水电厂实习报告

实习目的1.了解水电厂的生产运作过程2.认识主要设备以及辅助设备的工作原理3.开拓视野，完善专业知识结构实习地点及时间湖北省宜昌市葛洲坝电站、三峡电站2012年9月10号——9月13号实习过程9月10日7点半，一大早，我们能动专业2010级就在老师的带领下坐上了开往宜昌的大巴。一路上大家有说有笑，但很少有人想到这次的实习与前几天不一样，首先就是路程比较遥远。没错，下午一点半左右我们终于到达了葛洲坝电厂宾馆。舟车劳顿，但好在司机技术不错，几乎没有人晕车，还有就是宾馆条件真心不错，感谢老师。简单安顿好行李之后，大家都各奔东西找吃的，整个下午大家都在养精蓄锐，晚上的热水澡最惬意了。晚上八点钟，带队老师们把同学们召集到会议室开了日程安排准备会，大致安排了实习的任务。实习的第一天，安静又祥和。9月11日，又是七点半。匆匆吃过早点便赶到大巴车上，老师说过不能托大家的后腿。今天是我们实习的第一站——葛洲坝二江电厂。在电厂接待人员的指引下，我们的大巴驶过大坝，来到了二江的办公楼。实习第一课依旧是安全教育，但这次的安全教育讲座比上次还要生动还要令人难忘，杨工的激情澎湃、妙语连珠让我们在时而轻松时而紧张的气氛中再次深刻体会到了安全的重要性。接下来带队老师又帮我们借到了熟悉的安全帽，随后我们便分组跟着电厂工作人员参观500kv的开关站，看懂了3/2接线方式，边听边记，有了在火电厂实习的经历，大家很快就回忆起了相关知识。并且在这个巨大的开关站里我们还看到了世界上绝无仅有的设备。9月12日，窗外下着小雨，依旧七点半。从昨天晚上开始得知今天要去世界上最大的水利枢纽工程同学们一直很激动，上车之后一直在想象着三峡大坝的样子和五级船闸的壮观。一个半小时的车程，我们就从宾馆来到了三峡电站境内。首先还是带队老师给我们分发了安全帽，；接下来就是三峡电站的工作人员带着我们参观了传说中的五级船闸，从下往上看，犹如天阶，两岸的绝壁犹如鬼斧神工，更显庄重。过往的船被船闸送下或者抬高一百多米，虽然很缓慢，但依旧很触目惊心，但由于时间关系我们依依不舍离开了船闸。最后压轴出场的是大坝。老师说，大坝是不允许游客上去的。一种优越感油然而生。兴奋让我们忘记了小雨。站在横跨长江的巨型大坝上，看着大坝两边高达一百多米的水位差，还有远处跟天空混为一体的山水，同学们都不知道如何表达，只能选择沉醉其中。然而考虑到安全原因，参观很快结束了，大家都回到了车上。纷纷表示以后要是可以在三峡工作该是一件多么幸福的事情。紧接着下午我们又去参观了葛洲坝二江电厂的厂房，依旧很佩服工作人员专业知识的娴熟。9月13日，实习的最后一天。今天我们步行到了葛洲坝大江电厂。天公作美，昨晚的暴雨使长江水位上升了一截。于是今天幸运的我们便看到了大坝泄洪的壮观景象，回想起来真是惊心动魄。随后我们跟着工作人员参观了全自动化的厂房、中央控制室，公园式的厂房大家都为之心动。参观结束后十一点钟便回宾馆收拾好行李踏上了归途。实习地简介（一）葛洲坝水利枢纽工程简介葛洲坝水利枢纽工程主要数据如下表：葛洲坝水利枢纽工程简介项目规格项目规格大坝型式闸坝（直线坝）总装机容量271.5万kW厂房型式河床式电站厂房总装机台数21台大坝全长2606.5m过负荷运行容量288万kW大坝高度40m设计年发电量140.9亿kW·h坝顶高程70m实际年发电量152～162亿kW·h设计上有蓄水水位66m总发电量3000亿kW·h校核水位67m省内电价0.159元/kW·h实际运行水位64～66.5m省外电价0.220元/kW·h水库总库容15.8亿立方米设计年利用小时5190h设计落差18.6m水库回水距离180km最大落差27m保证出力76.8万kw其中水库回水距离就是改善通航条件的里程,由此带来的效益,即为通航效益。大坝简图如图5-1。保证出力:76.8万kW;水库调节性能:日调节(泾流式电站);泄水闸最大排洪能力:8.4万立方米/秒;全部工程总体最大排洪能力:11.2万立方米/秒;全部工程动工时间:1970.12.30第一台机组(1F)投产试运行:1981.7.31全部机组投产:1988.12全部工程动工时间:1970.12.30第一台机组(1F)投产试运行:1981.7.31全部机组投产:1988.12全部工程通过国家验收:1991.11图5-1葛洲坝大坝简图二江电厂220kV开关站(变电站)接线方式:双母线带旁路;二江电厂发电机与主变压器配接方式:单元接线方式;大江电厂500kV开关站(变电站)接线方式:3/2接线;大江电厂发电机与主变压器配接方式:扩大单元接线方式;厂用电高压电压等级:6kV;厂用电低压电压等级:400V;(380/220V)工程总投资:48.48亿元（折合到70年代末的物价指数）。（二）三峡水利枢纽工程介绍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2309.47最大提升吨位3000t最大坝高183m金属构件总重280800t坝顶高程185水轮机引水管内径12.4设计上有蓄水水位175m、145水库调节性能季调节水库总库容393亿立方米（对应175m施工工期17年最大落差113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650变电站接线3/2接线其中水库回水距离:650km(至重庆市,对应175m水位)，解决了长期以来制约长江航运发展的瓶颈问题,可以使宜昌至重庆长江河段通行万吨轮,这样可使得长江年单向货运量由现在1500万吨(左右)发展到5000万吨,达到世界内河航运极限，由此带来显著的通航效益。三峡大坝简图如图2-2：图5-2三峡大坝简图葛洲坝生产过程及主要设备能量转化：水流的势能（位能）→水轮机的机械能→发电机产生电能。整个生产过程无污染，利用的能源属于清洁能源。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。3.二江电厂电气一次部分3.1220kV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5-3所示）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。