水轮机毕业论文设计知识

关于水轮发电机组在制造、安装、运行、检修等的过程中出现的问题，进行改造获得机组性能改善等的技术说明即可为论文，写论文要有理有据。

水轮发电机组工作中存在的问题及维护注意点论文

水力发电站已经成为我国当前重要的电力发电方式之一，其在我国电力产业中占有重要的一席之地，也是我国主要的发电方式。保证水力发电站的运行正常关系到我国人民生活的长治久安，关系到我国社会主义事业建设的顺利发展，因此，相关工作人员必须保证水轮发电机组的正常运行，定期对水轮发电机组进行维护，在发现问题的时候尽快进行维修，做好日常设备的管理工作。

1 水轮发电机概述

水轮发电机的主要作用是将水轮机旋转的机械能最终转换成为电能，其结构与性能的好坏对电站的安全、稳定、高效运行起到了至关重要的作用。其组成主要包括定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等部件。水轮发电机依照布置方式，可以分为卧式和立式两种。卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机，而一般低、中速的大、中型机组则采用立式发电机。同时，依照推力轴承位置进行划分，其立式发电机又可以分为悬式和伞式两种，推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，其适合用于转速100r/min以上。推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上导的成为全伞式，有上导的称为半伞式，其适用于转速在150r/min以下。影响水轮发电机运行的因素主要包括机械振动、电磁振动、水力振动。机械振动的干扰力主要来自机械部分的不平衡力、摩擦力和其他力；电磁振动的干扰力主要来自发电机电器部分的电磁力；水力振动的干扰力来自引水系统和水轮机水力部分的振动。因此，在关注水轮发电机组运行的过程中要注意其影响因素对水轮发电机组所产生的重要干扰，同时在维修、维护的过程中也要注意其影响因素的检测与检查。

2 水轮发电机组运行的常见问题

1） 定子绕组运行温度监测。定子绕组运行温度监测一般情况下通过测温器进行检测，制造厂商在槽内安装电阻型测温计，通过测温计检测设备温度，其监测过程是通过使用特制的线棒埋设热电偶，通过热电偶的热传导作用对温度进行测试，一般进行温度测定的环境为额定工况下，绕组热电温度最高处比槽内线棒间温度高30℃~40℃。

2） 定子绕组绝缘老化。定子绕组绝缘作用非常重要，其能够起到减缓机械老化、减缓电老化、减缓承受热老化的作用，此三者如果作用不好，则会让设备的老化速度加快，对设备的长期使用产生损害。对于机械老化，企业在解决此问题的.时候大多在端部应用环氧适形材料，通过玻璃丝带加固，槽位进行毛毡垫条，双侧打紧槽楔，此方法能够解一时的燃眉之急，但是经过多年的运行之后，其稳定性依然受到挑战，尤其槽楔部分，松动明显，需重新固定。对于电老化，其重点为绝缘体外表面的防晕结构，此结构对于端部和槽部的完善情况还有待改善，绝缘内部的空气消除还没有达到理想目标。对于热老化，则主要考虑对其温度的检测，要注意温度不要超过绝缘体所承受的最高值。

3） 定子绕组绝缘污秽。当前阶段，很多水轮发电机组内部都会出现积灰现象，常年使用所产生的油污也比较严重，积灰与油污的产生对于设备的运行影响较大，同时也会影响铁芯的散热情况，严重情况下还会引发火灾事故。通常在检修过程中，使用压缩空气吹扫，或者使用毛刷、白布与溶剂进行清洁，次清洁方式容易使设备清洁不到位，无法达到更本清洁的目的。

4） 发电机灭火装置。现阶段我国使用的灭火装置大多为水器灭火，灭火设备也多为人为操作进行灭火。灭火应当为在发电机组管控设备出现跳闸情况，管理人员发现设备出现冒烟情况或者闻到有焦糊味道的时候，立即进行灭火操作。首先使用手动关闭灭火装置的渗漏排水阀，之后打开供水阀，保证水源的充足供应，启动消防阀，同时要对发电机的孔盖和门进行关闭，给水延续到发电机下部盖板已经漏水为止。但是当前阶段对于供水阀、排水阀、消防阀的检修不到位，在使用过程中发现阀门无法使用，引起火势蔓延。

