水力發(fā)電原理與設(shè)備

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1、 Change life with heart Written By：Date: Part 1Part 2Part 3INDEXPart 4 水 力 發(fā) 電 廠水 輪 機(jī) Part 5 水 輪 發(fā) 電 機(jī)電 氣 運(yùn) 行 知 識 電 氣 科水 工 建 筑 物 2Change life with heart 水 力 發(fā) 電1.水 力 發(fā) 電 簡 述2.水 力 發(fā) 電 的 特 點(diǎn)3.水 力 發(fā) 電 的 分 類4.水 力 發(fā) 電 的 歷 史 3Change life with heart 水 力 發(fā) 電 簡 述 前 言 我 國 水 力 資 源 豐 富 ， 居 世 界 第 一 ， 最 新 查 明 理 論

2、 蘊(yùn) 藏 量 6.94億 千 瓦 、 技 術(shù) 可開 發(fā) 量 5.42億 千 瓦 、 經(jīng) 濟(jì) 可 開 發(fā) 量 4.02億 千 瓦 ， 按 技 術(shù) 可 開 發(fā) 量 至 今 僅 開 發(fā) 利用 20%。 截 止 2005年 底 ， 我 國 發(fā) 電 裝 機(jī) 達(dá) 到 50841億 千 瓦 。 其 中 ， 水 電 11652萬 千瓦 ， 占 22.9%。 以 技 術(shù) 可 開 發(fā) 量 5.42億 千 瓦 為 基 數(shù) ， 中 國 目 前 水 電 資 源 開 發(fā) 程 度不 足 25%。 與 世 界 水 電 開 發(fā) 先 進(jìn) 水 平 相 比 ， 存 在 著 巨 大 的 差 距 。 加 快 水 電 資 源 開發(fā) ， 是

3、 提 高 中 國 水 能 資 源 利 用 效 率 的 迫 切 需 要 ， 水 電 開 發(fā) 的 前 景 是 極 其 廣 闊 的。 Part 1 水 力 發(fā) 電 系統(tǒng)圖 4Change life with heart 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) 能 ， 再 以 水 輪 機(jī) 為 原 動(dòng) 力 ， 推 動(dòng) 發(fā) 電 機(jī) 產(chǎn) 生 電 能 。 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 為 機(jī) 械 能 ，

4、 如 果 在 水 輪機(jī) 上 接 上 另 一 種 機(jī) 械 (發(fā) 電 機(jī) )隨 著 水 輪 機(jī) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 便 可 發(fā) 出 電 來 ， 這 時(shí) 機(jī) 械 能 又 轉(zhuǎn) 變?yōu)?電 能 。 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 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

5、、 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 。 Part 1 水 力 發(fā) 電 5Change life with heart 水 電 常 識 把 天 然 水 流 蘊(yùn) 藏 的 力 學(xué) 能 轉(zhuǎn) 換 成 電 能 的 發(fā) 電 方 式 。 是 水 能 利 用 的 主 要 形 式。 天 然 水 流 所 蘊(yùn) 藏 的 力 學(xué) 能 稱 為 水 力 資 源 ， 是 人 類 可 以 利 用 的 重 要 能 源 之 一。 在 自 然 狀 態(tài) 下 ， 河 川 水 流 的 這 種 潛 在 能 量 以 克 服 摩 擦 、 沖 刷 河 床 、 挾 帶 泥沙 等 形

6、式 消 耗 掉 。 興 建 水 電 站 可 利 用 這 部 分 能 量 。 水 電 廠 建 設(shè) 及 發(fā) 電 過 程 水 電 站 是 將 水 能 轉(zhuǎn) 換 為 電 能 的 綜 合 工 程 設(shè) 施 。 一 般 包 括 由 擋 水 、 泄 水 建筑 物 形 成 的 水 庫 和 水 電 站 引 水 系 統(tǒng) 、 發(fā) 電 廠 房 、 機(jī) 電 設(shè) 備 等 。 水 庫 的 高 水 位水 經(jīng) 引 水 系 統(tǒng) 流 入 廠 房 推 動(dòng) 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 發(fā) 出 電 能 ， 再 經(jīng) 升 壓 變 壓 器 、 開 關(guān)站 和 輸 電 線 路 輸 入 電 網(wǎng) 。 水 力 發(fā) 電 設(shè) 備 水 力 發(fā) 電 主 要 是 通 過

7、 水 頭 的 沖 力 來 帶 動(dòng) 轉(zhuǎn) 子 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 再 將 機(jī) 械 能 變 為 電 能， 因 此 水 輪 機(jī) 是 水 力 發(fā) 電 最 重 要 的 設(shè) 備 ， 在 水 工 設(shè) 計(jì) 中 占 據(jù) 很 高 的 地 位 。 水 電 安 全 由 于 水 力 發(fā) 電 廠 大 多 建 設(shè) 中 主 要 的 河 流 上 ， 水 電 站 的 安 全 直 接 關(guān) 系 到 電 站 下游 人 民 的 生 命 安 全 ， 不 容 忽 視 。 水 力 發(fā) 電 廠 安 全 性 評 價(jià) 內(nèi) 容 包 括 生 產(chǎn) 設(shè) 備 、勞 動(dòng) 安 全 和 作 業(yè) 環(huán) 境 、 安 全 管 理 三 大 方 面 。 Part 1 水 力 發(fā) 電

8、 6Change life with heart 水 力 發(fā) 電 的 特 點(diǎn) 水 能 是 一 種 取 之 不 盡 、 用 之 不 竭 、 可 再 生 的 清 潔 能 源 。 但 為 了 有 效 利 用 天 然水 能 ， 需 要 人 工 修 筑 能 集 中 水 流 落 差 和 調(diào) 節(jié) 流 量 的 水 工 建 筑 物 ， 如 大 壩 、 引水 管 涵 等 。 因 此 工 程 投 資 大 、 建 設(shè) 周 期 長 。 但 水 力 發(fā) 電 效 率 高 ， 發(fā) 電 成 本 低， 機(jī) 組 啟 動(dòng) 快 ， 調(diào) 節(jié) 容 易 。 由 于 利 用 自 然 水 流 ， 受 自 然 條 件 的 影 響 較 大 。 水力

9、 發(fā) 電 往 往 是 綜 合 利 用 水 資 源 的 一 個(gè) 重 要 組 成 部 分 ， 與 航 運(yùn) 、 養(yǎng) 殖 、 灌 溉 、防 洪 和 旅 游 組 成 水 資 源 綜 合 利 用 體 系 。 水 力 發(fā) 電 是 再 生 能 源 ， 對 環(huán) 境 沖 擊 較 小 。 除 可 提 供 廉 價(jià) 電 力 外 ， 還 有 下 列之 優(yōu) 點(diǎn) :控 制 洪 水 泛 濫 、 提 供 灌 溉 用 水 、 改 善 河 流 航 運(yùn) ， 有 關(guān) 工 程 同 時(shí) 改 善 該地 區(qū) 的 交 通 、 電 力 供 供 應(yīng) 和 經(jīng) 濟(jì) ， 特 別 可 以 發(fā) 展 旅 游 業(yè) 及 水 產(chǎn) 養(yǎng) 殖 。 美 國 田納 西 河 的

10、綜 合 發(fā) 展 計(jì) 劃 ， 是 首 個(gè) 大 型 的 水 利 工 程 ， 帶 動(dòng) 整 體 的 經(jīng) 濟(jì) 發(fā) 展 。Part 1 水 力 發(fā) 電 7Change life with heart 水 力 發(fā) 電 的 分 類 按 照 水 源 的 性 質(zhì) ， 可 分 為 ： 常 規(guī) 水 電 站 ， 即 利 用 天 然 河 流 、 湖 泊 等 水 源 發(fā)電 。 抽 水 蓄 能 電 站 ， 利 用 電 網(wǎng) 負(fù) 荷 低 谷 時(shí) 多 余 的 電 力 ， 將 低 處 下 水 庫 的水 抽 到 高 處 上 存 蓄 ， 待 電 網(wǎng) 負(fù) 荷 高 峰 時(shí) 放 水 發(fā) 電 ， 尾 水 收 集 于 下 水 庫 按 水 電 站

