灯泡贯流式水电机组的演进及技术特征

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灯泡贯流式水电机组的演进及技术特征

　　引言

在当前的反击式水轮发电机组中，贯流式水轮发电机组较为常见，并且被广泛应用于低水头大

流量水电站。而在贯流式水轮发电机中，有一种将机组发电机组安装在密封的、外形酷似灯泡

的壳体中，将水轮机安装于灯泡插口处，这种机组被称为灯泡贯流式机组，其所适用的水头范

围较广，工作效率高，因而倍受青睐。

　 1　灯泡贯流式水电机组概述

贯流式水轮发电机组的特点，主要在于其引水部件、转轮以及排水部件等，都需要布置于同一

条轴线上，水流平直通过，是一种适用于开发利用低水头、大流量水力资源的良好机型。而

贯流式机组又包括了各种不同的机型，其中以灯泡贯流式机组最为广泛使用，具有较强的适应

性。

灯泡贯流式机组所采用的是水平布置（见图 1），其水轮机并没有蜗壳，土建过程中的开挖量

也相对较小。而发电机装置则是设置于灯泡形壳体内，安置在水轮机流道中。机组中采用直

锥扩散形的尾水管，因此流道短且平直、对称，具有良好的水流特性，此外还具备转轮效率较

高、过流量大、建设周期短、总体投资省等优势。但是该机组也存在一定的缺点，比如单位电

量耗水量大、油系统复杂、安装及大修难度大等。

　 2　灯泡贯流式水电机组的发展

灯泡贯流式机组出现于 1936 年，因为具有较高的工作效率，且过流量大、建设周期短、投资

少，所以倍受青睐。我国的灯泡贯流式机组起步较晚，但是通过积极引进、消化并吸收国外先

进技术，尤其是在近十年以来，通过中外合资的方式，为灯泡贯流式机组的开发与研究提供了

重要支持。

在这种情况下，经过多年的研究与发展，国内的相关厂家已经在该水电机组的灯泡机组设计与

制造方面，大大提高了能力和水平。有些大型灯泡机组通常由国内的厂家来实行设计与制

造，其中只有转轮、叶片此类个别的部件需要通过国外引进，自己生产不仅能够提高国内的灯

泡机组制造水准与质量，还可以减低资金，避免不必要的支出，并缩短建设工期，因此，这种

机组采购模式非常值得推广。

目前，我国先后投产了一批 30MW 灯泡机组，此外，湖南的洪江水电站、青海尼那水电站于

2003 年，分别投产了 45MW 和40MW 的灯泡机组，这都是我国灯泡机组设计制造能力提升

至国际水平的标志，具备自行设计制造大型灯泡机组的能力。位于广西梧州长洲的水电站，投

产安装了 42MW 灯泡机组 15 台，该水电站的机组工程建设，是目前世界上装机容量最大的，

所用机组分别由国内的 4 个厂家联合生产。于 2005 年开始建设投产的广西桥巩水电站 ,则设计

安装了 8 台灯大型泡机组，这些机组的单机容量达到 57MW,该机组在单机容量方面，位列世

界第二。

近几年我国大型灯泡机组建设工程，大多采用国际合作生产模式，即机组转轮、叶片使用国外

引进，其余部件从国内厂家采购。有的机组建设项目受到工期的限制，会将主轴、导水机构、

轮毂等分包至国外厂家，从而保证工程的交货工期，同时增加机组单价。而国际合作的生产模

式也为国内相关技术的发展与研究带来了便利。

　 3　灯泡贯流式机组的技术特点

3.1 机组的整体布置

在灯泡贯流机组中，水轮机通常与发电机使用同一根主轴，以水平的状态来布置，其中转动的

部分，则采用两个支点的双悬臂结构，然后在一端设置发电机的导轴承。为了避免转子和主轴

连接后，可能产生的挠度问题，可实施以下两种对策：①根据实际测得的变形量，在导轴的

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摘要：

灯泡贯流式水电机组的演进及技术特征　　引言在当前的反击式水轮发电机组中，贯流式水轮发电机组较为常见，并且被广泛应用于低水头大流量水电站。而在贯流式水轮发电机中，有一种将机组发电机组安装在密封的、外形酷似灯泡的壳体中，将水轮机安装于灯泡插口处，这种机组被称为灯泡贯流式机组，其所适用的水头范围较广，工作效率高，因而倍受青睐。　1　灯泡贯流式水电机组概述贯流式水轮发电机组的特点，主要在于其引水部件、转轮以及排水部件等，都需要布置于同一条轴线上，水流平直通过，是一种适用于开发利用低水头、大流量水力资源的良好机型。而贯流式机组又包括了各种不同的机型，其中以灯泡贯流式机组最为广泛使用，具有较强的适应性。灯...

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