水利工程第5章学习教案.pptx

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1、会计学1水利工程水利工程(shulgngchng)第第5章章第一页，共75页。在工程上并不直接使用这个单位，在工程上并不直接使用这个单位，通常通常(tngchng)用用“千瓦千瓦(kW)”做为功率的单位，它们之做为功率的单位，它们之间的关系为间的关系为第2页/共75页第二页，共75页。因此，除去发电机一定的能量损失因此，除去发电机一定的能量损失(snsh)后，水电站实际发出的后，水电站实际发出的功率为功率为第3页/共75页第三页，共75页。n n水头损失与引水建筑物的条件、形状，水流流速水头损失与引水建筑物的条件、形状，水流流速及引水路径长度等因素有关及引水路径长度等因素有关(yugun)，可

2、由水力，可由水力学公式计算出来学公式计算出来第4页/共75页第四页，共75页。在水电工程中，水电站实际在水电工程中，水电站实际在水电工程中，水电站实际在水电工程中，水电站实际(shj)(shj)发出的发出的发出的发出的功率叫做水电站的出力如果功率叫做水电站的出力如果功率叫做水电站的出力如果功率叫做水电站的出力如果 把把把把 用用用用A A表示，则水电站出力为表示，则水电站出力为表示，则水电站出力为表示，则水电站出力为通常通常(tngchng)电能电能用度来表示用度来表示,一度等于一度等于1KW.H第5页/共75页第五页，共75页。第二节第二节第二节第二节 水能水能水能水能(shu(shu nn

3、 nn)的开发方式的开发方式的开发方式的开发方式和水电站的主要类型和水电站的主要类型和水电站的主要类型和水电站的主要类型第6页/共75页第六页，共75页。一、坝式水电站一、坝式水电站二、河床二、河床(hchung)式水电站式水电站三、引水式水电站三、引水式水电站水电站的三种水电站的三种(sn zhn)(sn zhn)基本类型基本类型第7页/共75页第七页，共75页。一、坝式水电站一、坝式水电站n n水头是由坝所形成，即在河道上水头是由坝所形成，即在河道上修筑坝，甩以抬高水位，形成落修筑坝，甩以抬高水位，形成落差差n n当厂房当厂房(chngfng)紧靠着坝体布紧靠着坝体布置在坝体的下游时，称坝

4、后式水置在坝体的下游时，称坝后式水电站，如图电站，如图5-2及图及图5-3所示所示第8页/共75页第八页，共75页。第9页/共75页第九页，共75页。第10页/共75页第十页，共75页。n n如河谷狭如河谷狭窄而水电窄而水电站的机组站的机组较多，泄较多，泄洪建筑物洪建筑物与电站厂与电站厂房房(chngfng)的布的布置有矛盾置有矛盾时，可把时，可把厂房厂房(chngfng)置于置于泄洪建筑泄洪建筑物之下而物之下而构成厂房构成厂房(chngfng)顶溢顶溢流式水电流式水电站站第11页/共75页第十一页，共75页。当坝址河谷狭窄且泄当坝址河谷狭窄且泄当坝址河谷狭窄且泄当坝址河谷狭窄且泄洪量大时，为

5、了解洪量大时，为了解洪量大时，为了解洪量大时，为了解决枢纽布置的困难决枢纽布置的困难决枢纽布置的困难决枢纽布置的困难(kn n(kn n n)n)，挡水，挡水，挡水，挡水建筑物可采用空腹建筑物可采用空腹建筑物可采用空腹建筑物可采用空腹混凝土坝的型式；混凝土坝的型式；混凝土坝的型式；混凝土坝的型式；将厂房布置在坝体将厂房布置在坝体将厂房布置在坝体将厂房布置在坝体的空腹内，构成坝的空腹内，构成坝的空腹内，构成坝的空腹内，构成坝内式水电站内式水电站内式水电站内式水电站第12页/共75页第十二页，共75页。二、河床二、河床(hchung)式水电站式水电站河床式水电站的特点是水电站水河床式水电站的特点是

6、水电站水头较低，厂房本身也起挡水的作头较低，厂房本身也起挡水的作用用(zuyng)，是挡水建筑物的，是挡水建筑物的一部分，坝轴线与厂房并列。一部分，坝轴线与厂房并列。第13页/共75页第十三页，共75页。第14页/共75页第十四页，共75页。第15页/共75页第十五页，共75页。三、引水三、引水(ynshu)式式水电站水电站n n引水式水电站的特点是引水道较长，引水式水电站的特点是引水道较长，水电站的水头全部或相当大的一部水电站的水头全部或相当大的一部分由引水道所集中分由引水道所集中(jzhng)n n按照引水道的型式可将引水式水电按照引水道的型式可将引水式水电站分为有压引水式和无压引水式两站

