贯流式水轮发电机组
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贯流式水轮机基本结构一、贯流式水轮机的特点贯流式水轮机是开发低水头水力资源的一种新型机组,适用于25m以下的水头。
这种机型流道呈直线状,是一种卧轴水轮机,转轮形状与轴流式相似,也有定桨和转桨之分,由于水流在流道内基本上沿轴向运动不拐弯,因此较大的提高了机组的过水能力和水力效率。
此外,与其它机型相比,它还有其它一些显著特点:(1)从进水到出水方向轴向贯通形状简单,过流通道的水力损失减小,施工方便,另外它效率较高,其尾水管恢复功能可占总水头的40%以上。
(2)贯流式机组有较高的过滤能力和比转速,所以在水头与功率相同的条件下,贯流式的要比转桨式的直径小10%左右。
(3)贯流式水轮机适合作了逆式水泵水轮机运行,由于进出水流道没有急转弯,使水泵工况和水轮机工况均能获得较好的水力性能。
如应用于潮汐电站上可具有双向发电,双向抽水和双向泄水等六种功能,很适合综合开发利用低水头水力资源,另外在一般平原地区的排灌站上可作为可逆式水泵水轮机运行,应用范围比较广泛。
(4)贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少,电站靠近城镇,有利于发挥地区兴建电站的积极性。
二、贯流式水轮机的分类根据贯流式水轮机机组布置形式的不同可将其划分为以下几种形式:1.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。
轴伸贯流式机组按主轴布置方式可分成前轴伸、后轴伸和斜轴伸等几种,如图7-1所示。
这种贯流式机组与轴流式相比没有蜗壳、肘形尾水管,土建工程量小,发电机敞开布置,易于检修、运行和维护。
但这种机组由于采用直弯尾水管,尾水能量回收效率较低,机组容量大时不仅效率差,而且轴线较长,轴封困难,厂房噪音大都将给运行检修带来不方便。
所以一般只用于小型机组。
2.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7-2所示。
1172023年12月下 第24期 总第420期油气、地矿、电力设备管理与技术China Science & Technology Overview1工程概况岷江龙溪口航电枢纽工程位于岷江干流乐山市犍为县境内,是岷江下游河段(乐山-宜宾)航电规划的第4个梯级,距大渡河河口约80.9km,距上游犍为航电工程梯级约31.1km,下游约0.8km 即是犍为县新民镇。
龙溪口航电枢纽闸址距省会成都市228km,距乐山市106km,距犍为县42km,航电枢纽布置于犍为县新民镇上游约600~800m 的岷江河段。
龙溪口航电枢纽总库容为3.24亿立方米,总装机容量为480MW,装设9台灯泡贯流式机组,单机容量53.34MW,电站1#、2#、3#机组设备由浙江富春江水电设备有限公司制作供货,4#、5#、6#机组设备由东方电机厂设备制造厂家供货,7#、8#、9#机组设备由东芝水电设备(杭州)有限公司制作供货[1]。
(分析浙江富春江水电设备有限公司制作供货的1#、2#、3#机组编写,以下简称浙富)。
2管型座安装施工工艺技术2.1工艺要点管型座在安装间拼装,平面位置误差不能大于±1mm。
管型座安装测量控制线必须以尾水管里衬实测的中心、高程、里程为基准,进行放样。
管型座吊装就位等测量控制点的设置与尾水管里衬相同,要设置标准高程中心架和测量用基准点,在机坑中设置标高中心架,用钢琴线拉出机组轴线,在距内壳体、外壳体进口200mm 位置各设置平行于转轮中心线的测量基准线,平面位置误差不能大于±1mm,高程误差不大于±1mm。
管型座测量控制线必须以尾水管里衬实测的中心、高程、里程为基准,进行放样。
2.2 管型座组装2.2.1内壳体组装(1)在安装间适当位置,根据立柱和内壳体的结构尺寸放置8块钢支墩或钢垫板,相应配置8对楔子板,利用水准仪将楔子板的高程调整一致。
(2)参照浙富内壳体装配、管型座装配、上立柱、下立柱等相关图纸,将内壳体与上下立柱在安装间整体水平组装。
第一章灯泡贯流式水轮机的结构灯泡贯流式水轮机是贯流式水轮机的主要类型之一。
1919年初,美国工程师哈尔扎(Harza)首先提出其设计理念。
经过瑞士爱舍维斯公司(Escher Wyss)公司近20年的研究,于1936年研制成功,并开始生产。
该水轮机应用水头一般在25m以下,主要应用于潮汐电站,近年来逐渐应用到江河上的低水头电站。
贯流式水电站是开发低水头水力资源较好的方式。
