径流式水电站
径流式小型水电站的运行优化
图1工厂布局示意图和优化参数[收稿日期]2020-03-17[作者简介]杨珉(1971-),男,贵州大方人,白,大学本科,高级工程师,研究方向:水利工程水力机械。
第6期(总第457期)吉林水利2020年06月[文章编号]1009-2846(2020)06-0048-041引言小规模水电对发展中国家的农村地区来说是一项成本效益高的技术,小型水电站多为径流式水电站,其设计、外观和影响与传统的大型水电站有很大的不同,前池容量较小,无蓄水池,全部引水回厂房下游,对环境影响较小。
小型水电站的优化设计问题对投资的成本效益至关重要。
由于天然流量的不均匀性和季节性变化,加上缺乏重要容量的上游水库,因此很难确定发电厂部件的尺寸,也很难确定其装机容量。
所有以上小水电机组均由一个或多个相同的水轮机组成。
但是,安装由两台大小不一、型式不一的并联运行的水轮机,是否可以增加发电量,提高投资的经济效益,以及如何进行组合和优化是本文的研究目的。
此外,还要在目前使用的方法中,对保持问题的其他一些参数(如压力管道直径)不变的情况下,对特定水力位置的水轮机进行了最佳尺寸确定[1-2]。
2小型水电站运行模拟2.1主要布局以及优化参数海里水电站位于贵州省惠水县断杉镇,水电站从建成运行至今,已超过8年,大部分机组老化,需要进行重新合理布局和整修,以满足当地用水用电需求。
图1显示了海里水电站布局的主要组成部分及设计参数。
两台涡轮机的类型和尺寸(标称功率或流量Q 1和Q 2)、三个管段的标称直径D 1、D 2和D 3以及其中两个管段的长度L 1和L 2。
总水头h 和压力管道总长度L 在特定位置已知,因此,有九个设计变量需要优化:负荷系数L f 给出了平均(年)生产功率与安装标称功率的比率,能源生产指数E f 的计算为一年期间总水头h 处的自然流的能量势能除以产生的能量之和,水力开发指数W f 是流经运行涡轮机的流量的一部分,最大值接近95%,净现值NPV ,收益成本比BCR ,涡轮类型,涡轮尺寸,额定流量Q r ,发电量P 。
径流式水电站发电出力原理
径流式水电站发电出力原理
径流式水电站是利用自然水流的动能将发电机转动,将动能转换为电能的发电设施。
水电站的发电原理就是利用水流冲击水轮叶片,使叶轮转动,再传递给发电机,最终将机械能转化为电能。
径流式水电站一般分为水库、引水渠、压力管道(或隧洞)和发电厂四个部分。
水库蓄积着一定量的水,在引水渠的引导下,水流经过压力管道(或隧洞)产生水头,进而使水轮转动,通过轴连动发电机产生电能。
发电量的多少取决于水流量、水头和水轮的效率等因素。
因此,水库的水位高低以及水库的存水量、水轮叶片的形状和数量等都会直接影响到水电站的发电出力。
径流式水电站发电的优点是无需燃料,不产生二氧化碳等污染物,且水资源丰富、可再生,因此在可持续发展方面具有重要意义。
径流式水电站水头~出力特性在装机容量选择中的应用
蓄水位43.0 m,为减小单位电能耗水率,使机组在高水
头下运行,修山水电站基本保持在正常蓄水位运行。白 竹洲水电站下游水位流量关系考虑修山正常蓄水位
43.0 m情况下的顶托影响。白竹洲水电站下游水位流 量关系成果见表1和图lo
表1白竹洲水电站下游水位流■关系曲线
位~流量关系有密切的一一对应的关系。如图3为白竹 洲水电站水头~坝址来流量关系图。
它们的关系可以用指数公式H=C-K0表示。
10 000
8 000 _ 9 £ 、瞩 6 000 無
4 000
2 000
0
净水头/m
•净水头~坝址来流
图3白竹洲水电站水头~坝址来流关系图
2.3白竹洲水电站水头〜出力关系
当径流式水电站下游水位不受顶托影响或下流梯级 水库水位比较固定时,下游水位与坝址流量呈一一对应 的关系,而径流式水电站上游水位一般保持正常蓄水位 运行,所以水头与流量呈一一对应的关系。电站理论计算 出力与水头和流量的乘积成正比关系,因此,径流式水电
图2 竹子坪生态水电站下游水位流量关系曲线
H=C-KQa
式中
H——电站净水头(m); Q——过坝流量(含过机流量)(m3/s); C—一与上游正常水位、下游死水位及水头损失
有关的常数(m);
K---- 系数;
a一一指数。 从图3可知,电站水头和坝址来水流量成---- 对 应的关系。来水流量较小时,水头较高(最高水头5.7 m),随着流量的增大,水头减小,直到水头为0o
1 000 177.99 177.99 180.67 185.3 190.19 195.15 2gl3 205.12
1 500 179.29 179.29 181.25 185.53 190.31 195.22 200.17 205.15
水电站 等级划分
水电站等级划分标准将水能转换为电能的综合工程设施又称水电厂,它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。