7、分为有压引水式和无压引水式两种种第16页/共75页第十六页，共75页。第17页/共75页第十七页，共75页。引水式水电站的建筑物可分为三引水式水电站的建筑物可分为三部分部分(b fen)：(1)首部枢纽首部枢纽(2)引水建筑物引水建筑物(3)厂房枢纽厂房枢纽第18页/共75页第十八页，共75页。n n特点特点(tdin)：无压引水道引：无压引水道引水水第19页/共75页第十九页，共75页。n n坝式、河床式及引水式水电站虽各坝式、河床式及引水式水电站虽各有其特点，但有时它们之间却难以有其特点，但有时它们之间却难以明确划分明确划分n n在实际在实际(shj)工程中，常将具有一工程中，常将具有一定

8、长度的引水建筑物的水电站统称定长度的引水建筑物的水电站统称为引水式水电站为引水式水电站第20页/共75页第二十页，共75页。第三节第三节水电站建筑物水电站建筑物水电站组成部份水电站组成部份作用作用挡水建筑物挡水建筑物截断河流集中落差，形成水库截断河流集中落差，形成水库泄水建筑物泄水建筑物下泄多余的水量或放水以降低下泄多余的水量或放水以降低水库水位水库水位水电站进水建筑物水电站进水建筑物将水电站所需流量引进引水道将水电站所需流量引进引水道水电站引水建筑物水电站引水建筑物将发电用水由水库输送给水轮将发电用水由水库输送给水轮机机水电站平水建筑物水电站平水建筑物平稳引水建筑物中流量及压力平稳引水建筑物

9、中流量及压力的变化的变化发电、变电和配电发电、变电和配电建筑物建筑物发电变电及配电发电变电及配电其它建筑物（如过坝建筑物、取水防沙建筑物等）其它建筑物（如过坝建筑物、取水防沙建筑物等）第21页/共75页第二十一页，共75页。一、水电站进水建筑物一、水电站进水建筑物二、水电站引水二、水电站引水(ynshu)建筑物建筑物三、水电站平水建筑物三、水电站平水建筑物第22页/共75页第二十二页，共75页。一、水电站进水建筑物一、水电站进水建筑物进水建筑物的功用和基本要求如下进水建筑物的功用和基本要求如下进水建筑物的功用和基本要求如下进水建筑物的功用和基本要求如下(1)(1)要有足够的进水能力要有足够的进

10、水能力要有足够的进水能力要有足够的进水能力(2)(2)水质要符合要求水质要符合要求水质要符合要求水质要符合要求(3)(3)水头损失要小水头损失要小水头损失要小水头损失要小(4)(4)可控制引水流量可控制引水流量可控制引水流量可控制引水流量(5)(5)经济合理经济合理经济合理经济合理(hl(hl)，技术可行，施工方便，技术可行，施工方便，技术可行，施工方便，技术可行，施工方便，维修运行管理方便维修运行管理方便维修运行管理方便维修运行管理方便第23页/共75页第二十三页，共75页。（一）有压进水口（一）有压进水口有压进水口的主要特征是进水口后接有压隧洞有压进水口的主要特征是进水口后接有压隧洞有压进

11、水口的主要特征是进水口后接有压隧洞有压进水口的主要特征是进水口后接有压隧洞(su dn(su dn)或有压管道或有压管道或有压管道或有压管道有压进水口的主要类型有洞式进水口、塔式进有压进水口的主要类型有洞式进水口、塔式进有压进水口的主要类型有洞式进水口、塔式进有压进水口的主要类型有洞式进水口、塔式进水口、墙式进水口及坝式进水口等水口、墙式进水口及坝式进水口等水口、墙式进水口及坝式进水口等水口、墙式进水口及坝式进水口等有压进水口在枢纽中的位置，应尽量使进入进有压进水口在枢纽中的位置，应尽量使进入进有压进水口在枢纽中的位置，应尽量使进入进有压进水口在枢纽中的位置，应尽量使进入进水口的水流平顺、对称

12、，不发生回流和漩涡，水口的水流平顺、对称，不发生回流和漩涡，水口的水流平顺、对称，不发生回流和漩涡，水口的水流平顺、对称，不发生回流和漩涡，不出现淤积，不聚集污物，泄洪时仍能正常不出现淤积，不聚集污物，泄洪时仍能正常不出现淤积，不聚集污物，泄洪时仍能正常不出现淤积，不聚集污物，泄洪时仍能正常进水进水进水进水有压进水口应低于运行中可能出现的最低水库有压进水口应低于运行中可能出现的最低水库有压进水口应低于运行中可能出现的最低水库有压进水口应低于运行中可能出现的最低水库水位，并有一定的淹没深度水位，并有一定的淹没深度水位，并有一定的淹没深度水位，并有一定的淹没深度第24页/共75页第二十四页，共75

