1、葛洲壩電廠實習報告1、葛洲壩工程簡介葛洲壩水利樞紐它位于中國湖北省宜昌市境內的長江三峽末端河段上，距離長江三峽出口南津關下游2.3公里。它是長江上第一座大型水電站，也是世界上最大的低水頭大流 量、徑流式水電站。1971年5月開工興建，1972年12月停工，1974年10月復工， 1988年12月全部竣工。壩型為閘壩，最大壩高 47米，總庫容15.8億立方米。總裝機 容量271.5萬千瓦，其中二江水電站安裝2臺17萬千瓦和5臺12.5萬千瓦機組；大江水電 站安裝14臺12.5萬千瓦機組。年均發電量140億千瓦時。首臺17萬千瓦機組于1981 年7月30日投入運行。葛洲壩工程具有發電、改善航道等綜

2、合效益。電站裝機容量271.5萬千瓦，單獨運行時保證出力76.8萬千瓦，年發電量157億千瓦時三峽工程建成以后保證出力可提高到 158萬194萬千瓦，年發電量可提高到161億千瓦時）。電站以500千伏和220千伏輸 電線路并入華中電網并通過 500千伏直流輸電線路向距離1000公里的上海輸電120萬 千瓦。庫區回水110180公里，使川江航運條件得到改善。水庫總庫容 15.8億立方米, 由于受航運限制；2013年無調洪削峰作用。三峽工程建成后，可對三峽工程因調洪下泄不 均勻流量起反調節作用，有反調節庫容 8500萬立方米。2、實習目的和性質生產實習是我們大學實習中很重要的環節，通過實習我們要掌

3、握基本原理，理論聯 系到實際上來。通過現場實習了解水利發電廠的生產過程、主要設備，以及有關設備的構 造、控制，為后續的專業課程的學習，從感性認識和實際生產兩方面奠定必要的基礎。實 習中，每個學生都應自覺遵守紀律，虛心向制造廠，電廠技術人員學習，擴大知識面，不 斷提高自己的專業基礎知識。通過參加發電廠的參觀，使學生在電廠認識實習的基礎上，更好地熟悉電廠熱工部分 及其運行維護工作，了解發電廠的生產組織管理和技術經濟指標，培養學生的實際操作能 力和分析判斷事故的能力。3、實習任務及要求本次實習我們選擇了湖北宜昌的葛洲壩水利樞紐工程，實習主要包括參觀、聽講座等 形式；這次實習，要求我們：（1 ）、了解

4、發電廠的安全實習規則 ,并按照實習老師的要求進行參觀；（2 ）、了解電廠的運行 ,樹立正確勞動觀；（3）、了解并學習一定的現場操作技能；（4）、利用專業知識分析生產實際中的相關技術問題。4、實習時間及地點2015年7月12日22日，葛洲壩水力發電廠；三峽水力樞紐。5、實習內容2015年7月12日上午，我們登上了去宜昌實習的旅途，坐了約4個小時的動車終于來到江濱城市-宜昌。然后我們被安排到在葛洲壩附近的一個飯店，葛洲壩賓館住下 也開始了我們的實習旅程。本次實習的內容主要包括大江電廠、二江電廠、二江電廠200kV開關站、葛洲壩500kV開關站、換流站等工程組成，本次的實習亦主要圍繞這些工程展開。5

5、.1安全教育及葛洲壩、三峽水利樞紐工程介紹5.1.1實習的安全與紀律1、電力生產企業在安全上遵循的原則：1）、安全第一、預防為主。安全是電力生產企業永恒的主題。2）、實習安全2、實習安全二個主要方面：1 ）人身安全a ）進入生產現場必須戴安全帽；b ）進入生產現場必須與導電體保持足夠的安全距離；對于不同電壓等級的電氣設備（帶電體），在設備不停電的情況下，安全距離如表5-2所示：表5-2 不同電壓等級的安全距離額定電壓等級安全距離500kV5m330kV4m220kV3m110kV1.5m35kV1m10kV及以下（含發電機0.7m13.8kV)注：在事先不知設備的工作狀態情況下，需將設備視為運

