水電站復習資料分析

1、1 考試分填空題，簡答題和計算題，分別計20分、40分和40分。2 第一章緒論：水電站的分類，不同水電站的特點與適用條件。3 第二章：反擊式水輪機工作原理、主要類型和構造。4 第三章：水輪機調(diào)節(jié)任務與原理、調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。5 第四章：進水口的防沙、防污和防冰，有壓進水口的類型和適用條件。6 第五章：重點關注第一節(jié)渠道。7 第六章：第一、二節(jié)壓力鋼管的類型和供水方式，第六節(jié)應力分析與壓力鋼管設計，第七節(jié)分叉管。8 第七章：水錘現(xiàn)象與特性，錘解析計算，機組轉速變化計算。9 第八章：調(diào)壓室要求及設置條件，調(diào)壓室工作原理，調(diào)壓室布置方式與類型，調(diào)壓室水位波動解析計算，調(diào)壓室穩(wěn)定性。10. 水電站廠房：第

2、一節(jié)水電站廠房任務、組成和類型，第三節(jié)水輪發(fā)電機。填空題1、水電站進水口的類型包括無壓進水口和有壓進水口，其中無壓進水口包括： 表面式進水口 和 底部攔污柵式進水口 ，有壓進水口包括： 壩式進水口 ， 岸式進水口 、 塔式進水口 。2、壓力管道的水力計算包括： 水頭損失計算 , 水錘計算 。壓力管道的供水方式有： 單元供水 , 分組供水 , 聯(lián)合供水 。3、岔管布置方式有： 卜形布置 、 對稱Y形布置 、 三岔形布置 。對于明鋼岔管按其所用的加強方式，其結構型式有： 內(nèi)加強月牙肋岔管 , 三梁岔管 , 貼邊岔管 , 球形岔管 , 無梁岔管 , 隔壁岔管 。4、廠區(qū)樞紐布置中所組成的綜合體包括：

3、 主廠房 , 副廠房 ， 引水道 ,尾水道 ,主變壓器場 , 高壓開關站 , 交通道路及行政生活區(qū) 。5、地下埋管的施工程序包括： 開挖 ， 鋼襯安裝 ， 混凝土回填 ， 灌漿 。6、水電站的五大類型包括有： 壩式水電站 ， 引水式水電站 ， 混合式水電站 ， 抽水蓄能電站 ， 潮汐電站 。7、壓力管道的特點有： 坡度陡 、 承受最大水頭且受水錘動水壓力 、 靠近廠房 。8、明鋼管引近廠房的方式有： 正向引近 , 縱向引近 , 斜向引近 。9、地下埋管的灌漿分為： 回填灌漿 ， 接縫灌漿 ， 固結灌漿 。10、水電站包括樞紐建筑物和發(fā)電建筑物，樞紐建筑物包括： 擋水建筑物 ， 泄水泄沙建筑物

4、， 過壩建筑物 ，發(fā)電建筑物包括 引水建筑物 和 發(fā)電廠房及其附屬建筑物 。11、地面式廠房分為 河床式 、 壩后式 、 壩內(nèi)式 、 岸邊式 。12、壓力管道常用的閥門類型有 閘閥 、 蝴蝶閥 、 球閥 。13、調(diào)壓室的類型有 簡單圓筒式 、 阻抗式、 雙室式 、 溢流式 、 差動式 、 氣墊式 。14、調(diào)壓室水位波動計算的方法有 解析法 、 列表法 、 圖解法 、 電算法 。15、尾水管的主要型式有 直錐形 、 彎錐形 、 彎曲形 。16、動力渠道分為 自動調(diào)節(jié)渠道 和 非自動調(diào)節(jié)渠道 。17、明鋼管用鎮(zhèn)墩和支墩支承，鎮(zhèn)墩分為： 封閉式 、 開敞式 。支墩分為： 滑動式支墩 、 滾動式支墩

5、、 搖擺式支墩 。19、混凝土壩體壓力管道按布置方式分為壩內(nèi)埋管、 壩上游面管道 和 壩下游面管道 。壩內(nèi)埋管布置方式有 斜式 、 平式 、 豎井式 。20、作用在明鋼管上的力按作用方向分為 軸向力 、 法向力 、 徑向力 。名詞解釋1、壓力前池：位于動力渠道末端，是把無壓引水道的無壓流變?yōu)閴毫艿赖挠袎毫鞯倪B接建筑物。2、壩式水電站：攔河筑壩，壩前壅水，在壩址處形成落差所建的電站。3、引水式水電站：在河段上游筑閘或低壩(或無壩)取水，經(jīng)人工引水道引水到河段下游來集中落差所建的水電站。4、水電站：是將水能轉變?yōu)殡娔艿脑O備和建筑物的綜合體，是生產(chǎn)電能的企業(yè)。5、直接水錘：閥門關閉時間Ts等于或小

