水电站实习报告

1 / 20 水电站实习报告 水力发电厂简称水电厂，它是把水的位能和动能转换成电能的工厂，它的基本生产过程是：从河流高处或其他水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将重力势能和动能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能；其分类有：按集中落差的方式分，堤坝式水电厂（又分坝后式和河床式），引水式水电厂和混合式水电厂；按径流调节的程度分，无调节水电厂和有调节水电厂；前述水电厂是专供发电用的，另外有一种特殊形式的水电厂，叫抽水蓄能电厂（十三陵电厂），这类电厂有上下两个水库，电厂中有发电和 抽水两类设施，电厂在系统峰荷时发电（调峰），系统低谷时抽水耗电（填谷），另有调相、调频和备用的作用；我国目前最大的水电厂是三峡，装机容量 1820 万 26 台 70 万 组，现在参与发电的是 14 台机组，即 980 万 二滩水电厂，装机容量 330 万 6 台55 万 组）最大抽水蓄能水电厂：广东抽水蓄能电厂，装机容量 240 万 8 台 30 万 。 水电厂的组成有很多的设备我只介绍他的主要设备。 变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换； 1隔离；稳压（磁饱和变压器） ;自耦 变压器；高压变压器（干式和油浸式）等，变压器常用的铁芯形状一般有 型铁芯， ， 。 2 / 20 变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、 全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、 单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器 试验变压器 转角变压器 大电流变压器 励磁变压器 。 变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流 (具有某一已知频率 )流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率 之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。 断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将 3 低压断路器又称自动开关，俗称空气开关也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不 需要变更零部件，已获得了广泛的应用。 互感器 (按比例变换电压或电流的设备。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换3 / 20 成标准低电压（ 100V）或标准小电流（ 5A 或 10A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。按比例变换电压或电流的设备。 隔离开关隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是在电路中起隔离作用的它本身的工作原理及结构比较简单，但是 由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。 最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。 电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路 阻抗， 限制短路电流。 母线的型式 按用途一趟母线槽一般由始端母线槽、直通母线槽（分带插孔和不带插孔两种）、 L 型垂直（水平）弯通母线、Z 型垂直（水平）偏置母线、 T 型垂直（水平）三通母线、 平）四通母线、变容母线槽、膨胀母线槽、终端4 / 20 封头、终端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等组成。