1、1F418000 水电站与泵站,1F418010 熟悉水电站机组安装技术1F418020 熟悉泵站的布置及机组选型,1F418010 熟悉水电站机组安装技术,1F418011 水电站的组成及布置1F418012 水轮机的类型1F418013 水轮机发电机组安装方法,1F418011 水电站的组成及布置,(1)水电站的类型*水电站按水轮机发电机组的工作水头大小分为低水头、中水头和高水头水电站。*水电站按水库的调节能力分为无调节和有调节水电站。*水电站按水电站建筑物的组成特征分为坝式、河床式和引水式水电站。,(2)水电站的布置型式水电站的典型布置型式主要有坝式水电站、河床式水电站及引水式水电站三种
2、。*坝式水电站坝式水电站常建于河流中、上游的高山狭谷中，一般为中、高水头水电站。常见的布置方式是水电站厂房位于非溢流坝坝趾处，即坝后式水电站；将厂房布置在溢流坝下游，溢流水舌挑越厂房顶泄入下游河道或厂房顶兼作溢洪道渲泄洪水。前者即挑越式水电站，后者即厂房顶溢流式水电站；将厂房布置在坝体空腹内，即坝内式水电站。,*河床式水电站河床式水电站是将厂房本身作为挡水建筑物。常建于河流中、下游，一般为低水头的水电站。最常见的布置方式是泄水建筑物在河床中部，厂房及船闸分踞两岸，厂房与泄水建筑物之间用导流隔墙隔开,*引水式水电站引水式水电站是利用引水道获得水头。常建于流量小、河道纵坡降大的河流中、上游。引水式
3、水电站，采用有压式的，需布置调压室；采用无压式的，在无压引水道与压力管道连接处常布置压力前池。,(3)水电站枢纽建筑物的组成挡水建筑物泄水建筑物水电站进水建筑物水电站引水及尾水建筑物水电站平水建筑物发电、变电和配电建筑物等其它建筑物,(4)引水式水电站输水系统的组成 引水式水电站输水系统通常包括：进水口、引水道、压力前池或调压室、压力管道以及尾水渠等建筑物。*压力前池：用来平稳由于水电站负荷变化在引水或尾水建筑物中造成的流量及压力(水深)变化。*调压室：用于改善压力管道的水锤现象。,(5)进水口 水电站进水口按水流条件分为无压进水口及有压进水口两大类。*无压进水口内流道水流为明流，进水口后一般
4、接无压引水道。无压进水口一般设拦污栅或浮排等拦污设施，同时进水口前后设拦沙坎、沉沙池等。*有压进水口流道淹没于水中，并始终保持满流状态，进水口后接有压引水道。有压进水口通常由进口段、闸门段及渐变段组成。根据运用条件设置拦污设备、闸门及启闭设备、通气孔以及充水阀等主要设备。,*按照结构特点，有压进水口可分为竖井式、岸塔式、塔式及坝式四种类型。a.竖井式进水口 竖井式进水口的进口段和闸门井均布置于山体中，适用于地质条件较好、地形坡度适中的隧洞进口。b.岸塔式进水口 岸塔式进水口的进口段和闸门段均布置在山体之外，形成一个背靠在山岩上的塔形建筑物，适用于洞口附近地质条件较差或地形陡峻因而不宜采用竖井式
5、进水口时。,c.塔式进水口 塔式进水口的进口段和闸门段组成一个竖立于水库边的塔式结构，通过工作桥与岸边相连，适用于洞口附近地质条件较差或地形平缓的情况。当地材料坝的坝下涵管也常采用塔式进水口。d.坝式进水口 进水口依附在坝体上，进口段和闸门段常合二为一，渐变段衔接紧凑。,(6)引水道 引水道分无压式（如渠道、无压引水隧洞）和有压式（如有压引水隧洞）两种。*渠道 水电站渠道分非自动调节渠道和自动调节渠道，非自动调节渠道末端压力前池处（或接近渠末处）设溢流堰等泄水建筑物；自动调节渠道渠末不设溢流堰，进口可只设检修闸门。,*引水隧洞隧洞按水力特性，分为无压隧洞和有压隧洞。常见的隧洞断面型式有圆形、方
