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1、水轮机按空蚀发生的部位通常可分为翼型空蚀、空腔空蚀、间隙空蚀、其他局部脱流引起的空蚀四种空蚀现象。
2、两个水轮机相似时，必需具备：几何相似、运动相似、和动力相似3、水轮机的基本工作参数主要有水头、流量、转速、出力和效率。
4、根据应用水头不同，水轮机蜗壳分为：金属蜗壳、混凝土蜗壳二种5、以单位转速、单位流量为纵、横坐标轴的特性曲线称为模型综合特性曲线，以水头、出力为纵、横坐标轴的特性曲线称为运转综合特性曲线。
6、反击型水轮机最优工况的理论条件为进口无撞击和出口法向。
7、水轮机转轮中的水流运动是牵连运动和相对运动的合成。
8、应用水头越低，流量越，水轮机比转速越大，其能量性能越，汽蚀性能越。
9、水轮机分为反击式和冲击式两大类。
10、混流式水轮机的转轮由上冠,叶片,泄水锥,下环组成。
11、气蚀现象包括了空化、空蚀两个过程。
12．尾水管恢复系数是实际恢复的动能与理想恢复的动能之比.14．轴流转浆式水轮机的效率修正值与转轮直径有关。
15. 金属蜗壳的包角一般为345°。
16．水电站中通过_水轮机_将水能转变成旋转机械能，再通过发电机_把旋转机械能转变成电能。
（X）1、ZZ式水轮机保持协联关系时的单位飞逸转速较不保持协联关系时的单位飞逸转速大（X）2、水轮机的工作水头等于水电站的上下游水位之差。
（X）3、发电机的效率是水轮发电机出力与水流出力之比。
（√）4、水轮机输出有效功率的必要条件是进口环量必须大于出口环量。
（√）5、一般情况下轴流式水轮机的叶片数比混流式少。
（√）6、反击式水轮机是靠水流的动能做功的。
（X）7、水轮机的最大容许吸出高度应选择各水头下吸出高度的最大值。
（√）9、尾水管补气的主要目的是消除和减轻尾水管的空腔空化（√）10、水轮机的比转速越高，其应用水头越小。
（X）11、效率相等的水轮机工况一定是相似工况。
（X）12、冲击式水轮机转轮是整周进水的。
（X）13、混流式水轮机转轮内的水流轴面流线是近似与水轮机轴线保持平行的直线。
如何优化小水电经济运行作者：蒋俊华来源：《科技传播》2013年第21期摘要白渔潭水电站现有在役机组8台，均为轴流转桨式机组，总装机容量21.3万千瓦时，全文针对该站在面临库容小、装机容量小的情况下，在最近三年中通过管理提升活动开展的运行“小指标”竞赛中所总结的经验，来分析影响小水电经济运行的因素，提出优化经济运行的一些技巧和措施。
关键词白渔潭水电站；管理提升；经济运行；技巧；措施中图分类号TV5 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）102-0104-02白渔潭水电站位于湖南省衡阳市东北部耒水下游，距耒水入湘江口15.7km，系耒水梯级开发的最后一级，是以发电为开发目标的低水头径流式电站。
电站枢纽工程于1958年12月2日正式动工，1960年10月基本建成，第一台机组#8机投产发电（2003年4月该机组完成主机部分整体改造工程）。
后于1964年～1965年陆续安装了#7、#6、#5机组，于1978年安装了#4、#3机组，于（95～96）年安装了#2、#1机组。
目前，八台机组全部安装完毕，达到设计装机规模，总装机容量为2×3200+5×2500+1×2400=21300kW。
从1996年起，白渔潭电站的发电进入正常运行期，按照设计水头（6.2m）和当时的运行条件，白渔潭电站的年平均发电量为11241万 kW·h，保证出力为0.49万kW，发电效益在逐年提高。
1999年湘江航运公司的大源渡航运枢纽建成蓄水运行，该工程正常蓄水位50.0m（黄海高程），死水位47.8m，回水长度110.0km。
由于受大源渡航电枢纽回水影响，将白渔潭水电站的发电尾水位抬高2.43m，降低了发电水头和发电效率。
通过权威设计部门的计算论证和近几年的运行统计，由于大源渡枢纽的修建，该站年平均发电量仅为6914kW·h，实际发电水头仅为5m左右，机组全年均在低于设计水头的低水头区运行，保证出力仅为0.29万kW，直接影响了该站的发电效益。
水电站机电设备与自动化单选题100道及答案解析1. 水电站中，将水能转化为机械能的设备是（）A. 水轮机B. 发电机C. 变压器D. 调速器答案：A解析：水轮机是将水能转换为机械能的设备。
2. 水轮机的工作水头是指（）A. 上下游水位差B. 水轮机进口和出口的水头差C. 水轮机出力与流量的比值D. 水轮机的额定水头答案：B解析：水轮机的工作水头是指水轮机进口和出口的水头差。
