葛洲壩水利樞紐及三峽水利樞紐實習報告

1、葛洲壩水利樞紐及三峽水利樞紐實習報告姚春桂2010年3月1日至3月6日，我們南京理工大學動力工程學院電氣工程及 其自動化專業(yè)的全體同學來到了葛洲壩水利樞紐進行了為期6天的生產實習。實習內容包括以下兒個方面：一、安全教育來到這里上的第一堂課就是安全教育，電力生產企業(yè)在安全上遵循的原則是 安全第一、預防為主。作為實習人員，對于這里的電氣設備基本不熟悉，所以更 應該注意安全，大家聽得十分認真。實習安全包括兩個方面：人身安全和設備安全。人身安全包括以下兒個方面：(1) 進入生產現場必須戴安全帽：(2) 進入生產現場必須與導電體保持足夠的安全距離；(3) 所有水工建筑物的欄桿、護欄(包括臨時設置的遮攔或

2、圍欄)嚴禁任 何實習人員翻越、攀爬、騎坐，樓梯禁止上下等。設備安全包括以下兒個方面：(1) 在生產現場，嚴禁任何人動任何設備：(2) 生產現場嚴禁吸煙、攜帶火種；(3) 禁止實習人員動用生產場所的電話機等。從以上老師對于我們實習人員的安全要求中我明口了安全是電力生產企業(yè) 永恒的主題的意義。二、葛洲壩及三峽水利樞紐總體介紹此后，楊詩源老師還向我們介紹了葛洲壩水利樞紐工程。大壩型式：閘壩(直 線壩)；廠房型式:河床式電站廠房；大壩全長：2606.5m：大壩高度:40m;壩頂(壩 面)高程:70m;設計上游蓄水水位:66m;校核水位:67m;實際運行水位:64-66. 5m; 水庫總庫容:15.8億

3、立方米;設計落差(水頭):18. 6m;最大落差:27m;葛洲壩水利 樞紐工程示意圖如圖lo二江電廠：17萬kW 2+12. 5萬kW 5=96. 5萬kW,大江電廠：12. 5萬kW14二175萬kW?？傃b機容量:271.5萬kW,總裝機臺數:21臺，全部機組過負荷 運行總容量:288萬kW。設計年發(fā)電量：140. 9億kWh,實際年發(fā)電量：152億 kWh- 162億kWh;對社會累積貢獻:截至2004年5月29日，總發(fā)電量突破3000 億 kWho三峽水利樞紐工程介紹。大壩型式：混凝上重力壩（直線壩）：廠房型式:壩后式 （全封閉）；大壩全長：2309.47m：最大壩高:183m （高壩）

4、；壩頂（壩面）高程: 185m;設計上游蓄水水位:175m （枯水期）、145m （豐水期）；水庫總庫容:393億 立方米（對應175m水位），其中預留防洪庫容221. 5億立方米（對應145m水位）， 可削減洪峰流量：2700立方米/s-33000立方米/s;最大落差：113m。單機容量:70萬kW,左岸電站：70萬kW14二980萬kW,右岸電站：70萬kW 12二840萬kW,總裝機容量：1820萬kW,總裝機臺數:26臺， 設計年發(fā)電量：847億kWho負荷分配：華東700萬kW,廣東300萬kW,華中 820 萬 kWo以上是對葛洲壩水利樞紐和三峽水利樞紐的總體介紹，通過這些數據讓我

5、認 識到了大型水利樞紐工程的三大效益：通航效益、發(fā)電效益、灌溉效益。三、葛洲壩水利樞紐電氣一次部分發(fā)電廠、變電所（站）的電氣設備，按照其功能可分為兩類。第一類是直接 與生產或輸送電能（電力）有關的設備（例如：發(fā)電機、變壓器、高壓母線、斷路器、隔離開關等），稱為一次設備。第二類設備是對一次設備進行監(jiān)測、控制、 操作或保護的設備，我們稱為二次設備（例如：繼電保護裝置、勵磁調節(jié)系統(tǒng)、 斷路器操作系統(tǒng)、電氣儀表等）。一次、二次設備互相配合，保證電力生產與輸 送安全可靠進行。二江電廠電氣一次部分1. 220kV開關站的接線方式及有關配置1）接線方式：雙母線帶旁路，旁路母線分段，如圖2所示。>nnn

