水电站问答题

第一章1水轮机的基本类型，分类方法和适用条件实际水流利用条件千差万别，各种形式的水轮机可以最大限度的利用水能。

水轮机可按能量利用特征，水流特征，转轮结构特征分类。

按能量转换形式分为反击式和冲击式，反击式利用水流的动能和势能，按转轮区内水流对于主轴流动方向的不同可分为混流式轴流式斜流式贯流式。

冲击式水轮机按射流冲击转轮方式不同分为水斗式斜击式双击式。

水斗式水轮机适用水头300~1700m ，混流式20~700m ，轴流式3~80m ，斜流式40~200m,贯流式1~25m 2水流在反击式水轮机中的运动，为了研究问题的方便，都做出什么假定1.假定叶片无限多、无限薄。

这样可以认为转轮中的水流运动是均匀、轴对称的。

显然在此假定下，流线也就和骨线的形状完全一致。

2.假定水流在进入转轮之前的运动是均匀的、轴对称的。

3.假定水轮机在所研究的工况下保持稳定运行，4.忽略水流的粘性3是比较混流式轴流式和水斗式水轮机各主要部件和利用能量的特点及适用条件混流式 轴流式 水斗式 进水设备通过蜗壳引出至转轮 通过蜗壳引出至转轮 通过喷嘴是谁冲击转轮 调节流量机构导叶开度进行控制 导叶开度进行控制 改变针阀喷嘴行程调节 工作轮形势及构造转轮和8~12片叶片 转轮和2~4片叶片 竖向放置转轮无蜗壳 泄水设角形式通过尾水管泄水 通过尾水管泄水 通过污水槽泄水 利用能量形式利用水流的动能和势能 利用水流的动能和势能 利用水的动能 适用条件 20~700m 水头 3~80m 300~1700m第二章1蜗壳设计的基本要求（1）过水表面光滑、平顺，水头损失小；（2）保证水流均匀、轴对称地进入导水机构；（3）水流在进入导叶前应具有一定的环量；4）具有合理的断面形状；（5）具有必要的强度及合适的材料。

2尾水管的作用、型式及其主要尺寸确定 尾水管的作用：1）汇集并引导转轮出口水流往下游2）档H2.》0时，利用这一高度水流所具有的位能3）回收转轮出口水流的部分动能。

*-尾水管的型式和尺寸对动能恢复有很大的影响，而且在很大程度上还影响着厂房基础开挖和下部块体混凝土的尺寸。

在地下水电站中，为了围岩的稳定，尾水管常采用窄高型，出口断面通常是城门洞型。

3简述水轮机汽蚀的原因，汽蚀类型以及汽蚀的防护成因：局部压力小于气化压力，低压区产生气泡，高压区气泡破裂，高速射流反复冲击，使金属表面产生疲劳剥蚀破坏。

类型：翼型汽蚀：一般发生在叶片背部（主要汽蚀类型，影响最大），间隙汽蚀：水流通过某些间隙或小通道时，局部速度升高而压力降低所产生的汽蚀，局部汽蚀：过流表面某些地方凹凸不平因脱硫而产生的汽蚀，空腔汽蚀：偏离最优工况在转口出口尾水管进口由于圆周分量引起的一种非轴对称的真空涡带。

防护：设计合理的翼型叶片使水流平顺，选择合理运行方式避免在汽蚀工况下运行，选择合理的转轮和安装高程们尽量使压力区压力值不低于气化压力。

第三章1水轮机选型设计的内容选择水轮机的台数和单机容量；选择水轮机的牌号、型号及装置方式；确定水轮机的直径、转速、吸出高及安装高程；确定蜗壳及尾水管尺寸；绘制水轮机运转综合特性曲线；选择调D N Q H 1198132=.'η速器及油压装置；2水轮机选择时，直径的计算公式略转速的计算公式略公式的各参数表示什么，如何选取，计算出来的直径转速满足什么要求D1计算中，N取水轮机额定出力H取设计水头Q1取限制工况下的单位流量，选取预估后的修正效率；所得出的直径，对照标准直径选取D1，通常是选用相近而偏大的标准直径，使水轮机有一定的富裕容量。