3 水轮发电机组的维护要点分析

做好设备检查工作

做好设备的定时检查和巡回检查能够保证及时发现问题，及时对问题进行解决，保证水轮发电机组的正常高效运行。在进行检查和巡回检查的时候要注意以下问题。1） 对水轮发电机组的运行参数做好记录，其运行参数必须在规定的范围之内，如发现运行参数超出范围应当进行及时记录，并进行及时检查。2） 对一次回路、二次回路的连接处进行检查和记录，确定连接处没有发热、变色现象，电流、电压是否正常、稳定，有无异响，油断路器部位有无漏油情况，油色、油位是否正常。3） 发电机有没有不正常的声响，水轮机的声音是否正常，如发现有不正常声音出现应立即进行检查与检修。4） 对发电机进行异味检查，如出现焦臭味道则说明发电机出现异常情况，应对其进行检查与维护。同时，还要对发电机的摆动和振动进行检查和检测，查看器摆动幅度已经振动情况。5） 对水轮发电机组本身进行检查，查看器轴承温度是否有发热情况，如果出现局部过热也属于不正常现象，日常检查可以用手背进行测试，感觉不烫手即可，如果必要也可以使用专业工具进行测试，确保其温度正常。6） 检查各个部位的电刷，电刷部位只允许有少量火花产生，超过范围值则属于不正常，需进行故障排除。

做好日常清扫工作

根据水轮发电机组的运行情况做好日常的清扫工作，正常来说每天都应当对其进行打扫与检查，保证设备的正常运行与清洁。在对设备进行清扫的时候要注意清扫设备的积灰和油污，避免因为积灰和油污给设备带来损害，影响设备的正常运转，及时清扫影响设备运转的隐患。

做好用油管理

水轮发电机组的用油情况比较突出，做好设备的用油管理也是设备正常运行的必要条件。1） 对设备的用油情况做好记录，及时观察设备用油的状态，避免设备用油过程中掺入水分和杂质，降低用油纯度，对设备造成损害。2） 对设备的使用油做好记录，对设备专用油做好管理，避免设备在使用油的时候见油就用，有的甚至把机械油与绝缘油混合使用，对设备造成严重损害。杜绝此情况应当设定专门管理人员对油进行管理，机械油与绝缘油分门别类进行管理，保证设备的用油适当。

4 结语

水轮发电机组的正常运行对于整个发电站来说影响重大，其关系到我国水电站的经济效益。因此，做好设备的运行管理与维护非常重要，其不仅仅关系到水电站的长久发展，更关系到我国社会主义的实现。发电站应当对此引起高度重视，结合实践对设备进行管理与维护，让水轮发电机组更好的为水电站服务，更好的为祖国社会现代化建设服务。

[参考文献]

[1] 黄光辉，郭鸿鹅。水轮发电机组运行与维护探讨[J].云南水力发电，2013

[2] 梁海滨。水轮发电机组运行与维护要点分析[J].科技创新与应用，2013.

[3] 孙鑫，杜巍。试论强化水电站水轮发电机组运行与维护的必要性[J].民营科技，2012.

应用型人才培养模式下水轮机课程教学改革与探索论文

摘要： 水轮机是动力工程专业核心课程，根据应用型人才培养模式的要求，结合水轮机课程特点，从教学内容选择、教学方法改革、试验教学、课程设计、毕业设计等教学环节提出改革措施，以适应新形势下人才培养的需求。

