水电站机电设备的介绍.ppt

水电站机电设备介绍,编制：齐东宾,水电站总体介绍水电站机电设备系统介绍水电站水流通道主要构筑物及设备金属结构桥式起重机水电站的主阀水电站的主机电气一次设备电气二次设备通信系统消防系统暖通空调小结,目录,水电站总体介绍,水电站定义水电站分类水电站特点,水电站的定义,将水能转换为电能的综合工程设施，一般包括由挡水建筑物、泄水建筑物形成的水库、水电站引水系统、发电站厂房和机电设备等。借助水工建筑物形成和集中水头，从高位水源向低位引水，利用水的压力或流速冲击水轮机使之旋转，将水能转换成旋转的机械能，并带动发电机切割磁感线产生交流电。水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航运等综合利用目的服务的其他建筑物。这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。,河段水流的出力：,其中，Q为流量；H为水头；,水电站分类,按照水电站主要建筑物拦河坝与水电站厂房的相对位置，可分为：坝后式（如：龙江水电站、冲乎尔水电站）河床式（如：沙坡头水电站、下坊水电站、白竹洲水电站）按照水头集中方式和工程布置方式分为：坝式水电站（如：冲乎尔水电站）引水式水电站（如：波波娜水电站、齐热哈塔尔水电站）混合式水电站（如：龙江水电站、波波娜水电站）按径流调节程度分：有调节水电站（如：龙江水电站、冲乎尔水电站、波波娜水电站）无调节水电站（如：齐热哈塔尔水电站）根据装机容量分为：大型水电站：75万kW以上大1型；25万kW75万kW大2型中型水电站：2.5万kW25万kW小型水电站：2.5万kW以下,坝后式水电站,万家寨坝后式水电站,河床式电站,沙坡头河床式电站,无压引水式水电站,有压引水式水电站,波波娜有压引水式水电站,水电站的优势（以30万千瓦机组为例与火电厂比较）,水电站主厂房结构布置示意图,水电站机电设备系统介绍,机械设备金属结构及启闭设备：闸门、拦污栅、清污机及其轨道；液压式启闭机；卷扬式启闭机；门式启闭机等水力机械及其附属设备：水轮机及其调速器；主阀及其油压装置辅机设备：技术供水系统；排水系统；气系统；油系统其他设备：主辅桥机、电梯等电气设备一次设备：发电机及其励磁系统；发电机出口断路器；母线或高压电缆；主变压器；GIS组合电器或室外开关站；中、低压配电系统；厂用变压器；柴油发电机组；接地和避雷器；中低压电缆；照明等二次设备：保护系统；监控系统；辅机控制系统；直流系统；通讯系统；工业电视系统；消防控制系统等暖通消防设备消防系统、暖通系统、生活用水系统、污水处理系统等,水电站机电设备全系统图,进水阀,水轮机,发电机,调速器,励磁,出口断路器,主变,GIS,柴油发电机组,厂用变,直流在受运输条件和电站枢纽布置的限制时，可采用单相变压器、三相组合变压器或现场组装三相变压器。主变压器的容量，一般与水轮发电机组的额定容量相匹配;若水轮发电机组设置了最大容量，则应与水轮发电机组的最大容量相匹配。,波波娜主变压器,电气一次设备GIS,定义：GIS即为GasInsulatedSwitchgear的缩写，中文名称为“气体绝缘全封闭配电装置”。填充气体一般为六氟化硫。六氟化硫（SF6）：六氟化硫气体主要作用是绝缘和灭弧，同时也作为传热介质。不宜与其他物质反应的稳定化合物，不燃无色无嗅无毒无公害，高绝缘强度强灭弧能力的气体。优点：占地面积小、设备运行安全可靠、无触电危险及电晕干扰、动热稳定性好可听噪音水平低，抗震性能好、安装工期短、维护工作量小、检修间隔周期长,GIS的主要构件,断路器：切断与闭合高压电路的空载和负载电流。电流互感器和电压互感器：按比例将大电流或高电压转换成小电流或低电压以实现测量仪表设备标准化小型化。隔离开关：在线路基本没有电流时将电气设备和高压电源隔开或接通。避雷器：限制过电压保护电气设备。气隔：GIS内部相同压力或不同压力的各电器元件间设置的使气体互不相通的密封间隔。负荷开关、接地开关。电缆终端与引线套管、伸缩节、母线。,GIS例图,冲乎尔110KVGIS组合电器,波波娜220KVGIS组合电器,水电站中的出线场设备，是专指水电站发出的电能经过主变压器升压后向各地输送电能的供电设备。它一般设置在水电站的附近地面或者副厂房屋面（GIS房顶），这样可以减少供电线路的密度，节省资源，便于管理。出线场道路即电能传输设置的通道等,电气一次设备出线场设备,波波娜220KV出线场设备,冲乎尔水电站水电站大坝、厂房、尾水及出现场,出线场,大坝,上游副厂房,主厂房,尾水平台,电气一次设备厂用电系统,水电站厂用电系统是电站为了满足正常生产运行而设置的供用电系统，包括高压开关柜、厂用变压器、低压开关柜、柴油发电机组。