中小型水電站運(yùn)行維護(hù)與管理Appt課件

1、 P1 中小型水電站運(yùn)行維護(hù)與管理 第一章第一章 水輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行水輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行 1 1，水能是：一種資源，水能是：一種資源 一種能源一種能源 一種再生能源一種再生能源 2 2，水電是：一種可再生能源，水電是：一種可再生能源 一種清潔能源一種清潔能源 一種低成本能源一種低成本能源 3 3，水力發(fā)電伏特點(diǎn)：，水力發(fā)電伏特點(diǎn)： 水電是一種清潔低水電是一種清潔低溓溓的再生能源的再生能源 水力發(fā)電簡單水力發(fā)電簡單 啟動(dòng)關(guān)停操作簡單、迅速啟動(dòng)關(guān)停操作簡單、迅速 正因?yàn)榇艘惶攸c(diǎn)：正因?yàn)榇艘惶攸c(diǎn)： P1 a，大中型水電站可作系統(tǒng)高峰 主要是操作簡單、啟動(dòng)快 火力發(fā)電 主要是擔(dān)負(fù)系統(tǒng)基荷運(yùn)行 核能發(fā)

2、電 b，小水電應(yīng)適合于偏避邊遠(yuǎn)山區(qū)的農(nóng)電開發(fā)和農(nóng) 村電氣建設(shè) 水力發(fā)電是 無害、無污染能源、綜合開發(fā)、綜合 利用、綜合效益好?？砂l(fā)揮防洪、灌溉、運(yùn)輸、養(yǎng) 殖等綜合開發(fā)利用。 4，水電站的構(gòu)成與功能 有六個(gè)方面 5，電氣系統(tǒng) 主要包括兩個(gè)方面：一次系統(tǒng)：二次系統(tǒng)： 6 6，水電站的功能：主要是將，水電站的功能：主要是將 7 7，水電站管理，水電站管理 主要包括兩個(gè)方面：主要包括兩個(gè)方面：P2.P2.第一節(jié)第一節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)組的基本參數(shù)水輪發(fā)電機(jī)組的基本參數(shù) 一一, ,水輪機(jī)型式水輪機(jī)型式 水輪機(jī)型式如表水輪機(jī)型式如表1-11-1所示所示 1 1，水輪機(jī)型式與水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)型式與水輪發(fā)電機(jī)組

3、 主要從四個(gè)方面說明：水輪機(jī)是主要從四個(gè)方面說明：水輪機(jī)是 水輪發(fā)電機(jī)組由水輪發(fā)電機(jī)組由 水輪機(jī)型式水輪機(jī)型式. .分兩大類分兩大類 機(jī)型與水頭選擇機(jī)型與水頭選擇 P2 P2 水輪機(jī)型號如表水輪機(jī)型號如表1-11-1所示所示 二，水輪機(jī)的技術(shù)參數(shù)一一水輪機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)：水輪機(jī)的基本技術(shù)參數(shù)：agag 1 1，水頭，水頭H H 2 2，流量，流量Q Q 3 3，功率，功率PtPt 4 4，效率，效率 5 5，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速n n 6 6，轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑，轉(zhuǎn)輪標(biāo)稱直徑DiDi 包括兩點(diǎn)：包括兩點(diǎn)： 7 7，空氣蝕系數(shù)，空氣蝕系數(shù) 主要從兩個(gè)方面說明：主要從兩個(gè)方面說明： 結(jié)論：空氣蝕結(jié)論：空氣蝕P34

