水輪機主要組成部件
（一）、組成
引水部件、導水部件、工作部件、洩水部件。
1、引水部件
組成：引水室（轉輪室）、座環。
作用：以較小的水力損失把水流均勻地、對稱地引入導水部件，並在進入導葉前形成一定的環量。
2、導水部件
組成：由導水機構由頂蓋、底環、導葉、連桿機構和接力器等組成。
作用：
1）是使水流進入轉輪之前形成旋轉並改變水流的入射角度 ；
2）當機組出力發生變化時，用來調節流量。
3）正常與事故停機時，用來截斷水流。
3、工作部件
組成：轉輪及槳葉。
作用：直接將水流能量轉化為旋轉的機械能。
4、洩水部件
組成：洩水錐、尾水管。
作用：引導水流進入下游，尾水管同時還在轉輪後形成真空，利用轉輪出口到下游尾水之間的位能，恢復轉輪出口處的部分動能損失，以提高效率。
（二）、將水輪機分成三大部分
轉動部分、固定部分、埋入部分。
1、轉動部分
轉動部分是機組的核心組成部分，是水能轉換成機械能/電能的關鍵。
轉動部分及其相關部件主要包括：轉輪、主軸、主軸密封等。
1)轉輪
a)轉輪是實現水能轉換的主要部件，它將大部分水能轉換成轉輪的旋轉機械能，並通過水輪機主軸傳遞給發電機。
b)水輪機的轉輪是將水能轉換成機械能。
2)主軸
主軸是承受水輪機轉動部分的重量及軸向水推力所產生的拉力，同時傳遞轉輪產生的扭矩。
3)主軸密封
主軸密封是水輪機關鍵部件之一，水輪機在運行過程中，其主軸密封的安全可靠運行，直接關係到水輪機是否安全運行
滑動架密封作用是：有效地阻擋尾水管中的水從主軸與頂蓋之間的間隙上溢，防止水輪機導軸承及頂蓋被淹，維持軸承和機組的正常運行。
4)檢修密封
檢修密封是當機組檢修、檢查或由於主軸密封損壞時投入的一種密封，又稱空氣圍帶；
檢修密封：當投入時壓縮空氣進入空氣圍帶，使空氣圍帶的凸出部位抱緊水導旋轉油盆與之配合的加工面或大軸法蘭，切斷尾水以防水淹水車室。
2、固定部分
頂蓋、底環、座環、支持環等。
1)頂蓋
主要作用：形成流道並承受相應的流體壓力；固定和支撐活動導葉及其連桿機構；支撐水導軸承；支撐並組成機組的密封，包括主軸密封、檢修密封、上迷宮環等。
2)底環
作用：與頂蓋一起形成過流通道；安裝導葉下軸承。
3)基礎環 （支持環）
作用：在機組安裝時放座環，成為座環的基礎；在水輪機安裝及檢修時，用來放置轉輪 。
4)尾水管
尾水管位於轉輪的下方是主要的通流部件 ，作用是引導進出轉輪的水流。
水泵水輪機作水輪機運行時要求尾水管的斷面為緩慢擴散型。
3、埋入部分
蝸殼、座環等。
（三）、水輪機導軸承
作用：一是承受機組在各種工況下運行時通過主軸傳過來的徑向力；二是維持已調好的軸線位置。
1、筒式水導軸承循環方式
筒式瓦的油循環方式是採用自循環，潤滑油的自循環工作原理：當機組運行時，安裝在大軸上的水導軸承旋轉油盆與大軸一起旋轉，旋轉時油盆中油也跟著旋轉，由於離心力的作用，油盆中的油位形成邊緣高，中心低的狀態，即形成一個拋物面。在壓差的作用下，油經固定不動的軸承體圓周外部的進油孔進入瓦面的下環形油槽，由於大軸的轉動使油沿軸瓦面上的斜向油溝上移，並流經整個瓦面，使大軸與軸瓦之間的潤滑良好，同時帶走熱量，熱油流到上環形油槽經排油管流至冷卻器，熱油經冷卻後通過進油管進入油盆，以上潤滑油的路徑為一次工作過程。機組運行時潤滑油如此往復進行不停的循環，來滿足軸承的運行需要。
2、水輪機保護裝置
水輪機保護裝置是當機組在啟停和運行過程中發生危及設備和人身安全的故障時，自動採取保護或聯鎖措施，防止事故產生和避免事故擴大，從而保證人和設備的安全不受損害或將損害降到最低限度。
1）導軸承溫度保護裝置
2）導軸承油位保護裝置
水輪機的輔助系統
（一）水輪機調節系統
1.水輪調節的任務
系統符合發生變化時，對機組產生兩方面的影響：
1)系統負荷變化→系統電壓發生變化→發電機勵磁裝置動作→發電機的端電壓恢復並保持在許可範圍內。
2)系統負荷變化→系統電流的頻率f發生變化，由於f是磁極對數p和轉速n的函數→發電機調速器動作→發電機的轉速恢復並保持在許可範圍內。
