水电站组成和生产过程48

1、水电站组成和消费过程.我国水资源情况我国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只需2200立方米，仅为世界平均程度的14、美国的15，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。 .我国水资源情况我国水能资源6.76亿kw，其中可开发利用的约为3.79亿kw。均居世界首位。 .引入水电厂像其他工厂一样，要完成消费，需求原料，加工设备，并经过对加工设备的操作控制，使之加工出所需求的产品。对水电厂而言，其原料是水，根本加工设备是水轮发电机组，输出产品是电能，下面就让我们一同来了解一下水电厂是如

2、何实现由水变电这一消费工程的。 .电力消费的特点l电力消费的同时性 发电、输电、供电是同时完成的,电能不能大量储存,必需用多少,发多少。2电力消费的整体性 发电厂、变压器、高压输电线路、配电线路和用电设备在电网中构成一个不可分割的整体,短少任一环节,电力消费都不能够完成,相反,任何设备脱离电网都将失去意义。3电力消费的快速性 电能保送过程迅速,其传输速度与光速一样, 到达每秒30万公里,即使相距几万公里,发、供、用都是在一瞬间实现。 4电力消费的延续性 电能的质量需求实时、延续的监视与调整。 5电力消费的实时性 电网事故开展迅速,涉及面大,需求实时平安监视。6电力消费的随机性： 由于负荷变化、

3、异常情况及事故发生的随机性，电能质量的变化是随机的，因此，在电力消费过程中，需求实时调度，并需求实时平安监控系统随时跟踪随机事件，以保证电能质量及电网平安运转。.水电站消费过程原料加工设备对设备的控制产品水水轮发电机组控制系统电能.水电站消费过程水主阀水轮机发电机电能河流：拦河筑坝、引水快速闸门、蝶阀、球阀水能转换为机械能机械能转换为电能电能送入电力市场.水电站消费的特点水电厂 火电厂1、一次能源贮藏 水量储存燃料储存2、机组启动速度 快慢3、负荷增减速度 快慢4、系统中的作用 调频、调峰、调压基荷、电压支撑5、运转本钱 低建立本钱高高6、间隔负荷中心 远普通较近7、季节的影响 大小.水电站能

4、量转换过程水流冲击水轮机转轮，将水能转换为水轮机轴上的旋转机械能并经过大轴传送给发电机。发电机经过电磁感应原理将大轴上的旋转机械能转换为电能发电机任务的根本原理电磁感应原理 导线切割磁力线将感生电势，闭合导线将便有了电流。电枢绕组庞大，故工程上采用磁力线挪动去切割固定不动的电枢绕组； 磁力线由电磁铁产生，为了得到电磁铁，必先得到直流电源励磁.水轮发电机组将机械能转化为电能的物理过程 当定子绕组流过三相交流电以后产生一个旋转磁场，该磁场的转速称为同步转速发电机的频率及磁极对P数确定后，同步转速即已确定N=60f/p，这个磁极与转子磁极产生相互作用力，二者之间的角度决议了力的大小发出有功负荷的大小

5、和性质发电机或电动机.水电站能量转换过程 发电机空转空载发电水能机械能机械能电能电能送出.水电站消费过程定义：水电站是利用水能资源发电的场所，是水、机、电的综合体。将水能转换为电能的综合工程设备 。.水电站消费过程水能的根本要素是流量、水头。当水具有一定的流量、水头以后，我们说水具有了一定的能量。N=9.81QH由此可知发电必需求具有水头和流量.水电站消费过程但是水流的水头沿天然河流沿程分布时，我们无法运用，需求将水头集中以后才利于我们运用。按集中水头的方法，可以将水电厂分为三种类型：.水电站类型坝式水电厂 就是拦河筑坝集中水头，又可以分为河床式和坝后式。 优点：有调理才干和可以综合用。 缺陷

6、：水淹面积大；泥沙淤积。.坝后式水电站.水电站类型引水式水电厂是用引水道集中水头的电站称为引水式水电站。 引水方式：明渠、无压遂洞、有压遂洞 缺陷：无调理才干，属径流式。.引水式水电厂有压.引水式水电厂无压.水电站类型混合式水电站将上两种方式相结合。是由坝和引水道分别集中一部分水头，电站的总水头等于这两部分之和。.水电站组成水工建筑物水轮发电机组励磁系统调速系统油水汽三大辅助系统计算机监控系统继电维护平安自动化安装配电安装直流系统厂用电系统.水工建筑物挡水建筑物引水建筑物输水建筑物泄水建筑物.挡水建筑物挡水建筑物就是大坝。作用：拦截河流的水，用以构成水库，积存水量，抬高水位、集中落差，呵斥水力

