水电站Word文档格式.docx

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按水电站的组成建筑物及特征分为：

坝式水电站、河床式水电站、引水式水电站；

按集中水头方式可以分为：

坝式水电站、引水式水电站、混合式水电站

6.坝式水电站主要分为：

坝后式、坝内式、挑越式、厂房顶溢流式。

坝式水电站特点：

一般建立在河流中上游的高山峡谷中，水头取决于坝高；

引用流量大，电站的规模也大，水能利用较充分，综合利用效益高；

厂房本身不挡水，且不承受上游水压力；

适用：

河道坡降较缓，流量较大，高水头，并有筑坝建库的条件。

坝后式水电站一般修建在河流的中上游，厂房位于坝后（三峡大坝就是坝后式水电站）；

挑越式水电站：

厂房布置在溢流坝下游，或者溢流水舌挑越厂房顶泄入下游河道；

厂房顶溢流式：

厂房顶兼作溢流道宣泄洪水；

坝内式水电站：

厂房布置在坝体内部。

7.河床式水电站：

一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸。

特点：

厂房和挡水坝并排建在河床中，厂房本身具有挡水，厂房本身承受上游水压力，故厂房也有抗滑稳定问题；

厂房高度取决于水头的高低；

引用流量大、水头低。

8.引水式水电站：

水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上；

引用流量较小，没有水库调节径流；

适用条件：

适合河道坡降较陡，水流较为湍急、流量较小的山区性河段。

根据引水道水流形态，可分为：

有压引水式水电站和无压引水式水电站。

9.无压引水式水电站：

采用无压引建筑物（明渠或无压隧洞）；

主要建筑物：

低坝，进水口，沉沙池，引水渠（洞），日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。

有压引水式水电站：

采用有压建筑物（压力隧洞或压力水管），主要建筑物：

低坝，有压隧洞，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。

10.潮汐发电：

利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的。

11.水电站组成建筑物：

挡水建筑物：

截取河流，集中落差，形成水库。

如坝、闸门；

泄水建筑物：

用于下泄多余的洪水或放水以供下游使用；

如溢洪道、泄水隧洞、溢流坝等；

进水建筑物：

将水引进引水道，如：

有压和无压进水口；

引水建筑物：

将发电用水由进水建筑物输送给水轮机发电机组，并将发电用过的水排向下游河道，如：

引水道、压力管道、尾水道；

平水建筑物：

当水电站负荷发生变化时，用以平稳引水建筑物中流量及压力的变化：

压力前池、调压室等；

厂区枢纽：

主厂房、副厂房、变电站、开关站等；

过坝建筑物：

过船、过木、过鱼。

第二章

1.水电站调节基本概念：

电压调节—发电机电压调节系统（励磁装置）、频率调节—水轮机调节系统（调速器）

2.水轮机调节的任务：

并网前频率的调节、发电机并网后功率的调节

3.水轮发电机组基本运动方程：

P102页当用户负荷增大或减小时，都会造成机组转速的变化而导致电网频率的变化，因此要求改变水轮机的主动力矩Mt，使之能迅速的适应于新的发电机阻抗力矩Mg，重新达到Mt=Mg。

要改变水轮机的主动力矩Mt，则需要改变水轮机过水流量Q来实现，对于反击式水轮机，可以通过改变导叶的开度；

对于冲击式水轮机，可以通过改变针阀的行程来改变过流断面面积，以达到改变流量而改变水轮机主动力矩Mt。

4.水轮机调速器的基本特点：

1.水轮机Q很大时，发出额定出力，要改变导叶开度，就必须给导水机构以调节时间和调节规律可更具强大的操作功，要求调速器具有合适的放大元件、强大的执行元件和外来能源；

