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水工认识实习论文实习目的实习是贯彻执行党的教育方针，理论联系实际的一个教学环节，通过认识实习，可以获得水利水电建设方面的感性认识，对今后的学习打下良好的基础，例如水工建筑物等，同时培养我们的兴趣，立志献身水利水电建设事业。实习地点：新安江水电站 富春江水电站 东芝水电设备厂 沙河抽蓄电站日程安排： 10月19日动员大会 10月22日早上6点半出发 10月23日至10月24日听讲座四节 10月25日8点到新安江水电站参观 10月26日8点到富春江水电站及水电设备厂参观 10月28日到沙河抽蓄电站参观 实习内容 新安江水电站一、 电站概述新安江水电站建于1957年4月，1959年大坝合拢蓄水，1960年4月22号第一台机组试运转，同年9月参加江南电力系统，1978年10月全部投产，是建国后中国自行设计、自制设备、自主建设的第一座大型水力发电站。其位于杭州建德市新安江镇以西6公里的桐官峡谷中。新安江水电站控制流域面积10442平方公里，占新安江流域面积的89.4%。水库具有多年调节性能，设计正常高水位108米，相应面积580平方公里，水库总库容为220亿立方米。电站主要担负华东电网调峰、调频和事故备用，并有防洪、灌溉、航运、养殖和旅游等综合效益，对促进沪、杭、宁地区工农业发展有巨大作用。通过机组增容、主变压器、主结线进行改造之后，现电站装机容量81万KW，保证出力17.8万kW，多年平均年发电量18.6亿kWh。以220kV和110kV输电线路各4回接入华东电力系统。二、 主要水工建筑物新安江水电站属于一等工程，它的主要建筑物按一级水工建筑物设计，包括：1、挡水建筑物拦河坝；2、泄水建筑物溢洪道；3、水电站引水建筑物，厂房，变电站及开关站；4、过坝建筑物等（1） 挡水建筑物拦河坝为混凝土宽缝重力坝，坝体分为26个坝段，长466.5m。右岸06号，左岸1725号坝段为挡水段，总长293.5m；716号为溢流段，总长173m。坝顶高程115m（校核洪水位114m），防浪墙顶高程116m，河床部分坝底高程在10m左右，最大坝高105m，最大底宽93m（溢流段）和95m（挡水段）。坝顶宽8.5m，坝体内设交通廊道（高程85m），检查廊道（高程61和38m），基础灌浆廊道和排水廊道（三条）。宽缝的最大宽度8m，占整个坝段长度的40%。（2）泄水建筑物新安江水电站的泄水建筑物为厂房顶溢流道，溢流道有9孔，布置在7 16号坝段上，溢洪道的两侧设导流墙，两孔之间设闸墩。闸墩厚7m，布置在各坝段的中间。溢流堰顶高程99m，每孔净宽13m。每孔设1310.5m高的平面闸门一扇。此外还备有检修闸门一扇，供各孔口共用。闸墩的顶部架设桥梁、布置门式启闭机、公路、变压器及出线架等。泄洪时，水流经过厂房顶盖尾端的差动式挑流鼻坎，挑射至下游河床，挑距约70105m。（3）水电站 1引水建筑物 电站中的每台机组设有单独的进水口和输水管道，进水口设在816号坝段闸墩下面，进水口中心高程73m，但是1号和四号机组的进水口中心高程设在68m。2. 引水系统引水系统包括拦污栅、进口段、渐变段和输水钢管。进口段为喇叭形，长8.7m，段内设快速轮闸门一道，由顶部油压启闭机操作。门槽后设通气管，管的顶部进气孔在闸墩右侧。门槽旁设旁通管，关闭闸门时可以向钢管内充水。输水钢管内径5.2m，长约95m，大部分埋在坝体内，钢管的末端进入厂房，和水轮机的蜗壳相接。3. 厂房厂房布置在616号坝段的下游。主厂房总长216.1m，净宽17m，内设有9个机组段和装配场。机组中心距约为20m，装配场长30.42m。主厂房内设2台200/40吨电动桥式起重机，供机组安装检修时起吊之用。发电机层高程33.75m ,水轮机层高程28.75m。副厂房布置在主厂房和坝体之间，内设有中央控制室和发电机电压以下的配电装置等。 4. 高压开关站 220kv高压开关站在拦河坝下游右岸约140m处，布置在高程70m以及88m两级开挖平台上，110kv高压开关站在220kv开关站与拦河坝之间。