水電廠生產(chǎn)過程簡介PPT課件

1、水電廠生產(chǎn)過程簡介Introduction of Hydropower production process 第1頁/共32頁水力發(fā)電基本原理Hydro-electric power theory 水能就是在天然河流中水從高處向低處流動時所具有的能量，水力發(fā)電就是將水能經(jīng)由水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)換成電能的過程。 水電廠的出力和發(fā)電量的計算公式為 P=9.81QH (kW) 代表水輪發(fā)電機效率 Q代表單位流量（m3/s） H代表上下游水位落差（m）第2頁/共32頁水電廠在電力系統(tǒng)中的作用Hydropowers role in power system 承擔基荷無調(diào)節(jié)水電廠宜全年擔負系統(tǒng)基荷工作 調(diào)峰有調(diào)節(jié)

2、水電廠在枯水期宜在峰荷工作 ，日調(diào)節(jié)水電廠可盡量擔任系統(tǒng)峰荷 調(diào)頻多年調(diào)節(jié)電站及大容量機組可作系統(tǒng)調(diào)頻機組 事故備用只需幾分鐘就可啟動或停機 ，宜于作事故備用第3頁/共32頁水電廠的分類Classification of hydropower plants 常規(guī)水電站 抽水蓄能電站 混合型水電站（既有常規(guī)機組又有抽水蓄能機組） 潮汐電站第4頁/共32頁常規(guī)水電站分類Classification of Conventional Hydropower 壩內(nèi)式電站(河床式電站) 壩后式電站 引水式電站 混合式電站第5頁/共32頁壩內(nèi)式電站Station within the dam 河床式水電廠的廠

3、房與大壩一起建筑在河床中，成為壩體的一部份，因而廠房本身應(yīng)能承受上游水壓力，起擋水作用，廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計與壩體相同。這種水電廠適用于水頭較低而所擋水建筑物很長的情況下，通常是在平原河段上。 第6頁/共32頁壩后式電站Dam toe power station 壩后式水電廠的廠房建筑物在壩后，廠房不擋水，因而也稱壩下式水電廠。其特點是水頭較高，廠房本身不承受上游水壓。 第7頁/共32頁引水式電站Diversion-type power plant 當天然河流坡降較大時，可借助坡降較小的引水道引水用以集中水頭，采用這種開發(fā)方式為引水式開發(fā)。根據(jù)引水道的形式不同，又分為無壓引水式開發(fā)水電廠和有壓引水式開

4、發(fā)水電廠兩種。第8頁/共32頁混合式電站Hybrid Power 在一個河段上，用筑壩和有壓引水道共同來集中河段上兩部分落差的開發(fā)方式稱為混合式開發(fā)。這種開發(fā)方式的水電廠稱為混合式水電廠 。第9頁/共32頁水電站的組成部分Constituent of Hydroelectric power station 水工建筑物Hydraulic structures 水力機械設(shè)備 Hydraulic machinery equipment 發(fā)電設(shè)備Generating equipment 變電設(shè)備Substation equipment 配電設(shè)備Distribution Equipment 輸電設(shè)備Tr

5、ansmission Equipment 控制及輔助設(shè)備 Control and auxiliary equipment第10頁/共32頁水工建筑物各組成部分Constituent of Hydraulic engineering structure 擋水建筑物(Retaining structures)壩(Dam)；泄水建筑物(Discharge structure)溢洪道(Spillway)、泄水孔(Scuppers)；閘門(Gate)；用水建筑物(Water Building)水電站進水引水建筑物和廠房。 第11頁/共32頁壩的作用The role of dam 壩的作用是攔截水流、抬高

6、水位、形成水庫，造成上下游之間的水位差，使其具備水力發(fā)電的基本條件。在有調(diào)節(jié)庫容的壩式水電站上，壩同時實現(xiàn)集中河段落差和調(diào)節(jié)河流中的流量的雙重作用，不僅為發(fā)電部門服務(wù)，同時也為防汛、灌溉、航運、給水等部門服務(wù)。 第12頁/共32頁溢洪道、泄水孔的作用The role of spillway, scuppers 泄水建筑物的主要作用是宣泄洪水，故又稱泄洪建筑物。它可防止洪水漫頂，確保大壩安全，是水利樞紐中不可少的主要建筑物。有的泄水建筑物還可以用來放空水庫或施工導流等。泄水建筑物按泄流方式可分為溢流道和深式泄水道兩類。 第13頁/共32頁閘門的作用Strobes function 閘門的作用是調(diào)

7、節(jié)流量和控制洪水。閘門可根據(jù)它所在位置的不同而分為低水頭閘門和高水頭閘門，即表面閘門和深水閘門。發(fā)電用的進水口閘門和底孔閘門屬于高水頭閘門；溢洪道上的閘門屬于低水頭閘門。從其結(jié)構(gòu)來劃分，最常見的是平板閘門和弧形閘門。 第14頁/共32頁用水建筑物的作用Water used buildings function進水和引水建筑物：它包括進水口和引水道，其作用是自水庫或河流引取廠房機組所需的流量。進水口按電廠布置方式可分為有壓進水口和無壓進水口。引水道可分渠道、隧洞（無壓和有壓）、壓力水管、渡槽和倒虹吸等。此外，一些引水式水電站在引水建筑物上還設(shè)有壓力前池、凋壓室和調(diào)壓閥等。水電廠廠房：是用來裝設(shè)動

