水电站综合自动化系统基础知识培训教材卢
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变电站综合自动化培训电力系统基础
另一个回路，接地故障相接地电流中增加了一个感性电
流，它和装设消弧线圈前的容性电流的方向刚好相反，
相互补偿，减少了接地故障点的故障电流，使电弧易于
自行熄灭，从而避免了由此引起的各种危害，提高了供
电可靠性。
A
ICA
B
ICB
负
C
ICC
荷
ICC ICB ICA
IL
IPE
消弧线圈的补偿方式
➢ 全补偿方式：按IL=IC选择消弧线圈的电感，使 接地故障点电流为零，此即全补偿方式。
3 电力系统运行的特点
电能不能大量储存 暂态过程非常短促 与国民经济及日常生活关系密切 现代电力系统的高度自动化
一 电力系统概述
4 电力系统运行应满足的基本要求
安全：保证可靠的供电 优质：电能质量 经济：电厂煤耗、电网网损、节约用电
一 电力系统概述
5 电力负荷及对供电的要求
电力负荷（一级 二级 三级）
QS1
QF1
QF2
T1
T2
外桥接线
(1) L1故障 ①QF和QF1同时自 动跳闸，T1被切除
②断开QS2，合QF1 和QF，恢复T1运行。
(2) T1检修 仅停QF1和QS1
三、电力系统中性点的运行方式
电力系统中性点概念、特点和作用 电力系统中性点运行方式
1 电力系统中性点概念、特点和作用
电力系统的中性点：星形连接的变压器或发电 机的中性点。
Ik(1)
降
负荷 k(1)
压 变
Ik(1)
➢ 适用范围： 我国110kV及以上电压等级的电力系统 。
II. 中性点不接地的电力系统
✓正常运行时
UA＋UB＋UC＝0 IA＋IB＋IC＝0 结论：
水电站综合自动化系统基础知识培训教材-卢111页PPT
谢谢！
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材-卢
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
变电站综合自动化原理与系统入门培训教材
微机五防是一种采用计算机技术，用于高压开关 设备防止电气误操作的装置，具备传统电气防误装置 的功能。
五防系统主要由主机、模拟屏(电脑显示屏)、电脑钥匙、 机械编码锁等功能元件组成。现行微机防误闭锁装置闭锁的 设备有断路器、开关、地线(地线开关)、遮栏网门(开关柜门) ，上述设备是通过微机锁具(电编码锁和机械编码锁)实现闭锁 的，对上述设备须由软件编写操作闭锁规则。
安全三区
1号打印机
安全一区
主控室
500KV变电站综合自动化系统网络图
计算机室
调度数字通道
2号打印机
3号打印机
调度模拟通道
路由器
安全二区 GPS时钟同步主屏
4号打印机
双moden双通道
交换机
CISCO S YSTEM S
。。。
CISCO YSTEMS
站长管理机 操作员工作站A
监控A网
S
监控B网
操作员工作站B 保护工作站
操作闭锁应包括以下内容： A. 操作出口具有跳、合闸闭锁功能。 B. 操作出口具有并发性操作闭锁功能。 C. 根据实时信息，自动实现断路器、隔离开关操 作闭锁功能。 E. 适应一次设备现场检修维护操作的微机五防操 作及闭锁系统。 目前变电站专用单向安全隔离装置
五防工作站服务器A 服务器B 工程师工作站
远动工作站A 远动工作站B
光纤盒
光纤盒
通讯接口装置
公用设备接 口：电度、 UPS,火灾报 警、消防等
实时网段
保护子站用防
火墙
CISCO S YSTEM S
保护信息子站
非实时网段
光纤盒
光纤盒 光纤盒
间隔层
以一个小间为例
监控A网 监控B网
脉冲量的采集：指电能表输出的一种反应电能流 量的脉冲信号。
五防系统主要由主机、模拟屏(电脑显示屏)、电脑钥匙、 机械编码锁等功能元件组成。现行微机防误闭锁装置闭锁的 设备有断路器、开关、地线(地线开关)、遮栏网门(开关柜门) ，上述设备是通过微机锁具(电编码锁和机械编码锁)实现闭锁 的，对上述设备须由软件编写操作闭锁规则。
安全三区
1号打印机
安全一区
主控室
500KV变电站综合自动化系统网络图
计算机室
调度数字通道
2号打印机
3号打印机
调度模拟通道
路由器
安全二区 GPS时钟同步主屏
4号打印机
双moden双通道
交换机
CISCO S YSTEM S
。。。
CISCO YSTEMS
站长管理机 操作员工作站A
监控A网
S
监控B网
操作员工作站B 保护工作站
操作闭锁应包括以下内容： A. 操作出口具有跳、合闸闭锁功能。 B. 操作出口具有并发性操作闭锁功能。 C. 根据实时信息，自动实现断路器、隔离开关操 作闭锁功能。 E. 适应一次设备现场检修维护操作的微机五防操 作及闭锁系统。 目前变电站专用单向安全隔离装置
五防工作站服务器A 服务器B 工程师工作站
远动工作站A 远动工作站B
光纤盒
光纤盒
通讯接口装置
公用设备接 口：电度、 UPS,火灾报 警、消防等
实时网段
保护子站用防
火墙
CISCO S YSTEM S
保护信息子站
非实时网段
光纤盒
光纤盒 光纤盒
间隔层
以一个小间为例
监控A网 监控B网
脉冲量的采集：指电能表输出的一种反应电能流 量的脉冲信号。
变电站综合自动化系统相关知识培训
操作管理权限按分层（级）原则管理。监控系统设有专用密码的操作口令，使调 度员，遥调、遥信操作员，系统维护人员和一般人员能够按权限分层（级）操作和 控制。
6、数据处理与记录功能 数据处理与记录功能的内容主要包括：主变压器和输电线路有功功率和无功功率 每天的最大值和最小值以及相应的时间；母线电压每天定时记录的最高值和最低值 以及相应时间；计算受配电电能平衡率；统计断路器动作次数；断路器切除故障电 流和跳闸次数的累计数；控制操作和修改定值记录等。 7、人机对话功能 （1）CRT显示功能 操作人员或调度人员面对CRT显示器的屏幕，通过操作鼠标和键盘，可观察和了 解全站的运行工况和运行参数，对断路器和隔离开关等进行分、合操作。取代了常 规的仪器仪表、控制屏，实现了许多其无法完成的功能。如：显示采集和计算的实 时运行参数；实时主接线图；事件顺序记录显示；越限报警显示；事件、故障记录； 负荷曲线、电压曲线；值班历史记录；保护定值及状态等。 （2）输入数据功能 对变电站TA和TV的变比，保护定值和越限报警值，自控装置的设定值，运行人 员密码等都可以由不同权限的人进行修改。 8、打印功能 对于有人值班的变电站，监控系统可以配备打印机，应完成的打印记录功能包括 定时打印报表和运行日志，开关操作记录打印，时间顺序记录打印，越限打印，召 唤打印，抄屏打印，事故追忆打印等。
