时间:2022-04-29 11:17:14
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇水利发电论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:马河水库,水利旅游
水管单位发掘资源优势,弘扬水文化,坚持安全、资源、环境协调发展的原则,结合治水新理念,加强水利风景区的创建,发展水利旅游,实现经济效益和社会效益的有机统一,实现可持续发展。是采取生态措施实现治水事业发展的最高境界,是实现人与自然和谐相处的有效途径。
1、 马河水库的基本情况:
马河水库地处滕州市城区东北15km处。博士论文,水利旅游。。交通便利,总库容1.38亿m3.控制流域面积240平方公里,常年可利用水面近8000亩,是一座集防洪、灌溉、工业供水、养殖、发电等综合效益为一体的大(二)型水库。也是滕州市唯一一座大型水库,本身蕴藏着丰富的人文与景观资源。
2、 马河水库发展水利旅游的必要性与可行性分析
(1) 从国民经济发展的角度看
滕州市地理位置优越,气候宜人,经济发展迅速,特别是改革以来,全市经济社会蓬勃发展。近年来,滕州市市委市政府十分重视旅游业的发展。先后开发建设了大量的旅游景点。市内有墨子纪念馆、王学仲艺术馆,汉画像石馆、鲁班功德堂、莲青山省级地质公园、龙山旅游风景区等丰富的旅游资源,如颗颗珍珠散落在古滕大地,马河水库风景区的创建必将为市民提供更多的选择机会,极大的丰富滕州的旅游市场,增加大量的就业机会,为全市国民经济发展作出新的贡献!
(2)从马河水库的工程现状、开况来看
马河水库建成于1960年5月,2001年被列为省级重点建设项目,进行除险加固、工程总投资1.12亿元。工期二年半。除险加固后的马河水库不仅防洪标准由千年一遇提高到5000年一遇,而且为滕州市的经济社会发展提供充足的水源保障,同时在市区北部形成了一道亮丽的风景线,为市民提供了一处休闲旅游的好去处。
水库管理处在除险加固的基础上做了许多实际的工作:a、积极改善周边生态环境,保护水源。具体做法是:第一,干部职工加强与水库周边群众的联系,大力宣传水利法规,让广大群众认识到保护水源的重要性。维护工程,保护水源。第二、积极配合市水务局水政监察大队,严厉打击上游河道非法采砂行为,制止滥采现象。减少水土流失,稳固河床。博士论文,水利旅游。。第三科学引导水面养殖向有利于保护水质的方向发展。第四、积极引导群众在水库周边种植核桃、山枣、油桃、樱桃等经济林木。合理调整种植结构,发展生态农业。增加植被,涵养水源。b、不断加大招商引资力度,2007年6月,由澳门宝天投资有限公司兴建,总投资近5000万元的龙湖休闲服务中心在马河水库西岸正式开工建设。该中心包括餐饮、宾馆、垂钓中心、沙滩浴场等多个建设项目。2007年底峻工。2008年8月试营业。随着开发项目不断增加,景区建设逐步完善。
(3)从地位位置看
马河水库东侧的莲青山地质公园和西侧的龙山旅游风景区已初具规模。博士论文,水利旅游。。博士论文,水利旅游。。声名远播。水库处于两大景区之间,区位优势明显。站在新修的大坝上,以水库为中心,西眺龙山,有“龙岭晴云”东望莲青山,有“谷翠双峰”,几大景点都与之呼应、互为一体。“山因水而秀美,水因山而灵动”,景区绵延数里,山水相连,风光独特。是极具旅游开发价值的。风水宝地。
(4)从市场前景来看
滕州市是全国县域经济百强县,随着人们生活水平的提高,旅游需求也日益增加,短线游、近郊游日益火爆。马河水库水利风景区的创建在设计定位上以水利工程为依托,借助周边的众多风景名胜、旅游景点等有利条件。以独特的水文化优势,必将吸引广大游客的到来。博士论文,水利旅游。。
结语:通过以上分析,创建马河水库水利风景区,发展水利旅游,·不仅可以将库区的水资源等资源优势得到充分发挥,取得良好的经济效益。博士论文,水利旅游。。而且可以改善库区的生态环境,促进水利经济可持续发展,实现人水和谐相处。
【关键词】梯级水电站;优化调度
1.引言
随着能源短缺的加剧和电力体制改革的不断深化,优先和大力发展水电是调整能源结构和实施可持续发展战略的必然选择。我国水能资源蕴藏量达6.94亿kW,是世界上水能资源总量最多的国家。但我国目前水能资源开发率仍然很低,水电资源在地域发展不平衡。为了提高水能利用率,达到有效利用水能的目的,对梯级水电站进行优化调度就显得十分必要。
梯级水电站的优化调度不仅可以提高发电效益,而且对电网的安全可靠运行、水库的综合利用都有重要意义。
从技术和经济角度,梯级水电站优化调度模型是急需解决的具有重要理论意义和应用前景的课题。
2.梯级水电站优化调度模型研究概况
梯级水电站是水利系统和电力系统的耦合,其运行需要在满足防洪、灌溉等要求的基础上发挥其在电力系统中的作用,故确定其运行方式是一项复杂的工作,需要先制定满足特定要求的优化准则,才能够衡量优化调度的效果。
梯级水电站优化调度的关键问题是建立优化调度模型。目前常见的梯级水电站短期优化调度运行准则有以下几种形式:
(1)梯级总发电量最大。文献[3]采用直接搜索模式来求解径流过程确定下的水库群系统发电量最大模型,该方法可推广应用于梯级水电站长期优化调度问题。但是如果在水火电联合系统中单纯追求水电发电量最大,那么优化结果将使水轮机运行在高效率区或停机,这样将牺牲水火电联合系统的整体效益。
(2)梯级总蓄能最大。文献[4]建立了梯级水电站总蓄能最大的优化调度模型,在实际应用中取得了较好的经济效益,但这种准则很容易造成最末级水库放空,尽管满足当日的最优调度,但会使下一调度期无最优解,不利于中长期调度。
(3)梯级总耗能最小。文献[5]建立了总耗能量最小优化调度模型,该准则在国内被广泛使用,寻求调度期中总耗能最小与寻求调度期末总蓄能最大具有一致的目标,但更直接地寻求节能效果。容易得出优先使用第一级水库发电的结果,常常导致第一级水库在一个或少数调度期内就被放空、后续调度期无解的情况,与梯级总蓄能最大准则的缺点一样,不利于中长期调度。
(4)发电效益最大。文献[6]建立了梯级水电站发电效益最大长期优化调度模型,取得了很好的经济效益。然而由于流域系统的国民经济效益不仅仅体现在发电效益中,还体现在防洪、灌溉、运输、工业用水、生活用水所带来的效益中,这些产业的效益与梯级调度的联系比较复杂,受多种因素影响,难于寻求总体的效益最大化,所以该准则较少出现在实际应用中[7]。
按照上述准则建立的目标模型虽然在一定范围内能满足调度要求,但均以牺牲其他目标的利益为代价,达不到梯级水电站综合效益的最大化[1]。梯级水电站优化调度受很多因素影响,要尽可能多地兼顾各方面的利益要求,使梯级水电站综合效益最大。文献[2]综合考虑贵州电网及乌江梯级水电的特点,选用第一级水电站耗水量最少及梯级弃水量最少形成多目标函数。文献[8]以发电量和保证出力为目标,建立了隔河岩和高坝洲梯级水电站水库联合优化调度多目标数学模型,协调了发电量和保证出力的问题。文献[9]建立了模糊优化调度数学模型,利用模糊多目标动态规划法和逐次逼近方法进行求解,较好地克服了维数灾的问题。文献[10]建立了减轻梯级水电站出力受阻的日优化调度模型,该模型显著减轻了三峡梯级水电站的出力受阻,在负荷尖峰时增大出力。文献[11]将水电站群的总调峰要求考虑进去,建立水电站群长期优化调度模型,并以隔河岩和葛洲坝两水电站为例进行了优化计算分析,较好地避免了进入丰水期将不得不边调峰边弃水的现象。
3.总结
目前,国内外对于梯级水电站优化调度问题的研究和实践取得了一定成果,形成了一些较为成熟的方法,在生产中得到了一定的应用。梯级水电站是水利系统和电力系统的耦合,其运行需要考虑防洪、灌溉、生态等多方面的要求。水电调度应以经济效益为目标进行优化,但是在水火联合发电系统中,水电站又是为区域电网调峰、调频以及事故备用。因此优化调度模型的建立要随着各方面要求的变化而发展,目前使用的优化调度模型还不够完善,这一方面还需要更深入的研究,以适应电力系统和社会的应用要求。
参考文献
[1]胡国强.梯级水电站优化调度模型与算法研究[D][博士论文].华北电力大学,2007(6).
[2]张文鋆.梯级水电站动态节能发电优化调度的研究[D][硕士论文].贵州大学,2012(5).
[3]王金文,石琦,伍永刚等.水电系统长期发电优化调度模型及其求解[J].电力系统自动化,2002,26(24):22-26.
