灯泡贯流式机组基本知识PPT演示课件

这种机组的发电机密封安装在水轮机上游侧一个灯泡型的金属壳体中， 发电机主轴与水轮机转轮水平连接。水流基本上轴向通过流道，轴对称流过 转轮叶片，然后流出直锥形尾水管，参见图1-11所示。机组的轴系支承结构 、导轴承、推力轴承都布置在灯泡体内。由于贯流式机组水流畅直，水力效 率比较高，有较大的单位流量和较高的单位转速，在同一水头，同一出力下 ，发电机与水轮机尺寸都较小，从而缩小了厂房尺寸，减少土建工程量。但 是发电机装在水下密闭的灯泡体内，给电机的通风冷却、密封、轴承的布置 和运行检修带来困难，对电机的设计制造提出了特殊要求，增加了造价。即 使如此它与立式轴流式机组相比仍具有明显的优点。灯泡式机组虽然是一种 新型机组，但近20年来也积累了许多成功的经验，并逐渐向较高水头和较大 容量发展，在国内外得到了广泛应用。
典型灯泡贯流式机组剖面图
典型灯泡贯流式机组厂房
典型灯泡贯流式机组厂房
2.3．竖井贯流式 这种机组主要特点是将发电机布置在水轮机上游侧的一个混凝土竖井中， 发电机与水轮机的连接通过齿轮或皮带等增速装置连在一起如图所示。
2.4 轴伸贯流式
这种贯流式水轮发电机组基本上采用卧式布置，水流基本上沿轴向流经 叶片的进出口，出叶片后，经弯形（或称S形）尾水管流出，水轮机卧式轴 穿出尾水管与发电机大轴连接，发电机水平布置在厂房内。
贯流式与轴流转桨式水轮机比较 1.贯流式流道顺直，流场分布均匀，水力效率高，高效区平坦宽阔。 2.贯流式转轮的单位转速高、单位流量大。 3.贯流式水轮机限制工况的出力一般不取决于5%出力限制线，而取决于 电站允许的空化装置系数σ y。 4.贯流式额定工况的参数Q11、n11值的可选择范围宽，应由技术经济成 本与竞争力比较选定。 5.贯流式水轮机安装高程一般考虑空化因素外，还有考虑尾水管出口淹 没深度要求。 6.贯流式与同容量的轴流式水轮机比较，机组尺寸要小得多，机组重量 轻。 7.与轴流式电站比较，开挖较浅，土建工程节省约30%～40%。
2 贯流式水轮机应用范围 2.1水头范围一般在2~25m。 2.2出力范围单机出力从几千瓦到几万千瓦。
3 贯流式水轮机特点 贯流式水电站是开发低水头水力资源较好的方式。它与中、高水 头电站和低水头立轴的轴流式电站相比，具有如下显著的特点。 1.效率高、结构简单、施工方便 贯流式水轮发电机组从进水到出水方向轴向贯通，不拐弯，流道 尺寸大而短，过流通道的水力损失少，效率高、结构简单、施工方便。 2.尺寸小 贯流式水轮机有较大的比转速，所以在水头和功率相同的条件下 ，贯流式水轮机的直径要比转桨式水轮机小10%左右。 3.土建投资少 贯流式水电站的机组结构紧凑，与同一容量的轴流转桨式机组相 比，其尺寸小，可布置在坝体内，取消了复杂的引水系统，可减少厂房 的建筑面积，减少电站的开挖量和混凝土用量。据有关资料分析，土建 费用可省20%～30%。
缺点：叶片与发电机转子连接结构比较特殊，制造工艺要求很高， 转子轮缘密封复杂且不可靠，渗漏不好控制。虽然在上世纪五十年代就 出现了这样的机组，但至今未得推广。当前某些外国公司，在密封结构 型式和材料等方面的研制工作已取得进展，并已将这种机型应用在某些 大型潮汐水电站上。目前我国对全贯流式水轮机尚处于试验研究阶段。
2.2灯泡贯流流式机组
灯泡贯流式机组是贯流发电机组家属中最重要的一员，它与其他贯流式 有一定的区别。一般情况下，它与发电机同轴连接，由于水轮机转速较低， 而发电机尺寸较大，所以外壳形成灯泡状。这种机组的发电机组安装在密封 的、外形酷似灯泡壳体，水轮机安装在灯泡的插பைடு நூலகம்处，因此称这种机组为灯 泡贯流式水轮机。
4.运行方式多
由于进出水流道没有急转弯，使水轮机发电和抽水均能获得较好的水力 性能，它可应用于潮汐电站，具有双向发电、双向抽水和双向泄排水等功能 。
5.见效快 贯流式水电站一般比轴流式水电站建设周期短、投资小、收益快、淹没 移民少；电站一般靠近城镇，有利于发挥地方兴建电站的积极性。
二、贯流式水轮机分类
灯泡贯流式机组基本知识
安徽皖南水电检修公司 （内部培训教材）
一、贯流式水轮机概念及应用范围 二、贯流式水轮机分类 三、灯泡贯流式机组基本结构
一、贯流式水轮机概念及应用范围 1 贯流式水轮机概念： 1.1反击型水轮机的一种重要机型； 1.2贯流式水轮机的引水部件、转轮、排水部件都在一条轴线上，水流一 贯平直通过，故称为贯流式水轮机。 1.3从进口到尾水管出口的全部过流通道都呈直线形或S形，进口没有蜗壳 的直管引水，直锥管泄水，水流直线进出转轮叶片的卧轴、轴流式水轮机。 。主要有全贯流式、灯泡式、竖井式和轴伸式等类型。
全贯流式水轮机的优点是：无传动轴、结构紧凑、便于整装，这可 直接放在溢洪道内或大坝溢流段的下部闸墩内。因该机组的发电机布置 在过流道以外的宽敞处，所以通风好，检修方便。当发电机布置在轮缘 外时，转子飞轮力矩大，运行易于稳定。实际上这类机组的发电机转子 和水轮机的转轮已经结合为一体，所以厂房跨度很小，可节省大量土建 投资。
8.目前，我国径流式电站中，在水头20m以下一般选择贯流式机组， 水头在20 ～ 27m之间选择轴流式还是贯流式须进行分析比较，水头在27m 以上应选择轴流式机组。
9.单机容量超过所上电网容量25%，或单机容量超过电网装机的10% ，选用贯流式水轮机须进行稳定性分析。
2.1 全贯流式水轮机 全贯流式水轮机的流道平直，水流可沿轴向一直流过导叶、转轮叶片和 尾水管，故称为全贯流式水轮机，也称为直线流动的水轮机——管型水轮机 。由于全贯流式发电机转子布置在水轮机转轮的外缘，故称为轮缘贯流式水 轮机，如图1—1所示。
贯流式水轮机组按总体布置方式的不同可分为以下几种：
1) 全贯流式； 2) 灯泡贯流式； 3）竖井贯流式； 4）轴伸贯流式； 5) 虹吸贯流式。 按运行工况不同可分为以下3种： (1) 单向贯流式； (2) 双向贯流式； (3) 可逆贯流式。 一般习惯按总体布置方式的不同来分类，而很少按运行工况分类，所 以按总体布置方式的不同分类，介绍贯流式机组的类型。