水电站常用术语.doc

1. 水电站：修建水工建筑物，安装水轮机组及辅助设备以及变电站的总体。
2. 水能的转化过程：天然水能经输水道需损失一部分能量转化为可用水能，可用水能经水轮机转化为旋转机械能，再经发电机转化为电能。
3. 出力：水轮机的输出功率，水轮机主轴传给发电机的功率。
4. 水头：单位重量水体通过水轮机时的能量减小值。
5. 最大水头：允许水轮机运行的最大净水头。最小水头：保证水轮机安全稳定运行的最小净水头。平均水头：在一定期间内，所有可能出现的水轮机水头的加权平均值。设计水头：水轮机发出额定出力所需要的最小净水头。
6. 流量：单位时间内通过水轮机的水量。
7. 水能的开发方式：坝式、引水式、混合式。
8. 水轮机：将水能转换成旋转机械能的一种水力原动机。分类：反击式（混流、轴流、斜流、贯流）、冲击式（水斗、斜击、双击）。
9. 反击式水轮机：利用水流势能和动能做功的水轮机。特征：转轮的叶片为空间扭曲面，流过转轮的水流是连续的，在同一时间内水流充满转轮室。工作原理：水流通过转轮，动量发生改变产生反作用力提供扭矩。
10. 冲击式水轮机：利用水流动能来做功的水轮机。特征：由喷管和转轮组成，水流以自由水流的形式冲击转轮，利用水流的动能产生旋转力矩，在同一时刻内水流只冲击转轮的一部分而不是全部。原理：来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前变成高速自由射流，冲击转轮部分轮叶，在转轮约束下发生流速大小和方向的急剧改变，动能大部分传给轮叶，驱动转轮旋转。
11. 反击式水轮机的主要部件：转轮、导水部件、引水部件、泄水部件。
12. 各种水轮机标称直径的指示范围：混流式（指其转轮叶片进水边的最大直径）轴流式、斜流、贯流（指与转轮叶片轴线相交处转轮室内径）冲击式（指转轮与射流中心线相切处的节圆直径）
13. 蜗壳分类：金属蜗壳、钢筋砼蜗壳。作用：使水流产生圆周运动，引导水流均匀轴对称进入座环。
14. 蜗壳设计的基本要求：过水表面光滑平顺，保证水流均匀轴对称进入导水机构，水流进入导水机构前应具有一定的环量，具有合理的断面形状和尺寸，具有必要的强度和合适的材料。
15 蜗壳水力计算的目的：确定蜗壳各个断面的几何形状尺寸，绘制蜗壳平面图和断面单线图。金属蜗壳计算步骤：确定包角，确定蜗壳断面内平均流速，计算蜗壳进口断面半径；确定各断面半径，确定各断面外围轮廓尺寸，绘制蜗壳平面轮廓图。砼蜗壳计算步骤：确定进口断面面积，确定蜗壳进口断面各部分尺寸。
16. 包角：蜗壳尾端至进口断面之间的圆心角。金属345度，砼180度。鼻端：与蜗壳末端连接在一起的那个特殊固定导叶的出水边。
17. 进口断面：经过转轮中心线与引水道中心线垂直的断面。
18. 导水机构的作用：形成与改变进入转轮水流的速度距，按照电力系统需要的功率调整水轮机的流量，切断水流使水轮机停机。
19. 转轮的作用：能量转化，决定水轮机尺寸、性能、结构。

20. 尾水管的作用：使转轮出口形成静态和动态真空，能利用转轮出口至下游水位之间高程差形成的水头和转轮出口水流的部分动能；将水流泄向下游。衡量尾水管性能的指标是动能回收系数。型式：直锥形、肘形、弯肘形。
21. 水轮机的基本方程：