8、力設(shè)備的。裝設(shè)水輪發(fā)電機組及其輔助設(shè)備的廠房稱主廠房。裝設(shè)配電設(shè)備及其運行管理設(shè)施的廠房稱為副廠房。 第15頁/共32頁水力機械設(shè)備的組成及作用Water frame equipments composition and function 主閥(Main valve)球閥、蝶閥 水輪機(Turbine)（立式、臥式）反擊式：軸流式、混流式、斜流式、貫流式?jīng)_擊式：一般用于小機組第16頁/共32頁水輪機的組成部分及作用Hydraulic turbines constituent and function 蝸殼(Scroll)：形成水力環(huán)量 座環(huán)(Ring)：承受機組全部重量 底環(huán)及頂蓋(Botto

9、m RingCap)：固定活動導葉并形成轉(zhuǎn)輪室 轉(zhuǎn)輪(Runner)：水能轉(zhuǎn)化成機械能 活動導葉(Guide vanes)：控制水流量 軸(Axis)：傳遞機械能 導軸承(Guide bearing)：承受徑向水推力及控制擺度 尾水管(Tube)：回收能量并導出水流第17頁/共32頁發(fā)電設(shè)備的組成及作用Generating sets composition and function 發(fā)電機(Generator)定子(Stator)：產(chǎn)生感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子(Rotor)：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場推力軸承(Thrust Bearing)：承受軸向水推力及機組轉(zhuǎn)動部件自重導軸承(Guide bearing)：承受徑向

10、水推力并限制擺度軸(Axis)：傳遞機械能第18頁/共32頁變電設(shè)備的組成及作用Power transformation equipments composition and function 變壓器(transformer)：改變交流電的電壓等級（升、降電壓）干式：鐵芯、繞組油浸式：底座、鐘罩、油枕、鐵芯、繞組第19頁/共32頁配電設(shè)備的組成 the composition of the Distribution equipment開關(guān)（斷路器）switch閘刀Knife switch（隔離開關(guān)）電壓互感器Voltage transformer電流互感器CT避雷器Arrester匯流母線Co

11、nvergence Bus第20頁/共32頁水電站輔助設(shè)備組成Composition of Hydroelectric Power Station Auxiliary Equipment 油系統(tǒng)：絕緣油、潤滑油 水系統(tǒng)：技術(shù)供水、滲漏排水、檢修排水 氣系統(tǒng)：高壓氣、中壓氣、低壓氣第21頁/共32頁技術(shù)供水系統(tǒng)Technical Water Supply System 主要對象：發(fā)電機空氣冷卻器、發(fā)電機推力軸瓦及導軸承冷卻器、水輪機導軸承及主軸密封、水冷式變壓器、水冷式空氣壓縮機、深井泵的潤滑等。 技術(shù)供水水源：上游水庫（壓力鋼管或蝸殼取水、壩前取水）、下游水庫、地下水源 技術(shù)供水方式：自流供水

12、、水泵供水、混合供水、射流泵供水及其他供水方式。第22頁/共32頁排水系統(tǒng)Drainage 排水系統(tǒng)作用：防止廠房內(nèi)部積水和潮濕，保證機組過水部件和廠房水下部分的檢修。 排水包括：生產(chǎn)用水的排水、檢修排水、滲漏排水、廠區(qū)排水。第23頁/共32頁油系統(tǒng)Oil System 潤滑油：透平油（潤滑、散熱以及對設(shè)備進行操作控制及傳遞能量）、空氣壓縮機油、機械油及潤滑脂 絕緣油：變壓器油、電纜油、開關(guān)油。作用：絕緣、散熱、消弧第24頁/共32頁氣系統(tǒng)Gas System 高壓氣系統(tǒng)：供油壓裝置油槽用氣 中壓氣系統(tǒng)：水導軸承檢修密封圍帶、蝴蝶閥止水圍帶。 低壓氣系統(tǒng)：供機組停機制動、調(diào)相壓水、風動工具、吹

13、掃用氣。第25頁/共32頁水力發(fā)電廠流程簡介Hydropower Plant Process Description第26頁/共32頁1、進水口、尾水閘門2、壓力鋼管3、主閥4、水輪機5、發(fā)電機6、控制室7、發(fā)電機開關(guān)8、主變9、配電裝置10、輸電線第27頁/共32頁水電站的運行維護管理Operation and Maintenance Management of Hydropower 管理機構(gòu)設(shè)置水電站的運行維護管理基本上需要下列人員：運行人員一次設(shè)備維護人員二次設(shè)備維護人員水力機械維護人員水工設(shè)施觀測維護人員通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護人員水庫調(diào)度人員第28頁/共32頁運行人員的職責Responsibilities of operating personnel 機組開、停機操作及運行狀態(tài)監(jiān)