水电站基本常识：水轮机工作参数与类型解析
适用水头范围为50~700m。 5、旋转式水轮机的特点和适用范围有哪些？在轴流式水轮机中，水在转轮区域沿轴向流动，水流在导叶和转轮之间由径向变为轴向。固定桨式结构简单，但偏离设计工况时效率会急剧下降。适用于功率较小、水头变化较小的电站。一般水头范围为3～50m。转桨式结构较复杂。配合桨叶和导叶的旋转，实现导叶和桨叶的双重调节，扩大了高效区的输出范围，具有更好的运行稳定性。目前应用扬程范围从几米到50-70m。 6、冲击式水轮机的特点及适用范围有哪些？冲击式水轮机又称冲击式水轮机，依靠喷嘴喷出的射流沿转轮圆周切线方向冲击转轮斗而产生功。水头较高时采用冲击式水轮机，水头40～250m时采用小型冲击式水轮机，水头400～4500m时采用大型冲击式水轮机。 7、斜冲击式水轮机的特点和适用范围有哪些？对于斜冲击式涡轮机，喷嘴喷出的射流与入口处的转轮平面形成一个角度（通常为 22.5 度）。此类水轮机用于中小型水电站，适用水头范围在400m以下。 8.冲击式水轮机的基本结构是什么？冲击式水轮机具有以下过流部件，其主要作用如下： (l)喷嘴。来自上游压力水管的水流经喷嘴形成射流冲击转轮。喷嘴内水流的压力可转化为射流的动能。
(2)喷针的运动改变了喷嘴喷出的射流直径，从而也改变了涡轮的进水流量。 (3)转轮由圆盘和固定在其上的若干水桶组成。射流冲向水桶，并将其动能传递给水桶，从而推动转轮旋转并做功。 (4)导流板位于喷嘴和流道之间。当涡轮机突然减少负载时，导流板迅速将射流偏转至水桶。此时喷嘴会慢慢接近适合新负载的位置。当喷嘴针稳定在新位置时，偏转器返回到喷射的原始位置，为下一步动作做准备。 (5)套管使完成的水流顺利地向下游排出，套管内的压力相当于大气压。外壳还用于支撑涡轮机轴承。 9、如何读取水轮机的等级号？根据我国JBB84-74《水轮机型号编制规则》，水轮机等级由三部分组成，各部分之间用“-”分隔。符号的第一部分是涡轮机型号的汉语拼音第一个字母，阿拉伯数字代表涡轮机的特征比转速。第二部分由两个汉语拼音字母组成。前者代表水轮机主轴的布置，后者代表分水室的特性。第三部分是转轮的公称直径，单位为厘米。 10、各类水轮机的公称直径是如何规定的？混流式水轮机的公称直径是转轮叶片进口侧的最大直径，即转轮下环与叶片进口侧相交处的直径。轴流式和斜流式水轮机的公称直径是转轮叶片轴线与转轮室相交处的转轮内径。
水斗式水轮机的标称直径是转轮与射流中心线相切处的节圆直径。 11、水轮机发生气蚀的主要原因是什么？水轮机产生气蚀的原因比较复杂。一般认为，水轮机转轮内的压力分布不均匀。如果转轮相对下游水位安装得太高，当高速水流过低压区时，很容易达到汽化压力而产生气泡。当水流流向高压区时，气泡因压力增加而凝结。水流颗粒高速向气泡中心冲击，填充因凝结而产生的间隙，从而产生巨大的水力冲击和电化学效应，导致叶片被侵蚀，产生麻点和蜂窝状孔隙，甚至被击穿以形成孔洞。 12、水轮机防止气蚀的主要措施有哪些？涡轮机空化的后果是涡轮机产生噪声、振动和效率急剧下降，导致叶片被侵蚀，产生麻点和蜂窝状气孔，甚至被击穿形成孔洞，导致机组损坏而无法运转。操作。因此，运行中应努力避免气蚀。目前，预防和减少汽蚀损害的主要措施有： (l)正确设计水轮机转轮，降低水轮机的汽蚀系数。 (2)提高制造质量，保证叶片几何形状和相对位置正确，并注意表面光滑平整。 (3)采用抗气蚀材料，减少气蚀损害，如不锈钢流道。 (4)正确确定汽轮机的安装标高。 (5)改善运行条件，防止水轮机长期低水头、低负荷运行。水轮机通常不允许低出力（如低于额定出力的50%）运行。对于多台机组的水电站，应避免单台机组长期低负荷、超负荷运行。