3. 以下哪种水轮机适用于高水头小流量的水电站（）A. 混流式B. 轴流式C. 冲击式D. 贯流式答案：C解析：冲击式水轮机适用于高水头小流量的情况。
4. 水轮机的转速与（）成正比。
A. 水头B. 流量C. 出力D. 磁极对数答案：D解析：水轮机的转速与磁极对数成反比。
5. 发电机的额定功率因数一般为（）A. 0.8B. 0.9C. 1.0D. 0.7答案：A解析：发电机的额定功率因数通常为0.8 左右。
6. 同步发电机的励磁方式不包括（）A. 直流励磁机励磁B. 交流励磁机励磁C. 静止励磁D. 异步励磁答案：D解析：异步励磁不是同步发电机常见的励磁方式。
7. 水电站的主变压器通常采用（）A. 双绕组变压器B. 三绕组变压器C. 自耦变压器D. 分裂变压器答案：B解析：水电站的主变压器多采用三绕组变压器。
8. 下列哪种保护属于发电机的主保护（）A. 过电流保护B. 纵差动保护C. 过电压保护D. 零序保护答案：B解析：纵差动保护是发电机的主保护。
9. 调速器的主要作用是（）A. 调节水轮机转速B. 调节发电机输出电压C. 调节水轮机流量D. 调节系统频率答案：A解析：调速器主要用于调节水轮机的转速。
10. 自动励磁调节器的作用是（）A. 维持发电机端电压恒定B. 调节有功功率C. 调节无功功率D. 提高系统稳定性答案：A解析：自动励磁调节器的主要作用是维持发电机端电压恒定。
11. 水轮机的效率最高可达（）A. 80%B. 90%C. 95%D. 98%答案：C解析：水轮机的效率一般最高可达95%左右。
水轮机_河海大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.转桨式水轮机模型综合特性曲线中常绘出的等值线有答案:等叶片转角线_导叶等开度线_等效率线2.轴流转桨式水轮机与混流式水轮机比较，其特点是答案:高效率区宽_结构稍复杂3.混凝土蜗壳的断面形状一般均采用T形或Γ形。
答案:正确4.贯流式水轮机总体上可以分为全贯流式和半贯流式，半贯流式又可以分为轴伸式、竖井式和灯泡式。
答案:正确5.一定直径的水轮机，比转速越高流量就越大，导叶应该做得高一些，否则就要增加开度？答案:正确6.各种比转速水轮机在导水机构开度很小或很大时，其水力损失都较大？答案:正确7..轴流式水轮机适用于高水头，小流量工况答案:错误8.一元理论多用于设计低比转速的转轮，二元理论多用于设计中高比转速的转轮答案:正确9.水轮机尾水管的作用是（）。
答案:使转轮的水流排入河床，减少水头损失10.对尾水管内的水力损失的叙述，说法正确的是：（）。
答案:尾水管出口水流动能愈小，则尾水管的回能系数愈大11.升力法很大程度上依赖机翼的试验资料，是一种半经验半理论的方法答案:正确12.增加混流式水轮机转轮叶片数对空化性能的影响为答案:空化性能可能变好也可能变差13.为了保证水轮机运行效率导叶相对开度应保持在40%～90%答案:错误14.混流式水轮机转轮的设计理论包括答案:二元理论_三元理论_一元理论15.斜流式水轮机的应用水头介于轴流式与混流式水轮机之间。
答案:正确16.50~200m的水电站既可使用混流式水轮机，也可使用斜流式水轮机。
答案:正确17.轴流转桨式水轮机，由于桨叶和导叶随着工况的变化形成最优的协联关系，提高了水轮机的平均效率，扩大了运行范围，获得了稳定的运行特性。
答案:正确18.低比转速水轮机强度和刚度有充分保证，空化系数小，有良好空化性能和效率答案:正确19.轴流式水轮机叶片包角越大则叶片越长答案:正确20.动力相似是指两水轮机形成的液流中各相应点所受的力答案:方向一致_名称相同_数量相同21.低水头（低于20m）且水头变化范围较大的情况下，一般选择轴流转浆式机组。
轴流转桨式水轮机三体联吊工艺工序优化摘要：本文以里底水电站为研究对象，研究轴流转桨式水轮机在三体联吊中存在的问题，以及解决方案，实现工艺的优化，为相关人员提供参考。
关键词：轴流转桨式水轮机；三体联吊；工序优化水利水电的不断发展，水电站的施工工艺和内容在发展过程中也存在问题，需要改进，现如今水电站的设备主要是轴流转桨式水轮机，该水轮机的主要操作工序是三体联吊的方式，在这个工序中，容易出现吊装问题，因此，还需要继续优化联吊工艺。
1工程背景里底水电站总装机容量420MW，采用3台轴流转桨式水轮机，单机容量140MW。
三体联吊即在安装间将转轮、主轴、支持盖、导流锥组装为整体后，再整体吊入机坑。
