水力发电机组（精选12篇）
水力发电机组 篇1
当今化石能源的逐渐枯竭, 带来的环境问题也日益严重, 水力发电技术是清洁能源的重要组成部分, 大量新技术的引入, 给水力发电带来了更加高效工作方式, 同样也给发电机组的安装带来了较大的挑战。尤其是水力发电机组的安装质量问题影响着发电工作的稳定运行, 很大程度上决定了机组的使用寿命和发电效率, 对发电企业的经济效益有直接作用。因而, 研究水力发电机组安装质量中的工艺流程, 并配套相关的监测手段, 对水力发电有着深远的意义。
1 水力发电机组安装的准备工作监测
水力发电机组的安装主要有前期准备和安装调试、验收工作, 其中引入监测手段以确保质量的可靠性, 并且监测工作贯穿安装流程的始终, 从前期的准备工作开始就要同步。准备工作的监测主要包含以下几个方面:
1.1 施工组织设计的监测
施工组织设计是从宏观方向维护施工的稳定运行, 其组织设计是否科学合理, 符合设备安装的需要, 就要对组织设计工作进行把关, 其监测主要集中在以下几个方面:1) 组织设计是否按照流程进行, 是否经过了充分的论证评估;2) 施工组织进度计划的可行性监测, 能否匹配整体的施工项目进度;3) 水力发电机组的安装涉及多个部分, 施工组织设计要编制子计划, 相互之间的融合衔接是否合理科学;4) 对组织设计人员的从业资格进行监测, 保证质量;5) 施工组织设计的审核工作是否到位, 对相关人员的职责进行监测。
1.2 开工条件监测
开工条件是正式施工安装的基础, 对于安装工艺流程的稳定可靠运行具有保障作用, 其中的条件审核与监测是确保其质量过硬、设备过关的重要手段, 一般而言, 开工条件的监测需要从以下几个方面着手:1) 施工安装的设备和材料非常庞杂, 涉及到诸多方面, 小到螺钉、垫片, 大到行车起重设备的检验检测, 确保设备与材料符合行业规范, 提高安装中的质量与安全;2) 技术规范文件的监测, 尤其是针对行业内模棱两可的技术要求, 要提高监测的力度, 尽量减少技术要求的冲突, 此外, 技术要求规范是否明晰到位也要进行监测;3) 开工条件中的工艺合理性、技术的可行性规范应成为监测的重点对象, 确保安装操作的效率与精准度。
2 水力发电机组安装工艺流程监测
2.1 水力发电机组转轮、大轴的安装
1) 水力发电机组的转轮安装的平台操作复杂、其固定难度大, 转轮和大轴的体积大, 操作时吊装的活动范围小, 导致安装的质量往往容易出现一定的偏差, 严重影响施工的进度。由于转轮、大轴的质量大、占地空间多, 吊装设备的运行中波动性相应增加, 因而, 转轮与大轴的安装主要做到两方面的监测:a.吊装设备的运行是否依照规范, 极力避免出现安全事故;b.转轮与大轴的同心度、配合尺寸是否和设计方案一致, 以免影响实际的运行质量。
2) 为了保证转轮和大轴之间跳动尽量小, 其同心度的误差要控制在0.05m m之内, 由于大轴本身的质量影响, 在安装时自身重力带来的弯矩会导致扭曲现象, 中心线也不是理论直线, 尤其是大轴中心线与法兰的中心基准之间的误差也要控制在0.05m m精度范围以内, 因而监测人员要用千分尺和水平仪等测量设备检测安装的中心对准问题。此外, 还要监测大轴与轴承的配合间隙问题, 以免径向力与轴向力超出轴承的规定范围, 导致运行中的跳动严重, 损坏零件。
2.2 发电机整体安装监测
发电机整体的安装监测包含三个主要方面, 1) 主机底板的安装部分;2) 导轴承部分;3) 转子和定子安装部分, 三部分的监测对设备的整体性能而言意义重大, 以下将详细论述。
1) 主机底板及导轴承安装监测工作:发电机组的主机地板作为整体设备的承载平台, 其强度、平整度、抗震性等指标都对设备有很大的影响, 首先要确保主机底板下的混凝土强度满足条件, 然后在三个方面监测主机的安装质量:a.监测主机底板安装的平行度, 保证没有倾斜情况, 水平平行的监测可以用水平仪来进行检验;b.控制主机的高度, 检测是否满足技术要求;c.主机底板对中监测, 主机底板的装配中心线是安装过程中的重要参考基准, 检测是否和设计方案一致。
2) 由于发电机组的导轴承有两套, 其中心线的重合度要控制在0.08m m以内, 轴承的轴向和横向偏差分别控制在0.05m m和0.10m m之内, 轴承座的水平精度监测要依靠专业的测量设备, 并且取轴承座的内瓦中心为基准线。
3) 转子、定子的安装监测:转子与定子的安装是水力发电机组安装的最为重要的环节, 工序流程复杂、质量控制严格, 涉及到的技术规范也比较多, 水力发电机组的安装中心环节即是以转子和定子的安装质量为参考评估。以下将分述主要的监测环节:a.定子与转子的安装过程是否有碰撞摩擦, 由于定子需要套入转子, 在吊装时巨大的运动惯性难以精确的把握移动的细节, 而一旦出现碰撞, 很容易造成内部损伤, 影响定子转子的使用寿命, 因而监测中一是通过肉眼检测外观, 另一方面是用探伤设备监测定子与转子的内部损伤情况;b.定子与转子之间的空气气隙是否符合标准, 由于相对运动中会有跳动, 因而保持气隙均匀, 非常重要, 监测中要对气隙进行测量评估;c.监测中, 要将底板、定子、转子和轴承座抬起, 检验水机和发机两法兰的高程差是否满足条件, 如不满足条件, 需要用千斤顶顶起, 并钉入楔子来加以调整;d.定子吊入转子中时, 观察辅助设备是否到位, 如钢支墩、U型杂木等装置的铺设情况, 如疏忽了此类设备的安装, 很容易导致设备的松动, 造成安全事故;e.调整用的楔子板是否经过的焊接, 并监测焊接处是否有漏焊、虚焊情况, 还要监测焊点的形状大小, 此外, 焊接用的材料也是监测的一部分, 保证焊接的质量要求达到规范;最后, 定子和转子的中心线之间的平行度、同轴度等技术要求是否在精度范围以内, 如果不满足要求, 需要重新调整。
2.3 水力发电机组的调试监测
安装之后, 要对机组的整体性能进行评估监测, 如在试运行过程中转子转速、密封件的渗漏情况、发电机组的功率、运行中的喘振等要素都是关乎机组整体性能的指标, 因而加强对这些问题的监测评估。以便在调试中找出问题及时更正。
3 水力发电机组安装质量监测注意事项
由于水力发电机组的安装涉及到安全前与安装执行阶段, 其监测涉及到的因素也非常多, 要做到监测的到位与合理, 监测有几个方面需要加以注意。
1) 设计方案的熟悉:安装质量检测是一个系统项目, 而要把关安装质量, 必须熟悉安装各部分的要素, 如定子、转子、主机底板等组成部分的工作原理、安装设计要求必须要熟悉掌握。
2) 技术要求的收集整理:安装质量监测要具体细化到各零部件的安装工序, 因而要达到监测的实效, 要提前收集整理安装的技术规范和要求, 做到心中有数, 才能保证监测的质量。
3) 安装人员的资格审查:安装人员必须要有一定的工作经验, 并能解决现场问题, 水力发电机组是大型设备, 一旦造成事故影响非同小可, 给员工和企业都会带来巨大的损失, 因而, 监测中的资格审查环节必不可少。
4) 注意监测的重点方向和质量控制, 每一个工序都有安装的核心要素, 如定子转子的安装以同轴度、气隙为中心要素, 把握关键的监测环节, 再以此为展开, 确保其他部分的安装到位。
5) 安装后的清理事项:要极力避免安装后工具设备遗漏在机组中, 一旦出现, 将对设备的运行带来严重的危害。
4 结论
水力发电机组的安装工序复杂、工程难度大、安装要求高, 其整体的质量左右企业的实际运行效率, 高质量的发电机组不但可以提高发电效率, 保证生产活动的长期稳定, 而且可以减少维修的次数和提高设备的使用寿命, 减少运维成本的投入, 因而, 分析水力发电机组的安装流程, 研究监测手段对于其整体质量的影响, 提出针对性的措施, 关乎着企业的命脉。
参考文献
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水力发电机组 篇2
##水力发电厂是一个发电三十多年的老厂，虽然积累了三十多年的运行管理经验，有一套完备的生产管理制度，但由于是国营企业，加之地处山区，信息闭塞，外部环境较差，因此多年来电厂的管理机构形成企业办社会的管理模式，除了生产工作之外，象子女就业、幼儿入托、职工医疗、生活福利、离退休职工管理等，在工作之外，职工的生老病死全部依托于企业，加之##市经济比较落后，效益好的企业极少，地方政府吃企业的行为极其严重，以工商、税务、公安、检查、法院等党政系统无休无止地在企业盘查，使企业在经济上和精力上形成很大的损失。
对于企业内部，由于机构设置不合理，人员素质达不揭螅芾砹鞒檀嬖谌毕荩⒄沟暮缶⒉蛔悖钪贫雀母锘旧衔词敌械任侍猓蛊笠敌纬闪艘桓龆栊院艽蟆⒒夂苌畹木置妗##年3月我任厂长后，面对这种局面，从抓管理入手，取得了一些较好的效果，使大家看到了企业的希望，加快了企业的发展步伐，增强了企业的凝聚力。不少做法是借鉴管理学和组织行为学的观点，来加以律定的，实践证明效果很好，现就一些做法和实效做简要叙述。
一、合理分工与放权的做法收到了实效
企业的管理千头万绪，做为厂长，一个人的精力和能力是有限的，上任伊始，便对全厂十三个科室、四个生产性分场、八个多种经营单位的管理进行了分工，我自己只管理办公室、劳资财务科和经营开发科三个部门，其余部门和单位全部交由副职管理，一下子将自己从繁忙的事务中解脱出来，形成了我自己工作很轻松，副职们工作很繁忙的局面，我只提工作思路和要求，副职们负责落实、完善，党群系统负责监督和把关。我将大部分精力和时间用在企业发展、文化氛围的重新建立以及协调与上级部门的关系上。观念的转变带来了企业的深刻变化，副职们权力大了、工作积极性提高了。我自己又为他们创造了很好的外部环境，使他们工作起来很有信心，觉得我很支持他们，一下子把领导班子的信心增强了，提高了班子的凝聚力。另外，在一些待遇方面，也打破了一些陈规，收到了良好的效果，比如在用车方面，以前规定只有厂领导出门才能用的小车，我上任后规定科级干部出门也可以用小车，使一些科级干部们受宠若惊，他们发现自己的角色重要了，相应地我也给了他们更多的责任，他们便愉快地接受了。我觉得，有效地使用手中的权力，让不同的人扮演他们应该具有的角色，尤其是提高领导班子成员和科级干部的地位感，使所有的成员感受到厂长对他们的承认、尊重和接受，是一个领导者对下属必须做到的。放权的效果使我得到了班子成员和干部们的普遍承认和接受，个别想找麻烦的人，在这种大环境的群体意识下，也只有偃旗息鼓了。
