水轮发电机组缺陷的处理与改造
水轮发电机组缺陷的处理与改造
水轮发电机组缺陷的处理与改造
　　摘要：为了彻底解决水轮发电机组在运行过程中出现的问题，魏家堡水电站针对水轮发电机存在的汽蚀严重、机组振动大、顶盖排水困难、上导油盆甩油严重及定子温升偏高等缺陷，通过应用新技术等措施，较好的解决了问题。
　　关键词：水轮发电机汽蚀振动顶盖排水甩油
　　魏家堡水电站位于陕西省眉县境内，是一座渠道引水式电站，装机容量为3×6300kW，发电机型号为SF0，设计水头96.2m，机组转速600r/min.电站自投产以来，一直存在着设备缺陷，设备带病运行，威胁着安全生产，影响了效益的充发挥。通过采取综合技术措施加以治理，取得了显著效果。
　　一、水轮机转轮改造
　　1存在的问题
　　电站建成之初，经过2800h的运行，出现了负荷带不上去、动平衡严重失衡、机组振动剧烈、不锈钢转轮汽蚀严重，出现部位均在转轮叶片进水边上下面和转轮室与底环接缝处，其中叶片进水边上下面最大剥蚀面积30cm×14cm，汽蚀深度3-5mm，沿进水边呈带状分布；转轮室与底环接缝处的汽蚀均出现在+x方向，面积30cm×2cm，最深处达3cm.另外转轮其他部位不同程度存在蜂窝状坑，直径4-8mm，转轮直径减小了11-20mm.
　　汽蚀已成为当代水电站运行中普遍而突出的技术难题。产生汽蚀的原因很多，情况各异。水量、水温、含沙量、运行情况、材料等不同对汽蚀形成及破坏也不相同。依据该站的实际情况分析研究要解决汽蚀的问题，重点应放在优化参数及材料选择上。
　　2转轮技术改造方案
　　经过多次研究，确定以降低汽蚀系数为出发点。根据电站的主要技术参数，设计制造了适合电站水力条件的新型转轮。主要做了如下改造：
　　2.1优化水轮机参数，从冀线上着手，改进出水角度，使过水流速由原来的33m/s降至27m/s，降低了相对流速，提高了反击效率，减少了进口撞击损失。
　　2.2扩大减压孔，直径由原来的∮40扩大到的∮50，另外调整减压孔角度使其出水口尽可能接近负压区，使顶盖下聚集的高压泥沙水尽快排泄，一方面减少了泥沙对上面漏环的磨损，另外可减轻轴向推力。
　　2.3采用长泄水锥，比原泄水锥增长了约40mm，长泄水锥的高压脉动区域比短泄水锥小，且幅值也小，有效的减少了尾水管的脉动压力，有效防止了汽蚀。
　　2.4采用优质材料。此次采用了抗腐蚀性能良好的6Cr13Ni4Mo不锈钢整体转轮，叶片采用不锈钢板热压成型，有效解决了转轮由于材质较软加速叶片剥蚀的主要问题。
　　2.5实用新型材料涂敷防护。在导叶、转轮、叶片等部位用瑞士苏尔寿（sulzer）水电公司最新高速火焰（HVDF）喷涂技术进行表面碳化钨钴（SXHTO）材料喷涂。在基材不发生任何形变地情况下，使表面硬度达到了HV300，有机的提高了过水部件的表面抗蚀能力。
　　运行实践证明，新转轮汽蚀性能明显好转，机组振动减小，运行寿命增加了3-4倍，为安全高效运行奠定了基础。
　　二、机组顶盖排水改造
　　电站水轮机顶盖排水原设计为自流排水，即顶盖集水从水轮机顶盖上环和座环自流排到集水井。但由于设计和制造方面的原因，一方面自流水口过小短期内已被泥沙堵死，无法疏通，另外排水口过高，油盆浸在水中，转动油盆的高速转动带动积水转动，水进油盆，无法正常运行。
　　1顶盖排水方案
　　针对上述问题，几年来曾作过种种尝试，如真空泵抽水，自吸式射流泵排水等，但效果都不明显；油盆多次被淹，严重制约着电站的正产生产。经与同类水电站比较，设想采用新的改造方案，即从顶盖以上侧墙上打孔，采用孔径为100mm的直排方式排入集水廊道，以求获得理想效果。
　　顶盖排水高程的选择，以稍低于主轴密封装置的抗磨板上沿为宜，这样既能确保密封装置正常运行，又能尽量加大集水的排泄，不至于引起水流的旋转飞溅进入油盆。
　　2顶盖排水方案预设效果
　　与该站情况相似的毫米电站机组顶盖排水改造后的效果十分理想，再也没有出现过水淹油盆的情况，各部运行正常，解决了水轮机排水难的问题，在借鉴经验的同时，我们在推拉杆下部位置采取试验的结果表明，该方案是可行的，能够达到理想效果。
　　三、上导油盆甩油及发电机运行温升偏高的消除
　　1发电机上导油盆甩漏油严重，同时定子运行温升偏高
　　从1998年电站建成运行以来，发电机上导油盆就存在甩漏问题，上机架周围时常是一片油污，为了安全运行只有定期频繁向上导油盆补油。