11、的 開 發(fā) 水 頭 手 段 ， 可 分 為 ： 壩 式 水 電 站 、 引 水 式 水 電 站 和 混 合 式水 電 站 三 種 基 本 類 型 。 按 水 電 站 利 用 水 頭 的 大 小 ， 可 分 為 ： 高 水 頭 （ 70米 以 上 ） 中 水 頭（ 15-70米 ） 和 低 水 頭 （ 低 于 15米 ） 水 電 站 。 按 水 電 站 裝 機(jī) 容 量 的 大 小 ， 可 分 為 ： 大 型 中 型 和 小 型 水 電 站 。 一般 裝 機(jī) 容 量 5 000kW以 下 的 為 小 水 電 站 ， 5 000至 10萬 kW為 中 型 水 電 站 ， 10萬kW或 以 上 為 大

12、 型 水 電 站 ,或 巨 型 水 電 站 。 Part 1 水 力 發(fā) 電 8Change life with heart 水 力 發(fā) 電 的 歷 史 1878年 法 國 建 成 世 界 第 一 座 水 電 站 。 美 洲 第 一 座 水 電 站 建 于 美 國 威 斯 康 星 州 阿 普 爾 頓 的 福 克 斯 河 上 ， 由 一 臺 水車 帶 動(dòng) 兩 臺 直 流 發(fā) 電 機(jī) 組 成 ,裝 機(jī) 容 量 25kW,于 1882年 9月 30日 發(fā) 電 。 歐 洲 第 一 座 商 業(yè) 性 水 電 站 是 意 大 利 的 特 沃 利 水 電 站 ， 于 1885年 建 成 .裝 機(jī)65W. 世

13、界 上 已 建 最 大 水 電 站 為 在 巴 西 和 巴 拉 圭 兩 國 界 河 巴 拉 那 河 上 的 伊 泰 普 水電 站 ， 裝 機(jī) 容 量 1260萬 kW. 中 國 大 陸 第 一 座 水 電 站 為 建 于 云 南 省 螳 螂 川 上 的 石 龍 壩 水 電 站 始 建 于 1910年 7月 ， 1912年 發(fā) 電 ， 當(dāng) 時(shí) 裝 機(jī) 480kW， 以 后 又 分 期 改 建 、 擴(kuò) 建 ， 最 終 達(dá)6000kW。Part 1 水 力 發(fā) 電 9Change life with heart 水 工 建 筑 物1.水 工 建 筑 物 的 作 用2.水 工 建 筑 物 的 分 類3

14、.水 工 建 筑 物 的 構(gòu) 成4.水 工 建 筑 物 的 特 點(diǎn) 10Change life with heart 水 工 建 筑 物 的 作 用 1. 控 制 和 調(diào) 節(jié) 水 流 ， 防 治 水 害 .2. 開 發(fā) 利 用 水 資 源 的 建 筑 物 。 實(shí)現(xiàn) 各 項(xiàng) 水 利 工 程 目 標(biāo) 的 重 要 組 成 部分 。3. 水 工 建 筑 物 涉 及 許 多 學(xué) 科 領(lǐng) 域， 除 基 礎(chǔ) 學(xué) 科 外 ， 還 與 水 力 學(xué) 、 水文 學(xué) 、 工 程 力 學(xué) 、 土 力 學(xué) 、 巖 石 力學(xué) 、 工 程 結(jié) 構(gòu) 、 工 程 地 質(zhì) 、 建 筑 材料 以 及 水 利 勘 測 、 水 利 規(guī)

15、劃 、 水利 工 程 施 工 、 水 利 管 理 等 密 切 相 關(guān)。 它 的 設(shè) 計(jì) 和 研 究 方 法 ， 主 要 有 理論 分 析 、 試 驗(yàn) 研 究 、 原 型 觀 測 和 工程 類 比 等 。 Part 2 水 工 建 筑 物 11Change life with heart 水 工 建 筑 物 的 分 類 水 工 建 筑 物 可 按 使 用 期 限 和 功 能 進(jìn) 行 分 類 。 按 使 用 期 限 可 分 為 永 久 性 水 工 建 筑 物 和 臨 時(shí) 性 水工 建 筑 物 ， 后 者 是 指 在 施 工 期 短 時(shí) 間 內(nèi) 發(fā) 揮 作 用的 建 筑 物 ， 如 圍 堰 、 導(dǎo)

16、流 隧 洞 、 導(dǎo) 流 明 渠 等 。 按功 能 可 分 為 通 用 性 水 工 建 筑 物 和 專 門 性 水 工 建 筑物 兩 大 類 。Part 2 水 工 建 筑 物 水 工 建 筑 物 按 其 功 能 可 分 為 ： 通 用 性 水 工 建 筑 物 。 主 要 有 擋 水 建 筑 物 ， 如 各 種 壩 、 堤 和 海 塘 ； 泄 水 建筑 物 ， 如 各 種 溢 流 壩 、 溢 洪 道 、 泄 水 隧 洞 、 分 洪 閘 ； 進(jìn) 水 建 筑 物 ， 也 稱 取 水 建筑 物 ， 如 進(jìn) 水 閘 、 深 式 進(jìn) 水 口 、 水 泵 站 ； 輸 水 建 筑 物 ， 如 引 （ 供 ）

17、水 隧 洞 、 渠道 及 輸 水 管 道 ； 河 道 整 治 建 筑 物 ， 如 丁 壩 、 順 壩 、 護(hù) 岸 、 導(dǎo) 流 堤 。 專 門 性 水 工 建 筑 物 。 主 要 有 水 力 發(fā) 電 專 用 建 筑 物 ， 如 前 池 、 調(diào) 壓 室 、 壓 力 水 管 、 水 電 站 廠 房 ； 灌 溉 和 供 水 專 用 建 筑 物 ， 如 節(jié) 制 閘 、 沉 沙 池 、 沖 沙 閘 ；港 口 專 用 建 筑 物 ， 如 防 波 堤 、 碼 頭 、 船 塢 、 船 臺 ； 過 壩 專 用 建 筑 物 及 設(shè) 施 ， 如船 閘 、 升 船 機(jī) 、 筏 道 及 魚 道 等 。 12Change

18、life with heart 水 工 建 筑 物 的 構(gòu) 成 及 特 點(diǎn)水 工 建 筑 物 的 主 要 特 點(diǎn) 是 ： 受 自 然 條 件 制 約 多 ， 地 形 、 地 質(zhì) 、 水 文 、氣 象 等 對 工 程 選 址 、 建 筑 物 選 型 、 施 工 、 樞 紐布 置 和 工 程 投 資 影 響 很 大 。 工 作 條 件 復(fù) 雜 ， 如 擋 水 建 筑 物 要 承 受 相 當(dāng)大 的 水 壓 力 ， 由 滲 流 產(chǎn) 生 的 滲 透 壓 力 對 建 筑 物的 強(qiáng) 度 和 穩(wěn) 定 不 利 ； 泄 水 建 筑 物 泄 水 時(shí) ， 對 河床 和 岸 坡 具 有 強(qiáng) 烈 的 沖 刷 作 用 等

19、。 施 工 難 度 大 ， 在 江 河 中 興 建 水 利 工 程 ，需 要 妥 善 解 決 施 工 導(dǎo) 流 、 截 流 和 施 工 期 度 汛 ，此 外 ， 復(fù) 雜 地 基 的 處 理 以 及 地 下 工 程 、 水 下工 程 等 的 施 工 技 術(shù) 都 較 復(fù) 雜 。 大 型 水 利 工 程 的 擋 水 建 筑 物 失 事 ， 將 會 給 下 游 帶 來 巨 大 損 失 和 災(zāi) 難 。 Part 2 水 工 建 筑 物 13Change life with heart 水 工 建 筑 物 的 構(gòu) 成 通 用 性 水 工 建 筑 物 擋 水 建 筑 物 ， 如 各 種 壩 、 水 閘 、 堤

