《水電站培訓資料》PPT課件.ppt

1、水 電 站,水力發(fā)電是當今可再生資源發(fā)電技術中最成熟，最具有大規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化的發(fā)展方式，我國水力資源蘊藏量世界第一，水力發(fā)電是我國最重要的可再生能源，是第一大清潔能源，1949年全國水電裝機容量僅有163MW，現已突破2.3億KW，居世界首位。,2020/11/12,湖北二電電氣有限公司,水 輪 機,水輪機是水電站中最主要動力設備之一，影響電站的投資、制造、運輸、安裝、安全運行、經濟效益。 根據H、N的范圍選擇水輪機型式是水電站主要考核指標，目的是使水電站充分利用水能，安全可靠運行。,2,湖北二電電氣有限公司,一 、水輪機的標準系列,我國在1974年編制了反擊式水輪機暫行系列型譜，其中所

2、列出的轉輪，是經過長期實踐驗證在某一水頭段的性能優(yōu)異的轉輪。 型譜中，水輪機轉輪型號規(guī)定一律用比轉速代號。 軸流式、混流式、水斗式水輪機系列型譜參數。,3,湖北二電電氣有限公司,二、水輪機轉輪標稱直徑系列(cm),說明：括號內的數字表示僅適用于軸流式水輪機。,4,湖北二電電氣有限公司,三、水輪發(fā)電機標準同步轉速,5,湖北二電電氣有限公司,四、水輪機系列應用范圍（圖1）,6,湖北二電電氣有限公司,水輪機系列應用范圍（圖2）,7,湖北二電電氣有限公司,1、混流式水輪機：,8,湖北二電電氣有限公司,混流式水輪機,9,湖北二電電氣有限公司,2、軸流式水輪機示意圖：,10,湖北二電電氣有限公司,3、燈泡

3、貫流式水輪機示意圖：,11,湖北二電電氣有限公司,4、沖擊式水輪機示意圖（單噴）：,12,湖北二電電氣有限公司,沖擊式嘴水輪機示意圖（雙噴）：,13,湖北二電電氣有限公司,5、斜擊式水輪機示意圖：,14,湖北二電電氣有限公司,6.多級節(jié)能水輪機,15,湖北二電電氣有限公司,五、 水輪機蝸殼的形式,一、蝸殼的功用及型式 (一) 功用 蝸殼是水輪機的進水部件，把水流以較小的水頭損失，均勻對稱地引向導水機構，進入轉輪。設置在尾水管末端。 (二) 型式 混凝土蝸殼和鋼蝸殼。,16,湖北二電電氣有限公司,1. 混凝土蝸殼,適用于低水頭大流量的水輪機。 H40m, 鋼筋混凝土澆筑，“T”形斷面。 當H40

4、m時，可用鋼板襯砌防滲(H 最大達80m),17,湖北二電電氣有限公司,2. 金屬蝸殼,當H40m時采用金屬蝸殼。其斷面為圓形，適用于中高水頭的水輪機。 鋼板焊接：H=40200m，鋼板拼裝焊接。 鑄鋼蝸殼：H200m時，鋼板太厚，不易焊接，與座環(huán)一起鑄造而成的鑄鋼蝸殼，其運輸困難。,18,湖北二電電氣有限公司,六、尾水管的型式,一、尾水管型式 1.直錐形用于小型水輪機 2.彎錐形用于臥軸水輪機 3.彎肘形（大中型電站）,19,湖北二電電氣有限公司,二、常見尾水管的形式,1、直錐形,20,湖北二電電氣有限公司,常見尾水管的形式,2、彎錐形,3、彎肘形,21,湖北二電電氣有限公司,彎肘型尾水管,

5、減小廠房開挖深度，水力性能好，大中型號水輪機均采用彎肘型尾水管。組成：直錐段、肘管、出口擴散段。,軸流式水輪機 混流式水輪機,22,湖北二電電氣有限公司,水 輪 發(fā) 電 機,23,同步發(fā)電機：其電動勢的頻率與電機轉速（同步轉速）之比為恒定值，例如對于2極（1對磁極）同步發(fā)電機，發(fā)電頻率與每秒轉速相同；對于12極（6對磁極）同步發(fā)電機，發(fā)電頻率為6倍每秒轉速。大型汽輪發(fā)電機、水輪發(fā)電機都是同步發(fā)電機，大多數交流發(fā)電機都是同步發(fā)電機，應用非常廣泛。 同步轉速:要使發(fā)電機供給電網50Hz的工頻電能，發(fā)電機的轉速必須為同步轉速。同步轉速=5060/p，p是磁極對數，例如一對磁極（2極）電機的同步轉速為