　　2001年起，站发电机定子运行温升逐渐升高，2001年为45oC，2002年54oC，2003年为66oC，最高运行温度达到93oC（为1#机组），明显升高。
　　2原因分析与判断
　　针对站发电机的设备缺陷，电站作了大量试验，并多次召开研讨会，但缺陷原因没有定论，最后决定先对1#机组进行扩大性检修，在检修中继续试验，查找定子温升偏高的直接原因。
　　2.1发电机上导油盆甩漏油的原因分析。
　　仔细检查，发现油盆完整无损，顶盖周围密封良好，底侧均无漏油，可以排除油盆及其他密封所致的漏油。进一步检查发现，发电机大轴与顶盖之间的密封毛毡中含有大量的透平油，初步怀疑漏油点为大轴与油盆盖板之处，但油位达不到该处，也就是说，此高度无油。经过大量的实验发现，机组在600R/min的正常运行下，油盆内的油沾着大轴呈螺旋形爬上，由大轴与油盆盖板之间的细小间隙甩出，呈雾状，遇外界冷空气凝结成为油珠。这才是真正的甩漏油的原因。
　　2.2发电机定子温升偏高的原因分析。
　　发电机转子吊出后，进行了定子铁芯损耗试验，测得铁芯单位损耗为1.80w/kg.该发电机铁芯材料为D41矽钢片，厚度为0.5mm，规定该铁芯冲压后铁损不大于2.08w/kg，故可排除铁损增加引起定子温升偏高。定子线圈直流电阻合格，绝缘电阻符合规范，证明温升偏高非线圈接触不良或存在短路所致，可排除铜损增大引起定子温升偏高。转子吊出后，发现定子铁芯和线圈上有大量油垢，定子通风口普遍堵塞，严重影响通风散热。综上分析，发电机铁损和铜损不会超标，定子温升偏高的原因很可能是定子脏污、通风不畅所致。
　　3缺陷的综合处理
　　3.1发电机油垢的清洗。使用高压专用喷枪，用EC-30电气设备清洗剂喷洗5-6次，然后用白布条擦净。
　　3.2定子喷漆。清洗并检查后，对定子进行喷漆处理（1道底漆和2道面漆），底漆为1504环氯脂绝缘漆，面漆为1361灰色环氯脂绝缘漆。
　　3.3上导油盆技术改造。针对甩漏油的实际情况，重新改造油盆盖板，把原设计的单纯型盖板改型为双层，使两层面间形成一个空腔（截面为6mm×12mm），盖板与大轴形成双层密封，使该沿大轴爬上的油及油盆内的油气串过第一道密封后进入预设的空腔中，遇冷成为油珠收集在空腔之中，再加设射流泵收回集油槽。
　　4处理效果
　　检修后机组经3年时间运行，实践证明，机组缺陷的原因分析和处理是正确的，大修后发电机定子运行温度最高为71oC，发电机上导油盆甩漏油问题也彻底清除，取得了圆满成功。
　　四、结论与探讨
　　经过初步的探索，针对性地开展了一些技术上的改造，有效地解决了该电站发电机组存在的汽蚀严重、机组振动大、排水困难、上导油盆甩油严重及定子温升偏高等一系列缺陷问题，取得较为显著的效果。同时总结认为：
　　（1）国内运行的小型水电站，多数老式机组，效率偏低，汽蚀严重的问题普遍存在，彻底解决问题的最有效办法就是更换选型合适的转轮。新型转轮效率已普遍提高，汽蚀性能也大为好转，加之不锈钢的使用，水轮机汽蚀性能非常优越。更换一个新转轮的费用并不高，投资少，见效快，是老机组改造的优先选择。
　　（2）机组大修周期，规范规定，非泥沙水电站水轮机大修间隔4-6年，但依据实践证明，在机组存在缺陷，可能威胁设备安全时，应缩短大修周期，通过大修彻底处理存在的问题，以确保安全运行。
　　（3）维护良好运行生产环境，在电站生产中非常重要。油垢等的存在，会对正常的运行带来障碍，甚至造成严重的后果，尤其是自然风冷机组，对定子、转子等影响较大。电站应尽量避免各部位润滑油的外漏，以确保安全高效运行。
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TA的最新馆藏23.转轮做静平衡试验的目的就是要使转轮的不平衡；（√）；24.推力轴承中油循环方式仅起着润滑作用；25.水轮机导轴承的轴承部分可分为推力轴承、分块；26.水导轴承水封部分分为橡胶石棉盘根水封、平板；27.大中型水轮发电机转子一般由转子支架、磁轭和；28.分瓣的混流式转轮工地现场需做静平衡试验，整；平衡试验；29.立式水轮发电机定子圆度、各半径与平均半径之；
23.转轮做静平衡试验的目的就是要使转轮的不平衡重量降低到一个允许的范围内。
24.推力轴承中油循环方式仅起着润滑作用。（
25.水轮机导轴承的轴承部分可分为推力轴承、分块瓦轴承和筒式瓦轴承。（
26.水导轴承水封部分分为橡胶石棉盘根水封、平板橡皮水封、端面调整水封。（√）
