水電站運(yùn)行及管理

水電站運(yùn)行與管理

5羅遠(yuǎn)福一、上節(jié)課知識回顧1、保證安全的組織措施是什么？2、保證安全的技術(shù)措施是什么？3、一次檢修設(shè)備停電應(yīng)如何做安全措施？一、上節(jié)課知識回顧4、如何進(jìn)行驗(yàn)電？5、如何裝設(shè)接地線？6、對接地線有什么要求？一、上節(jié)課知識回顧7、工作票所列有哪四類人、他們的職責(zé)是什么？8、如何進(jìn)行心肺復(fù)蘇？本節(jié)課知識水電站設(shè)備及系統(tǒng)的組成、作用三、水電站的組成提問：水電廠都有哪些組成？蓄水（大壩）放水（閘門）引水通道道水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為水輪機(jī)的機(jī)械能（水輪機(jī)）廠房尾水以水流為線索：以能量裝換為線索：水輪機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能（發(fā)電機(jī)、勵磁系統(tǒng)）三、水電站的組成控制水輪機(jī)啟停及有功負(fù)荷調(diào)整（調(diào)速器）控制機(jī)組剎車（剎車系統(tǒng)、低壓氣系統(tǒng)）以設(shè)備控制為線索：控制發(fā)電機(jī)端電壓及無功負(fù)荷調(diào)整（勵磁系統(tǒng)）電站整體綜合控制（監(jiān)控系統(tǒng)）三、水電站的組成為機(jī)械提供穩(wěn)定能源（油壓系統(tǒng)、高壓氣系統(tǒng)）為廠用設(shè)備提供電源（廠用電系統(tǒng)、直流系統(tǒng)）以能源保障為線索：三、水電站的組成保障機(jī)組正常運(yùn)行（電氣主接線系統(tǒng)、水力測量系統(tǒng)、電氣測量系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)、防雷過電壓系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、繼電保護(hù)及二次系統(tǒng)、通信系統(tǒng)）保障廠房正常運(yùn)行（滲漏排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)）以生產(chǎn)運(yùn)行保障為線索：保障檢修正常進(jìn)行（檢修排水系統(tǒng)）三、水電站的組成發(fā)電機(jī)層水輪機(jī)層以地域?yàn)榫€索：母線層蝴蝶閥層水泵層升壓站（主變場）出線場高壓開關(guān)室低壓配電室水車室空壓機(jī)室油處理室中央控制室蓄電池及直流室通訊機(jī)房廠用變室a、防洪--(1)滯洪作用(2)蓄洪作用

b、興利作用

--（例如灌溉、發(fā)電、供水、航運(yùn)等）四、水電站組成簡介1、水庫：（1）、水庫作用？

（2）、興建水庫的原因？

一、為附近的地區(qū)提供自來水及灌溉用水。

二、利用水壩上的水力發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生電力。

三、運(yùn)河系統(tǒng)的一部份。

四、水庫的防洪

五、對庫區(qū)和下游進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)六、其他的用處包括漁業(yè)四、水電站組成簡介重點(diǎn)：（3）、電力生產(chǎn)水庫的分類（按調(diào)節(jié)性能）：

具有調(diào)節(jié)水量的水電站稱有調(diào)節(jié)水庫水電站，對沒有水庫調(diào)節(jié)能力的水電站稱徑流式水電站。對有水庫調(diào)節(jié)能力的水電站按照水庫的調(diào)節(jié)性能可以分為:日調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)、月調(diào)節(jié)、季調(diào)節(jié)、年調(diào)節(jié)和多年調(diào)節(jié)等幾種類型。它們是通過水電站水庫庫容系數(shù)來劃分。

四、水電站組成簡介重點(diǎn)：（3）、電力生產(chǎn)水庫的分類（按調(diào)節(jié)性能）：

1、徑流式水電廠:無水庫,基本上來多少水發(fā)多少電的水電廠;

2、日調(diào)節(jié)式水電廠:水庫很小,水庫的調(diào)節(jié)周期為一晝夜,將一晝夜天然徑流通過水庫調(diào)節(jié)發(fā)電的水電廠;

