水电站运行及管理

水电站运行及管理第1页/共62页一、上节课知识回顾1、保证安全的组织措施是什么？2、保证安全的技术措施是什么？3、一次检修设备停电应如何做安全措施？第2页/共62页一、上节课知识回顾4、如何进行验电？5、如何装设接地线？6、对接地线有什么要求？第3页/共62页一、上节课知识回顾7、工作票所列有哪四类人、他们的职责是什么？8、如何进行心肺复苏？第4页/共62页本节课知识水电站设备及系统的组成、作用第5页/共62页三、水电站的组成提问：水电厂都有哪些组成？蓄水（大坝）放水（闸门）引水通道道水的机械能转化为水轮机的机械能（水轮机）厂房尾水以水流为线索：以能量装换为线索：水轮机的机械能转化为电能（发电机、励磁系统）第6页/共62页三、水电站的组成控制水轮机启停及有功负荷调整（调速器）控制机组刹车（刹车系统、低压气系统）以设备控制为线索：控制发电机端电压及无功负荷调整（励磁系统）电站整体综合控制（监控系统）第7页/共62页三、水电站的组成为机械提供稳定能源（油压系统、高压气系统）为厂用设备提供电源（厂用电系统、直流系统）以能源保障为线索：第8页/共62页三、水电站的组成保障机组正常运行（电气主接线系统、水力测量系统、电气测量系统、技术供水系统、防雷过电压系统、接地系统、继电保护及二次系统、通信系统）保障厂房正常运行（渗漏排水系统、照明系统）以生产运行保障为线索：保障检修正常进行（检修排水系统）第9页/共62页三、水电站的组成发电机层水轮机层以地域为线索：母线层蝴蝶阀层水泵层升压站（主变场）出线场高压开关室低压配电室水车室空压机室油处理室中央控制室蓄电池及直流室通讯机房厂用变室第10页/共62页a、防洪--(1)滞洪作用(2)蓄洪作用

b、兴利作用

--（例如灌溉、发电、供水、航运等）四、水电站组成简介1、水库：（1）、水库作用？

（2）、兴建水库的原因？

一、为附近的地区提供自来水及灌溉用水。

二、利用水坝上的水力发电机来产生电力。

三、运河系统的一部份。

四、水库的防洪

五、对库区和下游进行径流调节六、其他的用处包括渔业第11页/共62页四、水电站组成简介重点：（3）、电力生产水库的分类（按调节性能）：

具有调节水量的水电站称有调节水库水电站，对没有水库调节能力的水电站称径流式水电站。对有水库调节能力的水电站按照水库的调节性能可以分为:日调节、周调节、月调节、季调节、年调节和多年调节等几种类型。它们是通过水电站水库库容系数来划分。

第12页/共62页四、水电站组成简介重点：（3）、电力生产水库的分类（按调节性能）：

1、径流式水电厂:无水库,基本上来多少水发多少电的水电厂;

2、日调节式水电厂:水库很小,水库的调节周期为一昼夜,将一昼夜天然径流通过水库调节发电的水电厂;

3、日调节、周调节和月调节三种类型水电站的水库库容小，相应的蓄水能力和适应用电负荷要求的调节能力也较弱，水电站只能根据上游的来流情况通过夜间蓄水少发、白天多发，或上旬蓄水少发、下旬多发来满足电力系统对电量调节的要求；第13页/共62页四、水电站组成简介重点：（3）、电力生产水库的分类（按调节性能）：

4、季调节和年调节类型的水电站具有相对较大的水库库容它们可以根据当年河流的来流情况确定在某一季节（如汛期）少发电多蓄水，所蓄的水量留在另一季节（如枯期）多发电以达到对电力系统电量的调节目的；

5、年调节式水电厂:对一年内各月的天然径流进行优化分配、调节,将丰水期多余的水量存入水库,保证枯水期放水发电的水电厂;

季调节和年调节之间现在还分不完全年调节。

第14页/共62页四、水电站组成简介重点：（3）、电力生产水库的分类（按调节性能）：

6、多年调节式水电厂:将不均匀的多年天然来水量进行优化分配、调节,多年调节的水库容量较大,它可以根据历年来的水文资料和当年的水文资料确定当年的发电量和蓄水量，还可以将丰水年所蓄水量留到平水年或枯水年来发电，以保证电厂的可调出力;多年型调节水电站对于天然洪水也具有较强的调节能力可以在洪水期把多余的洪水蓄存在水库里等到枯水期发电这样不仅满足了电力系统对电量调节的要求，而且在洪水期通过合理的水库调度，可以实现削减洪峰和错开洪峰的目的。对于大江、大河的防汛工作具有十分重要的作用。第15页/共62页四、水电站组成简介国内外水库：