二、运用非正式组织强化企业对人的控制力度
丹江电厂是一个建厂三十多年的老厂，用句老话说就是“已历三代”，厂内人际关系很复杂，亲连亲，亲套亲，关系纠缠不清，可以说是一个紧崩崩的、多层交错的关系网。在这种情况下，非正式组织不知有多少，有亲戚关系、同学关系、老乡关系、战友关系等等，无法列举，虽然这种局本文来源：公务员在线http://面对管理的改革阻力很大，但也有一个好处，就是企业的职工对这个企业的感受不仅仅是一个工作所在，而是一个“家”的概念，对企业的依赖性很强，因此，企业对职工的牵制力也是多方面的。在几年的管理工作中，我也悟出了如何运用非正式组织达到企业的管理效果的方法。首先对任何一项改革都要一刀切，行动要快，不能先放风，凡事是对事不对人，一切从工作出发，看每个人的表现，如某个职工对厂里的做法不理解，准备告状闹事，我一边通知有关部门采取有效的防范措施，一边通过一个非正式组织向他打招呼，这事情干不得，否则要吃亏的，你没有能力脱离电厂，你的亲戚、朋友们有不少在电厂，这样一来大家都跟你倒霉，在强大的非正式组织的压力下，这个人终于屈服了，避免了一场**的发生。
另外在干部管理问题上，我很少找某个干部直接谈话，告诉他怎么办，那样会给他的直接上级造成麻烦，我推行垂直领导，最好一个干部只有一个上级，但在众多的干部之中，为了达到有效控制的目的，我经常找人给某些干部谈心，告诉他们工作中的偏差，让他们知道应该如何去工作，所用的谈话的人，都是一些非正式组织成员，甚至是普通工人。这样一方面使干部们不至于
压力太大（跟厂长谈话压力太大，有时甚至厂长说错了都不敢反驳），另一方面觉得领导对他很信任，很器重，因此工作起来干劲更足了，还能按领导的意图去发挥。许多难解的问题，往往在一餐酒、一次钓鱼、一次打牌，甚至一次文化体育活动中解决了。化解矛盾，增强控制力，在运用了非正式组织这个工具以后，虽然有些做法不能摆到桌面上形成经验，但其中的效果与奥穿越小说网 http://妙之处也只有在实践中一一体会了。
三、运用学习和强化的方法进行管理
我上任伊始，发现干部的管理知识和理论普遍较差，便从抓干部入手，首先让所有干部学习“a管理模式”，并在工作中予以推行、试验，a管理模式把管理定义为通过别人完成任务的艺术。我让干部们自己对号入座，一方面提高了干部的管理技能；另一方面，将本企业管理模式与a管理模式予以对照，并逐步向a管理模式方面予以引导，对照实施中的情况，多采取积极强化的方法，促进管理迅速提高。如我经常检查某些部门的工作，若做得好的，除当场采用及时强化法进行表扬外，之后还在一定的场合下表扬，做为例子请大家学习，形成规模律强化，这样企业的管理便很容易推动了，大家不仅知道该怎么做，更重要的是看出了企业管理发展的主流向，这种做法在企业后来的管理中收效很大，使职工干部很受启发。有些部门在采取了一定的做法后，便积极找领导要求予以肯定，使管理的变化成了一种积极的、有意识的行为。
另外，根据电厂工作的需要，规定新员工一入厂便要进行一周的安全规程的学习和考试，考试不及格者不能上岗，并针对99年入厂新工人较多的特点，对入厂新工人进行为期一个月的技术、安全等知识的教育和为期一周的军训，经考试、考核合格后，才能正式上岗，以此做为对新工人的培训和激励。新工人入厂培训工作不仅对新员工的意识、技能、体能等进行了全面的教育的训练，而且也是对每个人素质能力的一次大检查，这一工作在新职工中引起了强烈的竞争意识，进厂伊始便产生了工作的压力，并通过这一活动为优秀者提供了更多表现自我的机会。这对于保持和营造良好的组织气氛，具有相当积极的作用，同时也强化了新工人学习的意识和通过
水力发电机组 篇3
【关键词】灯泡贯流式水轮发电机组；水力振动；成因；影响；分析
水力资源作为一种可再生能源，得到了很大的开发利用，而水轮机是水力资源开发的主要设备，是通过水能冲击水轮发电机组旋转切割磁场产生电量，从而实现水能转化成电能。由此可知，水轮发电机组运行的好坏将关系着水力发电企业的经济效益、安全风险程度及机组的使用寿命等。在实际运行中，水力振动对水轮发电机组损害较大，如损坏机组重要部件，缩短机组检修周期，增加维护工作量等，而灯泡贯流式水轮发电机组因其结构特点，运行中受到的水力振动较其他形式的机组更为突出。本文就灯泡贯流式水轮发电机组水力振动的成因、危害进行简单的分析，提出几点建议，供同行们参考。
一、灯泡贯流式水轮发电机组水力振动成因分析
水力振动对灯泡贯流式水轮发电机组的危害很大，究其原因，主要是由以下原因引起的。
1、水力不平衡
水力不平衡是形成水力振动的主要原因之一，由于水轮机转轮偏心、桨叶开度不均匀、导叶开度不一致、型线变坏等，都会导致水流流入转轮时轴向存在不对称现象而引发了径向力，使水力不平衡。
此外，灯泡贯流式水轮发电机组卧式布置，导致转轮上、下叶片之间必然形成了一定的静水压差，物理学研究表明，该压差与转轮直径之间有着必然的关联，压差随着直径的变大而变大，对进入转轮水流的水力平衡也构成直接的影响，从而导致转轮及大轴的摆动。
2、祸带振动
由物理学的速度三角形可知，在工况最优的状态下，由转轮流出的水流大致沿着轴向，实际上，很多时候机组并在最优设计工况下运行。实践经验表明，当机组负荷比最优工况大时，水流就具有与转轮旋转方向相反的旋转分量；反之，当机组负荷比最优工况小时，就具有与旋转方向同向的旋转分量。这样，在尾水管中心附近就产生具有某个边界层的旋转涡带。涡带中心压力较低，在尾水位低时，其中心部分压力更低，形成汽蚀，这就是通常所说的“空腔汽蚀”。
实践中发现，在出现空腔汽蚀时由于水流的带动，尾水管进口处产生的涡流被进一步延伸拉长，形成螺旋状的真空带，一边自转一边向四周摆动，使尾水管中产生压力脉动，导致管壁发生汽蝕及异响。压力脉动的频率和幅值是随机组工况的变化而变化的，假若与过水系统水压脉动频率共振时，就造成水轮机整个过流系统的强烈水压脉动，即尾水管、管型座和电站水工建筑物等的振动，其危害是相当大的。
3、狭缝射流
灯泡贯流式水轮机在工作中，由于转轮叶片的工作面和背面存在着一定的压力差，在桨叶外缘和转轮室间的狭窄缝隙会形成了一股射流，其速度很高而压力非常低。在转轮旋转过程中，转轮室壁的某一部分在叶片达到的瞬间处于低压，而在轮叶离去后又处于高压，如此循环，形成了对转轮室壁的周期性压力脉动，导致疲劳破坏。
4、卡门涡列引起的振动
当水流流经非流线型障碍物时，在其后面尾流中分裂一系列变态旋涡，即所谓卡门涡列，交替地作顺时针或反时针方向旋转，在其不断形成与消失过程中，会在垂直于主流方向引起交变的振动力。水轮机在运行中也经常出现卡门涡列，涡列产生的振动力会导致转轮叶片的振动，当卡门涡列的频率与叶片固有频率接近时，叶片振动应力急剧增大，有时发出响声，甚至使叶片根部断裂。采用改变卡门涡列频率或叶片固有频率的办法，可以减轻卡门涡列振动，如将叶片出水边削薄或改型，有可能使正背两面构成的交流旋涡抵消或削弱；同时提高了卡门涡列的振动频率，使其远离叶片自振频率，避免共振，但是叶片削薄改型部分不宜太长，否则会影响翼型的特性，降低效率；尾端圆角应满足强度的要求，不应太小。
5、协联关系不正确引起的振动
灯泡贯流式水轮发电机组一般采用水轮机的导叶和桨叶同时参与调节的双重调节方式，这样可以保证机组始终运行在高效率区内，使机组能在更宽水头范围内高效率运行。根据运行经验，当贯流式水轮机导叶、桨叶协联关系不正确时，一方面机组出力受限；另一方面，转轮叶片不再具有无撞击进口，水流对叶片产生冲击，在转轮转动过程中，由于桨叶冲角不断变化，作用在叶片上的力及生产的叶片扭矩也相应变化，这就使机组产生了径向的振动。所以，在实际运行中，应根据厂家提供的协联关系曲线，在机组投产后做协联关系曲线试验，绘制实际运行的最优协联关系曲线，作为水轮机调速器协联调节的依据，确保机组能在最优协联工况下运行。
除上述原因外，当水轮机汽蚀严重时，也会产生机械振动和噪音，特别是在低水头或低负荷时，转轮叶片冲角变化较大，使叶片产生强烈的脱流旋涡，一方面恶化汽蚀现象，另一方面引起转动部分和尾水管的振动，这种振动频率没有一定规律，被称为由汽蚀引起的振动。另外，在停机或甩负荷导叶快关时的反水锤，也会引起机组振动。
二、建议
综合水力振动产生原因及实际运行经验，灯泡贯流式水轮发电机组运行应注意以下几方面：
1、贯流式机组尽量避免做动态控制
根据灯泡贯流式水轮发电机组运行的实际经验，机组在静态工况运行时，即水力流态正常且机组负荷稳定时，机组性能好，效率高；机组在动态工况运行时，即水力流态不稳定或机组作动态负荷调节时，机组稳定性相对较差，水力振动明显。随着机组设备在实践中出现的诸多问题，国家电力监管部门在2006年11月3日电监会颁发了《电网运行规则（试行）》22号令，取消了贯流式机组应具备AGC功能的强制性要求。因此，灯泡贯流式水轮发电机组不适宜做持续的负荷调节，运行时应尽量避免机组较长时间参与系统的动态控制或频繁调节负荷。
2、贯流式机组应在协联工况下运行，并尽量避开运行振动区
由于水力振动及机组本身固有的振动不可避免的存在，在确保机组在协联工况运行的同时，还应尽量躲避机组运行振动区。有条件的水力发电企业还可以通过安装机组振动在线监测系统帮助收集机组运行的振动情况参数，以便进行分析，运行人员应根据机组运行的特点尽量避免机组在振动区运行，确保机组安全稳定，提高机组效率及寿命。
3、机组检修时，应特别注意检查机组容易受到水力振动损害的部位
水力发电的优势 篇4