利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头,汇集、调节天然水流的流量,并将它输向水轮机,经水轮机与发电机的联合运转,将集中的水能转换为电能,再经变压器、开关站和输电线路等将电能输入电网。
有些水电站除发电所需的建筑物外,还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。
这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。
水电站有各种不同的分类方法。
按照水电站利用水源的性质,可分为三类:①常规水电站:利用天然河流、湖泊等水源发电;②抽水蓄能电站:利用电网中负荷低谷时多余的电力,将低处下水库的水抽到高处上水库存蓄,待电网负荷高峰时放水发电,尾水至下水库,从而满足电网调峰等电力负荷的需要;③潮汐电站:利用海潮涨落所形成的潮汐能发电。
按照水电站对天然水流的利用方式和调节能力,可以分为两类:①径流式水电站:没有水库或水库库容很小,对天然水量无调节能力或调节能力很小的水电站;②蓄水式水电站:设有一定库容的水库,对天然水流具有不同调节能力的水电站。
在水电站工程建设中,还常采用以下分类方法:①按水电站的开发方式,即按集中水头的手段和水电站的工程布置,可分为坝式水电站、引水式水电站和坝-引水混合式水电站三种基本类型。
这是工程建设中最通用的分类方法。
②按水电站利用水头的大小,可分为高水头、中水头和低水头水电站。
世界上对水头的具体划分没有统一的规定。
有的国家将水头低于 15m作为低水头水电站,15~70m为中水头水电站,71~250m为高水头水电站,水头大于250m时为特高水头水电站。
中国通常称水头大于70m为高水头水电站,低于30m为低水头水电站,30~70m为中水头水电站这一分类标准与水电站主要建筑物的等级划分和水轮发电机组的分类适用范围,均较适应。
③按水电站装机容量的大小,可分为大型、中型和小型水电站。
我所看到的美国水电——美国哥伦比亚河流域的水电开发及其特点_133020
我所看到的美国水电——美国哥伦比亚河流域的水电开发及其特点[标签:来源]摘要:本文介绍了美国西北地区哥伦比亚河流域水电开发的情况,提出在水电流域开发中需要重视龙头水库与下游径流式电站的“一拖多”模式问题。
关键词:流域开发;龙头水库在简要介绍了美国的水电评估和水资源立法管理之后,接着介绍美国各大流域水电开发情况。
首先介绍美国的哥伦比亚河流域的水电开发。
该河流位于在美国西北三州--华盛顿、俄勒冈、爱达荷州,其流域面积虽仅占美国幅员面积的7%,但水能资源却占据美国全国水能资源的35%。
通过对西北地区水电资源进行开发,美国联邦机构修建的水坝提供了灌溉,使得西北地区成为美国的粮仓,成为美国名副其实的“面包篮子”和“菜篮子”。
同时,廉价的水电也有力地促进了本地区经济的发展,以美国铝业公司、美国波音公司为代表的高载能企业也在这里蓬勃发展,从而增进了经济繁荣。
西北地区是美国电力供应最充沛的地区。
以华盛顿州为例,全州水电装机容量早在1997年就达到了2183万千瓦,占总发电装机容量2625.3万千瓦的83.2%;水电发电量则达到78162132MWH,占总发电量102765048MWH的85.3%。
这些数字是非常具有说服力的。
我国的电力专家长期以来认为,一个地区的水电装机不宜超过总装机容量的三分之一,径流式水电不能超过水电总容量的三分之一,否则丰枯矛盾就会比较突出。
但是美国华盛顿州的水电装机却占到了83.2%,而且水电装机容量的65%都是径流式水电,丰枯矛盾并没有我们想象的那样严重,非常值得我们进行深入的思考。
一.哥伦比亚河流域概况哥伦比亚河(COLUMBIA)是北美西部大河之一,以1792年来此探险的波士顿商人罗伯特•葛瑞所乘的船名命名。
哥伦比亚河源于加拿大洛矶山西坡的哥伦比亚湖,海拔820米。
全长1953公里,流域面积67.1万平方公里,其中在加拿大境内分别为748公里和10.4平方公里。
水电站的分类
水电站的分类一、按开发方式分类①坝式水电站,是在河流上拦河筑坝,壅高水位,以形成发电水头的水电站。
坝式水电站,按厂房与坝的相对位置,可分为河床式、坝后式、坝内式、厂房顶溢流式、岸边式和地下式等。
②引水式水电站,是采用引水建筑物集中天然河道落差以形成发电水头的水电站。
根据引水道的水力条件,引水式水电站可分为无压与有压两类。
无压引水采用明渠或无压隧洞明流引水,适用于中小型水电站;有压引水采用压力隧洞或压力管道引水,适用于大中型水电站。
③混合式水电站,是由挡水建筑物和引水系统共同形成发电水头的水电站。
发电水头的一部分靠拦河挡水闸坝雍高水位取得,另一部分靠引水道集中落差取得。
混合式水电站通常兼有坝式和引水式水电站的工程特点,具有较好的综合利用效益。
④抽水蓄能电站,是具有上、下水库,利用电力系统中低谷多余电能,把下水库的水抽到上水库内,以位能的形式蓄能,需要时再从上水库放水至下水库进行发电的水电站。