关键词： 应用型人才培养；水轮机课程；教学改革

水轮机课程是培养热能与动力工程专业（水动方向）、水电站动力设备与管理、机电设备运行与管理等高素质技能人才的一门主要专业课程。水轮机作为一门核心专业课，既具有很强的理论性，又有很强的工程性，因此将整个水轮机课程分为水轮机实习、水轮机课堂教学、水轮机实验和水轮机设计四个环节，一环套一环，理论紧密联系实践，从而保证了课程教学质量。由于我国现阶段对人才的需求呈现多样化，需要大批基础理论较为扎实，实践动手能力强，具有技术创新意识和能力，能够直接参与企业一线生产，解决企业实际工程问题的高素质应用型人才，对水轮机课程提出了更高的要求和挑战。怎样调动学生的积极性，利用各种教学方法和手段，摸索出适用应用型人才培养模式的要求成为教学中研究的新课题。

一、理论教学的改革

1.教学内容选择

教学内容直接反映教学的目的和培养目标，是提高教学质量的核心内容，它只有适应人才培养的要求，才能培养出合格的人才。水轮机课程具有较强的专业性、实践性和系统性，在教学环节中注重理论与实践的结合。根据应用型人才的培养要求，教学内容的选择遵循“强基础理论，突出应用能力”的原则。

水轮机课程的教学内容重点在于介绍水轮机的工作参数、工作原理、相似理论、各种不同类型水轮机的基本结构和水轮机的特性曲线与选型设计。随着我国水电事业进入大电网、高电压、大机组、高参数的现代化发展时期，水电站新技术、新设备不断应用，原有教材中的水轮机型号和技术已过时，与企业实际情况不符，因此需要结合工程实际对水轮机课程的教学内容进行更新。例如：三峡单机容量70万千瓦的混流式水轮机、广西桥巩水电站单机容量万千瓦的灯泡贯流式水轮机，水轮机单机容量明显增大；随着电网要求的转变，抽水蓄能机组和大型的贯流式机组在电网中应用的比例越来越大等。

2.教学方法改革

教学方法改革的根本目的是让学生从知识的被动接收者转变为主动参与者和积极探索者，在发挥教师主导作用的同时，充分重视学生的主体地位。要为学生的积极参与创造条件，引导学生去思考、去探索、去发现；改变过去讲细、讲透的教学方法，鼓励学生大胆提出问题、发表自己的见解。

本课程采用多种教学方法组织教学，如启发式、讨论式、互动式和研究性教学方法等。

（1）启发式教学：在水轮机课程教学过程中多引入水电站现场的'影像资料，或者通过建立教学模型或三维动画演示的方法帮助学生直观了解水轮机的知识要点；有意识地通过成功和失败两方面的工程案例，启发学生通过理论分析与文献阅读分析出现的原因。还可以在教学的过程中收集国内外丰富的水电工程资料、图片和视频，增加学生工程概念，有助于更好地理解基本原理，同时又可以为实践环节奠定良好的基础。

（2）讨论式教学：例如讲授比转速与水轮机性能关系时，根据比转速公式，让同学们开展讨论，探讨不同比转速水轮机的特点，学生兴趣很高，课堂气氛活跃。

（3）互动式教学：改变教师“一言堂”的教学模式，采取教师主动提问的各种措施引导学生积极参与。在课堂教学中，鼓励学生提问和置疑，有问有答，平等讨论，对思维活跃积极发言的同学在学习成绩上适当反映，使课堂教学有声有色，充满乐趣和吸引力。例如在讲授冲击式水轮机基本方程时，如何运用反击式水轮机基本方程进行推导，学生开动脑筋，争先发言，教学效果很好。

（4）研究性教学：研究性教学方法是近两年才尝试应用的，对于基础好、自觉性强的学生，这种教学方法比较适宜。例如，讲授“水轮机空蚀空化”这一内容，让学生采用各种方式查找吸出高度与空蚀空化的资料，并要求提交小，激发了学生研究性学习的兴趣。

（5）理论联系实际教学：联系我国水电事业进入大电网、高电压、大机组、高参数的现代化发展时期，讲授水轮机发展趋势，联系我国不同地区水轮机类型不同，讲授水轮机应用特点等。

