葛洲坝水利枢纽毕业实习论文.doc

毕业实习论文摘要我国水力资源富集于金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、乌江、长江上游、南盘江红水河、黄河上游、湘西、闽浙赣、东北、黄河北干流以及怒江等13大水电基地，其总装机容量约占全国技术可开发量的50.9%。特别是地处西部的金沙江中下游干流总装机规模5858万kW，长江上游干流3 320万kW，长江上游的支流雅砻江、大渡河以及黄河上游、澜沧江、怒江的装机规模均超过2000万kW，乌江、南盘江红水河的装机规模均超过1000万kW。这些河流水力资源集中，有利于实现流域、梯级、滚动开发，有利于建成大型的水电基地，有利于充分发挥水力资源的规模效益，实施“西电东送”。我们此次参观的葛洲坝水利枢纽位于中国湖北省宜昌市境内的长江三峡末端河段上，距上游的三峡水电站38公里。它是长江上第一座大型水电站，也是世界上最大的低水头大流量、径流式水电站。1971年5月开工兴建，1972年12月停工，1974年10月复工，1988年12月全部竣工第一章 概述1.1毕业实习的目的及任务毕业实习是提高学生业务素质和动手能力的重要环节，旨在理论联系实际，是培养应用型人才，加强实践性教学环节的重要组成部分。学生通过实习走向社会，接触实务，了解国情、民情，增进劳动观念和参与经济建设的自觉性、事业心和责任感，通过现场实习，印证和检验学生所学的专业知识和技能，加深理解并巩固所学专业知识，进一步提高认识问题、分析问题、解决问题的能力。其目的是为了印证和检验学生所学的专业知识和技能，通过毕业实习培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，通过对工作岗位的适应性训练，提供学生认识社会解决实际工程及人际交往问题的机会，学习一线工人和管理人员敬业爱岗、吃苦耐劳的优秀品质，为学生毕业后尽快适应社会和工作打下一个良好的基础。这次实习的主要任务有：1全面了解发电厂主设备及生产流程，全面了解变电站主设备及操作规程；2了解并学习一定得现场实操技能；3利用专业知识分析生产实际中的相关技术问题；4学习实践工作中的团队协作精神，树立正确劳动观。1.2 毕业实习的意义毕业实习是学生巩固以前学过的所有知识的一个大好机会，让毕业生走出校门，面向社会，开阔视野，提高眼界，深入生产一线进行实践，熟悉并了解电力部门运作、经营与管理等方面的知识，学习从业人员与时俱进和实干敬业的精神，在社会实践过程中及时更新思想观念、拓展专业知识面。通过实习提高解决实际问题的能力，通过实习弥补在校学习的不足，通过实习寻找自身的不足，通过实习增进毕业生与用人单位的相互了解，通过实习实践，让毕业生能够在现实氛围中寻找自身差距，在弥补自身不足的同时强化进入社会前的适应能力，使毕业生信心十足地面对就业，顺利完成从大学生向就业人员的角色转变。1.3 实习安全教育1.3.1 安全用电常识1）不要在电力线路附近放风筝、打鸟，更不能在电杆和拉线上拴牲口。不准在电线杆和拉线附近挖坑、取土，以防倒杆断线。2）如发现因电气故障和漏电起火时，要立即拉开电源开关。在未切断电源以前，不能用水和酸、碱泡沫灭火器灭火。3）不要在电线上晒衣服，不要将金属丝（如铁丝、铝丝、铜丝等）缠绕在电线上，以防磨破绝缘层漏电，而造成触电伤人。4）电线断线落地时，不要靠近，对610KV的高压线路，应离开落地点810m远，并及时报告有关部门修理。5）不要用湿手去摸灯口、开关和插座等电气设备；更换灯泡时，要先关开关，然后站在干燥的绝缘物上进行；灯线不要拉得过长或到处乱拉，以防触电。6）发现有人触电，应先切断电源或用干木棍、干竹竿等绝缘物将电线挑开，使触电者及时脱离电源。若触电者精神昏迷，呼吸停止，应立即施行紧急救护法，并送医院进行抢救。1.3.2 通过人体电流的大小对电击伤害的程度一般来说，工频电流1mA或直流5mA的电流通过人体就可以引起麻痛的感觉，但自己尚能摆脱电源。当通过人体的工频交流电流超过2025mA或80mA时，就会使人体感觉麻痹或剧痛，并且呼吸困难，自己不能摆脱电源，有生命危险。如果通过100以上电流就会使呼吸窒息，心脏跳动停止，失去知觉而死亡。1.3.3 一般人体的电阻发生触电时，流经人体的电流决定于触电电压与人体电阻的比值。人体电阻并不是一个固定的数值。人体各部分的电阻除去角质层外，以皮肤的电阻最大。当皮肤出汗或受到损伤时，电阻就会下降。1.3.4 安全电压及相关规定人体与电接触时，对人体各部分组织（如皮肤、心脏、呼吸器官和神经系统）不会造成任何伤害的电压称为安全电压。 我国根据具体环境条件的不同，安全电压值规定为：在无高度触电危险的建筑物中为65V；在有高度触电危险的建筑物中为36V；在有特别触电危险的建筑物中为12V。1.3.5 “两票三制”是指工作票、操作票，交接班制、巡回检查制、设备定期试验与轮换制1）工作票工作票就是批准在生产设备及系统上进行工作的凭证和依据，是不同于口头命令或电话命令的书面命令形式。已执行的工作票应保存一年。