简 介
柘林水电站位于赣西北修河中游末端的永修县柘林镇附近是一座以发电为主,兼有防洪、灌溉、航运和水产养殖等综合效益的大型水利水电工程。
水库具有良好的多年调节性能。 坝趾控制流域面积达9340km2，占全流域面积的63.5%。水库正常蓄水位65m，相应库容50.17亿m3；设计洪水位70.13m，相应库容为67.71亿m3；校核洪水位73.01m，相应库容为79.2亿m3（总库容）。为多年调节水库。电站原设计总装机容量180MW（4×45MW），保证出力55.9MW，多年平均发电量6.3亿kw.h，年利用小时3500h。现正在扩建2×120MW机组。扩建完成后，本电站最终总装机容量为420MW，上述各项发电指标也有相应的改变。
工程构成
水库枢纽由主坝、三座副坝、两座溢洪道、泄空洞、引水发电系统、船筏道、竹木过坝机及灌溉引水洞等建筑物组成。主坝区工程枢纽自左至右依次布置有泄空洞、引水发电系统、粘土心墙坝、船筏道、第一溢洪道等建筑物，总宽度约950米。 。主坝为粘土及混凝土防渗心墙土石坝，设计坝顶高程73.5m（防浪墙顶高程75.2m），最大坝高63.5 m，坝顶长590.75m。Ⅰ副坝为均质土坝、设计坝顶高程73.4m（防浪墙顶高程74.6m），最大坝高20.7m，坝顶长455.6m。Ⅱ副坝仅为坝高3m的粘土心墙坝。Ⅲ副坝为混凝土防渗心墙均质土坝，设计坝顶高程73.4m（防浪墙顶高程74.4m），最大坝高18.4m，坝顶长225m。第一溢洪道位于主坝右岸，为3孔陡槽式溢洪道，孔口尺寸12m×7m（宽×高），三级底流消能，堰顶高程54m，最大泄量3620m3/s。第二溢洪道位于Ⅰ副坝左端，为7孔开敞式溢洪道，孔口宽11m，面流消能，堰顶高程54m，最大泄量11270 m3/s。泄洪洞位于主坝左岸山头内，为压力隧洞式，洞径8m，进口底板高程35m，两极底流消能，最大泄量990 m3/s。发电进水闸和接头混凝土重力坝紧靠主坝左端，与主坝共同组成一道挡水建筑物。
工程意义
工程于1958年秋季开工兴建，1970年8月复工续建。1972年8月第一台机组投产发电，1975年6月四台机组全部并网发电，迄今已安全运行了29年。到2001年12月底止，已累计发电168亿kw.h，不但取得了显著的经济效益和缓解了江西省电力供应的紧张局面，而且还获得了明显的防洪和灌溉效益，对促进赣北工农业生产和全省国民经济发展作出了很大的贡献。
扩建工程
扩建工程装机240兆瓦，由发电引水系统、发电厂房、尾水渠和扩建开关站组成，集中布置于现枢纽泄空洞北侧鲫鱼山上下游。扩建工程引水明渠利用水库北侧库湾扩挖形成，进水口紧靠鲫鱼山脚布置，引水隧洞穿越鲫鱼山底部洞轴线与岩层走向近于正交，厂房布置于鲫鱼山下游和地基山南侧，内装两台120兆瓦水轮发电机组。尾水渠在现继保室下游与泄空洞消力池出口斜交进入现尾水渠。主变压器布置在尾水平台上，出线由厂房下游侧引至本次扩建的220千伏开关站。开关站仅将原220千伏开关站向西延伸扩建两个进线间隔，出线则利用原开关站的一回备用间隔，仍保留原单母线分段带旁路结线不变。
柘林水电站扩建工程布置紧奏、施工场地狭窄、离原有建筑物较近，限制条件较多。土石方开挖量近250万立方米，混凝土20万立方米。工程于1998年12月开工，经过近三年的施工，在确保原有建筑物及水库安全运行的前提下，2001年4月进水口下闸，引水明渠充水；2001年12月首台机组发电，2002年5月第二台机组也顺利发电，2002年10月通过工程竣工验收前的安全鉴定。2002年，“江西柘林水电站扩建工程围堰设计”获贵州省第十二次优秀工程设计奖三等奖。2004年，“江西柘林水电站扩建工程勘察”获贵州省第十次优秀工程勘察一等奖，“江西柘林水电站扩建工程设计”获贵州省第十三次优秀工程设计二等奖。 简介:水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形——