6、圆形(城门洞形)、马蹄形及高拱形四类。有压隧洞常采用圆形断面。无压隧洞，地质条件良好时通常为方圆形，洞顶和两侧围岩不稳时采用马蹄形，洞顶岩石很不稳定时采用高拱形。,(7)压力前池 压力前池一般由池身及扩散段、压力水管的进水口、泄水建筑物以及排污、排沙、排冰等设备组成，一般布置在靠近厂房的陡坡上，以缩短压力水管的长度。要特别注意其地基稳定问题。,(8)调压室 调压室常建在有压引水隧洞(或水管)与压力管道衔接处。调压室的大部分或全部设置在地面以上的称为调压塔，调压室大部分埋在地面之下者，则称为调压井。,*调压室的功用 a.反射水锤波。基本上避免(或减小)压力管道中的水锤波进入有压引水道。b.缩短压
7、力管道的长度。从而减小压力管道及厂房过流部分中的水锤压力。c.改善机组在负荷变化时的运行条件及系统供电质量。,*调压室的基本结构型式 调压室的基本结构型式有简单式调压室、阻抗式调压室、双室式调压室、溢流式调压室、差动式调压室及气垫调压室等，分别如图所示。,(9)压力管道 压力管道一般特点是坡度陡，内水压力大，承受水锤的动水压力，而且靠近厂房。,1)压力管道的类型 压力管道按材料可分为：钢管、钢筋混凝土管及钢衬钢筋混凝土管。2)压力管道的布置 压力管道的布置应根据其形式、当地的地形地质条件和工程的总体布置要求确定。,布置基本原则如下：a.尽可能选择短而直的路线；b.尽量选择良好的地质条件；c.尽
8、量减少管道的起伏波折，避免出现反坡；d.避开可能发生山崩或滑坡地区等。,3)明钢管的敷设方式 明钢管一般敷设在一系列的支墩上，底面高出地表不小于0.6m；在管道的转弯处设镇墩；明钢管宜做成分段式，在两镇墩之间设伸缩节，伸缩节一般布置在管段的上端，靠近上镇墩处。,4)地下埋管的布置形式地下埋管有竖井、斜井和平洞三种布置形式。a.竖井式管道的轴线是垂直的，常用于首部开发的地下式厂房。b.斜井式管道的轴线倾角小于90，对于地面式或地下式厂房均适用，在地下埋管中是采用最多的一种。c.平洞一般作过渡段使用。,(10)水电站厂房1)水电站厂房的组成 厂房枢纽一般由以下四部分组成：主厂房、副厂房、变压器场及
9、高压开关站。,2)水电站厂房的类型 根据厂房在水电站枢纽工程中的位置及其结构特征，水电站厂房可分为坝后式厂房、河床式厂房、引水式厂房等基本类型。在坝后式厂房的基础上，将厂坝关系适当调整，并将厂房结构加以局部变化后形成的厂房型式还包括：挑越式厂房：溢流式厂房：坝内式厂房水电站按厂房上部结构的特点分为露天式、半露天式和封闭式厂房；按水电站资源的性质分为河川电站(常规水电站)厂房、潮汐电站厂房以及抽水蓄能电站厂房等等。,1F418012 水轮机的类型,(1)水轮机的分类 水轮机按水流能量的转换特征分成两大类：反击式和冲击式。*反击式水轮机 反击式水轮机转轮区内的水流在通过转轮叶片流道时，始终是连续的
10、充满整个转轮的有压流动，并在转轮空间曲面型叶片的约束下，连续不断地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力，驱动转轮旋转。,反击式水轮机按转轮区内水流相对于主轴流动方向的不同分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种。,混流式水轮机 水流从四周沿径向进入转轮，然后近似以轴向流出转轮。混流式水轮机应用水头范围广(约为20700m)、结构简单、运行稳定且效率高，是应用最广泛的一种水轮机。轴流式水轮机水流在导叶与转轮之间由径向流动转变为轴向流动，而在转轮区内水流保持轴向流动。轴流式水轮机的应用水头约为380m。轴流式水轮机在中低水头、大流量水电站中得到了广泛应用。根据其转轮叶片在运行中能否转