工作票执行中应严把五关：任务明确，签票正确。两级审票，安措完善。许可开工，同至现场。工作之中，一票在手。终结工作，会同检查。2）操作票 操作票就是电气设备状态的转换、变更一次系统运行结线方式、继电保护定值调整、装置的起停用、二次回路切换、自动装置投切、切换试验等所进行的操作凭证和依据，是不同于口头命令或电话命令的书面命令形式。已执行的操作票应保存一年。工作票执行中应严把六关：任务明确，填票正确。逐级审核，签名批准。模拟唱票，逐项执行。核对实物，监护复诵。检查设备，汇报完成。改正图板，记录微机。3）交接班制各运行岗位应进行对口交接。为了明确交班和接班双方在运行上的职责，双方应履行交接班手续：按规定交接清楚后，双方签字。4）巡回检查制巡回检查制是保证设备正常安全运行的有效制度。通过对设备事故、障碍和缺陷的分析，不断地提高检查质量，改进检查方法和内容。巡回检查时要仔细听、摸、嗅、看。要携带必要的工具（如电筒、手套、听棒、眼镜和检测工具等），检查的结果应做好记录。5）设备定期试验与轮换制一切备用设备、电气和热工自动装置、信号装置及危急保安装置等，都必须进行定期试验和切换使用，已保证正确发挥作用。1.3.6 安全色的含义及用途照片颜色含 义用途举例红色禁 止停 止禁止标志；停止信号：机器、车辆上的紧急停止手柄或按钮以及禁止人们触动的部位。红色也表示防火蓝色指 令必须遵守的规定 指令标志：如必须佩戴个人防护用具、道路上指引车辆和行人行驰方向的指令。黄色警 告注 意警告标志； 警戒标志：如厂内危险机器、坑池边周围的警戒线、行车道中线； 机械上齿轮箱内部； 安全帽绿色提 示安全状态通 行提示状态；车间内的安全通道；行人和车辆通行标志；消防设备和其他安全防护设备的位置1.3.7 间隔条纹标示的含义及用途颜色含义用途举例红色与白色禁止通过道路上用的防护栏杆黄色与黑色警告危险工矿企业内部的防护栏杆、吊车吊钩的滑轮架、铁路和道路交叉道口上的防护栏杆1.4 实习纪律人身安全1）进入生产现场必须戴安全帽。2）进入生产现场必须与导电介体保持足够的安全距离。设备不停电时（人身对无遮拦导电部分）的安全距离电压等级（KV）安全距离（m）电压等级（KV）安全距离（m）10及以下（13.8）07015420020351002203004412033040060110150500500高压设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内。3）所以水工建筑物的栏杆护栏，严禁任何实习人员翻越、攀爬、骑坐，楼梯禁止上下。4）在起重机作业区域严禁任何人站立与行走。5）所有孔洞的盖板严禁任何人踩踏与行走。6）在实习现场必须按照实习方带实习人员指导的道路行走，严禁任何人愿擅自行动、乱跑乱窜。7）参观大坝坝面的实习人员必须走人行道。8）严禁任何实习人员在长江游泳。要保证人身安全就必须做到“三不伤害”，即不伤害自己，不伤害他人，不被他人伤害。设备安全1）生产现场严禁任何人动任何设备。2）生产现场严禁吸烟、携带火种。3）任何人不得进入厂房或生产现场的“警戒区”。4）生产现场严禁照相、录音、录像。5）严禁实习人员将包、袋及照相、录音设备、器材等带入厂房内。6）严禁实习人员动用生产场所的电话机。对实习人员着装的要求实习人员的衣服不应有可能被转动的机器绞住的部分；最好穿工作服，衣服和袖口必须扣好；禁止戴围巾和穿长衣服；进入生产现场禁止穿拖鞋、凉鞋，女实习人员禁止穿裙子、穿高跟鞋。辫子、长发必须盘在工作帽内。第二章 发电厂和变电站部分2.1 动力部分电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体,它反映各设备的作用、连接方式和回路间的相互关系.所以，它的设计直接关系到全厂电气设备的选择、配电装置的布置,继电保护、自动装置和控制方式的确定，对电力系统的安全、经济运行起着决定的作用.主接线的基本形式可分为有汇流母线和无汇流母线两大类,它们又各分为多种不同的接线形式.有汇流母线的接线形式的基本环节是电源、母线和出线.母线是中间环节,其作用是汇集和分配电能，使接线简单清晰，运行、检修灵活方便，进出线可有任意数目,利于安装和扩建。但是，有母线的接线形式使用的开关电气较多,配电装置占地面积较大,投资较大,母线故障或检修时影响范围较大，使用于进出线较多(一般超过回)并且有扩建发展可能的发电厂和变电所.一、单母线接线只有一组工作母线的接线称单母线接线.这种接线的每回进出线都只经过一台断路器固定接于母线的某一段上.二、双母线接线有两组工作母线的接线称为双母线接线.每个回路都经过一台断路器和两台母线隔离开关分别与两组母线连接,其中一台隔离开关闭合,另一台隔离开关断开;两母线之间通过母线联络断路器连接。有两组母线后,使运行的可靠性和灵活性大为提高.三、一台半断路器接线一台半断路器接线又称3/2接线,即每两条回路共用3台断路器，每串的中间一台断路器为联络断路器.正常运行时,两组母线和全部断路器都投入工作，形成多环状供电,因此，具有很高的可靠性和灵活性.