水利水电工程专业三峡实习报告.docx

实习目的1、进一步熟悉水利水电工程专业设计到的 水工建筑物、电站建筑物、水力学等专业知识；了解各坝体、水工建筑的结构特点。 2、对水电工程建设工作有一定感性的认识；对水电工程各阶段的工作流程有进一步意识的提高。3、对三峡工程乃至我国水利枢纽工程、水电工程有一定大体的了解，对我国水电事业的发展情况有更深的了解。4、掌握我国水电事业所属各部门业主方、设计方、施工方、监理方的工作关系；接触社会，感受水电工程的实际工作环境，为今后的工作、研究做好铺垫；增加对水电事业的责任感和使命感。5、通过赴三峡、葛洲坝水利枢纽，了解我国目前水利水电工程的现状，接触水电工程的施工技术前沿，了解水电工程乃至水利水电工程学科的未来发展。6、感受三峡水利枢纽与地方经济、环境和国家政策的关系，感受地方风土人情，感受三峡水利枢纽对地方乃至国家的影响。一、 实习单位简介中国长江三峡集团公司是国务院三峡工程建设委员会和国务院国有资产监督管理委员会领导下的中央企业，集团现任董事长及党组书记曹广晶同志兼任国务院三峡建委副主任。集团公司的战略定位是以大型水电开发与运营为主的清洁能源集团，主营业务是水电工程建设与管理、电力生产、相关专业技术服务。国家授权中国长江三峡集团公司滚动开发长江上游干支流水力资源，组织建设溪洛渡、向家坝、乌东德、白鹤滩四个巨型电站。溪洛渡、向家坝水电站已分别于2005年、2006年正式开工，计划分别于2013年、2012年投产发电。位于四川省宜宾市的向家坝水电站已于2012年10月正式投产发电。乌东德、白鹤滩水电站的前期勘测设计工作正在进行中。这四个电站规划装机容量3850万千瓦，年发电量1753亿千瓦时。在水电开发与运营中，中国长江三峡集团公司以科学发展观为指导，积极倡导和推行建好一座电站，带动一方经济，改善一片环境，造福一批移民的理念，努力实现社会效益、生态效益和经济效益的协调统一。 二、 实习过程实习内容报告，安全教育三峡展览馆观看视频，参观沙盘模型听取李君林老师报告三峡左岸，五级船闸、坝顶参观、两岸高边坡锚固 听取嵇德平老师工地概况的报告三峡坝顶参观 葛洲坝厂房参观一江、二江、三江电厂，参观二江电厂（220kv开关站、厂房发电机层楼板、开关柜、发电机层、水轮机蜗壳层、油浸式变压器，泄洪闸、引水廊道）洪峰流量。1. 参观三峡展览馆 4月28日下午，全体师生参观了三峡工程展览馆。在讲解员的悉心讲解下，各位同学再次巩固了整个三峡工程的研究经过、兴建过程、经济效益等问题，重点观看了比例尺为1:660的长江三峡水利枢纽模型、三峡工程地理位置图、1：150的垂直升船机模型、三峡电站水轮发电机组模型、双线五级船闸模型、中华鲟和白鲟标本等。三峡工程展览馆于1992年10月1日建成开馆，由国务院副总理邹家华同志题字。展馆分为三峡工程建设和环境保护、移民、科技进步、电力生产等专题展览，馆内陈列了三峡工程历史沿革、三峡枢纽模型、砼浇注塔带机模型、机组模型、永久船闸模型、三峡景观模型等。展厅内设电影放映厅、贵宾厅等。首先我们在展厅的电影放映厅观看了关于三峡工程的介绍影片，对整个三峡水利枢纽工程有了一个全新的认识。之后讲解人员分别为我们具体讲解三峡景观模型的各个内容，三峡工程建造历史，三峡工程的科技进步，三峡建设者的风采移民，三峡工程建设中中华鲟的保护等方面的内容。全馆运用照片、图表、模型、实物、动画、字画和影视等诸多形式简要介绍三峡工程的历史，记录三峡工程十年建设的过程，展示三峡工程的综合效益，彰显三峡建设者的精神风貌，反映三峡工程体制创新、管理创新和科技创新的成果。 2. 李君林老师报告报告主题：长江流域规划和三峡水利枢纽概况报告人：李君林老师3月2日上午，李君林老师为我们作了三峡工程专题报告，李君林老师是一位80多岁的高级工程师，他的讲座慷慨激昂很有感染力，我们听得也很认真，对我们启发很大。