《水電站培訓(xùn)資料》PPT課件.ppt

1、水 電 站,水力發(fā)電是當(dāng)今可再生資源發(fā)電技術(shù)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(yùn)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(jī)容量僅有163MW，現(xiàn)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(jī),水輪機(jī)是水電站中最主要?jiǎng)恿υO(shè)備之一，影響電站的投資、制造、運(yùn)輸、安裝、安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)效益。 根據(jù)H、N的范圍選擇水輪機(jī)型式是水電站主要考核指標(biāo)，目的是使水電站充分利用水能，安全可靠運(yùn)行。,2,湖北二電電氣有限公司,一 、水輪機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)系列,我國在1974年編制了反擊式水輪機(jī)暫行系列型譜，其中所

2、列出的轉(zhuǎn)輪，是經(jīng)過長期實(shí)踐驗(yàn)證在某一水頭段的性能優(yōu)異的轉(zhuǎn)輪。 型譜中，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪型號(hào)規(guī)定一律用比轉(zhuǎn)速代號(hào)。 軸流式、混流式、水斗式水輪機(jī)系列型譜參數(shù)。,3,湖北二電電氣有限公司,二、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑系列(cm),說明：括號(hào)內(nèi)的數(shù)字表示僅適用于軸流式水輪機(jī)。,4,湖北二電電氣有限公司,三、水輪發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速,5,湖北二電電氣有限公司,四、水輪機(jī)系列應(yīng)用范圍（圖1）,6,湖北二電電氣有限公司,水輪機(jī)系列應(yīng)用范圍（圖2）,7,湖北二電電氣有限公司,1、混流式水輪機(jī)：,8,湖北二電電氣有限公司,混流式水輪機(jī),9,湖北二電電氣有限公司,2、軸流式水輪機(jī)示意圖：,10,湖北二電電氣有限公司,3、燈泡

3、貫流式水輪機(jī)示意圖：,11,湖北二電電氣有限公司,4、沖擊式水輪機(jī)示意圖（單噴）：,12,湖北二電電氣有限公司,沖擊式嘴水輪機(jī)示意圖（雙噴）：,13,湖北二電電氣有限公司,5、斜擊式水輪機(jī)示意圖：,14,湖北二電電氣有限公司,6.多級(jí)節(jié)能水輪機(jī),15,湖北二電電氣有限公司,五、 水輪機(jī)蝸殼的形式,一、蝸殼的功用及型式 (一) 功用 蝸殼是水輪機(jī)的進(jìn)水部件，把水流以較小的水頭損失，均勻?qū)ΨQ地引向?qū)畽C(jī)構(gòu)，進(jìn)入轉(zhuǎn)輪。設(shè)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(jī)。 H40m, 鋼筋混凝土澆筑，“T”形斷面。 當(dāng)H40

4、m時(shí)，可用鋼板襯砌防滲(H 最大達(dá)80m),17,湖北二電電氣有限公司,2. 金屬蝸殼,當(dāng)H40m時(shí)采用金屬蝸殼。其斷面為圓形，適用于中高水頭的水輪機(jī)。 鋼板焊接：H=40200m，鋼板拼裝焊接。 鑄鋼蝸殼：H200m時(shí)，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(yùn)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(jī) 2.彎錐形用于臥軸水輪機(jī) 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(hào)水輪機(jī)均采用彎肘型尾水管。組成：直錐段、肘管、出口擴(kuò)散段。,軸流式水輪機(jī) 混流式水輪機(jī),22,湖北二電電氣有限公司,水 輪 發(fā) 電 機(jī),23,同步發(fā)電機(jī)：其電動(dòng)勢的頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）之比為恒定值，例如對(duì)于2極（1對(duì)磁極）同步發(fā)電機(jī)，發(fā)電頻率與每秒轉(zhuǎn)速相同；對(duì)于12極（6對(duì)磁極）同步發(fā)電機(jī)，發(fā)電頻率為6倍每秒轉(zhuǎn)速。大型汽輪發(fā)電機(jī)、水輪發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)，大多數(shù)交流發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)，應(yīng)用非常廣泛。 同步轉(zhuǎn)速:要使發(fā)電機(jī)供給電網(wǎng)50Hz的工頻電能，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速必須為同步轉(zhuǎn)速。同步轉(zhuǎn)速=5060/p，p是磁極對(duì)數(shù)，例如一對(duì)磁極（2極）電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為

