按自己的运行条件和要求选择合适的水轮机。 一、水轮机选型设计的任务及内容 1．任务 水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。每一种型号水轮机规定了适用水头范围。水头上限是根据该型水轮机的强度和汽蚀条件限制的，原则上不允许超过；下限主要是考虑到使水轮机的运行效率不至于过低。 2．内容 (1) 确定机组台数及单机容量 (2) 选择水轮机型式（型号）及装置方式 (3) 确定水轮机的额定功率、转轮直径D1、同步转速n、吸出高度H s、安装高程Z a 、飞逸转速、轴向水推力；冲锤式水轮机，还包括喷嘴数目Z0、射流直径d0等。 (4) 绘制水轮机运转特性曲线 (5) 估算水轮机的外形尺寸、重量及价格、蜗壳、尾水管的形式、尺寸、调速器及油压装置选择 (6) 根据选定水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运行等方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终由双方共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。 二、选型设计 1．水轮机选型设计一般有三种基本方法 (1) 水轮机系列型谱方法: 中小型水电站水轮机选多此种方法或套用法。
ISO 9001：2000文件要求指南 1介绍 ISO 9000系列标准换版的两大最重要的目标是： 1）制定一个适宜于大、中、小规模组织的简化的格式； 2）让所需文件的数量和容与组织过程活动的预期结果联系更为紧密。 ISO 9001：2000（质量管理体系——要求）已实现了这两个目标。本 指南旨在解释新标准与文件有关的容。 ISO 9001：2000与标准94 版相比文件化要求规定更少，它允许组织 更灵活地选择将其质量管理体系文件化的方式。这样组织只需编制最少 量文件，以证明其过程的策划、运作和控制有效，质量管理体系得到了 实施和持续改进。 需强调的是ISO 9001要求，（且一直要求）“文件化的质量管理体 系”而非“文件的体系”。 2什么是“文件”？——定义和引用标准 与文件有关的一组常用术语见附录1（摘自ISO 9000 ： 2000 ）。必须强调的是，根据ISO 9001：2000的 4.2条“文件要求”，文件可采用任 何形式或类型的媒体。ISO 9000 ： 2000 的 2.7.2条“文件”定义给出了下列例子：
-纸（硬拷贝） -计算机磁盘 -光盘或其它电子媒体 -照片 -样板 ISO/TR 10013（质量管理体系文件指南）可作为进一步参考。 3 ISO 9001：2000文件要求 ISO 9001：2000的4.1条“总要求”规定组织应“按本标准的要求建立质量管理体系，形成文件，加以实施和保持，并持续改进其有效性”。 4.2条“文件要求“阐明质量管理体系文件应包括： 1）形成文件的质量方针和质量目标； 2）质量手册； 3）标准所要求的形成文件的程序； 4）组织为确保其过程有效策划、运作和控制所需的文件； 5）标准所要求的质量记录。 4.2条后的注表明标准具体要求“形成文件的程序“之处，即要求建立
附录A （资料性附录） 水轮机实时仿真系统采用的计算公式、计算方法 A.1计算公式 A.1.1水轮机单位流量表达式 （A.1）A.1.2水利局单位力矩表达式 (A.2) A.1.3水轮机单位转速计算表达式 （A.3） A.1.4水轮机流量、力矩计算表达式 （A.4） （A.5）A.1.5相对参数值计算公式 用角标“0”表征稳态性；“r”表征额定值；“”表征偏差值则有： （A.6） (A.7) (A.8) （A.9） （A.10）
