水輪機(jī)發(fā)電機(jī)的分類

1、沖擊式：反擊式：1、軸流式：軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪由轉(zhuǎn)輪體、葉片、泄水錐組成，葉片數(shù)少于混流式，葉片軸線與水輪機(jī)軸線垂直。適用于中低水頭、大流量的水電站。 在同樣的水頭下，它的過流能力比混流式大，氣蝕性能較混流式差。根據(jù)其轉(zhuǎn)輪葉片在運(yùn)行之中能否轉(zhuǎn)動(dòng)，又可分為軸流轉(zhuǎn)槳式和軸流定槳式兩種。 軸流定槳式水輪機(jī)：其葉片固定在轉(zhuǎn)輪體上，葉片安放角度不能在運(yùn)行中改變，效率曲線較陡，適用于負(fù)荷變化小或可以用調(diào)整機(jī)組運(yùn)行臺(tái)數(shù)來適應(yīng)負(fù)荷變化的電站。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。缺點(diǎn)：在偏離設(shè)計(jì)工況時(shí)效率會(huì)急劇下降。根據(jù)其特點(diǎn)，一般用于出力較小，水頭較低以及水頭變化幅度較小的水電站。 軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)：其轉(zhuǎn)輪葉片一般由裝在

2、轉(zhuǎn)輪體內(nèi)的油壓接力器操作，可按水頭和負(fù)荷變化作相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，以保持活動(dòng)導(dǎo)葉轉(zhuǎn)角和葉片轉(zhuǎn)角間的最優(yōu)配合，從而提高平均效率，這類水輪機(jī)的最高效率有的已超過94%。但是，這種水輪機(jī)需要一個(gè)操作葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，因而結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)較高，一般用于水頭、出力均有較大變化幅度的大中型水電站。軸流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪主要包含轉(zhuǎn)輪輪葉、轉(zhuǎn)輪輪轂、泄水錐三部分組成。圖1：軸流式混流式：混流式水輪機(jī)又稱法蘭西斯水輪機(jī)，水流從四周徑向流入轉(zhuǎn)輪，然后近似軸向流出 轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪由上冠，下環(huán)和葉片組成。圖2：混流式轉(zhuǎn)輪圖3：混流式 軸流式與混流式不同之處在于轉(zhuǎn)輪的不同。如圖2與圖3。3、貫流式：貫流式水輪機(jī)的引水部件、轉(zhuǎn)輪、排水部件都在

3、一條軸線上，水流一貫平直通過，故稱為貫流式水輪機(jī)。 貫流式水輪機(jī)應(yīng)用水頭范圍一般在225m，單機(jī)出力從幾千瓦到幾萬千瓦。1）燈泡貫流式：燈泡貫流式水輪機(jī)組的發(fā)電機(jī)密封安裝在水輪機(jī)上游側(cè)一個(gè)燈泡型的金屬殼體中，發(fā)電機(jī)水平方向安裝，發(fā)動(dòng)機(jī)主軸直接連接水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪。 燈泡貫流式水輪機(jī)組的水輪機(jī)部分由轉(zhuǎn)輪室、導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪、尾水管組成；發(fā)電機(jī)軸直接連接到轉(zhuǎn)輪，一同安裝在鋼制燈泡外殼上，發(fā)電機(jī)在燈泡殼內(nèi)，轉(zhuǎn)輪在燈泡尾端，發(fā)電機(jī)軸承通過軸承支持環(huán)固定在燈泡外殼上，轉(zhuǎn)輪端軸承固定在燈泡尾端外殼上，發(fā)電機(jī)軸前端連接到電機(jī)滑環(huán)與轉(zhuǎn)輪變槳控制的油路裝置。鋼制燈泡通過上支柱、下支柱固定在混凝土基礎(chǔ)中，上支柱也是人員出

4、入燈泡的通道。圖中藍(lán)色箭頭線表示水流走向，水流進(jìn)入后從燈泡周圍均勻通過到達(dá)轉(zhuǎn)輪，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功后由尾水管排出。通過導(dǎo)葉角度與轉(zhuǎn)輪葉片角度的調(diào)整配合可使水輪機(jī)運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)。燈泡貫流式水輪機(jī)組具有結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好、效率較高，適用于低水頭大中型水電站。圖4：燈泡貫流式2）豎井貫流式：豎井貫流式水輪機(jī)是將發(fā)電機(jī)組安裝在水輪機(jī)上游側(cè)的一個(gè)混凝土豎井中，水輪機(jī)部分主要由導(dǎo)葉機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)輪室、轉(zhuǎn)輪、尾水管組成，轉(zhuǎn)輪主軸伸入混凝土豎井中，通過齒輪箱等增速裝置連接到發(fā)電機(jī)。也有把發(fā)電機(jī)布置在上面廠房，轉(zhuǎn)輪主軸通過扇齒輪或皮帶輪與發(fā)電機(jī)連接，使豎井尺寸更小一些。圖中藍(lán)綠色箭頭線表示水流走向，水流進(jìn)入后從混凝土豎

5、井兩旁通過再匯集到導(dǎo)葉進(jìn)入轉(zhuǎn)輪室，水流推動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功后從尾水管排出。為更清楚看清水流走向，在圖3中顯示剖去混凝土結(jié)構(gòu)上部分的機(jī)組圖，圖中藍(lán)綠色箭頭線表示水流走向。豎井貫流式水輪機(jī)組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、運(yùn)行和維護(hù)方便，但效率較低，在低水頭小水電站中應(yīng)用較廣。圖5 豎井豎井貫流式3）軸伸貫流式：軸伸貫流式水輪發(fā)電機(jī)組采用臥式布置，也有傾斜安裝的，水輪機(jī)部分主要有轉(zhuǎn)輪室、轉(zhuǎn)輪、導(dǎo)葉與控制機(jī)構(gòu)、S形尾水管組成，轉(zhuǎn)輪主軸穿出尾水管連接到發(fā)電機(jī)。由于低轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)體積龐大、價(jià)格貴，小型貫流式水輪發(fā)電機(jī)組多采用齒輪增速后帶動(dòng)高速發(fā)電機(jī)的形式。圖中藍(lán)綠色箭頭線表示水流走向，水流沿軸向進(jìn)入，經(jīng)過導(dǎo)葉進(jìn)入轉(zhuǎn)輪室，推動(dòng)