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水力发电原理与设备(图文)
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  电气科 水力发电厂 审 作成 批 确认 职位/姓名 日期 保存年限 / / / / 0, 1, 3, 5, 永久 INDEX Part 1 水力发电 Part 2 Part 3 水工建筑物 水轮机 Part 4 水轮发电机 Part 5 电气运行知识 Change life with heart 审 核1 审 核2 / / / / 1,2,3,对外保密 批W准ritten By: Date: / / 水力发电 1.水力发电简述 2.水力发电的特点 3.水力发电的分类 4.水力发电的历史 Change life with heart 2 Part 1 水力发电 水力发电简述 前言 我国水力资源丰富,居世界第一,最新查明理论蕴藏量6.94亿千瓦、技术可 开发量5.42亿千瓦、经济可开发量4.02亿千瓦,按技术可开发量至今仅开发利 用20%。截止2005年底,我国发电装机达到50841亿千瓦。其中,水电11652万千 瓦,占22.9%。以技术可开发量5.42亿千瓦为基数,中国目前水电资源开发程度 不足25%。与世界水电开发先进水平相比,存在着巨大的差距。加快水电资源开 发,是提高中国水能资源利用效率的迫切需要,水电开发的前景是极其广阔的 。 系 统 图 Change life with heart 3 Part 1 水力发电 水力发电是利用河流、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处,将其中所含 之位能转换成水轮机之动能,再以水轮机为原动力,推动发电机产生电能。利用 水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动,将水能转变为机械能,如果在水轮 机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来,这时机械能又转变 为电能。水力发电在某种意义上讲是水的位能转变成机械能,再转变成电能的过 程。因水力发电厂所发出的电力电压较低,要输送给距离较远的用户,就必须将 电压经过变压器增高,再由空架输电线路输送到用户集中区的变电所,最后降低 为适合家庭用户、工厂用电设备的电压,并由配电线输送到各个工厂及家庭。 Change life with heart 4 Part 1 水力发电 ? 水电常识 把天然水流蕴藏的力学能转换成电能的发电方式。是水能利用的主要形式 。天然水流所蕴藏的力学能称为水力资源,是人类可以利用的重要能源之一 。在自然状态下,河川水流的这种潜在能量以克服摩擦、冲刷河床、挟带泥 沙等形式消耗掉。兴建水电站可利用这部分能量。 ? 水电厂建设及发电过程 水电站是将水能转换为电能的综合工程设施 。一般包括由挡水、泄水建 筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位 水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能,再经升压变压器、开关 站和输电线路输入电网。 ? 水力发电设备 水力发电主要是通过水头的冲力来带动转子的转动,再将机械能变为电能 ,因此水轮机是水力发电最重要的设备,在水工设计中占据很高的地位。 ? 水电安全 由于水力发电厂大多建设中主要的河流上,水电站的安全直接关系到电站下 游人民的生命安全,不容忽视。水力发电厂安全性评价内容包括生产设备、 劳动安全和作业环境、安全管理三大方面。 Change life with heart 5 Part 1 水力发电 ? 水力发电的特点 水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。但为了有效利用天然 水能,需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物,如大坝、引 水管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发电效率高,发电成本低 ,机组启动快,调节容易。由于利用自然水流,受自然条件的影响较大。