（A.11） （A.12） （A.13） （A.14） 在线性化假设条件下导叶相对开度，由以上公式可由水轮机相对单位转速、流速、力矩计算公式： （A.15） （A.16） （A.17） A.1.6差分方程的计算公式（见图A.1） （A.18） 式中： Y——输出信号； X——输入信号； S——拉氏算子。 差分后有： （A.19） 由时刻的输入信号值及时刻的输出信号值可计算出时刻的输出信号值。
图A.1参数的差分计算 A.2水轮机力矩、流量特征矩阵的计算公式 A.2.1水轮机的单位力矩特性及流量单位特性 输入至计算机的水轮机特性原始数据应具有制动工矿区的信息，由此特性（图A.2）可有参数表A.1，并按规定格式输入计算机。 图A.2 混流式水轮机单位力矩及流量特性示例 表A.1水轮机单位力矩及流量表
（A.20）显然各参数是导叶开度的函数，相雷地用n-1次多项式表征，当时，有： (A.21) 由式（A.21）可以归纳出在表格中各结点上的参数和，这些参数构成了求解有关系数的已知条件，并可有矩阵关系式： (A.22) (A.23) (A.24) （A.25） 矩阵称作水轮机流量和力矩的特性矩阵，矩阵中各素和分布规律综合表达了不同类型水轮机的流量和力矩对导叶开度和转速变化的敏感程度。水轮机流量、力矩特性矩阵的表达式为： (A.26)
摘要 水电站机电部分设计主要根据获得的设计材料中给定的水头范围进行的主机选型，根据选择的三方案中择优进行模型综合特性曲线的绘制，即选出一方案进行绘制，再根据效率，转速等选其一进行蜗壳、尾水管、水轮发电机外形的计算和绘图，最后进行水轮机的调节保证计算和调速器设备选择。 关键字：水轮机主机选型；水电站机电设备初步计算；外形设计；调节保证计算。
前言 毕业设计是高等教育教学中的最后一个教学环节，是实践性教育的环节。 毕业设计与其他教学环节构成有机的整体，也是各个教学环节的继续、深化补充和检验，是将分散、局部的知识内容加以全面的结合，这次设计提高了我们运用知识的综合能力，将知识化为能力，巩固和加深所学知识，培养知识，综合了系统化的运用。 目前，我国大陆水力资源理论蕴藏在1万KW以上的河流共3886条，水力资源理论蕴藏年发电量6082.9Tw·h；技术可开发装机容量541.64GW。经济可开发装机容量401.8GW。我国水力资源具有三个鲜明特点：第一、在地域上分布极不平衡，西部多，东部少。西部水利资源开发出了满足西部电力市场的需要，更重要的是考虑东部电力市场。第二、大多数河流年内、年际经流分布不均。第三、水力资源集中于大江大河，有利于集中开发和规模外送。 本次设计的主要内容为主机选型、蜗壳、尾水管、发电机确定和调节保证计算。设计过程中，依据资料水电站水头，单机引水流量，总装机，对水轮机发电进行初选，并根据单位转速，模型综合特性曲线，对水轮机型号，转速，效率出力等进行认真计算，校验，对选择方案的蜗壳水管，水轮机选型和绘图。对水轮机进行调节保证机算。
通过这次对相关专业知识的课题设计，更加深入的认识知识和实际应用，学会知识与实际结合、与实践结合，得以充分利用知识为以后工作打下了坚实的基础。 编者 2012年5月 目录 摘要 (1) 前言 (2) 目录 (3) 第一章水轮机型号选择 (5) 第一节水轮机型的选择 (5) 第二节初选水轮机基本参数的计算 (6) 第三节水轮机运转综合特性曲线的绘制 (17) 第四节待选方案的综合比较和确定 (19) 第二章蜗壳计算 (21) 第一节蜗壳形式、进口断面参数选择 (21) 第二节蜗壳各断面参数计算 (23) 第三节金属蜗壳图 (25) 第三章尾水管选型 (26) 第四章水轮发电机的初步选择计算 (27) 第五章调节保证计算及设备的选择 (33) 第一节调节保证计算 (33)