对无人值班变电站，可不设当地打印功能，各变电站的运行报表由集控中心打印输 出。
9、运行的技术管理功能 （1）对运行中的各种数据、记录进行管理 1）历史数据处理、存档、检索 历史数据处理包括历史统计值、历史累计值、历史曲线三部分。 2）统计值处理 监控系统可以对电压、潮流、功率因数等参数进行统计，统计值包括：时统计，日 统计，月统计，典型日统计等。 3）累计值处理 累计值包括小时、日、月、典型日累计等。 （2）技术管理 技术管理包括变电站主要设备的技术参数档案表，各主要设备故障、检修记录，断 路器的动作次数记录，继电保护和自动装置的动作记录，运行需要的各种记录、统计 等。
变电站综合自动化技术及应用第一章 变电站综合自动化系统基础知识
微处理器为核心的智能自动装置阶段
➢微机型自动装置从设计原则上几乎都是面向全厂或全站而不是面向每个间隔 或元件的，因此无论是微机继电保护或微机自动装置、远动装置等，都采用集 中组屏方式。 ➢处于厂、站端的远动设备与控制中心或调度中心的接收设备之间的通信，采 用一对一方式。 ➢除了远动装置具有串行通信接口，能与调度中心通信外，多数自动装置和微 机保护装置几乎没有对外通信接口，即不具备串行通信功能，因此在厂、站内 各微机自动装置只能各自独立运行，不能互相通信，不能共享资源。
1.2.1 变电站综合自动化系统发展的主要因素
1.2.2 变电站综合自动化的基本功能
1.2.1
变电站综合自动化系统发展的主要因素
20世纪80年代以来微电子技术、信息技术、网络通信技术的成熟与发展， 推进了变电站自动化系统的飞速发展，促使变电站自动化技术发展的主要 动因在于经济收益、技术能力、功能（性能）需求，三者之间的关系见下 图。
变电站综合自动化技术及应用
第一章 变电站综合自动化系统 基础知识
第一章 变电站综合自动化系统基础知识
1.1 变电站综合自动化的基本概念及发展过程 1.2 变电站综合自动化系统发展的主要因素及其功能 1.3 变电站综合自动化的体系结构 1.4 实现变电站综合自动化的优点及发展趋势 1.5 变电站综合自动化研究的内容和特点 1.6 本章小结以及课后习题
1.1.1
变电站综合自动化的发展过程
பைடு நூலகம்
变电站自动化阶段 ➢国内外变电站自动化系统从20世纪70年代末开始研制和开发。20世纪80年 代末90年代初，DSP技术的应用，使得随一次设备分散布置的分散式测控单 元很快发展起来，而且还提供了强有力的功能综合优化手段。 ➢20世纪90年代，变电站综合自动化系统主要应用在110kV、66kV或35kV 电压等级的变电站中。 ➢20世纪末～21世纪初，随着大规模集成电路技术、微计算机技术、通信技 术，特别是现场总线和网络技术的发展，使综合自动化系统的技术有可能进一 步向前发展。
➢微机型自动装置从设计原则上几乎都是面向全厂或全站而不是面向每个间隔 或元件的，因此无论是微机继电保护或微机自动装置、远动装置等，都采用集 中组屏方式。 ➢处于厂、站端的远动设备与控制中心或调度中心的接收设备之间的通信，采 用一对一方式。 ➢除了远动装置具有串行通信接口，能与调度中心通信外，多数自动装置和微 机保护装置几乎没有对外通信接口，即不具备串行通信功能，因此在厂、站内 各微机自动装置只能各自独立运行，不能互相通信，不能共享资源。
1.2.1 变电站综合自动化系统发展的主要因素
1.2.2 变电站综合自动化的基本功能
1.2.1
变电站综合自动化系统发展的主要因素
20世纪80年代以来微电子技术、信息技术、网络通信技术的成熟与发展， 推进了变电站自动化系统的飞速发展，促使变电站自动化技术发展的主要 动因在于经济收益、技术能力、功能（性能）需求，三者之间的关系见下 图。
变电站综合自动化技术及应用
第一章 变电站综合自动化系统 基础知识
第一章 变电站综合自动化系统基础知识
1.1 变电站综合自动化的基本概念及发展过程 1.2 变电站综合自动化系统发展的主要因素及其功能 1.3 变电站综合自动化的体系结构 1.4 实现变电站综合自动化的优点及发展趋势 1.5 变电站综合自动化研究的内容和特点 1.6 本章小结以及课后习题
1.1.1
变电站综合自动化的发展过程
பைடு நூலகம்
变电站自动化阶段 ➢国内外变电站自动化系统从20世纪70年代末开始研制和开发。20世纪80年 代末90年代初，DSP技术的应用，使得随一次设备分散布置的分散式测控单 元很快发展起来，而且还提供了强有力的功能综合优化手段。 ➢20世纪90年代，变电站综合自动化系统主要应用在110kV、66kV或35kV 电压等级的变电站中。 ➢20世纪末～21世纪初，随着大规模集成电路技术、微计算机技术、通信技 术，特别是现场总线和网络技术的发展，使综合自动化系统的技术有可能进一 步向前发展。
RCS-9000综自系统培训讲义
2021/8/10
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1.5.3 用于发电厂电气监控的RCS9700系
统
➢ 发电厂电气监控系统实际上是RCS9700系统在发电厂的推广和 应用，根据监控对象的不同，分别有RCS-9700NCS系统和RCS9700ECS系统两种类型的系统，NCS系统的监控对象为发电厂 高压电气网络，ECS系统的监控对象为发电厂低压电气设备。
厂用电保护、测控
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RCS-9700ECS系统结构图3
操作员站 工程师站
打印机 对时信号
SIS
DCS 100M以太网
上位机层
以太网 交换机
以太网 交换机
通讯管理层
DCS 通讯管理单元
GPS
