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抽水蓄能電站培訓(xùn)教材抽水蓄能電站培訓(xùn)教材1目錄一概論二抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點三抽水蓄能電站的組成局部四抽蓄電站設(shè)備簡介五機械連接根本知識六抽水蓄能機組的機械部件及結(jié)構(gòu)七抽水蓄能機組的吊裝目錄一概論21、抽水蓄能電站工作原理電力的生產(chǎn)、輸送和使用是同時發(fā)生的,一般情況下又不能儲存,而電力負荷的需求卻瞬息萬變。一天之內(nèi),白天和前半夜的電力需求較高(其中最高時段稱為頂峰);下半夜大幅度地下跌(其中最低時段稱為低谷),低谷有時只及頂峰的一半甚至更少。鑒于這種情況,發(fā)電設(shè)備在負荷頂峰時段要滿發(fā),而在低谷時段要壓低出力,甚至得暫時關(guān)閉,為了按照電力需求來協(xié)調(diào)使用有關(guān)的發(fā)電設(shè)備,需采取一系列的措施。1、抽水蓄能電站工作原理電力的生產(chǎn)、輸送和使用是同時發(fā)生的,31、抽水蓄能電站工作原理抽水蓄能電站就是為了解決電網(wǎng)頂峰、低谷之間供需矛盾而產(chǎn)生的,是間接儲存電能的一種方式。它利用下半夜過剩的電力驅(qū)動水泵,將水從下水庫抽到上水庫儲存起來,然后在次日白天和前半夜將水放出發(fā)電,并流入下水庫。在整個運作過程中,雖然局部能量會在轉(zhuǎn)化間流失,但相比之下,使用抽水蓄能電站仍然比增建煤電發(fā)電設(shè)備來滿足頂峰用電而在低谷時壓荷、停機這種情況來得廉價,效益更佳。除此以外,抽水蓄能電站還能擔負調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等動態(tài)功能。因而抽水蓄能電站既是電源點,又是電力用戶;并成為電網(wǎng)運行管理的重要工具,是確保電網(wǎng)平安、經(jīng)濟、穩(wěn)定生產(chǎn)的支柱。抽水蓄能電站有發(fā)電和抽水兩種主要運行方式,在兩種運行方式之間又有多種從一個工況轉(zhuǎn)到另一工況的運行1、抽水蓄能電站工作原理4立軸水泵水輪機測試臺立軸水泵水輪機測試臺5

1、抽水蓄能電站工作原理轉(zhuǎn)換方式。正常的運行方式具有以下功能:(1)發(fā)電功能。常規(guī)水電站最主要的功能是發(fā)電,即向電力系統(tǒng)提供電能,通常的年利用時數(shù)較高,一般情況下為3000-5000h。蓄能電站本身不能向電力系統(tǒng)供給電能,它只是將系統(tǒng)中其他電站的低谷電能和多余電能,通過抽水將水流的機械能變?yōu)閯菽?,存蓄于上水庫中,待到電網(wǎng)需要時放水發(fā)電。蓄能機組發(fā)電的年利用時數(shù)一般在800~1000h之間。蓄能電站的作用是實現(xiàn)電能在時間上的轉(zhuǎn)換。經(jīng)過抽水和發(fā)電兩種環(huán)節(jié),它的綜合效率為75%左右。1、抽水蓄能電站工作原理轉(zhuǎn)換方式。正常的運行方式具有以下功6

1、抽水蓄能電站工作原理(2)調(diào)峰功能。具有日調(diào)節(jié)以上功能的常規(guī)水電站,通常在夜間負荷低谷時不發(fā)電,而將水量儲存于水庫中,待尖峰負荷時集中發(fā)電,即通常所謂帶尖峰運行。而蓄能電站是利用夜間低谷時其他電源(包括火電站、核電站和水電站)的多余電能,抽水至上水庫儲存起來,待尖峰負荷時發(fā)電。因此,蓄能電站抽水時相當于一個用電大戶,其作用是把日負荷曲線的低谷填平了,即實現(xiàn)"填谷"。"填谷"的作用使火電出力平衡,可降低煤耗,從而獲得節(jié)煤效益。蓄能電站同時可以使徑流式水電站原來要棄水的電能得到利用。1、抽水蓄能電站工作原理(2)調(diào)峰功能。具有日調(diào)節(jié)以7

1、抽水蓄能電站工作原理(3)調(diào)頻功能。調(diào)頻功能又稱旋轉(zhuǎn)備用或負荷自動跟隨功能。常規(guī)水電站和蓄能電站都有調(diào)頻功能,但在負荷跟蹤速度(爬坡速度)和調(diào)頻容量變化幅度上蓄能電站更為有利。常規(guī)水電站自起動到滿載一般需數(shù)分鐘。而抽水蓄能機組在設(shè)計上就考慮了快速起動和快速負荷跟蹤的能力?,F(xiàn)代大型蓄能機組可以在一兩分鐘之內(nèi)從靜止到達滿載,增加出力的速度可達每秒1萬kW,并能頻繁轉(zhuǎn)換工況。最突出的例子是英國的迪諾威克蓄能電站,其6臺300MW機組設(shè)計能力為每天起動3~6次;每天工況轉(zhuǎn)換40次;6臺機處于旋轉(zhuǎn)備用時可在10s到達全廠出力1320MW。(4)調(diào)相功能。調(diào)相運行的目的是為穩(wěn)定電網(wǎng)電壓,包括發(fā)出無功的調(diào)相運行方式和吸收無功的進相運行方式。常規(guī)水電機組的發(fā)電機功率因數(shù)為0.85~0.9,機組可以降低功率因數(shù)運行,多發(fā)無功,實現(xiàn)調(diào)相功能。1、抽水蓄能電站工作原理(3)調(diào)頻功能。調(diào)頻功能又稱旋8

1、抽水蓄能電站工作原理抽水蓄能機組在設(shè)計上有更強的調(diào)相功能,無論在發(fā)電工況或在抽水工況,都可以實現(xiàn)調(diào)相和進相運行,并且可以在水輪機和水泵兩種旋轉(zhuǎn)方向進行,故其靈活性更大。另外,蓄能電站通常比常規(guī)水電站更靠近負荷中心,故其對穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的作用要比常規(guī)水電機組更好。(5)事故備用功能。有較大庫容的常規(guī)水電站都有事故備用功能。(6)黑啟動功能。黑啟動是指出現(xiàn)系統(tǒng)解列事故后,要求機組在無電源的情況下迅速起動。1、抽水蓄能電站工作原理抽水蓄能機組在設(shè)計上有更強的調(diào)92、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?由于能源在地區(qū)分布上的差異,電網(wǎng)的構(gòu)成也有所不同,大致可分為兩類:一類是以火電〔包括核電〕為主;另一類是以水電為主或水、火比例大致相當。根據(jù)我國各地區(qū)、各電網(wǎng)的具體情況,抽水蓄能電站適用于以下情況:2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?由于能源在地區(qū)分布上102、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?1〕以火電為主的、沒有水電或水電很少的電網(wǎng)。這些電網(wǎng)需要抽水蓄能電站承擔調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相和緊急事故備用。2〕雖然有水電,但水電的調(diào)蓄性能較差的電網(wǎng)。如具有年調(diào)節(jié)及以上能力的水電站比例較小,枯水期可利用水電進行調(diào)峰,汛期水電失去調(diào)節(jié)能力,假設(shè)要利用水電調(diào)峰,那么只能被迫采取棄水調(diào)峰方式。在這樣的電網(wǎng),配備了抽水蓄能電站后,可吸收汛期基荷電,將其轉(zhuǎn)化為峰荷電,從而減少或防止汛期棄水,提高經(jīng)濟效益并改善水電汛期運行狀況,較大地改善電網(wǎng)的運行條件。2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?1〕以火電為主的、沒有水電或112、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?3〕沿海地區(qū)的省份,不但火電比例較大,而且還有核電站。如廣東已有大亞灣核電站、浙江已有秦山核電站,江蘇的連云港核電站正在建設(shè),遼寧、山東、福建等省正在籌建核電站。我國的核電站多是按基荷方式運行設(shè)計的,一那么是為保證核電機組的平安,再那么是為提高利用小時數(shù),降低上網(wǎng)電價。為此,必須有抽水蓄能電站與之配合運行,如廣州抽水蓄能電站與大亞灣核電站配合的成功經(jīng)驗。2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?3〕沿海地區(qū)的省份,不但火電122、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?4〕遠距離送電的受電區(qū)。如我國“西電東送〞工程,西部電源點和東部受電區(qū)之間的距離都在1000~2000km甚至2500km以上,除保證平安供電外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟效益問題。輸電距離遠到一定限度后,送基荷將比送峰荷經(jīng)濟,特別是電價改革后,上網(wǎng)峰谷電價差增大,受電區(qū)自然要求買廉價的低谷電,但不能解決缺調(diào)峰容量的矛盾。如在受電當?shù)刈越ǔ樗钅茈娬竞?,可將低谷電加工成尖峰電,?jīng)濟效益更好。2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?4〕遠距離送電的受電區(qū)。如我132、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?5〕風(fēng)電比例較高或風(fēng)能資源比較豐富的省〔自治區(qū)〕。這些電網(wǎng)配備了抽水蓄能電站后,可把隨機的、質(zhì)量不高的電量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的、高質(zhì)量的峰荷。2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?5〕風(fēng)電比例較高或風(fēng)能資源比143、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?抽水蓄能電站在電網(wǎng)中由頂峰填谷作用而產(chǎn)生的經(jīng)濟效益,稱為靜態(tài)效益。包括:1〕容量效益:抽水蓄能電站是調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷曲線頂峰和低谷之間差距的有效措施。負荷頂峰時段,它可以作為水電站發(fā)電,擔負電網(wǎng)尖峰容量;用電低谷時段,那么可作為電網(wǎng)用戶,吸收低谷電量抽水蓄能,減少負荷峰谷差。因此抽水蓄能電站可減少火電機組的日出力變幅,使其在高效區(qū)運行,增加發(fā)電量,并使核電和大型火電機組穩(wěn)定經(jīng)濟運行。抽水蓄能電站一般無防洪、灌溉、航運等綜合利用要求,建設(shè)本錢低。建設(shè)周3、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?抽水蓄能電站在電網(wǎng)中由頂峰填谷作用153、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?期比常規(guī)水電站要短,運行費用比火電站要低。在電網(wǎng)中缺少調(diào)峰電源時,建設(shè)抽水蓄能電站可減少火電或其它類型電源的裝機容量,改變能源結(jié)構(gòu),減少總的電力建設(shè)投資。2〕能量轉(zhuǎn)換效益:抽水蓄能電站通過能量轉(zhuǎn)換,將本錢低的低谷電能轉(zhuǎn)換為價值高的峰荷電能。3、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?期比常規(guī)水電站要短,運行費用比火電163、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?3〕節(jié)煤效益:抽水蓄能機組的投人,使電網(wǎng)負荷分配得到調(diào)整,火電盡量擔負基荷和腰荷,從而使火電總平均煤耗下降。3、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?3〕節(jié)煤效益:抽水蓄能機組的投人,174、抽水蓄能電站的動態(tài)效益?

