技术革新对小型水电节能降耗的作用

学术论文吕靖 2017-11-13 10:56:16
    1 小型水电站技术革新的措施
    1.1 更换陈旧的设备
    淘汰小型水电站原有的陈旧设备,引进先进的自动化设备,是小型水电站进行技术革新的重要的举措。为了实现水电站的全面自动化,要在水电站的机组功率调整、数据采集、安全装置、机械调频、监控等方面全部安装自动化设备。在对自动化设备和计算机监控设备进行选择时,要注重设备的质量和产品的技术指标。在使用设备时,要根据实际的额定电压和单机容量合理地选择控制方式和自动化程度。
    1.2 完善基础设施的建设
    随着人们对电力的需求量不断增加,在新设备以及新技术引进的同时,还要不断地完善基础设施建设。在对设备和技术的选择上,要考虑到小型水电站所处的位置,在汛期等特殊的时期,还要针对泥沙多、污物多的地区选择耐磨性能较好的设施。
    1.3 合理配套机械设备
    为了能够更好地保证水电站的工作效率,在完善基础设施的同时还要能够将机械设备进行合理的配置使用。比如,为了能够使水电站引水系统工作正常,除了要设置清理污物的设备之外,还可以多增加一层拦污栅,这样可以更有效地保证机组设备不受到污物的损坏。在汛期等特殊时期,由于水势带来的泥沙和污物较多,所以还要注重对水工建筑的设计和保护问题,以避免出现水渠渗漏、渠道缺乏过水能力等不良情况。
    2 电气新技术和新设备的应用
    2.1 水轮发电机的革新
    近年来,在我国科研工作者大量的实验和科学论证下,优化了水轮发电机的参数和指标,传统的B级绝缘性材料被F级的绝缘性材料代替,大大增加了发电机的绝缘性。为了能够在一定程度上降低电机定子线棒的最高温度值,有效地控制股线的温差值,在制造和生产水轮发电机时,将更多的空换位和不完全换位新技术运用到了定子线圈中,这种技术在很大的程度上提升了发电机运行的安全可靠性和稳定性,并在一定程度上减少了发电机的损耗。
    除此之外,还有许多最新的科研成果被运用到了机电的结构中,比如:在设计电机定子的上支架时,将径向力转变为切向力,还有就是将电机转子的支架结构设计成圆盘,将机电定子的机座结构设计成浮动式等等。
    2.2 自动化技术的应用
    随着近年来科学技术的快速发展,电气自动化技术被广泛地应用到了水电站中,机械设备的自动化使得工作人员免去了繁杂的操作,为他们的工作带来了极大的便利,同时还在很大程度上减少了电力资源的生产成本,为企业和社会带来了良好的经济效益和社会效益。
    自动化技术包括系统对水电站的全面自动监控和信息存储,自动收集和处理水电站设备运行中产生的各项数据,比如,监控开关量、模拟量等信息、对系统出现的异常信号进行报警、存储和显示信息、记录SOE点的信息等等,同时工作人员还可以通过自动化技术并根据水电站的实际运行状况对水电站的设备进行自动控制调节。
先进的自动化技术设备保证了水电站的高效运行,在现代化的水电站的建设和运行过程中大力推广和引进电气自动化设备,采用先进的计算机技术管理和监控水电站的自动化,能够保证水电站高效稳定地运行。
    2.3 防雷新技术的应用
    一般情况下,在水电站的主厂房的顶部会安装一个塔杆,利用塔杆将高压线引出,如果出现雷雨天气,雷电会击中塔杆或者塔杆上部的避雷针,但是塔杆的引流线还没进入地面就已经和主厂房的钢砼结构相连,强电流就会在钢筋网片上进行传播,强大的冲击电位会对厂房内部的机器设备造成不良的影响,严重影响了发电机以及和发电机相关设备、低压设备的绝缘性能。
    研究人员根据这一情况进行了大量的研究分析和实验,并设计出了一套能够产生反击过电压的设备,结合相关的曲线规则并进行了大量严密的计算分析之后,使得这一困扰厂房设备安全的问题得到了有效地解决。将这种新型的水电站防雷技术和设备应用到水电站中之后取得了显著的效果。
    2.4 变压器中性小电抗性接地技术的应用
    我国传统的水电站的变压器设备中性点接地多数都是采用部分接地的形式,这种接地形式在变压器的中性点容易出现过高的电压。为了能够增加中性点的绝缘性,使得中性点的保护工作变得比较复杂,有时还会存在一些孤立点无法接地的情况,这对电力系统的安全运行带来了巨大的困难。
    为了攻克这一难题,我国的科技工作者在经过大量的研究和实验之后终于取得了成功。通过将小电抗值按照变压器零序阻抗值的1/3进行串联实现了变压器中性小电抗接地技术。在整个过程中,需要两台用小电抗直接接地的变压器零序阻抗,当一台进行直接接地时;另外一台停止运行,这样就使得变压器的零序阻抗值不变了。
    变压器中性小电抗性接地技术成功地运用到水电站的电力系统中,有效地降低了电力系统的电压水平,也使得电力系统的安全性和稳定性有了极大的保障。
    3 结语
    在小型水电的建设和运行过程中,要注意避免使用能源消耗过大的设备和建筑物,以达到合理利用资源、提高能源利用效率的目的,节能降耗技术的革新要从设计理念、设备选择、施工组织、工程布置等方面全面实施,在保证电站生产安全和发电量的前提下要避免对当地的能源消耗结构和能源利用产生不利的影响。
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参考文献
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