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目次1

第一部分　水电站的主要设备1

第一篇　水电站的水轮机设备1

第一章　水轮机的系列与参数1

1.1　水轮机的分类与应用范围1

1.2　水流的功率与水轮机的水头及出力4

1.3　模拟条件与相似准则6

1.4　单位值及比转速7

1.5　水轮机的参数9

1.6　轴向力10

2.1　水轮机引水室概述13

第二章　水轮机引水室及过流部分的其他部件13

2.2　蜗壳的统一标准16

2.3　蜗壳的水力计算19

2.4　水轮机座环22

2.5　导水机构22

2.6　转轮室23

第三章　水轮机吸水管24

3.1 吸水管的用途及其水力性能和能量指标24

3.2　吸水管型号及尺寸26

3.3　吸水管的标准化29

3.4　吸水管主要参数的能量经济论证30

第四章　气蚀和气蚀破坏31

4.1　产生气蚀的条件和气蚀破坏的机理31

4.2　气蚀系数与吸出高度32

4.3　确定б的试验装置与方法以及水轮机的气蚀特性33

4.4　转桨式、混流式和水斗式水轮机的气蚀37

4.5　影响气蚀破坏强度的主要因素38

4.6　防气蚀的措施39

4.7　水轮机和水泵水轮机气蚀破坏评定的国际标准42

第五章　水轮机的水力磨粒磨损43

5.1　水轮机泥沙磨损的特点43

5.2　影响水力磨粒磨损的主要因素44

5.3　设计中的水电站的泥沙磨损特性的估计和水轮机运行检修期的确定46

5.4　防止水轮机磨损的措施51

6.1　概述53

第六章　大型水轮机型谱53

6.2　立轴转桨式水轮机和混流式水轮机型谱54

6.3　灯泡式、斜流式和水斗式水轮机型谱60

6.4　水轮机设备的标准化与通用化64

6.5　水轮机的重量64

第七章　水轮机特性曲线64

7.1　关于模型水轮机验收试验的国际规程64

7.2　水轮机的典型综合特性曲线67

7.3　综合特性曲线的核算方法74

7.4　工作特性曲线和运行特性曲线的绘制76

第八章　水轮机结构77

8.1　立轴混流式、转桨式和斜流式水轮机77

8.2　装有轴流转桨式水轮机的卧轴灯泡式水轮发电机组88

8.3　立轴水斗式水轮机95

第二篇　水力机械自动控制系统102

第九章　水轮机调速器102

9.1　一般概念102

9.2　水轮机调速器的分类103

9.3　电液调速器105

9.4　电液调速器的电气部分107

9.5　电液调速器的液压机械部分114

9.6　过渡工况下调速器各机构的动作程序123

9.7　水斗式水轮机的调节系统124

9.8　水泵水轮机调速器128

9.9　具有单个接力器的导水机构控制系统128

9.10　水轮机事故停机控制系统130

9.11　水轮机微机调节系统133

第十章　油压装置135

10.1　油压装置的用途、规格和工作135

10.2　油压装置的主要部件137

10.3　油压装置规格选择142

10.4　油冷却器装置145

10.5　6.3MPa压力的油压装置147

10.6　油压装置的自动控制系统147

10.7　自动化电气柜149

10.8　电动机的起动装置151

10.9　液压蓄能器的油压信号器152

10.10　油位信号器153

11.1　水轮机各部件的控制154

第十一章　水轮机各机构和部件的控制系统154

11.2　流量测量和漏水排出155

11.3　测量盘和电气柜157

11.4　水电机组转速监视继电器157

第十二章　水电机组的水力过渡过程，调节保证160

12.1　基本原理160

12.2　水锤方程式160

12.3　水电机组方程式162

12.4　调节机构运动方程式163

12.5　采用不同型式水轮机的水电机组过渡过程的特点166

12.6　具有空放阀的水电机组过渡过程的计算169

12.7　调节机构的程序关闭171

12.8　过渡过程的计算程序172

12.9　利用电子计算机进行调节保证计算177

第十三章　调节系统的稳定性计算180

13.1　关于稳定性计算的一般概念180

13.2　调节器的传递函数186

13.3　调节对象的传递函数188

13.4　用频率法计算调节系统稳定性的实例198

第三篇　水轮发电机204

第十四章　水轮发电机的基本数据204

14.1　主要技术参数204

14.2　电磁和动力特性205

14.3　机械特性212

14.4　运行状态216

4.5　水轮发电机在同步补偿状态下的运行221

第十五章　水轮发电机结构222

15.1　悬式和伞式水轮发电机及其应用范围222

15.2　现代水轮发电机结构224

15.3　推力轴承和导轴承228

15.4　冷却系统229