结论：速度距的变化是转轮做功的主要依据；转轮的输出功率主要决定于转轮进口与出口的速度环量变化。
22. 最优工况：当水轮机在B1=Be1，a2=90度的工况下工作时，则水流在转轮进口无撞击损失，出口无涡流损失，此时水轮机效率最高。（无撞击进口，法向出口）。
23. 水轮机的效率：水轮机输出功率与水流输入功率的比值。水轮机总效率是由水力效率、容积效率和机械效率组成的，最主要的是水力效率
24. 水轮机的相似条件：几何相似（对应角相等、对应线形成比例、对应部件相对糙率相同）、运动相似（液流中相应点处的同名速度方向相同、大小成比例、相应的夹角相等）、动力相似（液流中各相应点所受的力数量名称相同、同名力方向一致大小成比例。）、
25. 相似工况：同一轮系的水轮机保持运动相似的工作状况。轮系：几何相似，尺寸大小不同的一系列水轮机系列。
26. 相似定律有：转速、流量、出力
27. 汽蚀：水轮机流道内流动水体的微小气泡在形成发展溃裂的过程中对水轮机过流部件表面所产生的物理化学侵蚀作用。其类型：翼型汽蚀、间隙汽蚀、空腔与局部汽蚀
28. 汽蚀的危害：部件机械强度降低、增加过流部件的糙率，加大水头损失，效率降低、流量减小、出力下降

29. 防止汽蚀的措施：合理选型，对流线合理设计，表面光滑，防沙排沙，避开低负荷低水头运行
30. 吸出高度：从叶片背面压强最低点K到下游水面的垂直高度。公式：

30. 安装高程：立轴混流式水轮机：
立轴轴流式水轮机：
卧轴混流式和贯流式水轮机：
31. 衡量水轮机性能好坏的重要参数：一，效率，表示能量性能。 二，空化系数，表示空化性能。
32. 压力水管的功用和特点：功用是从水库或压力前池向水轮机输送水量。特点是坡度陡，承受水击压力、内水压力大，位置靠近厂房。分类：钢管、钢筋混凝土管、钢衬钢筋混凝土管
33. 压力管道的布置原则：尽可能选择短而直的路线，尽量选择良好的地质地形条件，减少管道起伏波折，避免出现反坡，管道转弯半径不宜小于三倍管径，明钢管的底部至少应高出其下地表0.6米，直管超过150米时，中间宜加镇墩。
34. 压力水管道的供水方式：单管单机供水、单管多机供水、多管多机供水
35. 明钢管的管身构造：钢管焊接，管壁厚度，加劲环和支承环
36. 压力钢管的类型：明管、地下埋管、坝内埋管、钢衬钢筋混凝土管、回填管。
37. 明钢管的敷设方式：分段式、连续式
38. 明钢管的附件：伸缩节、通气孔、人孔、排水管。
39. 镇墩的作用：承受因管道改变方向而产生的不平衡力。
40. 镇墩的分类：开敞式，封闭式
41. 镇墩的设计应满足的三个条件：强度、抗滑、抗倾

42. 支墩的作用：承受水重和管道自重在法向的分力。分为：滑动、滚动、摇摆
43. 分岔管的类型：贴边分岔管、三梁分岔管、月牙肋分岔管
44. 水轮机调节的基本任务：随着负荷的改变，相应改变导水机构的开度，以使水轮发电机的转速维持在某一额定值或按某一预定的规律变化
45. 进水口的分类：有压和无压。其设计要求：要有良好的地质地形条件；有足够的进水能力和顺畅的进水条件；水质要符合要求；可控制流量；满足水工建筑物强度刚度等一般要求。
46. 有压进水口：由进口段、闸门段及渐变段组成。分类：竖井式进水口（适用于隧洞进口地质条件较好，地形坡度适中的情况）岸塔式进水口（适用于洞口附近地质条件较差或地形陡峭不宜采用竖井式进水口）塔式进水口（适用于河岸地形过缓或因地质条件不宜在岸边设置进水口的情形）坝式进水口（适用于水电站压力钢管埋设在坝体内的情况）。
47. 有压进水口的轮廓尺寸的设计内容：闸孔尺寸确定、进口段尺寸确定、渐变段的尺寸确定
48. 拦污栅删条间距：混流式（D1/30）轴流式（D1/20）冲击式（d/5）通常不超过200mm，不小于50mm。
49. 无压进水口无论是有坝取水还是无坝取水，位置都应尽可能选择在河流的凹岸，可以利用河湾处的横向环流。
50. 有坝取水枢纽建筑物一般包括：拦河低坝、冲沙闸、进水闸（有的还设沉沙池）
51. 沉沙池的基本原理：加大过水断面，减小水流的流速及挟沙能力，使有害泥沙沉淀在沉淀池里，将清水引入引水道
52. 水电站引水渠道类型：非自动调节渠道（前池处设置溢流堰，其优点是工程量小，缺点是容易造成弃水）和自动调节渠道（特点是渠道堤顶高程自渠首至渠末不变，渠道断面越向下游越深，前池不设溢流堰，其优点不产生弃水，缺点单位工程量大）。
53. 引水渠道渠线选择基本要求：渠线应避开大溶洞大滑坡等不良地质地段；少占或不占好地；山区渠道宜沿等高线布置渠线，渠道弯曲半径应符合要求。
54. 引水渠道断面设计的基本要求：地面坡降陡且起伏大、地下水位低的山丘地区采用深窄式断面；地势平坦，地下水位高的渠道采用宽浅式断面；易受洪水泥石流危害以及穿越村镇的渠道采用城门洞型等形式的断面。
55. 引水渠的水力计算分为恒定流计算和非恒定流计算。恒定均匀流计算的目的：在渠道设计流量、边坡和糙率已定的情况下，假定不同的流速方案，求出其相应的渠道断面面积和纵坡，并计算相应的投资额和电能损失，确定渠道最经济断面面积和纵坡，求出均匀流下正常水渠与渠道流量之间的关系曲线，假定一系列水深，求的临界水深与相应流量之间的关系曲线。
56. 非恒定流计算的内容：水电站突然丢弃负荷后渠内涌波，通过求渠道沿线的最高水位来决定渠顶高程；水电站突然增加负荷后，渠内落坡，求的最低水位以研究水电站的工作情况。