6、<>2IDL-24DL21B24B2YII3F段母線CB6kV3 II25川252BPM2220kV2SC/ r H 厶112YisuF B QZ.J圖2 220kV開關站電氣主接線2）接線特點：旁路母線分段。雙母線帶旁路在電力系統(tǒng)的發(fā)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(fā)生時旁路母線分 段運行、旁路斷路器

7、分別代替所要檢修的兩臺斷路器工作，保證了發(fā)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(tài)，也需要檢修與維護，當其 中一臺檢修例一臺處于備用狀態(tài)，這樣可靠性比旁路母線不分段、僅設置一臺旁 路斷路器高。3）開關站的主要配置:3出線8回：18E （其中7E備用）；進線7回：1 7FB （FB：發(fā)電機一變壓器組）；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 .發(fā)電機與主變壓器連接方式

8、：單元接線3. 廠用6kV系統(tǒng)與發(fā)電機組的配接方式：分支接線分支接線是機組與主變壓器采用單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。在有廠用分支的情況下，為保證對廠用分支供電可靠性，必 須作到：1）發(fā)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。4. 廠用6kV系統(tǒng)的接線方式及有關配置1）廠用6kV系統(tǒng)的接線方式：單母線分段二江電廠廠用6kV母線共4段，各段編號分別為3、4、5、6,與各自供電 變壓器（公用變壓器）所連接的發(fā)電機編號對應。如圖3所示2）有關配置單母線分段方式用作廠用電接線，基本

9、是一種固定模式。因為廠用電電壓 等級相對較低、送電距離很近、輸送容量小，單母線分段接線結構簡單、操作方 便、同時也具備良好經濟性，所以只要不設置機壓母 線的電廠，兒乎都采用該 接線方式。對發(fā)電廠來講，廠用電就是“生命線”，必須具有足夠高可靠性。然 而，單母線分段接線方式可靠性并不高，為解決這一技術上矛盾，一般的、普遍 采用的配置原則是：（1）電源配置原則各分段的電源必須相互獨立，且獲得電源方向不得單一。二江電廠廠用6kV 系統(tǒng)4段母線的電源分別取自3-6F分支，4臺機組同時故障停電的概率兒乎為 零，滿足各分段供電電源獨立的原則。（2）負荷配置原則同名負荷的雙回路或多回路必須連接于母線的不同分段

10、上。二江電廠400V 配電室IP、2P、3P配電盤、220 kV開關站31P配電室的電源分別通過兩臺降壓 變壓器（51B與52B、53B與54B、55B與56B、71B與72B）作為雙回路由6 kV 母線供電，兩臺降壓變壓器按照上述負荷配置原則分別連接于6kV母線4、5兩 分段上。（3）段間配置原則分段與分段間應具備相互備用功能或設置專門備用段。二江電廠采用的是 分段互為備用方式。5. 發(fā)電機中性點的接地方式：經消弧線圈接地6. 主變壓器絕緣防護措施1）分別在主變壓器高、低壓側裝設避雷器，防大氣（雷擊）過電壓。高壓側避雷器動作值是：340-390kV；低壓側避雷器動作值是：33-39kVo2）

11、在主變壓器中性點裝設避雷器與放電保護間隙。避雷器的動作值是：170 190kV：放電保護間隙動作值（擊穿電壓）按照額定電壓（220kV） 一半整定，既可以防止大氣過電壓，也可以防范當主變壓器中性點不接地運行方式下高壓側發(fā)生 單相接地而引起的中性點位移過電壓（零序過電壓）。大江電廠電氣一次部分1. 500kV開關站接線方式及有關設備配置1）接線方式：3/2接線，如圖4圖4選擇3/2接線方式，是基于開關站重要性考慮的。因為開關站進出線回數 多，且均是重要電源與重要負荷，電壓等級高、輸送容量大、距離遠，母線穿越 功率大（最大2820 MVA）,并通過葛洲壩500kV換流站與華東電網并網，既是葛 洲壩

12、電廠電力外送的咽喉，乂是華中電網重要樞紐變電站。2）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，每串均作交義配置。（交義配置：一串的2回線路中，一回 是電源或進線，另一回是負荷或出線。）交義配置是3/2接線方式普遍的配置原則，作交義配置時，3/2接線可黑性 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(tǒng)仍然相連接，（在系統(tǒng)處于穩(wěn)定條件下）仍能夠正常工作。1-6串的出線分別是：葛鳳線、葛雙1回、葛雙2回、葛崗線、葛換2回、 葛換1回。其中葛鳳線、葛雙2回、葛崗線首端分別裝設并聯電抗器（DK）。因為這三 回出線電氣距離長、線路等效電感及