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线槽三种。 在水电站防雷保护设计中，应根据雷电活动情况、地形、地质、气象情况以及电网结构和运行方式等，结合运行经 验进行全面分析和技术经济比较，做到技术先进、经济合理，符合电力系统和电力设备安全经济运行的要求。雷电活动特别强烈的地区，还应根据当地实践经验，适当加强防雷措施。 1 直击雷的保护 为防止水电站直击雷，可采用避雷针或避雷线保护，在峡谷地区宜采用避雷线或避雷针、避雷线联合保护。 1980年以前，高压配电装置一般都是采用避雷针防止直击雷，配电线路采用避雷线防止直击雷。 1980 年首次在葛洲坝水电站二江电厂 220关站采用避雷线进行保护，运行实践证明，采用避雷线进行保护通常较避雷针的高度低，受雷面 积小，接地装置要求比避雷针简易且较为经济。 水电站的下列设施应装设直击雷保护装置： (1)户外配电装置，包括组合导线和母线廊道； (2)无钢筋的砖木结构主厂房和室内配电装置； (3)户外布置的电力变压器、主变压器的高压引出线和户外布置的发电机电压引出线； 5 / 20 (4)油处理室、露天油罐、主变压器修理间及易燃易爆材料仓库等建筑物和需要保护的其它设施。 对水电站中一些不需要设置专门的直接雷击保护装置的建筑物，则采用将其金属结构 (如金属屋架、钢筋等 )接地；对非 金属材料建造的建筑物，则在屋顶安 装避雷带作为防止直接雷击的措施。 2 感应雷的保护 感应雷过电压对水电站 60 60下的电气系统绝缘有损害。一般电气设备应远离可能遭到直击雷的设备(如避雷针、避雷线 )或较高的建筑物，增大电气设备对地电容或采用阀型避雷器保护，以减少感应雷击过电压的危害。建筑物屋顶上的设备金属外壳、电缆金属外皮和建筑物金属架构均应接地，建筑物内的金属管道、金属设备应接地，以避免由雷电所引起的静电感应而产生火花放电。 3 雷电侵入波的保护 水 电站防止雷电侵入波的主要措施是安装避雷器，将侵入波过电压的幅值限制在电气设备绝缘的耐冲击电压水平以下。避免设备发生击穿损坏或火灾事故。 水电站主要避雷设施 1 避雷针 避雷针是水电站中用来保护电气设备和建筑物避免遭受直接雷击的主要防雷装置，避雷针的接闪器 (针尖 )一般6 / 20 用直径 1020l、长 12m 的钢棒制成。引下线一般使用截面不小于 25圆钢、扁钢或镀锌钢绞线，如果支持物为钢筋混凝土或钢支架时，也可用支架内的钢筋或支架本身作为引下线。引下线与接闪器和接地体之间，以及引下线本身的 接头连接必须牢固，因此不应用绞合的办法，而要用焊接或螺栓连接。 2 避雷线 在水电站中，避雷线主要用来保护主变压器高压引出线 (当主变压器与户外高压配电装置相距较远时 )和架空输电线，避免遭受雷的直击。接闪器为悬挂在带电导线上方的接地导线 (架空地线 )，一般采用截面不小于 35镀锌钢绞线。接地引下线则采用截面不小于 25镀锌钢绞线。 3 保护间隙 保护间隙是最简单的防雷保护装置。间隙的一端接于被保护设备的带电部分，另一端与接地装置相连。在正常运行时，由间隙将设备的 带电部分与地隔开，在雷电波过电压袭来时，间隙被击穿，把雷电荷引入大地，从而使被保护的设备避免遭受高压损坏。保护间隙一般只用于保护供电可靠性要求不高的线路。 4 管形避雷器 管形避雷器实质上是一个具有灭弧能力的保护间隙，主要由内部和外部两个火花间隙及灭弧管组成。管形避雷器7 / 20 一般安装在线路的绝缘薄弱处或发、变电站的进出线段上，用以保护线路的绝缘和限制进入发电站、变电所的雷电侵入波的幅值。 5 阀式避雷器 阀式避雷器的主要元件是火花间隙和阀性电阻。目前我国生产的普通阀式避 雷器有 种系列。 列主要用于保护小容量的配电装置中的电气设备； 列主要用于保护发电站和变电所的变压器及电气设备。 水电厂的接地装置 水电站的接地装置由接地体和接地线组成。 1 接地体 1 1 自然接地体 由于构筑需要而埋设在水中或地中的各种金属部件，如水电站水下混凝土中埋设的钢管 (压力钢管、蜗壳、尾水管等 )，厂房水下部分的钢筋网、拦污栅、闸门槽等。 1 2 人工接地体 专门为接地需要而在地中埋设的接地体，有水平和垂直两种敷 设方式，也经常采用两者组合而成的复式接地体。