13、页。（二）无压进水口及沉沙池（二）无压进水口及沉沙池n n无压引水的电站中采用无压进水口，其无压引水的电站中采用无压进水口，其无压引水的电站中采用无压进水口，其无压引水的电站中采用无压进水口，其特征是水流在取水口及引水道中均有自特征是水流在取水口及引水道中均有自特征是水流在取水口及引水道中均有自特征是水流在取水口及引水道中均有自由水面由水面由水面由水面n n进水口后一般接无压引水建筑物进水口后一般接无压引水建筑物进水口后一般接无压引水建筑物进水口后一般接无压引水建筑物n n进水口宜设在河流凹岸，以防回流造成进水口宜设在河流凹岸，以防回流造成进水口宜设在河流凹岸，以防回流造成进水口宜设在河流凹岸

14、，以防回流造成漂浮物堆积，且河流中上层清水在弯道漂浮物堆积，且河流中上层清水在弯道漂浮物堆积，且河流中上层清水在弯道漂浮物堆积，且河流中上层清水在弯道环流的作用下流向凹岸，进水口前不易环流的作用下流向凹岸，进水口前不易环流的作用下流向凹岸，进水口前不易环流的作用下流向凹岸，进水口前不易(b y)(b y)淤积，以便引进上层清水淤积，以便引进上层清水淤积，以便引进上层清水淤积，以便引进上层清水第25页/共75页第二十五页，共75页。n n进水口前一般均设拦污栅或浮排，以便进水口前一般均设拦污栅或浮排，以便进水口前一般均设拦污栅或浮排，以便进水口前一般均设拦污栅或浮排，以便拦截拦截拦截拦截(lnj

15、i)(lnji)漂浮物漂浮物漂浮物漂浮物n n建造拦河闸，坝时，要充分考虑泥沙的建造拦河闸，坝时，要充分考虑泥沙的建造拦河闸，坝时，要充分考虑泥沙的建造拦河闸，坝时，要充分考虑泥沙的影响，原则上是要尽量维持河流原有的影响，原则上是要尽量维持河流原有的影响，原则上是要尽量维持河流原有的影响，原则上是要尽量维持河流原有的形态，洪水期要使上游冲下来的泥沙形态，洪水期要使上游冲下来的泥沙形态，洪水期要使上游冲下来的泥沙形态，洪水期要使上游冲下来的泥沙(特别是推移质特别是推移质特别是推移质特别是推移质)基本上全部经泄水道下基本上全部经泄水道下基本上全部经泄水道下基本上全部经泄水道下泄，不使其堆积起来泄，

16、不使其堆积起来泄，不使其堆积起来泄，不使其堆积起来n n要尽可能防止有害泥沙（粒径大于要尽可能防止有害泥沙（粒径大于要尽可能防止有害泥沙（粒径大于要尽可能防止有害泥沙（粒径大于0.25mm0.25mm的泥沙）进入引水道的泥沙）进入引水道的泥沙）进入引水道的泥沙）进入引水道第26页/共75页第二十六页，共75页。n n通常的做法是防止推移质泥沙进入进通常的做法是防止推移质泥沙进入进通常的做法是防止推移质泥沙进入进通常的做法是防止推移质泥沙进入进水口，悬移质泥沙可以进入，但要设水口，悬移质泥沙可以进入，但要设水口，悬移质泥沙可以进入，但要设水口，悬移质泥沙可以进入，但要设沉沙池将有害泥沙清除沉沙池

17、将有害泥沙清除沉沙池将有害泥沙清除沉沙池将有害泥沙清除n n对于对于对于对于(duy)(duy)推移质泥沙，在进水口前推移质泥沙，在进水口前推移质泥沙，在进水口前推移质泥沙，在进水口前设拦沙坎设拦沙坎设拦沙坎设拦沙坎n n被拦截住的推移质泥沙要及时清除，被拦截住的推移质泥沙要及时清除，被拦截住的推移质泥沙要及时清除，被拦截住的推移质泥沙要及时清除，否则堆积过多会使拦沙坎失效否则堆积过多会使拦沙坎失效否则堆积过多会使拦沙坎失效否则堆积过多会使拦沙坎失效第27页/共75页第二十七页，共75页。第28页/共75页第二十八页，共75页。典型山区多泥沙河流上引水典型山区多泥沙河流上引水(ynshu)式水

18、电站的式水电站的首部枢纽图首部枢纽图第29页/共75页第二十九页，共75页。n n沉沙池是一个静水池，它的基本沉沙池是一个静水池，它的基本原理是因它的断面远大于引水渠原理是因它的断面远大于引水渠道的断面道的断面n n原理原理:减小流速减小流速降低降低(jingd)水流的挟沙能力水流的挟沙能力n n沉沙池的长度和宽度都要适宜沉沙池的长度和宽度都要适宜:n n沉沙池长度若不足，则有害泥沙沉沙池长度若不足，则有害泥沙尚未沉到池底即已流出沉沙池，尚未沉到池底即已流出沉沙池，达不到沉沙的效果；沉沙池过长达不到沉沙的效果；沉沙池过长则造成浪费则造成浪费n n调节宽度使流速为调节宽度使流速为0.250.70

