時(shí)間:2022-08-17 23:07:56
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小水電工程測(cè)量工作的主要內(nèi)容有建立平面和高程控制網(wǎng),測(cè)繪庫區(qū)、壩址、進(jìn)出洞口(中洞)、壓力管和廠房的數(shù)字化地形圖(庫區(qū)和其他區(qū)域的比例尺一般分別為1:2000和1:500),以及工程施工放樣。測(cè)區(qū)采用任意直角坐標(biāo)系和假定高程系,如是流域綜合開發(fā),可用區(qū)域內(nèi)或國(guó)家統(tǒng)一的平面和高程系統(tǒng)。
2地面控制測(cè)量
2.1GPS與EDM導(dǎo)線結(jié)合的方法對(duì)于高水頭的小水電工程,輸水隧洞的控制是整個(gè)工程的核心。由于小水電工程處位于山地狹谷這種特殊的位置,采用GPS測(cè)量往往受到地形條件的限制,不能直接在壩址、進(jìn)出洞口(支洞口)、廠房等關(guān)鍵位置上施測(cè),而只能在附近山脊等開闊處選取合適的點(diǎn),再用EDM導(dǎo)線延伸至需要的位置上。
在各施工區(qū)如壩址、洞口、廠房等處布點(diǎn)時(shí),每處至少應(yīng)布設(shè)2~3個(gè)點(diǎn),并使各相鄰點(diǎn)兩兩通視,最好能組成一個(gè)三角形。GPS觀測(cè)的時(shí)間依工程對(duì)點(diǎn)位的精度要求不同而不同,一般20~30分鐘即可,檢驗(yàn)測(cè)量成果精度的方法,通常有3種:用全站儀(測(cè)距儀)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的平距與GPS二維約束邊長(zhǎng)進(jìn)行比較(同一投影面上)[1];用全站儀測(cè)量單角,與GPS坐標(biāo)反算角度值進(jìn)行比較;用GPS對(duì)原測(cè)點(diǎn)位在不同時(shí)間進(jìn)行重測(cè)等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。
GPS測(cè)量的二維精度可靠,但高程精度偏低,其高程中誤差一般為±10cm,不能滿足施工要求而需重新布設(shè)一條具有四等精度的測(cè)距三角高程導(dǎo)線或水準(zhǔn)路線,這項(xiàng)測(cè)量工作特別是在交通不便的山區(qū),工作量也是非常大的。
2.2EDM三維導(dǎo)線測(cè)距導(dǎo)線作為小水電工程的地表控制,也是非常合適的。一方面全站儀在生產(chǎn)單位已得到全面的普及,同時(shí)它又有良好的測(cè)角、測(cè)距精度,目前2秒級(jí)全站儀每公里測(cè)距精度一般都在3+2ppm(mm)以內(nèi),另一方面,測(cè)距導(dǎo)線選點(diǎn)的自由度大,能在所需要的地方布點(diǎn),并能一次性完成平面和高程控制測(cè)量。為提高隧洞的貫通精度,減少壩址與廠房間的控制點(diǎn)的數(shù)量,導(dǎo)線宜布設(shè)成直伸型。
2.2.1閉合導(dǎo)線:這種閉合導(dǎo)線的布設(shè)形式為狹長(zhǎng)型(如圖1),A為進(jìn)洞口控制點(diǎn),D為出洞口控制點(diǎn),1、2、……6點(diǎn)為中間點(diǎn),單號(hào)點(diǎn)與雙號(hào)點(diǎn)各構(gòu)成一條導(dǎo)線,選點(diǎn)時(shí),應(yīng)使1與2,3與4等兩兩相鄰的點(diǎn)間距為2m以內(nèi),并用鋼卷尺量出間距。
觀測(cè)時(shí)按閉合導(dǎo)線的要求施測(cè),從A始按1、2、3……6順序至D。水平角、豎直角、斜距的觀測(cè)及往返平距和高差的限差要求,視隧洞的長(zhǎng)度分別依一或二級(jí)導(dǎo)線和四、五等EDM三角高程的要求。這種形式布設(shè)的導(dǎo)線點(diǎn)位坐標(biāo)不僅可以得到檢核和精度衡量,同時(shí)最大限度的減少了工作量。
2.2.2雙支導(dǎo)線:當(dāng)狹長(zhǎng)的閉合導(dǎo)線中的某一點(diǎn)或幾點(diǎn)重合時(shí),即成此類型(如圖2)。這種導(dǎo)線與閉合導(dǎo)線的觀測(cè)相同。一般地,這種導(dǎo)線可單雙站交替設(shè)置,在重合點(diǎn)上只需設(shè)置一次儀器或覘牌。計(jì)算既可按兩條支導(dǎo)線單獨(dú)進(jìn)行,也可按閉合導(dǎo)線的方法進(jìn)行計(jì)算(當(dāng)路線交叉時(shí),只能按雙支導(dǎo)線計(jì)算),此外,還可以比較重合點(diǎn)以及終點(diǎn)的坐標(biāo)值而得到檢核。
上述兩種導(dǎo)線還可通過比較兩鄰近點(diǎn)的實(shí)測(cè)距離與它們的坐標(biāo)反算距離進(jìn)行檢核[2]。
2.2.3單支導(dǎo)線:當(dāng)引水洞較短時(shí)(一般小于1.5km),可布設(shè)成單支導(dǎo)線(如圖3)。觀測(cè)的內(nèi)容與各項(xiàng)精度指標(biāo)與上述兩類導(dǎo)線一致。為便于檢核,水平角觀測(cè)時(shí)應(yīng)對(duì)左右角各觀測(cè)一至二測(cè)回,圓周閉合差應(yīng)小于10秒。在進(jìn)行距離和高差觀測(cè)時(shí),可用兩次儀高法觀測(cè),以獲得兩組數(shù)據(jù)而得到校核。
2.2.4高程測(cè)量:小水電工程的高程測(cè)量一般在施測(cè)EDM導(dǎo)線時(shí)同時(shí)完成。施測(cè)時(shí)按照四等或五等的三角高程要求進(jìn)行,要特別注意各項(xiàng)限差要求,確保精度要求(特別是往返高差),以防返工。也可在條件較好時(shí)用水準(zhǔn)測(cè)量的方法觀測(cè)高差。3EDM三維導(dǎo)線的長(zhǎng)度及精度估算
地面導(dǎo)線的建立除了測(cè)圖外,主要是為了指導(dǎo)隧洞的開挖并使之貫通,以及放樣攔水壩、廠房及壓力管等,其中最主要的是用于前者。根據(jù)貫通誤差的來源與分配的原則[3],對(duì)于雙向開挖的隧洞,地面控制對(duì)橫向貫通的影響值為
Mq為貫通誤差,以Mq=10cm代入,Mq=5.8cm,即得地面導(dǎo)線最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差。對(duì)于上述的三種形式導(dǎo)線,都可用直伸支導(dǎo)線終點(diǎn)精度的估算方法來估算導(dǎo)線最弱點(diǎn)的精度。在任意平面直角坐標(biāo)系中,支導(dǎo)線由于沒有起算數(shù)據(jù)誤差和因起算數(shù)據(jù)誤差引起的誤差[4],其最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差的計(jì)算如下式:
根據(jù)大量的EDM一級(jí)導(dǎo)線測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),測(cè)距精度等于或高于5+5ppm的2″全站儀的測(cè)距中誤差≤±5mm,測(cè)角中誤差約為±3″[5],據(jù)此并依(1)式計(jì)算不同長(zhǎng)度和邊數(shù)的支導(dǎo)線最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差M(如表1)。
當(dāng)導(dǎo)線的長(zhǎng)度達(dá)到或超過2000m時(shí),最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差達(dá)到或超過了5.8cm,也即在地面導(dǎo)線長(zhǎng)度在2000m以內(nèi)時(shí),可用單支導(dǎo)線(一級(jí)導(dǎo)線的觀測(cè)要求)控制;當(dāng)長(zhǎng)度在2000m以上時(shí),應(yīng)用閉合或雙支導(dǎo)線作控制,它們的最弱點(diǎn)的點(diǎn)位中誤差為單支導(dǎo)線的/倍。
4結(jié)論
4.1GPS與EDM導(dǎo)線相結(jié)合用于小水電工程的地面控制測(cè)量,是一種效率高、平面精度高,并省力的好方法,但該法投入大,外業(yè)儀器多,高程精度欠佳。在高程精度要求稍低時(shí)(±10cm),可直接用其成果,不需再進(jìn)行四等EDM三角高程測(cè)量。
4.2EDM三維導(dǎo)線是小水電工程測(cè)量中常用的方法,但布點(diǎn)時(shí)要盡量使導(dǎo)線成直伸狀,以提高精度減少橫向貫通誤差。
4.3對(duì)于地面控制導(dǎo)線長(zhǎng)度小于1500m的短隧洞,單支導(dǎo)線作為它的地面控制測(cè)量方法,是個(gè)很好的選擇,不但省時(shí)省力,而且效益好。該法在近幾年省內(nèi)外的小水電工程的隧洞施工中被作者多次應(yīng)用,效果非常好,貫通誤差均在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。單支導(dǎo)線的測(cè)量要注意自身的校核,如測(cè)左右角,雙儀高法重測(cè)等。
摘要:測(cè)量工作在小水電工程建設(shè)中起著重要的作用。結(jié)合自身的測(cè)量經(jīng)驗(yàn),介紹了用GPS與EDM導(dǎo)線建立小水電工程地面控制網(wǎng)的幾種常用并有效的方法。
關(guān)鍵詞:水力發(fā)電工程測(cè)量控制網(wǎng)導(dǎo)線測(cè)量
參考文獻(xiàn):
[1]中海達(dá)測(cè)繪儀器公司.中海達(dá)GPS數(shù)據(jù)處理軟件Ⅲ使用手冊(cè)[M].2003.