（1）水輪機調節的任務
1)隨外界負荷的變化，迅速改變機組的出力。
2)保持機組轉速和頻率變化在規定範圍內，最大偏差不超過±0.5Hz，大電力系統不超過±0.2Hz。
啟動、停機、增減負荷，對併入電網的機組進行成組調節(負荷分配)，以達到經濟合理的運行。
（2）調速器的基本作用
水輪機調速器是水輪發電機組重要附屬設備之一。水輪機調節是通過水輪機調節系統根據機組轉速的變化不斷地改變水輪機過流量來實現的。水輪機調節系統是由調節控制器、液壓隨動系統和調節對象組成的閉環控制系統，通常把調節控制器和液壓隨動系統統稱為水輪機調速器。
l)能自動調節水輪發電機組的轉速，使其保持在額定轉速允許偏差內運轉，以滿足電網對頻率質量的要求。
2)能使水輪發電機組自動或手動快速啟動，適應電網負荷的增減，正常停機或緊急停機的需要。
3)當水輪發電機組在電力系統中並列運行時，調速器能自動承擔預定的負荷分配，使各機組能實現經濟運行。
4)能滿足轉槳式、衝擊式水輪機雙重協聯調節的需要。
2、水輪機調節系統的組成
水輪機自動調節系統：調速櫃+油壓設備+接力器。
調速櫃的作用：以轉速偏差為依據，迅速自動地調節導葉開度，以達到改變出力恢復轉速的目的。
調速櫃主要有以下幾個部分組成：
測量機構：測量機組轉速偏差，並把偏差信號轉變為位移信號，然後輸出。
放大機構：(引導閥+輔助接力器、主配閥+主接力器，二級放大)：位移變化→油壓變化。
執行機構：主接力器，控制導葉開度，改變流量。
反饋機構：緩衝器和槓桿機構，當調節使=時，反饋信號使調節停止。
油壓設備的作用：供給調速器壓力油，傳遞操作力。由壓力油罐、回油箱、油泵、輸油管、附件等組成。
額定工作油壓:電站採用低油壓，為2.5MPa；
調速器工作時的高油壓來自油罐，低壓側的油通過回油管路進入回油箱。
當油壓降低到正常工作油壓下限(2.25MPa)時，油泵自動啟動，將回油箱內的油泵入壓力油罐，油壓達到正常工作油壓上限時，油泵停止工作。
接力器是調速器的執行元件。
（二）水系統
主要由技術供水系統和排水系統組成。
1、技術供水
技術供水泵、山頂水池，供水管路。
作用：用於滲漏泵的灌水及減壓後由於廠房消防用水。
2、排水
分別有集水井滲漏泵和機組檢修排水泵。
滲漏泵：為工作排水泵，主要是將平時集水井的水排出下游，保證廠房的安全。
檢修泵：在機組需要檢修導水機構或轉輪時，將流道里的水抽出。
（三）氣系統
主要有高壓和低壓氣系統組成。
1、高壓氣系統
作用：用於調速器油壓裝置的用氣。
組成：2臺高壓氣機及其管路。
參數：標準氣壓2.50Mpa
過高報警氣壓2.80MPa
氣機主用起動氣壓2.25MPa
氣機備用起動氣壓2.10MPa
過低報警氣壓2.00MPa
2、低壓氣系統
作用：用於機組停機制動和柴油發電機組起動及吹掃的用氣。
組成：2臺低壓氣機及其管路。
參數：標準氣壓0.70MPa
過高報警氣壓0.80MPa
氣機主用起動氣壓 0.55MPa
氣機備用起動氣壓0.50MPa
過低報警氣壓0.45MPa
（四）油系統
主要由機組軸承潤滑供油及頂轉子系統和調速器系統用油組成。
1、機組軸承潤滑供油系統
作用：提供機組電導軸承、推力軸承、水導軸承的潤滑和冷卻。
組成：重力油箱、管路、軸承、回油箱、回油泵。
2、頂轉子（高壓頂起）
作用：在開機前或停機過程中，由高壓油泵提供高壓油將發電機組的轉動部分（轉子、大軸及轉輪）頂起，離開軸承軸瓦一定間隙，使得大軸轉動時能夠形成油膜以保證軸承的運行安全。
組成：高壓頂起油泵、節流閥、毛細管節流器、管路。
3、調速器及油壓裝置
作用：用於機組調速器操作用油。
組成：2臺油泵及其管路、油罐。
參數：標準油壓2.50MPa
過高報警油壓2.60MPa
油泵主用起動油壓 2.25MPa
油泵備用起動油壓2.00MPa
過低報警氣壓 1.75MPa（事故低油壓，會報警於停機）
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