7、发电的根本条件流量、水头。.挡水建筑物型式大坝土坝混凝土重力坝拱坝支墩坝堆石坝.引水建筑物引水建筑物是指从水库或河道中将所需求利用的水引入水电站而呵斥的水工建筑物。对引水建筑物的根本要求：保证水电站所需的足够水量，不能使泥沙、漂浮物等进入引水隧洞。附加设备：拦污栅、任务闸门、检修闸门、档沙坎。.引水建作用拦污栅拦截杂物，防止使其进入压力管道任务闸门开启、封锁进水口检修闸门用于检修任务闸门档沙坎拦截泥沙.输水建筑物输水建筑物由引水隧洞、调压井和压力管道等组成 阻抗式调压井定义：在圆筒式调压井的底部设置阻力孔并与隧洞及压力钢管衔接的调压调压井。 .调压井的作用由于发电站的引水管道较长，当机组运转中

8、忽然甩负荷封锁导叶时，由于水流的惯性作用，有很大的水锤效应，易损毁发电设备，如无调压井，水锤会击毁导水叶和其它过流部件。 调压井的作用A、让水锤有一个释放的通道，以减小过流部件的压力及水位动摇，平稳水头。.调压井的作用B、阻挠杂物进入压力水管和水轮机。调压井中的流速较低，可以使泥沙沉降。C、在调压井中设置快速闸门，可以对压力钢管进展检修。.泄水建筑物泄水建筑物：用以宣泄洪水及其他多余水量的建筑物，同时可以用来排泥沙及其漂浮物等。.引水电站水流途径水库进水口压力隧洞调压井压力钢管蝶阀蜗壳水轮机转轮尾水.水轮发电机组水轮发电机组：实现能量转换的安装。发电机的分类1同步异步2立轴横轴3悬式伞式 发电

9、机的损耗和散热 铜损、铁损、机械损耗、附加损耗，风冷、氢冷、水冷。水轮机分类1冲击式水轮机利用水流的动能来做功：水斗、斜击、双击。2还击式水轮机利用水流的压能和部分动能来做功，叶片正反面的压力差：轴流、混流、斜流、贯流。3可逆式水轮机：混流、轴流、斜流。.励磁系统励磁系统：提供发电机磁场电流的安装，包括一切调理与控制元件，还有磁场放电或灭磁安装及维护安装励磁系统由功率单元、调理单元、灭磁单元组成。.励磁系统作用维持发电机或系统电压程度；并列运转机组间合理分配无功负荷；提高发电机静稳定极限；提高系统动稳程度；发电机缺点时快速灭磁。.调速系统调速系统：根据水轮发电机组转速偏向的检测以开关水轮机导水

10、机构控制进入水轮机的流量来调理水轮机转速和出力的设备。 调速器用来控制液压接力器的动作，经过改动搭接在水轮机周围的导叶的开度这一途径来调理进水量或切断水流。流量的调理过程为：调理命令调速器液压接力器导叶传动机构导叶开度改别进水量改别.调速系统作用未并网前：调整机组转速；并网后：经过调整导叶开度调整机组有功出力、有功功率的成组调理分配并列运转的各机组之间的负荷；正常开停机；电气事故情况下紧急封锁导叶，以防止事态扩展。电压频率相位.油水汽三大辅助系统油系统：水电站油主要分透平油和绝缘油。透平油主要作用：光滑、散热、液压操作绝缘油主要作用：绝缘、散热、灭弧。水系统：主要用于机组各轴承，定子空冷器冷却

11、、主变冷却。.油水汽三大辅助系统.油水汽三大辅助系统气系统：分为中压气和低压气中压气作用：用于调速器压油安装低压气作用：机组刹车制动、检修密封、吹扫用气、风开工具用气、调相用气、空气断路器及气动安装的隔分开关操作用气、防冻吹冰。.油水气管路的着色红压力油管、加油管；黄排油管；橙消防水管；蓝进水管；绿排水管；黑排污管；白紧缩空气管。 .计算机监控系统以计算机网络为平台，经过开放、模块化的构造设计，实现对水电厂消费过程的监视、数据采集、控制、调理和维护，的一种系统。计算机监控系统包括：如今LCU单元、上位机等组成。特点：计算速度快、精度高、存贮量大等优点。 .继电维护继电维护：对运转中电力系统的设

12、备和线路，在一定范围内经常监测有无发生异常或事故情况，并作用于断路器跳闸或发出信号的自动安装。继电维护要求：可靠性、选择性、速动性、灵敏性主要作用是：防止电力系统事故的发生和开展，限制事故的影响及范围，保证电能质量并提高供电的可靠性。.配电安装发电厂和变电所电气主接线中，所装开关电器、载流导体以及维护和丈量电器等设备，按一定要求建造而成的电工建筑物，称为配电安装。它的作用是接受和分配电能，它是发电厂和变电所的重要组成部分。 包括：断路器、隔分开关、互感器、避雷器、母线、电缆、高压熔断器。分类：根据电气设备安装地点分为户内和户外式；按电气设备组装方式分为装配式和成套组合式。.直流系统直流系统作用：断路器操作电源、各控制电源、事故照明等。组成：蓄电池、充电机、馈电安装、绝缘监测安装。.厂用电系统厂用电系统：电厂本身用电。根本要求：可靠性、经济性厂用电负荷分类：一类、二类、三类和事故保