中小型发电厂

2024-05-02

中小型发电厂(精选十篇)

中小型发电厂 篇1

1 中小型水力发电厂输电线路变值保护概述

目前, 输电线路保护主要分为两大类:一类是主保护, 另一类是备保护。其中输电线路主保护又分为纵差保护和三段式电流保护两类。输电线路后备保护类型主要包括距离保护、方向保护以及零序保护等保护类型。输电线路单独的电压保护和电流保护在可靠性及选择性方面无法满足当前输电线路的实际需要, 二者通常不单独使用而是配合使用。在进行输电线路整定时, 应当注重各个保护之间的相互配合, 同时也应当充分考虑输电线电容、电感、系统接地方式、运行方式、重合闸方式以及是否存在分支线路和分支变压器等因素。由于220k V及其以上的输电线路, 接地故障是其主要的高等级电压故障, 可能导致输电线路出现负荷电流小于故障电流情况, 加上各种线路参数对220k V及其以上的输电线路的变值保护影响相对较大, 因此, 配置220k V及其以上的输电线路变值保护时, 应当全面考虑各种输电线路参数影响, 确保电网的安全、稳定运行。

2 中小型水力发电厂输电线路变值保护措施

在开展中小型水力发电厂输电线路变值保护工作时, 应当结合电网实际需要, 因地制宜地开展中小型水力发电厂输电线路变值保护工作, 确保中小型水力发电厂输电线路变值保护质量。在进行过中小型水力发电厂输电线路变值保护是, 可以采取以下保护措施:

2.1 采用变值保护装置

在开展中小型水力发电厂输电线路变值保护工作时, 可以采用硬件系统如图1所示变值保护装置。该变值保护装置采用两套DSP核心双系统来进行输电线路的变值保护, 其反应速度和可靠性相对较高。同时该装置的每套变值保护系统均能够单独实现两相和三相短路的三段式电流保护功能、过电压保护功能、单相接地保护功能、电压回路断线保护功能以及保护装置自身的故障检测功能等输电系列的变值保护功能。该变值保护装置引入了代表各台发电机组是否正常运行的开关状态量来实现输电线路的变值保护, 同时也实现了各发电机断路器与隔离器的开关状态量分别串联引入, 确保了变值保护装置的可靠性。

2.2 加强输电线路同一处各变值保护间自适应

1) 加强输电线路主保护与后备保护的自适应。输电线路主保护与后备保护的自适应指的是当输电线路变值保护的主保护由于故障停止运行时, 自适应电网保护同时对后备保护时间和定值进行自动整定, 将输电线路的变值保护的后备保护暂时变为主保护, 当输电线路变值保护的主保护正常运行后, 后备保护自动切换回原来的角色。

2) 加强输电线路不同原理与性能保护的自适应。自适应电网保护能够全面利用输电线路中变值保护系统中保护继电器的不同原理及性能, 以实现有效提升输电线路变值保护功动作快速性和可靠性, 一旦输电线路中出现接地故障, 输电线路会闭锁其他保护功能, 反应接地故障的保护, 从而确保接地保护动作的可靠性。

2.3 强化输电线路变值保护的协调

在开展中小型水力发电厂输电线路变值保护工作时, 一方面, 应当不断加强输电线路变值保护系统中各保护的自适应协调。当电网拓扑结构出现变化时, 输电线路各变值保护装置的整定值应当自动进行调整, 以维持输电线路各变值保护装置间的相互配合关系。当输电电网中出现较大扰动时, 输电线路各变值保护装置应当进行自适应调整, 避免电网发生稳定事故, 确保电网的稳定、可靠供电, 最大限度降低电网扰动到来的经济损失。电网中负荷具有随机波动性, 输电线路各变值保护装置应当对根据电网中的负荷波动进行自适应调整, 在确保电网供电稳定性和安全性的同时, 提升电网的经济运行。

另一方面, 加强输电线路变值保护装置与其他自动装置的协调。输电线路变值保护的控制装置、安全稳定控制装置和其它自动装置在电网保护方面体现出的功能与保护装置不存在本质区别, 同样能够作为电网保护的部分硬件组成。保护继电器与控制装置及自动装置的配合方法与保护继电器之间的配合方法大体一致, 其主要是为了实现输电线路系统的安全稳定运行, 有效缩小输电线路故障的影响范围, 最大限度降低输电线路故障带来的损失。因此, 应当加强输电线路变值保护装置与其他自动装置的协调, 确保中小型水力发电厂输电线路的正常、稳定运行, 为中小型水力发电厂带来更大经济效益。

3 结束语

在开展中小型水力发电厂输电线路变值保护工作时, 应当采用变值保护装置, 同时加强输电线路同一处各变值保护间自适应, 并不断强化输电线路变值保护的协调, 确保中小型水力发电厂输电线路的正常、稳定运行, 提高中小型水力发电厂输电线路供电质量。

摘要:对中小型水力发电厂输电线路变值保护进行了概述, 从采用变值保护装置、加强输电线路同一处各变值保护间自适应以及强化输电线路变值保护的协调等方面提出了中小型水力发电厂输电线路变值保护措施, 以期为中小型水力发电厂输电线路变值保护提供一些参考, 确保中小型水力发电厂输电线路的正常、稳定运行, 为中小型水力发电厂带来更大经济效益。

关键词:中小型水力发电厂,输电线路,变值保护

参考文献

[1]廖金梅.中小型水力发电厂输电线路的变值保护[J].科技致富向导, 2011.

小型风力发电机检测标准 篇2

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GBT19068.1-2003离网型风力发电机组 第1部分:技术条件.pdf 176KB

GB/T 21150-2007 失速型风力发电机组 714KB

GB 10760.1-1989 小型风力发电机技术条件.pdf 314KB

JB/T 10705-2007 滚动轴承 风力发电机轴承 单行本完整清晰扫描版 5226KBGB/T 19568-2004 风力发电机组装配和安装规范 454KB

GB/T 19072-2003 风力发电机组 塔架 353KB

GB/T 2900.53-2001 电工术语 风力发电机组 674KB

GB/T 19960.2-2005 风力发电机组 第2 部分:通用试验方法 240KB

GB/T 19960.1-2005 风力发电机组 第1部分:通用技术条件 253KB

GB/T 19073-2003 风力发电机组 齿轮箱 314KB

GB/T 19071.2-2003 风力发电机组 异步发电机 第2 部分 试验方法 177KBGB/T 19071.1-2003风力发电机组 异步发电机 第1 部分 技术条件 264KBGB/T 19070-2003 风力发电机组 控制器 试验方法 303KB

GB/T 19069-2003 风力发电机组 控制器技术条件 817KB

GB/T 18451.2-2003风力发电机组 功率特性试验 IEC 61400-12:1998,IDT 1111KBGB/T 10760.2-2003 离网型风力发电机组用发电机 第2部分 试验方法 293KBGB 18451.1-2001风力发电机组安全要求 1816KB

GB/T 20320-2006风力发电机组电能质量测量和评估方法 3364KB

GB/T 20319-2006 风力发电机组 验收规范 347KB

JB/T 7323-1994 风力发电机组 试验方法 438KB

JB/T 7143.2-1993 风力发电机组用逆变器 试验方法 296KB

JB/T 7143.1-1993 风力发电机组用逆变器 技术条件 232KB

JB/T 6939.2-2004 离网型风力发电机组用控制器 第2部分:试验方法 656KBJB/T 6939.2-1993 小型风力发电机组用控制器 试验方法 359KB

JB/T 6939.1-2004 离网型风力发电机组用控制器 第1部分:技术条件 405KBJB/T 6939.1-1993 小型风力发电机组用控制器 技术条件 185KB