开关站内装有配电设备、继电保护和自动重合闸等装置，结构形式采用预制钢筋装配式结构。 三、 水电站机电设备（1）水工金属结构1. 溢流闸门 流闸门包括溢洪门和溢洪检修门。当水位超过紧急水位需要泄洪时，坝顶门机则拉动溢洪门进行泄洪。2. 过流部件 部件包括引水钢管、伸缩节、蜗壳、固定导水叶、活动导水叶、水轮机转轮、尾水管，尾水门。伸缩节：补偿吸收钢管轴向、横向、角向热变形；吸收设备振动，减少设备振动对管道的影响；吸收地震、地陷对钢管的变形量。它可移动但是密封。固定导水叶：高度为820m，于蜗壳内部，对水头进行修正，改变水头的方向，从而达到最高效率，九台机组内都有12张或24张。活动导水叶：高度为819mm，处于固定导水叶和水轮机之间，用于改变流量。水轮机转轮：转轮是机组的重要基础组件，它的线轮廓很流畅，水通过冲击转轮，让转轮转动，通过大轴带动转子转动，产生磁场而发电。尾水管：包括直锥段、弯曲段、扩散段。其中扩散段处于水平位置，出水口直径为4.4m。（2）水轮发电机组一、水轮机部分水轮机部分包括转轮、顶盖、活动导水叶、套筒、拐臂、调速环、接力器、水导轴承、蜗壳、固定导水叶、底环等。1. 转轮其组成部分为上冠、下环、叶片、泄水锥、迷宫（上、下）。转轮容易遭到气蚀的影响。2. 调速环、接力器工作原理：接力器推着调速环旋转，调速环带到拐臂旋转，使活动导水叶开、关，达到对水轮机导叶开度大小的控制。3. 水导轴承由12块弹性金属塑料瓦组成，主要作用是形成水轮发电机的一个旋转支点，承受水轮机径向推力。4. 顶盖把水流压住，使转轮室密封。二、发电机部分新安江水电站采用悬式发电机组，发电机主要结构有转子、定子和上机架以上部分1转子转子是水轮发电机的旋转部件，位于定子里面，与定子保持一定的空气间隙。转子通过主轴与下面的水轮机连接。它的作用是产生磁场。新安江水电站的转子的直径为8m，重量为330吨，转子的转速为150r/s。主轴：主轴的作用是中间连接、传递转矩、承受机组转动部分的总量及轴向推力。电站的直径为1.9m，中空。磁轭：磁轭也叫轮环。它的作用是产生转动惯量和固定磁极，同时也是磁路的一部分。 磁极：磁极是产生磁场的部件，由袭击铁芯、磁极线圈、阻尼绕组及极靴等组成。磁极线圈由铜线或是铝线制成，立绕再磁极铁心的外表面上，匝与匝之间用石棉纸板绝缘。2定子水轮发电机的定子主要有机座、铁芯、线棒、空气冷却器和风闸组成。机座是用来固定铁芯，对于悬式发电机，机座用来承受转动部分的全部重量。线棒：即条式线圈，用于形成发电机的电路。空气冷却器：机组采用的是密封单循环冷却。风闸：风闸起到刹车制动的作用，当开机时风闸会落下。（3）电气部分 水电站的电气设备包括变压器、断路器、隔离开关、线路等。一、 变压器变压器是一种静止的电机，它可以将一种电压的电能转化成另一种电压的电能。新安江水电站有三台主变，采用三机一变的连接方式，其容量有30万千瓦，重量有240吨，尺寸为8.55.6m，其中两台是ABB公司生产，另一台为东芝生产的。其中，主变的抗短路能力较差，如果主变出问题，则会直接影响三台发电机，现场难以解决，一般需要返厂。二、 断路器断路器是水电站最重要的开关设备，正常情况下可以接通或断开电路。断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。水电站采用的是高压断路器，工作时会产生电流非常高的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭，容易引起火灾，故灭弧是高压断路器必须解决的问题。新安江水电站采用的是法国产的SF6断路器。1SF6断路器的原理：利用SF6气体作绝缘介质和灭弧介质。SF6气体是无色无味、无毒，不可燃的惰性气体，具有很高的抗电强度和良好的灭弧性能，介电强度远远超过传统的绝缘气体。2SF6断路器的工作原理：开关进行分闸时，动触头、活塞一起向右运动。动定触头分开后产生电弧，活塞向右迅速移动时使右侧的气体受压缩，产生气流通过喷嘴，对电弧进行纵吹，使电弧熄灭。