无汇流母线的主接线没有母线这一中间环节,使用的开关电器少,配电装置占地面积小,投资较少,没有母线故障和检修问题,但其中部分接线形式只适用于进出线少并且没有扩建和发展的发电厂和变电所. 四、单元接线发电机和主变压器直接连成一个单元，再经断路器接至高压系统，发电机出口处除厂用分支外不在装设母线，这种接线形式称为发电机变压器单元接线。发电机双绕组变压器单元接线，变压器可以是一台三相双绕组变压器或三台单相双绕组变压器。发电机和变压器容量配套，两台不可能单独运行，所以，发电机出口一般不装断路器，只在变压器的高压侧装断路器与变压器之间不必装隔离开关。但是为了便于发电机单独试验及在发电机停止工作时由系统供给厂用电，发电机出口可装设一组隔离开关。对200MW及以上机组，若采用封闭母线可不装隔离开关，但应装有可拆的连接片。发电机出口也有装断路器，其主要目的是在机组启动时可从主变压器低压侧获得厂用电，在机组解、并列时减少主变压器高压侧断路器的操作次数。发电机三绕组变压器单元接线，考虑到在电厂启动时获得厂用电，以及在发电机停止工作时仍能保持高、中压侧电网之间的联系，在发电机出口处需装设断路器；为了在检修高、中压侧断路器时隔离带电部分，其断路器两侧均应装设隔离开关。当机组容量为200MW及以上时，可能选择不到合适的断路器，且采用封闭母线后安装工艺也较复杂；同时，由于制造上的原因，三绕组变压器的中压侧不留分接头，只作死抽头，不利于高、中压侧的调压和负荷分配。所以，大容量机组一般不宜采用。发电机变压器线路组单元接线，这种接线最简单，设备最少，不需要高压配电装置。它可用于场地狭窄、附近有枢纽变电所的大型发电厂，其电能直接输送到附近的枢纽变电所。当变电所只有一台主变压器和一回线路时，可采用变压器线路单元接线。2.2励磁系统介绍同步发电机是电力系统的主要设备，它是将旋转形式的机械功率转换成电磁功率的设备。为完成这一转换，它本身需要一个直流磁场。产生这个磁场的直流电流称为发电机的励磁电流，专门为同步发电机提供励磁电流的设备，即励磁电压的建立、调整和使其电压消失的设备，统称为励磁系统。励磁系统设备一般由两部分组成，励磁功率设备和励磁控制设备。励磁功率设备：向励磁系统提供电源 控制设备：自动控制励磁系统的参数。主要是励磁调节器励磁系统的分类有两种分类方式。其一是按照有无旋转励磁机来分，其二是按照功率电源的取向来分。按照有无旋转励磁机的分类方式分为旋转励磁部分和静止励磁部分按照功率电源的取向分类分为自励方式和他励方式1、励磁系统的任务（1）、电压控制同步发电机励磁自动控制系统通过不断调节励磁电流来维持机端电压为给定水平。（2）、控制无功功率的分配与无限大系统并联运行的机组调节励磁电流可以改变发电机的无功功率。但在实际运行中，与发电机并联运行的并不是无穷大系统。改变一台发电机的励磁电流，不但影响它自己的电压与无功，也将影响与它并联的机组的无功功率。因此，励磁自动控制系统还担负并联运行机组间的无功合理分配。（3）、提高同步发电机并联运行的稳定性 a、励磁对静态稳定的影响 单机向无穷大系统送电的极限功率为： Pm=EqU/X2.3继电保护原理一、基本概念1继电保护装置的定义当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，发出告警信号或跳闸命令，以终止这些事件发展的成套硬件设备。保护电力元件的称继电保护装置；保护电力系统的称安全自动装置。 为了保护电力运行设备及电力系统的正常运行，任何时候任何设备都不允许无保护状态运行。2继电保护装置的任务将故障的电力设备从电力系统中切除，使其损坏程度减少到最小，保证无故障电力设备继续正常运行。反应不正常运行状态，发信号，在无人值班的变电所，保护可作用于减负荷或延时跳闸。3。对继电保护装置的基本要求选择性：保护装置选择故障元件的能力。即只切除故障设备或线路，以保证无故障部分正常运行。快速性：快速切除故障设备或线路，保证系统的稳定。灵敏性：对其保护范围内发生故障和不正常状态的反应能力。可靠性：包括安全性（即不拒动）和可信赖性（即不误动）。安全性是指应该动作的故障不应拒动；可信赖性是指不应该动作的故障不应误动。2.4安全自动装置电力系统安全自动装置，是指防止电力系统失去稳定性和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置 。安全自动装置主要有 QWD-96型交流切机稳定装置 QWD直流切机稳定装置 自动重合闸 备自投自动重合闸介绍自动重合闸是将因故跳开后的断路器按需要自动投入的一种自动装置。重合闸装置均按断路器配置，两断路器重合闸按先后顺序重合。目前线路综合重合闸运行均采用单相重合闸方式。自动重合闸动作后果：单相故障，单相跳闸进行单相重合；相间故障三相跳闸不重合。2.5保护相关二次回路二次设备是指对一次设备进行监测、控制、调节、保护以及运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆等。