水力发电与发电效率研究.pdf

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1、电力建设建材与装饰2014年8月水力发电与发电效率研究杨龙（湖南省电力公司东江水力发电厂湖南郴州423403）摘要：水力发电是我国的电力能源供应的主要途径之一，且水力发电具有清洁无污染、效率高、成本低的特点，是我国大力发展的电力产业。但是，目前我国的水力发电效率和发达国家相比还存在一定的差距，因此，提高其发电效率是目前重点关注的问题。本文主要分析水力发电发展现状和影响其发电效率的因素，并结合实例探讨提高其发电效率的措施。关键词：水力发电；发电效率；措施中图分类号：TV72文献标识码：B文章编号：1673-0

2、038（2014）33-0092-02引言2影响水力发电效率的因素近年来，为调整能源利用结构，减少环境污染，在电力领域，2.1水轮机我国积极发展水力发电，并取得了显著的成果。与传统火力发电水轮机是影响水力发电效率的重要因素之一，现作具体分相比，水力发电具有众多优势，因此，应在水电发电方面加大投析：反映水轮机工作状况特性值的一些参数，称水轮机的基本参入，提高其发电效益，努力创造更好的经济效益和社会效益。数。由水能出力公式：N=9.81浊QH可知，其基本参数包括工作水1水力发电发展现状和特点头H、流量Q、出力N

3、、效率浊，此外还有工作力矩M、机组转速n。在我国，发电以火力发电和水力发电为主，虽然核力发电和水轮机的流量是单位时间内通过水轮机某一既定过流断面的水流体积，常用符号Q表示，常用的单位为m3/s，水轮机的输入功其他能源发电在近几年得到了较大发展，但其发电量上所占的比重都还是很小，如图1所示。其中，水力发电具有清洁能源效率为单位时间内通过水轮机的水流的总能量，即水流的出力，常率高、成本低、防洪、灌溉、改善航运、水产养殖等优点，是我国主用符号Pn表示，则水轮机的输入和输出功率之比称为水轮机的要提倡发展的发电方式。

4、水力发电是利用河流、湖泊等位于高处效率。目前，水轮机普遍存在工作水头效率低、机组转速小等问具有位能的水流至低处，将其中所含之位能（势能）转换成水轮题，对提高水力发电效率十分不利。机的动能，再以水轮机为原动力，推动发电机产生电能。利用水2.2机组力（具有水头）推动水力机械（水轮机）转动，将水能转变为机械发电设备利用率是影响发电成本和效率的重要因素。长期以能。来，我国存在大量利用小机组进行发电，这些小机组具有高能耗、低效率的特点，造成水力发电行业的效率较低。一般来说，小机组大部分由地方发电集团提供，由于地方政府

5、的保护，小机组关停进度缓慢，以致许多地方发电行业存在能耗难降低、效率难提高的问题。但在电源项目“以大代小”的政策导引下，单机容量大的机组逐渐取代单机容量30万kW以下的机组，且积极发展能耗低、效率高的大机组是目前水力发电的主要发展趋势和改革重点。图1发电方式所占比例2.3自动化程度低近年来，我国水力发展的效率不断提高，其发电量也不断提在农村水电站中，其自动化水平低、装机容量小是目前主要高，如图2所示，2012年，水力发电量以达到将近9000亿kW，其存在的问题，对发电效率具有重大影响。农村水电站多为单机经济

6、效益非常客观，但是随着科技的发展，给其效率进一步提高500kW以下的低压机组，继电保护十分简单，几乎都没有设置自提供了空间。目前，提高水力发电效率是电力行业主要的任务之动调速器，机组的有关操作全靠运行人员手动完成。由于农村水一。电站的自动化程度较低，故一旦发生甩负荷跳闸（或其他原因引起跳闸），运行人员往往手忙脚乱地关闭水轮机导水叶（或针阀），但机组仍然难免发生过电压事故。农村水电站机组过速保护技术能够改善农村水电站的运行条件，防止过电压等事故所造成的损失，同时也可以减轻运行人员的劳动强度。3结合实例分析提高

7、水力发电的效率的措施3.1工程概况某水力发电站在当地承担灌溉、航运、环保及调节湖水水位等作用。泵站可利用上游来水通过泵站同步电动机组倒转发电图22006-2012年水力发电量并网。发电装机容量2000kW，共装设5台立式机组，单机流量·92·2014年8月建材与装饰电力建设10m3/s，设计水头9.5m，电站两侧布置设计流量为200m3/s的节制布置共安装有6kV进线柜、站变开关柜、电压互感器柜、电容器闸，全部工程按1级水工建筑物设计，抗震标准按御度地震烈度避雷器柜以及5台主机高压开关柜等9只高压开关柜，柜

8、顶采设防。某发电站站身为堤身式块基型结构，出水流道采用肘形管用母排硬连接。本次增设变频发电机组后，因原6kV开关室预留道，进出水流道采用平直管，快速门断流，进水流道进口设置检的安全距离不能满足开关柜扩展需要，且柜顶采用母排硬连接，修闸门。设计水位组合：上游21.5m，下游12.0m。经过测算，某发需要进行接线调整，详细方案如下：淤将原6kV进线开关改为两电站的发电效率为33.8%，发电效率较低。且由于某发电站上下