它与中、高水头水电站和低水头立轴的轴流式水电站相比,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基本上轴向贯通,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的小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,其尺寸较小,可布置在坝体内,取消了复杂的引水系统,可以减少厂房的建筑面积,减少电站的开挖量和混凝土用量。
根据有关资料分析,土建费用可以节省20%~30%。
4.运行方式多贯流式水轮机适合作可逆式水轮机运行。
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6种功能。
因此,很适合综合开发利用低水头水力资源。
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、收效快、淹没移民少;电站靠近城镇,有利于发挥地方兴建电站的积极性。
第一节贯流式水轮机的分类及简介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。
第1页(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,所以本节按总体布置方式的不同分类,介绍贯流式机组的类型。
灯泡贯流式水轮发电机组常见故障分析及处理江西省赣州市 341000摘要:灯泡贯流式水轮机组由于在开发低水头资源和潮汐能源方面的突出优势,将在未来清洁能源的发展中发挥更大的作用。
基于此,本文重点论述了灯泡贯流式水轮发电机组常见故障及处理。
关键词:灯泡贯流式机组;故障;处理灯泡贯流式机组比一般水轮机机组具有更多优势,但也存在一定缺陷,加止各外在因素影响,致使在实际运行中会出现各种故障。
因此,必须采取有效措施加以解决,使灯泡贯流式机组在我国得到更好的使用和安全稳定运行,并在实际应用中不断完善安全技术措施。
这不仅要从设备技术层面加强及完善各项安全技术措施,更要不断加强对人员安全思想教育,增强安全意识,落实安全责任,全面提高安全管理水平;只有这样,才能有效保证灯泡贯流式机组的检修安全,为我国的电力和经济建设作出更大贡献。
一、灯泡贯流式水轮发电机组概述灯泡贯流式水轮发电机组是指沿卧轴水平方向布置,将水轮机中的过流部件卧式布置在同一条线上,将发电机密封在水轮机上游侧的金属灯泡体内,并将发电机与水轮机主轴水平连接的一种装置。
在该装置中,水流轴向先流经流道,与轴对称流经转轮叶片,最后流出直锥形尾水管;此外,灯泡体还包括机组轴承、轴系支撑结构等装置。
灯泡贯流式水轮发电机组利用双向多层V型密封处理转轮叶片,导叶密封包括立面、端面密封,导叶上下轴颈位置的密封包括导叶轴颈内外保护套、O型密封圈、球面轴承、导叶轴承补套、压环等,能控制漏水引发的能力损失,确保机组稳定运行。
操作轴系统与导叶接力器开启腔和关闭腔、桨叶接力器通过比例阀组连接,受油器将压力油输送到桨叶接力器的位置,完成对桨叶开度的控制。
灯泡贯流式水轮发电机组具有锥形的尾水管,整体效率高,水流在水轮机进口到出口位置变化小,能量损失少,一些水电站水轮机的整体效率能达到90%以上。
同时,由于过流能量大,比转速高,出力大,灯泡贯流式水轮发电机组在相同水头和出力作用下,水轮机和发电机尺寸小,配套的厂房土建量小,能有效降低企业成本。
灯泡贯流式水轮发电机组安装流程1.施工准备:在进行安装前,需要进行施工准备工作,即进行工地平整、搭建临时工棚和搬运设备等工作。
2.设备验收:在开始安装前,需要对水轮发电机组进行验收,包括检查设备的外观是否完好,各个零部件是否齐全,并且对设备性能进行测试验证。
3.安装水轮轮毂:通过起重设备将水轮轮毂吊装到预定位置,并使用螺栓将水轮轮毂固定在水轮机轴上。
4.安装机壳和定子:将发电机壳安装在水轮轮毂的外围,并确保机壳与水轮轮毂紧密贴合。
然后将定子组装在发电机壳中,并使之与转子之间有适当的间隙。
5.安装转子:将转子部分的铜线导体通过绝缘材料与转子轴连接,并将转子固定在机壳内部。
同时,需要确保转子与定子之间有适当的间隙。
6.安装电枢线圈:将电枢线圈绕制在转子的铁芯上,并将线圈两端引出连接至信号输入端,确保线圈与转子之间绝缘良好。
7.连接输水管道:将输水管道与水轮发电机组的进水和出水口连接起来,并确保连接处密封严密,不会出现漏水情况。
8.接线连接:根据电气图纸,将发电机组与电源系统进行接线连接。
确保接线正确可靠,不会出现短路等安全隐患。
9.调试和试运行:在连接完毕后,对水轮发电机组进行调试和试运行。