水 力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分,与航运、养殖、灌溉、 防洪和旅游组成水资源综合利用体系。 水力发电是再生能源,对环境冲击较小。除可提供廉价电力外,还有下列 之优点:控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运,有关工程同时改善该 地区的交通、电力供供应和经济,特别可以发展旅游业及水产养殖。美国田 纳西河的综合发展计划,是首个大型的水利工程,带动整体的经济发展。 Change life with heart 6 Part 1 水力发电 ? 水力发电的分类 按照水源的性质,可分为:常规水电站,即利用天然河流、湖泊等水源发 电。 抽水蓄能电站,利用电网负荷低谷时多余的电力,将低处下水库的 水抽到高处上存蓄,待电网负荷高峰时放水发电,尾水收集于下水库 按水电站的开发水头手段,可分为:坝式水电站、引水式水电站和混合式 按水电站利用水头的大小,可分为: 高水头(70米以上)﹑中水头 ( 15-70米)和低水头(低于15米)水电站。 按水电站装机容量的大小,可分为: 大型﹑中型和小型水电站。一 般装机容量5 000kW以下的为小水电站,5 000至10万kW为中型水电站,10万 kW或以上为大型水电站,或巨型水电站。 Change life with heart 7 Part 1 水力发电 ? 水力发电的历史 1878年法国建成世界第一座水电站。 美洲第一座水电站建于美国威斯康星州阿普尔顿的福克斯河上,由一台水 车带动两台直流发电机组成,装机容量25kW,于1882年 9月30日发电。 欧洲第一座商业性水电站是意大利的特沃利水电站,于1885年建成.装机 65W. 世界上已建最大水电站为在巴西和巴拉圭两国界河巴拉那河上的伊泰普水 电站,装机容量1260万kW. 中国大陆第一座水电站为建于云南省螳螂川上的石龙坝水电站始建于1910 年7月,1912年发电,当时装机480kW,以后又分期改建、扩建,最终达 6000kW。ag8只为非同凡响。 Change life with heart 8 水工建筑物 1.水工建筑物的作用 2.水工建筑物的分类 3.水工建筑物的构成 4.水工建筑物的特点 Change life with heart 9 Part 2 水工建筑物 ?水工建筑物的作用 1. 控制和调节水流,防治水害. 2. 开发利用水资源的建筑物。实 现各项水利工程目标的重要组成部 分。 3. 水工建筑物涉及许多学科领域 ,除基础学科外,还与水力学、水 文学、工程力学、土力学、岩石力 学、工程结构、工程地质、建筑材 料 以及水利勘测、水利规划、水 利工程施工、水利管理等密切相关 。它的设计和研究方法,主要有理 论分析、试验研究、原型观测和工 程类比等。 Change life with heart 10 Part 2 水工建筑物 ? 水工建筑物的分类 水工建筑物可按使用期限和功能进行分类。 按使用期限可分为永久性水工建筑物和临时性水 工建筑物,后者是指在施工期短时间内发挥作用 的建筑物,如围堰、导流隧洞、导流明渠等。按 功能可分为通用性水工建筑物和专门性水工建筑 物两大类。 水工建筑物按其功能可分为: ①通用性水工建筑物。主要有挡水建筑物,如各种坝、堤和海塘;泄水建 筑物,如各种溢流坝、溢洪道、泄水隧洞、分洪闸;进水建筑物,也称取水建 筑物,如进水闸、深式进水口、水泵站;输水建筑物,如引(供)水隧洞、渠 道及输水管道;河道整治建筑物,如丁坝、顺坝、护岸、导流堤。 ②专门性水工建筑物。主要有水力发电专用建筑物,如前池、调压室、压 力水管、水电站厂房;灌溉和供水专用建筑物,如节制闸、沉沙池、冲沙闸; 港口专用建筑物,如防波堤、码头、船坞、船台;过坝专用建筑物及设施,如 船闸、升船机、筏道及鱼道 等。 Change life with heart 11 Part 2 水工建筑物 ? 水工建筑物的构成及特点 水工建筑物的主要特点是: ①受自然条件制约多,地形、地质、水文、 气象等对工程选址、建筑物选型、施工、枢纽 布置和工程投资影响很大。 ②工作条件复杂,如挡水建筑物要承受相当 大的水压力,由渗流产生的渗透压力对建筑物 的强度和稳定不利;泄水建筑物泄水时,对河 床和岸坡具有强烈的冲刷作用等 。 ③ 施工难度大 ,在江河中兴建水利工程, 需要妥善解决施工导流、截流和施工期度汛, 此外,复杂地基的处理以及地下工程 、 水下 工程等的 施工技术都较复杂。 ④大型水利工程的挡水建筑物失事,将会给下游带来巨大损失和灾难。 Change life with heart 12 Part 2 水工建筑物 水工建筑物的构成 通用性水工建筑物 ①挡水建筑物,如各种坝、水闸、堤 和海塘; ②泄水建筑物,如各种溢流坝、岸 边溢洪道、泄水隧洞、分洪闸; ③进水建筑物,也称取水建筑物, 如进水闸、深式进水口、泵站; ④输水建筑物,如引(供)水隧洞 、渡槽、输水管道、渠道; ⑤河道整治建筑物,如丁坝、顺坝 、潜坝、护岸、导流堤。 Change life with heart 13 Part 2 水工建筑物 水工建筑物的构成 专门性水工建筑物 主要有:①水电站建筑物,如前池、 调压室、压力水管、水电站厂房; ②渠系建筑物,如节制闸、分水闸、 渡槽、沉沙池、冲沙闸; ③港口水工建筑物,如防波堤、码头、 船坞、船台和滑道; ④过坝设施,如船闸、升船机、放木 道、筏道及鱼道等。 有些水工建筑物的功能并非单一,难以严格区分其类型,如各种 溢流坝,既是挡水建筑物,又是泄水建筑物;闸门既能挡水和泄水, 又是水力发电、灌溉、供水和航运等工程的重要组成部分。有时施 工导流隧洞可以与泄水或引水隧洞等结合。 Change life with heart 14 Part 2 水工建筑物 ? 水工建筑物的历史 水工建筑物历史悠久。早在公元前2900年,埃及就在尼罗河上建造了一座高 15m、长240m的挡水坝。 在中国,从春秋时期开始,就在黄河下游沿岸修建堤防,经历代整修加固 ,形成长约1500km的黄河大堤。公元前256~前251年兴建并延用至今的都江 堰工程,利用鱼嘴分水,飞沙堰泄洪、排沙,宝瓶口引水,是引水灌溉工程 的典范。从春秋时期开始兴建至公元1293年全线通航的京杭运河是世界上最 长的运河. 世界最高的拱坝是苏联的英古里坝,高度已达272m。最大坝高272m,水库 总库容11亿m3,下游设有引水式电站,装机130万kW 苏联的罗贡坝,高达335m,是20世纪80年代世界上最高的土石坝。 中国在岩溶地区成功地建成了高165m的乌江渡拱形重力坝,灌浆帷幕深达 260m。 Change life with heart 15 水轮机 1.水轮机的作用 2.水轮机的分类 3.水轮机的构成及特点 4.水轮机调速器系统 5.油、水、气等辅助系统 Change life with heart 16 Part 3 水轮机 水轮机的作用 水轮机是把水流的能量转换为旋转 机械能的动力机械,它属于流体机 械中的透平机械。 作用示意图: 早在公元前100年前后,中国就出现 了水轮机的雏形——水轮,用于提灌和 驱动粮食加工器械。 三峡水电站水轮机部件 现代水轮机则大多数安装在水电站 内,用来驱动发电机发电。在水电站中, 上游水库中的水经引水管引向水轮机, 推动水轮机转轮旋转,带动发电机发电。 作完功的水则通过尾水管道排向下游。 水头越高、流量越大,水轮机的输出功 率也就越大。 Change life with heart 17 Part 3 水轮机 ? 水轮机的分类 水轮机按工作原理可分为 冲击式水轮机和反击式水轮 机两大类。 冲击式水轮机的转轮受到 水流的冲击而旋转,工作过 程中水流的压力不变,主要 是动能的转换; 反击式水轮机的转轮在水 中受到水流的反作用力而旋 转,工作过程中水流的压力 能和动能均有改变,但主要 是压力能的转换。 冲击式示意 图 Change life with heart 18 反击式示意 图 Part 3 水轮机 ? 冲击式水轮机按水流的流向可分 为切击式(又称水斗式)和斜击式两类 。斜击式水轮机的结构与水斗式水轮 机基本相同,只是射流方向有一个倾 角,只用于小型机组。理论分析证明 ,当水斗节圆处的圆周速度约为射流 速度的一半时,效率最高。这种水轮 机在负荷发生变化时,转轮的进水速 度方向不变,加之这类水轮机都用于 高水头电站,水头变化相对较小,速 度变化不大,因而效率受负荷变化的 影响较小,效率曲线比较平缓,最高 效率超过91%。 冲击式水轮机外形 部 构 造 水 轮 机 内 Change life with heart 19 Part 3 水轮机 ? 反击式水轮机可分为混流 式、轴流式、斜流式和贯流式。 ? 