抽水蓄能電站具有調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)相等作用,還可承擔緊急事故備用,保證電網(wǎng)平安、穩(wěn)定運行。這些動態(tài)效益高于其靜態(tài)效益,主要包括:

1)調(diào)峰效益:抽水蓄能機組因為結(jié)構(gòu)簡單,控制方便,可以隨需要增加功率或減少功率,因而有效地減輕了火電機組(包括燃氣輪機機組)的調(diào)峰負擔〔大型火力發(fā)電機組及核電機組不適于變化負荷下運行,并且有最小的出力限制,大型火力發(fā)電機組最小技術(shù)限制出力為額定出力70%左右,核電機組為80-90%左右〕。蓄能機組具有可以隨時將其出力謂整在額定出力的50~105或更寬大的范圍內(nèi)用以適應(yīng)電網(wǎng)的負荷需要,如此電網(wǎng)調(diào)度無需頻繁捐整火電機組之出力,使火電機組的4、抽水蓄能電站的動態(tài)效益?抽水蓄能電站具有調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)183、抽水蓄能電站動態(tài)效益?負荷相對穩(wěn)定,從而節(jié)省火電廠的運行和維護費用。因此,蓄能電站抽水時相當于一個用電大戶其作用是把日負荷曲線的低谷填平了,即實現(xiàn)"填谷"。"填谷"的作用使火電出力平衡,可降低煤耗,從而獲得節(jié)煤效益。蓄能電站同時可以使徑流式水電站原來要棄水的電能得到利用。在整個運作過程中,雖然局部能量會在轉(zhuǎn)化間流失,但相比之下,使用抽水蓄能電站仍然比增建煤電發(fā)電設(shè)備來滿足頂峰用電而在低谷時壓荷、停機這種情況來得廉價,效益更佳。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?負荷相對穩(wěn)定,從而節(jié)省火電廠的運行193、抽水蓄能電站動態(tài)效益?2)調(diào)頻效益:抽水蓄能機組調(diào)節(jié)靈活,出力變化可以從0到100%,可以快速起動,隨時增荷或減荷,起到調(diào)整周波的作用,有助于保持頻率并提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。調(diào)頻——在電網(wǎng)頻率下降至設(shè)定值時,蓄能機組會自動從水泵工況、調(diào)相工況和停機狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)電工況,把電網(wǎng)頻率調(diào)整到設(shè)定值。常規(guī)水電站自起動到滿載一般需數(shù)分鐘。而抽水蓄能機組在設(shè)計上就考慮了快速起動和快速負荷跟蹤的能力。現(xiàn)代大型蓄能機組可以在一兩分鐘之內(nèi)從靜止到達滿載,增加出力的速度可達每秒1萬kW,并能頻繁轉(zhuǎn)換工況。最突出的例子是英國的迪諾威克蓄能電站,其6臺300MW機組設(shè)計能力為每天起動3~6次;每天工況轉(zhuǎn)換3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?2)調(diào)頻效益:抽水蓄能機組調(diào)節(jié)203、抽水蓄能電站動態(tài)效益?40次;6臺機處于旋轉(zhuǎn)備用時可在10s到達全廠出力1320MW。3)負荷跟隨效益:電網(wǎng)負荷總是在不斷的變化,當負荷急劇變化時,抽水蓄能機組與火電或其它類型機組相比,其負荷跟隨很快,爬坡能力較強。4)旋轉(zhuǎn)備用(事故備用)效益:現(xiàn)代電網(wǎng)一般應(yīng)儲藏一定量的備用容量,蓄能機組可以作為熱備用容量,用以應(yīng)付不可預(yù)見的負荷需要,這樣可以節(jié)省火電機組的啟動費用,減少或防止備用火電機組低出力(負荷)時的運行費用。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?40次;6臺機處于旋轉(zhuǎn)備用時可213、抽水蓄能電站動態(tài)效益?抽水蓄能機組作為水力機組可以方便地處于旋轉(zhuǎn)備用狀態(tài),以利快速地承擔事故備用。抽水蓄能電站能夠快速啟動機組,迅速轉(zhuǎn)換工況,但因其水庫庫容較小,所起作用與具有較大庫容的常規(guī)水電站有所區(qū)別,一般只能擔任短時間的事故備用。在發(fā)電工況下,可利用抽水蓄能電站運行中的空閑容量,短時間內(nèi)加大出力;在停機狀態(tài)下,亦可緊急啟動,從而到達短時應(yīng)急事故備用的目的。在水泵工況下,可停止抽水,快速切換至發(fā)電工況。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?抽水蓄能機組作為水力機組可以方便地223、抽水蓄能電站動態(tài)效益?5)調(diào)相效益:抽水蓄能機組由于其結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點,可以方便地做調(diào)相運行。可以向電網(wǎng)輸送無功用以提高電網(wǎng)電壓,也可以從電網(wǎng)中吸收無功用以降低電網(wǎng)電壓,這樣不但可以保持電網(wǎng)電穩(wěn)定而且可以減少電網(wǎng)的網(wǎng)損。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?5)調(diào)相效益:抽水蓄能機組由于其233、抽水蓄能電站動態(tài)效益?不但在空閑時可供調(diào)相用,在發(fā)電和抽水時也可調(diào)相,既可以發(fā)出無功功率提高電力系統(tǒng)電壓,也可以吸收無功功率降低電力系統(tǒng)電壓,尤其是在抽水工況調(diào)相時,經(jīng)常進相吸收無功功率,有時進相很深,持續(xù)時間很長,這種情況是其他發(fā)電機組達不到的,只有抽水蓄能機組才能做到。另外,抽水蓄能機組在調(diào)相運行完成后可以快速地轉(zhuǎn)為發(fā)電或抽水。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?不但在空閑時可供調(diào)相用,在發(fā)電和抽243、抽水蓄能電站動態(tài)效益?6〕提高電網(wǎng)可靠性——蓄能機組的高度靈活性和快速啟動能力,可大大減少電網(wǎng)中強迫停運的時間和次數(shù),因而可大大增加電網(wǎng)的可靠性。7〕特殊作用——為電網(wǎng)做特殊負荷作用,由于蓄能機組既可做為電源又可做為負荷,這可為大火電機組的調(diào)試投產(chǎn)提供負荷作用,保證火電機組的調(diào)試順利進行,防止了大火電機組甩負荷時對電網(wǎng)造成的劇烈沖擊。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?6〕提高電網(wǎng)可靠性——蓄能機組25

5、抽水蓄能電站類型?按建設(shè)類型分:混合式抽水蓄能電站:常規(guī)水輪發(fā)電機組+抽水蓄能機組;純抽水蓄能電站:利用電站上下游水庫,就水庫抽水功能而言,與地面徑流發(fā)電無關(guān),電站水體內(nèi)的水體往復(fù)式循環(huán),廠房安裝的全是抽水蓄能電站。5、抽水蓄能電站類型?按建設(shè)類型分:26混合式抽水蓄能電站:如下圖。其上水庫有一定的天然水流量,下水庫按抽水蓄能需要的容積在河道下游修建。在混合式抽水蓄能電站內(nèi),既安裝有普通水輪發(fā)電機組,利用江河徑流調(diào)節(jié)發(fā)電;又安裝有抽水蓄能機組,可從下水庫抽水蓄能發(fā)電,進行蓄能發(fā)電,承擔調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相任務(wù)。

混合式抽水蓄能電站:如下圖。其上水庫有一定的天然水流量,下水27純抽水蓄能電站:如下圖。其上池沒有水源或天然水流量很小,需將水由下池抽到上池儲存,用于電力系統(tǒng)負荷處于頂峰時發(fā)電。水在上池、下池循環(huán)使用,抽水和發(fā)電的水量根本相等。流量和歷時按電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷的需要來確定。純抽水蓄能電站,一般沒有綜合利用的要求,僅用于調(diào)峰、調(diào)頻,故不能作為獨立電源存在,必須與電力系統(tǒng)中承擔根本負荷的火電廠、核電廠等電廠協(xié)調(diào)運行。純抽水蓄能電站:如下圖。其上池沒有水源或天然水流量很小,需將28

5、抽水蓄能電站類型?按調(diào)節(jié)規(guī)律分:日調(diào)節(jié):每日中午、夜間抽水,上、下午、晚上負荷頂峰期發(fā)電,水庫的庫容量按每日調(diào)峰的發(fā)電量決定。如下圖,在電力系統(tǒng)低谷負荷時抽水蓄能電站利用系統(tǒng)多余電能由機組把下水庫的水抽到上水庫儲存,上水庫處于高水位。如下圖,在白天電力系統(tǒng)尖峰負荷時將上水庫的水放下由機組發(fā)電供給系統(tǒng),上水庫處于低水位。5、抽水蓄能電站類型?按調(diào)節(jié)規(guī)律分:日調(diào)節(jié):每日中午、夜間29

5、抽水蓄能電站類型?周調(diào)節(jié):周一---周五每個工作日均有一定次數(shù)的抽水及發(fā)電,但每日的發(fā)電量大于抽水量,故上庫的水量逐日減少,到周末時上庫根本接近于防空。但周末工業(yè)負荷小,利用此時間段抽水,只周一,水庫又蓄滿水。按周調(diào)節(jié)設(shè)計水庫的庫容量比日調(diào)節(jié)水庫的庫容量大。

5、抽水蓄能電站類型?周調(diào)節(jié):周一---周五每個工作日均有30

5、抽水蓄能電站類型?

季調(diào)節(jié):利用徑流式水電站豐水期季節(jié)性電能抽到另一個水庫中蓄起來,到枯水期再放下來發(fā)電。年調(diào)節(jié):多為混合式電站。5、抽水蓄能電站類型?