[2]陶元洲.單程雙測(cè)導(dǎo)線測(cè)量[J].《測(cè)量員》.1991.(4).
2科學(xué)發(fā)展觀的內(nèi)涵
在十六屆三中全會(huì)中黨制定了“以人為本、可持續(xù)發(fā)展”的發(fā)展方針,強(qiáng)調(diào)城鄉(xiāng)、區(qū)域、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然、國(guó)內(nèi)、對(duì)外共同發(fā)展的要求,積極推動(dòng)社會(huì)發(fā)展改革。而在這個(gè)過程中,科學(xué)發(fā)展觀以它豐富的內(nèi)涵,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)中起到很大的作用,將經(jīng)濟(jì)、文化、政治等領(lǐng)域有機(jī)結(jié)合,有效提高社會(huì)發(fā)展速度??茖W(xué)發(fā)展觀是新時(shí)代中國(guó)發(fā)展的核心思想,也是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)共同進(jìn)步的基礎(chǔ)理論與保障。
2.1以人為本人是社會(huì)發(fā)展的主體,也是經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化活動(dòng)的直接實(shí)踐者??茖W(xué)發(fā)展觀堅(jiān)持“以人為本”的核心思想,充分激發(fā)出人的主觀能動(dòng)性,意識(shí)到人才是價(jià)值最高的社會(huì)資源,也明確了以全體人民為基礎(chǔ)共同提高發(fā)展的前進(jìn)方針。
2.2深化可持續(xù)發(fā)展社會(huì)主義建設(shè)需要做到提高科技含量、加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益、降低資源消耗、減少環(huán)境污染、擴(kuò)大人力資源的新型工業(yè)化發(fā)展體系,而科學(xué)發(fā)展觀正是為了完成這種使命。在發(fā)展時(shí)將環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展作為發(fā)展前提,通過科學(xué)發(fā)展觀進(jìn)行引導(dǎo),改變以往隨意開發(fā)的模式,將經(jīng)濟(jì)總量增加與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、自然有機(jī)結(jié)合,既符合現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求,也不會(huì)影響后世發(fā)展速度??茖W(xué)發(fā)展觀代表了可持續(xù)發(fā)展觀的發(fā)展方向,也是可持續(xù)發(fā)展的核心戰(zhàn)略思想,必須擺脫經(jīng)濟(jì)至上的社會(huì)發(fā)展觀念,堅(jiān)持協(xié)調(diào)發(fā)展、全面發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展為核心的科學(xué)發(fā)展觀。
3水利水電工程前期管理
前期管理工作是指工程項(xiàng)目選址開始,到建設(shè)項(xiàng)目開工前的全部管理組織工程。在2004年政府已經(jīng)出臺(tái)了核準(zhǔn)制、備案制的新型審批方案,企業(yè)需要承擔(dān)所有風(fēng)險(xiǎn)與責(zé)任,這對(duì)企業(yè)提出了更多的要求,所以水利水電工程建設(shè)企業(yè)必須重視前期管理工作。設(shè)計(jì)作為工程的靈魂,必須做到設(shè)計(jì)的完整、高效性,以縮短工期、提高質(zhì)量、降低造價(jià)的設(shè)計(jì)思路為基礎(chǔ),提高水利水電工程的投資效益。引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,通過招投標(biāo)與激勵(lì)機(jī)制,充分激發(fā)設(shè)計(jì)單位主觀能動(dòng)性。業(yè)主單位需要聘請(qǐng)專業(yè)的設(shè)計(jì)咨詢單位,并且對(duì)工程設(shè)計(jì)方案、招投標(biāo)文件進(jìn)行控制與審核。為了有效提高決策水平,需要在可行性報(bào)告通過后,由專業(yè)評(píng)估機(jī)構(gòu)對(duì)項(xiàng)目投資效益進(jìn)行分析,確定水利水電工程風(fēng)險(xiǎn)。
4水利水電工程管理探討
水利水電工程是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),深入科學(xué)發(fā)展觀之中,貫徹可持續(xù)發(fā)展理念在水利水電工程管理之中,是提高水利水電工程管理水平的基本保證。
4.1加強(qiáng)管理立法水利水電工程直接影響國(guó)民的生活與生產(chǎn),是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),工程管理有很大的意義。在現(xiàn)階段我國(guó)管理立法并不健全,還存在許多問題,必須完善工程管理立法,依法對(duì)水利水電工程進(jìn)行管理,才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)水利水電工程建設(shè)。水利水電工程設(shè)計(jì)內(nèi)容復(fù)雜,所以立法需要包括全部設(shè)計(jì)內(nèi)容,充分考慮設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等環(huán)節(jié),做好立法工作。完善立法可以使水利水電工程有章可循,避免嚴(yán)重事故發(fā)生,加強(qiáng)工程建設(shè)效果,有效提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。完善的法律制度,是水利水電工程管理的前提依據(jù)。
4.2加強(qiáng)經(jīng)營(yíng)管理為了發(fā)揮水利水電工程的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益,需要加強(qiáng)經(jīng)營(yíng)管理力度,在一定程度上,經(jīng)濟(jì)效益代表了水利水電工程的發(fā)展速度。提高經(jīng)濟(jì)效益,可以加大社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度,國(guó)家發(fā)展的同時(shí),也會(huì)為水利水電建設(shè)提供更多的物質(zhì)保障,為管理人員提供優(yōu)質(zhì)的生活保障,實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)開發(fā)。效益的高低由投入決定,通過最小的社會(huì)投入,獲得最大的經(jīng)濟(jì)收益,就是社會(huì)建設(shè)發(fā)展所追求的目標(biāo)。所以在進(jìn)行管理的過程中,需要明確經(jīng)濟(jì)分析制度,對(duì)工程管理的成本進(jìn)行預(yù)算,建立完善的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)工程建設(shè)與管理進(jìn)行分析評(píng)估,保證經(jīng)濟(jì)利益最大化。
4.3加強(qiáng)管理隊(duì)伍建設(shè)加強(qiáng)管理隊(duì)伍建設(shè),正是“以人為本”思想的外在體現(xiàn),人作為社會(huì)活動(dòng)的主體,在工程管理中起到了關(guān)鍵性作用。我國(guó)水利水電工程管理屬于起步階段,管理人員并不能滿足現(xiàn)有需求,一些偏遠(yuǎn)地區(qū)條件較為艱苦,內(nèi)部管理人員較少,技術(shù)水平也無法達(dá)到要求,缺乏實(shí)施管理工作的基礎(chǔ)。水利水電工程管理與其他管理工程有很大區(qū)別,管理人員需要擺脫“重建設(shè)、輕管理”的理念,重新認(rèn)識(shí)工程管理的意義,加強(qiáng)維護(hù)與管理,提高水利水電工程的使用壽命,節(jié)約國(guó)家資源,創(chuàng)造更多的財(cái)富。管理落后不僅會(huì)影響工程正常投入、降低經(jīng)濟(jì)效益,而且有可能會(huì)對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)造成威脅,加強(qiáng)管理隊(duì)伍建設(shè),提高管理人員職業(yè)素質(zhì)、技術(shù)水平、待遇保障,是提高工程管理水平的主要手段。
4.4加強(qiáng)部門協(xié)作高效的團(tuán)隊(duì)是保證水利水電工程正常運(yùn)行的關(guān)鍵,通過組織團(tuán)隊(duì)方法,可以有效增強(qiáng)員工的團(tuán)結(jié)精神,保證管理工程順利開展。水利水電管理工作涉及諸多部門,許多工作不僅由管理部門負(fù)責(zé),還需要設(shè)計(jì)與施工部門的配合,管理工作需要深入每個(gè)環(huán)節(jié)之中,從設(shè)計(jì)、施工環(huán)節(jié)開始,嚴(yán)格分析地質(zhì)觀測(cè)、水質(zhì)檢測(cè)、施工工藝等步驟的施工計(jì)劃,加強(qiáng)各部門之間的協(xié)調(diào)與配合?,F(xiàn)代化水利水電工程需要良好的團(tuán)隊(duì)配合,通過設(shè)計(jì)、施工、管理部門的配合,有效提高工作效率,不僅可以解決資源,也可以培養(yǎng)出部門之間的默契,對(duì)后續(xù)管理工作有著極大的幫助。
2硬件設(shè)計(jì)
圖1為此次設(shè)計(jì)的硬件結(jié)構(gòu)框圖:
此次設(shè)計(jì)分上位機(jī)和下位機(jī)兩部分,用一臺(tái)計(jì)算機(jī)模擬上位機(jī),兩片單片機(jī)模擬下位機(jī)。用做從片,B片做主片。主要承擔(dān)對(duì)模擬量、開關(guān)量、V/F量的采集和處理,而B片則用來進(jìn)行通信。B比A多了一個(gè)IBM-PC機(jī)通信的功能。
1)數(shù)據(jù)采集電路首先對(duì)V/F的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,V/F量從20針的JP3的8針輸入,這8針又接在CD4051的X7-X0上,由A、B、C的輸入決定哪一路的V/F量送給CPU8031的T0。開關(guān)量的采集,開關(guān)量是由26針JP1的前24針引入,經(jīng)過3片74LS244將數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線上,由可編程譯碼器GAL承擔(dān)選擇74LS373芯片,進(jìn)行開關(guān)量采集。模擬量采集,通過P1.4、P1.7置位使AD7506、CD4051、AD574開始工作,JP2上的16個(gè)模擬量經(jīng)過十六選一開關(guān),JP3的8個(gè)模擬量經(jīng)過八選一開關(guān),接于12位A/D轉(zhuǎn)換器。
2)單片機(jī)系統(tǒng)包含單片機(jī)80C31、外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展電路等。單片機(jī)80C31是核心部分,完成單片機(jī)之間、下位機(jī)與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)的傳輸及命令的傳送等功能。
二、電力系統(tǒng)諧波危害
并網(wǎng)系統(tǒng)的電能質(zhì)量主要取決于輸出電流的質(zhì)量,為了能夠給電網(wǎng)提供高質(zhì)量的電能,并網(wǎng)逆變器的電流控制發(fā)揮了重要的作用,因此,對(duì)并網(wǎng)發(fā)電用三相逆變器研究就顯的尤為重要。
由于三相PWM逆變器具有功率因數(shù)高,效率高等諸多優(yōu)點(diǎn),因此在可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電中得到廣泛應(yīng)用。但是三相PWM逆變器在其開關(guān)頻率及開關(guān)頻率的整數(shù)倍附近,產(chǎn)生的高次諧波注入到電網(wǎng)中,會(huì)產(chǎn)生諧波污染,這將對(duì)電網(wǎng)上的其他電磁敏感的設(shè)備產(chǎn)生干擾。
諧波對(duì)電力系統(tǒng)和其它用的設(shè)備可能帶來非常嚴(yán)重的影響,主要危害可歸納為:
在電力危害方面:
(1)使公用電網(wǎng)中的設(shè)備產(chǎn)生附加諧波損耗,降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的使用頻率增加電網(wǎng)損耗。零線會(huì)由于流過大量的3次及其倍數(shù)次諧波造成零線過熱,甚至引發(fā)火災(zāi)。
(2)諧波會(huì)產(chǎn)生額外的熱效應(yīng)從而引起用電設(shè)備發(fā)熱,使絕緣老化,降低設(shè)備的使用壽命。
(3)諧波容易使電網(wǎng)與補(bǔ)償電容器之間產(chǎn)生串聯(lián)并聯(lián)諧振,使諧振電流放大幾倍甚至幾十倍,造成過流,造成電容器以及與之相連的電抗器、電阻器的損壞。
(4)降低產(chǎn)生、傳輸和利用電能的效率。
在信號(hào)干擾方面:
(1)諧波會(huì)引起一些保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)作,如繼電保護(hù)的熔斷器等。同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致電氣測(cè)量?jī)x表計(jì)量不準(zhǔn)確。
(2)諧波通過電磁感應(yīng)和傳導(dǎo)耦合等方式對(duì)鄰近的電子設(shè)備和通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致它們無法正常工作。
所以,減輕直至消除這些危害,對(duì)于供電和用電設(shè)備的節(jié)能降耗,乃至于對(duì)整個(gè)社會(huì)能源利用率的提高,都具有極其重要的意義。由于LCL在抑制諧波方面具有的優(yōu)點(diǎn),因此研究LCL濾波器具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
三、并網(wǎng)逆變器矢量控制
控制電路的目的就是控制并網(wǎng)逆變器六個(gè)開關(guān)管的通斷,產(chǎn)生與正弦波等效的一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形,等效的原則是每一區(qū)間的面積相等。如果把一個(gè)正弦半波分作n等份,然后把每一等份的正弦曲線與橫軸所包圍的面積都用一個(gè)與此面積相等的等高矩形脈沖來代替,矩形脈沖的中點(diǎn)與正弦波每一等份的中點(diǎn)重合,而寬度是按正弦規(guī)律變化。這樣,由n個(gè)等幅而不等寬的矩形脈沖所組成的波形就與正弦半周等效。同樣,正弦波負(fù)半周也可用相同方法與一系列負(fù)脈沖波來等效。
為了達(dá)到控制目的,我們選用矢量控制的方法。矢量控制最初用于控制異步電機(jī),把交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)控制,后來經(jīng)過多年的發(fā)展,逐漸形成了一套比較完整的矢量控制理論體系。最近二十多年來由于電力電子、計(jì)算機(jī)及微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,矢量控制技術(shù)在高性能交流驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛。矢量控制大大簡(jiǎn)化了控制的難度,并會(huì)獲得較好的控制效果,因此我們將采用矢量控制的方法對(duì)并網(wǎng)逆變器進(jìn)行控制。
我們采用兩個(gè)電流內(nèi)環(huán)、一個(gè)電壓外環(huán)的雙閉環(huán)系統(tǒng),來達(dá)到實(shí)際需要的精度和動(dòng)靜態(tài)性能。這種方法是取直流側(cè)電壓與給定電壓比較,產(chǎn)生作為輸入的直軸電流,取逆變器側(cè)電感電流作為反饋,產(chǎn)生控制逆變器的脈沖信號(hào)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的直流電壓不穩(wěn)定時(shí),通過逆變器側(cè)電感電流的反饋,可以調(diào)節(jié)逆變器6個(gè)開關(guān)管通斷時(shí)間,使其輸出與電網(wǎng)電壓幅值、相位相吻合。
四、LCL參數(shù)設(shè)計(jì)
逆變器側(cè)是三個(gè)電阻為R、電感為L(zhǎng)的電抗器,網(wǎng)側(cè)是三個(gè)電阻為Rf、電感為L(zhǎng)f的電抗器,網(wǎng)側(cè)電抗器和變流器側(cè)電抗器之間是三個(gè)星形聯(lián)結(jié)的電容器Cf。六個(gè)功率開關(guān)由控制電路產(chǎn)生的脈沖信號(hào)控制其通斷,從而產(chǎn)生與正弦波等效的等幅矩形脈沖序列波。經(jīng)逆變器形成的三相交流電經(jīng)LCL濾波器濾除諧波后并入電網(wǎng)。
由于在LCL參數(shù)選擇比較復(fù)雜,國(guó)際上也沒有一種統(tǒng)一的設(shè)計(jì)方法,因此文章綜合考慮電網(wǎng)側(cè)電流最大允許脈動(dòng)、逆變器開關(guān)頻率和阻尼特性等要求,通過計(jì)算的方法得出一種簡(jiǎn)單有效的設(shè)計(jì)方案:通過選擇逆變器側(cè)所需要的電流紋波來設(shè)計(jì)內(nèi)部電感L,通過選擇在額定狀態(tài)下吸收的無功功率來決定電容值,通過選擇期望電流紋波減少量來設(shè)計(jì)Lf。由于逆變器開關(guān)管通常工作在高頻方式,一般為15kHz,所以該濾波器屬于低通濾波器,目的是濾除高頻開關(guān)紋波。
通過計(jì)算得出LCL參數(shù)后,我們采用MATLAB中的SIMULINK模塊進(jìn)行仿真,通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)后得出一個(gè)滿足要求的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
五、主動(dòng)阻尼控制器的設(shè)計(jì)
由于LCL濾波器是諧振電路,對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大影響,如果不采取很好的控制策略,會(huì)使電流的諧波畸變率增大。為了抑制LCL濾波器的諧振,可以采取增加濾波器阻尼的方法,但是增加無源元件,如電阻等,會(huì)造成功率損耗,降低系統(tǒng)的工作效率。除此之外我們還可以采取增加主動(dòng)阻尼的方法,所謂主動(dòng)阻尼,是指主動(dòng)采取控制策略的方法,達(dá)到與被動(dòng)阻尼相同的效果。
用主動(dòng)阻尼的方法替代實(shí)際的諧振阻尼電阻作用,這樣即使主動(dòng)阻尼的阻值很大,也不會(huì)造成功率損耗,降低系統(tǒng)的效率。由于電壓電流雙閉環(huán)控制具有系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化不敏感,穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)。采取這種控制策略與通常的雙閉環(huán)不同之處在于,增加了對(duì)電容器電流的前饋控制。
結(jié)語
