葛洲壩水利樞紐及三峽水利樞紐實(shí)習(xí)報(bào)告

1、葛洲壩水利樞紐及三峽水利樞紐實(shí)習(xí)報(bào)告姚春桂2010年3月1日至3月6日，我們南京理工大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院電氣工程及 其自動(dòng)化專業(yè)的全體同學(xué)來到了葛洲壩水利樞紐進(jìn)行了為期6天的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)內(nèi)容包括以下兒個(gè)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(chǎn)企業(yè)在安全上遵循的原則是 安全第一、預(yù)防為主。作為實(shí)習(xí)人員，對(duì)于這里的電氣設(shè)備基本不熟悉，所以更 應(yīng)該注意安全，大家聽得十分認(rèn)真。實(shí)習(xí)安全包括兩個(gè)方面：人身安全和設(shè)備安全。人身安全包括以下兒個(gè)方面：(1) 進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)必須戴安全帽：(2) 進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)必須與導(dǎo)電體保持足夠的安全距離；(3) 所有水工建筑物的欄桿、護(hù)欄(包括臨時(shí)設(shè)置的遮攔或

2、圍欄)嚴(yán)禁任 何實(shí)習(xí)人員翻越、攀爬、騎坐，樓梯禁止上下等。設(shè)備安全包括以下兒個(gè)方面：(1) 在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)禁任何人動(dòng)任何設(shè)備：(2) 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙、攜帶火種；(3) 禁止實(shí)習(xí)人員動(dòng)用生產(chǎn)場(chǎng)所的電話機(jī)等。從以上老師對(duì)于我們實(shí)習(xí)人員的安全要求中我明口了安全是電力生產(chǎn)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(shī)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(zhǎng)：2606.5m：大壩高度:40m;壩頂(壩 面)高程:70m;設(shè)計(jì)上游蓄水水位:66m;校核水位:67m;實(shí)際運(yùn)行水位:64-66. 5m; 水庫(kù)總庫(kù)容:15.8億

3、立方米;設(shè)計(jì)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(wàn)kW 2+12. 5萬(wàn)kW 5=96. 5萬(wàn)kW,大江電廠：12. 5萬(wàn)kW14二175萬(wàn)kW。總裝機(jī)容量:271.5萬(wàn)kW,總裝機(jī)臺(tái)數(shù):21臺(tái)，全部機(jī)組過負(fù)荷 運(yùn)行總?cè)萘?288萬(wàn)kW。設(shè)計(jì)年發(fā)電量：140. 9億kWh,實(shí)際年發(fā)電量：152億 kWh- 162億kWh;對(duì)社會(huì)累積貢獻(xiàn):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(zhǎng)：2309.47m：最大壩高:183m （高壩）

4、；壩頂（壩面）高程: 185m;設(shè)計(jì)上游蓄水水位:175m （枯水期）、145m （豐水期）；水庫(kù)總庫(kù)容:393億 立方米（對(duì)應(yīng)175m水位），其中預(yù)留防洪庫(kù)容221. 5億立方米（對(duì)應(yīng)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(jī)容量:70萬(wàn)kW,左岸電站：70萬(wàn)kW14二980萬(wàn)kW,右岸電站：70萬(wàn)kW 12二840萬(wàn)kW,總裝機(jī)容量：1820萬(wàn)kW,總裝機(jī)臺(tái)數(shù):26臺(tái)， 設(shè)計(jì)年發(fā)電量：847億kWho負(fù)荷分配：華東700萬(wàn)kW,廣東300萬(wàn)kW,華中 820 萬(wàn) kWo以上是對(duì)葛洲壩水利樞紐和三峽水利樞紐的總體介紹，通過這些數(shù)據(jù)讓我

5、認(rèn) 識(shí)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(shè)備，按照其功能可分為兩類。第一類是直接 與生產(chǎn)或輸送電能（電力）有關(guān)的設(shè)備（例如：發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓母線、斷路器、隔離開關(guān)等），稱為一次設(shè)備。第二類設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、 操作或保護(hù)的設(shè)備，我們稱為二次設(shè)備（例如：繼電保護(hù)裝置、勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)、 斷路器操作系統(tǒng)、電氣儀表等）。一次、二次設(shè)備互相配合，保證電力生產(chǎn)與輸 送安全可靠進(jìn)行。二江電廠電氣一次部分1. 220kV開關(guān)站的接線方式及有關(guān)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(guān)站電氣主接線2）接線特點(diǎn)：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(yīng)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(guān)站接線方式 的一個(gè)特點(diǎn)。將旁路母線分段并在每個(gè)分段上各設(shè)置一臺(tái)斷路器的原因是母線上 的進(jìn)、出線回?cái)?shù)多，且均是重要電源或重要線路，有可能出現(xiàn)有其中兩臺(tái)斷路器 需要同時(shí)檢修而對(duì)應(yīng)的進(jìn)、出線不能停電的情況，在這種情況發(fā)生時(shí)旁路母線分 段運(yùn)行、旁路斷路器

