畢業(yè)實(shí)習(xí)四川大學(xué)本科實(shí)習(xí)報(bào)告

本科實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)院電氣信息學(xué)院學(xué)生姓名專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)號年級指導(dǎo)教師教務(wù)處制表二Ο一七年三月十六日課程名稱：畢業(yè)實(shí)習(xí)課程號碼：303011030實(shí)習(xí)周數(shù)：1課程學(xué)分：3實(shí)習(xí)單位：葛洲壩水力樞紐實(shí)習(xí)地點(diǎn)：湖北省宜昌市實(shí)習(xí)時(shí)間：2016年12月9日~2016年12月14日一、實(shí)習(xí)目的、要求：畢業(yè)實(shí)習(xí)是學(xué)生在校結(jié)束了全部理論課程和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以后所進(jìn)行的一個(gè)大型綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于在學(xué)校中的學(xué)習(xí)主要以理論為主，實(shí)踐的機(jī)會(huì)較少，學(xué)生們動(dòng)手能力較差。畢業(yè)實(shí)習(xí)正因此產(chǎn)生，并作為一個(gè)獨(dú)立的項(xiàng)目列入專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的。四年的大學(xué)就要結(jié)束了，然而對于自己所學(xué)的知識還沒能與實(shí)際的生產(chǎn)中去實(shí)踐過，對于自己所學(xué)的知識在實(shí)際中的應(yīng)可以說是知道的很少，雖然學(xué)校在平時(shí)也有試驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)之類的實(shí)踐課程，但在學(xué)校里都有老師在手把手的指點(diǎn)，對于實(shí)際的生產(chǎn)的過程知道的非常的少；而且學(xué)校中的實(shí)驗(yàn)大多是模擬類實(shí)驗(yàn)，我們并不了解電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的情況，實(shí)際設(shè)備的外形、尺寸也僅僅只有課本上有限的描述。由于電氣專業(yè)的特殊性，電網(wǎng)公司很難接待大規(guī)模的學(xué)生實(shí)習(xí)，所以平時(shí)獲得的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)較少，大部分實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)都是弱電以及通信方面，這不利于我們理解強(qiáng)電系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，所以學(xué)院組織了電氣專業(yè)的同學(xué)統(tǒng)一去水電廠實(shí)習(xí)。在這次的畢業(yè)實(shí)習(xí)電氣專業(yè)的同學(xué)幾乎都去了葛洲壩水利樞紐進(jìn)行實(shí)習(xí)，多學(xué)一些實(shí)際生產(chǎn)中的知識，理論聯(lián)系實(shí)際，為以后走向社會(huì)，走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.1實(shí)習(xí)目的與意義畢業(yè)實(shí)習(xí)是教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。在畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中，學(xué)校也以培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、解決問題和向生產(chǎn)實(shí)際學(xué)習(xí)的能力和方法為目標(biāo)。培養(yǎng)我們的團(tuán)結(jié)合作精神，牢固樹立我們的群體意識，即個(gè)人智慧只有在融入集體之中才能最大限度地發(fā)揮作用。通過這次畢業(yè)實(shí)習(xí)，使我在生產(chǎn)實(shí)際中學(xué)習(xí)到了電氣設(shè)備運(yùn)行的技術(shù)管理知識、水電廠電氣主接線、水電廠電氣設(shè)備及在學(xué)校無法學(xué)到的實(shí)踐知識。在生產(chǎn)實(shí)踐中體會(huì)到了嚴(yán)格地遵守紀(jì)律、統(tǒng)一組織及協(xié)調(diào)一致是現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需要，也是我們當(dāng)代大學(xué)生所必備的素質(zhì)，從而近一步的提高了我們的組織觀念。我們在實(shí)習(xí)中了解到了水電站的發(fā)電、變電以及輸電系統(tǒng)以及廠用電系統(tǒng)，尤其是了解到500kV開關(guān)站的組成及運(yùn)行過程，與發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)以及電機(jī)學(xué)等相關(guān)專業(yè)課緊密結(jié)合。通過參觀葛洲壩和三峽水利工程，使我開闊了眼界、拓寬了知識面，為學(xué)好專業(yè)課積累必要的感性知識，為我們以后在從事電力相關(guān)工作奠定了有力的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)實(shí)習(xí)，對我們鞏固和加深所學(xué)理論知識，培養(yǎng)我們的獨(dú)立工作能力和加強(qiáng)勞動(dòng)觀點(diǎn)起了重要作用。與一般的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相比，畢業(yè)實(shí)習(xí)更具有綜合性和工程應(yīng)用性，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生工程意識和實(shí)踐能力?？傮w而言，可讓學(xué)生受到以下幾個(gè)方面的訓(xùn)練：（1）理論聯(lián)系實(shí)際，將書本知識融會(huì)貫通并形成知識體系，并了解其在工程中的應(yīng)用。（2）實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。（3）得到適應(yīng)現(xiàn)場、社會(huì)活動(dòng)及勤于思考的訓(xùn)練，提高綜合能力。 本次畢業(yè)實(shí)習(xí)主要是了解水利發(fā)電、輸電的特點(diǎn)。我國的水利資源分布呈現(xiàn)地區(qū)分布不均的格局，水利資源主要分布于一、二級階梯的西部地區(qū)，尤其是長江的中上游地區(qū)。由于水電站是利用水位落差，配合水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，也就是利用水的勢能轉(zhuǎn)為水輪機(jī)的機(jī)械能，再以機(jī)械能推動(dòng)發(fā)電機(jī)，從而得到電力，所以在落差較大的長江中上游地區(qū)修建了許多水電站。在水電站集中修建的地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平受限，對于電力的需求量較低，而水利資源不豐富的東部沿海地區(qū)對電力的需求量非常高。這就產(chǎn)生了一個(gè)電力需求量的矛盾，為此必須建設(shè)超高壓輸電、特高壓輸電系統(tǒng)以將西部地區(qū)豐富的水利資源充分利用，這也是水力發(fā)電廠的建設(shè)周期非常長的一個(gè)重要原因。1.2實(shí)習(xí)概況 實(shí)習(xí)地點(diǎn)：湖北省宜昌市葛洲壩水利樞紐、三峽水利工程實(shí)習(xí)時(shí)間：2016年12月8日～2016年12月14日實(shí)習(xí)安排：?12月8日，啟程赴湖北宜昌、入住夢圓大酒店；?12月9日，安全教育、參觀500kV開關(guān)站、參觀；?12月10日，學(xué)習(xí)大江電廠的電氣主接線與相關(guān)設(shè)備、學(xué)習(xí)電廠勵(lì)磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、參觀大江電廠；?12月11日，休息自由活動(dòng)；?12月12日，學(xué)習(xí)水電廠繼電保護(hù)課程、參觀二江電廠；?12月13日，參觀三峽水利工程；?12月14日，整理行李返程。二、實(shí)習(xí)主要內(nèi)容：2.1安全教育2.1.1安全教育的意義安全教育是實(shí)習(xí)的第一項(xiàng)內(nèi)容，也是安全生產(chǎn)至關(guān)重要的一環(huán)。由于未按照操作規(guī)程而導(dǎo)致的事故數(shù)不勝數(shù)，所以一定要將安全意識深深地植入在心中。對于電力生產(chǎn)更是如此，電力企業(yè)工作人員所從事的一般是高電壓、大電流的高危險(xiǎn)性工作，一旦發(fā)生安全事故，不僅會(huì)導(dǎo)致重大的人身傷亡；而且將會(huì)嚴(yán)重破壞電力生產(chǎn)，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。