19、msn n沉沙池内沉积的泥沙的排除方式沉沙池内沉积的泥沙的排除方式有连续冲沙，定期冲沙及机械排有连续冲沙，定期冲沙及机械排沙三种沙三种第30页/共75页第三十页，共75页。二、水电站引水二、水电站引水(ynshu)建筑物建筑物n n用于发电引水的渠道称为动力渠道用于发电引水的渠道称为动力渠道用于发电引水的渠道称为动力渠道用于发电引水的渠道称为动力渠道n n动力渠道必须满足以下基本要求动力渠道必须满足以下基本要求动力渠道必须满足以下基本要求动力渠道必须满足以下基本要求(yoqi)(yoqi)：n n足够的输水能力足够的输水能力足够的输水能力足够的输水能力n n水头损失要小水头损失要小水头损失要小

20、水头损失要小n n水质符合要求水质符合要求水质符合要求水质符合要求(yoqi)(yoqi)n n运行安全可靠运行安全可靠运行安全可靠运行安全可靠(一一)动力动力(dngl)渠道渠道第31页/共75页第三十一页，共75页。(二二)引水引水(ynshu)隧洞隧洞优点优点可以采用较短的路线，避开沿线地表可以采用较短的路线，避开沿线地表不利的地形及地质条件不利的地形及地质条件有压隧洞能适应水库水位的大幅度变有压隧洞能适应水库水位的大幅度变化，也能适应水电站引用流量的迅速化，也能适应水电站引用流量的迅速变化变化不受地表气候的影响，可以避免沿途不受地表气候的影响，可以避免沿途对水质的污染对水质的污染缺点缺

21、点对地质条件、施工技术及机械化的要对地质条件、施工技术及机械化的要求较高，单价较贵，工期较长求较高，单价较贵，工期较长第32页/共75页第三十二页，共75页。(三三)压力压力(yl)水管水管n n压力压力(yl)水管是指从水库、水管是指从水库、压力压力(yl)前池或调压室将水前池或调压室将水流直接引入水轮机的水管流直接引入水轮机的水管,又称又称高压水管高压水管n n1.分类分类按按布布置置(bzh)方方式式分分第33页/共75页第三十三页，共75页。按管身材料按管身材料(cilio)分分能承受能承受(chngshu)很大的很大的内水压力，内水压力，主要用于主要用于中、高水中、高水头电站头电站低

22、水头电站低水头电站(din zhn)常采用的压力常采用的压力水管水管木管仅用于盛产木材地区的木管仅用于盛产木材地区的中小型水电站，其优点是就中小型水电站，其优点是就地取材，缺点是寿命不长，地取材，缺点是寿命不长，维修费用较高维修费用较高第34页/共75页第三十四页，共75页。2.线路选择线路选择选择线路时主要考虑以下因素：选择线路时主要考虑以下因素：尽量选择最短最直的线路尽量选择最短最直的线路选择良好的地质条件选择良好的地质条件(tiojin)尽量减少水管的转折起伏尽量减少水管的转折起伏第35页/共75页第三十五页，共75页。3.压力水管的供水方式压力水管的供水方式(fngsh)(1)单元供水

23、单元供水第36页/共75页第三十六页，共75页。n n优点：构造简单，运行方便可靠，优点：构造简单，运行方便可靠，当一根水管发生当一根水管发生(fshng)故障或故障或检修时不影响其它机组运行检修时不影响其它机组运行n n缺点：水管所费材料较多，土建缺点：水管所费材料较多，土建工程量大，造价较昂贵。一般在工程量大，造价较昂贵。一般在水管不长、造价不太高时采用水管不长、造价不太高时采用第37页/共75页第三十七页，共75页。（2）联合）联合(linh)供水供水第38页/共75页第三十八页，共75页。n n优点：当机组多时水管数目较少，管理方便，优点：当机组多时水管数目较少，管理方便，也较经济也较

24、经济n n缺点：当总水管发生故障或检修时，由它供水缺点：当总水管发生故障或检修时，由它供水的机组都要停止的机组都要停止(tngzh)运行；每台机组前运行；每台机组前面都要装阀门，以便检修某台机组时不影响其面都要装阀门，以便检修某台机组时不影响其它机组运行它机组运行第39页/共75页第三十九页，共75页。（3）分组供水此种供水方式的）分组供水此种供水方式的特点介于特点介于(ji y)单元供水和单元供水和联合供水之间联合供水之间第40页/共75页第四十页，共75页。第41页/共75页第四十一页，共75页。正面进水适用于水头不高、水管不长的情况正面进水适用于水头不高、水管不长的情况(qngkung)