水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。但为了有效利用天然水能,需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物,如大坝、引水管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发电效率高,发电成本低,机组启动快,调节容易。由于利用自然水流,受自然条件的影响较大。水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分,与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。
水力发电是再生能源,对环境冲击较小。除可提供廉价电力外,还有下列优点:控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运,有关工程同时改善该地区的交通、电力供应和经济,特别可以发展旅游业及水产养殖。
水力发电学报投稿须知投稿要求 篇5
刊名： 水力发电学报
Journal of Hydroelectric Engineering
主办：中国水力发电工程学会
周期：双月
出版地：北京市
语种：中文;
开本：小16开
ISSN： 1003-1243
CN：11-2241/TV
历史沿革：
现用刊名：水力发电学报
创刊时间：198
2该刊被以下数据库收录：
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD—2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
《水力发电学报》是中国水力发电工程学会主办的刊物，经中国科协批准为一级学术性刊物，1982年创刊定为季刊，公开出版，国内外发行,2004年起改为双月刊。本学报刊载与水力发电有关的科技学术论文，主要包括水力发电规划及动能经济、水力学、水工及水电站建筑物、水电站勘测与地质勘探、水电站施工、投资与管理、水轮机及其附属设备、水电站电气及自动化、设备与运行及监测控制、水电站及水库群优化运行、水电工程与环境、水电工程监测等专业内容；及时反映各专业的科技成就、理论改进、经验总结及国内外学术动态，被Ei收录，起到促进国内外学术交流的作用。
《水力发电学报》读者对象为水电建设规划、勘测、设计、施工、运行及科研方面的广大科技人员和高等院校有关专业师生。热忱欢迎水电工作者向本刊投稿，推动科技交流，共同提高水力发电的科学技术水平，把《水力发电学报》办成水电科技工作者的园地。
一、稿件要求
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理量 / ”之后或对分母单位使用负指数。在表格里如果物理量和单位共占两行，则物理量和单位之间的斜线“/”应放在第1行的物理量之后，而不放在第2行的单位之前。
4.表格序号、名称等请用中英文写在相应表格之上。图表位置应在文中第一次所提到之处的后面附近，而不在此之前。
5.引用的参考文献需已在国内外公开正式出版物上发表，一般不超过10篇，并必须被文中所引用，在引用之处的右上角标明相应编号（按文中出现的顺序），在文稿末尾依次列出编号、作者、文献名称、出版社或期刊名称、出版时间或期刊期号等，其格式详见最近几期所刊登各文的参考文献。
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回忆马迹塘水力发电厂的修建 篇6
马迹塘水力发电厂从1975年9月勘察选址，1976年6月动工修建，到1983年6月正式投产发电，历时7年。我作为建站工程指挥部前期的副指挥长和后期的指挥长兼党委书记、电厂第一任党委书记，经历了电厂从勘察选址到建成投产的全过程。
反复勘察，确定坝址，修改方案
1975年，桃江县委决定在资江干流上修建一座小型水电站，派出县水电局技术人员，组成一支勘察队，沿资江逆流而上，经过一个多月的勘察，确定在马迹塘填颜家滩，修一座8米高的拦河流水坝，安装3台3000千瓦机组。之后，带着这一方案，我们向省水利水电局汇报。省水利水电局认为，在资江干流上修建电站，须由省水利水电勘测设计院进行勘测把关。
1976年4月，我陪同省水利水电勘测设计院副院长季兴发一行10多名专家，同桃江水电局技术人员和地区水利水电局技术人员一起，沿资江两岸再次进行实地勘察，经过论证，一致认为：选在马迹塘作为水电站站址的各种条件都相当好。尤其是地理位置和地质条件，更是无话可说。电站建成后将成为207国道公路干线横跨资水的大桥。同时认为：在资江干流上修流水坝不适宜，安装3台共9000千瓦的机组，既浪费水电资源，又浪费人力，需要修改原设计方案。建议改用闸坝结合，安装5万千瓦以上的机组，建设一座中型水电站，争取纳入国家基本建设计划。
坝址确定以后，5月22日，我又陪同省水利水电勘测设计院工作人员，对马迹塘坝址钻探复查，再次确认。
项目成为“计划外”的“四自工程”
桃江县委根据省水利水电勘测设计院的建议，决定上报中型水电站设计方案。方案报到省水利水电局小水电处以后，小水电处答复：5万千瓦的电站，属中型电站，我处没有力量支持，只能认可该坝址可以修建电站，无权同意和审批你们的方案。
由此，马迹塘电站成了一个计划外的民办工程。这就意味着，工程不仅得不到上级资金支持，甚至连工程建设用的钢铁、水泥等建筑材料，也没有计划供应，均须我们到处去“化缘”。该工程变成了一个“资金自筹，器材自备，工具自带，生活自理”的“四自”工程，时人笑称为“钓鱼工程”，意即所需技术和管理人员也同工程材料一样，需到处自己筹措。
桃江县委没有被“计划外”的困难所吓倒，在争取上级支持的同时，于1976年11月23日召开誓师大会，工程正式开工上马。时任桃江县委副书记伍启瑶作了题为《斩断资江千重浪，点红大地万盏灯》的动员报告后，下午1时施工队正式开工下河修筑第一期围堰。由于工程上马仓促，前期工作做得欠充分，故采取了边设计、边勘探、边施工的办法进行。时任副指挥长的我，由于工程所需物资没有计划供应，则是北上南下，西奔东突，四处“化缘”，讨设备、讨钢材，甚至连电焊条、工人用手套等物资也在我“化缘”的清单之列。
争取支持，工程由民办转民办公助，再转公办
由于电站地理位置好，县委决心大，行动迅速，引起了省、地领导的高度重视。1976年11月，益阳地区革命委员会以革发（1976）57号文件《请求将马迹塘电站纳入国家基本建设计划》，上报省革委会和国家有关部门。1977年1月26日，国家水电部副部长杜星垣、湖南省委第一书记张平化、省长孙国治及益阳地委第一书记刘亚南、副书记翟守政等领导同志，在桃江县委书记姚金华的陪同下来到工地视察。在听取指挥部负责人的汇报后，张平化说：“你们的干劲很大，精神可嘉，马迹塘电站的地理位置好，目前有困难，省委、地委大力支持你们，争取将工程纳入国家计划。”
张平化回省城后，主持召开了有关单位负责人会议，决定：从省政府调出资金150万元，从清仓查库中拿出钢材100吨，从交通厅挤出150万元作为桥坝结合的投资，一齐划拨给马迹塘电站。益阳地委也划拨了20万元，作为1977年第一期的工程资金。同时，省建委、省物资局和在桃江的省、地属单位，也都在物资器材上给予了大力支持。各级领导和各单位的支持，更加鼓舞了干部和民工的士气，工程进展很快，第一期围堰水下工程和船闸开挖以及1至8号坝墩，均抢在洪水到来之前，达到了度汛的安全高程。
1977年8月，省水电水利局通知我，国家水电部计划司副司长吴明武、小水电处处长匡建夫来工地检查工作，要求我搞好接待。他们到达工地后，对工程的布置、进展和工程质量表示满意，并表示回京后向部领导汇报，争取列入国家计划项目。他们还说，电站虽然目前资金有困难，但要千方百计咬紧牙关，把第二期的准备工作做好。我们在汇报中，也着重强调，马迹塘电站的地理位置和地质条件，是目前国内低水头电站中最理想的。吴、匡回京后，在他们的支持和争取下，不到3个月的时间，水电部就决定将马迹塘电站列入民办公助工程，并拨款1200万元，作为第二期工程的资金安排。之后，经过争取，l978年3月，国家计委决定将马迹塘电站正式列入国家基本建设计划，并定为湖南的重点工程。
1979年，国家确定为马迹塘电站从奥地利引进3台低水头灯泡型贯流式机组，单机容量为1.85万千瓦，总装机容量为5.55万千瓦。至此，马迹塘电站由一计划外的民办工程，发展成为国家基本建设的重点工程。
中奥紧密合作，完成发电机组安装投产
马迹塘发电机组是我国从奥地利引进的首批机组，奥地利先后来华协助指导安装的专家达18人次。
1979年10月23日，奥方依林公司出口部经理拉赛尔·埃拉斯特、水利处主任设计工程师特立卡·罗伯特来工地现场考察并就机组安装技术进行了座谈。1980年1月23日合同公司经理古根伯尔格等4人来工地考察后，回长沙与我方签订了发电机组供货合同。5月，奥方正式派专家来工地指导安装。
令我们十分钦佩的是，奥方专家对技术精益求精，工作态度一丝不苟，从不迟到早退，甚至某个工序未告一段落，决不下班，每天中午都在工地就餐。他们这种对工作高度负责的态度，对我方的技术人员起到了良好的示范作用。
特别使我们感动的是一号机组发电前夕，我们于5月25日接到奥方总代表合辛格家里拍来的电报，说他父亲去世，要他速归。在这个节骨眼上，我们感到十分为难，告诉他吧，怕拖延机组的发电，不告诉他吧，怕影响我们之间的关系。最后，我们将此事请示了国家外事局。外事局作了肯定的答复：“一定要告诉他，不能怕影响发电。”于是，我们如实告诉合辛格，并向他表示慰问，还答应给他代购机票。出乎意料的是，合辛格在万分悲痛中表示了他的态度：“现在马迹塘离不了我，否则要推迟发电，我不能回去。”当时，我作为工地负责人，立即以个人名义，给合辛格的家里发了唁电，以示哀悼。还宣布给他放假一天，工资照发（每日540元）。他十分感激，第三天照常上班了。直到6月1日，一号机组发电试运行72小时后，他见机组发电正常，可交中方运行管理时，才请假回奥奔丧。而且，由于挂念着二号机、三号机的安装，回奥不到半月，他又重返电站工地，继续投入紧张的机组安装调试，直到二号机、三号机投产发电才离开。
