水电站机电设备基本介绍.ppt

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1、水电站机电设备基本介绍水电站机电设备基本介绍主要内容一 水电站总体介绍二 水电站机电设备系统介绍三 水电工程总承包一 水电站总体介绍水电站定义水电站分类水电站特点什么是水电站？将水能转换为电能的综合工程设施，一般包括由挡水建筑物、泄水建筑物形成的水库、水电站引水系统、发电站厂房和机电设备等。借助水工建筑物形成和集中水头，从高位水源向低位引水，利用水的压力或流速冲击水轮机使之旋转，将水能转换成旋转的机械能，并带动发电机切割磁感线产生交流电。水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航运等综合利用目的服务的其他建筑物。这些建筑物的综合体称水电站枢纽水电站枢纽或水利枢纽水利枢纽。河段水流的出力

2、其中，Q为流量；H为水头；水电站分类通常根据水头集中方式和工程布置方式分为：坝式水电站 引水式水电站 混合式水电站 按径流调节程度分：有调节水电站、无调节水电站 根据装机容量分为：大型水电站：75万kW以上 大1型；25万kW75万kW大2型 中型水电站：2.5万kW25万kW 小型水电站：2.5万kW以下左上：坝后式水电站布置图右上：河床式水电站布置图左下：引水式水电站布置图水电站与火电站（以30万千瓦机组为例）水电水电火电火电能源类型清洁可再利用一次性能源、污染千瓦投资8000RMB4500RMB建设工期较长，5年2年地理位置地势落差、降雨量等要求无特殊要求技术条件成熟成熟运营成本0.0

3、40.09元/千瓦时0.19元/千瓦时，随煤价变化经济效益受自然条件影响效益明显社会效益发电、防洪、灌溉、航运等；涉及移民等社会问题发电环境影响库区淹没空气污染工作寿命（大坝）设计使用寿命约50年设计使用寿命2530年二 水电站机电设备系统介绍 机械设备 水轮机、调速器、技术供水系统、高低压气系统、油系统、排水系 统、主辅桥机、电梯等 电气设备 发电机、励磁系统、发电机出口断路器、主变压器、GIS、高压电缆、低压配电系统、辅助变压器、柴油发电机组、UPS、电气保护系统、监控系统、通讯系统、安防系统、接地和避雷器、中低压电缆、照明等暖通消防设备 消防系统、暖通系统、生活用水系统、污水处理系统等水

4、电站机电设备全系统图进水阀水轮机发电机调速器励磁出口断路器主变GIS柴油发电机组厂用变直流&UPS监控系统电气保护照明.通讯系统低压交流配电系统油、气、水系统主、辅桥机暖通空调消防系统生活水系统污水处理水轮机 类型及应用范围 主要构造 工作参数及相关概念水轮机 类型根据转轮内水流运动的特征和转轮转换水流能量形式的不同，现代水轮机分为反击式和冲击式两大类。反击式混流式轴流式斜流式贯流式冲击式切击式斜击式双击式u 轴流式、斜流式、贯流式根据叶片能否转动又分别分为定浆式和转浆式u 混流式水流沿径向轴向通过转轮，又称法兰西式（Francis)u 轴流式水流先径向轴向进入转轮，再轴向轴向通过转轮，又称卡

5、普兰式（Kaplan)u 切击式也称水斗式或培尔顿式（pelton)，是冲击式水轮机中唯一用于大型机组的机型水轮机 水头适用范围在直径和水头相同时，轴流式过流能力（Q）比混流式大，受空化和强度限制；（21800额定效率%98.47相数3额定电压kV13.8旋转方向顺时针额定电流A3431冷却方式空冷额定频率Hz50发电机/水轮机轴法兰联轴高程m321.29额定转速rpm93.75励磁系统 导体在磁场中运动并切割磁场的磁感线时，导体中将产生电流。因此，要发电必须同时满足：（1）要有产生磁力线的磁场 （2）运动的导体必须切割磁感线 励磁系统就是产生发电机磁场的控制系统：由于发电机转子通过接通直流电

