電力生產(chǎn)概論 09 水輪發(fā)電機組

電力生產(chǎn)概論水輪機水輪發(fā)電機一二水輪發(fā)電機組

水輪發(fā)電機組調(diào)節(jié)三水輪機（一）水輪發(fā)電機組是把水能轉(zhuǎn)變成電能的機械，由水輪機和發(fā)電機組成。水流流過水輪機時，把能量轉(zhuǎn)變成水輪機轉(zhuǎn)動的機械能，通過水輪機主軸傳給與之聯(lián)接的發(fā)電機主軸帶動了發(fā)電機轉(zhuǎn)動而發(fā)出電能。水輪機是把水流的能量轉(zhuǎn)變成旋轉(zhuǎn)機械能的機器。水輪機的類型：主要有兩大類，一類是利用水流的動能和勢能工作，稱為反擊式水輪機，另一類是只利用水流的動能工作，稱為沖擊式水輪機。根據(jù)水流在轉(zhuǎn)輪中流動的方向不同，反擊式和沖擊式水輪機又可以分成混流式、軸流式和水斗式三種。

水輪機（二）水輪機的工作參數(shù)（1）水輪機的工作水頭：水頭就是某河段上游與下游之間的水位之差。（2）水輪機的流量：是指每秒鐘通過水輪機的水流體積。（3）水輪機的出力：水輪機每秒鐘發(fā)出的功率。（4）水輪機的轉(zhuǎn)速：水輪機每分鐘旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)。水輪機的組成部件（1）反擊式水輪機的組成部件：主要由引水部件（蝸殼）、導(dǎo)水部件（導(dǎo)葉）、工作部件（水輪機的轉(zhuǎn)輪）和泄水部件（尾水管）四部分組成。（2）沖擊式水輪機的組成：引水部件是壓力鋼管，導(dǎo)水部件噴嘴和噴針，工作部件是轉(zhuǎn)輪(圓周布置一定數(shù)量的水斗)，水部件是下游水槽(無泄水管)，水輪機的工作過程：水流經(jīng)過引水管道引到引水部件蝸殼，由蝸殼均勻地把水流引向?qū)~，再進(jìn)入水輪機的轉(zhuǎn)輪。水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪葉道時，把絕大部分能量傳給了轉(zhuǎn)輪，使水輪機旋轉(zhuǎn)，帶有少部分能量的水流流人尾水管，經(jīng)尾水管回收一部分能量以后，流到下游河床。至此，完成了水能轉(zhuǎn)變成機械能的全過程。水輪發(fā)電機（一）水輪發(fā)電機是由水輪機驅(qū)動發(fā)電的機械。主要由定子、轉(zhuǎn)子、機架、推力軸承和導(dǎo)軸承、通風(fēng)冷設(shè)備等構(gòu)成。

發(fā)電機工作的基本原理：定子中嵌有線圈，轉(zhuǎn)子周圍裝有磁極。當(dāng)轉(zhuǎn)子在水輪機帶動下旋轉(zhuǎn)時，其磁極產(chǎn)生的磁力線切割定子線圈就會感應(yīng)生成電流。水輪發(fā)電機的轉(zhuǎn)速比汽輪發(fā)電機小許多,一般為125r/min。

水輪發(fā)電機的類型：按照水輪發(fā)電機主軸布置的方式分類，有立式水輪發(fā)電機和臥式水輪發(fā)電機。立式布置的水輪發(fā)電機根據(jù)推力軸承的位置不同又分為懸吊式和傘式兩大類。

水輪發(fā)電機（二）水輪發(fā)電機的部件和作用：（1）定子：由機座、鐵芯、線圈等組成。（2）轉(zhuǎn)子是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的部件，由磁極、磁軛、輪臂、輪轂、主軸等構(gòu)成。（3）機架是安裝發(fā)電機軸承的部件，分為承重機架和非承重機架。（4）推力軸承：借助推力軸承可以把機組轉(zhuǎn)動部分懸吊起(立式懸吊式)或托起(傘式)。（5）冷卻系統(tǒng)：大、中型水輪發(fā)電機采用密閉自循環(huán)空氣冷卻，巨型機組運行時發(fā)熱量大，需要提高冷卻效果，常采用水內(nèi)冷直接冷卻鐵芯和線圈。水輪發(fā)電機組調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)的基本概念：電壓的調(diào)整由自動勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成，而頻率的調(diào)整需要由水輪機調(diào)速系統(tǒng)來完成。在水輪機調(diào)速系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)裝置是調(diào)速器，調(diào)節(jié)對象是水輪機等被調(diào)速器控制的設(shè)備。

水輪機調(diào)速器：經(jīng)歷人工手動操作、機械液壓型自動調(diào)速器、電氣液壓型調(diào)速器、微機調(diào)速器。

水輪機調(diào)速器的主要環(huán)節(jié)：測速元