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水轮机+发电机: 水轮发电机组
功能: 发电
水泵+电动机: 水泵抽水机组
功能: 输水
水泵+水轮机: 抽水蓄能机组。
功能: 抽水蓄能
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水轮发电机组
水轮机是将水能转变为旋转机械能,从而带动发电机发出电能的一种机械,是水电站动力设备之一。
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第一章水轮机
水轮发电机组装置原理图
第一节水轮机的工作参数
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定义:反映水轮机工作状况特性值的一些参数,称水轮机的基本参数。
由水能出力公式:N=,基本参数不包括:工作水头H、流量Q、出力N、效率η,工作力矩M、机组转速n。
水轮机的工作参数
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一、水头(head)
(nominalproductivehead)
HM=EU-ED=ZU-ZD
毛水头-水头损失=净水头
HG=EA-EB=HM-hI-A
HG=ZU-ZZ-hI-A
其中ZU和ZZ分别为上游和水轮机喷嘴处的水头。
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(characteristichead)
表示水轮机的运行范围和运行工况。
最大工作水头:Hmax=Z正-Z下min-hI-A
最小工作水头:Hmin=Z死-Z下max-hI-A
设计水头(计算水头)Hr:
水轮机发额定出力时的最小水头。
平均水头:Hav=Z上av-Z下av
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二、流量(m3/s)(flowquantity)
单位时间内通过水轮机的水量Q。
Q随H、N的变化:
H、N一定时,Q也一定;
当H=Hr、N=N额时,Q为最大。
在Hr、nr、Nr运行时——Qr(设计流量)
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三、出力与效率(outputandefficiency)
(水轮机的输出功率)N:
指水轮机轴传给发电机轴的功率。
水轮机的输入功率(水流传给水轮机的能量)为:
水轮机的输出功率:
:
η=N/Nw,一般η=80%~95%
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四、工作力矩和转速
水轮机的出力可以用旋转机械运动公式来表达
M——主轴力矩;ω——水轮机旋转角速度,
n——转速,n=3000/pp——发电机磁极对
额定转速n:正常情况下机组的转速保持为固定转速,该转速称为额定转速,并与发电机的同步转速相等。
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第二节水轮机的主要类型及其构造
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