由于水平接地体施工比较方便，所以接地网常以水平接地体为主，并组成网格形，使地面电位比较均匀。 一般情况下，应该首先利用自然接地体，在接地电阻8 / 20 达不到要求的数值时，可加设人工接地体，组成总接地网。主、副厂房和户外配电装置的接地网的外缘应闭合。 2 接地线 接地线一般采用圆钢、扁钢或镀锌钢绞线。 接地线间以及接地线和接地体间的连接应采用焊接，对于有强烈腐蚀性的土壤，接地体和接地线的厚度及截面应适当加大，或采取镀锌、镀锡等防腐措施。 水电站防雷装置的检查维护 为了使水电站的防雷装置有良好的保护性能，应对其进行经常检查或定期检查。 (1)每年雷雨季节到来之前，应对水电站防雷装置进行检查，并测量接地电阻情况。防雷装置的接地电阻合乎要求，雷电流才能被顺利导入地中，而不致发生对建、构筑物的反击和造成火灾爆炸事故。因此，对接闪器、引下线、接地装置容易发生腐蚀的地方应加强检查，避免通过雷电流时发生熔化、发热等引起火灾危险。如发现防雷装置熔化或断损、腐蚀和锈蚀超过 30以上、接地电阻不符要求等情况，应及时予以维修或更换。 雷雨后，应注意对防雷装置的巡视； (2)对于各种避雷器，先检查其外观。首先检查其瓷套或绝缘子是否完好，有无裂纹或破损，表面是否脏污，密封是否良好。如 1991 年 3 月 26 日，葛洲坝水电站 500关站 2C 进线 B 相因雷击造成避雷器记数器烧毁、引下线烧9 / 20 断、内部烧黑碳化，原因是避雷器的密封被损坏，导致潮气侵入，因雷击而使内部绝缘击穿损坏；再检查其外部和引下线上有无闪络或烧损痕迹，引下线各部分连接是否良好，固定避雷器的各组件是否牢固；进而检查各部分腐蚀和锈蚀的情况，动作指示器的外间隙和保护间隙的主、辅助间隙 有无变动，有无外物引起短路； 另外，还要加强对运行中避雷器的绝缘监测，如带电测量电导电流等。 第一、生产实习的目的 1、通过学习，更好的了解我国水利水电建设、风电建设的方针政策，学习工程实践经验，巩固和加深理解所学理论知识。 2、通过现场的学习和实践锻炼，培养运用已有的理论，以及独立分析和解决实际问题的能力，为以后的专业课学习和毕业设计打下良好的坚实基础，为今后的学习和工作确定重点和方向。 3、在学习中，学习用人单位工程技术人员和工人良好的工作品质和 工作学习习惯，培养组织纪律性和劳动观念，并进一步培养学生热爱本专业，致力于我国水利发电和风力发电的志向。 第二、生产实习的主要内容 1、进行电厂安全规程教育，了解水电厂安全生产的10 / 20 重要性和相应的措施，切实牢记实习中的安全注意事项，确保实习的安全。 2、结合总体参观记综合报告，从总体上了解水电站的规划、设计、实施、施工、安装、运行和管理工作，了解各种水工建筑物及其作用，了解电厂的主、副厂房与安装间的布置方式和特点。 3、结合总体参观及专题报告，并参加水电厂值班运行，了解所 在水电厂机电设备的运行管理情况。 4、根据电厂情况，适时参与水轮机发电机组的安装和检修工作，学习水轮发电机组安装的施工组织和管理、安装规程和工艺。 第三、声场实习的计划安排 1、生产实习的主要形式 生产实习的主要形式包括现场参观、专题报告和跟班运行实习。 2、生产实习的安排的相关说明 （ 1）在外实习期间，周末不休息 （ 2）抽调数名有宣传特长的学生组成学习宣传小组，实习时注意收集 相关图片、 资料，及时撰写实习心得和体会 ，返校后以学报或 简报的形式宣传。 第四、拉西瓦水电站 1、概况 拉西瓦水电站位于青海省境内的黄河干流11 / 20 上，是黄河上游龙羊峡至青铜峡河段规划的第二座大型梯级电站。位于贵德县拉西瓦镇。拉西瓦水电站最大坝高 250 米，一期蓄水水位高程 2370 米，水库正常蓄水位高程为 2452 米，总库容 立方米， 5 台机组总装机容量 350 万千瓦，多年平均发电量 千瓦时，保证出力 990 兆瓦。动态投资 元。电站于 2004 年河床截流，开始坝肩开挖，目前大坝浇筑到 2390 米高程，已具 备水库一期蓄水的工程条件。拉西瓦水电站是黄河上最大的水电站和清洁能源基地，也是黄河流域大坝最高、装机容量最大、发电量最多的水电站。