水泵水轮机资料
宁蓄电站水泵水轮机
采用单级、单速、混流可逆式水泵水轮机。由瑞士苏尔寿爱雪维斯（SEWZ）设计、制造和配套供应。
一水泵水轮机主要参数：
转轮直径： 2248 mm 转轮叶片数： 9
最大毛水头： 271 m 最小毛水头： 240 m
极端运行最小毛水头： 236.6 m 额定水头： 240 m
额定流量： 19.6 m3/s 额定转速： 600 r/min 额定出力： 41.5 MW 瞬态飞逸转速： 885 r/min 稳态飞逸转速： 830 r/min 吸出高度： -23 m
水轮机工况最优比转速： 90.3 mkw 水泵工况最优比转速：144.6 mkw 机组俯视旋转方向：水轮机工况逆时针方向；水泵工况顺时针方向
最大轴向水推力： 113t（包括所有转动部分的重量）
二水泵水轮机主要结构特征
1总体布臵形式
1.1 水泵水轮机型式为立轴、单级、混流可逆式水泵水轮机，水轮机轴通过中间轴与发电电动机连接。
1.2 和常规水轮机类似，本电站水泵水轮机也是由可拆卸部件既转轮、主轴、水导轴承、轴承支座、顶盖、导水叶、导水叶操作机构、接力器、主轴密封装臵和预埋部件既蜗壳、座环/底环、尾水管、机坑里衬等组成。其中可拆卸部件可利用厂房内起吊设备及机坑内起吊设备通过水轮机机坑旁侧通道进行拆卸，既能实现“中拆”方式。
下面将介绍上述各组成部件的构造、作用、工作原理、参数、安全监测装臵等内容：2.1 转轮
我厂水泵水轮机是立轴、单级、混流可逆式。它是水能转变为机械能又是将机械能转变为水能的部件。其主要尺寸材料如下：
转轮直径： 2248mm 材料： A743CrCA6NM
叶片数： 9片水轮机工况转向：逆时针方向
重量： 5.25吨上迷宫环间隙: 0.8 mm
下迷宫环间隙: 0.8 mm
转轮采用不锈钢铸焊结构,另外在转轮的上冠和下环设有止漏环,止漏环采用与转轮一同整体铸造的结构,转轮拆装用厂家提供的专用工具。
2.2 主轴
水泵水轮机轴和中间轴的直径均为Ф500mm，用优质锻钢锻制而成。材料为A688CL.D。水轮机轴重量为3.15吨，中间轴重量为3.95吨。
水泵水轮机轴一端联接转轮，另一端联接中间轴；中间轴两端都带有连接发兰，分别与水轮机轴和发电机轴联接。所有连接面均涂有金刚砂以增加摩擦，所有联接螺栓均经预应力处理并用LOCTITE粘接剂固定以防松脱。
水泵水轮机轴与中间轴的接合面高程为34.98m，中间轴与发电机轴的接合面高程为37.05m。水泵水轮机轴与中间轴配有拆装专用工具，可以从水轮机机坑侧道拆出。
2.3主轴密封
主轴密封是水轮机结构中重要组成部分，它的作用是通过顶盖在主轴处设臵主轴密封，以防止水泵水轮机转动部件与固定部件之间的漏水。主轴密封分工作密封和检
修密封。
工作密封的结构形式为径向密封，密封材料采用PAS-PE10高强度塑料。在主轴的相应位臵设有可更换的不锈钢衬套，以免主轴磨损。另外，为了便于检查密封圈的磨损程度在主轴密封装臵外装设了一个检测装臵。
检修密封布臵在工作密封以下，以便在不排除转轮室内水的情况下拆卸和更换工作密封，检修密封使用0.7Mpa压缩空气充气。
2.4 水轮机导轴承
水轮机导轴承对机组轴线起限位约束作用。
我厂水轮机导轴承为筒式自润滑形式，轴承带自循环旋转油箱，保证热量消散而不需要额外的冷却水。
油循环的动力是靠油随油箱旋转惯性以及轴瓦进油口的特殊结构提供的。
导轴承体采用优质钢制造，轴瓦采用巴氏合金，导轴承配有测量油温、瓦温的温度计和温度传感器。
导轴承油箱采用两瓣结构，为焊接件，油箱配有油位指示标和油位过高过低信号装臵，以及油混水报警装臵；在润滑油自循环系统中还设有示流信号器和电磁阀。
2.5 顶盖
顶盖的作用有如下几点：
a 是形成流道的组成部分之一；
b 是主轴密封以及水轮机导轴承支架的支承架；
c 导水叶控制机构导叶轴承以及导水叶的抗磨板都固定在顶盖上；
d 上固定止漏环也固定在顶盖的下部内侧；
e 顶盖上还设有以下管路：
连至尾水管的水力平衡管；
连至集水井的水泵启动后的顶盖排气管；
上迷宫环的润滑冷却水管；
各种测量装臵。
顶盖由钢板焊接整体加工而成。顶盖的主要尺寸如下：
外径：2970mm 内径：1385mm 高：695mm 重：16 T
顶盖排水采用自流排水，排至集水井；顶盖内设有水位传感器，以监测顶盖中的水位，水位信号为三个即顶盖水位高、水位偏高和水位过高，其中水位过高报警将导致机组QSD。
水力平衡管的作用是减轻水轮机的轴向推力。这是因为迷宫止漏装臵虽可以减少漏水量，但由于运动的关系，总有一点间隙存在，故高压水流仍有一部分不经过转轮而由间隙流入转轮背部，使转轮受到轴向推力，如果轴向推力太大，对整个机组的结构和运转都有影响，为了减少轴向推力，故在转轮背部装设负荷减轻装臵（既水力平衡管）。
2.6 导水机构
导水机构的主要作用是用来形成水轮机工作时转轮前必要的均匀的环流，改变过流量，调节机组负荷的大小；同时，当机组需要停止运转时，关闭导水机构，封住水流。
导水机构由导水叶、导水叶轴承、导水叶接力器、操作连杆、控制环、拐臂等组成。
活动导叶分布圆直径为2.61m,导叶高0.23m，导叶数量为20个。
导叶由不锈钢铸成，材料为A743CrCA6NM。
在导水机构上每间隔一个导水叶设臵剪断销和限位装臵。
a 剪断销的作用是当导水叶在关闭过程中，如果有异物卡在导水叶之间时，剪断销破断，确保其它导水叶能顺利关闭而不影响整个导水机构工作。
剪断销所用材料为ALMGSI1。剪断销的剪断截面直径是经过计算和作试验后确定的，其剪断力为 2300 NM。
在装有剪断销的每个导水叶都装有一个位臵接点开关专门监视剪断销是否被破断，当发生剪断销破断时，则发出报警信号，同时作用于停机继电器，使机组NSD。
b 限位装臵的作用是导水叶打开时万一失控而不会开过头。
c 在导叶转臂与连接板之间装有一摩擦装臵。它的作用是当剪断销被剪断时，导水叶能在机械阻尼力矩作用下保持不动或缓慢动作，而不致于一下子完全失控。
导水叶的操作连杆长 2095 mm，将接力器与控制环连在一起。
我厂导水机构采用单接力器操作。导水叶接力器为双向滑动活塞型，油压操作。接力器由活塞缸、前后端盖、活塞、活塞杆以及相应的密封锁定装臵组成。
接力器的主要参数如下：
接力器行程： 233mm 活塞直径： 460mm
活塞杆直径： 125mm 额定压力： 70bar
试验压力： 105bar 关闭时间： 22s
开启时间： 30s在接力器的上端盖处有一个液压自动机械锁定装臵。导水叶在关闭时投入，可使导水叶有预紧力，减少导叶的漏水量。
液压自动机械锁定装臵额定工作压力为 60 bar，可实现现地手动操作和远方操作。
当机组负荷发生改变时，调速器控制的接力器动作推动控制环旋转，与控制环联接的连杆一起动作而带动与之相连的拐臂转动，而拐臂是用键和导叶固定在一起的，因此全部导叶也随之转动。