按水源不同,抽水蓄能电站又可分为纯抽水蓄能电站、混合式抽水蓄能电站、调水式抽水蓄能电站。
二、按工作水头分类①高水头水电站,通常指水头大于200m的水电站。
高水头水电站一般建在河流上游的高山地区,多为引水式或混合式水电站。
如为坝式水电站,坝的高度常在250m以上。
②中水头水电站,通常指水头为40~200m的水电站,中水头水电站应用范围比较广泛,多数为坝式或混合式水电站。
③低水头水电站,通常指水头在40m以下的水电站,也有将2~4m水头的水电站称为极低水头水电站。
低水头水电站多建在河流坡降平缓的中下游河段,普遍采用河床式电站。
三、按装机容量分类①大型水电站。
电站总装机容量在30万kW(300MW)及以上的水电站。
大型水电站多建在大江大河上,需要研究解决的环境、社会、技术和经济问题也比较复杂。
②中型水电站。
电站总装机容量为5万~30万kW(不含30万kW)的水电站。
中型水电站多建在中小河流上,需要研究的问题相对较简单,易于解决。
水电站介绍及分类
行业网络招聘专家一览英才网招聘网站成员水电站介绍及分类水电站是将水能转换为电能的综合工程设施。
又称水电厂。
它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。
利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头,汇集、调节天然水流的流量,并将它输向水轮机,经水轮机与发电机的联合运转,将集中的水能转换为电能,再经变压器、开关站和输电线路等将电能输入电网。
有些水电站除发电所需的建筑物外,还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。
这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。
将水能转换为电能的综合工程设施 。
一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。
水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能,再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。
一.站分类:按照水电站利用水源的性质,可分为三类。
① 常规水电站:利用天然河流、湖泊等水源发电;② 抽水蓄能电站:利用电网中负荷低谷时多余的电力,将低处下水库的水抽到高处上水库存蓄,待电网负荷高峰时放水发电,尾水至下水库,从而满足电网调峰等电力负荷的需要;③ 潮汐电站:利用海潮涨落所形成的潮汐能发电。
二.电站对天然水流的利用方式和调节能力,可以分为两类。
①径流式水电站:没有水库或水库库容很小,对天然水量无调节能力或调节能力很小的水电站;②蓄水式水电站:设有一定库容的水库,对天然水流具有不同调节能力的水电站。
三.站工程建设中,还常采用以下分类方法。
①按水电站的开发方式,即按集中水头的手段和水电站的工程布置,可分为坝式水电站、引水式水电站和坝-引水混合式水电站三种基本类型。
这是工程建设中最通用的分类方法。
②按水电站利用水头的大小,可分为高水头、中水头和低水头水电站。
世界上对水头的具体划分没有统一的规定。
有的国家将水头低于 15m 作为低水头水电站,15~70m 为中水头水电站,71~250m 为高水头水电站,水头大于250m 时为特高水头水电站。
低水头径流式水电站额定水头选择
近几年来,低水头径流式水电站的开发数量在增多,由于径 流式水电站基本不具备调节能力,因而机组额定水头的选择就 具有其特殊性。国内一些已建水电站,由于设计时忽视了低水 头径流式水电站与高水头调节式水电站在水能利用方式上的差 异,采用了常规方法来估算机组的额定水头,由此产生的误差常 常导致水电站出现发不满装机容量、机电设备利用率较低的现
200
250
300
350
频率/d
图5额定水头以=13.5 m时水电站出力一频率关系曲线
图8
不同额定水头时水电站出力限制线比较
从图5可以看出:①在13.5一14.5 m水头时,水电站发满 装机容量,但受发电机容虽限制,容量受阻,水电站弃水约15 弃水约66 d,共弃水约81
d;
2.4水电站运行方式对额定水头的影响
5
0
图l某电站水头一流量关系曲线(上游蓄水位不变)
O/(m3.s‘’)
田2某电站水头—流量关系曲线(上游蓄水位变化l
1.2水头一径流出力关系分析
径流式水电站按来水流量发电,一般枯水期流量小、下游水 位低,导致水头高、出力低;在丰水期,水头随流量增加而下降、
万 方数据
人
民
长
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2009篮