季調(diào)節(jié):利用徑流式水電站豐水期季節(jié)31

5、抽水蓄能電站類型?按廠房形式分:地面式、地下式、半地下式。按水頭上下分:低水頭〔100m以下〕,中水頭(100m-700m),高水頭〔700m以上〕。5、抽水蓄能電站類型?按廠房形式分:地面式、地下式、半地下32

5、抽水蓄能電站類型?按機組形式分:分置式〔四機式〕抽水蓄能電站。水輪發(fā)電機組與電動機帶動的水泵機組分開,而輸水系統(tǒng)與輸、變電系統(tǒng)共有。特點:造價高、廠房大、水泵及水輪機效率高。串聯(lián)式〔三機式〕抽水蓄能電站。水泵、水輪機共用一臺發(fā)電電動機,水泵、水輪機、發(fā)電電動機三者共置在一根軸上。特點:調(diào)節(jié)靈活,效率高、轉(zhuǎn)換工況不需停機,水泵、水輪機轉(zhuǎn)向相同,造價高,整體尺寸大。5、抽水蓄能電站類型?按機組形式分:33

5、抽水蓄能電站類型?可逆式〔兩機式〕抽水蓄能電站。水泵與水輪機合為一體---水泵水輪機,與一臺發(fā)電電動機連在一根軸上。特點:結(jié)構(gòu)簡單、造價低,土建工程量小,水泵工況、發(fā)電工況轉(zhuǎn)向相反。現(xiàn)代抽水蓄能電站的主要機型。大局部使用混流式機組。5、抽水蓄能電站類型?可逆式〔兩機式〕抽水蓄能電站。水泵與345、抽水蓄能電站類型?抽水蓄能機組在設(shè)計上有更強的調(diào)相功能,無論在發(fā)電工況或在抽水工況,都可以實現(xiàn)調(diào)相和進相運行,并且可以在水輪機和水泵兩種旋轉(zhuǎn)方向進行,故其靈活性更大。3)絕緣結(jié)構(gòu):變壓器絕緣主要指外部絕緣和內(nèi)部絕緣。而且便于直接與廠級或系統(tǒng)級上位機相連接,實現(xiàn)全廠的綜合控制,提高水電廠的自動化水平。輸電距離遠到一定限度后,送基荷將比送峰荷經(jīng)濟,特別是電價改革后,上網(wǎng)峰谷電價差增大,受電區(qū)自然要求買廉價的低谷電,但不能解決缺調(diào)峰容量的矛盾。(1)對于一洞多機岔管引水的水電站,檢修時隔離機組與上游水道,保證機組檢修平安與其它機組正常運行。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?1〕容量效益:抽水蓄能電站是調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷曲線頂峰和低谷之間差距的有效措施。即停機過程可根據(jù)調(diào)保計算要求,靈活地實現(xiàn)折線關(guān)閉規(guī)律;壓縮空氣系統(tǒng)由空氣壓縮裝置(空氣壓縮機及其輔助設(shè)備)、管道系統(tǒng)和測量控制元件三局部組成。,即運動副。利用機械液壓拉伸的方法,使螺桿伸長,以拆卸或安裝螺母,并到達預(yù)期預(yù)緊的效果。在這樣的電網(wǎng),配備了抽水蓄能電站后,可吸收汛期基荷電,將其轉(zhuǎn)化為峰荷電,從而減少或防止汛期棄水,提高經(jīng)濟效益并改善水電汛期運行狀況,較大地改善電網(wǎng)的運行條件。5、多方驗證〔拉力、溫度、加熱時間、螺母轉(zhuǎn)角、螺桿伸長值相對應(yīng)。廠房是放置蓄能機組和電氣設(shè)備等重要機電設(shè)備的場所,也是電廠生產(chǎn)的中心。

5、抽水蓄能電站類型?多級可逆式水輪機。更高水頭,提高比轉(zhuǎn)速,采用多級可逆式水輪機,可提高效率。5、抽水蓄能電站類型?5、抽水蓄能電站類型?356、抽水蓄能電站特點?1〕需要水但根本上不耗水,故其規(guī)模不象常規(guī)水電那樣取決于所在站址的來水流量和落差,而主要取決于上下池容積和落差,更主要的是取決于所在電網(wǎng)可供低谷時抽水的電量。2〕電站型式很多,適應(yīng)性強,可視情況選定,在山區(qū)、江河梯級、平原均可修建抽水蓄能電站,關(guān)鍵在于因地制宜擇優(yōu)選擇。6、抽水蓄能電站特點?1〕需要水但根本上不耗水,故其規(guī)模不象367、抽水蓄能機組的幾種拆卸方式?水輪機的幾種拆卸方式:上拆式、中拆式、下拆式。廣蓄一期為下拆式,廣蓄二期、天荒坪中拆式,十三陵為上拆式。采用不同的拆卸方式與機組總體設(shè)計有關(guān),主要關(guān)系到機組拆卸時間、機組結(jié)構(gòu)、廠房高度等。7、抽水蓄能機組的幾種拆卸方式?水輪機的幾種拆卸方式:上拆式37抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件38二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點

一從電站的樞紐布置來看,抽水蓄能電站有上、下兩個水庫。常規(guī)水電站一般僅有一個水庫。

二從安裝的機組來說,抽水蓄能電站有四機分置式(裝有水泵和電動機、水輪機和發(fā)電機)、三機串聯(lián)式(即電動發(fā)電機,與水輪機、水泵連結(jié)在一個直軸上)和二機可逆式(一臺水泵水輪機和一臺電動發(fā)電機聯(lián)結(jié))。而常規(guī)水電站僅裝有水輪機和發(fā)電機。二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點一從電站的樞紐布39二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點三從靜態(tài)功能來說,抽水蓄能電站既能發(fā)電調(diào)峰,又能抽水填谷,而常規(guī)水電站僅能發(fā)電調(diào)峰。從動態(tài)功能來說,抽水蓄能電站和常規(guī)水電站均能承擔調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等任務(wù)。但抽水蓄能電站在發(fā)電或抽水過程中,均可進行調(diào)頻、調(diào)相,尤其是在抽水工況調(diào)相時,經(jīng)常進相吸收無功功率。二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點三從靜態(tài)功能來說40二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點

四從投資構(gòu)成來看,由于大型抽水蓄能電站的機組目前主要依靠國外技術(shù)或從國外進口,機電設(shè)備價格較高,往往機電設(shè)備的投資占總投資的一半或更多;而常規(guī)水電站的機組一般國內(nèi)都能自已制造,機電設(shè)備投資大約占總投資的四分之一左右。二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點四從投資構(gòu)成來看41二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點

五從在電網(wǎng)中的地位來看,由于抽水蓄能電站具有多種功能,電網(wǎng)常把它作為綜合管理的工具,往往在負荷中心附近尋找有條件的站址建設(shè)抽水蓄能電站。常規(guī)水電站受自然條件影響更大,在負荷中心附近不是到處能找到可以開發(fā)的站址的,由于水能資源豐富的地區(qū)往往遠離負荷中心,電站建成后需遠距離輸送電能到用電地區(qū)。二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點五從在電網(wǎng)中的地42二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點六設(shè)備和運行方面的不同1、雙向旋轉(zhuǎn)。由于可逆式水泵水輪機作水輪機和水泵運行時的旋轉(zhuǎn)方向是相反的,因此電動發(fā)電機也需按雙向運轉(zhuǎn)設(shè)計。在電氣上要求電源相序隨發(fā)電工況和驅(qū)開工況而轉(zhuǎn)換;同時電機本身的通風(fēng)、冷卻系統(tǒng)和軸承結(jié)構(gòu)都應(yīng)能適應(yīng)雙向旋轉(zhuǎn)工作。二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點六設(shè)備和運行方面的43二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點2、需有專門啟動設(shè)施??赡媸诫妱影l(fā)電機作電動機運行時,而必須采用專門的啟動設(shè)備(SFC),從電網(wǎng)上啟動,或采用背靠背方式各臺機組間同步啟動。3、頻繁啟停。抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中擔任調(diào)峰填谷、調(diào)頻調(diào)相及事故備用的作用,一般每天要啟停屢次。天荒坪抽水蓄能電站每臺機組每天啟停8—12次,廣州蓄能水電廠機組啟停那么更加頻繁。二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點2、需有專門啟動44二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點

4、保護配置不同。與常規(guī)水力機組相比,蓄能機組多了相序監(jiān)測、低頻保護、低功率保護、逆功率保護和低頻過流保護等特有的保護。二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點4、保護配置不同45二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點5、運行方式不同。常規(guī)水電站最主要的功能是發(fā)電,即向電力系統(tǒng)提供電能。蓄能電站不僅可以發(fā)電,還可在電網(wǎng)用電低谷時進行抽水,把多余的電能轉(zhuǎn)化為勢能儲存起來。抽水蓄能機組在設(shè)計上有更強的調(diào)相功能,無論在發(fā)電工況或在抽水工況,都可以實現(xiàn)調(diào)相和進相運行,并且可以在水輪機和水泵兩種旋轉(zhuǎn)方向進行,故其運行靈活性更大。此外,蓄能機組如果在抽水時遇電網(wǎng)發(fā)生重大事故,那么可以由抽水工況快速轉(zhuǎn)換為發(fā)電工況,即在一兩分鐘內(nèi),停止抽水并以同樣容量轉(zhuǎn)為發(fā)電。二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點5、運行方式不同46三、抽水蓄能電站的組成局部1〕上水庫:抽水蓄能電站的上水庫是蓄存水量的工程設(shè)施,電網(wǎng)負荷低谷時段可將抽上來的水儲存在庫內(nèi),負荷頂峰時段由水庫放下來發(fā)電。輸水系統(tǒng)是輸送水量的工程設(shè)施,在水泵工況(抽水)把下水庫的水量輸送到上水庫,在水輪機工況(發(fā)電)將上水庫放出的水量通過廠房輸送到下水庫。三、抽水蓄能電站的組成局部1〕上水庫:抽水蓄能電站的上水庫是47天荒坪抽水蓄能電站上水庫天荒坪抽水蓄能電站上水庫48三、抽水蓄能電站的組成局部2.輸水系統(tǒng):連接上下水庫,由上庫進/出水口及事故檢修閘門井、隧洞或豎井、壓力管道和調(diào)壓室、岔管、分岔后的水平支管、尾水隧洞及檢修閘門閘門井和下水庫進/出水口組成。抽水蓄能電站有抽水和發(fā)電兩種工況,上(下)池的進水口在發(fā)電時是出(進)水口,但到抽水時變成進(出)水口,故稱進/出水口。三、抽水蓄能電站的組成局部2.輸水系統(tǒng):連接上下水庫,由上庫49天荒坪抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)圖天荒坪抽水蓄能電站輸水系統(tǒng)圖50天荒坪抽水蓄能電站工程示意圖天荒坪抽水蓄能電站工程示意圖51三、抽水蓄能電站的組成局部3.廠房:廠房包括主、副廠房、主變洞、母線洞等洞室。廠房是放置蓄能機組和電氣設(shè)備等重要機電設(shè)備的場所,也是電廠生產(chǎn)的中心。抽水蓄能電站無論是完成抽水、發(fā)電等根本功能,還是發(fā)揮調(diào)頻、調(diào)相、升荷爬坡和緊急事故備用等重要作用,都是通過廠房中的機電設(shè)備來完成的。三、抽水蓄能電站的組成局部3.廠房:廠房包括主、副52安徽省滁州瑯琊山抽水蓄能電站安徽省滁州瑯琊山抽水蓄能電站53抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件54三、抽水蓄能電站的組成局部4.開關(guān)站及出線場三、抽水蓄能電站的組成局部4.開關(guān)站及出線場55抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件56三、抽水蓄能電站的組成局部5.下水庫抽水蓄能電站的下水庫也是蓄存水量的工程設(shè)施,負荷低谷時段可滿足抽水水源的需要,負荷頂峰時段可蓄存發(fā)電放水的水量。三、抽水蓄能電站的組成局部5.下水庫57下水庫下水庫58四、抽蓄電站設(shè)備簡介四、抽蓄電站設(shè)備簡介59抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件601.發(fā)電電動機發(fā)電電動機是既可用做發(fā)電機也可用做電動機的同步電機。作發(fā)電機用時,其運行原理如下:當勵磁繞組通以直流電源后,電機內(nèi)就會產(chǎn)生磁場。水輪機帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,那么磁場與定子線棒之間有相對運動,就會在定子線棒中感應(yīng)出交流電勢。這些線棒聯(lián)成三相繞組,那么可在繞組出線端產(chǎn)生交流電動勢。1.發(fā)電電動機發(fā)電電動機是既可用做發(fā)電機也可用做電動機的同611.發(fā)電電動機作同步電動機運行時,那么在定子三相繞組加以交流電,三相交流電流通過定子繞組時就會在電機內(nèi)產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場,當轉(zhuǎn)子上的勵磁繞組加上勵磁電流,旋轉(zhuǎn)磁場就帶動轉(zhuǎn)子,并按旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速來旋轉(zhuǎn)。由于水泵水輪機二種運行工況的水流方向相反,所以發(fā)電電動機二種運行工況旋轉(zhuǎn)方向必須相反。為此應(yīng)使電動機運行時其旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向與發(fā)電機運行時的旋轉(zhuǎn)磁場方面相反,這就需改變?nèi)嗬@組相序排列,所以發(fā)電電動機需加裝相應(yīng)的換相設(shè)備(換相刀閘)。