2.7 机坑里衬
机坑里衬从座环处延伸到发电电动机下机架，用钢板制作，钢板厚度为10mm。机坑内安装一套2x10吨葫芦及起吊框架，轨道及滑车等，以便能“中拆”水泵水轮机的部件。
2.8 蜗壳、座环/底环、泄流环和固定止漏环
蜗壳和座环/底环在工厂组焊,整体运输,蜗壳进口延伸管在现场与蜗壳焊接,泄流环和固定止漏环也在现场安装。
a 蜗壳
常规水轮机的蜗壳是使从高压管道来的水均匀地进入转轮四周(导叶也起部分均匀水流的作用),常规水泵蜗壳除了收集转轮水流外还需要同时完成转换水流动能为压能的任务.作为常规水轮机来说,希望蜗壳截面积越大越好.而常规水泵则希望蜗壳扩散程度必须适当.可逆式水泵水轮机的蜗壳希望能同时满足两种工况的要求,这使两者在设计上有一定的矛盾.但由于水泵水轮机在转轮的外面都装有活动导叶和固定导叶,泵工况经过对这两道叶栅已得到相当程度的扩散,对蜗壳作用的依赖性已大为减少,所以两种工况对蜗壳断面的不同要求容易调和一些,这样从具体尺寸看,水泵水轮机的蜗壳接近常规水轮机的蜗壳而与常规水泵的蜗壳有较大差别。
蜗壳进口直径为Ф1400mm，蜗壳的外形尺寸为5.305x5.798x1.91m，在蜗壳进口延伸管上设有一个直径为Ф600mm的进人门，进人门向外开启。在蜗壳进口延伸管的最底处设有一根DN50的排水管，以便在检修机组时将蜗壳中的少量积水排掉，在排水管上
装有阀门。
蜗壳进口延伸管上设有测压孔，以测量蜗壳进口水压；此外，在蜗壳上设有测流断面，以Vinter Kennedy法测量水轮机工况流量。
当蜗壳和座环焊接打磨结束后，要进行打压试验，蜗壳压力先升到29bar维持15分钟，再升至60bar维持30分钟，然后降到34bar再维持30分钟，继续将压至22.5bar 并在整个蜗壳混凝土浇筑过程中维持此压力以防蜗壳在浇砼时被压扁。
b 座环/底环
座环/底环为整体，在座环上设有20个固定导叶，在底环上设有活动导叶的下部轴承，在活动导叶转动的区域设有不锈钢抗磨板，用不锈钢凹头螺钉固定在底环上。
座环是起支撑作用，它的固定导叶也有起导流作用。
底环也是形成流道的组成部件之一，下固定迷宫环和导叶下抗磨板也分别安装在底环的内圈和外圈。
c 泄流环和固定止漏环
泄流环用螺栓固定在座环/底环上，用以完成从下环到尾水管直锥段的流道过渡，泄流环由材料为A167T.304L的不锈钢制成，设有4个和抽水启动压水供气管联接的进气孔。
在靠近转轮出口侧对应转轮下止漏环位臵设有不锈钢固定止漏环，用螺栓固定在座环/底环上，与转轮下止漏环形成迷宫式止漏环，迷宫环设有润滑冷却水进水孔。上、下迷宫止漏环是靠结构部分的水力阻力来达到止漏目的。
2.9 尾水管
尾水管性能好坏直接影响到水泵水轮机的效率，汽蚀特性和运行稳定性。尾水管里衬从尾水管进口起到下游侧离机组中心线水平距离10m外止，采用钢板焊接结构。我厂尾水管里衬可分三部分：第一部分是尾水管直锥段，第二部分是尾水管肘管及水平扩散段，第三部分是尾水管延伸段。
在尾水管直锥段设有测压孔水位信号器接口和圆形进人门，进人门直径为Ф600mm。
在尾水管肘管及水平扩散段设有技术供水取水管、技术供水排水管、压力钢管检修排水管、尾水管检修排水管、水力平衡管（均压管）等接口和水力测量测孔。
在尾水管延伸段上设有消防取水管接口。
贯流式水轮机的特点
贯流式水轮机的特点 贯流式水电站是开发低水头水力资源较好的方式,一般应用于25m水头以下。它低水头立轴的轴流式水电站相比,具有如下显著的特点。 1．电站从进水到出水方向基本上是轴向贯通。如灯泡贯流式水电站的进水管和出水管都不拐弯,形状简单,过流通道的水力损失减少,施工方便。 2．贯流式水轮机具有较高的过流能力和大的比转速,所以在水头和功率相同的条件下,贯流式水轮机直径要比转桨式小10%左右。 3．贯流式水电站的机组结构紧凑,与同一规格的转桨式机组相比其尺寸较小,可布置在坝体内,取消了复杂的引水系统,减少厂房的建筑面积,减少电站的开挖量和混凝土量,根据有关资料分析,土建费用可以节省20%一30%。4．贯流式水轮机适合作可逆式水泵水轮机运行,由于进出水流道没有急转弯,使水泵工况和水轮机工况均能获得较好的水力性能。如应用于潮汐电站上可具有双向发电、双向抽水和双向泄水等六种功能。因此,很适合综合开发利用低水头水力资源。 5．贯流式水电站一般比立轴的轴流式水电站建设周期短,,收效快。 贯流式机组布置型式 贯流式水电站的型式一般采用河床式水电站布置，电站厂房是挡水建筑物的一部分，厂房顶有时也布置成泄洪建筑。由于水头较低，挡水建筑大部分采用当地材料，以土石坝为主。广东的白垢贯流式水电站则采用橡胶坝作为挡水建筑物，在洪水期则作为泄洪建筑，降低了工程投资。有的电站由于河流地形、地质条件的特点，也采用引水式布置，如我国四川安居、湖南南津渡水电站则采用明渠引水式的布置。贯流式水电站也常有航运、港口通航的要求，枢纽中设有船闸、升船机等建筑。 贯流式水电站一般处于地形比较平坦，离城镇比较近，水量比较丰富的
水轮机、水泵及辅助设备课程考核说明及期末复习指导(精)
水轮机、水泵及辅助设备课程考核说明及期末复习指导 (水利水电工程专业专科) 中央广播电视大学 2003.5
一、关于课程考核的有关说明 《水轮机、水泵及辅助设备》是中央广播电视大学水利水电工程专业专科限修的一门专业课。本教材针对水利水电工程专业的各不同专业方向所编写，适合于水利水电动力工程、水利建筑工程与农业水利工程方向，各专业方向根据要求选学不同的内容。具体要求参考文字教材的使用说明。 1. 考核对象 中央广播电视大学高等专科水利水电工程专业开放教育试点的学生。 2. 考核方式 本课程采用平时作业考核和期末考试相结合的考核方式，满分为100分，及格为60分。其中期末考试成绩占考核总成绩的80%；平时作业考核成绩占考核总成绩的20%。 平时作业以各章的自我检测题和习题为主，由辅导教师按完成作业的质量进行评分。学员平时作业的完成、阅改情况由中央电大和省电大分阶段进行检查。 期未考试由中央电大统一命题，统一组织考试。 3. 命题依据 本课命题依据1999年6月审定通过的{开放教育试点水利水电工程专业(专科)水轮机、水泵及辅助设备课程教学大纲}和为本专业编写的多种媒体教材，包括：文字教材：由陈德新、杨建设主编的《水轮机、水泵及辅助设备》；录像教材：由杨建设主讲的录像教材，共20讲，10学时；CAI课件(光盘)：《水轮机、水泵及辅助设备辅助教学课件》。 本考核说明是考试命题的基本依据。 4. 考试要求 本课程考核的要求与课程教学总体要求相一致。即：牢固掌握基本概念，充分理解基本工作原理，正确掌握基本计算方法。 本考核说明对各章内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。 5. 命题原则
水轮机的结构和原理(+笔记)