發(fā)電廠的一次事故性停機(jī)將使得許多重要負(fù)荷失去電源，直接與間接經(jīng)濟(jì)損失更是天文數(shù)字。所以此次的畢業(yè)實(shí)習(xí)也不例外，第一節(jié)課就由楊詩源工程師為我們介紹實(shí)習(xí)的安全規(guī)程與廠紀(jì)教育。2.1.2人身和設(shè)備安全電力企業(yè)一直將安全生產(chǎn)當(dāng)作重中之重，始終遵循“安全第一，預(yù)防為主”的生產(chǎn)理念。眾多悲慘事件告訴我們，只有按照相應(yīng)的規(guī)程辦事才能有效的避免事故的發(fā)生。在此次畢業(yè)實(shí)習(xí)過程中，實(shí)習(xí)人員必須具備足夠的安全意識，具體內(nèi)容如下：☆在參觀實(shí)習(xí)和工作中，必須佩帶安全帽?！钆c設(shè)備必須保持安全距離。安全距離從人離設(shè)備的最近點(diǎn)算起，不同電壓等級的設(shè)備有不同的安全距離，對于不同電壓等級的電氣設(shè)備（帶電體），在設(shè)備不停電的情況下，安全距離如表1所示：額定電壓等級安全距離500kV5m330kV4m220kV3m110kV1.5m35kV1m10kV及以下（含發(fā)電機(jī)13.8kV）0.7m表1各電壓等級的安全距離注：在事先不知設(shè)備的工作狀態(tài)情況下,需將設(shè)備視為運(yùn)用中的設(shè)備(全部帶有電壓、部分帶有電壓或一經(jīng)操作即帶有電壓的設(shè)備）；對機(jī)械旋轉(zhuǎn)部位、運(yùn)動(dòng)部位也必須保持足夠的安全距離。電廠內(nèi)欄桿不可翻越、攀爬或騎坐。起重機(jī)作業(yè)的區(qū)域禁止站立和行走。孔洞的蓋板禁止踩踏和行走。在通路狹窄、濕滑和缺乏照明的情況下，必須謹(jǐn)防跌倒。參觀時(shí)，按廠方指引的路線行走。參觀水壩壩面時(shí)，要走人行道，而不能走在護(hù)欄戒車道上。嚴(yán)禁在長江上游泳。“三不傷害”，即不傷害自己、不傷害他人、不被他人傷害。嚴(yán)禁任何人動(dòng)任何設(shè)備。嚴(yán)禁吸煙，嚴(yán)禁攜帶火種進(jìn)入廠區(qū)。嚴(yán)禁參觀人員進(jìn)入“警戒區(qū)”。在設(shè)備檢修時(shí)，必須繞道而行。在電廠生產(chǎn)場所，不得錄音、照相或者錄影。不得帶書包、袋子、相機(jī)、錄影設(shè)備或者其他器材進(jìn)入廠房。實(shí)習(xí)人員不得使用生產(chǎn)場所的任何電話機(jī)。2.1.3著裝要求和紀(jì)律由于實(shí)習(xí)現(xiàn)場有較多的旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備，所以必須規(guī)范著裝，防止衣物被設(shè)備絞住而發(fā)生危險(xiǎn)，具體內(nèi)容如下：不能穿戴有可能被絞住的衣物和飾物。盡可能穿工作服進(jìn)入廠區(qū)。不可以穿過長的衣物，不能戴圍巾。禁止穿拖鞋、短褲、背心進(jìn)廠；女生不能穿裙子，長發(fā)必須盤在安全帽內(nèi)。2.2葛洲壩電廠實(shí)習(xí)2.2.1葛洲壩水利工程簡介葛洲壩水利樞紐位于中國湖北省宜昌市境內(nèi)的長江三峽末端河段上，距離長江三峽出口南津關(guān)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(fù)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?？傃b機(jī)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(jī)組；大江水電站安裝14臺12.5萬千瓦機(jī)組。年均發(fā)電量140億千瓦時(shí)。首臺17萬千瓦機(jī)組于1981年7月30日投入運(yùn)行。葛洲壩整個(gè)工程分為兩期，一期工程于1981年1月4日勝利實(shí)現(xiàn)大江截流，同年6月三江通航建筑物投入運(yùn)行，7月30日二江電廠第1臺17萬千瓦機(jī)組開始并網(wǎng)發(fā)電。工程曾于1981年7月19日經(jīng)受了長江百年罕見的特大洪水（72000立方米/秒）考驗(yàn)，大壩安然無恙，工程運(yùn)行正常。一期工程于1985年4月通過國家正式竣工驗(yàn)收，并榮獲國家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)，大江截流工程榮獲國家優(yōu)質(zhì)工程項(xiàng)目金質(zhì)獎(jiǎng)。二期工程于1982年開始全面施工，1986年5月31日大江電廠第1臺機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，1987年創(chuàng)造了一個(gè)電站1年裝機(jī)發(fā)電6臺的中華人民共和國記錄，1號船閘及大江航道于1988年8月進(jìn)行實(shí)船通航試驗(yàn)。1988年12月6日最后1臺機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電，整個(gè)工程約提前1年建成。葛洲壩水利樞紐工程由船閘、電站廠房、泄水閘、沖沙閘及擋水建筑物組成。船閘為單級船閘，一、二號兩座船閘閘室有效長度為280米，凈寬34米，一次可通過載重為1.2萬至1.6萬噸的船隊(duì)。每次過閘時(shí)間約50至57分鐘，其中充水或泄水約8至12分鐘。三號船閘閘室的有效長度為120米，凈寬為18米，可通過3000噸以下的客貨輪。每次過閘時(shí)間約40分鐘，其中充水或泄水約5至8分鐘。上、下閘首工作門均采用人字門，其中一、二號船閘下閘首人字門每扇寬9．7米、高34米、厚27米，質(zhì)量約600噸。為解決過船與壩頂過車的矛盾，圖2-1葛洲壩水利工程示意圖在二號和三號船閘橋墩段建有鐵路、公路、活動(dòng)提升橋，大江船閘下閘首建有公路橋。兩座電站共裝有21臺水輪發(fā)電機(jī)組，其中：大江電站裝機(jī)14臺、單機(jī)容量12.5萬千瓦，二江電站裝機(jī)7臺（17萬千瓦2臺、12.5萬千瓦5臺），總裝機(jī)容量271.5萬千瓦，每年可發(fā)電157億千瓦時(shí)。電能用分別用500千伏和220千伏外輸。二江泄洪閘是葛洲壩工程的主要泄洪排沙建筑物，共有27孔，最大泄洪量83900立方米/秒，采用開敞式平底閘，閘室凈寬12米，高24米，設(shè)上、下兩扇閘門，尺寸均為12×12米，上扇為平板門，下扇為弧形門，閘下消能防沖設(shè)一級平底消力池，長18米。大江沖沙閘為開敞式平底閘，共9孔，每孔凈寬12米，采用弧形鋼閘門，尺寸為12x19.5米，最大排泄量20000立方米/秒。三江沖沙閘共有6孔采用弧形鋼閘門，最大泄量10500立方米/秒。如果您是汛期到此，那么您將觀賞到：泄洪閘前，洪波涌起，驚濤拍岸。巨大的水頭沖天而起，濺起的水沫形成漫天水霧，即使您立于百米之外，也會(huì)感到水氣拂面，沾衣欲濕；如遇朗朗晴天，水霧反射的陽光，在泄洪閘前形成一道彩虹，直插江中，極為壯觀。三座船閘中，大江1號船閘和三江2號船閘為中華人民共和國和亞洲之最。船閘各長280米、高34米，閘室的兩端有2扇閘門，下閘門兩扇人字型閘高34米，寬9.7米，重600噸，逆水而上的船到達(dá)船閘時(shí)上閘門關(guān)閉著，下閘門開啟著，上下游水位落差20米，船駛?cè)腴l室內(nèi)，下閘門關(guān)閉，設(shè)在閘室底部的輸水閥打開，水進(jìn)入閘室，約15分鐘后，閘室里的水與上游水位相平時(shí)，上閘門打開，船只駛出船閘。下水船過閘的情況下好相反。每次船只通過葛洲壩大約需要45分鐘。2.2.2二江電廠電氣一次接線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1所示）母線：進(jìn)、出線所連接的公共導(dǎo)體（結(jié)點(diǎn)）。母線的功能：匯聚與分配電能（電流）。斷路器（開關(guān)）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(guān)（刀閘）作用：1）設(shè)備檢修情況下，將檢修部分與導(dǎo)電部分隔開一個(gè)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(jìn)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(guān)直接投切。旁路母線與旁路斷路器的作用：檢修任一進(jìn)線或出線斷路器時(shí)，使對應(yīng)的進(jìn)線或出線不停電。檢修任一進(jìn)線或出線斷路器時(shí)，用旁路斷路器代替被檢修斷路器，并由旁路母線與有關(guān)隔離開關(guān)構(gòu)成對應(yīng)進(jìn)線或出線的電流通路。（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，教科書上也很少介紹，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)有其中兩臺斷路器需要同時(shí)檢修而對應(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(shí)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(hù),當(dāng)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(shè)置一臺旁路斷路器高。