小水電站設計研究論文

1、小水電站設計研究論文摘要：該文針對農村小水電站“機組容量小、設備供應困難、運行人員文化技術水平相對較低”等特點，介紹了水輪機的選擇、電氣主接線的擬定、電氣測量和同期裝置及保護裝置的設計等有關問題。 關鍵詞：小水電站；設計；經驗 1水輪機的選擇 水輪機是水電站一個十分重要的設備，水流的動能和勢能轉換成機械能就是通過水輪機來實現(xiàn)的。水輪機選擇合理與否，直接影響到機組的效率和運行的安全性、經濟性。 1.1機組臺數(shù)的選擇 農村小水電站機組臺數(shù)與電站的投資、運行維護費用、發(fā)電效益以及運行人員的組織管理等有著密切的關系。通過多年設計和運行經驗表明：農村小水電站機組臺數(shù)一般為14臺，且型號應盡量相同，以利于

2、零部件通用和維修管理方便，其中每座電站2臺機組居多。 1.2水輪機型號的選擇 水輪機型號的選擇合理與否，直接影響到水輪機的運行效率、汽蝕和振動等。選擇型號時，既要考慮水輪機生產廠家的技術水平和運輸?shù)姆奖愠潭?，又要確保水輪機常處于較優(yōu)的運行工況，即盡量處于水輪機運轉特性曲線圖的高效區(qū)。尤其是機組運行時，水頭的變化不要超過水輪機性能表的水頭范圍，否則會加劇水輪機汽蝕和振動，降低水輪機效率。 1.3機組安裝高程的確定 水輪機的安裝高程不能超過水輪機允許的最大吸出高度，否則會引起水輪機轉輪的汽蝕、振動等不良現(xiàn)象，因而縮短機組的運行壽命。 （1）臥式機組：安=Z下+hs-/900-D/2 （2）立式機組

3、：安=Z下+hs-/900 式中Z下尾水渠最低水位（m）； hs水輪機理論吸出高度（m），查水輪機應用 范圍圖及hs=f(H)曲線； D水輪機轉輪直徑（m）； 水電站廠房所在地的海拔高程（m）。 為了消除或減輕水輪機汽蝕，可將計算出的安降低0.20.3m確定安裝高程。 2電氣主接線的擬定 小水電站的電氣主接線是運行人員進行各種操作和事故處理的重要依據之一。農村小水電站裝機容量往往有限，一般裝機臺數(shù)不超過4臺，相應電站的電壓等級和回路數(shù)以及主變的臺數(shù)都應較少?？紤]到小水電站（尤其是單機100kW以下的微型電站）的機電設備供應比較困難，運行和管理人員的文化、業(yè)務素質普遍較差，從進站到熟練掌握操作、

4、檢修、處理故障及優(yōu)化運行等也有一個過程。因此，農村小水電站的電氣主接線在滿足基本要求的前提下，應力求采用簡單、清晰而又符合實際需要的接線形式。 對于1臺機組，宜采用發(fā)電機變壓器組單元接線；對于23臺機組，宜采用單母線不分段接線，共用1臺主變；對于4臺機組，宜采用2臺主變用隔離開關進行單母線分段，以提高運行的靈活性。 3電氣測量及同期裝置 并入電網運行的小水電站電氣測量應包括：三相交流電流、三相交流電壓（使用換相斷路器和1只電壓表測量三相電壓）、有功功率、功率因數(shù)、頻率、有功電能、無功電能、勵磁電流和勵磁電壓等的監(jiān)視和測量。發(fā)電機的測量、監(jiān)視表計、斷路器、互感器及保護裝置等裝在控制屏上（發(fā)電機控

5、制屏）；電網的表計、斷路器、同期裝置等裝在同期屏上（總屏）。 保護裝置 農村小水電站主保護裝置的配置應在滿足繼電保護基本要求的前提下，力求簡單可行、維護檢修方便、造價低及運行人員容易掌握等。 4.1過電流保護 單機750kW以下的機組，可以采用自動空氣斷路器的過電流脫扣器作為過流及短路保護，其動作整定值可以通過調整銜鐵彈簧拉力來整定，整定值一般為發(fā)電機額定電流的1.351.7倍。為了提高保護的可靠性，還可采用過流繼電器配合空氣斷路器欠壓脫扣器作過流及短路保護，繼電器線圈電源取自發(fā)電機中性點的1組（3只）電流互感器，繼電器動作值亦按發(fā)電機額定電流的1.351.7倍整定。 原理：當發(fā)電機出現(xiàn)短路故