水轮机 水轮机+ 发电机：水轮发电机组 功能：发电 水泵+ 电动机：水泵抽水机组 功能：输水 水泵+ 水轮机：抽水蓄能机组。 功能：抽水蓄能 水轮发电机组：水轮机是将水能转变为旋转机械能，从而带动发电机发出电能的一种机械，是水电站动力设备之一。 第一节水轮机的工作参数 水轮发电机组装置原理图 定义：反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的基本参数。 由水能出力公式：N=9.81ηQH可知，基本参数：工作水头H(m)、流量Q(m3/s)、出力N(kw)、效率η，工作力矩M、机组转速n。 一、水头(head)：作用于水轮机的单位水体所具有的能量，或单位重量的水体所具有的势能，更简单的说就是上下游的水位差，也叫落差。142米 1. 毛水头(nominal productive head) H M=E U-E D=Z U - Z D 2. 反击式水轮机的工作水头
毛水头 - 水头损失=净水头 H G =E A - E B =H M - h I -A 3. 冲击式水轮机的水头 H G =Z U - Z Z - h I-A 其中Z U 和Z Z 分别为上游和水轮机喷嘴处的水位。 4. 特征水头(characteristic head) 表示水轮机的运行范围和运行工况的几个典型水头。 最大工作水头： H max =Z 正-Z 下min -h I-A 最小工作水头： H min =Z 死-Z 下max -h I-A 设计水头(计算水头) H r ：水轮机发额定出力时的最小水头。 平均水头： H av =Z 上av -Z 下av 二、流量(m 3/s)(flow quantity)：单位时间内通过水轮机的水量Q 。单机12.2m 3/s Q 随H 、N 的变化：H 、N 一定时， Q 也一定； 当H =H r 、N =N 额时，Q 为最大。 在H r 、n r 、N r 运行时，所需流量Q 最大，称为设计流量Q r 三、出力 (output and)：水轮机主轴输出的机械效率。N(KW)： 指水轮机轴传给发电机轴的功率。 水轮机的输入功率 (水流传给水轮机的能量),即水流效率，与a.作用于水轮机的有效水头；b.单位时间通过水轮机的水量，即流量Q ；c.水体容重γ成正比。其公式为：QH QH N w 8.9==γ γ指水体容重（即单位容积水所具有的重力，比重）： 水的比重=1000kg/m 3、G=9.8N/Kg γ=9800N/m 3 )(8.9)/(9800)/(9800)()/()/(33kw QH s J QH s m N QH m H s m Q m N N w ==?=??=γ 水轮机的输出功率：ηηQH N N w 8.9== 四、效率(efficiency )：输入水轮机的水能与水轮机主轴输出的机械能之比，又叫水轮机的机械效率、能量转换效率。η
水泵水轮机资料
宁蓄电站水泵水轮机 采用单级、单速、混流可逆式水泵水轮机。由瑞士苏尔寿爱雪维斯（SEWZ）设计、制造和配套供应。 一水泵水轮机主要参数： 转轮直径： 2248 mm 转轮叶片数： 9 最大毛水头： 271 m 最小毛水头： 240 m 极端运行最小毛水头： 236.6 m 额定水头： 240 m 额定流量： 19.6 m3/s 额定转速： 600 r/min 额定出力： 41.5 MW 瞬态飞逸转速： 885 r/min 稳态飞逸转速： 830 r/min 吸出高度： -23 m 水轮机工况最优比转速： 90.3 mkw 水泵工况最优比转速：144.6 mkw 机组俯视旋转方向：水轮机工况逆时针方向；水泵工况顺时针方向 最大轴向水推力： 113t（包括所有转动部分的重量） 二水泵水轮机主要结构特征 1总体布臵形式 1.1 水泵水轮机型式为立轴、单级、混流可逆式水泵水轮机，水轮机轴通过中间轴与发电电动机连接。 1.2 和常规水轮机类似，本电站水泵水轮机也是由可拆卸部件既转轮、主轴、水导轴承、轴承支座、顶盖、导水叶、导水叶操作机构、接力器、主轴密封装臵和预埋部件既蜗壳、座环/底环、尾水管、机坑里衬等组成。其中可拆卸部件可利用厂房内起吊设备及机坑内起吊设备通过水轮机机坑旁侧通道进行拆卸，既能实现“中拆”方式。 下面将介绍上述各组成部件的构造、作用、工作原理、参数、安全监测装臵等内容：2.1 转轮 我厂水泵水轮机是立轴、单级、混流可逆式。它是水能转变为机械能又是将机械能转变为水能的部件。其主要尺寸材料如下： 转轮直径： 2248mm 材料： A743CrCA6NM 叶片数： 9片水轮机工况转向：逆时针方向 重量： 5.25吨上迷宫环间隙: 0.8 mm 下迷宫环间隙: 0.8 mm 转轮采用不锈钢铸焊结构,另外在转轮的上冠和下环设有止漏环,止漏环采用与转轮一同整体铸造的结构,转轮拆装用厂家提供的专用工具。 2.2 主轴 水泵水轮机轴和中间轴的直径均为Ф500mm，用优质锻钢锻制而成。材料为A688CL.D。水轮机轴重量为3.15吨，中间轴重量为3.95吨。 水泵水轮机轴一端联接转轮，另一端联接中间轴；中间轴两端都带有连接发兰，分别与水轮机轴和发电机轴联接。所有连接面均涂有金刚砂以增加摩擦，所有联接螺栓均经预应力处理并用LOCTITE粘接剂固定以防松脱。 水泵水轮机轴与中间轴的接合面高程为34.98m，中间轴与发电机轴的接合面高程为37.05m。水泵水轮机轴与中间轴配有拆装专用工具，可以从水轮机机坑侧道拆出。 2.3主轴密封 主轴密封是水轮机结构中重要组成部分，它的作用是通过顶盖在主轴处设臵主轴密封，以防止水泵水轮机转动部件与固定部件之间的漏水。主轴密封分工作密封和检
泵的分类及选型原则
泵的分类及选型原则、用途 第1节泵的分类 泵的种类繁多，结构各异，分类的方法也很多，常见的分类方法有： （1）按泵工作原理分类 1）、叶片泵：叶片泵是将泵中叶轮高速旋转的机械能转化为液体的动能和压能。由于叶轮中有弯曲且扭曲的叶片，故称叶片泵。根据叶轮结构对液体作用力的不同，叶片泵可分为： 1、离心泵：靠叶轮旋转形成的惯性离心力而抽送液体的泵。 2、轴流泵：靠叶轮旋转产生的轴向推力而抽送液体的泵。属于低扬程、大流量泵型，一般的 性能范围：扬程1~12m；流量0.3~65m3/s，比转数500~1600。 3、混流泵：叶轮旋转既产生惯性离心力又产生轴向推力而抽送液体的泵。 2）、容积泵：利用工作室容积周期性的变化来输送液体。有活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、螺杆泵等。 3）、其他类型泵：有射流泵、水锤泵、电磁泵等。 （2）离心泵分类离心泵按结构形式分类： 1、按主轴方位分类：a.卧式泵：主轴水平放置；b.斜式泵：主轴与水平面呈一定角度放置；c.立 式泵：主轴垂直于水平面放置。 2、安叶轮的吸入方式分类： A、单吸泵：液体从一侧流入叶轮，存在轴向力，单吸叶轮； B、双吸泵：液体从两侧流入叶轮，双吸叶轮。