1.發(fā)電電動機作同步電動機運行時,那么在定子三相繞組加以交62發(fā)電電動機主要由定子、轉(zhuǎn)子、上機架、下機架、推力軸承、導(dǎo)軸承、制動系統(tǒng)、高壓減載裝置、冷卻系統(tǒng)等局部組成。發(fā)電電動機主要由定子、轉(zhuǎn)子、上機架、下機架、推力軸承、導(dǎo)軸承632.水泵水輪機水泵水輪機包括水輪機和調(diào)速器、球閥等附屬設(shè)備和冷卻水系統(tǒng)、高壓氣系統(tǒng)等輔助設(shè)備。水泵水輪機本體由以下幾大部件構(gòu)成:轉(zhuǎn)輪、主軸密封、水導(dǎo)軸承、導(dǎo)水機構(gòu)、導(dǎo)葉、水輪機軸、中間軸、蝸殼、座環(huán)、頂蓋、底環(huán)、尾水管等。水泵水輪機的水機的調(diào)相運行系統(tǒng)分壓水系統(tǒng)、水環(huán)排水系統(tǒng)、蝸殼排氣系統(tǒng)和尾水水位測量系統(tǒng)。2.水泵水輪機水泵水輪機包括水輪機和調(diào)速器、球閥等附屬設(shè)備64水泵水輪機水泵水輪機65抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件663.進水主閥在水輪機過水系統(tǒng)中,裝置在水輪機蝸殼前的閥門統(tǒng)稱水輪機進水主閥。抽水蓄能電站一般都具有水頭高,壓力大的特點,進水主閥一般為過流球形形式,即球閥。進水主閥的作用:(1)對于一洞多機岔管引水的水電站,檢修時隔離機組與上游水道,保證機組檢修平安與其它機組正常運行。3.進水主閥在水輪機過水系統(tǒng)中,裝置在水輪機蝸殼前的閥門統(tǒng)稱673.進水主閥(2)對于高水頭水電站,因其水頭高,壓力大,導(dǎo)葉漏水量大,設(shè)置進水主閥可減少能量損失。當機組發(fā)生故障時,迅速關(guān)閉進水主閥,截斷水流,防止發(fā)生飛逸事故。(3)對于長引水管道的水電站,因其充水時間長,延長了機組的啟動時間。裝設(shè)進水主閥可縮短重新啟動時間,提高機組運行的靈活性和速動性。3.進水主閥(2)對于高水頭水電站,因其水頭高,壓力大,導(dǎo)683.進水主閥(4)投產(chǎn)初期,用做未投產(chǎn)機組壓力鋼管的堵頭,保證廠房平安。3.進水主閥694.調(diào)速器系統(tǒng)水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由水輪機調(diào)速器和調(diào)節(jié)對象(包括引水系統(tǒng)、水輪機、發(fā)電機及負載)共同組成的。調(diào)節(jié)的任務(wù)是根據(jù)負荷的變化不斷地調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機組的有功功率輸出,以維持機組轉(zhuǎn)速(頻率)在規(guī)定范圍內(nèi)。4.調(diào)速器系統(tǒng)水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由水輪機調(diào)速器和調(diào)節(jié)對象(包括704.調(diào)速器系統(tǒng)對調(diào)速器必需的要求是保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和相當好的速度調(diào)節(jié)過程質(zhì)量。近年來,新投產(chǎn)的機組都采用了數(shù)字式電液調(diào)速器即微機調(diào)速器。調(diào)節(jié)參數(shù)的整定和修改都非常方便,運行狀態(tài)的查詢和轉(zhuǎn)換也很靈活。機組的開、停機規(guī)律可方便地用軟件程序?qū)崿F(xiàn)。即停機過程可根據(jù)調(diào)保計算要求,靈活地實現(xiàn)折線關(guān)閉規(guī)律;開機過程可根據(jù)機組增速及引水系統(tǒng)最大壓力降的具體要求進行設(shè)定。而且便于直接與廠級或系統(tǒng)級上位機相連接,實現(xiàn)全廠的綜合控制,提高水電廠的自動化水平。4.調(diào)速器系統(tǒng)對調(diào)速器必需的要求是保證調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和相當715.壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)由空氣壓縮裝置(空氣壓縮機及其輔助設(shè)備)、管道系統(tǒng)和測量控制元件三局部組成。水電站壓縮空氣的使用主要有以下幾個方面:電站油壓裝置壓力油罐充氣,是水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)和球閥控制系統(tǒng)的能源;機組停機時的機械制動用氣;機組作調(diào)相運行時轉(zhuǎn)輪室壓水用氣;檢修維護室風(fēng)開工具及吹污清掃用氣;離相封閉母線的微增壓用氣和水輪機主軸檢修密封供氣等。按照空壓機出口壓力等級,壓縮空氣系統(tǒng)可分為高壓壓縮空氣系統(tǒng)、中壓壓縮空氣系統(tǒng)和低壓壓縮空氣系統(tǒng)。5.壓縮空氣系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)由空氣壓縮裝置(空氣壓縮機及其輔72調(diào)相壓水系統(tǒng)水泵水輪機在抽水之前,機組必須先作抽水調(diào)相工況運行。當機組抽水或抽水調(diào)相啟動時,需要靠SFC或BACKTOBACK進行逐步拖動,此時,利用壓縮空氣強制壓低轉(zhuǎn)輪室水位,使轉(zhuǎn)輪在空氣中旋轉(zhuǎn),可以減少阻力,即減少電能的消耗,同時機組的振動也可以相應(yīng)的減輕,機組轉(zhuǎn)速能快速到達額定轉(zhuǎn)速進行同期并網(wǎng)。機組調(diào)相運行中,需要轉(zhuǎn)向抽水時,轉(zhuǎn)輪室排氣之后翻開導(dǎo)葉,工況即可轉(zhuǎn)換,提高了機組的響應(yīng)時間。機組作調(diào)相運行時的有功損耗與發(fā)無功功率有關(guān),發(fā)電調(diào)相滿發(fā)時,轉(zhuǎn)輪在水中旋轉(zhuǎn)約為額定有功功率的15%左右,在空氣旋轉(zhuǎn)那么為4%左右,由此可見,調(diào)相壓水的經(jīng)濟效益是很大的。調(diào)相壓水系統(tǒng)水泵水輪機在抽水之前,機組必須先作抽73調(diào)相壓水系統(tǒng)機組調(diào)相時的壓縮空氣是從專用的氣罐中引來,強制壓低尾水管中的水位。氣罐最小壓力,必須等于轉(zhuǎn)輪室所要求壓低的水位與下游水位之差。調(diào)相壓水系統(tǒng)機組調(diào)相時的壓縮空氣是從專用的氣罐中引來,強制壓74

6.靜止變頻啟動裝置(SFC)靜止變頻器起動是利用可控硅變頻裝置(SFC)產(chǎn)生從零到額定頻率的變頻起動電源,將發(fā)電電動機起動并同步拖動起來。根本結(jié)構(gòu)主要分為四個局部:靜止變頻器起動適用于容量大、機組臺數(shù)多的大型抽水蓄能電站。因變頻器都是靜止元件,維護工作量小,工作可靠性高,設(shè)備布置比較靈活,每臺機組可公用一套。靜態(tài)變頻器的主要優(yōu)點是無級變速、啟動平穩(wěn)、反響速度快,具有很強的自診斷能力,但其所需控制設(shè)備比較復(fù)雜,元件質(zhì)量要求高。靜止變頻器(SFC)用于機組抽水(抽水調(diào)相)工況啟動,主要由輸入單元、變頻單元、輸出單元、控制單元、保護單元及輔助單元幾局部組成。

6.靜止變頻啟動裝置(SFC)靜止變頻器起動是利用可控硅757.主變壓器

主變壓器由以下局部組成:1)鐵心:鐵心是變壓器的磁路,通常用含硅量約為5%外表涂有絕緣漆的硅鋼片疊成。2)線圈:繞組是變壓器的電路局部,一般由外面包有絕緣紙的鋁線或銅線繞制而成。7.主變壓器

主變壓器由以下局部組成:767.主變壓器

3)絕緣結(jié)構(gòu):變壓器絕緣主要指外部絕緣和內(nèi)部絕緣。外部絕緣指高、低壓繞組引出油箱外時用的瓷套管,它是帶電的引線與接地的油箱間的絕緣。套管裝在油箱蓋上。套管中心穿有導(dǎo)電桿,下端伸進油箱,與繞組引線相連,上端露出油箱外,以便與外部電路連接。高壓引線一般用充油式或電容式套管。4)油箱及其它部件:油浸式變壓器油箱具有容納器身、變壓器油及散熱冷卻作用,它用鋼板焊成,呈橢圓桶狀。油箱內(nèi)的變壓器油既是絕緣介質(zhì),又是冷卻介質(zhì)。

