水輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)

1、一、貫流式水輪機的特點一、貫流式水輪機的特點貫流式水輪機是開發(fā)低水頭水力資源的一種機組，適用于25m以下的水頭。這種機型流道呈直線狀，是一種臥軸水輪機，轉(zhuǎn)輪形狀與軸流式相似，也有定槳和轉(zhuǎn)槳之分，由于水流在流道內(nèi)基本上沿軸向運動不拐彎，因此較大的提高了機組的過水能力和水力效率。此外，與其它機型相比，它還有其它一些顯著特點：（1）從進水到出水方向軸向貫通形狀簡單，過流通道的水力損失減小，施工方便，另外它效率較高，其尾水管恢復(fù)功能可占總水頭的

2、40%以上。（2）貫流式機組有較高的過流能力和比轉(zhuǎn)速。（3）貫流式水輪機適合作可逆式水泵水輪機運行，由于進出水流道沒有急轉(zhuǎn)彎，使水泵工況和水輪機工況均能獲得較好的水力性能。如應(yīng)用于潮汐電站上可具有雙向發(fā)電，雙向抽水和雙向泄水等六種功能，很適合綜合開發(fā)利用低水頭水力資源，另外在一般平原地區(qū)的排灌站上可作為可逆式水泵水輪機運行，應(yīng)用范圍比較廣泛。（4）貫流式水電站一般比立軸的軸流式水電站建設(shè)周期短、投資小、收效快、淹沒移民少，電站靠近城鎮(zhèn)，

3、有利于發(fā)揮地區(qū)興建電站的積極性。二、貫流式水輪機的分類二、貫流式水輪機的分類根據(jù)貫流式水輪機機組布置形式的不同可將其劃分為以下幾種形式：1軸伸貫流式這種貫流式水輪發(fā)電機組基本上采用臥式布置，水流基本上沿軸向流經(jīng)葉片的進出口，出葉片后，經(jīng)彎形（或稱S形）尾水管流出，水輪機臥式軸穿出尾水管與發(fā)電機大軸連接，發(fā)電機水平布置在廠房內(nèi)。軸伸貫流式機組按主軸布置方式可分成前軸伸、后軸伸和斜軸伸等幾種，如圖71所示。這種貫流式機組與軸流式相比沒有蝸殼

4、、肘形尾水管，土建工程量小，發(fā)電機敞開布置，易于檢修、運行和維護。但這種機組由于采用直彎尾水管，尾水能量回收效率較低，機組容量大時不僅效率差，而且軸線較長，軸封困難，廠房噪音大都將給運行檢修帶來不方便。所以一般只用于小型機組。2豎井貫流式這種機組主要特點是將發(fā)電機布置在水輪機上游側(cè)的一個混凝土豎井中，發(fā)電機與水輪機的連接通過齒輪或皮帶等增速裝置連在一起如圖72所示。圖72豎井貫流式機組剖面圖3燈泡貫流式這種機組的發(fā)電機密封安裝在水輪機上

5、游側(cè)一個燈泡型的金屬殼體中，發(fā)電機主軸與水輪機轉(zhuǎn)輪水平連接。水流基本上軸向通過流道，軸對稱流過轉(zhuǎn)輪葉片，然后流出直錐形尾水管，參見圖111所示。機組的軸系支承結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軸承、推力軸承都布置在燈泡體內(nèi)。由于貫流式機組水流暢直，水力效率比較高，有較大的單位流量和較高的單位轉(zhuǎn)速，在同一水頭，同一出力下，發(fā)電機與水輪機尺寸都較小，從而縮小了廠房尺寸，減少土建工程量。但是發(fā)電機裝在水下密閉的燈泡體內(nèi)，給電機的通風(fēng)冷卻、密封、軸承的布置和運行檢修帶來

6、困難，對電機的設(shè)計制造提出了特殊要求，增加了造價。即使如此它與立式軸流式機組相比仍具有明顯的優(yōu)點。燈泡式機組雖然是一種新型機組，但近20年來也積累了許多成功的經(jīng)驗，并逐漸向較高水頭和較大容量發(fā)展，在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。4全貫流式這種機組采用臥式布置，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子磁極與水輪機的轉(zhuǎn)輪葉片合為一體，發(fā)電機磁極直接安裝在水輪機葉片的邊緣上，密封隔離磁極與流道內(nèi)的水流，防止?jié)B漏，參見圖18。該機型主要特點為：取消了水輪機與發(fā)電機的傳動軸，縮短了

7、軸線尺寸，結(jié)構(gòu)緊湊，廠房尺寸減小，使整個工程造價降低，而且增大了機組的轉(zhuǎn)動慣量，有利于機組的穩(wěn)定運行。但葉片與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接結(jié)構(gòu)比較特殊，制造工藝要求很高，轉(zhuǎn)子輪緣密封復(fù)雜且不可靠。雖然在上世紀(jì)五十年代就出現(xiàn)了這樣的機組，但至今未得推廣。當(dāng)前某些外國公司，在密封結(jié)構(gòu)型式和材料等方面的研制工作已取得進展，并已將這種機型應(yīng)用在某些大型潮汐水電站上。目前，我國對全貫流式水輪機尚處于試驗研究階段。5其它形式貫流式水輪機除了以上幾種型式外，還有明