27.大中型水轮发电机转子一般由转子支架、磁轭和磁极等部件组成。（
28.分瓣的混流式转轮工地现场需做静平衡试验，整体的混流式转轮制造厂和工地均不做静
平衡试验。（ × ）
29.立式水轮发电机定子圆度、各半径与平均半径之差不应大于设计气隙值的±5%。（√ ）
30.转子在现场组装后，测量磁轭圆度，各半径与平均半径之差不应大于设计气隙的±4%。
31.立式水轮发电机机架的安装，其中心偏差不应大于1mm。（ √
32.凡在坠落高度基准面3m和3m以上有可能坠落的高处进行作业，均称为高处作业。
33.焊接裂纹只发生在焊缝中。（
34.使焊件产生应力和变形的原因是焊件上温度分布不均匀。（
35.在装配中，零、部件之间与结构之间的尺寸精度达不到要求会影响机器的工作性能。（×）
36.设置千斤顶时，荷载中心应与千斤顶轴线保持平行。（
37.0.1mm精度的游标卡尺，主尺与副尺每格相差0.1mm。（
38.千分尺刻度套管旋转一周，测微螺杆就移动1mm。（ ×
39.塞尺是测量间隙的量规。（ √
40.将水准仪的圆水准器的水泡调整居中，就可以进行高程测量。（ ×
41.手拉葫芦使用时严禁超载吊物。（
42.使用油压千斤顶时，不得超过规定的行程。（
43.百分表是检查和测量零件的几何形状和相对位置偏差的精密量具。（
44.千分尺是利用接长杆将角度位移变为直线位移的。（ ×
45.使用油压千斤顶时，为了提高工作效率和安全，应快速降落。（
46.使用液压螺栓拉伸器时，放置要稳定，升压要缓慢，并认真观察螺栓伸长值和油泵压力，
以防超压。（
47.零件的真实大小，应以图上标注尺寸为依据，与图形的比例及绘图的准确度无关。（√）
48.作图时角度的数字一律水平填写。（
49.导叶止推装置可以维持导叶上、下端面间隙不变。（ √
50.推力轴承只承受水轮发电机组的重量。（
51.一般导水机构的预装配主要解决底环、顶盖、活动导叶等的定位问题。（
52.导水机构正式安装主要解决导叶端面间隙、立面间隙、压紧力的调整及开度检查等问题。
53.测得导叶端面间隙均为大头上大下小，小头上小下大，如调整底环时应将底环在圆周方
向上顺时针移动。（
54.机组基准中心线的确定一般为：混流式按下止漏环；轴流式按转轮室；斜流式按转轮室
上止口。（
55.水轮机安装的大型螺栓一般在制造厂都经过试配编号，在工地安装时经过清洗后无需进
行仔细修磨，即可安装就位。（
56.机组转动部分进行动平衡试验，既可消除静不平衡，也可以消除动不平衡。（
57.主轴垂直度的测量检查方法一般用框型水平仪测量上部法兰面的水平和挂钢琴线测主轴
的垂直度两种方法。（
58.测得主轴上法兰面水平+Y方向高且超标，调整其垂直度的方法是将转轮下面-Y方向的
楔子板上升或将+Y方向的楔子板下降。（ ×
59.当座环下镗口X、Y方向对称四点至钢琴线的最短距离误差在0.1~0.15mm以内，此时
钢琴线位置就是水轮机的中心线。（
60.主轴和转轮吊装的放置高程，一般应较设计高程略高。（
61.水轮机轴的磨损主要发生在设置有盘根密封的地方。（
62.水轮机振动是由机械和水里两方面的因素引起的。（ √）
63.在一般情况下，水轮机在低水头、低出力下运行最容易发生汽蚀。（
64.在机组运行中，一旦发生剪断销被剪断，必须立即停机处理。（
65.转轮止漏环处的间隙不均易引起压力脉动，造成水轮机的振动和摆度增大。（
三、简答题
1.什么叫尺寸偏差？什么叫尺寸公差？
2.配合分哪几种？并说明各种配合。
答：具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合，叫间隙配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。
可能具有间隙或是过盈的配合，叫过渡配合。此时，孔的公差带与轴的公差带相互交叠。
具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合，叫过盈配合。此时，孔的公差带在轴的公差带之上。
3.水轮机铭牌包括那些内容？
答：水轮机铭牌内容包括：
（1）名称、型号、产品编号；（2）最大水头、最小水头、额定水头；（3）额定流量；
（4）最大功率、额定功率；（5）额定转速、飞逸转速；（6）制造厂名、出厂年月等。
4.什么叫安装基准、工艺基准和校核基准？
答：安装基准：指安装过程中用来确定其它有关零件或部件位置的一些特定的几何元素，如点、线、面等。