水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。水头越高、流量越大，水轮机的输出功率也就越大
火电的负荷是不能改变的，水电站要担任调峰任务，根据用户的需求发电，如果用户负荷减少了100万KW，频率就要升高，这时发电厂就会自动关水门，减少100万的负荷，水电站发的电频率都是50HZ,用户增加负荷频率降低，水电站自动开水门补上，用户减少负荷频率升高，水电站自动关水门减少发电，不管用户怎样变化，频率永远是50HZ，用户要多少，发电厂就发多少。
在一个系统，负荷的变化在一定范围，发电厂的调整能力在一定范围，发电厂的调整能力一定是大于负荷的变化范围，留有充分的裕度，这是通过高度集中的统一调度和精准的自动化控制来实现。
溢洪道是]水库等水利建筑物的防洪设备，多筑在水坝的一侧，象一个大槽，当水库里水位超过安全限度时，水就从溢洪道向下游流出，防止水坝被毁坏。 包括：进水渠 控制段 泄槽 出水渠。
编辑本段分类
溢洪道按泄洪标准和运用情况，分为正常溢洪道和非常溢洪道。前者用以宣泄设计洪水，后者用于宣泄非常洪水。按其所在位置，分为河床式溢洪道和岸边溢洪道。河床式溢洪道经由坝身溢洪。岸边溢洪道按结构形式可分为：①正槽溢洪道。泄槽与溢流堰正交，过堰水流与泄槽轴线方向一致。②侧槽溢洪道。溢流堰大致沿等高线布置，水流从溢流堰泄入与堰轴线大致平行的侧槽后，流向作近90°转弯，再经泄槽或隧洞流向下游。③井式溢洪道。洪水流过环形溢流堰，经竖井和隧洞泄入下游。④虹吸溢洪道。利用虹吸作用泄水，水流出虹吸管后，经泄槽流向下游，可建在岸边，也可建在坝内。岸边溢洪道通常由进水渠、控制段、泄水段、消能段组成。进水渠起进水与调整水流的作用。控制段常用实用堰或宽顶堰，堰顶可设或不设闸门。泄水段有泄槽和隧洞两种形式。为保护泄槽免遭冲刷和岩石不被风化，一般都用混凝土衬砌。消能段多用挑流消能或水跃消能（见消能工）。当下泄水流不能直接归入原河道时，还需另设尾水渠，以便与下游河道妥善衔接。溢洪道的选型和布置，应根据坝址地形、地质、枢纽布置及施工条件等，通过技术经济比较后确定。
水库建筑的防洪设备，建在水坝的一侧，像个大槽子当水库里的水位超过安全限度时，水就从泄洪道流出，防止水坝被毁坏。泄洪道的修建要求绕开居民地、重要设施建筑等后再汇入河流的下游，也是大坝防洪防汛的一个组成部分。
泄洪道尾端会有一个泄洪闸，包括控制闸门和检修闸门。控制闸门采用的是简单的杠杆控制原理；检修闸门是在控制闸门前端的一个可以上下升降的闸门，当控制闸门出现问题或者需要检测时就可以将检修闸门放下对控制闸门进行检修。
防 浪 墙
防浪墙为防止波浪翻越坝顶而在坝顶挡水前沿设置的墙体。多用在水库、河道、堤坝上，起防浪、防洪、阻水作用。现有的防浪墙大多以钢筋、混凝土为主料，用模板浇筑而成。其造型式样简单，主要以高60－150cm，宽30－50cm的钢筋、混凝土梁构成，其墙体外表面为混凝土材质，美观度差，虽起到了防浪、防洪、阻水作用，但也把美丽的风景阻挡在人们的视野之外，不适合当前宜居、和谐、景观化的主体要求。现阶段也有一些防浪墙浇筑完成后，其在水泥外表面以外墙涂料喷涂，可以达到美饰效果，而外墙涂料长时间遇水就会掉块、脱落，由于防浪墙多建造在水边，产生的水雾、水蒸气较大，故在雨水或水雾、水蒸气的浸蚀下，外墙涂料容易掉色或脱落，美观效果不能持久。
仿真石景观防浪墙是在现有的防浪墙基础上，与传统栏杆相结合，增加了立柱、横梁扶手、装饰块等结构造型，并在其外表面喷涂了防水、耐腐蚀的天然石粉，不仅保留了具有防浪、防洪、阻水的功能，同时还增加了与景观相融、美化的优点，改进了外喷涂料耐候性差、掉块、脱落等问题。在保留现有防浪墙整体性、连续性不变的基础上，在施工工艺方面通过整体浇筑的方式，使得仿真石景观防浪墙更美观、更牢固、更具时代感。达到了实用与靓丽结合，景观与防洪并重的现代新型防浪墙的特性与要求。
