電力生產(chǎn)概論 10 水電站運(yùn)行

電力生產(chǎn)概論水庫調(diào)度水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行一二水電站運(yùn)行

典型水電站簡介三水庫水庫的作用：我國河流每年內(nèi)一般可分為汛期、平水期、枯水期三個(gè)季節(jié)。各用水部門對(duì)水量的需要也隨時(shí)間而不同。用電負(fù)荷大時(shí)發(fā)電用水多，反之則少。農(nóng)作物需水期灌溉流量大，其他時(shí)期則較少或不要。工業(yè)及生活給水則要求全年維持一定流量。水庫的作用就是調(diào)節(jié)用水和來水之間的矛盾。通過水量調(diào)節(jié)，把多余的水量貯存起來，在水量不足時(shí)使用。水庫的調(diào)節(jié)性能：可分為以下三種，短期調(diào)節(jié)包括日調(diào)節(jié)和周調(diào)節(jié)；季調(diào)節(jié)和年調(diào)節(jié)；多年調(diào)節(jié)。水庫的基本特征水位：最高洪水位又稱校核洪水位，指水庫攔蓄最大的校核洪水時(shí)壩前所達(dá)到的最高水位；正常高水位又稱正常蓄水位，指正常運(yùn)用情況下，滿足調(diào)節(jié)要求達(dá)到的最高水位；死水位指水庫在正常運(yùn)用情況下，允許的最低水位。最高水位以下的全部庫容稱為總庫容；死水位以下的庫容稱為死庫容，一般死庫容中的水量是不利用的；正常高水位到死水位之間的庫容稱為調(diào)節(jié)庫容(也稱為有效庫容或興利庫容)。調(diào)節(jié)庫容越大，表示水庫的調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，效益也越大。水庫特征水位示意圖水庫調(diào)度水庫調(diào)度的任務(wù)：根據(jù)水文變化規(guī)律，結(jié)合預(yù)報(bào)，掌握各時(shí)期水庫來水量，了解各部門對(duì)水庫的要求，及時(shí)地蓄水放水，并經(jīng)濟(jì)合理地分配于發(fā)電及各用水部門。在蓄水中處理好防洪與各用水部門的關(guān)系，做到蓄水早晚得當(dāng)，蓄放合理。在用水中處理好發(fā)電與灌溉，工業(yè)與城市給水、航運(yùn)、漁業(yè)等部門的關(guān)系，最好地發(fā)揮水庫綜合利用效益。

在發(fā)電調(diào)度中，要處理好發(fā)電與防洪及其他綜合利用的需要；處理好蓄水與用水、利用水量與利用水頭、當(dāng)前需要與后期需要的關(guān)系，對(duì)后期來水情況要做豐水與枯水兩種準(zhǔn)備。

水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行（一）對(duì)水電站水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的要求是安全、經(jīng)濟(jì)、可靠，最終提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。水輪機(jī)運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)遇到汽蝕、泥沙磨損、水輪機(jī)振動(dòng)及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等問題。

水輪機(jī)的汽蝕破壞：汽蝕破壞的原因是復(fù)雜的，其危害非常嚴(yán)重，輕者會(huì)使過流金屬表面發(fā)黑發(fā)暗、起麻點(diǎn)，出現(xiàn)針孔狀，重者會(huì)產(chǎn)生蜂窩狀、孔洞、甚至一塊塊脫落。