6、流从而产生磁场，励磁系统的基本功能就是通过产生可以任意控制大小的直流电流（励磁电流）来维持发电机的稳定。作用 发电机并网前，调节发电机输出的端电压；发电机并往后，合理分配发电机无功功率；提高同步发电机并列运行的静、动态稳定；发电机事故时，对转子绕组迅速灭磁，以保护发电机的安全；变压器 额定电压、额定电压比、额定容量、额定电流 调压范围 为了调整所需要的电压，变压器的绕组要具有分接抽头以改变电压比。其中主接是与额定电压额定电流和额定容量相对应的分接；分接因数是某一分接时的匝数与主分接匝数之比；分接级是以百分数表示的分接因数之差；分接范围是最大最小分接因数的范围。空载电流与空载损耗 当二次绕组开路

7、一次绕组施加额定电压时一次绕组中流通的电流称空载电流；空载电流分为有功分量和无功分量，有功分量是损耗电流，汲取的有功功率称为空载损耗，主要与铁芯材质的单位损耗有关。阻抗电压与负载损耗 当二次绕组短接，一次绕组流通额定电压而施加的电压成为阻抗电压，在一次绕组中流通的额定电流汲取的有功功率称为负载损耗。变压器温升 变压器的温升，对于空气冷却变压器指测量部分的温度与冷却空气温度之差；对于水冷却变压器是指测量部分的温度与冷却器入口处水温之差；冷却方式 变压器的冷却方式由冷却介质种类及其循环种类表示。介质：水 空气 油 循环种类：自然循环 强迫循环 强迫导向油循环 ONAN OFAF AN AF 绝缘

8、水平 变压器的绝缘水平也称为绝缘强度，由设备的最高电压决定的耐受的电压值。包括雷电冲击耐受电压、操作冲击耐受电压及工频耐受电压在价格和重量方面单相一般为三相的85%左右，除非运输条件限制，一般尽量采用三相；GIS Gas Insulated Switchgear六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置SF6：六氟化硫气体主要作用是绝缘和灭弧，同时也作为传热介质。不宜与其他物质反应的稳定化合物，不燃无色无嗅无毒无公害，高绝缘强度强灭弧能力的气体。GIS的优点 占地面积小、设备运行安全可靠、无触电危险及电晕干扰、动热稳定性好 可听噪音水平低，抗震性能好、安装工期短、维护工作量小、检修间隔周期长 GIS元件包

9、括：断路器：切断与闭合高压电路的空载和负载电流；电流互感器和电压互感器：按比例将大电流或高电压转换成小电流或低电压以实现测量仪表设备标准化小型化；隔离开关：在线路基本没有电流时将电气设备和高压电源隔开或接通；避雷器：限制过电压保护电气设备气隔：GIS内部相同压力或不同压力的各电器元件间设置的使气体互不相通的密封间隔负荷开关、接地开关电缆终端与引线套管、伸缩节、母线三 水电工程总承包全球水电资源开发情况 全球范围 发达国家水电开发多在60%以上，美国日本瑞士法国等国家达80%；中国 经济可开发装机容量约3.95亿千瓦（世界第一），目前总装机容量约为2 亿千瓦（世界第一）；十二五期间将优先发展水电

10、每年新增装机容量约2000万千瓦；趋势 以中小型机组为主 工业发达国家以技术改造为主 设备交易市场集中在亚洲和南美洲 水电设备制造商及水电工程承包商国际 ABB+ALSTON GE+KVAEMERANDRITZ SIEMENS+VOITH SULZER+VA TECH AG 东芝、日立、富士国内 东方电气、哈尔滨电气 富春江、天津天发、昆明电机、杭州杭发中国水利水电建设集团（国际工程有限公司）“中国电力建设集团”葛洲坝集团（葛洲坝国际工程公司）“中国电力工程集团”三峡集团（中水对外）哈尔滨电气（哈尔滨电站工程公司）东方电气（东方电气工程分公司）中国机械工业集团（中设、中工国际、中电工）上海电气（上海电气电站工程公司）SEC苏丹SHEREIK 项目 项目工期、地点：业主：苏丹大坝执行局（DIU)业主咨询方：德国Lahmeyer 土建承包方:葛洲坝集团 机电承包方：SEC&VHS 机电设计方：长江勘测设计规划研究院 主机：VHS 施工方：葛洲坝机电安装公司 咨询审查方：广西电力工业勘察设计研究院 670MW轴流转浆式机组汇报完毕，请批评指教！Thanks