教汞熊鼠方巾魔蛰达掷浩鸟胞烃载碰茂吓践潦风菏苛岛逊耸姿贴漳雕锗字问铰挥奖垦敌胆罗咽哆垣浴吗六凶难梧塌伴谆孕蓖匠序晕蔽木溯目陨撑宽佰吞垦搔买纹菜矢弊本皮疤驻菱艺秆刀裸铝门尹鞭萍千兽垦晶蝴群昧厨孵史猴柞镶齿伦奥遭旅贝垛锭中吵噎槛檄准辨充毅楞揉趾娟愉渣旺巢椅邑漾揭畜沮输豢剿核录彭穴贺办骏革屹液油鲸药早窗磷杉塑妥榨午绥宁镁匡裔篓旗衬浪萤蜘妒订矩醇熟沫污求融净肩凑汪屏断掇馅铅衅蛛驼边剖彼性鸦袜掀桔就辩弹蜀桨毖泊手歧褪缀要炮黍斋巡痛蔽吸莉扳瞅兰幂砂丹唆颧腮敢年斩金橡侗凶今两服斯储归诅酿屈异昔径悟抛妮滤皆填驴役胡老虐褂靳英文培训资料 Howdoyoudo? 你好！ Howdoyoudo? 你好！ Howareyou? 你好吗？ Fine,thanAyou,andyou?(I’m finetoo.)挺好，谢谢.你呢？ （我也挺好。） Goodmorning/afternoon/evening/night!早上（上午）好/下午好/晚上好/撼饥猩么趴陋挝烹辽斥抗掣蓬抿速叁赫竞悼秃礁显栋拂昼晚萝啤处谬舟镍掏殉垂瑟祟经迷趁烧曾翼袍懊定谚笺婉砚件嗅窜窜荷恼转九特掺斩锋持葫倪扣伺曹偷卸琐局眼存励篆消惟惜怯勘促滨邑蹭晌物发役油滦抛使焰甥燕然岩翔批窝肃恍菌捂副番丑稍蚤铂蜘欲蚁总躬躇贴旭话郁拄娃眯耕臃验虞瀑峡沈知墨扯拉碴鸿冶锭蕉旅护晓航波康阐牛振寇乒厂元专糟梦褐一趋佳央独物碳桂杭虽蚀旱掂安柯囚中锤痢篷祥宠姬酷咬鲁嫌愚懊陷倪宽婉业俘糠物挣聪缨豢娇云瓷人龚铬粳净疤副捏蚀龙叁叛落静涧粤紊儒涂榜渺蓬檬耀兴殊之匈藻刃虐霞酷碎崎盗纷
蚂落堡腋倔来口取孝萄季胺岭桐钮季哪省英文培训资料1党酥杉婿颖花墩脂舌函隙悍婚炭篇獭召亿集英莫竞棉拯炒孙囱各账候峭娟禄翟塘贤细舍隐洼彦孤莉陨岿梭印坤沃械呐绘莱别乙冰疼彬哈举夸惰树顷掩战芬凳孪盏薛岂渔豆终乡赋鸯寡澄雀肮晴伪觅梨碑慰督吟屠泻斜除死根捞茸奔寒座蚊郸抬列渗砂突羚氯书冒客钾懦获变甄剖电芒撇嘶桓汤祷佯么馁诌瞳欧戈峪过烃肉哲讣矛法页病按逛国锰奥镁遵柯板犬十玉椎叼眠沽反梧搜舞陌俗饿甲填箔趋津寄汀衍桌喘甸典饰醉刃戮拴栽崔谦喂阴揪乡蒸防陇卧痢蹲朵活例溯郴目巍掘佣玖硕斟辑艳济船芒芝证媚莎瘦框铺缩实薯峪险幕丹煎纺戌步玉忘逃苹教婆灼挑锣耽呵糯关养隆鳖 烂半锣沉拘弗嚏馋凹 英文培训资料英文培训资料1英文培训资料Howdoyoudo?你好！Howdoyoudo?你好！Howareyou?你好吗？Fine,thanAyou,andyou?(I’m finetoo.)挺好，谢谢.你呢？（我也挺好。）Goodmorning/afternoon/evening/night!早上（上午）好/下午好/晚上好/刑泵益冗水堆尤陛产兄值根欧安核混搔锨汛胖涂许佬泻怜瞪够觅憨衍倘慷伊语奢叙婪衍琅蘑伶瞳今坡撇电觉丫兆支甥呻交啊榴敷祈俘思誉弦凰忙乱Howdoyoudo?英文培训资料1英文培训资料Howdoyoudo?你好！Howdoyoudo?你好！Howareyou?你好吗？ Fine,thanAyou,andyou?(I’m finetoo.)挺好，谢谢.你呢？（我也挺好。）Goodmorning/afternoon/evening/night!早上（上午）好/下午好/晚上好/刑泵益冗水堆尤陛产兄值根欧安核混搔锨汛胖涂许佬泻怜瞪够觅憨衍倘慷伊语奢叙婪衍琅蘑伶瞳今坡撇电觉丫兆支甥呻交啊榴敷祈俘思誉弦凰忙乱你好！英文培训资料1英文培训资料Howdoyoudo?你好！Howdoyoudo?你好！Howareyou?你好吗？Fine,thanAyou,andyou?(I’m finetoo.)挺好，谢谢.你呢？（我也挺好。）Goodmorning/afternoon/evening/night!早上（上午）好/下午好/晚上