57. 引水隧洞有有压与无压两类。有压隧洞水力计算包括恒定流和非恒定流两种；恒定流计算常用曼宁公式其目的是研究隧洞断面、引用流量及水头损失之间的关系，并结合动能经济计算选定隧洞的断面尺寸。非恒定流计算的目的：求出对东沿线的最大最小内水压力，分别用以设计隧洞衬砌机决定隧洞高程。设计原则为隧洞沿线的洞顶高称，均应在最低压力线坡降线以下2~3米，以保证隧洞内不出现负压。
58. 压力前池的作用：调整和稳定水流，保证向压力管道分配水量，使电站在各种工况和来流情况下能保证正常运行。组成：连接段，池身、电站进水口。
59. 压力前池的布置：一般布置在陡坡开挖出来的地基上，尽可能布置在稳定的地基上，不容许布置填筑的地基上；应能够引导和控制水流，从引水渠道向压力管道平稳过渡和均匀配水。
60. 虹吸式进水口：组成（进口段、驼峰段、渐变段）优缺点：能迅速切断水流有利于机组的调节保证，可省掉所有的闸门及其启闭设备，结构简单运行可靠；缺点：整个流道为曲线型，运行中必须保证不漏气，施工工艺和质量要求较高，不能再上有水位变幅较大的情况下使用，需要配备抽气设备和真空破坏设备。
61. 日调节池优点：节省工程投资。
62. 调压室的功用：具有自由水面，能反射由压力管道传来的水击波，从而减小压力引水道中的水击压强。具有一定容积，离场房较近，机组负荷变化时，能迅速补充和存储一定水量，有利于机组运行稳定。
63. 调压室的基本要求：充分的反射水击波，应尽量靠近厂房，连接处的断面面积应较小，工程安全可靠，造价经济
64. 研究调压室水位波动的主要目的：求出调压室中可能出现的最高和最低涌波水位及其变化过程，从而决定调压室的高度和压力引水道的设计内水压强及布置高程；根据波动稳定的要求，确定调压室所需的最小断面积。
65. 水电站的厂房包括：主厂房（以发电机层地面为界分为上下两部分，主厂房由发电层、水轮机层、蜗壳层组成。主厂房从纵向分为机器间与装配场（是机组安装及解体、检修的场所））、副厂房、主变压器厂和高压开关站。
66. 水电站厂房的基本类型：河床式、坝后式、引水式。
67. 水电站厂房的五大系统：水轮发电机组及其附属设备、电器设备、机械控制设备、水电站内油气水系统与起重设备。
68. 主厂房长度=机组段长度X机组台数+装配场长度+边机组段加长长度
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