N的计算中H取加权平均水头，n1取原型的最优单位转速，计算出的n，按标准选取转速，通常是选取与之相近的同步转速第四章1水轮机调节的任务1）根据负荷图的安排，随着符合的变化迅速改变机组的出力，以满足系统的要求2)担负系统短周期的不可预见的负荷波动，调整系统频率2水轮机调节的特点1）水轮机的工作量加大，水轮机及其导水机构的尺寸也比较大，需要较大的力才能推动导水机构，因此，调速器需要有放大元件和强大的执行元件2）水轮发电机组以水为发电介质，与蒸汽等相比水有较大的密度，同时，水电站的输水通道较长，水体的质量较大，水轮机调节的过程中流量变化引起很大压力变化，从而给水轮机调节带来很大困难3）对于轴流转浆式水轮机的导叶和转轮叶片，水斗式水轮机的喷嘴和折流板带减压阀的混流式水轮机，需增加一套协调机构，对两个对象进行调节，使调节更加困难第五章1水电站有哪些类型，各使用什么条件河床式：当水头不大时，安装有水轮发电机组的厂房本身能承受上游水压力，成为挡水建筑物的组长部分。

适用于较低水头，如30-40m。

坝后式：当水头过大时，机组及厂房的尺寸相对较小，厂房难以独立承受上游水压力，因此用坝挡水，将厂房置于坝后。

引水式：在河段上游修闸或筑坝取水，经人工引水道引水道下游来集中落差到所建的水电站。

适用于坡降大的河段，或者河道裁弯引水和跨流域引水，这样可以取得很高的水头，造价低。

混合式：在同一河段上用坝集中上游部分落差，在通过有压引水道集中坝下游部分落差而形成总水头修建的电站。

适用于河段上游有良好的建坝条件，下游部分坡降大时。

2水电站的建筑物组成，各建筑物的作用（一）挡水建筑物用以截断水流，集中落差，形成水库的拦河坝、闸或河床式水电站的水电站的长房等水工建筑物。

（二）泄水建筑物用以宣泄洪水或防空水库的建筑物。

（三）过坝建筑物：用以将船物资水生物过坝（四）发电建筑物（1）进水建筑物从河道或水库按发电要求引进发电流量的引水道首部建筑物。

（2）引水建筑物向水电站输送发电流量的明渠及其渠系建筑物、压力隧洞、压力管道等建筑物。

（3）平水建筑物在水电站负荷变化时用以平稳引水建筑物中流量和压力的变化，保证水电站调节稳定的建筑物。

（4）厂房枢纽建筑物水电站厂房枢纽建筑物主要是指水电站的主厂房、副厂房、变压器场、高压开关站、交通道路及尾水渠等建筑物。

第六章1进水口的基本要求(1)要有足够的进水能力。

在任何工作水位下，进水口都应保证按照负荷要求引进所需的流量。

(2)水质要符合要求。

不允许有害泥沙进入引水道和水轮机，因此进水口要设置拦污，拦沙、沉沙、防冰及冲沙、排冰设施。

(3)水头损失要小。

进水口的位置应合理，外形轮廓应平顺，使水流通畅地进入引水道；断面尺寸应足够，以使水流速度控制在允许范围内，尽可能减小水头损失。

(4)可控制流量。

进水口需设置闸门，为进水和引水系统的检修创造条件，并进行紧急事故关闭，截断水流，避免事故扩大。

(5)满足对水工建筑物的一般要求。

2进水口有哪些类型及适用条件水电站进水口按水流条件可分为无压进水口和有压进水口两大类。

无压进水口的主要特征是：取河流或水库的表层水，进水口的水流具有自由水面，水流为无压流，有压进水口的主要特征是：进水口位于水库死水位以下的一定深度，引进深层水，水流为有压流，其后常与有压引水隧洞或压力管道连接，适用于从水位变化幅度较大的水库中取水。

抽水蓄能进出水口：有压进水特例，既有进水口有有出水口3有压进水口的类型及适用条件一、洞式进水口:进口段和闸门井均从山体中开凿而成,利用了岩石的作用，钢筋混凝土工程量较少，是一种既经济又安全的结构形式，因而应用广泛。