在混流式水轮机中,水流径向 典 进入导水机构,轴向流出转轮; 型 ? 在轴流式水轮机中,水流径向 进入导叶,轴向进入和流出转轮; 混 流 式 ? 在斜流式水轮机中,水流径向 机 进入导叶而以倾斜于主轴某一角度 组 的方向流进转轮,或以倾斜于主轴 的方向流进导叶和转轮; ? 在贯流式水轮机中,水流沿轴 向流进导叶和转轮。 ? 轴流式、贯流式和斜流式水轮 机按其结构还可分为定桨式和转桨 几 式。定桨式的转轮叶片是固定的; 种 转桨式的转轮叶片可以在运行中绕 叶片轴转动,以适应水头和负荷的 变化。 转 轮 形 式 Change life with heart 20 Part 3 水轮机 ? 各种类型的反击式水轮机都 设有进水装置,大、中型立轴反击 式水轮机的进水装置一般由蜗壳、 固定导叶和活动导叶组成。蜗壳的 作用是把水流均匀分布到转轮周围 蜗 。当水头在40米以下时,水轮机的 壳 蜗壳常用钢筋混凝土在现场浇注而 成;水头高于40米时,则常采用拼 外 形 焊或整铸的金属蜗壳 安内 装部 现形 场状 Change life with heart 21 Part 3 水轮机 ? 反击式水轮机工作过程 在反击式水轮机中,水流充满整个 过 转轮流道,全部叶片同时受到水流 程 的作用,所以在同样的水头下,转 示 轮直径小于冲击式水轮机。它们的 最高效率也高于冲击式水轮机,但 意 图 当负荷变化时,水轮机的效率受到 不同程度的影响。 反击式水轮机都设有尾水管, 其作用是:回收转轮出口处水流的 动能;把水流排向下游;当转轮的 安装位置高于下游水位时,将此位 导 能转化为压力能予以回收。对于低 水 水头大流量的水轮机,转轮的出口 动能相对较大,尾水管的回收性能 机 构 对水轮机的效率有显著影响 Change life with heart 22 Part 3 水轮机 整机示意图 发电 机 飞 轮 调速 器 导水机构 水导叶 引水机构 水轮机蜗壳 工作机 构 转轮 泄水机 构 尾水管 Change life with heart 23 Part 3 水轮机 发电示意图 Change life with heart 24 Part 3 水轮机 ? 水轮机调速器系统 外形图1 调速器 国民经济各部门对电能生产的要 求:(1)供电可靠性;(2)保证 电能质量(电能质量的指标频率和电 压)。 调速器的主要作用是调节发电机 频率和有功负荷。 具体说,水轮机调节的基本任务, 就是根据电网负荷的变化,不断地相 应调节水轮发电机组有功功率的输出, 以维持机组转速或频率在规定范围内。 外形图2 Change life with heart 25 Part 3 水轮机 ? 水轮机调速器的类型: 调 ? 根据水轮机类型的不同,有单 节 调和双调两种。 对 ? (1)混流式、轴流定浆式、和贯 象 为 流定浆式都是靠导水机构调节进入 水 水轮机的流量,为单调。 导 ? (2)转浆式、斜流式机组,除有 叶 除有调节流量的导水机构外,还有 按导叶开度和水头变化而改变转轮 叶片转角的调节机构,可使水轮按 最优效率运行。有两套调节机构, 为双调。 调节对象 冲击式机组的调节对象为 喷针开度 Change life with heart 26 工作示意图 Part 3 水轮机 ? 冲击式的流量调节不是采用导 叶式,而是利用喷嘴和喷针相对位 置的改变,以调节冲向水轮机转轮 射流的大小。 ? 为了防止高水头、长管道在调 节时引起的管道水锤,喷针的关闭 速度不能太快,为此在喷嘴出口处 装有可改变射流方向的折向器。 ? 当线路或设备发生故障,发电 机需甩掉部分和全部负荷而要快速 调节流量时,折向器可快速改变射 流方向,从而使冲射到轮上的射流 减小,喷嘴内的喷针便按规定的速 度移到相应的位置. 执 行 机 构 Change life with heart 27 Part 3 水轮机 ? 油、水、气系统 油系统 油系统是水电站必不可少的辅助系统之一,它分为透平油和绝缘油。油系统 的配置视水电站的规模而有不同,在一般的小型水电站中,它的作用是:绝 缘、冷却、润滑,调速系统液压操作及立式机组的电站中还有开机前顶转子 之用。 水系统 水系统主要作为水冷式发电机的冷却循环用水,用冷水来带走发电机产生的热 量,防止过热和降低损耗。另外还包括消防用水和部分生活用水,一般在尾 水取得。 气系统 A 用于开机之前顶起转子. B 用于机组检修和清扫工作 . C 在调速器系统中创造适合的油气比例,用于操作和自动控制. Change life with heart 28 发电机 1.