6、于一個相長，由水庫處異號反射回的水錘波尚未到達閥門斷面，閥門已經(jīng)關完，這種水錘稱直接水錘。6、間接水錘：當閥門尚未關完，水庫異號反射回來的降壓波已經(jīng)到達閥門處，對該處產(chǎn)生的升壓波起抵消作用，使閥門處的水錘升壓值小于直接水錘值，這樣的水錘叫間接水錘。7、水錘：壓力管道中隨著流速的變化產(chǎn)生附加水頭的現(xiàn)象，稱為水錘。8、月牙肋岔管：是三梁岔管的一種發(fā)展，它是用一個嵌入管體內(nèi)的月牙形肋板來代替三梁岔管的U形梁，它由主管擴大段和支管收縮段組成的。9、地下埋管：是埋藏于地層巖石之中的鋼管，可以是斜的、垂直的隧洞式壓力管道。10、伸縮節(jié)：是分段敷設的明鋼管上的必設的管道附件，其功用是在溫度升高或降低時候，鋼

7、管可以沿軸線方向自由伸縮，從而消除或減少溫度應力。11、壓力管道：從水庫或引水道末端的壓力前池或調(diào)壓室，將水在有壓狀態(tài)下引入水輪機的輸水管。12、涌波現(xiàn)象：丟棄負荷時，水輪機引用流量突然減小，渠道水位由下游向上游依次逐漸升高，這種水位升高的現(xiàn)象是由渠末向渠首逐步傳遞的，稱涌波現(xiàn)象。簡答題1、水力發(fā)電引水道的進水口應滿足哪些要求？1）必需的進水能力。進水口坎頂足夠低，過水斷面足夠大，有一定的淹沒深度。2）水質符合發(fā)電要求。防止污物、冰塊、有害泥沙進入而造成引水道淤積和建筑物及設備損傷。3）水頭損失要小。進水口形狀應平滑漸變，使流態(tài)平順，無突變和漩渦；流速盡量??；要防止堵塞。4）流量可按要求控制。

8、進水口要設工作閘門(也稱事故閘門)和檢修閘門。5）施工、安裝、運行檢修方便。2、試述地下埋管的改進途徑和措施。(1)改進途徑研制和采用高強度鋼材；改進設計理論；改進結構形式和工程措施。(2)采取的措施采用高強度鋼材；采用雙層鋼管作為鋼襯；采用箍管；采用柔性鋼襯；采用預應力混凝土襯砌；完全取消襯砌；不考慮圍巖的影響，按明鋼管計算，但提高鋼材的允許應力。3、調(diào)節(jié)保證計算的內(nèi)容與目的是什么？(1)內(nèi)容：丟棄負荷時。、機組轉速最大升高值；、壓力管道及蝸殼內(nèi)最大水錘壓強值；、尾水管真空度校核，同時應注意開度變化終了后的反水錘是否超過增加負荷時的水錘值。增加負荷時。、機組轉速最大降低值：只對單獨運行的電站

9、進行，加入系統(tǒng)運行的電站，轉速受系統(tǒng)頻率制約，不會有很大的降低；、壓力管道和蝸殼內(nèi)最大壓力降低值。(2)目的：通過調(diào)節(jié)保證計算和分析，正確合理地解決導葉啟閉時間、水錘壓力和機組轉速的上升值三者之間的關系，最后選擇合適的導葉啟閉時間和方式，使水錘壓力和機組轉速的上升值在允許的范圍內(nèi)。4、地下埋管的優(yōu)點與缺點。優(yōu)點：1）布置靈活方便。地下埋管設在巖體內(nèi)部，地質條件由于地表，管線位置選擇比較自由，并且可以縮短管道長度。2）利用圍巖承擔內(nèi)水壓力，減少鋼襯壁厚。減小鋼襯壁厚，可以降低造價，制造、焊接、安裝等工作簡化，在保證鋼襯質量、加快安裝速度方面優(yōu)越性更突出。特大容量、高水頭的管道，采用明管技術上難于