电站 2015 年 4 月，首批两台机组投产发电，其中 6 号机组是中国电力装机容量 8 亿千瓦的标志； 2015 年 8月，拉西瓦水电站一期五台机组全部正式并网发电。 2、防洪标准 主要建筑物防洪标准按 5000 年一遇洪水校核， 1000年一遇洪水设计，相应流量分别为 6310 立方米 /秒。 3、工程结构 枢纽建筑物由双曲薄拱坝、坝身泄洪建筑物、坝后消能建筑物和右岸全 地下厂房组成。工程的任务是发电。工程规模为 等大型工程，主要建筑物：大坝、厂房、泄洪消能建筑物为 1 级，次要建筑物：消能区水垫塘下游护岸为 3 级；两岸高边坡防护为 1 级防护。 坝址区为高山峡谷地貌，河谷狭窄，两岸岸坡陡峻，12 / 20 高差近 700 米。泄洪建筑物及下游消能区位于坝体至下游 1公里范围内，该段河流前 300 米流向为 80, 向下游转为 60 。河谷基岩上的枢纽建筑物由双曲薄拱坝、坝身表、深、底孔和坝下消能防冲水垫塘。河床基岩岩性前 600 米为印支期花岗岩，后 400 米为三迭系变质岩；河床基岩 顶板高程 2215 米 2225 米，河床 内出露断层约 10 条，最大破碎带宽 。左岸变坡岩石卸荷带深 10 米 20 米，弱风化岩体入岸水平深 15 米 25 米，右岸弱风化岩体埋藏深度浅于左岸，表部分布有第四纪松散堆积体。左坝肩下游 70 米 120 米范围内存在 # 变形体，其地面出露高程前缘 2400 米，后缘 2650米。 3、组成部分 泄洪表孔有三孔组成，三孔均由进口段、平直段、 、右表孔包括鼻坎段）或斜直段（中表孔包括跌坎）组成。进口设平板检修门共一扇，弧形工 作门各一美丽的拉西瓦水电站扇，单孔净宽 13 米；进口堰顶高程 ，工作门底坎高程 ，消能工均为舌型挑（跌）坎。 泄洪深孔由两孔组成，两孔布置相同，均由进口段、有压段（下倾 10 ）、弧形工作门闸墩段（包括鼻坎段）组成。进口底坎高程 ，进口设平板事故门，孔口尺13 / 20 寸 ；弧形工作门底坎高程 ，孔口尺寸 。 底孔除承担提前发电期汛期施工导流，同时承担降低库水位及库水位降至 2339 米左右向下游供水底任务；临时底孔主 要为提前发电期承担汛期施工导流，后期进行封堵。底孔、临时底孔布置相同，均由进口段、有压段、弧形工作门墩段（包括鼻坎段）组成。进口底坎高程 ，进口设平板事故检修门，孔口尺寸 ；工作弧门底坎高程 ，孔口尺寸 。 消能区采用水垫塘形式集中消能，等宽布置， 高程处宽度为 ，反拱中心角 ，内半径 ，底板最低点高程 板及两岸边坡 高程以下均采用钢筋混凝土衬 砌。混凝土二道坝位于坝后 处，最大坝高 顶宽 7 米，坝底宽 33 米。二道坝后设混凝土护坦，长 33 米。 4、建设难点 拉西瓦水电站户外出线楼由水电十一局拉西瓦施工局承担施工任务。由于出线楼的基础是在峭壁上开凿出来的，因下雪和山体渗水，在基础面上结了一米多厚的冰。当时正是二月天气，天气非常寒冷，项目要赶在三月一日开工，14 / 20 开工前 必须把冰清除。 5、楼址选择 拉西瓦水电站 750 千伏户外出线楼是目前我国北方电压等级最高、带电负荷最大、楼体最高的 “ 三 最 ” 出线楼，为钢筋混凝土结构，全线楼长 ，宽 ，最大高度为 ，相当于 18 层楼高。按高程分为两层，第一层为电抗器层，第二层为出线设备层。按水平该楼又分为西宁出线区和官亭出线区。 由于拉西瓦峡谷狭窄，枢纽布置受到场地的限制，黄河工程建设分公司和设计单位将如此庞大的建筑物巧妙地设计在距离河床 300 多米高的悬崖峭壁上。在半山腰里开凿出一个平台，顺山势建造高达 55 米的出线楼 6、技术攻关 拉西瓦水电站户外出线楼的施工难点是高空作业，一层封顶封顶梁、楼板、梁柱要 一次性浇筑完成。此外，楼板横向跨度大，面积大，梁柱结构交叉，同时要兼顾的部位多，混凝土浇筑强度大，浇筑时支撑系统的受力要均衡，否则会造成承重脚手架发生偏移失衡。为了克服这些难题，从施工局领导、工程技术人员到一线职工，出谋划策，群策群力。浇筑过程中进一步优化施工方案，采取从官亭区下游侧开始全断面单向向上游推进的方法施工，先浇柱、梁，后浇楼板，15 / 20 一跨一跨地整体向上游推进，有效地防止了支撑系统受力不均的难题。