发电机的工作原理(作用) 2.发电机的结构(构成) 3.发电机的基本参数 4.发电机的励磁系统 Change life with heart 29 Part 4 发电机 发电机工作原理 水轮发电机时指以水轮机为原动机 将水能转化为电能的发电机。水流经 过水轮机时,将水能转换成机械能, 水轮机的转轴又带动发电机的转子, 将机械能转换成电能而输出。是水电 站生产电能的主要动力设备。 水轮发电机由水轮机驱动。它的转子短粗,机组的起动、并 网所需时间较短,运行调度灵活 ? 转子转动——转子中由励磁电流 产生的按正弦分布的旋转磁场切割 定子三相对称绕组——定子三相绕 组中产生三相正弦交变电动势—— 定子三相绕组与负载连通后,电路 在电动势的作用下有电流通过—— 向负载输出电能。 Change life with heart 30 发电机 Part 4 发电机 交流电的产生 交 流 电 源 水轮发电机的转速将决定发出的交 流电的频率,为保证这个频率的稳定,就 必须稳定转子的转速。为了稳定转速,可 采用闭环控制的方式对原动机(水轮机) 频 率 的 测 量 转速进行控制,即将发出的交流电的频率 信号采样,并将其反馈到控制水轮机导叶 开合角度的控制系统中,去控制水轮机的 输出功率,通过反馈控制原理,就可以让 发电机的转速稳定了。 Change life with heart 31 Part 4 发电机 发电机的结构(构成) Change life with heart 32 Part 4 发电机 机组的布置形式 水轮发电机按轴线位置可分为立式 与卧式两类。 大中型机组一般采用立式布置, 卧式布置通常用于小型发电机组和 贯流式机组。 立式水轮发电机按导轴承支持方 式又分为悬式和伞式两种。 伞式水轮发电机按导轴承位于上 下机架的不同位置又分为普通伞式 、半伞式和全伞式。悬式水轮发电 机的稳定性比伞式好,推力轴承小 ,损耗小,安装维护方便,但钢材 耗量多。伞式机组总高度低,可降 低水电站厂房高度。卧式水轮发电 机一般用于转速大于375r/min的情 况,以及一些小容量电站。 Change life with heart 33 立式机组 卧式机组 Part 4 发电机 发电机的结构 水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、 导轴承、冷却器、制动器等主要部件组成。定子 主要由机座、铁芯和绕组等部件组成。定子铁芯 用冷轧硅钢片叠成,按制造和运输条件可做成整 体和分瓣结构。 定子部分 转子部分 Change life with heart 水轮发电机冷却方式一般采用密闭 循环空气冷却。特大容量机组倾向于 以水作为冷却介质,直接冷却定子。 如同时冷却定子和转子则为双水内冷 水轮发电机组。 34 Part 4 发电机 水力发电机基本参数 水轮发电机铭牌上标示的主要参数有型号、容量、电压、电流、转速各 温升。标示的型号以定子铁芯外径、磁极个数及额定容量等用一定的格式排列 表示的;而标示的容量、电压、电流、转速和温升等都是该台发电机的额定值。 即能保证发电机正常连续运行的最大限值。 型号:国产发电机型号的含义是□□□□-□/□ 其中:第1、2、3个框为型式(SF为立式空冷,SFS为立式水内冷,SFW 为卧式,SFG为贯流式水轮发电机,SFD为水轮机-电动机);第4个框为额定 容量(MW);第5个框为磁极个数;第6个框为定子铁芯外径(cm)。 Change life with heart 35 Part 4 发电机 ? 额定电压:常用符号Ue表示,系指发电机正常运行时长期安全工作的最 高定子绕组线电压,单位是KV。 ? 额定电流:常用符号Ie表示,系指发电机正常工作连续运行的最大工作 电流,即指额定情况下发电机以此电流运行其温升不会超过允许范围,其单 位是A或KA。 ? 额定功率:常用符号Pe表示,指发电机在额定运行情况下输出的有功功 率,单位是KW。 ? 额定转速:常用符号Ne表示,转子正常运行时的转速,单位为r/min。 ? 额定温升:常用符号T表示,指发电机某部分的最高温度与额定冷却介质 温度差值,额定温升的确定与发电机绝缘的等级以及测量温度的方法有关, 我国规定的额定冷却介质温度为40℃。 ? 额定频率:我国规定的额定频率为50Hz。 