（3）開關(guān)站的主要配置：出線8回：1－8E（其中7E備用）；進(jìn)線7回：1－7FB（FB：發(fā)電機(jī)－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、加上母聯(lián)及2臺旁路斷路器，共19臺斷路器。（4）開關(guān)站布置型式：分相中型單列布置（戶外式）。圖2-2二江電廠電氣主接線2.發(fā)電機(jī)與主變壓器連接方式、機(jī)組及主變壓器型號與參數(shù)（1）發(fā)電機(jī)與主變壓器連接方式：采用單元接線方式。（2）機(jī)組及主變壓器型號與參數(shù)：1）水輪機(jī)參數(shù)見表2：機(jī)組編號1-2#3-7#型號ZZ560-LH-1130軸流轉(zhuǎn)槳式（雙調(diào)）ZZ500-LH-1020軸流轉(zhuǎn)槳式（雙調(diào)）額定轉(zhuǎn)速54.6r/min62.5r/min飛逸轉(zhuǎn)速120r/min140r/min額定水頭18.6m18.6m最大水頭27m27m額定流量1130m3/s825m3/s葉片數(shù)量45葉片重量40t22.5t轉(zhuǎn)輪直徑1130cm1020cm制造廠家東方電機(jī)廠哈爾濱電機(jī)廠表2水輪機(jī)參數(shù)2）發(fā)電機(jī)參數(shù)見表3：機(jī)組編號1-2#3-7#型號TS1760/200-110SF125-96/15600額定功率170MW125MW額定電壓13.8kV13.8kV額定電流8125A5980A額定功率因數(shù)0.875(滯后)0.875（滯后）定子接法5Y3Y額定轉(zhuǎn)子電壓494V483V額定轉(zhuǎn)子電流2077A1653A磁極對數(shù)5548制造廠家東方電機(jī)廠哈爾濱電機(jī)廠表3發(fā)電機(jī)參數(shù)主變壓器參數(shù)及型號編號1-2#3-7#型號SSP3-200000/220SSP3-150000/220額定容量200MVA150MVA電壓比242±2×2.5%/13.8242±2×2.5%/13.8連接組號Yo/△-11Yo/△-11短路電壓百分?jǐn)?shù)13.1%-13.8%13.1%-13.8%冷卻方式強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷（改進(jìn)后）強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷（改進(jìn)后）制造廠家沈陽變壓器廠沈陽變壓器廠表4主變參數(shù)3.廠用6kV系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)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(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。（葛洲壩電廠將該分支上的降壓變壓器稱為“公用變壓器”）。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(dāng)機(jī)組故障時(shí)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(huì)出現(xiàn)機(jī)組故障對應(yīng)6kV分段短時(shí)停電情況。公用變壓器的型號與參數(shù)（21B、24B），3F-6F出口斷路器型號參數(shù)（ABB)見下表5。型號HECI-3-R額定工作電流9000A額定開斷電流100kA動(dòng)穩(wěn)定電流300kA熱穩(wěn)定電流100kA，1s全分閘時(shí)間<60ms合閘時(shí)間<48ms最大運(yùn)行電壓24kV表5出口斷路器參數(shù)4.發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的接地方式發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地（如圖2所示），發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地情況下的等效電路如圖3所示。發(fā)電機(jī)定子繞組或引出線（包括分支引線）發(fā)生單相接地時(shí)，流過接地點(diǎn)的電容電流是超前接地相相電壓90度的（將電容電流參考方向選定為由設(shè)備流向地網(wǎng)），而流過消弧線圈的電流是滯后接地相相電壓90度的（參考方向與電容電流方向一致），二者正好反相。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明：（1）若流過接地點(diǎn)的電流>30A，則在接地點(diǎn)產(chǎn)生永久性電弧，發(fā)電機(jī)定子繞組、鐵芯或有關(guān)設(shè)備將被嚴(yán)重?zé)龘p。（2）10A<接地電流<30A，則在接地點(diǎn)產(chǎn)生間歇性電弧，既會(huì)燒損設(shè)備，又會(huì)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(bǔ)償）作用，合理選擇補(bǔ)償度k（k=IL/Idc)，就可以使得流過接地點(diǎn)的實(shí)際電流(Id)在10A以下，這樣永久性與間歇性電弧均不會(huì)產(chǎn)生，保證了發(fā)電機(jī)定子繞組或引出線發(fā)生單相接地時(shí)，設(shè)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。圖2-3發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地示意圖圖2-4等效電路圖2.2.3大江電廠電氣一次接線1.500kV開關(guān)站接線方式及相關(guān)設(shè)備配置（1）接線方式：采用3/2接線（見圖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，電壓等級高、輸送容量大、距離遠(yuǎn)，母線穿越功率大（最大2820MVA），并通過葛洲壩500kV換流站與華東電網(wǎng)并網(wǎng)，既是葛洲壩電廠電力外送的咽喉，又是華中電網(wǎng)重要樞紐變電站。圖2-5大江電廠電氣主接線（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，每串均作交叉配置。（交叉配置：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。）交叉配置是3/2接線方式普遍的配置原則，作交叉配置時(shí)，3/2接線可靠性達(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、線路等效電感及電容量大，“電容效應(yīng)”的影響嚴(yán)重，裝設(shè)并聯(lián)電抗器后，可以有效防止過電壓的產(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。2.發(fā)電機(jī)與主變壓器的連接方式，有關(guān)設(shè)備的型號參數(shù)（1）連接方式：采用擴(kuò)大單元接線方式（見圖4）。由于主變壓器連接2臺發(fā)電機(jī)，且1－3串進(jìn)線由二臺主變壓器并聯(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，最大限度保證了對系統(tǒng)供電的可靠性。（2）有關(guān)設(shè)備的型號參數(shù)型號SFP-300000/500額定容量300MVA電壓比550/13.8連接組號Y0/-11冷卻方式強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷制造廠家西安變壓器廠表6主變參數(shù)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)）的輸入功率由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，甚至引起整個(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：2S。4.GIS系統(tǒng)GIS，即GasInsulatedSwitchgear的首字母縮寫，即氣體絕緣全封閉組合電器。GIS由斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、避雷器、母線、連接件和出線終端等組成，這些設(shè)備或部件全部封閉在金屬接地的外殼中，在其內(nèi)部充有絕緣性能和滅弧性能優(yōu)異的SF6（六氟化硫）氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，故也稱SF6全封閉組合電器。SF6氣體是迄今最為理想的絕緣及滅弧介質(zhì)，以其為介質(zhì)而產(chǎn)生的組合電器設(shè)備在生茶及運(yùn)行中有著相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。SF6全封閉組合電器利用SF6氣體的優(yōu)異的絕緣性能，代替常態(tài)空氣絕緣的高壓開關(guān)柜和輸電間隔，在與敞開式電器的競爭中已經(jīng)體現(xiàn)出其優(yōu)勢。因?yàn)椴捎肧F6氣體絕緣不僅能夠大大縮小絕緣距離，而且SF6斷路器的滅弧介質(zhì)是完全封閉的，所以組合電器尺寸也可以縮小，同時(shí)噪音也小，還可以防止污穢的污染。