20、和 海 塘 ； 泄 水 建 筑 物 ， 如 各 種 溢 流 壩 、 岸邊 溢 洪 道 、 泄 水 隧 洞 、 分 洪 閘 ； 進(jìn) 水 建 筑 物 ， 也 稱 取 水 建 筑 物 ，如 進(jìn) 水 閘 、 深 式 進(jìn) 水 口 、 泵 站 ； 輸 水 建 筑 物 ， 如 引 （ 供 ） 水 隧 洞、 渡 槽 、 輸 水 管 道 、 渠 道 ； 河 道 整 治 建 筑 物 ， 如 丁 壩 、 順 壩、 潛 壩 、 護(hù) 岸 、 導(dǎo) 流 堤 。 Part 2 水 工 建 筑 物 14Change life with heart 專 門 性 水 工 建 筑 物 主 要 有 ： 水 電 站 建 筑 物 ， 如

21、前 池 、調(diào) 壓 室 、 壓 力 水 管 、 水 電 站 廠 房 ； 渠 系 建 筑 物 ， 如 節(jié) 制 閘 、 分 水 閘 、渡 槽 、 沉 沙 池 、 沖 沙 閘 ； 港 口 水 工 建 筑 物 ， 如 防 波 堤 、 碼 頭 、船 塢 、 船 臺 和 滑 道 ； 過 壩 設(shè) 施 ， 如 船 閘 、 升 船 機(jī) 、 放 木道 、 筏 道 及 魚 道 等 。 水 工 建 筑 物 的 構(gòu) 成 有 些 水 工 建 筑 物 的 功 能 并 非 單 一 ， 難 以 嚴(yán) 格 區(qū) 分 其 類 型 ， 如 各 種溢 流 壩 ， 既 是 擋 水 建 筑 物 ， 又 是 泄 水 建 筑 物 ； 閘 門 既 能

22、 擋 水 和 泄 水 ，又 是 水 力 發(fā) 電 、 灌 溉 、 供 水 和 航 運(yùn) 等 工 程 的 重 要 組 成 部 分 。 有 時(shí) 施 工 導(dǎo) 流 隧 洞 可 以 與 泄 水 或 引 水 隧 洞 等 結(jié) 合 。 Part 2 水 工 建 筑 物 15Change life with heart 水 工 建 筑 物 的 歷 史 水 工 建 筑 物 歷 史 悠 久 。 早 在 公 元 前 2900年 ， 埃 及 就 在 尼 羅 河 上 建 造 了 一 座 高 15m、 長 240m的 擋 水 壩 。 在 中 國 ， 從 春 秋 時(shí) 期 開 始 ， 就 在 黃 河 下 游 沿 岸 修 建 堤 防

23、 ， 經(jīng) 歷 代 整 修 加 固， 形 成 長 約 1500km的 黃 河 大 堤 。 公 元 前 256 前 251年 興 建 并 延 用 至 今 的 都 江堰 工 程 ， 利 用 魚 嘴 分 水 ， 飛 沙 堰 泄 洪 、 排 沙 ， 寶 瓶 口 引 水 ， 是 引 水 灌 溉 工 程的 典 范 。 從 春 秋 時(shí) 期 開 始 興 建 至 公 元 1293年 全 線 通 航 的 京 杭 運(yùn) 河 是 世 界 上 最長 的 運(yùn) 河 . 世 界 最 高 的 拱 壩 是 蘇 聯(lián) 的 英 古 里 壩 ,高 度 已 達(dá) 272m。 最 大 壩 高 272m， 水 庫總 庫 容 11億 m3， 下 游

24、設(shè) 有 引 水 式 電 站 ， 裝 機(jī) 130萬 kW 蘇 聯(lián) 的 羅 貢 壩 ， 高 達(dá) 335m， 是 20世 紀(jì) 80年 代 世 界 上 最 高 的 土 石 壩 。 中 國 在 巖 溶 地 區(qū) 成 功 地 建 成 了 高 165m的 烏 江 渡 拱 形 重 力 壩 ， 灌 漿 帷 幕 深 達(dá)260m。Part 2 水 工 建 筑 物 16Change life with heart 水 輪 機(jī)1.水 輪 機(jī) 的 作 用2.水 輪 機(jī) 的 分 類3.水 輪 機(jī) 的 構(gòu) 成 及 特 點(diǎn)4.水 輪 機(jī) 調(diào) 速 器 系 統(tǒng)5.油 、 水 、 氣 等 輔 助 系 統(tǒng) 17Change life w

25、ith heart 水 輪 機(jī) 的 作 用 水 輪 機(jī) 是 把 水 流 的 能 量 轉(zhuǎn) 換 為 旋 轉(zhuǎn)機(jī) 械 能 的 動(dòng) 力 機(jī) 械 ， 它 屬 于 流 體 機(jī)械 中 的 透 平 機(jī) 械 。Part 3 水 輪 機(jī) 早 在 公 元 前 100年 前 后 ， 中 國 就 出 現(xiàn)了 水 輪 機(jī) 的 雛 形 水 輪 ， 用 于 提 灌 和驅(qū) 動(dòng) 糧 食 加 工 器 械 。 現(xiàn) 代 水 輪 機(jī) 則 大 多 數(shù) 安 裝 在 水 電 站內(nèi) ， 用 來 驅(qū) 動(dòng) 發(fā) 電 機(jī) 發(fā) 電 。 在 水 電 站 中 ，上 游 水 庫 中 的 水 經(jīng) 引 水 管 引 向 水 輪 機(jī) ，推 動(dòng) 水 輪 機(jī) 轉(zhuǎn) 輪 旋 轉(zhuǎn)

26、， 帶 動(dòng) 發(fā) 電 機(jī) 發(fā) 電 。作 完 功 的 水 則 通 過 尾 水 管 道 排 向 下 游 。水 頭 越 高 、 流 量 越 大 ， 水 輪 機(jī) 的 輸 出 功 率 也 就 越 大 。 作 用 示 意 圖 ：三 峽 水 電 站 水 輪 機(jī) 部 件 18Change life with heart 水 輪 機(jī) 的 分 類 水 輪 機(jī) 按 工 作 原 理 可 分 為沖 擊 式 水 輪 機(jī) 和 反 擊 式 水 輪機(jī) 兩 大 類 。 沖 擊 式 水 輪 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 輪 受 到水 流 的 沖 擊 而 旋 轉(zhuǎn) ， 工 作 過程 中 水 流 的 壓 力 不 變 ， 主 要是 動(dòng) 能 的 轉(zhuǎn) 換 ； 反

27、 擊 式 水 輪 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 輪 在 水中 受 到 水 流 的 反 作 用 力 而 旋轉(zhuǎn) ， 工 作 過 程 中 水 流 的 壓 力能 和 動(dòng) 能 均 有 改 變 ， 但 主 要是 壓 力 能 的 轉(zhuǎn) 換 。 沖 擊 式 示 意圖 反 擊 式 示 意圖Part 3 水 輪 機(jī) 19Change life with heart 沖 擊 式 水 輪 機(jī) 按 水 流 的 流 向 可 分為 切 擊 式 (又 稱 水 斗 式 )和 斜 擊 式 兩 類。 斜 擊 式 水 輪 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu) 與 水 斗 式 水 輪機(jī) 基 本 相 同 ， 只 是 射 流 方 向 有 一 個(gè) 傾角 ， 只 用 于 小 型 機(jī)

