小型水力发电机安装问题(下载).doc

很多朋友在购买我们的小型水力发电机回去安装好后就问我们，选多大的电线合适？在这里我就给大家讲解一下电线的大小平方与电流的关系。
在安装水电时，需考虑下电源的负载要求。
一般铜线安全计算方法是：
2.5平方毫米铜电源线的安全载流量－－28A。
4平方毫米铜电源线的安全载流量－－35A。
6平方毫米铜电源线的安全载流量－－48A。
10平方毫米铜电源线的安全载流量－－65A。
16平方毫米铜电源线的安全载流量－－91A。
25平方毫米铜电源线的安全载流量－－120A。

如果是铝线，线径要取铜线的1.5-2倍。
如果铜线电流小于28A，按每平方毫米10A来取肯定安全。
如果铜线电流大于120A，按每平方毫米5A来取。
导线的截面积所能正常通过的电流可根据其所需要导通的电流总数进行选择，一般可按照如下顺口溜进行确定：
“十下五,百上二,二五三五四三界,柒拾玖五两倍半,铜线升级算.”
解释一下,就是10平方一下的铝线,平方毫米数乘以5就可以了,
要是铜线呢,就升一个档,比如2.5平方的铜线,就按4平方计算.一百以上的都是截面积乘以2,二十五平方以下的乘以4,三十五平方以上的乘以3,柒拾和95平方都乘以2.5,挺好记得吧！
很多人不知道为什么要用三相电？有2根线传输电不就够了吗？非要弄4条线？首先我们要弄清楚什么是三相电。
三相交流电源，是由三个频率相同、振幅相等、相位依次互差120°的交流电势组成的电源。三相交流电较单相交流电有很多优点，它在发电、输配电以及电能转换为机械能方面都有明显的优越性。例如：制造三相发电机、变压器都较制造单相发电机、变压器省材料，而且构造简单、性能优良。又如，用同样材料所制造的三相电机，其容量比单相电机大50%；在输送同样功率的情况下，三相输电线较单相输电线，可节省有色金属25%，而且电能损耗较单相输电时少。由于三相交流电具有上述优点，所以获得了广泛应用。
为了使交流电有很方便的动力转换功能，通常电力传输是以三相四线的方式，三相电的三根头称为相线，三相电的三根尾连接在一起称中性线也叫"零线"。叫零线的原因是三相平衡时刻中性线中没有电流通过了，再就是它直接或间接的接到大地，跟大地电压也接近零。
经常有客户在询问小型水力发电机的时候问我，发电机是永磁的，还是励磁的。 但是，很多用户并不知道，为什么是永磁的，为什么又有励磁的。在这里我讲一下永磁发电机的优缺点。
一般的永磁发电机里的磁材料有两种，一种是铁氧体（黑色的），价格便宜应用广泛。体积较大，磁场强度不是很高。另一种永磁材料是钕铁硼（白色的），价格昂贵，磁场比较强，用在体积要求比较小的永磁发电机中。
永磁发电机结构简单，由永磁极作为转子，线圈作为定子组成，旋转磁极后线圈便感应出电流。
缺点：由于永磁的磁场有限，不能够做得很大很强，因此永磁发电机只应用在功率比较小的发电机中。比如5KW以下。较大功率的发电机则采用励磁的方式。
轴流式小型水力发电机说明书
来源:小水电网  日期:2009-7-29  点击:  2039
1、微水电站简介
建微水电站是在有一定水头落差的地方，通过筑坝拦集小溪流水，水流经过引水渠流入机房内的水轮机涡室，经真空尾水管，推动水轮机带动发电机发电，然后通过输电线供给用户。

2、主要规格及技术参数
型号：SF-ZL系列轴流式　　　功率：300瓦-8千瓦　　　电压：230伏－480伏
转速：1000转/分－1500转/分　水头：1.2－5米　　　　　流量：0.02－0.2立方米3/秒

3、机组结构及工作原理
轴流式水轮发电机是由水轮机和发电机同轴组成。水轮机主要由水叶、导水罩、轴承、水封、主轴等组成。轴流式水轮发电机主要是利用相应高度的尾水管形成真空吸管，拉吸上游的水经过涡室形成旋流，冲射水叶高速旋转，通过主轴带动发电机工作。如图1所示：