报告主要为如下几方面：（1） 三峡水利枢纽概况表2-3-1 三峡水利枢纽工程简介项 目规 格项 目规 格大坝型式混凝土重力坝（直线坝）梯级船闸级数5级（双向）厂房型式坝后式（全封闭）升船机自重11800t大坝全长2309.47m最大提升吨位3000t最大坝高183m（高坝）金属构件总重280800t坝顶高程185m水轮机引水管内径12.4m设计上有蓄水水位175m、145m（枯、丰水期）水库调节性能季调节水库总库容393亿立方米（对应175m水位）施工工期17年最大落差113m工程总投资2039亿元单机容量70万kw发电机额定电压20kv总装机容量1820万kw主变压器容量840mva设计年发电量847亿kwh发电机与主变单元接线回水距离650km变电站接线3/2接线三峡为瞿塘峡，巫峡和西陵峡的总称。三峡水利枢纽坝址位于西陵峡的三斗坪，距葛洲坝工程38km，是一座具有防洪、发电、航运、环保以及养殖、供水等巨大综合利用效益的特大型水利水电工程。坝址水文地质条件简单，坝址区域地壳稳定条件好，不具备发生强烈地震的背景。三峡地理位置特殊，水利资源丰富，利于发电。建造三峡工程的最大目的是防洪，同时解决航运险峻问题，从宜昌至重庆暗礁多险滩多的问题迎刃而解，同时三峡也是南水北调实行的前提条件。三峡工程存在的遗留问题是移民太多、搬迁太多（52%为城镇居民，总数上百万）、生态环境的破坏。但是李君林老师指出，辩证地看，开发三峡也是建设环境。同时针对美国拆坝对三峡建设的影响，我国水利建设的环境背景不同，中国水能开发只占1/3。（2） 工程特点三峡的特点可概括为工程规模宏大、经济效益显著、技术问题复杂三大方面。三峡工程是世界级的超级工程，当今世界最大的水利枢纽工程。它的许多指标都突破了世界水利工程的纪录，三峡水库总库容393亿立方米，防洪库容221.5亿立方米，能有效控制长江上游洪水，保护长江中下游荆江地区1500万人口、2300万亩土地，是世界上防洪效益最为显著的水利工程；三峡水电站总装机1820万千瓦，年发电量846.8亿千瓦时，三峡工程土石方挖填量约1.34亿立方米，混凝土浇筑量2794万立方米，均为世界之最；三峡工程泄洪闸最大泄洪能力10.25万立方米/秒，是世界上泄洪能力最大的泄洪闸；三峡工程的双线五级、总水头113米的船闸，是世界上级数最多、总水头最高的内河船闸；三峡工程的船闸尺寸为21.538.5米，每扇门重达800吨；三峡工程2000年混凝土浇筑量为548.17万立方米，月浇筑量最高达55万立方米，创造了混凝土浇筑的世界记录，是世界上施工难度最大的水利工程。三峡工程水库动态移民最终可达113万，是世界上水库移民最多、工作也最为艰巨的移民建设工程。技术问题和资金问题是造成长江三峡工程长时间论证的最主要原因，其中技术问题是关键性问题。解决的技术难题有长江截留问题、高坡稳定问题、皮带机浇铸混凝土缩短工期、温度控制、水轮机发电的建造问题等。（3） 三峡工程研究经过孙中山先生于1919年即提出了三峡建设的构想。1954年发生洪水导致武汉南京被水淹，为保证武汉南京不要进水，锦江大堤不决口，可采用人工分洪的措施，毛泽东选择了建水库的措施防洪，但是当时中国没钱、技术不过关，同时考虑到四川移民多等诸多困难没有实行。十一届三中全会后，国内交通困难，由于发电少经济发展上不去。1986年开展三峡工程建设大辩论，结果是建三峡工程有利有弊，利大于弊，建比不建好，早建比晚建有利。1992年，七届人大五次会议正式通过三峡工程建设的方案。（4） 经济效益三峡水利枢纽效益显著，拥有防洪、发电、灌溉、航运、南水北调、渔业及旅游等综合效益。