此后，灭弧室内的气体通过定触头内孔和冷却器排入开关本体内。开关进行合闸时，操作机构带动动触头、喷嘴和活塞向左运动，使定触头插入动触头座内，使动、定触头有良好的电接触，达到合闸的目的。SF6断路器灭弧室的基本结构由动触头，绝缘喷嘴和压气活塞连在一起，通过绝缘连杆由操作机构带动。定触头制成管形，动触头是插座式，动、定触头的端部都镶有铜钨合金。绝缘喷嘴用耐高温、耐腐蚀的聚四氟乙烯制成。 三、隔离开关隔离开关即所谓的闸刀，是一种没有灭弧装置的开关设备，主要用于断开无负荷的电流和电路。富春江水电站情况介绍一、 电站概述富春江水电站位于浙江省桐庐县钱塘江上游富春江上，坝址在七里垅峡口故又称七里垅水电站。上距新安江水电站约60公里，下距杭州市110余公里。地理位置优越，又有新安江大型水库进行调节，两电站联合运行，为华东电网提供了大量的电力。它于1968年12月25日建成发电，是一座低水头河床式电站。具有大流域、小水库的特点。它和新安江水电站一样，主要担负华东电网调峰、调频及事故备用任务,对电网的稳定运行、提高供电质量具有重要的作用。电站控制流域面积为31300平方公里，占钱塘江流域总面积的67.43%，正常当水位为23.0m，水库为日调节，总库容9.2亿立方米。电站以发电为主，并可改善航运，发展灌溉及养殖事业等综合效益。电站总装机容量29.72万千瓦，年发电量9.23亿度；船闸通行能力为100300吨级船舶，年过坝量80.5万吨；设有灌溉渠首，增加下游灌溉面积6万亩。电站的建设改善了河道德航运条件、下游农田的灌溉条件以及生态的环境，另外电站的建成后，通过合理的调度，充分发挥了日调节功能，拦洪错峰，起到重要的防洪减灾的作用。二、 主要水工建筑物富春江水电站是一座低水头河床式电站，其水工建筑物按照级建筑物标准设计，即百年设计，千年校核，它的主要组成部分有溢流坝、厂房、鱼道、船闸、灌溉渠道等。（1）溢流坝溢流坝为实体重力坝，总长287.3m，共分16坝段，布置在河床中央偏右的位置。坝顶桥面高程32.2m；溢流堰顶高程116m，最大坝高47.7m，一般坝高38.2m，最大堰高27.1m。标准坝段宽度为16.9m，溢流孔长度14m，厚2.9m。净溢流长度总计238 m，共17个溢流孔，溢流孔内设置1314m的弧形闸门，坝顶上游侧设公路段，宽7.5m，高程32.2m；坝顶下游侧设门机桥，宽3.9米，高程32.2m；弧形门启闭几桥宽4.5m，高程37.0m。（2）厂房富春江水电站的厂房具有挡水作用，长189.15m，主厂房净宽19.2m，内有6台机组。主厂房的两端有装配厂，副厂房布置在左装配间的左端，靠近右岸山麓下。（3）船闸为避免与厂房枢纽的干扰，因此将船闸设在右岸，船闸选用300吨级，闸室有效长度为102m，门宽12.4m。输水方式采用廊道，充水一次时间为12分钟，泄水一次为7分钟单向运行过闸时间为38分钟，双向运行过闸时间为55分钟，最大年货运能力为80万吨。(4)灌溉渠道 1右岸：在船闸闸室的上游停靠码头边墙21.3m高程处设右岸灌溉渠道进口，喇叭口以上渠道沿着右岸公路与下游灌溉渠道相接，渠底宽3m，设计引水流量为5.0。2. 左岸：渠首设在右坝接头内，进口底高程为216m，设计引水流量为1.5，由涵管道通向下游。（5）鱼道为了保护富春江里的鲥鱼，在富春江水电站内特别设置了鱼道。鱼道设于704m的下游导墙中，全长445m，为了缩短长度，采用Z字形盘旋上升的梯级布置，形成三层盘梯。鱼道底部高差变换出设有台阶，采用间距3.5m并带有孔口的隔板。可是事实证明此鱼道是一败笔，可能由于发电的原因使得水温有明显改变，不适合鲥鱼的生存，鱼道现废弃不用。三、 水电站机电设备 1. 一次设备一次设备：是指发、输、配电的主系统上所使用的设备。如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等。1）水轮发电机：由于水电站多数处在远离城市的地方，通常需要经过较长输电线路向负载供电，因此，电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求：电机参数需要仔细选择；对转子的转动惯量要求较大。