由二次设备相互连接，构成对一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路成为二次回路或二次接线系统。连接保护装置的二次回路有以下几种回路：(1)从电流互感器、电压互感器二次侧端子开始到有关继电保护装置的二次回路。(2)从继电保护直流分路熔断丝开始到有关保护装置的二次回路。(3) 从保护装置到控制屏和中央信号屏间的直流回路。(4)继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。二次回路的故障常会破坏或影响电力生产的正常运行。例如若差动保护的二次回路接线有错误，则当变压器带负荷较大或发生穿越性相间短路时，就会发生误跳闸；若线路保护接线有错误时，一旦系统发生故障，则可能会使断路器该跳闸的不跳闸，不该跳闸的却跳了闸，造成设备损坏，系统瓦解；若测量回路有问题，影响计量，少收或多收用户的电费，同时也很难判定电能质量是否合格。第三章 葛洲坝水利枢纽工程3.1葛洲坝水利枢纽工程简介葛洲坝水利枢纽工程，是中国第一大河长江上第一座大型水电工程。它的建成标志着我国现代科技发展的新水平，使素有“天下第一险道”的三峡变成坦途，永远为人民造福。葛洲坝水电站位于湖北省宜昌市区，1971年开工，“边设计、边准备、边施工”，1988年全部建成。电站为无调节能力的径流式水电站，共安装19台12.5万千瓦和2台17万千瓦水轮发电机组，总装机容量271.5万千瓦，一度是中国最大的发电厂。它是中国长江干流上的第一座大型水利枢纽，兼顾兴利，防洪和通航功能。大坝位于湖北省宜昌市三峡出口南津关下游约3公里处。长江出三峡峡谷后，水流由东急转向南，江面由390米突然扩宽到坝址处的2200米。由于泥沙沉积，在河面上形成葛洲坝、西坝两岛，把长江分为大江、二江和三江。 葛洲坝工程由船闸、发电厂、泄水闸、冲砂闸及挡水建筑物组成。 大坝全长2606.5米，大坝高度40米，最大坝高53.8米，坝顶高程70米，实际运行水位64-66.5米，水库库容约为158亿立方米，设计落差18.6米，最大落差27米。发电厂分为二江电厂和大江电厂。葛洲坝工程不仅能向长江中下游源源不断地输送巨大的电能，而且还有防洪、航运等经济效益。它的设计泄洪能力为每秒11万立方米，对抗御千年来多次为患的长江洪水可发挥巨大功效。长江三峡水流湍急，唐代诗人李白形容为“巴水急如箭，巴船去若飞”。葛洲坝工程大大改善了长江航运条件，提高了长江航运能力。大坝上建有三条船闸，年单向通过能力可达5 000万吨，其中二号船闸闸室长280米、宽34米，可一次通过万吨级船，是目前世界上最大的船闸之一。3.2葛洲坝电厂电气一次部分发电厂、变电所（站）的电气设备，按照其功能可分为两类。第一类是直接与生产或输送电能（电力）有关的设备（例如：发电机、变压器、高压母线、断路器、隔离开关等），称为一次设备。第二类设备是对一次设备进行监测、控制、操作或保护的设备，我们称为二次设备(例如：继电保护装置、励磁调节系统、断路器操作系统、电气仪表等）。一次、二次设备互相配合，保证电力生产与输送安全可靠进行。毫不另外，葛洲坝电厂的电气设备也包括了一次、二次设备两大部分，下面给大家介绍葛洲坝电厂电气一次部分。3.2.1二江电厂电气一次部分1220kV开关站的接线式及有关配置1）接线方式：双母线带旁路，旁路母线分段（如图1）。母线：进、出线所连接的公共导体（结点）。母线的功能：汇聚与分配电能（电流）。断路器（开关）作用： （1）正常情况下用于接通或断开电路； （2）故障或事故情况下用于切断短路电流。隔离开关（刀闸）作用： （1）设备检修情况下，将检修部分与导电部 分隔开一个足够大的（明显可见的）安全距离，保证检修的安全； （2）正常情况下，配合断路器进行电路倒换操作； （3）电压等级较低、容量较小的空载变压器及电压互感器用隔离开关直接投切。旁路母线与旁路断路器的作用： 检修任一进线或出线断路器时，使对应的进线或出线不停电。 2）接线特点：旁路母线分段 双母线带旁路在电力系统的发电厂、变电所的一次接线中应用很普遍，但旁路母线分段却不多见，教科书也很少介绍，这是二江电厂220kV开关站接线方式的一个特点。将旁路母线分段并在每个分段上各设置一台断路器的原因是母线上的进、出线回数多，且均是重要电源或重要线路，有可能出现有其中两台断路器需要同时检修而对应的进、出线不能停电的情况，在这种情况发生时旁路母线分段运行、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。同时两台旁路断路器也不可能总是处于完好状态，也需要检修与维护,当其中一台检修例一台处于备用状态，这样可靠性比旁路母线不分段、仅设置一台旁路断路器高。 3）开关站的主要配置： 出线8回 ：18E（其中7E备用）； 进线7回 ：17FB（FB：发电机变压器组）； 大江、二江开关站联络变压器联络线2回；上述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。