6、3000r/min，二對(duì)磁極（4極）電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min。,湖北二電電氣有限公司,一、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子采用凸極式結(jié)構(gòu)，上圖是發(fā)電機(jī)的磁軛與磁極，磁軛是磁極磁力線的通路，發(fā)電機(jī)模型有南北相間的24個(gè)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(zhuǎn)子鐵芯，圖中左側(cè)是兩個(gè)未安裝的磁極。,24,湖北二電電氣有限公司,1、磁極、勵(lì)磁線圈:,每個(gè)磁極上都繞有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁電源由安裝在主軸端頭的勵(lì)磁發(fā)電機(jī)提供，或由外部的勵(lì)磁電源系統(tǒng)提供（由集電環(huán)向勵(lì)磁線圈供電）。24個(gè)勵(lì)磁線圈連接組成南北相間的12對(duì)磁極。 磁軛安裝在轉(zhuǎn)子支架上，在轉(zhuǎn)子支架中心安有發(fā)電機(jī)主軸，

7、在主軸的上端頭安裝有勵(lì)磁發(fā)電機(jī)或集電環(huán)，勵(lì)磁繞組的引出線連接到集電環(huán)。軸下端有連接水輪機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)子,27,湖北二電電氣有限公司,B、臥式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子,28,湖北二電電氣有限公司,二、發(fā)電機(jī)的定子,水輪發(fā)電機(jī)定子由機(jī)座、鐵芯和線圈等部件組成，( 機(jī)座定子機(jī)座中一個(gè)承重和受力部件，承受上機(jī)架荷重并傳到基礎(chǔ)，支承著鐵芯、線圈、冷卻器和蓋板等部件，對(duì)懸吊型水輪發(fā)電機(jī)還承受整個(gè)機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量（包括水推力），機(jī)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(shí)引起的力）。因此，機(jī)座須具有足夠的

8、剛度，防止定子變形和振動(dòng)。 定子線圈嵌放在定子槽內(nèi)，組成三相繞組，每相繞組由多個(gè)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(jī)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(gè)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(jī)運(yùn)行時(shí)，鐵芯要受到機(jī)械力、熱應(yīng)力及電磁力的綜合作用。由于鐵芯中的磁通量是隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)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(jī)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(fēng)溝，供通風(fēng)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(gè)鐵芯固定在機(jī)座的內(nèi)側(cè)。鐵芯內(nèi)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(chǎn)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(jī)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(gè)邊分別嵌入定子槽內(nèi)上下層，許多圈式線圈嵌入定子槽內(nèi)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(jī)。大型水輪發(fā)電機(jī)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(jīng)處理后下線，然后把有關(guān)的兩個(gè)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(jī)的一般檢修工藝,水輪發(fā)電機(jī)組是由成千上萬個(gè)零部件組成的機(jī)械，它與通用機(jī)械有相同的地方，都具有傳動(dòng)、連接、轉(zhuǎn)動(dòng)、軸承及機(jī)座等部件。因此，其許多零部件的檢修工藝與大部分機(jī)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(yùn)、鉗工作業(yè)、組裝作業(yè)及校驗(yàn)調(diào)試工作。,34,連接部件標(biāo)記,1、導(dǎo)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(yùn),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(hào)。如上圖所示，兩個(gè)零件用螺栓連接在一起，四個(gè)螺孔可能

11、有四個(gè)配合位置。但在安裝時(shí)，或在廠家預(yù)裝時(shí)，只在打有標(biāo)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(biāo)記，如無標(biāo)記或找不到標(biāo)記時(shí)，要用扁鏟或鋼字碼先打上標(biāo)記，然后方可拆開。 被拆卸零部件的質(zhì)量超過25KG時(shí)，要視工地的具體情況，采用滑輪、電動(dòng)葫蘆或橋機(jī)來進(jìn)行吊運(yùn)。吊運(yùn)過程中，對(duì)于吊具的選擇、捆綁的方法及大件吊運(yùn)時(shí)的注意事項(xiàng)等，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)并指揮。,35,湖北二電電氣有限公司,二、部件的存放,設(shè)備分解后，當(dāng)放下零件時(shí)，應(yīng)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(duì)油槽、軸頸等部位應(yīng)用白布蓋好或纏好，以保持清潔，