25、(qngkung)下。对于露天式压力水管，从侧面进水的目下。对于露天式压力水管，从侧面进水的目的是使水管失事爆裂后的高速水流易于排走，以免冲毁的是使水管失事爆裂后的高速水流易于排走，以免冲毁厂房。这种进水方式适用于水头较高的情况厂房。这种进水方式适用于水头较高的情况(qngkung)(qngkung)下。其缺点是水管进入厂房前要转弯，增加水头损失，下。其缺点是水管进入厂房前要转弯，增加水头损失，且使管道结构复杂。且使管道结构复杂。第42页/共75页第四十二页，共75页。4.压力水管的断面尺寸压力水管的断面尺寸压力水管的经济直径应根据压力水管的经济直径应根据(gnj)动能经济计算来确定，它与管内

26、动能经济计算来确定，它与管内流速、水头损失、造价、运行、流速、水头损失、造价、运行、施工和维修等因素有关施工和维修等因素有关当压力水管单元供水时当压力水管单元供水时当压力水管分组或联合供水时当压力水管分组或联合供水时第43页/共75页第四十三页，共75页。n n露天钢管的内水压力是管壁应力露天钢管的内水压力是管壁应力计算时的主要控制因素计算时的主要控制因素(yn s)n n管壁的必要厚度可由下式初估管壁的必要厚度可由下式初估n n另外还应加上另外还应加上12mm的锈蚀及磨的锈蚀及磨损安全量损安全量n n最后采用的管壁厚度还应符合钢最后采用的管壁厚度还应符合钢板的规格板的规格第44页/共75页第

27、四十四页，共75页。n n钢管是一种薄壁结构钢管是一种薄壁结构(jigu)，在外力作用下，可能丧失稳定而在外力作用下，可能丧失稳定而毁坏。露天钢管在承受最大外压毁坏。露天钢管在承受最大外压力为一个大气压时，最小必需厚力为一个大气压时，最小必需厚度约为度约为n n如按强度计算出的厚度小于按上如按强度计算出的厚度小于按上式得出的数字，若出入不大，可式得出的数字，若出入不大，可采用上式计算结果；若相差较大，采用上式计算结果；若相差较大，则可沿管壁每隔一定距离加设一则可沿管壁每隔一定距离加设一个刚性环，以增加管壁刚度个刚性环，以增加管壁刚度第45页/共75页第四十五页，共75页。n n压力水管必须用镇

28、墩和支墩来固压力水管必须用镇墩和支墩来固定和支承，以保持水管的稳定定和支承，以保持水管的稳定n n镇墩多用浆砌石或混凝土浇筑而镇墩多用浆砌石或混凝土浇筑而成。当水管管线为直线成。当水管管线为直线(zhxin)时，一般在坡顶与坡脚各设一镇时，一般在坡顶与坡脚各设一镇墩。如水管管线为折线时则在转墩。如水管管线为折线时则在转弯处加设镇墩。有时当管道过长，弯处加设镇墩。有时当管道过长，为了减小温度变化所产生的轴向为了减小温度变化所产生的轴向力，一般每隔力，一般每隔80120m设一镇墩设一镇墩n n支墩布置在镇墩之间的管线上，支墩布置在镇墩之间的管线上，间隔一般为间隔一般为610mn n在压力水管的进口

29、或末端有时要在压力水管的进口或末端有时要设置闸门或阀门设置闸门或阀门第46页/共75页第四十六页，共75页。三、水电站平水三、水电站平水(pn shu)建筑建筑物物n n压力前池是引水渠道和压力水管之压力前池是引水渠道和压力水管之间的连接建筑物间的连接建筑物n n压力前池的三个作用：压力前池的三个作用：n n将引水道引来的流量均匀地分配给将引水道引来的流量均匀地分配给各压力水管，并加以必要的控制各压力水管，并加以必要的控制n n再次清除水中的污物、泥沙、浮冰再次清除水中的污物、泥沙、浮冰等，宣泄多余的水量等，宣泄多余的水量n n当水轮机引用流量迅速改变当水轮机引用流量迅速改变(gibin)时，

30、压力前池的容积可时，压力前池的容积可以起一定的调节作用以起一定的调节作用（一）压力（一）压力(yl)前池前池第47页/共75页第四十七页，共75页。压力前池由下列四种主要建筑物所组成(z chn)：池身及渐变段压力水管的进水口泄水建筑物排污、排沙、排冰建筑物第48页/共75页第四十八页，共75页。第49页/共75页第四十九页，共75页。第50页/共75页第五十页，共75页。(二二)调压室调压室n n水电站在运行中丢弃负荷时，如果突然关水电站在运行中丢弃负荷时，如果突然关水电站在运行中丢弃负荷时，如果突然关水电站在运行中丢弃负荷时，如果突然关闭水轮机的导叶或阀门时，由于闭水轮机的导叶或阀门时，由