15.5　主要尺寸的确定231

15.6　冷却水流量的计算和空气冷却器尺寸的确定235

15.7　水轮发电机的自动化236

15.8　大型水轮发电机结构237

第十六章　水轮发电机组励磁系统245

16.1　对调节器的基本要求245

16.2　强力式自动励磁调节器246

16.3　辅助发电机自动励磁调节器248

16.4　未来的调节器248

第十七章　贯流机组的发电机251

17.1　基本数据251

17.2　冷却系统252

17.3　总体结构与布置254

17.4　运行工况和励磁系统……………………………………………………………（256 ）17.5　发电机实例257

第十八章　励磁系统259

18.1　主回路259

18.2　通用的励磁系统260

18.3　蓄能电站发电电动机及水泵站电动机的励磁系统262

19.1　水轮机设计水头与发电机功率的选择264

第十九章　水电机组的参数选择与布置264

第四篇　水电站的水电机组264

19.2　选择水轮机的基本原则266

19.3　确定水电机组参数的实例270

19.4　水电机组和水电机组段的效率与特性274

19.5　装有反击式水轮机的立轴水电机组的布置275

19.6　卧轴水电机组的布置方案280

19.7　装有水斗式水轮机的水电机组布置特点281

第二十章　小水电站水电机组有发展前途的结构与布置方式283

20.1　小水电站的分类及对其设备的要求283

20.2　小水电站水轮机设备的型式、应用范围和结构特点285

20.3　水轮发电机、调节系统和运行自动化291

第二十一章　水力蓄能电站的水电机组294

21.1　水力蓄能电站的种类和水电机组的型式294

第五篇　水力蓄能电站的水力机械设备294

第二部分　水力蓄能电站的主要设备294

21.2　四机式方案295

21.3　三机式方案297

21.4　蓄能电站水电机组的联轴器298

21.5　两机式方案298

21.6　水力蓄能的效率300

第二十二章　水力蓄能电站的水泵301

22.1　水泵的种类和主要参数301

22.2　水泵的选择302

22.3　蓄能电站大型水泵的结构309

23.1　水泵水轮机的结构313

第二十三章　蓄能电站的水泵水轮机313

23.3　导水机构314

23.2　转轮314

23.4　导水机构接力器316

23.5　导轴承316

23.6　主轴密封318

第二十四章　水泵水轮机的特性320

24.1　水泵水轮机的种类、基本参数和效率320

24.2　综合特性曲线324

24.3　可逆式水力机械在水轮机和水泵工况下的特性324

24.4　水泵水轮机的四象限特性326

24.5　可逆式水电机组的力特性328

24.7　可逆式水轮机的气蚀特性331

24.6　水泵水轮机的运行特性曲线331

第二十五章　水泵水轮机的参数选择333

25.1　水轮机和水泵工况下水力机械的流量、水头、扬程和功率333

25.2　混流式水泵水轮机转轮直径与转速的确定333

25.3　确定蜗壳和吸-出水管的外形尺寸337

25.4　高水头蓄能电站水泵水轮机参数选择的特点339

25.5　装有转桨式水泵水轮机的蓄能电站机组341

25.6　蓄能电站机组参数的初步确定341

第六篇　蓄能电站的电机346

第二十六章　立式同步电动机346

26.1　特性、参数和结构特征346

26.2　起动特性和运行工况347

26.3　泵用大功率同步电机349

第二十七章　发电电动机352

27.1　额定数据和主要参数352

27.2　结构及其特点353

27.3　冷却系统354

27.4　推力轴承354

27.5　扎哥尔斯克蓄能电站发电电动机355

27.6　发电电动机的发展趋势356

第七篇 水力蓄能电站与潮汐电站用水电机组的参数与工况358

第二十八章　水力蓄能电站水电机组的运行状态和参数358

28.1　水泵水轮机的功率358

28.2　水泵水轮机及同步调相工况下机组的起动361

28.3　蓄能电站的运行工况和过渡过程方式365

28.4　可逆式水电机组从一种运行工况向另一种转换时的过程图367

28.5　蓄能电站可逆式水电机组的调节工况和过渡过程的动力特征值371

28.6　具有可逆式水泵水轮机的蓄能电站水电机组过渡过程的计算380

第二十九章　潮汐电站的水电机组386

29.1　潮汐电站水电机组结构的发展386

29.2　圣—马罗和朗斯潮汐电站的水电机组387

29.3　基斯洛古波斯克潮汐电站的水泵水轮机389

29.4　《Straflo》型水轮机391

29.5　科尔斯克潮汐电站设备的设计392

附录　水电站水电机组的真机试验394

附录1　水轮机真机试验394

附录2　水轮发电机的真机试验404