6、障時，通過過流繼電器線圈的電流超過其動作值，過流繼電器常閉接點斷開，空氣斷路器失壓線圈失電而釋放，跳開空氣斷路器主觸頭，切除故障元件發(fā)電機。 4.2欠壓保護 當電網停電時，由于線路上的用電負荷大于發(fā)電機容量，此時電壓大幅度降低，空氣斷路器欠壓線圈欠壓而釋放，跳開空氣斷路器，以防電網來電造成非同期并列。 4.3水阻保護 當發(fā)電機因某種原因(如短路、長期過載、電網停電等)突然甩負荷后，機組轉速會迅速升高，這種現(xiàn)象叫飛逸。如果不及時關閉調速器和勵磁，可能造成事故。一般未采用電動調速的農村小水電站可利用三相水阻器作為該保護的負荷。 水阻器容量按被保護機組額定功率的70%80%左右考慮。如果水阻容量過大

7、，機組甩負荷瞬間，將對機組產生較大的沖擊電流和制動力，影響機組的穩(wěn)定，嚴重時可能造成機組基礎松動。反之，如果水阻容量過小，達不到抑制機組飛逸轉速的目的。水阻器采用角鋼或鋼板制成三相星型、三角型均可。 對于單機125kW及以下的電站，水阻池內空，以長為機組臺數(shù)（0.71）m，寬為（0.71）m，深為0.60.8m為宜，同時考慮機組容量大小，應在短時間內（如35min）不致于將池中的水煮沸。 在調試水阻負荷大小時，應在水中逐漸施加水阻劑，調試水阻負荷，直到達到要求為止。 4.4變壓器過載、短路保護 變壓器高壓側采用跌落式熔斷器（或SN10-10型少油斷路器）作過載、短路保護。運行經驗表明，額定電壓

8、為610kV的跌落式熔斷器只能用在560kVA及以下的變壓器,額定電壓為10kV的跌落式熔斷器只能用在750kVA及以下的變壓器。當變壓器容量超過750kVA時，應采用油斷路器。跌落式熔斷器熔絲按下列公式選擇： 當Se100kVA時，熔絲額定電流=（22.5）高壓側額定電流；當Se100kVA時，熔絲額定電流=（1.52）高壓側額定電流。 4.5變壓器的防雷保護 由于變壓器上可能出現(xiàn)正、逆變換波的過電壓，為了防止雷擊線路和變壓器，對Y/Y、Y/Y0接線的變壓器，均應在其高低壓側各裝設1組（3只）閥型避雷器FS-10和FS-0.38。避雷器越靠近變壓器安裝，防雷效果越好，可以將高低壓側避雷器安裝

9、在變壓器頂蓋邊上，再將變壓器外殼、避雷器引下線和變壓器中性點連接在一起后，三者共同接地。一般接地引下線采用T-16線或GJ-25線 .4 1、最靈夢想是一個天真的詞，實現(xiàn)夢想是個殘酷的詞。21.2.122.12.202101:1501:15:062月-2101:152、只有收獲，才能檢驗耕耘的好處；只有貢獻，方可衡量人生的價值。二二一二二一年二月十二日2021年2月12日星期五3、不要放棄，你要配的上自己的野心，也不要辜負了所受的苦難。01:152.12.202101:152.12.202101:1501:15:062.12.202101:152.12.20214、找一個理由，否認憂傷，笑容就

10、會燦爛到無所不在。2.12.20212.12.202101:1501:1501:15:0601:15:065、成功與不成功之間有時距離很短只要后者再向前幾步。二月 21星期五, 二月 12, 20212/12/20216、只要努力抬起你的雙腳，勝利將屬于你。1時15分1時15分12-2月-212.12.20217、青春如此華美，卻在煙火在散場。21.2.1221.2.1221.2.12。2021年2月12日星期五二二一二二一年二月十二日8、真正沒有資格談明天的人，是那個不懂得珍惜今日的人。01:1501:15:062.12.2021星期五, 二月 12, 20211、你始終不屬于我，屬于我的只

11、是我自己。21.2.122.12.202101:1501:15:062月-2101:152、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。二二一二二一年二月十二日2021年2月12日星期五3、你是唯一的，你是十分獨特的，你就是你生命中的第一名。01:152.12.202101:152.12.202101:1501:15:062.12.202101:152.12.20214、要跟成功者有同樣的結果，就必須采取同樣的行動。2.12.20212.12.202101:1501:1501:15:0601:15:065、我們的生命，就是以不斷出發(fā)的姿勢得到重生。二月 21星期五, 二月 12

12、, 20212/12/20216、只要站起來的次數(shù)比倒下去的次數(shù)多，那就是成功。1時15分1時15分12-2月-212.12.20217、自知之明是最難得的知識。21.2.1221.2.1221.2.12。2021年2月12日星期五二二一二二一年二月十二日8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。01:1501:15:062.12.2021星期五, 二月 12, 20211、最靈繁的人也看不見自己的背脊。21.2.122.12.202101:1501:15:062月-2101:152、最困難的事情就是認識自己。二二一二二一年二月十二日2021年2月12日星期五3、有勇氣承擔命運這才是英雄好漢。01:152.12.202101:152.12.202101:1501:15:062.12.202101:152.12.20214、與肝膽人共事，無字句處讀書。2.12.20212.12.202101:1501:1501:15:0601:15:065、閱讀使人充實，會談使人敏捷，寫作使人精確。二