第九章农村小水电工程.

第九章农村小水电工程第一节水电站的组成和类型第二节水电站进水建筑物第三节压力管道第四节平水建筑物第五节水电站厂房及其设备第六节厂房有特点的水电站第一节水电站的组成和类型一、组成1）挡水建筑物；2）泄水建筑物；3）进水建筑物；（取水建筑物）4）引水建筑物；（输水建筑物）5）平水建筑物；6）发电、变电和配电建筑物；第一节水电站的组成和类型二、类型1）按装机容量：大型水电站（＞250MW）；中型水电站（250~50MW）；小型水电站（＜50MW）；第一节水电站的组成和类型2、按厂房位置和拦河坝之间的位置：1）坝后式水电站2）河床式水电站3）引水式水电站4）混合式水电站第一节水电站的组成和类型1）坝后式水电站（当水库上下游水位落差较大时，机组和厂房尺寸相对较小，难以独自承受库水位的巨大压力，因此需要拦河坝承担挡水任务，抬高水位、集中落差）第一节水电站的组成和类型1）坝后式水电站第一节水电站的组成和类型1）坝后式水电站第一节水电站的组成和类型1）坝后式水电站第一节水电站的组成和类型2）河床式水电站（适用于水头较低的水电站，在上下游水头较低的地方，可以用水电站的厂房直接挡水）第一节水电站的组成和类型2）河床式水电站第一节水电站的组成和类型2）河床式水电站第一节水电站的组成和类型3）引水式水电站（河流上游修建低坝或水闸取水，用较长的引水道将水流引致落差较大的地方，集中水头发电，可分为有压和无压式水电站）第一节水电站的组成和类型3）引水式水电站第一节水电站的组成和类型4）混合式水电站（坝式和引水式两种方式的结合，在河道上游修建有调节能力的水库，再用压力管道将水流引到水电站厂房，其水头由两部分组成。）第一节水电站的组成和类型5）潮汐式水电站（利用海水潮汐涨落变化造成的水位差来发电。）第一节水电站的组成和类型5）潮汐式水电站第一节水电站的组成和类型5）潮汐式水电站第一节水电站的组成和类型6）抽水蓄能电站（一般情况下有上、下两个水库，水电站内装有抽水和发电两种功能的机组。）第一节水电站的组成和类型6）抽水蓄能电站第一节水电站的组成和类型6）抽水蓄能电站第二节水电站进水建筑物作用：将符合要求的水引入引水建筑物。按水流条件分为无压进水口和有压进水口无压进水口：以引取表层水为主，水流为明流，适用于无压引水电站；有压进水口：以引取深层水流为主，水流为有压流，适用于坝式、有压引水式、混合式水电站第二节水电站进水建筑物一、有压进水口组成：进口段、闸门段、渐变段。主要设备：拦污栅、闸门、启闭机、通气孔及充水阀。其中闸门包括事故闸门、检修闸门。有压进口主要特征为进水口后接有压隧洞或有压管道，其形式有隧洞式进水口、塔式进水口、墙式进水口、坝式进水口等第二节水电站进水建筑物隧洞式进水口第二节水电站进水建筑物第二节水电站进水建筑物塔式进水口第二节水电站进水建筑物墙式进水口第二节水电站进水建筑物坝式进水口第二节水电站进水建筑物二、无压进水建筑物通常包括：无压进水口、沉砂池特征：首部枢纽无坝或是只是起抬高水位便于引水作用的低坝，进水口通常接无压引水道，适用于无压引水水电站。第三节压力管道作用：从水库、压力前池或调压井将水流直接引入水轮机的输水管；河床式水电站、坝后式水电站、混合式水电站、引水式水电站各有特点；材料组成：钢管、混凝土第三节压力管道一、压力水管的布置和分类压力水管的进、出口设置闸门；进口闸门作用：用于检修或事故关闭，常用平板闸门，出口根据情况而定，常采用平板闸门或蝴蝶阀第三节压力管道布置形式：露天式、第三节压力管道坝内式：压力钢管包容在坝体内部，由混凝土和钢管共同承担水管内水压力，称为坝内埋管，多用于坝后式水电站；第三节压力管道隧洞式第三节压力管道二、压力水管的供水方式1、单元供水2、联合供水3、分组供水第四节平水建筑物二、压力水管的供水方式压力前池、调压室、调压井1、压力前池第四节平水建筑物1、压力前池第四节平水建筑物1、压力前池作用：1）分配水量，并使水头损失减小；2）再次除污；3）宣泄多余水量（设置泄水建筑物如冲沙闸等）；4）适应水轮机的流量调节。第四节平水建筑物2、调压室（一）水击现象：在有压输水系统中，当电力负荷瞬时变化时，压力隧洞（水管）中出现压力迅速波动，并沿管道传递，这种现象称之为水击现象。第四节平水建筑物水击过程（水锤）：在有压输水系统中，当电力负荷瞬时变化时，压力隧洞（水管）中出现压力迅速波动，并沿管道传递，这种现象称之为水击现象。影响水击产生的压力变化的因素：流量、管道长度、初始流速、闸门关闭时间等。第四节平水建筑物（二）调压室的工作原理：截断水击波的传播通道，利用扩大的断面和自由水面反射水击波，使压力隧洞基本避免了水击压力值。