专利名称：双转轮组合卧式水轮发电机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水电站发电设备，特别是一种双转轮组合卧式水轮发电机组。
背景技术：
目前，水电站水轮发电机设备都是一台水轮机(一个转轮)配套一台发电机，这一点可以从众多水力发电设备生产厂家的产品目录和网页中得到证实。从水利电力出版社出版的《小型水电站发电设备手册》(主机部分)(白林主编)、《水轮发电机组运行与维护》(河海大学蒋静华编)等书中也有力地证明这一传统的形式。
传统的水轮发电机组设备配套主要存在以下问题1、发电机在带不同负荷的情况下，效率变化不大，即可以比较平稳地在高效率区运行。而水轮机则不同，一般在额定负荷情况下运行，其效率比较高，偏离额定负荷运行时，效率下降，特别是在负荷低于50％额定负荷时，效率明显下降，并伴有汽蚀、振动等现象，危害机组。而水电站，特别是调节性能差的水电站，由于来水量不均匀，机组常常要在低负荷下运行，发电效率低下，机组寿命短。2、一台传统水轮机，即一个水轮机转轮，其所适应的水头受到一定范围的的限制。当水库消落深度较大时，选择合适的水轮机就相当困难，所选定的传统式水轮机常常是在不良的工况下运行，效率低下，并产生汽蚀和振动等现象，危害机组，影响设备寿命，从而影响电站效益。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题有两个方面1、解决径流式水电站由于无水库调节，来水量不均匀，机组经常不能在额定负荷下运行，发电效率低下，机组寿命短的技术问题。2、解决坝后式水电站由于水库消落深度大而使机组水头难于适应的技术问题。
本实用新型的目的就是提供一种采用两台水轮机与一台发电机组合的形式，拓宽了机组的适应范围，提高了机组的运行效率的水轮发电机组。
本实用新型可以通过以下方式来实现水轮机通过飞轮和离合器联接发电机，发电机主轴向另一头伸出，通过离合器联接另一台水轮机。离合器通过飞轮联接另一台水轮机。飞轮可通过变速器(图中未示出)联接水轮机。
本实用新型具有如下优点和有益效果1、如果这种机组应用在来水量变化比较大的电站，这种情况下，发电机额定容量是两台水轮机额定容量之和。机组可以根据电站的来水量变化制订不同的运行方案，当来水量比较大时，两台水轮机同时投入运行，当来水量较小时，退出一台水轮机运行，从而使机组在较高效率下运行，避免了由于机组长期在低效率区工况下运行而引起的汽蚀、振动等现象，延长机组寿命。2、如果这种机组应用在水头变化比较大的电站，这种情况下，选择一台水轮机适应于高水头段运行，另一台则适应于低水头段运行，发电机容量则选择与容量大的一台水轮机容量相同。当电站在高水头段运行时，高水头段的水轮机投入运行，低水头段的水轮机退出运行；当电站在低水头段运行时，低水头段的水轮机投入运行，高水头段的水轮机退出运行。从而提高机组适应水头的范围，使机组在较高效率下运行，并在一定程度上解决了由于机组长期在偏离高效率区工况下运行而引起的汽蚀、振动现象，延长机组寿命。3、本实用新型有节省投资和运行灵活的优点。4、本实用新型适合于卧式水轮机和发电机，所选择的组合设备都是常规的、并且是成熟的。
图1是本实用新型的结构示意图。
在图中，1水轮机，2飞轮，3离合器，4发电机，1′水轮机，2′飞轮，3′离合器。
具体实施方式
请阅图1，水轮机1通过飞轮2和离合器3联接发电机4，发电机4主轴向另一头伸出，通过离合器3′联接水轮机1′。离合器3′通过飞轮2′联接水轮机1′。飞轮2′可通过变速器(图中未示出)联接水轮机1′。两台水轮机转轮的型号可以是不同的，也可以是相同的，尺寸可以是相同的，也可以大小不同。选择水轮机转轮的参数是根据水电站的条件和运行方式等因素而确定的。两台水轮机可以同时工作，拆下离合器，也可以任何一台单独工作。两台水轮机的投入与退出采用离合器来实现，离合器通常使用的是联轴器，一般是停机完成。当水轮机转速与发电机转速相同匹配时，水轮机和发电机采用同轴直联，当转速不同时，不同步的水轮机一端可采用变速器(图中未示出)使之同步。一般情况下，尽可能选水轮机与发电机均相同的转速。机组的两台水轮机可以共用一条压力管，也可以有各自的压力管，但发电机只有一台是共用的，压力管的布置视水电站的具体情况而定。
例某供水工程，供水流量为2m3/s～2.2m3/s，为充分利用水力资源，拟建一坝后水电站，水头28m～53m。由于该电站流量相对稳定，而水头变化范围大，按传统方式选择机组如下40m～53m水头段水轮机HL220-WJ-60 转速750r/min发电机SFW800-8/990 出线电压6.3Kv28m～40m水头段水轮机HL260-WJ-60 转速750r/min发电机SFW500-8/1180 出线电压0.4Kv。
按本实用新型方式选择机组如下40m～53m水头段水轮机HL220-WJ-60 转速750r/min28m～40m水头段水轮机HL260-WJ-60 转速750r/min两台水轮机分别适应于不同的水头段运行共用配套发电机SFW800-8/990出线电压6.3Kv。
本实用新型与传统方式选择的机组比较有如下优点1、节省发电机一台；2、避免不同的发电机出线电压，使电气设备简化；3、节省厂房布置面积。
当电站水头相对稳定，流量变化较大时，也可使用双转轮组合水轮发电机，但与上例不同的是这种情况下，两台水轮机可以同时运行，也可以任意一台机单独运行。
权利要求1.一种双转轮组合卧式水轮发电机组，水轮机(1)通过飞轮(2)和离合器(3)联接发电机(4)，其特征在于发电机(4)主轴向另一头伸出，通过离合器(3′)联接水轮机(1′)。
2.依权利要求1所述的双转轮组合卧式水轮发电机组，其特征在于离合器(3′)通过飞轮(2′)联接水轮机(1′)。
3.依权利要求2所述的双转轮组合卧式水轮发电机组，其特征在于飞轮(2′)通过变速器联接水轮机(1′)。
专利摘要本实用新型涉及一种双转轮组合卧式水轮发电机组，水轮机(1)通过飞轮(2)和离合器(3)联接发电机(4)，其特征在于发电机(4)主轴向另一头伸出，通过离合器(3′)联接水轮机(1′)。它采用两台水轮机与一台发电机组合的形式，拓宽了机组的适应范围，提高了机组的运行效率，从而解决了引水式水电站由于来水不均匀而引起机组运行效率低、汽蚀、振动，以及坝后式水电站由于水库消落深度大、水头变化大，传统式水轮发电机组难于适应等问题。本实用新型节省发电机一台；避免不同的发电机出线电压，使电气设备简化；节省厂房布置面积。它适用于小型水电站。
文档编号F03B1/00GK2643015SQ02236338
公开日2004年9月22日 申请日期2002年5月25日 优先权日2002年5月25日
发明者曹闻一 申请人:曹闻一