11、动，又可分为轴流定桨式和轴流转桨式两种。,斜流式水轮机水流在转轮区内沿着与主轴成某一角度的方向流动。斜流式水轮机的转轮叶片大多做成可转动的形式，具有较宽的高效率区，适用水头约为40200m。其结构形式及性能特征与轴流转桨式水轮机类似，但由于其倾斜桨叶操作机构的结构特别复杂，加工工艺要求和造价均较高，一般较少使用。贯流式水轮机流道近似为直筒状的卧轴式水轮机，它不设引水蜗壳，叶片可做成固定的和可转动的两种。根据其发电机装置形式的不同。可分为全贯流式和半贯流式两类。贯流式水轮机的适用水头为125m。它是低水头、大流量水电站的一种专用机型，由于其卧轴式布置及流道形式简单，所以土建工程量少，施工简便，因
12、而在开发平原地区河道和沿海地区潮汐等水力资源中得到较为广泛的应用。,*冲击式水轮机冲击式水轮机的转轮始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前已转变成高速自由射流，该射流冲击转轮的部分轮叶，并在轮叶的约束下发生流速大小和方向的改变，从而将其动能大部分传递给轮叶，驱动转轮旋转。冲击式水轮机按射流冲击转轮的方式不同可分为水斗式、斜击式和双击式三种。,水斗式水轮机(切击式水轮机)从喷嘴出来的高速自由射流沿转轮圆周切线方向垂直冲击轮叶。这种水轮机适用于高水头、小流量水电站。大型水斗式水轮机的应用水头约为3001700m，小型水斗式水轮机的应用水头约为40250m。斜击式水轮机喷嘴出来的自由
13、射流沿着与转轮旋转平面成一角度的方向，从转轮的一侧进入轮叶再从另一侧流出轮叶。与水斗式相比，其过流量较大，但效率较低，因此这种水轮机一般多用于中小型水电站，适用水头一般为20300m。双击式水轮机从喷嘴出来的射流先后两次冲击转轮叶片。这种水轮机结构简单、制作方便，但效率低、转轮叶片强度差，仅适用于单机出力不超过1000kW的小型水电站。适用水头一般为5100m。除上述机型外，随着抽水蓄能电站和潮汐电站的发展，可逆式水轮机正愈来愈多地得到应用。抽水蓄能电站的可逆式水轮机常见型式有混流式和斜流式；潮汐电站的可逆式水轮机常见型式为灯泡贯流转桨式。,(2)水轮机的型号 水轮机的型号由三部分组成，每一部
14、分用短横线“一隔开。*第一部分由汉语拼音字母与阿拉伯数字组成，其中拼音字母表示水轮机型式；阿拉伯数字表示转轮型号。可逆式水轮机在水轮机型式代表符号后加“N”表示。*第二部分由两个汉语拼音字母组成，分别表示水轮机主轴布置形式和水轮机引水室特征。*第三部分是阿拉伯数字，表示以cm为单位的水轮机转轮的标称直径。例：HL220-LJ-500，表示转轮型号为220的混流式水轮机，立轴，金属蜗壳，转轮直径为500cm,1F418013 水轮机发电机组安装方法,(1)水轮机发电机组安装的特点 起重和运输工作非常重要，设备安装与土建施工交叉进行，多工序、多工种协调配合，有非常严格的质量要求。不同类型的机组有不
15、同的安装程序。安装要进行高精度测量、调整及试验工作。,(2)水轮机发电机组安装的基本要求*科学合理地计划安排。对所需要的设备、材料、人员、经费等作出科学周密的计划，对各工序、各工种的实施和衔接作出合理安排。*严格质量检查，确保高质量。机组安装的每道工序，都必须严格按国家技术规范进行检查、验收。首先由施工人员自查，填好安装记录；再由技术监理人员检查、验收，填写质量检验记录。*作好各种记录，建好机组技术档案。为机组建立一套完整的技术档案，对于电站的运行管理非常重要。*认真作好工程总结。通过总结以回顾工程的全貌，找出实际的经验和教训，为今后的工作打下坚实的基础。,(3)常用的起重机具 水轮发电机安装
