毕业实习四川大学本科实习报告.docx

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毕业实习四川大学本科实习报告

本　科　实　习　报　告

学　　院　　电气信息学院　　

学生姓名　　　　　　　　

专　　业电气工程及其自动化　　　

学　　号　

年　　级　

指导教师

教务处制表

二Ο一七年三月十六日

课程名称：

　　　毕业实习　　　　　　　课程号码：

　　　303011030　　

实习周数：

　　　　　1　　　　　　　　课程学分：

　　　　3　　　　　

实习单位：

　　葛洲坝水力枢纽　　　实习地点：

　湖北省宜昌市　　

实习时间：

　2016年12月9日~2016年12月14日　　　

一、实习目的、要求：

毕业实习是学生在校结束了全部理论课程和实践教学环节以后所进行的一个大型综合性实践教学环节。

由于在学校中的学习主要以理论为主，实践的机会较少，学生们动手能力较差。

毕业实习正因此产生，并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。

四年的大学就要结束了，然而对于自己所学的知识还没能与实际的生产中去实践过，对于自己所学的知识在实际中的应可以说是知道的很少，虽然学校在平时也有试验和课程设计之类的实践课程，但在学校里都有老师在手把手的指点，对于实际的生产的过程知道的非常的少；而且学校中的实验大多是模拟类实验，我们并不了解电力系统实际运行的情况，实际设备的外形、尺寸也仅仅只有课本上有限的描述。

由于电气专业的特殊性，电网公司很难接待大规模的学生实习，所以平时获得的实习机会较少，大部分实习机会都是弱电以及通信方面，这不利于我们理解强电系统实际的运行状态，所以学院组织了电气专业的同学统一去水电厂实习。

在这次的毕业实习电气专业的同学几乎都去了葛洲坝水利枢纽进行实习，多学一些实际生产中的知识，理论联系实际，为以后走向社会，走向工作岗位打下坚实的基础。

1.1实习目的与意义

毕业实习是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。

在毕业实习过程中，学校也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学习的能力和方法为目标。

培养我们的团结合作精神，牢固树立我们的群体意识，即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。

通过这次毕业实习，使我在生产实际中学习到了电气设备运行的技术管理知识、水电厂电气主接线、水电厂电气设备及在学校无法学到的实践知识。

在生产实践中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要，也是我们当代大学生所必备的素质，从而近一步的提高了我们的组织观念。

我们在实习中了解到了水电站的发电、变电以及输电系统以及厂用电系统，尤其是了解到500kV开关站的组成及运行过程，与发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护以及电机学等相关专业课紧密结合。

通过参观葛洲坝和三峡水利工程，使我开阔了眼界、拓宽了知识面，为学好专业课积累必要的感性知识，为我们以后在从事电力相关工作奠定了有力的基础。

通过毕业实习，对我们巩固和加深所学理论知识，培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。

与一般的实践教学环节相比，毕业实习更具有综合性和工程应用性，可以更好地培养学生工程意识和实践能力。

总体而言，可让学生受到以下几个方面的训练：

（1）理论联系实际，将书本知识融会贯通并形成知识体系，并了解其在工程中的应用。

（2）实现专业培养目标。

（3）得到适应现场、社会活动及勤于思考的训练，提高综合能力。

本次毕业实习主要是了解水利发电、输电的特点。

我国的水利资源分布呈现地区分布不均的格局，水利资源主要分布于一、二级阶梯的西部地区，尤其是长江的中上游地区。

由于水电站是利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的势能转为水轮机的机械能，再以机械能推动发电机，从而得到电力，所以在落差较大的长江中上游地区修建了许多水电站。

在水电站集中修建的地区由于经济发展水平受限，对于电力的需求量较低，而水利资源不丰富的东部沿海地区对电力的需求量非常高。

这就产生了一个电力需求量的矛盾，为此必须建设超高压输电、特高压输电系统以将西部地区丰富的水利资源充分利用，这也是水力发电厂的建设周期非常长的一个重要原因。

1.2实习概况

实习地点：

湖北省宜昌市葛洲坝水利枢纽、三峡水利工程

实习时间：

2016年12月8日～2016年12月14日

实习安排：

•12月8日，启程赴湖北宜昌、入住梦圆大酒店；

•12月9日，安全教育、参观500kV开关站、参观；

•12月10日，学习大江电厂的电气主接线与相关设备、学习电厂励磁系统结构、参观大江电厂；

•12月11日，休息自由活动；

•12月12日，学习水电厂继电保护课程、参观二江电厂；

•12月13日，参观三峡水利工程；

•12月14日，整理行李返程。

二、实习主要内容：

2.1安全教育

2.1.1安全教育的意义

安全教育是实习的第一项内容，也是安全生产至关重要的一环。

由于未按照操作规程而导致的事故数不胜数，所以一定要将安全意识深深地植入在心中。

对于电力生产更是如此，电力企业工作人员所从事的一般是高电压、大电流的高危险性工作，一旦发生安全事故，不仅会导致重大的人身伤亡；而且将会严重破坏电力生产，带来巨大的经济损失。