出力却随流鼍增加而增加。当流量增幅加大而使水头大幅下降 时,出力增速减慢并出现拐点,在此点后,出力则随流量的增加 而减少(如图3)。
501o0l50200250300350频率?d不同额定水头时水电站出力限制线比较24水电站运行方式对额定水头的影响对于按来水流量发电的径流式水电站来说上游水位保持在正常蓄水位不变额定水头按上述分析是易于确定的但是当电力系统调峰能力不足时需要径流式水电站不均匀发电即在负荷高峰时利用全部流量发电或机组满出力运行
径流式水电站中压气系统异常及事故处理方案
径流式水电站中压气系统异常及事故处理方案一、异常监测与诊断1.安装监测设备:在压气系统中安装压力传感器、温度传感器、流量计等监测设备,实时监测压气系统的状态。
2.建立监测指标:根据压气系统的特点和运行要求,建立监测指标,包括压力、温度、流量等参数。
监测指标可通过连续监测和周期性监测来得到。
3.异常报警:当监测指标出现异常时,及时报警并采取相应措施。
二、事故应急处置1.报警与紧急停机:当压气系统出现异常或存在潜在事故隐患时,及时报警并进行紧急停机。
3.安全抢险:对于可能引发事故的部件或设备进行封堵、隔离等安全措施,保障人员和设备的安全。
三、事故原因分析与故障排除1.故障原因分析:通过对事故现场的调查和设备的检测,分析事故的发生原因,包括人为失误、设备故障、环境因素等。
2.故障排除:根据故障原因分析结果,采取相应的措施进行故障排除,包括更换故障设备、修复损坏部件、调整操作参数等。
四、事故后的维护与改进1.故障记录与总结:对事故发生的原因、处理过程和效果进行详细记录和总结,形成故障案例,为今后类似事故的处理提供参考。
2.设备维护与检修:对压气系统的设备进行定期维护和检修,及时发现并修复潜在故障隐患。
3.制定预防措施:根据故障记录和总结的结果,加强管理、强化培训、完善操作规程,制定相应的预防措施,减少类似事故的发生。
4.技术改进与升级:利用新技术和新设备对压气系统进行改进和升级,提高系统的安全性、可靠性和经济性。
在径流式水电站中,压气系统异常和事故可能导致设备损坏、能源损耗甚至人员伤亡,因此必须加强系统监测、提高事故应急处置能力,并在事故后进行维护与改进,确保水电站的安全稳定运行。
径流式水电站的物理发电流程
径流式水电站的物理发电流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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其物理发电流程主要包括以下几个步骤:1. 截留河流:首先,在河流上建设拦河大坝,以截留河流,形成水库。
径流式水电站水能计算的简捷方法
径流式水电站水能计算的简捷方法摘要:水能计算是确定电站效益与工程规模之间的关系的计算,在水电站规划设计中占据重要地位。
本文介绍了径流式水电站水能计算的基本概念,并对径流式水电站水能计算进行了分析研究,以达到快速、简捷、准确的效果,为设计工作提供了简易方法,以供有关需要参考。
关键词:水电站;水能计算;基本概念;方法分析0 引言随着我国国民经济迅速发展的同时,我国水电站工程也日益增多。
在水电站工程规划设计时,必须进行水能计算,它是水电站工程规划设计的一项关键工作。
水能计算的任务是确定水电站工程的保证出力、多年平均发电量等水电站的功能指标,选定装机容量等水电站工程参变数。
1 水利计算随着水利工程建设的开展,人们更加重视水利工程技术的研究。
水利计算是水利学的一个组成部分,它是水资源系统开发和治理中对于河流等水体的水文情况、国民经济各行业用水需求、径流调节方式与经济论证等开展分析计算。
水利计算的目的是为建筑物工程的设计与设备工作状态的选择提供数据,以便确定建筑工程的规模与设备的运行规程;此外,水利计算也可以对各种水资源工程的投资和效益、用水单位正常工作的保证程度和工程修建的后果等作经济分析、综合论证提供定量分析的依据。
水利计算主要包括水电站的水能计算、灌溉工程的兴利计算、水库防洪计算以及综合利用水库的水利计算等。
2 水电站水能计算的基本概念2.1 水电站工程水电站工程的作用主要是利用水能来生产电能,其类型较多,包括无调节水电站、日调节水电站、年调节水电站和灌溉库区水电站等。
由于水电站上游没有水库或者水库库容很小,难以对天然来水过程进行调节的水电站,称为无调节水电站;而利用水库(或日调节池)的调节库容使天然来水在一昼夜内重新分配,即把低谷负荷时多余的水量积蓄起来,以供高峰负荷时使用,这样的水电站称为日调节水电站;同理,年调节水电站是调节全年度来水以重新分配的;本着一库多用和一水多用的精神,一些蓄水灌溉的水库,以灌溉为主结合发电,这些水电站称为灌溉水电站,它是农村小型水电站的常见类型。
径流式水电站运行规程(含水库调度)
