电力生产概论 10 水电站运行

电力生产概论水库调度水轮发电机组运行一二水电站运行

典型水电站简介三水库水库的作用：我国河流每年内一般可分为汛期、平水期、枯水期三个季节。各用水部门对水量的需要也随时间而不同。用电负荷大时发电用水多，反之则少。农作物需水期灌溉流量大，其他时期则较少或不要。工业及生活给水则要求全年维持一定流量。水库的作用就是调节用水和来水之间的矛盾。通过水量调节，把多余的水量贮存起来，在水量不足时使用。水库的调节性能：可分为以下三种，短期调节包括日调节和周调节；季调节和年调节；多年调节。水库的基本特征水位：最高洪水位又称校核洪水位，指水库拦蓄最大的校核洪水时坝前所达到的最高水位；正常高水位又称正常蓄水位，指正常运用情况下，满足调节要求达到的最高水位；死水位指水库在正常运用情况下，允许的最低水位。最高水位以下的全部库容称为总库容；死水位以下的库容称为死库容，一般死库容中的水量是不利用的；正常高水位到死水位之间的库容称为调节库容(也称为有效库容或兴利库容)。调节库容越大，表示水库的调节能力越强，效益也越大。水库特征水位示意图水库调度水库调度的任务：根据水文变化规律，结合预报，掌握各时期水库来水量，了解各部门对水库的要求，及时地蓄水放水，并经济合理地分配于发电及各用水部门。在蓄水中处理好防洪与各用水部门的关系，做到蓄水早晚得当，蓄放合理。在用水中处理好发电与灌溉，工业与城市给水、航运、渔业等部门的关系，最好地发挥水库综合利用效益。

在发电调度中，要处理好发电与防洪及其他综合利用的需要；处理好蓄水与用水、利用水量与利用水头、当前需要与后期需要的关系，对后期来水情况要做丰水与枯水两种准备。

水轮发电机组运行（一）对水电站水轮发电机组运行的要求是安全、经济、可靠，最终提高企业的经济效益。水轮机运行中经常会遇到汽蚀、泥沙磨损、水轮机振动及经济运行等问题。

水轮机的汽蚀破坏：汽蚀破坏的原因是复杂的，其危害非常严重，轻者会使过流金属表面发黑发暗、起麻点，出现针孔状，重者会产生蜂窝状、孔洞、甚至一块块脱落。

国内外常用的防止、消除汽蚀的措施有以下一些：（1）在水轮机设计时，设计合理的叶片形状，避免水流在叶道中的流速和压力发生突变；（2）采用抗汽蚀的材料，现在，大中型水轮机的许多过流部件都采用不锈钢制造，对抵抗汽蚀破坏效果较好；（3）选择合适的运行工况，尽量避开汽蚀区工作。（4）对已被汽蚀破坏的部位应当及时检修。检修方式是：对汽蚀部位打磨、或刨去表面，再用不锈钢焊条补焊，打磨光滑。（5）对尾水管中出现的空腔汽蚀，可以在尾水管中加阻水栅(导水栅)的方式改善。水轮发电机组运行（二）水轮机的泥沙磨损：当水中含有泥沙、特别是颗粒较大，硬度很大，有尖角的泥沙时，泥沙借助水流的动能会在流过过流表面时，对金属表面产生磨削，久而久之，会使表面磨成沟痕、磨薄、甚至边缘磨成锯齿状或穿孔。最容易被磨损的部位是转轮叶片、导叶表面、导水机构底环和顶盖等。要采取防磨抗磨措施。常用方法有：（1）在多泥沙河流修建电站时，应在引水洞入口前修建沉沙池，使大量泥沙先沉积在沉沙池，使较清洁的水引入水轮机，可减轻磨损；（2）把过流表面设计成流线形，避免水流突变；（3）采用硬度大的不锈钢材料制造：（4）选择合适的运行方式，防止汽蚀与泥沙磨损的联合作用；（5）对已破坏的部位及时补焊修复、磨光滑。水轮发电机组运行（三）水轮机的振动：由于作用在机组上的力不平衡，就会引起机组振动。为了消除水轮机的振动，首先要用有关仪器仪表(测振、示波器、百分表等)测出振幅、频率，分析振动规律，从而确振动原因，采取相应措施消除之。水轮发电机组运行：水轮发电机的运行既有机械能转变成电能的过程，同时伴有电场与磁场的交互作用。因此，容易出现绝缘损坏、短路事故、轴承过热和烧坏事故、振动现象等。（1）定子线圈绝缘损坏短路事故（2）轴承磨损烧坏事故（3）水轮发电机的振动三峡电站三峡电站位于湖北省西部的宜昌县三斗坪镇，距下游已建的葛洲坝水利枢纽约40公里。三峡工程是具有防洪、发电、航运效益的综合利用巨型水利工程。其主要任务是防御长江中下游、特别是荆江河段的洪水灾害；向华中、华东和重庆地区提供电能；改善川江及中下游航道的通航条件。在水库运用上，汛期以防洪和排沙为主，枯水期发电和航运统筹兼顾。

水库正常蓄水位175m，汛期防洪限制水位145m。电站总装机容量18200兆瓦，单机容量700兆瓦，总装机26台，年发电量847亿干瓦时。电站厂房为坝后式，位于泄洪坝段两侧厂房坝段后。

三峡电站目前是世界上最大的水电站。三峡电站为三峡电力系统的主导电站，三峡电力系统为交直流混合输电系统，其中供给华东的三回直流输电线路输电能力为7200兆瓦，其余均为500kV交流线路。

其他水电站二滩水电站：位于四川省西南部的雅砻江下游，二滩水电站以发电为主。拱坝坝高240米，总库容58亿立方米，调节库容33.7亿立方米，属季调节水库。电站装机容量3300兆瓦，安装6台550兆瓦的混流式水轮发电机组。黄河小浪水利枢纽工程：位于洛阳以北黄河中游最后一段峡谷的出口处。上距三门峡水利枢纽130km，下距郑州花园口128km。小浪底工程水库总库容126