6、用中的設備（全部帶有電壓、 部分帶有電壓或一經操作即帶有電壓的設備）；對機械旋轉部位、運動部位也必須保持足 夠的安全距離。2 ）設備安全。要保證設備安全，對實習人員必須做到：a）在生產現場，嚴禁任何人動任何設備；b）生產現場嚴禁吸煙、攜帶火種；c）任何人不得進入廠房或生產現場的“警戒區”；d）遇有檢修試驗或設備操作等情況，實習人員必須繞道而行；e）生產場所嚴禁照相、錄音與錄影；f）嚴禁實習人員將包、袋及照相、錄影設備、器材等帶入廠房內；g）禁止實習人員動用生產場所的電話機。3、實習紀律實習人員衣服不應有可能被運轉的機器絞住的部分；最好穿工作服，衣服和袖口必 須扣好；禁止穿長衣服和戴圍巾；實習人

7、員進入現場禁止穿拖鞋、短褲、背心，女實習人 員禁止穿裙子、高跟鞋，辮子、長發必須盤在安全帽內 。1 ）所有實習人員必須遵守實習接待單位的有關各項紀律與規章制度，服從接待方的 管理；2）進出生產現場應佩帶實習證或出示其它有效實習證件，自覺接受保衛人員的檢查;3）在無接待單位接待實習人員帶領、監護情況下，任何實習人員均不得進入生產現場；4 ）現場參觀、實習過程中，任何實習人員均不得脫離自己所在的編隊5.1.2葛洲壩水利樞紐工程介紹葛洲壩水力發電廠成立于1980年11月，2002年11月改制重組，與三峽電廠成為長江電力的下屬企業。葛洲壩水利樞紐工程主要數據如下表5-3 :表5-3葛洲壩水利樞紐工程簡

8、介項目規格項目規格大壩型式閘壩（直線壩）總裝機容量271.5 萬 kW廠房型式河床式電站廠房總裝機臺數21臺大壩全長2606.5m過負荷運行容量288 萬 kW大壩高度40m設計年發電量140.9 億 kW-h壩頂高程70m實際年發電量152 162 億 kW-h設計上有畜水水位66m總發電量3000 億 kW-h校核水位67m省內電價0.159 元 /kW -h實際運行水位64 66.5m省外電價0.220 元 /kW -h水庫總庫容15.8億立方米設計年利用小時5190h設計落差18.6m水庫回水距離180km最大落差27m保證出力76.8 萬 kw其中水庫回水距離就是改善通航條件的里程，

9、由此帶來的效益，即為通航效益。大壩簡圖如圖5-1 o回水距離 180kmI70m大壩重力F 0m水準點圖5-1葛洲壩大壩簡圖保證出力：76.8萬kW;水庫調節性能：日調節（涇流式電站）;泄水閘最大排洪能力:8.4萬立方米/秒；全部工程總體最大排洪能力：11.2萬立方米/秒；二江電廠220kV開關站（變電站）接線方式：雙母線帶旁路；二江電廠發電機與主變壓器配接方式：單元接線方式；大江電廠500kV開關站（變電站）接線方式：3/2接線；大江電廠發電機與主變壓器配接方式：擴大單元接線方式；廠用電高壓電壓等級:6kV;廠用電低壓電壓等級：400V;（380/220V）工程總投資:48.48億元（折合到

10、70年代末的物價指數）。5.1.3三峽水利樞紐工程介紹表5-4三峽水利樞紐工程簡介項目規格項目規格大壩型式混凝土重力壩（直線壩）梯級船閘級數5級（雙向）廠房型式壩后式（全封閉）升船機自重11800t大壩全長2309.47m最大提升噸位3000t取大壩咼183m （咼壩）金屬構件總重280800t壩頂高程185m水輪機引水管內徑12.4m設計上有畜水水位175m、145m（枯、豐水期）水庫調節性能季調節水庫總庫容393億立方米（對應175m 水位）施工工期17年最大落差113m工程總投資2039億元單機容量70 萬 kW發電機額定電壓20kV總裝機容量1820 萬 kW主變壓器容量840MVA設