检修任一进线或出线断路器时，用旁路断路器代替被检修断路器，并由旁路母线与有关隔离开关构成对应进线或出线的电流通路。（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图5-3二江电厂电气一次部分接线图的进、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：1－8E（其中7E备用）；进线7回：1－7FB（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）开关站布置型式：分相中型单列布置（户外式）。3.2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：葛洲坝电厂水轮机参数机组编号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54．6r/min62.5r/min飞逸转速120r/min140/min额定水头18.6m18.6m最大水头27m27m额定流量1130m825m叶片数量4片5片叶片重量40t22.5t转轮直径1130cm1020cm制造厂家东方电机厂哈尔滨电机厂葛洲坝电厂发电机参数机组编号1-2#3-7#型号TS1760/200-110SF125-96/15600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主变压器型号及参数编号1－2＃3－7＃型号SSP3-200000/220SSP3-150000/220额定容量200MVA150MVA电压比242±2×2.5%/13.8242±2×2.5%/13.8连接组号Yo/△-11Yo/△-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3.3、用6kV系统与发电机组的配接方式采用分支接线方式(仅3－6F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”）。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。公用变压器与出口断路器型号及参数型号S7－6000/13.8型号HECI-3-R额定容量6MVA额定工作电流9000A电压比13．8±5%/6.3额定开断电流100kA连接组号Y/Y-12动稳定电流300kA短路电压百分数5.65％热稳定电流100kA,1S冷却方式自然油循环风冷全分闸时间<60mS制造厂家衡阳变压器厂合闸时间<48mS使用环境户外式最大运行电压24kV3.4、发电机中性点的接地方式发电机中性点经消弧线圈接地（如图5-4所示），发电机中性点经消弧线圈接地情况下的等效电路如图5-4所示。图5-4发电机中性点接地图图5-5发电机中性点接地等效电路图发电机定子绕组或引出线（包括分支引线）发生单相接地时，流过接地点的电容电流是超前接地相相电压90º的（将电容电流参考方向选定为由设备流向地网），而流过消弧线圈的电流是滞后接地相相电压90º的（参考方向与电容电流方向一致），二者正好反相。实际经验证明：（1）若流过接地点的电流>30A，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。（2）10A<接地电流<30A，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。由于流过消弧线圈的电流对电容电流具有抵偿（补偿）作用，合理选择补偿度k（k=IL/Idc)，就可以使得流过接地点的实际电流(Id)在10A以下，这样永久性与间歇性电弧均不会产生，保证了发电机定子绕组或引出线发生单相接地时，设备不受损坏。由于消弧线圈具有消除电弧作用，故因此而得名。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。4、大江电厂电气一次部分4.1、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5-6）。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2820MVA），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。大江电厂电气主接线图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。1－6串的出线分别是：葛凤线、葛双1回、葛双2回、葛岗线、葛换2回、葛换1回。其中葛凤线、葛双2回、葛岗线首端分别装设并联电抗器（DK）。因为这三回出线电气距离长、线路等效电感及电容量大，“电容效应”的影响严重，装设并联电抗器后，可以有效防止过电压的产生（过电压现象最严重的情况是线路空载）、适当地改善线路无功功率的分布、从而使系统潮流分布的合理性与经济性得到相应的改善。自耦变压器的中性点必须直接接地，这是由其工作原理及内部电路结构特殊性所决定的，因此251B、252B的中性点为直接接地方式。若自耦变压器的中性点不接地或不直接接地，在高压侧发生单相接地情况下，中性点位移，与此有自耦关系的中压或低压绕组对地电压将升高到相当高的程度，足以导致绝缘击穿、变压器损坏，并由此引起电力系统故障。中性点直接接地后，高压侧单相接地时造成单相短路故障，中性点不发生位移，继电保护装置动作切除故障或变压器本身，保证变压器绝缘不被损坏。4.2.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5-6）。由于主变压器连接2台发电机，且1－3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4.3.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：2S。实习心得实习是大学里必不可少的一项内容，一直以来，我们作为学生，只是一味地获取知识，真正实践的机会少之又少。所谓“读万卷书，行万里路”，书从小一直读到大，而行的路却太少了。所以我觉得实习具有重大