12、防止灰塵落入。對(duì)于管路或地腳螺孔，應(yīng)用木塞堵嚴(yán)，重要地方應(yīng)用白布纏好或封嚴(yán)。當(dāng)部件拆開后，應(yīng)及時(shí)檢查各零件磨損情況，如有破壞或缺損，立刻進(jìn)行修復(fù)或更換。部件解體后，要把工作場所打掃干凈。 同一型號(hào)的螺栓、墊圈、銷釘、彈簧等，應(yīng)存放在同一布袋或木箱中，并貼上標(biāo)簽，標(biāo)明安裝部位和數(shù)量，以便在安裝時(shí)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(xué)好鉗工工藝是非常重要的。對(duì)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(jī)械加工很難達(dá)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?xí)r不易形成油膜，造成潤滑不良，出現(xiàn)于摩擦或半干摩擦，個(gè)別高點(diǎn)容易燒瓦。因此，進(jìn)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(xiàn)象，可用油石順著旋轉(zhuǎn)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(yán)重，除少數(shù)高點(diǎn)被磨去瓦花之外，余下部分瓦花仍然存在。這時(shí)，用平刮刀刮去高點(diǎn)，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(shí)用。行與行之間要彼此交

14、錯(cuò)。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(dǎo)軸承磨損量不大，大修時(shí)只要將局部高點(diǎn)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(shí)例,1.軸承間隙測定 以立式機(jī)主軸名義直徑為960mm為例： 塞尺測4-8點(diǎn)軸承間隙，并做好記錄，如圖,40,筒式瓦油潤滑導(dǎo)軸承總的平均間隙的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：,總間隙等于對(duì)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(dāng)?shù)胤糯箝g隙，有利于減少軸承磨損、降低油溫，因此實(shí)際取值比計(jì)算值要大。,湖北二電電氣有限公司,2.1、軸瓦刮研及處理實(shí)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(jìn)行處理。若軸承結(jié)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(diǎn)為中心的正圓，現(xiàn)在是以0點(diǎn)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(diǎn)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(shí)測D=960.1mm，取=0.3， 則R=(

16、D+)/2=480.2mm 進(jìn)行鏜孔時(shí)，一定要按照規(guī)定的同心度和粗糙度加工。如果鏜孔時(shí)的表面粗糙度不好，那么在鏜最后一刀時(shí)，應(yīng)給內(nèi)徑尺寸留0.1mm的裕量，以備刮研處理時(shí)用。,41,湖北二電電氣有限公司,2.2、軸瓦刮研及處理實(shí)例,42,把軸承放在主軸軸頸上進(jìn)行研磨。研磨時(shí)，先把個(gè)別高點(diǎn)、硬點(diǎn)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(diǎn)部分占可接觸部分的90%，每平方厘米內(nèi)有34點(diǎn)為合格。,湖北二電電氣有限公司,3.彈性塑料瓦應(yīng)用,43,湖北二電電氣有限公司,3.1彈性推力軸瓦的安裝調(diào)整,44,湖北二電電氣有限公司,3.1彈性推力軸瓦的安裝調(diào)整,45,湖北二電

17、電氣有限公司,五、水輪機(jī)檢修維護(hù)項(xiàng)目,1.水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪及主軸的檢修與維護(hù) 2.水輪機(jī)導(dǎo)水機(jī)構(gòu)的檢修與維護(hù) 3.水輪機(jī)導(dǎo)軸承的檢修與維護(hù) 4.水輪機(jī)主軸密封裝置的檢修與維護(hù) 5.水輪機(jī)附屬部件和埋設(shè)部件檢修與維護(hù) 6.水輪機(jī)主閥的檢修與維護(hù) 7.水輪機(jī)特殊檢修工作（轉(zhuǎn)動(dòng)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(jīng)過解體、清掃、處理缺陷或加以改造之后，應(yīng)按原來的標(biāo)高、水平及中心來進(jìn)行安裝。安裝時(shí)，必須遵守圖紙中規(guī)定的尺寸、偏差等技術(shù)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(yīng)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(shí)候，應(yīng)采用精制螺栓。例如水輪機(jī)軸與發(fā)電機(jī)軸的法蘭連接、水輪機(jī)軸與轉(zhuǎn)輪的法蘭連接等，通常均應(yīng)采用精制螺栓。.,47,湖北二電電氣有限公司,水輪機(jī)檢修維護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,48,1、DL/T496-2001水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及裝置調(diào)整試驗(yàn)導(dǎo)則取代DL/T563-1995水輪機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)及裝置技術(shù)規(guī)程。 2.GB/T181 10-2000小水電站機(jī)電設(shè)備導(dǎo)則,湖北二電電氣有限公司,水輪機(jī)檢修維護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,49,湖北二電電氣有限公司,水輪機(jī)檢修維護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,50,3.GB/T8564-2003水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水輪發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的安裝、調(diào)試和試驗(yàn)的要求。 適用于符合下列條件之一的水輪發(fā)電機(jī)組的安裝及驗(yàn)收： a）單機(jī)容量為15MW及以上； b）沖擊式水輪