31、于闭水轮机的导叶或阀门时，由于闭水轮机的导叶或阀门时，由于(yuy)(yuy)水流的惯性，将产生瞬时的压力升高。在水流的惯性，将产生瞬时的压力升高。在水流的惯性，将产生瞬时的压力升高。在水流的惯性，将产生瞬时的压力升高。在发生这种现象时并伴有锤击般的声音，因发生这种现象时并伴有锤击般的声音，因发生这种现象时并伴有锤击般的声音，因发生这种现象时并伴有锤击般的声音，因此被称之为水锤现象，其压力变化值称为此被称之为水锤现象，其压力变化值称为此被称之为水锤现象，其压力变化值称为此被称之为水锤现象，其压力变化值称为水锤压力水锤压力水锤压力水锤压力n n为了使水锤压力不致影响引水道，故常在为了使水锤压力不

32、致影响引水道，故常在为了使水锤压力不致影响引水道，故常在为了使水锤压力不致影响引水道，故常在较长的引水道末端修建调压室较长的引水道末端修建调压室较长的引水道末端修建调压室较长的引水道末端修建调压室第51页/共75页第五十一页，共75页。n n调压室的一部分或全部设置在地面以上调压室的一部分或全部设置在地面以上调压室的一部分或全部设置在地面以上调压室的一部分或全部设置在地面以上(y(y shng)shng)的称为调压塔；调压室大部分的称为调压塔；调压室大部分的称为调压塔；调压室大部分的称为调压塔；调压室大部分埋设在地面之下，则称调压井埋设在地面之下，则称调压井埋设在地面之下，则称调压井埋设在地面

33、之下，则称调压井第52页/共75页第五十二页，共75页。调压室在引水系统中的布置有四种调压室在引水系统中的布置有四种(s zhn)基本型式：基本型式：上游调压室上游调压室(引水调压室引水调压室)下游调压室下游调压室(尾水调压室尾水调压室)上下游上下游双调压室系统双调压室系统上游双调压室系统上游双调压室系统第53页/共75页第五十三页，共75页。第四节第四节 水电站的主要水电站的主要(zhyo)设备设备一、水轮机一、水轮机水轮机是将水能转换为机械水轮机是将水能转换为机械能的一种动力机械，它带动发能的一种动力机械，它带动发电机再将机械能转换为电能电机再将机械能转换为电能水轮机的主要水轮机的主要(z

34、hyo)部件部件是转轮是转轮第54页/共75页第五十四页，共75页。水轮机的类型水轮机的类型(lixng)1.反击式水轮机反击式水轮机其转轮全部浸泡在有压的水流其转轮全部浸泡在有压的水流(shuli)中中水流水流(shuli)连续通过水轮机的转连续通过水轮机的转轮，水流轮，水流(shuli)对转轮发生反对转轮发生反击作用力，形成旋转力矩，使击作用力，形成旋转力矩，使转轮转动转轮转动水轮机按水流对转轮水轮机按水流对转轮(zhun ln)的作用的作用分为反击式和冲击式分为反击式和冲击式第55页/共75页第五十五页，共75页。混流混流式水轮机式水轮机中的水流中的水流流经转轮流经转轮是辐向流是辐向流进

35、而轴向进而轴向流出，然流出，然后经尾水后经尾水管排人下管排人下游游(xiyu)河道河道（1）混流式水轮机）混流式水轮机第56页/共75页第五十六页，共75页。轴流式水轮机中轴流式水轮机中轴流式水轮机中轴流式水轮机中的水流流经转的水流流经转的水流流经转的水流流经转轮是轴向流入轮是轴向流入轮是轴向流入轮是轴向流入而又轴向流出，而又轴向流出，而又轴向流出，而又轴向流出，然后然后然后然后(rnhu)(rnhu)经尾水管排向经尾水管排向经尾水管排向经尾水管排向下游河道下游河道下游河道下游河道（2）轴流式水轮机）轴流式水轮机第57页/共75页第五十七页，共75页。（3）斜流式水轮机）斜流式水轮机转轮的轮叶

36、轴线与机组主轴成一角转轮的轮叶轴线与机组主轴成一角度度(45度度60度度)布置布置可以适应可以适应(shyng)较大的负荷变较大的负荷变化，性能稳定，高效率范围宽，化，性能稳定，高效率范围宽，且抗气蚀性能好且抗气蚀性能好第58页/共75页第五十八页，共75页。（4）贯流式水轮机）贯流式水轮机贯流式水轮机是横向轴流式水轮机贯流式水轮机是横向轴流式水轮机水流从人口水流从人口(rnku)到出口是直线到出口是直线流动，故效率较高流动，故效率较高第59页/共75页第五十九页，共75页。2.冲击冲击(chngj)式水轮机式水轮机工作原理：利用喷嘴将高压水工作原理：利用喷嘴将高压水流喷射在水轮机的工作轮上，