JB/T 51076-1999 风力发电机组用发电机 产品质量分等 233KB

JB/T 51067-1999 风力发电机组 产品质量分等 242KB

JB/T 10427-2004 风力发电机组一般液压系统 801KB

JB/T 10426.2-2004 风力发电机组制动系统 第2部分:试验方法 552KB

JB/T 10426.1-2004 风力发电机组制动系统 第1部分:技术条件 549KB

JB/T 10425.2-2004 风力发电机组偏航系统 第2部分:试验方法 427KB

JB/T 10425.1-2004 风力发电机组偏航系统 第1部分:技术条件 330KB

JB/T 10405-2004 离网型风力发电机组基础与联接 技术条件 308KB

JB/T 10403-2004 离网型风力发电机组塔架 317KB

JB/T 10402.2-2004 离网型风力发电机组偏航系统 第2部分:试验方法 164KBJB/T 10402.1-2004 离网型风力发电机组偏航系统 第1部分:技术条件 238KBJB/T 10401.2-2004 离网型风力发电机组 制动系统 第2部分:试验方法 223KBJB/T 10401.1-2004 离网型风力发电机组制动系统 第1部分:技术条件 374KBJB/T 10400.2-2004 离网型风力发电机组用齿轮箱 第2部分:试验方法 328KBJB/T 10400.1-2004 离网型风力发电机组用齿轮箱 第1部分:技术条件 322KBJB/T 10399-2004 离网型风力发电机组风轮叶片 620KB

JB/T 10397-2004 离网型风力发电机组验收规范 165KB

JB/T 10396-2004 离网型风力发电机组可靠性要求 188KB

JB/T 10395-2004 离网型风力发电机组 安装规范 225KB

JB/T 10300-2001 风力发电机组 设计要求-1150KB

JB/T 10300-2001 风力发电机组 设计要求 3092KB

中小型发电厂 篇3

摘要:文章以中小型立式水轮发电机组安装流程为主线,对发电机组各部件的安装方法进行了详细的阐述。再结合某水电站的立式水轮发电机组安装的工程案例,分析其安装过程中出现的问题,以求中小型立式水轮发电机组在安装或检修过程中,出现该类问题时能提供参考、借鉴。

关键词:小型立式水轮发电机;水轮机蜗壳;主机组;尾水管

中图分类号:TK730 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)11-0089-03

1 立式水轮发电机组的安装流程

1.1 水轮机蜗壳安装

依据主机房平面图、机组蜗壳安装高程和施工图,在土建工程的配合下,保证压力管口、压力管道轴线和蜗壳三者的中心在一条直线上,同时对蜗壳的安装位置、高程加以明确。在安装过程中,必须对蜗壳周围加紧,使用千斤顶对其进行细微调整,同时保证蜗壳导叶底板四周的绝对水平,在确保各机组中心线都在同一直线上后,开始向蜗壳周围浇筑混凝土。

1.2 安装主机组

检查机组质量。对机组各部件的检查要以安装图、尺寸、技术条件、规范等要求作为质量依据,在所有检查完成以后再进行验收。

依据下机架角底板的位置,对预留坑的位置、尺寸进行核对。基础板的高程、径向尺寸是由机架角底板的尺寸来确定的,并保证其安装方向与X轴和Y轴一致,在严格对正大轴中心后,开始向下机架底脚浇筑混凝土;然后测量定子、转子的绝缘,测量完成后,安装定子的底板;对契铁的放置高度进行确定,确定后开始定子的安装;校对下机架抗震螺栓的高度,最终使定子中心、转子中心相重合,并检查上机架的安装位置是否保持水平,最后再向定子的基础底脚浇筑混凝土。接下来就是转轮、水轮机轴、下机架、转子、上机架的依次安装。

1.3 机组盘车

1.3.1 盘车前的准备。推力轴承的调整;安装推力瓦时受力要一致,其表面平度不得大于0.02mm/m;按照反时针方向推力头上将测点从1到8进行编号并标记;在安装上导轴承支架时,将4块轴瓦对称地装入;使用猪油润滑上导轴瓦和推力瓦。

1.3.2 全摆度、净摆度。八个测点形成了四组方向相对的位置,其对应关系为(1、5);(2、6);(3、7);(4、8)。相对点的百分比读数的差值(前面读数减后面读数)就是全摆度。不同位置的全摆度的差值(下面数值减上面数值)就是净摆度。

1.3.3 盘车摆度的产生原因。联轴器法兰面不垂直于机组轴线;镜板不垂直于机组轴线、其工作表面不平整;轴线发生了曲折;推力头的内部表面不平整或者与轴配合松动。在所有问题中,镜板不垂直于机组轴线是最主要的问题。

1.3.4 安装调速器和水导部分。在安装导叶顶盖后,要对导叶间隙进行调整,然后开始水导瓦的安装,正确安装后,开始进行调速环的安装。根据调速环位置,对调速轴的拐臂位置进行调整,使其保持垂直并能灵活转动。根据调速器与调速轴上轴的连接位置确定出调速器底部的安装高程,并对各调速器进行整齐的布置,保持与轴连接的灵活转动和底部的水平,使用底脚螺栓连接基础板进行

牢靠。

详细检查调速器,在清洗后进行打压试验,对事故压力表、工作压力表、安全阀定值进行调整,并整体调试调速器。在调试结果符合要求后进行机组的联合调试,再对全部机组设备进行联合调试和开始并网72小时试运行。

2 立式水轮发电机组安装案例分析

2.1 机组概况

本案例以某水电站的立式水轮发电机组的安装为分析对象,该发电机组(由原广西金城江水电设备厂生产)的水轮机型号:ZD760-LM-120,设计功率为230千瓦;配套发电机的型号:TSl73/17-24,设计功率为200千瓦。机组尾水管为直锥形尾水管,如图1所示,尾水管出口的淹没深度约600mm,超过一般规定的淹没深度(300~500mm)。但是在当时来说,这种尾水管是符合实际的。在某电站扩建以后,仅将该机组作为备用机组,随着电站发展,也为了实现水资源的充分利用,某电站决定将该机组迁移至距离该水电站下游20km处安装。

2.2 机组安装存在的问题分析

2.2.1 上机架永久变形。该机组的生产时间较早,在当时,生产厂家将整体发电机组运至某电站时,货物卸载人员未使用起重梁,而是使用钢丝绳穿过上机架的吊装孔,吊起整体发电机,就使得上机架在X轴正方向和Y轴负方向的支脚上翘,致使上机架发生了永久性的变形。

在初次安装该机组时,为了将上机架调平,安装人员就在变形上机架的上翘支脚下方铺垫各种厚度的钢板找平。据测量,在X轴正方向上的支脚下方的垫片厚度为37mm,在Y轴负方向上的支脚下方的垫片厚度为23mm。对于机组轴线的处理,是在推力轴承处,即镜板和推力头之间使用了30块以上形状各异、厚薄不等(0.01~0.1mm)的薄铜片作垫片,如图2所示:

2.2.2 尾水管问题。

圆锥管变形问题:在拆卸该机组时,基于经济性的考虑,未将整件尾水管的进口圆锥管拆下,而是联系厂家,使用2mm厚的钢板圆卷,拼焊圆卷立缝后作为再次安装时的弯肘形尾水管的进口圆锥管。圆锥管本应是正圆形,但是由于厂家焊接过程中未采取防止焊件变形的措施,使得圆锥管的形状变为了椭圆形。其上、下底与短轴长度分别相差了44mm和158mm。圆锥管上底的变形,使其上面的螺栓孔圆环形状也发生了变化,螺栓孔位置也随之发生偏移。

土建工程问题:由于施工人员在土建工程施工过程中的疏忽,致使尾水管低了24cm。

2.2.3 问题分析。尾水管是水轮机的重要通流部件。其主要功能是:将转轮出口的水流平稳引出;利用下游与转轮出口的水头高程差形成静力真空,实现位能回收;在转轮出口形成动力真空,实现动能的回收。

尾水管存在的以上问题若得不到及时的处理,就会大大削弱尾水管的作用。首先,进口圆锥管的变形使得转轮出口与圆锥管的连接锥角达不到最优状态,造成转轮扩散角与尾水管水流扩撒角的不一致,加剧尾水管涡动,从而不利于水流的平稳引导;其次,尾水管高度的降低,减小了下游与转轮出口的高程差,从而让其位能回收作用降低。