工艺基准：指安装件的基准，由它确定其它有关机件的安装位置。
校核基准：指用来校正安装件和给安装件定位的基准。它是由监理或土建单位给定的基准中心线和高程基准点，是机组安装的原始基准。
5.什么叫安装基准件？竖轴混流式和轴流式机组的安装基准件各是什么？
答：在安装过程中，把确定其它有关机件位置的机件称为安装基准件。
竖轴混流式水轮机安装基准件是座环、轴流式机组的安装基准件是转轮室。
6.机件安装中的校正调整项目通常可归纳为那六种？
答：（1）平面的平直度、水平度和垂直度；（2）圆柱面的圆度、中心位置以及相互之间的同心度；（3）轴线水平度、垂直度以及中心位置；（4）部件在水平面上的方位；（5）部件的高程（标高）；（6）面与面之间的间隙等。
7.水轮机埋入部分包括哪些部件？
答：尾水管里衬、基础环（轴流式水轮机还有转轮室）、座环、蜗壳、水轮机室里衬和埋设管路等。
8.水轮机导水机构包括哪些部件？
答：导叶、导叶传动机构、控制环、底环、顶盖以及接力器等。
9.什么叫摆度、全摆度、净摆度、绝对摆度和相对摆度？
答：因机组主轴中心线与理论中心线不重合，在主轴中心线绕理论中心线旋转时，形成锥度圆，轴颈上某一点所测得的锥度圆就是该点的摆度圆，其直径称为该点的摆度。
盘车时，同一测量部位对称两侧点百分表度数之差，称之为全摆度。
同一测点上下两部位全摆度数值之差，称之为净摆度。
绝对摆度是指测量部位测出的实际摆度值。
相对摆度指绝对摆度与测量部位至镜板距离的比值。
10.进行机组轴线检查的目的是什么？
答：进行机组轴线检查的目的是：（1）检查机组加工与安装质量，如转动部分与固定部分的间隙应均匀（如定子与转子间隙部分、转轮止漏环间隙等），以保证机组转动时不发生碰撞；（2）检查机组各段主轴的加工和连接质量，几主轴法兰处轴线不弯折和偏出；（3）检查推力轴承加上质量和承重机架的安装质量，以以保证机组轴线与推力轴承镜板工件面垂直；（4）在2、3联合作用下，表现为机组各轴承和轴法兰的摆度大小，应符合规程要求。
11.水轮发电机组机械振动主要是由哪些原因引起的？
答：引起水轮发电机组机械振动的原因有：1、发电机转子的静、动不平衡，转子（或转动部分）的重心不在机组旋转中心线上；2、机组转动部分的总轴向力不通过推力轴承中心；3、主轴与导轴承的干摩擦、半干摩擦；4、机组轴线不合格或调整不当；5、导轴承结构刚度不够，抗重螺丝松动或轴承间隙调整不合理；
6、水轮机转轮与止漏环碰撞、转子与定子碰撞；7、共振，这种情况可能发生在机组过速试验或飞逸工况。
12.简述水轮发电机组振动的原因及检测方法。
答：水轮发电机组产生振动的主要原因有：机械力不平衡；电磁力不平衡；水力不平衡。
检测方法是：1、转速试验，主要检查机械力不平衡引起的振动；2、励磁试验，主要检查电磁力不平衡引起的振动；3、负荷试验与调节试验，检查水力不平衡引起的振动。
13.如何测量平面的平直度？
答：平面的平直度是指平面本身的平直程度，与平面所处的位置无关。平面的平直度测量方法有两种：
1、在平板（标准平面）上涂一层很薄的显示剂（如红丹粉、石墨粉），并将此平面与被测平面相互多次研磨，则被测平面高出的点被显示出来，根据接触点的多少，判断平面是否平直；2、使用平尺和塞尺，把平尺置于被测平面上，然后用塞尺检查平尺和平面之间的间隙。
14.座环安装就位后，怎样进行中心、高程、水平的测量和调整？
答：中心测量和调整：挂出反映机组X、Y轴线的十字钢琴线，在座环上法兰面上的X、-X、Y、-Y标记处从钢琴线上分别挂下四个线锤，用起重设备调整座环的位置，使座环上的刻度标记与线锤尖端一致。
高程测量与调整：用标尺配合水准仪测量座环上法兰面高程，若不符合设计要求，可用下部的楔子板（或千斤顶）进行调整。
水平测量与调整：利用水平梁配合框形水平仪，在座环上法兰面上测量，根据测量计算结果，用下面的楔子板（或千斤顶）调整。一边调整，一边拧紧螺栓，经几次反复调整，至螺栓紧度均匀、水平合格为止。
复测座环中心、高程、水平，应符合规范要求。
15.如何进行环形部件圆度和中心的测量？
答：对环形部件和中心的测量，是在环形部件内，沿着部件同一圆周取若干等分点（一般取8~32个等分点），以这些等分点为测点，测量各测点与基准中心线各半径之间的相对差值。基准中心线的确定，混流式水轮机为下部固定止漏环，轴流式水轮机为转轮室。基准中心线确定时，采用电测法将垂直钢琴线调至下部固定止漏环（或转轮室）的几何中心线上。然后以这根钢琴线为基准进行环形部件的圆度和中心测量。
