[实用新型]整装式自保护增速水轮发电机组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水力发电机组，尤指一种引水流道、水轮机和发电机整装结构的低水头水力发电装置，属于水力发电技术领域。 

背景技术

现有技术中的水力发电站，大都采用积蓄水头的方式发电，一般需要建立拦河坝，利用大坝积蓄水位落差驱动发电站的水轮机叶片转动，带动发电机产生电能。这种水电站比较适合于泥沙少、泄水量大的河流，耗资大，且受地形限制，只能修建在落差极大的山区，投资大，修建周期长。为了充分利用各种水力资源，如：潮汐、落差很低的平原河流甚至波浪等，低水头水力发电机组迅速发展。 

现有的低水头水力发电机组通常采用水轮机、发电机分置结构，其中，水轮机与发电机一般通过轴或法兰盘连接，不但安装工艺复杂，对防渗漏的要求较高，而且，由于连接部件和连接结构复杂，当出现设备故障时，增加了维修的难度。 

此外，现有的水力发电机组通常采用低转速发电机，导致发电机的尺寸很大，费材费料，重量重，效率低。 

水力发电机在运行中，如果机组故障等突然甩去负荷，发电机输出功率为零，此时如水轮机调速机构失灵或其他原因使导水机构不能关闭，则水轮机转速迅速升高，如果此时水轮机产生的动力继续传送给发电机，则会造成发电机转子、水轮机、主轴等机组转动部件损坏，并且使机组轴承烧坏，即“飞逸”现象。现有的水力发电机组通常是通过快速关闭导水机构或水阀，及时切断水流，防止“飞逸”的发生，但是导水机构或水阀的结构复杂，制造和安装困难。 

因此，需要一种新的整装式自保护增速水轮发电机组以解决上述问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种整装式自保护增速水轮发电机组，能够实现发电机和水轮机之间的一体连接，同时避免发电机飞逸现象。 

本实用新型的又一目的在于，提供一种体积小、节省材料、发电效率高的整装式自保护增速水轮发电机组。 

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术手段： 

根据本实用新型，提供一种整装式自保护增速水轮发电机组，包括引水流道、发电机和水轮 机，在发电机与水轮机之间还连接有增速器和可调节离合器，所述发电机、增速器和可调节离合器放置于机壳内，机壳与引水流道之间利用支撑架一体连接；

增速器与水轮机通过主轴连接，且所述增速器与可调节离合器通过连接轴连接，发电机与可调节离合器通过转轴连接，水轮机通过连接增速器的主轴与机壳相连，主轴作为增速器的输入轴，连接轴作为可调节离合器的输入轴。

优选地，所述整装式自保护增速水轮发电机组还包括用于控制可调节离合器工作的控制器，所述控制器分别连接发电机和可调节离合器。 

优选地，所述整装式自保护增速水轮发电机组还包括用于控制可调节离合器工作的控制器，所述控制器设置于可调节离合器上。 

优选地，所述可调节离合器为液力层流式耦合离合器。 

优选地，所述液力层流式耦合离合器包括主动液力盘片单元和从动液力盘片单元，所述主动液力盘片单元通过转轴与增速器连接，所述从动液力盘片单元通过连接轴与发电机转子连接。 

优选地，所述主动液力盘片单元和从动液力盘片单元之间设有间隙，所述间隙中充有传动液。 

优选地，通过控制器控制所述主动液力盘片单元和从动液力盘片单元之间直接接触或保持间隙。 

优选地，所述增速器为同轴行星齿轮变速器。 

优选地，所述支撑架的截面呈流线型。 

优选地，所述支撑架由金属材料制成。 

本实用新型的有益效果在于： 

1、本实用新型采用水轮机转轮与发电机转子两段式同轴结构，来自转轮的原动力通过可调节离合器结合到增速器，增速器将转速提高到发电机额定转速3000rpm，提高发电机转子的转速，从而提高了发电机的工作效率，在同等励磁容量的要求下，可以减小发电机的体积和尺寸，进而减低设备造价，节约成本，同时，由于减少了发电机的体积，也相应的增加了水流通道的宽度，有利于流道内流场分布。

2、本实用新型通过控制器控制可调节离合器调节发电机的输出功率，并在发电机突然失去负载时分离转轮与发电机转子之间的动力传递，防止发电机飞逸，可调节离合器不但可以实现发电机和水轮机之间的一体连接，取消了导水机构，精简了结构，减少故障的发生。 

附图说明

图1为本实用新型整装式自保护增速水轮发电机组整体结构示意图。 

图2为本实用新型整装式自保护增速水轮发电机组各部件具体连接关系示意图。