机组安装接近尾声时，我们发现奥方人员将一些图纸烧掉，还准备把一批专用工具带回去，而这些专用工具和图纸，对我们熟悉机组性能和检修机组都很有用。为了巩固和发展同他们的友谊，在一次欢送个别外方专家中途回奥休假的宴会上，我当即吟诗一首：
休云欧亚隔重洋，汗水同挥马迹塘。多瑙资江萦旧梦，好凭翻译诉衷肠。
同时用中文书写成条幅，装裱好送给奥方总代表合辛格，并由翻译翻给他听。他听了非常高兴，翘起大拇指说：“夏先生您送给了我一个最高礼物。”从此以后，他们不但不再烧图纸了，而且还把图纸整理成册保管起来。在合辛格履行完合同回国时，他们将这些图纸、工具，还有他们自己带来的空调、冰箱，全部送给了我们，并且还送了两张专利图纸。合辛格回国后由于与中方关系处理得好，1985年被晋升为奥方驻北京办事处主任。他曾连续几年带着夫人和孩子，到马迹塘电站度假，并且每次都要带一些小配件和工具给我们。
1994年，中国低水头灯泡型贯流式机组第二届年会在马迹塘召开，奥地利、日本、瑞士均派代表参加。奥方代表在会上发言说：“我们与马迹塘合作得很好，他们的电站管理得好，超过了我们的管理水平。我们希望在中国有更多的马迹塘。”
自机组在马迹塘引进安装后，我国先后有凌津滩、南津渡等10多个大小不同的电站，引进了奥地利不同型号的机组，中奥电力技术的合作友谊得到了进一步的发展。
浅析水力发电自动化 篇7
1 水力发电自动化的优势
1.1 提高设备的运行效率
自从水力发电引用自动化技术以来, 设备可以依靠自动化系统对水力发电进行综合管理和控制, 同时可以及时发现设备运行过程中出现的问题和异常现象, 对其进行检测、分析、处理, 降低故障发生几率, 提高设备的运行效率, 为水利发电设备提供安全保障。水力发电自动化技术应用之后, 大大节约了人力资源的消耗, 同时降低了操作失误现象, 提高了设备工作效率。
1.2 提高经济效益
水力发电应用自动化技术可以提高水力发电的经济效益, 也是水力发电运用价值的充分体现。水利发电可以通过自动化技术, 使与其相关的设备机组在电力负荷允许的情况下产生更多的电能, 在安全的基础上进行高效工作, 全面提高水力发电的经济效益。应用自动化技术, 可以实现资源的充分利用, 在水量不同的情况下合理选择设备开机台数。
1.3 降低人力成本
水力发电站基本上都建立在原理城区的位置, 影响了工作人员的正常生活, 不利于员工身心健康。此外, 水力发电站运行设备和自动化系统都需要进行定期检修和维护, 增加了工作人员的工作量。利用自动化技术不仅提高水电站设备的运行效率, 同时提高了设备的监测、检查、分析处理问题的能力, 减轻员工的工作重量和工作压力, 同时提高水力发电站的运行管理水平[1]。
2 水力发电存在的问题
2.1 技术领域发展不平衡
控制、维护、管理三项主要技术发展不平衡, 严重制约了自动化系统的发展。自动化系统、控制系统与信息化系统发展相对较早, 但是综合的管理系统大多数都是简单的人力管理、物资管理和财务管理, 很少有完整的信息技术管理系统。同时, 技术维护自动化与信息化的发展起步最晚, 目前仅仅停留在对设备的维修管理阶段。改革开放以来, 我国对水力发电进入研究阶段, 对设备运行的状态维修、预知维修和远程维修刚刚处于起步阶段。
2.2 技术管理分散
所谓技术管理就是对水力发电自动化的控制、维护、管理三项技术的管理, 三项技术分别属于不同的技术部门, 但是部门之间缺少信息交流。事实上, 每个领域的决策都会依赖于其他两个领域的运行情况, 所以, 三个领域之间不能分离, 必须进行技术和信息的交流[2]。
2.3 环境问题
水利发电工程同样会对环境产生一定的影响, 一方面是水利工程建设过程中, 对土地、水文条件、河床都会产生一定的影响, 对当地的小气候、土壤、动植物生长也会产生一定的影响。另一方面, 工程建设可能涉及到人口迁移和土地利用问题, 同时对人类的健康和文物古迹也会产生影响。
3 解决水力发电自动化的措施
促进水力发电系统的优化调度, 实现可持续发展水力发电自动化系统, 要结合发电、防洪、灌溉、航运、渔业等的优化调度以达到综合效益。最关键是为了使水力发电自动控制适应水资源的综合利用。例如可以进行鱼道设置、大坝对上、下游生物的影响、景观设计等自动化系统设计。从基于DDC的现场自动控制发展到基于数据库的管理中心集散控制, 并结合发电、防洪、灌溉、航运、渔业等的优化调度以达到综合效益最优。
3.1 实现设备的集成化发展
集成化包括以下几层含义功能, 集成即把控制、维护、管理三个功能集成为一个整体。今后随着生产技术的发展, 还可能把更多的功能集成起来。目标集成即把性能、可靠性、效益等子目标集成为统一的目标, 使企业整体最优、整体效益最大。信息集成即把整个企业的各种信息有机地组成一个统一的系统, 自然在一个信息集成系统中必须保证信息的统一性、协同性、互操作性, 妥善解决信息的矛盾与冲突[3]。
3.2 实现设备的智能化的发展
要想实现上述目标, 就需要全面提高整个系统以及各个组成部分的精确度和智能功能。换言之, 要想全面提高水力发电系统自动化技术, 就要实现设备的操作智能化、决策智能化和监测智能化。所谓的智能化, 就是系统的每个领域、监测装置、执行装置等都具有预设目标分析、故障分析、决策分析和行为态势分析。
3.3 实现设备分布化布局
水力发电自动化系统是一个相对庞大的系统, 所以系统的布局必须科学合理, 这样才能让系统充分发挥作用。科学布局主要包括智能布局、任务布局等, 只有各个布局之间能够保质保量、尽职尽责、可靠安全、分工明确、信息互通、运行有序才能保证整个水力发电自动化系统的正常运行, 才能从整体上获得最优的效益。
3.4 实现设备运行的开放性
水力发电自动化的开放性主要有以下一种含义, 整个系统可谓博采众长, 也就是说如果选择不同的供货单位, 挑选性价比最好的设备。根据水力发电自动化系统的硬件需求可以适当更换新的设备或者子系统, 在软件方面也可以通过更新功能, 不断完善整体结构, 如此一来, 就可以大大提高系统的使用效率, 延长设备的使用周期[4]。
4 结束语
随着我国经济和科学技术的发展, 水力发电必然要引进大量先进的技术, 提高水力发电设备的运行效率, 促进水力发电厂向着智能化、自动化、现代化的方向发展, 方便人们的生活, 为人们提供清洁的电力能源。未来, 科学技术会有更高、更快的发展, 会产生更多新的技术和设备, 我国水力发电事业也会得到长远的发展。
摘要：电力是社会发展和人们生活工作的必需品, 电力企业同样是我国的支柱型产业, 关系到国家经济发展和社会的稳定和谐。近几年, 随着环境污染加重, 电力企业积极使用清洁能源进行发电, 既降低能源消耗, 又降低了环境污染, 一举两得。清洁能源发电中, 水利发电备受瞩目, 既是高效的清洁能源, 不产生污染, 又有利于节约能源, 在水利和电力生产中都占据重要地位。虽然说水力发电系统广泛应用科学技术, 但是在发展过程中仍然存在很多问题, 文章就其中一些问题进行分析, 并提出相应的解决建议。
关键词：水力发电,自动化,问题,建议
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水力发电工程消防设计探讨 篇8
1 水电工程消防总体思路
水力发电厂一般设置在山区,虽然也是工业生产建筑,但由于生产工艺的特殊要求,与普通工业民用建筑有很大区别,国家相关规范的要求也不够明确。例如,根据水力发电厂的运行、检修要求,主厂房发电机层、水轮机层、蜗壳层均不能以防火墙或其他设施进行防火分隔,主厂房从上到下、四层(甚至可能是六层)的竖向空间全部贯通,楼层之间楼梯的位置也不容易做到完全一致,多采用开敞楼梯,横向、纵向都无法按现行规范划分防火分区;有的水电地下厂房深藏在山体之内,距山顶的垂直距离二、三百米,通过出线洞、通风洞等水平线路也要几千米才能到达山外;有的进厂交通洞可能长达数千米,加之距离城镇较远,远远超出消防站保护范围,这些情况对于地下厂房的人员疏散、烟气排放、灭火救援都极为不利,给其消防安全设计带来很多困难,简单套用其他工业建筑的防火规范也行不通。
因此,考虑水力发电厂火灾防控工作时,必须根据生产的实际需要,准确、合理地划分防火重点部位,加强防火重点部位的火灾防控措施,有效地控制可能致灾的火源,做到既不干扰水力发电厂的正常生产运行,又能实现预防火灾且能依靠水力发电厂内部的消防设施及时处置初起火灾、安全疏散内部人员的整体安全目标。这就要求在考虑水力发电厂消防设计时,要把握“建筑设计适度从宽、消防设施适度从严”的原则。如对主厂房的防火分区可以不作限制,但对其中火灾危险性大的部位和场所,要加强防灭火设施的设置;人员的安全疏散满足不了通常意义上的疏散时间、疏散距离要求,可以考虑突破常规方式,以安全、便捷、快速转移人员为目标,加强应急照明、防排烟系统等措施来提升疏散线路的安全性等。其他的消防系统,如水灭火系统、防排烟系统等消防设施的设置,也要根据水力发电厂的实际情况具体实施。
水力发电厂厂房内装设有水力机械设备、电气设备及相应配套设施,其中部分设备和设施具有一定数量的可燃物质,如油浸式电力变压器、油系统、油开关、充油高压电缆等都有油类物质,一旦发生设备事故或人为过失而引起火灾,由于燃烧时的高温气流和强烈热辐射的作用,将使大火蔓延扩散,波及相邻设备或建筑物,造成设备和建筑物的毁坏,甚至人身伤亡、全厂停电等严重事故。因此,要根据不同建筑、设备的火灾危险特性采取相应的防火措施。一般发电机层、水轮机层、主变洞(室)、透平油库、绝缘油库、配电建筑是水力发电厂消防设计的重要部位,这些部位的防火保护是否有效,火灾监控是否灵敏,灭火设施配置是否合理,对于及时发现火警、迅速处置水电厂初起火灾至关重要。
水电工程消防总体思路是:以发电、变电和配电建筑物为中心,以发电机、油浸式变压器、电缆廊道、油库、开关站等火灾危险性大的机电设备为重点,结合水电生产实际,通过加强对重点设备的防灭火措施弥补建筑防火条件的不足,提高建筑整体抗御火灾的能力。
2 大型水力发电厂有关安全疏散问题及对策
2.1 超长出线竖井的垂直疏散距离问题