[4]曾勇红,姜铁兵,张勇传.三峡梯级水电站蓄能最大长期优化调度模型及分解算法[J].电网技术,2004,28(10):5-8.
[5]罗予如.梯级水电厂群短期经济运行的探讨[J].水力发电,2000,26(2):57-58.
[6]Yu Z W,Sparrow F T,Bowen B H.A new long-term hydro production scheduling method for maximizing the profit of hydro electricsystems.IEEE Transactionson Power Systems,1998,13(1):66-71.
[7]华中工学院,水电站经济运行[M].北京:电力工业出版社,1981.
[8]陈洋波,胡嘉琪.隔河岩和高坝洲梯级水电站水库联合调度方案研究[J].水利学报,2004,35(3):47-52.
[9]邹进,张勇传.三峡梯级电站短期优化调度的模糊多目标动态规划[J].水利学报,2005,36(8):925-931.
[10]汪党献,尹明万.减轻梯级水电站群出力受阻的最优调度方式研究[J].水利水电技术,2003,34(2):48-53.
[11]温权,张士军,张勇传.葛洲坝隔河岩联合调峰长期优化调度[J].华中理工大学学报,1999,27(2):55-57.
论文摘要:发达国家的水资源开发利用程度已达到较高的水平,对水资源的开发利用和管理积累了丰富的经验,本文将选择部分国家的水利工程管理体制借鉴。
1 引言
一些发达国家的水资源开发利用程度已达到较高的水平,对水资源的开发利用和管理积累了丰富的经验,特别在水资源管理体制,有许多值得借鉴的地方。限于篇幅,仅将选择部分国家的水利工程管理体制借鉴。
2 美国的田纳西流域的开发管理模式
通过了解,田纳西流域管理局(tva)形成良性循环的机制、条件和流域经济运行与开发模式,有利于我们学习美国流域管理的政策和法规以及流域水资源综合开发的先进经验,促进长江流域水资源的合理开发利用和流域管理能力建设。
2.1 tva的机构组成
tva是依据tva法案成立的,制定tva法案的目的,是为了最大限度地发展田纳西河及其支流的航运和治理水灾、促进田纳西流域的植树造林和流域内贫瘩土地的合理利用、发展该地区的经济。为此目的需成立一个单一的政府机构来管理整个流域内所有的资源,同时应将政府的权利及服务与社会的动机与营利的私有企业的灵活性和主动性相结合,采取措施鼓励和支持农业地区的发展。基于此,tva被定位为一个既享有政府的权利。同时又具有私人企业的灵活性和主动性的联邦公司。其机构是按公司形式设立的。tva董事会掌管并行使tva的一切权利。董事会直接向总统和国会负责。tva的组织结构,由董事会按照明确职责和提高效率的原则自主设置。
2.2 tva的职能
根据tva法案,tva拥有以下主要职能
2.2.1 独立的人事权。
2.2.2 对土地具有征用权,tva有权以美国名义行使土地征用权,以征用或购买方式占用不动产。
2.2.3 tva有权在田纳西河及其支流上建设水库、大坝,在田纳西河上形成水深2.7米的河渠,维持供水,改善田纳西河和密西西比河发生破坏性洪水;此外,tva有权在田纳西河及其支流上获得或兴建电站、动力设施、输电线、通航工程以及附属设施,并通过输电线将各种发电设备联网同意成为一个或若干个电力系统。
2.2.4 tva有权生产新的农用肥料,并进行推广和示范,促进经济发展。
2.2.5 tva所辖的水坝,主要目的是促进航运和防洪,其次才是发电。
2.2.6 生产并销售电力。tva生产的电力应当主要是造福于本地区的居民。
3 tva在社区发展中的作用
设立tva的宗旨,就是要促进田纳西流域的经济发展和社会进步。tva成立后,积极发展防洪、航运事业,开发水电资源,帮助流域内的人民转变观念、改变生产和耕作方式,并以其自身的发展带动全流域的经济和社会发展。
3日本的水资源开发和管理
日本的水资源开发和管理有以下几方面
3.1 在管理体制上,日本属于“多龙治水,多龙管水”的模式
水资源开发管理分别由国土厅、建设省、农林水产省、通商产业省、厚生省按准公益性政府赋予的职能进行管理。
3.2 依法治水管水是其鲜明特点
二次世界大战后,从1949年起日本陆续制订了许多水的法律,如《水防法》、《国土综合开发法》、《工业用水法》、《水资源开发促进法》、《自然环境保护法》和《下水道法》等。从六十年代初期开始,日本开始编制全国综合开发、规划,陆续指定里根川、淀川、筑后川、木曾川、吉野川、簧川、丰川等七大水系为水资源开发水系。其范围覆盖了大半个日本,进行了一系列的工程建设。到了八十年代水资源工作继续深入,《21世纪水的供求》和《全国水资源综合规划》的制订和发表,标志着日本水资源开发、管理达到了新的高度。
3.3 严格执法和监督
据日方介绍,主要是各级政府有关部门负责。据了解,一条河流的分水方案制订以后,各方均须遵守,不得转让,更不得违犯。
3.4 日本水资源开发公团的作用
根据1961年制订的《水资源开发公团法》,于1962年创建了水资源开发公团。公团的基本任务是根据国家的各项长期规划和地方政府的远景规划,对日本的七大水系统一进行开发、治理,调整各方面的关系、筹集资金、统筹全国的水资源开发事业。
4 英国的水利工程管理体制
英国水利工程管理体制是以英格兰和威尔士两地区为代表的水管理体制。分为国家级、区域级和地方级。
4.1国家级机构
英国没有专管水利的国家级行政部门,水利由环境、运输与区域等有关部门分管。
4.1.1 环境、运输及区域部
4.1.2 国家环境署
4.1.3 水服务办公室
4.2 区域级机构
在英格兰和威尔士,自1970年开始,水管理体制发生了两次较大的变革。第一次是根据1973年议会通过的水法,实行按流域(或联合附近几个小流域)分区域管理,合并、整顿,改组了原来1000多个大小水管理机构,成立了10个水务局。流域内不再按过去的行政划分和受其管辖权的限制,每个水务局对本流域与水有关的事务全面负责、统一管理。水务局不是政府机构,而是由法律授权的具有很大自主权、自负盈亏的公用事业单位。第二次大的变革是八十年代中期,英国政府大力推行私有化政策。顺应这一政策的要求,1989年水务局实现私有化,改为水公司。英国的水工业私有化目前只限于英格兰和威尔士,而在苏格兰和北爱尔兰,至今供水管理部门还是国营公共事业机构。
4.3 地方级机构
郡、区、乡镇地方级不设水管理机构,只有地方议会负责管理排水及污水管道。为了防止水土流失,在英国农村地区成立内地排水区。该排水区由农业土地和建筑物使用者(即交纳排水税者)成立用水用户协会,选举一个董事会进行管理。
5 结束语
通过对各国水资源管理体制的比较分析,我们发现国外水资源管理体制有许多值得借鉴的地方,充分吸取国外有益的经验,对完善我国水资源管理体制十分必要。研究表明,国外的水资源管理体制的启示与借鉴之处主要是:
5.1 依法治水
结合我国情况,国土面积大,河流众多,流域面积大,水资源分配不均,开发利用情况复杂,流域水管理方面的法律法规相对较少,同时对水事活动中政、事、企单位划分不清,责任不明,使得我国的水管理工作困难很多。
5.2 水资源的流域管理
国外流域管理的模式是多种多样的,建议加强对国外流域管理和我国流域管理体制的研究,建立符合我国国情、适应社会主义市场经济和政治体制改革要求的流域管理体制。
5.3 注重水资源的综合开发治理
治水、利水相结合。水资源的开发治理与防洪、供水、发电以及生态环境的治理综合考虑。水资源综合利用工程国家优先安排立项,鼓励并支持有关地区和部门联合开发具有综合效益的水资源工程。
5.4 有必要建立财政的投入和补偿机制
首先,水利与电力、交通、通讯等同为基础设施,需要注意墓础设施之间的协同发展。其次,财政资金无偿投入和有偿使用相结合。最后,建立财政补偿机制。
5.5 创新多种融资方式
水利事业是全民的事业,水利资金的筹集需要有多元化的融资方式,其数量才有保证。积极动员社会资金参与水利建设是加快水利业健康发展的有效措施。国外较早对水利资金的融资开辟可间接融资方式,即允许水利项目开发公司(业主)上市发行股票、债券以及政府出面发行水利建设债券,并以其收益、收费、政府财政性补助资金还本付息。国外多种融资渠道的开辟保证了水利资金有足额的配置量,有力地推进了水利事业的可持续发展。
参考文献
[1]尹艳青.水利工程管理体制模式的研究.北京工业大学硕士学位论文,2006
[2]王云昌.准公益性水利工程管理体制研究硕士论文.河海大学,2002年
论文摘要:水是生命之源,是人类赖以生存的条件。随着社会的进步,人类文明的发展,水利工程的运用已经越来越熟练,我国的水利工程建设取得了许多令世界都瞩目的成就,但是我国目前的国情显示,人口的急剧增长,经济的发展和水资源的污染给水资源带来前所未有的压力,所以我们不得不深思,当前的水利工程该如何向资源性经济靠拢。
1 工程的介绍
1.1 水利工程施工
水利工程的产生有两个目的,消除水害和利用水资源。从水资源的利用来讲,其可用的范围非常的广泛,例如,防洪,发电,供水等多种服务。其建设也是多方面的,坝、堤、进水口、渠道、溢洪道等不同类型的建筑物,每一项服务都是与人们的生活环境密切相关的,为人们的生活带来便利。
1.2 水利工程的特点
水利工程是以消除水害为主要目的而产生的,其主要特点有:
1.2.1 规模大,工程复杂 水利工程一般规模大,工程复杂,工期较长。工作中涉及到天文地理的等自然知识的积累和实施,从中又涉及各种水的推力,渗透力等专业知识和各地区的人文风情和传统。水利工程的建筑时间很长,需要几年甚至更长的时间准备和筹划,人力物力的消耗也大。例如丹江口水利枢纽工程。
1.2.2 综合性强,影响大 水利工程的建设会给居民带来很多好处,消除自然灾害。可是由于兴建会导致人与动物的迁徙,有一定的生态破坏,同是也要与其他各项水利有机组合,吻合国民经济的政策。为了使损失和影响面缩小,就需要各个专家和工作人员细心揣摩,从全局出发,统筹兼顾,达到经济和社会环境的最佳组合。
1.2.3 效益具有随机性 每年的水文状况或其他外部条件的改变会导致整体的经济效益的变化。
1.2.4 对环境有很大影响 水利工程大的变动,改变了原本的社会环境,对江河,湖泊等自然面貌同样有影响,甚至会改变当地的气候和动物的生存环境。这些有利也有弊。
2 资源水利的介绍
2.1 资源水利的产生
中国,水资源的压力越来越大:工业,生活用水量急剧增加,水质整体下降;水资源的污染严重,生态遭到破坏;水的存量已经难以满足人们对水资源的需求。在这种情况下,水利工程已经不能像以前一样的建设和发展,应当顺应社会的发展,资源型水利就是在水利工程已有的基础上,将水和各种资源合理的分配和优化。
2.2 资源水利的特点
2.2.1 经济、节约 资源型水利就是在解决水资源短缺的问题上产生的。大体有三种途径,对现有资源的合理分配;节约用水和加强水的再利用;在水利工程的基础上合理增加淡水的供给。
2.2.2 采用新制度,新体系 与传统的水力资源管理不同,新的资源水利提出了一种新的管理模式,强调资源的管理和优化,不再以工程措施为主了,现在是资源优化为主要措施创建新的体制。
2.2.3 符合可持续发展要求 21世纪环境永远是第一角色,资源水利的提出得到了各界的赞同,就是因为其满足了国家可持续发展的需要,强调了资源的不可再生性和重要性。
3 水利工程与资源水利的区别与联系
3.1 水利工程与资源水利的区别
这两个概念的区别可以理解为传统水利工程与现代社会发展需求的水利的不同。水利工程重视工程数量,工程建设和工程措施;源水利重视工程质量,工程管理和非工程措施。
关键词:小型水电站,技术改造
我国农村水电资源丰富,可开发量7187万kW,分布在全国1500多个县(市)。到2001年底,已建成农村水电站4万余座,装机容量达2879万kW,占农村水电资源可开量的40%,其中运行30年以上的小水电站的装机容量153万kW,运行20年以上的757万kW,分别占已建成的小水电站总装机容量的5.3%和26.3%。这些小水电站装机容量小(大多在500kW~3000kW以下),台数多,技术落后,效率低,制造质量差,安全生产隐患多。有的已经改造或停运,有的正在改造,更多的则急需进行技术改造。为了宏观指导小型水电站的技术改造工作,水利部于1997年了行业标准SL193-97《小型水电站技术改造规程》。近几年来,各地在小型水电站技术改造工作中取得了一定成绩,但还存在一些问题。现就笔者在规程编写调研和实际工作中遇到的一些问题谈一些体会。
一、认真总结,摸清问题
许多小水电站经过10年、20年甚至30年的运行,积累了许多运行检修方面的宝贵资料,但是由于人员的变动等多方面的原因,许多图纸残缺不齐,甚至机组上的标牌都已丢失,因此,技术改造前原始资料(包括水文、工程设计、设备及机组运行检修记录等)的收集、分析总结十分重要,这是做好技术改造工作的前提。早期建成的小型水电站,机组运行中常常遇到以下问题:
1.水轮机主要性能参数(N、H、Q)与电站实际运行参数不匹配。1)上世纪70年代以前建成一些小型水电站,由于当时、当地的客观条件,存在“有窝找机”或“有机找窝”现象,致使机组参数与电站实际参数不符。2)我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少,不少小水电站只能“套用”相近转轮,因而机组偏离电站实际运行参数。3)对小水电站水轮机选型设计,有的地方管理部门不太重视,有的设计单位也不够认真,因而使一些水电站的水轮机转轮直径、额定水头、额定转速选择不当,造成机组性能参数与电站实际运行参数不匹配。4)有些小水电站建成后,实际来水量或水头等水文数据与设计资料不符。
2.水轮机性能落后,技术陈旧,制造质量差。我国1964年颁布的水轮机模型转轮系列型谱中的ZZ600、ZZ460、ZZ587、HL365、HL123、HL702、HL638等型号的转轮,其主要性能指标(单位流量Q11、单位转速n11、模型效率ηm)都比较低,相当于国外上世纪30~40年代的技术水平,有的至今仍在服役。有些小水电站的水轮机加工质量差,缺陷多,久修不愈,长期带病运行,出力不足,安全可靠性差。水轮机处在低效率、常发病条件下运行是不安全、不经济的。科技论文,小型水电站。
3.多泥沙河流上的水轮机磨蚀破坏严重。据不完全统计,我国小型水电站中,约有1/3的水轮机存在空蚀和泥沙磨损问题,有些水轮机的大修间隔不到一年,导水叶和水轮机进水阀严重漏水,有的甚至难以正常开、停机。科技论文,小型水电站。有的水轮机转轮叶片发生严重裂纹或断裂,不能保证安全运行。
4.水轮发电机绝缘老化,推力轴承烧瓦。有些小水电站的水轮发电机因运行年代长,定子、转子的绝缘已严重老化,容易引发接地故障,威胁机组安全运行。由于制造或安装质量较差,水轮发电机的推力轴承可靠性低,常导致烧瓦事故。科技论文,小型水电站。
5.水轮机与电气设备不配套。有些小水电站水轮机的输出功率大于发电机或主变压器的额定容量,形成“大马拉小车”,使水电站的设计出力受到限制,发电时出现不正常的弃水现象。也有的水电站发电机容量大于水轮机出力,形成“小马拉大车”,既浪费了设备容量也增大了运行损耗。
二、优化设计,获取最大的经济效益
为了做好小型水电站的技术改造,一定要委托有资质的单位进行技术咨询并做到优化设计,还要请专家对改造设计方案进行审查。在技术改造设计中,一般采取以下几种方式:
1.对于水头、流量与原设计变化不大,而水轮机设备陈旧、性能落后的水电站,可采用更新改造或增容改造方式。选用该水头段导水叶相对高度b。相同或相近的新型转轮,如无合适的新型转轮,则应重新(或改型)设计转轮,或者改进过流部件型线结构。其目的在于提高水轮机的运行效率,增容并增加年发电量。例如,北京西郊门头沟军庄水电站,装有6台ZD760-LM-100型机组,单机额定出力125kW,实发100kW,采用优化设计的三叶片转轮,单机出力提高到180kW,比原设计提高44%,比改造前提高80%。
2.对于水头、流量比原设计减少了的水电站,宜采取减容改造方式。科技论文,小型水电站。即根据水电站的实际运行水头和流量降低水轮机的额定水头,减小额定输出功率,选用合适的新型转轮或重新设计转轮,其目的是将水轮机调整到最优或较优工况区运行,以提高其运行效率,增加年发电量。例如,山西省灵邱县北泉水电站装机2×1250kW,水轮机型号为HL702—WJ—71(H=42m,Q=3.62m3/s),枯水期实际电站平均流量仅2.3m3/s,一台机也只能带400kW~600kW,因此,专门为枯水期配制了一个转轮,额定出力800kW,投运后出力反而比改造前增加200kW,多发电效益十分明显。
3.对于水头、流量比原设计增大了的水电站,应采取增容改造方式。应根据电站实际运行水头和流量增大的具体条件,提高水轮机的额定水头,加大额定输出功率,选用合适的新型转轮或者重新设计转轮,其额定转速应结合水轮发电机的改造方式确定,最终应使水轮机在较高效率区运行。这样既加大了单机容量又提高了水轮机的运行效率,电站年发电量也有较大增加。
4.对于多泥沙水电站,应考虑泥沙磨损问题,应采用与抗磨措施相结合的改造方式。科技论文,小型水电站。技术改造措施:1)按枯水期和浑水期不同泥沙条件分别设计制造2个HL220改进型转轮;2)改进水轮机结构并采取多种抗磨措施(包括采用优质材料);3)开发了尾水能量回收装置,回收利用2m尾水跌水落差。经改造后的1号机,出力由原不到1000kW增加到1150kW以上,大修周期延长到3年,经济效益十分显著。科技论文,小型水电站。
三、要重视输水系统的核算
在小型水电站增容改造中,有一个关键环节需要慎重对待,即水轮机输水系统。尤其是一管多机的引水式压力输水系统,应当从水力和调节保证参数两个方面进行核算。水力核算即是对水轮机输水系统的过流量和水头损失的数值关系进行核算,并绘制水头损失与流量关系曲线h=f(Q),以分析选定最大允许的水轮机额定水头和设计引用流量。调节保证核算就是从机组运行特性和输水系统水力特性两方面来核算机组运行的过渡过程中可能发生的最大水压力和最大转速升高值,并检查前者是否在水轮机输水系统设计水压力的范围内,以研究和确定采取加固补强措施的合理性和可能性。总之,水轮机输水系统的最大过流量和水头损失及其所能承受的最大水压力,是制约水轮机增容的一个关键环节,不可忽视,否则会影响技术改造的经济效益和安全运行。
四、增容改造必须分清主次
由于水轮机处于原动机地位,故其运行效率高低对机组影响显著。水轮机选型技术难度较大,影响参数也多,在电站实际运行中出现的问题也较多,这是符合客观规律的。因此,在小水电站的增容改造中必须分清主次,要抓住水轮机改造来带动发电机和整个其它机电设备及水工金属结构的改造,这是应当遵循的原则。