GPS对时装置
通讯主站
100M以太网 DPU
对时网
通讯管理单元 (双机)
485/232 串口MODBUS
站点IP地址第3段＝装置地址÷256，站点IP地址第4段＝装置地址－IP地址第3段×256
4. RCS9700B型装置
装置地址范围：1－65534
装置网络地址＝装置地址
站点IP地址＝网关IP地址
5. RCS9600A型装置、RS485/232接口装置
装置地址范围：1－254
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RCS9700系统中各装置的地址
1. 网络103规约报文寻址
报文寻址：站点IP地址＋装置网络地址
2. IP地址
地址掩码为：255. 255. 0. 0
同一网段：第1第2段相同，第3第4段的变化范围为0－65535
3. RCS9700C型装置
装置地址范围：1－65534
装置网络地址＝装置地址
1、水电站综合自动化系统(监控系统)
该系统为全分布开放式双网冗余网络系统，既便于功能和硬 件的扩充，又能充分保护用户的投资；其软件模块化、硬件智能 化，使系统更能适应功能的增加和规模的扩充;该系统还具有实 时性好、操作方便和抗干扰能力强的特点
多计算机系统分层分布式结构主要设备表
序号
1 2 3 4 工作站 服务器 On-call 交换机
水电站自动化系统
——监控系统
2011年3月16日
主要内容
1
1 2
水电站监控系统的体系结构 P7000后台监控软件 水电站远程(WEB)监控 水电站视频监控
3 4
一、水电站监控系统的体系结构 1、系统整体结构简介 2、系统特点
3、典型网络结构
1、系统整体结构简介
水电厂计算机监控系统目前均按对象设计，采用分层分布、 开放式网络系统结构，具有典型的三层结构：主控层、通信层、 现地层。如下图所示
提供报表设计器，可以设计多套报表模板。 基于以上的手段，可生成各种电力系统的专业报表， 如运行报表、生产报表等。
14、扩展功能接口
机组保护系统 公用LCU系统 升压站保护系统 闸门LCU系统
EDCS
EDCS-8100系列 EDCS EDCS-8100系列 EDCS
2
2 1 1 1
2台装机
2台装机
二、P7000后台监控软件
1、软件安装环境
CPU 内存 硬盘空间 监视器 主频1G Hz 或更高 256 MB以上 4GB以上 VGA 、1024*768或更高分辨率
GPS时钟
打印机
操作员工作站 常见的主控层设备
服务器
②通信层
通信层又称通信管理层或通信网络层，采用通信管理机、交 换机等实现规约转换和装置通信。由于现场保护测控装置等智能 设备数量多，一般机组、主变、线路、厂用电、公用子系统和其 他智能设备可分别组网，保证了系统的实时性和稳定性。 各子系统可分别设置通信管理机，根据需要可为双机冗余设 计。各通信管理机接于上位机层以太网，同时可以经以太网 /CAN/RS-485/232 通信口直接与相应机组LCU的电气控制器PLC相 联，实现数据交换。 通讯网络结构采用以太网、CAN、RS-485总线，可配置成双网 冗余结构方式，网络介质可为同轴电缆线，屏蔽双绞线，光纤等。
水电站综合自动化装置原理及应用课件
将控制指令发送给相应的 执行机构，实现对水电站 各系统的自动化控制。
发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，水电 站综合自动化装置将更加智能化，
能够自适应地调整运行参数和控 制策略。
集成化
未来水电站综合自动化装置将更加 集成化，能够实现多系统的整合和 统一管理，提高水电站的运营效率。
远程化
随着通信技术的发展，水电站综合 自动化装置将能够实现远程监控和 控制，方便远程管理和维护。
致设备运行异常。
传感器精度下降或失效， 导致数据采集不准确。
控制软件出现错误或崩 溃，影响装置的正常运
行。
解决方案
通信故障解决方案
检查通信线路是否正常，检查接口连接是否牢固，更新通信协议或更 换通信模块。
电源故障解决方案
配置稳定的供电电源，安装不间断电源(UPS)以应对突发断电情况， 定期检查电源线路和设备。
传感器故障解决方案
定期校准传感器，确保其精度；使用冗余设计，当某个传感器失效时， 其他传感器仍能提供备用数据。
软件故障解决方案
定期更新软件版本，修复已知的漏洞和错误；建立软件容错机制，当 软件出现异常时，能够自动切换到备用程序或重置状态。
04 水电站综合自动化装置的 维护与保养
日常维护
每日检查
检查装置的外观、连接线 和仪表是否正常，确保没 有异常情况。
02 水电站综合自动化装置的 应用
在水轮发电机组中的应用
自动化控制
水电站综合自动化装置能够实现水轮 发电机组的自动化控制，包括机组的 启动、停止、调节和故障处理等操作 。
监测与诊断
装置实时监测水轮发电机组的工作状 态，如发现异常情况，及时进行报警 并诊断故障原因，提高机组的可靠性 和安全性。
发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，水电 站综合自动化装置将更加智能化，
能够自适应地调整运行参数和控 制策略。
集成化
未来水电站综合自动化装置将更加 集成化，能够实现多系统的整合和 统一管理，提高水电站的运营效率。
远程化
随着通信技术的发展，水电站综合 自动化装置将能够实现远程监控和 控制，方便远程管理和维护。
致设备运行异常。
传感器精度下降或失效， 导致数据采集不准确。
控制软件出现错误或崩 溃，影响装置的正常运
行。
解决方案
通信故障解决方案
检查通信线路是否正常，检查接口连接是否牢固，更新通信协议或更 换通信模块。
电源故障解决方案
配置稳定的供电电源，安装不间断电源(UPS)以应对突发断电情况， 定期检查电源线路和设备。
传感器故障解决方案
定期校准传感器，确保其精度；使用冗余设计，当某个传感器失效时， 其他传感器仍能提供备用数据。
软件故障解决方案
定期更新软件版本，修复已知的漏洞和错误；建立软件容错机制，当 软件出现异常时，能够自动切换到备用程序或重置状态。
04 水电站综合自动化装置的 维护与保养
日常维护
每日检查