大型水力发电厂多位于深山峡谷的山体中,有的出线竖井深达二、三百米。虽然水电防火规范规定“厂房出线或通风用的廊道及竖井出口可作为通至室外地面的安全出口”,工程设计中一般也在出线竖井中设置了防烟楼梯间,但实际上,让厂房内需要疏散的人员爬数百米高的楼梯到达室外,对体力是极大的考验,在火灾情况下更不现实。
大型地下水力发电厂出线竖井中一般设有消防电梯,而进厂交通洞又普遍较长,出线竖井中的消防电梯是从地下厂房到地面最直接、最快速的固定设施,通常也是人员平时进出电厂的主要通道。虽然按照现行国家工程设计防火规范的相关要求,消防电梯在火灾时不作为人员疏散设施,仅供消防队员灭火救援使用,但在民用建筑领域,已经有不少单位开展了火灾情况下使用电梯进行高层建筑人员疏散的可行性研究。
实际上,地下厂房超长出线竖井中的消防电梯,一般只有底部局部几层和顶部的停靠站,电梯竖井中间没有其他开口,消防电梯对竖井构件的耐火极限、防烟前室、动力和控制线路、用电负荷等级都有明确的要求,安全等级较高。如果能对地下厂房通往出线竖井的连接廊道进一步加强防烟措施,如将廊道与厂房的连接处、廊道与消防电梯前室或合用前室连接处分别设置具有自闭功能的甲级防火门,形成防火隔间,对防火隔间、消防电梯前室分别正压送风,并保证消防电梯前室的余压高于防火隔间的余压,确保火灾时出线竖井消防电梯底部区域不被烟气侵入。在这样的条件下,大型地下水力发电厂利用消防电梯疏散内部人员,应该是解决超长出线竖井垂直疏散距离问题的有效方式,既安全可行、又经济快捷。
用消防电梯作为疏散设施时,对消防电梯的运行速度可以视具体情况而定,因为国家防火规范中关于“消防电梯的行驶速度,应按从首层到顶层的运行时间不超过60 s计算确定”的要求,在地下水力发电厂工程中可能无法实现。
2.2 超长进厂交通洞的水平疏散距离问题
水电防火规范中虽然明确了“进厂交通洞的出口可作为直通室外的安全出口”,但对进厂交通洞的安全要求却没有具体的规定。在大型地下水力发电厂的工程实践中,有的进厂交通洞长达几百米甚至几千米,靠人员步行通过进厂交通洞到达出口的时间可能需要十几分钟甚至更长,这些情况下,进厂交通洞不能简单地一概视为“直通室外的安全出口”,必须对其消防安全条件进行具体分析,强化必要的消防安全措施。
根据荷兰及欧洲的有关研究,250 m为隧道初期火灾逃生人员在烟雾浓度未造成影响的情况下逃生的最大距离。考虑到进厂交通洞在设计上作为地下水力发电厂的主要安全通道,人员疏散线路是从厂内到洞外的单一方向。因此,建议对超过250 m的进厂交通洞强化隧洞自身的消防安全设计,一般来说,主要从隧洞耐火极限、人车分流、烟气流动控制和应急照明几个方面考虑。
进厂交通洞内承重结构体应满足一定的耐火极限要求。混凝土结构受热后,由于产生高压水蒸气而导致表层受压,使混凝土产生爆裂。当混凝土的质量含水率超过3%时,肯定会发生爆裂现象。当充分干燥的混凝土长时暴露在高温下时,混凝土内各种材料的结合水将会蒸发,从而使混凝土失去结合力产生爆裂,最终会一层一层地穿透整个隧道的混凝土拱顶结构。这种爆裂破坏严重影响人员逃生,使增强钢筋暴露于高温中,产生变形从而垮塌。超长交通洞由于人员疏散时间相对较长,内承重构造体的防火保护更为必要。参照《建筑设计防火规范》中的相关内容,大于250 m的进厂交通洞,内承重结构体的耐火极限不应低于1 h,大于750 m的进厂交通洞,内承重结构体的耐火极限不应低于1.5 h。
进厂交通洞作为人员和车辆共用的通道,火灾时,救援车辆与疏散人流的通行方向正好相反,为确保撤离人员和救援车辆的通行安全,有必要对交通洞设置固定人车分隔设施,车行疏散通道的净宽度不应小于4 m,净高度不应小于4.5 m;人行疏散通道净宽度不应小于2 m,净高度不应小于2.2 m。
进厂交通洞应考虑排烟措施。建议不超过250 m的进厂交通洞可以采用自然排烟的方式,利用主厂房内设置的通风系统,使交通洞与主厂房连接处具有流向厂房内的气流,断面风速不小于1.5 m/s为宜。超过250 m的进厂交通洞应设置机械排烟系统,可以与隧道的通风系统合用,采用纵向通风方式时,应能迅速组织气流有效排烟。长隧洞或者交通洞口标高高于厂房安装间地面标高时,由于烟气流动情况复杂,可以通过模型试验、模拟分析等方式根据现场具体情况确定排烟方案,宜使烟气流动方向与人员疏散方向相反。
进厂交通洞应提高应急照明照度,宜按正常照明的照度设计,最低水平照度不应低于5.0 lx。
进厂交通洞的消防给水设计应综合考虑交通洞内的交通组成、自然条件、长度等因素确定,厂房入口处40 m范围内应设置室外消火栓,消火栓的设置应便于消防车取水且不得影响交通。
由于进厂交通洞是地下厂房的主要疏散通道,一旦发生火灾将严重影响人员疏散和消防扑救。因此,超过250 m的进厂交通洞应设置室内消火栓,消火栓的间距不宜大于50 m。
3 特殊防烟措施
在大型地下水力发电厂中,往往在超长出线竖井中同时设计有防烟楼梯间和消防电梯,作为厂房第二安全出口。按照现行技术规范要求,防烟楼梯间和消防电梯前室需要设置正压送风系统,起到防烟的作用。但在实际工程中,设置的防烟楼梯间和消防电梯一般仅在竖井底部,对应于厂房的楼层位置设置连通厂房的前室和防火门,即垂直高度达几百米的防烟楼梯间和消防电梯,仅在底部的局部几层设有开口供人员进出。当然,厂房内发生火灾时,也存在烟气由这几处开口窜入楼梯间或消防电梯前室的可能。
对超长出线竖井中的防烟楼梯间及消防电梯前室进行正压送风时,考虑厂房的结构特点,可以考虑采用局部加压送风的方式:即对连通厂房的合用楼梯间前室设置正压送风口,对防烟楼梯间底部设有出口的部分,按照规范要求设置正压送风口,同时对与其相接的上部楼梯间再加设2～3个送风口,按自然楼层每隔2～3层设1个正压送风口,或者按垂直高度每隔6～9 m设1个正压送风口,对防烟楼梯间的其他部分,不再设置送风口。这样,既能保证火灾时防烟楼梯间底部前室的门洞处,相对于厂房能够保持局部的正压,起到防烟作用,也能减少工程建设量,节约投资。图1所示为某地下水力发电厂房剖面示意图。该工程主厂房255 m(长)×31 m(宽)×85.5 m(高),利用进厂交通洞和主变洞的高压电缆竖井作为安全出口。高压电缆竖井通至地面出线平台的垂直距离为230 m,在竖井中设有楼梯和消防电梯。
该设计中,将消防电梯也考虑为疏散设施,只是对消防电梯的运行速度不作限定。由于楼梯间只有底部和顶部的出口,设计中结合竖井检修的需要,考虑在检修部位设置适当的休息平台。另外,从实际出发,对楼梯间的正压送风系统采用局部加压送风的方式:只对连通主变洞的楼梯间底部设有出口的部分按照规范要求设置正压送风口,同时对与其相接的上部楼梯间再加设2～3个送风口,对防烟楼梯间的其他部分不再设置送风口。
4 母线洞的消防分隔措施
在大型地下水力发电厂中,母线洞常常也是主厂房与主变洞的连接通道,可能根据功能需求,分层作为母线廊道,布置励磁变压器、开关柜、高压厂用变压器等设备的电气夹层,以及电缆道等。在水力发电厂的建筑设计中,一般对主厂房防火分区不作限制,但对主变压器室,要求采用防火隔墙和甲级防火门与其他区域分隔,因此,在母线洞与主厂房、主变洞(室)的连接处应尽可能在建筑结构上进行防火分隔,可以针对母线洞的功能分层情况具体考虑。
一般母线廊道内能看到的只是封闭的母线管筒,其火灾危险性与母线管筒内设置的电力电缆类别密切相关。采用充油电力电缆的廊道,火灾危险性为丙类;采用干式电力电缆的廊道,火灾危险性为丁类,起火的可能性大大降低。
由于母线的布置需要,在母线廊道与主厂房、主变室的连接处往往不能采用防火隔墙和防火门的方式进行防火分隔,但比较母线廊道两端连接的两部分,主变洞(室)的火灾危险性比主厂房更大,因此,着重加强母线廊道靠近主变洞(室)一侧的防火控烟措施更为重要。例如,考虑到水力发电厂主变室(洞)的层高都较大,且母线廊道和主变洞(室)的顶部都设有通风设施的情况,在母线廊道与主变洞(室)的连接处设置一定高度的挡烟垂壁,就能在一定程度上控制主变洞(室)的烟气流动,减少主变室发生火情、烟气通过母线廊道向主厂房蔓延的危害。
母线洞内的电气设备夹层和电缆道等,与主厂房、主变洞(室)的连接处一般都可以用防火隔墙和防火门的方式进行分隔,以降低洞室之间火势蔓延的风险。
摘要：通过分析水电工程消防工作重点,提出其消防总体思路,并针对大型地下水力发电厂消防设计中容易出现的疏散、防排烟、防火分隔问题分别进行探讨。
关键词：水力发电,安全疏散,烟气流动
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水力发电机组 篇9
1 水力发电机组运行稳定性监测
水力发电机组运行监测测量参数及测点的布置需要根据试验目的和机组的结构具体确定。下面从水力发电机组运行稳定性试验 (分析) 角度出发, 以常见的悬式及伞式混流式机组为例, 对测点布置、试验工况、运行稳定性分析等方面进行探讨。
1.1 试验测点布置
测点布置是试验的关键。合理的测点布置, 会使试验结果全面正确的反映出机组的真实运行情况, 否则会导致试验结果失真, 数据有效性差, 难以作出全面的分析及判断。
1.1.1 水力机械振动、 (主轴) 摆度测点布置及测量仪器
为评价机组的振动水平一般测量振动位移值, 考虑到传感器的低频特性, 一般采用速度型振动传感器, 对于以暂态过程的振动测量分析为重点时, 还必须考虑传感器的暂态响应特性是否能满足测量要求, 考虑使用加速度传感器。振动应在机组的关键部件和部位上测量, 如各导轴承和推力轴承的轴承座、支架及水力机械顶盖等位置, 以达到对机组在不同运行工况下受机械、水力、电磁等不同因素所导致的振动进行分析的目的。一般在各导轴承座或支架的互成90°的两个方向上布置水平振动测点, 在推力轴承机架上的振动测点, 尽可能靠近旋转中心的一个或两个轴向方向上布置垂直振动测点, 同时在径向布置水平振动测点。在水轮机顶盖上靠近旋转中心的轴向和径向两个互成90°的方向上分别布置垂直及水平振动测点。为分析机组运行过程中主轴的运行轨迹及动态空间轴线, 分析主轴的对中及各导轴承的同心度、导轴承各方向的预载荷情况, 需要在主轴径向靠近导轴承处两个互成90°的方向上测量主轴摆度, 一般采用电涡流传感器测量。如果需要测量绝对轴振 (主轴摆度) 时, 传感器应安放在固定于基础的支架上。为分析机组运行过程导致机架振动的主导因素、测试机组在暂态过程工况或某些运行工况下出现抬机或轴向串动现象还应在适当位置 (如推力头镜板、连接法兰、刹车盘) 安装测量主轴轴向位移的电涡流传感器。对于相位测量, 可采用光电或电涡流传感器检测主轴脉冲信号。