三峡大坝库容为393亿立方米，居世界第22位。

第16页/共62页加纳的沃尔特水库（LakeVolta）电站总装机容量88.2万kW，在1967年Volta水库完全建成时，在其淹没的区域住有8000人，占当时全国人口的1%。水域覆盖面积8500平方公里，几乎是国土面积的4%。

第17页/共62页2、大坝及闸门：大坝：

根据抵抗水头压力的机制不同，可分为重力坝和拱坝。重力坝，顾名思义就是利用坝体自身重量来抵抗上游水压力并保持自身稳定，比如三峡大坝就是混凝土重力坝；拱坝则是像拱桥一样，是在平面上呈凸向上游的拱形挡水建筑物，借助拱的作用将水压力的全部或部分传到河谷两岸的基岩上，比如美国著名的胡佛拱坝。

按筑坝材料的不同，可分为土石坝、混凝土坝、橡胶坝、钢闸门坝等。

按施工方式的不同，大坝还可以分为冲填坝、抛石坝、常规浇注的混凝土坝、碾压混凝土坝等。第18页/共62页

为宣泄超过水库调蓄能力的洪水或降低库水位，保证工程安全而设置的泄水建筑物溢洪道、消能设施：第19页/共62页

自习大坝的观测及维修第20页/共62页闸门：3、当我们按闸门门叶的外观形状分为平面闸门、弧形闸门、人字闸门、拱形闸门、球形闸门和圆筒闸门等。2、如果按闸门关闭时门顶与水面的相对位置分为露顶式闸门和潜孔式闸门。1、如果按闸门的工作性质可分为工作闸门、检修闸门和事故闸门。工作闸门也称主要闸门，能在动水中启闭。检修闸门设于工作闸门前。用于建筑物或工作闸门等检修时短期挡水，一般在静水中启闭。事故闸门多设于深孔工作闸门前，用于建筑物或设备出现事故时，能在动水中关闭而在静水中开启；兼作检修闸门时，也称事故检修闸门；需要在限定时间内紧急关闭的事故闸门，称为快速闸门。第21页/共62页四、水电站组成简介3、引水设施：功用：集中落差，形成水头，输送水量到水轮机。也用作尾水渠，将发电以后的水排到下游河道。类型:无压引水道：渠道(channel)、无压隧洞(freeflowtunnel)。具有自由水面，引水道承受的水压力不大。适用于无压引水电站。有压引水道：有压隧洞(pressuretunnel)。洞中水流为压力流，隧洞承受内水压力很大。适用有压引水电站。第22页/共62页四、水电站组成简介3、引水设施：无压引水道：第23页/共62页四、水电站组成简介无压隧洞有压隧洞第24页/共62页四、水电站组成简介3、引水设施：压力前池第25页/共62页四、水电站组成简介3、引水设施：压力前池

压力前池设置在引水渠道或无压隧洞的末端，是水电站引水建筑物与压力管道的连接建筑物。

作用：

(1)平稳水压、平衡水量。

(2)均匀分配流量。

(3)渲泄多余水量。

(4)拦阻污物和泥沙。第26页/共62页四、水电站组成简介3、引水设施：当引水渠道较长，且水电站担任峰荷时，常设日调节池。日调节池：第27页/共62页四、水电站组成简介4、厂房：地面式厂房—河床式、坝后式、引水式

地下式厂房

溢流式厂房分类：第28页/共62页4、厂房：河床式：

建在河床中间作为档水建筑物一部分，并直接承受上游水压力形成水电站水头的水电站厂房，较多用于水头较低，流量较大的水电站。

第29页/共62页4、厂房：坝后式：

坝后式厂房通常是指布置在非溢流坝后、与坝体衔接的厂房。坝址河谷较宽，河谷中布置溢流坝外还需布置非溢流坝时，通常采用这种厂房

第30页/共62页4、厂房：

用引水道如明渠、隧洞、管道等集中河流的流量和水头的水电站。多建在坡度较陡的河段。

引水式：第31页/共62页4、厂房：溢流式：

厂房布置在溢流坝后，洪水通过厂房顶下泄

第32页/共62页4、厂房：地下式：第33页/共62页4、厂房：厂房结构：生产主厂房、生产副厂房生产主厂房分层：第34页/共62页四、水电站组成简介5、水轮发电机：分类：反击式（混流式、轴流式、斜流式、贯流式

