水電站機電設備運行學習教案

1、會計學1水電站機電設備運行水電站機電設備運行(ynxng)第一頁，共50頁。一、水電站形式一、水電站形式(xngsh)(xngsh)及廠房布置及廠房布置 水電站壩后式河床式引水式地下式溢流式壩內(nèi)式廠房與大壩關系 水電站是一個把水力水電站是一個把水力(shul)(shul)能源轉換為電能的的發(fā)電工廠。能源轉換為電能的的發(fā)電工廠。第2頁/共50頁第二頁，共50頁。滾水壩船閘變電站廠房170160160圖圖1-1-1某河床某河床(hchung)式水電站平面布置圖式水電站平面布置圖第3頁/共50頁第三頁，共50頁。圖圖1-1-3某引水某引水(ynshu)式水電站平面布置圖式水電站平面布置圖 大壩閘門電

2、站堵 河堵 河第4頁/共50頁第四頁，共50頁。長 江船 閘電站泄洪壩段電站升船機圖圖1-1-2某壩后式水電站平面布置圖某壩后式水電站平面布置圖 第5頁/共50頁第五頁，共50頁。某水電站廠房某水電站廠房(chngfng)剖面圖剖面圖開 泵 水 位975.900停 泵 水 位974.110994.445993.345993.045Q =50/10LK =11973.60975.325976.60979.00982.245977.225997.812983.000982.150981.270985.845979.22第6頁/共50頁第六頁，共50頁。下級下級載波機室通風機室蓄電池室第二高壓開關室

3、主控制室廠用屏室側所充電機室廠變高壓氣機室通信辦公室小門廳酸室套間第一高壓開關室廠變轉子轉輪定子頂蓋上機架圖圖115某電站某電站(din zhn)廠房發(fā)電機層平面布置圖廠房發(fā)電機層平面布置圖 第7頁/共50頁第七頁，共50頁。廠房主廠房副廠房發(fā)電機層水泵層尾水管層水輪機層蝸殼層調(diào)速器及油壓裝置 主閥管道繼電保護室中央控制室高壓配電室廠用配電室蓄電池室水泵室油泵室空壓機室變壓器升壓場平面布置第8頁/共50頁第八頁，共50頁。二、水力發(fā)電過程及水輪發(fā)電機組其輔助設備(shbi)系統(tǒng)進水閘門引水管渦殼導水葉轉輪室尾水閘門尾水管水庫閥門大壩下游河道第9頁/共50頁第九頁，共50頁。某電站立式水輪某電站

4、立式水輪(shu ln)發(fā)電機組水力機械發(fā)電機組水力機械系統(tǒng)圖系統(tǒng)圖 第10頁/共50頁第十頁，共50頁。某電站某電站(din zhn)立立式水輪發(fā)電機組水力式水輪發(fā)電機組水力機械系統(tǒng)關系圖機械系統(tǒng)關系圖 第11頁/共50頁第十一頁，共50頁。第二節(jié)第二節(jié) 水力機械水力機械(jxi)(jxi)的幾大系統(tǒng)的幾大系統(tǒng) 第12頁/共50頁第十二頁，共50頁。水輪水輪(shu ln)發(fā)電機組用油系統(tǒng)圖發(fā)電機組用油系統(tǒng)圖 第13頁/共50頁第十三頁，共50頁。調(diào)速器壓力調(diào)速器壓力(yl)油路示意圖油路示意圖 第14頁/共50頁第十四頁，共50頁。蝴蝶蝴蝶(hdi)閥油壓系統(tǒng)閥油壓系統(tǒng)壓力油回油回油回 油

5、接壓縮空氣水流方向旁通閥關關至大氣接力器漏油SD6789101112131412345第15頁/共50頁第十五頁，共50頁。低壓低壓(dy)氣系統(tǒng)圖氣系統(tǒng)圖 316-1-2316剎車電磁閥#2低壓氣機#1低壓氣機2 3.0M 7Kg/cm32 3.0M 7Kg/cm3326190325335334333332331330322324323321306361362363364313313312-2312-1311-2311-1310310247247高壓油泵漏油回油45CF至蝴蝶伐84YLJ83YLJ82YLJ81YLJ248248 排污排水至尾水供水供水排污安裝層發(fā)電機層水輪機層水泵層第16頁