28、組 。 理 論 分 析 證 明， 當(dāng) 水 斗 節(jié) 圓 處 的 圓 周 速 度 約 為 射 流速 度 的 一 半 時(shí) ， 效 率 最 高 。 這 種 水 輪機(jī) 在 負(fù) 荷 發(fā) 生 變 化 時(shí) ， 轉(zhuǎn) 輪 的 進(jìn) 水 速度 方 向 不 變 ， 加 之 這 類 水 輪 機(jī) 都 用 于高 水 頭 電 站 ， 水 頭 變 化 相 對 較 小 ， 速度 變 化 不 大 ， 因 而 效 率 受 負(fù) 荷 變 化 的影 響 較 小 ， 效 率 曲 線 比 較 平 緩 ， 最 高效 率 超 過 91 。 沖 擊 式 水 輪 機(jī) 外 形水輪 機(jī)內(nèi)部構(gòu)造 Part 3 水 輪 機(jī) 20Change life with

29、 heart 反 擊 式 水 輪 機(jī) 可 分 為 混 流式 、 軸 流 式 、 斜 流 式 和 貫 流 式 。 在 混 流 式 水 輪 機(jī) 中 ， 水 流 徑 向進(jìn) 入 導(dǎo) 水 機(jī) 構(gòu) ， 軸 向 流 出 轉(zhuǎn) 輪 ； 在 軸 流 式 水 輪 機(jī) 中 ， 水 流 徑 向進(jìn) 入 導(dǎo) 葉 ， 軸 向 進(jìn) 入 和 流 出 轉(zhuǎn) 輪 ； 在 斜 流 式 水 輪 機(jī) 中 ， 水 流 徑 向進(jìn) 入 導(dǎo) 葉 而 以 傾 斜 于 主 軸 某 一 角 度的 方 向 流 進(jìn) 轉(zhuǎn) 輪 ， 或 以 傾 斜 于 主 軸的 方 向 流 進(jìn) 導(dǎo) 葉 和 轉(zhuǎn) 輪 ； 在 貫 流 式 水 輪 機(jī) 中 ， 水 流 沿 軸向 流 進(jìn)

30、導(dǎo) 葉 和 轉(zhuǎn) 輪 。 軸 流 式 、 貫 流 式 和 斜 流 式 水 輪機(jī) 按 其 結(jié) 構(gòu) 還 可 分 為 定 槳 式 和 轉(zhuǎn) 槳式 。 定 槳 式 的 轉(zhuǎn) 輪 葉 片 是 固 定 的 ；轉(zhuǎn) 槳 式 的 轉(zhuǎn) 輪 葉 片 可 以 在 運(yùn) 行 中 繞 葉 片 軸 轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 以 適 應(yīng) 水 頭 和 負(fù) 荷 的變 化 。 典型混流式機(jī)組幾種轉(zhuǎn)輪形式 Part 3 水 輪 機(jī) 21Change life with heart 各 種 類 型 的 反 擊 式 水 輪 機(jī) 都設(shè) 有 進(jìn) 水 裝 置 ， 大 、 中 型 立 軸 反 擊式 水 輪 機(jī) 的 進(jìn) 水 裝 置 一 般 由 蝸 殼 、固 定 導(dǎo) 葉

31、 和 活 動(dòng) 導(dǎo) 葉 組 成 。 蝸 殼 的作 用 是 把 水 流 均 勻 分 布 到 轉(zhuǎn) 輪 周 圍。 當(dāng) 水 頭 在 40米 以 下 時(shí) ， 水 輪 機(jī) 的蝸 殼 常 用 鋼 筋 混 凝 土 在 現(xiàn) 場 澆 注 而成 ； 水 頭 高 于 40米 時(shí) ， 則 常 采 用 拼焊 或 整 鑄 的 金 屬 蝸 殼 蝸殼外形 內(nèi)部形狀安裝現(xiàn)場Part 3 水 輪 機(jī) 22Change life with heart 反 擊 式 水 輪 機(jī) 工 作 過 程 在 反 擊 式 水 輪 機(jī) 中 ， 水 流 充 滿 整 個(gè)轉(zhuǎn) 輪 流 道 ， 全 部 葉 片 同 時(shí) 受 到 水 流的 作 用 ， 所 以 在 同

32、 樣 的 水 頭 下 ， 轉(zhuǎn)輪 直 徑 小 于 沖 擊 式 水 輪 機(jī) 。 它 們 的最 高 效 率 也 高 于 沖 擊 式 水 輪 機(jī) ， 但當(dāng) 負(fù) 荷 變 化 時(shí) ， 水 輪 機(jī) 的 效 率 受 到不 同 程 度 的 影 響 。 反 擊 式 水 輪 機(jī) 都 設(shè) 有 尾 水 管 ，其 作 用 是 ： 回 收 轉(zhuǎn) 輪 出 口 處 水 流 的動(dòng) 能 ； 把 水 流 排 向 下 游 ； 當(dāng) 轉(zhuǎn) 輪 的安 裝 位 置 高 于 下 游 水 位 時(shí) ， 將 此 位能 轉(zhuǎn) 化 為 壓 力 能 予 以 回 收 。 對 于 低水 頭 大 流 量 的 水 輪 機(jī) ， 轉(zhuǎn) 輪 的 出 口動(dòng) 能 相 對 較 大 ，

33、 尾 水 管 的 回 收 性 能 對 水 輪 機(jī) 的 效 率 有 顯 著 影 響 導(dǎo)水機(jī)構(gòu)過程示意圖 Part 3 水 輪 機(jī) 23Change life with heart 引 水 機(jī) 構(gòu)水 輪 機(jī) 蝸 殼整 機(jī) 示 意 圖導(dǎo) 水 機(jī) 構(gòu)水 導(dǎo) 葉 工 作 機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn) 輪泄 水 機(jī)構(gòu)尾 水 管調(diào) 速器 飛輪發(fā) 電機(jī)Part 3 水 輪 機(jī) 24Change life with heart 發(fā) 電 示 意 圖Part 3 水 輪 機(jī) 25Change life with heart 水 輪 機(jī) 調(diào) 速 器 系 統(tǒng) 調(diào) 速 器 國 民 經(jīng) 濟(jì) 各 部 門 對 電 能 生 產(chǎn) 的 要求 ： （ 1）

34、 供 電 可 靠 性 ； （ 2） 保 證電 能 質(zhì) 量 （ 電 能 質(zhì) 量 的 指 標(biāo) 頻 率 和 電壓 ） 。 調(diào) 速 器 的 主 要 作 用 是 調(diào) 節(jié) 發(fā) 電 機(jī)頻 率 和 有 功 負(fù) 荷 。 具 體 說 ， 水 輪 機(jī) 調(diào) 節(jié) 的 基 本 任 務(wù) ，就 是 根 據(jù) 電 網(wǎng) 負(fù) 荷 的 變 化 ， 不 斷 地 相應(yīng) 調(diào) 節(jié) 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 有 功 功 率 的 輸 出 ，以 維 持 機(jī) 組 轉(zhuǎn) 速 或 頻 率 在 規(guī) 定 范 圍 內(nèi) 。 外 形 圖 1外 形 圖 2Part 3 水 輪 機(jī) 26Change life with heart 水 輪 機(jī) 調(diào) 速 器 的 類 型 ：

35、根 據(jù) 水 輪 機(jī) 類 型 的 不 同 ， 有 單調(diào) 和 雙 調(diào) 兩 種 。 （ 1） 混 流 式 、 軸 流 定 漿 式 、 和 貫流 定 漿 式 都 是 靠 導(dǎo) 水 機(jī) 構(gòu) 調(diào) 節(jié) 進(jìn) 入水 輪 機(jī) 的 流 量 ， 為 單 調(diào) 。 （ 2） 轉(zhuǎn) 漿 式 、 斜 流 式 機(jī) 組 ， 除 有除 有 調(diào) 節(jié) 流 量 的 導(dǎo) 水 機(jī) 構(gòu) 外 ， 還 有按 導(dǎo) 葉 開 度 和 水 頭 變 化 而 改 變 轉(zhuǎn) 輪葉 片 轉(zhuǎn) 角 的 調(diào) 節(jié) 機(jī) 構(gòu) ， 可 使 水 輪 按最 優(yōu) 效 率 運(yùn) 行 。 有 兩 套 調(diào) 節(jié) 機(jī) 構(gòu) ，為 雙 調(diào) 。 調(diào)節(jié)對象為水導(dǎo)葉調(diào) 節(jié) 對 象 沖 擊 式 機(jī) 組 的 調(diào)

