《水電站》實驗指導書

《水電站》實驗指導書實驗一水輪機演示實驗［目的和要求］1、 通過模型水輪機的參觀和講解，了解各種型號水輪機各主要部件的名稱、構造、作用以及它們的相對位置。2、 對水輪機各主要部件及其整體建立初步的感性認識。要求看到實物或模型能叫出各主要部件的名稱，看到機組的立面圖、剖面圖能分辨出各主要部件的位置和構造形式。［實驗內容］主要是了解反擊式水輪機（混流式及軸流式）及水斗式水輪機的主要構件及其構造，并以前者為重點。1、 混流式水輪機：其主要構件為：（1）引水部件：蝸殼、座環(huán)；（2）導水機構（認清導葉、拐柄、連桿、調節(jié)環(huán)各部件的構造、相對位置及其連接）（3）能量轉換部件（轉輪）（要求認清輪葉、輪冠、輪箍的構造及泄水錐、減壓孔和止漏環(huán)的位置和作用等）；（4）尾水管（包括圓錐形及彎曲形）；以及轉輪主軸等。2、 軸流式水輪機：主要構件與混流式相同。重點是了解引水部件如混凝土蝸殼的構造特點及轉輪的構造（即輪葉、輪轂、支承蓋、泄水錐及止漏環(huán)的位置）。3、 水斗式水輪機：其主要構件為：（1）進水機構（噴嘴、針閥）；（2）轉輪（斗葉、輪盤）兩部分，此外，還有機殼等。4、 除水輪機的構造外，本次參觀還結合裝有混流式機組的廠房整體模型的學習，了解水輪機各過流部件在廠房中的相對位置及構造，并通過科研的真機做放水、發(fā)電表演，了解水能轉換成旋轉機械能一直到電能的全過程。［實驗原理］1、 本次參觀實習，著重是認識各種型式水輪機的構造作用，及各部件間的相對位置，工作原理（如尾水管的作用）及特性等留待之后講課解決。2、 要特別弄清水輪機各過流部件水流的運動路線。3、 應有比較的進行參觀，注意各種水輪機在構造上的差別及特點。4、 應特別注意轉輪進出口的位置及表征水輪機尺寸的各種水輪機標稱直徑D1的表示方法和含義。對水電站廠房的結構及設備布置只作一般的了解，目的是建立感性認識。著重是了解水輪機各過流部件在廠房中的相對位置及構造。實驗二水錘調保和調壓室水位波動演示實驗［實驗目的］加深對水電站過渡過程中水錘壓力、機組轉速、導葉啟閉時間（及規(guī)律）的物理現象的感性認識和物理實質的理解；加深對調壓室的作用、各種工況水位波動過程的物理現象的感性認識和物理實質的理解。［實驗內容］1、 水擊實驗：水電站機組甩負荷過渡過程演示，用示波器記錄水擊壓強的變化過程，并對不同情況下（如快關與慢關，長管道于斷管道）水擊壓強的變化過程進行比較。2、 調壓室水位波動實驗：用目測記錄水位波動的代表性數據，并用示波器記錄水位變化過程，有條件時可進行不同情況的對比實驗。［實驗原理］熟悉引水系統(tǒng)布置、試驗裝置和設備；機組增負荷（或啟動）演示，主要觀察調壓室水位波動、機組轉速變化、引水道壓力變化等可見物理現象；機組甩負荷演示，主要觀察調壓室水位波動、機組轉速變化、引水道壓力變化等可見物理現象；在采集系統(tǒng)顯示屏幕上觀察以上兩工況下各參數變化過程（包括：導葉開度、機組轉速、發(fā)電機出力、壓力引水系統(tǒng)典型部位水錘壓力、調壓室水位等的變化過程）；改變導葉關閉規(guī)律（或時間），再做一次機組甩負荷演示，在采集系統(tǒng)顯示屏幕上觀察此次甩負荷工況的各參數變化過程，與前一甩負荷工況參數比較、分析。［實驗裝置和測量設備］某實際水電站模型試驗引水系統(tǒng)。包括上水庫（水箱）、引水道、上游調壓室、壓力管道、機組（模型水輪機和發(fā)電機）、尾水管（尾水調壓室）、尾水道和下水庫（尾水槽）等；模型發(fā)電機、模型調速器、模擬勵磁系統(tǒng)、模擬同期系統(tǒng)、模擬電氣系統(tǒng)；控制和數據采集、顯示系統(tǒng)。包括測點傳感器、控制和采集工控機、各參數動態(tài)顯示和輸出設備。實驗三水電站壓力管道模型參觀［實驗目的］1、 了解明鋼管的附設方式，鎮(zhèn)墩、支墩、伸縮節(jié)的作用。2、 了解各類岔管的分岔方式、結構型式。3、 了解球閥、蝴蝶閥的作用及構造。［實驗內容］1、 講解、觀看明鋼管的附設方式，鎮(zhèn)墩、支墩、伸縮節(jié)的型式及作用。2、 講解、觀看卜型岔、Y型岔的分岔方式，貼邊岔、月牙岔、三梁岔，球岔、無梁岔的結構型式。3、 講解、觀看球閥、蝴蝶閥構造特點。實驗四水電站廠房模型參觀［實驗目的］1、 了解廠房樞紐的組成及布置。2、 了解地面廠房的空間概念。3、 了解地下廠房的洞室群的布置。［實驗內容］1、 講解、觀看主廠房、副廠房、主變、