五、一定要重视竣工验收为了检验机组增容改造成果,对单机容量5000kW及以上的水轮机,应作技改前后性能对比测试。一定要做机组起动验收,起动验收合格后才能进行试运行;只有经过试运行合格并且遗留问题都已处理完毕,才能进行竣工验收,确保长期高效安全运行。为了提高小型水电站改造后的技术水平和经济效益,技术改造时必须认真贯彻执行SL193-97《小型水电站技术改造规程》,在执行中遇到的问题应及时向水利部农村水电及电气化发展局反映,供修编时参考。
【关键词】 水利工程 施工质量 控制问题 质量控制
中图分类号: TV 文献标识码: A
一.引言
随着我国水利发电工程的不断扩充,水利工程施工项目得到了快速发展。从最早的小型水电站建设,到大型水利工程的陆续动工,水利工程规模越来越大,施工技术越来越复杂,质量要求越来越高。为了打造高质量工程,在施工管理中,要对工程质量进行控制,要确保施工质量。
二. 水利工程施工质量控制中存在的问题
1. 技术力量单薄、业务水平较低。 基层水利技术人员分工不明确,从事上传下达等事务性工作多,很少有时间进行学习和深造,技术水平提高的速度较慢,没有机会参加大型水利工程的施工与管理,缺乏深层次的实践经验,难于承担技术水平高的工作。
2.技术资质不具备,多种职能融于一身。 设计单位应按其资质等级及业务范围承担勘测设计任务,监理单位依照核定的业务范围承担相应的监理任务。基层水利部门管理范围窄、级别低、直接面向农村,其职能不单纯是行政管理,技术服务也是一项很重要的内容,兼有设计、监理、施工、政府监督等多种职能,但一般不具备相应资质。
3.设计施工不规范,因陋就简。 水利工程很少组织项目可行性论证,很多基层水利单位没有掌握水利工程设计施工技术标准和规范,导致工程建设常常不合理或不规范。中小型水利工程多以民办公助为主,建设资金较为紧张,存在能省则省、因陋就简的意识。
4.监控措施不完善,检测手段落后。 多数基层水利部门没有建立起完善的质量保证体系,也没有行之有效的质量监控措施,对水利工程质量的监控多停留在目测上,凭直观印象下结论,很少有先进的监测设备、仪器,更缺乏监测人才,在实施质量监控活动时没有强有力的说服力。
三.影响水利工程施工质量的因素
水利工程建设的施工质量十分重要的,如何保障水利工程的施工质量呢?确保水利工程的施工质量就要找到并控制影响施工质量的因素。一个庞大的系统是由多个要素组成的,因此影响水利工程施工质量的因素也是多方面的。影响水利工程施工质量的因素主要有以卜几方面因素:
1.施工技术对水利工程的影响。 施工企业还应注重施工过程中各项技术参数的控制与管理。由现场技术人员以及质量控制人员共同对施工过程的技术参数等进行监督与控制,以此保障施工过程中各项技术要求能够得到贯彻执行。以技术管理作为重点保障水利工程建设施工质量。先进的技术支持是工程建设的保障,在很多水利工程的施工过程中需要依靠先进技术的支持来攻克一个个技术难关。这里的施工技术包括先进的施工设备和施工方法,二者缺一不可。先进的施工方法攻克了原有的技术难关,保证了施工的顺利进行。水利工程建设对于施工技术的要求是十分严格的,水利工程建设的难度一般是很大的,需要先进的施工技术作为支撑,以保障水利工程建设的顺利完成。目前一些水利施工项目在技术上并未达到相应的技术要求,不但延误了工期而且还影响了施工质量。
2. 施工材料对水利工程的影响。 目前很多施工单位会因为资金短缺的问题偷工减料,或者由于管理者中饱私囊以便宜的建筑材料蒙混过关,这些都会使水利工程的施工质量大打折扣。如果这些不合格的工程被发现,返工的代价是远远高于节省出来的资金。因此在材料的选择方面要严格按照施工标准进行挑选,保障水利工程建设的顺利进行。对于水利工程建设来说,施工材料的选择也是影响水利工程质量的主要因素。施工材料的质量影响着整个工程的质量,质量好的工程离不开高质量建筑材料的支持。目前建筑市场上有着众多的建筑材料可以选择,如何选择建筑材料也需要施工单位进行多方考查,不要因为一时的疏忽而选择了劣质的产品,最后建成的只能是垃圾工程。
3. 人为因素的控制与管理。 在现代水利工程建设施工中,质量控制、施工管理、人员操作、技术管理等工作都离不开“人”这一要素。在对近五年的水利工程施工重要质量事故的统计中也可以看出,人为因素是造成重大质量事故的关键。针对这一问题,现代水利工程建设施工企业必须注重人为因素的控制。在水利工程建设之前要选择优秀的员工,对员工进行专业知识的培训,加强员工的系统知识体系,加强员工的责任意识,培养员工的高度责任感和严谨的工作态度。而工程领导更要起到带头作用,有着严谨的工作态度和高度的敬业精神,这样才能带动员工的工作积极性,除此之外,领导还要积极的团结员工,激发员工的工作热情,维持良好的团队精神,只有这样才能保证工程保质保量的完工。
四.水利工程施工质量控制措施
1. 不断提高业主、承包单位领导及施工人员的质量创优意识。不断提高业主、承包单位的领导和施工人员的质量创优意识,使他们真正认识到施工质量关系到本企业的生存和发展时,才能树立“质量是企业生命”的观念,才有创造一流工程的紧迫感、责任感、危机感。在工程施工中,就能正确处理质量与进度的关系和质量与效益的关系,才不会把质量与进度,质量与效益对立起来。工程施工质量是靠广大施工人员干出来的,要把质量创优意识落实到参加工程建设的每个班组、每个工人,使创建优质工程成为全体建设者的自觉行动,才能精心施工,严格把关,共同创造优质工程。
2. 工程招标选择施工队伍时,应确定合理的标价。
当前,水利水电工程施工招标中,投标施工队伍竞争激烈,因此投标单位相互压低报价,以争取中标。但中标后,又转包其他单位承包施工,致使工程单价偏低,有的承包单位为减少亏损,就不顾工程质量偷工减料。应认真总结水利水电工程招标选择施工队伍过程中的经验教训,克服片面追求低报价中标的倾向。公平、公正全面综合地优选施工队伍,并确定合理的标价,避免因工程单价偏低而使施工单位亏损,杜绝施工队伍以单价低为借口而忽视工程施工质量。
3.施工测量的质量控制。 施工测量质量控制的主要内容包括:成立专门的测量组织机构和确定施工测量方法,测量人员必须具有岗位资格,使用的测量仪器或设备的性能和精度要满足施工测量精度的要求,按照国家计量法规的有关规定对测量仪器或设备进行定期律定及校验;严格控制施工测量控制网点的原始基准点和基准线;对施工测量控制网,施工单位和监理方一起进行复测校核;对于因施工需要延伸或加密的控制点,应确定合理的施测方法,通过现场踏勘后确定控制点的位置并进行标点埋设的施工;每年的雨季结束后,对控制网点进行一次全面的复核测量。
4. 施工现场材料的质量控制。 工程施工离不开施工材料,材料的质量是工程质量的基础和保障,材料质量不符合要求,相应的工程质量也不可能符合标准。控制材料的质量应做到:一要掌握材料信息。优先供应厂家,选择质量好的材料从而保证工程质量;二是合理组织材料供应。确保施工正常进行,建立严密的计划、调试体系。加快材料的周转,减少材料库存和占用,确保施工的关键环节:三要合理组织材料的使用,减少材料的损失。加强材料的保管工作避免材料损失、变质;四要加强材料的检查和验收,严把材料质量关。进厂材料应有出厂合格证、材质化验单、厂家批号等;五要重视材料的使用认证,以防错用或使用不合格的材料。
五.结束语
随着科学技术的逐步发展,水利工程建设规模逐渐扩大,工程施工质量要求也将越来越高。通过建立质量目标责任制,严格材料准入制度,加强施工质量控制,提高建设水平,确保水利工程质量。
参考文献:
[1] 王方诚 中小型水利工程施工质量控制存在的问题及对策 [期刊论文] 《中小企业管理与科技》 -2010年16期
[2]张奕 施工质量控制在水利工程中存在的问题及对策 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年9期
关键词:太阳能光伏组件;支架;设计;选型
中图分类号:TK511 文献标识码:A 文章编号:
Abstract: in recent years, with the development of economy, the solar power industry has been developing rapidly, for solar photovoltaic system, the component support is an important part of the total cost, cost is about 10%, can reduce the cost of pay bracket using the improved method, as long as good design and selection of the bracket, not only can improve the stability of the whole system, reduces the installation and maintenance cost, here in Urumqi city for design and selection of mode analysis of bracket of solar photovoltaic module.