发电厂的一次事故性停机将使得许多重要负荷失去电源，直接与间接经济损失更是天文数字。

所以此次的毕业实习也不例外，第一节课就由杨诗源工程师为我们介绍实习的安全规程与厂纪教育。

2.1.2人身和设备安全

电力企业一直将安全生产当作重中之重，始终遵循“安全第一，预防为主”的生产理念。

众多悲惨事件告诉我们，只有按照相应的规程办事才能有效的避免事故的发生。

在此次毕业实习过程中，实习人员必须具备足够的安全意识，具体内容如下：

☆在参观实习和工作中，必须佩带安全帽。

☆与设备必须保持安全距离。

安全距离从人离设备的最近点算起，不同电压等级的设备有不同的安全距离，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1所示：

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

表1各电压等级的安全距离

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。

☆电厂内栏杆不可翻越、攀爬或骑坐。

☆起重机作业的区域禁止站立和行走。

☆孔洞的盖板禁止踩踏和行走。

☆在通路狭窄、湿滑和缺乏照明的情况下，必须谨防跌倒。

☆参观时，按厂方指引的路线行走。

☆参观水坝坝面时，要走人行道，而不能走在护栏戒车道上。

☆严禁在长江上游泳。

☆“三不伤害”，即不伤害自己、不伤害他人、不被他人伤害。

☆严禁任何人动任何设备。

☆严禁吸烟，严禁携带火种进入厂区。

☆严禁参观人员进入“警戒区”。

☆在设备检修时，必须绕道而行。

☆在电厂生产场所，不得录音、照相或者录影。

☆不得带书包、袋子、相机、录影设备或者其他器材进入厂房。

☆实习人员不得使用生产场所的任何电话机。

2.1.3着装要求和纪律

由于实习现场有较多的旋转机械设备，所以必须规范着装，防止衣物被设备绞住而发生危险，具体内容如下：

☆不能穿戴有可能被绞住的衣物和饰物。

☆尽可能穿工作服进入厂区。

☆不可以穿过长的衣物，不能戴围巾。

☆禁止穿拖鞋、短裤、背心进厂；女生不能穿裙子，长发必须盘在安全帽内。

2.2葛洲坝电厂实习

2.2.1葛洲坝水利工程简介

葛洲坝水利枢纽位于中国湖北省宜昌市境内的长江三峡末端河段上，距离长江三峡出口南津关下游2.3公里。

它是长江上第一座大型水电站，也是世界上最大的低水头大流量、径流式水电站。

1971年5月开工兴建，1972年12月停工，1974年10月复工，1988年12月全部竣工。

坝型为闸坝，最大坝高47米，总库容15.8亿立方米。

总装机容量271.5万千瓦，其中二江水电站安装2台17万千瓦和5台12.5万千瓦机组；大江水电站安装14台12.5万千瓦机组。

年均发电量140亿千瓦时。

首台17万千瓦机组于1981年7月30日投入运行。

葛洲坝整个工程分为两期，一期工程于1981年1月4日胜利实现大江截流，同年6月三江通航建筑物投入运行，7月30日二江电厂第1台17万千瓦机组开始并网发电。

工程曾于1981年7月19日经受了长江百年罕见的特大洪水（72000立方米/秒）考验，大坝安然无恙，工程运行正常。

一期工程于1985年4月通过国家正式竣工验收，并荣获国家优质工程奖，大江截流工程荣获国家优质工程项目金质奖。

二期工程于1982年开始全面施工，1986年5月31日大江电厂第1台机组并网发电，1987年创造了一个电站1年装机发电6台的中华人民共和国记录，1号船闸及大江航道于1988年8月进行实船通航试验。