36、節(jié) 對 象 為噴 針 開 度 Part 3 水 輪 機(jī) 27Change life with heart 沖 擊 式 的 流 量 調(diào) 節(jié) 不 是 采 用 導(dǎo)葉 式 ， 而 是 利 用 噴 嘴 和 噴 針 相 對 位置 的 改 變 ， 以 調(diào) 節(jié) 沖 向 水 輪 機(jī) 轉(zhuǎn) 輪射 流 的 大 小 。 為 了 防 止 高 水 頭 、 長 管 道 在 調(diào)節(jié) 時(shí) 引 起 的 管 道 水 錘 ， 噴 針 的 關(guān) 閉速 度 不 能 太 快 ， 為 此 在 噴 嘴 出 口 處裝 有 可 改 變 射 流 方 向 的 折 向 器 。 當(dāng) 線 路 或 設(shè) 備 發(fā) 生 故 障 ， 發(fā) 電機(jī) 需 甩 掉 部 分 和 全

37、部 負(fù) 荷 而 要 快 速調(diào) 節(jié) 流 量 時(shí) ， 折 向 器 可 快 速 改 變 射流 方 向 ， 從 而 使 沖 射 到 輪 上 的 射 流減 小 ， 噴 嘴 內(nèi) 的 噴 針 便 按 規(guī) 定 的 速度 移 到 相 應(yīng) 的 位 置 . 工作示意圖執(zhí)行機(jī)構(gòu)Part 3 水 輪 機(jī) 28Change life with heart 油 、 水 、 氣 系 統(tǒng) 油 系 統(tǒng) 油 系 統(tǒng) 是 水 電 站 必 不 可 少 的 輔 助 系 統(tǒng) 之 一 ， 它 分 為 透 平 油 和 絕 緣 油 。 油 系 統(tǒng)的 配 置 視 水 電 站 的 規(guī) 模 而 有 不 同 ， 在 一 般 的 小 型 水 電 站 中

38、， 它 的 作 用 是 ： 絕緣 、 冷 卻 、 潤 滑 ， 調(diào) 速 系 統(tǒng) 液 壓 操 作 及 立 式 機(jī) 組 的 電 站 中 還 有 開 機(jī) 前 頂 轉(zhuǎn) 子之 用 。 水 系 統(tǒng) 水 系 統(tǒng) 主 要 作 為 水 冷 式 發(fā) 電 機(jī) 的 冷 卻 循 環(huán) 用 水 ， 用 冷 水 來 帶 走 發(fā) 電 機(jī) 產(chǎn) 生 的 熱量 ， 防 止 過 熱 和 降 低 損 耗 。 另 外 還 包 括 消 防 用 水 和 部 分 生 活 用 水 ， 一 般 在 尾水 取 得 。 氣 系 統(tǒng) A 用 于 開 機(jī) 之 前 頂 起 轉(zhuǎn) 子 . B 用 于 機(jī) 組 檢 修 和 清 掃 工 作 . C 在 調(diào) 速 器 系

39、統(tǒng) 中 創(chuàng) 造 適 合 的 油 氣 比 例 ， 用 于 操 作 和 自 動(dòng) 控 制 .Part 3 水 輪 機(jī) 29Change life with heart 發(fā) 電 機(jī)1.發(fā) 電 機(jī) 的 工 作 原 理 （ 作 用 ）2.發(fā) 電 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu) （ 構(gòu) 成 ）3.發(fā) 電 機(jī) 的 基 本 參 數(shù)4.發(fā) 電 機(jī) 的 勵(lì) 磁 系 統(tǒng) 30Change life with heart 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn) 動(dòng) 轉(zhuǎn) 子 中 由 勵(lì) 磁 電 流產(chǎn) 生 的 按 正 弦 分 布 的 旋 轉(zhuǎn) 磁 場 切 割定 子 三 相 對 稱 繞 組 定 子 三 相 繞組 中 產(chǎn) 生 三 相 正 弦 交 變 電 動(dòng) 勢 定 子 三

40、 相 繞 組 與 負(fù) 載 連 通 后 ， 電 路在 電 動(dòng) 勢 的 作 用 下 有 電 流 通 過 向 負(fù) 載 輸 出 電 能 。 Part 4 發(fā) 電 機(jī) 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 時(shí) 指 以 水 輪 機(jī) 為 原 動(dòng) 機(jī)將 水 能 轉(zhuǎn) 化 為 電 能 的 發(fā) 電 機(jī) 。 水 流 經(jīng)過 水 輪 機(jī) 時(shí) ， 將 水 能 轉(zhuǎn) 換 成 機(jī) 械 能 ，水 輪 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 軸 又 帶 動(dòng) 發(fā) 電 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 子 ，將 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 換 成 電 能 而 輸 出 。 是 水 電站 生 產(chǎn) 電 能 的 主 要 動(dòng) 力 設(shè) 備 。 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 由 水 輪 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 。 它 的 轉(zhuǎn) 子 短 粗 ， 機(jī) 組

41、的 起 動(dòng) 、 并網(wǎng) 所 需 時(shí) 間 較 短 ， 運(yùn) 行 調(diào) 度 靈 活 發(fā) 電 機(jī)發(fā) 電 機(jī) 工 作 原 理 31Change life with heart 交 流 電 的 產(chǎn) 生 交流電源頻率的測量 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 將 決 定 發(fā) 出 的 交流 電 的 頻 率 ， 為 保 證 這 個(gè) 頻 率 的 穩(wěn) 定 ， 就 必 須 穩(wěn) 定 轉(zhuǎn) 子 的 轉(zhuǎn) 速 。 為 了 穩(wěn) 定 轉(zhuǎn) 速 ， 可采 用 閉 環(huán) 控 制 的 方 式 對 原 動(dòng) 機(jī) （ 水 輪 機(jī) ）轉(zhuǎn) 速 進(jìn) 行 控 制 ， 即 將 發(fā) 出 的 交 流 電 的 頻 率信 號 采 樣 ， 并 將 其 反 饋 到 控 制 水

42、 輪 機(jī) 導(dǎo) 葉開 合 角 度 的 控 制 系 統(tǒng) 中 ， 去 控 制 水 輪 機(jī) 的輸 出 功 率 ， 通 過 反 饋 控 制 原 理 ， 就 可 以 讓發(fā) 電 機(jī) 的 轉(zhuǎn) 速 穩(wěn) 定 了 。 Part 4 發(fā) 電 機(jī) 32Change life with heart 發(fā) 電 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu) （ 構(gòu) 成 ）Part 4 發(fā) 電 機(jī) 33Change life with heart 機(jī) 組 的 布 置 形 式 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 按 軸 線 位 置 可 分 為 立 式與 臥 式 兩 類 。 大 中 型 機(jī) 組 一 般 采 用 立 式 布 置 ，臥 式 布 置 通 常 用 于 小 型 發(fā) 電 機(jī)

43、 組 和貫 流 式 機(jī) 組 。 立 式 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 按 導(dǎo) 軸 承 支 持 方式 又 分 為 懸 式 和 傘 式 兩 種 。 傘 式 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 按 導(dǎo) 軸 承 位 于 上下 機(jī) 架 的 不 同 位 置 又 分 為 普 通 傘 式、 半 傘 式 和 全 傘 式 。 懸 式 水 輪 發(fā) 電機(jī) 的 穩(wěn) 定 性 比 傘 式 好 ， 推 力 軸 承 小， 損 耗 小 ， 安 裝 維 護(hù) 方 便 ， 但 鋼 材 耗 量 多 。 傘 式 機(jī) 組 總 高 度 低 ， 可 降低 水 電 站 廠 房 高 度 。 臥 式 水 輪 發(fā) 電機(jī) 一 般 用 于 轉(zhuǎn) 速 大 于 375r/min的 情況