Change life with heart 36 Part 4 发电机 发电机励磁系统 励磁系统供给发电机励磁电流的直流电源及其附属部件,统称为水轮发电机的 励磁系统。励磁系统是水轮发电机的重要组成部分,它的特性好坏直接影响到同步 发电机运行的可靠性和稳定性。其主要作用是调节发电机电压和无功功率。具体说, 在电力系统中,自动调节励磁装置的主要作用有以下几种:※保持电压恒定;※实 现并列运行机组间无功功率的合理分配;※提高电力系统工作的稳定性及输电线路 的输电能力;※提高带时限继电保护装置的灵敏性和可靠性;※限制水轮发电机突 然甩负荷时电压上升;※根据电力系统需要,实现对同步发电机不同的励磁控制方 式。 由励 磁系 统供 给 Change life with heart 发电机 37 Part 4 发电机 励磁系统外形图 励磁调节柜 励磁功率柜 Change life with heart 38 电气运行知识 1.电力系统运行的基本要求 2.电气运行组织 3.电气运行技术 4.电力调度 5.附:典型技术性问答 Change life with heart 39 Part 5 电气运行知识 电力系统运行基本要求 电力系统的运行必须满足下列基本要求: 1.保证完成国家的生产计划(发电量和热能供应),满足规定的最大负荷。 2.保证供电的可靠性。 3.保证电能质量。电压和频率应在允许的范围内变化。 4.保证运行的最大经济性。 5.保证运行人员和设备的安全。 Change life with heart 40 Part 5 电气运行知识 电气运行组织 ? 什么叫电气运行 系统的运行指组成系统的所有环节都处于执行其功能的状态。系统运行中,由 于电力负荷的随机变化以及外界的各种干扰(如雷击等)会影响电力系统的 稳定,导致系统电压与频率的波动,从而影响系统电能的质量,严重时会造 成电压崩溃或频率崩溃。 ? 电气运行的组织 电力系统是一个有机的整体,系统中任一个重要设备运行情况的改变,均将影 响整个电力系统。因此设置调度机构和调度员来统一指挥电力系统的运行; 值班调度员是系统运行中技术上的领导人。他直接对管辖系统内发电厂、变 电所的运行领导人发布指令。 发电厂中,燃料、锅炉、汽机、化学和电气都有值班人员,各班设有班长 ,同一个值内负责领导各运行班的是值长(值班工程师)。 电气运行的值班人员有班长、副班长、值班电工、厂用值班电工值班员以 及副值班员。 ? 电气运行的主要任务 保证电力生产的安全运行和经济运行。 Change life with heart 41 Part 5 电气运行知识 电气运行技术 ? 电力系统的运行状态 系统运行分为正常运行状态与异常运行状态。其中,正常状态又分为安全状 态和警戒状态;异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了 所有这些状态及其相互间的转移。各种运行状态之间的转移需通过不同控制 手段来实现。 ? 电力系统的负荷曲线 按种类分为有功和无功负荷曲线,按时间长短分为日负荷曲线和年负荷曲线 ,按描述负荷范围分为用户的、地区的和电力系统的负荷曲线 ? 电力系统的负荷 电力系统负荷是指电力系统所有用电设备消耗功率的综合用电负荷;综合用 电负荷是指工业、农业、交通运输业、市政生活等各方面消耗的功率之和; 供电负荷是指电力系统的综合用电负荷加上网损,即发电厂供出的负荷;发 电负荷是指供电负荷再加上发电厂厂用电就是发电机应发出的功率。 Change life with heart 42 Part 5 电气运行知识 电力调度 ? 系统调度 ? 电能生产、供应、使用是在瞬间完成的,并需保持平衡。因此,它需要 有一个统一的调度指挥系统。这一系统实行分级调度、分层控制。其主要工 作有: ? ①预测用电负荷; ? ②分派发电任务,确定运行方式,安排运行计划; ? ③对全系统进行安全监测和安全分析; ? ④指挥操作,处理事故。完成上述工作的主要工具是电子计算机。 Change life with heart 43 Part 5 电气运行知识 一 调度管理 ? ⒈调度管理:调度业务和专业管理。 ? ⒉调度管辖:电网设备运行和操作指挥权限,简称调管。 ? ⒊调度指令:调度机构值班调度员对其下级值班调度员或调管厂站运行值班人 员发布的有关运行和操作的指令。调度指令包括单项令、综合令和逐项令。 ? ⑴单项令:是指值班调度员下达的单一项目操作的调度指令。 ? ⑵综合令:是指值班调度员按照操作目的和要求,用标准术语说明操作对象 的起始和终结状态以及注意事项的调度指令。受令人按照综合令确定的操作 规范和现场规程,自行拟定具体操作步骤和操作顺序,一次性完成所有操作 后向发令人汇报。 ? ⑶逐项令:是指值班调度员根据一定的逻辑关系,按照顺序下达的调度指令 。逐项令由一系列单项令组成。 ? ⒋调度许可:值班调度员对下级值班调度员或厂站运行值班人员提出的操作 申请予以许可(同意)。 Change life with heart 44 Part 5 电气运行知识 二、设备状态 ? ⒈一次设备状态 ? ⑴运行:是指设备或电气系统带有电压,其功能有效。母线、线路、开关、 变压器、电抗器、电容器及电压互感器等一次设备的运行状态,是指从该设 备电源至受电端的电路接通并有相应电压(无论是否带有负荷),且控制电 源、继电保护及自动装置按运行状态投入。开关的运行是指开关及其两侧刀 闸在合闸位置,开关与电源相连通。 ? ⑵备用:是指该设备已具备运行条件,其继电保护及自动装置满足运行要求 ,开关的控制、合闸及信号电源投入,经一次合闸操作即可转为运行状态的 状态。开关的热备用是指开关本身在分闸位置,两侧刀闸在合闸位置,二次 设备按要求投入。线路、母线、变压器、电抗器、电容器等电气设备的热备 用是指连接该设备的各侧均无安全措施,各侧开关全部在分闸位置,且至少 一个开关处于热备用状态,二次设备按要求投入,一经合上该开关,设备就 转为运行。 ? ⑶退出备用:是指连接该设备的各侧均无安全措施,且连接该设备的各侧均 有明显断开点或可判断的断开点。 ? ⑷检修:是指连接该设备的各侧均有明显断开点或可判断的断开点,设备各 侧已接地的状态 Change life with heart 45 Part 5 电气运行知识 ? ⒉二次设备状态 ? ⑴投入:是指其工作电源投入,出口连接片连接到指令回路的状态。 ? ⑵退出(信号):是指其工作电源投入,出口连接片断开时的状态。 ? ⑶停用:是指其工作电源退出,出口连接片断开时的状态。 Change life with heart 46 Part 5 电气运行知识 三、倒闸操作常用术语 ⒈常用名词解释 ⑴开关:空气、多油、少油、六氟化硫等各种类型断路器的统称。 ⑵刀闸:各种形式的隔离开关的统称。 ⑶接地刀闸:特指与大地连接的隔离开关,简称地刀。 ⑷合上:是指各种开关、刀闸、地刀通过人工操作使其由分闸位置转为合闸位置 的操作。 ⑸断开:是指各种开关通过人工操作使其由合闸位置转为分闸位置的操作。 ⑹拉开:是指各种刀闸、地刀通过人工操作使其由合闸位置转为分闸位置的操作 。 ⑺跳闸:开关不经操作,由合闸变为分闸,以及由此而导致的设备退出运行状态 。 ⑻代路:用旁路开关代替其他开关运行的操作。 ⑼起动:继电保护装置或安全自动装置达到整定值而开始逻辑功能。 ⑽动作:继电保护装置或安全自动装置发出使开关跳闸的信号。 Change life with heart 47 Part 5 电气运行知识 典型技术性问答一 1. 解释物体带电的现象? 2. 电荷的基本特性? 3. 什么叫交流电? 4. 什么叫磁滞损耗、涡流损耗? 5. 何谓发电机的同步? 6. 什么叫有功功率,什么叫无功功率? 7. 干式变压器着火怎么办? 8. 雷电产生几种效应? 9. 避雷针的保护范围和有效高度? 10.氧化锌避雷器的优点? 11.接地的种类? 12.电气上的地是指什么? Change life with heart 48 典型技术性问答二 1.电力网、电力系统和动力系统的定义是什么? 2.对电力系统运行的基本要求是什么? 3.何为电力系统的中性点? 4.发电机的运行受哪些条件的约束?发电机的运行极限有哪些? 5.架空线路主要有哪几部份组成?各自的作用是什么? 6.从变压器的短路和空载试验中可确定的有哪些变压器参数? 7.什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率? 8.分裂导线.环形网和两端供电网络中循环功率产生的原因? 10.什么是备用容量?备用容量的存在形式有哪些?备用容量分为哪几种?各自 的用途是什么? 11.电力系统中无功功率电源有哪些? Change life with heart 49 Thank you Change life with heart 50