径流式水电站运行规程目录第一章总则 (2)第二章计算机监控系统运行规程 (4)监控系统构造 (6)监控系统上位机运行操作及有关事项 (12)监控系统现地单元(下位机)运行操作及有关事项 (19)AGC运行操作 (21)AVC运行操作 (25)监控系统故障及事故处理 (28)第三章发电机及其辅助设备运行规程 (33)第四章水轮机及其辅助设备运行规程 (53)第五章继电保护及安全自动装置运行规程 (76)第六章 220KV系统运行规程 (93)第七章变压器运行规程 (110)第八章厂用400V及公用10KV运行规程 (123)第九章直流系统运行规程 (135)第十章供、排水系统运行规程 (142)第十一章气系统运行规程 (156)第十二章柴油发电机运行规程 (172)第十三章水库调度运行规程 (178)第一章总则1.适用范围1.1本标准规定了径流式水电站全部设备的基本技术要求、运行方式,运行操作、巡视检查、异常及事故处理;1.2径流式水电站运行人员应掌握本规程,维护、生产管理人员应熟悉本规程。
2.引用标准2.1中华人民共和国电力行业标准;2.2《水电厂计算机监控系统基本技术条件》,《水电厂计算机监控系统基本技术规范》;2.3部颁《水轮发电机运行规程》;2.4《水轮机安装说明书》、《水轮机设备操作和维护手册》;2.5部颁《电力工业技术管理法规》、《电业安全规程》;2.6部颁《电气事故处理规程》、《江西电网调度规程》;2.7《继电保护及安全自动装置规程汇编》、《江西电网220KV继电保护现场运行导则》、《电力系统安全稳定导则》;2.8部颁《大中型水轮发电机静止励磁系统及装置运行、检修规程》;2.9《高压断路器运行规程》、《江西电网SF6气体质量监督管理文件》、西门子《金属封闭气体绝缘开关装置8DN9操作说明书》、《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》、《六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则》;2.10部颁《电力变压器运行规程》、《电力变压器检修导则》;2.11颁发《发电厂厂用电动机运行规程》、《蓄电池运行规程》;2.12公司《发电机技术操作及维修保养手册》;2.13厂家的有关设备技术说明书、图纸资料;2.14江西省水利水电勘测设计研究总院有关图纸资料;2.15本站有关技术规定。
我国径流式水电站的发展历程
我国径流式水电站的发展历程我国径流式水电站的发展历程[序言]近年来,我国在可再生能源领域取得了巨大的进展。
其中,水力能源作为一种清洁、可再生而且使用广泛的能源形式,在我国能源结构中占据着重要地位。
而在我国水力能源开发中,径流式水电站具有独特的地位和作用。
本文将深入探讨我国径流式水电站的发展历程,从简单到复杂,由浅入深地介绍其演进过程,并分享个人对这一主题的观点和理解。
[1. 早期水力利用的形式与限制]在我国古代,水力资源的利用主要集中在农业灌溉和人力车水车磨等方面,其规模有限,效率较低。
这主要是由于古代水利工程技术的限制和人力劳动的局限性所致。
然而,随着工业革命的到来,对能源的需求迅速增长,传统的水力利用形式已经无法满足能源需求的快速增长。
[2. 预蓄水电站的出现]为了克服季节性水量变化带来的问题,我国在20世纪初开始尝试建设预蓄水电站。
预蓄水电站通过建设大型水库,以储存水量,保证全年稳定的发电能力。
这种形式的水电站大大提高了水力发电的可靠性和经济性,为我国能源发展注入了新的动力。
[3. 基于径流的水电站的诞生]随着对水电资源的深入研究和技术的不断进步,我国在20世纪50年代成功建成了第一座径流式水电站。
径流式水电站是指根据流量大小和变化规律来确定发电方式的水电站。
这种发电方式不依赖于储水库,而是通过合理配置发电设备,根据不同的流量条件进行发电。
这为我国水力发电的可持续发展提供了新的可能性。
[4. 单级径流式水电站的发展]在径流式水电站的发展过程中,单级径流式水电站首先得到了广泛应用。
单级径流式水电站通过不同水头的利用来进行发电,效率高且适应性强。
这些水电站的建设为我国电力供应提供了可靠的基础,为我国经济的快速发展做出了重要贡献。
[5. 多级径流式水电站的兴起]然而,随着我国能源需求的持续增长,单级径流式水电站已无法满足发电需求。
我国开始积极开发多级径流式水电站。
多级径流式水电站通过不同级别的水头和能量转换来提高发电效率,进一步优化了水力资源的利用。
水电站的形式
水电站的型式
(1)按集中落差方式的不同,水电站可区分为堤坝式、引水式和混合式堤坝式水电站又可按水电站厂房所处位置的不同,分为坝后式、河床式和岸边式。
坝后式水电站由堤坝集中水流落差,厂房设在堤坝下游坝处,不承受上游水的压力。
河床式水电站适宜于建筑在河床宽阔、落差小、流量大的平原河道上,厂房与堤坝一同起挡水作用。
岸边式水电站的厂房设在大坝下游的岸边,发电水流通过隧洞或埋管流入厂房。
引水式水电站是在河道坡度陡竣或急拐弯的山区河道,通过修引水工程将水流的落差集中用来发电.
