華中科技大學葛洲壩實習報告

2021-03-04 05:46:40 字數 4969 閱讀 4327

本次生產實習,我選擇了舉世聞名的「水電城」——宜昌,有幸見識了三峽水利樞紐工程和葛洲壩水利樞紐工程的壯觀和偉大,本次實習地點主要集中在葛洲壩,巍巍大壩,世界聞名,葛洲壩是我國萬里長江上建設的第乙個大壩,是長江三峽水利樞紐的重要組成部分。這一偉大的工程,在世界上也是屈指可數的巨大水利樞紐工程之一。水利樞紐的設計水平和施工技術,都體現了我國水電建設的最新成就,是我國水電建設史上的里程碑。

本次實習參觀了葛洲壩500kv開關站、大江電廠、二江電廠、二江電廠220kv開關站、直流輸電換流站和三峽大壩等工程和建築,聽了安全教育以及葛洲壩與三峽電廠情況介紹,電廠主裝置、主接線、廠用電,直流輸電,繼電保護,高壓絕緣等方面的課程和講座,通過講座和參觀,得以了解和掌握水電廠動力部分、電力部分及直流輸電等方面的知識,較好的將講座與參觀、課堂學習與生產實習有機的結合在了一起,加深了對電氣主接線、發電機和變壓器、電氣裝置的布置、繼電保護的方式與配合、直流輸電等方面的認識,為以後的學習打下了較好的基礎。

由於葛洲壩工人師傅時間安排問題,我們並為按照事先預定的順序展開講座和參觀,同時由於天氣及其他原因部分原定的部分講課內容也略去,但總的來說,本次實習的安排大多被落實,雖然只有短短的乙個星期,但緊湊、充實的安排,仍讓我們大開眼界、受益匪淺。

整個葛洲壩工程體系包括大江電廠、二江電廠、二江電廠200kv開關站、葛洲壩500kv開關站、換流站等工程組成,本次的實習亦主要圍繞這些工程展開。

本次實際實習安排如表2-1:

表2-1 葛洲壩實習實際日程

1、電力生產企業在安全上遵循的原則:

安全第一、預防為主。安全是電力生產企業永恆的主題。

2、實習安全

實習安全二個主要方面:

1)人身安全

a ) 進入生產現場必須戴安全帽;

b )進入生產現場必須與導電體保持足夠的安全距離;

對於不同電壓等級的電氣裝置(帶電體),在裝置不停電的情況下,安全距離如表2-2所示:

表2-2 不同電壓等級的安全距離

注:在事先不知裝置的工作狀態情況下,需將裝置視為運用中的裝置(全部帶有電壓、部分帶有電壓或一經操作即帶有電壓的裝置);對機械旋轉部位、運動部位也必須保持足夠的安全距離。

2)裝置安全。要保證裝置安全,對實習人員必須做到:

a)在生產現場,嚴禁任何人動任何裝置;

b)生產現場嚴禁吸菸、攜帶火種;

c)任何人不得進入廠房或生產現場的「警戒區」;

d)遇有檢修試驗或裝置操作等情況,實習人員必須繞道而行;

e)生產場所嚴禁照相、錄音與錄影;

f)嚴禁實習人員將包、袋及照相、錄影裝置、器材等帶入廠房內;

g)禁止實習人員動用生產場所的**機。

對實習人員著裝的要求:

3、實習紀律

1)所有實習人員必須遵守實習接待單位的有關各項紀律與規章制度,服從接待方的管理;

2)進出生產現場應佩帶實習證或出示其它有效實習證件,自覺接受保衛人員的檢查;

3)在無接待單位接待實習人員帶領、監護情況下,任何實習人員均不得進入生產現場;

4)現場參觀、實習過程中,任何實習人員均不得脫離自己所在的編隊。

葛洲壩水利樞紐工程位於湖北省宜昌市三峽出口南津關下游約3公里處,橫跨大江、葛洲壩、二江、西壩和三江,是我國萬里長江上建設的第乙個大壩,是三峽水利樞紐工程完工前我國最大的一座水電工程。其水利樞紐的設計水平和施工技術,都體現了我國當時水電建設的最新成就,是我國水電建設史上的里程碑。葛洲壩水利樞紐工程於2023年12月30日破土動工,2023年10月主體工程正式施工。

整個工程分為兩期,第一期工程於2023年完工,實現了大江截流、蓄水、通航和二江電站第一台機組發電;第二期工程2023年開始,2023年底整個葛洲壩水利樞紐工程建成。葛洲壩水利樞紐工程由船閘、電站廠房、洩水閘、衝沙閘及擋水建築物組成,兩座河床式電站廠房,分設在二江和大江。二江電站設2臺17萬千瓦和5臺 12.5萬千瓦的水輪發電機組,裝機容量為96.5萬千瓦,轉速為65.