GIS設(shè)備自20世紀(jì)60年代實(shí)用化以來，已廣泛運(yùn)行于世界各地。GIS不僅在高壓、超高壓領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，而且在特高壓領(lǐng)域也被使用。與常規(guī)敞開式變電站相比，GIS的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、可靠性高、配置靈活、安裝方便、安全性強(qiáng)、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，維護(hù)工作量很小，其主要部件的維修間隔不小于20年。GIS是各高壓電器的集合，通常采用積木式結(jié)構(gòu)，斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器等元件均可隨意組合。其整體性能的提高還有賴于各組件性能的提高。分述如下：（1）斷路器斷路器是GIS中最重要的設(shè)備之一，由于SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣性能和滅弧性能，因而SF6氣體絕緣斷路器具有尺寸小、重量輕、開斷容量大、維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)。目前SF6斷路器最高工作電壓已達(dá)765kV，開斷電流已達(dá)80kA，額定電流已達(dá)12kA。SF6斷路器應(yīng)用在高壓、超高壓領(lǐng)域的同時(shí)，也在圖2-6運(yùn)行中的GIS設(shè)備向中壓10～35kV級發(fā)展，除了采用壓氣式滅弧室外，還出現(xiàn)了采用旋弧式和自能吹弧式滅弧室的新型SF6斷路器。SF6和真空滅弧技術(shù)的確立和發(fā)展，新型材料及多種觸頭形式(自動(dòng)觸頭、多點(diǎn)觸頭等)的出現(xiàn)，使開關(guān)的開通和通流能力大大提高。滅弧結(jié)構(gòu)中利用了電弧能量或開斷電流產(chǎn)生的磁場，不僅降低了開關(guān)的機(jī)械應(yīng)力，而且減小了滅弧結(jié)構(gòu)的徑向尺寸，成為當(dāng)前的發(fā)展方向。滅弧方式的改進(jìn)意味著操作能量的減少，機(jī)械性能的改善，外型尺寸更為緊湊，維護(hù)工作隨之減少，工作更加安全可靠。斷路器斷口正在減少，300kV以下為單斷口、500kV以下為雙斷口的現(xiàn)狀有望在近幾年內(nèi)得到突破。在未來的幾年里，特高壓斷路器有可能只有1個(gè)斷口，從而只需很小的驅(qū)動(dòng)能力。傳統(tǒng)的瓷絕緣材料正被復(fù)合絕緣材料所取代，使得斷路器重量更輕，結(jié)構(gòu)更加簡化。（2）隔離開關(guān)和接地開關(guān)

隔離開關(guān)主要用于電路無電流投入和切除，動(dòng)觸頭一般由電力操作機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的絕緣旋桿傳動(dòng)。為了適應(yīng)不同的電氣主接線和GIS結(jié)構(gòu)布置的需要，隔離開關(guān)具有多種結(jié)構(gòu)形式，從而保證了GIS整體設(shè)計(jì)時(shí)的靈活性。隔離開關(guān)未來的發(fā)展趨勢是：隨著斷路器結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步縮小，重量的進(jìn)一步減輕，隔離開關(guān)和斷路器有可能集成在一起。（3）電流互感器(CT)長期以來，GIS一直采用電磁式電流互感器取得測量和保護(hù)信號，這種CT是按機(jī)電式繼電器的要求設(shè)計(jì)的，需要較大的輸入功率，功率損耗大，體大笨重；且受鐵芯磁飽和影響，大大降低了互感器的測量精度，使用中不得不將測量信號和保護(hù)信號分開；高壓電流互感器內(nèi)部充油，如果密封不好，極易漏油，故障時(shí)容易發(fā)生爆炸等。近年來出現(xiàn)的光電電流傳感器(MOCT)無此缺點(diǎn)，且頻率響應(yīng)范圍寬、精度高、不受電磁干擾等。MOCT是應(yīng)用法拉第元件構(gòu)成的電流傳感器，它所檢測的信號是被測電路的磁場而不是電流，來自光纖的自然光經(jīng)過法拉第元件時(shí)會(huì)產(chǎn)生與交變磁場強(qiáng)度成正比的旋轉(zhuǎn)光，經(jīng)過光電二極管(O/E)變成電信號，經(jīng)放大后輸出。（4）電壓互感器(PT)GIS中的PT分為電容分壓式和電磁式2種，因電磁式高電壓PT在制造上有困難，300kV以上的PT一般采用電容式，300kV及以下的PT一般才采用電磁式。無論哪種形式，和CT一樣，也都存在易飽和、易滲油、易爆炸、精度低、體大笨重等缺陷。EOVT是近年來新出現(xiàn)的有望取代傳統(tǒng)PT的光電傳感器，EOVT是根據(jù)泡克爾斯(Pockels)效應(yīng)的原理工作的，整個(gè)裝置由3個(gè)部分構(gòu)成：承受被測電壓的光學(xué)晶體、光學(xué)元件(包括發(fā)光二極管)、光電二極管和光纖、電子組件(模擬與數(shù)字處理單元和數(shù)模轉(zhuǎn)換器)。EOVT的晶體裝在充有SF6氣體的金屬筒中。由于泡克爾斯元件(晶體)光的雙折射率隨電場強(qiáng)度而變化，因此可以根據(jù)光電二極管的輸出電壓來確定施加于晶體上的電場強(qiáng)度亦即電壓的大小。美國紐約電力局早在1996年就將這種EOVT安裝在一個(gè)345kV變電站中試運(yùn)行。雖然GIS設(shè)備有眾多優(yōu)點(diǎn)，但是一旦設(shè)備內(nèi)部發(fā)生故障，由于帶電設(shè)備距離較近，GIS設(shè)備的內(nèi)部閃絡(luò)故障通常發(fā)生在安裝或大修后投運(yùn)的一年內(nèi)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，第一年設(shè)備運(yùn)行的故障率為0.53次/間隔，第二年則下降到0.06次/間隔，以后趨于平穩(wěn)。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，隔離開關(guān)和盆型絕緣子的故障率最高，分別為30%及26.6%；母線故障率為15%；電壓互感器故障率為11.66%；斷路器故障率為10%；其他元件故障率為6.74%。因此，在運(yùn)行的第一年里，運(yùn)行人員要加強(qiáng)日常的巡視檢查工作，特別是對隔離開關(guān)的巡視，在巡查中主要留意SF6氣體壓力的變化，是否有異常的聲音（音質(zhì)特性的變化、持續(xù)時(shí)間的變化）、發(fā)熱和異常氣味、生銹等現(xiàn)象。如果GIS有異常情況，必須及時(shí)對懷疑的設(shè)備進(jìn)行檢測。2.2.4水電站繼電保護(hù)（1）線路保護(hù)A、主保護(hù)（滿足全范圍速動(dòng)的保護(hù)）：1）光纖保護(hù)高壓輸電線路光纖保護(hù)按照原理分為：縱聯(lián)光纖電流差動(dòng)保護(hù)、縱聯(lián)光纖方向（距離保護(hù)）和光纖遠(yuǎn)方跳閘時(shí)保護(hù)三種。按照光釬通道傳輸方向分為：專用光纖通道和復(fù)用光纖通道。與傳統(tǒng)縱聯(lián)保護(hù)相似，線路兩側(cè)的光纖保護(hù)裝置必須看作一個(gè)整體，兩側(cè)配置同型號及同版本的保護(hù)裝置。2）高頻距離保護(hù)，通常500kV及以上為允許式，220kV為閉鎖式。B、后備保護(hù)1）距離保護(hù)三段距離保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的距離(或阻抗)。并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間的一種保護(hù)裝置。該裝置的主要元件為距離(阻抗)繼電器，它可根據(jù)其端子上所加的電壓和電流測知保護(hù)安裝處至短路點(diǎn)間的阻抗值，此阻抗稱為繼電器的測量阻抗。當(dāng)短路點(diǎn)距保護(hù)安裝處近時(shí)，其測量阻抗小，動(dòng)作時(shí)間短;當(dāng)短路點(diǎn)距保護(hù)安裝處遠(yuǎn)時(shí)，其測量阻抗增大，動(dòng)作時(shí)間增長，這樣就保證了保護(hù)有選擇性地切除故障線路。目前廣泛采用具有三段動(dòng)作范圍的時(shí)限特性。三段分別稱為距離保護(hù)的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段，它們分別與電流速斷、限時(shí)電流速斷及過電流保護(hù)相對應(yīng)。距離保護(hù)的第Ⅰ段是瞬時(shí)動(dòng)作的，它的保護(hù)范圍為本線路全長的80~85%;第Ⅱ段與限時(shí)電流速斷相似,它的保護(hù)范圍應(yīng)不超出下一條線路距離第Ⅰ段的保護(hù)范圍，并帶有高出一個(gè)△t的時(shí)限以保證動(dòng)作的選擇性;第Ⅲ段與過電流保護(hù)相似，其起動(dòng)阻抗按躲開正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷參量來選擇，動(dòng)作時(shí)限比保護(hù)范圍內(nèi)其他各保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)△t。2）零序保護(hù)三段零序保護(hù)就是利零序電流使繼電器動(dòng)作來指示接地故障線路的一種保護(hù)。