在处理尾水管的问题时,若以设计要求为标准来进行处理,也就是要将圆锥管形状做标准、将尾水管做到设计的高度。那么,一方面,要将不规则的圆锥管进行报废处理,重新加工制作出一个合格的、规则的圆锥管,此方法会造成大量物力和人力的浪费;另一方面,要将尾水管做到设计高度,就先要凿出矩形扩散段和肘管段的混凝土,再向下挖240mm,由于都是使用的高标号混凝土,且地质坚硬,使得该项工作的工程量非常大,相应的费用也非常高。

通过以上分析,对于机组设备存在的问题,以便于安装、利于机组运行为出发点,必须要将其处理好,在解决问题以后再进行机组安装。

2.3 处理对策分析

2.3.1 上机架变形问题的处理。以上机架受力条件、机组外观的改善为目的,可对X轴正方向和Y轴负方向的形变支脚进行修复,使所有支脚都在同一水平面,这样就可以去除上机架下方以及定子组合中的垫片。

2.3.2 尾水管问题的处理。首先,针对进口圆锥管变形的问题,为了使进口圆锥管的流出水流平稳以及减少混凝土浇筑的工程量,因此,在安装圆锥管时将肘管段断面圆弧与圆锥管长轴所对圆弧进行吻合过渡即可。其次,针对尾水管的高度问题,从经济性考虑,可对进口圆锥管采用截断切割的方法来处理。

2.4 主要工艺措施

在安装该机组过程中,主要使用的测量器具包括求心架(器)、琴线、三爪水平梁、内径百分尺、测杆、重锤、油桶、绝缘导线、干电池、百分表、钢板尺(1m)、框式水平仪、电话机等。

2.4.1 进口圆锥管的切割处理。在对进口圆锥管进行切割时,要加焊圆环形钢筋和立筋来加大圆锥管刚度,从而有效避免在以后的安装中让圆锥管的变形加剧;间隔式切割法的应用,可以防止切割过程中的圆锥管变形;在进行肘管断面圆弧与圆锥管长轴所对圆弧吻合过渡过程中,对于水轮机室与圆锥管上底的连接处理要注意螺栓孔的配对;在紧密连接切割后的进口圆锥管和水轮机室后,要将该连接整体吊装就位,此时要注意保持肘管段断面圆弧与圆锥管长轴所对圆弧的吻合;使用测量工具,应用常规方法找准水轮机室的中心;确定水轮机室的标高并进行调整,将水平偏差控制在设计的允许范围之内;使用拉紧器加固进口圆锥管,将水轮机室的标高、水平、中心偏差都控制在设计的允许范围之内;对于进口圆锥管的混凝土浇筑,要分两次进行,从而让水轮机室的标高、水平、中心偏差都保持在允许范围以内。

2.4.2 上机架的修复处理。首先,需要准备液压千斤顶6个(20t),制作两个专门的槽钢龙门架,并要在机坑里建造工作平台,然后将发电机定子吊入机坑,放置在基础板上;其次,将2条槽钢放置定子机座上,然后将上机架放置于槽钢上,并对位置进行调整直至合适,尽量保持上机架的两个变形支腿的悬空;最后,要在上机架的两个变形支腿上分别套上一个龙门架,并使用钢板尺(1m)对侧面进行检测,对支撑在变形支腿与龙门架之间的千斤顶进行操作,逐渐对支腿施力,强迫其变形,尽量恢复其

原状。

参考文献

[1]李明华,杜江湖.中梁一级水电站水轮发电机组蜗壳安装[J].技术与市场,2011,18(9):165-166、168.

[2]江小兵,周晖.三峡工程700MW水轮发电机组安装中发生问题的分析及处理[J].水力发电,2005,31(10):66-68.

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[4]卢壮坚.浅谈中小型立式水轮发电机组安装方法[J].建材发展导向,2011,9(8):357.

[5]黄郁.浅谈水轮发电机组安装中的若干方面[J].科技资讯,2011,(5):142.

[6]施善崇.四龙电站水轮发电机组安装浅析[J].广西电业,2010,(2):79-83.

作者简介:祝春妃(1977—),供职于浙江省江山市英岸电站,研究方向:小水电的生产运行管理;周海龙(1975—),供职于浙江省江山市水利局,研究方向:水利工程质量监督、生产运行管理。

中小型发电厂 篇4

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小型汽油发电机保养维护与维修 篇5

请您特别注意带警示语的词语

危险:表示若不遵守操作规定您将有生命危险或严重伤害。

警告:表示若不遵守操作规定您将有潜在危险,有可能危及人身安全或严重设备损坏。

注意:表示如果不能避免,在操作过程中会有潜在危险,有可能导致轻度的人身伤害或设备损坏。

一. 安全注意事项

危险:本机的排气具有毒性切勿在封闭的场所使用本发电机。本发电机的排气可于短时间内导致人混民及死亡。请在通风良好的场所使用。

危险:本机的燃油可燃性极高并具有毒性。

1.注意在加油时,务必将发电机关闭。

2.切勿在加油时抽烟或在有火焰的附近进行加油。

3.注意在加油时切勿使燃油溢出及洒漏在发动机及***上。

4.若吞喝汽油,吸入燃油废气或使其进入您的眼睛,务请立即求医救治。

5.在操作或移动时,请您保持发电机直立。发电机倾斜会有从化油器及邮箱中泄漏而出危险。

警告:发动机及***会发热

1.请将本发电机设置在过路人及儿童无法触及的地方。

2.在发电机运行时,切勿在排气口附近放置任何可燃物品。

3.本发电机与建筑物或其他装置间的距离应保持最少1米以上,否则,本发电机会产生过热现象。

4.在本发电机运转时请勿覆盖防尘罩。

危险:防止触电

1.切勿在雨中及雪天下使用本发电机

2.切勿湿手触摸本机,会有触电危险。

注意:务必连接好通地的地线,地线选用4mm2 以上导线。

危险:接线注意事项

1.禁止将本发电机连接在商用电源插孔上。

2.禁止将本发电机与其他发电机进行连接。

3.市电,发电,负载之间切换,应采用互锁开关来连接。

二.使用前的准备和检查

1.燃油:(油箱容积为21L)

必须使用(无铅)汽油90#以上。

取下燃油箱盖(逆时针旋转),加注燃油,并随时观察油箱上的油位计。加油时不要把加油口的燃油过滤网取出。(加油时,应停止发动机,十分小心周围的烟火)

注意:

发动机运转或尚未冷却之间,禁止往燃油箱里加注燃油,加注燃油之前,必须关闭燃油油路开关,

必须注意不要使尘埃,污垢,水分以及其它外界杂质混入汽油中。如果汽油溢出,则应在启动发动机之前,将汽油擦掉。

2.机油:(大致需要1.8L)

(1)机油质量标准,请选用SJ或SG以上级别的产品,型号为15W-30。

(2)拔出机油标尺,检查机油,油位应该在标尺网状格之间,最佳状态为中间偏上。

(3)加注机油时,应逆时针旋转摘掉灰色注油盖,将机油注入。一分钟后再次检查机油油位是否合适。

(4)发动机内有油压传感器,若机油不足,则发电机不能正常启动,若机油过量,发电机也不能正常工作。请通过放油嘴,将多余机油放出。

警告:

发电机出场时未加注机油,使用前必须先加注机油。

3.启动电池:(电启动机型配备)

(1)将红色线接在启动电池的正极上,绿色线接启动电池的负极,并拧紧端子使之接触良好。

(2)注意在连接电池线时,切勿因所用工具导致电池短路。

警告:发电机在运转时禁止拔除电源线,电池连线正极禁止与负极连接,否则会造成充电线圈损坏。

警告:电解液有毒性,非常危险。其会导致烫伤等事故的危险。由于其内含硫酸,务请避免 与您的皮肤,眼睛及衣物接触。

治疗方法:

外部:用水清洗。

内部:饮喝大量的食用水及牛奶。并且立即求医救治。

眼睛:用水冲洗15分钟并需接受医务治疗。

电池会产生爆炸性的气体。务请使其远离闪电,火焰,香烟。在狭窄的地方使用或充电时,务请保持通风。在要靠近电池时,请做好眼睛的保护。切勿使儿童碰触电池。

三.发电机的操作

警告:

发电机在启动前,请务必将输出交流开关设在(OFF)位置(开关向下)。否则将损坏发电机(不能直接带负载启动)

(1)打开燃油开关。(在ON位置)

(2)用手指轻轻拉出风门。

(3)对于手启动机型,先慢慢拉动反冲启动期直至其啮合好为止,然后再用力将其拉动。

(4)对于电启动机型,调整启动开关到ON运转(位置)上,旋转启动开关至START(启动)位置10秒钟;如启动不成功,则间隔十秒钟后再次启动直至启动成功。

(5)发电机启动成功之后,再用手推回风门,寒冷时,应逐渐推回风门。

注意:

(1)新购置的机组在初次使用时,需反复启动2-3次,才能启动成功。

(2)对于电启动机型,如用手启动方式启动时,应将启动钥匙放在ON位置。

小型电厂电气节能设计的探讨 篇6

关键词:小型电厂;新技术;节能设计

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)08-0116-02

1 概述

随着我国经济的飞速发展,各种工业企业规模日益增大,对能源的消耗也越来越大,能源的供需矛盾已日渐突出。在这种形势下,可持续发展和绿色经济概念不可避免成为主流,以往粗放式的、以高能耗换高产能的发展方式将不复存在。作为现代能源的主导,电力行业转变观念,加大节能投入,加快开发及应用各种节能技术是对国家节能减排政策的积极响应。

小型电厂一般单机容量在125MW以下,从近些年的电厂建设来看,此类电厂往往出现在钢铁企业内部,作为企业的自备电厂为企业本身提供电能。电厂燃料也以钢厂本身的富余煤气为主,是企业重要的节能减排手段。从能源消耗的比重来看,电厂工艺专业能耗占明显主导地位,一般情况下,节能也从这方面入手。在电厂设计时,充分利用钢厂这一特殊内部环境,尽量考虑节约燃料、提高锅炉燃烧利用效率,提高热力循环效率、降低传输热量损耗等等都是很好的节能手段。

随着此类电厂设计理念的进一步完善,加之受设备材料制造水平的制约,在工艺方面继续挖掘节能的潜力已经不大。此时,在以往节能设计中往往不被重视的电气专业恰恰可以作为节能设计新的突破口。随着新材料、新技术的更新,电气的节能设计大有潜力可挖,节能效果也十分明显。

2 电气节能设计

2.1 优化设计方案

从电厂电气能源的损耗来看,大电流在传输的过程中线路的损耗无疑占据着相当的比重。因此,在进行电厂节能设计时,可以从以下三个方面进行考虑:

2.1.1 优化线路路径,合理选择导体类型,缩短大电流的传输距离。在电厂内部,最大的线路电流一般出现在发电机出口至电厂升压变之间。因此在设计时,尽量缩短发电机出口与升压变之间的电气距离,缩短导体长度无疑可以大大降低输电损耗。同时,在布置和安装可能的基础上,应优先使用绝缘铜管母线或离相封闭母线。尤其是近些年来,随着绝缘铜管母线的制造工艺进一步的成熟,其屏蔽效果有了很大提高,温升也进一步降低。相比同类常规共箱母线,温升降低60%左右,节约电能45%左右,具有很好的节能效果。另外在运行可靠性方面,减少维护工作量和美观程度上也有很大提升,安装难度也进一步降低。因此,绝缘铜管母线目前在此类小型电厂的应用也越来越广泛,深受运行单位和安装单位的欢迎。

2.1.2 调整变压器的运行方式,降低空载损耗。变压器在空载运行的同时伴随着空载损耗,变压器容量越大,空载损耗也越大。因此,充分利用变压器的容量,减少空载变压器数量也能大大节约能耗。一般在电厂内设专用备用变压器时,备用变压器容量与最大的一台工作变压器相同。明备用空载运行时,按年运行8000h计算,空载损耗巨大。如果在充分考虑用电可靠性情况下,将明备用改为暗备用,或者在备用电源距离不远的情况下取消备用变压器,改为由线路进行备用都将大大降低能耗。同时,在保证用电可靠性情况下,低压厂用电接线尽量采用暗备用动力中心接线方式。正常运行时,两台互为备用的变压器各带一半低压厂用负荷运行,每台变压器的负载损耗也将降低为满负荷时的1/4,节能效果也很明显。另外,在电厂分期建设时,在经济条件合理情况下,尽量采用发变组的主接线形式,充分利用主变容量,使变压器长期运行在额定容量左右,也能相应减小变压器的负载损耗。

2.1.3 提高系统功率因数。电厂内部的用电设备,如风机、水泵等等,绝大部分是感性负载,在运行时要消耗大量无功。无功在线路传输时,会在传输线路上产生有功损耗。因此,适当在系统中运用无功补偿设备,提高功率因数,对系统消耗的无功进行就地补偿,可以大大降低电厂的无功损耗,进而减小线路的有功损耗,达到节能的目的。

2.2 合理使用新技术

近些年来,随着国家对节能环保的重视,大批的新技术及新材料也广泛地应用到各个企业和工厂中来,对于小型电厂,在新技术的合理利用方面有以下两点值得考虑:

2.2.1 变频节能技术。在电厂内部,大部分的风机水泵都是按额定功率运行。在对风机水泵的电机进行设备选型时,考虑到裕量和电动机型号的不匹配,电机功率选择一般都偏大,冗余量也很大。在对设备进行调节控制时,如调节水量、风量时,往往利用调节阀门开度、风门开度、挡板或启停电机来控制,无法对控制闭环,也很少考虑省电节能。风机水泵在实际运行中,大部分时间也并非工作于满负荷状态。

采用变频器直接控制风机、水泵类负载是最科学的控制方法。利用变频器的闭环控制技术,直接调节电动机转速,使其保持恒定的水压、风压,从而满足系统要求的压力。在电机达到额定转速的80%运行时,其消耗的功率理论上为额定功率的(80%)3,即51.2%;即使电机转速达到额定转速的90%,其消耗的功率理论上也仅为额定功率的72.9%。由此可见,变频器的投入使用对于节能的效果是十分明显的。同时,由于变频器可实现大功率的电动机的软停、软启,避免了电机启动时的大电流冲击,减小了电动机的故障率,同时也降低了对电网的容量要求。

2.2.2 高速开关的投入使用。在小型发电机组投入电网运行时,往往其接入的原有系统短路容量已接近饱和,加入新的发电机后,如果不采取相应措施,系统的短路电流将超过原有系统的高压断路器额定短路电流分断能力,这是不允许的。为了限制短路故障情况下发电机对系统带来的短路电流,通常在出线处安装限流电抗器以减小短路电流。此时,电抗器带来的无功及有功损耗也不容忽视。

大容量高速限流开关装置的投入使用能有效地弥补这一缺点,从而降低能耗。在短路故障发生时,高速开关能以3~6m/s的速度切断短路电流,即在短路电流的第一个周波到达波峰之前就将发电机隔离到系统以外,从而大大减小短路电流对于系统的冲击,避免系统受到损坏。在实际使用中,高度开关往往与限流电抗器并联使用,正常运行时,电抗器被短路,不产生任何损耗,故障情况下,高速开关断开,电抗器投入,保证发电机组的正常运行。目前,这种运行方式也被越来越多的运行单位接受和使用。

2.3 应用节能型电气设备

2.3.1 使用节能型变压器、电抗器。变压器的空载损耗主要取决于变压器的内部结构及变压器铁芯的材质。由于变压器厂家对变压器结构的不断改进,以及材料的快速更新和技术的进步,新开发的高设计序号节能型变压器比低设计序号的节能型变压器的空载损耗低。如10kV级的SF11系列比SF9系列干式变压器空载损耗平均下降30%,年运行成本下降11.68%。

