类别：微水电机电设备选型 发表于：2007-12-04 来源：微型水力发电网 共被阅读过 1333 次
微型水力发电机组一般按水轮机的适用的水头分为：低水头机组（适用水头1.2～20米）、中等水头机组（适用水头15～40米）、高水头机组（适用水头25米以上）三类。 100KW以下的低水头机组
100KW以下的低水头机组多采用轴流式水轮机。微型轴流式机组多为立式，其中又分为带蜗壳的轴流式水轮机（适用水头4～20米）和明槽轴流式水轮机（适用水头1.2～6米）两种。带蜗壳的轴流式水力发电机组的结构带有蜗壳，明槽轴流式水力发电机组没有蜗壳，造价低，但在安装时需要用水泥浇筑蜗壳如图1-3所示。
Fig. 3-1
100KW以下的中水头水轮机组
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阻尼线100KW以下的中水头水轮机组多采用双击式和轴伸贯流式两种。双击式微型水力发电机组的结构如图1-4所示，该机组安装简便，流量可调。但转速低，发电机需要增速传动，整机效率较低。
轴伸贯流式微型水力发电机组的结构如图1-5所示，其整机效率较高，安装简便。但造价较高；混流式机组，因其效率高，工作寿命长，也常在选择之例，但机组造价高。
100KW以下的高水头机组
100KW以下的高水头机组多采用斜击式水轮机。斜击式水轮机有立式和卧式，小功率机组多采用立式，其结构如图1-7所示；较大功率的机组采用卧式，其结构如图1-8所示。斜击式水轮机结构简单，机组造价低，流量可调，安装也很方便。
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微型水力发电机组的选型
发电机组
水轮机与发电机之间的传动有直接和间接两种方式。 直接传动用于水轮机与发电机转速相吻合的情况，采用联轴器联接水轮机和发电机。这种形式传动效率高，结构简单，维护方便；当发电机转速与
水轮机转速不同时，常采用平皮带传动和三角皮带联接水轮机和发电机，进行间接传动。微型整装水轮发电机组通常为直接传动，整体性好，效率高。
直立安装的机组称为立式机组。它的主轴是竖立的，一般采用直接传动。轴流式微型水力发电机组是典型的立式机组。主轴是水平安装的机组，称为卧式机组，它一般采用间接传动，也有直接传动的（如贯流式机组）。选用立式机组占地面积小、土建投资低。
水轮机
水轮机是将水能转化为机械能，带动发电机发电的关键设备，其效率、寿命、可操作性、可维护性和维护周期是重要的指标。根据水头、流量和用电量选择合适的机型
非常重要。通常低水头、大流量的水轮机的价格高于高水头、小流量的水轮机价格。如果用高水头的水轮机代用低水头水轮机，系统的发电效率会大幅度降低。
对于单机容量100 KW以下的微型水力发电，推荐采用整装机组，以保证机组质量和节省投资。
目前在中国市场上，包括整装机组在内的微型水力发电机组价格差异很大，相同标称功率的同类机组，价格差异超过20倍；同时在微型水力发电机组的品质方面也是差异很大，效率差异超过2倍、寿命差异超过15倍、维护周期差异超过20倍等。采购时要从以下几方面对机组进行质量鉴别：设计、制造
标准；产品成套性；制造质量；服务承诺等。
发电机
垃圾焚烧油田载荷传感器发电机的结构主要因励磁方式的不同而异。目前中国常用的微型水力发电机有三种：永磁同步发电机；电容励磁异步发电机；同步发电机。
永磁同步发电机结构最为简单，但不同产品性能差异大，其机组容量小，目前在百瓦级机组中使用最广。电容励磁异步发电机由异步电动机配上励磁电容改制而成，借助于异步电动机批量生产的优势，价格低，但励磁电容可靠性差，效率较低，并且容易产生失磁现象。微型水力发电专用的同步发电机，效率高、电压调节性能好、可靠性高。10KW以上微型水力发电系统推荐采用无刷同步发电机。
永磁发电机控制器
微型水力发电功率小，在离网运行时负载变化容量也小，由于负载变化具有突发性，没有自动稳压稳频控制器的微型水力发电是不能作为一般家用电器的电源的。控制器在微型水力发电中主要有以下几个方面的作用：
第一，保证输出电力的质量。使稳态电压调整率、瞬态电压调整率和频率变化范围符合有关标准的规定；第二，保护微型水力发电机组自身的安全，避免飞逸、过压、过流等事故的发生；第三，提高微
型水力发电对不同微水力资源的适应能力。
负载平衡式稳压稳频式电子调控器，是目前小功率微型水力发电（50KW以下）使用广泛的电压、频率自动控制装置。控制器并联在发电机进户线上，当用电量小于发电机输出功率，造成输出电压高于220V或频率增高时，控制器自动将多余电力接到假负载（通常为随机配备的电阻性负载，如电热管、电炉）上，使电压稳定在220V左右，以保护发电机和用电器，并让用电器在额定电压下工作；当电压降低时，控制器自动断开假负载，使电压回升。用户可以像使用电网电一样任意开关用电设备。根据对微型水力发电电压调整率、波形畸变率和三相负载平衡率的要求不同，负载平衡式稳压稳频式电子调控器有多种控制和加载方式，电路的复杂程度
和成本有很大的差异。
100KW以上的微型水力发电系统，通常采用与小型水力发电系统相似的电动或液压伺服稳压稳频调节控制机构。
压力水管和阀门
阀门和管道是在一定压力下将水从前池导入水轮机，在工程预算中，阀门和管道可能是最贵的一项，在高落差系统中往往占到投资的40%。阀门的通径的大小和形式，压力水管管壁的粗糙程度以及管道
的长度、直径、强度、耐蚀性对于微型水力发电的效率、寿命和可靠性都是密切相关的。在微型水力发电中使用球阀，可以比使用其他类型的阀水头损失更小。在水头小于40m的系统中，PVC管被优先推荐使用。
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