11、計年發電量847 億 kWh發電機與主變單元接線回水距離650km變電站接線3/2接線其中水庫回水距離：650km（至重慶市，對應175m水位），解決了長期以來制約長江航 運發展的瓶頸問題，可以使宜昌至重慶長江河段通行萬噸輪，這樣可使得長江年單向貨運量 由現在1500萬噸（左右）發展到5000萬噸，達到世界內河航運極限，由此帶來顯著的通航效益。三峽大壩簡圖如圖5-2 :回水距離 650km一 185m大壩重力, p 0m水準點圖5-2三峽大壩簡圖5.2葛洲壩電廠調速器介紹5.2.1水輪機調節的基本知識水輪機是一種以水為介質的動力機械，與其他動力機械相比它具有高效、成本低、能源可再生、環保便于利

12、用等優點。水輪發電機組就是水輪機將水體的能量轉換為旋轉的機械能，通過主軸傳遞能量，主軸帶動發電機轉子旋轉，在定子內感應出電勢，水輪機轉輪指對構成水輪發電機組的水輪機的調節。水輪機調節的主要目的：從發電到用電是由發電機輸出的功率，經輸配電網絡，送至用戶的，電網本身既不能產生電能也不能貯存電能， 因此發電機送給用戶的電能是隨發隨用的，發電和用電之間有著互相影響的關系。電力系 統中的用戶負荷不是固定不變的，用戶負荷的不斷變化引起電網頻率的升高或降低，發電 機的頻率（轉速）也隨之變化，用戶在用電過程中除要求供電可靠外，對電網電能質量也 有十分嚴格的要求。按我國電力部門規定，電網的額定頻率為50赫茲，大

13、電網允許頻率偏差為0.2Hz，允許電壓偏差不得超過 0.2 %。對我國的中小電網來說，系統負荷波動有 時會達到其總容量的5%10 %;而且即使是大的電力系統其符合波動也往往會達到其總 容量的2%3%。電力系統負荷的不斷變化，導致了系統頻率的波動。水輪機調節的主 要目的就是使參與調節的水輪發電機組，能及時的適應用戶負荷的不斷變化，調節其輸出 功率，使電網頻率和發電機轉速恢復正常，保證供電質量。水輪機出力的計算公式為：Nx=rQfH到水輪機的水力和機械損失，水輪機的出力也可表示為:N=rQH n上述式中:N水輪機出力r 水 的比重(1000公斤/立方米)H水輪機的工作水頭(米)水輪機轉輪Q通過水輪

14、機的流量（ 立方米/秒)n水 輪 機 的 效 率 （）式中水輪機出力的單位為公斤.米/秒，稱為功率。但是在工程水輪機 或發電機的出力 通常用千瓦作為計算單位。但是 1千瓦等于102公斤.米/秒，所以水輪機出力公式又可以 寫成：N=rQH n /102 = lOOOrQH n /102=9.81QH n合理的水輪機調節途徑：1.水的比重一般可以認為不變的；對于一個已經生產出來的 水輪發電機組來說，其效率一般使固定不變的，水頭的改變不僅受到客觀條件的限制、技 術處理上也比較困難而且不經濟，因此在技術合理改變進入水輪機的流量Q就是調節水輪機調節的合理途徑。水輪機調節系統是由水輪機控制設備（系統）和被

15、控制系統組成的閉環系統。其組成框圖如下所示：5.2.2葛洲壩電廠調速器介紹可編程步進式雙調節水輪機調速器由步進式電-位移伺服系統，帶動液壓隨動系統，實現 對水輪機控制。步進式電-位移控制系統采用可編程控制器-步進式驅動器-步進電機- 絲杠-位移傳感器的結構形式。液壓隨動系統采用引導閥-輔助接力器-主配壓閥-主接力器-機械反饋的結構形式。可編程步進式雙調節水輪機調速器采用PLC可編程控制器作為控制的硬件平臺。由于步進電機成功的應用，取消了傳統的電 -液伺服系統，克服了模 擬放大電路存在的各種問題，特別是取消了電液轉換器，消除了由于電液轉換器引起的一 系列問題。主要特點 步進式調速器除滿足 GB/

16、T9652.1-1997 和DL563-95的要求； 電氣回路中完全取消了電位器和繼電器，大大減少了接觸不良等不安全因素，柜內無功率放大 板等模擬電路，避免了模擬放大電路存在的漂移，抗干擾性差等問題。（3）獨特的變速控制方式，具有自動檢測步進電機失步等故障診斷處理功能。保證了整個系統的安全可靠 性。（4）具有頻率跟蹤，開度跟蹤，功率跟蹤功能，保證了調速器手/自動無擾動切換，以及運行模式無擾動切換。（5）自動按工況改變運行參數，調節平穩，速動性好。（6）采用梯形圖編程，使程序易懂易讀，修改方便，用戶便于掌握。5.3葛洲壩電廠電氣一次部分5.3.1大江電廠電氣一次部分500kV開關站接線方式1 ）