同时,在经济条件合理的情况下,使用铜芯变压器、电抗器也能大大降低变压器及电抗器的阻抗,从而降低负载运行时的有功损耗,获得较好的节能效果。

2.3.2 节能灯具的使用。随着技术的不断发展和国家相关节能政策的推动,节能型灯具也已得到大力发展。在很多应用场合,比起传统的照明灯具,相同功耗下的节能灯具在照度和光通量上有着明显的优势。因此,大范围应用节能灯具能大大减少灯具数量及照明功耗,有着显著的节能效果。如今,节能灯具寿命已经逐步提高,价格也在不断下降,其应用前景广泛。

2.4 优化电力设备安装

在交变磁场的作用下,导磁材料,如铁、钢等都会产生涡流损耗和磁滞损耗,统称为铁磁性损耗。如果铁磁损耗过大,会造成材料的局部过热,威胁设备安全或结构安全,同时造成大量的电能损失。要减少铁磁损耗,可以从以下两个方面入手:

2.4.1 尽量使用符合安装要求的非导磁性材料或使用设计更为先进的金具来进行安装,这样既降低了损耗,也延长了金具的使用寿命。

2.4.2 在有强交变磁场的空间内,如电抗器或流通大电流的导体(如封闭母线、绝缘铜管母线等)的空间内,不应使钢结构形成闭合磁路。增加采用非导磁材料制作的屏蔽板,合理加大钢构与导体的距离,在闭合的磁路上采用非导磁材料进行磁路分割等等,都可以明显降低钢构的温升,从而降低电能损耗。

3 结语

综上所述,优化电厂的电气设计方案,合理使用新的技术,大力应用节能型电力产品设备,优化电力设备的安装等等,都是电气节能的有效手段。在遵循以节能降耗为核心的设计原则,既满足电厂安全运行要求,又充分运用各种手段进行节能优化的情况,电厂电气部分的节能潜力巨大。同时值得注意的是,在应用新技术、新设备时,应对其使用原理、应用范围、节能效果进行充分的了解,在技术和经济上进行比较后,再合理选择和应用,以达到有效节能的目的。

参考文献

[1]小型火力发电厂设计规范(GB50049-2011)[S].

[2]林映坤.热电厂电气节能设计[J].企业科技与发展,2009,(16).

[3]徐民.变频器在泵类负载中的节能应用[J].科技咨询,2012,(18).

中小型同步发电机组励磁系统改造 篇7

1 概述

现有某厂背压式汽轮发电机组,同步发电机为东方电机厂生厂的QF-6-2型发电机,原励磁系统采用直流励磁机励磁,型号为ZLQ45-3000,额定电压150 V,额定电流300 A,励磁方式为自并励方式,励磁调节器采用KFD磁放大器式调节器。但励磁调节器自投产以来一直未能投入使用,而是用磁场变阻器手动调节。励磁系统运行中除存在上述问题外,励磁机滚动轴承使用寿命短,经常因轴承问题引起励磁机振动停机检修,励磁系统运行不稳定,常造成机组失磁故障[3,4]。并且励磁机噪音大,电刷维护工作量大。

改造方案:将原直流励磁机及KFD调节器拆除,改为晶闸管静止励磁装置[5],增加励磁变压器及励磁电压互感器(TV),励磁方式仍为自并励励磁方式。

2 励磁系统主回路

主回路由晶闸整流桥KZ、励磁变压器Te、灭磁开关QDM和发电机转子绕组LQ等组成。其中,晶闸管整流桥采用三相半控桥,设计额定电流300 A,额定耐压6 000 V。

励磁变选用干式变压器,为使发电机强励状态下提供足够的励磁电压,其额定容量按原配励磁机容量的1.5倍以上,本方案选择为80 k V·A。

励磁系统电源取自发电机机端电压,经励磁变降压后,作为整流桥输入电压,整流器输出电流经灭磁开关接至发电机励磁绕组。其中,三相半控桥式整流器是励磁控制系统的执行单元,通过改变触发脉冲角的大小,调整发电机励磁电流。

3 灭磁及起励回路

灭磁方式仍采用灭磁开关及灭磁电阻灭磁(额定功率在4 000 k W以下的发电机可采用逆变灭磁),不同的是,非正常停机情况下,在主断路器断开至灭磁开关主触点断开之前,可通过三相半控桥实现逆变,释放部分能量。正常停机时可实现全过程逆变灭磁。

励磁系统设有专门的起励回路,其起励电源取自厂用交流电源,经起励接触器、变压器降压和二极管整流后向发电机提供起励电源。

4 励磁调节器

4.1 硬件组成

励磁调节器的硬件结构如图1所示[6],主要由单片机8031、EPROM2764、锁存器74LS373组成的微机系统和并行口8155、A/D转换器ADC0809组成调节器主板。

由运放558、LM331、4N25和555组成变送器板负责将由分流器来的0~75 m V信号转换成0~5 V,送到主机板的DAC0809。

脉冲放大板主要用来放大触发脉冲,即向晶闸管提供前沿陡、触发功率足够的触发脉冲。

4.2 调节器原理

微机励磁调节器的原理框图见图2,调节器的控制功能完全通过软件实现,从框图中可看出,来自发电机端TV的电压信号和来自电流互感器(TA)的电流信号经无功电流测量单元得到机端电压Uc和变换电阻后的电压Ut,由这个值可以算出无功电流Iw的大小。主控制器根据机端励磁TV电压信号Uc与内部给定电压信号Ug的差值,通过PID调节器进行电压调节[7],同时还根据TA来的定子电流检测出无功分量Iw,按预设定的差调系数δ做无功补偿,形成双闭环控制系统。

在恒电压方式下,定义偏差e=Ug-Uc-Iδ,Iw为无功电流的标么值,调节的结果是e0。

为解决调节过程的快速性与调节的稳定性这对矛盾,采用了变参数的PID调节规律。

调节周期为一个周期,算法为

式中 ΔYk为输出增量;KP、KI、KD为比例系数,KB为变量因子;ek、ek-1、ek-2为本次、上次、上2次偏差值。

输出算式为

其中,Yk、Yk-1为本次输出和上一次输出。

4.3 调节器的主要功能

4.3.1 显示功能

显示功能可实现:

a.巡回显示电压、频率等多种测量参数;

b.通过拨码盘调出所需显示的内容,也可通过显示器修改微机内存单元内容,设置参数和调试程序。

4.3.2 运行方式的选择和PID参数的在线修改

a.调节器可选择恒压和恒流2种运行方式。

b.通过在线调整PID参数可使系统达到较好的动态指标。

4.3.3 电压给定值的设定

a.可将电压给定值Ug设为90,发电机起励时自动建立机端电压为90%Ue,发电机出口断路器自动跳闸时,机端电压稳定在90%Ue,防止过电压。

b.机组初次或大修后初次升压,可选择Ug赋值17,起励建压值为17%Ue,再通过增励开关缓慢升压,以保证实验安全。

4.4 调节器的限制功能

a.当过励限制动作时调节器自动减励到允许的最大范围,当低励控制动作时,调节器将自动增大励磁到允许的最小范围,正常运行时,PID输入的是偏差信号,若限制器动作时,则依相应准则限制器偏差信号自动取得调节优先权取代电压调节器。

b.过励和强励的限制是延时限制(30 s),欠励限制是瞬时限制。

5 安装与调试

5.1 安装

为减短一次电缆长度,改造后的励磁系统主要设备均安装于发电机出口小间,即晶闸管励磁装置(包括三相半控桥、励磁调节器、起励及灭磁装置等)安装于原发电机灭磁盘位置,励磁TV及励磁变分上下2层安装于原励磁TV柜内。励磁变Te的接线组别为Y/△-11,励磁TV的接线组别为Y/Y-12,特别要注意的是,机端TV和Te的相序不能接措。投入前必须经过严格的校验,确定接线无误后便可以进行通电调试。