IEEE1547標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格限定負(fù)載注入電網(wǎng)的電流總諧波畸變要小于5%,35次以上諧波的畸變率要小于0.3%。通過我們對(duì)逆變器矢量控制、LCL參數(shù)和主動(dòng)阻尼器的設(shè)計(jì),將基本達(dá)到這一要求。
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前言
目前,我國(guó)水利部門正積極開展全國(guó)、流域片和各省(自治區(qū)、直轄市)3個(gè)級(jí)別區(qū)域的水資源綜合規(guī)劃工作,這與全國(guó)第一次水資源評(píng)價(jià)和水資源利用規(guī)劃編制,相隔已有20多年了。與以往相比較,現(xiàn)在人們?cè)谥匾曀Y源的開發(fā)、利用和治理的同時(shí),更加重視水資源的配置、節(jié)約和保護(hù),更深刻地認(rèn)識(shí)到水資源已成為綜合的、與人類生存和社會(huì)發(fā)展休戚相關(guān)、不可替代的資源。如何實(shí)現(xiàn)把江河流域的工程規(guī)劃轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源規(guī)劃,以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,已成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。為此,有必要對(duì)珠江流域片各地水土資源特點(diǎn)、開發(fā)利用現(xiàn)狀、未來對(duì)水資源供需的準(zhǔn)則及協(xié)調(diào)平衡水量水質(zhì)的難點(diǎn),進(jìn)行調(diào)查分析評(píng)定。同時(shí),還要了解珠江流域片各地經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、供水能力、節(jié)水潛力及有利于生態(tài)環(huán)境改善的條件等,以此來考慮當(dāng)?shù)貙?duì)水資源的供、需、用、耗、排水的指標(biāo)定額,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的年遞增率等,即既要符合國(guó)家、行業(yè)有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求,也要照顧該區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)基礎(chǔ)行業(yè)的特殊性。
一、加強(qiáng)流域片水資源的統(tǒng)一管理
這次水資源綜合規(guī)劃應(yīng)注重河道內(nèi)與外、左岸與右岸、上游與下游、洪澇與干旱、城鎮(zhèn)與農(nóng)村等的來、供、用、排水的量與質(zhì)的協(xié)調(diào)平衡,致力減輕或化解水資源制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的矛盾,因地制宜地落實(shí)可行的工程和非工程措施。珠江流域片的西北部地處云貴高原山區(qū),田高水低,水資源開發(fā)利用程度低,水土流失嚴(yán)重,石漠化不斷擴(kuò)展,水污染日益嚴(yán)重;東南沿海地帶的水資源俗稱“風(fēng)頭水尾”(臺(tái)風(fēng)、過境水),經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展迅猛,水土資源供需矛盾突出;在西江流域腹地的紅水河(含南盤江下游及黔江河段),是我國(guó)十大水電資源“富礦”之一,規(guī)劃的l0個(gè)梯級(jí)水電站已建成(在建)7座,連同相鄰的郁江、柳江兩主支流上已建成的水電站,其電力調(diào)度可控制西江中下游河道內(nèi)用水;北盤江沿岸的六盤水特區(qū)是我國(guó)煤炭基地之一,它地處珠江、長(zhǎng)江分水嶺的缺水地帶,而煤炭卻依賴水力開采,并要洗煤煉焦和建設(shè)坑口火電站,使該河段被當(dāng)?shù)厝藨蚍Q為“黑龍江”。從珠江流域片整體來看,滇、黔、桂3省(區(qū))已被列入我國(guó)西部大開發(fā)的重點(diǎn)省份,對(duì)其未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用水需求,必須要有對(duì)策和措施;東南沿海岸帶及香港、澳門兩個(gè)特別行政區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,淡水緊缺,港澳地區(qū)還長(zhǎng)年依賴從珠江三角洲內(nèi)調(diào)水;泛珠江三角洲區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作架構(gòu)已建成,并兩度召開了泛珠江三角區(qū)域環(huán)境保護(hù)合作聯(lián)席會(huì)議,而珠江三角洲地區(qū)就是這區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中心地帶,水資源應(yīng)如何才能滿足其需求?可見要合理配置珠江流域片的水資源,就必須把以往受傳統(tǒng)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)影響下的部門分割、地區(qū)分割的管理體制予以改革,不能再把大、中型水電站的用水讓電力部門支配,而水工程的防汛抗旱由水利部門承擔(dān)。所以改革水利管理體制的關(guān)鍵是要加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理。在珠江流域片水資源合理配置方面,可參考在“九五”期間成立的黃河上中游管理局,由流域機(jī)構(gòu)與各省(區(qū))水利行政主管廳(局)組建一個(gè)水資源開發(fā)利用的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)。近年黃河防總辦公室還與西北電網(wǎng)有限公司等建立一個(gè)水庫調(diào)度信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)調(diào)度信息共享,促進(jìn)上下游合理利用水資源。還可以考慮像海河委那樣,為尋求南水北調(diào)工程改善海河的生態(tài)水環(huán)境狀況,而制定出一個(gè)海河流域生態(tài)恢復(fù)的水資源保障規(guī)劃等措施。
二、明確水資源利用分區(qū)
對(duì)水資源利用分區(qū)的原則之一是盡可能保持與以往相關(guān)成果的連續(xù)性和一致性。這次將珠江流域片第一次水資源分區(qū)時(shí)的廣東的“粵西沿海諸河區(qū)”與廣西的“桂南沿海諸河區(qū)”合并為“粵西桂南沿海諸河”二級(jí)區(qū);把原廣東省的“粵東沿海諸河區(qū)”和“韓江流域區(qū)”合并為“韓江及粵東諸河”二級(jí)區(qū);把原來的“紅柳黔江區(qū)”(指紅水河和柳江匯合后流入西江主干的稱之黔江河段)、“郁潯江區(qū)”(指郁江流至桂平匯人黔江后改稱為潯江河段)以及桂江賀江等二級(jí)區(qū)調(diào)整為紅柳江區(qū)、郁江區(qū)和西江區(qū)??梢娺@次水資源利用分區(qū)對(duì)江河水量傳遞互補(bǔ),行政區(qū)域的供需水量余缺的調(diào)劑,將會(huì)帶來不少有待解決的問題。
另以往在水資源供需平衡時(shí),各省(區(qū))及其省(區(qū))內(nèi)區(qū)域之間,有著“以需定供”還是“以供定需”的爭(zhēng)議。廣東認(rèn)為需求水量大,有經(jīng)濟(jì)實(shí)力可多建設(shè)水工程擬實(shí)施“以需定供”,貴州、云南經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后,只能“以供定需”進(jìn)行水量平衡。以往的需水量測(cè)算,對(duì)節(jié)約用水多停留在口頭上,節(jié)水措施很不得力,也未考慮廢污水處理和再生利用。對(duì)水工程的現(xiàn)狀的供水能力,多采用已運(yùn)行20~30年的水工程設(shè)計(jì)效益指標(biāo),同時(shí)珠江流域片內(nèi)不少地區(qū)的供水設(shè)施是以引、提水為主,其供水保證率低,欠缺調(diào)蓄能力,容易把供水量估計(jì)偏多。據(jù)2000年對(duì)珠江流域片中小型病險(xiǎn)水庫統(tǒng)計(jì):廣東、廣西、云南、貴州、海南省(區(qū))三類病險(xiǎn)庫分別占在運(yùn)行的中小型水庫的55%、49%、39%、47%和36%。由于水利工程管理體制改革,水庫經(jīng)營(yíng)要自負(fù)盈虧且轉(zhuǎn)向集體或個(gè)人承包,把水庫原來的開發(fā)目標(biāo)轉(zhuǎn)向水電、供水等。因此,這次在水資源供需平衡時(shí),必須要對(duì)現(xiàn)有水工程的開發(fā)目標(biāo)、供水能力及其工程的安全度進(jìn)行評(píng)估核定。
三、落實(shí)編制珠江三角洲中長(zhǎng)期供水規(guī)劃