7.主變壓器

3)絕緣結(jié)構(gòu):變壓器絕緣主要指外部絕緣778.監(jiān)控系統(tǒng)計算機監(jiān)控系統(tǒng)是以微機為根底,以數(shù)據(jù)總線為通信介質(zhì),能遠方監(jiān)控,自動運行的智能型分層分布的開放式控制系統(tǒng),整個系統(tǒng)由調(diào)度級、電站控制級和現(xiàn)地單元控制級組成。8.監(jiān)控系統(tǒng)計算機監(jiān)控系統(tǒng)是以微機為根底,以數(shù)據(jù)總線為通信介789.滲漏排水系統(tǒng)滲漏排水系統(tǒng)包括滲漏集水井、排水泵和配套水位計等設(shè)備。滲漏排水的特征是排水量小,不集中,而抽蓄電站一般采用地下廠房,位置較低,積水不能靠自壓排出。因此需要設(shè)置集水井將滲漏水收集起來,然后用水泵抽出,從而保證廠房不致積水、潮濕。抽蓄電站滲漏排水集水井的水源主要有廠房圍巖滲水、SFC冷卻排水、機組頂蓋排水、高壓空壓機冷卻排水、主變壓器空載冷卻排水、蝸殼排氣/排水管來水、濾水器沖污排水等。9.滲漏排水系統(tǒng)滲漏排水系統(tǒng)包括滲漏集水井、排水泵和配套水位79五、機械連接根本知識機械聯(lián)接是將兩個或兩個以上物體聯(lián)接在一起的結(jié)構(gòu),常用的機械聯(lián)接分為兩類,一類稱機械靜聯(lián)接,被聯(lián)接的兩物體間沒有相對運動,位置固定不變;另一類稱機械動聯(lián)接,被聯(lián)接的兩物體間可以產(chǎn)生相對運動,如鉸鏈聯(lián)接。常稱的聯(lián)接一般指機械靜聯(lián)接。機械靜聯(lián)接又可分為不可拆聯(lián)接和可拆聯(lián)接兩種。不可拆聯(lián)接常見的有鉚接、焊接和膠接等??刹鹇?lián)接的類型很多,如螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接和銷聯(lián)接等。過盈聯(lián)接可做成可拆聯(lián)接,也可做成不可拆聯(lián)接。五、機械連接根本知識機械聯(lián)接是將兩個或兩個以上物體聯(lián)接在一起80機械動連接→運動副機械靜連接→焊接、膠接、鉚接螺紋連接、鍵連接銷連接等機械動連接→運動副機械靜連接→焊接、膠接、鉚接螺紋連接、81連接的分類靜連接:在機器工作中,不允許零部件之間存在相對運動的連接。動連接:機器工作時,零部件之間可以有相對運動。例如:機構(gòu)中,構(gòu)件之間的連接,即運動副。靜連接可拆連接:不須毀壞連接中的任何一個零件就可拆開的連接。例如:螺紋連接、鍵連接。不可拆連接:至少毀壞連接中的一局部才能拆開的連接。例如:鉚接、焊接等。指的是零件的組合方式。連接連接的分類靜連接:在機器工作中,不允許零部件之間存動連接:機821螺紋聯(lián)接1.1常用螺紋的類型、特點及應(yīng)用1螺紋聯(lián)接1.1常用螺紋的類型、特點及應(yīng)用831螺紋聯(lián)接牙型角。1螺紋聯(lián)接842螺紋聯(lián)接的根本類型和標準聯(lián)接件2.1螺紋聯(lián)接的根本類型2螺紋聯(lián)接的根本類型和標準聯(lián)接件2.1螺紋聯(lián)接的根本類型851、螺栓連接裝拆方便螺栓受拉力普通螺栓連接螺紋連接的根本類型F0FpFF預(yù)緊力1、螺栓連接裝拆方便螺栓受拉力普通螺栓連接螺紋連接的根本類型86

普通螺栓連接鉸制孔用螺栓連接

普通螺栓連接鉸制孔用872螺紋聯(lián)接的根本類型和標準聯(lián)接件雙頭螺柱聯(lián)接:這種聯(lián)接是利用雙頭螺柱的一端旋入較厚的被聯(lián)接件中,另一端與螺母旋合,拆卸時只擰下螺母,不擰下螺柱。它一般適用于被聯(lián)接件之一較厚不便穿孔,或由于結(jié)構(gòu)限制必須采用盲孔的場合。雙頭螺柱連接:被連接件之一較厚〔可常拆卸〕2螺紋聯(lián)接的根本類型和標準聯(lián)接件雙頭螺柱聯(lián)接:這種聯(lián)接是利用882螺紋聯(lián)接的根本類型和標準聯(lián)接件螺釘聯(lián)接:螺釘直接擰入被聯(lián)接件的螺紋孔中。這種聯(lián)接在結(jié)構(gòu)上比雙頭螺柱簡單、緊湊,其用途和雙頭螺柱相似,但不宜經(jīng)常裝拆,以免損壞被聯(lián)接件的螺孔。螺釘連接:被連接件之一較厚(不常拆卸〕2螺紋聯(lián)接的根本類型和標準聯(lián)接件螺釘聯(lián)接:螺釘直接擰入被聯(lián)接892螺紋聯(lián)接的根本類型和標準聯(lián)接件2螺紋聯(lián)接的根本類型和標準聯(lián)接件903螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接件的種類很多,大都已經(jīng)標準化,設(shè)計時應(yīng)盡量按標準選用。3螺紋聯(lián)接件螺紋聯(lián)接件的種類很多,大都已經(jīng)標準化,設(shè)計時應(yīng)盡913螺紋聯(lián)接件3.1螺栓:螺栓的頭部形狀很多,但最常用的是六角頭螺栓。六角頭又分為標準六角頭和小六角頭兩種。冷鐓工藝生產(chǎn)的小六角頭螺栓具有材料利用率高,生產(chǎn)本錢低,機械性能好等優(yōu)點,但由于頭部尺寸較小,不宜用于經(jīng)常裝拆和強度低、易銹蝕的被聯(lián)接件上。常用螺栓材料為Q215、Q235、35、45等碳素鋼.對于要求強度高、尺寸小的螺栓可采用合金鋼制成。當螺栓不用與螺母配合使用時,也可作為螺釘使用。3.2雙頭螺柱:它的兩端均制有螺紋,中部為光桿。其中旋入螺孔的一端稱為座端,另一端為螺母端。其公稱長度為l。,一般可分為A型和B型兩種。3螺紋聯(lián)接件3.1螺栓:螺栓的頭部形狀很多,但最常用的是六角923螺紋聯(lián)接件3.3螺釘:根據(jù)用途不同,螺釘可分為緊定螺釘和聯(lián)接螺釘兩種。它與螺栓不同之處在于螺釘?shù)念^部形狀較多,必須留有按扳手或起子的位置,且用于聯(lián)接時不必與螺母配合使用。緊定螺釘末端要頂住被聯(lián)接件之一的外表或相應(yīng)的凹坑,所以末端也具有各種形狀。3螺紋聯(lián)接件3.3螺釘:根據(jù)用途不同,螺釘可分為緊定螺釘和聯(lián)933螺紋聯(lián)接件3.4螺母:螺栓及雙頭螺柱都需要和螺母配合使用。螺母的形狀很多,常用的有六角螺母和圓螺母。六角螺母應(yīng)用最廣,按要求又有厚薄的不同,扁螺母用于尺寸受到限制的地方,厚螺母用于經(jīng)常裝拆易于磨損的場合。圓螺母一般尺寸較大,常用于軸上零件的軸向固定。3.5墊圈:它的作用是保護被聯(lián)接件外表免于刮傷,增大螺母與被聯(lián)接件的接觸面積,降低支承面的擠壓應(yīng)力,遮蓋被聯(lián)接件不平的接觸外表。墊圈種類很多,常用的有平墊圈、斜墊圈、彈簧墊圈、止動墊圈和球面墊圈等。3螺紋聯(lián)接件3.4螺母:螺栓及雙頭螺柱都需要和螺母配合使用。944螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松4.1螺紋聯(lián)接的預(yù)緊預(yù)緊的目的是保證聯(lián)接的可靠性和密封性,防止受載后被聯(lián)接件間出現(xiàn)縫隙或發(fā)生相對滑移??刂祁A(yù)緊力的方法很多,通??捎脺y力矩扳手或定力矩扳手來控制預(yù)緊力的大小。4.2螺紋聯(lián)接的防松從理論上講,螺紋聯(lián)接都能滿足自鎖條件,在靜載荷和溫度變化不大時不會自行松脫。但是在交變、沖擊和振動載荷作用下,聯(lián)接仍可能失去自鎖作用而松脫,使聯(lián)接失效,造成事故。為了使聯(lián)接平安可靠,必須采用有效的防松裝置。螺紋聯(lián)接防松的根本問題在于防止螺旋副的相對轉(zhuǎn)動。防松的方法很多,按工作原理不同可分為以下三類:4螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松4.1螺紋聯(lián)接的預(yù)緊954螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松1〕摩擦防松這類防松措施是使擰緊的螺紋之間不因外載荷變化而失去壓力,始終有摩擦力防止聯(lián)接松脫。這種方法不十分可靠,故多用沖擊和振動不劇烈的場合。常用的有以下幾種?!?〕對頂螺母〔2〕尼龍圈鎖緊螺母〔3〕彈簧墊圈4螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松1〕摩擦防松964螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松2〕機械防松:這類防松裝置是利用各種止動零件來阻止擰緊的螺紋零件相對轉(zhuǎn)動。這類防松方法十分可靠,應(yīng)用很廣?!?〕開口銷與槽形螺母〔2〕止動墊圈〔3〕串聯(lián)鋼絲3〕永久性防松:〔1〕沖點法防松〔2〕粘接法防松4螺紋聯(lián)接的預(yù)緊與防松2〕機械防松:這類防松裝置是利用各種止975抽水蓄能機組關(guān)鍵螺栓緊固方法5.1電加熱法利用電氣加熱的方法,使螺桿伸長,以拆卸或安裝螺母,并到達預(yù)期預(yù)緊的效果。5抽水蓄能機組關(guān)鍵螺栓緊固方法5.1電加熱法98抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件995.2液壓拉伸法