母线：圆形管状空心铝合金硬母线，主母线分别设置电压互感器（CVT）及避雷器（ZnO）一组。 4）断路器型号及几个重要参数：（ABB SF6）型号：ELFSP41 （单断口）额定工作电流：Ie=4000A;额定开断电流：Ie.dk=50(63)kA;动稳定电流（额定关合电流）： 125kA;热稳定电流 ：50kA (4S);固有动作时间：20mS；燃弧时间：25mS；全分闸时间：50mS；切断负荷工作电流次数（5000次；切断短路电流次数（30次；合闸时间：60mS； 5）开关站布置型式：分相中型单列布置。（户外式）2发电机与主变压器连接方式 机组及主变压器型号与参数 1）发电机与主变压器连接方式：采用单元接线方式。 2）机组及主变压器型号与参数：如表1，表2，表3表1 水轮机机组编号 1-2# 3-7# 型号 ZZ560-LH-1130 轴流转桨式（双调） ZZ500-LH-1020轴流转桨式（双调） 额定转速 546r/min 62.5r/min 飞逸转速 120/min140/min 额定水头 18.6m18.6m 最大水头27m27m 额定流量 1130立方米/s825立方米/s 叶片数量 45 叶片重量 40t22.5t 转轮直径 1130cm1020cm 制造厂家 东方电机厂哈尔滨电机厂表2 发电机机组编号 1-2# 3-7# 型号 TS1760/200-110 SF125-96/15600 额定功率 170MW125MW 额定电压 13.8kV13.8kV 额定电流 8125A5980A 额定功率因数0.875(L)0.875(L) 定子接法 5Y3Y 额定转子电压 494V483V 额定转子电流 2077A1653A 磁极对数 5548 制造厂家 东方电机厂哈尔滨电机厂表3主变压器编号 12 37型号 SSP3-200000/220 SSP3-150000/220 额定容量 200MVA150MVA电压比 24222.5%/13.8 24222.5%/13.8 连接组号 Yo/-11 Yo/-11 短路电压百分数 13.1%-13.8% 13.1%-13.8% 冷却方式 强迫油循环导向风冷（改进后） 强迫油循环导向风冷（改进后） 制造厂家 沈阳变压器厂 沈阳变压器厂 3.厂用6kV系统与发电机组的配接方式 采用分支接线方式(仅36F有此分支,如图1）分支接线是机组与主变压器采用单元接线或扩大单元接线方式下获得厂用电的一种常用方法。 在有厂用分支的情况下，为保证对厂用分支供电可靠性，必须作到： 1）发电机出口母线上设置隔离开关； 2）隔离开关安装位置应正确。 葛洲坝二江电厂的厂用分支就是按照上述原则进行配置的，因此，具有所要求的可靠性（葛洲坝电厂将该分支上的降压变压器称为 “ 公用变压器”）。 表4公用变压器的型号与参数（21B、24B）型号 S76000/13.8 额定容量 6MVA 电压比 1385%/6.3 连接组号 Y/Y-12 短路电压百分数 5.65 冷却方式 自然油循环风冷 制造厂家 衡阳变压器厂 使用环境 户外式 为提高对厂用分支供电的可靠性，在 3F 6F出口母线上加装了出口断路器。这样当机组故障时出口断路器跳闸切除故障，主变压器高压断路器不再分闸，不会出现机组故障对应 6kV分段短时停电情况。 表5 3F 6F出口断路器型号参数（ABB)型号HECI-3-R额定工作电流9000A额定开断电流100kA动稳定电流300kA热稳定电流100kA ,1S全分闸时间60mS合闸时间 48mS最大运行电压24kV4.厂用6kV系统的接线方式及有关配置1）厂用6kV系统的接线方式 采用单母线分段方式（见图2）。 二江电厂厂用 6kV母线共 4 段，各段编号分别为3、4、5、6，与各自供电变压器（公用变压器）所连接的发电机编号对应。图2 单母分段方式 2）有关配置 单母线分段方式用作厂用电接线，基本是一种固定模式。 因为厂用电电压等级相对较低、送电距离很近、输送容量小，单母线分段接线结构简单、操作方便、同时也具备良好经济性，所以只要不设置机压母 线的电厂，几乎都采用该接线方式。对发电厂来讲，厂用电就是“生命线”，必须具有足够高可靠性。然而，单母线分段接线方式可靠性并不高，为解决这一技术上矛盾，一般的、普遍采用的配置原则是： （1）电源配置原则 各分段的电源必须相互独立,且获得电源方向不得单一.从图2中可见，二江电厂厂用6kV系统4段母线的电源分别取自36F分支，4台机组同时故障停电的概率几乎为零，满足各分段供电电源独立的原则。应该指出的是：从电源选取角度而言，只有电源独立，分段才有意义。（2）负荷配置原则 同名负荷的双回路或多回路必须连接于母线的不同分段上。 （3）段间配置原则 分段与分段间应具备相互备用功能或设置专门备用段。 二江电厂采用的是分段互为备用方式，（这也是水电厂常用的一种方式），为了达到互为备用的目的，采用的具体技术措施是：分别在3段与4段、5段与6段的分段断路器控制与操作系统设置BZT功能。（BZT备用电源自动投入装置）21B与22B、23B与24B分别工作在互为“暗备用”运行方式下。 