對于架空線路，一般采用由三電流互感器接成零序電流濾過器的接線方式，三相電流互感器的二次電流相量相加后流入繼電器。當(dāng)三相對稱運(yùn)行時(shí)，流入繼電器的電流等于零，只有當(dāng)不對稱運(yùn)行時(shí)(如發(fā)生單相接地)零序電流才流過繼電器，當(dāng)零序電流流過繼電器時(shí)，繼電器動(dòng)作并發(fā)出信號。（2）斷路器保護(hù)A、失靈保護(hù)斷路器失靈保護(hù)是指故障電氣設(shè)備的繼電保護(hù)動(dòng)作發(fā)出跳閘命令而斷路器拒動(dòng)時(shí)，利用故障設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作信息與拒動(dòng)斷路器的電流信息構(gòu)成對斷路器失靈的判斷，能夠以較短的時(shí)限切除同一個(gè)廠站內(nèi)其他有關(guān)的斷路器，從而使得停電范圍限制在最小范圍內(nèi)，從而保證整個(gè)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免造成發(fā)電機(jī)、變壓器等故障元件的嚴(yán)重?zé)龘p和電網(wǎng)的崩潰瓦解事故。1）單相跟跳2）延時(shí)三跳3）延時(shí)跳相鄰斷路器B、死區(qū)保護(hù)繼電保護(hù)的電流輸入量通常取自斷路器附近的電流互感器，當(dāng)電流互感器與斷路器之間的這一小段導(dǎo)線上發(fā)生了短路故障時(shí)，可能出現(xiàn)這樣一種情況，即：短路電流通過電流互感器而不通過斷路器，即使保護(hù)動(dòng)作，也不能切除該故障。也就是說，電流互感器與斷路器之間的區(qū)間為保護(hù)死區(qū)。專門為這一死區(qū)設(shè)置的保護(hù)即為死區(qū)保護(hù)。三相不一致保護(hù)采用分相操作機(jī)構(gòu)的斷路器在運(yùn)行中由于各種原因，斷路器三相可能斷開一相或者兩相，造成三相不一致，即非全相運(yùn)行。斷路器三相不一致會(huì)導(dǎo)致零序、負(fù)序電流較大，如果這些零序電流和負(fù)序電流持續(xù)時(shí)間很長，就會(huì)導(dǎo)致重負(fù)荷線路的零序保護(hù)四段越級誤動(dòng)作。斷路器三相不一致保護(hù)分為兩種：1）斷路器本體的三相不一致保護(hù)；2）保護(hù)裝置的三相不一致保護(hù)。三相不一致保護(hù)是利用斷路器輔助觸點(diǎn)，直接跳開三相重合閘保護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路絕大多數(shù)的故障都是瞬時(shí)性的，永久性故障不到10%，故障切除后，電弧將自動(dòng)熄滅，短路處的絕緣可以恢復(fù)。因此，自動(dòng)將斷路器重合，可以提高供電可靠性，減少停電損失，并提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平，增大高壓線路的送點(diǎn)容量。若重合于永久性故障時(shí)，保護(hù)裝置立即不帶延時(shí)、無選擇性斷開斷路器以防止故障擴(kuò)大。因此，常常安裝自動(dòng)重合閘裝置。（3）短引線保護(hù)短引線保護(hù)是指3/2斷路器接線或者橋型接線或擴(kuò)大單元接線中，當(dāng)兩個(gè)斷路器之間所接線路或者變壓器停用時(shí)，由于該線路或變壓器的主保護(hù)退出，兩個(gè)斷路器之間的一小段聯(lián)線成為保護(hù)死區(qū)。為此，通過新增電流差動(dòng)保護(hù)（該保護(hù)引入這兩個(gè)斷路器的CT信號作為差動(dòng)信號），來識別并切除這一段連線上的故障，稱之為短引線保護(hù)。（4）母線保護(hù)采用母線差動(dòng)保護(hù)。正常運(yùn)行狀態(tài)下，進(jìn)出電流的大小相等，相位形同。但是如果母線發(fā)生故障，這一平衡就會(huì)被破壞。有的保護(hù)采用比較電流是否平衡，有的保護(hù)采用比較電流相位是否一致，有的而這兼?zhèn)?，一旦判別出母線故障，立即啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作元件，跳開母線上的所有斷路器。如果雙母線并列運(yùn)行，有的保護(hù)會(huì)有選擇的跳開母聯(lián)開關(guān)和有故障母線的所有進(jìn)出線斷路器，從而縮小停電范圍。以上，便是母線差動(dòng)保護(hù)的原理。母線差動(dòng)保護(hù)可以分成：母線完全差動(dòng)保護(hù)母線完全差動(dòng)保護(hù)是將母線上所有的各個(gè)連接元件的電流互感器按同名相、同極性連接到差動(dòng)保護(hù)，電流互感器的特性與變比均應(yīng)相同，若變比不能相同時(shí)，可采用補(bǔ)償變流器進(jìn)行補(bǔ)償。母線不完全差動(dòng)保護(hù)（5）變壓器保護(hù)A、主保護(hù)：1）變壓器差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)主要用來保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時(shí)也可以用來保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。在然組變壓器的兩側(cè)均裝設(shè)電流互感器，其二次側(cè)按照循環(huán)電流法接線。也就是說，如果兩側(cè)電流互感器的同極性端都朝向母線測，則將同極性端子相連，并在兩接線間并聯(lián)接入電流繼電器。2）重瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)反映的是變壓器的內(nèi)部故障。正常運(yùn)行時(shí)，氣體繼電器充滿油、開口杯浸在油內(nèi)，處于上浮位置，干簧觸點(diǎn)斷開。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障嚴(yán)重時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯氣體，使變壓器的內(nèi)部壓力突增，產(chǎn)生很大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊擋板，擋板克服彈簧的阻力，帶動(dòng)磁鐵向干簧觸點(diǎn)方向移動(dòng)，使得干簧觸點(diǎn)接通，作用于跳閘。重瓦斯是由于變壓器內(nèi)有嚴(yán)重故障，使變壓器油受熱迅速膨脹沖向油枕時(shí)，重瓦斯內(nèi)擋板被沖開一定角度，接通繼電器，產(chǎn)生信號。B、后備保護(hù)：1）過勵(lì)磁保護(hù)當(dāng)發(fā)電機(jī)或變壓器發(fā)生過勵(lì)磁故障時(shí)，鐵心的工作磁密升高導(dǎo)致其出現(xiàn)飽和使得鐵損增加。鐵心飽和還會(huì)使漏磁場增強(qiáng)，漏磁通在穿過鐵心表面和相應(yīng)結(jié)構(gòu)件中引起的渦流損耗也相應(yīng)增加。由這些附加損耗引起的溫升有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。由于現(xiàn)代大型發(fā)電機(jī)、變壓器的額定工作磁密接近其飽和磁密，使得過勵(lì)磁故障的后果更加嚴(yán)重。并且，對于發(fā)電機(jī)-變壓器組，其電壓和頻率都會(huì)大幅度偏離額定值，有可能出現(xiàn)因電機(jī)轉(zhuǎn)速偏而電壓接近額定值時(shí)由低頻產(chǎn)生的過勵(lì)磁故障。因此，引入了過勵(lì)磁保護(hù)。2）三側(cè)過流保護(hù)三側(cè)過流保護(hù)，也就是在三繞組變壓器三側(cè)都裝設(shè)過流保護(hù)。當(dāng)變壓器任何一側(cè)的母線發(fā)生短路故障時(shí)，過流保護(hù)動(dòng)作。因?yàn)槿齻?cè)都裝有過流保護(hù)，能夠使其有選擇的切除故障，而不需要使變壓器停運(yùn)，各側(cè)的過流保護(hù)可以作為本側(cè)母線、線路的后備保護(hù)，主電源側(cè)的過流保護(hù)就可以作為其他兩側(cè)和變壓器的后備保護(hù)。3）零序過流保護(hù)4）輕瓦斯保護(hù)輕瓦斯保護(hù)用于變壓器內(nèi)部故障較小的情況。發(fā)生輕微故障時(shí)，排除的瓦斯氣體緩慢上升而進(jìn)入氣體繼電器，使得油面下降，開口杯產(chǎn)生的支點(diǎn)為軸逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，使得干簧觸點(diǎn)接通，發(fā)出信號。（6）機(jī)組保護(hù)主保護(hù)：A、發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)分為：1）比率制動(dòng)式差動(dòng)保護(hù)，其為發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路故障的主保護(hù)；2）不完全縱差保護(hù)，即指發(fā)電機(jī)（或發(fā)電機(jī)組）內(nèi)部故障的主保護(hù)，它既能顧反映發(fā)電機(jī)（或發(fā)電機(jī)組）內(nèi)部各種相間短路故障，也能夠反映匝間短路和分支繞組的開焊故障。3）標(biāo)記式差動(dòng)保護(hù)，將它應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、變壓器等作為內(nèi)部故障的主保護(hù)。