检查装置的外观、连接线 和仪表是否正常，确保没 有异常情况。
02 水电站综合自动化装置的 应用
在水轮发电机组中的应用
自动化控制
水电站综合自动化装置能够实现水轮 发电机组的自动化控制，包括机组的 启动、停止、调节和故障处理等操作 。
监测与诊断
装置实时监测水轮发电机组的工作状 态，如发现异常情况，及时进行报警 并诊断故障原因，提高机组的可靠性 和安全性。
4、水电站综合自动化系统(基于PLC的辅助设备及机组的自动控制)
2、集水井排水装置机构系统图
右图为采用卧式 离心水泵的集水井排 水装臵机械系统图， 为了实现对水泵电动 机的准确可靠地控制， 设臵了两类水位信号 器:一类为提供节点信 号的水位信号，另一 类为水位变送器，基 于PLC的集水井排水装 臵的自动控制原理图， 如图5所示。
RUN 检查各路输入 事故处理 水 位 不 于 作 小 工 泵 启 水 动 位
M1=1 气压不大 于极限值 Y M2=1 Y N
Y
M1=0
M2=0
Y
启 空 机 延 继 器1 动 压 和 时 电 T N
显示水位及 各种开关量状态
T2 延时到 关闭无负荷启动阀 显示各种状态量 END
PLC进入运行状态，先检测各状态开关量，如发现各 种事故，则对应做出各种事故处理，例如发现空压机排气 管温度过高时，则作用空压机停机。如检测到LCU传送来 手动开停空压机信号，则作对应的信号处理，另外定时作 排污处理。 当PLC检测到储气筒气压小于正常下限值时，则臵中 间继电器Ml=1，当检测到储气筒气压比极低值低时(此值 对应于备用空压机投入值)则臵M2=1， Ml和M2如果设臵为 “1”则一直保持为此状态，直到储气筒的气压恢复到正常 上限值时，才重新被臵为0。Ml、M2的状态如下图所示。
蝶阀自动控制液压机械系统图
1、蝶阀开启自动控制
蝶阀开启必须具备下列 条件: a、水轮机导叶处于全关位臵， 其主令开关接点闭合; b、蝶阀在全关位臵f其端节 点位臵闭合; c、机组无事故，停机继电器 未动作; d、蝶阀关闭继电器未动作。
蝶阀开启操作方框图
2、蝶阀关闭自动控制
蝶阀关闭命令脉冲，可由 手动操作控制开关发出，亦可 作为机组操作程序之一，由控 制发出。当机组发生事故调速 系统又失灵时，还可由紧急事 故保护引出继电器发出。关阀 命令发出后，控制程序按规定 的关阀顺序进行操作。首先电 磁配压阀1YDV吸上，切换油路。 在压力油作用下锁链拔出，旁 通阀打开，总油阀OV也打开， 这个操作过程与开阀操作相同。
水电站电气培训课件
水电站电气培训课件水电站电气培训课件水电站是一种利用水能发电的设施，它通过水流驱动涡轮发电机产生电能。
而水电站的电气系统是保证电能传输和分配的关键部分。
为了确保水电站的安全运行和维护，电气培训课件成为了必不可少的工具。
本文将介绍水电站电气培训课件的内容和重要性。
一、课件内容1. 电气系统概述：课件的第一部分应该对水电站的电气系统进行概述，包括系统的组成和各个部分的功能。
这部分内容可以介绍发电机、变压器、开关设备、电缆线路等。
2. 电气设备的原理和工作方式：课件的第二部分应该对水电站中常见的电气设备进行详细介绍，包括其原理和工作方式。
例如，可以介绍发电机的工作原理、变压器的原理和作用、开关设备的种类和用途等。
3. 电气系统的运行和维护：课件的第三部分应该介绍水电站电气系统的运行和维护要点。
这部分内容可以包括电气设备的日常巡检、故障处理和维护保养等方面的知识。
4. 安全措施和应急预案：课件的第四部分应该重点介绍水电站电气系统的安全措施和应急预案。
这部分内容可以包括电气设备的防护措施、事故处理流程、应急疏散等。
二、课件重要性1. 提高工作效率：水电站电气培训课件可以帮助工作人员快速了解电气系统的组成和工作原理，提高工作效率。
在日常运行和维护中，工作人员可以根据课件中的知识进行操作和处理，减少错误和失误。
2. 保证安全运行：水电站的电气系统涉及高压电和复杂的设备，一旦发生故障或操作不当，可能会引发严重的事故。
通过电气培训课件，工作人员可以学习到安全措施和应急预案，提高安全意识，减少事故发生的可能性。
3. 提升技能水平：水电站电气培训课件不仅可以提供基础知识，还可以提供进阶的技能培训。
例如，课件可以介绍电气设备的维修和故障排除方法，帮助工作人员提升技能水平，更好地应对各种问题和挑战。
4. 传承经验和知识：水电站是一个长期运行的设施，工作人员的流动性较大。
通过电气培训课件，水电站可以将经验和知识进行系统化整理和传承，确保知识的连续性和传递性。
水电站综合自动化装置原理及应用PPT课件
第16页/共35页
调速模块和主控(CPU)模块紧密配合完成 机组的调速功能，调速模块负责对机频和 网频的采样计算，导叶开度反馈、叶轮开 度反馈等模拟量的采集以及将调节输出的 数字量转换为模拟量或PWM信号输出，驱 动直流伺服电机或步进电机以不同的转速 和不同的方向转动，从而控制接力器按要 求运动。主控(CPU)模块负责协联关系的 转换、PID运算和故障保护等功能。它们
第7页/共35页
当前监控系统的构成
• 当前监控系统的构成要点 1.以通用的PLC作为监控系统现地控制的核心部
件，完成现地数据采集、设备状况监视、设备控制操 作等功能；
2.以硬接线的连接完成和其它系统的主要交互功 能;以装于现地的工控机或其它通讯装置，实现与其 它系统的通讯功能；
3.以PLC的通讯口或现地工控机的通讯口，与 上位机进行通讯，实现中控室集控功能。
第2页/共35页
水电厂自动化系统的演变1
• 水电厂自动化系统的传统模式
第3页/共35页
该结构的特点
• 机械和电气部分的控制由独立的自动控制装置实现（如调速、励磁、保护等装置）； • 监控系统所需要的所有测点都通过所带的I/O模块接入硬接线采集，成本高； • 监控系统所能获得的电气信号点数少，投资大（交流变送器）； • 获取各个电气、机械控制子系统的信息少； • 含有旋转部件的工控机，可靠性较低，硬件成本和维护量较大；
4.以上位机中的通信机通过电力载波或光纤网络 和网调、梯调系统通信。
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当前监控系统的结构