珠江三角洲水資源二級(jí)區(qū),是由西、北、東三江聚匯后的網(wǎng)河區(qū),水資源的量與質(zhì)常受臺(tái)風(fēng)、暴潮、咸水、赤潮、污水及枯水期淡水緊張等的困擾而陷入水質(zhì)性缺水。這里的土地面積僅占珠江流域片的4.8%,人口卻占珠江流域片總?cè)丝诘?0.6%,城市化率高達(dá)77.5%。在廣東全省的21個(gè)地級(jí)市中,珠江三角洲占有7個(gè),它集中了全省78%的經(jīng)濟(jì)總量和85%的財(cái)稅收入。因此,生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水的量與質(zhì)需求,無疑對(duì)當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展是個(gè)重大的壓力,盡管一些區(qū)鎮(zhèn)一年的水利建設(shè)投入可以億元計(jì),但地勢(shì)低洼難修筑大中型水庫來調(diào)蓄水量,原有聯(lián)圍筑閘的功能受目前城鎮(zhèn)擴(kuò)大,路橋急增及河道挖沙等影響未能重新綜合規(guī)劃調(diào)整,灘涂圍墾造地占用了海岸親水帶,房地產(chǎn)開發(fā)商在岸堤邊搶建碼頭倉庫,帶來河道流態(tài)變形、會(huì)潮點(diǎn)上移及廢污水激增。以往珠江三角洲內(nèi)的洪潮區(qū)和潮洪區(qū),枯水期仍可利用堤圍水閘水泵兼施進(jìn)行潮灌潮排“偷淡”沖污,現(xiàn)在連東深供水工程,也因東江枯水期水量緊缺及水污染而要把取水口上移,并修建了大型污水處理廠及對(duì)河(渠)全程進(jìn)行全封閉輸水。近兩年珠江委等雖曾成功地利用西江上中游梯級(jí)水庫下泄水量,沿西江主干道,向西、北江三角洲的沿海地區(qū)壓咸補(bǔ)淡,但這不是長(zhǎng)久之計(jì)。應(yīng)該在這次規(guī)劃中抓緊落實(shí)編制出珠江三角洲區(qū)水資源中長(zhǎng)期供水規(guī)劃,以節(jié)水先行,環(huán)保跟上去,落實(shí)需水量,在考慮修建供水設(shè)施時(shí)除首推已完成項(xiàng)目建議書的思賢活水利樞紐盡快上馬興建外,還可參考東深供水系統(tǒng)的思路,利用中順大圍頂部不受咸(枯)水困擾的東海水道已建的鳧洲水閘經(jīng)補(bǔ)強(qiáng)加固,引提西江水沿鳧洲河(渠)南下至該圍內(nèi)東西向連通磨刀門水道與橫門水道的石歧河構(gòu)通,形成龐大的河渠水網(wǎng)調(diào)蓄水量,并進(jìn)一步查勘線路修建渠(管)泵閘向長(zhǎng)江水庫補(bǔ)水及連通中珠圍內(nèi)的鳳凰山、大鏡山等水庫,聯(lián)合向中山、珠海、澳門等地供水。也可考慮像深圳市那樣購置中型水庫作為枯水期的應(yīng)急供水專用水庫,把眾多原為農(nóng)業(yè)灌溉的中、小型水庫轉(zhuǎn)變?yōu)猷l(xiāng)鎮(zhèn)供水水庫。并要積極勘測(cè)規(guī)劃修建海岸帶的港灣水庫或建設(shè)海水淡化廠。
四、明確各項(xiàng)水資源利用評(píng)價(jià)指標(biāo)
評(píng)價(jià)水資源利用的合理性和科學(xué)性,常用單位指標(biāo)來量化,一般多采用人均水資源量、畝均灌溉水量、人均GDP等表達(dá)。這個(gè)“均值”是相應(yīng)主管部門在某個(gè)時(shí)期內(nèi)逐年累加的平均值?,F(xiàn)各有關(guān)指標(biāo)、定額、年遞增率等既有現(xiàn)狀又要預(yù)測(cè),都由國(guó)家相關(guān)主管部門或其科研院校提供控制數(shù)給各省(區(qū)),要求各省(區(qū))再分解到各水資源分區(qū)和地、市、縣行政區(qū)。例如:耕地面積這次只要求填報(bào)2000年數(shù)值,卻要以1996年國(guó)家土地管理局公布數(shù)字控制。但珠江流域片內(nèi)各省(區(qū))的2000年統(tǒng)計(jì)年鑒或國(guó)土部門公布的耕地面積數(shù),都比1996年少,多數(shù)省(區(qū))還有1994年以后的年耕地面積是負(fù)增長(zhǎng)。至2002年全國(guó)人均耕地面積為0.095hrn2,按全國(guó)31個(gè)省(自治區(qū)、直轄市)的人均耕地面積自大至小排名:云南被列為第14位,廣西列在第20名,海南為第22名,貴州為24名,廣東則排在第30位,只比全國(guó)末位的福建多一點(diǎn)。從珠江流域片2000年各行業(yè)用水結(jié)構(gòu)分析得:生活用水占13.5%、工業(yè)用水占19.4%、農(nóng)業(yè)用水占67.1%(含林牧漁占7.4%)。農(nóng)田灌溉用水量只占珠江流域片總用水的60%,是耕地面積減少或灌溉面積減少?還是已推行了節(jié)水農(nóng)業(yè)?這是在水資源合理配置時(shí)各省(區(qū))要認(rèn)真商討的。
2火力發(fā)電廠工業(yè)廢水處理的資源化技術(shù)研究
2.1鍋爐清洗廢液處理技術(shù)鍋爐清洗廢液是火力發(fā)電廠運(yùn)行鍋爐周期性清洗和新建鍋爐清洗時(shí)排放的鈍化廢液和酸洗廢液的總稱。其污染物濃度變化非常大,濃度非常高,且排放時(shí)間非常短,如果不對(duì)其進(jìn)行處理而直接排放,會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常嚴(yán)重的影響。酸洗廢液中含有大量的溶解物質(zhì)和鈍化劑、緩蝕劑及游離酸[4]。目前,鍋爐清洗廢液處理方法有活性污泥法、化學(xué)處理法、吸附法及化學(xué)氧化分解法。
2.2酸堿再生廢水處理技術(shù)火力發(fā)電廠的離子交換設(shè)備在沖洗和再生過程中,會(huì)產(chǎn)生一部分再生廢水,雖然這部分廢水的水量不會(huì)很大,大約是處理水量的百分之一,但是水的質(zhì)量非常差,且含有大量的有機(jī)物以及酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)。目前,大多數(shù)火力發(fā)電廠通常采用中和池來對(duì)再生過程中所排放的廢酸液和廢堿液進(jìn)行處理。由于受到各種不確定因素的影響,如每周期再生時(shí)所排放的酸性物質(zhì)和堿性物質(zhì)、陰陽離子交換器的運(yùn)行周期不同步、酸堿中和反應(yīng)的非線性特性等等,使得中和池的運(yùn)行效果非常不理想,需要很長(zhǎng)的中和時(shí)間、且排水的pH值很不穩(wěn)定[5]。針對(duì)酸堿再生廢水中的有機(jī)物處理,由于難以控制中和廢水池的PH值超標(biāo)問題,使得國(guó)內(nèi)許多火力發(fā)電廠已將中和廢水引入沖灰系統(tǒng),排進(jìn)沖灰管路,直接由灰將泵排入灰廠。
水資源(含水能資源)是可循環(huán)再生的,經(jīng)開發(fā)即可利用,可以除害興利,如不開發(fā),只能白白付之東流,還要帶來水旱災(zāi)害。水利水電樞紐一旦建成,可以年復(fù)一年持續(xù)運(yùn)行下去,這是水利和水電可持續(xù)發(fā)展的基本條件。目前,我國(guó)某些地區(qū)水資源極其貧乏或已開發(fā)殆盡,再修建新的樞紐就受到限制,這將影響水利和水電的可持續(xù)發(fā)展。
水資源和水能資源的開發(fā)利用,關(guān)鍵在于水利和水電工程建設(shè)。各工程的建設(shè)條件往往差異很大。例如,長(zhǎng)江和珠江干支流、西南地區(qū)水資源豐富,開發(fā)條件較好;黃河流域雨量雖然較少,但干流源遠(yuǎn)流長(zhǎng),集雨面積大,上游源頭雨量較豐,故其干流的上中游也有利于水電的開發(fā);其他如淮河、海河干旱缺水,源近流短,水量少且不均衡,水電開發(fā)條件不好;沿海地區(qū)雨量和水量雖然較豐,但有的地區(qū)或缺乏好壩址及興建水電工程條件,或由于移民太多,影響環(huán)境生態(tài)以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不好等原因,水電開發(fā)條件也不理想。近年來,我國(guó)水電事業(yè)發(fā)展很快,在建和待建水電站星羅棋布。如三峽、二灘、李家峽、萬家寨、小浪底等大型工程正在修建;待建的大工程更多,如小灣、溪落度、向家壩、天生橋、瀑布溝、拉西瓦、龍灘等等,它們的裝機(jī)都在100×104kW以上,最大的達(dá)1820×104kW,為世界之冠。但是,這些水電站的地理位置偏重在我國(guó)的西南、西北及中部,華北、東北及沿海地區(qū)則較少。如海河流域已建大中小水庫約190座,總庫容已與全流域年平均徑流量相等,控制了山區(qū)流域面積的83%和徑流的55%,在全國(guó)各流域居首位??偟目?我國(guó)部分地區(qū)如長(zhǎng)江和珠江干支流、黃河干流以及西南地區(qū)水電開發(fā)態(tài)勢(shì)較好,而華北、東北以及沿海等地區(qū)進(jìn)入1980年前后,水利水電已處于步履維艱的境地。
2抽水蓄能電站的興起和發(fā)展
工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家常規(guī)水電建設(shè)在20世紀(jì)五六十年代先后處于停滯不前地步,常規(guī)水電發(fā)展步履維艱。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,社會(huì)對(duì)電力的需要日益增長(zhǎng),電網(wǎng)中各種能源包括煤電、油電、核電、地?zé)岚l(fā)電,以及天然氣發(fā)電等增加很快。而常規(guī)水電因受水能資源的限制,往往不能成比例增長(zhǎng),在電網(wǎng)中所占比例日益減少。這就造成電力系統(tǒng)中可調(diào)峰電源短缺,而低谷時(shí)又造成電流周波加大,影響送電質(zhì)量。為此,抽水蓄能電站利用電力系統(tǒng)后半夜低谷剩余電能抽水蓄能轉(zhuǎn)換在尖峰時(shí)發(fā)電,作為水電補(bǔ)充得到迅速發(fā)展。近三四十年來,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家抽水蓄能電站發(fā)展越來越快。迄今有些國(guó)家,如美國(guó)、日本抽水蓄能電站的總?cè)萘恳殉^2000×104kW,不少國(guó)家已占常規(guī)水電容量的一定比例,日本甚至已近相等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),世界抽水蓄能電站有400余座,總?cè)萘?.0×108kW以上。
抽水蓄能電站的迅速發(fā)展,不僅反映在日益增長(zhǎng)的數(shù)量上,還反映在它的型式、調(diào)節(jié)性能等內(nèi)涵上。這都得益于抽水蓄能電站技術(shù)的不斷進(jìn)步。抽水蓄能電站的作用和效益表現(xiàn)在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中,作為水電的補(bǔ)充并有利于水電的可持續(xù)發(fā)。
