水力发电的基本流程及发电系统设备简介.docx

水力发电的基本流程及发电系统设备简介一水电站枢纽的组成水电站是将水能转变为电能的水力装置由各种水工建筑物挡水建筑物泄水建筑物进水建筑物引水建筑物平水建筑物及水电站厂房以及机械电气设备组成的统一有机整体互相配合协同工作这种水力装置就是水电站枢纽或水利枢纽水力发电的基本流程具有水头的水力经压力管道或压力隧洞或直接进入水轮机进入水轮机转轮流道水轮机转轮在水力作用下旋转水能转变为机械能同时带动同轴的发电机旋转发电机定子绕组切割转子绕组产生的磁场磁力线根据电磁感应定理发出电来完成机械能到电能的转换发出来的电经升降压变压器后与电力系统联网二发电系统设备简介水轮发电机组及辅助设备简介水轮机发电机调速器励磁系统油水气系统升压站及其它主要设备简介变压器高压配电装置互感器水轮发电机组及辅助设备简介1水轮机水能4545机械能按水流能量转换特征分为反击式和冲击式反击式利用水流的势能和动能转轮在工作过程中全部浸在水中压力水流流经转轮叶片时受叶片的作用而改变压力流速的大小和方向同时水流对转轮产生反作用力形成旋转力矩使转轮转动反击式又分为混流式轴流式斜流式贯流式混流式水流流经转轮时是辐向流进而轴向流出轴流式水流流经转轮时是轴向流进而轴向流出斜流式水流进出转轮叶片都是斜向的贯流式与轴流式类似水流基本沿轴向流过转轮冲击式利用水流的动能又分为切击式水斗式和斜击式两种切击式喷嘴射流沿转轮圆周切线方向冲击斗叶斜击式喷嘴射流方向与转轮轮旋转平面成一夹角2发电机水轮发电机机械能4545电能由转子定子上机架下机架推力轴承导轴承空气冷却器励磁机和永磁机等主要部件组成同步发电机的工作原理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3调速器国民经济各部门对电能生产的要求供电可靠性保证电能质量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4励磁系统供给发电机励磁电流的直流电源及其附属部件主要作用是调节发电机电压和无功功率5油水气系统油系统分为透平油和绝缘油它的作用是绝缘油绝缘透平油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透平油润滑散热和液压操作绝缘油绝缘散热和消弧水系统技术供水消防供水生活供水和排水系统技术供水系统它的作用主要是冷却润滑密封操作气系统压缩空气系统的任务和组成压缩空气系统的任务就是及时地供给用气设备所需的气量同时满足用气设备对压缩空气的气压清洁和干燥的要求压缩空气系统由四组成空气压缩装置它包括空气压缩机电动机贮气罐和油水分离器等供气管网它由干管支管和管件组成管网将气源和用气设备联系起来输送和分配压缩空气测量和控制元件它包括各种类型的自动化元件如压力继电器温度信号器电磁空气阀等其主要作用是监测控制保证压缩空气系统的正常运行用气设备如油压装置压力油罐制动闸风动工具等升压站及其它主要设备简介变压器水电站使用变压器的必要性在远距离输电时升高电压有利于提高输送容量减少输电损耗但是随着电压的增高绝缘费用也要增大因此对3070KM的用户一般采用35KV电更近一些的用户用10KV输电变压器作用改变电压改变电流改变相位变压器组成由铁芯绕组油箱套管分接开关以及其它附件所构成高压配电装置高压断路器高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护电器当系统正常运行时它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流当系统发生故障时它和继电保护配合能迅速切除故障电流防止扩大事故范围因此高压断路器工作的好坏直接影响到电力系统的安全运行高压隔离开关隔离电源倒闸操动接通和断开小电流电路用户外三联隔离开关接通和断开10KV以下电流在15A以下的负荷3互感器互感器的作用就是将交流高电压大电流按比例降到可以用仪表直接测量的数值使测量仪表和继电器标准化和小型化并可采用小截面的控制电缆或导线进行连接使屏内布线简单安装方便使测量仪表继电器等二次设备与高电压隔离以保证人身和设备的安全当电路上发生短路时保护测测量仪表的电流绕组使它不受大电流的损坏同时为继电保护和自动装置提供电源发电厂电气部分单母线接线优点接线简单清晰设备少操作方便于扩建和采用成套配电装置单母线分段接线优点用断路器把母线分段后对重要用户可从不同段引出两个回路有两个电源供电两个回路间互不影响双母接线两组母线同时工作并通过母联断路器并联运行电源与负荷平均分配在两组母线上