44、， 以 及 一 些 小 容 量 電 站 。 立 式 機(jī) 組臥 式 機(jī) 組Part 4 發(fā) 電 機(jī) 34Change life with heart 發(fā) 電 機(jī) 的 結(jié) 構(gòu) 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 由 轉(zhuǎn) 子 、 定 子 、 機(jī) 架 、 推 力 軸 承 、導(dǎo) 軸 承 、 冷 卻 器 、 制 動(dòng) 器 等 主 要 部 件 組 成 。 定 子主 要 由 機(jī) 座 、 鐵 芯 和 繞 組 等 部 件 組 成 。 定 子 鐵 芯用 冷 軋 硅 鋼 片 疊 成 ， 按 制 造 和 運(yùn) 輸 條 件 可 做 成 整體 和 分 瓣 結(jié) 構(gòu) 。 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 冷 卻 方 式 一 般 采 用 密 閉循 環(huán) 空 氣 冷

45、 卻 。 特 大 容 量 機(jī) 組 傾 向 于以 水 作 為 冷 卻 介 質(zhì) ， 直 接 冷 卻 定 子 。 如 同 時(shí) 冷 卻 定 子 和 轉(zhuǎn) 子 則 為 雙 水 內(nèi) 冷水 輪 發(fā) 電 機(jī) 組 。定 子 部 分 轉(zhuǎn) 子 部 分 Part 4 發(fā) 電 機(jī) 35Change life with heart 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 銘 牌 上 標(biāo) 示 的 主 要 參 數(shù) 有 型 號 、 容 量 、 電 壓 、 電 流 、 轉(zhuǎn) 速 各溫 升 。 標(biāo) 示 的 型 號 以 定 子 鐵 芯 外 徑 、 磁 極 個(gè) 數(shù) 及 額 定 容 量 等 用 一 定 的 格 式 排 列表 示 的 ； 而 標(biāo) 示 的 容 量

46、、 電 壓 、 電 流 、 轉(zhuǎn) 速 和 溫 升 等 都 是 該 臺 發(fā) 電 機(jī) 的 額 定 值 。即 能 保 證 發(fā) 電 機(jī) 正 常 連 續(xù) 運(yùn) 行 的 最 大 限 值 。 型 號 ： 國 產(chǎn) 發(fā) 電 機(jī) 型 號 的 含 義 是 - / 其 中 ： 第 1、 2、 3個(gè) 框 為 型 式 （ SF為 立 式 空 冷 ， SFS為 立 式 水 內(nèi) 冷 ， SFW為 臥 式 ， SFG為 貫 流 式 水 輪 發(fā) 電 機(jī) ， SFD為 水 輪 機(jī) -電 動(dòng) 機(jī) ） ； 第 4個(gè) 框 為 額 定容 量 （ MW） ； 第 5個(gè) 框 為 磁 極 個(gè) 數(shù) ； 第 6個(gè) 框 為 定 子 鐵 芯 外 徑 （ c

47、m） 。水 力 發(fā) 電 機(jī) 基 本 參 數(shù)Part 4 發(fā) 電 機(jī) 36Change life with heart 額 定 電 壓 ： 常 用 符 號 Ue表 示 ， 系 指 發(fā) 電 機(jī) 正 常 運(yùn) 行 時(shí) 長 期 安 全 工 作 的 最高 定 子 繞 組 線 電 壓 ， 單 位 是 KV。 額 定 電 流 ： 常 用 符 號 Ie表 示 ， 系 指 發(fā) 電 機(jī) 正 常 工 作 連 續(xù) 運(yùn) 行 的 最 大 工 作電 流 ， 即 指 額 定 情 況 下 發(fā) 電 機(jī) 以 此 電 流 運(yùn) 行 其 溫 升 不 會 超 過 允 許 范 圍 ， 其 單位 是 A或 KA。 額 定 功 率 ： 常 用 符

48、 號 Pe表 示 ， 指 發(fā) 電 機(jī) 在 額 定 運(yùn) 行 情 況 下 輸 出 的 有 功 功率 ， 單 位 是 KW。 額 定 轉(zhuǎn) 速 ： 常 用 符 號 Ne表 示 ， 轉(zhuǎn) 子 正 常 運(yùn) 行 時(shí) 的 轉(zhuǎn) 速 ， 單 位 為 r/min。 額 定 溫 升 ： 常 用 符 號 T表 示 ， 指 發(fā) 電 機(jī) 某 部 分 的 最 高 溫 度 與 額 定 冷 卻 介 質(zhì)溫 度 差 值 ， 額 定 溫 升 的 確 定 與 發(fā) 電 機(jī) 絕 緣 的 等 級 以 及 測 量 溫 度 的 方 法 有 關(guān) ，我 國 規(guī) 定 的 額 定 冷 卻 介 質(zhì) 溫 度 為 40 。 額 定 頻 率 ： 我 國 規(guī) 定 的

49、 額 定 頻 率 為 50Hz。 Part 4 發(fā) 電 機(jī) 37Change life with heart 發(fā) 電 機(jī) 勵(lì) 磁 系 統(tǒng) 勵(lì) 磁 系 統(tǒng) 供 給 發(fā) 電 機(jī) 勵(lì) 磁 電 流 的 直 流 電 源 及 其 附 屬 部 件 ， 統(tǒng) 稱 為 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 的勵(lì) 磁 系 統(tǒng) 。 勵(lì) 磁 系 統(tǒng) 是 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 的 重 要 組 成 部 分 ， 它 的 特 性 好 壞 直 接 影 響 到 同 步發(fā) 電 機(jī) 運(yùn) 行 的 可 靠 性 和 穩(wěn) 定 性 。 其 主 要 作 用 是 調(diào) 節(jié) 發(fā) 電 機(jī) 電 壓 和 無 功 功 率 。 具 體 說 ，在 電 力 系 統(tǒng) 中 ， 自 動(dòng) 調(diào)

50、節(jié) 勵(lì) 磁 裝 置 的 主 要 作 用 有 以 下 幾 種 ： 保 持 電 壓 恒 定 ； 實(shí)現(xiàn) 并 列 運(yùn) 行 機(jī) 組 間 無 功 功 率 的 合 理 分 配 ； 提 高 電 力 系 統(tǒng) 工 作 的 穩(wěn) 定 性 及 輸 電 線 路的 輸 電 能 力 ； 提 高 帶 時(shí) 限 繼 電 保 護(hù) 裝 置 的 靈 敏 性 和 可 靠 性 ； 限 制 水 輪 發(fā) 電 機(jī) 突然 甩 負(fù) 荷 時(shí) 電 壓 上 升 ； 根 據(jù) 電 力 系 統(tǒng) 需 要 ， 實(shí) 現(xiàn) 對 同 步 發(fā) 電 機(jī) 不 同 的 勵(lì) 磁 控 制 方式 。 由 勵(lì)磁 系統(tǒng) 供給 發(fā) 電 機(jī) Part 4 發(fā) 電 機(jī) 38Change life

51、with heart 勵(lì) 磁 系 統(tǒng) 外 形 圖 勵(lì) 磁 調(diào) 節(jié) 柜 勵(lì) 磁 功 率 柜Part 4 發(fā) 電 機(jī) 39Change life with heart 電 氣 運(yùn) 行 知 識1.電 力 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 的 基 本 要 求2.電 氣 運(yùn) 行 組 織3.電 氣 運(yùn) 行 技 術(shù)4.電 力 調(diào) 度5.附 ： 典 型 技 術(shù) 性 問 答 40Change life with heart Part 5 電 氣 運(yùn) 行 知 識 電 力 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 必 須 滿 足 下 列 基 本 要 求 ：1.保 證 完 成 國 家 的 生 產(chǎn) 計(jì) 劃 （ 發(fā) 電 量 和 熱 能 供 應(yīng) ） ， 滿 足