利用機械液壓拉伸的方法,使螺桿伸長,以拆卸或安裝螺母,并到達預(yù)期預(yù)緊的效果。5.2液壓拉伸法

利用機械液壓拉伸的方法,使螺桿伸長,以拆卸100抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件101關(guān)鍵螺栓緊固方法要求:1、螺栓、螺母對號,與初始位置一致;2、螺栓、螺母回裝時清洗干凈,轉(zhuǎn)動靈活;3、按規(guī)定涂抹潤滑脂〔廠家說明書〕;4、使用規(guī)定拉力〔或加熱器功率、加熱時間、方法〕;5、多方驗證〔拉力、溫度、加熱時間、螺母轉(zhuǎn)角、螺桿伸長值相對應(yīng)?!?、確認無誤。關(guān)鍵螺栓緊固方法要求:1、螺栓、螺母對號,與初始位置一致;102六、抽水蓄能機組的機械部件及結(jié)構(gòu)水輪發(fā)電機組軸承分為:推力軸承和導(dǎo)軸承。導(dǎo)軸承是固定水輪機軸徑向,限制其在徑向擺動,受力方向在水平方向;推力軸承是承受水輪機轉(zhuǎn)動局部重量的,受力方向在垂直方向。推力瓦是固定在機架上的,鏡板是固定在推力頭上的,瓦泡在透平油中,瓦上會有一層油膜,鏡板壓在推力瓦上〔中間有層很薄的油膜,潤滑的〕。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,鏡板隨轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動,和推力瓦上的薄油膜摩擦。以此實現(xiàn)轉(zhuǎn)動部件和固定部件之間的銜接。根據(jù)推力軸承的位置,假設(shè)推力軸承在上機架〔轉(zhuǎn)子上方〕,那么為懸式機組;假設(shè)推力軸承在下機架〔轉(zhuǎn)子下方〕,那么為傘式機組。六、抽水蓄能機組的機械部件及結(jié)構(gòu)水輪發(fā)電機組軸承分為:推力軸1031〕上導(dǎo)推力軸承抽水蓄能機組上導(dǎo)推力軸承結(jié)構(gòu)大體上與常規(guī)機組沒有太大區(qū)別。但有它的特點:a、由于機組發(fā)電工況與抽水工況轉(zhuǎn)向相反,導(dǎo)瓦、推力瓦為雙向進油,即所謂進油邊有區(qū)別〔同理,轉(zhuǎn)子風(fēng)扇也得考慮此因素〕;b、由于機組發(fā)電工況與抽水工況轉(zhuǎn)向相反,推力瓦支撐中心與推力瓦中心沒有常規(guī)機組推力瓦的偏心距e值。即采用對稱支撐結(jié)構(gòu);1〕上導(dǎo)推力軸承抽水蓄能機組上導(dǎo)推力軸承結(jié)構(gòu)大體上與常規(guī)機組1041〕上導(dǎo)推力軸承c、局部進口機組導(dǎo)瓦、推力瓦外表不需要進行刮削處理;d、推力油循環(huán)多采用強迫油循環(huán)及外部冷卻方式。設(shè)有油泵兩臺,互為備用,正常開機時,一臺投入運行。推力油槽設(shè)外水冷卻器e、推力軸承設(shè)有高壓油頂起裝置,一臺直流注油泵和一臺交流注油泵,當機組開機、停機到達一定轉(zhuǎn)速運行時,自動投入推力注油泵運行,將高壓油從推力瓦中心打入,頂起轉(zhuǎn)子,形成油膜;f、推力軸承的軸瓦放在壓縮彈簧上,利用彈簧吸收不均勻負荷,這種支撐沒有偏心,在兩個旋轉(zhuǎn)方向都能形成很好的油膜。1〕上導(dǎo)推力軸承c、局部進口機組導(dǎo)瓦、推力瓦外表不需要進行刮105抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件1062、下導(dǎo)軸承下導(dǎo)軸承與常規(guī)機組無異。瓦間隙調(diào)整多用楔板調(diào)整,楔板斜度一般為∠1:50。下導(dǎo)底部設(shè)有雙層環(huán)氧板組成的空腔,由于收集油霧。對于此類結(jié)構(gòu)間隙調(diào)整本卷須知:中心確定、架表監(jiān)視、用小木錘將楔板均勻調(diào)整至下限、按設(shè)計間隙調(diào)整螺桿長度、螺母鎖定。2、下導(dǎo)軸承下導(dǎo)軸承與常規(guī)機組無異。瓦間隙調(diào)整多用楔板調(diào)整,107抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件1083、水導(dǎo)軸承水導(dǎo)軸承與常規(guī)機組無異。瓦間隙調(diào)整多用楔板調(diào)整,楔板斜度一般為∠1:50。對于此類結(jié)構(gòu)間隙調(diào)整本卷須知:中心確定、架表監(jiān)視、用小木錘將楔板均勻調(diào)整至下限、按設(shè)計間隙調(diào)整螺桿長度、螺母鎖定。3、水導(dǎo)軸承水導(dǎo)軸承與常規(guī)機組無異。瓦間隙調(diào)整多用楔板調(diào)整,109水導(dǎo)軸承水導(dǎo)軸承1104、導(dǎo)水機構(gòu)導(dǎo)水機構(gòu)對于抽水蓄能機組而言,是一個比較復(fù)雜和精密的機構(gòu),由于具有抽水、發(fā)電兩個相反工況,導(dǎo)水葉受力水力特性不一樣。一般采用雙向推力、雙向調(diào)整限位機構(gòu)。此外,為防止剪斷銷剪斷時導(dǎo)葉大幅動作,還設(shè)有摩擦片。連臂調(diào)整為偏心銷,調(diào)整范圍3mm以內(nèi)。4、導(dǎo)水機構(gòu)導(dǎo)水機構(gòu)對于抽水蓄能機組而言,是一個比較復(fù)雜和精1114、導(dǎo)水機構(gòu)4、導(dǎo)水機構(gòu)1125、機組密封抽水蓄能機組,一般下游水位變化較大,此外,由于水輪機作為水泵運行,對汽蝕性能有較高要求,因此,對水泵〔水輪機〕淹沒深度有要求,有的機組水封工作在尾水位100m以下。水封處的尾水壓力較大。所以,抽水蓄能機組對水封的要求非常高。國內(nèi)很多進口機組在投運初期,均出現(xiàn)過屢次水封溫度高、燒毀引起的非停。5、機組密封抽水蓄能機組,一般下游水位變化較大,此外,由于水113機組密封機組密封114七、抽水蓄能機組的吊裝七、抽水蓄能機組的吊裝115頂蓋固定方法頂蓋固定方法116頂蓋吊出頂蓋吊出117水輪機大軸吊出水輪機大軸吊出118轉(zhuǎn)輪吊裝轉(zhuǎn)輪吊裝119底環(huán)吊裝底環(huán)吊裝120抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件121抽水蓄能電站培訓(xùn)教材抽水蓄能電站培訓(xùn)教材122目錄一概論二抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點三抽水蓄能電站的組成局部四抽蓄電站設(shè)備簡介五機械連接根本知識六抽水蓄能機組的機械部件及結(jié)構(gòu)七抽水蓄能機組的吊裝目錄一概論1231、抽水蓄能電站工作原理電力的生產(chǎn)、輸送和使用是同時發(fā)生的,一般情況下又不能儲存,而電力負荷的需求卻瞬息萬變。一天之內(nèi),白天和前半夜的電力需求較高(其中最高時段稱為頂峰);下半夜大幅度地下跌(其中最低時段稱為低谷),低谷有時只及頂峰的一半甚至更少。鑒于這種情況,發(fā)電設(shè)備在負荷頂峰時段要滿發(fā),而在低谷時段要壓低出力,甚至得暫時關(guān)閉,為了按照電力需求來協(xié)調(diào)使用有關(guān)的發(fā)電設(shè)備,需采取一系列的措施。1、抽水蓄能電站工作原理電力的生產(chǎn)、輸送和使用是同時發(fā)生的,1241、抽水蓄能電站工作原理抽水蓄能電站就是為了解決電網(wǎng)頂峰、低谷之間供需矛盾而產(chǎn)生的,是間接儲存電能的一種方式。它利用下半夜過剩的電力驅(qū)動水泵,將水從下水庫抽到上水庫儲存起來,然后在次日白天和前半夜將水放出發(fā)電,并流入下水庫。在整個運作過程中,雖然局部能量會在轉(zhuǎn)化間流失,但相比之下,使用抽水蓄能電站仍然比增建煤電發(fā)電設(shè)備來滿足頂峰用電而在低谷時壓荷、停機這種情況來得廉價,效益更佳。除此以外,抽水蓄能電站還能擔負調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等動態(tài)功能。因而抽水蓄能電站既是電源點,又是電力用戶;并成為電網(wǎng)運行管理的重要工具,是確保電網(wǎng)平安、經(jīng)濟、穩(wěn)定生產(chǎn)的支柱。抽水蓄能電站有發(fā)電和抽水兩種主要運行方式,在兩種運行方式之間又有多種從一個工況轉(zhuǎn)到另一工況的運行1、抽水蓄能電站工作原理125立軸水泵水輪機測試臺立軸水泵水輪機測試臺126

1、抽水蓄能電站工作原理轉(zhuǎn)換方式。正常的運行方式具有以下功能:(1)發(fā)電功能。常規(guī)水電站最主要的功能是發(fā)電,即向電力系統(tǒng)提供電能,通常的年利用時數(shù)較高,一般情況下為3000-5000h。蓄能電站本身不能向電力系統(tǒng)供給電能,它只是將系統(tǒng)中其他電站的低谷電能和多余電能,通過抽水將水流的機械能變?yōu)閯菽?,存蓄于上水庫中,待到電網(wǎng)需要時放水發(fā)電。蓄能機組發(fā)電的年利用時數(shù)一般在800~1000h之間。蓄能電站的作用是實現(xiàn)電能在時間上的轉(zhuǎn)換。經(jīng)過抽水和發(fā)電兩種環(huán)節(jié),它的綜合效率為75%左右。1、抽水蓄能電站工作原理轉(zhuǎn)換方式。正常的運行方式具有以下功127

1、抽水蓄能電站工作原理(2)調(diào)峰功能。具有日調(diào)節(jié)以上功能的常規(guī)水電站,通常在夜間負荷低谷時不發(fā)電,而將水量儲存于水庫中,待尖峰負荷時集中發(fā)電,即通常所謂帶尖峰運行。而蓄能電站是利用夜間低谷時其他電源(包括火電站、核電站和水電站)的多余電能,抽水至上水庫儲存起來,待尖峰負荷時發(fā)電。因此,蓄能電站抽水時相當于一個用電大戶,其作用是把日負荷曲線的低谷填平了,即實現(xiàn)"填谷"。"填谷"的作用使火電出力平衡,可降低煤耗,從而獲得節(jié)煤效益。蓄能電站同時可以使徑流式水電站原來要棄水的電能得到利用。1、抽水蓄能電站工作原理(2)調(diào)峰功能。具有日調(diào)節(jié)以128

1、抽水蓄能電站工作原理(3)調(diào)頻功能。調(diào)頻功能又稱旋轉(zhuǎn)備用或負荷自動跟隨功能。常規(guī)水電站和蓄能電站都有調(diào)頻功能,但在負荷跟蹤速度(爬坡速度)和調(diào)頻容量變化幅度上蓄能電站更為有利。常規(guī)水電站自起動到滿載一般需數(shù)分鐘。而抽水蓄能機組在設(shè)計上就考慮了快速起動和快速負荷跟蹤的能力?,F(xiàn)代大型蓄能機組可以在一兩分鐘之內(nèi)從靜止到達滿載,增加出力的速度可達每秒1萬kW,并能頻繁轉(zhuǎn)換工況。最突出的例子是英國的迪諾威克蓄能電站,其6臺300MW機組設(shè)計能力為每天起動3~6次;每天工況轉(zhuǎn)換40次;6臺機處于旋轉(zhuǎn)備用時可在10s到達全廠出力1320MW。(4)調(diào)相功能。調(diào)相運行的目的是為穩(wěn)定電網(wǎng)電壓,包括發(fā)出無功的調(diào)相運行方式和吸收無功的進相運行方式。常規(guī)水電機組的發(fā)電機功率因數(shù)為0.85~0.9,機組可以降低功率因數(shù)運行,多發(fā)無功,實現(xiàn)調(diào)相功能。1、抽水蓄能電站工作原理(3)調(diào)頻功能。調(diào)頻功能又稱旋129

