第一章水力发电概述(教案)

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'第一章水力发电概述(教案)'
课次:1主题:水力发电基本概况(一)目的:通过木次课建立水电站结构和组成的整体个观念,熟悉水力机械系统和电气系统的组成和主要功能。重点:水力机械系统和电气系统的组成和主要功能难点:如何构建电站的整体教学组织:介绍本课程性质、任务后直接引入课题教学内容:教材§ 1-1, § 1-2, §1-3课程介绍本课程为电力系统自动化技术专业专业、小型水电站极电力网专业的限选 课程。通过木课程的学习,使学生树立对电站的整体的系统的认识,形成强 烈的系统工程观念,掌握电气值班运行工种所需掌握的基本理论知识和生产 过程屮的操作标准以及实施办法,为“零距离”上岗奠定基础。具体的教学 目的包括:(1) 了解水电站电能生产的基本过程,了解机电运行工种在发电生产过 程中的重要性,以及发电生产的相关组织。(2) 熟悉水电站机电运行工种在发屯生产过程中的重要性和基本任务, 以及如何组织开展运行工作。(3) 掌握机电运行值班的分工与具体任务,以及具体的运行要求与工作 标准。课程主要内容本课程的内容包括水电站结构概述;电气运行值班的有关规程规定与口常工 作;电力生产调度组织结构和管理;水轮发电机组及其辅助系统的运行;变压器 的运行;开关电器、直流系统、防雷与接地系统的运行;电动机的运行。课程重点课程的重点包括水电站的基本构成;电气运行值班的有关规程规定与日常工 作;各类电气设备的几种运行模式的运行项目和如何开展运行。水电站及电力网 专业的重点内容还应包括水轮机组及其辅助系统的运行,电力系统门动化专业的 重点内容则应包括电力调度管理。课程难点 各类设备的运行工作的组织及开展,特别是进行有关设备的操作时,应遵循 的规程规定和正确的操作步骤。第一章水力发电概述第一节水电站简介一、水电站形式及厂房布置水电站是一个把水力能源转换为电能的的发电工厂。升压场水电站河床式 引水式主厂房副厂房发屯机层水轮机层蜗売层水泵层尾水管层中央控制室高压配电室蓄电池室汕泵室继电保护室厂用配电室水泵室空压机室(讲解发电机层主厂房布置图1-1-5,此处图略)二、水轮发电机组及其辅助设备系统(讲解立式机组系统图1-1-7,此处图略)(讲解立式机组水力机械系统图1-1-6,此处图略)三、水力发电过程 (讲解水力发电水流程图1-1-8,此处图略)(讲解水能转换成电能方框图1-1-9,此处图略)水库进水闸门引水管阀门涡壳 导水叶r转轮室下游河道第二节水力机械的几大系统一、 调速器油压系统它包括调速器油压装置的压油泵、压力油槽、集油箱、补气设备等,这个系 统的作是开机停机及机组调速用。二、 蝴蝶阀油压系统它包括蝴蝶阀油压装置的油泵、压力油槽、、集油箱、补气设备、管道等。 小型蝴蝶阀也有不用油压操作,而用电动操作的。这个系统的作用是维持蝴蝶阀 的正常开启和关闭,机组捡修时关闭蝴蝶阀并落锁。三、 低压气系统它包扌舌低压气机,储气罐,管路等。作用是刹车、调相压尾水及清扫用。四、 高压气系统它包括高压气机、管道等。作用是作为油压装置补气Z用。五、 技术供水系统这个系统包括供水泵(自流供水的不用水泵),电磁阀,水压表,示流器及 管道等。作用是机组等冷却技术用水和润滑水。六、 机房渗漏排水系统它一般由主用和备用两台水泵将水从集水井抽出来排至电站下游,作用是供 厂房内排除渗漏水Z用。七、检修排水系统它由排水泵及管道等组成。作用是在机组大修吋,排出涡壳和尾水管内余水 之用。八、水力测量系统水电站中装有各种水力测量仪表,有压力表、真空表、流量计等测量元件, 用于监视机组运行时的水力参数,进行测量纪录,及吋发现问题。虽然,设备不 多,但是,为提高经济效益提供可靠的科学的原始数据,以保证机组安全经济运 行。可根据测量结果,制定电站最有利的运行方案,使电站经济运行,发挥最大 效益。电站水力测量一般冇(1) 上下游水位测量。(2) 水头测量。(3) 水轮机流量测量。(4) 水轮机压力和真空值测量。其部位在蜗壳入口、主阀前、输水管弯头、水轮机顶盖、尾水管入口与出口 处。此外,还冇冷却水测量,滲漏水测量,以及水库水温测量,水库冰凌测量等。另外,除上述系统外,还有独立的供电气设备用油的绝缘油库和机组用油的 透平油库及供油管道系统。水力机械系统透平油库绝缘油库蝴蝶阀压油系统 调速器压油系统低压气系统 高压气系统检修排水系统 厂房渗漏排 技术供水系统水测量系统第三节电气部分八大系统一、 电气主接线系统包括一个水电站全部发电机、变压器、开关,电流互感器,电压互感器及与 电网相联的并网出线回路。这个系统是全电站(变电站)的运行生产主干系统总 图,反映电站的全貌。二、 厂用(站用)电系统厂用电变压器一般接自电气主接线发电机母线上,包括厂用变压器及全部厂 用电的供电冋路,厂用供电用户为:水泵、油泵,供直流电源设备等。三、 直流系统由厂用电系统厂用母线的供电回路引出经整流成直流送入直流母线和蓄电 池,一般情况下曲莆屯池供直流负荷用屯,直流供电回路包括合闸回路、控制保 护用电冋路等。四、 厂房照明系统它引自厂用电供电图回路,包括正常照明和事故照明,事故照明一般来自直 流系统。在交流照明事故中断的情况卞,事故招明切换装置口动切换到直流供电, 保证电站中央控制室等重要场所照明不中断。五、 防雷过电压保护系统包描防直击雷和侵入波过电压防护系统,由避雷针(线)和避雷器及独立接 地体组成。六、 接地系统在水电站及变电站里由专门的埋入地下的接地体和房屋中钢筋相焊成一个 接地网,所有电气设备外壳及变压器屮性点接在这个接地网上,接地电阻大小要 符合国家标准。一般有110千伏电压级的水电站接地电阻值为0.5欧姆,有35 千伏电压级的水电站接地电阻值为4欧姆。七、 继电保护和二次系统它包括电站的测量、控制、保护、信号及计算机监控系统,这个系统是保证 电站安全自动连续运转生产最重要的部分,这个系统与电气一次系统有磁的联 系,如:电流互感器及电压互感的一次侧和二次侧的联系。也有机电的联系,如: 开关跳闸线圈与开关操作机构的联系,这个系统的操作控制直流电源來口直流系 统。二次系统述包括水轮发电机组及其附属设备和辅助设备自动化部分;还包括 发电机的励磁系统;发电机的励磁系统对机组电压稳定和机组安全运行关系甚 大。这个二次网络系统比一次设备系统更复杂更庞大,而且不太直观。中央控制室专用值班桌上的上位机它包括工控机、显示器、键盘、鼠标和打 印机等。是计算机监控系统的核心。运行人员要熟悉它利用它对全水电站机电设 备进行控制、管理、和监测。八、通讯系统包括电站(变电站)内部各生产管理部门及岗位Z间的电话通讯联系,及与 电网调度部门的通讯电话联系部分。(讲解图1-3-3,此处图略)习题:简述一个完善水
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