5n/min(3-7號機組)和54.6n/min(1-2號機組)。大江電站設14臺125萬千瓦的水輪發電機組,**機容量為175萬千瓦。

電站**機容量為 271.5萬千瓦。二江電站的17萬千瓦水輪發電機組的水輪機,直徑11.3公尺,發電機定子外徑17.6公尺,是當前世界上最大的低水頭轉槳式水輪發電機組之一。二江洩水閘共27孔,最大洩洪量為83900公尺3/秒。

三江和大江分別建有6孔9孔衝沙閘,最大洩水量分別為10500公尺3/秒和20000公尺3/秒,主要功能是引流衝沙,以保持船閘和航道暢通;同時在防汛期參加洩洪。擋水大壩全長2595公尺,最大壩高47公尺,水庫庫容約為 15.8億立方公尺。葛洲壩水利樞紐工程具有發電、改善峽江航道等效益。

它的電站發電量年發電量達160多億千瓦時。相當於每年節約原煤1020萬噸,對改變華中地區能源結構,減輕煤炭、石油**壓力,提高華中、華東電網安全執行保證度都起了重要作用。葛洲壩水庫回水 110至180公里,大大改善了航道,增加了長江客貨運量。

葛洲壩水利樞紐工程施工條件差、範圍大,它的建成不僅發揮了巨大的經濟和社會效益,同時提高了我國水電建設方面的科學技術水平,培養了一支高水平的水電建設設計、施工和科研隊伍,為我國的水電建設積累了寶貴的經驗。這項工程的完成,再一次向全世界顯示了中國人民的聰明才智和巨大力量。

葛洲壩水利樞紐工程主要資料如下表2-3:

表2-3 葛洲壩水利樞紐工程簡介

圖4-1 二江電廠電氣一次部分接線圖

電氣主接線的選擇需要滿足可靠性、經濟性、靈活性、可擴充套件性的要求,對於220kv系統多採用雙母帶旁母的電氣主接線。但由於二江電廠是省重要的電壓中樞點,對其可靠性的要求比一般的220kv開關站要更高,故二江電廠220kv開關站採用的是雙母帶旁母旁母分段的電氣主接線形式。與旁母不分段相比,此種接線多了一台斷路器和隔離開關,但大大地提高了系統的可靠性。

一方面,當系統其中有兩台斷路器需要同時檢修時,為了使對應的進、出線不停電,旁路母線可分段執行、旁路斷路器分別代替所要檢修的兩台斷路器工作,保證了發供電的可靠性。另一方面,兩台旁路斷路器可以互為備用。

此220kv開關站採用的是分相中型單列布置;共7條由發電機變壓器組引出的進線,兩條大江、二江開關站聯絡變線2回;8條出線,其中7號為備用線;各線路各設定斷路器一台、加上母聯及2臺旁路斷路器,共19臺斷路器;主母線設定電壓互感器及避雷器一組。

單元接線主要用於單機容量或系統容量很大且不需要為近地負荷供電的情況下,故二江電廠發電機與主變連線方式採用單元接線。

發電機中性點經消弧線圈接地,接地情況下的等效電路如圖所示。

圖4-2 發電機中性點接地圖

圖4-3 發電機中性點接地等效電路圖

發電機定子繞組或引出線(包括分支引線)發生單相接地時,流過接地點的電容電流是超前接地相相電壓90的(將電容電流參考方向選定為由裝置流向地網),而流過消弧線圈的電流是滯後接地相相電壓90的(參考方向與電容電流方向一致),二者正好反相。實際經驗證明:

(1)若流過接地點的電流》30a,則在接地點產生永久性電弧,發電機定子繞組、鐵芯或有關裝置將被嚴重燒損。

(2)10a《接地電流<30a,則在接地點產生間歇性電弧,既會燒損裝置,又會引起過電壓。

由於流過消弧線圈的電流對電容電流具有抵償(補償)作用,合理選擇補償度k(k=il/idc),就可以使得流過接地點的實際電流 (id) 在10a以下,這樣永久性與間歇性電弧均不會產生,保證了發電機定子繞組或引出線發生單相接地時,裝置不受損壞。由於消弧線圈具有消除電弧作用,故因此而得名。

葛洲壩電廠選取的補償度是欠補償。即: k=il/idc<1。這種補償方式僅在發電機與主變壓器採用單元接線或擴大單元接線方式條件下才可採用。

為了確保接地電流小於10a,必須在中性點接上消弧線圈並選擇合理的補償度。葛洲壩電廠採用的是欠補償形式。欠補償用於髮變單元接線或擴大單元接線的場合,且具有防雷效果。

繼理論知識學習之後,在老師的陪同下我們前往開關站現場參觀實習。參觀過程中,工作人員講解了開關站的整體布局,並以某幾條線路為例跟我們解說了進出線迴路具體走向、線路上各電氣裝置連線關係及相應的作用。經指導後,我們掌握了如何在短時間內據母線布置迅速判斷出開關站電氣主接線的方法;同時對理論課上學習到的各電氣裝置,如母線、斷路器、刀閘、避雷器等,有了比較感性的認識。

此外,工作人員還講解了理論課上未提到的兩類重要裝置。一是用於整個開關站防雷措施的避雷器,此裝置安裝在主母線進線側,目的是將雷電衝擊波限制在站外仿止進入站內破壞電氣裝置的絕緣。二是站內用的國產出線串聯阻波器,三相排列成等邊三角形,目的是阻高頻通工頻防止用於通訊的疊加在電壓互感器上的高頻訊號進入站內。

此次實習不僅讓我們將理論知識具體化實際化,而且也收穫了新知識。

220kv開關站參觀後,在工作人員的帶領下我們參觀了二江電廠廠房,此過程我們主要學習了兩大知識。一是主變散熱系統,二是電廠的勵磁電流和導水葉開度兩大調節控制系統。由水電廠同步發電機工作原理知,發電機發出電的頻率與轉速緊密相關,頻率恆定為50hz是電能質量的乙個重要指標,也是發電機併網穩定執行的必不可少條件之一,因此必須維持發電機轉速穩定。

實現這一目標主要是要時刻保持發電機電磁功率與原動機輸入功率平衡,前者可由勵磁電流控制,後者可由水流閘門開口控制。具體而言就是要控制勵磁系統整流部分閘流體的導通角和導水葉開度角。

圖5-1 大江電廠電氣主接線圖

大江電廠500kv開關站採用的是分相中型三列布置,考慮到此500kv開關站的重要性決定採用3/2接線(電氣主接線如圖3),站內有6條進線6條出線,2條大江與二江的聯絡線。主接線中共有6串,每串採用交叉配置,從而使3/2接線可靠性達到最高,即使出現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仍然相連線,仍能保證不間斷供電。聯絡變採用的是自耦變壓器,其中性點必須直接接地,否則會導致變壓器絕緣損壞引發電力系統故障。

與二江電廠發電機-主變連線形式不同的是,大江電廠採用的是擴大單元接線,擴大單元接線適用環境與單元接線類似。主變採用的是**繞組變壓器,這樣可以達到正常工作時減小壓降,短路時限制短路電流的目的。此外,還需注意的是在擴大單元接線中發電機出口必須串聯乙個斷路器,以提高系統可靠性。

實習過程中我們首先學會認識實際的物理3/2接線、各裝置連線情況、進出線迴路走向。和220kv開關相比主要不同點如下:

1)避雷器安裝位子不同,此站內在進出線兩側均裝設了避雷器。

2)3/2斷路器接線中採用了三颱四段口的斷路器,其滅弧效能更強,在每段上併聯了均壓電阻和限位電容。

3)出線側併聯了三相高壓電抗器,且並電抗器下經小電抗接地。實習中發現,此電抗器採用的是油冷系統,外形與變壓器極其相似。

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