52、規(guī) 定 的 最 大 負(fù) 荷 。2.保 證 供 電 的 可 靠 性 。3.保 證 電 能 質(zhì) 量 。 電 壓 和 頻 率 應(yīng) 在 允 許 的 范 圍 內(nèi) 變 化 。4.保 證 運(yùn) 行 的 最 大 經(jīng) 濟(jì) 性 。5.保 證 運(yùn) 行 人 員 和 設(shè) 備 的 安 全 。電 力 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 基 本 要 求 41Change life with heart 什 么 叫 電 氣 運(yùn) 行 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 指 組 成 系 統(tǒng) 的 所 有 環(huán) 節(jié) 都 處 于 執(zhí) 行 其 功 能 的 狀 態(tài) 。 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 中 ， 由于 電 力 負(fù) 荷 的 隨 機(jī) 變 化 以 及 外 界 的 各 種 干 擾 （ 如 雷

53、 擊 等 ） 會 影 響 電 力 系 統(tǒng) 的穩(wěn) 定 ， 導(dǎo) 致 系 統(tǒng) 電 壓 與 頻 率 的 波 動(dòng) ， 從 而 影 響 系 統(tǒng) 電 能 的 質(zhì) 量 ， 嚴(yán) 重 時(shí) 會 造成 電 壓 崩 潰 或 頻 率 崩 潰 。 電 氣 運(yùn) 行 的 組 織 電 力 系 統(tǒng) 是 一 個(gè) 有 機(jī) 的 整 體 ， 系 統(tǒng) 中 任 一 個(gè) 重 要 設(shè) 備 運(yùn) 行 情 況 的 改 變 ， 均 將 影響 整 個(gè) 電 力 系 統(tǒng) 。 因 此 設(shè) 置 調(diào) 度 機(jī) 構(gòu) 和 調(diào) 度 員 來 統(tǒng) 一 指 揮 電 力 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 ；值 班 調(diào) 度 員 是 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 中 技 術(shù) 上 的 領(lǐng) 導(dǎo) 人 。 他 直 接 對

54、 管 轄 系 統(tǒng) 內(nèi) 發(fā) 電 廠 、 變電 所 的 運(yùn) 行 領(lǐng) 導(dǎo) 人 發(fā) 布 指 令 。 發(fā) 電 廠 中 ， 燃 料 、 鍋 爐 、 汽 機(jī) 、 化 學(xué) 和 電 氣 都 有 值 班 人 員 ， 各 班 設(shè) 有 班 長， 同 一 個(gè) 值 內(nèi) 負(fù) 責(zé) 領(lǐng) 導(dǎo) 各 運(yùn) 行 班 的 是 值 長 （ 值 班 工 程 師 ） 。 電 氣 運(yùn) 行 的 值 班 人 員 有 班 長 、 副 班 長 、 值 班 電 工 、 廠 用 值 班 電 工 值 班 員 以及 副 值 班 員 。 電 氣 運(yùn) 行 的 主 要 任 務(wù) 保 證 電 力 生 產(chǎn) 的 安 全 運(yùn) 行 和 經(jīng) 濟(jì) 運(yùn) 行 。 電 氣 運(yùn) 行 組 織P

55、art 5 電 氣 運(yùn) 行 知 識 42Change life with heart 電 力 系 統(tǒng) 的 運(yùn) 行 狀 態(tài) 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 分 為 正 常 運(yùn) 行 狀 態(tài) 與 異 常 運(yùn) 行 狀 態(tài) 。 其 中 ， 正 常 狀 態(tài) 又 分 為 安 全 狀態(tài) 和 警 戒 狀 態(tài) ； 異 常 狀 態(tài) 又 分 為 緊 急 狀 態(tài) 和 恢 復(fù) 狀 態(tài) 。 電 力 系 統(tǒng) 運(yùn) 行 包 括 了所 有 這 些 狀 態(tài) 及 其 相 互 間 的 轉(zhuǎn) 移 。 各 種 運(yùn) 行 狀 態(tài) 之 間 的 轉(zhuǎn) 移 需 通 過 不 同 控 制手 段 來 實(shí) 現(xiàn) 。 電 力 系 統(tǒng) 的 負(fù) 荷 曲 線 按 種 類 分 為 有 功

56、和 無 功 負(fù) 荷 曲 線 ， 按 時(shí) 間 長 短 分 為 日 負(fù) 荷 曲 線 和 年 負(fù) 荷 曲 線， 按 描 述 負(fù) 荷 范 圍 分 為 用 戶 的 、 地 區(qū) 的 和 電 力 系 統(tǒng) 的 負(fù) 荷 曲 線 電 力 系 統(tǒng) 的 負(fù) 荷 電 力 系 統(tǒng) 負(fù) 荷 是 指 電 力 系 統(tǒng) 所 有 用 電 設(shè) 備 消 耗 功 率 的 綜 合 用 電 負(fù) 荷 ； 綜 合 用電 負(fù) 荷 是 指 工 業(yè) 、 農(nóng) 業(yè) 、 交 通 運(yùn) 輸 業(yè) 、 市 政 生 活 等 各 方 面 消 耗 的 功 率 之 和 ；供 電 負(fù) 荷 是 指 電 力 系 統(tǒng) 的 綜 合 用 電 負(fù) 荷 加 上 網(wǎng) 損 ， 即 發(fā) 電 廠

57、 供 出 的 負(fù) 荷 ； 發(fā)電 負(fù) 荷 是 指 供 電 負(fù) 荷 再 加 上 發(fā) 電 廠 廠 用 電 就 是 發(fā) 電 機(jī) 應(yīng) 發(fā) 出 的 功 率 。電 氣 運(yùn) 行 技 術(shù)Part 5 電 氣 運(yùn) 行 知 識 43Change life with heart 系 統(tǒng) 調(diào) 度 電 能 生 產(chǎn) 、 供 應(yīng) 、 使 用 是 在 瞬 間 完 成 的 ， 并 需 保 持 平 衡 。 因 此 ， 它 需 要有 一 個(gè) 統(tǒng) 一 的 調(diào) 度 指 揮 系 統(tǒng) 。 這 一 系 統(tǒng) 實(shí) 行 分 級 調(diào) 度 、 分 層 控 制 。 其 主 要 工作 有 ： 預(yù) 測 用 電 負(fù) 荷 ； 分 派 發(fā) 電 任 務(wù) ， 確 定

58、運(yùn) 行 方 式 ， 安 排 運(yùn) 行 計(jì) 劃 ； 對 全 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 安 全 監(jiān) 測 和 安 全 分 析 ； 指 揮 操 作 ， 處 理 事 故 。 完 成 上 述 工 作 的 主 要 工 具 是 電 子 計(jì) 算 機(jī) 。 電 力 調(diào) 度Part 5 電 氣 運(yùn) 行 知 識 44Change life with heart 一 調(diào) 度 管 理 調(diào) 度 管 理 ： 調(diào) 度 業(yè) 務(wù) 和 專 業(yè) 管 理 。 調(diào) 度 管 轄 ： 電 網(wǎng) 設(shè) 備 運(yùn) 行 和 操 作 指 揮 權(quán) 限 ， 簡 稱 調(diào) 管 。 調(diào) 度 指 令 :調(diào) 度 機(jī) 構(gòu) 值 班 調(diào) 度 員 對 其 下 級 值 班 調(diào) 度 員 或 調(diào)

59、管 廠 站 運(yùn) 行 值 班 人員 發(fā) 布 的 有 關(guān) 運(yùn) 行 和 操 作 的 指 令 。 調(diào) 度 指 令 包 括 單 項(xiàng) 令 、 綜 合 令 和 逐 項(xiàng) 令 。 單 項(xiàng) 令 ： 是 指 值 班 調(diào) 度 員 下 達(dá) 的 單 一 項(xiàng) 目 操 作 的 調(diào) 度 指 令 。 綜 合 令 ： 是 指 值 班 調(diào) 度 員 按 照 操 作 目 的 和 要 求 ， 用 標(biāo) 準(zhǔn) 術(shù) 語 說 明 操 作 對 象的 起 始 和 終 結(jié) 狀 態(tài) 以 及 注 意 事 項(xiàng) 的 調(diào) 度 指 令 。 受 令 人 按 照 綜 合 令 確 定 的 操 作規(guī) 范 和 現(xiàn) 場 規(guī) 程 ， 自 行 擬 定 具 體 操 作 步 驟 和 操