不存在轴向力，泵的流量几乎比单吸泵增加 一倍 3、按叶轮级数分类：a.单级泵：泵轴只装一个叶轮；b.多级泵：同一泵轴上装有两个或两个以上 叶轮，液体依次流过每级叶轮。液体依次流过每级叶轮，级数越多，扬程越高 4、按泵壳体剖分方式分类： A、分段式泵：壳体按与主轴垂直的平面剖分； B、节段式泵：在分段式多级泵中，每一段泵体都是分开的； C、中开式泵：壳体从通过泵轴轴心线的平面上分开，按剖分平面的方位又分为： 水平中开式泵：剖分面是水平面，为卧式泵； 垂直中开式泵：剖分面与水平面垂直，为立式泵； 斜中开式泵：剖分面与水平面成一定夹角，为斜式泵。 5、按泵体的形式分类： a.蜗壳泵； b.双蜗壳泵。 6、特殊结构形式的泵： A、潜水电泵：泵和电动机制成一体，能潜入水中工作，泵体一般为单级或多级立式离心泵和 轴流泵。 B、液下泵：属单级或多级立式离心泵，电动机、泵座位于液面上部，泵体淹没在液体中，电 动机通过长传动轴带动叶轮旋转。主要用于食品等行业。
水泵水轮机特点
天荒坪抽水蓄能电站 水泵水轮机特点 华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司游光华 浙江安吉313302 摘要天荒坪抽水蓄能电站的水泵水轮机组由挪威KVAERNER公司提供，是我国较早从国外引进的大型可逆式机组，自首台机组投产至今已有7年多。本文总结分析了水泵水轮机7年多的运行中出现了一些问题，以供参考借鉴。 主题词天荒坪抽水蓄能水泵水轮机性能“S”形特性不稳定轴向水推力抬机导叶关闭规律 天荒坪抽水蓄能电站安装有6台300MW水泵水轮机组，为单级、立轴、混流可逆式，额定净水头为526米，运行毛水头（扬程）为526米~610.2米，水轮机安装高程为225米，淹没深度为-70米，是目前国内已投产运行的水头和变幅最大的单级可逆式机组，在国际上也较罕见，为使其达到满意的效率和良好的运行稳定性，设计难度大，没有现成的经验可供借鉴。水泵水轮机的参数如下： 水轮机工况：水泵工况：额定容量：306MW 333MW 最大轴出力（入力）：338MW 333MW 额定流量：67.7m3/s 58.80m3/s（最大） 43.00m3/s（最小） 额定转速：500RPM 500RPM 旋向（俯视）：顺时针逆时针 转轮水轮机进口直径：4030mm 转轮水轮机出口直径：2045mm
最大瞬态飞逸转速：720 r/min 最大稳态飞逸转速：680 r/min 水泵水轮机及其辅助设备由挪威GE 公司提供。水泵水轮机大修拆卸方式采用中拆方式。首台机组于1998年9月30日投入运行，2000年12月25日所有机组投产，投产以来运行情况表明，机组性能良好，效率较高，但也出现了一些问题，在技术人员的努力下，通过采取措施，相关问题已得到了较好的解决。 1水泵水轮机的性能和结构特点 1.1效率 按照合同规定，水泵水轮机的效率按照模型试验来验收，合同要求水轮机工况的最高效率≥92.20％，加权平均效率≥90.41％，水泵工况最高效率≥ 91.70％，加权平均效率≥ 91.52％。根据模型试验报告，水轮机工况的模型最优效率为90.61%，折算为原型其整个运行范围内的最优效率为92.28%，加权平均效率为90.317%，而水泵工况下模型最优效率为89.84%，折算原型最优效率为92.17%，加权平均效率为92.01%，除水轮机工况加权平均效率略低于保证值0.083％外，其余均达到合同要求。为了检验真机效率，我们于2001年5月在5号机组上进行了部分水头（扬程）的热力法效率试验，测得水轮机工况下在试验平均净水头566.23 m时，机组出力为210~304.06 MW,水轮机最高效率为92.11％，相应机组出力272.00 MW；水泵工况试验平均净扬程为542.09 m，水泵平均效率为88.99％。从上述结果可以看出，水轮机工况的最高效率已接近模型推算值，水泵工况效率偏
水轮机、水泵及辅助设备模拟卷(精选)
试卷代号：2051 福建广播电视大学2015—2016学年度第1学期“开放专科”模拟卷 水轮机、水泵及辅助设备试题纸（开） 请将答案写在答题纸上 2016年1月 一、判断题(共20分，每小题2分，对的打√，锚的打×) 1、水轮机工作水头是水电站库水位与尾水位之差。（） 2、混流式水轮机应用水头在几十米到数百米之间。（） 3、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。（） 4、灯泡式水轮机不是一种全贯流式水轮机。（） 5、.双击式水轮机是反击式水轮机的一种。（） 6、斜流式水轮机是冲击式水轮机的一种。（） 7、反击式水轮机的流道可以是开敞式的。（） 8、对于同系列水轮机尺寸越大效率越高。（） 9、水轮机等开度线的形状与其比转速有关。（） 10、甲水轮机空化系数与水轮机的装置空化系数是同一个概念。（） 二、选择题(共20分，每小题2分) 1、冲击式水轮机是靠( )做功的。 A水流的动能B水流的动能与势能 2、反击式水轮机转轮是( )。 A整圆周进水B部分圆周进水 3、水轮机输出有效功率的必要条件是( )。 A进口环量必须大于0 B进口环量必须大于出口环量 4、轴流式水轮机中水流的( )转轮的轴线方向一致。 A绝对速度B轴面速度 5、水轮机的空化系数。是水轮机( )的相对值。A动态真空B静态真空 6、尾水管补气的目的是( )。 A减轻尾水管的压力脉动B消除叶片空化 7、低水头电站采用混凝土蜗壳的原因是( )。 A水流状态好B径向尺寸小，经济 8、混凝土蜗壳的断面为( )。 A圆形断面B梯形断面 9、导水机构调节流量的实质是( )。 A改变导叶出口面积B改变导叶出口水流角度 10、水头高于40米的水轮机采用( )。 A混凝土蜗壳B金属蜗壳 三、简答题（共36分，每题6分） 1、简述水电站的生产过程及主要设备的名称及作用？ 2、轴流转桨式水轮机有哪些主要部件？其作用是什么？ 3、高比转速水轮机用于高水头电站有什么问题？ 4、水电站中使用哪些油品？其作用是什么？ 5、定桨式水轮机与转桨式水轮机有什么区别？ 6、简述间隙空化原因及易生部位？ 四、计算题（共24分，每题12分） 1、某水电站上游水位=1000m ? 上 ，下游水位=950m ? 下 ，水轮机的单位流量3 Q=20m/s，引水管损头h=1m ?，假定水轮机的效率=90% η，发电机的效率g =0.96 η，试求该水轮机的出力P与发电机的出力 g P。注：水轮机的工作水头g H=H h -?， g H为毛水头。 2、水电站水轮机的工作水头为100m，流量为2303 m/s，机组的出力为 201.35MW，发电机的效率 g =0.97 η，求水轮机的出力P与效率η。 《水轮机、水泵及辅助设备》试题第1页（共2页）《水轮机、水泵及辅助设备》试题第2页（共2页）