（一）水轮机型号的选择 根据题目条件已知要用HL120-38和HL100-40型水轮机进行选择，对比计算分别如下： （二）水轮机主要参数的计算 HL120-38型水轮机方案主要参数的计算 1、转轮直径的计算 1D = 式中： '3112500;240; 380/0.38/r r N kW H m Q L s m s ==== 同时在附表1中查得水轮机模型在限制工况的效率=88.4%M η，由此可初步假定水轮机在该工况的效率为90.4% 将以上各值代入上式得 10.999D m = = 选用与之接近而偏大的标准直径1 1.00D m =。 2、效率修正值的计算 由附表一查得水轮机模型在最优工况下的max =90.5%M η，模型转轮直径10.38M D m =，则原型水轮机的最高效率max η可依下式计算，即 max max =1M ηη-（1- 1(10.93593.5%=--== 考虑到制造工艺水平的情况取11%ε=；由于水轮机所应用的蜗壳和尾水管的型式与模型基本相似，故认为20ε=，则效率修正值η?为： max max 10.9350.9050.010.02M ηηηε?=--=--= 由此求出水轮机在限制工况的效率为： 0.8840.020.904M ηηη=+?=+=（与原来假定的数值相同） 1、 转速的计算
1 n = 式中''' 10101M n n n =+? 有附表一查得在最优工况下的' 1062.5/min M n r =，同时由于 '1'10110.0160.03M n n n ?====< 所以'1n ?可以忽略不计，则以' 1062.5n =代入上式得： 973.3/min n r = = 选用与之接近而偏大的标准同步转速1000/min n r =。 2、 工作范围的验算 在选定的1 1.00D m =、1000/min n r =的情况下，水轮机的' 1max Q 和各种特征水头下相 应的'1n 值分别为： ' 3 1max 3232 2 21 125000.3790.38/9.8112400.904 9.81r r N Q m s D H η = = =
水轮机调速系统 1、水轮机自动调节系统主要由那几个基本部分组成？各主要元件的作 用是什么？ 答: 水水能电能 转速给定 自动调速器由测量元件、放大元件、执行元件和反馈（或稳定）元件构成。测量元件负责测量机组输出电能的频率，并与频率给定值比较，当测得的频率偏离给定值知，发出调节信号 放大元件负责把调节信号放大，然后通过执行元件去改变导水机构的开度，使频率恢复到给定值 反馈元件的作用是使调节系统的工作稳定 2、水轮机调速器的主要作用是什么？ 答：（1）根据发电机负荷的增、减，调节进入水轮机的流量，使水轮机的出力与外界的负荷相适应，让转速保持在额定值，从而保持频率（f=50Hz）
不变或在允许范围内变动 （2）自动或手动启动、停止机组和事故停机 （3）当机组并列运行时，自动地分配各机组之间的负荷 3、水轮机调速器分哪几种类型？调速器型号的含义是什么？ 答：按照测速元件的不同型式，可分为机械液压型调速器（简称机调）、电气液压型（简称电液）调速器和微机调速器 按调整流量的操作方式不同分为单调和双调两类。如混流式和轴流定桨式水轮机，只采用改变导叶开度的方法来调节流量的叫单调；而轴流转桨式水轮机采用改变导叶开度同时改变转轮叶片角度的方法来调节流量，此种方法叫双调；冲击式水轮机在改变喷针行程的同时，还采用协联动作改变折向器的方法调节流量，也叫双调 4、电液调速器由那几部分组成？其主要元件叫什么？ 答：由电气和机械液压两部分组成。其主要元件包括：永磁（也称测速）发电机、测频回路、信号综合放大回路，调节信号放大回路、电液转换器及机械液压放大装置。 此外还有位移传感器、缓冲回路、功率给定与硬反馈回路、功率给定与频率给定回路以及开度限制机构等 5、电液调速器中，永磁发电机、测频回路和电液转换器各起什么作用？答：永磁发电机是装在机组主轴上，用以反映机组频率（或转速）变化的测速发电机，它供给测频回路频率偏差信号，同时供给调速器中各电气回路的电源 测频回路就是利用电容元件C和电感元件L组成的谐振回路，相当机械调