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综合自动化装置的提出
现有的监控系统基本都是按照大型水电厂 的框架来设计的。优点在于功能完善、可靠性高； 缺点是系统结构复杂、成本高、对使用和维护者 的要求高。面向小型水力发电厂(站)的自动化装 置是专门针对中小型水电厂(站)而设计的，突出 了主设备的主要功能以及各功能模块间的配合， 集成度高、针对性强、成本低。
调速模块和主控(CPU)模块紧密配合完成 机组的调速功能，调速模块负责对机频和 网频的采样计算，导叶开度反馈、叶轮开 度反馈等模拟量的采集以及将调节输出的 数字量转换为模拟量或PWM信号输出，驱 动直流伺服电机或步进电机以不同的转速 和不同的方向转动，从而控制接力器按要 求运动。主控(CPU)模块负责协联关系的 转换、PID运算和故障保护等功能。它们
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当前监控系统的构成
• 当前监控系统的构成要点 1.以通用的PLC作为监控系统现地控制的核心部
件，完成现地数据采集、设备状况监视、设备控制操 作等功能；
2.以硬接线的连接完成和其它系统的主要交互功 能;以装于现地的工控机或其它通讯装置，实现与其 它系统的通讯功能；
3.以PLC的通讯口或现地工控机的通讯口，与 上位机进行通讯，实现中控室集控功能。
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水电厂自动化系统的演变1
• 水电厂自动化系统的传统模式
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该结构的特点
• 机械和电气部分的控制由独立的自动控制装置实现（如调速、励磁、保护等装置）； • 监控系统所需要的所有测点都通过所带的I/O模块接入硬接线采集，成本高； • 监控系统所能获得的电气信号点数少，投资大（交流变送器）； • 获取各个电气、机械控制子系统的信息少； • 含有旋转部件的工控机，可靠性较低，硬件成本和维护量较大；
4.以上位机中的通信机通过电力载波或光纤网络 和网调、梯调系统通信。
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当前监控系统的结构
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综合自动化装置的提出
现有的监控系统基本都是按照大型水电厂 的框架来设计的。优点在于功能完善、可靠性高； 缺点是系统结构复杂、成本高、对使用和维护者 的要求高。面向小型水力发电厂(站)的自动化装 置是专门针对中小型水电厂(站)而设计的，突出 了主设备的主要功能以及各功能模块间的配合， 集成度高、针对性强、成本低。
电力系统综合自动化系统培训课件
优化方法
采用先进的优化算法，如遗传算 法、粒子群算法等，对控制策略 进行优化，提高电力系统的运行 效率和经济性。
控制与保护协同
实现控制系统与保护系统的协同 工作，确保在故障发生时能够及 时切断故障部分，保证电力系统 的安全运行。
2023
PART 03
设备与系统配置方案
REPORTING
主要设备类型及特点
定义与发展历程
定义
电力系统综合自动化系统是一种集成了计算机技术、通信技术、控制技术等先 进技术的系统，用于实现对电力系统的监测、控制、保护、调度等功能的自动 化。
发展历程
从20世纪60年代的单机自动化，到70年代的局部自动化，再到80年代的全局自 动化，直到90年代以来的综合自动化，电力系统自动化经历了不断发展和完善 的过程。
设备配置原则与方法
功能性原则
根据电力系统的实际需求，选 择具备相应功能的设备进行配 置，确保系统能够完成既定的
任务。
可靠性原则
优先选择经过稳定运行验证的 设备，确保设备在投入运行后 能够长期稳定运行，降低系统 故障率。
经济性原则
在满足功能和可靠性要求的前 提下，尽量选择性价比高的设 备进行配置，降低系统建设成 本。
国家能源政策对电力系统的发展方向、能源结构 、节能减排等方面产生深远影响。
电力体制改革对电力系统的影响
电力体制改革将打破传统电力行业的垄断格局， 引入市场竞争机制，对电力系统的运行和管理提 出更高要求。
环保政策对电力系统的影响
环保政策要求电力系统降低污染排放，提高能源 利用效率，推动清洁能源的发展和应用。
力系统的运行效率和稳定性。
物联网技术在电力系统中的应用
02
通过物联网技术实现电力设备的远程监控和管理，提高电力设
变电站综合自动化原理和系统ppt课件
交流额定频率： 50Hz
直流电压：
220V
➢ （3）功耗
直流回路正常： ≤ 10W
直流回路跳闸： ≤ 15W
交流电流回路： < 0.5VA/相
交流电压回路： < 0.5VA/相
ppt课件.
11
二、主要技术指标
➢ （4）过载能力
电源回路： 0.8～1.2倍额定电压可靠连续工作
交流电流回路: 2倍额定电流可靠连续工作
• 4.3 保护装置的开关量采集回路采用光电隔离电路，控制输出信号经光耦以空接点方 式输出，保证了保护装置内部和外部电路的有效隔离，大大增强了装置的抗干扰性。
• 4.4 保护装置采用模块化设计，插件统一，具有良好的互换性。各单元彼此独立其装 置内的监控、保护、自动装置等部分也相互独立。监控功能退出，不影响保护等其它 功能。保护CT与测量CT分开，满足各自的精度要求和性能要求。电气量交流采样，对 220V直流电压、主变温度不宜采用交流采样的采用直流变送器变换为0-5V。保护装置 自身故障上报至监控系统和远方调度中心。各保护装置设置软、硬压板。软压板由软 件中的控制字来设置，硬压板置于保护屏上。
本地：以太网、RS485、RS422/232，9600波特率；CAN，500K波特率 光纤
工作方式：全双工
接收电平：-40~0dB
发送电平：0~20g、DNP3.0、modbus等多种规约。
➢ （16）通道:支持载波、扩频、光纤、音频电缆等
ppt课件.
分段保护 备自投保护 分段备自投保护
电动机保护
电容器保护 ppt课件.