6、3000r/min，二對磁極（4極）電機的同步轉速為1500r/min。,湖北二電電氣有限公司,一、發(fā)電機的轉子,水輪發(fā)電機的轉子采用凸極式結構，上圖是發(fā)電機的磁軛與磁極，磁軛是磁極磁力線的通路，發(fā)電機模型有南北相間的24個磁極。在磁軛外圓周開有T形槽，磁極通過T形榫頭固定在磁軛上，圖1是轉子鐵芯，圖中左側是兩個未安裝的磁極。,24,湖北二電電氣有限公司,1、磁極、勵磁線圈:,每個磁極上都繞有勵磁線圈，勵磁電源由安裝在主軸端頭的勵磁發(fā)電機提供，或由外部的勵磁電源系統(tǒng)提供（由集電環(huán)向勵磁線圈供電）。24個勵磁線圈連接組成南北相間的12對磁極。 磁軛安裝在轉子支架上，在轉子支架中心安有發(fā)電機主軸，

7、在主軸的上端頭安裝有勵磁發(fā)電機或集電環(huán)，勵磁繞組的引出線連接到集電環(huán)。軸下端有連接水輪機的法蘭，見下圖,25,湖北二電電氣有限公司,2、主軸、磁軛、集電環(huán),26,湖北二電電氣有限公司,A、立式發(fā)電機轉子,27,湖北二電電氣有限公司,B、臥式發(fā)電機轉子,28,湖北二電電氣有限公司,二、發(fā)電機的定子,水輪發(fā)電機定子由機座、鐵芯和線圈等部件組成，( 機座定子機座中一個承重和受力部件，承受上機架荷重并傳到基礎，支承著鐵芯、線圈、冷卻器和蓋板等部件，對懸吊型水輪發(fā)電機還承受整個機組轉動部分重量（包括水推力），機座還承受徑向力（磁拉力和鐵芯熱膨脹力）和切向力（正常和短路時引起的力）。因此，機座須具有足夠的

8、剛度，防止定子變形和振動。 定子線圈嵌放在定子槽內，組成三相繞組，每相繞組由多個線圈組成，按一定規(guī)律排列，見圖。,29,湖北二電電氣有限公司,1、定子機座與鐵芯,30,湖北二電電氣有限公司,a、定子鐵芯,定子鐵芯是定子的個重要部件。它是磁路的主要組成部分并用以固定線圈。在發(fā)電機運行時，鐵芯要受到機械力、熱應力及電磁力的綜合作用。由于鐵芯中的磁通量是隨著轉子的旋轉而交變的，為提高效率、減少鐵芯渦流損耗，鐵芯一般由0.35-0.5mm厚的兩面涂有絕緣漆的扇形硅鋼片疊壓而成?？绽涫桨l(fā)電機鐵芯沿高度方向分成若干段，每段高40-45mm，段與段間以“工”字形襯條隔成通風溝，供通風散熱之用。鐵芯上、下端有

9、齒壓板，通過定子拉緊螺桿將疊片壓緊。通過定位筋和托板將整個鐵芯固定在機座的內側。鐵芯內圓有矩形嵌線槽，用以嵌放線圈繞組。,31,湖北二電電氣有限公司,b、定子線圈,定子線圈的主要作用是產生電勢和輸送電流。定子線圈是用扁銅線繞制而成，然后再在它的外面包上絕緣材料。 水輪發(fā)電機定子線圈主要采用圈式和條式兩種。圈式線圈。圈式線圈由若干匝組成，每一匝又可由多股絕緣銅線組成。圈式線圈的兩個邊分別嵌入定子槽內上下層，許多圈式線圈嵌入定子槽內后，按照一定的規(guī)律聯(lián)接起來組成疊繞組。雙層圈式線圈多用于中小型水輪發(fā)電機。大型水輪發(fā)電機也有采用單匝疊繞線圈，為了便于制造，工藝上可將線圈分成兩半，分別彎曲成桿型線棒，