13、電容量大，“電容效應”的影響嚴重，裝設 并聯電抗器后，可以有效防止過電圧的產生（過電壓現象最嚴重的情況是線路空 載）、適當地改善線路無功功率的分布、從而使系統(tǒng)潮流分布的合理性與經濟性 得到相應的改善。1-6$的進線分別是：8B與10B并聯引線、12B與14B并聯引線、16B與18B并聯引線、20B引 線（上述各變壓器共連接大江電廠14臺發(fā)電機組）。例外兩條進線是二江電廠220kV開關站與大江電廠500kV開關站兩臺聯絡 變壓器（251B、252B）的高壓側引出線。251B、252B為三繞組變壓器，為使系統(tǒng)潮流分布合理、經濟，251B、252B 設計為有載調壓方式。由于高壓額定電壓等級為500k

14、V中壓繞組額定電壓等級 為220kV,變比很小，故將二二者選為自耦式。2. 發(fā)電機與主變壓器的連接方式及有關設備的型號參數1）連接方式：擴大單元接線。由于主變圧器連接2臺發(fā)電機，且1 一3審進線曲二臺主變壓器并聯，所以 在發(fā)電機出口母線上設置了斷路器。這樣當一臺發(fā)電機故障時，僅切除故障發(fā)電 機，本串上其他發(fā)電機仍能正常工作，最大限度保證了對系統(tǒng)供電的可靠性。3. 發(fā)電機組制動電阻的設置1）設置制動電阻的原因大江電廠外送有功功率很大，當系統(tǒng)故障或出線跳閘時，原動機（水輪機） 的輸入功率山于慣性作用不可能迅速減小，此時發(fā)電機發(fā)出功率總和大于線路輸 出功率總和，機組轉子的制動力矩小于拖動力矩，轉子在

15、原有旋轉速度基礎上加 速，從而導致機組與系統(tǒng)不同步，造成振蕩或失步，機組被迫解列，其至引起整 個系統(tǒng)瓦解。設置制動電阻后，制動電阻在上述情況下通過繼電保護或自動裝置 自動投入。制動電阻作為負載吸收故障時有功功率的“多余”部分，因而對轉子 加速起制動作用，保證機組與系統(tǒng)正常運行。2）制動電阻投入的時間：2So3）制動電阻安裝部位制動電阻共2組，分別通過斷路器與隔離開關連接于10F、18F的出口母線 上。應該指出的是，雖然不是每臺發(fā)電機均設置制動電阻，但山于全部發(fā)電機組 皆通過主變壓器及500 kY開關站并聯在一起，所以制動電阻對全部發(fā)電機組均 起制動作用。4. 廠用6kV系統(tǒng)與發(fā)電機的配接方式1

16、）配接方式：分支接線山于發(fā)電機與主變壓器釆用擴大單元接線方式，且發(fā)電機、主變壓器容量較 大，因此廠用分支或6kV母線短路時短路電流很大，從保護有關設備、選用輕 型分支斷路器等技術、經濟原因出發(fā)，在廠用分支（變壓器高壓側）串入了電抗器, 以限制短路電流。5. 廠用6kV系統(tǒng)接線方式及有關設備型號參數1）接線方式：單母線分段。如圖5所示2）有關配置為保證對廠用負荷供電可靠性，分別在分段斷路器60708、60910設置BZT。 25B與26B、27B與28B分別工作在互為“暗備用”運行方式下。6. 500kV開關站站用6kV系統(tǒng)的接線方式及有關配置1）接線方式：單母線分段，如圖625 IB分別在61211與61213分段斷路器設置BZTo變壓器35B、36B分別從251B、252B獲得電源，且為有載調壓方式，這樣既 可以保證供電可靠性，乂可以確保在不同運行方式下6kV母線電壓合格。四、實習小結這次為期六天的實習，是我們第一次真正進入電力生產企業(yè)進行細致系統(tǒng)的 參觀實習，第一次親自見到書本上介紹的各種電力設備，加深了對于書本知識的 理解，原來一些似懂非懂