Keywords: solar photovoltaic modules; Stents; design; selection
中图分类号:TM615文献标识码:A文章编号:
1、太阳能光伏组件分类和发电原理
在现阶段下,太阳能光伏组件中最为成熟的就是硅元件,按照材质进行分类可以分为晶体硅与非晶体硅两种。晶体硅生产的发电率约为13%到17%,非晶体硅生产发电率为7%到10%左右,考虑到晶体硅的发电效率较高,因此市场中太阳能大多使用晶体硅电池。太阳能光伏发电系统包括离网光伏蓄电系统和光伏并网发电系统两种,其中,离网光伏蓄电系统的应用较为广泛,适应性较广,结构也相对简单,但是也有一些缺点,最为突出的表现就是维护困难、电池的体积也较大,因此,使用范围也受到了一定的限制。太阳能光伏系统包括蓄电池、太阳能电池板、用电负载、控制器以及DC-AC逆变器组成,在这些组件之中,蓄电池、太阳能电池板、逆变器是电源系统,控制器则属于控制保护系统。在太阳能光伏发电系统中,控制设备、发电设备、通信设备和升压变压器的费用占据着主要地位,支架则占据总费用的10%左右,前者的费用主要有材料的科技水平决定,在短时间内难以降低,而支架的费用则可以通过改进的方式来降低,下面就针对太阳能光伏组件支架的合计选型进行深入的分析和探讨。
2、无基础光伏组件支架设计
本文无基础光伏组件支架设计以乌鲁木齐市为例,以荒漠为原型设计,光伏板距离地面高度为400mm,其目的是为了满足植物的生长,避免植物对光伏板产生遮挡,光伏组件倾角则为41°,乌鲁木齐市50余年来距地面10m处最大风速是50m/s,取最大风速60m/s,那么:
,
其中,为离地高度Z处平均风速;是离地参考高度处平均风速;是风速轮廓线指数。
风速廓线指数与地面粗糙度息息相关,就现阶段来看,我国建筑物结构载荷规范将地貌明确分为四类,A类、B类、C类和D类,其中A类为近海海岛、海面、湖岸、海岸和沙漠地区,为0.12,B类则是乡村、田野、丘陵、丛林和房屋中稀疏的中型和小型城镇、或者大城市郊区中,为0.16,C类即建筑物密集的市区,为0.20,D类为建筑物密集且建筑物较高的市区,为0.30,本次研究中取为0.16。支架使用三角结构,该种结构相关简单,稳定性能也十分理想,其结构详见图1.
图1 光伏组件结构尺寸图
由上图可以得出,光伏组件几何中心为O点,在背向时中心偏移至,正向时中心偏移至,按照可以计算出距离地面2m风速,对于2m以下的高度均按照2m风速进行计算,根据运算,风速为49.46m/s。根据地锚拉力实验可以得知,一根深度30mm、直径12mm地锚拔出时用力约为1500N,因此,可以先设计好无基础支架,再进行推广。下面就以L30304的角钢型号分析支架设计方式:
根据《机械设计手册》P652中可以查得,Im=1.84cm4,Z=0.87cm3,根据计算,可以得出截面面积是2.276cm2,重量是1.786kg/m。
支架重M支=1.786(2.0632+1.1892+2.52)=20.546kg
光伏组件M光=12.2kg,防水接线箱、其他结构材料M5=3kg,那么其固定载荷G=(12.2+20.546+3)9.8=350.3N
风压荷重W正=1681N,W背=1754N。
正向总荷重=G+W=2031.3N
背面总荷重=G-W=-1404.7N
根据以上数据可以得出,正向时顺风支架承受载荷大于背向载荷,因此分析的重点为正向支架受力情况。光伏组件正向时受力分析图详见图2.
图2 光伏组件正向时受力分析图
根据上图可以得出,F=F7.8+F9.10,F9.10,6+F7.81365=F544.5,F已知,根据计算可以得知F7.8=754N,F9.10=1277N,固定荷重为350N,根据计算可以得知F’7.8=1094N,F’9.10=1627N。图3为支架AB梁受力分析图。
图3 支架AB梁受力分析图
其中,AB正向情况下弯曲应力为:Mmax;=837N·m,
应力,由于角钢有两根,因此,为1/2,根据计算,=48103N/cm2.
这时,等边角钢f=(0.6+0.0015),将上述数值带入算式中,如果1>f,那么角钢便难以满足实际的要求。
3、结语
按照以上的计算方式计算出不同型号角钢受力情况,即可根据工程的实际情况选择出太阳能光伏组件支架的型号。
参考文献:
[1]张庆祝.太阳能光伏组件风载负荷计算及支架结构的研究[期刊论文].内蒙古工业大学学报,2010,05(01)
[2]李蔚,吴婧华,张文良.太阳能光伏技术与应用[期刊论文].智能建筑电气技术. 2009(02)
[3]王建民,刘亮球,施海仙,籍楚雄,焦兆弟.建筑一体化太阳能光伏发电系统设计及检测解析[期刊论文].浙江建筑,2010,01(25)
关键词:小型水电站 引水系统 施工
小型水电站的组成包括:拦河坝、引水渠道以及压力管道等。近年来,随着人们环境保护意识的不断增强,小型水电工程中的引水系统大多采用隧洞形式而摒弃了渠道和明钢管引水等,其主要目的在于尽可能的减少对环境的影响。发电引水系统的组成包括:进水口、引水隧洞、调压井、隧洞式压力管道等。下文对该工程的施工技术进行探讨,其中包括混凝土泵以及滑模等施工技术。
1.引水渠道施工
在电站的傍山渠道中很多都存在漏水和塌方等病害,维护加固起来十分困难。当前,针对渠道预防加固的方法很多,其中浇筑混凝土防渗是有效方法之一。对于土质渠道的施工应该做好充分的内水压力排放工作,在渠顶设置相应的混凝土盖板,将雨水挡在混凝土与土堤的外面,可有效防止内水压力将混凝土层顶破。一般情况下,小型水电站的傍山渠道线路都较长,所处的地质环境也较为复杂,很可能出现滑坡的现象。当出现滑坡现象时渠道将会被堵塞,水会溢满出来造成渠道的塌方,从而出现大面积的冲刷。对此在施工过程中应建立溢流侧堰。在渠道经过山沟时应该采用暗涵形式,将砂石和枯枝败叶送出渠道外。
2.压力管道安装
针对电站压力前池地处地势陡峭的情况,在管道施工中如果采用钢尺进行距离的测定,采用水平仪进行高程控制,尽管高程控制精度很高,但地形等因素会影响到距离测量的精度。对此,在安装压力管道之前,先不预砌支墩。在进行水泥管安装时,应该采用方木支垫,在结束安装之后再进行支墩以及镇墩施工。在开挖和砌筑管床、浇筑支墩的过程中都应该进行施工放样。将管线的弯点坐标找出,通过经伟仪角度控制进行施工放样。将固定桩打在管线的弯点处,对桩顶进行高程测量并安装经纬仪。对好中线后通过设计角度对压力前池前墙进行照准,同时将水平线绘画于前墙;之后固定好经纬仪,根据相应坐标对设计图纸与地形的准确度进行校核。在管线两侧进行打桩和拉线操作,在拉线过程中应该注意线应与管轴线相垂直。同时该线的水平与高度应该由经纬仪的中丝进行控制。在支墩放样过程中,应该从打桩拉线的高程往下进行放样,保证管床的准确性以及完整性。
在压力管道的安装中,由人工进行抬运采用行车吊装压力管道的方法进行施工,具体步骤包括:1)管床的砌筑。按照标准的管床设计施工,分为:侧墙两个,踏步和支墩各两个,横断面为:侧墙-踏步-支墩-踏步-侧墙。2)行车的制作。采用钢管制作行车,并采用桁架式的结构形式,如图1所示。将两个具有足够起吊能力的葫芦安装在行车上。3)安装卷扬机。当安装好斜坡第一节压力管之后,即可开始进行镇墩的浇筑;待镇墩的强度满足要求后,将相应的卷扬机安装于镇墩上,同时将固定安装于压力前池的进水室内,行车和牵引钢丝绳最后安装。4)吊装。当水泥管被运送至镇墩上之后,采用行车将水泥管掉起,同时将卷扬机开启,将水泥管送至预定位置,使用方木垫将其垫好;使用葫芦将水泥管承插入到水泥管中。
3.工程案例分析
连南瑶族自治县板洞一级水电站是一个以发电、防洪和灌溉为一本体的水利枢纽,水电站的总装机容量为7200kW,水库发电引水隧洞的全长为2665m,压力管1742m其进水口采用的是竖井式结构;引水隧洞采用的是压圆形洞;调压井的结构为圆筒式调压井;压力管道的组成包括:斜洞、下平洞、上平洞段、岔管以及支管等。
3.1施工总体布置
工程共设置三个进洞点,分别为:进水口、施工支洞以及厂房下平洞。在布置隧洞时与实际地形相结合,同时要注意施工工期的要求。将两台6m3/min的空压机安置于进水口工,其作用是进行水口边坡石方、平洞以及闸门竖井等的开挖;将一台10m3/min的空压机安置于支洞工区,其作用是进行引水平洞和调压井石方的开挖;将一台6m3/min的空压机安置于下平洞工区,进行下平洞和斜洞石方的开挖。生产和生活用水采用溪水以及山涧水作为生活用水;支洞明渠中的水作为工区生产用水。将一台 200kVA变压器安装于进水口附近,并配备相应的低压总配电箱用于施工用电,从变压器低压端接线出来供生产生活使用。砂石料的筛分系统采用装载机进行喂料进行加工。混凝土的拌和系统采用一台350的搅拌机、一台混凝土60泵安置于进水口;一台350搅拌机安置于支洞口并设置一间水泥库房;一台350搅拌机安置于下平洞出口,并设置堆放黄砂和骨料的位置等。