5.2 调试步骤

a.通电试机,通过拨码盘开关检查10~29各地址单元字符是否与字符对照表相符,并初步检查微机运行是否正常。

b.通过改变机端电压给定值观察触发角α的变化,验证控制算法是否正确。

c.设置PID参数、机端电压给定值等参数。

d.完成上述步骤后即可开机到额定转速,合灭磁开关,按照先开环后闭环的顺序验证励磁系统的各项功能是否正常,若各项功能正常便可投入运行。

6 运行效果

该厂励磁系统采用晶闸管静止励磁装置经过改造,实现了励磁系统PID自动调节,增强了系统响应的快速性和运行的稳定性,使系统调压精度达到0.5%;10%阶跃响应超调量小于30%,振荡次数小于3次;调节时间小于10 s;调节频率为150 Hz;调压范围为10%~130%;发电机调压速度可调,不小于每秒0.3%,不大于每秒1.0%;自动零起升压时间为4 s,10%残压可靠起励,超调小于5%。投运一年来,运行稳定,未发生任何故障。不足之处是,该励磁系统技术改造后,未能并入原有电站自动化系统。该励磁系统改造的成功,将为中小型发电机组励磁系统的改造提供很好的借鉴作用。

摘要:中小型同步发电机励磁系统大多采用直流励磁机励磁,虽然原理简单,但是调节滞后,自动调节难以实现。现提出采用晶闸管静止励磁装置,能够实现励磁系统PID自动调节,从而增强了系统响应的快速性和运行的稳定性。这种方式在ZLQ45-3000微机发电机自动调节励磁系统中得到应用,使系统调压精度达到0.5%;10%阶越响应超调量小于30%,振荡次数小于3次;调节时间小于10 s;调节频率为150 Hz;调压范围为10%~130%;发电机调压速度可调,不小于每秒0.3%,不大于每秒1.0%;自动零起升压时间为4 s,10%残压可靠起励,超调小于5%。

关键词:励磁系统,晶闸管,调节器,PID调节

参考文献

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[3]缪秋波,罗高荣.小水电站数控技术应用的进展[J].中国农村水利水电,2002,12(9):58-60.MIAO Qiubo,LUO Gaorong.The progress of digital controltechnology on small hydropower[J].China Rural Water andHydropower,2002,12(9):58-60.

[4]赵宇.浅谈同步发电机的励磁系统[J].有色矿冶,2006,22(3):51-52,55.ZHAO Yu.The account of synchronous generator excitationsystem[J].Non-ferrous Mining and Metallurgy,2006,22(3):51-52,55.

[5]吴轶群.同步发电机静止励磁装置的故障分析与处理[J].电力建设,2004,25(9):19-20,28.WU Yiqun.Analysis on failures of static exciting device of synchronous generator and its remedy[J].Electric Power Con-struction,2004,25(9):19-20,28.

[6]周双喜,李丹.同步发电机数字式励磁调节器[M].北京:中国电力出版社,1998.

中小型发电厂 篇8

关键词:风力发电,太阳能,水泵,PWM

0 引言

目前, 内蒙古及西北部边远地区的部分农牧区仍然处于无电状态。没有实现正常生活用电, 人畜生活用水及农田灌溉还依赖于人工。亟待解决大面积耕种灌溉用水的难题。

通过对农牧区风力资源和太阳能光照时间及强度的实地监测、考察和评估, 对独立的小型风机发电和太阳能发电的实验验证和分析, 为提高发电抽水系统的连续性和可靠性, 摒弃了单一的风力发电或太阳能发电的抽水模式, 提出了风机发电和太阳能发电 (以下简称为风光) 互补的发电模式, 设计出基于能量匹配的风光互补发电抽水智能控制器。

1 风光互补发电抽水系统的结构与运行

独立运行的风光互补发电系统由风力发电机、卸荷器、光伏阵列、控制器、蓄电池组、逆变器及大小水泵等组成 (见图1) 。 系统中的风轮将风能通过空气动力学原理转换成机械能, 驱动永磁同步发电机发出与风速成一定关系的交流电, 经不可控三相整流器变成直流电, 并经DC/DC变换器实现最大功率跟踪;光伏阵列将太阳能通过光生伏打效应转换成直流电, 通过DC/DC变换器实现最大功率跟踪[1]。二者皆通过控制器控制接入到直流母线, 给蓄电池供电;蓄电池连接在直流母线上, 当风力发电机和光伏阵列输出的电能供给负载后还有剩余时, 蓄电池将剩余电能储存起来;当风力发电机和光伏电池输出电能不足以满足负载要求时, 由蓄电池向其供电。由控制器实现对风能和太阳能的最大功率跟踪以及蓄电池的多段式充电方式和过压欠压保护功能。通过检测太阳能和风能, 进行水泵组的内部切换, 实现大、小水泵运行状态关闭和开启功能的组合, 实现了最大化利用能量来抽水。

2 风力发电控制部分

系统选用5 kW的三相永磁同步发电机作为风力发电机, 其控制模块的电路见图2。

风力发电部分的模块电路是将风机输出的三相电分别接入, a) 手动刹车空气开关;b) 三相不可控整流桥;c) 卸荷器。其中, 手动刹车在风速比较低的时候直接短接三相电停止风机运转。两路三相整流桥的作用分别是一路对风机电压进行实时检测, 另一路将整流后的两相电直接接入DC/DC变换器, 然后通过单向导通二极管, 再经充电模式选择器流入蓄电池[2]。卸荷器是当风速特别大的时候, 将多余的电能释放掉。风机控制部分设有3个PWM控制端, 其中, DC/DC端的PWM控制通过检测风机电压的大小来改变脉宽, 实现风机的最大功率跟踪。

3 太阳能光电板控制部分

系统选用了由9块80 W的太阳能板串联而成的720 W的太阳能电池板。太阳能板模块的控制将太阳能板输出的正负端分别接入两路[3]。a) 直接接入控制器对太阳能输出电压进行实时检测;b) 接入DC/DC变换模块, 经单向导通二极管, 电流检测端, 充电模式选择器进入蓄电池。其中, 通过对太阳能电压的检测, 改变脉宽, 实现太阳能的最大功率跟踪, 其控制电路见图3。

4 蓄电池控制部分

蓄电池作为独立运行风光互补系统的储能装置, 在风力和日照充足时存储供荷载使用后的剩余电能。充电模式端通过对蓄电池电压检测, 完成充电模式的选择。卸荷器端的PWM通过检测风机电压的大小来改变脉宽, 从而改变卸荷器的接入功率。

储存在蓄电池的电能, 在风力和日照不佳时输出供荷载使用。因此, 蓄电池在系统中起到能量调节和平衡的两大作用。固定式铅酸蓄电池因其具有性能优良、质量稳定、容量较大、价格较低的特点, 是目前风光互补系统主要选用的储能装置。

该系统选用了9块阀控式铅酸蓄电池, 电压为12 V, 容量为200 A·h。蓄电池充电模式选择器见图4, 其采用了PWM充电方式, 分4个阶段实现, 第一阶段PWM输出占空比为100%, 即晶闸管完全导通, 此时蓄电池处于大电流灌充阶段;第二阶段PWM输出占空比为50%, 即1/2时间处于导通状态, 1/2时间处于关闭状态, 此时蓄电池处于小电流充电阶段;第三阶段PWM输出占空比为25%, 即只有1/4的时间处于导通状态, 3/4的时间处于关断状态, 此时蓄电池处于浮充状态;第四阶段PWM输出占空比为0%, 即全部处于关断状态, 此时蓄电池正好处于充满状态。

5 卸荷器控制部分

由于泄洪器的选型要比风力发电机总能量大1.5倍, 所以选用了7.5 kW的卸荷器。为了便于能量的释放, 系统采用交流卸荷, 三角形接法。卸荷器控制采用2种方式相结合, a) PWM驱动的无级卸荷;b) 完全接通卸荷。当检测到风机电压大于设定值时, 以PWM方式开启卸荷器;当检测的风机电压高于另一设定值时, 以全接通的方式打开卸荷器。这种卸荷方式可有效地保护风机, 防止飞车, 同时也可以利用保护整流桥、单向二极管、蓄电池, 防止大电流对元器件的损坏。