1、抽水蓄能電站工作原理抽水蓄能機組在設(shè)計上有更強的調(diào)相功能,無論在發(fā)電工況或在抽水工況,都可以實現(xiàn)調(diào)相和進相運行,并且可以在水輪機和水泵兩種旋轉(zhuǎn)方向進行,故其靈活性更大。另外,蓄能電站通常比常規(guī)水電站更靠近負荷中心,故其對穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的作用要比常規(guī)水電機組更好。(5)事故備用功能。有較大庫容的常規(guī)水電站都有事故備用功能。(6)黑啟動功能。黑啟動是指出現(xiàn)系統(tǒng)解列事故后,要求機組在無電源的情況下迅速起動。1、抽水蓄能電站工作原理抽水蓄能機組在設(shè)計上有更強的調(diào)1302、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?由于能源在地區(qū)分布上的差異,電網(wǎng)的構(gòu)成也有所不同,大致可分為兩類:一類是以火電〔包括核電〕為主;另一類是以水電為主或水、火比例大致相當。根據(jù)我國各地區(qū)、各電網(wǎng)的具體情況,抽水蓄能電站適用于以下情況:2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?由于能源在地區(qū)分布上1312、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?1〕以火電為主的、沒有水電或水電很少的電網(wǎng)。這些電網(wǎng)需要抽水蓄能電站承擔調(diào)峰填谷、調(diào)頻、調(diào)相和緊急事故備用。2〕雖然有水電,但水電的調(diào)蓄性能較差的電網(wǎng)。如具有年調(diào)節(jié)及以上能力的水電站比例較小,枯水期可利用水電進行調(diào)峰,汛期水電失去調(diào)節(jié)能力,假設(shè)要利用水電調(diào)峰,那么只能被迫采取棄水調(diào)峰方式。在這樣的電網(wǎng),配備了抽水蓄能電站后,可吸收汛期基荷電,將其轉(zhuǎn)化為峰荷電,從而減少或防止汛期棄水,提高經(jīng)濟效益并改善水電汛期運行狀況,較大地改善電網(wǎng)的運行條件。2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?1〕以火電為主的、沒有水電或1322、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?3〕沿海地區(qū)的省份,不但火電比例較大,而且還有核電站。如廣東已有大亞灣核電站、浙江已有秦山核電站,江蘇的連云港核電站正在建設(shè),遼寧、山東、福建等省正在籌建核電站。我國的核電站多是按基荷方式運行設(shè)計的,一那么是為保證核電機組的平安,再那么是為提高利用小時數(shù),降低上網(wǎng)電價。為此,必須有抽水蓄能電站與之配合運行,如廣州抽水蓄能電站與大亞灣核電站配合的成功經(jīng)驗。2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?3〕沿海地區(qū)的省份,不但火電1332、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?4〕遠距離送電的受電區(qū)。如我國“西電東送〞工程,西部電源點和東部受電區(qū)之間的距離都在1000~2000km甚至2500km以上,除保證平安供電外,還應(yīng)考慮經(jīng)濟效益問題。輸電距離遠到一定限度后,送基荷將比送峰荷經(jīng)濟,特別是電價改革后,上網(wǎng)峰谷電價差增大,受電區(qū)自然要求買廉價的低谷電,但不能解決缺調(diào)峰容量的矛盾。如在受電當?shù)刈越ǔ樗钅茈娬竞?,可將低谷電加工成尖峰電,?jīng)濟效益更好。2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?4〕遠距離送電的受電區(qū)。如我1342、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?5〕風(fēng)電比例較高或風(fēng)能資源比較豐富的省〔自治區(qū)〕。這些電網(wǎng)配備了抽水蓄能電站后,可把隨機的、質(zhì)量不高的電量轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的、高質(zhì)量的峰荷。2、抽水蓄能電站適用的電力系統(tǒng)?5〕風(fēng)電比例較高或風(fēng)能資源比1353、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?抽水蓄能電站在電網(wǎng)中由頂峰填谷作用而產(chǎn)生的經(jīng)濟效益,稱為靜態(tài)效益。包括:1〕容量效益:抽水蓄能電站是調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷曲線頂峰和低谷之間差距的有效措施。負荷頂峰時段,它可以作為水電站發(fā)電,擔負電網(wǎng)尖峰容量;用電低谷時段,那么可作為電網(wǎng)用戶,吸收低谷電量抽水蓄能,減少負荷峰谷差。因此抽水蓄能電站可減少火電機組的日出力變幅,使其在高效區(qū)運行,增加發(fā)電量,并使核電和大型火電機組穩(wěn)定經(jīng)濟運行。抽水蓄能電站一般無防洪、灌溉、航運等綜合利用要求,建設(shè)本錢低。建設(shè)周3、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?抽水蓄能電站在電網(wǎng)中由頂峰填谷作用1363、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?期比常規(guī)水電站要短,運行費用比火電站要低。在電網(wǎng)中缺少調(diào)峰電源時,建設(shè)抽水蓄能電站可減少火電或其它類型電源的裝機容量,改變能源結(jié)構(gòu),減少總的電力建設(shè)投資。2〕能量轉(zhuǎn)換效益:抽水蓄能電站通過能量轉(zhuǎn)換,將本錢低的低谷電能轉(zhuǎn)換為價值高的峰荷電能。3、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?期比常規(guī)水電站要短,運行費用比火電1373、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?3〕節(jié)煤效益:抽水蓄能機組的投人,使電網(wǎng)負荷分配得到調(diào)整,火電盡量擔負基荷和腰荷,從而使火電總平均煤耗下降。3、抽水蓄能電站靜態(tài)效益?3〕節(jié)煤效益:抽水蓄能機組的投人,1384、抽水蓄能電站的動態(tài)效益?

抽水蓄能電站具有調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)相等作用,還可承擔緊急事故備用,保證電網(wǎng)平安、穩(wěn)定運行。這些動態(tài)效益高于其靜態(tài)效益,主要包括:

1)調(diào)峰效益:抽水蓄能機組因為結(jié)構(gòu)簡單,控制方便,可以隨需要增加功率或減少功率,因而有效地減輕了火電機組(包括燃氣輪機機組)的調(diào)峰負擔〔大型火力發(fā)電機組及核電機組不適于變化負荷下運行,并且有最小的出力限制,大型火力發(fā)電機組最小技術(shù)限制出力為額定出力70%左右,核電機組為80-90%左右〕。蓄能機組具有可以隨時將其出力謂整在額定出力的50~105或更寬大的范圍內(nèi)用以適應(yīng)電網(wǎng)的負荷需要,如此電網(wǎng)調(diào)度無需頻繁捐整火電機組之出力,使火電機組的4、抽水蓄能電站的動態(tài)效益?抽水蓄能電站具有調(diào)峰、調(diào)頻和調(diào)1393、抽水蓄能電站動態(tài)效益?負荷相對穩(wěn)定,從而節(jié)省火電廠的運行和維護費用。因此,蓄能電站抽水時相當于一個用電大戶其作用是把日負荷曲線的低谷填平了,即實現(xiàn)"填谷"。"填谷"的作用使火電出力平衡,可降低煤耗,從而獲得節(jié)煤效益。蓄能電站同時可以使徑流式水電站原來要棄水的電能得到利用。在整個運作過程中,雖然局部能量會在轉(zhuǎn)化間流失,但相比之下,使用抽水蓄能電站仍然比增建煤電發(fā)電設(shè)備來滿足頂峰用電而在低谷時壓荷、停機這種情況來得廉價,效益更佳。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?負荷相對穩(wěn)定,從而節(jié)省火電廠的運行1403、抽水蓄能電站動態(tài)效益?2)調(diào)頻效益:抽水蓄能機組調(diào)節(jié)靈活,出力變化可以從0到100%,可以快速起動,隨時增荷或減荷,起到調(diào)整周波的作用,有助于保持頻率并提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。調(diào)頻——在電網(wǎng)頻率下降至設(shè)定值時,蓄能機組會自動從水泵工況、調(diào)相工況和停機狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)電工況,把電網(wǎng)頻率調(diào)整到設(shè)定值。常規(guī)水電站自起動到滿載一般需數(shù)分鐘。而抽水蓄能機組在設(shè)計上就考慮了快速起動和快速負荷跟蹤的能力?,F(xiàn)代大型蓄能機組可以在一兩分鐘之內(nèi)從靜止到達滿載,增加出力的速度可達每秒1萬kW,并能頻繁轉(zhuǎn)換工況。最突出的例子是英國的迪諾威克蓄能電站,其6臺300MW機組設(shè)計能力為每天起動3~6次;每天工況轉(zhuǎn)換3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?2)調(diào)頻效益:抽水蓄能機組調(diào)節(jié)1413、抽水蓄能電站動態(tài)效益?40次;6臺機處于旋轉(zhuǎn)備用時可在10s到達全廠出力1320MW。3)負荷跟隨效益:電網(wǎng)負荷總是在不斷的變化,當負荷急劇變化時,抽水蓄能機組與火電或其它類型機組相比,其負荷跟隨很快,爬坡能力較強。4)旋轉(zhuǎn)備用(事故備用)效益:現(xiàn)代電網(wǎng)一般應(yīng)儲藏一定量的備用容量,蓄能機組可以作為熱備用容量,用以應(yīng)付不可預(yù)見的負荷需要,這樣可以節(jié)省火電機組的啟動費用,減少或防止備用火電機組低出力(負荷)時的運行費用。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?40次;6臺機處于旋轉(zhuǎn)備用時可1423、抽水蓄能電站動態(tài)效益?抽水蓄能機組作為水力機組可以方便地處于旋轉(zhuǎn)備用狀態(tài),以利快速地承擔事故備用。抽水蓄能電站能夠快速啟動機組,迅速轉(zhuǎn)換工況,但因其水庫庫容較小,所起作用與具有較大庫容的常規(guī)水電站有所區(qū)別,一般只能擔任短時間的事故備用。在發(fā)電工況下,可利用抽水蓄能電站運行中的空閑容量,短時間內(nèi)加大出力;在停機狀態(tài)下,亦可緊急啟動,從而到達短時應(yīng)急事故備用的目的。在水泵工況下,可停止抽水,快速切換至發(fā)電工況。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?抽水蓄能機組作為水力機組可以方便地1433、抽水蓄能電站動態(tài)效益?5)調(diào)相效益:抽水蓄能機組由于其結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點,可以方便地做調(diào)相運行??梢韵螂娋W(wǎng)輸送無功用以提高電網(wǎng)電壓,也可以從電網(wǎng)中吸收無功用以降低電網(wǎng)電壓,這樣不但可以保持電網(wǎng)電穩(wěn)定而且可以減少電網(wǎng)的網(wǎng)損。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?5)調(diào)相效益:抽水蓄能機組由于其1443、抽水蓄能電站動態(tài)效益?不但在空閑時可供調(diào)相用,在發(fā)電和抽水時也可調(diào)相,既可以發(fā)出無功功率提高電力系統(tǒng)電壓,也可以吸收無功功率降低電力系統(tǒng)電壓,尤其是在抽水工況調(diào)相時,經(jīng)常進相吸收無功功率,有時進相很深,持續(xù)時間很長,這種情況是其他發(fā)電機組達不到的,只有抽水蓄能機組才能做到。另外,抽水蓄能機組在調(diào)相運行完成后可以快速地轉(zhuǎn)為發(fā)電或抽水。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?不但在空閑時可供調(diào)相用,在發(fā)電和抽1453、抽水蓄能電站動態(tài)效益?6〕提高電網(wǎng)可靠性——蓄能機組的高度靈活性和快速啟動能力,可大大減少電網(wǎng)中強迫停運的時間和次數(shù),因而可大大增加電網(wǎng)的可靠性。7〕特殊作用——為電網(wǎng)做特殊負荷作用,由于蓄能機組既可做為電源又可做為負荷,這可為大火電機組的調(diào)試投產(chǎn)提供負荷作用,保證火電機組的調(diào)試順利進行,防止了大火電機組甩負荷時對電網(wǎng)造成的劇烈沖擊。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?6〕提高電網(wǎng)可靠性——蓄能機組146