2.调节时间和调节规律可根据需要改变；

3.调速器具有启动速度快、能适应负荷变化的特点；

4.双重调节：

对于轴流转浆式水轮机，要求调速器在调节导叶开度的同时还应该能够调节转轮叶片的转角；

对于水斗式水轮机，在调节针阀行程的同时还应该能够调节拆流板的转动。

5.调节系统的过渡过程：

机组负荷变化→转速偏差→改变导叶开度（针阀行程）→出力-负荷达到新的平衡→转速恢复

6.调节系统的静特性：

无差调节（单台机组）、有差调节（并列运行的机组）：

根据调差率分配机组承担相应增加的负荷（调差率越小，所承担相应增加的负荷越多）

7.调节系统的动特性：

发散振荡、等幅振荡、衰减振荡（无差）、非周期振荡（无差）、非周期振荡（有差）、衰减振荡（有差）；

水轮机调节一般采用衰减振荡（有差调节）。

8.水轮机机组甩负荷时，水轮机的出力、转速、水轮机的导叶开度对呈现衰减振荡（有差调节）。

9.过渡过程品质指标：

转速超调量、调节时间、振荡次数

10.水轮机调速器的工作原理：

机组转速信号送至测量元件，测量元件把频率信号转换为位移或电压信号，然后与给定信号相结合，确定频率偏差的方向，通过感受指令机构发出综合指令信号，指令信号经过放大机构放大后运送到执行机构去操作导水机构，导水机构改变导叶开度，进而改变水轮机的过流量，使机组的出力发生变化，反馈机构将导叶开度变化信息返回到感受指令机构，同时被调节量转速n也返回到感受指令机构，和最新测量信号、给定信号进行综合，判断调节过程是否完成。

11.机械液压调节系统：

离心摆测量机组转速，并把转速信号变为位移信号，由于离心摆的负载能力很小，采用了二级液压放大。

引导阀和辅助接力器构成第一级液压放大装置，主配压阀和主接力器则构成第二级液压放大装置，从辅助接力器输出引一信号至引导阀，作为局部反馈，从主接力器输出引信号经缓冲器和调差机构至引导阀，作为主反馈信号。