1988年12月6日最后1台机组并网发电，整个工程约提前1年建成。

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。

船闸为单级船闸，一、二号两座船闸闸室有效长度为280米，净宽34米，一次可通过载重为1.2万至1.6万吨的船队。

每次过闸时间约50至57分钟，其中充水或泄水约8至12分钟。

三号船闸闸室的有效长度为120米，净宽为18米，可通过3000吨以下的客货轮。

每次过闸时间约40分钟，其中充水或泄水约5至8分钟。

上、下闸首工作门均采用人字门，其中一、二号船闸下闸首人字门每扇宽9．7米、高34米、厚27米，质量约600吨。

为解决过船与坝顶过车的矛盾，

图2-1葛洲坝水利工程示意图

在二号和三号船闸桥墩段建有铁路、公路、活动提升桥，大江船闸下闸首建有公路桥。

两座电站共装有21台水轮发电机组，其中：

大江电站装机14台、单机容量12.5万千瓦，二江电站装机7台（17万千瓦2台、12.5万千瓦5台），总装机容量271.5万千瓦，每年可发电157亿千瓦时。

电能用分别用500千伏和220千伏外输。

二江泄洪闸是葛洲坝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，采用开敞式平底闸，闸室净宽12米，高24米，设上、下两扇闸门，尺寸均为12×12米，上扇为平板门，下扇为弧形门，闸下消能防冲设一级平底消力池，长18米。

大江冲沙闸为开敞式平底闸，共9孔，每孔净宽12米，采用弧形钢闸门，尺寸为12x19.5米，最大排泄量20000立方米/秒。

三江冲沙闸共有6孔采用弧形钢闸门，最大泄量10500立方米/秒。

如果您是汛期到此，那么您将观赏到：

泄洪闸前，洪波涌起，惊涛拍岸。

巨大的水头冲天而起，溅起的水沫形成漫天水雾，即使您立于百米之外，也会感到水气拂面，沾衣欲湿；如遇朗朗晴天，水雾反射的阳光，在泄洪闸前形成一道彩虹，直插江中，极为壮观。

三座船闸中，大江1号船闸和三江2号船闸为中华人民共和国和亚洲之最。

船闸各长280米、高34米，闸室的两端有2扇闸门，下闸门两扇人字型闸高34米，宽9.7米，重600吨，逆水而上的船到达船闸时上闸门关闭着，下闸门开启着，上下游水位落差20米，船驶入闸室内，下闸门关闭，设在闸室底部的输水阀打开，水进入闸室，约15分钟后，闸室里的水与上游水位相平时，上闸门打开，船只驶出船闸。

下水船过闸的情况下好相反。

每次船只通过葛洲坝大约需要45分钟。

2.2.2二江电厂电气一次接线

1.220kV开关站的接线方式及有关配置

（1）接线方式：

双母线带旁路，旁路母线分段（如图1所示）

母线：

进、出线所连接的公共导体（结点）。

母线的功能：

汇聚与分配电能（电流）。

断路器（开关）作用：

1）正常情况下用于接通或断开电路；

2）故障或事故情况下用于切断短路电流。

隔离开关（刀闸）作用：

1）设备检修情况下，将检修部分与导电部分隔开一个足够大的（明显可见的）安全距离，保证检修的安全；

2）正常情况下，配合断路器进行电路倒换操作；

3）电压等级较低、容量较小的空载变压器及电压互感器用隔离开关直接投切。

旁路母线与旁路断路器的作用：

检修任一进线或出线断路器时，使对应的进线或出线不停电。

检修任一进线或出线断路器时，用旁路断路器代替被检修断路器，并由旁路母线与有关隔离开关构成对应进线或出线的电流通路。

（2）接线特点：

旁路母线分段。

双母线带旁路在电力系统的发电厂、变电所的一次接线中应用很普遍，但旁路母线分段却不多见，教科书上也很少介绍，这是二江电厂220kV开关站接线方式的一个特点。

将旁路母线分段并在每个分段上各设置一台断路器的原因是母线上的进、出线回数多，且均是重要电源或重要线路，有可能出现有其中两台断路器需要同时检修而对应的进、出线不能停电的情况，在这种情况发生时旁路母线分段运行、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。

