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、進水建筑物、引水建筑物、平水建筑物及水電站廠房）以及機械、電氣設(shè)備組成的統(tǒng)一有機整體，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（或直接進入水輪機）進入水輪機轉(zhuǎn)輪流道水輪機轉(zhuǎn)輪在水力作用下旋轉(zhuǎn)（水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能）同時帶動同軸的發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電機定子繞組切割轉(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)電機組及輔助設(shè)備簡介：水輪機、發(fā)電機、調(diào)速器、勵磁系統(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)電機組及輔助設(shè)備簡介1.水輪機：水能-機械能；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，受葉片的作用而改變壓力、流速的大小和方向，同時水流對轉(zhuǎn)輪產(chǎn)生反作用力，形成旋轉(zhuǎn)力矩使轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。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)輪時是輻向流進而軸向流出；軸流式：水流流經(jīng)轉(zhuǎn)輪時是軸向流進而軸向流出；斜流式：水流進出轉(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l 水輪發(fā)電機：機械能-電能；由轉(zhuǎn)子、定子、上機架、下機架、推力軸承、導(dǎo)軸承、空氣冷卻器、勵磁機和永磁機等主要部件組成。l 同步發(fā)電機的工作原理 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子中由勵磁電流產(chǎn)生的按正弦分布的旋轉(zhuǎn)磁場切割定子三相對稱繞組定子三相繞組中產(chǎn)生三相正弦交變電動勢定子三相繞組與負載連通后，電路在電動勢的作用下有電流通過向負載輸出電能。3.調(diào)速器：國民經(jīng)濟各部門對電能生產(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)電機頻率和有功負荷。具體說，水輪機調(diào)節(jié)的基本任務(wù)，就是根據(jù)電網(wǎng)負荷的變化，不斷地相應(yīng)調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機組有功功率的輸出，以維持機組轉(zhuǎn)速或頻率在規(guī)定范圍內(nèi)。4.勵磁系統(tǒng)：供給發(fā)電機勵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)液壓操作及立式機組的電站中還有開機前頂轉(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)，就是及時地供給用氣設(shè)備所需的氣量，同時滿足用氣設(shè)備對壓縮空氣的氣壓、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、電動機、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化元件，如壓力繼電器、溫度信號器、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)的正常運行。用氣設(shè)備，如油壓裝置壓力油罐、制動閘、風(fēng)動工具等。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：在遠距離輸電時，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用也要增大。因此，對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電器。當(dāng)系統(tǒng)正常運行時，它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和負載電流；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，它和繼電保護配合，能迅速切除故障電流，防止擴大事故范圍。因此高壓斷路器工作的好壞，直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行。l 高壓隔離開關(guān)：隔離電源；倒閘操動；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，保護測測量儀表的電流繞組，使它不受大電流的損壞，同時為繼電保護和自動裝置提供電源。n 發(fā)電廠電氣部分：單母線接線：優(yōu)點：接線簡單、清晰、設(shè)備少，操作方便于擴建和采