17、接線方式采用3/2接線（見下圖）252 B25! B35k V335111I21.M卩I2）布置型式分相中型三列布置（戶外式）。3 ）開關站有關配置開關站共6串，每串均作交叉配置。（交叉配置：一串的 2回線路中，一回是電源或 進線，例一回是負荷或出線。）交叉配置是3/2接線方式普遍的配置原則，作交叉配置時，3/2接線可靠性達到最高。因為這種配置在一條母線檢修例一條母線故障或2條母線同時故障時電源與系統仍然相連接，（在系統處于穩定條件下）仍能夠正常工作。并聯電抗器的型號與參數型號DKDJ-50000/500額定容量50Mvar （單相）額定電壓500/1.732KV（單相）額定電流157.5A冷

18、卻方式油浸自冷使用條件戶外示制造廠家西安變壓器廠（2）發電機與主變壓器的連接方式發電機與主變壓器的連接方式：采用擴大單元接線方式一臺主變有兩臺發電機擴大單元界線的發電機引出線上必須接斷路器，一個單元接線上發電機的臺數不能太多，一般 2臺最多3臺。（3）廠用6kV系統接線方式廠用6kV系統接線方式：采用單母線分段方式500kv開關站并非只有開關設備，還有一個 220/35/500kv 的聯絡變壓器，是用來將 二江電站的兩路進線升壓到500kv后經500kv開關站送出，以及將 220kv降壓為35kv，再經過兩個廠用變壓器降為 220/380V，供開關站使用。而且，該開關站除了大量的老式設備外，還

19、有一套GIS設備，工作人員解釋說電站原來打算將二江電站的電220kv ）經過 GIS 設備直接供給一家公司，不上國家電網，這樣獲利更大些，但后來國家有關部門不允許，所以這套設備也就沒起到多大的作用。 500kv 開關站有 6 路進線， 6 路出線， 6 路進線中有 2 路來自于二江，剩下的 4 路來自于大江電站，由于電壓等級高， 開關站采用網狀母線，以利于散熱，開關站采用雙母線， 3/2 接線，在這里，我們沿著一 個間隔，順著線路方向觀察，開關站的接線結構是那么的清晰，隔離開關，斷路器，電流 互感器，電壓互感器，避雷器等設備我們看的清清楚楚，值得一提的是在開關站末端，也 就是線路上網的地方，每

20、一相出線都并聯了一個大型的電抗器，以穩定電網電壓的波動， 減小對開關站設備的影響，三相的電抗器在經過一小電抗器接地。工作人員還給我們講了 站內設備操作機構編號的含義，比如5032B,意思就是50萬伏第3串2號斷路器液壓柜B相，以及同一相內開關同時動作的重要性， A,B,C 三相的開關同時動作的重要性等等。葛 洲壩電廠采取的是欠補償，即 K IL /IdL 1，這種補償方式在發電機與變壓器采用單元 接線或擴大單元接線方式條件可以采用，還可以防雷。5.3.2 二江電廠電氣一次部分1、220kV 開關站的接線式及有關配置（ 1）接線方式：雙母線帶旁路，旁路母線分段（如圖5-3 所示）母線：進、出線所

21、連接的公共導體（結點）。母線的功能：匯聚與分配電能（電流）。斷路器（開關）作用： 1）正常情況下用于接通或斷開電路；2）故障或事故情況下用于切斷短路電流。 隔離開關（刀閘）作用： 1 ）設備檢修情況下，將檢修部分與導電部分隔開一個足夠 大的（明顯可見的）安全距離，保證檢修的安全；2） 正常情況下，配合斷路器進行電路倒換操作；3） 電壓等級較低、容量較小的空載變壓器及電壓互感器用隔離開關直接投切。旁路母線與旁路斷路器的作用：檢修任一進線或出線斷路器時，使對應的進線或出線 不停電。檢修任一進線或出線斷路器時，用旁路斷路器代替被檢修斷路器，并由旁路母線與有關隔離開關構成對應進線或出線的電流通路(2)