同时两台旁路断路器也不可能总是处于完好状态，也需要检修与维护,当其中一台检修例一台处于备用状态，这样可靠性比旁路母线不分段、仅设置一台旁路断路器高。

（3）开关站的主要配置：

出线8回：

1－8E（其中7E备用）；

进线7回：

1－7FB（FB：

发电机－变压器组）；

大江、二江开关站联络变压器联络线2回；

上述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。

（4）开关站布置型式：

分相中型单列布置（户外式）。

图2-2二江电厂电气主接线

2.发电机与主变压器连接方式、机组及主变压器型号与参数

（1）发电机与主变压器连接方式：

采用单元接线方式。

（2）机组及主变压器型号与参数：

1）水轮机参数见表2：

机组编号

1-2#

3-7#

型号

ZZ560-LH-1130轴流转桨式（双调）

ZZ500-LH-1020轴流转桨式（双调）

额定转速

54.6r/min

62.5r/min

飞逸转速

120r/min

140r/min

额定水头

18.6m

18.6m

最大水头

27m

27m

额定流量

1130m³/s

825m³/s

叶片数量

4

5

叶片重量

40t

22.5t

转轮直径

1130cm

1020cm

制造厂家

东方电机厂

哈尔滨电机厂

表2水轮机参数

2）发电机参数见表3：

机组编号

1-2#

3-7#

型号

TS1760/200-110

SF125-96/15600

额定功率

170MW

125MW

额定电压

13.8kV

13.8kV

额定电流

8125A

5980A

额定功率因数

0.875（滞后）

0.875（滞后）

定子接法

5Y

3Y

额定转子电压

494V

483V

额定转子电流

2077A

1653A

磁极对数

55

48

制造厂家

东方电机厂

哈尔滨电机厂

表3发电机参数

3）主变压器参数及型号

编号

1-2#

3-7#

型号

SSP3-200000/220

SSP3-150000/220

额定容量

200MVA

150MVA

电压比

242±2×2.5%/13.8

242±2×2.5%/13.8

连接组号

Yo/△-11

Yo/△-11

短路电压百分数

13.1%-13.8%

13.1%-13.8%

冷却方式

强迫油循环导向风冷（改进后）

强迫油循环导向风冷（改进后）

制造厂家

沈阳变压器厂

沈阳变压器厂

表4主变参数

3.厂用6kV系统与发电机组的配接方式

采用分支接线方式（仅3－6F有此分支，如图1），分支接线是机组与主变压器采用单元接线或扩大单元接线方式下获得厂用电的一种常用方法。

在有厂用分支的情况下，为保证对厂用分支供电可靠性，必须作到：

（1）发电机出口母线上设置隔离开关；

（2）隔离开关安装位置应正确。

葛洲坝二江电厂的厂用分支就是按照上述原则进行配置的，因此，具有所要求的可靠性。

（葛洲坝电厂将该分支上的降压变压器称为“公用变压器”）。

为提高对厂用分支供电的可靠性，在3F－6F出口母线上加装了出口断路器。

这样当机组故障时出口断路器跳闸切除故障，主变压器高压断路器不再分闸，不会出现机组故障对应6kV分段短时停电情况。

公用变压器的型号与参数（21B、24B），3F-6F出口断路器型号参数（ABB）见下表5。

型号

HECI-3-R

额定工作电流

9000A

额定开断电流

100kA

动稳定电流

300kA

热稳定电流

100kA，1s

全分闸时间

<60ms

合闸时间

<48ms

最大运行电压

24kV

表5出口断路器参数

4.发电机中性点的接地方式

发电机中性点经消弧线圈接地（如图2所示），发电机中性点经消弧线圈接地情况下的等效电路如图3所示。

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90度的（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90度的（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。

图2-3发电机中性点接地示意图

图2-4等效电路图

2.2.3大江电厂电气一次接线

1.500kV开关站接线方式及相关设备配置

（1）接线方式：

采用3/2接线（见图4）。

选择3/2接线方式，是基于开关站重要性考虑的。

因为开关站进出线回数多，且均是重要电源与重要负荷，电压等级高、输送容量大、距离远，母线穿越功率大（最大2820MVA），并通过葛洲坝500kV换流站与华东电网并网，既是葛洲坝电厂电力外送的咽喉，又是华中电网重要枢纽变电站。

图2-5大江电厂电气主接线

（2）布置型式：

分相中型三列布置（户外式）。

（3）开关站有关配置：

开关站共6串，每串均作交叉配置。

（交叉配置：

一串的2回线路中，一回是电源或进线，另一回是负荷或出线。

）

交叉配置是3/2接线方式普遍的配置原则，作交叉配置时，3/2接线可靠性达到最高。

因为这种配置在一条母线检修例一条母线故障或2条母线同时故障时电源与系统仍然相连接，（在系统处于稳定条件下）仍能够正常工作。

1－6串的出线分别是：

葛凤线、葛双1回、葛双2回、葛岗线、葛换2回、葛换1回。

其中葛凤线、葛双2回、葛岗线首端分别装设并联电抗器（DK）。

因为这三回出线电气距离长、线路等效电感及电容量大，“电容效应”的影响严重，装设并联电抗器后，可以有效防止过电压的产生（过电压现象最严重的情况是线路空载）、适当地改善线路无功功率的分布、从而使系统潮流分布的合理性与经济性得到相应的改善。