早期抽水蓄能電站既有常規(guī)機(jī)組又有抽水泵,稱混合式蓄能電站。這類電站始建于歐洲。抽水蓄能電站迄今已有近100年歷史,但開始進(jìn)展不快,至20世紀(jì)六七十年代以后才迅速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),1970、1980、1990年總?cè)萘糠謩e達(dá)到1604×104、4600×104和8300×104kW。國(guó)外各種類型抽水蓄能電站發(fā)展如表1。
表1列出了16座國(guó)外建成的主要有代表性的大型抽水蓄能電站。其中,10座為純抽水蓄能電站,6座為混合式蓄能電站。純和混合式抽水蓄能的區(qū)別主要在于上庫有無來水。為便于了解抽水蓄能電站的性質(zhì),包括形式和調(diào)節(jié)性能,列出了上下庫容和滿載運(yùn)行時(shí)間。純蓄能電站中以日調(diào)節(jié)居多,滿載發(fā)電5h和抽水7h左右,故它的上下庫容積較小。但是,美國(guó)的BathCounty、Racoon和日本的玉原、奧矢作Ⅱ及南非Drakensberg等5座純抽水蓄能電站的調(diào)節(jié)性能均超過日調(diào)節(jié),可達(dá)周或2d調(diào)節(jié)。從文獻(xiàn)記載,這些工程由于電力系統(tǒng)的調(diào)峰要求,以及它們上下庫的特殊有利地形,使上下庫容積加大并使發(fā)電和抽水滿載運(yùn)行時(shí)間達(dá)到10~20h左右,大大改善了電站的運(yùn)用靈活性?;旌鲜匠樗钅茈娬疽话闵蠋烊莘e較大,可以對(duì)天然來水進(jìn)行調(diào)節(jié),下庫專為抽水蓄能而設(shè),故一般以日調(diào)節(jié)居多,發(fā)電和抽水滿載運(yùn)行時(shí)間仍以5和7h左右居多。如表1所示,也有一些電站為滿足電力系統(tǒng)調(diào)峰要求定為周調(diào)節(jié),如法國(guó)的GrandMaisoon和Montezic,日本的新高瀨川和新豐根,意大利Edelo等5座為混合式周調(diào)節(jié)抽水蓄能電站。
從上述國(guó)外抽水蓄能發(fā)展可以看出,不僅在總裝機(jī)的數(shù)量和容量上日益增加,而且在電站的型式及調(diào)節(jié)性能方面向各種不同方向和途徑發(fā)展,更加提高了抽水蓄能電站在電力系統(tǒng)中的適應(yīng)性,增加電站的發(fā)電量和效益。
我國(guó)抽水蓄能起步較早,20世紀(jì)60年代即修建了崗南和密云小型抽水蓄能電站,裝機(jī)容量分別為1.1×104和2.2×104kW抽水蓄能機(jī)組?;旌鲜叫钅茈娬竟惭b機(jī)42×104kW,其中蓄能機(jī)3臺(tái)共27×104kW,常規(guī)機(jī)1臺(tái)15×104kW。1992年第一臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行,1993年全部建成。經(jīng)多年運(yùn)行,削峰填谷對(duì)華北電力系統(tǒng)起到了顯著的作用,對(duì)我國(guó)大型抽水蓄能電站的建設(shè)發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。最近,廣州抽水蓄能電站建成,總裝機(jī)240×104kW,為世界之冠。此外,十三陵、羊卓雍湖和天荒坪等已相繼建成。安徽響洪甸在原有常規(guī)電站的基礎(chǔ)上近擴(kuò)建抽水蓄能機(jī)組,成為混合式開發(fā)。我國(guó)抽水蓄能電站見表2。
表2共列出我國(guó)10座抽水蓄能電站,其中,混合式2座,余8座為純抽水蓄能電站。據(jù)1993年統(tǒng)計(jì),我國(guó)大陸抽水蓄能電站容量為120×104kW,占世界第12位;近年來發(fā)展飛躍,容量已達(dá)555×104kW,預(yù)計(jì)居世界位次當(dāng)可提前。這10座抽水蓄能電站均為日調(diào)節(jié),發(fā)電和抽水時(shí)間為5h和7h左右。潘家口混合式蓄能電站下池庫容雖留有余地(從700×104m3擴(kuò)大至1000×104m3),還是不能滿足周調(diào)節(jié)要求,但從調(diào)度靈活性上已留了一些余地。還應(yīng)該指出,臺(tái)灣省的明湖和明潭抽水蓄能電站的上庫均為著名的日月潭水庫,容積很大,達(dá)1.42×108m3,且有明顯的天然來水,故這兩座蓄能電站表中列為純抽水蓄能電站,但實(shí)際上也可認(rèn)為它們與已有常規(guī)水電廠大觀一廠共同構(gòu)成混合式抽水蓄能電站,3個(gè)電站具有1座共同的很大的上庫,這對(duì)抽水蓄能電站的運(yùn)行是非常有利的。它們的年運(yùn)行時(shí)間高達(dá)5000h以上。潘家口混合式抽水蓄能電站經(jīng)幾年運(yùn)行,實(shí)際發(fā)電量及運(yùn)行小時(shí)數(shù)超出原設(shè)計(jì)值。從國(guó)內(nèi)及國(guó)外運(yùn)行資料看,一般日調(diào)節(jié)純抽水蓄能電站實(shí)際運(yùn)行的年發(fā)電量及運(yùn)行小時(shí)數(shù)常達(dá)不到設(shè)計(jì)值,故混合式在這方面有一定的優(yōu)越性。
3抽水蓄能電站的類型和適應(yīng)性
抽水蓄能電站具有2個(gè)明顯的特點(diǎn):一是需要水但基本上不耗水,故抽水蓄能的規(guī)模不像常規(guī)水電那樣決定于所在站址的來水流量和落差,而主要決定于上下池容積和落差,更主要的是決定于所在電網(wǎng)可供低谷時(shí)抽水的電量;二是電站形式很多,適應(yīng)性強(qiáng),可視情況選定。在山區(qū)、江河梯級(jí)和平原均可修建抽水蓄能電站。
1)在山區(qū),根據(jù)地形,往往選擇高水頭,一般水頭H為100m~600m居多,當(dāng)然水頭越高越經(jīng)濟(jì),上下池之間距離則越近越有利。日本關(guān)西電力公司對(duì)抽水蓄能選點(diǎn)要求,H≥500m,L≤3km,而東京電力公司條件則放松,對(duì)水頭無規(guī)定。這說明只要地形許可,水頭高一些是有利的,但還要視具體情況定。
2)河流梯級(jí)水電站需要時(shí)可考慮抽水蓄能混合式開發(fā),一般以中低水頭為多,即相鄰梯級(jí)電站除常規(guī)發(fā)電機(jī)組外可設(shè)置幾臺(tái)可逆式機(jī)組,如潘家口蓄能電站。也可考慮在某一河流梯級(jí)水電站下游另建下池,如安徽響洪甸蓄能電站??傊?如蓄能機(jī)組(即可逆機(jī)組)和常規(guī)機(jī)組的水都來自同一上庫,水量可在同一上庫中調(diào)節(jié),2種機(jī)組互為備用,互為補(bǔ)充,即豐水期可逆機(jī)組可按常規(guī)機(jī)組只作發(fā)電運(yùn)行,而枯水期常規(guī)機(jī)組也可利用可逆機(jī)組所抽的水進(jìn)行發(fā)電,這樣可以增加工程效益。最近,安徽利用淠河磨子潭和佛子嶺上下2座已成水庫進(jìn)行佛磨抽水蓄能電站的設(shè)計(jì),這樣上下庫都很大,對(duì)滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行需要十分靈活。
3)平原及沿海地區(qū)低水頭水電站和潮汐電站的蓄能運(yùn)行,可利用電力系統(tǒng)低谷電抽水而在尖峰時(shí)發(fā)電會(huì)給這些電站帶來顯著效益。法國(guó)、英國(guó)、荷蘭及我國(guó)都有采用可逆式貫流機(jī)組并進(jìn)行蓄能運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)。此外,近年來國(guó)外在平原地區(qū)已有修建地下下池(專門開鑿隧洞群或利用棄置的礦井),而上池可利用地面河、湖或另行修建。上下池之間落差可視需要確定,水頭往往可達(dá)500~600m,甚至更高。這樣就為平原地區(qū)創(chuàng)造了修建高水頭蓄能電站的條件。
綜上所述,抽水蓄能電站基本上不受地形和來水流量的限制,也不受當(dāng)?shù)厮苜Y源蘊(yùn)藏量的限制。在各種地形條件下,在山區(qū)、平原等均有條件修建抽水蓄能電站,關(guān)鍵在于因地制宜擇優(yōu)選擇。
4多種抽水蓄能電站的可持續(xù)發(fā)展
我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略已經(jīng)確立:要在各種資源的可持續(xù)開發(fā)利用和良好的生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,不僅要保持經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng),還要謀求社會(huì)的穩(wěn)定與發(fā)展。水電除了要滿足自身的可持續(xù)性外,還要滿足環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
眾所周知,在電網(wǎng)的各種能源構(gòu)成中,水電具有較好的調(diào)峰性能,可改善電網(wǎng)中火電機(jī)組的發(fā)電狀況,減少有害氣體(CO2等)的排放量,既可改善電網(wǎng)中電的質(zhì)量,又可改善地區(qū)的環(huán)境。
近年來幾座大型抽水蓄能電站相繼投入運(yùn)行,它的優(yōu)越性逐漸被社會(huì)所認(rèn)識(shí),主要優(yōu)點(diǎn)如下:
抽水蓄能電站本身雖不能生產(chǎn)電能,但可利用低谷電能(即剩余電能)抽水,在尖峰時(shí)發(fā)電,既可調(diào)峰又可填谷,還可調(diào)頻和事故備用,在電力系統(tǒng)中具有能量?jī)?chǔ)存轉(zhuǎn)換和改善優(yōu)化的功能;
抽水蓄能與煤電和油電比,跟蹤負(fù)荷性能好、開停機(jī)靈活,節(jié)煤節(jié)油,調(diào)峰靈活,與常規(guī)水電比還具有填谷功能,其調(diào)峰功能為水電的2倍;