37、流喷射在水轮机的工作轮上，驱使工作轮旋转，从而将水流驱使工作轮旋转，从而将水流的动能转换为机械能的动能转换为机械能第60页/共75页第六十页，共75页。二、水轮二、水轮(shu ln)发电机发电机（一）水轮发电机的类型（一）水轮发电机的类型（一）水轮发电机的类型（一）水轮发电机的类型水轮发电机按轴的装置方式可分为卧式和立水轮发电机按轴的装置方式可分为卧式和立水轮发电机按轴的装置方式可分为卧式和立水轮发电机按轴的装置方式可分为卧式和立式两种式两种式两种式两种立式水轮发电机一般由转子、定子立式水轮发电机一般由转子、定子立式水轮发电机一般由转子、定子立式水轮发电机一般由转子、定子(dngz(dngz

38、)、轴承、机架、励磁机、永磁发电机、制动轴承、机架、励磁机、永磁发电机、制动轴承、机架、励磁机、永磁发电机、制动轴承、机架、励磁机、永磁发电机、制动闸、空气冷却器等部件组成闸、空气冷却器等部件组成闸、空气冷却器等部件组成闸、空气冷却器等部件组成立式水轮发电机按推力轴承的位置不同又可立式水轮发电机按推力轴承的位置不同又可立式水轮发电机按推力轴承的位置不同又可立式水轮发电机按推力轴承的位置不同又可分为悬吊型和伞型两种分为悬吊型和伞型两种分为悬吊型和伞型两种分为悬吊型和伞型两种第61页/共75页第六十一页，共75页。三、主要三、主要(zhyo)电气电气设备设备n n长距离相同电阻情况下，高压输送电能

39、损长距离相同电阻情况下，高压输送电能损长距离相同电阻情况下，高压输送电能损长距离相同电阻情况下，高压输送电能损失失失失(s(s nsh)nsh)比低压小得多比低压小得多比低压小得多比低压小得多（一）电力（一）电力(dinl)变压器变压器第62页/共75页第六十二页，共75页。n n开关设备主要开关设备主要开关设备主要开关设备主要(zh(zh yo)yo)包括：断路器、隔离开关、自动空包括：断路器、隔离开关、自动空包括：断路器、隔离开关、自动空包括：断路器、隔离开关、自动空气开关、磁力起动器、接触器等气开关、磁力起动器、接触器等气开关、磁力起动器、接触器等气开关、磁力起动器、接触器等（二）开关设

40、备和熔断器（二）开关设备和熔断器第63页/共75页第六十三页，共75页。开关设备种类开关设备种类性质性质作用或原理作用或原理断路器断路器高压高压开关开关切断电流及电弧切断电流及电弧隔离开关隔离开关隔离电压隔离电压闸刀开关闸刀开关低压低压开关开关隔离带电部分的电压隔离带电部分的电压接触器接触器隔离，熄灭电弧隔离，熄灭电弧磁力起动器磁力起动器自动空气开关自动空气开关熔断器：熔断器：超荷自动熔断超荷自动熔断通过熔件的电流越大，则熔件熔断也越快，通过熔件的电流越大，则熔件熔断也越快，电路电路(dinl)断开的时间就越短断开的时间就越短第64页/共75页第六十四页，共75页。（三）电压（三）电压(din

41、y)互互感器和电流互感器感器和电流互感器 电压互感器和电流互感器也是一种电压互感器和电流互感器也是一种电压互感器和电流互感器也是一种电压互感器和电流互感器也是一种(y(y zhzh n n)变压器，将高压或大电流转为低变压器，将高压或大电流转为低变压器，将高压或大电流转为低变压器，将高压或大电流转为低压或小电流，以供测量仪表和保护线路压或小电流，以供测量仪表和保护线路压或小电流，以供测量仪表和保护线路压或小电流，以供测量仪表和保护线路应用应用应用应用第65页/共75页第六十五页，共75页。（四）一次回路（四）一次回路(hul)和二次和二次回路回路(hul)n n将水电站的主要将水电站的主要(z

42、hyo)机电设备，机电设备，发电机，变压器和开关设备等，按一发电机，变压器和开关设备等，按一定顺序联结成的线路，称为一次回路，定顺序联结成的线路，称为一次回路，也称主结线也称主结线n n电站中用于测量、监视、控制、信号、电站中用于测量、监视、控制、信号、操作、保护和自动装置等的低压电路，操作、保护和自动装置等的低压电路，称为二次回路，也称二次结线称为二次回路，也称二次结线第66页/共75页第六十六页，共75页。第67页/共75页第六十七页，共75页。（五）防雷保护（五）防雷保护(boh)与接地与接地装置装置n n架空输电线路常采用避雷线保护；水电站和变电所常架空输电线路常采用避雷线保护；水电站

