水电站组成和生产过程.ppt

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1、水电站组成和生产过程我国水资源情况我国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1／4、美国的1／5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。我国水资源情况我国水能资源6.76亿kw，其中可开发利用的约为3.79亿kw。均居世界首位。引入水电厂像其他工厂一样，要完成生产，需要原料，加工设备，并通过对加工设备的操作控制，使之加工出所需要的产品。对水电厂而言，其原料是水，基本加工设备是水轮发电机组，输

2、出产品是电能，下面就让我们一起来了解一下水电厂是如何实现由水变电这一生产工程的。电力生产的特点l）电力生产的同时性发电、输电、供电是同时完成的,电能不能大量储存,必须用多少,发多少。2）电力生产的整体性发电厂、变压器、高压输电线路、配电线路和用电设备在电网中形成一个不可分割的整体,缺少任一环节,电力生产都不可能完成,相反,任何设备脱离电网都将失去意义。3）电力生产的快速性电能输送过程迅速,其传输速度与光速相同,达到每秒30万公里,即使相距几万公里,发、供、用都是在一瞬间实现。4）电力生产的连续性电能的质量需要实时、连续的监视与调整。5）电力

3、生产的实时性电网事故发展迅速,涉及面大,需要实时安全监视。6）电力生产的随机性：由于负荷变化、异常情况及事故发生的随机性，电能质量的变化是随机的，因此，在电力生产过程中，需要实时调度，并需要实时安全监控系统随时跟踪随机事件，以保证电能质量及电网安全运行。水电站生产过程原料加工设备对设备的控制产品水水轮发电机组控制系统电能水电站生产过程水主阀水轮机发电机电能河流：拦河筑坝、引水快速闸门、蝶阀、球阀水能转换为机械能机械能转换为电能电能送入电力市场水电站生产的特点水电厂火电厂1、一次能源储备水量储存———燃料储存2、机组启动速度快————————

4、慢3、负荷增减速度快————————慢4、系统中的作用调频、调峰、调压——基荷、电压支撑5、运行成本低（建设成本高）——高6、距离负荷中心远———————一般较近7、季节的影响大——————————小水电站能量转换过程水流冲击水轮机转轮，将水能转换为水轮机轴上的旋转机械能并通过大轴传递给发电机。发电机通过电磁感应原理将大轴上的旋转机械能转换为电能发电机工作的基本原理――电磁感应原理导线切割磁力线将感生电势，闭合导线将便有了电流。电枢绕组庞大，故工程上采用磁力线移动去切割固定不动的电枢绕组；磁力线由电磁铁产生，为了得到电磁铁，必先得到直流电源

5、——励磁水轮发电机组将机械能转化为电能的物理过程当定子绕组流过三相交流电以后产生一个旋转磁场，该磁场的转速称为同步转速（发电机的频率及磁极对P数确定后，同步转速即已确定N=60f/p），这个磁极与转子磁极产生相互作用力，二者之间的角度决定了力的大小（发出有功负荷的大小）和性质（发电机或电动机）水电站能量转换过程发电机空转空载发电水能机械能机械能电能电能送出水电站生产过程定义：水电站是利用水能资源发电的场所，是水、机、电的综合体。将水能转换为电能的综合工程设施。水电站生产过程水能的基本要素是流量、水头。当水具有一定的流量、水头以后，我们说水具

6、有了一定的能量。N=9.81QHη由此可知发电必须要具有水头和流量水电站生产过程但是水流的水头沿天然河流沿程分布时，我们无法使用，需要将水头集中以后才利于我们使用。按集中水头的方法，可以将水电厂分为三种类型：水电站类型坝式水电厂就是拦河筑坝集中水头，又可以分为河床式和坝后式。优点：有调节能力和可以综合用。缺点：水淹面积大；泥沙淤积。坝后式水电站水电站类型引水式水电厂是用引水道集中水头的电站称为引水式水电站。引水方式：明渠、无压遂洞、有压遂洞缺点：无调节能力，属径流式。引水式水电厂（有压）引水式水电厂（无压）水电站类型混合式水电站将上两种形式

7、相结合。是由坝和引水道分别集中一部分水头，电站的总水头等于这两部分之和。水电站组成水工建筑物水轮发电机组励磁系统调速系统油水汽三大辅助系统计算机监控系统继电保护安全自动化装置配电装置直流系统厂用电系统水工建筑物挡水建筑物引水建筑物输水建筑物泄水建筑物挡水建筑物挡水建筑物就是大坝。作用：拦截河流的水，用以形成水库，积蓄水量，抬高水位、集中落差，造成水力发电的基本条件——流量、水头。挡水建筑物型式大坝土坝混凝土重力坝拱坝支墩坝堆石坝引水建筑物引水建筑物是指从水库或河道中将所需要利用的水引入水电站而造成的水工建筑物。对引水建筑物的基本要求：保证水

8、电站所需的足够水量，不能使泥沙、漂浮物等进入引水隧洞。附加设备：拦污栅、工作闸门、检修闸门、档沙坎。引水建作用拦污栅——拦截杂物，避免使其进入压力管道工作闸门——开启、关闭进水口