转轮装配外径7400mm，支持盖和导流锥组装外径7940mm，转轮装配高度5202mm，支持盖和导流锥组装高度5617mm，转轮装配重量162t，支持盖和导流锥组装重量85t，主轴及下操作油管套装高度9530mm，主轴及下操作油管套装重量82t，三体联吊具2．5t、总高度16595mm、外径7940mm、总重量340t。
根据现场实际测量尺寸，桥机上游侧300t钩到上游限位时距离主轴中心仅0．53m，而支持盖吊环孔距离主轴中心2．6m，故厂家设计支持盖、导流锥、主轴组装成整体后通过双吊点吊装支持盖吊环孔与转轮连接方案无法实施。
支持盖、主轴与转轮连接后高度较高、重量较大，进行悬吊卡环翻身换向及拆除支撑盖吊具更换三体联吊起吊轴(转子平衡梁吊轴)难以实现且存在巨大安全隐患。
为保证后续施工安全有序进行，结合现场实际情况，通过对三体联吊连接及吊装方法进行改进，解决三体连接及联吊相关问题。
2轴流转桨式水轮机三体联吊工艺存在的问题2.1水轮机转轮三体联吊主要工作流程主轴直立→支持盖组装→支持盖套装→二体联结、吊具安装→三体联结→三体联吊[1]。
2.2轴直立工位设计不合理导致二联体无法吊装因水轮机主轴直立工位设计不合理，太靠近安装间上游墙（主轴坑位及基础钢板预先已埋好），桥机吊装作业空间受限，双小车两个吊点与支持盖上两个吊点无法联接，桥机上游测吊钩中心到上游侧极限位距离主轴中心仅0.53m，而支持盖上游侧吊耳位置距离主轴中心2.6m［2］，两个吊点无法重合联结，故厂家设计的用桥机抬吊水轮机主轴、支持盖二个部件联结体（简称二联体）无法实施。
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水电厂技能考试试题
一、单项选择题（共35小题，每小题2分，共70分）
1、轴流转桨式水轮机保持协联关系时的飞逸系数KF为（B）。
正确答案：（B）
A、1.6L.7
B、1.9 2.1
C、2.126
D、都不是。
2、指导水轮机安全经济运行的理论依据是水轮机特性曲线中（B）。
正确答案：（B）
A、转子特性曲线
B、运转综合特性曲线
C、工作特性曲线
D、水轮机运转特性曲线。
3、主变重瓦斯保护在（A、）情况下不能将跳闸改信号｡
正确答案：（A、）
A、主变大量漏油
B、主变运行中更换硅胶
C、主变进行检修
D、主变油路系统异常时打开放油阀门
4、电力系统继电保护的选择性除了决定于继电保护装置本身的性能外还要求满足由电源算起愈靠近故障点
的继电保护的故障启动值（B、）
正确答案：（B、）
A、相对越小动作时间愈长
B、相对越大动作时间越短
C、相对越小动作时间越短
5、水轮机额定出力是在（B）下水轮机主轴输出的功率
正确答案：（B）
A、最大水头、最大流量、额定转速
B、设计水头、设计流量、额定转速
C、最小水头、最大流量、额定转速
D、设计水头、最大流量、额定转速。
6、发电机如果在运行中功率因数过高cosφ1会使发电机（C、）。
正确答案：（C、）
A、功角减小
B、动态稳定性降低
C、静态稳定性降低
D、功角增大。
7、反击式水轮机尾水管的作用是（C）。
Journal of Electrical Engineering 电气工程, 2020, 8(1), 28-35Published Online March 2020 in Hans. /journal/jeehttps:///10.12677/jee.2020.81004Optimization of Coconnection Curve ofShaft-Rotating Propeller Turbine for aHydropower StationLingling Xie1, Huilin Zhang1,2, Chanfeng Zhang31College of Electrical Engineering, Guangxi University, Nanning Guangxi2ShenZhen Water Technology Co., Ltd., Shenzhen Guangdong3CGN Research Institute Co., Ltd., Shenzhen GuangdongReceived: Feb. 18th, 2020; accepted: Mar. 4th, 2020; published: Mar. 11th, 2020AbstractIn this paper, the adjustment test of