16.简述导水机构预装的内容和方法。
答：导水机构预装的内容和方法是：1、吊入底环，按底环上镗口，找正底环止漏环的中心和圆度，钻铰定位销钉孔；2、吊入半数导叶；3、吊入顶盖，按底环止漏环找正顶盖止漏环的中心和圆度；4、找正顶盖和底环上的导叶轴孔同轴度；5、钻铰顶盖定位销钉孔；6、检查导叶端部间隙，应结合图纸要求；7、吊出顶盖和导叶。
17.怎样进行主轴和转轮的联结工作？
答：先在装配场按转轮下环尺寸放置好四个钢支墩，在支墩上面放四对楔子板，用水准仪找平。再将泄水锥吊放在支墩中央，然后吊起转轮放于支墩楔子板上，用楔子板调整转轮水平在0.05mm/m以内。彻底清扫主轴和转轮法兰面，吊起水轮机主轴，并调整主轴水平，按厂家标记或螺孔编号，将主轴缓慢落在转轮上，按编号穿上所有联接螺栓，并对称紧固。用0.05mm塞尺检查法兰组合缝，应无间隙。组合缝和螺栓紧度合格后，锁紧螺栓或点焊牢固。
18.如何测量主轴垂直度？
答：主轴垂直度的测量一般有两种方法：
1、 用框式水平仪测量主轴垂直度。测量时，在主轴法兰面的X、―X、Y、―Y四个位置放置框式水
平仪。根据测得的数据，调整转轮下部的楔子板，使法兰面的水平偏差在0.02mm/m以内，这时主轴也达到垂直的要求；
2、 用挂钢琴线测定主轴垂直度。
19.简述机组轴线摆度的测量方法？
答：机组联轴后，利用盘车的方法测量机组轴线摆度。盘车一般采用机械方法或电动盘车方法。
在摆度测量前，应在上下导轴承、主轴法兰、水导轴承、镜板等处将主轴圆周均分8等分，并按逆时针方向编号打点，且同号点应对应于同一条轴线上。在X、Y方向各设一直百分表，百分表测杆与主轴被测表面垂直，且表架稳固。
发电机上导轴承，其单侧间隙应在0.05mm以内，推力瓦面涂一层猪油，让机组空转一圈，再行盘车。 盘车前，检查各固定部分与转动部分的间隙内应无异物。
20.混流式水轮机安装的一般工艺流程是什么？
答：尾水管里衬安装――基础环、座环安装――蜗壳安装――基坑里衬、接力器里衬安装――导水机构预装――（转轮与主轴联接）转轮、主轴吊装――导水机构安装――接力器、导叶传动机构、水导轴承、主轴密封安装――其他附件安装
四、计算题
1.立式混流式水轮机座环设计高程为1282.00。测量基准点为。水准仪架设位置比座环高，用水准仪校核座环高程，测得基准点读数为699mm，座环读数为305mm，请问座环的高程偏差是多少？并校核座环高程偏差是否满足规范要求。
解：已知 E=1282.00，E1=, H1=-699mm，H2=305mm
两测量读数之和
△S=H1-H2=-699-305=-1004（mm）
H=E1+(-1.004)=.004=（m）
∴高程偏差为 △H=E-H=1.999=0.001（m）=1mm
答：座环比设计高程低1mm，符合规范±3mm的要求。
2.水导轴承安装时，测得间隙如下：+X: 0.09mm；-X：0.27mm；+Y: 0.15mm；-Y：0.20mm。问应如何调整水导才能使之与主轴同心？
解：已知 +X：0.09；-X：0.27；+Y：0.15；-Y：0.20
X方向总间隙为 0.09+0.27=0.36（mm），单边间隙应为0.18mm；
Y方向总间隙为 0.15+0.20=0.35（mm），单边间隙应为0.175mm；
因此应将水导瓦向+X方向推0.09mm，向+Y方向推0.02～0.03mm。
答:应将水导瓦向+X方向推0.09mm，向+Y方向推0.02～0.03mm。
3. 座环吊装就位后测量中心如图示。
解：已知条件如图所示
根据测量结果首先应逆时针旋转4.5mm
旋转后 +Y：+0.5，-Y：+0.5
+X：+3.5，-X：+3.5
然后向-X方向推0.5mm，向-Y方向推3.5mm
答：应逆时针旋转4.5mm，向-X方向推0.5mm，向-Y方向推
4.某电站水轮机主轴与转轮连接螺栓M140×8中心通孔用于安装
测长杆，螺栓头设计高度为80mm，连接法兰净厚度500mm，螺栓
设计预紧压力为160MPa，计算螺栓紧固后的设计伸长值△L。（其弹性模量E=206×103MPa） 解：已知 H1=80mm，H2=500mm，σ=160MPa，E=206×103MPa
?L??LE???H2?H1/2?160??500?80/2?E?206?103?0.42?mm?