2#进线保护
2#变压器 低后备保护
2#变压器 差动保护
2#变压器 低后备保护
2段PT保护
3、水电站综合自动化系统(PLC的基本原理及应用)
c、编程方法易于使用
PLC采用与继电器电路相似的梯形图编程，比较直观， 易懂易编，深受电气技术人员和电工的欢迎，容易推广应 用。PLC可取代原继电器控制系统，有利于对老设备的技 术改造。
d、适用于恶劣的工业环境，抗干扰能力强。 e、具有各种接口，与外部设备连接非常方便。 f、采用积木式结构或模块式结构，具有较大的灵活性 和可扩展性，扩展灵活方便。
然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像
寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件 ( “软 继电器” ) 的状态会随着程序执行过程而变化。
c、输出刷新阶段
在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输
出继电器的状态（接通 / 断开）在输出刷新阶段转存 到输出锁存器中，通过一定方式输出，驱动外部负载。
d、编程器
编程器是PLC最重要的外围设备，是PLC不可缺少的部 分。编程器的作用是输入和编辑用户程序、调试程序和监 控程序的执行过程。 编程器一般有两种类型：简易编程器和图形编程器。
① 简易编程器
简易编程器体积小，便宜，使用方便，适合小型 PLC，缺点是需联机编程；
② 图形编程器
图形编程器是指带有显示屏的编程器，有液晶显 示（LCD）和阴极射线式（CRT）两种，可用指令语句 编程，也可用梯形图编程，可联机编程也可脱机编程， 操作方便，功能强大，还可与打印机、绘图仪等设备 相连，但价格较高，适用于大型PLC。
① 低档机 ② 中档机 ③ 高档机
3、PLC的工作状态
PLC有两种工作状态：运行（RUN）状态和停止（STOP） 状态。 在运行状态，PLC通过执行反映控 制要求的用户程序来实现控制功能。为 了使PLC的输出及时地响应随时可能变 化的输入信号，用户程序不是只执行一 次，而是反复不断地重复执行，直到 PLC停机或切换到STOP工作状态。 除了执行用户程序外，每次循环过 程中，PLC不还要完成内部处理、通信 处理等工作，一次循环可分为5 个阶段， 如右图所示。
任务1水电站机组自动化系统认知PPT-水电站机组自动化
水电站机组自动化运行与监控
学习情境 水电站机组自动化系统认知
主要内容
一、课程性质与任务
——介绍、明确
二、水电站自动化系统的基本知识
——讲授、初识
三、典型电站自动化系统的特点与功能
——交流、认知
一、课程性质与任务
低 第一阶段
计算机文化基 础
电子技术 电工基础 机械工程基础
制图技术
第二阶段
低压电气与PLC 水电站
共勉
人生没有彩排预演，每天都是现场直播。 天道酬勤！
演讲完毕，谢谢
电站自动化控制系统的重要组成部分。 励磁由以前的模拟电路励磁发展到微机励磁，
目前的励磁系统更多的采用PLC励磁。其起励速度、 运行稳定性得到了很大的提高。
二、水电站自动化系统的基本知识
2.水电站机组自动化系统内容与作用
➢公用设备自动控制
主要完成水位测量及控制、闸门高度测量、闸门控制等。 利用通信接口，和计算机监控系统相连，构成全自动控制及 测量。是水电厂机组自动化系统的重要组成部分。
检测技术 水力机组辅助设备
水轮机
能力递进 第三阶段
发电厂电气一次系统
水电站机组自动 化运行与监控
继电保护 水轮机调节
第四阶段 水 电 站
护运 行 与 维
水
力
检 修
机 组 安
装
与
高 实顶 习岗
基础能力
专业能力
综合能力
生产能力
核心课程 双证书课程
知识+技能
二、水电站自动化系统的基本知识
1.水电站自动化系统的背景和意义
安全是生命线
俄罗斯萨彦-舒申斯克水电站爆炸事件前后
黄龙滩、天桥等大坝泄洪时水淹厂房 位于闽粤边界的YH坝后水电站遇雷击事故 “*** 水电站1274天安全运行无事故 ”标识牌
学习情境 水电站机组自动化系统认知
主要内容
一、课程性质与任务
——介绍、明确
二、水电站自动化系统的基本知识
——讲授、初识
三、典型电站自动化系统的特点与功能
——交流、认知
一、课程性质与任务
低 第一阶段
计算机文化基 础
电子技术 电工基础 机械工程基础
制图技术
第二阶段
低压电气与PLC 水电站
共勉
人生没有彩排预演，每天都是现场直播。 天道酬勤！
演讲完毕，谢谢
电站自动化控制系统的重要组成部分。 励磁由以前的模拟电路励磁发展到微机励磁，
目前的励磁系统更多的采用PLC励磁。其起励速度、 运行稳定性得到了很大的提高。
二、水电站自动化系统的基本知识
2.水电站机组自动化系统内容与作用
➢公用设备自动控制
主要完成水位测量及控制、闸门高度测量、闸门控制等。 利用通信接口，和计算机监控系统相连，构成全自动控制及 测量。是水电厂机组自动化系统的重要组成部分。
检测技术 水力机组辅助设备
水轮机
能力递进 第三阶段
发电厂电气一次系统
水电站机组自动 化运行与监控
继电保护 水轮机调节
第四阶段 水 电 站
护运 行 与 维
水
力
检 修
机 组 安
装
与
高 实顶 习岗
基础能力
专业能力
综合能力
生产能力
核心课程 双证书课程
知识+技能
二、水电站自动化系统的基本知识
1.水电站自动化系统的背景和意义
安全是生命线
俄罗斯萨彦-舒申斯克水电站爆炸事件前后
黄龙滩、天桥等大坝泄洪时水淹厂房 位于闽粤边界的YH坝后水电站遇雷击事故 “*** 水电站1274天安全运行无事故 ”标识牌
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水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
蝶阀的控制
• 手动 、电动（小型） 、液压（大中型）
• 旁通阀：蝶阀为静水开 启，故设旁通阀先平压 ，即两边注满水。
• 空气阀：充水时，排出 空气用浮筒自行关阀； 排水时，补充空气用， 浮筒自行下降。
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
2、闸阀
• 高水头用（ 100M以上）
• 水流经过转轮时是斜向的。转轮叶片随工况变化而转动， 该种水轮机的特点是：斜流式水轮机一般都是转浆式，比 轴流式水轮机适应的水头较高，功率较大，效率也较高， 应用较广。 H=40~120m。
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
斜流式水轮机工作原理
• 水流进出转轮叶片时均与水轮机主轴 成一倾斜角，故称为斜流式水轮机。
• 水流径向流入转轮，轴向流出。 • 适用范围：H=30~700 m • 单机容量：几万kW~几十万kW • 优点：适用范围广，结构简单，
运行稳定，效率高，适用高水头 小流量电站。（刘家峡）
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
混流式水轮机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
混流式水轮机的工作原理
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
变电站的组成
1、馈电线（进线、出线）和母线； 2、隔离开关（接地开关）有手动、电动两种； 3、断路器； 4、电力变压器（主变）； 5、站用变； 6、电压互感器TV（PT）、电流互感器TA（CT）； 7、电容器； 8、避雷器；
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
坝式水电站结构
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
2、河床式水电站
• 位于河床内的水电站厂房本身起挡 水作用 ，从而成为集中水头的挡 水建筑物之一 ；
• 一般见于河流中、下游，水头较低 ，流量较大 ；
• 如广西西津水电站
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
励磁变
将高压电变成 低压大电流，供 可控硅整流桥整 流成直流电，给 发电机转子励磁 （产生磁场）。
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
整流变压器
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
七、断路器
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
断路器的作用和种类
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
贯流式水轮机结构图
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
灯泡贯流式水轮机剖面图
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
灯泡贯流式水轮机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
轴伸式贯流水轮机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
立式贯流式水轮机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
水电站综合自动化系统 基础知识培训教材-卢
2020/11/22
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
一、水电站的类型； 二、水轮机的类型； 三、闸门的类型； 四、水轮发电机；
培 五、变压器（主变、厂用变、励磁变）； 训六、断路器； 内七、隔离开关； 容八、PT(TV)、CT(TA)；
九、调速器； 十、励磁系统； 十一、上位机系统； 十二、主接线图。
• 晚上电能负荷 小，电能多， 用来抽水储能 ；
• 白天发电
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
5、虹吸式水电站
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
二、水轮机的类型
1、反击式 混流式 轴流式 斜流式 贯流式
2、 冲击式 水斗式 斜击式 双击式
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
