低压水轮发电机组运行与维修

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1、低压水轮发电机组运行与维修第一概论章教学要求：掌握电力网发电站的类型及水电站的特点，水电站的组成，水电站的开发形式，水电站装机容量的计算，水电站常用术语的含义。我国的水能资源蕴藏量和可开发的水能资源，居世界各国之首。据统计，我国河流水能资源蕴藏6.76亿kW,可开发水能资源的装机容量3.78亿kW，年发电量19200亿Kw·h。其中小水电可开发装机容量约1亿Kw,广泛分布在全国1500多个山区县。截止2003年底，全国发电装机已达到3.85亿kW,其中水电占24%，全国近1/2的地域、1/3的县和1/4的人口用电主要由中小型水电站提供。近年来，全国小水电每年的投资规模都在1

2、30亿元以上。随着我国经济、社会的不断发展、人民群众生活水平和生活质量的不断提高，保护和改善环境成为人类21世纪面临的共同课题。所以这一切都赋予了小水电以历史的新使命，都为小水电的发展提供了广阔的空间。第一节水电站概论各种不同类型的发电站、变电所、配电设备、用电设备和输电线路连接在一起，统一向各用户供电的网络系统称为电力系统。在电力系统中，变电所和输电线路所组成的部分称为电力网（简称电网）。一、发电站类型在电力系统中有许多的发电站，利用各种性质的动力资源使原动机旋转，再带动发电机转动，转换为我们日常所需的电能。（一）发电站按使用能源的不同进行分类1.火力发电站利用煤等能源进

3、行发电，汽轮机为原动机。通过燃烧煤产生热能，将锅炉内的水加热，水加热后产生蒸汽，再由蒸汽推动汽轮机旋转输出机械能，带动汽轮发电机转动而转换成电能。我国的火力发电在电网中占有很大比例，约占电网总容量的74%。目前，火力发电站中的燃气发电机组约有700万Kw。2.水力发电机利用河流中水流能量进行发电,水轮机为原动机,通过水轮机将河流的水能转换为机械能,带动发电机转动而转换为电能。我国水电装机容量约占电力系统总容量的24%。3.核电站利用核反应堆产生巨大的能量带动原动机、核发电机进行发电。我国现有的核发电有秦山核电站、大亚湾核电站等。4.风力发电站将风能通过风力发电机组转换为电能

4、。（二）水电站装机容量的分类按现行的水力部标准，水电站按总装机容量分为大、中、小型水电站三种类型。1.大型水电站指装机能量大于25万kW的水电站2.中型水电站指装机容量在2.5万kW~25万kW的水电站。3.小型水电站指装机容量小于2.5万kw的水电站。二、水电站的特点水电作为清洁、易于开发、具有多种效益的资源，在水利、能源、电力事业中都占有重要地位。水电属于清洁能源，不存在资源枯竭问题，也不会对环境造成污染，是中国实施可持续发展战略不可缺少的组成部分。水力发电所用的水能是取之不尽、用之不竭的能源。运行过程中无需昂贵的燃料成本，因而水力发电的运行成本很低，长期效益好；但水电

5、站一次性投资较大，施工周期长，资金回收慢，而且水电发电量受气候和季节影响较大。小水电与大中型水电相比，具有简便易建，投资少、收效快的特点。小水电的开发建设对促进地方经济和提高城乡人民的生活水平具有显著的作用。三、水力发电的原理水力发电就是利用水压力推动水轮机的转轮转动，将水能转变为旋转机械能，如果在水轮机转轴上连接一台同步交流发电机随着水轮机一同转动，则有发电机发出交流电能来，这时机械能又转变为电能。水力发电，从某种意义上将，是先将水的势能变成机械能，再将机械能变成电能的转换过程。第二节水电站系统的组成一、水电站系统的组成根据水力发电的原理，小型水电站系统主要由以下建筑物和

6、设备所组成。（一）水工建筑物小型水电站是水工建筑物由挡水建筑物（坝）、泄洪建筑物（溢洪道或闸）、引水建筑物（引水明渠、压力池、隧道、调压井等）、发电厂房（厂房建筑、尾水渠、升压站等）四大部分组成。水工建筑物主要用于控制和支配水流。挡水建筑物（坝）用于拦截河床中的水流，储蓄水量形成水库，再通过引水建筑物将水库中水流引到发电厂房的水轮机中完成水力发电。泄洪建筑物主要是用来保护大坝安全的。（二）水轮发电机组水轮发电机组主要有水轮机、发电机、辅助控制设备组成。辅助设备包括主阀、调速器、励磁装置、油水气系统等，如图1-1所示。图1-1HL240-LJ-120水轮发电机组布置图1—永

7、磁机；2—励磁机3—发电机4—调速器5—水轮机6—旁通阀7—进入孔8—主阀水轮发电机组用与水力发电，将水工建筑物所引入的水能直接转换成电能。（三）电气设备电气设备分为电气一次设备和电气二次设备。电气一次设备包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、电力电缆、互感器等；电气二次设备包括机组的励磁装置、同期装置、继电保护装置、测量仪表、控制开关、控制电缆等。电气一次设备主要用来完成发电、变电、输电和电能控制等任务；电气二次设备是用来完成对水轮发电机组等电气一次设备进行测量、调节控制、保护和信号作用的。二、小型水电站的运行分