10、實現(xiàn)，采用地下埋管可能解決。3）運行安全。運行不受外界條件影響，維護簡單。管道超載能力很大。缺點：1）構造較復雜，施工安裝工序多，工藝要求較高，地下施工條件差，這會使造價增加。2）工程質量不易保證，影響工期，有時是影響電站投產(chǎn)的關鍵工程。3）容易造成外壓失穩(wěn)。5、調(diào)壓室的設計要求與基本類型。設計要求：1）能充分反射水錘波；使傳道引水道中的水錘值控制在合理的范圍內(nèi)；2）要求調(diào)壓室波動穩(wěn)定，并且要求波動能迅速衰減。3）調(diào)壓室應盡量靠近廠房，縮短壓力管道長度，降低水錘值及壓力管道造價。4）波動振幅小，頻率低，減小調(diào)壓室高度，并有利于機組穩(wěn)定運行。5）在正常運行時，水流經(jīng)過調(diào)壓室與引水道連接處的水頭損

11、失應盡量小。6）工程安全可靠，施工簡便，造價經(jīng)濟?；绢愋停?）圓筒式調(diào)壓室；2）阻抗式調(diào)壓室；3）水室式調(diào)壓室；4）溢流式調(diào)壓室；5）差動式調(diào)壓室；6）氣墊式調(diào)壓室。（0.8×4+0.6×8=8分）6、水電站引水建筑物設計時應滿足哪些要求？1）有符合要求的輸水能力。引水道要有足夠的過水面積和流速，并且防止引水道中泥沙沉積；防止引水道表面被沖蝕、長草，增加糙率從而減小流速；防止巖土坍塌、岸崩等堵塞引水道。2）要盡量減少從引水道向外漏水。3）減少水頭損失。盡量減小引水道長度，減小表面粗糙度，減少彎道和斷面變化。4）保證水質。要防止危害水電站運行的泥沙、污物、冰凌等進入引水道。

12、進水口要采取防范措施，對于開敞式明渠，取道沿線應采取措施，防止山坡上污物、泥沙和人為垃圾等進入渠道。已進入引水道的污物應采取措施及時清除。5）運行安全可靠。6）引水道應能放空和維護檢修7）結構經(jīng)濟合理，便于施工及運行。7、水力發(fā)電的優(yōu)點。1）水電是再生性能源。2）水力發(fā)電具有綜合效益。3）水能可以進行調(diào)節(jié)。4）水力發(fā)電可以實現(xiàn)可逆。5）水力發(fā)電具有運行上的高度機動性。6）水力發(fā)電成本低，造價不高。7）水力發(fā)電站的能源利用率高。8）有利于改善生態(tài)環(huán)境。8、減小水錘壓力的措施。1）縮短壓力管道長度。在較長的引水系統(tǒng)中，通過設置調(diào)壓室，是縮短壓力管道的常用措施。2）減小壓力管道中的流速。減小流速可減

13、小壓力管道中單位水體的動量，從而減小水錘壓力。設計流量一定，減小流速需擴大斷面，增加管道造價，這要同設置調(diào)壓室方案比較后決定。3）采用合理的閥門開度調(diào)節(jié)規(guī)律。4）延長有效的關閉時間。 反擊式水輪機裝置減壓閥； 沖擊式水輪機裝置折流器； 設置水阻器。計算題：1、基本資料：某電站簡單壓力管道，設計水頭160m，管道中最大流速為4m/s，管道長600m，水錘波速1200m/s，閥門全部開啟。試計算： (1) 當閥門在1秒中全部關閉，求最大水錘壓力。 (2) 當閥門在8秒中按直線規(guī)律全部關閉，求最大水錘壓力值。解： (1)相長tr=2L/a=2×600/1200=1s Ts=1s=tr，發(fā)生

14、直接水錘 (2) Ts=8str，發(fā)生間接水錘水管特性常數(shù)=(avmax)/(2g H0 ) =(1200×4)/(2×9.8×160)=1.530=1.53×1=1.53>1判斷為極限水錘 管道特性系數(shù)=(Lvmax)/(g H0Ts)=(600×4)/(9.8×160×8)=0.191最大水錘壓力相對值m=2/（2-）=2×0.191/（2-0.191）=0.2112、基本資料：某電站引水管道長600m，管道直徑4m，引用流量50m3/s，設計水頭120m，最大水頭150m，最小水頭60m。求：(1) 試用水流加速時間公式判斷是否需設調(diào)壓室。(Tw<1.56s時可不設)(2) 如設，求托馬斷面(=0.19)。，壓力管道水頭