22、接線特點：旁路母線分段雙母線帶旁路在電力系統的發電廠、變電所的一次接線中應用很普遍，但旁路母線分段卻不多見，教科書也很少介紹，這是二江電廠220kV開關站接線方式的一個特點。將旁路母線分段并在每個分段上各設置一臺斷路器的原因是母線上的進、出線回數多，且均是重 要電源或重要線路，有可能出現有其中兩臺斷路器需要同時檢修而對應的進、出線不能停 電的情況，在這種情況發生時旁路母線分段運行、旁路斷路器分別代替所要檢修的兩臺斷 路器工作，保證了發供電的可靠性。同時兩臺旁路斷路器也不可能總是處于完好狀態，也 需要檢修與維護，當其中一臺檢修例一臺處于備用狀態，這樣可靠性比旁路 母線不分段、僅設置一臺旁路斷路器

23、高（3）開關站的主要配置：出線8回：1 8E （其中7E備用）；進線7回：1 7FB （FB:發電機變壓器組）；大江、二江開關站聯絡變壓器聯絡線 2回；上述各線路各設置斷路器一臺、加上母聯 及2臺旁路斷路器，共19臺斷路器。母線：圓形管狀空心鋁合金硬母線，主母線分別設置電壓互感器（CVT ）及避雷器（ZnO） 組。（4 ）開關站布置型式：分相中型單列布置（戶外式）2、廠用6kV系統與發電機組的配接方式采用分支接線方式（僅3- 6F有此分支，如圖1），分支接線是機組與主變壓器采用單 H丫Y23Y圖5-3二江電廠電氣一次部分接線圖元接線或擴大單元接線方式下獲得廠用電的一種常用方法。在有廠用分支的情

24、況下，為保 證對廠用分支供電可靠性，必須作到：1）發電機出口母線上設置隔離開關；2）隔離開關安裝位置應正確。葛洲壩二江電廠的廠用分支就是按照上述原則進行配置的，因此，具有所要求的可靠 性。為提高對廠用分支供電的可靠性，在3F -6F出口母線上加裝了出口斷路器。這樣當機組故障時出口斷路器跳閘切除故障，主變壓器高壓斷路器不再分閘，不會出現機組故 障對應6kV分段短時停電情況。公用變壓器的型號與參數（21B、24B ），3F-6F出口斷路器型號參數見下表 5-8 :表5-8公用變壓器與出口斷路器型號及參數型號S7 6000/13.8型號HECI-3-R額定容量6MVA額定工作電流9000A電壓比13

25、. 8 5%/6.3額定開斷電流100kA連接組號Y/Y-12動穩定電流300kA短路電壓百分數5.65 %熱穩定電流100kA ,1S冷卻方式自然油循環風冷全分閘時間60mS制造廠家衡陽變壓器廠合閘時間48mS使用環境戶外式最大運行電壓24kV4、發電機中性點的接地方式發電機中性點經消弧線圈接地（如圖 5-4所示），發電機中性點經消弧線圈接地情況下的等效電路如圖5-4所示0佢相接地時m圖5-4發電機中性點接地圖發電機定子繞組或引出線（包括分支引線）發生單相接地時，流過接地點的電容電流 是超前接地相相電壓90o的（將電容電流參考方向選定為由設備流向地網），而流過消弧 線圈的電流是滯后接地相相電

26、壓 90o的（參考方向與電容電流方向一致），二者正 好反相。實際經驗證明：（1）若流過接地點的電流30A，則在接地點產生永久性電弧，發電機定子繞組、鐵 芯或有關設備將被嚴重燒損。（2）10A接地電流30A，貝U在接地點產生間歇性電弧，既會燒損設備，又會引起 過電壓。由于流過消弧線圈的電流對電容電流具有抵償（補償）作用，合理選擇補償度 k（k=IL/ldc），就可以使得流過接地點的實際電流（Id）在10A以下，這樣永久性與間歇性電弧均不會產生，保證了發電機定子繞組或引出線發生單相接地時，設備不受損壞。由 于消弧線圈具有消除電弧作用，故因此而得名。葛洲壩電廠選取的補償度是欠補償。即：k=IL/Id