4、机组的选择
在选型时，应根据当地水源的水头、流量情况，对照本水明书内机组参数表，选择相应的机组，本系列机组额定使用水头1.2米—5米，流量为流量：0.02－0.2m3。
（1）、安装机组电功率： 
机组发出电量公式N=n1n2gHQ 可求出。
其中式中：N为发电功率（千瓦），n 1为机组效率（估算一般取0.4－0.5），n 2为引水效率 （估算一般取0.80—0.95），g为重力加速度（取9.8米2/秒），H为发电水头（米），Q为流量（立方米3/秒）
（2）、电站水头测量及计算
水头计算公式H=L sinθ （如图2）
L为皮尺所测长度（米），θ为皮尺线与水平线的夹角。

（3）、水流量测量及计算
流量(m3)  Q=Sv　其中S为横段面积（m2），v为流速（m/s）
①、首先测量得水沟的横截面积S，比如可量得水沟的宽、高粗略算出横截面积S，如要测得更准确，可对水沟的横截面积进行分割细分测得各小块面积，然后再相加得出总面积。
②、水流速的测法，可直接丢一漂浮物在水面上，然后看它在一定时间内漂流过的路程，然后再计算出其1秒内流过的路程，即为水的流速。
③、还可以用一个比较大的水桶来直接接水，然后计算出流量。

估测流量时，要多次测量取平均值，还要考虑到每个季节的水量变化情况。

5、安装施工
⑴、选择最佳的装机位置，量出水头的高度，测出水流量。可筑坝和挖下游水渠达到提高水头和蓄水量。
⑵、根据水轮机的型号和尾水管上小下大的开放倍数，用木料做好尾水管及排水口的模具，并用纸把模具包好，以便水泥和模具分离，这样可方便以后拆除模具，并可保证尾水管内壁光滑不漏气。
在下图中，A、B分别表示圆木饼的上下直径，单位为厘米(cm)。
10型　A＝10　B＝20　C＝15　D＝25，
12型　A＝12　B＝24　C＝20　D＝30，
15型　A＝15　B＝30　C＝25　D＝40，
18型　A＝18　B＝36　C＝30　D＝40，
20型　A＝20　B＝40　C＝30　D＝45，
25型　A＝25　B＝50　C＝40　D＝55，
H为水头高度，即水的落差。M为出水口的长度。如下图3所示。

                    图3　涡室内部模具的制作

（3）、先在安装好的尾水管模具周围用砖石砌好，再用混凝土倒制5－10厘米，将水轮机的水环或导水罩拆来安装在尾水管的上端与尾水管接连凝固好，导水罩一定要垂直。如下图4：

                  图4　真空涡室

（4）、涡室根据水轮机型号大小定，先做一个米字型纸模，根据水轮机的导水量，量出尺寸计算好数据，连结点划出形状，剪下纸模放在地面上，按图用混凝土和砖石做成牢固的涡室，室面对向放上作固定水横担用的螺丝。整个尾水管及涡室需用水泥浆抹平滑，绝对保证不漏气。
如下图，各个地方的尺寸如下：单位为厘米(cm)
10型 a = 15.5  b = 13.6  c = 11.6  d = 9.7  e = 7.8  f = 5.8  g = 3.9  h = 1.94
12型 a = 17.5  b = 15.4  c = 13.2  d = 11  e =8.8  f = 6.6  g = 4.4  h = 2.2
15型 a = 22  b = 19.6  c = 16.8  d = 14  e = 11.2  f = 8.4  g = 5.6  h = 2.8
18型 a = 24  b = 21  c = 18  d = 15  e = 12  f = 9  g = 6  h = 3
20型 a = 27  b = 23.8  c = 20.4  d = 17  e = 13.5  f = 10.2  g = 6.8  h = 3.4
25型 a = 36.5  b = 32  c = 27.5  d = 23  e = 18.3  f = 13.7  g = 9.2  h = 4.6