3.2隧洞开挖
在隧洞开挖通过预留光爆层二次爆破法进行掘进,施工中事先挖开直径为2m爆破洞,预留50cm的光爆层,用于二次爆破成洞。在钻孔和爆破中,使用YTP-24的气腿风钻配合金钻头湿式进行凿岩,使用镀锌管导入并采用岩石粉状炸药进行爆破。爆破设置4只空孔,5只装药孔,各个孔之间的距离保持在7~10cm,孔的深度保证在2.5m。隧洞的开挖爆破参数如表1所示。
3.3隧洞及调压井混凝土的衬砌
隧洞混凝土衬砌包括:平洞抹底混凝土的衬砌、进水平洞混凝土的衬砌以及闸门井混凝土的衬砌。在调压井混凝土的衬砌中,对于高程在275m以下的井身段混凝土采用滑模工艺进行衬砌,高程在275m以上的采用吊罐进行混凝土的提升并采用人工立模进行浇筑。模板拼接采用标准钢模板进行,竖向围檩采用100槽钢,同时与滑模平台梁进行焊接,水平围檩用角钢三道,其与模板之间采用钢筋焊接进行固定。施工中应注意起始块混凝土施工、混凝土浇捣与模板滑升以及混凝土运输等。
3.4斜洞和下平洞混凝土的衬砌
下平洞和斜洞下弯段的衬砌采用钢衬回填混凝土法施工。每12m钢管段为一个浇筑单元,通过木模板将端部封住并采用钢筋内拉条进行固定。从模板口将混凝土泵管导入,用插入式振捣器进行钢管下半部的振捣并利用混凝土泵将上半部结构挤压密实。在此过程中,混凝土料的配比十分关键,表2给出了具体配比情况。
4.结语
通过结合工程实际对小型水电站引水系统的施工技术进行探讨并重点对压力管道施工工艺进行了分析,施工结束进行充水试验并获得一次性成功,说明其不但能够有效提高管床施工放样的精度,同时具有安全可靠的优点。此次施工为保障电站建设进度和电站安全、稳定运行发挥了重要作用。
参考文献:
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[3]杨照明.张金承.周垂富.小断面长距离引水隧洞的施工设计[J].水利规划与设计.2011(03):55-57.
关键词:水利水电工程;工程测量数据处理技术;数字摄影测量;GPS定位
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
0.引言:科学技术的新成就,电子计算机技术等新技术的发展与应用,以及测绘技术和科技的不断发展,工程测量技术近年来发生了很大的变化;水利水电工程施工测量技术的面貌日新月异。
1.全站仪测量放样技术
全站仪替代光学经纬仪和电磁波测距仪的应用.足地面测量技术进步的重要标志之一。全站仪具有测量精度高,仪器的集成化、自动化和智能化程度高等优点,为施工测量提供了极大的方便。已大量应用于各类工程的施工测量中。电子全站仪自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差,自动记录存储、实时测量三维坐标、与双向数据通讯功能,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。目前全能型和智能化方向发展的电脑型全站仪都带有丰富的软件,可以直接进行坐标放样、导线测量、程序测量、悬高测量、道路放样、对边测量、面积测量、高程传递、参考线放样,故能提供高速高精度的观测成果,又能高效地完成多种测量作业。带马达驱动和程序控制的全站仪可以结合激光、通讯及CCD技术,能实现测量的完全自动化,被称作自动化测量器械。为工程测量向现代化、自动化、数字化方向发展创造了有利的条件。
2.数据库技术与GIS技术
测量工作者如何更好更好地为工程建设服务,其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。其同的是把大量的测量数据或信息进行科学的存储.建立三维数字地形模型,提高测量数据利用率,减少重复劳动,以便于检索、分析、分发和利用。实现管理和服务的科学化、现代化。将GIS应用于水利水电工程建设,虚拟显示施工总布置三维全景,直观反映各组成部分空间上和时间上的相互关系并实现各种信息可视化查询、分析、统计计算,实现建筑物施工全过程动态仿真演示。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程,为全面、准确.快速地分析掌握工程施工全过程提供有力的分析工具,实现工程信息的高效应用与科学管理。
3.GPS定位技术
随着GPS的出现和不断发展完善,测绘定位技术发生了革命性的变革。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度、大范围的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的应用前景。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。水电工程施工区域大,控制点传算工作量大,精度衰减快;高山峡谷之中,山脉蜿蜒曲折,造成上点和通视困难;河流阻隔,致使交通不便,前后视须迂同前进。利用GPSRTK技术进行碎部点测绘与放样不需要与基站保持通视,也无需进行后视作业,误差不累加,精度分布均匀,精度衰减每公里只有lmm。10--15km的作业半径不需要设置过渡控制点,更长距离的测绘可通过设置中继电台转发电测波解决。大幅度地提高工作效率。
4.程序型计算器辅助计算技术
程序型计算器(如CASIO fx-4800P/fx-4500PA)以其功能强大、经济实惠、方便携带的特性受到了各行各业工程技术人员的欢迎,尤其是测绘方面的技术人员进行工程放样计算的有力工具。水利水电工程庞大而复杂。工程细部的放样往往牵涉到几十个公式的数学计算,尤其是在施工现场,严寒、酷暑、噪音、灰尘很难让人时刻保持清醒的头脑,计算的速度和结果的正确性大打折扣,严重影响放样的质量和效率。利用编程计算器事先编制好所需放样部位的计算程序,在施工现场最多只需输入测点三维坐标X,Y,Z的数据即可迅速计算出所需要的放样数据,结果准确率大大提高。全站仪实现了测点坐标的随测随得,编程计算器实现了放样数据的即输即得,大大加快了工程放样的速度。
5.数字化测绘技术
大比例尺地形图和工程图的测绘,是工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一.难以适应飞速发展的现代化工程建设的需要。把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成―个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。实现大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供图纸,也可提供电子数据,为专业设计自动化建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。数字化成图技术住现代工程中的应用不仅提高了工作效率,并保质保量提交成果。仅内业制图部分可节约经费50%,节约时间60%。
6. AtuoCAD辅助设计技术
计算机辅助没计(Computer Aid Design简写CAD)足20世纪80年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。如今在各个领域均得到了普遍的应用。它大大提高了工程技术人员的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp语言,可以编制一些常用的计算程序,得到定制的计算结果。在水利水电工程上有许多体形复杂的计算,尤其是各种不同体形衔接处的相交线,需要用空间解析几何的方法解算。单靠计算器手工计算,非常繁琐,工作量大,准确性也不好保证,用AutoCAD建立数字化模型,执行点坐标查询功能就可以了。也可以对所编写的程序的计算结果进行正确性验证。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。另一方面是各种工程横断面、纵断面网的绘制,以及断面面积的计算和其它一些需要的图纸的绘制。从而大大减轻我们内业的工作强度和工作量。.