是治理长江，开发长江的关键主体工程。防洪：“万里长江，险在荆江”。荆江流经的江汉平原和洞庭湖平原，沃野千里，是粮库、棉山、油海、鱼米之乡，是长江流域最为富饶的地区之一，属国家重要商品粮棉和水产品基地。荆江防洪问题，是当前长江中下游防洪中最严重和最突出的问题。三峡水库正常蓄水位m，有防洪库容亿立方m。对荆江的防洪提供了有效的保障，对长江中下游地区也具有巨大的防洪作用。具体表现在：千年一遇或类似年特大洪水，经三峡水库调蓄后，枝城站相应流量不超过立m/s，配合荆江分洪工程和其他分蓄洪措施的运用，可控制荆州市水位不超过m，为避免荆江两岸万人口和万平方hm耕地发生毁灭性灾害提供了必要的条件。2010年7月20日的洪水，洪峰流量达7万，下游安全泄量是6万，但是只泄放了4万全国均无洪灾问题，防洪效益达266个亿。发电：三峡水电站地处我国中西结合部，它所供电的华中、华东和广东地区，供电距离都在km的经济输电范围以内。三峡水电站全部投入后，可以把华中、华东、西南电网联成跨区域的大型电力系统，可取得地区之间的错峰效益、水电站群的补偿调节效益和水火电厂容量交换效益。2010年发841亿度电（设计值为847亿度电），实现26台机组全部发电，发电时间达1335个小时；航运：三峡工程位于长江上游与中游的交界处，地理位置得天独厚，对上可以渠化三斗坪至重庆河段，对下可以增加葛洲坝水利枢纽以下长江中游航道枯水季节流量，能够较为充分地改善重庆至武汉间通航条件，满足长江上中游航运事业远景发展的需要。现已实现航运年13.5亿吨，是密西西比河的2倍，莱茵河的4倍，货运量8754万吨。其中，未建葛洲坝之前是270万吨，建葛洲坝之后是1800万吨。现在运输费是0.033元/吨，降低成本35%-37%。南水北调：三峡调水410亿。（5） 三峡工程建设中的问题库区移民问题：三峡水库将淹没陆地面积632平方公里，涉及重庆市、湖北省的20个县（市）。移民安置的动态总人口达到113万人。国家在三峡工程建设中，实行开发性移民方针，由有关人民政府组织领导移民安置工作，统筹使用移民经费，合理开发资源，以农业为基础、农工商结合，通过多渠道、多产业、多形式、多方法妥善安置移民，移民的生活水平达到或者超过原有水平，并为三峡库区长远的经济发展和移民生活水平的提高创造条件。生态环境问题：长江水质变坏难处理，这就要求执法严格；三峡的稀有动植物将遭到破坏；可能诱发地震。防战：发生战争三峡必垮，但是垮坝不会带来毁灭性地灾难。3. 参观三峡大坝左岸、五级船闸、坝顶参观枢纽总布置4月30日下午，我们即参观了三峡大坝左坝。三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程，位于风景秀丽的长江三峡西陵峡中段宜昌市的三斗坪镇，是当今世界上在建的最大的水利枢纽工程，距宜昌市中心城区和已建成的葛洲坝水利枢纽工程38.6公里，沿长江水路至上游重庆的航运距离是664公里。整个工程包括一座混凝土重力式大坝、泄水闸、一座坝后式水电站、一座永久性通航船闸和一架升船机。三峡工程建筑由拦河大坝、电站厂房、通航建等。 我们首先参观的是左岸通航建筑物，即双线五级梯级船闸，所谓“双线”，即一条为上行航道，一条为下行航道，可通过万吨级船队，所谓“五级”，即永久船闸分为五个层次。现在五级永久船闸均已通航，我们目睹了闸室开启闭合的全过程。五级船闸单线全长1607米，由低至高依次为1-5#闸室，每个闸室长280米，宽34米，船只通过永久船闸需2.5-3小时，主要供货运船队通航。船闸由6个闸首和5个闸室组成，每个闸首均安装有两扇“人字门”，双线五级共有24扇。闸室内水位的升降靠输水系统完成，船闸深槽开挖最大深度170米，总开挖量3685万立方米，为三峡工程总开挖量的40%。