二、墙式进水口:进口段和闸门段均布置在山体之外，形成一个紧靠在山岩上的墙式建筑物。

这种进水口适用于洞口附近地质条件较差或地形陡峻因而不宜采用洞式进水口时。

三、塔式进水口：进口段和闸门段组成一个竖立于水库边的塔式结构，通过工作桥与岸边相连，这种进水口适用于洞口附近地质条件较差或地形平缓从而不宜采用洞式进水口时。

四、坝式进水口，坝式进水口的基本特征是进水口依附在坝体上，进口段和闸门段常合二为一，渐变段衔接紧凑以缩短进水口长度4根据对进水口的要求，如何选择确定进水口的位置和高程位置原则：水流平顺、对称、不发生回流和漩涡，不聚集污物、泄洪时人能正常进水、进水口后接压力隧洞、应与洞线布置协调一致、选择地形及地质、水流条件均较好的位置。

高程原则：进水口顶部高程应低于最低的水压，并有一定的淹没深度。

底部高程应高于淤沙高程。

顶部高程：以不出现吸气漩涡为原则。

底部高程：进水口的底部高程通常在水库淤沙高程以上0.5~1.0m.当没有冲沙设备的。

应根据排沙情况而定。

5有压进水口包括哪些设备及其作用有压进水口应根据运用条件设置拦污设备、闸门及启闭设备、通气孔以及充水阀等主要设备。

一、拦污设备：功用是防止漂木、树枝、树叶、杂草、垃圾、浮冰等漂浮物随水流带人进水口，同时不让这些漂浮物堵塞进水口，影响进水能力。

主要的拦污设备是进口处的拦污栅。

二、闸门及启闭设备进水口通常设两道闸门，即事故闸门及检修闸门。

当隧洞较短或调压室处另设有事故闸门时，可只设一道检修闸门。

事故闸门仅在全开或全关的情况下工作，不用于流量调节，其主要功用是，当机组或引水道内发生事故时迅速切断水流，以防事故扩大。

此外，引水道检修期间，也用以封堵水流。

三、通气孔及充水阀：通气孔设在事故闸门之后，其功用是，当引水道充水时用以排气，当事故闸门关闭放空引水道时，用以补气以防出现有害的真空。

当闸门为前止水时，常利用闸门井兼作通气孔。

6沉沙池的基本原理，有哪些排沙方式沉沙池的基本原理是，加大过水断面，减小水流的流速及其挟沙能力，使有害泥沙沉淀在沉沙池内，而将清水引入引水道。

沉沙池中所沉淀泥沙的排沙方式可分为人工清沙、机械排沙和水力冲沙三种。

水力冲沙又可分为连续冲沙和定期冲沙。

第七章1渠道的功用及要求可当做引水渠，为无压引水式水电站集中落差，形成水头，并向机组输水，也做尾水管将发电用过的水排入下游河段，要求;（l）有足够的输水能力渠道要能随时输送水电站所需要的设计流量，并有适应此流量变化的能力。

（2）水质符合要求要防止有害的污物及泥沙进入渠道，不仅在渠首要采取适当措施，更要防止渠道沿线上的污物及泥沙随暴雨涌入渠道，在渠末端是压力前地。

压力前池的出口处，即为压力管道的进口处。

该进口处还要再次采取拦污、防沙及排污措施。

（3）运行安全可靠渠道在运行中要防止冲刷及淤积，渠道的渗漏要限制在一定的范围内，过大的渗漏不但会造成水量损失，而且可能影响渠道的安全。

另外，要抑制渠中杂草生长，以减小渠道糙率，增加渠道输水能力。

2压力前池的作用组成及在布置压力前池时要注意的问题压力池的作用：1）分配水量，正常运行时把流量平顺的分配给各压力管道2）平稳水压，荷载突然变化时或事故时，能起反射水击波的作用3）防污防沙防冰，保护管道水轮机4）电站停机时宣泄多余能量，保证下游用水。

组成：1）池身及扩散段，渠道末端加宽加深的过渡段以满足进水口布置需要2）压力管道进水口，其构成与有压进水口同，常采用挡水强式3）泄水建筑物，溢流堰等，在严寒地区用来排冰4）排污排沙排冰设备。