5、抽水蓄能電站類型?按建設(shè)類型分:混合式抽水蓄能電站:常規(guī)水輪發(fā)電機組+抽水蓄能機組;純抽水蓄能電站:利用電站上下游水庫,就水庫抽水功能而言,與地面徑流發(fā)電無關(guān),電站水體內(nèi)的水體往復(fù)式循環(huán),廠房安裝的全是抽水蓄能電站。5、抽水蓄能電站類型?按建設(shè)類型分:147混合式抽水蓄能電站:如下圖。其上水庫有一定的天然水流量,下水庫按抽水蓄能需要的容積在河道下游修建。在混合式抽水蓄能電站內(nèi),既安裝有普通水輪發(fā)電機組,利用江河徑流調(diào)節(jié)發(fā)電;又安裝有抽水蓄能機組,可從下水庫抽水蓄能發(fā)電,進行蓄能發(fā)電,承擔調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相任務(wù)。

混合式抽水蓄能電站:如下圖。其上水庫有一定的天然水流量,下水148純抽水蓄能電站:如下圖。其上池沒有水源或天然水流量很小,需將水由下池抽到上池儲存,用于電力系統(tǒng)負荷處于頂峰時發(fā)電。水在上池、下池循環(huán)使用,抽水和發(fā)電的水量根本相等。流量和歷時按電力系統(tǒng)調(diào)峰填谷的需要來確定。純抽水蓄能電站,一般沒有綜合利用的要求,僅用于調(diào)峰、調(diào)頻,故不能作為獨立電源存在,必須與電力系統(tǒng)中承擔根本負荷的火電廠、核電廠等電廠協(xié)調(diào)運行。純抽水蓄能電站:如下圖。其上池沒有水源或天然水流量很小,需將149

5、抽水蓄能電站類型?按調(diào)節(jié)規(guī)律分:日調(diào)節(jié):每日中午、夜間抽水,上、下午、晚上負荷頂峰期發(fā)電,水庫的庫容量按每日調(diào)峰的發(fā)電量決定。如下圖,在電力系統(tǒng)低谷負荷時抽水蓄能電站利用系統(tǒng)多余電能由機組把下水庫的水抽到上水庫儲存,上水庫處于高水位。如下圖,在白天電力系統(tǒng)尖峰負荷時將上水庫的水放下由機組發(fā)電供給系統(tǒng),上水庫處于低水位。5、抽水蓄能電站類型?按調(diào)節(jié)規(guī)律分:日調(diào)節(jié):每日中午、夜間150

5、抽水蓄能電站類型?周調(diào)節(jié):周一---周五每個工作日均有一定次數(shù)的抽水及發(fā)電,但每日的發(fā)電量大于抽水量,故上庫的水量逐日減少,到周末時上庫根本接近于防空。但周末工業(yè)負荷小,利用此時間段抽水,只周一,水庫又蓄滿水。按周調(diào)節(jié)設(shè)計水庫的庫容量比日調(diào)節(jié)水庫的庫容量大。

5、抽水蓄能電站類型?周調(diào)節(jié):周一---周五每個工作日均有151

5、抽水蓄能電站類型?

季調(diào)節(jié):利用徑流式水電站豐水期季節(jié)性電能抽到另一個水庫中蓄起來,到枯水期再放下來發(fā)電。年調(diào)節(jié):多為混合式電站。5、抽水蓄能電站類型?

季調(diào)節(jié):利用徑流式水電站豐水期季節(jié)152

5、抽水蓄能電站類型?按廠房形式分:地面式、地下式、半地下式。按水頭上下分:低水頭〔100m以下〕,中水頭(100m-700m),高水頭〔700m以上〕。5、抽水蓄能電站類型?按廠房形式分:地面式、地下式、半地下153

5、抽水蓄能電站類型?按機組形式分:分置式〔四機式〕抽水蓄能電站。水輪發(fā)電機組與電動機帶動的水泵機組分開,而輸水系統(tǒng)與輸、變電系統(tǒng)共有。特點:造價高、廠房大、水泵及水輪機效率高。串聯(lián)式〔三機式〕抽水蓄能電站。水泵、水輪機共用一臺發(fā)電電動機,水泵、水輪機、發(fā)電電動機三者共置在一根軸上。特點:調(diào)節(jié)靈活,效率高、轉(zhuǎn)換工況不需停機,水泵、水輪機轉(zhuǎn)向相同,造價高,整體尺寸大。5、抽水蓄能電站類型?按機組形式分:154

5、抽水蓄能電站類型?可逆式〔兩機式〕抽水蓄能電站。水泵與水輪機合為一體---水泵水輪機,與一臺發(fā)電電動機連在一根軸上。特點:結(jié)構(gòu)簡單、造價低,土建工程量小,水泵工況、發(fā)電工況轉(zhuǎn)向相反?,F(xiàn)代抽水蓄能電站的主要機型。大局部使用混流式機組。5、抽水蓄能電站類型?可逆式〔兩機式〕抽水蓄能電站。水泵與1555、抽水蓄能電站類型?抽水蓄能機組在設(shè)計上有更強的調(diào)相功能,無論在發(fā)電工況或在抽水工況,都可以實現(xiàn)調(diào)相和進相運行,并且可以在水輪機和水泵兩種旋轉(zhuǎn)方向進行,故其靈活性更大。3)絕緣結(jié)構(gòu):變壓器絕緣主要指外部絕緣和內(nèi)部絕緣。而且便于直接與廠級或系統(tǒng)級上位機相連接,實現(xiàn)全廠的綜合控制,提高水電廠的自動化水平。輸電距離遠到一定限度后,送基荷將比送峰荷經(jīng)濟,特別是電價改革后,上網(wǎng)峰谷電價差增大,受電區(qū)自然要求買廉價的低谷電,但不能解決缺調(diào)峰容量的矛盾。(1)對于一洞多機岔管引水的水電站,檢修時隔離機組與上游水道,保證機組檢修平安與其它機組正常運行。3、抽水蓄能電站動態(tài)效益?1〕容量效益:抽水蓄能電站是調(diào)節(jié)電網(wǎng)負荷曲線頂峰和低谷之間差距的有效措施。即停機過程可根據(jù)調(diào)保計算要求,靈活地實現(xiàn)折線關(guān)閉規(guī)律;壓縮空氣系統(tǒng)由空氣壓縮裝置(空氣壓縮機及其輔助設(shè)備)、管道系統(tǒng)和測量控制元件三局部組成。,即運動副。利用機械液壓拉伸的方法,使螺桿伸長,以拆卸或安裝螺母,并到達預(yù)期預(yù)緊的效果。在這樣的電網(wǎng),配備了抽水蓄能電站后,可吸收汛期基荷電,將其轉(zhuǎn)化為峰荷電,從而減少或防止汛期棄水,提高經(jīng)濟效益并改善水電汛期運行狀況,較大地改善電網(wǎng)的運行條件。5、多方驗證〔拉力、溫度、加熱時間、螺母轉(zhuǎn)角、螺桿伸長值相對應(yīng)。廠房是放置蓄能機組和電氣設(shè)備等重要機電設(shè)備的場所,也是電廠生產(chǎn)的中心。

5、抽水蓄能電站類型?多級可逆式水輪機。更高水頭,提高比轉(zhuǎn)速,采用多級可逆式水輪機,可提高效率。5、抽水蓄能電站類型?5、抽水蓄能電站類型?1566、抽水蓄能電站特點?1〕需要水但根本上不耗水,故其規(guī)模不象常規(guī)水電那樣取決于所在站址的來水流量和落差,而主要取決于上下池容積和落差,更主要的是取決于所在電網(wǎng)可供低谷時抽水的電量。2〕電站型式很多,適應(yīng)性強,可視情況選定,在山區(qū)、江河梯級、平原均可修建抽水蓄能電站,關(guān)鍵在于因地制宜擇優(yōu)選擇。6、抽水蓄能電站特點?1〕需要水但根本上不耗水,故其規(guī)模不象1577、抽水蓄能機組的幾種拆卸方式?水輪機的幾種拆卸方式:上拆式、中拆式、下拆式。廣蓄一期為下拆式,廣蓄二期、天荒坪中拆式,十三陵為上拆式。采用不同的拆卸方式與機組總體設(shè)計有關(guān),主要關(guān)系到機組拆卸時間、機組結(jié)構(gòu)、廠房高度等。7、抽水蓄能機組的幾種拆卸方式?水輪機的幾種拆卸方式:上拆式158抽水蓄能電站培訓(xùn)教材資料課件159二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點

一從電站的樞紐布置來看,抽水蓄能電站有上、下兩個水庫。常規(guī)水電站一般僅有一個水庫。

二從安裝的機組來說,抽水蓄能電站有四機分置式(裝有水泵和電動機、水輪機和發(fā)電機)、三機串聯(lián)式(即電動發(fā)電機,與水輪機、水泵連結(jié)在一個直軸上)和二機可逆式(一臺水泵水輪機和一臺電動發(fā)電機聯(lián)結(jié))。而常規(guī)水電站僅裝有水輪機和發(fā)電機。二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點一從電站的樞紐布160二、抽水蓄能電站和常規(guī)水電站的不同點三從靜態(tài)功能來說,抽水蓄能電站既能發(fā)電調(diào)峰,又能抽水填谷,而常規(guī)水電站僅能發(fā)電調(diào)峰。從動態(tài)功能來說,抽水蓄能電站和常規(guī)水電站均能承擔調(diào)頻、調(diào)相和事故備用等任務(wù)。但抽水蓄能電站在發(fā)電或抽水過程中,均可進行調(diào)頻、調(diào)相,尤

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