3、日調(diào)節(jié)、周調(diào)節(jié)和月調(diào)節(jié)三種類型水電站的水庫庫容小，相應(yīng)的蓄水能力和適應(yīng)用電負(fù)荷要求的調(diào)節(jié)能力也較弱，水電站只能根據(jù)上游的來流情況通過夜間蓄水少發(fā)、白天多發(fā)，或上旬蓄水少發(fā)、下旬多發(fā)來滿足電力系統(tǒng)對電量調(diào)節(jié)的要求；四、水電站組成簡介重點(diǎn)：（3）、電力生產(chǎn)水庫的分類（按調(diào)節(jié)性能）：

4、季調(diào)節(jié)和年調(diào)節(jié)類型的水電站具有相對較大的水庫庫容它們可以根據(jù)當(dāng)年河流的來流情況確定在某一季節(jié)（如汛期）少發(fā)電多蓄水，所蓄的水量留在另一季節(jié)（如枯期）多發(fā)電以達(dá)到對電力系統(tǒng)電量的調(diào)節(jié)目的；

5、年調(diào)節(jié)式水電廠:對一年內(nèi)各月的天然徑流進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié),將豐水期多余的水量存入水庫,保證枯水期放水發(fā)電的水電廠;

季調(diào)節(jié)和年調(diào)節(jié)之間現(xiàn)在還分不完全年調(diào)節(jié)。

四、水電站組成簡介重點(diǎn)：（3）、電力生產(chǎn)水庫的分類（按調(diào)節(jié)性能）：

6、多年調(diào)節(jié)式水電廠:將不均勻的多年天然來水量進(jìn)行優(yōu)化分配、調(diào)節(jié),多年調(diào)節(jié)的水庫容量較大,它可以根據(jù)歷年來的水文資料和當(dāng)年的水文資料確定當(dāng)年的發(fā)電量和蓄水量，還可以將豐水年所蓄水量留到平水年或枯水年來發(fā)電，以保證電廠的可調(diào)出力;多年型調(diào)節(jié)水電站對于天然洪水也具有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力可以在洪水期把多余的洪水蓄存在水庫里等到枯水期發(fā)電這樣不僅滿足了電力系統(tǒng)對電量調(diào)節(jié)的要求，而且在洪水期通過合理的水庫調(diào)度，可以實(shí)現(xiàn)削減洪峰和錯開洪峰的目的。對于大江、大河的防汛工作具有十分重要的作用。四、水電站組成簡介國內(nèi)外水庫：

三峽大壩庫容為393億立方米，居世界第22位。

加納的沃爾特水庫（LakeVolta）電站總裝機(jī)容量88.2萬kW，在1967年Volta水庫完全建成時，在其淹沒的區(qū)域住有8000人，占當(dāng)時全國人口的1%。水域覆蓋面積8500平方公里，幾乎是國土面積的4%。

2、大壩及閘門：大壩：

根據(jù)抵抗水頭壓力的機(jī)制不同，可分為重力壩和拱壩。重力壩，顧名思義就是利用壩體自身重量來抵抗上游水壓力并保持自身穩(wěn)定，比如三峽大壩就是混凝土重力壩；拱壩則是像拱橋一樣，是在平面上呈凸向上游的拱形擋水建筑物，借助拱的作用將水壓力的全部或部分傳到河谷兩岸的基巖上，比如美國著名的胡佛拱壩。