6、/共50頁第十六頁，共50頁。高壓高壓(goy)氣系統(tǒng)圖氣系統(tǒng)圖 第17頁/共50頁第十七頁，共50頁。供水系統(tǒng)圖供水系統(tǒng)圖注 伐 門 型 號PG10-200 200 201 202 205PG10-10 203Z45T-10Dg150 230PG10-150 243PF10-50 220 221 210 215 219 252 244 245PG10-100 260PG10-130 261 262PG10-25 204空 冷 器 進 231 232 235 237 239 241 出 323 234 236 238 240 242至透平油庫至空壓機蓄電池室通風機室發(fā)電機屋外至尾水管至絕緣油庫

7、尾水變 壓 器至 深 井 泵244252252245248248247 257256 261262260200201203252252252252252242241245230221220270210211 212214 215 219243250251213204231100過 濾 器過濾器260#3機第18頁/共50頁第十八頁，共50頁。排水系統(tǒng)圖排水系統(tǒng)圖72.078.073.5477.080.5集水井ABC水泵型號A-6JD-56B-魯4-15C-6BA-15D-8BA-2529229227129129129129929729229329724329427029829829829828

8、1280285299272排至尾水排至尾水排至尾水來自機壓力側管排至下游 來 自主供水管蝴蝶伐流2 來 自主供水管第19頁/共50頁第十九頁，共50頁。第三節(jié)第三節(jié) 電氣部分電氣部分(b fen)(b fen)八大系統(tǒng)八大系統(tǒng) 一、電氣一、電氣(dinq)(dinq)主接線系統(tǒng)主接線系統(tǒng) 包括包括(boku)(boku)一個水電站全部發(fā)電機、變壓器、開關，電流互一個水電站全部發(fā)電機、變壓器、開關，電流互感器，電壓互感器及與電網(wǎng)相聯(lián)的并網(wǎng)出線回路。這個系統(tǒng)是全電感器，電壓互感器及與電網(wǎng)相聯(lián)的并網(wǎng)出線回路。這個系統(tǒng)是全電站（變電站）的運行生產(chǎn)主干系統(tǒng)總圖，反映電站的全貌。站（變電站）的運行生產(chǎn)主干

9、系統(tǒng)總圖，反映電站的全貌。 二、廠用（站用）電系統(tǒng)二、廠用（站用）電系統(tǒng) 廠用電變壓器一般接自電氣主接線發(fā)電機母線上，包括廠用廠用電變壓器一般接自電氣主接線發(fā)電機母線上，包括廠用變壓器及全部廠用電的供電回路，廠用供電用戶為：水泵、油變壓器及全部廠用電的供電回路，廠用供電用戶為：水泵、油泵，供直流電源設備等。泵，供直流電源設備等。第20頁/共50頁第二十頁，共50頁。第21頁/共50頁第二十一頁，共50頁。三、直流系統(tǒng)三、直流系統(tǒng)(xtng) (xtng) 由廠用電系統(tǒng)廠用母線的供電回路引出經(jīng)整流成直由廠用電系統(tǒng)廠用母線的供電回路引出經(jīng)整流成直流送入直流母線和蓄電池，一般情況下由蓄電池供直流送入

10、直流母線和蓄電池，一般情況下由蓄電池供直流負荷用電，直流供電回路包括流負荷用電，直流供電回路包括(boku)(boku)合閘回路、合閘回路、控制保護用電回路等?？刂票Ｗo用電回路等。四、廠房四、廠房(chngfng)(chngfng)照明系統(tǒng)照明系統(tǒng) 它引自廠用電供電圖回路，包括正常照明和事故照明它引自廠用電供電圖回路，包括正常照明和事故照明 。五、防雷過電壓保護系統(tǒng)五、防雷過電壓保護系統(tǒng) 包括防直擊雷和侵入波過電壓防護系統(tǒng)，由避雷針（線）和避包括防直擊雷和侵入波過電壓防護系統(tǒng)，由避雷針（線）和避雷器及獨立接地體組成。雷器及獨立接地體組成。六、接地系統(tǒng)六、接地系統(tǒng) 在水電站及變電站里由專門的埋入