27、c 1 。這種補償方式僅在發電機與 主變壓器采用單元接線或擴大單元接線方式條件下才可采用5.4 葛洲壩 500kv 換流站原理和配置介紹葛洲壩上海南橋直流輸電工程是中國第一條超高壓直流輸電工程。工程送端葛洲壩 換流站位于宜昌宋家壩，受端換流站位于上海市奉賢縣南橋，途經湖北、安徽、江蘇、浙 江和上海，線路全長 1045.7Km 。原計劃 1987 年 12 月建成極 1，1988 年工程全部建 成。由于換流變壓器未通過出廠試驗而重新制造，推遲到 1989 年 9 月投入運行，整個工 程于 1990 年 8 月全部建成，從湖北葛洲壩至上海的葛南雙極直流輸電線路投入商業運 行。其額定容量為 1200

28、MW （單極 600MW ），額定電壓為 500kV ，輸送直流電流為 1200A 。此工程揭開了我國輸電史上新的一頁，中國電力從此進入了交直流混合輸電的時 代。葛洲壩上海直流輸電工程的運行方式有以下幾種： 雙極方式（包括雙極對稱方式和不對稱方式）； 單極大地回線方式（包括雙導線并聯大地回線方式）； 單極金屬回線方式； 功率反送方式（反送最大功率為額定功率的 50 %）; 降壓方式（在額定直流電流下，直流電壓可降到額定值的 70 %）。換流站的主要設備： 換流閥：兩端均采用空氣絕緣，水冷卻，戶內懸掛式，晶閘管四重閥結構。三個四重 閥構成一個 12 脈動換流器。每個換流閥由 8 個組件，每個組件

29、有 15 個晶閘管，共 120 個晶閘管組成。換流變壓器：采用單相三線圈的換流變壓器，每極 3 臺，共 7 臺（其中 1 臺為備 用） 。 線圈結線為接法， 二次線圈對地高壓絕緣， 單臺變壓器的額定容量為237/118.5/118.5MVA ，額定電壓為kV。變壓器為有載調壓，抽頭在 525kV側，調節范 圍為-6% +4% ，每級 1%。交流濾波器：用于消除直流輸電時在交流側產生的特征諧波（次），以及補1償無功。單組容量 67MVAR ，6 組共 402MVAR 。其中有四組 11/12.94 次的低通交流濾 波器，和兩組 23.6/36.23 次、 23.25/35.37 次的雙調諧高通交

30、流濾波器。直流濾波器：換流站的每極各配備調諧頻率為 12/24 次和 12/36 次的雙調諧濾波器 各一組。5.5 葛洲壩 200kV 繼電保護系統介紹1、什么是繼電保護裝置？當電力系統中的電力元件 （如發電機、線路等 ）或電力系統本身發生了故障或危及其安 全運行的事件時，需要向運行值班人員及時發出警告信號，或是直接向所控制的斷路器發 出跳閘命令，以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。 實現這種自動化措施、用于保護電力元件的成套硬件設備，一般通稱為繼電保護裝置；用 于保護電力系統的，則通稱為電力系統安全自動裝置。2 、繼電保護的基本任務：（1）當被保護的電力系統元件發生故障時，將故障元件及

31、時從電力系統中斷開，使其 損壞程度減少到最小，保證無故障電力設備繼續正常運行。（2）反應電氣設備的不正常運行狀態，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的 不同（例如有無經常值班人員 ），發出信號，以便值班人員進行處理。3 、繼電保護裝置的基本要求： 對電力系統繼電保護的基本性能要求有可靠性、選擇性、快速性、靈敏性。這些要求之 間，有的相輔相成、有的相互制約，需要針對不同的使用條件，分別進行協調。1 ）可靠性。包括安全性和可信賴性。安全性是指不應該動作的故障不應誤動；可信 賴性是指應該動作的故障不應拒動。這是對繼電保護的最基本要求。（2）選擇性。保護裝置選擇故障元件的能力。即只切除故障設備或線路，終止故障或 系統事故的發展，以保證無故障部分正常運行。（3）快速性。指保護裝置應以最快速度動作于斷路器跳閘，以切除故障設備或線路， 保證系統穩定。（4）靈敏性。指對其保護范圍內發生最小故障和不正常狀態的反應能力。 繼