混流式水轮机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
一、水电站的类型
1、坝式水电站 2、河床式水电站 3、引水式水电站 4、储能水电站 5、虹吸式水电站
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
1、坝式水电站
丹江口水电站
• 坝式水电站 靠坝来集中 水头 ；
• 水电站厂房 位于非溢流 坝坝趾处 。
• 如丹江口水 电站、三峡 水电站
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
广西天湖水电站（引水式 ）
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
有压引水式水电站示意图
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
无压引水式水电站示意图
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
红岩水电站（引水式）
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
4、储能水电站
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
导叶结构示意图
导叶
转盘
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
导叶操作结构图
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
轴流式水轮机
• 水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向 始终平行于主轴。
• 轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动 。改变叶片转角时需要停机进行。 结构简单 ，效率低。适用H、Q变化不大的情况（工 况较稳定）， H：3~50m。
• 结构：有单面密封、双面 密封两种
• 附属部件：同前，但多两 个部件 * 卸压阀：作用是开启 关闭活门时，排除活门及 密封盖之间的压力水，以 免磨损密封盖。 * 排污阀：排出球壳体 内下部的污水。
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
球阀的控制
• 控制：液压、电动 • 优缺点：
* 密封紧，漏水极少 ，密封不易磨损，全开 时无水阻损失，启闭力 短小，可在动水中紧急 关闭；
• 结构：明杆式 、暗杆式
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
闸阀的控制
• 控制：手动、电动（液压 的较少）
• 附属部件：与前面蝶阀相 同
• 结构简单，全开时水力 损失少，漏水量少；
• 外形尺寸大，重量大，动 水关闭时压力大，密封面 易磨损，要常更换。
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3、球阀
35kV变电站
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
110kV变电站
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变电站(用GIS组合电气 ）
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500kV变电站
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
变电站
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六、电力变压器
一组高压线圈， 一组中压线圈， 一组低压线圈。
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站用变
供变电站、水电站 自身用电的变压器。
都是降压变压器。 1、110kV / 400V 2、35kV / 400V 3、10kV / 400V 4、6.3kV / 400V
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• (2)、斜击式：H：25~300m。 斜击、双
击水轮机构造简单，效率低，
• (3)、双击式：H：5~80m。 多用于小
型电站。
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水斗式冲击水轮机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
双 喷 嘴 水 斗 式 水 轮 机
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斜击式
冲
击
定桨式
式 轴流式 转桨式
20^300 3^70 3^80
定桨式
贯流式
反
转桨式
击
混流式
式
定桨式 斜流式
转桨式
小于20
小于20
5-200
30-700
40-120
40-120
比转速(r/min)
10-35(单喷嘴) 30^70
200^800 200^800 600-1000 600-1000 50^300 150^350 150^350
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
闸门的类型
闸门主要有三种类型 ： 1、蝴蝶阀（蝶阀） 2、闸阀 3、球阀
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1、蝶阀
• 150M以下中低水头用 • 外形尺寸小，重量较轻
，价格便宜，操作力矩 小，启闭灵活，用于中 低水头，能有效控制机 组速率上升及减少水锤 效应； • 止水密封不严密，易漏 水，活门在水中有一定 阻力，容易引起气蚀。
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水轮发电机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
水轮发电机
立式 水轮发 电机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
水轮发电机
卧式水 轮发电机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
发电机的画法
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四、水电站的闸门
• 轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动， 进行双重调节（导叶开度、叶片角度）。适 用水头流量的变化，高效率区广，大中型电 站多采用。 H：3~80m。（葛洲坝：17万 kW、12.5万kW，Hr=27m）。
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轴流定浆式水轮机
• 叶片不能随工况的 变化而转动。改变 叶片转角时需要停 机进行。 结构简单 ，效率低。适用H、 Q变化不大的情况（ 工况较稳定）， H ：3~50m。
水斗式冲击水轮机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
冲击式水轮机的喷嘴
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斜击式水轮机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
双击式水轮机
水电站综合自动化系统基础知识培训 教材卢
水轮机的水头与比转速
类别
使用水头
小型
大、中型
水斗式
大于100 大于300
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轴流定浆式水轮机工作原理
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蝶阀的控制
• 手动 、电动（小型） 、液压（大中型）
• 旁通阀：蝶阀为静水开 启，故设旁通阀先平压 ，即两边注满水。
• 空气阀：充水时，排出 空气用浮筒自行关阀； 排水时，补充空气用， 浮筒自行下降。
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2、闸阀
• 高水头用（ 100M以上）
• 水流经过转轮时是斜向的。转轮叶片随工况变化而转动， 该种水轮机的特点是：斜流式水轮机一般都是转浆式，比 轴流式水轮机适应的水头较高，功率较大，效率也较高， 应用较广。 H=40~120m。
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斜流式水轮机工作原理
• 水流进出转轮叶片时均与水轮机主轴 成一倾斜角，故称为斜流式水轮机。
• 水流径向流入转轮，轴向流出。 • 适用范围：H=30~700 m • 单机容量：几万kW~几十万kW • 优点：适用范围广，结构简单，
运行稳定，效率高，适用高水头 小流量电站。（刘家峡）
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混流式水轮机
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混流式水轮机的工作原理
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变电站的组成
1、馈电线（进线、出线）和母线； 2、隔离开关（接地开关）有手动、电动两种； 3、断路器； 4、电力变压器（主变）； 5、站用变； 6、电压互感器TV（PT）、电流互感器TA（CT）； 7、电容器； 8、避雷器；
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坝式水电站结构
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2、河床式水电站
• 位于河床内的水电站厂房本身起挡 水作用 ，从而成为集中水头的挡 水建筑物之一 ；
• 一般见于河流中、下游，水头较低 ，流量较大 ；
• 如广西西津水电站