答：螺栓紧固后的设计伸长值ΔL为0.42mm。
5.用百分表测量主轴水导处摆度，测量时指针在75~92之间来回摆动，求大轴在此处的摆度。
解：已知指针在75~92之间摆动
大轴摆度为 0.92-0.75=0.17（mm）
答：此处大轴摆度为0.17mm。
6.一卧式机组主轴吊入基坑后，用精度为0.02mm/（格?m）的水平仪测量与转轮连接的法兰垂直度，测量结果为水泡向发电机侧移3格，如果大轴长度为5m，在大轴的另一端应如何调整大轴的水平？
解：已知c=0.02mm/（格?m），x=3格，
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.什么是水轮机的设计水头？答：水轮机的设计水头是水轮机在额定流量时发出额定出力的最低水头。54.水电厂排水系统的任务是什么？答：排除厂房内的渗漏水与机组漏水，检修时排除涡壳及尾水管内的积水。55.什么叫深井水泵叶轮的轴向间隙？答：叶轮上叶片的前边缘和导水壳之间的间隙称为叶轮的轴向间隙。56.对透平油的要求如何？答：1.黏度符合要求2.抗氧化作用稳定3.有较高的抗乳化度4.灰分，机械杂质少5.酸价符合要求。57.水轮机基本工作参数包括哪些主要参数？答：1.工作水头H
5.转速n 58.什么叫水轮机的比转速？答：当有效工作水头为1米时，出力为1KM时，水轮机所具有的转速定义为水轮机的单位比转速简称比转速。59.什么叫尾水管的恢复系数？答：指水轮机装设尾水管内形成的动力真空与转轮出动能之比，称尾水管的恢复系统。60.机组轴线处理的主要方法有哪些？答：1.刮削推力头与镜板之间的绝缘垫2.刮削或处理推力头底面3.处理法兰接合面。 61.水轮机发出额定出力时的最底水头是什么水头？答：水轮机发出额定出力时的最底水头称为水轮机的设计水头。62.水轮机的净水头如何解释？答：水轮机的净水头就是水轮机的有效水头，是水轮机的工作水头减去水轮机进出口断面间水流的总水头损失面真正对转轮做功的水头。63.什么叫水锤？答：在管道中，由于启动，停机阀门突然关闭或突然换向等原因，使管内流速发生突然变化，从而导致管内压力急剧变化 ，这种现象称为水锤。64.蝴蝶阀动作试验的目的是什么？答：1.测定蝴蝶阀和旁通阀的启闭时间是否符合要求2.检查操作机构和控制系统的动作是否灵活，正确3.观察是否有其它异常的情况4.分析渗漏的原因。65.水轮机大轴为什么中间开孔？答：水轮机中心开孔的好处是空心比实心节约40%的材料，减轻水轮机的重量，对混流式水轮机来讲中心孔可用来补气。对轴流式水轮机来讲，中心孔可用来装置操作油管和作为渗漏的回油通道。66.转轮整铸有哪些优点缺点？答：优点：生产周期短，成本低，并且有足够的强度缺点：容易出现砂眼，铸造裂纹等缺陷不能根除。67.对转轮汽蚀区进行清理达到什么要求？答：1.要清理的区域应比实际汽蚀区略大些，一般扩大30-50MM
2. 汽蚀铲除的厚度应比实际汽蚀区向非汽蚀区逐渐缩小。3.对于个别汽蚀较深的点，允许保留，但周围95%的面积上应露出基本金属。68.紧急真空破坏阀由哪些部件组成？答：紧急真空破坏阀有阀盘，阀座，阀杆，弹簧，调整螺母等组成。69.迷
宫环起什么作用？答：水流流径迷宫环时，流道时而扩张，时而收缩，增大对水流的局部阻力和没程阻力，使水流不易通过，从而达到减少漏水损失的目的。70.机组定期检查的项目有哪些？答：外观检查，各部轴承检查，机组的摆度检查，油水风系统检查，导水机构的转动部分检查，表计检查。71.反击式水轮机为什么要装设尾水管？答：因为尾水管的主要作用是用来挥手转轮出口水流中的剩余能量，为了减少这部分的能量损失及一部分水轮机转轮轮出口处的水流动能和位能以增加水轮机的利用水头，所以要装设尾水管。72.技术供水的对象有哪些？答：发电机空气冷却器，推力轴承的油冷却器，上.下导轴承油冷却器及水轮机导轴承冷却器。 73.导叶断面形状为翼形，首断较厚，尾端较薄的优点是什么？答：它的这种优点是既可以保证导叶的强度，又可以减少力损失。74.涡壳压力表测量的值反映了什么？答：1.探知压力钢管在不稳定水流作用下的压力波动情况2.在机组做甩负荷试验时，可测量涡壳进口水锤压力上升值3.机组做效率试验时在涡壳进口测量水轮机工作水头中的压力水头部分。75.水电厂油水风系统中管路复杂，如何以颜色区别各种管路？