unit 1 of a hydropower station is carried out under the condi-tion of non-coconnection. By changing the water head, the optimal coassociation was obtained by using the exponential efficiency test method and the fixed guide vane test method. After the veri-fication of unit 2 and unit 3, the optimal coassociation curve is finally optimized. It guides the unit economy to run smoothly.KeywordsMovable Blade, Association League Curve, Optimization某水电站轴流转桨式水轮机协联曲线的优化谢玲玲1，张慧琳1,2，张传峰31广西大学电气工程学院，广西南宁2深圳市水务科技有限公司，广东深圳3中广核研究院有限公司，广东深圳收稿日期：2020年2月18日；录用日期：2020年3月4日；发布日期：2020年3月11日摘要本文对某水电站在不同水头下对1号机组进行非协联状态下的调整试验，利用指数效率试验法和固定导谢玲玲等叶工况试验法，综合获取机组最优协联关系，并在2号机组和3号机组进行结果验证，最终优化出3台机组的最优协联曲线，指导机组经济平稳运行。
关键词轴流转桨，协联曲线，优化Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言某水电站装有三台13.5万千瓦轴流转桨式水轮发电机组。
轴流转桨式水轮机适用于水头或负荷波动较大的低水头电站，其转轮叶片可与导叶协联调节，在调节导叶开度的同时，可按预先设定的协联关系调节桨叶的角度，以保证水轮机始终在高效率区运行[1]，是典型的双调型机组。
一般水轮机的协联关系由制造厂家根据模型试验的成果制定，由调速器通过程序自动协联，但是由于模型试验的偏差及安装和零部件加工的误差，再加上电站运行机组经过A级检修，机械结构反复拆装，轮毂体及轮叶汽蚀，其得到的协联关系往往与真机运行情况存在一定的差异，造成机组并非在最优协联关系下运行，影响了水轮机的效率及运行的稳定性[2]，因此研究双调水轮发电机组最优协联特性就具有非常重要的意义[3]。
本文针对双调型轴流转桨式水轮机特性提出了一套能够准确测量最优协联特性的试验方案，在不影响测量结果的前提下，精简试验测量参数，简化参数推倒，计算过程。
经过试验结果验证，该方案具备一定的有效性和先进性。
2. 本文主要研究内容1) 某水电站在不同水头下水轮机组的协联特性，确保机组在特性好的协联关系下运行。
2) 水轮机组在某一协联特性下，有功功率与指数效率的关系，由此确定机组的高效率运行区间。
3) 在水轮机的机械结构导致无法直接测得水轮机真实流量时，通过相对效率试验间接求得水轮机相对效率[4]的方法。
试验过程中对某水电站1号机组在33 m、33.5 m、34 m、35 m、36 m、36.5 m毛水头下进行导叶与桨叶的协联优化研究，利用1号机组的试验结果，在2号机组进行35 m、36 m毛水头下的验证测试；最后在3号机组进行33 m、34 m、35 m、36 m毛水头下的综合验证测试，得出某水电站3台机组的最终优化协联曲线。
3. 最优协连点试验方案水轮机的最优协联工况即最佳工作状态，为保证水轮机有最高效率，桨叶姿态需顺应水轮机流道的流态。
在此状态下，水轮机气蚀最轻、操作桨叶所需油压最低、震动最小。
要确定最优协联工况则要在效率试验前得出试验机组的最优协联关系，随后由最高效率点确定最优工况点，此时，通常采用相对法效率试验法来消去未知的效率的绝对值和蜗壳流量系数K。
而流量的相对值测定是通过在水电站中常使用蜗壳差压法测量水轮机流量，它也是最简单的一种的谢玲玲 等方法。
它的工作原理是由于蜗壳中心线弯曲，当具有一定流速的水流流经蜗壳时，水流在蜗壳弯曲的通道上产生离心力，从而在蜗壳内外缘产生压力差。
在截面积已成定值的蜗壳某截面来上，水流流速影响着压力差的大小，即水流平均流速的大小正比于流经该截面的流量，当测压点选择得当时，蜗壳流量计具有较高的测量精度。
而且蜗壳流量系数K 值具有不随导水叶开度和水头变化而变化的性质，这给K 值的率定和使用带来了很大的方便[5]。