）

冲击式（水斗式、双击式、斜击式）第35页/共62页四、水电站组成简介6、调速器油压系统：第36页/共62页四、水电站组成简介7、蝴蝶阀油压系统：第37页/共62页四、水电站组成简介8、低压气系统：作用：刹车、调相、检修用气第38页/共62页四、水电站组成简介9、高压气系统：第39页/共62页四、水电站组成简介10、技术供水系统：第40页/共62页四、水电站组成简介11、渗漏排水系统：第41页/共62页四、水电站组成简介12、检修排水系统：第42页/共62页四、水电站组成简介13、水力测量系统：第43页/共62页四、水电站组成简介14、绝缘油、透平油及其管道系统：第44页/共62页四、水电站组成简介15、电气主接线系统

：根据电能输送和分配的要求，表示主要电气设备相互之间的连接关系，以及本变电站(或发电厂)与电力系统的电气连接关系，通常以单线图表示。第45页/共62页四、水电站组成简介16、厂用电系统

：第46页/共62页四、水电站组成简介17、直流系统

：第47页/共62页四、水电站组成简介18、照明系统

：（1）、正常照明系统

；

（2）、低压照明系统

（3）、事故照明系统第48页/共62页四、水电站组成简介19、防雷过电压保护系统

：（1）避雷针：由金属制成，高于被保护物，具有良好的接地装置。其作用是将雷电引向自身并安全地将雷电流导入地中，从而保护其附近比它低的设备免受直接雷击，起“引雷”和“泄雷”作用。

（2）避雷线：悬挂在空中的水平的接地导线，又称架空地线，主要用于保护架空输电线路，也可用于发电厂升压所作为直击雷保护。

（3）避雷器：限制过电压以保护电气设备。

第49页/共62页四、水电站组成简介20、接地系统

：电气设备的接地可分为：工作接地、过电压保护接地、人身安全保护接地和仪控接地。第50页/共62页四、水电站组成简介21、继电保护及二次系统

：一次设备:直接用于生产、输送和分配电能二次设备:对一次设备进行监视、控制、测量和保护第51页/共62页四、水电站组成简介22、通信系统

：行政通信系统、生产调度通信系统、系统通信和独立的通信直流电源系统。

第52页/共62页四、水电站组成简介23、监控系统

：第53页/共62页四、水电站组成简介23、监控系统

：第54页/共62页二、水力资源情况1、我国电力供需情况

；2011年，主要受水电出力下降、电煤供应紧张、电源电网结构失调、经济和电力需求增长较快等因素影响，全国电力供需总体偏紧，部分地区、部分时段缺电比较严重，全国共有24省级电网相继缺电，最大电力缺口超过3000万kW。（重庆8月13日12日21时20分，重庆电网最大负荷达1025万千瓦。重庆市夏季平均负荷800万kW）

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2005年11月26日，国家发改委正式发布了全国水力资源复查成果。复查资料表明：中国水力资源无论理论蕴藏量、技术可开发量，还是经济可开发量及已建和在建开发量，均居世界首位。大力开发水电，是保障未来中国能源供应的重要举措之一。

2011年底，水电、核电、风电、太阳能等清洁能源比重达到27.5%，比上年提高0.9个百分点。2、发展水电的重要性第56页/共62页3、水力资源的优缺点；（1）、清洁能源；（2）、可再生能源；（3）、全国水力资源总量，包括理论蕴藏量、技术可开发量和经济可开发量，均居世界首位；（4）、单位成本低；（5）、效率高，水能转换成电能效率约90%；

（一般30％，世界最好的火电厂能把40％左右的热能转换为电能；大型供热电厂的热能利用率也只能达到60％～70％）发展水力资源有哪些优势？

第57页/共62页3、水力资源的优缺点；（1）、破坏生态；（2）、建筑费用相当高；（3）、很难找到适合修建水坝的地点；发展水力资源会有哪些阻力？

调查作业：列举国内外停止使用的水电站有哪些？是由于什么原因造成？（注明资料出处，每个班做一份，写清分工情况，水电站可以列举多个，只选择