柘林水电站装有2台单机容量为120MW水轮发电机组，电站总装机容量为240MW。简要介绍了柘林水轮发电机的基本特性、结构设计、通风系统及试运行情况。
1引言
柘林水电站位于江西省永修县柘林镇境内。电站装有2台水轮发电机组，单机容量为120MW，电站总装机容量为240MW。电站运行在系统负荷曲线的峰荷位置，担负系统的调相、进相和事故备用
3发电机总体结构
发电机为立轴半伞式密闭自循环空气冷却三相凸极同步发电机，采用静态可控硅励磁系统，具体结构详
发电机采用三段轴(含转子中心体)结构。机组轴系设2个轴承，上导轴承布置在上机架中心体内，推力轴承布置在转子下方的下机架中心体上。水导轴承装设在水轮机顶盖上的油槽内。
发电机定子机座置于12个混凝土支墩内的基础板上，基础板与机座用螺栓联接，并用径向销切向限位，机座热膨胀时可向心位移。定子铁心内径为φ14160mm，允许下机架及水轮机顶盖整体吊出。
转子装配是轴系和通风系统的组成部分。轴系由发电机顶轴、转子中心体、发电机大轴、水轮机大轴及转轮组成。转子支架、磁轭和磁极构成径向通风的压力源。
推力轴承装在下机架上，推力轴承总负荷为1640t。在下机架支臂的上翼板上设有盖板，它可兼作推力轴承的检修平台。
上机架(包括上导轴承)由中心体和12个支臂组成，支臂与中心体连接，采用合缝板把合结构。
下机架由中心体和8个支臂组成，支臂与中心体在工地焊成整体。下机架支臂上、下翼板均设有盖板。
发电机采用机械和电气制动。制动器可兼作千斤顶用。制动时气压为0．68MPa，顶起转子的油压为8MPa。设有除尘装置，以防制动产生粉尘污染。
为防止轴电流损伤轴承，在上导轴承滑转子与顶轴之间装设防轴电流绝缘，其引出导线可方便地测试绝缘电阻。在下机架与发电机大轴间设有接地电刷及轴电流报警系统。
发电机机坑内配置电加热器，以免发电机长期停机绝缘受潮并使发电机随时可投入运行。
4定子
定子装配由定子机座、定子铁心、定子绕组、端箍、测温装置和绝缘件组成。
定子机座由钢板焊接而成，机座外径16700mm，高度2525mm。定子机座分成6瓣，工地用小合缝板把合后组焊成整圆。定子机座采用大齿压板(下环)结构，具有足够的刚度和强度。它具有承受上机架及其构件的能力并具有防止铁心翘曲和定子铁心热膨胀相适应的应力。采用24点起吊定子机座(含铁心)的起吊方式。
定子铁心由冷轧无取向硅钢片冲制的定子扇形片叠成。扇形片的两面涂F级绝缘漆。定子铁心外径为14800mm，内径为14160mm，高1380mm，共576个槽。定子铁心采用加热压紧工艺，以保证定子铁心的紧密度。定子铁心高度方向分为39段，通风沟高6mm，通风槽钢采用无磁性材料。为减小端部涡流损耗引起的发热，齿压片采用无磁性材料。
定子绕组采用双层条式波绕组，2个支路Y形连接，F级绝缘，并采用全模压一次成型工艺。为减小定子条形波绕组由于端部漏磁场引起的附加损耗，选择307．60不完全换位方式。线棒端头采用连接板银焊结构，绝缘盒采用模压成型工艺。
定子测温装置中的感温元件采用WZP一003A铂热电阻，用来监测定子线圈、定子铁心的温升。
5转子
转子装配由顶轴、转子支架、磁轭、磁极、发电机大轴等组
转子支架为圆盘式焊接结构。由中心体和1O个扇形外环组件组成。这些部件运到工地后组焊成整体。
转子磁轭为浮动结构，采用高强度合金钢板冲制成扇形片，在工地叠压成整体。为提高磁轭的整体性，使拉紧螺杆受力均匀，减小受剪力、增大片间磨擦力，采用层间相错1个极距并正反向叠片的方法。磁轭与转子支架采用切、径向复合键连接结构。在磁轭下部设有可拆卸的制动环，制动环通过磁轭拉紧螺杆与磁轭固紧。它们之间由螺母支撑，用垫片调节水平。在磁轭的上、下两端设有旋转式挡风板，挡风板采用非磁性材料。磁轭轴向高度为1600mm，有5个径向通风沟。