60、 作 順 序 ， 一 次 性 完 成 所 有 操 作后 向 發(fā) 令 人 匯 報(bào) 。 逐 項(xiàng) 令 ： 是 指 值 班 調(diào) 度 員 根 據(jù) 一 定 的 邏 輯 關(guān) 系 ， 按 照 順 序 下 達(dá) 的 調(diào) 度 指 令。 逐 項(xiàng) 令 由 一 系 列 單 項(xiàng) 令 組 成 。 調(diào) 度 許 可 ： 值 班 調(diào) 度 員 對 下 級 值 班 調(diào) 度 員 或 廠 站 運(yùn) 行 值 班 人 員 提 出 的 操 作申 請 予 以 許 可 （ 同 意 ） 。Part 5 電 氣 運(yùn) 行 知 識 45Change life with heart 二 、 設(shè) 備 狀 態(tài) 一 次 設(shè) 備 狀 態(tài) 運(yùn) 行 ： 是 指 設(shè) 備 或

61、 電 氣 系 統(tǒng) 帶 有 電 壓 ， 其 功 能 有 效 。 母 線 、 線 路 、 開 關(guān) 、變 壓 器 、 電 抗 器 、 電 容 器 及 電 壓 互 感 器 等 一 次 設(shè) 備 的 運(yùn) 行 狀 態(tài) ， 是 指 從 該 設(shè)備 電 源 至 受 電 端 的 電 路 接 通 并 有 相 應(yīng) 電 壓 （ 無 論 是 否 帶 有 負(fù) 荷 ） ， 且 控 制 電源 、 繼 電 保 護(hù) 及 自 動(dòng) 裝 置 按 運(yùn) 行 狀 態(tài) 投 入 。 開 關(guān) 的 運(yùn) 行 是 指 開 關(guān) 及 其 兩 側(cè) 刀閘 在 合 閘 位 置 ， 開 關(guān) 與 電 源 相 連 通 。 備 用 ： 是 指 該 設(shè) 備 已 具 備 運(yùn) 行

62、 條 件 ， 其 繼 電 保 護(hù) 及 自 動(dòng) 裝 置 滿 足 運(yùn) 行 要 求， 開 關(guān) 的 控 制 、 合 閘 及 信 號 電 源 投 入 ， 經(jīng) 一 次 合 閘 操 作 即 可 轉(zhuǎn) 為 運(yùn) 行 狀 態(tài) 的狀 態(tài) 。 開 關(guān) 的 熱 備 用 是 指 開 關(guān) 本 身 在 分 閘 位 置 ， 兩 側(cè) 刀 閘 在 合 閘 位 置 ， 二 次設(shè) 備 按 要 求 投 入 。 線 路 、 母 線 、 變 壓 器 、 電 抗 器 、 電 容 器 等 電 氣 設(shè) 備 的 熱 備用 是 指 連 接 該 設(shè) 備 的 各 側(cè) 均 無 安 全 措 施 ， 各 側(cè) 開 關(guān) 全 部 在 分 閘 位 置 ， 且 至 少一

63、個(gè) 開 關(guān) 處 于 熱 備 用 狀 態(tài) ， 二 次 設(shè) 備 按 要 求 投 入 ， 一 經(jīng) 合 上 該 開 關(guān) ， 設(shè) 備 就轉(zhuǎn) 為 運(yùn) 行 。 退 出 備 用 ： 是 指 連 接 該 設(shè) 備 的 各 側(cè) 均 無 安 全 措 施 ， 且 連 接 該 設(shè) 備 的 各 側(cè) 均 有 明 顯 斷 開 點(diǎn) 或 可 判 斷 的 斷 開 點(diǎn) 。 檢 修 ： 是 指 連 接 該 設(shè) 備 的 各 側(cè) 均 有 明 顯 斷 開 點(diǎn) 或 可 判 斷 的 斷 開 點(diǎn) ， 設(shè) 備 各側(cè) 已 接 地 的 狀 態(tài) Part 5 電 氣 運(yùn) 行 知 識 46Change life with heart 二 次 設(shè) 備 狀 態(tài)

64、投 入 ： 是 指 其 工 作 電 源 投 入 ， 出 口 連 接 片 連 接 到 指 令 回 路 的 狀 態(tài) 。 退 出 （ 信 號 ） ： 是 指 其 工 作 電 源 投 入 ， 出 口 連 接 片 斷 開 時(shí) 的 狀 態(tài) 。 停 用 ： 是 指 其 工 作 電 源 退 出 ， 出 口 連 接 片 斷 開 時(shí) 的 狀 態(tài) 。Part 5 電 氣 運(yùn) 行 知 識 47Change life with heart 三 、 倒 閘 操 作 常 用 術(shù) 語 常 用 名 詞 解 釋 開 關(guān) ： 空 氣 、 多 油 、 少 油 、 六 氟 化 硫 等 各 種 類 型 斷 路 器 的 統(tǒng) 稱 。 刀 閘

65、 ： 各 種 形 式 的 隔 離 開 關(guān) 的 統(tǒng) 稱 。 接 地 刀 閘 ： 特 指 與 大 地 連 接 的 隔 離 開 關(guān) ， 簡 稱 地 刀 。 合 上 ： 是 指 各 種 開 關(guān) 、 刀 閘 、 地 刀 通 過 人 工 操 作 使 其 由 分 閘 位 置 轉(zhuǎn) 為 合 閘 位 置的 操 作 。 斷 開 ： 是 指 各 種 開 關(guān) 通 過 人 工 操 作 使 其 由 合 閘 位 置 轉(zhuǎn) 為 分 閘 位 置 的 操 作 。 拉 開 ： 是 指 各 種 刀 閘 、 地 刀 通 過 人 工 操 作 使 其 由 合 閘 位 置 轉(zhuǎn) 為 分 閘 位 置 的 操 作。 跳 閘 ： 開 關(guān) 不 經(jīng) 操 作

66、 ， 由 合 閘 變 為 分 閘 ， 以 及 由 此 而 導(dǎo) 致 的 設(shè) 備 退 出 運(yùn) 行 狀 態(tài)。 代 路 ： 用 旁 路 開 關(guān) 代 替 其 他 開 關(guān) 運(yùn) 行 的 操 作 。 起 動(dòng) ： 繼 電 保 護(hù) 裝 置 或 安 全 自 動(dòng) 裝 置 達(dá) 到 整 定 值 而 開 始 邏 輯 功 能 。 動(dòng) 作 ： 繼 電 保 護(hù) 裝 置 或 安 全 自 動(dòng) 裝 置 發(fā) 出 使 開 關(guān) 跳 閘 的 信 號 。 Part 5 電 氣 運(yùn) 行 知 識 48Change life with heart 1. 解 釋 物 體 帶 電 的 現(xiàn) 象 ?2. 電 荷 的 基 本 特 性 ?3. 什 么 叫 交 流 電 ?4. 什 么 叫 磁 滯 損 耗 、 渦 流 損 耗 ?5. 何 謂 發(fā) 電 機(jī) 的 同 步 ？6. 什 么 叫 有 功 功 率 ， 什 么 叫 無 功 功 率 ？7. 干 式 變 壓 器 著 火 怎 么 辦 ？8. 雷 電 產(chǎn) 生 幾 種 效 應(yīng) ？9. 避 雷 針 的 保 護(hù) 范 圍 和 有 效 高 度 ？10.氧 化 鋅 避 雷 器 的 優(yōu) 點(diǎn) ？11.接 地 的 種 類 ？12.電