混凝土浇筑量357万立方米，金属结构安装4.17万吨。2003年7月永久船闸通航。为了使普通客货轮快速过坝，在185平台旁设计了垂直升船机。当船到来时，垂直升船机的巨大承船箱闸门打开，让船和水进入承船箱内部，然后关闭闸门，将船一起提升或下降113米，前后3040分钟便可过坝。单线一级垂直升船机可快速通过千吨级的客轮，年单向通过能力5000万吨。垂直升船机的机械原理与升降电梯类似，目前仍在建设中。之后我们乘车进入了三峡大坝之上，技术人员为我们讲解了三峡工程左岸大坝及厂房、机组等概况。大坝轴线总长2309.47米，大坝的主要部分为溢流坝段和厂房坝段。为便于布置泄洪、导流和电站引水建筑物，减少结构的复杂性，简化施工条件，采用混凝土重力坝。大坝坝顶总长2035米，坝高185米，正常蓄水位175米。溢流坝段总长483m，布置有23个深孔和22个表孔，以适应库水位变幅大的特点，并满足在较低库水位时有较大泄洪能力，以及放空水库和排沙要求。厂房坝段分设在溢流坝段两侧，左、右厂房坝段分别长5185m和525m，设置电站进水口与压力钢管。三峡电站厂房采用坝后式，分设在泄洪坝段两侧的厂房坝段坝后。左、右厂房分别安装14台和12台机组，总装机26台，单机容量为70万千瓦，总装机容量为1820万千瓦，年均发电量847亿千瓦时，相当于葛洲坝水电站年发电量的6.5倍。水轮机采用混流式，转轮直径9.8m。发电机采用伞式结构、空冷方式。 4. 嵇德平老师报告5月1日上午，我们在培训中心三楼多媒体教室聆听了三峡工程施工的报告。主讲人是有丰富经验的教授级高工嵇德平老师。他系统介绍了三峡工程的防洪、发电、航运、移民、论证、电厂招投标、高边坡稳定等问题，重点讲解了正在施工中的三峡垂直升船机，播放了升船机的相关视频， 3个多小时的报告让同学们收获很大。我们从中了解到，三峡双线五级船闸，是世界上最大的船闸。它全长6.4公里，其中船闸主体部分1.6公里，引航道4.8公里。船闸的水位落差之大，堪称世界之最。三峡大坝坝前正常蓄水位为海拔175米高程，而坝下通航最低水位62米高程，这就是说，船闸上下落差达113米，船舶通过船闸要翻越40层楼房的高度。已入选中国世界纪录协会世界最大的船闸世界纪录。此前，世界水位落差最大的船闸也只有68米。4. 参观三峡右岸机组厂房布置以及引水渠道 5月1日，我们参观了三峡大坝的右岸。随行的讲解老师主要给我们介绍了三峡大坝右岸的地下厂房，还给我们讲解了地下水电站建设之初的故事。现已建成地下机组6台，为涡流水电站，流量大于2.3万立方米/秒，亦是70万kw/台。随后，我们乘车到了右岸的厂房区。老师给我们讲解了三峡水电站水轮机的相关情况。该处可近观从水电站出来带着漩涡的水流。5. 参观葛洲坝水利枢纽二江电厂 1.二江电厂实习基地概况 二江电厂实习包括理论学习和现场参观实习两个部分，前者起到巩固扩展知识及为后者提供理论依据的作用，后者为前者提供理论联系实际的条件。二江电厂理论学习主要内容如下：1) 220kv开关站的接线方式及有关配置电气主接线的选择需要满足可靠性、经济性、灵活性、可扩展性的要求，对于220kv系统多采用双母带旁母的电气主接线。但由于二江电厂是省重要的电压中枢点，对其可靠性的要求比一般的220kv开关站要更高，故二江电厂220kv开关站采用的是双母带旁母旁母分段的电气主接线形式。与旁母不分段相比，此种接线多了一台断路器和隔离开关，但大大地提高了系统的可靠性。一方面，当系统其中有两台断路器需要同时检修时，为了使对应的进、出线不停电，旁路母线可分段运行、旁路断路器分别代替所要检修的两台断路器工作，保证了发供电的可靠性。另一方面，两台旁路断路器可以互为备用。