7、分別代替所要檢修的兩臺(tái)斷路器工作，保證了發(fā)供電的可靠 性。同時(shí)兩臺(tái)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(hù)，當(dāng)其 中一臺(tái)檢修例一臺(tái)處于備用狀態(tài)，這樣可靠性比旁路母線不分段、僅設(shè)置一臺(tái)旁 路斷路器高。3）開關(guān)站的主要配置:3出線8回：18E （其中7E備用）；進(jìn)線7回：1 7FB （FB：發(fā)電機(jī)一變壓器組）；大江、二江開關(guān)站聯(lián)絡(luò)變壓器聯(lián)絡(luò)線2回；上述各線路各設(shè)置斷路器一臺(tái)、加上母聯(lián)及2臺(tái)旁路斷路器，共19臺(tái)斷路 器。母線：圓形管狀空心鋁合金硬母線。主母線分別設(shè)置電壓互感器（CVT）及 避雷器（ZnO） 組。4）開關(guān)站布置型式：分相中型單列布置（戶外式）。2 .發(fā)電機(jī)與主變壓器連接方式

8、：?jiǎn)卧泳€3. 廠用6kV系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組的配接方式：分支接線分支接線是機(jī)組與主變壓器采用單元接線或擴(kuò)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(duì)廠用分支供電可靠性，必 須作到：1）發(fā)電機(jī)出口母線上設(shè)置隔離開關(guān)；2）隔離開關(guān)安裝位置應(yīng)正確。葛洲壩二江電廠的廠用分支就是按照上述原則進(jìn)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(guān)配置1）廠用6kV系統(tǒng)的接線方式：?jiǎn)文妇€分段二江電廠廠用6kV母線共4段，各段編號(hào)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(jī)編號(hào)對(duì)應(yīng)。如圖3所示2）有關(guān)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?yàn)閺S用電電壓 等級(jí)相對(duì)較低、送電距離很近、輸送容量小，單母線分段接線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方 便、同時(shí)也具備良好經(jīng)濟(jì)性，所以只要不設(shè)置機(jī)壓母 線的電廠，兒乎都采用該 接線方式。對(duì)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(shù)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(dú)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(tái)機(jī)組同時(shí)故障停電的概率兒乎為 零，滿足各分段供電電源獨(dú)立的原則。（2）負(fù)荷配置原則同名負(fù)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(guān)站31P配電室的電源分別通過兩臺(tái)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(tái)降壓變壓器按照上述負(fù)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(yīng)具備相互備用功能或設(shè)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(jī)中性點(diǎn)的接地方式：經(jīng)消弧線圈接地6. 主變壓器絕緣防護(hù)措施1）分別在主變壓器高、低壓側(cè)裝設(shè)避雷器，防大氣（雷擊）過電壓。高壓側(cè)避雷器動(dòng)作值是：340-390kV；低壓側(cè)避雷器動(dòng)作值是：33-39kVo2）

11、在主變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器與放電保護(hù)間隙。避雷器的動(dòng)作值是：170 190kV：放電保護(hù)間隙動(dòng)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(dāng)主變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式下高壓側(cè)發(fā)生 單相接地而引起的中性點(diǎn)位移過電壓（零序過電壓）。大江電廠電氣一次部分1. 500kV開關(guān)站接線方式及有關(guān)設(shè)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(guān)站重要性考慮的。因?yàn)殚_關(guān)站進(jìn)出線回?cái)?shù) 多，且均是重要電源與重要負(fù)荷，電壓等級(jí)高、輸送容量大、距離遠(yuǎn)，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(wǎng)并網(wǎng)，既是葛 洲壩