水轮机英语
2.1 水力机械 hydraulic machinery 2.2 水轮机 hydraulic turbine 2.3 蓄能泵 storage pump 2.4 水泵水轮机 reversible turbine，pump-turbine 2.5 旋转方向 direction of rotation 2.6 机组 unit 2.13 立式、卧式和倾斜式机组 vertical，horizontal and inclined unit 2.14 可调式水力机械 regulated hydraulic machinery 2.15 不可调式水力机械 non-regulated hydraulic machinery 2.16 主阀 main valve 3.1 水轮机 3.1.1 反击式水轮机 reaction turbine 3.1.2 混流式水轮机 Francis turbine，mixed-flow turbine 3.1.3 轴流式水轮机 axial turbine 3.1.4 轴流转桨式水轮机Kaplan turbine，axial-flow adjustable blad propeller turbine 3.1.5 轴流调桨式水轮机 Thoma turbine 3.1.6 轴流定桨式水轮机 Propeller turbine 3.1.7 贯流式水轮机 tubular turbine，through flow turbine 3.1.8 灯泡式水轮机 bulb turbine 3.1.9 竖井贯流式水轮机 pit turbine 3.1.10 全贯流式水轮机 straight flow turbine，rim-generator unit 3.1.11 轴伸贯流式水轮机（S形水轮机） tubular turbine（S－type turbine） 3.1.12 斜流式水轮机 diagonal turbine 3.1.13 斜流转桨式水轮机 Deriaz turbine 3.1.14 斜流定桨式水轮机 fixed blade of Deriaz turbine 3.1.15 冲击式水轮机 impuls turbine，action turbine 3.1.16 水斗式水轮机 Pelton turbine，scoop turbine 3.1.17 斜击式水轮机 inclined jet turbine 3.1.18 双击式水轮机 cross-flow turbine 3.2 蓄能泵 3.2.1 混流式（离心式）蓄能泵 centrifugal storage pump，mixed-flow storage pump 3.2.2 轴流式蓄能泵 propeller storage pump，axial storage pump 3.2.3 斜流式蓄能泵 diagonal storage pump 3.2.4 多级式蓄能泵 multi-stage storage pump 3.3 水泵水轮机（又称可逆式水轮机） 3.3.1 单级水泵水轮机 singal stage pump-turbine 3.3.2 多级水泵水轮机 multi-stage pump-turbine 3.4 主阀与阀门 3.4.1 蝴蝶阀 butterfly valve 3.4.2 平板蝶阀 biplane butterfly valve，through flow butterfly valve 3.4.3 圆筒阀 cylindrical valve，ring gate 3.4.4 球阀 rotary valve，spherical valve 3.4.5 盘形阀 mushroom valve，hollow-cone valve，howell-Bunger valve
水泵水轮机全特性..
水泵水轮机全特性 1．水泵水轮机全特性曲线 抽水蓄能电站的水泵水轮机均设有活动导叶，通过导叶调节水轮机运行时的流量，故水泵水轮机的特性曲线一般为一组不同导叶开度下的全特性曲线，其区域的划分与水泵的全特性区域划分一样，只是习惯上以正常水轮机运行工况的各参数为正。同时抽水蓄能电站一般H 也总是正值，即在实际工程中实用也就是5个工况区，即水轮机工况、水轮机制动工况、水泵工况、反水泵工况、水泵制动工况。 水泵水轮机全特性曲线表示方法通常采用1111~n Q 和1111~n M 来表示。图3-7和图3-8所示为某抽水蓄能电站水泵水轮机的四象限特性曲线。 图3-7 水泵水轮机流量特性曲线 图3-8 水泵水轮机力矩特性曲线
2．水泵水轮机全特性曲线的特点 通过对不同水泵水轮机的全特性分析可以看出，水泵水轮机全特性有着下述的规律与特点： （1）在水泵工况，大开度等导叶开度曲线汇集成一簇很窄的交叉曲线，说明在此区域水泵扬程与导叶开度的关系不大，开度的改变不会造成单位转速及单位力矩的很大的变化。当导叶开度较小区域时随着导叶开度的减小其流量曲线及力矩曲线则加速分又，说明此时的导水机构可看作是节流装置，水头损失急剧增大，从而对水泵的力矩及流量产生较大的影响。在水泵实际运行中导叶开度将随着扬程的变化而沿各导叶开度特性曲线的外包络线变化，使得水力损失最小，也即使得水泵的效率在此工况最高。此外，随着单位转速的增大，也即水泵扬程的减小，水泵的流量及水力矩将快速增大，所以在水泵及电动机设计时应充分考虑此时水泵的力矩特性，电动机容量应根据可能的正常运行最低扬程工况进行设计，并留有一定的裕量；同时根据导叶小开度区域力矩分散的特性，在异常低扬程起动时（如初次向上水库异常低扬程充水时）可采取关小导叶开度来限制其水力矩，即限制水泵的入力在一定范围以内。
水泵、水轮机讲义资料
第一章 概述 1．基本概念 （1）什么叫水轮机？ 答：将水能转变为旋转机械能的水力原动机叫做水轮机。 （2）冲击式水轮机与反击式水轮机的区别。 答：工作原理方面： 利用水流的势能与动能做功的水轮机为反击式水轮机；利用水流的动能做功的水轮机为冲击式水轮机。 流动特征方面： 反击式水轮机转轮流道有压、封闭、全周进水；冲击式水轮机转轮流道无压、开放、部分进水。 结构特征方面也显著不同。如转轮的差别，有无喷嘴、尾水管。 （3）反击式水轮机的过流部件及其作用 引水室：作用是引水流进入导水机构。 导水机构：作用是调节水轮机过流量，并使水流能按一定方向进入转轮。 转轮：将水流能量转换为固体旋转机械能量的部件。 尾水管：作用是将水流排下下游，并回收转轮出口的剩余动能。 （4）冲击式水轮机的主要部件 喷嘴：水轮机自由射流的形成装置。 喷针：与喷嘴共同完成流量控制（以行程变化喷嘴控制喷嘴出口过流面积）。 转轮：由轮盘和轮盘外周均匀排列的水斗构成的组件，转换水流能量为固体旋转 机械能。 折向器：自由射流流程内部件，可遮断射流，以防止转轮飞逸。 （5）我国关于水轮机标准直径的定义 混流式：转轮叶片进水边上最大直径。 浆叶式（轴流式、斜流式、贯流式）：浆叶转动轴线与转轮室相交处直径。 冲击式：射流中心线与转轮相切处节圆直径。 （6）水轮机工作参数 工作水头H ：水轮机的进口和出口处单位重量水流的能量差值。 流量Q ：单位时间内通过水轮机的水流体积。 转速n ：水轮机转轮单位时间内旋转的次数。 出力P ：水轮机轴端输出的功率。 效率η：水轮机的输入与输出功率之比。 2．基本计算 （1）水电站的毛水头g H ： d u g Z Z H －= 其中：u Z ，d Z 分别为电站上、下游水位高度。 （2）水电站的工作水头H ：
