华中科技大学葛洲坝实习报告.docx
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华中科技大学葛洲坝实习报告
摘要
本次生产实习,我选择了举世闻名的“水电城”——宜昌,有幸见识了三峡水利枢纽工程和葛洲坝水利枢纽工程的壮观和伟大,本次实习地点主要集中在葛洲坝,巍巍大坝,世界闻名,葛洲坝是我国万里长江上建设的第一个大坝,是长江三峡水利枢纽的重要组成部分。
这一伟大的工程,在世界上也是屈指可数的巨大水利枢纽工程之一。
水利枢纽的设计水平和施工技术,都体现了我国水电建设的最新成就,是我国水电建设史上的里程碑。
本次实习参观了葛洲坝500kV开关站、大江电厂、二江电厂、二江电厂220kV开关站、直流输电换流站和三峡大坝等工程和建筑,听了安全教育以及葛洲坝与三峡电厂情况介绍,电厂主设备、主接线、厂用电,直流输电,继电保护,高压绝缘等方面的课程和讲座,通过讲座和参观,得以了解和掌握水电厂动力部分、电力部分及直流输电等方面的知识,较好的将讲座与参观、课堂学习与生产实习有机的结合在了一起,加深了对电气主接线、发电机和变压器、电气设备的布置、继电保护的方式与配合、直流输电等方面的认识,为以后的学习打下了较好的基础。
一、实习内容记述
由于葛洲坝工人师傅时间安排问题,我们并为按照事先预定的顺序展开讲座和参观,同时由于天气及其他原因部分原定的部分讲课内容也略去,但总的来说,本次实习的安排大多被落实,虽然只有短短的一个星期,但紧凑、充实的安排,仍让我们大开眼界、受益匪浅。
整个葛洲坝工程体系包括大江电厂、二江电厂、二江电厂200kV开关站、葛洲坝500kV开关站、换流站等工程组成,本次的实习亦主要围绕这些工程展开。
本次实际实习安排如表2-1:
表2-1葛洲坝实习实际日程
时间
安排
地点/内容
7月12日晚
讲座
安全教育暨葛洲坝、三峡水利枢纽工程介绍
7月13日上午
讲座
葛洲坝电厂电气一次部分
7月14日上午
参观
葛洲坝500kV开关站
7月15日上午
讲座
葛洲坝电厂电气一次部分(续)
7月16日上午
参观
二江电厂、220kV开关站
7月16日下午
讲座
葛洲坝继电保护系统介绍
7月17日上午
参观
葛洲坝泄洪、大江电厂
7月18日上午
参观
三峡大坝
7月18日下午
实习
二江电厂下厂实习
7月19日
参观
隔河岩水电厂,考试、总结
1.实习的安全与纪律
1、电力生产企业在安全上遵循的原则:
安全第一、预防为主。
安全是电力生产企业永恒的主题。
2、实习安全
实习安全二个主要方面:
1)人身安全
a)进入生产现场必须戴安全帽;
b)进入生产现场必须与导电体保持足够的安全距离;
对于不同电压等级的电气设备(带电体),在设备不停电的情况下,安全距离如表2-2所示:
表2-2不同电压等级的安全距离
额定电压等级
安全距离
500kV
5m
330kV
4m
220kV
3m
110kV
1.5m
35kV
1m
10kV及以下(含发电机13.8kV)
0.7m
注:
在事先不知设备的工作状态情况下,需将设备视为运用中的设备(全部带有电压、部分带有电压或一经操作即带有电压的设备);对机械旋转部位、运动部位也必须保持足够的安全距离。
2)设备安全。
要保证设备安全,对实习人员必须做到:
a)在生产现场,严禁任何人动任何设备;
b)生产现场严禁吸烟、携带火种;
c)任何人不得进入厂房或生产现场的“警戒区”;
d)遇有检修试验或设备操作等情况,实习人员必须绕道而行;
e)生产场所严禁照相、录音与录影;
f)严禁实习人员将包、袋及照相、录影设备、器材等带入厂房内;
g)禁止实习人员动用生产场所的电话机。
对实习人员着装的要求:
3、实习纪律
1)所有实习人员必须遵守实习接待单位的有关各项纪律与规章制度,服从接待方的管理;
2)进出生产现场应佩带实习证或出示其它有效实习证件,自觉接受保卫人员的检查;
3)在无接待单位接待实习人员带领、监护情况下,任何实习人员均不得进入生产现场;
4)现场参观、实习过程中,任何实习人员均不得脱离自己所在的编队。
2.葛洲坝水利枢纽工程介绍
葛洲坝水利枢纽工程位于湖北省宜昌市三峡出口南津关下游约3公里处,横跨大江、葛洲坝、二江、西坝和三江,是我国万里长江上建设的第一个大坝,是三峡水利枢纽工程完工前我国最大的一座水电工程。
其水利枢纽的设计水平和施工技术,都体现了我国当时水电建设的最新成就,是我国水电建设史上的里程碑。
葛洲坝水利枢纽工程于1970年12月30日破土动工,1974年10月主体工程正式施工。
整个工程分为两期,第一期工程于1981年完工,实现了大江截流、蓄水、通航和二江电站第一台机组发电;第二期工程1982年开始,1988年底整个葛洲坝水利枢纽工程建成。
葛洲坝水利枢纽工程由船闸、电站厂房、泄水闸、冲沙闸及挡水建筑物组成,两座河床式电站厂房,分设在二江和大江。
二江电站设2台17万千瓦和5台12.5万千瓦的水轮发电机组,装机容量为96.5万千瓦,转速为65.5n/min(3-7号机组)和54.6n/min(1-2号机组)。
大江电站设14台125万千瓦的水轮发电机组,总装机容量为175万千瓦。