4、 P5 P5 圖圖1-11-1混流式水輪機(jī)翼型空蝕易發(fā)部位混流式水輪機(jī)翼型空蝕易發(fā)部位 P6 三，水輪發(fā)電機(jī) 重點(diǎn)從三個(gè)方面說明 1，水輪要電機(jī)ad 2，水輪發(fā)電機(jī)組成部分： 3，水輪發(fā)電機(jī)的控制設(shè)備ae 四，水輪發(fā)電機(jī)的技術(shù)參數(shù) 發(fā)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)：反映 發(fā)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)有：am 1，定子電壓uN 定子電流iN 2，發(fā)電機(jī)的視在功率和功率因數(shù) 主要從五個(gè)方面說明： P6 2.發(fā)電機(jī)的視在功率和功率因數(shù) P7 根據(jù)功率三角形關(guān)系 P7 3.發(fā)電機(jī)功率 發(fā)電機(jī)功率主要從發(fā)電機(jī)功率主要從8 8個(gè)方面說明：個(gè)方面說明： 發(fā)電機(jī)損耗主要有：鐵損和銅損發(fā)電機(jī)損耗主要有：鐵損和銅損 水機(jī)設(shè)備損失包括：旋轉(zhuǎn)機(jī)

5、械損耗水機(jī)設(shè)備損失包括：旋轉(zhuǎn)機(jī)械損耗 機(jī)械磨擦損耗機(jī)械磨擦損耗 發(fā)電機(jī)效率：發(fā)電機(jī)效率： =Pf/Po =Pf/Po 水輪發(fā)電機(jī)組的效率水輪發(fā)電機(jī)組的效率=tg=tg 4.4.轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n n 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速nn是單位時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)是單位時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)次數(shù) 單位為：單位為：r/minr/min 同步同步指同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)指同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn) 速與定子旋轉(zhuǎn)磁場保持速與定子旋轉(zhuǎn)磁場保持 同步同步 P7 定子旋轉(zhuǎn)磁場和發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電的頻率關(guān)系為： 式中f交流電的頻率 式中f交流電的頻率 P發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù)P發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù)式中f交流電的頻率 P發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù) 式中f交流電的頻

6、率 P發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù) 從上式可知，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁極越少，其額定轉(zhuǎn)速越高。 P8 P8 飛輪轉(zhuǎn)矩飛輪轉(zhuǎn)矩GD2GD2和機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)和機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù)TaTa 機(jī)組的慣性時(shí)間常數(shù)Ta表達(dá)式為： P8 6.發(fā)電機(jī)電抗 發(fā)電機(jī)的電抗參數(shù)有：發(fā)電機(jī)的電抗參數(shù)有： 縱軸同步電抗縱軸同步電抗Xdo.Xdo.為為0.70.71.61.6 縱軸暫態(tài)電抗縱軸暫態(tài)電抗Xdo Xdo 為為0.240.240.380.38 縱軸次暫態(tài)電抗縱軸次暫態(tài)電抗X“do X“do 取決于轉(zhuǎn)子與定子的漏磁通取決于轉(zhuǎn)子與定子的漏磁通 7. 7.短路比短路比 短路比的大小關(guān)系到同步發(fā)電機(jī)的造價(jià)與運(yùn)行穩(wěn)定性短路比的大小關(guān)系到

7、同步發(fā)電機(jī)的造價(jià)與運(yùn)行穩(wěn)定性 短路比為短路比為0.90.91.3 1.3 標(biāo)準(zhǔn)值為什么標(biāo)準(zhǔn)值為什么1.11.1 8. 8.勵(lì)磁電壓勵(lì)磁電壓UfUf與勵(lì)磁電流與勵(lì)磁電流IfIf Uf Uf與與IfIf是是 用于建立磁場用于建立磁場 發(fā)電運(yùn)行控制的重要參數(shù)發(fā)電運(yùn)行控制的重要參數(shù) P9 第二節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行方式 首先明確兩個(gè)問題： 1.發(fā)電機(jī)組備用狀態(tài)：停機(jī)備用狀態(tài)冷備用） 備用熱備用機(jī)組加電流） 2.發(fā)電機(jī)組基本運(yùn)行方式：空載運(yùn)行 發(fā)電運(yùn)行 調(diào)相運(yùn)行設(shè)專門調(diào)相機(jī)）一.停機(jī)備用 從九個(gè)方面說明： 二.空載狀態(tài) 從三個(gè)方面說明： 1 3 P11 三.發(fā)電狀態(tài) 發(fā)電機(jī)發(fā)電： 1.發(fā)電機(jī)的負(fù)荷調(diào)整