10、包扎絕緣并經處理后下線，然后把有關的兩個邊聯(lián)起來焊在一起。,32,湖北二電電氣有限公司,b.1、定子線圈,33,湖北二電電氣有限公司,水輪機的一般檢修工藝,水輪發(fā)電機組是由成千上萬個零部件組成的機械，它與通用機械有相同的地方，都具有傳動、連接、轉動、軸承及機座等部件。因此，其許多零部件的檢修工藝與大部分機械是基本相同的。 一般的檢修工作包括部件的解體和起重吊運、鉗工作業(yè)、組裝作業(yè)及校驗調試工作。,34,連接部件標記,1、導軸承體,2、底 座,湖北二電電氣有限公司,一、部件的解體和起重吊運,部件解體前，先要找到連接部件與被連接部件之間的位置記號。如上圖所示，兩個零件用螺栓連接在一起，四個螺孔可能

11、有四個配合位置。但在安裝時，或在廠家預裝時，只在打有標記XX的方向組裝才是正確位置，換成別的方向就可能裝不上，或裝上之后的間隙不符合要求。這就要求拆開之前先找出標記，如無標記或找不到標記時，要用扁鏟或鋼字碼先打上標記，然后方可拆開。 被拆卸零部件的質量超過25KG時，要視工地的具體情況，采用滑輪、電動葫蘆或橋機來進行吊運。吊運過程中，對于吊具的選擇、捆綁的方法及大件吊運時的注意事項等，應由專人負責并指揮。,35,湖北二電電氣有限公司,二、部件的存放,設備分解后，當放下零件時，應事先用木方或其他東西墊好，以免損壞零部件的加工表面和地面摩擦、碰撞。對油槽、軸頸等部位應用白布蓋好或纏好，以保持清潔，

12、防止灰塵落入。對于管路或地腳螺孔，應用木塞堵嚴，重要地方應用白布纏好或封嚴。當部件拆開后，應及時檢查各零件磨損情況，如有破壞或缺損，立刻進行修復或更換。部件解體后，要把工作場所打掃干凈。 同一型號的螺栓、墊圈、銷釘、彈簧等，應存放在同一布袋或木箱中，并貼上標簽，標明安裝部位和數量，以便在安裝時查找，防止丟失。,36,湖北二電電氣有限公司,三、鉗工作業(yè),在檢修中，大量的工作是鉗工作業(yè)，其中有切割、鏟削、銼削、刮研、鉆孔、攻絲及套絲等工藝。所以，學好鉗工工藝是非常重要的。對于一些表面粗糙度要求很高的零部件表面，如推力頭的鏡板（0.4-0.6um），以及油、氣、水管路上的閥門(1.5-1.6um)等

13、，一般的機械加工很難達到。 零件表面粗糙度不好，如鏡板表面的波峰、波谷高差很大，使得鏡板與推力瓦在摩擦時不易形成油膜，造成潤滑不良，出現于摩擦或半干摩擦，個別高點容易燒瓦。因此，進行刮瓦和研磨是十分必要的。,37,湖北二電電氣有限公司,四、軸瓦研磨和刮削,檢查主軸軸頸，如有磨損發(fā)毛現象，可用油石順著旋轉方向打磨，并用特殊的外徑千分尺檢查上、中、下三處直徑。 檢查軸瓦表面磨損情況。通常軸瓦磨損并不嚴重，除少數高點被磨去瓦花之外，余下部分瓦花仍然存在。這時，用平刮刀刮去高點，并重新挑花。挑花是為了便于存油，以利于油膜的形成。刀花可以是方開、三角形、燕形等，其中三角形最常見且實用。行與行之間要彼此交