上述技术措施的采用，消除了单母线分段方式可靠性不高的固有缺陷，使得这种接线方式能够完全满足厂用电可靠性的要求，切实担负起了“生命线”的职责。6. 发电机中性点的接地方式发电机中性点经消弧线圈接地（见图1）。葛洲坝电厂选取的补偿度是欠补偿。即： k=IL/Idc 1这种补偿方式仅在发电机与主变压器采用单元接线或扩大单元接线方式条件下才可采用3.2.2大江电厂电气一次部分1. 500kV开关站接线方式 有关设备配置 1）接线方式 采用3/2接线（见图3）。 选择3/2 接线方式，是基于开关站重要性考虑的。因为开关站进出线回数多，且均是重要电源与重要负荷，电压等级高、输送容量大、距离远，母线穿越功率大（最大2820 MVA），并通过葛洲坝 500kV换流站与华东电网并网，既是葛洲坝电厂电力外送的咽喉，又是华中电网重要枢纽变电站。 图3 3/2接线方式2）布置型式 分相中型三列布置（户外式）。3）开关站有关配置 开关站共6串，每串均作交叉配置。（交叉配置：一串的2回线路中，一回是电源或进线，例一回是负荷或出线。）交叉配置是3/2接线方式普遍的配置原则，作交叉配置时，3/2接线可靠性达到最高。因为这种配置在一条母线检修例一条母线故障或2条母线同时故障时电源与系统仍然相连接，(在系统处于稳定条件下）仍能够正常工作。2. 发电机与主变压器的连接方式 有关设备的型号参数 1）连接方式 采用扩大单元接线方式（见图6）。 由于主变压器连接 2台发电机，且13串进线由二台主变压器并联，所以在发电机出口母线上设置了断路器。这样当一台发电机故障时，仅切除故障发电机，本串上其他发电机仍能正常工作，最大限度保证了对系统供电的可靠性。 2）有关设备的型号参数表6 主变压器（国产）型号与参数型号SFP-300000/500额定容量300MVA电压比550/13.8连接组号Y0/D-11冷却方式强迫油循环导向风冷制造厂家西安变压器厂3.发电机组制动电阻的设置 1）设置制动电阻的原因大江电厂外送有功功率很大，当系统故障或出线跳闸时，原动机（水轮机）的输入功率由于惯性作用不可能迅速减小，此时发电机发出功率总和大于线路输出功率总和，机组转子的制动力矩小于拖动力矩，转子在原有旋转速度基础上加速，从而导致机组与系统不同步，造成振荡或失步，机组被迫解列，甚至引起整个系统瓦解。设置制动电阻后，制动电阻在上述情况下通过继电保护或自动装置自动投入。制动电阻作为负载吸收故障时有功功率的“多余”部分，因而对转子加速起制动作用，保证机组与系统正常运行。 2）制动电阻投入的时间 制动电阻投入的时间：2S。4.厂用6kV系统与发电机的配接方式 采用分支接线方式（接线方式与二江电厂相同,见图6）。5.厂用6kV系统接线方式 有关设备型号参数 1)接线方式 采用单母线分段方式2)有关配置 为保证对厂用负荷供电可靠性，分别在分段断路器60708、60910设置BZT。25B与26B、27B与28B分别工作在互为“暗备用”运行方式下。6.5kV开关站站用6kV系统的接线方式 有关配置与设备型号参数 1）接线方式 采用单母线分段方式（见图10）。 2）有关配置 分别在61211与61213分段断路器设置BZT。变压器35B、36B分别从251B、252B获得电源，且为有载调压方式，这样既可以保证供电可靠性，又可以确保在不同运行方式下6kV母线电压合格。3.3葛洲坝电厂励磁系统3.3.1葛洲坝电厂励磁方式它励：备励系统 自并励：20F21F 3F ，14F励磁系统交流侧串联自复励：除上面的机组外都是葛洲坝电厂1F19F采用可控硅静止式交流侧串联自复励方式，其一次电源接线原理图如图2-1，阳极电压向量图如图2-2。 20F21F采用可控硅静止式自并励方式，其一次电源接线与自复励相比，除没有CB外，其余部分都一样。自并励方式与其他励磁方式相比，设备和接线都比较简单，可靠性高，降低了造价，励磁调节速度很快，优点十分突出。但在发电机近机端短路时，由于机端电压很低，自并励系统强励能力差，由于短路电流的迅速衰减，带时限的继电保护有可能使拒动。交流侧串联自复励方式 可以从励磁变和串联变同时获得电源，解决了发电机近机端 短时的强励问题，但由于增加了串联变，设备和接线都变得复杂了。 在实际运行中，交流侧串联自复励系统存在的缺点（1）串联变运行噪声很大（2）串联变的电抗使整流柜的可控硅换相角和可控硅的关断尖峰电压增大（3）由于整流柜阳极电压与发电机电压不同相位，且相位差在不同的运行状况下也不相同，故励磁调节器只能在整流柜阳极采取同步电压信号，而整流柜阳极的交流波形很差，可能使同步采样出现错误。3.3.2葛洲坝电厂励磁功率柜原理葛洲坝电厂励磁功率柜全部采用三相全控整流桥电路，6个可控硅按+A-C、+B-C、+B-A、+C-A、+C-B、+A-B、+A-C的顺序轮流配对导通，每个可控硅导通120。它既可以工作在整流状态，也可以工作在逆变状态。电感负载时，其整流输出电压Ud与阳极电压Uy和控制角的关系式为：Ud=1.35UyCOS，当负载为感性负载时，整流电流的平均值Id与交流电流Iy的关系式为：Iy=0.816Id。