包括检查设备的运行状态和性能指标是否符合要求,并进行相应的调整。
10.完善安装:对安装过程中的各个细节进行检查和完善,如确认螺栓是否拧紧,电缆是否固定等。
确保设备可靠安全地运行。
11.安装后处理:当设备正常运行后,进行安全防护和安装现场的清理工作,并将相关材料和设备整理妥当。
总结:灯泡贯流式水轮发电机组的安装流程涉及到了设备验收、水轮轮毂的安装、机壳和定子的安装、转子和电枢线圈的安装、输水管道的连接、电气接线的连接、调试和试运行等步骤。
在安装过程中,需要注意安全和质量要求,确保设备能够可靠安全地运行。
第六节贯流式水轮机基本结构一、贯流式水轮机的特点贯流式水轮机是开发低水头水力资源的一种新型机组,适用于25m以下的水头。
这种机型流道呈直线状,是一种卧轴水轮机,转轮形状与轴流式相似,也有定桨和转桨之分,由于水流在流道内基本上沿轴向运动不拐弯,因此较大的提高了机组的过水能力和水力效率。
此外,与其它机型相比,它还有其它一些显著特点:(1)从进水到出水方向轴向贯通形状简单,过流通道的水力损失减小,施工方便,另外它效率较高,其尾水管恢复功能可占总水头的40%以上。
(2)贯流式机组有较高的过滤能力和比转速,所以在水头与功率相同的条件下,贯流式的要比转桨式的直径小10%左右。
(3)贯流式水轮机适合作了逆式水泵水轮机运行,由于进出水流道没有急转弯,使水泵工况和水轮机工况均能获得较好的水力性能。
如应用于潮汐电站上可具有双向发电,双向抽水和双向泄水等六种功能,很适合综合开发利用低水头水力资源,另外在一般平原地区的排灌站上可作为可逆式水泵水轮机运行,应用范围比较广泛。
(4)贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少,电站靠近城镇,有利于发挥地区兴建电站的积极性。
二、贯流式水轮机的分类根据贯流式水轮机机组布置形式的不同可将其划分为以下几种形式:1.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。
轴伸贯流式机组按主轴布置方式可分成前轴伸、后轴伸和斜轴伸等几种,如图7-1所示。
这种贯流式机组与轴流式相比没有蜗壳、肘形尾水管,土建工程量小,发电机敞开布置,易于检修、运行和维护。
但这种机组由于采用直弯尾水管,尾水能量回收效率较低,机组容量大时不仅效率差,而且轴线较长,轴封困难,厂房噪音大都将给运行检修带来不方便。
所以一般只用于小型机组。
2.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7-2所示。
第六节贯流式水轮机基本结构一、贯流式水轮机的特点贯流式水轮机是开发低水头水力资源的一种新型机组,适用于25m以下的水头。
这种机型流道呈直线状,是一种卧轴水轮机,转轮形状与轴流式相似,也有定桨和转桨之分,由于水流在流道内基本上沿轴向运动不拐弯,因此较大的提高了机组的过水能力和水力效率。
此外,与其它机型相比,它还有其它一些显著特点:(1)从进水到出水方向轴向贯通形状简单,过流通道的水力损失减小,施工方便,另外它效率较高,其尾水管恢复功能可占总水头的40%以上。
(2)贯流式机组有较高的过滤能力和比转速,所以在水头与功率相同的条件下,贯流式的要比转桨式的直径小10%左右。
(3)贯流式水轮机适合作了逆式水泵水轮机运行,由于进出水流道没有急转弯,使水泵工况和水轮机工况均能获得较好的水力性能。
如应用于潮汐电站上可具有双向发电,双向抽水和双向泄水等六种功能,很适合综合开发利用低水头水力资源,另外在一般平原地区的排灌站上可作为可逆式水泵水轮机运行,应用范围比较广泛。
(4)贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短、投资小、收效快、淹没移民少,电站靠近城镇,有利于发挥地区兴建电站的积极性。
二、贯流式水轮机的分类根据贯流式水轮机机组布置形式的不同可将其划分为以下几种形式:1.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。
轴伸贯流式机组按主轴布置方式可分成前轴伸、后轴伸和斜轴伸等几种,如图7-1所示。
这种贯流式机组与轴流式相比没有蜗壳、肘形尾水管,土建工程量小,发电机敞开布置,易于检修、运行和维护。
但这种机组由于采用直弯尾水管,尾水能量回收效率较低,机组容量大时不仅效率差,而且轴线较长,轴封困难,厂房噪音大都将给运行检修带来不方便。
所以一般只用于小型机组。
2.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7-2所示。