7.数字摄影测量技术
摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的应用前景。随着全数字摄影测量系统的应用,摄影测量的产品将从影像图、线划图向数字化系列产品――4D产品转化。产品应用与服务领域更广,并为建立各类专业信息系统和基础地理信息系统提供可靠的数据保障。在水利水电工程。利用数字摄影测量技术可以迅速获取制作大比例尺影像图、地形图、立面图、等值线图和断面图图库,建立DTM(数字地面模型)和DEM(数字高程模型)模型数据库,建立并永久保存高分辨率建基面三维影像数字地面模型数据库。检查陡坡地段的开挖质量和工程竣工部位的形体资料,记录工程在施工过程中各个项目地理地貌信息,形成各种数字信息产品,并可通过网络方便快捷、及时地提供给各个部门使用。
8.工程测量数据处理技术
随着传统测绘技术向数字化测绘技术转化,工程测量领域技术的发展趋势和方向是:测量数据采集和处理的自动化、实时化、数字化;测量数据管理的科学化、标准化、规格化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。
9.结束语
科学技术的新成就,电子计算机技术、微电子技术、激光技术、空间技术等新技术的发展与应用,以及测绘科技本身的进步,为工程测量技术进步提供了新的方法和手段;水利水电工程施工测量技术的面貌也发生了深刻的变化。施工测量的速度与准确度得到了空前的提高。
参考文献
1. 陈向平 浅议水利工程施工的几种施工测量技术[期刊论文]-轻工设计2011(3)
2. 王立业 浅谈水利水电工程中的测量技术[期刊论文]-中华民居2011(10)
3. 邓国义 浅谈水利水电工程的施工测量方法与要求[期刊论文]-科技信息2010(31)
关键词:电气自动化、水电站、应用
一、引言
随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,电气自动化在水电站中也得到了广泛应用,这又主要体现在水电站的自动化方面。水电站的自动化是实现水轮发电机组自动化的关键部分,是利用计算对整个水电生产过程监控的“耳目”“手脚”,它担负自动监测机组和辅助设备的状态,发出拟定的报警信号、执行自动操作任务。水电站自动化的程度取决于电站的规模,电站的型式及主要机电设备的性能。
二、水电站自动化的作用
水电站自动化的内容,与水电站的规模及其在电力系统中的地位和重要性、水电站的型式和运行方式、电气主接线和主要机电设备的型式和布置方式等有关。总的来说,水电站自动化包括完成对水轮发电机组运行方式的自动控制、完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视、完成对辅助设备的自动控制、完成对主要电气设备的控制、完成对水工建筑物运行工况的控制和监视几个方面。
(一)完成对水轮发电机组运行方式的自动控制
一方面,实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等的自动化,使得上述各项操作按设定的程序自动完成;另一方面,自动维持水轮发电机组的经济运行,根据系统要求和电站的具体条件自动选择最佳运行机组数,在机组间实现负荷的经济分配,根据系统负荷变化自动调节机组的有功和无功功率等。此外,在工作机组发生事故或电力系统频率降低时,可自动起动并投入备用机组;系统频率过高时,则可自动切除部分机组。
(二)完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视
如对发电机定子和转子回路各电量的监视,对发动机定子绕组和铁芯以及各部轴承温度的监视,对机组和冷却系统工作的监视,对机组调速系统工作的监视等。出现不正常工作状态或发生事故时。迅速而自动地采取相应的保护措施,如发出信号或紧急停机。
(三)完成对辅助设备的自动控制
包括对各种油泵、水泵和空压机等的控制,并发生事故时自动地投入备用的辅助设备。
(四)完成对主要电气设备(如变压器、母线及输电线路等)的控制、监视和保护。
(五)完成对水工建筑物运行工况的控制和监视
如闸门工作状态的控制和监视,拦污栅是否堵塞的监视,上下游水位的测量监视,引水压力管的保护(指引水式电站)等。
三、设备选型及自动化设计
随着水电站自动化水平的提高,水轮发电机组所需自动化元件愈来愈多,其作用就愈重要。但由于目前主机配套的自动化元件的性能不够稳定、灵敏度差、精度低等因素以及自动化设计上的不足使水电站的自动控制的安全受到不同程度的影响,这就需要对设备进行选型和自动化设计。
(一)PLC在轴流桨式水轮机调速器中的应用
轴流转浆式水轮机被广泛使用于中低水头电站。由于它的水轮机叶片随水不同可与导叶协联动作而使用水轮机的动行水头范围增大。这样可为电厂创造更多经济效益。水轮发电机组制造厂家为其制造的水轮机提供了一组不同水头下导叶开度与浆叶转角的协联曲线,调整器制造厂按此曲线设置了调速器内导叶与浆叶的协联关系。但是由于实际电站运行时,水轮机水头的变化及上下游水位的变化,与厂家提供参数相差甚运,故按协联曲线运行时机组运行性能差不能达到最佳状态。因此对于此类机组的调整器须采用可改变程序的PLC可编程控制器的调速器。在机组试运转过程中和今后的运行中可先针对不同水头及上、下游水位及手动协联导叶、浆叶,取得最佳协联曲线而后修改原协联曲线输入PLC而使机组处实际最佳状态。
(二)PLC在调节水库式电站调速器中的应用
水库式电站的运行水头变化范围大:此类电站的调速器和起动开度一般按水轮机设计水头设计,但当电站水头降低,水轮机处于低水头下运行时,电液调整器往往不能使机组达到额定转速(自动状态)为使调整器的起动开度增大,往往需更换芯片或在开度指示仪中串接电阻而使调节器输出值与开度指示产生差值开机组。当电站水头更小于设计水头时,为使机组开机不致过速,而又必须换回芯片或撤除串接电阻,若采用PLC可编程控制器,则可根据电站水头高低,修改其程序来改变起动开度即可。
四、结束语
随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。综上所述,水电站采用综合自动化系统后不仅提高水电站运行的经济性和工作的可靠性、保证电能质量;而且提高劳动生产率、改善劳动条件和减少运行人员,从而提高电站运行的效益,例如利用计算机系统监控水库来水和中长期预报在内的优化运行,曲线绘制及科学调度,多发峰电等,每年可增加发电量2%左右;同时采用计算机监控电站各种参量及运行工况后,及时发现并排除事故隐患,事故后能及时处理事故,避免事故扩大,尽快恢复供电使系统事故率下降,处理事故时间减少,如此每年增加发电量1%左右;另外采用计算机监控在减少人员的同时也减少了相应的生活办公设备和工资支出,因而能产生巨大的经济效益。可见,水电站综合自动化系统与水电站的生产、效益密切相关,随着国家能源结构的调整,水资源开发利用程度的加大,水电站综合自动化系统在越来越多的水利枢纽工程中得到更广泛的应用,发挥更大的作用。
参考文献:
[1]楼承仁,黄声先,李植鑫.水电站自动化.中国水利水电出版社,1995,10,1
关键词:机组优化运行 节能减耗
现今,全世界都在关注能源紧缺的现实 对于能源紧缺的这个残酷的现实,全世界、各个国家都在追寻如何降低能源的输出从而还能提高能源的使用效率,并且还在不断的研发可再生能源,为今后人类的生存、繁衍设下了铺垫。
纵观我国上下,对比国外发达国家,可以明确的显示出,我国虽然地大物博,可是人均的能源占有量与国外发达国家差距很大。就目前状况来看,我国的一次性能源主要有石油、煤炭和天热气,其中煤炭能源是我国主要的一次性的能源。
在当代紧张的国际关系中,能源不仅仅是维护国家利益的源泉、也是导致各个国家国际关系好与坏的重要因素之一。我国是一个耗能大国,同时也是能源进口量很大的国家,所以节能高效和降低火电厂能源的消耗提高能源的使用效率,是促进我国经济效益增长的重要因素。
就电力工业来说,和世界发达国家相比,我国的电力输出成本很高、能源的浪费很严重,没有能够实现耗能低、效率高的政策,同时还阻碍了我国电力事业的发展道路,导致了用电价格居高不下的现象,从侧面的影响了其他行业的发展,成为了我国经济发展的障碍。因此电力企业必须采取有效的方式来降低成本的输出,提高经济效益,这是电力企业改革的重中之重。
1、提高与优化火力发电机组的工作效率
首先,根据我国能源贫乏的状况,为了在降低能源提高使用效率从而使得经济效益得到增长,就需要正视面对能源紧缺的问题,从思想上提高人们节能的意识。