混合式水电站的发电落差,一部分靠大坝蓄水提高水位,获得落差,一部分利用地形修建引水工程集中落差.
(2)按水库蓄水的调节能力不同,水电站可分为径流式水电站、日调节水电站、周调节水电站、年调节水电站和多年调节水电站.
径流式水电站没有调节水库,上游来多少水发多少电,发电能力随季节水量变化,丰水期要大量弃水。
日调节水电站有水库蓄水,但库容较小,只能将一天的来水蓄存起来用在当天要求发电的时候。
周调节水电站是将周休日的来水积存起来,平均在本周的工作日使用年调节水电站的库容较大,可将平水年的丰水期多余的水量贮存起来,在枯水期间使用。
多年调节水电站的库容更大,能把丰水年多余的水量积存起来在枯水年使用。
年调节和多年调节水电站具有比较稳定和稳定的发电能力,在运行时同样可以进行日调节和周调节,能够充分利用水力资源。
水电站的分类
水电站的分类将水能转换为电能的综合工程设施又称水电厂,它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列水电站建筑物及装设的各种水电站设备。
利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头,汇集、调节天然水流的流量,并将它输向水轮机,经水轮机与发电机的联合运转,将集中的水能转换为电能,再经变压器、开关站和输电线路等将电能输入电网。
有些水电站除发电所需的建筑物外,还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。
这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。
水电站有各种不同的分类方法。
按照水电站利用水源的性质,可分为三类:①常规水电站:利用天然河流、xx等水源发电;②抽水蓄能电站:利用电网中负荷低谷时多余的电力,将低处下水库的水抽到高处上水库存蓄,待电网负荷高峰时放水发电,尾水至下水库,从而满足电网调峰等电力负荷的需要;③潮汐电站:利用海潮涨落所形成的潮汐能发电。
按照水电站对天然水流的利用方式和调节能力,可以分为两类:①径流式水电站:没有水库或水库库容很小,对天然水量无调节能力或调节能力很小的水电站;②蓄水式水电站:设有一定库容的水库,对天然水流具有不同调节能力的水电站。
在水电站工程建设中,还常采用以下分类方法:①按水电站的开发方式,即按集中水头的手段和水电站的工程布置,可分为坝式水电站、引水式水电站和坝-引水混合式水电站三种基本类型。
这是工程建设中最通用的分类方法。
②按水电站利用水头的大小,可分为高水头、中水头和低水头水电站。
世界上对水头的具体划分没有统一的规定。
有的国家将水头低于15m作为低水头水电站,15~70m为中水头水电站,71~250m为高水头水电站,水头大于250m 时为特高水头水电站。
中国通常称水头大于70m为高水头水电站,低于30m为低水头水电站,30~70m为中水头水电站这一分类标准与水电站主要建筑物的等级划分和水轮发电机组的分类适用范围,均较适应。
③按水电站装机容量的大小,可分为大型、中型和小型水电站。
我国径流式水电站的发展历程
我国径流式水电站的发展历程我国径流式水电站的发展历程1. 引言水电是我国清洁能源的主要来源之一,而径流式水电站作为水电站的一种常见形式,在我国的发展历程中起到了重要的作用。
本文将深入探讨我国径流式水电站的发展历程,并分析其对我国能源产业和环境保护的影响。
2. 发展历程2.1 初期阶段我国径流式水电站的发展可以追溯到上世纪50年代,当时我国面临着能源短缺的问题,政府意识到水电资源的巨大潜力。
于是,在这一时期,我国开始建设一系列径流式水电站,如兴国水电站、达拉特水电站等。
这些水电站主要利用江河流域的径流水资源,改善能源供应,同时也推动了当地经济的发展。
2.2 发展阶段随着我国经济的迅速发展,对能源需求的增加以及环境保护的要求,我国径流式水电站的建设进入了高峰期。
特别是在上世纪90年代以后,随着技术的进步和水电产业的改革,我国径流式水电站的规模和数量不断增加。
三峡水电站、长江下游水电站等项目的建设使得我国径流式水电站的发展达到了前所未有的高度。
2.3 现代化阶段当前,我国径流式水电站正朝着现代化和智能化的方向发展。
利用最新的技术手段,如大数据、人工智能等,在运行、管理和监测方面实现更高效和环保。
我国还在推动水电与其他能源形式的整合,通过与太阳能、风能等清洁能源的协同发展,实现能源的多元化和可持续发展。
3. 影响与挑战3.1 环境保护径流式水电站的发展对我国的环境保护有着积极的影响。
水电站的建设可以有效利用水资源,减少对化石能源的依赖,从而减少碳排放和空气污染。
水电站可以调节江河流域的水文情况,防止水灾和干旱等自然灾害的发生。
然而,水电站建设也会对江河流域的生态环境造成一定程度的影响,如鱼类迁徙受阻、湿地退化等问题需要得到适当解决。
3.2 经济发展径流式水电站的发展对我国的经济发展起到了重要的推动作用。
水电资源是一种可再生的清洁能源,可以提供稳定的电力供应,满足工业生产和生活需求。
水电站的建设带动了相关产业链的发展,如水电设备制造、工程建设等,促进了经济的增长和就业的增加。
径流式开发水电站水轮机选型探讨
第41卷第8期2018年8月水电姑机电技术Mechanical & Electrical Technique of Hydropower StationVol.41 No.8Aug.20187径流式开发水电站水轮机选型探讨胡安江•居努斯(新疆水利水电勘测设计研究院,新疆乌鲁木齐830001 )摘要:来水量季节性变化大的河流上建造水电站,尤其是来水量年内分配很不均匀,年内最大、最小流量之比大 于10倍,而且没有调节设施的河流建造水电站,优先考虑的问题是怎样合理、充分利用有效的水能资源。