此220kv开关站采用的是分相中型单列布置；共7条由发电机变压器组引出的进线，两条大江、二江开关站联络变线2回；8条出线，其中7号为备用线；各线路各设置断路器一台、加上母联及2台旁路断路器，共19台断路器；主母线设置电压互感器及避雷器一组（注意只在进线侧设置避雷器）。附图1（2）发电机与主变连接方式以及机组、主变型号与参数单元接线主要用于单机容量或系统容量很大且不需要为近地负荷供电的情况下，故二江电厂发电机与主变连接方式采用单元接线。机组型号参数需要注意的是水轮机转数和发电机的额定功率因数、定子接法；主变各参数。结合已学的知识，据可判断出发电机的工作情况，推导及结论如下：2. 二江电厂220kv开关站参观实习继理论知识学习之后，在老师的陪同下我们前往开关站现场参观实习。参观过程中，工作人员讲解了开关站的整体布局，并以某几条线路为例跟我们解说了进出线回路具体走向、线路上各电气设备连接关系及相应的作用。经指导后，我们掌握了如何在短时间内据母线布置迅速判断出开关站电气主接线的方法；同时对理论课上学习到的各电气设备，如母线、断路器、刀闸、避雷器等，有了比较感性的认识。此外，工作人员还讲解了理论课上未提到的两类重要设备。一是用于整个开关站防雷措施的避雷器，此设备安装在主母线进线侧，目的是将雷电冲击波限制在站外仿止进入站内破坏电气设备的绝缘。二是站内用的国产出线串联阻波器，三相排列成等边三角形，目的是阻高频通工频防止用于通信的叠加在电压互感器上的高频信号进入站内。此次实习不仅让我们将理论知识具体化实际化，而且也收获了新知识。3. 二江电厂厂房参观实习220kv开关站参观后，在工作人员的带领下我们参观了二江电厂厂房，此过程我们主要学习了两大知识。一是主变散热系统，二是电厂的励磁电流和导水叶开度两大调节控制系统。二江电厂主变散热系统由油冷改为风冷，每台主变安装12台风扇，风扇的启停均由相应的计算程序据主变工作情况来控制。在工作人员的讲解下，我们基本弄清楚了风冷系统是如何达到冷却效果的。由水电厂同步发电机工作原理知，发电机发出电的频率与转速紧密相关，频率恒定为50hz是电能质量的一个重要指标，也是发电机并网稳定运行的必不可少条件之一，因此必须维持发电机转速稳定。实现这一目标主要是要时刻保持发电机电磁功率与原动机输入功率平衡，前者可由励磁电流控制 ，后者可由水流闸门开口控制。具体而言就是要控制励磁系统整流部分晶闸管的导通角和导水叶开度角。 4. 发电机中性点接地方式发电机中性点接线形式是调度部门据当前电力系统运行方式潮流分布而决定的，实习中发现二江电厂发电机中性点是经消弧线圈接地的。等效分析电路如图2所示。经电路知识推导可知，当发电机定子绕组或引出线（包括分支引线）发生单相接地故障时，流过接地点的电流相对故障相而言是一纯容性电流，而流过消弧线圈的电流是滞后感性电流，二者正好反相。实际经验表明，当不接消弧线圈时，若流过接地点的电流i30a，则在接地点产生永久性电弧，发电机定子绕组、铁芯或有关设备将被严重烧损；若10a接地电流i30a，则在接地点产生间歇性电弧，既会烧损设备，又会引起过电压.因此，为了确保接地电流小于10a，必须在中性点接上消弧线圈并选择合理的补偿度。葛洲坝电厂采用的是欠补偿形式。欠补偿用于发变单元接线或扩大单元接线的场合，且具有防雷效果。三、 实习心得为期一周的三峡实习结束了，我觉得我们的收获不仅是加深了对课本知识的理解，更是对水利工程专业有了重新的认识。这次实习使我获益良多，不但使我更加的了解了我们以后将要面对的工作，增强了学习的动力，而且开阔了眼界，增强了实践经验。再者，和大家一起朝夕相处，一路上齐心协力，共同进退，促进了同学之间的交流，增强了我们的友谊，更加锻炼了自己，更加提高了自己发现问题、处理问题能力。水利行业是一个重要的行业，也是一个