16、的起重机具，包括桥式起重机和吊索、吊具，还包括临时使用的葫芦、千斤顶。,(4)零部件组合的基本工艺 零部件之间的组合和连接形式分为两大类：相对运动的组合和相对静止的组合。*相对运动组合的基本工艺主要包括滚动配合工艺和滑动配合工艺。*相对静止组合的基本工艺主要包括螺栓连接、过盈配合连接、焊接及铆接。,(5)水轮机发电机组安装程序 水轮机发电机组的安装按轴线和布置方式的不同，分为：立式水轮机发电机组安装和和卧式水轮机发电机组安装两大类。,*立式水轮机发电机组的安装程序 立式水轮机发电机组，轴线成一条垂线，一般水轮机在下，发电机在上，两者的主轴直接连接并共同旋转。其安装由下而上进行，先装水轮机后装发
17、电机。*卧式水轮机发电机组的安装 卧式水轮机发电机组，轴线成一条水平线，一般水轮机装在轴线的后端，而发电机装在轴线的前端，两者主轴直接连成一体并共同旋转。,(6)提高水轮发电机安装速度的途径*做好装机前的准备工作。准备工作包括检查清点、仓贮、材料物资供应、计划进度安排、施工工艺的编制和人员劳动力的配备等。*采用多台机组平行交叉流水作业法。*合理扩大安装场地。充分利用厂房内外空间，摆放或组合部件。*搞好安装与土建的协调配合。安装单位应与土建单位密切配合协调，穿插作业，尽量缩短现场混凝土浇筑回填和养护时间，共同为缩短安装工期提前投产发电创造条件。*提高机械化施工程度。,一、单选题 1低水头，中水头
18、和高水头水电站是按(A)划分的。A按水轮机发电机组的工作水头大小 B水库的调节能力 C水电站建筑物的组成特征 D水电站按什么形式挡水 2用来将发电用水自水库输送给水轮机发电机组建筑物是(D)。A挡水建筑物 B泄水建筑物 C.排水建筑物 D水电站引水建筑物 3用来平稳由于水电站负荷变化在引水或尾水建筑物中造成的流量及压力变化的水电站 建筑物是(B)。A发电、变电和配电建筑物 B水电站平水建筑物 C过船建筑物 D水电站进水建筑物,4适用于洞口附近地质条件较差或地形陡峻因而不宜采用竖井式进水口的是(A)。A岸塔式进水口 B竖井式进水口 C有压进水口 D塔式进水口 5厂房位于溢流坝坝趾处，溢流水舌挑越
19、厂房顶泄入下游河道的厂房形式属于(A)。A.挑越式厂房 B溢流式厂房 C坝内式厂房 D坝上式厂房 6混流式水轮机应用水头的范围是(A)。A20700m B30600m C20600m D30700m 7具有较宽的高效区，适用水头约为40200m，结构特别复杂，加工工艺要求和造价均较高，一般较少使用的水轮机是(A)。A斜流式水轮机 B贯流式水流机 C.混流式水轮机 D轴流式水轮机,8适用水头为125m，低水头，大流量水电站专用的机型是(B)。A斜流式水轮机 B贯流式水流机 C混流式水轮机 D轴流式水轮机 9.大型水斗式水轮机应用水头约(A)。A3001 700m B3001 500m C2001
20、 700m D4001 500m 10仅适用于单机出力不超过1 000kW的小型水电站，适用水头一般为510m的水轮机是(D)。A水斗式水轮机 B斜击式水轮机 C冲击式水轮机 D双击式水轮机 11立式轴流泵、卧式轴流泵、斜式轴流泵是按(A)分类的。A泵轴的安装方向 B叶片的调开方式 C叶轮的数目 D叶片的数目及形状,二、多选题 1.水电站按水电站建筑物的组成特征分为(ABC)。A坝式水电站 B引水式水电站 C河床式水电站 D桩式水电站 E混凝土式水电站 2水电站枢纽工程主要建筑物包括(ABCD)。A挡水建筑物 B泄水建筑物 C水电站进水建筑物 D水电站平水建筑物 E吸水建筑物 3按照结构特点，