6 水泵控制部分

系统选取1个大水泵和1个小水泵, 是通过风力发电机的功率、太阳能板的功率及逆变器的功率选择的。因为大小水泵的功率之和小于等于风力发电机的总功率, 小水泵的功率小于等于太阳能板的功率, 所以可保证在风机达到最大输出功率时能同时开启2个水泵;在无风的情况下, 单独依靠太阳能光电板供电时也能启动小水泵;在无风也无太阳的情况下, 由蓄电池供电, 只启动小水泵。因此, 实现了能量的最大化利用, 也保证了24 h不间断供水。该试验选定的水泵分别是1.1 kW, 扬程45 m和500 W, 扬程35 m的深井潜水泵[4]。

系统根据不同的风速和太阳能光照强度, 切换水泵的工作状态, 分4种情况来切换工作, a) 无风有太阳, 且太阳能功率足够大时, 只启动小水泵;b) 有风有太阳, 当P小

7 逆变器部分

系统中选用了单相逆变器构成逆变部分。逆变器自身带有过压欠压保护, 输入电压范围比较宽。但是, 当蓄电池电压低于或高于设定值时, 会自动报警切断输出, 实现对蓄电池的保护。

8 结语

该风光互补发电抽水控制系统已在内蒙古四子王旗进行试运行, 取得了很好的效果。尽管试验中风光互补发电系统只选用了5 kW的风力发电机和720 W的太阳能光伏阵列板, 但是, 随着家用电器大功率化的发展, 还可选用更大功率的风力发电机、太阳能光伏阵列板、逆变器以及蓄电池, 达到提高整套系统的功率的目标。

参考文献

[1]艾彬.小型户用风光互补发电系统匹配的计算机辅助设计[D].呼和浩特:内蒙古大学理工学院, 2000.

[2]李忠实.风光互补发电控制系统不同负载对蓄电池控制电压的影响[D].天津:天津大学, 2005.

[3]杨萍, 杨金明, 张昊, 等.新型太阳能—风能混合发电系统的研制[J].华北电力技术, 2004 (1) :12-15.

中小型发电厂 篇9

1.1 计划性检修

计划性检修主要分为扩修、小修和大修, 但需要得到允许后才能进行。其中, 扩修是为了在水轮发电机组运行中减少对元件的损坏或侵蚀, 使发电机的经济指标和功能恢复正常状态。它的主要内容是构建、拆卸水轮发电机组的全部元件, 并协调各个元件之间的关系, 使其在运行过程中能充分发挥自身的功能。扩修周期一般为3~5年, 扩修时间在3个月以内。小修指定期检查水轮发电机组, 一旦发现问题, 就需要及时更换、检修元件, 工期在10 d以内。大修主要检查水轮发电机组中的复杂元件, 并一一检修损坏的元件。元件被损坏的原因是运行过程中的振动或摩擦。大修的周期需要根据实际情况确定, 一般为2~3年, 工期为45 d。

1.2 临时性检修

临时性检修主要是指当水轮发电机组在正常运行中出现异常情况时, 工作人员根据实际情况对其进行短期停机检修的运维方式。采用该检修方法可有效避免发电机设备出现故障。水电站需根据运行阶段探明的弊病制订临时性检修的方案和解决措施, 并及时开展检修工作。

2 水轮发电机组检修中常见的问题

2.1 水轮发电机组的油位故障

造成水轮发电机组油位故障的主要原因有以下4点: (1) 发电机组邮箱的油量超出了标准范围; (2) 发电机组的油路堵塞, 导致油无法正常循环; (3) 发电机组的摆动幅度较大, 超出了规定范围; (4) 发电机组的密封位置被损坏, 导致油路渗漏、串油。

针对上述4点原因, 水电站应做好以下3方面的工作: (1) 检查水轮发电机组的油位情况, 一旦发现油量超出标准范围, 则立即减少油量, 使其处于允许范围之内。在实际中, 水轮发电机组在没有运行时, 其油位都要高于停机油位线;而在运行过程中, 油位必须低于最高油位线。 (2) 检查发电机组的摆动幅度是否过大, 一旦发现摆动幅度过大, 就应立刻关闭发电机组。 (3) 检查发电机组的密封位置是否遭到破坏, 如果已被破坏, 则应立即更换。

2.2 温度过高

水轮发电机组在运行过程中, 会不断产生大量的热量, 导致机组内部温度快速升高, 逐渐达到极限值。当水轮发电机组出现异常时, 过高的设备温度会对机组元件或设备造成损坏, 甚至会对其他辅助设备造成一定的侵蚀。比如水轮发电机组的轴承, 它是机组中最容易受温度影响的元件。如果水电站常用的调试方法无法彻底解决轴承温度过高的问题, 则只能全面检查整个发电机组, 从而彻底解决该问题。因此, 水电站应定期检查水轮发电机组, 并提前制订预防措施。

2.3 发电机并网受阻引发的工作

中小型水电站的同期控制手段主要包括自动准同期和手动准同期, 它是指在发电机组还没有并网时就已经励磁, 并将电压频率调价至标准范围内, 当电压、频率和相位等都符合条件后, 闭合发电机组的断路器, 从而使水电站系统和发电机组同时处于运行状态中的一种保护手段。在电压、频率与相位都相同的前提条件下, 发电机组开始并网。在实际中, 由于各种因素的影响, 电压、频率与相位会产生偏差, 而这种偏差是无法彻底消除的, 只能尽量降至最低。

3 中小型水电站水轮发电机组的检修策略

3.1 制订应对突发状况的解决措施

要想使中小型水电站水轮发电机组的正常运行得到保障, 单纯依靠检修是无法实现的, 还需要制订应对突发状况的解决措施。在制订过程中, 水电站应以科学理论为基础条件, 使解决措施具有针对性, 确保能及时、有效地解决发电机组故障, 从而在很大程度上提高机组运行的安全性和可靠性, 减少水电站的经济损失。因此, 在制订应对突发状况的解决措施时, 不仅需要具备过硬的专业知识和专业技术, 还需要具备实践经验比较丰富的工人合作, 从而保障措施的可实施性。

3.2 水轮发电机组的检修要点

水轮发电机组的检修有以下5个要点: (1) 如果没有有必要, 则水电站应尽量减少对发电机组元件的拆卸。这主要是因为元件在重新安装的过程中, 会受到一定程度的磨损, 且牢固性无法得到保障。如果必须要拆卸元件才能全面、正确地检查故障, 则水电站应只拆卸出现故障的元件, 对正常运行的元件可暂时不拆卸。同时, 在检修精密度较高的设备时, 比如油压装置、推力轴承和自动化操控等设备, 在拆卸前必须正确找出故障位置, 避免在拆卸过程中对设备造成损坏。 (2) 如果水轮发电机组在水电站生产的关键时期并没有发生较大的异常情况, 且在临时检修中没有发现故障, 则工作人员可根据实际情况延长计划性检修的周期。 (3) 水电站在检修发电机组之前, 应做好充分的准备工作, 尽量多翻阅一些关于设备的资料, 分析某些设备出现过的重大故障, 并作好标记, 这样不仅使检修工作具有针对性, 还节约了工作时间、提高了工作效率。 (4) 水电站在检修过程中, 必须严格按照各方案执行。如果遇到特殊情况, 需要改动原方案, 则相关工作人员应逐级上报, 通过审批后才能修改方案。同时, 还要做好各项信息的记录工作。 (5) 在发电机组的检修工作完成后, 必须开展后期测试。只有发电机组的各项测试信息符合要求后, 机组才能投入运行, 从而防止其他故障的产生。

3.3 检修工作的新模式

状态检修是目前较新的检修模式。自1980年至今, 状态检修已逐渐成为检修领域的发展方向, 它是以先进的科学技术手段和合理的管理方式为基础, 以设备当前的实际工作状况为依据, 利用诊断和检测技术手段, 并根据故障的预兆进行识别, 能够正确地判断故障部位、发展形势和损坏程度, 使工作人员可根据判断结果检修设备。状态检修与传统检修最大的不同是它可从预防性的角度检查设备, 根据设备的定期重点检查、日常检查、故障诊断和在线状态检测中所提供的信息, 经过分析处理, 从而预测设备出现故障的可能性, 并提前做好预防措施。这不仅提高了设备的利用率, 还降低了检修费用。

摘要:目前, 我国很多中小型水电站的水轮发电机具有效率高、成本低、污染小等优点, 但是在水轮发电机运行的过程中会受到各种不稳定因素的影响, 因此, 应实际检修水轮发电机组。通过分析、探讨水轮发电机组的类型和常见问题, 提出了相应的建议, 以供参考。

关键词:中小型水电站,水轮发电机,状态检修,设备故障

参考文献

[1]职保平, 马震岳, 王溢波, 等.用于水电站振动信号的积分算法[J].振动、测试与诊断, 2011, 31 (05) :610-613.