1.1.2 水压脉动测量部位
水压脉动一般在下述部位测量:①钢管末端蜗壳进口断面处;②水轮机转轮与活动导叶之间, 转轮进口处;③上迷宫;④尾水锥管段;⑤如有条件, 尾水管肘管进口处、中部及出口断面处。对于混流式水轮机而言, 以上测点布置可以满足大部分情况下的常规运行稳定性分析的要求。对某些特殊情况可能还需要监测, 如功率、导叶扭矩、轴承支架应力变化等。
1.2 试验工况
试验工况取决于机组情况及试验目的, 主要有以下几种: (1) 变转速试验。机组转速逐级升高到额定转速或以上。 (2) 暂态过程试验。包括开停机及机组甩负倚过程。 (3) 变负荷试验。包括变励磁、空载 (并网前) 、变负荷等不同试验工况。 (4) 调相试验。一般情况不进行, 如果机组有调相任务或为判断机组故障现象时进行。
2 水力发电机组运行稳定性评价及分析
2.1 振动、摆度、水压脉动评价标准
对于水力发电机组的振动、摆度可依据GB/T 6075--2002《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动》和GB/T 11348—1999《旋转机械转轴径向振动的测量和评定》等标准结合各电厂设备情况制定评价标准及在线监测系统的报警定值。
水压脉动可以依据轮转模型试验验收规程及转轮相关技术指标和GB/T 17189—1997《水力机械振动和脉动现场测试规程》等技术规程和文件来制定评价依据或监测系统的报警定值。
2.2 水力发电机组的运行稳定性分析
在有完整的测试数据资料的基础上, 才有可能作出结论明确的分析。以下是几个不同电厂的典型水力发电机组的运行稳定性分析案例。
2.2.1 暂态过程 (停机过程) 及机组带负荷稳态运行过程振动及摆度频谱分析
某电厂机组上导摆度受水力因素影响较小, 主轴摆度以转频为主, 其他分量很少, 因此从上导摆度可以判断, 主轴不会有严重的不对中或曲折现象。上机架垂直振动级联图分析, 上机架振动存在65.7Hz和15.4Hz的垂直振动模态, 停机过程中会引发较大的垂直振动。机组在停机过程中, 导叶完全关闭, 励磁开关断开且转速还没有明显下降。此时的摆度, 可认为主要由质量不平衡和静态弯曲综合引起, 而静态弯曲的大小在整个停机过程中是恒定的, 故质量不平衡是产生机组摆度的主要原因。水力激振因素主要表现在水导摆度和顶盖振动上, 在不同的负荷区间, 水力激振的频率特征是不相同的, 主要有以下4个成分:
(1) 转频脉动在0～5MW和20～25MW负荷区间内较为明显。
(2) 50～70Hz脉动, 在0～16MW负荷区间都会出现。
(3) 1.4Hz左右的低频涡带, 主要出现在10—15MW负荷区间内, 且对机组稳定性影响最大。
(4) 叶片频率脉动, 在所有负荷区都存在, 但数值较小。
2.2.2 受不平衡力的作用导致机组振动处理案例
某大型水轮发电机组, 其上机架水平振动达280μm, 上机架摆度为890μm, 为分析振动原因及处理, 从机组启动、变转速、变励磁、变负荷不同运行工况, 对机组的振动、摆度、水压脉动等参数进行了全面的测试。
由测试的频谱成果分析, 机组上机架振动及摆度主要由转频 (2.27Hz) 引起, 在稳定负荷区, 随着负荷加大, 其各导轴承处摆度值变化不大, 但振动及摆度随机组转速及励磁相关变化明显, 机组存在明显的质量不平衡及磁拉力不平衡, 是导致机组振动的主要原因。因此根据机组空载振动相位及带负荷后磁拉力不平衡振动相位综合考虑最终在相位130°处配重243kg, 使机组上机架在空转及带负荷 (270MW) 时的振动分别由150μm及280μm下降到90μm及98μm;机组上机架在空转及带负荷 (270MW) 时的摆度分别由660μm及890μm下降到460μm及540μm。
由于磁拉力不平衡的存在, 无法靠质量平衡进一步处理振动问题, 因此该机组在枯期大修期间对转子磁极匝间绝缘、定子圆度及转子磁极圆度进行了测量, 最终发现磁拉力不平衡主要是由于转子磁极偏心导致的, 双边最大偏差达1.8mm, 而且转子磁极整体偏心角度与试验矢量分析相位偏差小于10°通过对转子磁极的调整, 趋正转子磁极偏心度, 磁拉力不平衡所导致的振动分量得到了有效的消除, 最终机组上机架通频振动幅值都在80μm以内。
3 结束语
水力发电机组的振动是一个很复杂的问题, 它是由多种因素引发的。在设备运行生产管理工作中, 应加强对机组振动现象及其危害性的分析与处理。本文通过对现场测试数据进行分析, 阐述了机组运行稳定性监测及分析评价的方法, 并通过具有代表性的实例重点分析了水力发电机组主轴不同心导致的机组振动和受不平衡力的作用导致机组振动的原因, 并提出了相应的处理措施。
参考文献
水力发电机组 篇10
随着我国社会经济的不断发展, 科学技术得到了极大的进步, 新的电气设备得到了广泛的普及和应用, 社会发展对电力的需求不断增加。在为人们生活提供便利的同时, 也必须清楚地认识到, 电力企业的发展造成了资源的大量消耗, 也产生了严重的环境污染, 需要进行体制改革。绿色电力理念的提出和应用, 带动了水利发电的普及, 使其成为继火力发电之后, 我国电力结构的第二大组成部分, 对于电力产业的稳定和发展有着巨大的推动作用。因此, 加强对于水利发电机组的配置和运行维护, 确保机组的安全运行, 是十分必要的。
1 水利发电机组继电保护概述
1.1 定义
继电保护, 是指利用自身具备触点的继电器, 对电力系统及相应的元件进行保护, 避免其遭受损害, 并研究电力系统故障和影响系统安全的异常情况, 提出针对性的应对策略的反事故自动化措施。
1.2 基本任务
继电保护的基本任务, 是当电力系统出现异常情况或故障时, 在尽可能短的时间内, 对故障进行排除, 或对故障设备进行切除, 向工作人员发出警报信号, 降低故障可能造成的影响和危害, 从而保障电力系统的安全稳定运行。
1.3 特点
针对当前我国水电机组自身容量相对较大的特性, 其继电保护的特点在于:
首先, 要对继电保护的主保护进行双重甚至多重化设置, 并采用不同的保护原理进行保护, 切实保证继电保护作用的发挥;其次, 对于继电保护装置性能指标要求较高。机组自身较大的容量使得其结构复杂, 承受故障的能力较小, 因此, 需要对继电保护的性能指标进行优化;然后, 从系统整体角度, 对继电保护进行考虑, 改变传统单一保护的形式, 切实保障机组系统的安全性和可靠性。
2 水利发电机组继电保护的配置和运行维护
2.1 工程概况
某水力发电厂为了顺应当地经济发展对电力的需求, 进行了结构的优化和改进, 提高了电力产能。在新的机组设备配置完成后, 需要对继电保护进行配置, 确保机组运行的安全。改进后的电厂拥有4台300MW的发电机组, 机组与主变压器之间的连接采用单元接线方式, 在机组中设置有出口断路器, 出口电压18k V, 在当地的电网中主要发挥调峰填谷、调频、调压和事故备用的作用。
2.2 继电保护的配置
由于新的发电机组与以往的发电机组相比, 运行方式更加灵活多变, 使得设备的运行工况多而复杂, 需要增设相应的配套设施, 对继电保护也提出了更高的要求, 需要相关技术人员的分析和研究, 确保继电保护配置的合理性和有效性。
(1) 机组和主变压器的保护
针对该水力发电厂发电机组的特点, 为了切实保证系统的安全, 对继电保护装置进行了分析, 结合实际情况进行了配置。对于发电机轴电流的保护, 采用ABB产品, 而对于机组和主变压器的保护, 采用了质量更好, 效率更高的由德国西门子公司出产的微机型保护装置, 包括定子过负荷保护、低频保护、过电压保护、失磁保护等多个装置, 共同构成继电保护系统, 切实保证机组和主变器的运行安全。
(2) 机组运行特点对于继电保护的影响
该水电厂发电机组运行方式的多变性和运行工况的多样性, 对于继电保护提出了更高的要求, 需要引起相关技术人员的重视。根据相应的试验分析, 继电保护装置主要受到以下两个方面的影响:
首先, 水利发电站的机组具有水泵和发电两种工况, 在运行和管理过程中, 需要通过相应的换相开关, 改变相序, 以完成两种工况之间的相互切换, 因此, 在配置继电保护装置时, 必须充分考虑相序变动的影响;其次, 启动水泵工况时, 无论采用何种运行方式, 机组都需要在启动时施加相应的励磁电流, 从而确保定子绕组的电流频率和幅值等都可以随着机组转速的变化而变化, 确保机组的正常运行。而在启动过程中, 电流电压频率的变化, 会影响继电保护装置功能的发挥, 从而引发装置拒动或误动的风险。因此, 需要充分考虑系统中电流电压频率的变化。
(3) 微机继电保护的应用
微机继电保护在水利发电厂中的应用, 相比于普通的继电保护, 有着以下优点:
(1) 便于调试和维护:微机继电保护可以通过数字信号处理技术, 对系统的参数进行调试, 更加简单方便, 也可以有效降低设备维护的机率, 便于进行维护。
(2) 灵活性好:针对不同的要求, 可以采取不同的处理软件, 从而确保继电保护装置具有良好的适用性, 灵活性强。
(3) 可靠性高:由于采用了计算机控制系统, 可以对故障进行自动化的识别和处理, 减少误动或拒动的机率, 提高继电保护装置的可靠性。
2.3 继电保护装置的运行维护
在继电保护装置投入使用后, 其运行相对比较稳定, 并没有出现大的故障和缺陷。但是, 管理人员同样需要加强对设备的维护工作, 以保证其正常运行。一方面, 要安排专门的管理和维护人员, 每天对继电保护装置进行巡查, 对于容易出现问题的关键部位, 更要加强巡检力度;另一方面, 针对继电保护中存在的隐患和问题, 要及时进行处理和解决, 切实保证继电保护装置的安全和稳定。