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励磁变
将高压电变成 低压大电流，供 可控硅整流桥整 流成直流电，给 发电机转子励磁 （产生磁场）。
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整流变压器
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七、断路器
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断路器的作用和种类
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贯流式水轮机结构图
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灯泡贯流式水轮机剖面图
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灯泡贯流式水轮机
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轴伸式贯流水轮机
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立式贯流式水轮机
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2020/11/22
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一、水电站的类型； 二、水轮机的类型； 三、闸门的类型； 四、水轮发电机；
培 五、变压器（主变、厂用变、励磁变）； 训六、断路器； 内七、隔离开关； 容八、PT(TV)、CT(TA)；
九、调速器； 十、励磁系统； 十一、上位机系统； 十二、主接线图。
• 晚上电能负荷 小，电能多， 用来抽水储能 ；
• 白天发电
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5、虹吸式水电站
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二、水轮机的类型
1、反击式 混流式 轴流式 斜流式 贯流式
2、 冲击式 水斗式 斜击式 双击式
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混流式水轮机
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一、水电站的类型
1、坝式水电站 2、河床式水电站 3、引水式水电站 4、储能水电站 5、虹吸式水电站
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1、坝式水电站
丹江口水电站
• 坝式水电站 靠坝来集中 水头 ；
• 水电站厂房 位于非溢流 坝坝趾处 。
• 如丹江口水 电站、三峡 水电站
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广西天湖水电站（引水式 ）
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有压引水式水电站示意图
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无压引水式水电站示意图
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红岩水电站（引水式）
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4、储能水电站
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导叶结构示意图
导叶
转盘
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导叶操作结构图
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轴流式水轮机
• 水流沿转轮轴向流入，轴向流出，水流方向 始终平行于主轴。
• 轴流定浆式：叶片不能随工况的变化而转动 。改变叶片转角时需要停机进行。 结构简单 ，效率低。适用H、Q变化不大的情况（工 况较稳定）， H：3~50m。
• 结构：有单面密封、双面 密封两种
• 附属部件：同前，但多两 个部件 * 卸压阀：作用是开启 关闭活门时，排除活门及 密封盖之间的压力水，以 免磨损密封盖。 * 排污阀：排出球壳体 内下部的污水。
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球阀的控制
• 控制：液压、电动 • 优缺点：
* 密封紧，漏水极少 ，密封不易磨损，全开 时无水阻损失，启闭力 短小，可在动水中紧急 关闭；
• 结构：明杆式 、暗杆式
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闸阀的控制
• 控制：手动、电动（液压 的较少）
• 附属部件：与前面蝶阀相 同
• 结构简单，全开时水力 损失少，漏水量少；
• 外形尺寸大，重量大，动 水关闭时压力大，密封面 易磨损，要常更换。
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3、球阀
35kV变电站
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110kV变电站
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变电站(用GIS组合电气 ）
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500kV变电站
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变电站
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六、电力变压器
一组高压线圈， 一组中压线圈， 一组低压线圈。
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站用变
供变电站、水电站 自身用电的变压器。
都是降压变压器。 1、110kV / 400V 2、35kV / 400V 3、10kV / 400V 4、6.3kV / 400V
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• (2)、斜击式：H：25~300m。 斜击、双
击水轮机构造简单，效率低，
• (3)、双击式：H：5~80m。 多用于小
型电站。
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水斗式冲击水轮机
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双 喷 嘴 水 斗 式 水 轮 机
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斜击式
冲
击
定桨式
式 轴流式 转桨式
20^300 3^70 3^80
定桨式
贯流式
反
转桨式
击
混流式
式
定桨式 斜流式
转桨式
小于20
小于20
5-200
30-700
40-120
40-120
比转速(r/min)
10-35(单喷嘴) 30^70
200^800 200^800 600-1000 600-1000 50^300 150^350 150^350
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闸门的类型
闸门主要有三种类型 ： 1、蝴蝶阀（蝶阀） 2、闸阀 3、球阀
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1、蝶阀
• 150M以下中低水头用 • 外形尺寸小，重量较轻
，价格便宜，操作力矩 小，启闭灵活，用于中 低水头，能有效控制机 组速率上升及减少水锤 效应； • 止水密封不严密，易漏 水，活门在水中有一定 阻力，容易引起气蚀。
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水轮发电机
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水轮发电机
立式 水轮发 电机
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水轮发电机
卧式水 轮发电机
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发电机的画法
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四、水电站的闸门
• 轴流转浆式：叶片能随工况的变化而转动， 进行双重调节（导叶开度、叶片角度）。适 用水头流量的变化，高效率区广，大中型电 站多采用。 H：3~80m。（葛洲坝：17万 kW、12.5万kW，Hr=27m）。
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轴流定浆式水轮机
• 叶片不能随工况的 变化而转动。改变 叶片转角时需要停 机进行。 结构简单 ，效率低。适用H、 Q变化不大的情况（ 工况较稳定）， H ：3~50m。
水斗式冲击水轮机
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冲击式水轮机的喷嘴
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斜击式水轮机
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双击式水轮机
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水轮机的水头与比转速
类别
使用水头
小型
大、中型
水斗式
大于100 大于300
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轴流定浆式水轮机工作原理
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