11、地下的接地體和房屋在水電站及變電站里由專門的埋入地下的接地體和房屋中鋼筋相焊成一個接地網(wǎng)，所有電氣設備外殼及變壓器中性中鋼筋相焊成一個接地網(wǎng)，所有電氣設備外殼及變壓器中性點接在這個接地網(wǎng)上點接在這個接地網(wǎng)上第22頁/共50頁第二十二頁，共50頁。?第23頁/共50頁第二十三頁，共50頁。七、繼電保護(j din bo h)和二次系統(tǒng)八、通訊(tngxn)系統(tǒng) 它包括電站的測量、控制、保護、信號及計算機監(jiān)控系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是保證電站安全自動連續(xù)運轉生產(chǎn)最重要的部分(b fen)，這個系統(tǒng)與電氣一次系統(tǒng)有磁的聯(lián)系 包括電站（變電站）內(nèi)部各生產(chǎn)管理部門及崗位之間的電話通訊聯(lián)系，及與電網(wǎng)調(diào)度部門的通訊電

12、話聯(lián)系部分。第24頁/共50頁第二十四頁，共50頁。電站電站(din zhn)電氣幾大系統(tǒng)關系方框圖電氣幾大系統(tǒng)關系方框圖 第25頁/共50頁第二十五頁，共50頁。第二次課主題(zht)：水力發(fā)電基本概況（二）目的(md)：通過本次課掌握電氣主接線運行方式和電氣值班的日常工作，熟悉水電站監(jiān)控系統(tǒng)重點：電氣主接線運行方式和電氣指標的日常(rchng)工作內(nèi)容難點：電氣主接線的運行方式教學內(nèi)容：教材1-4，1-5，1-6 第26頁/共50頁第二十六頁，共50頁。第四節(jié)第四節(jié) 電站電氣主接線的運行電站電氣主接線的運行(ynxng)方式方式 電氣主接線運行方式電氣主接線運行方式(fngsh)是指在主接

13、線圖上的設備以不是指在主接線圖上的設備以不同運行狀態(tài)的組合。設備的運行狀態(tài)有正常運行、熱備用、冷備同運行狀態(tài)的組合。設備的運行狀態(tài)有正常運行、熱備用、冷備用、故障、檢修等形式。用、故障、檢修等形式。一、影響電氣主接線一、影響電氣主接線(ji xin)運行方式運行方式的因素的因素1、宏觀因素、宏觀因素1）要服從于大電網(wǎng)的宏觀經(jīng)濟效益和大電網(wǎng)的技術安全可靠）要服從于大電網(wǎng)的宏觀經(jīng)濟效益和大電網(wǎng)的技術安全可靠性要求。性要求。2）要考慮上網(wǎng)火電和水電的合理配置，以保證技術上的合理性，電網(wǎng)安）要考慮上網(wǎng)火電和水電的合理配置，以保證技術上的合理性，電網(wǎng)安全的可靠性。全的可靠性。3）要考慮各水電站河流的水文

14、特性、以及各電站所在河道洪水予報）要考慮各水電站河流的水文特性、以及各電站所在河道洪水予報的時效性。的時效性。4）要考慮每個電站在大電網(wǎng)中的地位和重要性。）要考慮每個電站在大電網(wǎng)中的地位和重要性。第27頁/共50頁第二十七頁，共50頁。第28頁/共50頁第二十八頁，共50頁。第29頁/共50頁第二十九頁，共50頁。二、電氣主接線運行方式二、電氣主接線運行方式(fngsh)(fngsh)分析實例分析實例( (見下圖）見下圖） 1 1）全部）全部(qunb)(qunb)機組及主變、線路都投入運行機組及主變、線路都投入運行（豐水期、或電網(wǎng)負荷高峰時、或電網(wǎng)故障時）（豐水期、或電網(wǎng)負荷高峰時、或電網(wǎng)故