3.3.3葛洲坝电厂发电机转子过电压保护及灭磁回路 葛洲坝二江电厂1F6F采用FMB32型灭磁及转子过压保护，该装置由合肥凯立公司生产。 正常励磁时，发电机的励磁电压一般在500V以下，所有的ZnO非线性电阻的漏电流都很小，相当于开路状态。当有高电压进入励磁回路时，非线性电阻动作，吸收过电压能量。其中，FR4与FR5、电容C、电阻R2一起构成尖峰电压吸收器，吸收可控硅换相时的关断尖峰电压，电容吸收电压的速度很快，可吸收频率很高的尖峰电压，R2构成C的放电回路，FR5作为C的保护。FR3、R5、R1、D2、KPT、CF组成发电机非全相及大滑差运行时的过压保护，当发电机非全相运行或失步时，定子中的负序电流会在转子中感应出100Hz的过电压，此时FR3投入运行，将转子绕组两端的电压限制在安全范围以内。FR2为常规过压保护。FR1、D1、Rz、ZTC和FMK一起组成了发电机的灭磁系统。3.4葛洲坝大江电厂主接线图简介 图4 大江电厂电气主接线图 葛洲坝电厂共装机21台，大江电厂安装 14台机组，二江电厂安装7台机组，总容量271.5万千瓦，年均发电量157亿千瓦时。 大江电厂为扩大单元接线方式，共4个扩大单元14台机组。500KV开关站采用3/2接线方式，六条进线六条出线，其中4条进线由大江厂房引入，2条进线通过联变从二江厂房引入，1条出线（葛凤线）送到武汉凤凰山，2条出线（葛双I、葛双II）送到荆门的双河变电站，再由姚双线与河南的姚孟电厂连接，1条出线（葛岗线）送到湖南的岗市变电站，2条出线（葛换I、葛换II）与换流站相连，再经超高压直流输电送到上海的兰桥换流站，与华东网相连。3/2接线方式的特点 运行方式灵活多变，操作简便；投资大，维护工作量大，占地面积大。断路器、隔刀、地刀的编号规律 厂房为8字头，以发电机为核心 开关站为50字头，以线路为核心 与线路有关的隔刀带6字，地刀带7，靠母线侧为7，另为173.5大江厂房保护厂房保护装置主要有机组保护装置；主变单元保护装置；厂用变保护装置3.5.1机组保护主要故障类型：定子绕组相间短路，定子绕组同一相匝间短路，定子绕组接地故障，转子一点、两点接地故障，转子回路低励或失去励磁电流。不正常工作状态：过负荷，定子绕组过电流，定子绕组过电压，三相电流不对称，失步，过励磁等机组保护配置情况 大江电厂机组保护装置为能达公司生产的WYB-021型微机继电保护装置，包括子一系统、子二系统、管理机及出口层。保护的作用及原理 (1）纵差保护：反应发电机线圈及其引出线的相间短路。 (2）不对称保护：用于反应定子绕组同一相或分支短路。 （3）失磁保护：反应发电机端测量阻抗，作为发电机全失磁或部分失磁保护，三个判据 静稳阻抗判据 ；无功方向判据 ；变励磁电压判据。 （4）过电压保护：用于反应发电机突然甩掉负荷时引起定子绕组过电压。 （5）低压过流保护：用于反应发电机外部短路引起的过电流及负荷超过发电机额定容量引起的三相对称过负荷。 （6）负序过流保护：用于反应外部不对称短路或不对称故障引起的过电流及过负荷。 （7）转子过流保护：用于反应励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷。 （8）串并变过流保护：用于反应励磁用串并变发生故障引起的过电流。3.5.2主变压器保护主要故障类型： 内部故障：各相绕组之间发生的相间短路，单相绕组部分线匝之间发生的匝间短路，单相绕组或引出线通过外壳发生的单相接地故障。 外部故障：绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地短路，引出线之间发生的相间故障。不正常工作状态：外部短路或过负荷引起的过电流，油箱漏油造成的油面降低，变压器中性点电压升高，外加电压过高或频率降低引起的过激磁等。机组保护配置情况第一四单元保护装置为能达公司生产的WYB-3C型微机变压器保护装置，第二、三单元保护装置为南自厂生产的WBZ-500H型微机变压器保护装置。3.5.3厂用变保护差动、速断、过流、过激磁、瓦斯保护等 差动保护：采用差电流原理。构成：比例制动差动保护二次谐波制动五次谐波制动差速断，反应变压器绕组和引出线的多相短路，大接地电流电网侧绕组和引出线接地短路以及绕组匝间短路。 为了避免由于各个电流互感器的饱和特性和励磁电流不同及其他原因引起不平衡电流造成保护误动而设置比例制动。在变压器空载投入或外部短路故障切除后，电压恢复过程中，变压器一侧会产生激磁电流，此电流二次谐波分量含量多，此时设置二次谐波制动以防保护误动。 由于发电机励磁系统的误操作或失调，或电力系统的不正常运行，激磁电流中五次谐波电流分量很大，所以取五次谐波制动以防保护误动。 对于大型变压器，为防止在较高的短路水平时，由于电流互感器饱和时高次谐波量增加，产生极大的制动力矩而使差动元件拒动，设置差速断快速动作。 复合过流：由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继电器共同组成的电压复合元件，两个继电器只有一个动作，同时过电流继电器也动作，装置即启动。