所以，水轮发电机的外型与汽轮发电机不同，它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外，特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。2）变压器：是利用电磁感应原理做成的能够变换电压的设备。富春江水电站有6台主变，型号为SF975000/220， ONAF即油浸吹风冷却，ABB公司生产。3）断路器：又叫开关，是电力系统中最重要的开关设备，它既可以在正常情况下接通或断开电路，又可以在系统故障情况下自动地迅速断开电路。富春江电站220KV系统采用了SIEMENS SF_6 3AQ1-EE/3AQ2-EE型号的开关，13.8KV系统采用了ALSTOM的SF_6开关。4）隔离开关：又叫闸刀，一种没有灭弧装置的开关设备，主要用来断开无负荷电流的电路，隔离电源，在分闸状态时有明显的断开点，以保证其他电气设备的安全检修。在合闸状态时能可靠地通过正常负荷电流及短路故障电流。东芝水电设备厂一、概况东芝水电设备（杭州）有限公司（简称“东芝水电”），是由日本国东芝集团与中国水利水电建设集团公司共同投资成立的中外合资企业。主要致力于水力发电设备的研究、开发、设计、制造、安装和服务。二、水轮机概况水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械，它属于流体机械中的透平机械。按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类（1）冲击式水轮机冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换。按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。斜击式水轮机的结构与水斗式水轮机基本相同，只是射流方向有一个倾角，只用于小型机组。（2）反击式水轮机反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。反击式水轮机可分为混流式、轴流式、贯流式和斜流式1） 混流式 1结构特点水流流经转轮进是径向式的，导出机构为径向式的，导叶开度可随负荷的改变而进行调节，转轮是由上冠、下环及固定在其中间的一定数量流线叶片所组成，引入室一般为金属蜗壳或混凝土蜗壳。吸入管由直锥扩散管、特殊形状的肘管及扩散组成。小型机组的肘管段称为弯管，分为等断面、变断面等不同形式。 2用途混流式水轮机可用于水头为30700m的大、中型水电站，而中、小型混流式水轮机则可用于水头为20400m的水电站，驱动水轮发电机旋转面发出电能。2） 轴流式1. 结构特点 水流有轴流式水轮机的轴向流入转轮而又轴向流出，叶片轴线垂直于水轮机的主轴轴线安装在转轮体上。叶片于转轮体的结合分为：定浆式，即叶片角度不能调节；转桨式，即叶片角度可随水头、负荷的改变而自动改变叶片安装角，它与导水机构协调工作，使水轮机始终保持在最优工况运行。调桨式则介于两者之间，它可根据水头及负荷的变化，停机调桨，而成定桨式运行。其引水室一般为混凝土蜗壳或金属蜗壳，小型轴流式水轮机还可以用明槽式和有压明槽式引水室，其结构简单，成本低廉。 2. 用途轴流式水轮机可用于水头为370m的大中型水电站，而中小型轴流式水轮机则可用于水头为340m的水电站，驱动水轮机发电机旋转发出电能。3） 贯流式 1. 结构特点贯流式水轮机没有蜗壳，流道由圆锥形导水机构和直锥扩散形或S型尾水管组成。通常采用卧轴式布置，从流道进口到尾水管出口，水流沿轴向几乎呈直线流动，避免了水流拐弯形成的流速分布不均导致的水流损失和流态变坏，水流平顺，水力损失小，尾水管恢复性能好，水力效率高。 2. 用途特别适用于水头为320米的低水头电站，由于其稳定运行范围宽，在极低水头时也能稳定运行(如超低水头1.5m以下)