差動(dòng)保護(hù)是利用基爾霍夫電流定理工作的，當(dāng)發(fā)電機(jī)正常工作或者區(qū)外故障時(shí)，將其看作理想發(fā)電機(jī)，則流入變壓器的電流和流出的電流（折算后的電流）相等，差動(dòng)繼電器不動(dòng)作。而當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)（或三側(cè)）向故障點(diǎn)提供短路電流，差定保護(hù)感受到的二次電流的和正比于故障點(diǎn)電流，差動(dòng)繼電器動(dòng)作。在下列情況下，不使用差動(dòng)保護(hù)：1）差動(dòng)保護(hù)二次回路及電流互感器回路有變動(dòng)或者進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)；2）繼電保護(hù)人員測定差動(dòng)回路電流相量及差壓；3）差動(dòng)保護(hù)互感器一相斷線或回路開路；4）差動(dòng)保護(hù)出現(xiàn)明顯的異?，F(xiàn)象；5）誤動(dòng)跳閘；6）額定容量比較小的發(fā)電機(jī)；7）35kV以下的一般不使用差動(dòng)保護(hù)。B、匝間保護(hù)匝間保護(hù)有以下幾種構(gòu)成方式：1）橫差保護(hù)。當(dāng)定子繞組出現(xiàn)并聯(lián)分支且發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)有六個(gè)引出頭時(shí)采用。橫差保護(hù)接線簡單、動(dòng)作可靠、靈敏度高。2）零序電壓原理的匝間保護(hù)。采用專門電壓互感器測量發(fā)電機(jī)三個(gè)相電壓不對稱而生成的零序電壓，該保護(hù)由于采用了三次諧波制動(dòng)，因此，大大提高了保護(hù)的靈敏低與可靠性。3）負(fù)序功率方向匝間保護(hù)。利用負(fù)序功率方向判斷發(fā)電機(jī)內(nèi)部不對稱還是系統(tǒng)不對稱故障，保護(hù)的靈敏度很高，今年來運(yùn)行表明該保護(hù)在區(qū)外故障時(shí)發(fā)生誤動(dòng)必須增加動(dòng)作時(shí)延，故限制了其使用。C、橫差動(dòng)保護(hù)（7）葛洲壩電廠采用的繼電保護(hù)措施葛洲壩電廠的繼電保護(hù)采用的就是微機(jī)保護(hù)。（1）發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)葛洲壩電廠大江、二江均采用的是WYB系列微機(jī)型發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)裝置。WYB系列微機(jī)型發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)裝置由管理機(jī)系統(tǒng)、功能子系統(tǒng)和出口層構(gòu)成，各系統(tǒng)層在電器結(jié)構(gòu)上均相對獨(dú)立，必須的聯(lián)結(jié)處均經(jīng)光電隔離。（2）線路保護(hù)目前，在葛洲壩電廠運(yùn)用較多的是北京四方公司的CSL-100、CSC-100系列線路保護(hù)，以及南京南瑞繼保公司的LFP-900、RCS-902/931系列線路保護(hù)。雙重化配置的定義：1）每套完整、獨(dú)立的保護(hù)裝置應(yīng)能夠處理可能發(fā)生的所有類型的故障；2）兩套保護(hù)之間沒有任何電氣聯(lián)系，當(dāng)其中一套保護(hù)退出時(shí)不應(yīng)該影響另一套保護(hù)的運(yùn)行；3）兩套保護(hù)的電壓回路取自電壓互感器的不同二次繞組，電流回路應(yīng)該分別取自電流互感器相互獨(dú)立的繞組；4）每套保護(hù)裝置的直流電源獨(dú)立；5）兩套保護(hù)的跳閘回路應(yīng)該與斷路器的兩個(gè)跳閘線圈分別是一一對應(yīng)的關(guān)系；6）應(yīng)配置兩套獨(dú)立的通信設(shè)備，兩套通信設(shè)備分別使用獨(dú)立的電源；7）與其他保護(hù)、設(shè)備的配合回路也應(yīng)該遵循相互獨(dú)立的原則。（3）安全自動(dòng)裝置安全自動(dòng)裝置是指電力系統(tǒng)中發(fā)生故障或者出現(xiàn)異常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，為了確保電網(wǎng)安全與穩(wěn)定運(yùn)行，起控制作用的自動(dòng)裝置。它們能夠用于：1）防止系統(tǒng)穩(wěn)定破壞或事故擴(kuò)大，造成大面積停電；2）防止對重要用戶的供電時(shí)間中斷。利用安裝自動(dòng)裝置進(jìn)行母線保護(hù)。二江電廠的母線保護(hù)分別為南瑞公司生產(chǎn)的RCS-915AB微機(jī)母線保護(hù)及四方公司生產(chǎn)的CSC-150微機(jī)母線保護(hù)。母線保護(hù)應(yīng)該適應(yīng)被保護(hù)母線的各種運(yùn)行方式：1）應(yīng)能夠在雙目線分組或分段運(yùn)行時(shí)，有選擇性的切除故障母線；2）應(yīng)能夠自動(dòng)適應(yīng)雙目線連接元件運(yùn)行位置的切換。切換過程中保護(hù)不應(yīng)該誤動(dòng)作，不應(yīng)造成電流互感器的開路；切換過程中，母線發(fā)生故障，保護(hù)應(yīng)能正確動(dòng)作切除故障；切換過程中，區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)不應(yīng)該誤動(dòng)作。3）母線充電合閘于有故障的母線時(shí)，母線保護(hù)應(yīng)能夠正確動(dòng)作切除故障母線。2.2.5實(shí)習(xí)參觀葛洲壩電站自投運(yùn)以來，機(jī)組平均年運(yùn)行小時(shí)數(shù)在6000小時(shí)以上，運(yùn)行多年的500kV開關(guān)站等輸變電系統(tǒng)設(shè)備存在不同程度的老化和銹蝕，整體性能降低。葛洲壩水力發(fā)電廠大江電廠是華中電網(wǎng)的主力電網(wǎng)，500kV開關(guān)站是華中電網(wǎng)的樞紐變電站，主要擔(dān)負(fù)大江電廠的電能外送，除此之外，還轉(zhuǎn)接了二江電廠、隔河巖電廠的電能外送，輸向湖北、湖南和上海地區(qū)；與此同時(shí)，開關(guān)站的500kV線路還擔(dān)負(fù)著華中電網(wǎng)穩(wěn)定措施的信號外送任務(wù)。為了充分發(fā)揮三峽-葛洲壩樞紐的綜合效益，解決與三峽電站聯(lián)合運(yùn)行流量不匹配問題，長江電力對葛洲壩電站500kV開關(guān)站及設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)改造，將原敞開式開關(guān)站改造為戶內(nèi)GIS開關(guān)站。2011年7月，對葛洲壩500千伏GIS開關(guān)站現(xiàn)場改造正式動(dòng)工。在近兩年的時(shí)間里，葛洲壩電廠、檢修廠等單位先后完成了土建施工、機(jī)電設(shè)備安裝和線路轉(zhuǎn)接調(diào)試等工作。2013年4月，葛洲壩500千伏GIS開關(guān)站最后一項(xiàng)試驗(yàn)順利通過，標(biāo)志著其正式全部投運(yùn)，運(yùn)行了近30年的老開關(guān)站“退役”。與“老站”相比，新站占地面積更小，不受外部環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定，利于維護(hù)和檢修。新站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)全部數(shù)字化，可以通過網(wǎng)絡(luò)分析，對電站設(shè)備的運(yùn)行做出趨勢判斷，達(dá)到“分析過去，掌控現(xiàn)在，預(yù)測未來”的智能化運(yùn)行管理要求。同年7月，葛洲壩500千伏GIS開關(guān)站送電調(diào)試工作順利完成，葛洲壩GIS母線及三串、五串設(shè)備成功并網(wǎng)運(yùn)行。GIS開關(guān)站的電氣主接線仍采用原3/2斷路器接線方式，共6串18個(gè)間隔，進(jìn)線6回、出線6回。隨著500千伏GIS開關(guān)站改造成功，二江電廠的220kV開關(guān)站的改造也漸漸寫上日程。我們在楊工的帶領(lǐng)下參觀了二江電廠變壓器部分、220KV開關(guān)站、電廠的勵(lì)磁裝置等。參觀變壓器時(shí)，知道了穿墻套管、硬母線、軟母線、變壓器的冷卻方式等相關(guān)概念，以往這些概念都是很抽象的寫在書上的，這次一一具體的呈現(xiàn)在眼前感覺一下子清晰了起來。參觀開關(guān)站，知道了沒有變壓器的變電站叫做開關(guān)站，對220KV母線，隔離開關(guān)，斷路器，電流互感器，電壓互感器，避雷器，阻波器，懸式和支持式絕緣子長什么樣子，他們在大腦中的印象更加清晰了。參觀開關(guān)站時(shí)，楊工總是讓我們在大腦中有雙母線帶旁路接線、旁路母線分段的接線方式的圖像，然后對于初學(xué)者，對應(yīng)開關(guān)站的單相連接想想。這樣在他的指導(dǎo)下，對這種接線方式有了直接的認(rèn)識。在現(xiàn)場，他還說了很多知識點(diǎn)，比如看輸電線路的電壓等級，可以從分裂導(dǎo)線數(shù)和絕緣子片數(shù)來確定；對避雷器的“關(guān)門打狗式”和“守大門式”的安裝方法有了大致的了解。