(6)及时维修，注意补焊抛光质量，避免气蚀损坏恶性发展。 (7)用供气装置将空气送入尾水管，以消除可能引起气蚀的过度真空。 13、大、中、小型电站如何划分？根据现行部颁标准，装机容量5万千瓦以下为小型；装机容量5万至25万千瓦为中型；装机容量超过25万千瓦的为大型机组。 14.水力发电的基本原理是什么？水力发电是利用水力（有水头）推动水力机械（水轮机）旋转，将水能转化为机械能。如果将另一台机器（发电机）连接到水轮机，则可以随着水轮机的旋转而发电。此时机械能转化为电能。从某种意义上说，水力发电就是水的势能转化为机械能再转化为电能的过程。 15、水能资源的开发方式和水电站的基本类型有哪些？根据集中度差距选择水能资源开发方式。基本方法大致有坝式、引水式和混合式三种。 （一）坝式水电站是指坝体建在河流中，落差集中，有一定库容，电站位于坝后附近的水电站。 （二）引水式水电站是指充分利用河流自然落差引水发电的水电站。它没有蓄水池，没有调节能力。该电站位于河流下游很远的地方。 （3）混合型水电站是指利用电站落差的水电站，一部分是筑坝形成的，一部分是利用河流自然落差的。具有一定的蓄水能力，电站位于河流下游较远的地方。
16、什么是流量、径流总量、多年平均流量？流量是指单位时间内流经河流断面（或水工建筑物）的水量，以立方米每秒表示；总径流量是指一个水文年流经河流断面的水量总量，以104m3表示或以108m3表示；多年平均流量是指根据现有水文系列计算的该河段的多年平均流量Q3/S。 17、小水电站枢纽工程主要由哪些部分组成？主要由挡水建筑物（坝）、泄洪建筑物（溢洪道或闸门）、引水建筑物（引水渠或隧道，包括调压井）、电厂建筑（包括尾水渠、升压站）四部分组成。 ）。 18.什么是径流式水电站？其特点是什么？没有调节水库的电站称为径流式水电站。此类水电站根据河流多年平均流量和可能的水头选择装机容量。旱季发电量急剧下降，降至50%以下，有时甚至完全发电，受河流自然流量的限制，而雨季则有大量弃水。 19.什么是贡献？如何估算水电站的出力并计算水电站的发电量？在水电站（厂）中，水轮发电机组发出的电力称为出力，河流某一断面的水流的出力代表该断面的水能资源。所谓水流量的输出就是单位时间的水能量。 N=9.81η QH 式中，Q为流量（m3/S）； H——水头（m）； N为水电站的出力（W）； η为水轮发电机的效率系数。
小水电站出力的近似公式为N=(6.0~8.0)QH。年发电量公式为E=NT。式中，N为平均输出； T为年利用小时数。 20.装机年利用小时数是多少？指水轮发电机组全年满负荷运行的平均时间。它是衡量水电站经济效益的重要指标。小水电站年利用小时数要求达到3000小时以上。 21.什么是日调整、周调整、年调整、多年调整？ （1）日调整：指一天一夜内径流的重新分配，即调整周期为24小时。 （2）每周调整：调整周期为一周（7天）。 （3）年度调整：径流在一年内重新分配。当汛期到来而弃水时，仅能储存洪水期部分多余水量的径流调整，称为不完全年度调整（或季节调整）；它可以调节年内的径流。完全按照用水要求重新分配水量而不需要丢弃水的径流调节称为完全年度调节。 （4）多年调整：当水库容量足够大时，可将多年多余的水储存在水库中，然后用多余的水来弥补不足，可以进行年度调整。分配在几个枯水年份使用，称为多年调整。 22.什么是河流的落差？所利用河段内两断面水面之间的高程差称为落差；河源与河口两断面的高程差称为总落差。 23、什么是降水量、降水持续时间、降水强度、降水面积、暴雨中心？降水量是指一定时间内落在某一点或某一地区的水量总量，以毫米表示。
降水持续时间是指降水的持续时间。降水强度是指单位时间内的降水量：以毫米/小时表示。降水面积是指降水所覆盖的水平面积，以平方公里表示。暴雨中心是指暴雨集中的较小局部区域。 24、项目投资预算是多少？项目投资估算和项目预算？工程概算是将工程所需的全部建设资金以货币形式汇总的技术经济文件。初步设计总预算是初步设计文件的重要组成部分，是评价经济合理性的主要依据。批准的总预算是国家认定的基本建设投资的重要指标，也是编制基本建设计划和招标设计的依据。项目投资估算是可行性研究阶段的投资额。工程预算是指建设阶段的投资金额。 25、水电站的主要经济指标有哪些？ (l)每千瓦投资是指每千瓦装机容量所需的投资。 (2)单位电能投资是指每千瓦时电量所需的投资。 (3) 电能成本是指每千瓦时电量支付的费用。 （4）年装机利用小时数是衡量水电站设备利用水平的指标。 (5) 电能销售价格是指每千瓦时向电网销售电量的价格。 26、水电站主要经济指标如何计算？水电站主要经济指标按下式计算： （1）单位千瓦投资=水电站建设总投资/水电站总装机容量 （2）单位电能投资=水电站建设总投资/水电站多年平均发电量 (3)装机年利用小时数=多年平均发电量/总装机容量