水轮机选型设计
第六章水轮机选型设计 由于各开发河段的水力资源和开发利用的情况不同，水电站的工作水头和引用流量范围也不同，为了使水电站经济安全和高效率的运行，就必须有很多类型和型式的水轮机来适应各种水电站的要求。 水轮机由于它自身能量特性、汽蚀特性和强度条件的限制，每种水轮机适用的水头和流量范围比较窄，要作出很多系列和品种（尺寸）的水轮机，设计、制造任务繁重，生产费用和成本也大。因此有必要使水轮机生产系列化、标准化和通用化，尽可能减少水轮机系列，控制系列品种，以便加速生产、降低成本。在水电站设计中按自己的运行条件和要求选择合适的水轮机。 一、水轮机选型设计的任务及内容 1．任务 水轮机是水电站中最主要动力设备之一，影响电站的投资、制造、运输、安装、安全运行、经济效益，因此根据H、N的范围选择水轮机是水电站中主要设计任务之一，使水电站充分利用水能，安全可靠运行。每一种型号水轮机规定了适用水头范围。水头上限是根据该型水轮机的强度和汽蚀条件限制的，原则上不允许超过；下限主要是考虑到使水轮机的运行效率不至于过低。 2．内容 (1) 确定机组台数及单机容量 (2) 选择水轮机型式（型号）及装置方式 (3) 确定水轮机的额定功率、转轮直径D1、同步转速n、吸出高度H s、安装高程Z a 、飞逸转速、轴向水推力；冲锤式水轮机，还包括喷嘴数目Z0、射流直径d0等。 (4) 绘制水轮机运转特性曲线 (5) 估算水轮机的外形尺寸、重量及价格、蜗壳、尾水管的形式、尺寸、调速器及油压装置选择 (6) 根据选定水轮机型式和参数，结合水轮机在结构上、材料、运行等方面的要求，拟定并向厂家提出制造任务书，最终由双方共同商定机组的技术条件，作为进一步设计的依据。 二、选型设计 1．水轮机选型设计一般有三种基本方法 (1) 水轮机系列型谱方法: 中小型水电站水轮机选多此种方法或套用法。
水泵水轮机选型(已看)
国产抽水蓄能机组水泵—水轮机选型中 若干问题探讨 高道扬 天津市天发重型水电设备制造有限公司 摘要：本文着重分析了可逆式水泵—水轮机模型转轮及抽水蓄能电站水泵—水轮机主要技术参数的特点，并在此基础上提出根据抽水蓄能电站水泵—水轮机的技术要求初步筛选水泵—水轮机模型转轮及水泵—水轮机方案的方法。 随着我国社会主义建设事业的发展，特别是电力工业的飞速发展，抽水蓄能电站的建设高潮已经到来，在国家有关政策的坚强支持下，抽水蓄能机组国产化、本土化的工作业已全面展开。因此如何根据可逆式水泵—水轮机模型转轮的主要技术特点并在抽水蓄能电站对水泵—水轮机技术要求的基础上优选水泵—水轮机模型转轮及水泵—水轮机方案已成为众多水泵—水轮机选型工作者的首要工作，作者根据多年工作经验对选型工作中的若干问题作一初步探讨。 1 水泵—水轮机模型转轮主要技术参数特点 叶片式水力机械具有可逆性，即它既可以做水轮机运行也可以做水泵运行，但是由于中、高比速的水轮机进口角β1T较大，当它反向旋转做水泵工况运行时，由于出口角太大，导致水流的不稳定，在H-Q曲线上出现多处大驼峰并且泵工况的效率比正常水轮机工况大幅下降，因而中、高比速水轮机显然不适合作为可逆式水泵——水轮机转轮的研究基础（70年代初北京密云电站曾用HL211-LJ-225水轮机做反向旋转的泵工况现场实验未能取得满意效果）。理论分析和实验证明具有较长叶片和缓慢扩散流道的离心泵叶轮，其泵的叶片出口水流角β2P较小，出口相对流速W2P和绝对流速V2P都较小，因而水流进入涡壳后水力损失较小，当离心泵反转做水轮机运行时进口相对流速W1T也比较小，符合常规水轮机要求，因而离心泵叶轮在水泵工况和水轮机工况都有较好的性能，现代可逆式水泵—水轮机转轮就是以离心泵叶轮为基础逐步发展起来的。 1.1水泵—水轮机模型转轮与常规水轮机模型转轮相比具有以下特点：由于混流式水轮机的β1T较大，其（V1u/U1）T约为0.9，而离心泵的β2P较小，（V2u/U2）P约为0.6，由此可以推算出在同样的水头和转速条件下，可逆式水泵—水轮机的转轮直径约为常规水轮机转轮直径的 1.4倍，即：D P/D T=1.4。在同一额定水头下，水泵—水轮机与水轮机模型转轮比转速n s(m kw)相近，但单位转速为水轮机的1.25～1.3倍，而单位流量为水轮机的0.6～0.65倍。 1.2水泵—水轮机模型转轮的水泵工况与水轮机工况相比，在通常条件下，由于高压边速度三角形既不相等亦不相似（泵工况出口因为水流的偏转出口水流角β2p比安放角βd小一些，而水轮机工况进口在无撞击的条件下，进口角βIT与βd相等），因而经实验研究及理论分析证明两种工况具有以下特点： 1.2.1 在最优工况点，水泵工况的单位转速是水轮机工况的单位转速 1.10～1.18倍，即n10P/n10T=1.10～1.18（理论分析为1.12～1.16）。 139
高水头小容量水轮发电机组的选型设计(一)
高水头小容量水轮发电机组的选型设计(一) 摘要：根据三斗水库电站水轮机组为高水头、小容量的特点，结合溪屯溪水电站群在建瓯市电力系统中为辅助调频电站的情况，走访主要水轮发电机组设备制造厂，在机组订货和施工设计时就采取相应改进措施。投运后，达到设计要求，机组运行状况良好，经济效益可观。关键词：小型水电站水轮发电机组小型水轮机高水头水轮机水轮机选型经济效益１工程简况三斗水库为建瓯市溪屯溪流域水电资源开发规划的龙头水库，总库容５３０万ｍ３，兴利库容４３７万ｍ３，为年调节水库。电站压力引水隧洞长２１６０ｍ，明敷压力钢管长４３８ｍ，最高水头２００．４３ｍ，设计水头１７４．７ｍ，最低发电水头１５２．９ｍ，设计流量１．８４ｍ３／ｓ，装机容量２×１２５０ｋＷ。多年平均发电量８２７．５８万ｋＷ·ｈ，Ｐ＝７５％保证出力６９０ｋＷ，设备年利用小时３３１０ｈ，水库及电站概算总投资２０３７万元。 三斗水库电站及赤坑水电站（装机２０００ｋＷ）为溪屯溪规划开发的第一期工程，１９８６年１２月动工，赤坑电站于１９９８年５月竣工发电，三斗电站于１９９９年９月开始试运行。 ２水轮发电机组的选型设计 三斗水库电站设计水头１７４．７ｍ，单机容量１２５０ｋＷ，为高水头、小容量水轮发电机组，查“中小型反击式水轮机使用范围综合图”，本电站水轮机选择在冲击式水轮机范围。