8、 首先說明的兩個(gè)問題： 系統(tǒng)負(fù)荷性質(zhì)：a c 系統(tǒng)負(fù)荷特性：a c 發(fā)電機(jī)外特性：如圖1-2所示 P11 發(fā)電機(jī)的調(diào)整特性 如圖1-3所示 發(fā)電機(jī)調(diào)整特性 是保持 定子電壓恒定 轉(zhuǎn)速恒定 功率因數(shù)恒定 P11 發(fā)電機(jī)的U形曲線 如圖1-4所示 從六個(gè)方面說明：a f a. 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定 、可靠 b.機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行.系統(tǒng)容量大電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定 P12 2. P12 2.發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行參數(shù)和允許運(yùn)行范圍發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行參數(shù)和允許運(yùn)行范圍 發(fā)電機(jī)視在功率發(fā)電機(jī)視在功率SNSN、額定電壓、額定電壓UNUN、 額定電流額定電流iNiN、功率因數(shù)、功率因數(shù)C0SC0S P12 2. P12 2.發(fā)電機(jī)

9、額定運(yùn)行參數(shù)和允許范圍發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行參數(shù)和允許范圍 發(fā)電機(jī)視在功率發(fā)電機(jī)視在功率SNSN、額定電壓、額定電壓UNUN、 額定電流額定電流iNiN、功率因數(shù)、功率因數(shù)C0SC0S 圖圖1-51-5發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)的P-QP-Q圖圖P12 P12 水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電運(yùn)行時(shí)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電運(yùn)行時(shí) 其輸出有功功率受水輪機(jī)功率的限制，其輸出有功功率受水輪機(jī)功率的限制，輸出視在功率受發(fā)電機(jī)定子電流限制輸出視在功率受發(fā)電機(jī)定子電流限制P13P13在圖在圖1-5 1-5 CAOCAO與發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢三角形相似；與發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢三角形相似；OA=U/XdOA=U/Xd近似等于短路比；近似等于短路比；ACAC代表定子額定

10、電流代表定子額定電流ININ；OC=Eq/XdOC=Eq/Xd代表代表穩(wěn)態(tài)短路電流；穩(wěn)態(tài)短路電流；AEAE代表機(jī)端電壓方向；代表機(jī)端電壓方向；CAECAE為功率因數(shù)為功率因數(shù)角角 P13 P13 四四. .調(diào)相狀態(tài)發(fā)電機(jī)作調(diào)相運(yùn)行時(shí)，根據(jù)系調(diào)相狀態(tài)發(fā)電機(jī)作調(diào)相運(yùn)行時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng) 需要，發(fā)出感性無功功率需要，發(fā)出感性無功功率( (吸收容性無功功率吸收容性無功功率) ) 發(fā)出容性無功功率吸收感性無功功率）發(fā)出容性無功功率吸收感性無功功率） P13 P13 第三節(jié)第三節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行監(jiān)視水輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行監(jiān)視 一一. .發(fā)電機(jī)溫度、溫升監(jiān)視控制發(fā)電機(jī)運(yùn)行溫度發(fā)電機(jī)溫度、溫升監(jiān)視控制發(fā)電

11、機(jī)運(yùn)行溫度 不能超過最高允許溫度不能超過最高允許溫度. .當(dāng)發(fā)電機(jī)采用當(dāng)發(fā)電機(jī)采用B B級絕緣級絕緣 其極限溫度為其極限溫度為130130如表如表1-31-3所示所示 P14 P14發(fā)電機(jī)重要部份溫度、溫升限值發(fā)電機(jī)重要部份溫度、溫升限值當(dāng)發(fā)電機(jī)采用當(dāng)發(fā)電機(jī)采用B B級絕緣材料時(shí)，其極限溫度級絕緣材料時(shí)，其極限溫度130130定子和轉(zhuǎn)子溫度定子和轉(zhuǎn)子溫度130130如表如表1-31-3所示所示P14P14發(fā)電機(jī)冷卻氣體溫度的監(jiān)視防止絕緣過熱老化發(fā)電機(jī)冷卻氣體溫度的監(jiān)視防止絕緣過熱老化對冷卻氣體溫度規(guī)定如下：冷卻進(jìn)口風(fēng)溫對冷卻氣體溫度規(guī)定如下：冷卻進(jìn)口風(fēng)溫5050出口溫度出口溫度75.75.規(guī)定

