Wasserkraft-Elektriksystem Deutschland

Das elektrische System eines Wasserkraftwerks kann im Allgemeinen in mehrere Teile unterteilt werden, wie etwa Wasserkraftgeneratoren, Generatorspannungsgeräte, Haupttransformatoren, Hochspannungsverteilungsgeräte, Hilfsstromversorgungssysteme und Erdungssysteme, wie in den durchgezogenen Linienkästen in der folgenden Abbildung dargestellt.

Der Wasserkraftgenerator und die Hauptstromleitungen sind wie das Herz und die Aorta des elektrischen Systems. Der Wasserkraftgenerator wandelt die von der Wasserturbine abgegebene rotierende mechanische Energie in elektrische Energie um, die die Quelle der elektrischen Energieabgabe des Wasserkraftwerks ist. Der Wirkungsgrad großer Wasserkraftgeneratoren kann im Allgemeinen etwa 98 % erreichen. Derzeit beträgt die maximale Kapazität der in China in Betrieb befindlichen Wasserkraftgeneratoren 889 MVA. Die Hauptstromleitungen dienen dazu, den Wasserkraftgenerator, die Generatorspannungsausrüstung, den Haupttransformator, die Hochspannungsverteilungsvorrichtung, das Stromsystem usw. auf geeignete Weise zu verbinden, um die Funktionen der Übertragung, Verstärkung, Sammlung, Verteilung und Übermittlung elektrischer Energie zu erfüllen.

Die Generatorspannungsausrüstung überträgt die vom Wasserkraftgenerator erzeugte elektrische Energie an den Haupttransformator. Der Rückfluss weist die Eigenschaften von hoher Spannung und hohem Strom auf. Das Hilfsstromsystem und die Erregervorrichtung der Einheit werden in der Regel von hier aus an die Stromversorgung angeschlossen. Derzeit werden die Spannungspegel von Generatoren in Wasserkraftwerken auf bis zu 24 kV eingestellt. Unter Berücksichtigung von Faktoren wie der Spitzenbeteiligung des Wasserkraftwerks und dem häufigen Schalten der Einheit wird der Generator-Generator-Leistungsschalter häufig am Auslass des Turbinengenerators installiert. Der Verbindungsleiter der Spannungsschleife des Generators der Großkapazitätseinheit ist normalerweise ein geschlossener Phasenbus.

Der Haupttransformator ist die Verbindung zwischen der Generatorspannungsausrüstung und dem Hochspannungsstromverteilungsgerät. Er erhöht die Generatorspannung auf die Übertragungsspannung, um den Übertragungsstrom zu reduzieren, wodurch der Übertragungsverlust und die Materialkosten des Stromnetzes effektiv reduziert werden. Im Allgemeinen gilt: Je größer die installierte Kapazität und je länger die Übertragungsdistanz, desto höher die Übertragungsspannung. Derzeit beträgt die Übertragungsspannung von Wasserkraftwerken in China bis zu 750 kV.

Das Hochspannungs-Stromverteilungsgerät wird verwendet, um die vom Haupttransformator gesendete elektrische Energie zu sammeln und sie über das Auslassfeld an das Stromnetz zu senden. Es umfasst hauptsächlich drei Arten von offenen Stromverteilungsgeräten, gasisolierte metallummantelte Schaltanlagen (GIS) und hybride Stromverteilungsgeräte. Da sich die meisten Wasserkraftwerke in Hochgebirgs- und Canyongebieten befinden, ist die Anordnung der Hochspannungs-Verteilungsgeräte oft eingeschränkt. Daher sind GIS mit der höchsten Zuverlässigkeit und der kompaktesten Anordnung, aber relativ hohen Kosten, die erste Wahl für Hochspannungs-Verteilungsgeräte in Wasserkraftwerken in China geworden. 800 kV. Hochspannungs-Abgangsleitungen von Wasserkraftwerken verwenden normalerweise Hochspannungsstromkabel oder gasisolierte metallummantelte Übertragungsleitungen (GIL).

Das Kraftwerksstromsystem bezieht Strom aus Einheiten, Stromnetzen usw. und versorgt Lasten (Punkte) wie Kraftwerkseinheitenbetrieb, Beleuchtung, öffentliche Geräte und Stromversorgungsgeräte im Staudammbereich entsprechend den Anforderungen der Kraftwerksanlagen mit Strom. Das Erdungssystem wird verwendet, um den normalen Betrieb des elektrischen Systems des Wasserkraftwerks und die Sicherheit von Personen und Geräten sicherzustellen. Derzeit nutzt das Erdungssystem des Wasserkraftwerks das Reservoirwasser, die Unterwasserstahlkonstruktion und den natürlichen Erdungskörper voll aus, um den Erdungswiderstand zu verringern. Hilfsstromsystem und Erdungssystem sind wichtige Garantien für die Sicherheit, Zuverlässigkeit und den wirtschaftlichen Betrieb von Wasserkraftwerken. Ihre Ausrüstung und Verkabelung sind in verschiedenen Teilen von Wasserkraftwerken weit verbreitet.