按筑壩材料的不同，可分為土石壩、混凝土壩、橡膠壩、鋼閘門壩等。

按施工方式的不同，大壩還可以分為沖填壩、拋石壩、常規(guī)澆注的混凝土壩、碾壓混凝土壩等。

為宣泄超過水庫調(diào)蓄能力的洪水或降低庫水位，保證工程安全而設(shè)置的泄水建筑物溢洪道、消能設(shè)施：

自習(xí)大壩的觀測及維修閘門：3、當(dāng)我們按閘門門葉的外觀形狀分為平面閘門、弧形閘門、人字閘門、拱形閘門、球形閘門和圓筒閘門等。2、如果按閘門關(guān)閉時門頂與水面的相對位置分為露頂式閘門和潛孔式閘門。1、如果按閘門的工作性質(zhì)可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門。工作閘門也稱主要閘門，能在動水中啟閉。檢修閘門設(shè)于工作閘門前。用于建筑物或工作閘門等檢修時短期擋水，一般在靜水中啟閉。事故閘門多設(shè)于深孔工作閘門前，用于建筑物或設(shè)備出現(xiàn)事故時，能在動水中關(guān)閉而在靜水中開啟；兼作檢修閘門時，也稱事故檢修閘門；需要在限定時間內(nèi)緊急關(guān)閉的事故閘門，稱為快速閘門。四、水電站組成簡介3、引水設(shè)施：功用：集中落差，形成水頭，輸送水量到水輪機(jī)。也用作尾水渠，將發(fā)電以后的水排到下游河道。類型:無壓引水道：渠道(channel)、無壓隧洞(freeflowtunnel)。具有自由水面，引水道承受的水壓力不大。適用于無壓引水電站。有壓引水道：有壓隧洞(pressuretunnel)。洞中水流為壓力流，隧洞承受內(nèi)水壓力很大。適用有壓引水電站。四、水電站組成簡介3、引水設(shè)施：無壓引水道：四、水電站組成簡介無壓隧洞有壓隧洞四、水電站組成簡介3、引水設(shè)施：壓力前池四、水電站組成簡介3、引水設(shè)施：壓力前池

壓力前池設(shè)置在引水渠道或無壓隧洞的末端，是水電站引水建筑物與壓力管道的連接建筑物。

作用：

(1)平穩(wěn)水壓、平衡水量。

(2)均勻分配流量。

(3)渲泄多余水量。

(4)攔阻污物和泥沙。四、水電站組成簡介3、引水設(shè)施：當(dāng)引水渠道較長，且水電站擔(dān)任峰荷時，常設(shè)日調(diào)節(jié)池。日調(diào)節(jié)池：四、水電站組成簡介4、廠房：地面式廠房—河床式、壩后式、引水式

地下式廠房

溢流式廠房分類：4、廠房：河床式：

建在河床中間作為檔水建筑物一部分，并直接承受上游水壓力形成水電站水頭的水電站廠房，較多用于水頭較低，流量較大的水電站。

4、廠房：壩后式：

壩后式廠房通常是指布置在非溢流壩后、與壩體銜接的廠房。壩址河谷較寬，河谷中布置溢流壩外還需布置非溢流壩時，通常采用這種廠房

4、廠房：

用引水道如明渠、隧洞、管道等集中河流的流量和水頭的水電站。多建在坡度較陡的河段。

引水式：4、廠房：溢流式：

廠房布置在溢流壩后，洪水通過廠房頂下泄

4、廠房：地下式：4、廠房：廠房結(jié)構(gòu)：生產(chǎn)主廠房、生產(chǎn)副廠房生產(chǎn)主廠房分層：四、水電站組成簡介5、水輪發(fā)電機(jī)：分類：反擊式（混流式、軸流式、斜流式、貫流式

）

沖擊式（水斗式、雙擊式、斜擊式）四、水電站組成簡介6、調(diào)速器油壓系統(tǒng)：四、水電站組成簡介7、蝴蝶閥油壓系統(tǒng)：四、水電站組成簡介8、低壓氣系統(tǒng)：作用：剎車、調(diào)相、檢修用氣四、水電站組成簡介9、高壓氣系統(tǒng)：四、水電站組成簡介10、技術(shù)供水系統(tǒng)：四、水電站組成簡介11、滲漏排水系統(tǒng)：四、水電站組成簡介12、檢修排水系統(tǒng)：四、水電站組成簡介13、水力測量系統(tǒng)：四、水電站組成簡介14、絕緣油、透平油及其管道系統(tǒng)：四、水電站組成簡介15、電氣主接線系統(tǒng)

：根據(jù)電能輸送和分配的要求，表示主要電氣設(shè)備相互之間的連接關(guān)系，以及本變電站(或發(fā)電廠)與電力系統(tǒng)的電氣連接關(guān)系，通常以單線圖表示。四、水電站組成簡介16、廠用電系統(tǒng)

：四、水電站組成簡介17、直流系統(tǒng)

：四、水電站組成簡介18、照明系統(tǒng)

：（1）、正常照明系統(tǒng)

；

（2）、低壓照明系統(tǒng)

（3）、事故照明系統(tǒng)四、水電站組成簡介19、防雷過電壓保護(hù)系統(tǒng)

：（1）避雷針：由金屬制成，高于被保護(hù)物，具有良好的接地裝置。其作用是將雷電引向自身并安全地將雷電流導(dǎo)入地中，從而保護(hù)其附近比它低的設(shè)備免受直接雷擊，起“引雷”和“泄雷”作用。