答：1.压力油管和进油管为红色2.排油管和漏油管为黄色3.进水管为天蓝色4.消防水管为橙黄色5.排水管为草绿色6.气管为白色7.排污管为黑色。77.水轮机剪断销被剪断的原因有哪些？答：1.导水叶间确有杂物，卡住2.导叶连杆安装是倾斜度较大，造成别劲3.导叶上.下端间隙不合格及上.中.下轴套安装不当，产生别劲或被卡4.对使用尼龙轴承套的导叶，在运行中因尼龙轴承套吸水膨胀与导叶轴颈抱死等。78.引起水轮机导轴承进水的原因有哪些？答：1.轴承内冷却水管破裂2.立式机组顶盖止水密封严重漏水，导致轴承进水3.润滑油系统的冷却器铜管漏水4.新油注入轴承未经过滤油中带水。79.百分表使用时应注意哪些事项？答：1.要固定牢固，百分表的测杆中心应垂直于测量面或通过轴心2.百分表的测杆应压入2-3MM长针对准零“0”调零。80.蝴蝶阀为什么要设空气阀？答：由于空气阀装在蝶阀的连接管上，当阀后管段和涡壳排水时，补入空气或充水时用它放出空气，当蝶阀事故关闭时也由空气阀补气，使蝶阀管段和涡壳不被真空破坏。81.尾水真空表测量的量值反映什么？答：测量尾水管进口断面的真空及其分布，是为了分析水轮机发生汽蚀和振动的原因并检验补气装置的工作效果。82.检修中如何保护零部件的加工面？答：1.大件安放是应用方木或其它物件垫好，防止损失加工
面2.精密的加工面不宜用砂布打磨，若有毛刺可用细沙石研磨，清扫干净，涂防锈油，用毛毡或其它物件遮盖，以防损坏3.精密的接合面或孔要用汽油，乙醇或甲苯仔细清扫。83.导叶立面间隙的大小与哪些因素有关？答：导叶立面间隙的大小取决于顶盖，底环上导叶轴套同心度，导叶中下轴颈与轴套的配合间隙以及安装时的中心调整误差的大小均有关。84.蝶阀上为什么要设置旁通阀？答：当水头较高或阀门直径较大时，为了减少启门力和避免蝶阀轴承因一侧受力而被磨损，设此阀，在蝶阀开启之前，使蝶阀前后的压力平衡。85.什么叫水轮机的工作特性曲线？答：水轮机的工作特性曲线是指在转轮直径，转速和水头一定时，表示水轮机出力于效率的变化关系。86.按汽蚀发生的汽蚀部位，水轮机汽蚀分为哪几种类型？答：1.翼型汽蚀2.空腔汽蚀3.间隙汽蚀4.其它局部脱流引起的汽蚀。87.水电厂常用的有哪几种闸门？答：水电厂多按工作性质而采用的有工作闸门，事故闸门，检修闸门和施工闸门等。88.什么叫水轮机抬机？答：水轮机在甩去负荷时，尾水管内出现真空形成反击以及水轮机进入水泵工况，产生的水泵升力因而产生反向轴向力，只要反向轴向力大于机组转动部分的总重量就会使机组转动部分被抬起一定高度，此现象称为抬机。89.什么叫机组的中心线？答：对于竖轴的水力机组通常把通过发电机定子平均几何中心和水机固定止漏环平均几何中心的垂线定为机组的中心线。90.转动部分中心调整的目的是什么？答：保证发电机转子与定子间的空气间隙均匀，使磁拉力平衡，保证水轮机止漏环间隙均匀，从而减少该处的水力不平衡防止因水力不平衡而造成的机组振动和摆度。二.填空题：1.离心水泵泵壳两轴套外围密封装置的作用是
答案：防止空气进入壳内2.如果机组轴线存在曲线倾斜，主轴在旋转过程中就会产生答案：摆度。3.对水轮机的振动起着明显作用的是
答案：尾水涡带。4.静水内部任意一点的压强大小
并与作用面的
无关答案：相等，方位。5.当发电机所带负荷与水轮机输出功率不平衡时，调速系统将通过
自动调节水轮机的
，达到新的平衡。答案：导水机构，流量。6.立轴混流式水轮机，吸出高度HS是由下游水位标至
平面高程。答案：底环。7.引起水轮发电机组振动的原因有
三种因素。答案：机械力不平衡，水力不平横，电磁力不均匀。8.立轴的倾斜值是该处理净摆度值的
。答案：一半。9.钢丝绳的报废标准在任何一个节距内的断丝数，顺绕绳占总数
。答案：5%10.任意将油混合使用会使油质劣化加快因此要严防 混合。答案：不同的牌号油。11 转轮流道中的水力损失主要取决于转轮的
。答案：进水方向，流出方向。12.蝴蝶阀只有
两种状态，是用来切断水流而不能用作调节流量。答案：全开，全关。13.水轮机是将
的机器。答案：水能，机械能。14.水轮机立式装置方式为
在同一垂直平面内。答案：水轮机，发电机。15.尾水管主要用来
转轮出口水流中的
能量。答案：回收，剩余。16.水轮发电机组作为调相运行，将从系统吸收少量的