21、有压进水口可分为(ABCD)。A竖井式 B岸塔式 C坝式 D塔式 E桩式,4调压室的功能可归纳为(ACD)。A 反射水锤波 B增加压力管道的长度 C缩短压力管道的长度 D改善机组在负荷变化时的运行条件和系统供电质量 E改善机组在负荷均衡时的运行条件和系统供电质量 5调压室的基本结构形式有(ABCD)。A简单调压室 B阻抗式调压室 C双室式调压室 D溢流式调压室 E复杂调压室,6压力管道的布置应根据其形式，当地的地形地质条件和工程的总体布置要求确定，其基本原则(ABDE)。A尽可能选择短而直的路线 B尽可能选择良好的地质条件 C尽量增加管道的起伏波折，避免出现反坡 D避开可能发生山崩或滑坡地区
22、E尽量减少管道的起伏波折，避免出现反坡 7厂房枢纽的组成部分有(ABCD)。A主厂房(含装配场)B副厂房 C变压器场 D高压开关站 E低压开关站,8水电站厂房的类型有(ACD)。A坝后式厂房 B坝前式厂房 C河床式厂房 D.引水式厂房 E溢流式厂房 9反击式水轮机按转轮区内水流相对于主轴流动方向的不同可分为(ABDE)。A混流式 B轴流式 C冲击式 D斜流式 E贯流式 10冲击式水轮机按射流冲击转轮的方式不同可分(ABE)。A水斗式 B斜击式 C反击式 D冲击式 E双击式 11混流泵按结构形式可以分成(ABCD)。A立式混流泵 B卧式混流泵 C涡壳式混流泵 D.导叶式混流泵 E平式混流泵,1F
23、418020 熟悉泵站的布置及机组选型,1F418021 泵站的组成及布置1F418022 水泵机组的选型,1F418021 泵站的组成及布置,(1)泵站工程的分类*按水泵的类型分类a.离心泵站：泵站内工作的主泵是离心泵；b.轴流泵站：泵站内工作的主泵是轴流泵；c.混流泵站：泵站内工作的主泵是混流泵。,*按动力分类a.电动泵站：以电动机为动力机的泵站；b.机动泵站：以内燃机为动力机的泵站；c.水轮泵站：以水轮泵为动力机的泵站；d.风力泵站：以风车为动力机的泵站；e.太阳能泵站：以太阳能为动力的泵站。,*按任务分类a.供水泵站：包括农田灌溉泵站、工业供水泵站、以及城乡居民给水泵站等；b.排水泵站
24、：包括农田排水泵站、城镇排水泵站、工业排水泵站以及矿山排水泵站等；c.调水泵站：主要指跨流域调水泵站，其功能有沿途的供水、灌溉、排水、航运等；d.加压泵站：需要中途加压的泵站；e.蓄能泵站：用余电抽水蓄能，在用电高峰时再用于发电。又称蓄能泵站或抽水蓄能电站。,(2)泵站工程的基本组成 泵站工程主要由泵房、管道、进出水建筑物以及变电站等组成。,(3)泵站枢纽的布置 根据泵站担负的任务不同，泵站枢纽布置一般有灌溉泵站、排水泵站、排灌结合站等几种典型布置型式。,1F418022 水泵机组的选型,水泵机组包括水泵、动力机和传动设备。它是泵站工程的主要设备，又称为主机组。水泵机组的选型主要是水泵的选型，然后以水泵选型为依据选择动力机型号及传动等配套设备。,(1)水泵类型按工作原理分为离心泵、轴流泵及混流泵；按泵轴安装形式分为立式、卧式和斜式；按电机是否能在水下运行分为常规泵机组和潜水电泵机组等。,(2)水泵选型 水泵选型主要是确定水泵的类型、型号和台数等。(3)动力机的选型 动力机的选型是以水泵选型为依据，泵站最常见的动力机有电动机和柴油机。,1.按水泵的类型分类，泵站可分为（）。A、离心泵站 B、电动泵站 C、轴流泵站D、混流泵站 E、机动泵站 2.水泵选型主要是确定（）。A、水泵的类型 B、动力机类型 C、传动设备 D、水泵的型号 E、水泵的台数,