15、障時）2 2）2 2臺機帶臺機帶2 2臺主變運行臺主變運行(ynxng)(ynxng)，1 1臺機熱備用臺機熱備用（豐水期負荷低谷時）（豐水期負荷低谷時）3 3）2 2臺機帶臺機帶1 1臺主變壓器運行，臺主變壓器運行，1 1臺機和臺機和1 1臺主變處于熱備用狀態(tài)臺主變處于熱備用狀態(tài)（腰荷及調(diào)峰腰荷及調(diào)峰）4 4）1 1臺機帶臺機帶1 1臺主變運行臺主變運行（枯水期枯水期）5 5）1 1臺機帶臺機帶1 1臺主變運行，臺主變運行，1 1臺機熱備用，臺機熱備用，1 1臺機和臺機和1 1臺主變檢修臺主變檢修（枯水期檢修枯水期檢修）第30頁/共50頁第三十頁，共50頁。第31頁/共50頁第三十一頁，共5

16、0頁。第五節(jié)第五節(jié) 水電站監(jiān)控水電站監(jiān)控(jin kn)(jin kn)系統(tǒng)概概述系統(tǒng)概概述 隨著現(xiàn)代計算機科學技術的迅猛發(fā)展，計算機在電力隨著現(xiàn)代計算機科學技術的迅猛發(fā)展，計算機在電力系統(tǒng)中的應用已越來越廣泛，國內(nèi)大型水電站全部采用了計系統(tǒng)中的應用已越來越廣泛，國內(nèi)大型水電站全部采用了計算機監(jiān)控系統(tǒng)，而計算機監(jiān)控系統(tǒng)在國內(nèi)中小型水電站中的算機監(jiān)控系統(tǒng)，而計算機監(jiān)控系統(tǒng)在國內(nèi)中小型水電站中的應用，也是最近幾年里才引起人們的注意。從一些國內(nèi)外水應用，也是最近幾年里才引起人們的注意。從一些國內(nèi)外水電站使用計算機監(jiān)控系統(tǒng)的情況來看，采用計算機監(jiān)控方式電站使用計算機監(jiān)控系統(tǒng)的情況來看，采用計算機監(jiān)控方

17、式不僅提高不僅提高(t go)(t go)了水電站的自動化及監(jiān)控水平，也提高了水電站的自動化及監(jiān)控水平，也提高(t go)(t go)了水電站設備運行的可靠性，同時降低了勞動生產(chǎn)了水電站設備運行的可靠性，同時降低了勞動生產(chǎn)強度，明顯地提高強度，明顯地提高(t go)(t go)了水電站的經(jīng)濟效益。了水電站的經(jīng)濟效益。第32頁/共50頁第三十二頁，共50頁。小型小型(xioxng)(xioxng)水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)舉例舉例第33頁/共50頁第三十三頁，共50頁。第34頁/共50頁第三十四頁，共50頁。 老石坎水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)集水電站的監(jiān)測、控制、老石坎水電站計算機監(jiān)控系

18、統(tǒng)集水電站的監(jiān)測、控制、保護、電度量電費統(tǒng)計和管理于一體，采用分層分布式結構保護、電度量電費統(tǒng)計和管理于一體，采用分層分布式結構，模塊化設計，以工業(yè)級計算機，模塊化設計，以工業(yè)級計算機IPCIPC為上位機，以可編程序為上位機，以可編程序控制器控制器PLCPLC、微機保護裝置、智能交流電參數(shù)、微機保護裝置、智能交流電參數(shù)(cnsh)(cnsh)采集采集裝置等構成現(xiàn)地控制單元（裝置等構成現(xiàn)地控制單元（LCULCU），再加上各種變送器如水），再加上各種變送器如水位變送器、壓力變送器等，從而構成完整的水電站計算機監(jiān)位變送器、壓力變送器等，從而構成完整的水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)?？叵到y(tǒng)。 第35頁/共50頁