國內(nèi)外常用的防止、消除汽蝕的措施有以下一些：（1）在水輪機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)合理的葉片形狀，避免水流在葉道中的流速和壓力發(fā)生突變；（2）采用抗汽蝕的材料，現(xiàn)在，大中型水輪機(jī)的許多過流部件都采用不銹鋼制造，對(duì)抵抗汽蝕破壞效果較好；（3）選擇合適的運(yùn)行工況，盡量避開汽蝕區(qū)工作。（4）對(duì)已被汽蝕破壞的部位應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢修。檢修方式是：對(duì)汽蝕部位打磨、或刨去表面，再用不銹鋼焊條補(bǔ)焊，打磨光滑。（5）對(duì)尾水管中出現(xiàn)的空腔汽蝕，可以在尾水管中加阻水柵(導(dǎo)水柵)的方式改善。水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行（二）水輪機(jī)的泥沙磨損：當(dāng)水中含有泥沙、特別是顆粒較大，硬度很大，有尖角的泥沙時(shí)，泥沙借助水流的動(dòng)能會(huì)在流過過流表面時(shí)，對(duì)金屬表面產(chǎn)生磨削，久而久之，會(huì)使表面磨成溝痕、磨薄、甚至邊緣磨成鋸齒狀或穿孔。最容易被磨損的部位是轉(zhuǎn)輪葉片、導(dǎo)葉表面、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)底環(huán)和頂蓋等。要采取防磨抗磨措施。常用方法有：（1）在多泥沙河流修建電站時(shí)，應(yīng)在引水洞入口前修建沉沙池，使大量泥沙先沉積在沉沙池，使較清潔的水引入水輪機(jī)，可減輕磨損；（2）把過流表面設(shè)計(jì)成流線形，避免水流突變；（3）采用硬度大的不銹鋼材料制造：（4）選擇合適的運(yùn)行方式，防止汽蝕與泥沙磨損的聯(lián)合作用；（5）對(duì)已破壞的部位及時(shí)補(bǔ)焊修復(fù)、磨光滑。水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行（三）水輪機(jī)的振動(dòng)：由于作用在機(jī)組上的力不平衡，就會(huì)引起機(jī)組振動(dòng)。為了消除水輪機(jī)的振動(dòng)，首先要用有關(guān)儀器儀表(測(cè)振、示波器、百分表等)測(cè)出振幅、頻率，分析振動(dòng)規(guī)律，從而確振動(dòng)原因，采取相應(yīng)措施消除之。水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行：水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)行既有機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的過程，同時(shí)伴有電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交互作用。因此，容易出現(xiàn)絕緣損壞、短路事故、軸承過熱和燒壞事故、振動(dòng)現(xiàn)象等。（1）定子線圈絕緣損壞短路事故（2）軸承磨損燒壞事故（3）水輪發(fā)電機(jī)的振動(dòng)三峽電站三峽電站位于湖北省西部的宜昌縣三斗坪鎮(zhèn)，距下游已建的葛洲壩水利樞紐約40公里。三峽工程是具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)效益的綜合利用巨型水利工程。其主要任務(wù)是防御長江中下游、特別是荊江河段的洪水災(zāi)害；向華中、華東和重慶地區(qū)提供電能；改善川江及中下游航道的通航條件。在水庫運(yùn)用上，汛期以防洪和排沙為主，枯水期發(fā)電和航運(yùn)統(tǒng)籌兼顧。

水庫正常蓄水位175m，汛期防洪限制水位145m。電站總裝機(jī)容量18200兆瓦，單機(jī)容量700兆瓦，總裝機(jī)26臺(tái)，年發(fā)電量847億干瓦時(shí)。電站廠房為壩后式，位于泄洪壩段兩側(cè)廠房壩段后。

三峽電站目前是世界上最大的水電站。三峽電站為三峽電力系統(tǒng)的主導(dǎo)電站，三峽電力系統(tǒng)為交直流混合輸電系統(tǒng)，其中供給華東的三回直流輸電線路輸電能力為7200兆瓦，其余均為500kV交流線路。

其他水電站二灘水電站：位于四川省西南部的雅礱江下游，二灘水電站以發(fā)電為主。拱壩壩高240米，總庫容58億立方米，調(diào)節(jié)庫容33.7億立方米，屬季調(diào)節(jié)水庫。電站裝機(jī)容量3300兆瓦，安裝6臺(tái)550兆瓦的混流式水輪發(fā)電機(jī)組。黃河小浪水利樞紐工程：位于洛陽以北黃河中游最后一段峽谷的出口處。上距三門峽水利樞紐130km，下距鄭州花園口128km。小浪底工程水庫總庫容126