                       图5 涡室平面

（5）、混凝土凝固干了以后，取出模具检查有无漏洞，如用精铁皮做模具可不用取出，即可把发电机安装在导水罩上。涡室面用木或铁横担把发电机固定。

（6）、为了保证人身安全，发电机壳必须另外安装接地线。机房外有危险警示标示。
（7）、输电线路根据机组的功率选用和线路架设要符合安全标准。室内线路更要注意安全，并配备闸刀开关使用。
（8）、机组安装后经试机，在电机旁和到达用电户处各测量电压，调试合适和运转正常后才能使用，避免损坏用电器。
（9）、如果安装合格，水头，水量足够。开机时，水轮机转轮会发出“哗、哗、哗”急促出水声，发电机会发出均匀“呜、呜、呜”转动响声，根据响声可判断出转速和机组运转是否正常。

6、 机组的使用与维护
（1）、 经常检查机组的稳固部位，防潮防晒，保持机体清洁，严禁吸入小金属杂物。
（2）、本机设计在额定转速下空载电压较高，一是因为微水电功率较小，所发出的电直接输送用户，可减少线路损耗。二是本永磁电机不恒压，带负载时电压降幅较大。
（3）、为了正常用好电，可用万能表测试或根据经验判断时值电压，根据用电量的大小，调节针阀开关，控制进水量达到调整转速，稳定电压的目的。还可通用控制用电量来调控电压。简单的办法就是：发现电压偏高时，多开几盏灯，电压偏低时关掉几盏灯。
（4）、超过一小时不用电应关水停机，应先关电才停机，如不方便关水停机，应打开偏闲地方的灯，保持合理的用电量。如果只使用输出电量的很少部分，会因电压过高损坏电器。
（5）、本机额定转速时，频率50H2，如果带动其他电器，电动机时，应控制好转速，否则影响使用效果。按规定，发电机带电动机的起动功率必须大2—3倍。如需使用500W电动机，就必须选用1500W以上的发电机。
（6）、严禁超转速。超负荷运行。三相机组用电负荷应尽量平衡，三相电不能并接使用，与另一台几发出的电也不能并接使用，配仪表箱的机，使用时表箱与电机分离放置，避免振荡，本机轴承应每二个月加注黄油。
（7）、本机组采用永磁发电机，其优点系低速转动都有电输出，如条件限制或枯水期水头，流量达不到规定要求，或线路过长，致使发电量不足，电压偏低，可在减少用电量或改用110V灯泡的情况下使用。
（8）、微水电的每一个用户，都必须了解安全用电常识，正确使用电源，确保生命财产的安全。
注： 本厂另外生产有微水电“自动稳压稳频器”，配合使用后，解决永磁电极不恒压问题，你可随意开关用电器，只要不超过机组额定发电量，就使你如何使用电网市电由于方便。如果配市面上出售的稳压，调压器使用没有什么效果。

7、 故障的检查排除
（1）、电灯不亮：首先检查用电设备有无接触不良或短路。然后检查水轮机转轮是否松脱或被杂物卡死，再用万能表测电机的绕组是否短路或烧坏断线。
（2）、异响声：检查发电机转子是否沾有铁屑，或转子定子相碰，主轴是否磨损变形，轴承是否损坏。应检修好再使用。
（3）、电压偏低：首先检查用电负荷是否超过额定功率，进水口是否堵塞，转轮是否损坏。路线过长也会偏低。
（4）、发电量不足，可对照该机组要求的水头，流量是否达到，可增加水头高度，或加大引水渠，增加进水量。
（5）、在水头，水量足够的情况下，如果转速不高，可能是涡室建造合理，达不到标准要求。如果排水管处出水有水泡，则有可能是涡室漏气。下水位没有浸过排水口20－30厘米，没有形成真空，无吸引力。

产品保修方法
自购买本厂产品之日起，不是人为损坏，属资量问题和使用损坏，免收修理费，只收材料费和邮托费。保修一年。

轴流式小型水力发电机各功率规格表

功率W
水头（米）
流量（m3/s）
重量（Kg）
包装尺寸（毫米）
300
   2-4
      0.025
27
  820×250×250
500
   2-4
      0.030
32
  820×250×250
600
   2-4
      0.04
36
  900×280×280
1000
   2-5
      0.06
43
  900×280×280
1500
   2.5-6
      0.07
46
  940×300×300
2000
   3-6
      0.08
55
  1170×360×350
3000
   3-6
      0.10
79
  1240×360×350
5000
   3-8
      0.18
168
  1380×400×400
8000
   4-9
      0.20
178
  1450×450×450
10000
   5-10
      0.24
200
  1500×480×480