灯泡贯流式水轮发电机组安装流程如下:
1.将定子、转子等部件运入安装间,并测试其交流耐压能力。
2.使用翻身工具与转子起吊,将转子从发电机坑转移吊入,使其
联接主轴。
3.将挡风板、制动器以及管路装设好,并测试定子的交流耐压能
力。
4.在转子吊装前,先将灯泡头运吊入流道,并使其与定子组合。
5.将发电机垂直主支撑、横向支撑、机组导流板、发电机承压盖
板等一一安装上去。
6.安装三节尾水管,并依次调整前锥段、中锥段、后锥段符合设
计和厂家资料要求后,焊接尾水管环缝。
7.安装管形座,并控制中心、水平、高程、圆度、波浪度、里程
桩号等参数。
灯泡贯流式水轮发电机组安装流程1.确定安装位置:首先需要确定发电机组的安装位置。
一般来说,灯泡贯流式水轮发电机组需要安装在流量较大、水头较高的河流或水库中。
选择合适的位置可以保证发电机组的发电效果最大化。
2.安装基础:在确定好安装位置后,需要进行基础的施工工作。
根据发电机组的规格和重量,制作合适的基础,确保发电机组在安装后能够稳定运行。
3.安装导流管:导流管是将水流引导到发电机组的关键装置。
根据实际情况,安装适当长度和直径的导流管,确保水流顺利流入发电机组。
4.安装发电机组:在完成基础和导流管的安装后,开始将发电机组安装到基础上。
在安装过程中,要确保发电机组的平稳对位,避免偏斜和晃动。
5.连接传动装置:发电机组需要通过传动装置将机械能转化为电能。
根据发电机组的设计,选择合适的传动装置(如齿轮传动、皮带传动等),并将其与发电机组连接起来。
6.接线调试:在发电机组安装完成后,进行接线调试工作。
根据发电机组的电气系统图纸,将电缆连接到发电机组的终端。
进行绝缘测试和线路接通试验,确保电路连接正确,无短路等故障。
7.联通水流:当发电机组完成接线调试后,可以进行联通水流试验。
打开水流调节阀门,使水流顺利流入导水管,进入发电机组。
通过观察压力表和流量计等仪表,检查水流的压力和流量是否符合设计要求。
8.调试启动:当联通水流顺利后,可以进行发电机组的调试启动工作。
启动发电机组,观察并记录实际运行参数,如转速、电压、电流等。
根据实际情况,进行调整和优化,确保发电机组的运行稳定和效率最大化。
9.安全检查与运行试验:在调试启动工作完成后,进行安全检查和运行试验。
检查各部位的紧固件、密封件等是否完好。
通过运行试验,检查发电机组的性能和可靠性,确保其满足设计要求。
10.投入运行及监控:当安全检查和运行试验通过后,将发电机组投入正式运行。
在运行过程中,定期对发电机组进行巡视、维护和保养。
使用监控系统对发电机组的运行状态进行实时监测,及时处理故障和异常情况。
灯泡贯流机组一、灯泡贯流式机组▪灯泡贯流式机组的发电机安装在密封的、外形酷似白炽灯灯泡的灯泡头内,水轮机装在灯泡的插口后,因此称这种水轮机为灯泡贯流式水轮机。
▪灯泡贯流式水轮发电机组布置形式:主要有两种方式:一种是以管形壳为主要支撑的布置方式,一种是以水轮机固定导叶为主要支撑的布置方式灯泡贯流式机组特点及优缺点▪1、发电机安装在水轮机上游侧一个灯泡型的金属壳体中,发电机与水轮机共一根主轴,水平连接。
▪2、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。
▪3、机组的轴系支承结构、导轴承、推力轴承都布置在灯泡体内。
▪4、这种机组所有的电缆、通风冷却管道及油管等都是通过灯泡头竖井和灯泡体支承的空心部分与外界相连。
▪5、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,减少了土建工程量。
▪缺点:但是发电机装在水下密闭的灯泡体内,给电机的通风、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。
▪优点:比转速高、过流量大、效率高、厂房尺寸小、投资省。
(一)、灯泡贯流式水轮机过流和泄水部件▪尾水管里衬、管形壳(内管形壳体、外管形壳体)、发电机吊装孔、盖板、下导流板,接力器基础以及下部支撑、侧向支承基础板等。
▪1—管形壳基础板;2—径向支承;3—前锥体;4—轴向支承;5—中心定位架;6—内管形壳;7—尾水管里衬;8—导水锥头部;9—外管形壳;10—抗压盖板;11—发电机侧向支承基础板1、流道和管形壳▪灯泡贯流式机组的流道是混凝土的。
特点:大而短。
▪管形壳:管形壳分为外管形壳体及内管形壳体。
外管形壳体上游面与发电机进人孔的框架、墩子盖板连接。
管形壳的结构应满足受力要求。
2、发电机吊装孔框架、抗压盖板▪发电机吊装孔是为了安装、检修时吊入和吊出发电机定子、转子,主轴和灯泡头等部件而设计的。