3 结语
总而言之, 在可持续发展理念的推动下, 水利发电成为我国电力行业的重要组成部分, 对我国的经济发展有着十分重要的影响。因此, 电厂技术人员必须结合实际, 对继电保护进行合理配置, 并做好运行维护工作, 确保机组运行的安全和稳定, 促进电厂的稳定发展。
参考文献
[1]邓天涛.微机继电保护在水力发电中的应用[J].黑龙江科技信息, 2013, (26) :28.
[2]胡湘.小水电系统继电保护技术的探讨[J].科技与生活, 2012, (4) :101.
对水力发电设备中状态检修的分析 篇11
关键词:问题;重要性;设备;检修
中图分类号:TV738 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)09-0019-02
在我国长期以来,水力发电设备检修都是以预防为主来进行计划检修。这在计划经济体制下,尤其是在电力系统缺电的情况下,尽量避免发电设备被迫停机,保证向用户不间断供电,减少拉闸限电次数,曾起到了一定的积极作用。然而,这种检修方式的时间间隔、工期、检修项目等基本是建立在传统经验的基础上,千篇一律,对设备的实际状况考虑较少,工作具有一定的盲目性,存在着检修周期短、工期长、费用高、项目针对性少的问题,已越来越不适应技术水平大大提高了的水电设备,已越来越不适应大电网、高电压、大机组、高参数、高自动化的电力系统,已越来越不适应市场经济体制改革和电力体制改革的要求。
1状态检修的必要性
随着设备健康水平的不断提高,设备状况越来越好,如果继续执行计划检修,就有可能在机组状况尚好的情况下,盲目大拆大换,既浪费人力、物力、财力,又降低了机组的可用率,在某些情况下甚至还会损害机组的健康水平。特别是进口设备,大都质量良好,质量保证期较长,其安装工艺和精度都有一定的要求。有些厂家在产品说明书中还注明,有些部件不得随意拆卸,如果非要拆卸必须有厂家代表在场指导,否则,质量难以保证;有些部件虽可拆卸,但拆卸次数有限。所以,必须改革计划检修模式,以适应水电设备技术水平的变化。
状态检修是通过运用综合性的技术手段,准确掌握设备状态,预测设备故障发生、发展趋势,借助技术经济分析,进行检修决策的一种现代化的设备检修模式。特点是检修时机和工期是预知的,检修项目是明确的,是一种科学、合理、经济的检修模式,对提高设备的可用率、降低设备检修损耗具有十分重要的作用。水利电力部颁发的《发电厂检修规程》规定:“应用诊断技术进行状态检修是设备检修的发展方向,应在条件成熟的电厂进行试点工作,积累经验,逐步推广。”因此,水电设备应积极实行状态检修,以适应设备、人员、改革的需要,克服计划检修的诸多弊端。
2状态检修的可能性
随着计算机技术、传感技术、信号检测、信号处理技术以及专家系统的发展和应用,特别是许多水电厂已经投运的计算机监控系统,为设备状态监测及诊断提供了坚实的技术基础和物质保证。水电设备在设计、安装、运行、管理、维修等方面的长期经验积累和不断完善的设备管理制度以及丰富的运行、检修资料,为设备诊断专家系统提供了较为明确的分析、判断、决策依据。
3状态检修应注意的几个问题
(1)坚持安全第一的思想,有计划、有步骤、积极稳妥地开展水电设备状态检修。应从客观实际出发,根据水电厂的设备现状、管理水平、人员素质选定具有一定条件的厂、机组、设备开展试点工作,要在试点的基础上,再逐步推开。现阶段的状态检修应融合故障检修、计划检修为一体,以设备具有最大可靠性和最低维修成本为目标,既要积极探索状态检修,又要防止盲目延长检修间隔而造成设备失修。
(2)水电设备状态检修应实行全过程管理。水电设备状态检修是一项复杂的系统工程,要搞好这项工作,必须从设计选型、制造安装、运行管理、科学研究等各个方面,积极为状态检修创造条件。在设计选型时,应选择质量好、可靠性高、便于监测、易于检修的设备;在制造安装时,应考虑设备的诊断措施,配备相应的监测设备,预留相应位置;在运行管理时,应加强设备维护,加强设备消缺,保证设备完好性。定期进行设备运行状态分析,注意横向、纵向比较和发展趋势走向,加强运行资料的保存、整理;同时,应加强状态检修的科学研究,在理论上、实现方法上、诊断设备的研制上不断探索,积极进行状态检修工作的国内、国外技术交流。
(3)应制定相应的技术标准和管理制度。水轮发电机组状态的好坏既影响机组的安全经济运行,又决定机组的检修时机和工期。如何正确判断水轮发电机组的运行状态,更大限度地使其正常运行,充分发挥机组的运行能力,防止盲目停机检修,又做到应停即停,该修必修,修理项目明确,是状态检修首先需要解决的问题。状态检修工作尚处于探索阶段,从管理制度上,要营造良好的外部环境,消除状态检修的后顾之忧;要对现有的检修管理制度、安全管理制度、可靠性管理制度等进行完善,形成状态检修的激励机制。
(4)应充分利用计算机监控系统资源,避免重复建设。现在,绝大部分水电厂都具备计算机监控系统,在进行状态检修诊断系统建设时,要积极利用或经过一定的转换引用其监测资源,节省投资,避免布线和布置设备拥挤或重复,在建设监控系统时,要考虑为诊断系统留有接口。
4我国状态检修概况
我国电力系统最早提及状态检修问题是在1986年一次检修工作会议上,并在1987年新颁布的《发电厂检修规程》中明确指出,“应用诊断技术进行预知检修是设备检修的发展方向,各主管局可先在部分管理较好且检修技术资料较完整的电厂进行试点,积累经验,逐步推广。”但由于种种原因,这项工作一直未能系统实施。进入20世纪90年代后,随着我国改革形势的不断深入,电力检修体制改革也呼之欲出。近几年,先后有120多位中国专家、领导和科研人员参观了美国电力研究院诊断检修中心,1996年,电力部副部长陆延昌同志在审阅电力部可靠性管理中心组织的一次对美国的考察报告时,批示“状态检修工作应在1997年有突破性的进展”。
5水电机组故障诊断特点
水电机组故障诊断主要包括水轮机诊断和发电机诊断,二者互为关联。
水轮机诊断包括:轴系、叶轮、叶片、导轴承、润滑系统、支撑系统、控制系统等部位故障的诊断。主要故障特征包括:油箱油位的升高和降低、油温的升高、轴瓦平均温度升高、轴瓦温度上升率、摆度升高、轴承振动升高、振动和摆度随转速、负荷变化的趋势、有无负荷的振动情况。
发电机诊断包括:定子线圈、定子磁心、转子、轴系等部位故障的诊断。定子线圈的诊断采用局部放电法(脉冲高频容量)用于检测线圈、线棒、线棒支撑的绝缘情况及线圈断路。定子铁芯和转子的诊断运用一组气隙测量传感器监测定子孔径和转子圆周、偏心所造成的动态气隙情况。
检测的参数一般有:机架振动、摆度、温度、电量、气隙、绝缘监测、气蚀、压力脉动等。对于诊断导轴承、推力轴承以及其它一些复杂的故障,诊断系统要综合考虑分析各检测参数。
水电机组的设计、制造、安装和大修中,都对机组各状态参数提出规定和要求,但由于水电机组在运行过程中存在不规则的水力干扰,不仅不同机型不同容量不同结构的机组,实际运行参数量值及其变化规律不一样,而且同一电站同一机型的几台机组,运行参数实际也难一致。如一般机组瓦温带满负荷时比空载时高3 ℃～5 ℃,而有的机组带负荷后温度并没有上升,甚至略有下降。又如有些机组上机架振动达l mm而能长期运行,有的水导运行摆度达到0.8 mm,瓦温却正常,运行也稳定。因此,要在故障诊断推理系统内制定一个统一的标准,难度很大,而且到目前为止,尚未有一个国际性的状态监测标准。
6结束语
从实际的大修内容看,主要是因空蚀、磨损、腐蚀、老化、疲劳引起的零部件损坏和构件松动,但要直接测量,尤其像橡胶密封老化程度的在线测量是十分困难的,甚至是不可能的。所以在故障诊断推理系统的监控中心中设置人工干预功能,适时补充案例层知识,实现人机结合、智能互补是必要的。
参考文献
1 田勇、沈祖诒.高精度模糊控制策略在水轮机调节系统中的应用[J].水利水电技术,2006.2
2 陈松华.加强小水电站电力设备的预防性试验工作[J].中国农村水利水电,2007.5
Analysis the Water Power Plant Condition Overhaul
Zhu Ganliang
Abstract: The generating set condition overhaul is through the utilization comprehensive technological means that grasps the device status accurately, forecast that the equipment failure has, the trend of development, with the aid of the technical economy analysis, carries on the overhaul decision-making one kind of modernization equipment overhaul pattern. This article implements the condition overhaul to the water and electricity equipment the necessity and the possibility, proposed several when the water and electricity equipment implements the condition overhaul should pay attention the question, introduced the domestic and foreign condition overhaul work survey and the water and electricity unit failure diagnosis characteristic.