在梁、板浇筑时，在横梁和纵梁上布设混凝土泵管，先浇纵、横梁，后浇楼板，同时采用了新的 “ 赶浆法 ” ，按 50 厘米一 层计，分层浇筑成阶梯形，当梁、柱浇筑达到板底位置时与楼板一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，使梁、板浇筑连续进行。 出线楼的横向跨度长达 12 米，纵向跨度长达 20 米，垂直高度达到 55 米，但一层楼板每平方米的承重力只有 果按现浇楼板的方案施工，承重系统难以承受。针对这一难题，他们将原设计的混凝土现浇楼板优化为预应力空心板，引进了美国 术的预应力空心板生产设备，进行空心板生产。李矫娜说： “ 我们虽然投入了一定的资金，但预应力空心板的综合造价低，并可根据建筑物的功能和造型需要，可以开洞、切圆、悬挑， 不受模数限制，自重轻，可减少梁柱数量，还具有防震的作用，实用范围广 ” 。 出线楼的纵向梁原设计为钢结构现浇混凝土梁，也是考虑到一层楼板的承重问题，优化为型钢结构外包混凝土梁。但这种梁每跨长 20 米，重达 24 吨，密度 大、施工空间小，大型吊运设备用不上，施工又遇难题。技术人员和职工集思广益，一根梁分三节施工，在空中焊接，实现了优化目标。出线楼的顶层盖板原设计长度为 拉西瓦工程建设部副经理周勇提议，将长度延至 1216 / 20 米，并能一次成型，同时减少了中间的两根纵向梁，仅此一项节约钢材 300 多吨。 7、设计理念创新 针对拉西瓦的特殊地理构造，西北水电设计院的设计者采用特高薄拱坝。坝高 250 米，底部却只有 49 米宽。厚高比例为 0 196，低于国家标准 0 2，属于薄形坝。这种坝给施工带来了不少难题，经过不断研究，建设者决定改变过去平面开挖的方式而采取反拱型开挖，这在国内属首创。如今，这座大坝已近 50 米高，预计全部完成要到 2011 年。该坝最大限度地减少了重力坝开挖量大、混凝土用量大的缺陷，成本大大降低。 在拉西瓦，自主创新体现在山洞支护、山体加固、 75万伏电压、导流洞的开挖等各 个方面。据不完全统计，该水电站在筹建的 4 年多中，仅设计优化和工程优化，就节约资金 2 8 亿元。建设者们的创新理念和聪明才智在优化中体现得淋漓尽致。 8、科学管理 拉西瓦海拔 2200 米以上，属高寒地区。这里气候寒冷，温差变幅大 恶劣的自然环境给施工者及机械设备的使用等带来了诸多不利。 在拉西瓦，质量与工期始终是令人关注的大问题。整个拉西瓦电站竣工后，每天发电的效益约是 600 万元，一年17 / 20 就是 20 亿元。在 2015 年底，若两台机组能按计划提前发电，日效益将是 200 万元。工期的重大现实意义不 言而喻。要工期，还要质量，在现实中如何处理好其间的关系？拉西瓦建设分公司党委书记、总经理杨存龙说，他每天考虑的都是质量、进度、投资与安全等方面的事。有些事有时很难决策，让他和同事们绞尽脑汁。 有效的措施和不懈的努力，使拉西瓦前期工程质量在国内同期电站建设中名列前茅。去年，中电投集团公司先后验收了拉西瓦电站单元工程 7058 个，合格率达 100%，其中优良工程 6398 个，优良率达 90 6%，特别是两岸坝肩开挖工程质量均达优良，创造了国内水电建设史上的最好水平。 人本化管理也在这偏远的山谷里得到 了体现。为了保障施工者的安全，施工 时首先要把陡峭山壁上的危石、浮石去掉，然后用铁丝网将岩面笼罩起来，各单位对施工现场实行定期与不定期巡视检查。投资方中国电力投资集团公司还拿出项目投资的1 5%，用来奖励在安全生产中做得好的单位。职工生活也有充分保障，所有人员都住在水电暖齐全的楼房里，生活区内商场、邮局、网吧、洗浴中心等早已设立起来。职工们在食堂就餐后可打球或看电视。 9、建设意义 拉西瓦水电站是黄河流域装机容量最大、发电量最18 / 20 多、单位千瓦造价最低、经济效益良好的水电站。电站建成后主要承担西北电网的调峰和事故备用，对西北电网 750 千伏网架起重要的支撑作用，是 “ 西电东送 ” 北通道的骨干电源点，也是实现西北水火电 “ 打捆 ” 送往华北电网的战略性工程。 第五、心得体会 通过这次实习，让我学到了很多书本上没有的东西，改变了自己对本专业的一些不成熟的看法，也让我对自己的专业有了更为全面深入地了解。 生产实习是教学与生产实际相结合的重要实习性教学环节。在生产实习过程中，学校也以