12、發(fā)電機(jī)冷卻溫升在規(guī)定發(fā)電機(jī)冷卻溫升在25253030P15 P15 三三. .機(jī)組軸承溫度的監(jiān)視機(jī)組軸承溫度的監(jiān)視. .當(dāng)油溫當(dāng)油溫3030時(shí)，時(shí)，油不發(fā)生氧化，當(dāng)油溫升高到油不發(fā)生氧化，當(dāng)油溫升高到5050時(shí)，氧化加快時(shí)，氧化加快；當(dāng)油溫在；當(dāng)油溫在6060以上時(shí)，油溫每增加以上時(shí)，油溫每增加1010，氧化，氧化增加一倍增加一倍. .規(guī)定規(guī)定: :透平油的油溫透平油的油溫4545P15 P15 四四. .發(fā)電機(jī)電壓、電流的監(jiān)視發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓發(fā)電機(jī)電壓、電流的監(jiān)視發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓規(guī)定在額定電壓的規(guī)定在額定電壓的5 5范圍內(nèi)變化范圍內(nèi)變化. . 電流變化電流變化5 5，三相電流差不超過額定電流的，

13、三相電流差不超過額定電流的2020 P15 P15 五五. .機(jī)組頻率的監(jiān)視規(guī)程規(guī)定：機(jī)組頻率的監(jiān)視規(guī)程規(guī)定：額定頻率為額定頻率為f=50Hzf=50Hz，原規(guī)定允許偏差為，原規(guī)定允許偏差為5 5 隨電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大，現(xiàn)規(guī)定允許偏差為隨電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大，現(xiàn)規(guī)定允許偏差為(0.2-(0.2-0.5)Hz0.5)Hz P15 P15 五五. .機(jī)組頻率的監(jiān)視規(guī)程規(guī)定機(jī)組頻率的監(jiān)視規(guī)程規(guī)定額定頻率為額定頻率為f=50Hzf=50Hz，原規(guī)定允許偏差為，原規(guī)定允許偏差為5 5 隨電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大，現(xiàn)規(guī)定允許偏差為隨電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大，現(xiàn)規(guī)定允許偏差為(0.2-(0.2-0.5)Hz0.5)Hz P16 P16 六六.

14、.機(jī)組擺渡、振動(dòng)監(jiān)視機(jī)組擺渡、振動(dòng)監(jiān)視 主要表現(xiàn)有：主要表現(xiàn)有：1.1.機(jī)械振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)1 4 1 4 、 2. 2.水力振動(dòng)水力振動(dòng)1 51 5、3.3.電氣振動(dòng)電氣振動(dòng)1 41 4P16 P16 七七. .發(fā)電機(jī)絕緣電阻監(jiān)視發(fā)電機(jī)絕緣電阻監(jiān)視. .機(jī)組啟動(dòng)前后要機(jī)組啟動(dòng)前后要用用100010002500V2500V搖表測量絕緣電阻搖表測量絕緣電阻R60 /R15 R60 /R15 要求吸收比要求吸收比1.31.3；轉(zhuǎn)子的絕緣電阻；轉(zhuǎn)子的絕緣電阻0.50.5 100P16 P16 七七. .發(fā)電機(jī)絕緣電阻監(jiān)視發(fā)電機(jī)絕緣電阻監(jiān)視. .機(jī)組啟動(dòng)前后要機(jī)組啟動(dòng)前后要用用100010002500V2

