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水電廠生產(chǎn)流程及發(fā)電基本原理簡(jiǎn)介,一、水力發(fā)電基本原理,水力發(fā)電是利用河流、湖泊等位于高處具有位能的水流至低處，將其中所含之位能轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)之動(dòng)力即利用水力(具有水頭)推動(dòng)水力機(jī)械(水輪機(jī))轉(zhuǎn)動(dòng)，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，通過(guò)主軸帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子加以勵(lì)磁電流,隨著水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng),切割磁力線,發(fā)電機(jī)定子便可發(fā)出電來(lái)，即旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。水力發(fā)電在某種意義上講是水的位能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，再轉(zhuǎn)變成電能的過(guò)程。因水力發(fā)電廠所發(fā)出的電力電壓較低，要輸送給距離較遠(yuǎn)的用戶，就必須將電壓經(jīng)過(guò)變壓器增高，再由空架輸電線路輸送到用戶集中區(qū)的變電所，最后降低為適合家庭用戶、工廠用電設(shè)備的電壓，并由配電線輸送到各個(gè)工廠及家庭。,水電廠的出力和發(fā)電量的計(jì)算公式為P=9.81ηQH(kW)η代表水輪發(fā)電機(jī)效率Q代表單位流量（m3/s）H代表上下游水位落差（m）,水力發(fā)電廠流程簡(jiǎn)介,,1、進(jìn)水口、尾水閘門(mén)2、壓力鋼管3、主閥4、水輪機(jī)5、發(fā)電機(jī)6、控制室7、發(fā)電機(jī)開(kāi)關(guān)8、主變9、配電裝置10、輸電線,二、水電廠在電力系統(tǒng)中的作用,承擔(dān)基荷無(wú)調(diào)節(jié)水電廠宜全年擔(dān)負(fù)系統(tǒng)基荷工作調(diào)峰有調(diào)節(jié)水電廠在枯水期宜在峰荷工作，日調(diào)節(jié)水電廠可盡量擔(dān)任系統(tǒng)峰荷調(diào)頻多年調(diào)節(jié)電站及大容量機(jī)組可作系統(tǒng)調(diào)頻機(jī)組事故備用只需幾分鐘就可啟動(dòng)或停機(jī)，宜于作事故備用,三、水電廠的分類,常規(guī)水電站抽水蓄能電站混合型水電站（既有常規(guī)機(jī)組又有抽水蓄能機(jī)組）潮汐電站,常規(guī)水電站分類,壩內(nèi)式電站(河床式電站)壩后式電站引水式電站混合式電站,1、壩內(nèi)式電站,河床式水電廠的廠房與大壩一起建筑在河床中，成為壩體的一部份，因而廠房本身應(yīng)能承受上游水壓力，起擋水作用，廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與壩體相同。這種水電廠適用于水頭較低而所擋水建筑物很長(zhǎng)的情況下，通常是在平原河段上。,2、壩后式電站,壩后式水電廠的廠房建筑物在壩后，廠房不擋水，因而也稱壩下式水電廠。其特點(diǎn)是水頭較高，廠房本身不承受上游水壓。,3、引水式電站,當(dāng)天然河流坡降較大時(shí)，可借助坡降較小的引水道引水用以集中水頭，采用這種開(kāi)發(fā)方式為引水式開(kāi)發(fā)。根據(jù)引水道的形式不同，又分為無(wú)壓引水式開(kāi)發(fā)水電廠和有壓引水式開(kāi)發(fā)水電廠兩種。,4、混合式電站,在一個(gè)河段上，用筑壩和有壓引水道共同來(lái)集中河段上兩部分落差的開(kāi)發(fā)方式稱為混合式開(kāi)發(fā)。這種開(kāi)發(fā)方式的水電廠稱為混合式水電廠。,四、水電站的組成部分,水工建筑物水力機(jī)械設(shè)備發(fā)電設(shè)備變電設(shè)備配電設(shè)備輸電設(shè)備控制及輔助設(shè)備,1、水工建筑物各組成部分,擋水建筑物——壩；泄水建筑物——溢洪道、泄水孔；閘門(mén)；用水建筑物——水電站進(jìn)水引水建筑物和廠房。,壩的作用,壩的作用是攔截水流、抬高水位、形成水庫(kù)，造成上下游之間的水位差，使其具備水力發(fā)電的基本條件。在有調(diào)節(jié)庫(kù)容的壩式水電站上，壩同時(shí)實(shí)現(xiàn)集中河段落差和調(diào)節(jié)河流中的流量的雙重作用，不僅為發(fā)電部門(mén)服務(wù)，同時(shí)也為防汛、灌溉、航運(yùn)、給水等部門(mén)服務(wù)。