我們還參觀了500kV開關(guān)站，與220kV站不同，500kV開關(guān)站的避雷器是守大門式的，避雷器設(shè)置在每相的進(jìn)線上，直接把雷電消滅在開關(guān)站外面。同時(shí)避雷器下面的表盤中的數(shù)字顯示的是避雷器的使用次數(shù)。一臺半斷路器接線復(fù)雜，我們用楊工的方法只看一相，在他的口訣“母線側(cè)有隔離開關(guān)，中間斷路器兩側(cè)有隔離開關(guān)，進(jìn)出線上有隔離開關(guān)”，我們很快將現(xiàn)場的接線和圖紙上的主接線聯(lián)系了起來。圖2-7500kV開關(guān)站電氣主接線 在最后，我們看到了GIS裝置，500kV開關(guān)站可以被裝在一個(gè)廠房里，GIS的優(yōu)點(diǎn)在這種情況下顯露出來。GIS裝置是密閉的，其中充滿了六氟化硫氣體，該氣體的絕緣強(qiáng)度是空氣的六倍以上，所以在500kV的電壓等級也不需要像在空氣中那樣采用如此大的距離以保證絕緣。GIS裝置絕對是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)電廠與變電站的首選。2.3三峽電廠實(shí)習(xí)2.3.1三峽水利工程簡介三峽工程全稱為長江三峽水利樞紐工程。三峽大壩為混凝土重力壩，大壩長2335米，底部寬115米，頂部寬40米，高程185米，正常蓄水位175米。大壩壩體可抵御萬年一遇的特大洪水，最大下泄流量可達(dá)每秒鐘10萬立方米。整個(gè)工程的土石方挖填量約1.34億立方米，混凝土澆筑量約2800萬立方米，耗用鋼材59.3萬噸。水庫全長600余千米，水面平均寬度1.1千米，總面積1084平方千米，總庫容393億立方米，其中防洪庫容221.5億立方米，調(diào)節(jié)能力為季調(diào)節(jié)型。三峽水電站的機(jī)組布置在大壩的后側(cè)，共安裝32臺70萬千瓦水輪發(fā)電機(jī)組，其中左岸14臺，右岸12臺，地下6臺，另外還有2臺5萬千瓦的電源機(jī)組，總裝機(jī)容量2250萬千瓦，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過位居世界第二的巴西伊泰普水電站。圖2-8三峽大壩工程示意圖三峽電站初期的規(guī)劃是26臺70萬千瓦的機(jī)組，也就是裝機(jī)容量為1820萬千瓦，年發(fā)電量847億度。后又在右岸大壩“白石尖”山體內(nèi)建設(shè)地下電站，建6臺70萬千瓦的水輪發(fā)電機(jī)。再加上三峽電站自身的兩臺5萬千瓦的電源電站，總裝機(jī)容量達(dá)到了2250萬千瓦。

中國長江三峽集團(tuán)公司1日宣布，截至2014年12月31日24時(shí)，三峽電站全年發(fā)電量達(dá)988億千瓦時(shí)，創(chuàng)單座水電站年發(fā)電量新的世界最高紀(jì)錄，并首度成為世界上年度發(fā)電量最高的水電站。三峽電站全年累計(jì)發(fā)電988億千瓦時(shí)，相當(dāng)于減少4900多萬噸原煤消耗，減少近一億噸二氧化碳排放。如果每千瓦時(shí)電能對GDP的貢獻(xiàn)按10元計(jì)算，三峽電站全年發(fā)出的清潔電能，相當(dāng)于為國家?guī)?dòng)創(chuàng)造了近一萬億元財(cái)富。這也為國家“穩(wěn)增長、調(diào)結(jié)構(gòu)、惠民生”注入了強(qiáng)大動(dòng)力。三峽工程分三期，總工期18年。一期5年（1992～1997年），主要工程除準(zhǔn)備工程外，主要進(jìn)行一期圍堰填筑，導(dǎo)流明渠開挖。修筑混凝土縱向圍堰，以及修建左岸臨時(shí)船閘（120米高），并開始修建左岸永久船閘、升爬機(jī)及左岸部分石壩段的施工。二期工程6年（1998～2003年），工程主要任務(wù)是修筑二期圍堰，左岸大壩的電站設(shè)施建設(shè)及機(jī)組安裝，同時(shí)繼續(xù)進(jìn)行并完成永久特級船閘，升船機(jī)的施工。三期工程6年（2003～2009年），本期進(jìn)行的右岸大壩和電站的施工，并繼續(xù)完成全部機(jī)組安裝。屆時(shí)，三峽水庫將是一座長遠(yuǎn)600公里，最寬處達(dá)2000米，面積達(dá)10000平方公里，水面平靜的峽谷型水庫。移民是三峽工程最大的難點(diǎn)，在工程總投資中，用于移民安置的經(jīng)費(fèi)占到了45%。當(dāng)三峽蓄水完成后，將會(huì)淹沒129座城鎮(zhèn)，其中包括萬州、涪陵等兩座中等城市和十多座小城市，會(huì)產(chǎn)生113萬移民，在世界工程史上絕無僅有。移民的安置主要通過就地后靠或者就近搬遷來解決，但后來發(fā)現(xiàn)，水庫淹沒了大量耕地，從而導(dǎo)致整個(gè)庫區(qū)人多地少，生態(tài)環(huán)境趨于惡化，于是對農(nóng)村人口又增加了一種移民方式，就是由政府安排，舉家外遷至其他省份居住，現(xiàn)已經(jīng)有大約14萬名庫區(qū)移民遷到了上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、湖北（庫區(qū)外）、湖南、廣東、重慶（庫區(qū)外）、四川等省市生活。2.3.2實(shí)習(xí)參觀進(jìn)入三峽的工作區(qū)，層層戒備森嚴(yán)的哨崗制度使我們知道了三峽工程的重要性。工作人員帶領(lǐng)我們參觀，我們了解到三峽工程架設(shè)了五級升降船閘，使長江上下游的航道得以通航。我們親眼目睹了40米高的巨大船閘打開的過程，為科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展而感到驚嘆。 我注意到三峽水電站的輸電線為4分裂導(dǎo)線，結(jié)合電力系統(tǒng)分析的知識，采用分裂導(dǎo)線可以改變導(dǎo)線的自幾何均距，從而減小輸電線電抗，一方面提高輸電能力，另一方面可以提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。三峽電站的裝機(jī)容量達(dá)到2240萬千瓦，所以送出如此龐大的功率需要采取各種措施降低輸電線損耗，采用分裂導(dǎo)線就是一個(gè)非常有效的方法。而導(dǎo)線分裂數(shù)最大一般采取四分裂，分裂數(shù)超過4導(dǎo)線電抗下降變緩，并且容易形成電暈增加線損，三峽電站的出線就采用了導(dǎo)線四分裂。三、實(shí)習(xí)總結(jié)：3.1安全工程3.1.1電力安全生產(chǎn)的重要性電力安全生產(chǎn)影響各行各業(yè)和社會(huì)穩(wěn)定。電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是具有社會(huì)公用事業(yè)性質(zhì)的行業(yè)。為各行各業(yè)（如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、科研）提供電力，為人民的日常生活提供電力。如果供電中斷，特別是電網(wǎng)事故造成圖2-9船只通過船閘圖2-10分裂導(dǎo)線大面積停電，將使各行各業(yè)的生產(chǎn)停頓或癱瘓，有的還會(huì)產(chǎn)生一系列間接事故，帶來一系列間接損失。另外，供電中斷或大面積停電，會(huì)給社會(huì)和人民生活秩序帶來混亂，甚至造成社會(huì)災(zāi)難，造成極壞的政治影響。因此，電力安全生產(chǎn)關(guān)系到國家人民生命財(cái)產(chǎn)安全，關(guān)系到人民群眾的切身利益，關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，關(guān)系到人心和社會(huì)的穩(wěn)定。3.1.2電力安全生產(chǎn)的含義在電力生產(chǎn)中，安全有著三方面的含義：確保人身安全，杜絕人身傷亡事故；確保電網(wǎng)安全，消滅電網(wǎng)瓦解和大面積停電事故；確保設(shè)備安全，保證設(shè)備正常運(yùn)行。這三方面是電力企業(yè)安全生產(chǎn)的有機(jī)組成部分，互不可分，缺一不可。3.1.3保障安全生產(chǎn)的措施導(dǎo)致電力生產(chǎn)發(fā)生危險(xiǎn)的主要原因是操作人員缺乏安全意識，生產(chǎn)作業(yè)人員的自我保護(hù)能力較差，往往造成習(xí)慣性違規(guī)操作，導(dǎo)致責(zé)任事故時(shí)常發(fā)生。在施工、設(shè)備檢修及維護(hù)時(shí)，缺少生產(chǎn)現(xiàn)場的安全組織工作及相關(guān)安全技術(shù)措施，安全裝備錯(cuò)誤使用、違反操作規(guī)程，種種現(xiàn)象均會(huì)造成生產(chǎn)人員的傷亡事故、電力電網(wǎng)設(shè)備的損壞事故等。習(xí)慣性違章，其指的是在電力安全生產(chǎn)過程中，經(jīng)常發(fā)生的或者是習(xí)以為常的違章行為，這里一般包括違章操作、指揮以及違反勞動(dòng)紀(jì)律的行為。習(xí)慣性違章多發(fā)生在一些臨時(shí)性工作中，尤其是在配電修理工作中，經(jīng)常發(fā)生無票作業(yè)的現(xiàn)象。比如配電修理人員，沒有填寫修理票據(jù)的情況下就進(jìn)行修理工作，或者是需要停電進(jìn)行的作業(yè)，在沒有斷電和驗(yàn)電的情況下就進(jìn)行作業(yè)，容易發(fā)生觸電事故。在本次實(shí)習(xí)的安全教育中，楊工程師就列舉了許多因?yàn)榱?xí)慣性違章行為而導(dǎo)致電廠發(fā)生嚴(yán)重的電力事故。