冲击式水轮机具有构造简单、出力变化时对机组效率影响较小等优点，特别是其折向器的作用对调保有利，可节省调压井等水工建筑物的造价，但其转速低，机组体积大；混流式水轮机则其转速高，机组体积小，且运转可靠效率较高，并有适应水头范围宽的优势，还可利用尾水管回收能量，减少厂房开挖工程，但在低负载时机组效率降低较多。经机型选择计算，初选了ＣＪＡ２３７－Ｗ－１２５／１４．５水轮机，配套ＳＦＷ１２５０－１４／１７３０发电机和ＨＬＤ５４－ＷＪ－５５水轮机，配套ＳＦＷ１２５０－４／１１７０发电机两种机型。 走访闽、浙、赣三省主要水轮发电机设备制造厂，厂家表示两种机型均可生产供货，对高转速机组的运行都有所担心，推荐本站采用冲击式机组。初步报价两种机型的水轮机和发电机主设备价格相差悬殊，冲击式１套１４１．２万元，混流式１套只７０万元。初设中经两种机型的辅助设备配套和水工建筑物不同方案的投资对比，在造价上选用混流式机组仍可节省８４．２万元；此外选用ＨＬＤ５４－ＷＪ－５５水轮机在本站的水力条件下，运行区域很理想，溪屯溪水电站群在建瓯市电力系统中为辅助调频电站，对有水库调节的更应发挥顶峰作用，一般时间在较高出力区运行，既使水库水位变化，机组也运行在较高效率区内，为此初设推荐选用ＨＬＤ５４－ＷＪ－５５配ＳＦＷ１２５０－４／１１７０水轮发电机组。３小转轮高转速混流式水轮发电机组的运 行问题和改进措施选用混流式水轮发电机组，其额定转速达到１５００ｒ／ｍｉｎ，其运行状况是我们最为关注的问题，据设备生产厂家介绍，当时浙、赣两省尚没有相近规模高水头小转轮高转速的水电站，仅福建水力发电设备厂制造安装在龙岩大片溪水电站（Ｈ＝１７７．７ｍ，ＨＬＤ５４－ＷＪ－６０，ＳＦＷ１６００－４／１１７０）和漳平岭兜水电站（Ｈ＝１８０ｍ，ＨＬＡ１７９－ＷＪ－６０，ＳＦＷ１６００－４／１１７０）有４台机组水力条件和装机规模相近，机组额定转速为１５００ｒ／ｍｉｎ，并已建成发电。 经现场考察，两站４台机组均已投产１年以上，运行中主要问题为：机组转速高、噪音大，轴承温度偏高（推力轴承６３℃，导轴承５５℃），轴承润滑油为油泵供油外循环水冷却系统，设置了重力油箱、回油箱、油泵及冷却水池等设施，不仅增加投资加大运行维护工作量，而且供油或供水系统发生故障时易发生烧瓦事故或被迫停机维修而影响正常发电。 在机组订货和施工设计时，经与福建水力发电设备厂设计、生产、经营有关人员多次协商探
水利水电专业水轮机水泵及辅助设备试题
水利水电专业水轮机、水泵及辅助设备试题一、判断题(对打√，错打X，共15分) 注：水动方向做全部(每题1分)；其他专业方向做1—10题(每题L 5分) 1. 水轮机的工作水头等于水电站的毛水头。( ) 2．水轮机的效率是水轮机的轴功率与输入水轮机的水流功率之比。( ) 3．反击式水轮机流道中的压力是保持不变的。( ) 4．冲击式水轮机流道中的压力保持不变。·( ) 5．水轮机转轮中的水流运动是牵连运动与相对运动的合成。( ) 6．空化是在高温状态下由于液体内部发生的汽化现象。( ) 7．翼型空化只发生在反击式水轮机中。( ) 8．泥沙多的水流容易发生空化，( ) 9．水轮机尺寸越大效率越高。( ) lo．蜗壳中实际的水流不是轴对称的。( ) 11．水泵出口水流环量必须大于进口环量才能向高处扬水。( ) 12．水泵的相似率与水轮机的相似率实质是相同的。( ) 13．任何水电站都必须设置机组的进水阀。( ) 14．水电站的用油分透平油与绝缘油两类。( ) 15。水轮机调速器能调节机组有功功率，也能调节无功功率。( ) 二、单项选择题(每小题L 5分，共15分) 1．冲击式水轮机是靠( )做功的。 A．水流的动能B．水流的动能与势能 2．反击式水轮机转轮是( )。 A．整圆周进水的B．部分圆周进水 3．水轮机输出有效功率的必要条伺：是( )。 A．进口环量必须大于0 B．进口环量必须大于出口环量 4．轴流式水轮机中水流的( )和转轮的轴线方向一致。 A．绝对速度 B. 轴面速度 5．水轮机的空化系数。是水轮机( )的相对值。 A．动态真空 B. 静态真空 6．尾水管补气的目的是( )。 A．减轻尾水管的压力脉动 B．消除叶片空化 7．水轮机模型综合特性曲线以( )作为坐标参数。 A．n11，Q11B．H，P 8．混凝土蜗壳的断面为( )。 A. 圆形断面B．梯形断面 9．导水机构调节流量的实质是( )。 A．改变导叶出口面积 B. 改变导叶出口水流角度 10．尾水管相对损头与( )。 A. 水轮机的比转速有关 B．水轮机工作水头有关 三、简答题(每小题10分，共30分) 注：水动方向可从中任选三题，其他专业方向做前三题 1．简述水电站的生产过程及主要设备的名称及作用? 2．轴流转桨式水轮机有哪些主要部伺：?其作用是什么? 3．简述间隙空化原因及易发部位? 4．水电站中使用哪些油品?其作用是什么? 5．机械式水轮机调速器由哪几大部分构成?其作用各是什么? 四、计算题(每小题20分，共40分) 一、判断题(对打√，错打X，共15分)
抽水蓄能电站水泵水轮机组选型思考
抽水蓄能电站水泵水轮机组选型思考 发表时间：2019-11-29T09:45:42.000Z 来源：《防护工程》2019年15期作者：王娟娟 [导读] 抽水蓄能电站机组具有启动灵活、调节速度快的优势，是技术成熟、运行可靠且较为经济的调峰电源与储能电源。 江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司江苏 213334 摘要：水泵水轮机组选型对抽水蓄能电站而言发挥着极为重要的作用。水泵水轮机兼具水轮机和水泵两个功能，但是其属性还是受水轮机比转速和水泵比转数的影响。前期选型方案的制定，设计院的经验很重要，业主方从整体工程的角度考虑对机组参数方案的制定进行决策。 关键词：抽水蓄能电站；水泵；水轮机组选型 引言 抽水蓄能电站机组具有启动灵活、调节速度快的优势，是技术成熟、运行可靠且较为经济的调峰电源与储能电源，在系统中主要承担调峰、填谷、调频、调相和紧急事故备用任务。在特高压电网与新能源快速发展的新时期，抽水蓄能电站也被赋予了更重要的任务，是电力系统重要调节工具，可以为特高压电网大范围优化配置资源、促进清洁能源消纳提供有力支撑。同时，特高压电网发展也为抽水蓄能电站功能发挥提供了更优质平台、更丰富渠道和更广阔空间。“十三五”期间，抽水蓄能产业建设发展规模日益加快。作为抽水蓄能电站的机组，可逆式水泵水轮机的稳定运行越来越受到重视。 1储能技术概述 储能技术已经成为电力系统运行环节中的重要组成部分，在其中起着重要的作用。它可以消除可再生能源的随机性和间歇性，提高电力系统的稳定性；可以替代部分火电机组的工作，达到系统节能减排的目的；可以更好地实现需求侧管理，减少昼夜之间的峰谷差异，提高电能的转换效率，节约电力系统传输的成本消耗，加强系统抵御风险的能力。储能技术的研究发展给电力行业带来了积极的影响。按照电能存储形式的区别，可以将其划分为物理储能、生物储能等，将储能的种类进行综合比较分析，发现抽水储能电站的方式是最具性价比的，它的运行方式灵活，在目前的电力系统中应用广泛，为电力系统的稳定运行提供了可靠地保证，越来越受到各国重视。近些年来，我国的抽水储能技术也迎来了日新月异的发展，建容量已经居于世界首位，投产装机的容量也有望在近期有更大的突破，就抽水储能装机容量的占有比来说，我国较于西方发达国家仍然有着很大的差距。 2抽水蓄能电站水泵水轮机组选型方法 2.1比转速的确定 比转速和比转数是水泵水轮机的两个重要参数，它直接决定着水泵水轮机的机组性能。水轮机的比转速一般由设计点来决定，是设计水头的函数，因此设计水头的选择对比转速有比较大的影响。水轮机工况比转速计算公式为：