15、500V搖表測量絕緣電阻搖表測量絕緣電阻R60 /R15 R60 /R15 要求吸收比要求吸收比1.31.3；轉(zhuǎn)子的絕緣電阻；轉(zhuǎn)子的絕緣電阻0.50.5P18 絕緣電阻監(jiān)視.機(jī)組啟動(dòng)前后要用10002500V搖表測量絕緣電阻R60 /R15 要求吸收比1.3；將所測絕緣電阻轉(zhuǎn)換到75下.進(jìn)行比較.轉(zhuǎn)子的絕緣電0.5P18 1.P18 1.短路干燥法短路干燥法. .短路干燥法將機(jī)組三相短接，短路干燥法將機(jī)組三相短接，啟動(dòng)機(jī)組在額定轉(zhuǎn)速下，并加勵(lì)磁電流使定子繞啟動(dòng)機(jī)組在額定轉(zhuǎn)速下，并加勵(lì)磁電流使定子繞組有電流通過，起到烘干的作用，操作步驟：組有電流通過，起到烘干的作用，操作步驟：1616P19 3

16、.P19 3.通直流電法、八通直流電法、八. .冷卻系統(tǒng)的監(jiān)視冷卻系統(tǒng)的監(jiān)視. .規(guī)定冷卻水溫度規(guī)定冷卻水溫度在在5 54545之間，機(jī)組冷卻主要對推力、上導(dǎo)、下導(dǎo)、水之間，機(jī)組冷卻主要對推力、上導(dǎo)、下導(dǎo)、水導(dǎo)軸承等部位與環(huán)節(jié)導(dǎo)軸承等部位與環(huán)節(jié). .九九. .丈量、控制、保護(hù)屏的監(jiān)視丈量、控制、保護(hù)屏的監(jiān)視P20 P20 第二章第二章 水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行操作與維護(hù)水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行操作與維護(hù) 第一節(jié)第一節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī) 組的正常運(yùn)行操作組的正常運(yùn)行操作 P20 P20第一節(jié)第一節(jié) 水輪發(fā)電機(jī)水輪發(fā)電機(jī) 組的正常運(yùn)行操作組的正常運(yùn)行操作 本節(jié)主要介紹水輪發(fā)電機(jī)組的典型操作，本節(jié)主要介紹水

17、輪發(fā)電機(jī)組的典型操作， 操作步驟：（操作步驟：（1 1）（7 )7 )步步P20P20一一. .機(jī)組的首次啟動(dòng)操作機(jī)組的首次啟動(dòng)操作( (一一) )首次啟動(dòng)試驗(yàn)前的檢查首次啟動(dòng)試驗(yàn)前的檢查試驗(yàn)在前驗(yàn)收在后試驗(yàn)在前驗(yàn)收在后. .試驗(yàn)是驗(yàn)收的重要項(xiàng)目試驗(yàn)是驗(yàn)收的重要項(xiàng)目1616 P22 ( P22 (一一) )首次啟動(dòng)試驗(yàn)前的檢查首次啟動(dòng)試驗(yàn)前的檢查 1. 1.引水系統(tǒng)的檢查引水系統(tǒng)的檢查(1)(5)(1)(5) 2. 2.水輪機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)的檢查水輪機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)的檢查(1) (7)(1) (7)P212.P212.水輪機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)的檢查檢查項(xiàng)目水輪機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)的檢查檢查項(xiàng)目(1) (1) (7)(

18、7)3.3.油、水、氣管路系統(tǒng)檢查油、水、氣管路系統(tǒng)檢查. .檢查項(xiàng)目從檢查項(xiàng)目從(1)(3)(1)(3)P21 3.P21 3.油水氣管路系統(tǒng)檢查油水氣管路系統(tǒng)檢查. .檢查項(xiàng)目從檢查項(xiàng)目從(1)(3)(1)(3)4.4.水輪發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)檢查檢查項(xiàng)目水輪發(fā)電機(jī)及勵(lì)磁系統(tǒng)檢查檢查項(xiàng)目(1)(7)(1)(7)P215.P215.電氣一次設(shè)備檢查電氣一次設(shè)備檢查檢查項(xiàng)目檢查項(xiàng)目(1)(9)(1)(9)P215.P215.電氣一次設(shè)備檢查電氣一次設(shè)備檢查檢查項(xiàng)目檢查項(xiàng)目(1)(9).(1)(9).主要檢查：一次設(shè)備有母線、主要檢查：一次設(shè)備有母線、斷路器、變壓器、隔離開關(guān)、避雷器、互感器斷路器、變壓器、隔離開關(guān)、避雷器、