本文结 合TSY水电站选型设计,探讨了没有调节池的径流式水电站,采用大、小机合理搭配的机组设计方案对有效利用水 能资源的优越性。
关键词:径流式水电站;水轮机选型;有效利用;大、小机组中图分类号:TV734 文献标识码:B文章编号:1672-5387(2018)08-0007-03DOI:10.13599/ki.l l-5130.2018.08.0031概述新疆境内绝大多数河流都发源于三大山脉(阿 勒泰山、天山、昆仑山)的冰川地带,山区雪线以上 终年积雪,并有冰川发育,其径流的补给方式以冰 川积雪融水补给为主,降雨补给为辅,地下水补给 次之的混合型补给。
河源区分布着冰川和永久性 积雪,相当于一座固体水库,对径流起着多年调节 作用,加之夏季融水与降雨之间的相互补偿作用,使得河流的径流年际变化较小,径流年内分布很不 均匀。
疆内众多河流之一的喀什河多年平均流量102.81 m3/s,多年平均径流量32.44x108m3,丰水期 大概为5~9月,6~8月水量占全年的56.1%,5~9月水量占全年的76.9%, 1~3月水量占全年的6.6%,10-12月水量占全年的11.0%,枯水期大概为10~4月,这一时期水量约占全年的23.1 %,其中12~2月水量最枯,这一时期水量约占全年的7.01 %〇TSY水电站建设河流段,该河实测最大月平均流量为396 m3/S,最小月平均流量为18.8 m3/S,最大、最小月平均流量之比高达21.06,该河流段多年平均 径流年内分配见表1。
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径流式水电站作者:佚名转贴自:电力安全论坛点击数: 132 更新时间:2008-8-14基本不调节径流,按来水流量发电的水电站。
当来水流量大于电站水轮机过水能力时,水电站满出力运行,多余的水量不通过机组发电,直接经泄水道泄向下游,称为弃水;当来水较少时,全部来水通过机组发电,但有部分装机容量因缺水而未被利用。
水电站这种运行方式称为径流发电。
与径流式水电站相对应的是调节式水电站,其运行方式是用水库调节径流,据用电要求发电:来水多于需要时,水库蓄水;不足时,水库补水。
调节式水电站包括有多年调节、年(季)调节、周调节、日调节等水电站(见径流调节)。
其中日调节水电站一般只在枯水季进行日调节,在汛期常采用径流发电方式,所以有人认为日调节水电站也属径流式水电站。
径流式水电站中有高水头或低水头的引水式水电站,也有低水头的坝式水电站。
径流式水电站之所以不调节径流有两方面原因:①水库不具备相应的调节库容,没有能力调节。
②虽有一定库容,但受综合利用要求制约而不调节径流。
如建在中国长江上的葛洲坝水利枢纽,其水库总库容亿m3,在枯水期本可进行日调节,但为适应下游航运要求而不调节径流。
当上游三峡水利枢纽建成运行后,葛洲坝将不再作径流发电运行而承担反调节任务,即把三峡水利枢纽因调峰运行而放出的24h不均匀流量反调节成均匀流量出库以适应下游航运要求。
径流式水电站在24h内一般均匀发电,但当电力系统调峰能力不足时也可不均匀发电,即在负荷高峰时利用全部流量发电或机组满出力运行;在负荷低谷时相对减少发电出力,致使部分流量不通过机组发电而弃水出库。
这种运行方式称为弃水调峰,由于弃水而未被利用的电量称为强迫弃水电量。
径流式水电站运行特点:①24h内出力基本不变,适宜担负电力系统的基底负荷。
②年内备月电量变化大,枯水期电量明显少于汛期,为此使系统内火电站或其他电站要在汛期少发电,枯水期多发电,降低系统电源装机容量利用率。
③弃水多,径流式水电站的水量利用系数一般较低,当上游有调节水库时,弃水会不同程度地减少。
④坝式低水头径流式水电站的机组在汛期常因下游水位升高而发不足额定出力(见水电站设计水头),甚至不能发电什么是压力水头在流体力学中,根据伯努力方程:总水头=Z+P/ρg+u^2/2g=Z+P/ρg+u^2/2g+[hw][hw]是水头损失,z是水流高程(自定基点)u是流速,p是水流的压强。
P/ρg就是压力水头,是压力换算成水柱高度的形式。
Z+P/ρg是测压力管水头短路电流怎么计算这本身就不是一个简单的事!你既然用到短路电流了,就肯定不是初中阶段的计算了吧所以你就不用找省劲的法子了当然你也可以找个计算软件嘛就不用自己计算了供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件.二.计算条件1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多.具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗.2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻.3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流.三.简化计算法即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办下面介绍一种 "口诀式"的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念.1.主要参数Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定x电抗(Ω)其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.2.