叶片式水力机械的全特性(Q-H)
叶片式水力机械的全特性（Q ~H 坐标） （1）转速为正（n >0）时轴流式机组特性曲线。如图3-3（a ）所示，曲线AB 段的H 、Q 、n 、M 均为正值，则QH >0，ωM P =>0，由工况定义知，AB 为水泵工况。BC 段的Q 、n 、M 为正，H 为负，则QH <0，水流经过转轮后能量减少，ωM P =>0，转轮输入功率，此为制动工况。C 点M =0，亦即P =0，QH <0，为飞逸工况，水流流经转轮减少的能量用于克服飞逸时的机械损耗。C 点以下的Q 、n 为正，H 、M 为负，则QH <0，水流能量减少，ωM P =<0，转轮向外输出功率，此为水轮机工况。不过这时的水流由尾水管流向蜗壳，是倒冲式水轮机工况，一般称为反水轮机工况。A 点以左，Q 为负值，其它参数均为正值，则QH <0，ωM P =>0，亦为制动工况。所以n 为某一正值时，水力机组自左至右经历了制动工况、水泵工况、制动工况及反水轮机工况四个工作状态。 图3-3 三种转速下水力机组的全特性曲线 （2）转速为零（n =0）时轴流式机组的特性曲线。此时水力机组在循环管道上实际上就成为局部阻力，因此，不管流量是正还是负，水流流经转轮后能量总是减少的，也不管扭矩是正还是负，因为转速为零，所以功率也必为零。故当转速为零时，整个特 性曲线上的工况均为制动工况，转轮处的局部损失22 2KQ g v h ==?ζ，所以()Q f H =曲线亦为抛物线，又因QH <0，则H 为正时，Q 必为负，反之亦然，故()Q f H =曲线贯穿于Ⅱ、Ⅳ象限，如图3-3（b ）所示，但此抛物线不是水力机组相似工况点的抛物线。水流对转轮的作用力矩等于水流进出转轮的动量（mv ）的变化量，由此可知，力矩的大小与流量的平方成正比，所以()Q f M =亦是一抛物线，其方向当n =0时，水头为正，
IEC 60193 水泵水轮机模型验收规程 标准译文 (1)
目录前言 目次 1总则 1.1范围和目的 1.1.1范围 1.1.2目的 1.2引用文献 1.3术语、定义、符号和单位 1.3.1概述 1.3.2单位 1.3.3术语、定义、符号和单位表 1.4与水力性能有关的保证值的性质和范围1.4.1概述 1.4.2模型试验法验证的主要水力性能保证值1.4.3模型试验法不能验证的保证值 1.4.4附加性能数据 2试验的执行 2.1试验安装和模型的要求 2.1.1试验室选择 2.1.2试验装置安装 2.1.3模型要求 2.2模型和真机的尺寸检查 2.2.1概述 2.2.2需检查的模型和真机的尺寸 2.2.3表面的波浪度和粗糙度 2.3水力相似、试验条件和试验程序 2.3.1水力相似 2.3.2试验条件 2.3.3试验程序 2.4测量方法介绍 2.4.1主要水力性能保证值的测量 2.4.2附加数据与测量 2.4.3数据的采集和处理 2.5物理性质 2.5.1概述 2.5.2重力加速度 2.5.3水的物理性质
2.5.4大气的物理性质 2.5.5水银密度 国际标准IEC60193由IEC TC4即水轮机技术委员会编制。 第二版IEC60193将取消和替代1965年出版的第一版IEC60193及其补充1（1977），IEC60193A（1972）以及IEC60497（1976）和IEC60995（1991）。 本标准的第1至第3章覆盖了上述出版物，第十章给出。 3附加内容 本标准的文本基于下列文献： 上表的表决报告给出了本标准表决标准的所有情况。 附录B、F、G、K、L和M内容是本标准不可分割的一部分。 附录A、C、D、E、H、J、N和P是供参考内容。
水泵水轮机结构介绍(精)
广州蓄能水电厂水泵水轮机结构介绍 肖苏平 一.简介 广州蓄能水电厂分二期建设,一、二期工程分别安装4×300MW可逆式水泵水轮机,单机容量(发电工况300MW,总装机容量2400 MW。一期(称A厂工程于1994年全部建成。二期(称B厂工程于1999年全部建成。一、二期工程于2000年3月全部投产。8×300MW 机组投产后,已成为当今世界最大的抽水蓄能电厂。 可逆式水泵水轮机在抽水、发电起动,停机操作灵活方便,在电网峰荷时放水发电,在低谷负荷时利用系统多余的电能抽水,在电网中起到了填谷调峰的积极作用,使系统中的所有各种电站的负荷趋于均匀,提高了整个电力系统的经济运行。 本电站两期工程共装设八台可逆式水泵水轮机。每台机组设备包括:水泵水轮机、调速系统、进水球阀、尾水事故闸门以及相应的操作控制系统,各种连接管路、阀门、管件、表计、自动化元件、控制电缆、备品、专用工具、实验设备等。A厂水泵水轮机由法国Neyrpic 公司承制、供货,B厂由德国Voith承制、供货。 电站工程主要特征数据如下: 上库水位:正常蓄水位 816.8 m 最低蓄水位 797.0 m 下库水位:正常蓄水位 287.4 m 最低蓄水位 275.0 m 电站毛水头:最大水头 541.8 m 额定水头 522.0 m
最小水头 509.6 m 二.水泵水轮机基本参数 水泵水轮机为竖轴单级、可逆、法兰西斯式,具有可调导水机构,与电动发电机轴直接连接。A、B厂水泵水轮机主要参数如下: A厂 B厂 额定转速:水轮机工况 500 r/min 500 r/min 水泵工况 500 r/min 500 r/min 旋转方向(俯视:水轮机工况为顺时针 水泵工况为反时针转轮直径:进口直径 3886mm 3802 mm 出口直径 2312mm 2090 mm 额定出力:水轮机工况 306 MW 308 MW 水泵工况 330 MW 330 MW 水轮机最大出力: 306 MW 352 MW 水轮机额定流量: 62.88m/s 65.95m/s 水轮机最大流量: 68.7m/s 72.92m/s 水泵最大流量: 60.03m/s 57.3m/s 水泵最小流量: 53.73m/s 50.6m/s 水泵水轮机总重: 450 t 转动惯量GD2: 3600t.m2 轴向最大水推力:正常运行时,水轮机工况 1500 kN 水泵工况 1500 kN