一般認(rèn)為,抽水蓄能電站的工程量比常規(guī)水電站少得多,但可逆機(jī)組目前國(guó)內(nèi)還無成熟制造經(jīng)驗(yàn),需要從國(guó)外引進(jìn),其價(jià)格較高。即便如此,抽水蓄能電站單位容量投資一般仍比常規(guī)水電為低,同時(shí)施工期限亦短。
此外,還應(yīng)該指出,在水利水電樞紐中補(bǔ)充了抽水蓄能功能,有利于水資源(含水能資源)的進(jìn)一步開發(fā),更大地發(fā)揮水利水電等綜合效益,有時(shí)可大大改善工程的有關(guān)指標(biāo)和樞紐在系統(tǒng)中的作用,使原來指標(biāo)差、效益低的項(xiàng)目改觀,增加工程的開發(fā)價(jià)值,給水利水電工程帶來新的開發(fā)前景。
目前,全國(guó)水利水電和電力建設(shè)形勢(shì)對(duì)抽水蓄能的發(fā)展非常有利,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
1)各地區(qū)和各流域,常規(guī)水電發(fā)展很不平衡,有的水能資源儲(chǔ)量貧乏或已開發(fā)殆盡,不得不發(fā)展抽水蓄能以補(bǔ)水電所占電網(wǎng)中比重不足,如華北、東北、及東南沿海地區(qū)。
2)有些地區(qū)水電比重雖不低,但多徑流水電如四川、湖南、江西、湖北亦需建抽水蓄能電站。
3)我國(guó)煤炭資源不均衡,運(yùn)煤困難,發(fā)展坑口電站,相應(yīng)帶來北電南送。目前我國(guó)西部大開發(fā)在即,而水電西南西北多,又將實(shí)現(xiàn)西電東送。隨著三峽建成,我國(guó)東西南北輸電網(wǎng)形成。這些輸送電對(duì)平衡全國(guó)各地區(qū)電力有好處,但有時(shí)由于某地區(qū)為了接受上述幾種送入的電又必須視送入電的情況,增建一些調(diào)峰能力強(qiáng)的抽水蓄能電站。
4)我國(guó)核電已在浙江、廣東投入運(yùn)行并將在江蘇、山東興起,也需相應(yīng)增建抽水蓄能電站。
目前,我國(guó)抽水蓄能電站的建設(shè)和規(guī)劃設(shè)計(jì)工作正在全國(guó)范圍內(nèi)蓬勃展開。從我國(guó)已建和在建的抽水蓄能電站看,它們各具特色,有高、中、低水頭的,有大型也有小型的,為我國(guó)抽水蓄能電站建設(shè)走出了第一步,并取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。由于上述4個(gè)原因,預(yù)計(jì)抽水蓄能電站建設(shè)將在華北、東北、東南沿海地區(qū)以及華中、中南等地迅速展開。在今后設(shè)計(jì)建設(shè)中,抽水蓄能電站的運(yùn)行將逐漸改善其調(diào)節(jié)性能,逐漸向雙日或周季調(diào)節(jié)過渡。
5結(jié)語及建議
當(dāng)前,全國(guó)水利水電和電力建設(shè)形勢(shì)對(duì)發(fā)展抽水蓄能極為有利,在過去已取得成績(jī)的基礎(chǔ)上,除進(jìn)一步完善已建和在建抽水蓄能電站的管理運(yùn)行和建設(shè)工作外,還要認(rèn)真做好抽水蓄能規(guī)劃選點(diǎn)工作。如上所述,在純水蓄能方面除一般應(yīng)注意因地制宜選擇合適的電站形式和布置外,有條件的站址還要注意選擇上下池的有利地形以取得較大的容積,以改善其調(diào)節(jié)性能并增加工程效益;在混合式蓄能電站方面,有條件時(shí)要注意選擇較高水頭并適當(dāng)加大下池容積,以改善性能并提高電站效益。此外,我國(guó)目前有許多已建成的水電站,電站設(shè)計(jì)規(guī)模水平年早已過時(shí),電站容量顯得不足,亟待增容擴(kuò)建。因此,在有條件時(shí)可考慮增建抽水蓄能機(jī)組成為混合式開發(fā),作為常規(guī)水電的補(bǔ)充,其效益當(dāng)會(huì)顯著增加。這種融水利、水電、抽水蓄能于一體,并結(jié)合當(dāng)?shù)仉娏Φ木C合開發(fā)模式將給水利和水電帶來新的活力。據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)(見表1),法國(guó)在新建GrandMaisoon和Montezic時(shí)即按上述綜合開發(fā)模式考慮,前者設(shè)有120×104kW可逆機(jī)組和60×104kW常規(guī)機(jī)組,而后者只采用90×104kW可逆機(jī)組。日本新高瀨川混合式日/周調(diào)節(jié),原河段有5座常規(guī)電站,原總裝機(jī)僅4×104kW,后按上述綜合開發(fā),改建為128×104kW的抽水蓄能電站。美國(guó)著名GrandCoulee電站幾經(jīng)改建,先后增水泵和可逆機(jī)組,總?cè)萘窟_(dá)888×104kW。我國(guó)潘家口、響洪甸、佛磨、雙溝以及天堂等均采用這種混合式抽水蓄能電站。這種開發(fā)模式不僅改善了水利水電樞紐的功能,還大大改善了工程的指標(biāo),使原來效益差,指標(biāo)差的工程改觀,增加了工程開發(fā)價(jià)值,給水利水電工程帶來新的開發(fā)前景。為此,建議今后視各地區(qū),各河段水利水電發(fā)展情況以及當(dāng)?shù)仉娏η闆r按上述模式對(duì)新建、擴(kuò)建、改建工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃和設(shè)計(jì)。
水利水電(含抽水蓄能)和電力相給合的開發(fā)模式,水利水電與電力相輔相成,通過電力(電網(wǎng))的支持提供了抽水電力,倒過來也為電網(wǎng)增加了調(diào)峰和填谷能力,改善供電質(zhì)量,為電力的發(fā)展提供水源等條件。因此,多種形式的抽水蓄能作為水電的補(bǔ)充,對(duì)水利水電的可持續(xù)發(fā)展大有好處,擴(kuò)大了水電的內(nèi)涵,將抽水蓄能也補(bǔ)充入內(nèi)。
這種混合式開發(fā)改變了過去“以水定電”性質(zhì),即只能在需要供水時(shí)發(fā)電,不供水時(shí)不能發(fā)電。如今可以完全按照電力系統(tǒng)要求進(jìn)行抽水或發(fā)電調(diào)度,同時(shí)對(duì)水庫的原有供水等功能也有好處。此外,這種綜合考慮水利水電與電力相結(jié)合的模式,還可在發(fā)展核電、風(fēng)能發(fā)電以及調(diào)水等工程中發(fā)揮作用。
考慮多種類型的抽水蓄能作為常規(guī)水電的補(bǔ)充,可以引入電力(電網(wǎng))的參與,這種跨行業(yè)(即水利水電和電力行業(yè))的模式對(duì)各種資源的綜合開發(fā)、利用,可以達(dá)到較高水平,有利于水利和水電的可持續(xù)發(fā)展,并提供新的開發(fā)前景。
參考文獻(xiàn)
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引言
隨著我國(guó)電力建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,大容量發(fā)電廠和超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路正在建設(shè)和投入運(yùn)行,電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題更顯突出。電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定,往往會(huì)造成大面積的停電,給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重?fù)p失,如何提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)定性成了一個(gè)迫切要求解決的問題。
本文通過分析當(dāng)前各種PSS應(yīng)用情況發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)和電力網(wǎng)聯(lián)系密切,調(diào)速系統(tǒng)和電力網(wǎng)聯(lián)系較弱。所以本文研究調(diào)速側(cè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定器對(duì)低頻振蕩的抑制效果,并用MATLAB仿真多機(jī)無窮大系統(tǒng)中GPSS對(duì)低頻振蕩的抑制作用。
1 電力系統(tǒng)低頻振蕩的抑制措施
從控制手段方面來看,國(guó)際上目前最常見的方法為勵(lì)磁系統(tǒng)附加穩(wěn)定控制。這種方法的研究經(jīng)歷了比例式控制、“PID”型電壓調(diào)節(jié)器、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)、線性最優(yōu)勵(lì)磁控制方式(LOEC)以及具有自適應(yīng)能力的最優(yōu)勵(lì)磁控制器幾個(gè)階段。在這些勵(lì)磁系統(tǒng)附加穩(wěn)定控制的方法中,應(yīng)用得最普遍、最成功的是PSS。目前,PSS已在世界各地被廣泛采用,主要是因?yàn)橛写罅康膶?shí)踐證明用PSS來抑制系統(tǒng)低頻振蕩是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單易行而且有效的方法 [1]。
2 GPSS原理及計(jì)算方法
2.1 水輪機(jī)特性及其傳遞函數(shù)
2.2水輪機(jī)調(diào)速器特性及其傳遞函數(shù)
調(diào)速器是這樣設(shè)計(jì)的,當(dāng)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降低于參考水平值時(shí),它使輸入能量增大。反之, 轉(zhuǎn)速高于參考水平時(shí),它使輸入的能量減小[3]。
本文將采用IEEE委員會(huì)報(bào)告中,推薦的水輪機(jī)機(jī)械液力調(diào)速器的模型[4]進(jìn)行仿真分析。
2.3 GPSS的傳遞函數(shù)
3.1三機(jī)無窮大系統(tǒng)仿真