厂用电负荷包括以下方面：机组自用电（励磁系统，断路器分合闸等）公用系统用电（油系统，水系统，气系统，消防等）照明用电厂用电主要供：机组自用电、机组公用电、照明用电、门机动力电源、闸门电源、生活区用电等经隔离变压器送至大坝液压启闭机开启关闭等用电（一些电站是单独供电）。高压开关柜是用于电力系统的电气柜设备。高压开关柜的作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护。高压开关柜内的部件主要有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压操作机构等。,厂用变压器:是将电压等级从较高等级调整为设备所需较低等级的变压器。低压开关柜：是将设备所需电压等级的电源分配到各个用电的配电箱的开关柜。柴油发电机组一般作为枢纽、调压室、厂房的备用电源。,波波娜低压开关柜,波波娜高压开关柜,电气二次设备辅机控制系统,辅机控制系统主要包括高压空气压缩系统、低压空气压缩系统、机组检修排水系统、油系统、集水井排水系统等的控制系统。,监控范围及方式：电站监控系统由中央控制室值班人员通过中控室设置的模拟屏和监控系统操作员工作站的人机接口设备实现全厂集中监控，计算机监控系统在保证稳定运行条件下实现自动控制。监控范围包括：水轮发电机组、机组进水阀（闸）门及辅助设备、主变压器、开关设备、母线设备、主(副)厂房内辅助设备、厂用变压器、变压器断路器、高低压配电装置、直流电源设备、坝区闸门等。,电气二次设备计算机监控系统,继电保护装置能反应电气设备的故障和不正常工作状态并自动迅速地、有选择地动作于断路器将故障设备从系统中切除，保证不故障设备继续正常运行，将事故限制在最小范围，提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全、连续供电。,电气二次设备继电保护装置,工业电视监控系统主要用于电站安全生产重要设备、场所的电视监控，可以将各个监控点的图像采集后传输到中心监控室并实时显示在监视器上。通过本系统，监控人员能直观的监视和记录各重要部位的安全生产情况，及时发现各监控点的违章作业情况，防患以未然，为煤矿的安全生产保驾护航。系统主要由前端摄像单元、传输线（同轴电缆或光缆）、视频光端机、视频分配器、视频服务器及大屏显视系统组成。,电气二次设备工业电视监控系统,冲乎尔水电站中控室：工作台最左侧为工业电视监控器和画面切换装置，大屏幕安装在左侧墙上。,直流系统是为给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独立的电源，它不受发电机、厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源蓄电池继续提供直流电源。主要由蓄电池、充电屏、控制屏组成。,电气二次设备直流系统,直流系统,波波娜水电站直流系统盘柜,继电保护装置,通信系统不仅是水电站正常运行的可靠保障，也是电力系统对水电站调度的重要手段。水电站的通信主要包括水电站厂内通信、对外通信（包括对电力系统通信、对水利系统的通信及对公用系统的通信）、水情自动侧报系统通信、梯级水电厂及水电厂群的集中调度和集中管理通信及施工通信等以及航运通信。水电站厂内通信可包括：厂内生产调度通信、厂内生产管理通信、厂内、厂区及生活区综合通信线路网络、厂内其他信息传输通信。水电站对外通信主要包括电站与水库调度与管理部门、电力系统调度管理部门、公用电信部门之间的通信链路的规划。对电力系统的通信一般多采用沿电力线开设光纤通信和电力载波方式，一般情况下以光纤通信为主、载波通信为辅（或作为备用）。,通信系统,水电站消防系统主要包括的内容和设备有：火灾自动报警及联动控制系统：消防报警控制台、消防广播通讯控制柜、通用消防联动控制柜、火灾自动报警系统主机柜、各类探测器等。消防通风：风机、风管、防火阀、过滤器、风口等。水喷雾灭火系统：主要用于水轮发电机、主变压器等重要设备或重点部位。主要设备有：消防水系统设备及管网、火灾探测装置、火灾报警装置、手动或电动球阀、压力表、喷头。消防设施：防火门、防火窗、逃生指示灯、消防栓、消防带、灭火器等。,消防系统,暖通空调系统是通过对空气的加热、冷却、加湿、干燥等处理，以保证室内空气的温度、湿度、气流速度、洁净度等稳定在一定范围内，以满足设备正常运行和运行人员的工作生活的需要。水电站的采暖、通风、空调系统主要设备有：风幕机、电暖气、锅炉、空调机、通风机等。,暖通空调,水电站机电设备小结,金属结构：清污设备、闸门及其埋件、启闭设备。桥式起重机：主厂房桥式起重机、GIG室等部位桥式起重机水电站的主阀：水轮机进水球阀、蝶阀、闸阀水电站的主机：水轮机、调速系统设备、水轮发电机、励磁系统设备电气一次设备：发电机出