12.液压放大装置的工作原理：

第一级液压放大装置工作原理：

当转速升高时，下支持快上移，转速套上移，拍孔上闭下通，输出油压下降，辅接上移；

第二级液压放大装置工作原理：

转速上升，辅接上移，主配压阀上移，主接左接压力油右接排油，主接右移。

缓冲器将主接力器位移反馈至引导阀，反馈强度随时间衰减，稳定时反馈为零.软反馈是指主接力器行程通过缓冲器至引导阀的反馈，反馈强度随时间衰减。

软反馈：

主接右移—回复轴逆时针转—缓冲器动作—引导阀针阀上移—输出油压增加—主配下移回复中位—主接停止右移。

通过拐臂、杠杆等构成的调差机构将主接力器行程引至引导阀的反馈，反馈不衰减。

主接右移—回复轴逆时针转—拉杆杠杆动作—引导阀针阀上移—输出油压增加—主配下移回复中位—主接停止右移。

13.调速器类型：

机械液压调速器（运行可靠、灵敏度低）、电气液压调速器（灵敏度高、便于多调节参数的综合调节）、射流调速器、微机调速器

14.根据最高工作油压下的接力器容量对调速器系列：

大型调速器（操作功：

>

30000Nm）中型调速器（操作功10000~30000Nm）、小型（操作功<

10000Nm）、特小型（操作功<

3000Nm）

15.反击式水轮机调速器系列型谱：

P109页

16.调速器主要包括调速柜、油压装置、主接力器

17.中小型接力器的选择主要计算调速功；

大型调速器的选择：

1.主接力器的选择：

求接力器的直径ds；

接力器的最大行程S；

两个接力器的总容积；

2.主配压阀直径的选择；

油压装置的选择：

工作能力：

以压力油箱容积和额定油压为表征

第三章：

1.水电站的组成建筑物：

挡水建筑物、泄水建筑物、水电站进水建筑物、水电站引水建筑物、水电站平水建筑物、发电、受电和配电建筑物、其它建筑物。

2.挡水建筑物：

如溢洪道、泄水隧洞、溢流坝、放水底孔等；

主厂房、副厂房、变电、开关站等；

过船、过木、过鱼、拦沙、冲沙等建筑物。

3.水电站的进水建筑物、引水和尾水建筑物以及平水建筑物统称为输水系统。

4.坝式水电站：

坝后式、坝内式、挑越式、厂房顶溢流式；

河床式：

典型式、闸墩式、泄水式；

引水式水电站：

有压引水式、无压引水式

第四章

1.水电站进水口的功能：

按照发电要求将水引入水电站的引水道。

基本要求：

1.要有足够的进水能力：

合理安排其位置和高程，水流平顺并有足够的断面尺寸；

2.水质要符合要求：

要设置拦污、防冰、拦沙、沉沙及冲沙设备；

3.水头损失要尽可能小：

位置合理，轮廓平顺、流速较小，尽可能减小水头损失；

4.可控制流量：

进水口必须设置闸门；

5.满足水工建筑物的一般要求：

进水口要有足够的强度、刚度、稳定性，结构简单等。

2.按水流条件分为：

无压进水口：

水流为明流，引取表层水，适用于无压引水式水电站；

有压进水口：

进水口在最低水位以下，水流为有压流，以引深层水为主。

适用于坝式、有压引水式、河床式水电站。

有压进水口一般由进口段、闸门段、和渐变段组成，整个进水口处于有压状态，其后接有压隧洞或压力管道。

3.有压进水口的类型及适用条件：

1.隧洞式进水口：

闸门安置在从山体开挖的竖井中，竖井的顶部布置启闭机及操纵室，渐变段之后接隧洞洞身。

工程地质条件较好，岩体比较完整，山坡坡度适宜，易于开挖平洞和竖井的情况；

2.墙式进水口：

进口段、闸门段和闸门竖井均布置在山体之外，形成一个紧靠在山岩上的单独墙式建筑物，承受水压及山岩压力。

要有足够的稳定性和强度。

有时将墙式结构连同闸门槽依山做成倾斜的，以减少或免除山岩压力，同时使水压力部分或全部传给山岩承受。

地质条件差，山坡较陡，不易挖井的情况。

3.塔式进水口：

进口段、闸门段及其一部框架形成一个塔式结构，耸立在水库中，塔顶设操纵平台和启闭机室，用工作桥与岸边或坝顶相连。

塔式进水口可一边或四周进水。

塔式进水口要承受水压力、风浪压力、地震惯性力、地震水压力，需要对其进行抗倾、抗滑稳定性和结构应力计算，要求有足够的强度和稳定性，同时要求地基坚固。

当地材料坝、进口处山岩较差、岸坡又比较平缓；

坝式进水口：

进水口依附在坝体的上游面上，并与坝内压力管道连接。

进口段和闸门段常合二为一，布置紧凑。

混凝土重力坝的坝后式厂房、坝内式厂房和河床式厂房。

4.有压进水口的位置：

水流平顺、对称，不发生回流和漩涡，不出现淤积，不聚集污物，泄洪时仍能正常进水。

进水口后接压力隧洞，应与洞线布置协调一致，要选择地形、地质及水流条件均较好的位置。

有压进水口的顶部高程：

保证在上游最低运行水位时仍有足够的淹没深度，以进水口前不出现漏斗式吸气漩涡为原则，漏斗式吸气漩涡会带入空气，吸入漂浮物，引起噪音和振动，减小过水能力，影响水电站的正常发电。

底部高程：

进水口的底部高

程通常在水库设计淤沙高程以上0.5~1.0m，当设有冲沙设备时，应根据排沙情况而定。

5.有压进水口轮廓尺寸的组成：

1.一般由进口段、闸门段、渐变段组成；

有压进水口轮廓尺寸主要受（拦污栅断面矩形）、闸门段（矩形）、（隧洞过水断面圆形）三个断面控制。

6.进口段：

作用是连接拦污栅与闸门段；

闸门段