[2]马彩萍, 宋建英.积石峡水电站水轮发电机组参数选择[J].水力发电, 2011, 37 (11) :40-42, 45.

[3]张仁贡, 赵燕伟.水电站水轮发电机组动力特性数据存储优化与决策[J].水利水电技术, 2010, 41 (09) :83-86.

[4]钟斌, 孟宪宽, 周晓东, 等.水轮发电机组碳刷防脱落装置研究及应用[J].水利水电技术, 2012, 43 (11) :79-80.

中小型发电厂 篇10

卧式平扳型干式高压静电除尘器, 收尘极板接高压电源的正极并接地。电晕线接高压电源的负极。当高压直流电接到电除尘器的两极以后在电晕线附近就产生了电晕放电。这时从电晕区里有大量的自由电子和负离子逸出, 飞向收尘板 (阳极) 。负离子在运动中也常常粘结在一起成为重离子, 因此负离子和重离子就充满在两极之间, 一同飞向阳极。当带有粉尘的气体通过电场时, 这些带负电的离子就会在运动中不断地碰撞, 并被吸附到粉尘颗粒上, 从而使粉尘带电, 荷电后的粉尘在电场力的作用下, 几秒钟内就先后到达收尘板上, 放出负电荷.粉尘就沉积在收尘板上。与此同时, 电晕区内的所有正离子则朝着电晕线的方向运动。在这些正离子的运动中同样也使通过电晕区的粉尘荷电, 并移向电晕线, 所以在电晕线上也不断地积灰。沉积在收尘板和电晕线上的灰尘, 通过机械振打方式清除。振打清除的粉尘聚集到下灰斗中, 灰斗中的灰再经气力输灰系统排出。这样, 从电除尘器入口端进入电场的含尘气体通过电场的净化使得电除尘器出口端排出的气体达到国家规定排放浓度。

我厂2006年在3#锅炉大修时, 将准2500花岗岩文丘里水膜除尘器, 改造为DBP85-3×6型静电除尘器, 在投入运行时, 锅炉烟尘达到了环境排放标准。之后, 由于多种原因叠加, 导致除尘效率达不到期望值, 环境排放标准降低。经过现场的工程技术人员了多次维修, 反复研究摸索, 总结经验教训, 最终解决了除尘器效率低的技术难题。

1 原设备主要设计参数

(1) 处理废气量:144750m3/h

(2) 废气温度:150℃

(3) 废气入口含尘浓度:<59.5g/Nm3

(4) 废气出口含尘浓度:≤180mg/Nm3

(5) 电场断面平均流速:0.473m/s

(6) 设备阻力:≤300Pa

(7) 电场内负压;≤4000Pa

(8) 结构形式及电场数:干式单室三电场卧式

(9) 电场有效总长度:9m

(10) 有效断面积, 85m2

(11) 电晕极形式及中心距:一、二、三电场管状芝刺线500mm

(12) 每排收尘板块数:6块

(13) 每排电晕线根数:第一、二、三电场均为6根

(14) 电晕线线型:第一、二、三电场均为BS线

(15) 同性极间距:400mm

(16) 收尘板、电晕极振打方式:旋转锤侧面振打

(17) 进口气流分布板层数:二层

(18) 供电装置型号:GGAJO2-0.6A/72 (k V) -HW 3套

2 影响电除尘器性能的主要因素

影响电除尘器因素很多, 归纳起来分为五大类:

2.1

进口气流分布板设计存在缺陷、造成设备漏风严重由于除尘器的进口烟道是下进口, 所以进口电场内的气流分布尤为重要, 磨损不均匀, 磨损严重部位有大洞, 阻力减小、烟气流速加大, 其余部位烟气温度下降厉害, 甚至产生结露。

2.2 阳极振打力不足

几次进入电场内部检查发现, 阳极板板面粘灰, 用木棒敲打后脱落, 阳极振打需要改进。

2.3 阴极线设计布置有缺陷

原设备阴极线三个电场均为“BS型芒刺线”, 配置不合理。合理的极配形式能提高驱进速度, 抑制反电晕的产生, 提高清灰效果, 从而提高收尘效率。因三个电场的工况不同, 特别是末电场因烟尘含量低, 粉尘细, 电场运行需高电压低电流形式对收尘有利, 而“BS型芒刺线”是一种放电性能强的阴极线, 因此末电场应配置一种放电性能不太强又有利于提升电压的一种阴极线。

2.4 电场接地存在缺陷

一电场阳极振打锤击打阳极排振打砧时, 接触面有火花, 初步怀疑电场接地不好。

2.5 绝缘瓷套内积尘

现场曾多次出现绝缘瓷套内积尘、瓷套电弧拉伤等现象。

3 针对上述问题我们采取如下措施:

(1) 电除尘系统检查:重点检查并标志电除尘壳体、灰斗、顶盖漏风点并做好记录。检查电场的阴极线、阳极板积灰、变形情况, 观察阴阳极框架等内件有无移位开裂等情况, 检查阴阳极振打系统工作情况, 重点检查阴极瓷套及电磁转轴结灰情况, 检查进出口封头, 气流分布板、槽形板损坏情况。

(2) 壳体、顶盖、保温箱、进、出口封头及灰斗补漏。

(3) 拆除所有损坏气流分布板, 并及时清理, 重新设计制作的气流分布装置更新安装。

(4) 检查阴极框架的焊接情况, 检查框架的同极距间隙, 发现有五个阴打承接头断裂脱落, 及时测绘、加工制作并安装。

(5) 拆除第三电场BS型芒刺线456根, 再安装456根RS型芒刺线及912套上下连接板。

(6) 变形歪曲框架进行校正, 使其达到设计值。检查阴极框架与电气部分可靠连接情况, 对问题彻底清理并保证连接可靠。

(7) 打开并清理瓷套保温桶, 起吊并仔细清洗瓷套, 加装玻纤胶圈后重新调整安装。

(8) 拆除原来三套阳打传动装置、轴系、轴承及轴承支架, 按改造后振打形式计算并安装新设计制作的三套阳极振打系统。

(9) 阴极振打系统检修, 阴打轴同轴度调整, 检查并清洁电磁转轴

(10) 阴阳极异极距检测, 在框架检修完毕, 阳极板排的同极距调整至正常范围后进行。调整异极距达到±10mm偏差内。

(11) 设备接地检测及处理, 高、低压电控部分仔细检查并作合理调整。

(12) 电场进行空载升压试验、阴阳极振打试转及其它有关试验, 保证电除尘可以安全投运。

(13) 电除尘投运后, 检修前、后参数对比如下:

(14) 气力输灰系统投运后, 检修前、后具体参数如下:

从气力输灰运行情况可以看出检修后, 一、二电场输灰量明显增加, 三电场输灰量再减少, 说明检修改造是比较成功的, 达到了预期目的, 目测烟囱出口无冒黑烟现象。

4 结束语

由于高压静电除尘较为复杂, 管理要求较高, 只有加强维护和管理, 加强岗位运行人员的技能培训, 严格生产工艺操作管理, 才能保证电除尘器长期高效、安全稳定运行。

参考文献

[1]电除尘设备检修 (电力行业职业技能鉴定指导中心编) 中国电力出版社.

[2]DL/T461-2004燃煤电厂电除尘器运行维护导则.

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