2.发电机与主变压器的连接方式，有关设备的型号参数

（1）连接方式：

采用扩大单元接线方式（见图4）。

由于主变压器连接2台发电机，且1－3串进线由二台主变压器并联，所以在发电机出口母线上设置了断路器。

这样当一台发电机故障时，仅切除故障发电机，本串上其他发电机仍能正常工作，最大限度保证了对系统供电的可靠性。

（2）有关设备的型号参数

型号

SFP-300000/500

额定容量

300MVA

电压比

550/13.8

连接组号

Y0/-11

冷却方式

强迫油循环导向风冷

制造厂家

西安变压器厂

表6主变参数

3.发电机组制动电阻的设置

（1）设置制动电阻的原因

大江电厂外送有功功率很大，当系统故障或出线跳闸时，原动机（水轮机）的输入功率由于惯性作用不可能迅速减小，此时发电机发出功率总和大于线路输出功率总和，机组转子的制动力矩小于拖动力矩，转子在原有旋转速度基础上加速，从而导致机组与系统不同步，造成振荡或失步，机组被迫解列，甚至引起整个系统瓦解。

设置制动电阻后，制动电阻在上述情况下通过继电保护或自动装置自动投入。

制动电阻作为负载吸收故障时有功功率的“多余”部分，因而对转子加速起制动作用，保证机组与系统正常运行。

（2）制动电阻投入的时间：

2S。

4.GIS系统

GIS，即GasInsulatedSwitchgear的首字母缩写，即气体绝缘全封闭组合电器。

GIS由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成，这些设备或部件全部封闭在金属接地的外壳中，在其内部充有绝缘性能和灭弧性能优异的SF6（六氟化硫）气体作为绝缘和灭弧介质，故也称SF6全封闭组合电器。

SF6气体是迄今最为理想的绝缘及灭弧介质，以其为介质而产生的组合电器设备在生茶及运行中有着相当的优势。

SF6全封闭组合电器利用SF6气体的优异的绝缘性能，代替常态空气绝缘的高压开关柜和输电间隔，在与敞开式电器的竞争中已经体现出其优势。

因为采用SF6气体绝缘不仅能够大大缩小绝缘距离，而且SF6断路器的灭弧介质是完全封闭的，所以组合电器尺寸也可以缩小，同时噪音也小，还可以防止污秽的污染。

GIS设备自20世纪60年代实用化以来，已广泛运行于世界各地。

GIS不仅在高压、超高压领域被广泛应用，而且在特高压领域也被使用。

与常规敞开式变电站相比，GIS的优点在于结构紧凑、占地面积小、可靠性高、配置灵活、安装方便、安全性强、环境适应能力强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。

GIS是各高压电器的集合，通常采用积木式结构，断路器、隔离开关、接地开关、互感器等元件均可随意组合。

其整体性能的提高还有赖于各组件性能的提高。

分述如下：

（1）断路器断路器是GIS中最重要的设备之一，由于SF6气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能，因而SF6气体绝缘断路器具有尺寸小、重量轻、开断容量大、维护工作量小等优点。

目前SF6断路器最高工作电压已达765kV，开断电流已达80kA，额定电流已达12kA。

SF6断路器应用在高压、超高压领域的同时，也在

图2-6运行中的GIS设备

向中压10～35kV级发展，除了采用压气式灭弧室外，还出现了采用旋弧式和自能吹弧式灭弧室的新型SF6断路器。

SF6和真空灭弧技术的确立和发展，新型材料及多种触头形式（自动触头、多点触头等）的出现，使开关的开通和通流能力大大提高。

灭弧结构中利用了电弧能量或开断电流产生的磁场，不仅降低了开关的机械应力，而且减小了灭弧结构的径向尺寸，成为当前的发展方向。

灭弧方式的改进意味着操作能量的减少，机械性能的改善，外型尺寸更为紧凑，维护工作随之减少，工作更加安全可靠。

断路器断口正在减少，300kV以下为单断口、500kV以下为双断口的现状有望在近几年内得到突破。

在未来的几年里，特高压断路器有可能只有1个断口，从而只需很小的驱动能力。

传统的瓷绝缘材料正被复合绝缘材料所取代，使得断路器重量更轻，结构更加简化。

（2）隔离开关和接地开关 隔离开关主要用于电路无电流投入和切除，动触头一般由电力操作机构驱动的绝缘旋杆传动。

为了适应不同的电气主接线和GIS结构布置的需要，隔离开关具有多种结构形式，从而保证了GIS整体设计时的灵活性。

隔离开关未来的发展趋势是：

随着断路器结构的进一步缩小，重量的进一步减轻，隔离开关和断路器有可能集成在一起。

（3）电