,溢洪道、泄水孔的作用,泄水建筑物的主要作用是宣泄洪水，故又稱泄洪建筑物。它可防止洪水漫頂，確保大壩安全，是水利樞紐中不可少的主要建筑物。有的泄水建筑物還可以用來(lái)放空水庫(kù)或施工導(dǎo)流等。泄水建筑物按泄流方式可分為溢流道和深式泄水道兩類。,閘門(mén)的作用,閘門(mén)的作用是調(diào)節(jié)流量和控制洪水。閘門(mén)可根據(jù)它所在位置的不同而分為低水頭閘門(mén)和高水頭閘門(mén)，即表面閘門(mén)和深水閘門(mén)。發(fā)電用的進(jìn)水口閘門(mén)和底孔閘門(mén)屬于高水頭閘門(mén)；溢洪道上的閘門(mén)屬于低水頭閘門(mén)。從其結(jié)構(gòu)來(lái)劃分，最常見(jiàn)的是平板閘門(mén)和弧形閘門(mén)。,用水建筑物的作用,進(jìn)水和引水建筑物：它包括進(jìn)水口和引水道，其作用是自水庫(kù)或河流引取廠房機(jī)組所需的流量。進(jìn)水口按電廠布置方式可分為有壓進(jìn)水口和無(wú)壓進(jìn)水口。引水道可分渠道、隧洞（無(wú)壓和有壓）、壓力水管、渡槽和倒虹吸等。此外，一些引水式水電站在引水建筑物上還設(shè)有壓力前池、凋壓室和調(diào)壓閥等。水電廠廠房：是用來(lái)裝設(shè)動(dòng)力設(shè)備的。裝設(shè)水輪發(fā)電機(jī)組及其輔助設(shè)備的廠房稱主廠房。裝設(shè)配電設(shè)備及其運(yùn)行管理設(shè)施的廠房稱為副廠房。,2、水力機(jī)械設(shè)備的組成及作用,主閥:球閥、蝶閥水輪機(jī)（立式、臥式）反擊式：軸流式、混流式、斜流式、貫流式?jīng)_擊式：一般用于小機(jī)組,2.1水輪機(jī)的組成部分及作用,蝸殼：形成水力環(huán)量座環(huán)：承受機(jī)組全部重量底環(huán)及頂蓋：固定活動(dòng)導(dǎo)葉并形成轉(zhuǎn)輪室轉(zhuǎn)輪：水能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能活動(dòng)導(dǎo)葉：控制水流量軸：傳遞機(jī)械能導(dǎo)軸承：承受徑向水推力及控制擺度尾水管：回收能量并導(dǎo)出水流,3、發(fā)電設(shè)備的組成及作用,發(fā)電機(jī)定子：產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)轉(zhuǎn)子：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)推力軸承：承受軸向水推力及機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件自重導(dǎo)軸承：承受徑向水推力并限制擺度軸：傳遞機(jī)械能,4、變電設(shè)備的組成及作用,變壓器：改變交流電的電壓等級(jí)（升、降電壓）干式：鐵芯、繞組油浸式：底座、鐘罩、油枕、鐵芯、繞組,5、配電設(shè)備的組成,開(kāi)關(guān)（斷路器）閘刀（隔離開(kāi)關(guān)）電壓互感器電流互感器避雷器匯流母線,6、水電站輔助設(shè)備組成,油系統(tǒng)：絕緣油、潤(rùn)滑油水系統(tǒng)：技術(shù)供水、滲漏排水、檢修排水氣系統(tǒng)：高壓氣、中壓氣、低壓氣,6.1技術(shù)供水系統(tǒng),主要對(duì)象：發(fā)電機(jī)空氣冷卻器、發(fā)電機(jī)推力軸瓦及導(dǎo)軸承冷卻器、水輪機(jī)導(dǎo)軸承及主軸密封、水冷式變壓器、水冷式空氣壓縮機(jī)、深井泵的潤(rùn)滑等。技術(shù)供水水源：上游水庫(kù)（壓力鋼管或蝸殼取水、壩前取水）、下游水庫(kù)、地下水源技術(shù)供水方式：自流供水、水泵供水、混合供水、射流泵供水及其他供水方式。,6.2排水系統(tǒng),排水系統(tǒng)作用：防止廠房?jī)?nèi)部積水和潮濕，保證機(jī)組過(guò)水部件和廠房水下部分的檢修。排水包括：生產(chǎn)用水的排水、檢修排水、滲漏排水、廠區(qū)排水。,6.3油系統(tǒng),潤(rùn)滑油：透平油（潤(rùn)滑、散熱以及對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作控制及傳遞能量）、空氣壓縮機(jī)油、機(jī)械油及潤(rùn)滑脂絕緣油：變壓器油、電纜油、開(kāi)關(guān)油。作用：絕緣、散熱、消弧,6.4氣系統(tǒng),高壓/中壓氣系統(tǒng)：供油壓裝置油槽用氣低壓氣系統(tǒng)：供機(jī)組停機(jī)制動(dòng)、調(diào)相壓水、風(fēng)動(dòng)工具、吹掃用氣水導(dǎo)軸承檢修密封圍帶、蝴蝶閥止水圍帶。,謝謝!,