而发出大量的
。答案：有功，无功。17.导水机构由导叶，导叶转动机构（包括转臂连杆控制环等）接力器顶盖导叶轴承及
组成。答案：底环。18．百分表的构造基本上由
组成。答案：表体部分，传动部分，读数部分。19.器具的种类和形成很多，但根据它们使用的不同特点，可分为
三种。答案：标准量具，专用量具，万能量具。20.转轮汽蚀检查包括汽蚀的部位，面积和
三项内容。答案：深度。21.水平仪的读数方法有两种，一种是
读数法，另一种是
读数法。答案：相对，绝对。22.活塞在上，下两个止点间的距离称为
。答案：行程。23.机组中心处理中，应以定子中心和固定止漏环中心为主，既要保证其同心度和
符合质量要求。答案：椭圆度。 24.水泵抽水，从低处抽到高处，是利用了
的原理，借电机的动能转为水流的势能。答案：真空。25.各导叶尺寸偏差，一般不超过设计值的
。答案：+-3%26.转轮汽蚀处理打磨后光洁度应达到
，不允许有凹凸不平及深度超过
，长度大于
MM的沟槽。答案：4，0.5MM，50MM27.无论何时何地都不能把游标卡尺，千分尺和其它工具一起
放，更不能是其互相
，以免损伤。答案：堆，挤压磨擦。28.导叶上端面间隙占间隙总和的
下端面间隙占间隙总和的
.答案：60-70%，40-30%。29.水轮机的参数包括
参数。答案：工作，综合，结构。30混流式水轮机转轮主要由上冠，叶片，下环，泄水锥
部分组成。答案：减压装置，止漏装置。31.机组出现飞逸时，使转动部件的
急剧增加从而增大它的振动与摆度，甚至大大超过规定的允许值，可能引起
的碰撞而使部件遭受破坏。答案：离心力，转动部分，静止部分。32.水轮机在设计水头和
运行，一般汽蚀破坏最轻。答案：最优工况区。33.
水轮机转轮是实现
的主要部件。答案：水能转换 34.水轮机涡壳常用的有
两种形式。答案：混凝土涡壳，金属涡壳。35.碟阀的动作试验包括
试验和无水操作试验。答案：静水。36.全摆度大时，其净全摆度就
。答案：大。37.混流式水轮机又称
水轮机。答案：辐向轴流式。 38水轮机主轴
旋转次数，称为水轮机的转速。答案：每分钟。39.水轮机的工作水头指的是水轮机
单位能量差。答案：进水口。40.水轮机的装置方式有
两种装置方式。答案：立式，卧式。三，选择题：1. 离心水泵泵壳两面，轴套外围密封装置的作用有：（AB）A．防止水向外泄露
B.防止空气进入轴内C．起润滑作用
D.起支撑作用 2.混流式水轮机的导叶开度是指：（D）A.导叶出口边与相邻叶间的最小距离B.导叶出口边与相邻叶间的最大距离]C. 导叶出口边与相邻叶间的出口边最小距离D. 导叶出口边与相邻叶间的出口边最大距离3.水轮机安全经济运行的特性曲线是：（C）A.转速特性曲线
B.工作特性曲线C.运转综合特性曲线
4.机组扩大性大修前或大修组装后都进行基本的目的是（D）A.全面检查机组检修质量
B.检查发电机组转动是受力是否平衡C．检查发电机转子间隙
D.判断轴线质量是否合格5.水轮发电机组过速试验时最高转速应为：（B）A.130%
D.145%6.导叶最大开度的不平均率应小于：（B）A. +-1%
B.+-3%C. +-5%
7.设备容器进行煤油渗漏试验，至少保持：（C）A. 一小时不渗漏
B.二小时不渗漏C. 三小时不渗漏
D.四小时不渗漏8.大修水轮测导水叶开度要在：（C）A.大修后进行
B.大修前进行C.大修前后要测9.水轮机的最低水头是指：（A）A.保证水轮机安全稳定运行的最低水头B.保证水轮机发出额定出力的最低水头C.水轮机利用水流单位机械能量的多少10.反击式水轮机的能量损失，按其损失产生的原因有：（D）A.水力损失B.容积损失 C.机械损失 D.以上三种损失都存在 E。有水力损失和机械损失。11.水轮机的水流运动是十分复杂的，水流质点沿着转轮叶片的运动称为：（A）A．相对运动 B.牵连运动的周围运动 C .绝对运动12.发电机负荷增加，水轮机导水开度将：（D）A.保持不变
D.增大13.对水轮机性能有着明显影响的汽蚀是：（A）A转轮翼形汽蚀
B.间隙汽蚀C．空腔汽蚀
D.局部汽蚀14.水轮机的尾水管的作用是：（C）A.使水流在转
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