43、和变电所常架空输电线路常采用避雷线保护；水电站和变电所常架空输电线路常采用避雷线保护；水电站和变电所常采用避雷针、阀型避雷器保护采用避雷针、阀型避雷器保护采用避雷针、阀型避雷器保护采用避雷针、阀型避雷器保护n n电力系统电力系统电力系统电力系统(din l x t(din l x t n n)中的接地可分为保护接地和中的接地可分为保护接地和中的接地可分为保护接地和中的接地可分为保护接地和工作接地两种工作接地两种工作接地两种工作接地两种第68页/共75页第六十八页，共75页。第五节第五节电力系统电力系统(din l x tn)中的水中的水电站电站n n电站生产的电能是很难贮存的，在确定电站生产的

44、电能是很难贮存的，在确定(qudng)水水电站的装机容量时，既要合理利用河流的水能，还电站的装机容量时，既要合理利用河流的水能，还要分析用户对电力的需要要分析用户对电力的需要n n反映负荷随时间变化的曲线称为负荷图反映负荷随时间变化的曲线称为负荷图第69页/共75页第六十九页，共75页。日负荷日负荷(fh)图图年负荷年负荷(fh)图图第70页/共75页第七十页，共75页。n n日负荷图可划分日负荷图可划分(hu fn)成三成三部分：基荷、腰荷、峰荷部分：基荷、腰荷、峰荷n n基荷是负荷图中位于最低负荷基荷是负荷图中位于最低负荷以下部分，腰荷是图中最低负以下部分，腰荷是图中最低负荷与平均负荷之间

45、的部分；峰荷与平均负荷之间的部分；峰荷是图中平均负荷至最高负荷荷是图中平均负荷至最高负荷部分部分n n电力用户可分为三类：电力用户可分为三类：n n固定用电量用户固定用电量用户季节性季节性用电户用电户 用电量随时用电量随时间变化的用电户间变化的用电户第71页/共75页第七十一页，共75页。二、电力系统二、电力系统(din l x tn)n n发电站和电力发电站和电力发电站和电力发电站和电力(dinl)(dinl)用户共同组成的系统称为电力用户共同组成的系统称为电力用户共同组成的系统称为电力用户共同组成的系统称为电力(dinl)(dinl)系统系统系统系统n n组成电力组成电力组成电力组成电力(

46、dinl)(dinl)系统的作用如下：系统的作用如下：系统的作用如下：系统的作用如下：n n可以减少系统的总装机容量可以减少系统的总装机容量可以减少系统的总装机容量可以减少系统的总装机容量n n可以统一调度而充分利用能源可以统一调度而充分利用能源可以统一调度而充分利用能源可以统一调度而充分利用能源n n提高供电的可靠性提高供电的可靠性提高供电的可靠性提高供电的可靠性第72页/共75页第七十二页，共75页。三、水电站在电力系统三、水电站在电力系统(din l x tn)中的作用中的作用水电站水电站火电站火电站能源属于可再生能源，能源属于可再生能源，发电成本较低且无环境发电成本较低且无环境污染污染

47、消耗燃料，且有一定程消耗燃料，且有一定程度的环境污染问题度的环境污染问题出力和发电量是随来水出力和发电量是随来水量和水头的大小而变化量和水头的大小而变化发电量和出力不受自然发电量和出力不受自然界的影响界的影响灵活、机动，开机和停灵活、机动，开机和停机只要几分钟时间机只要几分钟时间在运行时受最小技术出在运行时受最小技术出力的限制，即不能在低力的限制，即不能在低于这个最小出力之下运于这个最小出力之下运行行第73页/共75页第七十三页，共75页。n n如果如果如果如果(rgu(rgu)水电站是无调节性能的，水电站是无调节性能的，水电站是无调节性能的，水电站是无调节性能的，只能承担基荷部分只能承担基荷

48、部分只能承担基荷部分只能承担基荷部分n n如果如果如果如果(rgu(rgu)水电站具有能进行径流水电站具有能进行径流水电站具有能进行径流水电站具有能进行径流调节的水库，则这种水电站能担任峰调节的水库，则这种水电站能担任峰调节的水库，则这种水电站能担任峰调节的水库，则这种水电站能担任峰荷荷荷荷n n如果如果如果如果(rgu(rgu)水电站在电力系统中很水电站在电力系统中很水电站在电力系统中很水电站在电力系统中很重要且占比重较大时，则可承担峰荷重要且占比重较大时，则可承担峰荷重要且占比重较大时，则可承担峰荷重要且占比重较大时，则可承担峰荷或部分腰荷，使火电站或核电站担任或部分腰荷，使火电站或核电站担任或部分腰荷，使火电站或核电站担任或部分腰荷，使火电站或核电站担任基荷基荷基荷基荷第74页/共75页第七十四页，共75页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)！第75页/共75页第七十五页，共75页。