很多是因?yàn)樵陔姀S檢修時(shí)臨時(shí)工缺乏基本的電氣常識和安全知識，尤其是不了解設(shè)備電壓等級較高時(shí)需要距設(shè)備一定的安全距離才能保證安全。葛洲壩電廠最嚴(yán)重的一次事故是在檢修500kV開關(guān)站時(shí)，一回出線停電檢修，另一回出線正常工作。為了檢修出線需要搭腳手架，而在臨時(shí)工搭建腳手架時(shí)，一根金屬桿距正常工作的出線距離小于安全距離，導(dǎo)致出線放電，形成單相接地短路故障。最終導(dǎo)致該回出線全部停電，直接與間接經(jīng)濟(jì)損失過億。此次事故就是臨時(shí)工不懂高電壓等級安全距離的概念，在電壓等級高至500kV時(shí)，并不是金屬桿不接觸輸電線就能保障安全，當(dāng)金屬桿距輸電線的距離小于5m，很有可能擊穿空氣對金屬桿放電，從而造成重大事故。 杜絕此類事故的關(guān)鍵在于加強(qiáng)對員工的安全教育，樹立安全意識，使“安全第一，預(yù)防為主”的觀念深入人心。并且要嚴(yán)格地遵守操作規(guī)程，杜絕習(xí)慣性違章操作注重基礎(chǔ)工作，嚴(yán)格執(zhí)行國家電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)操作流程，制定科學(xué)的電力安全規(guī)劃，組織開展標(biāo)準(zhǔn)的具有時(shí)效性的培訓(xùn)，增大管理制度執(zhí)行的力度。另一方面，也要加強(qiáng)安全監(jiān)管，在重要的設(shè)備附近設(shè)置安全監(jiān)管員，以保障電力安全生產(chǎn)。3.2水力發(fā)電的優(yōu)勢與缺陷3.2.1水力發(fā)電的優(yōu)勢全球水電資源的蘊(yùn)藏量十分可觀，據(jù)有關(guān)最新資料統(tǒng)計(jì)，目前世界上已估算出的水電資源的理論蘊(yùn)藏大約為40000～50000TWh/年，其中大約13000～14000TWh/年技術(shù)上具有開發(fā)的可行性。從理論上講，這種可以依賴當(dāng)今技術(shù)水平開發(fā)的水電資源完全可以滿足當(dāng)前全球的用電需求。并且，由于水流按照一定的水文周期不斷循環(huán)，從不間斷，因此水力資源是一種再生能源。水力發(fā)電存在著優(yōu)勢，水力發(fā)電相比于火力發(fā)電等傳統(tǒng)發(fā)電模式在污染物排放方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，水力發(fā)電直接利用水能，幾乎沒有任何污染物排放。另一方面，水力發(fā)電的發(fā)電成本低，水力發(fā)電只是利用水流所攜帶的能量，無需再消耗其他動(dòng)力資源。另外，由于水電站的設(shè)備比較簡單，其檢修、維護(hù)費(fèi)用也較同容量的火電廠低得多。如計(jì)及燃料消耗在內(nèi)，火電廠的年運(yùn)行費(fèi)用約為同容量水電站的10倍至15倍。因此水力發(fā)電的成本較低，因此有很高的能量回報(bào)率，可以提供廉價(jià)的電能。 水力發(fā)電還具有傳統(tǒng)能源發(fā)電不具備的優(yōu)勢，水力發(fā)電主要?jiǎng)恿υO(shè)備啟動(dòng)、操作靈活。它可以在幾分鐘內(nèi)從靜止?fàn)顟B(tài)迅速啟動(dòng)投入運(yùn)行，在幾秒鐘內(nèi)完成增減負(fù)荷的任務(wù),適應(yīng)電力負(fù)荷變化的需要,而且不會(huì)造成能源損失。因此，利用水電承擔(dān)電力系統(tǒng)的調(diào)峰、調(diào)頻、負(fù)荷備用和事故備用等任務(wù)，可以提高整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益和安全性。特別是抽水蓄能水電站，利用電力負(fù)荷低谷時(shí)的電能抽水至上水庫，在電力負(fù)荷高峰期再放水至下水庫發(fā)電的水電站，具有“削峰填谷”的功能，還適于調(diào)頻、調(diào)相，穩(wěn)定電力系統(tǒng)的周波和電壓，且宜為事故備用，還可提高系統(tǒng)中火電站和核電站的效率。3.2.2水力發(fā)電的缺陷為了修建水電站必須攔河造壩，由于水壩庫區(qū)的淹沒，必然導(dǎo)致天然森林、草地、野生動(dòng)植物棲息地的喪失、陸生水生物種數(shù)量的減少和上游集水區(qū)的環(huán)境退化。我國不少河流流經(jīng)區(qū)域也正是天然原始林分布區(qū)，是生物多樣性表現(xiàn)突出的地區(qū)，是眾多珍稀和瀕危物種的保留地，也是我國重要的水源涵養(yǎng)地和生態(tài)功能區(qū)。己知和未知的特有珍稀和瀕危物種等出現(xiàn)退化、消亡，將使這些地區(qū)乃至世界僅存的原始生物物種基因庫遭受巨大損失。如長江流域大型水利工程的建設(shè)等因素，嚴(yán)重影響了中華鱘的洄游路線和繁殖場所，使之種群數(shù)量急劇減少，并瀕臨滅絕危險(xiǎn)。具體分析，三峽庫區(qū)魚類組成，從空間分布變化上看，蓄水后庫區(qū)秭歸、萬州、木洞及庫區(qū)上游合江江段魚類種類較蓄水前明顯增加，而宜賓江段的變化較小。從魚類群落結(jié)構(gòu)上看，蓄水后從上游至壩前適應(yīng)流水的魚類比例逐漸減少，適應(yīng)靜水性的魚類比例逐漸增多。庫區(qū)漁獲物中，外來種出現(xiàn)的種類較多，采集到斑點(diǎn)叉尾鮰、短蓋巨脂鯉、胡子鲇等13種，但這主要受周邊水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響，與三峽工程無必然的聯(lián)系。長江中下游魚類組成中，宜昌至湖口江段特有魚類比例下降，“四大家魚”的比例呈先降后升的趨勢，出現(xiàn)回升在2005年前后。長江上游特有魚類的變化。庫區(qū)干支流江段長江上游特有魚類蓄水后總數(shù)47種，比歷史記錄的44種增加3種，但魚類原種類減少了10種，反映魚類組成發(fā)生了變化。蓄水后，庫區(qū)及上游各江段圓口銅魚、長鰭吻鮈資源呈下降趨勢，圓筒吻鮈總體變化不大，長薄鰍資源呈增加趨勢。長江上游特有魚類資源的變動(dòng)，不僅受三峽水庫蓄水的影響，而且受過度捕撈、采砂、航道整治、水電開發(fā)、水質(zhì)污染等的疊加影響。長江下游洄游性經(jīng)濟(jì)魚類的變化。20世紀(jì)70年代至2012年，鳳鱭捕撈量總體呈波動(dòng)下降趨勢。刀鱭捕撈量20世紀(jì)70年代至今持續(xù)下降，至蓄水前的2002年下降80%以上。長江河口鰻苗總捕撈量明顯波動(dòng)，呈周期性特征。珍稀水生動(dòng)物的變化。中華鱘繁殖群體數(shù)量和產(chǎn)卵規(guī)模下降，規(guī)模維持在較低水平。三峽工程蓄水后，壩下水文泥沙情勢改變，低溫水下泄和河床沖刷變化，可能是造成中華鱘近年來產(chǎn)卵期推遲及群體數(shù)量規(guī)模下降的原因之一，當(dāng)然，也可能與船閘運(yùn)行、河勢調(diào)整工程、水體中環(huán)境雌激素含量等有關(guān)，其變化規(guī)律和機(jī)理有待進(jìn)一步研究。白鱘在蓄水前數(shù)量已經(jīng)很少，蓄水后在三峽庫區(qū)和長江上游水域沒有誤捕記錄。目前長江鱘在庫區(qū)及上游種群數(shù)量很小，大部分在宜賓至瀘州附近江段，在庫區(qū)主要在萬州以上庫段。蓄水后，胭脂魚在庫區(qū)江段數(shù)量較蓄水前有所增加，可能與增殖放流有關(guān)。由于人為活動(dòng)加劇，白鱀豚已功能性滅絕，江豚數(shù)量持續(xù)下降。三峽水庫清水下泄加劇了對下游江段的沖刷，使棲息生境進(jìn)一步發(fā)生變化。河上筑壩，本身并不增加或減少泥沙總量，但會(huì)顯著改變水流的輸沙能力和輸沙過程。從而造成泥沙逐漸淤積，影響水電站正常發(fā)電，同時(shí)也會(huì)對下游生態(tài)環(huán)境、人民生命財(cái)產(chǎn)安全等造成威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)三峽工程蓄水運(yùn)用后，清水下泄導(dǎo)致長江中游河床總體表現(xiàn)為沖刷態(tài)勢，且沖刷逐漸向下游發(fā)展。宜昌至湖口河段年均沖刷泥沙1.13億m3。宜昌至湖口河段總體河勢基本穩(wěn)定，河床平面形態(tài)、洲灘格局大體未變，但局部河段(特別是沙質(zhì)河床)的河勢調(diào)整比較劇烈，崩岸時(shí)有發(fā)生。另一方面，常規(guī)水電工程的建設(shè)將破壞河水的連續(xù)性。水庫蓄水，把水長期滯留在庫內(nèi)，使水在化學(xué)、物理和生物方面發(fā)生變化。建壩后，流水?dāng)y帶的沉積物可能大幅減少，因此可能導(dǎo)致下游河岸坍塌、河床下切等災(zāi)害。從發(fā)電的角度來看，水力發(fā)電雖然廠用設(shè)備投資不高，但是在建廠初期，要開山筑壩，安頓大量移民工作，因此，它的建廠初期投資費(fèi)用較高。而且水力發(fā)電站一旦建成，由于地形、水電資源、技術(shù)等方面的因素很難對其進(jìn)行擴(kuò)建。、3.2.3建壩后水環(huán)境與水生態(tài)的保護(hù)對策 為了滿足社會(huì)發(fā)展所帶來日益增長的能源需求，水電站的修建是必然趨勢，如何保護(hù)水電站所在區(qū)域的水環(huán)境與水生態(tài)成為了重要問題，下面初步列舉出了一系列可實(shí)施的對策。（1）水環(huán)境保護(hù)a．優(yōu)化水庫調(diào)度，開展泥沙問題研究。根據(jù)各方面對水資源利用的需求，研究并優(yōu)化新的水沙情勢下，以三峽水庫為核心的上游水庫群的聯(lián)