19、第三十五頁，共50頁。 該系統(tǒng)結構分三個層次：電站主控層、現(xiàn)地控制單元該系統(tǒng)結構分三個層次：電站主控層、現(xiàn)地控制單元層（層（LCULCU）和通信網(wǎng)絡層。電站主控層由操作員工作站（）和通信網(wǎng)絡層。電站主控層由操作員工作站（1 1個）、操作臺以及其他個）、操作臺以及其他(qt)(qt)辦公設備組成，操作員工作辦公設備組成，操作員工作站主要設備是上位機，上位機采用工控機；現(xiàn)地控制單元站主要設備是上位機，上位機采用工控機；現(xiàn)地控制單元層（層（LCULCU）由）由PLC(GE 90-30)PLC(GE 90-30)、智能儀表、微機同期裝置等、智能儀表、微機同期裝置等構成。通信網(wǎng)絡層由工業(yè)以太網(wǎng)、構成。通

20、信網(wǎng)絡層由工業(yè)以太網(wǎng)、MOXAMOXA通信服務器、通信服務器、RS485RS485總線以及交換機等組成?？偩€以及交換機等組成。 第36頁/共50頁第三十六頁，共50頁。上位機層功能上位機層功能（1 1）完成對水電站實時狀態(tài)的采集與處理；）完成對水電站實時狀態(tài)的采集與處理；（2 2）對實時運行參數(shù)的采集、處理及監(jiān)控；）對實時運行參數(shù)的采集、處理及監(jiān)控；（3 3）遠方控制；）遠方控制；（4 4）對被控對象運行參數(shù)進行調(diào)節(jié)，完成優(yōu)化運行；）對被控對象運行參數(shù)進行調(diào)節(jié)，完成優(yōu)化運行；（5 5）報警及事故記錄、順序事件記錄和控制記錄；）報警及事故記錄、順序事件記錄和控制記錄； （6 6）電站歷史數(shù)據(jù)和狀

21、態(tài)的查詢；）電站歷史數(shù)據(jù)和狀態(tài)的查詢；（7 7）報表處理與打印；）報表處理與打印；（8 8）事故追憶；）事故追憶；（9 9）計算統(tǒng)計；）計算統(tǒng)計；（1010）實時顯示電站設備運行狀態(tài)和參數(shù)等功能；）實時顯示電站設備運行狀態(tài)和參數(shù)等功能；（1111）接受現(xiàn)地控制單元）接受現(xiàn)地控制單元(dnyun)(dnyun)傳來的數(shù)據(jù)；傳來的數(shù)據(jù)；（1212）向現(xiàn)地控制單元）向現(xiàn)地控制單元(dnyun)(dnyun)發(fā)出控制調(diào)節(jié)指令。發(fā)出控制調(diào)節(jié)指令。第37頁/共50頁第三十七頁，共50頁。 現(xiàn)地控制單元層功能現(xiàn)地控制單元層功能（1 1）完成對機組的自動開、停機操作；）完成對機組的自動開、停機操作；（2 2）

22、完成對機組的有功、無功調(diào)節(jié)；）完成對機組的有功、無功調(diào)節(jié)；（3 3）機組故障及事故）機組故障及事故(shg)(shg)報警；報警；（4 4）實時顯示機組溫度及運行參數(shù)；）實時顯示機組溫度及運行參數(shù)；（5 5）接收上位機的開、停機命令及有功、無功自動調(diào)節(jié)控制命令；）接收上位機的開、停機命令及有功、無功自動調(diào)節(jié)控制命令；（6 6）將采集的開關量和模擬量信息送至上位機等。）將采集的開關量和模擬量信息送至上位機等。第38頁/共50頁第三十八頁，共50頁。通信網(wǎng)絡層功能通信網(wǎng)絡層功能(gngnng)(gngnng)上位機與南瑞的保護裝置進行通信。上位機與南瑞的保護裝置進行通信。上位機與上位機與PM140