二、实践教学的改革

水轮机课程的实践性和专业性很强，包括很多的实践环节，如水轮机课内实验、水轮机实习（包括认识实习、生产实习）和水轮机设计（包括课程设计和毕业设计）。充分利用这些教学实践环节帮助学生熟悉水电站及水轮机的结构布置。将书本中的结构与实际设备一一对号，把脑子里的“平面图”变“立体图”。   1.转变观念，突出实验教学地位

加强实践教学，突出学生实际动手能力培养，是应用型本科教育的显著特点之一。观念的转变包含了两层意思：一方面实现从基本的认知性实验、验证性实验到创新性、综合性试验指导思想的转变。另一方面是改变以理论教学为重心、以实践支撑理论的教学理念和教学安排，采用“以能力培养为核心，以实践教学为主线，以理论教学为支撑”的教学思想。为了突出实验教学的地位和作用，可以采取如下措施：

（1）提高实验课时的比例和增加实验内容。

（2）充分利用实验室。

（3）重视产学研基地，进一步开发综合性设计性实验。

2.加强课程设计和毕业设计

（1）课程设计。课程设计作为工科专业的一个重要的教学环节，是在教师指导下，学生独立完成课题来达到对学生的综合性训练。《水轮机课程设计》是该课程的延续和补充，是系统地使用该课程学过的基础及计算方法。通过课程设计巩固和加深对“水轮机”课程所学知识的理解，理论联系实际，提高学生独立工作的能力，培养学生运用理论知识解决工程实际技术问题的能力，为今后从事水电站的选型设计和初设奠定必要的技术基础。在设计中，既涉及到许多设计原理与方法，还涉及到许多实际知识与技能。通过设计，培养学生运用课程中所学到的理论知识，独立地分析、解决实际问题的能力。

（2）毕业设计。毕业设计课题有直接来自合作单位的实用性课题，由于水电项目的规划、建设、设计、制造的特点，可提供很多实际的课题由学生介入进行子项目的设计工作，使学生充分利用所学的基础理论、基本知识、基本技能得到一次解决实际问题的机会，并且可以让学有所长、学有余力的学生参加科研试验和科技产品开发活动，通过实例的示范实施延长训练，获得综合实践训练，而在学校和用人单位指导老师指导下，学生也能很快地进入角色，灵活、正确、综合运用所学的基础理论和专业知识，培养学生工程能力。

（3）重视实习环节。实习是学生与实际工程接触的桥梁，把握好各项实习教学，帮助学生熟悉水电站及水轮机的结构布置。在原有实习基础上，将实习内容进行细化，分为认识实习、水轮机发电机组制造实习、水轮发电机组检修实习、水轮发电机组安装实习等。

认识实习使学生对水电厂各种设备获得感性认识，了解水轮发电机组成及其辅助设备、调速设备等，为学习水轮机课程作准备。

水轮机发电机组制造实习使学生了解水轮发电机组的结构、制造工艺及过程。

水轮发电机组检修实习，不仅使学生了解水轮机主要零、部件检修工艺和计算，机组部件的装配工艺；进一步熟悉水轮机组各零、部件结构组成，掌握水轮机组各机构的工作原理；理解水轮机泥砂磨损和汽蚀的原因，并且了解修理方法和技术措施及质量要求，掌握机组常见故障分析和处理方法。同时还使学生了解了水电站《检修操作规程》和《安全生产规程》，掌握了水轮机组检修计划的制定、工艺操作以及生产组织管理。

水轮发电机组安装实习，使学生了解水力机组安装的基本工艺，掌握水轮机安装、水轮发电机安装的程序、技术要求及机组轴线的测量、计算和调整方法。

三、总结

应用型人才培养模式重视培养学生的应用能力、工程意识。基于应用型人才培养模式的课程改革涉及到服务区域定位、明确人才培养层次等，教学改革遵循“基础性、应用性、实践性”的原则。融入行业、企业元素，更注重学生的实践能力、创新意识、工程意识。培养学生成为具有应用能力及工程实践能力的应用型高级人才，其途径需要进一步的探索和研究。