农村小水电降损增效技术

本书介绍了农村小水电概况、存在问题及降损增效发展趋势，详细分析了农村小水电能量损失特征，提出了降低水头损失的技术措施，研究了农村水电工程水工建筑物破损修复，机组与水工建筑物增效、主要电气设备及配电网降损等技术。本书可作为高等学校水电类专业的本科生与研究生参考书，也可供水电领域从事设计、施工、建设及运行管理的工程技术人员参考。

前言
第1章绪论1
1.1农村小水电概况1
1.2农村小水电存在的主要问题2
1.3农村小水电能效现状的调查分析3
1.3.1水电站机组效率调查分析.3
1.3.2水电站机组容量统计分析.4
1.3.3水电站调查揭示的问题6
1.4农村小水电降损增效发展趋势8
1.4.1结构增效及水头降损8
1.4.2小水电输出工程的降损技术9
1.5本书内容与技术路线9
1.5.1主要内容9
1.5.2技术路线10
第2章农村小水电沿程水能损失及降损技术11
2.1农村小水电沿程建筑物及其水能特征11
2.1.1水库水量损失12
2.1.2进水口水量与水头损失13
2.1.3明渠及渠系建筑物水量与水头损失.13
2.1.4无压隧洞水量与水头损失14
2.1.5压力前池水量损失15
2.1.6有压隧洞、压力管道水量与水头损失15
2.1.7尾水建筑物水头损失16
2.2农村小水电发电水能功率及影响因素17
2.3农村小水电进水口水头损失及降损措施18
2.3.1进水口不同结构型式水头损失18
2.3.2减少进水口水头损失的技术措施25
2.4农村小水电引水渠道水头损失及降损措施26
2.4.1引水渠道断面型式水头损失26
2.4.2减少引水渠道水头损失的技术措施28
2.5农村小水电压力管道水头损失及降损措施28
2.5.1压力管道水头损失29
2.5.2减少压力管道水头损失的技术措施33
2.6农村小水电拦污栅水头损失及降损措施33
2.6.1拦污栅水头损失33
2.6.2新型拦污栅设计及效能验证41
2.6.3减少拦污栅水头损失的措施44
第3章农村小水电水工建筑物破损修复技术45
3.1农村小水电建筑物破损类型及成因分析45
3.1.1混凝土结构常见破损类型及成因45
3.1.2浆砌石结构常见破损类型及成因52
3.1.3其他结构常见破损类型及其成因56
3.2农村小水电一般水工建筑物破损修复技术59
3.3农村小水电水工建筑物破损修复实用技术59
3.3.1混凝土结构常见破损修复技术59
3.3.2浆砌石结构常见破损修复技术63
3.3.3其他结构常见破损修复技术64
3.4农村小水电渠道修复案例及实用改进技术67
3.4.1案例工程概述67
3.4.2实用改进工艺69
3.5农村小水电渡槽修复案例70
3.5.1案例工程概述70
3.5.2修复方案设计71
3.5.3引水渡槽破损修复效果分析72
第4章农村小水电机组与水工建筑物增效技术75
4.1高效转轮的开发75
4.1.1新型水轮机开发流程75
4.1.2基于CFD技术的计算方法76
4.1.3机组流道CFD模拟分析78
4.1.4基于CFD分析的叶片优化设计79
4.1.5开发转轮现场试验验证85
4.2水轮机导水机构增效改造技术88
4.2.1导叶立面密封改造设计88
4.2.2导叶端面密封改造设计88
4.2.3导叶新材料选择89
4.3新型水轮机进水主阀及其密封节水增效技术90
4.3.1新型三偏心金属硬密封进水蝶阀90
4.3.2新型双密封进水蝶阀结构设计91
4.4农村小水电降压增容技术93
4.4.1低压机组特点及降压引发的问题93
4.4.2定子结构优化设计93
4.4.3转子结构优化设计95
4.4.4增容改造应用案例95
4.5农村小水电水工建筑物增效技术96
4.5.1橡胶坝技术96
4.5.2翻板闸门技术103
4.5.3胶结砂砾石料坝技术及应用107
第5章农村小水电输出工程主要电气设备及配电网降损技术110
5.1农村小水电输出工程主要电气设备损耗评估110
5.1.1小水电输出工程及其电气设备概况110
5.1.2小水电输出工程电能损耗问题分析112
5.1.3小水电输出工程电能损耗计算115
5.1.4小水电输出工程电气网络接线模型121
5.1.5输出工程电气网络不同接线模型的电能损耗计算123
5.1.6电能损耗评估指标体系129
5.1.7电能损耗评估模型与评估方法133
5.1.8损耗评估案例135
5.2电能损耗计算系统研发135
5.2.1系统设计要求136
5.2.2系统功能规划设计136
5.2.3系统模型设计137
5.2.4数据库设计137
5.2.5线损计算流程设计138
5.2.6界面设计138
5.3输出工程主要电气设备损耗评估分析及降损技术139
5.3.1主要电气设备损耗分析评估139
5.3.2主要电气设备降损技术措施142
5.4农村小水电配电网损耗测量和电网节能技术143
5.4.1农村小水电配电网损耗测量技术现状143
5.4.2配电网损耗测量方法144
5.4.3配电网损耗测量存在的问题剖析147
5.4.4电流积分法实时测量电网损耗148
5.5新型电网节能表的开发151
5.5.1技术路线151
5.5.2节能表系统硬件架构152
5.5.3软件系统设计153
5.5.4电流平方积分值的应用154
5.6新型漏电保护器的开发155
5.6.1漏电保护器的工作原理155
5.6.2农村配电台区漏电保护存在的问题156
5.6.3分级漏电保护参数确定157
5.6.4专用漏电保护集成块的研发158
5.6.5新型电磁电子式漏电保护器的研发160
第6章总结与展望164
6.1总结164
6.2展望166
参考文献167