水力发电厂电气监控系统探析 篇12
科技的进步和信息的快速更新, 水力发电厂有关电气监控系统的研究开始得到人们的重视。由于之前欠缺这方面的研究, 因此有必要先从基本的电气监控系统的知识来进行进一步的深入研究, 并结合火电厂的有关研究借鉴、吸收。
1. 水力发电
众所周知, 水力发电其实主要是通过借助于河川、湖泊等具有较高地势的水流通过力的作用把水流转化成一种能量。这种能量产生实际的作用还需要借助于外在的机械, 使之转化成电能。此外, 我们还应了解到, 由于水力发电厂发电的一个特点是其电压与其它发电相比较低, 而且还需要通过变压器才能将其发送给距离较远的使用者。在这个过程中, 变压器只是起到了一个将电压提高的作用。在这之后还要再运用架空输电路将电力集中到一个变电所, 集中起来并再一次进行降压。通过配电线路输送给家庭及工厂、公司等的使用, 使之符合普通家庭、工厂等的供电需要。还需要了解到的一点是, 根据水力发电的开发和运转的形式, 可以对其进行分类。主要分为普通的水力发电和通过抽水、蓄水的水力发电两种。
2. 电气系统监控的特点
作为本文的主要研究对象, 我们有必要对电气系统监控进行分析, 最好的认识就是通过对其特点的分析来把握。有关发电厂电气系统的特征主要有以下几点。
首先, 电气设备的操作次数较少。按照系统的设定可以在正常的工作中运行很长时间, 有时是几个月。虽然操作次数少但并不意味着操作简单, 实践中对电气设备操作的要求是非常严格的。尤其是对发变组和电源断路器等的操作, 要求操作人员更要谨慎、仔细, 坚持安全第一原则。
其次, 有关电气设备的装置问题, 要求装置的安全可靠及运作快速。举例来说, 发变组的保护要求在40 s以内运作动作;而电压的自动调整装置则要求在极快的速度内完成励磁等, 这些都说明对电气监控系统的性能的要求是非常严格的。
最后, 电气设备的操作结构是十分复杂的, 技术性要求极高。由此可以看出, 有关发电厂电气监控系统的研究需要密切结合实际, 运用科技提供的有利条件。在操作中注意安全性以及对设备的维护, 以便电厂在日常的工作中能够顺利开展工作。
3. 电气系统监控的必要性
对电厂采用电气监控系统, 是非常有利的。现在大多数电厂中主要是采用分布式监控系统对有关的设备、装置等进行监控, 对电气系统的监控相对较弱, 这在一定程度上影响到对于工作人员的具体操作以及对具体数据的分析。在以往的电气控制中, 主要是通过硬接线收集有关数据及信号等。限于技术的问题, 采集的信息是非常有限的。而在近几年的实践中, 通过经验的积累, 使得有关技术得到了提升, 有些设备也已经趋于成熟。这些都使得电厂电气系统监控通过与互联网的结合成为了可能, 而且发展空间很大。不得不说这是实践发展的需要, 也是科技进步带来的成果。
二、发电厂电气监控系统研究中需要注意的问题
通过对有关火电厂电气监控系统的研究我们可以发现, 电气监控系统的分布式控制系统存在一些不可忽视的问题, 这些问题的侧重点又是不同的。通过分析, 笔者认为电气系统的现状主要表现为, 传送方式上仍热还是通过分布式控制系统来传送有关的命令和信号, 缺少现场传送的有关信息。从电厂方面来看, 通过互联网将电气系统进行联网是非常有利的。但此时如果还是只通过分布式控制来监视, 功能是很单一的。既不能及时应对现代高科技引发的一些隐患, 也不能更深一步的开发出有关的数据来维护电气设备, 使得电气系统联网的价值得不到充分的体现。通过分析, 我们认为非常有必要设计出一个有效的、实用性强的电气监控系统, 因此我们需要考虑以下几个方面的问题。
1. 电气系统连接的问题
从目前来看, 电气系统接入分布式控制系统主要采用硬连接的方式。这种方式的最大问题在于投资非常大, 与整个系统收费比较的话显得不够合理。
2. 关于通信数据
发电厂的各种传送、保护、测量等装置都非常多, 对于通信的传输也是非常多, 但是分布式控制系统与有些装置的关联性并不大。目前的分散处理通信数据使得整个系统很繁忙, 对于系统的整体稳定性有一定的影响。这就使得一些电厂对电气系统的连接方式以及对接入数据的安全性或可靠性有所怀疑。
3. 接口问题
这里的接口主要指通信接口。分布式控制系统发动机控制系统之间的通信接口没有一个统一的标准, 在实践中, 通常都是根据具体的工程来决定有关的操作方案的。这样就会产生有关装置与生产厂家之间的配合, 影响系统的整体的、良好的连接。
4. 功能问题
电气系统联网后对于整个系统的运作是非常有利的, 但与此同时, 某些功能现在还限制在某些简单的系统中, 在整体上功能的发挥空间未得到有效地开发。此外, 对于分布式控制系统来说, 联网未能使其实现自动化。
三、水力发电厂电气监控系统的发展
1. 水力发电厂电气监控系统的主要方向
通过以上分析, 我们看出在实践中存在着非常多的问题。针对于此, 在最近几年里, 许多电厂以及有关的主要设计部门开始把目光转向对电气监控系统自动化的研究上来, 并且一些研究已经逐渐开始得到认可。这些研究主要侧重点在于将电气系统进行联网, 由此形成一个有效的电气监控系统且与分布式控制系统的结合。从实践中不难看出, 科技的进步与电厂电气系统监控的改进是密切相关的。因此, 自动化正在发展成为一种趋势。怎样才能建立起一个真正意义上的自动化的电气监控系统, 怎样更好地通过联网的方式与各种装置结合, 更好地发挥监控作用, 已经成为一种主流。近几年来发电厂电气设备在自动化水平的提升上所做的努力, 以及相关技术的发展, 已经为建立一个真正意义上的综合的、新型的电气监控系统打下了良好的基础。
2. 新型水力发电厂电气监控系统的主要框架
通过以上分析, 我们可以对新型的水力发厂电气监控系统有一个主要框架的构想。这种构想主要是建立在对互联网介入的价值分析之上的, 这就需要明确新型的水力发电厂的电气监控系统所发挥的作用, 以及对实践经验的结合。一个好的发电厂的电气监控系统应该充分发挥这样的作用:扩大应用范围;不仅限于测量保护、数据收集等, 还要及时诊断、进行系统优化等。新型电气控制系统的应用还要发挥它的网络监控作用, 充分利用互联网的信息优势。
笔者认为, 可以通过分层式系统结构, 将整个电气监控系统划分为三个层次:控制保护层、通信管理层、系统监控层。控制保护层主要侧重于装置的自动性, 通过装置的一些基本功能, 完成整体的控制保护;通信管理层主要针对各种数据信息的有效整理收集, 提高数据的可靠性、真实性;系统监控层要注意各种设备、装置等的相互作用, 切实与互联网结合起来, 做好整体的、系统性的监控。
四、结语
总而言之, 水力发电厂电气控制系统势必会随着发电市场整体的进步进入到一个新的阶段。客观现实的挑战和要求使得新型电气监控系统的应用具有重要意义。这对于整体上电气系统监控的提高、电厂运行的安全性系数的提高、电厂在发电市场上的竞争力的提高等都具有非常重要的影响。因此, 必要的研究对于更好的发挥水力发电厂电气监控的作用是非常重要的。相信随着高科技发展, 水力发电厂的电气控制系统走上领导自动化的前线舞台是指日可待的。对于具体的发展, 我们将在今后的实践中得出最好的方案。
参考文献
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