标么值计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算).(1)基准基准容量 Sjz =100 MVA基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, , , ,, KV有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)因为 S=*U*I 所以 IJZ (KA)标么值计算容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量S* = 200/100=2.电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ3无限大容量系统三相短路电流计算公式短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)冲击电流有效值: IC = Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取所以 IC =冲击电流峰值: ic =* Id*KC= Id (KA)当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取这时:冲击电流有效值IC =*Id(KA)冲击电流峰值: ic = Id(KA)掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.下面介绍一种 "口诀式"的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.4.简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗,百兆为一。
容量增减,电抗反比。
100除系统容量例:基准容量 100MVA。
当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0系统容量单位:MVA系统容量应由当地供电部门提供。
当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。
如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。
则可认为系统容量S=*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=。
【2】变压器电抗的计算110KV, 除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 除变压器容量。
例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/=一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*==变压器容量单位:MVA这里的系数,7,实际上就是变压器短路电抗的%数。
不同电压等级有不同的值。
【3】电抗器电抗的计算电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。
例:有一电抗器 U=6KV I= 额定电抗 X=4% 。
额定容量 S=*6*= MVA. 电抗器电抗X*={4/}*=电抗器容量单位:MVA【4】架空线路及电缆电抗的计算架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1/3;35KV,取 3%0电缆:按架空线再乘。
例:10KV 6KM架空线。
架空线路电抗X*=6/3=210KV 电缆。
电缆电抗X*={3}*=。
这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小。
【5】短路容量的计算电抗加定,去除100。
例:已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 则短路点的短路容量Sd=100/2=50 MVA。
短路容量单位:MVA【6】短路电流的计算6KV,除电抗;10KV,除电抗; 35KV,除电抗; 110KV,除电抗。
,150除电抗例:已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,则短路点的短路电流 Id=2=。
短路电流单位:KA【7】短路冲击电流的计算1000KVA及以下变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=Id, 冲击电流峰值ic=1000KVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=, 冲击电流峰值ic=例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流 Id=,则该点冲击电流有效值Ic=,=*=,冲击电流峰值ic==*406=。
可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗计算短路电流的目的1、电气主接线比选2、选择导体和电器3、确定中性点接地方式4、计算软导线的短路摇摆5、确定分裂导线间隔棒的距离6、验算接地装置的接触电压和跨步电压7、选择继电保护装置和进行整定计算。