12、電廠電力外送的咽喉，乂是華中電網(wǎng)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(guān)站有關(guān)配置開關(guān)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(jìn)線，另一回是負(fù)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(shí)，3/2接線可黑性 達(dá)到最高。因?yàn)檫@種配置在一條母線檢修例一條母線故障或2條母線同時(shí)故障時(shí) 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(shè)并聯(lián)電抗器（DK）。因?yàn)檫@三 回出線電氣距離長(zhǎng)、線路等效電感及

13、電容量大，“電容效應(yīng)”的影響嚴(yán)重，裝設(shè) 并聯(lián)電抗器后，可以有效防止過電圧的產(chǎn)生（過電壓現(xiàn)象最嚴(yán)重的情況是線路空 載）、適當(dāng)?shù)馗纳凭€路無(wú)功功率的分布、從而使系統(tǒng)潮流分布的合理性與經(jīng)濟(jì)性 得到相應(yīng)的改善。1-6$的進(jìn)線分別是：8B與10B并聯(lián)引線、12B與14B并聯(lián)引線、16B與18B并聯(lián)引線、20B引 線（上述各變壓器共連接大江電廠14臺(tái)發(fā)電機(jī)組）。例外兩條進(jìn)線是二江電廠220kV開關(guān)站與大江電廠500kV開關(guān)站兩臺(tái)聯(lián)絡(luò) 變壓器（251B、252B）的高壓側(cè)引出線。251B、252B為三繞組變壓器，為使系統(tǒng)潮流分布合理、經(jīng)濟(jì)，251B、252B 設(shè)計(jì)為有載調(diào)壓方式。由于高壓額定電壓等級(jí)為500k

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

15、原有旋轉(zhuǎn)速度基礎(chǔ)上加 速，從而導(dǎo)致機(jī)組與系統(tǒng)不同步，造成振蕩或失步，機(jī)組被迫解列，其至引起整 個(gè)系統(tǒng)瓦解。設(shè)置制動(dòng)電阻后，制動(dòng)電阻在上述情況下通過繼電保護(hù)或自動(dòng)裝置 自動(dòng)投入。制動(dòng)電阻作為負(fù)載吸收故障時(shí)有功功率的“多余”部分，因而對(duì)轉(zhuǎn)子 加速起制動(dòng)作用，保證機(jī)組與系統(tǒng)正常運(yùn)行。2）制動(dòng)電阻投入的時(shí)間：2So3）制動(dòng)電阻安裝部位制動(dòng)電阻共2組，分別通過斷路器與隔離開關(guān)連接于10F、18F的出口母線 上。應(yīng)該指出的是，雖然不是每臺(tái)發(fā)電機(jī)均設(shè)置制動(dòng)電阻，但山于全部發(fā)電機(jī)組 皆通過主變壓器及500 kY開關(guān)站并聯(lián)在一起，所以制動(dòng)電阻對(duì)全部發(fā)電機(jī)組均 起制動(dòng)作用。4. 廠用6kV系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)的配接方式1

16、）配接方式：分支接線山于發(fā)電機(jī)與主變壓器釆用擴(kuò)大單元接線方式，且發(fā)電機(jī)、主變壓器容量較 大，因此廠用分支或6kV母線短路時(shí)短路電流很大，從保護(hù)有關(guān)設(shè)備、選用輕 型分支斷路器等技術(shù)、經(jīng)濟(jì)原因出發(fā)，在廠用分支（變壓器高壓側(cè)）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(guān)設(shè)備型號(hào)參數(shù)1）接線方式：?jiǎn)文妇€分段。如圖5所示2）有關(guān)配置為保證對(duì)廠用負(fù)荷供電可靠性，分別在分段斷路器60708、60910設(shè)置BZT。 25B與26B、27B與28B分別工作在互為“暗備用”運(yùn)行方式下。6. 500kV開關(guān)站站用6kV系統(tǒng)的接線方式及有關(guān)配置1）接線方式：?jiǎn)文妇€分段，如圖625 IB分別在61211與61213分段斷路器設(shè)置BZTo變壓器35B、36B分別從251B、252B獲得電源，且為有載調(diào)壓方式，這樣既 可以保證供電可靠性，乂可以確保在不同運(yùn)行方式下6kV母線電壓合格。四、實(shí)習(xí)小結(jié)這次為期六天的實(shí)習(xí)，是我們第一次真正進(jìn)入電力生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行細(xì)致系統(tǒng)的 參觀實(shí)習(xí)，第一次親自見到書本上介紹的各種電力設(shè)備，加深了對(duì)于書本知識(shí)的 理解，原來一些似懂非懂