14、錯。刀花面積以0.2cm2 左右為好，被刮去的深度大約為0.01mm。由于它比沒刮的地方稍稍低一些，因此容易存油，且有利于形成油膜，保證潤滑。,38,湖北二電電氣有限公司,一般筒式瓦導軸承磨損量不大，大修時只要將局部高點刮去，并全部重新刮花即可。,1、軸瓦刮研及處理,39,湖北二電電氣有限公司,2、軸瓦刮研及處理實例,1.軸承間隙測定 以立式機主軸名義直徑為960mm為例： 塞尺測4-8點軸承間隙，并做好記錄，如圖,40,筒式瓦油潤滑導軸承總的平均間隙的經驗公式計算：,總間隙等于對面間隙之值,其最小值為 min=0.26+0.35=0.61mm,=0.05+0.2x960/1000 =0.25

15、 取值：0.3,適當地放大間隙，有利于減少軸承磨損、降低油溫，因此實際取值比計算值要大。,湖北二電電氣有限公司,2.1、軸瓦刮研及處理實例,2、處理方法： 例中，測出的軸承間隙比允許值（即0.61）大0.3以上，必須進行處理。若軸承結合面有墊，可以將墊撤去；若沒有墊，則可將把合面刮去（最好是銑去）某一尺寸（1mm），然后再把合在一起。如下圖所示，原來軸承是以0點為中心的正圓，現在是以0點為中心R840.31mm 為長軸、R-1=479.3為短軸的扁圓。這樣裝上去，顯然是不行的，而必須以0點為圓心，按軸承允許間隙值去求得半徑R，重新鏜軸承孔。 這里，實測D=960.1mm，取=0.3， 則R=(

16、D+)/2=480.2mm 進行鏜孔時，一定要按照規(guī)定的同心度和粗糙度加工。如果鏜孔時的表面粗糙度不好，那么在鏜最后一刀時，應給內徑尺寸留0.1mm的裕量，以備刮研處理時用。,41,湖北二電電氣有限公司,2.2、軸瓦刮研及處理實例,42,把軸承放在主軸軸頸上進行研磨。研磨時，先把個別高點、硬點削除，并注意第一次刮花的方向與第二次刮花的方向互成90o角，(如前所述) 有點部分占可接觸部分的90%，每平方厘米內有34點為合格。,湖北二電電氣有限公司,3.彈性塑料瓦應用,43,湖北二電電氣有限公司,3.1彈性推力軸瓦的安裝調整,44,湖北二電電氣有限公司,3.1彈性推力軸瓦的安裝調整,45,湖北二電

17、電氣有限公司,五、水輪機檢修維護項目,1.水輪機轉輪及主軸的檢修與維護 2.水輪機導水機構的檢修與維護 3.水輪機導軸承的檢修與維護 4.水輪機主軸密封裝置的檢修與維護 5.水輪機附屬部件和埋設部件檢修與維護 6.水輪機主閥的檢修與維護 7.水輪機特殊檢修工作（轉動件靜平衡）,46,湖北二電電氣有限公司,六、組裝作業(yè),零部件經過解體、清掃、處理缺陷或加以改造之后，應按原來的標高、水平及中心來進行安裝。安裝時，必須遵守圖紙中規(guī)定的尺寸、偏差等技術要求，不得擅自更改。 兩零件常采用可拆連接螺紋連接或鍵連接。如果尺寸精度不高，螺栓所受拉力以拉應力為主，大都使用粗制或半精制螺栓。如果兩零件配合精度高，

18、螺栓除受力外還要受扭矩的時候，應采用精制螺栓。例如水輪機軸與發(fā)電機軸的法蘭連接、水輪機軸與轉輪的法蘭連接等，通常均應采用精制螺栓。.,47,湖北二電電氣有限公司,水輪機檢修維護相關標準規(guī)范,48,1、DL/T496-2001水輪機電液調節(jié)系統(tǒng)及裝置調整試驗導則取代DL/T563-1995水輪機電液調節(jié)系統(tǒng)及裝置技術規(guī)程。 2.GB/T181 10-2000小水電站機電設備導則,湖北二電電氣有限公司,水輪機檢修維護相關標準規(guī)范,49,湖北二電電氣有限公司,水輪機檢修維護相關標準規(guī)范,50,3.GB/T8564-2003水輪發(fā)電機組安裝技術規(guī)范 本標準規(guī)定了水輪發(fā)電機組及其附屬設備的安裝、調試和試驗的要求。 適用于符合下列條件之一的水輪發(fā)電機組的安裝及驗收： a）單機容量為15MW及以上； b）沖擊式水輪