过激磁：大型变压器的额定工作磁密和它的饱和工作磁密相差不大，据B=KU/f，当U/f增加时，工作磁密B增加，当铁心饱和后，励磁电流急剧增大，造成变压器过激磁，此时应装设过激磁保护。重瓦斯：变压器的主要保护，能有效反应变压器内部故障 3.6 500KV开关站保护装置 500KV开关站保护装置主要有线路保护；母线保护；断路器保护；联变保护；电抗器保护500KV继电保护配置原则双重化双重化必须满足：工作电源独立出口回路独立测量回路独立高频通道独立第四章 长江三峡水利枢纽工程三峡工程大坝坝址选定在宜昌市三斗坪，在已建成的葛洲坝水利枢纽上游约40公里处。坝址区河谷开阔，两岸岸坡较平缓，江中原有一小岛（中堡岛），具备良好的分期施工导流条件。枢纽建筑物基础为坚硬完整的花岗岩体。修建了宜昌至工地长约28 公里的专用高速公路及坝下游4公里处的跨江大桥西陵长江大桥。还修建了一批坝区码头。坝区具备良好的交通条件。重要水工建筑物：4.1 大坝拦河大坝为混凝土重力坝，坝长2309米，坝顶高程185米，最大坝高181米。泄洪坝段位于河床中部，总长483米，设有22个表孔和23个泄洪深孔，其中深孔进口高程90米，孔口尺寸为79米；表孔孔口宽8米，溢流堰顶高程158米，表孔和深孔均采用鼻坎挑流方式进行消能。电站坝段位于泄洪坝段两侧，设有电站进水口。进水口底板高程为108米。压力输水管道为背管式，内直径12.40米，采用钢筋混凝土受力结构。校核洪水时坝址最大下泄流量102500立方米/秒。4.2 水电站水电站采用坝后式布置方案，共设有左、右两组厂房和地下厂房。共安装32台水轮发电机组，其中左岸厂房14台，右岸厂房12台，地下厂房6台。水轮机为混流式，机组单机额定容量70万千瓦。4.3 通航建筑物通航建筑物包括永久船闸和升船机（技术公关中，计划用螺旋杆技术取代原计划的钢缆绳提升技术），均位于左岸。永久船闸为双线五级连续梯级船闸。单级闸室有效尺寸为280345米（长宽坎上最小水深），可通过万吨级船队。升船机为单线一级垂直提升式设计，承船厢设计有效尺寸为120183.5米，一次可通过一条3000吨的客货轮。承船厢设计运行时总重量为11800吨，总提升力为6000牛顿。 4.4 三峡大坝的三大效益：防洪，通航，发电4.4.1 防洪兴建三峡工程的首要目标是防洪。三峡水利枢纽是长江中下游防洪体系中的关键性骨干工程。经三峡水库调蓄，在上游形成库容为393亿立方米的河道型水库，可调节防洪库容达221.5亿立方米，能有效地拦截宜昌以上来的洪水，大大削减洪峰流量，使荆江河段防洪标准由现在的约十年一遇提高到百年一遇。遇千年一遇的特大洪水，可配合荆江分洪等分蓄洪工程的运用，防止荆江河段两岸发生干堤溃决的毁灭性灾害，减轻中下游洪灾损失和对武汉市的洪水威胁，并可为洞庭湖区的治理创造条件。4.4.2航运三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道，万吨级船队可直达重庆港。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨，运输成本可降低35-37%。经水库调节，宜昌下游枯水季最小流量，可从现在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上，使长江中下游枯水季航运条件也得到较大的改善。4.4.3 发电三峡工程最直接的经济效益就是发电。平衡当代中国高速发展经济与严重能源短缺的矛盾，清洁的可以再生的水电资源无疑是最优的选择。三峡水电站总装机容量1820万千瓦，年平均发电量846.8亿千瓦时。它将为经济发达、能源不足的华东、华中和华南等地区提供可靠、廉价、清洁的可再生能源，对经济发展和减少环境污染起到重大的作用。所提供的电力资源，如果以火电来算，就意味着要多修建10座180万千瓦级的火电厂，平均每年多采掘原煤5000万吨。除废渣影响环境外，每年还将排放大量形成全球温室效应的二氧化碳，造成酸雨的二氧化硫，有毒气体一氧化碳和氮氧化物，还会产生大量的飘尘、降尘等；火电厂和弃渣场大规模的占地将从华东、华中这本来就人多地少的地区夺去更多的土地。这不仅使中国今后将承受更大的环境所带来的压力，也对全球环境造成不利的影响。第五章 实习心得期待已久的三峡葛洲坝实习终于结束了，但是参观的情景时时萦绕眼前，这次的收获非常大，对以后的工作有很大的帮助，眼界开阔了很多，惊叹国人修筑三峡大坝的奇迹，对我国水利水电事业无限憧憬。在杨工得带领下，最大的收获是学会看电气主接线，并且明白为什么这么接的，自有它的道理，比如旁路母线分段，提高供电可靠性，分段后旁路一侧断路器需检修时另一侧仍然运行，不会因双母线跳闸后引起大范围减负荷。而分段只用一个隔离开关的原因就是串联回路中已有两个断路器不需装设，节约成本。又比如“关门打狗”和“守大门”说的很形象，我也是第一次听这种说话，书上是学不到的，葛洲坝220kv用的就是关门打狗