23、EPM140E電參數(shù)測量儀進行通信。電參數(shù)測量儀進行通信。上位機與上位機與GEGE公司的公司的PLCPLC進行通信。上位機通過總線網(wǎng)絡進行通信。上位機通過總線網(wǎng)絡發(fā)送停機、空轉、空載、發(fā)電等控制操作命令到發(fā)送停機、空轉、空載、發(fā)電等控制操作命令到PLCPLC。上位機與福建三明的上位機與福建三明的TDS1600TDS1600溫度巡檢儀進行通信。溫度巡檢儀進行通信。上位機與湖南威勝的電度表進行通信。上位機與湖南威勝的電度表進行通信。上述通信都在上位機后臺通信程序（上述通信都在上位機后臺通信程序（DcommServ.exeDcommServ.exe）中解析并返回數(shù)據(jù)包。中解析并返回數(shù)據(jù)包。第39頁/

24、共50頁第三十九頁，共50頁。上位上位(shn wi)機的操作機的操作第40頁/共50頁第四十頁，共50頁。第41頁/共50頁第四十一頁，共50頁。第42頁/共50頁第四十二頁，共50頁。大型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)大型水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)(xtng)(xtng)舉舉例例第43頁/共50頁第四十三頁，共50頁。第44頁/共50頁第四十四頁，共50頁。第六節(jié)第六節(jié) 值班值班(zh bn)運行簡述運行簡述 值班運行的根本任務是根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度命令或用值班運行的根本任務是根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度命令或用戶戶(yngh)要求維持一個水電站或一個變電站的全要求維持一個水電站或一個變電站的全部機電設備的投入切除和正常運轉，保

25、證安全發(fā)供部機電設備的投入切除和正常運轉，保證安全發(fā)供電。從事值班運行，必須具備必要的專業(yè)知識和安電。從事值班運行，必須具備必要的專業(yè)知識和安全知識，熟悉生產(chǎn)現(xiàn)場的設備。全知識，熟悉生產(chǎn)現(xiàn)場的設備。 第45頁/共50頁第四十五頁，共50頁。 1 1）監(jiān)盤：專人專門注視控制）監(jiān)盤：專人專門注視控制(kngzh)(kngzh)盤上的儀表、信號、抄表盤上的儀表、信號、抄表、調(diào)整等。、調(diào)整等。 2 2）調(diào)整：及時將偏移的參數(shù)，如：電壓、電流）調(diào)整：及時將偏移的參數(shù)，如：電壓、電流(dinli)(dinli)、功率等調(diào)、功率等調(diào)整到額定范圍內(nèi)。整到額定范圍內(nèi)。 3 3）抄表：每小時按專用運行值班日志抄表

26、一次，有計算機監(jiān)控）抄表：每小時按專用運行值班日志抄表一次，有計算機監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)(xtng)的可以按要求適時打印，并檢查有無異常。的可以按要求適時打印，并檢查有無異常。 4 4）記錄：）記錄：按時間順序及時記錄各種異常及缺陷情況及中心調(diào)度按時間順序及時記錄各種異常及缺陷情況及中心調(diào)度和上級生產(chǎn)主管的生產(chǎn)指令，并記錄處理結果。和上級生產(chǎn)主管的生產(chǎn)指令，并記錄處理結果。 5 5）巡視：）巡視：按機電各系統(tǒng)、按已編制的現(xiàn)場巡視線路圖，由二人按機電各系統(tǒng)、按已編制的現(xiàn)場巡視線路圖，由二人對現(xiàn)場設備進對現(xiàn)場設備進 行巡視。耳朵聽、眼睛看，鼻子聞。注意：禁止行巡視。耳朵聽、眼睛看，鼻子聞。注意：禁止手動現(xiàn)場設備。手動現(xiàn)場設備。 第46頁/共50頁第四十六頁，共50頁。 6 6）檢測：有計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應定時對全部運行設備或選定）檢測：有計算機監(jiān)控系統(tǒng)的應定時對全部運行設備或選定的設備的采樣參數(shù)進行檢測，并監(jiān)視運行參數(shù)情況，及時處理的設備的采樣參數(shù)進行檢測，并監(jiān)視運行參數(shù)情況，及時處理異常狀況。