银飞DM5F电量变送器科普之水电行业测试设备介绍
银飞DM5F电量变送器科普之水电行业测试设备介绍。水力发电机械系统包括发电机组、变电设备、配电设备、输电设备、控制及辅助设备等组成部分，各部分相辅相成，各司其职，或监测水位、或监测水轮机导向叶片的角度、或对整个发动机系统的过程控制等，让发电系统正常运行。GMC-I电学测量设备，包括电量变送器SINEAX DM5系列、电量显示表、过程控制设备SINEAX V600系列、角位变送器以及在线电能质量分析仪LINAX PQ系列等，可为水力发电机械系统各部分机械设备提供在线监测，随时监控机械设备运行状态，及时发现异常和故障，防患于未然，为发电单位节省停机维护成本，提高发电效率。
水力发电原理和水电站类型
一、水力发电原理
水力发电（英文：Hydropower）是运用水的势能转换成电能的发电方式，其原理是利用水位的落差（势能）在重力作用下流动（动能），例如从河流或水库等高位水源引水流至较低位处，水流推动水轮机使之旋转，带动发电机发电。
二、水电站类型
按照装机容量可划分为五等：
⚫大（1）型水电站（总装机容量≥1.2GW）
⚫大（2）型水电站（1.2GW＞总装机容量≥0.3GW）
⚫中型水电站（0.3GW＞总装机容量≥0.05GW）
⚫小（1）型水电站（0.05GW＞总装机容量≥0.01GW）
⚫小（2）型水电站（总装机容量＜0.01GW）
按照利用水源的性质，可分为三类：
（一）常规水电站：利用天然河流，湖泊等水源发电。典型电站的常规水电站：长江三峡集团金沙江白鹤滩水电站——单机容量世界靠前。
常规水电站系统组成和介绍：
1、大坝：作用是拦截水流，抬高水位，形成水库，造成上下游水位差，使电站具备水力发电的基本条件；
2、进水口：作用是调节流量和控制洪水；
3、水渠：
4、水力机械系统：主要由水轮机、活动导叶和导轴承3部分组成，水轮机的作用是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械；活动导叶则是控制水流量，达到调节转速和出力的目的；而导轴承主要承受径向水推力和控制摆度。尾水管，回收能量并导出水流；
5、发电机组：包括发电机（由产生感应电势的定子和产生旋转磁场的转子组成）、推力轴承（作用是承受轴向水推力及机组转动部件自重）、用于冷却轴承的冷却器、停机时制动发电机，防止长时间低速旋转损坏推力轴承的制动器；
6、变电设备：即变压器，作用是升高或是降低交流电压；
7、配电设备：包括断路器（作用是关合，承载，开断运行回路正常电流，过载电流）、隔离开关（作用是合闸时承载正常回路电流，过载电流，分闸时符合绝缘距离和有明显断开标志）、电压互感器PT（把高电压降为标准电压，供保护，计量，仪表等装置使用。一般标准电压为100V）、电流互感器CT（把大电流降为标准电流，供保护，计量，仪表等装置使用。一般标准电流为5A或1A）、避雷器（作用是限制过电压以保护电气设备）、母线（作用是汇集，分配和传送电能）、用于传送电能的导线；
8、输电设备：主要用于传送电能，包含固定导线和避雷线的铁塔和保护架空输电线路的避雷线；
9、控制及辅助设备：包括励磁系统（作用是为发电机转子提供直流电建立磁场，控制发电机机端电压或调整机组无功功率）、调速系统（作用是控制机组转速或调整机组有功功率）、继电保护（作用是监视电力系统的正常运行，当被保护的元件发生故障时，自动迅速地，有选择地发出跳闸命令，将故障设备从系统中切除，保证正常设备继续运行，很大限度地保证向用户安全，连续供电）、同期装置（作用是不同电源间的同期并网）、自动装置（作用是完成一定功能的自动装置）、计算机监控系统（通过对电站各种设备信息进行采集，处理，实现自动监视，控制，调节，保护等功能，保证设备安全稳定运行）、直流系统（为开关设备的操作，二次设备提供可靠能源。直流系统组成：蓄电池，充电装置，配电装置）；
10、出水口
（二）抽水蓄能电站：利用电网中负荷低谷时多余的电力，将低处下水库的水抽到高处上水库存蓄，待电网负荷高峰时放水发电，尾水至下水库，从而满足电网调峰等电力负荷的需要。典型的抽水蓄能电站：国网浙江天荒坪抽水蓄能电站。
抽水蓄能水电站系统组成和介绍
1、上游蓄水池 upper reservoir
2、阀室 valve chamber
3、缓冲槽 surge tank
4、控制阀门
5、抽水机/水轮机
6、电机/发电机
7、游蓄水池 lower reservoir
8、电力消耗抽水模式（电机工作）
9、电力传输水轮机模式
10、变压器
11、电力和控制室
抽水蓄能电站与常规水电站有许多相同之处，也有许多不同之处。抽水蓄能电站有上水库，上水库水可流向下方的水轮发电机，推动水轮发电机发电，这是相同之处；抽水蓄能电站还有下水库，推动水轮发电机发电后的水没有流走，而是储存在下水库，抽水蓄能电站可以把下水库的水泵到上水库，这是很大的不同，也就是说，抽水蓄能电站的水流是双向运行的。
抽水蓄能电站使用的水轮机是双向可逆的，既可以作为水轮机使用也可作为水泵使用；抽水蓄能电站的电机也是双向运转的，既可以作为发电机又可以作为电动机使用。上水库的水流向下水库时推动水泵水轮机旋转，带动电动发电机向电网输电；使用电网的电驱动电动发电机旋转，带动水泵水轮机把下水库的水泵到上水库。抽水蓄能电站具有调峰填谷的效益，承担备用电源的作用，与其他发电形式配合运行。
（三）潮汐电站：利用海潮涨落所形成的潮汐能发电，潮汐发电与普通水利发电原理类似，通过出水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，然后，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。差别在于海水与河水不同，蓄积的海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性，从而潮汐发电的水轮机结构要适合低水头、大流量的特点。典型的潮汐电站：浙江江厦潮汐电站。
GMC-I集团Camillebauer品牌电测量设备可应用到水电站系统的很多环节当中，如利用LINAX PQ系列电能质量分析仪进行在线电能质量监测；在对水轮机导向叶片进行角度监测时，KINAX WT系列角位变送器是很好的选择；SINEAX AM系列电流变送器可以通过通信接口与过程环境相连，测量和监测大电流电网，直观的显示电网质量等。Camillebauer产品使用有针对性的软件解决方案，多种仪器测量数据的集中记录，编制与成本中心有关的能源报告，让个体过程、测量值和电网事件可视化，进行电能质量数据分析和故障查找。
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