4結(jié)論
提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性可以提高供電系統(tǒng)電能質(zhì)量,減少故障的發(fā)生和故障嚴(yán)重性,這直接減少在這方面的經(jīng)濟(jì)損失對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)有著重大意義。低頻振蕩是影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要方面。隨著技術(shù)的發(fā)展,大容量發(fā)電廠和超高壓遠(yuǎn)距離輸電線路正在建設(shè)和投入運(yùn)行,電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題更顯突出,低頻振蕩時(shí)有發(fā)生嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。GPSS從和電力系統(tǒng)聯(lián)系較弱的調(diào)速側(cè)入手,實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的魯棒性控制,通過調(diào)速控制實(shí)現(xiàn)以改變系統(tǒng)阻尼可謂另辟蹊徑。這一觀點(diǎn)的提出為提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性做出了突出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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一、水利工程機(jī)電設(shè)備的管理重要性
水利工程的機(jī)電設(shè)備就是對(duì)機(jī)電設(shè)備在計(jì)劃預(yù)檢修、維護(hù)和保養(yǎng)和使用等方面進(jìn)行的全方面的管理,在水利工程的整個(gè)管理工作中是十分重要的部分,在一定程度上,決定了水電站、泵站、水閘等水利水電工程能否安全運(yùn)行、得到良好的收益。設(shè)備的完好率低,使用率也就低,所以安全性就越差??萍颊撐模芾?。在加入世貿(mào)之后,國(guó)外先進(jìn)的作業(yè)流水和技術(shù)被引入國(guó)內(nèi),提高了我國(guó)的自動(dòng)化水平,設(shè)備和技術(shù)也來越豐富先進(jìn),這就要求了管理人員必須不斷地提高設(shè)備管理的水平。加強(qiáng)對(duì)于機(jī)電設(shè)備的管理,要保證機(jī)械設(shè)備能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn),保持良好運(yùn)行的狀態(tài)。這樣不僅增加了設(shè)備的使用舍命、利用率、完好率,更縮短了修理的時(shí)間,降低修理的費(fèi)用,節(jié)省運(yùn)轉(zhuǎn)過程之中消耗的材料。這樣能不斷降低工程的成本,逐步使社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益最大化。
二、機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的問題及分析
(一)閘門
某水利工程共設(shè)有溢洪道16孔,其中的15孔作為潛孔氏戶型閘門,使用斜拉式固定卷揚(yáng)機(jī)操作。在運(yùn)行的初期,發(fā)現(xiàn)廠家配置的繼電器邏輯控制陳舊,容易出現(xiàn)故障,然后又增設(shè)了一套計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),保證孤形閘門控制的可靠性。科技論文,管理。另一孔作為排漂孔,使用液壓?jiǎn)㈤]機(jī)進(jìn)行操作。排漂孔在投產(chǎn)的初期因?yàn)樽笥覂蓚?cè)操作桿液壓分配的不平衡,導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)故障。科技論文,管理。在對(duì)液壓設(shè)備的主要部分進(jìn)行更換之后,為配合溢流壩監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施,對(duì)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)備也進(jìn)行了更換,實(shí)現(xiàn)正常的操作??萍颊撐?,管理。為了保證戶型閘門的支角座良好的,可以將原先的油杯加油的方式改變?yōu)槭褂酶捎捅枚ㄆ诖蛴?,也有較為理想的效果。
(二)組合軸承漏油
如果在運(yùn)行中,發(fā)電機(jī)的內(nèi)部油霧嚴(yán)重,原因可能是組合軸承一端因?yàn)槊芊獠划?dāng)而滲油,發(fā)電大軸和鏡板的橡皮密封圈沒有起到作用,滲油導(dǎo)致螺旋紋流出。對(duì)于這一問題,可以更換軸承蓋的密封圈,在連接螺栓的部分加一個(gè)銅墊防止?jié)B漏,通過實(shí)踐證明,這一方法的效果較為理想。
(三)定子引出線電纜外表皮破裂
定子引出線電纜出現(xiàn)多處縱向表皮破裂,這一現(xiàn)象大多屬于產(chǎn)品的質(zhì)量問題,可以的話進(jìn)行臨時(shí)包扎,且在電纜支架墊以橡皮,以免進(jìn)一步損壞形成兩點(diǎn)接,而后應(yīng)進(jìn)行逐一的更換??萍颊撐?,管理。
(四)定子溫升過高
如果在運(yùn)行的過過程中發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的定子線圈在額定的負(fù)荷時(shí)溫度過高,可以封堵風(fēng)道、拆除導(dǎo)風(fēng)板并且調(diào)整冷卻風(fēng)機(jī)風(fēng)扇葉片的角度,相應(yīng)的將風(fēng)機(jī)馬達(dá)容量加大,會(huì)明顯的改善定子溫度,直到符合設(shè)計(jì)要求。
(五)大軸位移動(dòng)大
水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)在運(yùn)行時(shí),因?yàn)槭艿剿屏Φ淖饔茫瑢?dǎo)致推力軸的支撐件因無法達(dá)到剛度變形,機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)部分向下游產(chǎn)生較大范圍的軸向位移,導(dǎo)致在運(yùn)行中發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子制動(dòng)環(huán)和制動(dòng)夾鉗碰到,軸承蓋和水導(dǎo)軸承碰刮,平面密封環(huán)和主軸密封轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)產(chǎn)生了較大的間隙,導(dǎo)致出現(xiàn)甩水的現(xiàn)。對(duì)于這類現(xiàn)象,應(yīng)當(dāng)采取在管型座的每塊肋板上使用加焊的辦法進(jìn)行支持,將軸向位移保持在安全范圍之內(nèi)。
(六)機(jī)組冷卻效果差
機(jī)組的冷卻系統(tǒng)是密閉循環(huán)冷卻,冷卻水通過表面冷卻器實(shí)現(xiàn)熱交換。喝水溫度在28℃之上時(shí),熱交換的能力會(huì)出現(xiàn)明顯的不足,導(dǎo)致冷卻水的水溫過高,瓦溫、油溫、風(fēng)溫都會(huì)超過警報(bào)值,在尚未有確定的改革方案時(shí),可暫時(shí)使用限負(fù)荷運(yùn)行的方式??萍颊撐模芾?。
(七)轉(zhuǎn)輪接力器出現(xiàn)拉缸事故
通過對(duì)拉缸器的拆卸,可以得知拉缸時(shí)因?yàn)椴僮饔凸苓B接鎖片及其螺栓損壞并調(diào)入油缸二引起,根本的原因是因?yàn)橥獠僮鞯挠凸苓B接的設(shè)計(jì)不合理。
(八)軸流機(jī)組的變形及葉片扭矩
對(duì)中小型發(fā)電站而言,軸流式機(jī)組除轉(zhuǎn)槳式機(jī)組外,還有很多的定槳式機(jī)組。當(dāng)運(yùn)行工況偏離最優(yōu)區(qū)的時(shí)候,定槳式機(jī)組轉(zhuǎn)輪葉片不具有無撞擊進(jìn)口,水流會(huì)對(duì)葉片造成沖擊。隨著作用在葉片上負(fù)荷的改變,由此所產(chǎn)生的葉片變形、扭矩也香型的變化,變化過程為振動(dòng)的過程。在提高加工的工藝水平,能夠保證轉(zhuǎn)輪葉片加工后的模型和翼型一致,并且嚴(yán)格對(duì)加工精度進(jìn)行了控制。特別是轉(zhuǎn)輪葉片,最好使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。安裝的過程中,要對(duì)安裝的質(zhì)量提出有效地保證措施。此外,還應(yīng)當(dāng)使用優(yōu)秀的抗蝕材料。對(duì)中小型水電站來說,除水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪之外,上冠和下環(huán)都可使用不銹鋼的材料。
參考資料:
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[2]高正軍,水利水電工程概預(yù)算手冊(cè)[M],長(zhǎng)沙:湖南大學(xué)出版社,2008(8):58-59
主管單位:陜西省水利廳
主辦單位:陜西省改水項(xiàng)目辦公室
出版周期:雙月刊
出版地址:陜西省西安市
語
種:中文
開
本:大16開
國(guó)際刊號(hào):
國(guó)內(nèi)刊號(hào):61-1109/TV
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發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1932
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