（2）避雷線：懸掛在空中的水平的接地導(dǎo)線，又稱架空地線，主要用于保護(hù)架空輸電線路，也可用于發(fā)電廠升壓所作為直擊雷保護(hù)。

（3）避雷器：限制過電壓以保護(hù)電氣設(shè)備。

四、水電站組成簡介20、接地系統(tǒng)

：電氣設(shè)備的接地可分為：工作接地、過電壓保護(hù)接地、人身安全保護(hù)接地和儀控接地。四、水電站組成簡介21、繼電保護(hù)及二次系統(tǒng)

：一次設(shè)備:直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能二次設(shè)備:對一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視、控制、測量和保護(hù)四、水電站組成簡介22、通信系統(tǒng)

：行政通信系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度通信系統(tǒng)、系統(tǒng)通信和獨(dú)立的通信直流電源系統(tǒng)。

四、水電站組成簡介23、監(jiān)控系統(tǒng)

：四、水電站組成簡介23、監(jiān)控系統(tǒng)

：二、水力資源情況1、我國電力供需情況

；2011年，主要受水電出力下降、電煤供應(yīng)緊張、電源電網(wǎng)結(jié)構(gòu)失調(diào)、經(jīng)濟(jì)和電力需求增長較快等因素影響，全國電力供需總體偏緊，部分地區(qū)、部分時段缺電比較嚴(yán)重，全國共有24省級電網(wǎng)相繼缺電，最大電力缺口超過3000萬kW。（重慶8月13日12日21時20分，重慶電網(wǎng)最大負(fù)荷達(dá)1025萬千瓦。重慶市夏季平均負(fù)荷800萬kW）

2005年11月26日，國家發(fā)改委正式發(fā)布了全國水力資源復(fù)查成果。復(fù)查資料表明：中國水力資源無論理論蘊(yùn)藏量、技術(shù)可開發(fā)量，還是經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量及已建和在建開發(fā)量，均居世界首位。大力開發(fā)水電，是保障未來中國能源供應(yīng)的重要舉措之一。

2011年底，水電、核電、風(fēng)電、太陽能等清潔能源比重達(dá)到27.5%，比上年提高0.9個百分點(diǎn)。2、發(fā)展水電的重要性3、水力資源的優(yōu)缺點(diǎn)；（1）、清潔能源；（2）、可再生能源；（3）、全國水力資源總量，包括理論蘊(yùn)藏量、技術(shù)可開發(fā)量和經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量，均居世界首位；（4）、單位成本低；（5）、效率高，水能轉(zhuǎn)換成電能效率約90%；

（一般30％，世界最好的火電廠能把40％左右的熱能轉(zhuǎn)換為電能；大型供熱電廠的熱能利用率也只能達(dá)到60％～70％）發(fā)展水力資源有哪些優(yōu)勢？

3、水力資源的優(yōu)缺點(diǎn)；（1）、破壞生態(tài)；（2）、建筑費(fèi)用相當(dāng)高；（3）、很難找到適合修建水壩的地點(diǎn)；發(fā)展水力資源會有哪些阻力？

調(diào)查作業(yè)：列舉國內(nèi)外停止使用的水電站有哪些？是由于什么原因造成？（注明資料出處，每個班做一份，寫清分工情況，水電站可以列舉多個，只選擇一個進(jìn)行詳細(xì)說明）

4、我國水力資源分布情況；（1）水力資源地域分布極其不均，西部多、東部少—水電開發(fā)需要“西電東送”

（2）水力資源時間分布不均，需要建設(shè)水庫進(jìn)行調(diào)節(jié)—水電開發(fā)與水資源分配結(jié)合

（3）集中分布在大江大河干流，便于建立水電基地，實(shí)行戰(zhàn)略性集中開發(fā)

（4）大型水電站裝機(jī)容量比重大，中小型水電站座數(shù)多，分布地域廣

5、我國水力資源利用情況；

國家發(fā)改委在2010年11月24日：我國火電9億千瓦，水電裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到2億千瓦，預(yù)計(jì)年底將達(dá)到2.1億千瓦，風(fēng)電裝機(jī)容量3500萬千瓦，年底將達(dá)到