水电站安全运行与调度管理:确保发电效率与综合利用效益

2024-12-18
来源:网络整理

对已建成水电站的水库、水工建筑物、机电设备的正确使用、合理调度、管理和维护,将确保水电站能够在完好、安全的状态下正常、持续发电。

电力系统的电源主要由火电、水电、核电组成,共同承担着发电的任务,以满足用户的需求。各电厂的发电任务由系统电力平衡确定,系统中心调度根据各电厂设备的技术经济特点、具体负荷要求等,安排各电厂的运行方式,并进行调度均匀地。

水电站除了为系统提供电力外,也是系统必要的频率和峰值电源。确保水电站安全运行十分重要。水库、机电设备、水工建筑物运行中,必须把安全工作放在第一位。有了安全,才能实现经济发电,才能发挥水电站发电和综合利用的效益。

随着科学技术的进步,水电站调度自动化水平不断提高,水电站运行正向“无人值守”(少人值班)方向发展。广州抽水蓄能电站、葛洲坝水利枢纽工程、隔河岩水利枢纽工程等均已通过“无人”(少人)验收,进入实施阶段,对水电站的运行具有深远意义。

水库运行

水库是水电站的蓄能水库。水库的合理管理和使用对于发电等部门的用水分配以及防洪安全极为重要。

水库运行直接关系到大坝安全和水电站经济效益。为了控制水库的安全运行,每年必须编制水库长期调度计划和防洪调度计划。根据水库来水、蓄水、用水量预测,提出年度、季度、月度利用计划。实施时,将考虑实际进入水库的水量。如果实际入库水量与计划存在较大差异,将及时调整计划,确保水库正常运行。一般要在汛期结束前抓住时机蓄水。枯水期,需要进行经济调度,控制用水量,维持水电站调频调峰所需的水(电)量。汛期期间,要保持水电站内外通​​讯畅通,并与当地防汛部门保持联系。有防洪任务的水库应当配合防洪机构开展洪水调度工作。无防洪任务的水库应当按照洪水调度计划和规定及时泄洪。水库开库泄洪前,必须通知水库下游有关部门开展防洪工作。汛期要掌握库区降雨和水情,预测入库洪峰流量和洪水量,预测水库可能的最高水位,以便采取防洪措施。到90年代末,我国80多个大中型水电站、水库建立了水情自动监测和报告系统,为防洪调度工作提供了及时、可靠的数据。

水库的运行是通过水位控制来实现的。运行期间注意监测水库水位变化,汛期密切观察水库水位变化。日常发电用水引起的水位变化也需要定期观察和记录。水电站必须建立月报制度,填写水库月度运行报告,其中必须说明上游水位、下游水位、进水流量、出水流量(区分发电用水和其他用水)、水库蓄水量、等。从水库放水时,必须注明放水量。每年年底,需要对全年水库的使用情况进行总结。

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对于泥沙丰富的河流水库,还需观察进出水库的悬浮泥沙量和输送泥沙量。在库区进行沉降试验,计算水库的沉降量和沉降设施的效果。

水电站运行期间,必须记录按时的有功功率、无功功率和日发电量。

机电设备运行与维护

为了提高水轮机、水轮发电机、主变压器、高压配电装置等设备的可靠性和安全性,需要对运行设备的参数进行实时监测、监测和调整,并对运行或发生事故时关闭。通过对机组设备的有功功率、无功功率、电流、电压、温度、压力等进行测量和监控,掌握设备的运行状态,发现异常现象,及时调整,出现异常情况时立即申请停机安全运行受到影响。 20世纪80年代以后,大多数大中型水电站都配备了功能比较齐全的计算机监控系统。上述任务已被计算机监控系统所取代,自动化水平得到了很大提高。

水电站设备在长期运行中,不可避免地会出现老化、磨损、腐蚀、冲刷等现象。通过定期测试,可以准确了解设备的技术性能和物理变化,从而更容易分析设备并采取必要的措施。设备运行需要定期维护和定期检查。检测方法一般采用仪器和各种诊断设备。检测包括电气检测、金属材料检测、液压检测等。

电气测试是对设备绝缘性能的检查和测试,以及水轮发电机组的效率和出力测试。

金属材料检测主要涉及金属鉴定、无损检测和设备金相检测。如金属疲劳和老化识别、汽轮机转轮材料检测、焊缝探伤等。

水力试验是指对水轮机效率、出力、水力作用造成的空化等进行测试,以及对设备和建筑物引起的变化,如冲蚀、泄漏、水压脉动、摆动等进行测试。

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设备运行管理是安全生产的关键,目的是提高设备运行的可靠性和设备可靠率。 20世纪90年代以来,利用计算机监控系统采集的设备运行过程中的数据和离线测量值进行综合分析,以获得设备运行状态的发展趋势。根据现场经验对设备运行状态的变化进行分析,判断是否进行维护或延长维护时间是否是科学的预测性维护,也称为状态维护。这是对定期维护的修订。

水工建筑运行管理

管理水坝和其他建筑物的安全运行。水电站水工建筑物必须满足稳定性、坚固性、耐久性、抗震等要求。因此,有必要定期对水工建筑物进行外部检查和内部观察,了解建筑物的运行情况,及时进行维护和修理。外部检查一般包括剥落、侵蚀、断裂、振动、气蚀、沉降、锈蚀等项目。观测项目一般包括变形、位移、应力、泄漏、温度、振动、沉降等,对上述检查观测数据必须进行分析整理,如有异常,必须及时采取措施。大坝安全监察中心负责全国水电站水工建筑物的统一监督检查,指导各水电站定期进行大坝安全检查。 “九五”期间,90余座水电站大坝完成了定期检查计划,这对于保障大坝安全运行有很大帮助。

每年汛期,水电站必须对全站的防洪工作,特别是大坝、泄洪设施、工厂等重要建筑物进行汛前、汛后检查。为确保安全,必要时可进行泄洪试验。

为满足运行需要,在大坝上游面显着位置标有水库的校定洪水位、设计洪水位、正常蓄水位、防洪限水位、死水位等。 。在进水口附近和尾水渠处设置水位计。水库、大坝附近需要采取安全措施,确保水库、大坝安全。

20世纪90年代后,随着电子技术的飞速发展,计算机技术得到广泛应用,网络技术与之紧密配合。水电站运行管理逐步实现现代化。厂内机电设备均采用计算机监控系统进行自动控制和监控。只有1到2人值班。设备调度与系统中心调度站计算机联网,实现“四遥”(遥控、遥调、遥测、遥信)和AGC、AVC操作(自动发电控制、自动电压控制操作)。现场人员不干预操作。即“无人值守”(少人值班)作业模式达到减少人员、提高效率的目的。大坝的观测工作也达到了自动化水平,自动测量漏水、位移和沉降数据,并与水情自动报告系统相结合,实现水库调度自动化。此外,全厂建立了信息管理系统(MIS),将生产、水情、管理连接起来,实现信息共享。

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