工作原理：卸载负荷：压力隧洞调压室增加负荷：压力隧洞调压室第四节平水建筑物（三）调压室的布置：1、上游调压室上游调压室距厂房不远的地方，适合于厂房上游引水压力管道较长的情况；2、下游调压室厂房下游有引水隧洞较长的情况；3、上下游双调压室4、上游双调压室第四节平水建筑物第五节水电站及其厂房水电站组成1、主厂房水电站厂房枢纽的主体，布置有水轮机机组、电气设备、调速设备、机械设备、油气水系统、装配厂等。主厂房由机组段组成。机组段以发电机层底板为界分为上部结构和下部结构，下部结构在高程上分为四层：发电机层、水轮机层、蜗壳层和尾水管层。第五节水电站及其厂房1、主厂房第五节水电站及其厂房1、主厂房第五节水电站及其厂房1、主厂房第五节水电站及其厂房2、装配场主厂房的一部分，用于组装、检修水轮机、变压器等，水电站的对外交通必须能够直达装配场。装配有桥式吊车进行卸车、装配、运送、组装。3、副厂房为布置各种机电设备和工作生活用室而在主厂房旁建筑的房屋。第五节水电站及其厂房4、主变压器厂主变压器厂应尽可能靠近发电机，以缩短母线长度。主变压器要便于运输、安装及检修。5、高压开关站第六节厂房有特点的水电站1、溢流式厂房水电站厂房布置在溢流坝后，下泄水流越过厂房顶泄入下游。新安江水电站漫湾水电站第六节厂房有特点的水电站新安江水电站是中国第一座自行设计、自制设备、自己施工建造的大型水利发电站，被人们那誉为“长江三峡的试验田”，是社会主义制度能够集中力量办大事的范例，是中国水利电力事业上的一座丰碑、中国人民勤劳智慧的杰作。电站建成投产于1960年，至2010年已安全稳定运行50周年。为国家建设大型水电站积累了宝贵经验，也为国内多座大中型水电站输入了大量人才。第六节厂房有特点的水电站漫湾水电站位于中国云南省西部云县和景东县交界处的漫湾河口下游1km的澜沧江中游河段上，距临沧140公里，至大理市200公里，该水电站以发电为单一开发目标。混凝土重力坝，坝高132米，总库容9.2亿立方米，第一期工程装机125万千瓦，保证出力38.42万千瓦，年发电量63亿千瓦·时；上游建小湾水电站后，本电站第二期工程装机25万千瓦，装机总容量达150万千瓦，保证出力79.6万千瓦，年发电量可达78.8亿千瓦·时。第六节厂房有特点的水电站2、坝内式水电站主机房布置在坝体空腔内。风滩水电站第六节厂房有特点的水电站位于湖南省沅陵县沅水支流酉水河上。枢纽工程属一等工程，以发电为主，兼有防洪、灌溉、航运、过木和养鱼等综合效益。其主要建筑物有：混凝土空腹重力坝、坝内厂房、溢洪道、放空兼泄洪底孔、灌溉涵管和过船、过木筏道等。坝体混凝土工程量约117万立方米。它是我国第一座空腹重力拱坝。第六节厂房有特点的水电站3、闸墩式厂房水电站主机房布置在扩大后的闸墩内适用于河床狭窄，不足以容纳泄水闸和集中布置厂房的情况。青铜峡水电站第六节厂房有特点的水电站青铜峡水电站，中国最早的闸墩式水电站。位于宁夏回族自治区的黄河中游青铜峡谷口处。电站为水闸型式，机组布置在每个宽21米的闸墩内，厂房为半露天式，安装7台3.6万千瓦和1台2万千瓦水轮发电机组，总容量27.2万千瓦，年发电量10.4亿千瓦时。工程于1958年8月开工，1967年12月投入运行，1978年建成。第六节厂房有特点的水电站4、地下厂房式水电站厂房位于地面以下，在岩体中开挖而成。优点：厂房枢纽布置灵活，可以避免不良地质条件，施工期不受气候影响适宜河床狭窄、洪水流量大且地面无适宜地段布置枢纽的情况。坝式水电站和引水式水电站都可采用地下厂房。雅砻江二滩水电站、黄河小浪底水电站等第六节厂房有特点的水电站二滩水电站位于四川省西南部的雅砻江下游，系雅砻江水电基地梯级开发的第一个水电站，水电站最大坝高240米，水库正常蓄水位海拔1200米，总库容58亿立方米，调节库容33.7亿立方米，装机总容量330万千瓦，保证出力100万千瓦，多年平均发电量170亿千瓦·时，投资103亿元。是中国在二十世纪建成投产最大的电站。1991年9月开工，1998年7月第一台机组发电，2000年完工第六节厂房有特点的水电站5、贯流式水电站装有贯流式水轮机的水电站，厂房下部结构简单，水下埋深部分小，机组间距小，基础开挖浅、施工方便水流平顺等特点广西桥巩水电站、广东飞来峡水电站第六节厂房有特点的水电站桥巩水电站位于广西来宾市境内的红水河干流上，正常蓄水位84.0m。相应库容1.91亿立方米.桥巩水电站于2005年3月动工兴建，电站总投资57.6亿元，安装8台单机容量57MW，总装机容量456MW的灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量为全国最大，世界第二。当龙滩水电站按正常蓄水位375/400m运行时，电站保证出力为173/195MW，多年平均发电量23.24/24.01亿kWoh，装机利用小时数为5266h。电站为日调节水电站