磁极铁心采用1．5mm厚的16Mn薄钢板冲压而成，两端的磁极压板采用钢板焊接后加工制成。磁极为单T尾结构，每个T尾通过2对磁极键固定在磁轭上。励磁绕组由7边形铜排扁绕而成，线规为8×68mm。磁极线圈采用封闭式F级绝缘，上、下绝缘托板为F级。磁极装设有纵、横轴阻尼绕组，阻尼环之间采用Ω形多层薄紫铜片制成的连接片连接，用非磁性螺栓固定，螺栓接头镀银。
6上机架
上机架装配由上机架及上导轴承组成。
上机架由中心体和12个支臂组成，中心体由铸钢的座圈和钢板焊接成。支臂与中心体连接，采用合缝板把合结构。在中心体内装有12块导轴承瓦，上导轴承采用螺旋形冷却器l2个，每6个串联成一路，再将两路并联。上机架中心体高1410mm，具有足够的刚度，可将所有径向力通过各支臂端装设的千斤顶传递到混凝土基础上。
7下机架及推力轴承
下机架由中心体和8个支臂组成，支臂与中心体在工地焊成整体。
推力轴承布置在转子下方的下机架上，推力头与转子支架中心体直接连接。推力轴承采用润滑油在油槽内部自循环的冷却和润滑方式。润滑油由在油槽内布置的16个抽屉式油冷却器冷却，总推力负荷为1640t。
推力轴承的支撑采用弹性油箱结构。推力瓦采用双层结构，将厚瓦直接置于弹性油箱上，以改善瓦的机械变形。瓦数为16，瓦面为弹性金属塑料瓦。为防止油槽渗油，挡油管采用整圆结构，起吊主轴时法兰可从挡油管内径通过，便于安装和检修。推力轴承镜板采用55号锻钢精加工而成，选用36-M48螺栓与推力头把合，推力头为20SiMn铸钢，选用30-M48螺栓与转子支架中心体下圆盘把合。
推力轴承设有气密封装置，该装置由铝质密封盖，通气管路组成。气源由制动柜经减压阀通人密封盖中的迷宫内，从而实现气封油槽中的油雾的作用。在油槽盖上对称开两个孔，将油槽中积满的油气放出，根据有封，有放的原理，这种气密封装置可达到满意的效果。
8通风冷却系统
发电机采用转子支架及磁轭供风的、密闭自循环、双路径向、旋转挡风板无风扇端部回风通风冷却方式。这种通风系统损耗小，风量分配均匀，上、下风路对称，机组运行安全可靠。
发电机内的空气由转子支架、磁轭和磁极旋转而形成压力，使气流经过气隙、铁心、机座进入空气冷却器，由空气冷却器冷却后的气流又经上、下风道流回转子。为避免定、转子上下两端气隙处漏风，采用了旋转挡风板的结构。
在发电机定子机座外壁对称布置12个空气冷却器。冷却器设计的裕量可满足在一台冷却器退出运行情况下，发电机具有额定负荷连续运行的能力。冷却器工作压力0．5咖Pa，试验压力为1．OMPa。
9发电机试运行
柘林水电站首台机组于2001年12月11日16时10分一次起动成功。机组运行稳定，性能优良，各项运行指标均达到设计要求。机组运行数据如下：柘林发电机的电磁和结构设计及总体结构布局合理。设计制造过程中采用了旋转挡风板、大部件工地组焊等新技术、新结构。柘林水电站首台机组于2001年12月一次起动成功，并且自投运以来，运行平稳、振动小、噪声低，各部分温度也不高，达到合同中各项保证值的要求。试运行和真机性能试验表明，发电机各项指标优良，技术先进，运行稳定，受到用户好评。
在三相变压器中，原、副边只要有一边接成三角形，就能保证主磁通和电势为正弦波。而三角形联结的绕组在原边或在副边所起的作用是一样的。但是为了节省绝缘材料，实际上总是高压边采用星形接法，低压边采用三角形接法。因为高压边在一定线电压下，其想电势仅为线电势的根号3分之一，而绝缘通常按想电势设计，所以用料较少。并且主系统为大电流接地系统，也只能采用高压侧星形接线方式。
主变压器的接线方式采用△/Y，还有两个作用：（1）低压侧接成△，也就是发电机侧，有消除三次谐波的作用；（2）△/Y的接线方式在原来的差动保护回路中还有一个角度补偿的作用。
