水力發(fā)電的基本流程及發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備簡介

1、水力發(fā)電的基本流程及發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備簡介一. 水電站樞紐的組成1. 水電站是將水能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿乃ρb置，由各種水工建筑物（擋水建筑物、泄水建筑物、進(jìn)水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及水電站廠房）以及機(jī)械、電氣設(shè)備組成的統(tǒng)一有機(jī)整體，互相配合、協(xié)同工作，這種水力裝置，就是水電站樞紐或水利樞紐。2. 水力發(fā)電的基本流程：具有水頭的水力經(jīng)壓力管道或壓力隧洞（或直接進(jìn)入水輪機(jī)）進(jìn)入水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪流道水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪在水力作用下旋轉(zhuǎn)（水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能）同時(shí)帶動(dòng)同軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)定子繞組切割轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的磁場磁力線（根據(jù)電磁感應(yīng)定理，發(fā)出電來，完成機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換）發(fā)出來的電經(jīng)升降壓變壓器后與電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。二.

2、發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備簡介水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備簡介：水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、調(diào)速器、勵(lì)磁系統(tǒng)、油水氣系統(tǒng)升壓站及其它主要設(shè)備簡介：變壓器、高壓配電裝置、互感器n 水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備簡介1.水輪機(jī)：水能-機(jī)械能；按水流能量轉(zhuǎn)換特征，分為反擊式和沖擊式l 反擊式：利用水流的勢能和動(dòng)能，轉(zhuǎn)輪在工作過程中全部浸在水中，壓力水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪葉片時(shí)，受葉片的作用而改變壓力、流速的大小和方向，同時(shí)水流對(duì)轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生反作用力，形成旋轉(zhuǎn)力矩使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。反擊式又分為混流式、軸流式、斜流式、貫流式；混流式：水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪時(shí)是輻向流進(jìn)而軸向流出；軸流式：水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪時(shí)是軸向流進(jìn)而軸向流出；斜流式：水流進(jìn)出轉(zhuǎn)輪葉片都是斜向的；貫流式：與軸流

3、式類似，水流基本沿軸向流過轉(zhuǎn)輪；l 沖擊式：利用水流的動(dòng)能，又分為切擊式（水斗式）和斜擊式兩種切擊式，噴嘴射流沿轉(zhuǎn)輪圓周切線方向沖擊斗葉；斜擊式，噴嘴射流方向與轉(zhuǎn)輪輪旋轉(zhuǎn)平面成一夾角；2.發(fā)電機(jī)l 水輪發(fā)電機(jī)：機(jī)械能-電能；由轉(zhuǎn)子、定子、上機(jī)架、下機(jī)架、推力軸承、導(dǎo)軸承、空氣冷卻器、勵(lì)磁機(jī)和永磁機(jī)等主要部件組成。l 同步發(fā)電機(jī)的工作原理 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子中由勵(lì)磁電流產(chǎn)生的按正弦分布的旋轉(zhuǎn)磁場切割定子三相對(duì)稱繞組定子三相繞組中產(chǎn)生三相正弦交變電動(dòng)勢定子三相繞組與負(fù)載連通后，電路在電動(dòng)勢的作用下有電流通過向負(fù)載輸出電能。3.調(diào)速器：國民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)電能生產(chǎn)的要求：供電可靠性；保證電能質(zhì)量調(diào)速

4、器的主要作用是調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)頻率和有功負(fù)荷。具體說，水輪機(jī)調(diào)節(jié)的基本任務(wù)，就是根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷的變化，不斷地相應(yīng)調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機(jī)組有功功率的輸出，以維持機(jī)組轉(zhuǎn)速或頻率在規(guī)定范圍內(nèi)。4.勵(lì)磁系統(tǒng)：供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的直流電源及其附屬部件；主要作用是調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓和無功功率。5. 油水氣系統(tǒng)油系統(tǒng)：分為透平油和絕緣油；它的作用是：（絕緣油）絕緣、（透平油）冷卻、潤滑，調(diào)速系統(tǒng)液壓操作及立式機(jī)組的電站中還有開機(jī)前頂轉(zhuǎn)子之用。l 透平油：潤滑、散熱和液壓操作l 絕緣油：絕緣、散熱和消弧水系統(tǒng)：技術(shù)供水、消防供水、生活供水和排水系統(tǒng)技術(shù)供水系統(tǒng)，它的作用主要是：冷卻、潤滑、密封、操作。氣系統(tǒng)：壓縮空氣系統(tǒng)的任務(wù)和

5、組成：壓縮空氣系統(tǒng)的任務(wù)，就是及時(shí)地供給用氣設(shè)備所需的氣量，同時(shí)滿足用氣設(shè)備對(duì)壓縮空氣的氣壓、清潔和干燥的要求 壓縮空氣系統(tǒng)由四組成：空氣壓縮裝置，它包括空氣壓縮機(jī)、電動(dòng)機(jī)、貯氣罐和油水分離器等供氣管網(wǎng)，它由干管、支管和管件組成。管網(wǎng)將氣源和用氣設(shè)備聯(lián)系起來，輸送和分配壓縮空氣。測量和控制元件，它包括各種類型的自動(dòng)化元件，如壓力繼電器、溫度信號(hào)器、電磁空氣閥等。其主要作用是監(jiān)測、控制，保證壓縮空氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行。用氣設(shè)備，如油壓裝置壓力油罐、制動(dòng)閘、風(fēng)動(dòng)工具等。n 升壓站及其它主要設(shè)備簡介1. 變壓器：水電站使用變壓器的必要性：在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，升高電壓有利于提高輸送容量，減少輸電損耗

6、，但是隨著電壓的增高絕緣費(fèi)用也要增大。因此，對(duì)3070KM的用戶，一般采用35KV電，更近一些的用戶，用10KV輸電。l 變壓器作用：改變電壓；改變電流；改變相位。l 變壓器組成：由鐵芯、繞組、油箱、套管、分接開關(guān)以及其它附件所構(gòu)成。2. 高壓配電裝置l 高壓斷路器：高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電器。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，它和繼電保護(hù)配合，能迅速切除故障電流，防止擴(kuò)大事故范圍。因此高壓斷路器工作的好壞，直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。l 高壓隔離開關(guān)：隔離電源；倒閘操動(dòng)；接通和斷開小電流電路；用戶外三聯(lián)隔離開關(guān)接通和斷開10KV以下、電流在15A以下的負(fù)荷。3.互感器：互感器的作用，就是將交流高電壓、大電流按比例降到可以用儀表直接測量的數(shù)值，使測量儀表和繼電器標(biāo)準(zhǔn)化和小型化并可采用小截面的控制電纜或?qū)Ь€進(jìn)行連接，使屏內(nèi)布線簡單，安裝方便；使測量儀表、繼電器等二次設(shè)備與高電壓隔離，以保證人身和設(shè)備的安全，當(dāng)電路上發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)測測量儀表的電流繞組，使它不受大電流的損壞，同時(shí)為繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置提供電源。n 發(fā)電廠電氣部分：單母線接線：優(yōu)點(diǎn)：接線簡單、清晰、設(shè)備少，操作方便于擴(kuò)建和采