电站总装机容量为271.5万千瓦。
二江电站的17万千瓦水轮发电机组的水轮机,直径11.3米,发电机定子外径17.6米,是当前世界上最大的低水头转桨式水轮发电机组之一。
二江泄水闸共27孔,最大泄洪量为83900米3/秒。
三江和大江分别建有6孔9孔冲沙闸,最大泄水量分别为10500米3/秒和20000米3/秒,主要功能是引流冲沙,以保持船闸和航道畅通;同时在防汛期参加泄洪。
挡水大坝全长2595米,最大坝高47米,水库库容约为15.8亿立方米。
葛洲坝水利枢纽工程具有发电、改善峡江航道等效益。
它的电站发电量年发电量达160多亿千瓦时。
相当于每年节约原煤1020万吨,对改变华中地区能源结构,减轻煤炭、石油供应压力,提高华中、华东电网安全运行保证度都起了重要作用。
葛洲坝水库回水110至180公里,大大改善了航道,增加了长江客货运量。
葛洲坝水利枢纽工程施工条件差、范围大,它的建成不仅发挥了巨大的经济和社会效益,同时提高了我国水电建设方面的科学技术水平,培养了一支高水平的水电建设设计、施工和科研队伍,为我国的水电建设积累了宝贵的经验。
这项工程的完成,再一次向全世界显示了中国人民的聪明才智和巨大力量。
葛洲坝水利枢纽工程主要数据如下表2-3:
表2-3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
3.二江电厂电气一次部分
图4-1二江电厂电气一次部分接线图
电气主接线的选择需要满足可靠性、经济性、灵活性、可扩展性的要求,对于220KV系统多采用双母带旁母的电气主接线。
但由于二江电厂是省重要的电压中枢点,对其可靠性的要求比一般的220KV开关站要更高,故二江电厂220KV开关站采用的是双母带旁母旁母分段的电气主接线形式。
与旁母不分段相比,此种接线多了一台断路器和隔离开关,但大大地提高了系统的可靠性。
一方面,当系统其中有两台断路器需要同时检修时,为了使对应的进、出线不停电,旁路母线可分段运行、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。
另一方面,两台旁路断路器可以互为备用。
此220KV开关站采用的是分相中型单列布置;共7条由发电机变压器组引出的进线,两条大江、二江开关站联络变线2回;8条出线,其中7号为备用线;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;主母线设置电压互感器及避雷器一组。
单元接线主要用于单机容量或系统容量很大且不需要为近地负荷供电的情况下,故二江电厂发电机与主变连接方式采用单元接线。
发电机中性点经消弧线圈接地,接地情况下的等效电路如图所示。
图4-2发电机中性点接地图
图4-3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。
为了确保接地电流小于10A,必须在中性点接上消弧线圈并选择合理的补偿度。
葛洲坝电厂采用的是欠补偿形式。
欠补偿用于发变单元接线或扩大单元接线的场合,且具有防雷效果。
继理论知识学习之后,在老师的陪同下我们前往开关站现场参观实习。
参观过程中,工作人员讲解了开关站的整体布局,并以某几条线路为例跟我们解说了进出线回路具体走向、线路上各电气设备连接关系及相应的作用。
经指导后,我们掌握了如何在短时间内据母线布置迅速判断出开关站电气主接线的方法;同时对理论课上学习到的各电气设备,如母线、断路器、刀闸、避雷器等,有了比较感性的认识。
此外,工作人员还讲解了理论课上未提到的两类重要设备。
一是用于整个开关站防雷措施的避雷器,此设备安装在主母线进线侧,目的是将雷电冲击波限制在站外仿止进入站内破坏电气设备的绝缘。
二是站内用的国产出线串联阻波器,三相排列成等边三角形,目的是阻高频通工频防止用于通信的叠加在电压互感器上的高频信号进入站内。
此次实习不仅让我们将理论知识具体化实际化,而且也收获了新知识。
220KV开关站参观后,在工作人员的带领下我们参观了二江电厂厂房,此过程我们主要学习了两大知识。
一是主变散热系统,二是电厂的励磁电流和导水叶开度两大调节控制系统。
由水电厂同步发电机工作原理知,发电机发出电的频率与转速紧密相关,频率恒定为50HZ是电能质量的一个重要指标,也是发电机并网稳定运行的必不可少条件之一,因此必须维持发电机转速稳定。
实现这一目标主要是要时刻保持发电机电磁功率与原动机输入功率平衡,前者可由励磁电流控制,后者可由水流闸门开口控制。
具体而言就是要控制励磁系统整流部分晶闸管的导通角和导水叶开度角。
4.大江电厂电气一次部分
图5-1大江电厂电气主接线图
大江电厂500kv开关站采用的是分相中型三列布置,考虑到此500KV开关站的重要性决定采用3/2接线(电气主接线如图3),站内有6条进线6条出线,2条大江与二江的联络线。
主接线中共有6串,每串采用交叉配置,从而使3/2接线可靠性达到最高,即使出现一条母线检修例一条母线故障或2条母线同时故障
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