汽轮机、发电机以及锅炉是火力发电厂的三大的重要运作设备:锅炉的作用是把含有高能量的能源通过一定的形式把他们的化学能量转变成热能;汽轮机是将热能转变为机械能;发电机则是把机械能转化为电能,最后输送到全国各地。环环相扣,其中一项导致能源的浪费,连带着整个的转化过程就不能完全的取用能源的最大转化效果,从而大大的浪费了不可再生的能源。
现今的火电事业的重要课题就是优化机组的运行状态、合理的进行调控,从而实现低耗能高效率的节能目标。随着我国科技的不断发展,对玉火电事业的节能技术一定会不断的提高,火力发电机组优化的领域一定会发展的更加广阔。
第二、火力发电机组的运行优化的研究内容是:以最优化原理为理论指导,根据机组主机设备和辅机设备的实际运行情况,采取全面优化试验的方法,依据试验结果,进行综合分析,建立一套完整的运行优化的操作程序,作为电厂运行的指导,使得机组可以在规定负荷的范围里保持最合适的参数匹配和最好的运行状态。火电厂的优化运行的定义是:在几乎没有新的投入的情况下,调整运行的参数,改变运行的方式,并且减少泄露,通过采取这些措施实现提高运行效率的目标。火电厂的优化运行一般分为两类:一种是单机的优化,以单机的热经济性指标实现最优为目标进行优化。另一种是全厂的优化,以全厂的各个机组的总的热经济性指标实现最优为目标进行优化。
2、辅机的节能改造研究
主机的性能水平越来越高,旧机组的辅机系统无法达到主机运行的要求,这就需要采取适合的改造措施,进行节能挖潜。辅助设备和辅助系统在火力发电厂中起着非常重要的作用,辅助系统结构非常复杂,运行状况的优劣明显地影响着机组的热经济性指标。目前在辅机的节能减耗方面的研究主要体现在减少厂用耗电方面,比如采用变速电机、把电驱动换成汽驱动、采用与之匹配的先进设备。
火电机组的热力系统非常复杂,从汽轮机方面来说,包括回热系统以及给水系统等。总的来说,火电机组节能增效的方式有两种:一是通过机组的优化运行来提高效率;二是通过减少厂用电率来提高机组的经济性。减少厂用电率的主要方式是改造火电机组的重要辅机,以达到节能的目的。
火电厂的辅机种类很多,所以其节能的内容也很多,而且涉及到的方面也很广泛。在汽轮机组的启动过程和运行过程中,为了保持凝汽器的真空状态,提高机组的经济性,必须使用抽气设备。凝汽设备的主要组成部分有:抽气器、汽水管道、动力泵、阀门、冷却器等。其中抽气器为除气系统的关键设备。目前火电站的抽气器主要有三种形式:水环真空泵、射汽抽气器以及射水抽气器。随着电力工业的发展和有偿使用水资源政策的实施,电力企业越来越重视对射水除气设备进行技术改造,节约能源和水资源,减少运行的成本,提高电力企业的经济性。电泵换成汽泵之后的经济效益有两方面:一是从改造之后的机组整体的经济性的提高(供电的煤耗的减少)中获得;二是由于改造之后减少了厂用电,从而增加了上网的电量,这就为企业带来了经济效益。改造之后的汽动给水泵的噪声降低了,运行也比较稳定,可以进行灵活的调节,减少了检修人员以及运行人员的工作量,设备的安全可靠性也提高了。
3、结语
为了大幅度的提高发电的功效,火电机组的装机容量逐步的提升,能源的消耗也在随之提高,因此就体现了节能高效的重要性。因此对于机组的优化运行和辅机的节能改造就成为了火力发电事业改革的重点。
参考文献
[1]郑体宽.热力发电厂[M].北京:水利电力出版社,1986.
[2]洪波.火力发电厂运行优化理论及软件研究[D].上海交通大学硕士研究生论文,1995.
[3]林万超.火电厂热系统节能理论[M].西安:西安交通大学出版社,1994.
关键词:水电站;水轮机调速器;故障处理
中图分类号:[TV734.1]文献标识码: A 文章编号:
改革开放以来,我国的经济建设发展速度明显加快,尽管我国拥有丰富的煤炭资源,但是,其毕竟是不可再生能源,而且,煤炭燃烧产生的废弃物会对环境产生严重的不良影响。出于环保、节能等方面的考虑,我国在几十年前就已经开始了可替代能源的勘探工作。水电站利用水力发电,具有环保、节能以及高效等诸多优势,一直被社会广泛推崇。并且,我国在近些年也建成了众多的水利发电站。例如:三峡水电站、小浪底水电站等等。水轮机是水电站的重要设备之一,水轮机调速器则是水轮机的重要组成部分,本文重点探索其常见的一些故障以及处理方法。
一、水轮机调速器常见故障
(一)工作电源电压故障
电站工作人员在对调速器进行安装过程中,将系统中的直交流操作电源接入到其反应装置中,然而,有时会从对其的实时监测数据中发现电压数据仅为正常情况下的一半左右。这时候可以判断水轮机调速器的工作电源电压发生了故障。
(二)机组波动运行故障
一般情况下,在手动控制调速器的运行时,水轮机机组都会相对高效、稳定的进行运转。而一旦处于自动运转状态时,调速器很容易产生机组转速不稳等故障。此时,其接力器装置的摆动频率以及幅度变化也相对较大,甚至会出现停机瘫痪等严重故障,这一故障很可能为水电站的运行系统带来潜在危险。
(三)机组失控故障
当水轮机处于自动运转过程中,偶尔会在某一特殊开度作业中,正在运行的机组出现调节失效,从而导致系统的运行失控。
二、故障处理方案
(一)电源电压故障处理
调速器工作电源电压故障的最基本形成原因可分为两种:一种为交直流电源在接入过程中存在技术性与操作性问题;另一种为调速器电路电源板存在一定的运行故障。
首先,我们在将工作电源引入调速器处理系统之前,需要对交直流线路与调速器装置之间的连接作业进行全面监测,对线路接线正确性与电压等级合理性做出判断;其次,若调速器在交直流线路接线方面并不存在故障问题时,我们就需要对调速器电路电源板的运行特性做出判定,及时发现并解决电路电源板装置中存在的断线、虚焊等技术性问题。以此确保整个调速器在工作电源接入后的电压值能够始终保持在较为合理与稳定状态。
(二)波动运行故障处理
机组波动运行故障产生的最根本原因在于水轮机调速器的自动装置部分出现了一定的问题与缺陷。调速器机组波动与接力器异常性动作的产生一般来说是由以下两个方面因素造成的:第一,水轮机调速器测频回路反应装置出现误动动作;第二,调速器转化装置节流孔发生堵塞现象,导致整个调速器转换装置频频发生关机动作,进而对整个水电站运行处理系统带来不利影响。
首先,我们需要对调速器电气箱的测频回路装置进行系统检查,特别应关注到回路装置中的预算放大器部件的检测工作,对各种故障元件进行及时的维修与更换;其次,相关工作人员需要对调速器转化装置中的堵塞现象进行处理、使整个转化器的节流孔能够始终处理正常运行状态,以畅通的节流孔系统装置维护整个调速器乃至水电站处理系统运行机组的稳定运行。
(三)机组失控故障处理
水电站水轮机调速器在某一特定开度状态下呈现出误动与失控故障,而当调速器越过该开度值时,处理系统运行机组又会自动恢复到正常运作状态。这种故障现象意味着在水电站水轮机调速器运行装置中,反馈电流在该特定开度状态下为参与到运行过程中,调速器输出信号的失效进而也会导致整个水轮机调速器发生失控现象。
要想在确保水电站运行及处理系统质量及效率一定的基础之上,针对这种调速器运行故障进行相应的处理方案分析,就需要从以下几个方面入手:首先,对水轮机调速器反馈电位器装置的线路接线作业进行详细检测,确保反馈电位器的线路接线无任何形式的松动问题;其次,针对调速器在某一特定开度状态下所对应的机组失灵位置所出现的电压值零倾向以及电位器线路脱口现象分析,相关工作人员需要按照调速器反馈电位器的各个组成部件定时定期的进行固定性作业,确保电位器与调速器的相对稳定,进而有效的消除这种调速器在特定开度状态下,运行机组出现的失灵现象。
三、小结
随着我国经济建设的高速发展,人们的生活水平逐年提高。在满足物质生活的同时,更加注重其精神文化方面的需求满足。并且,随着我国提出的建设环境友好型、可持续发展战略,人们对各种节能、环保的生态工程更加看重。水利工程在这些方面的优势也已经日益凸显出来。水轮机调速器作为水电站处理系统的核心设备,对其的研究工作具有重要的现实意义。本文首先对当前水电站水轮机调速器的常见故障进行分析,然后,在此基础上对其的处理、检测工作进行介绍。希望能够对有关的工作人员有所帮助。由于写作比较仓促,其中的不足之处,敬请同行指正。
参考文献:
[1]国发娟,常黎.基于BP网络的水轮机调节系统状态监测与故障诊断[J].水电能源科学. 2007(03)
[2]郭江,曾兵,曹禹,贡建兵,辛剑军,肖志怀.梯级水电站大坝巡检系统信息组织方法[J]. 水电自动化与大坝监测.2011(01)
[3]曲全磊,熊芝耀,刘果,张木林.基于伺服电机的水轮机调速器研究[J].微特电机. 2009(02)