在某电站收缩管流道任取两个测量断面，指数流量Q *可表示为：*Q =式中，K 为蜗壳流量系数，h 为两个测流断面的压力差值。
水轮机效率公式以指数效率*η可表示为：*η=(2)式中：γ—水的重度；H —机组的工作水头； N —发电机有功功率；*η—水轮机指数效率； g η—发电机效率。
在试验选定的工况点下，指数效率*η与最高指数效率*max η的比值即为相对效率η′：**maxηηη′== (3) 式中：m N 、m H 、m h 均为最高指数效率下的发电机有功功率；机组工作水头流道差压值。
由式(3)可知，相对效率与指数效率在某一确定的工况点下绝对效率与相对效率相差常数倍，它们的曲线形状相同但是坐标不同，最优协联点则可通过定桨试验中测得的最高相对效率值或指数效率值确定，本试验则是据此利用指数效率确定最优协联点[6]。
3.1. 水头H dj 的计算水轮机的工作水头在试验过程中受上游来水流量，运行机组正常水耗及试验机组导叶开度改变等因素的影响不断变化，故将在每个固定导叶开度测得的水头值取其平均值以减小试验误差。
即：1ndj di i H H n ==∑ (4)式中dj H 为某个导叶开度下的计算水头，di H 为某个导叶开度下实测的工作水头，n 为测量次数。
3.2. 流量i Q ∗的计算某个工况点下测得的测流断面间压差值为i h ∆，据式(1-1)和(1-6)，则指数流量*i Q 为：*i Q =(5)蜗壳流量系数K 可在计算时消去，则式(5)中K 取1。
由相似理论流量换算原则可知，某个工况点下计算流量*di Q 可换算为：谢玲玲 等**12d di i i H Q Q H == (6)式中d H 为某工况点下的计算水头，i H 为某工况点下的实际工作水头。
3.3. 功率N d 的计算由水轮机相似理论可知，计算功率di N 为某工况点下测得的实际功率i N 换算到计算水头dj H 下得到的机组有功功率：32d di i iH N N H =(7) 3.4. 水轮机指数效率η∗与水轮机相对效率′η据式(2)，可求得水轮机指数效率*η，据式(3)，可求得水轮机相对效率η′。
4. 试验参数的测定4.1. 水位及机组工作水头试验利用的水位主要有上游水位、拦污栅后水位、下游水位，水位测量采用压力式水位传感器。
试验水头利用电厂安装在拦污栅后水位的平均值与尾水出口处的水位传感器测量值计算，水位监测装置事先应进行校准。
试验时此参数由人工同步读数、记录。
机组净水头可利用安装在蜗壳进口处的压力变送器与尾水管出口处的压力变送器测得。
试验水头采用固定上游、尾水位，利用调整其它机组出力的方法进行控制，水头控制表如表1所示。
Table 1. Head control table表1. 水头控制表序号 试验日期 上游水位(m) 下游水位(m) 毛水头(m) 机组负荷分配情况(MW) 全厂出力(MW) 入库流量m 3/s 试验时间 1号机 2号机 3号机 1 2016.8.16 437.25 404.26 33 20~130 110 130~20 260 800 2小时 2 2016.8.17 437.84 404.32 33.5 20~130 100 130~20 250 800 2小时 3 2016.8.18 437.68 403.66 34 20~130 80 130~20 230 750 2小时 4 2016.8.19 438.18 403.08 35 20~130 20 130~20 170 600 2小时 5 2016.8.20 438.93 402.95 36 20~130 20 130~20 170 600 2小时 6 2016.8.21 439.51 403.02 36.5 20~130 20 130~20 170 700 2小时 72016.8.22439.5402.5370~130130~01304402小时发电机有功功率﹑无功功率及功率因数利用机组监控系统记录(功率变送器的精度要求为0.2级以上)。
导叶开度﹑桨叶开度通过机旁盘处的调速器电柜获得。
并由监控系统和人工分别记录。
蜗壳采用EJA110A 型智能差压传感器测量，并送至监控系统，由计算机监控系统记录读取蜗壳差压。
4.2. 机组振摆测试采用水力机械综合测试系统，测试机组大轴摆度(上导、下导、水导)；机架振动(上机架+X 水平、上机架+X 垂直、上机架+Y 水平、下机架+X 水平、下机架+X 垂直、下机架+Y 水平)；顶盖振动(顶盖+X 水平、顶盖+X 垂直)等。
