三峡、葛洲坝实习报告.docx

电气工程学院

三峡、葛洲坝实习报告

姓 名： 李超 学 号： 20104394

专 业：电气工程与自动化 指导教师：

实习时间： 2013年 7月9日 至 2013年 7月19日

前言
在经过了三年的基本专业知识学习后，学院在我们大三暑假期间，安排了我们去湖北宜昌进行三峡、葛洲坝水电站的实习，意在巩固在电气自动化方面的知识，将理论具体化，达到理论与实际结合，让我们更能形象的了解电气方面的知识，不仅能讲所学的知识运用上，还能近距离的了解以后我们工作后会遇到的电气方面的问题。整个实习过程由进入现场参观和课堂讲座相结合，10天的时间已有不少收获。此外，参观葛洲坝、三峡这样全国闻名、举世瞩目的水利水电工程，能够有效地增进我们对本专业的自豪感，减轻课程知识的枯燥性，加强我们对专业学习的兴趣；也能因此体会到本专业对国计民生的重要性，从而促使我们在学习以及日后的工作中培养出细致、谨慎的作风。
在前往湖北宜昌之前，学院组织我们将去葛洲坝实习的同学进行了动员会，给我们讲解了此行的目的和意义，强调了注意事项，并让我们做好相关的准备工作，向即将奔赴宜昌的大三学生们说明了实习的具体行程、集合方式和乘坐的火车车次等，强调了我们要遵守的各项纪律和安全事项，并提醒学生所需要带的各种物品，如身份证、学生证等。由于给出的信息充分且完整，我们得以以良好的心态奔赴实习。

1. 安全与纪律
安全第一，预防为主。让做的必须做到，不让做的一定不能做。
1.1 人生安全
① 进现场必须戴安全帽
② 进现场必须与导电体保持足够的距离
③ 水工建筑护栏、栏杆严禁攀爬
④ 禁止在起重机工作区域下面
⑤ 有孔洞的盖板不能踩
⑥ 听从指挥不要乱窜
⑦ 参观坝面要走人行道
⑧ 禁止下河游泳
⑨ 实习完毕立即离开生产现场
⑩ 不知设备工作状况下，一律视为运行中的设备
1.2 设备安全
① 生产现场严禁任何人动设备
② 严禁烟火
③ 任何人不得进入厂房或生产现场的禁止区（黄线以外）
④ 有检修操作时须绕行
⑤ 禁止照相录音录影
1.3 着装要求
① 不能穿戴有可能被绞住的衣物和饰物
② 尽可能穿工作服进入厂区
③ 不可以穿过长的衣物，不能戴围巾
④ 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. 葛洲坝实习
2.1 葛洲坝概况
葛洲坝水利枢纽是长江干流上修建的第一个大型水利工程，它位于长江三峡出口——南津关下游2.3公里处，上距三峡坝址38公里，下距宜昌市中心约6公里。因为坝址在江中原本有一个小岛“葛洲坝”而得名。葛洲坝和西坝两座小岛，将此处长江从右到左分为大江、二江和三江三个部分，水电厂则为大江和二江电厂，三江主要用于航运。
葛洲坝在长江水利枢纽体系中，为航运梯级的一部分，主要作用为改善从三峡工程至长江三峡出口的南津关这一航段枯水期的通航条件；通过反调节的作用消除三峡工程日流量不稳定对下游航道和宜昌港的不良影响；利用峡谷河道的落差发电；为三峡工程的上马，在技术、人员和运作上提供先行的经验。
葛洲坝运行的原则是：“航运第一，发电第二，发电必须服从航运”，共设三个船闸，即大江1号船闸，其尺寸为：长×宽×槛上水深=280×34×5米，可通行12000～16000吨级船队；三江2号船闸，其尺寸及通航能力同大江1号船闸；三江3号船闸，尺寸为120×18×3.5米，可通行3000吨以下的客货轮。
葛洲坝的水力发电规模远不如三峡工程，但其年发电量也有157亿千瓦时，相当于每年节省煤炭900万顿，有十分明显的经济效益。三峡工程开工建设时，则为其提供了充足的电力保障。
葛洲坝工程因属低水头水利枢纽，防洪、灌溉效益不大。但随着旅游业的日益兴旺，到三峡风景区旅游的游客逐年增多，三峡工程建成以后葛洲坝的旅游效益应有更大的发展。

大坝形式
闸坝（直线坝）
厂房形式
河床式
大坝全长
2606.5米
最大坝高
40米（低坝）
坝顶高程
70米
蓄水水位
66米（校核水位67米，运行水位63~66.5米）
总库容
15.8亿m3
设计落差
18.6米（低水头）
单机容量
12.5万kW和17万kW两种
大江电厂装机容量
12.5万kW × 14 = 175万kW
二江电厂装机容量
17万kW ×2 + 12.5万kW × 5= 96.5万kW
总装机容量
271.5万kW（21台机组）
设计年发电量
140.9亿kWh
实际年发电量
152亿kWh~162亿kWh
保证出力
76.8万kW
电价
￥0.159/kWh（省内）；￥0.220/kWh（省外）
回水距离
180公里
水库调节性能
日调节（三峡工程建成后，实际成为季调节）
泄水闸排洪能力
8.4万m3
全工程总排洪能力
11.2万m3
葛洲坝的一些工程参数如下：

2.2 二江电厂实习情况
二江开关站的电压等级为220kV，接线形式上采用双母线带旁路，旁路母线分段。双母线带旁路应用很普遍，但旁路母线分段却不多见，这是二江电厂220kV开关站接线方式的特点。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。

开关站布置形式是户外分相中型单列布置，其主要配置为：
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。
发电机与主变压器之间采取单元接线连接方式，厂用主接线则采用单母线分段的接线因为厂用电电压等级相对较低、送电距离很近、输送容量小，单母线分段接线结构简单、操作方便、同时也具备良好经济性，所以只要不设置机压母线的电厂，几乎都采用该接线方式。厂用6kV系统与发电机组的配接方式采用分支接线方式——这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。
除了参观户外的220kV开关站并实地了解了双母线带旁母的接线方式之外，我们还在接待的工程师的带领之下，进入二江电厂的厂房参观水轮发电机室。电厂分多层，而水轮机则竖直分布在厂房内，较下方由水推动水轮机的叶片，上方则通过轴的传动，使得发电机转子缓缓转动，使水能最终转化为电能。我们由工程师耐心讲解和带领着，下到水轮机室，虽然没能看到运行的样子，但是亲身感受了水轮机的旋转和水电站的运行。
2.3 大江电厂实习情况
大江开关站采用3/2接线方式的电气主接线，主要基于开关站重要性考虑——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。开关站布置形式是户外分相中型三列布置；进出线共6串，每一串均作交叉配置，有效保证了3/2接线的可靠性。

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，因为这三回出线电气距离长、大江开关站采用3/2接线方式的电气主接线，主要基于开关站重要性考虑——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。开关站布置形式是户外分相中型三列布置；进出线共6串，每一串均作交叉配置，有效保证了3/2接线的可靠性。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（如线路空载 ）、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。
1~6串的进线分别是：8B 与10B 并联引线、12B 与14B并联引线、16B与18B并联引线、20B引线，共连接大江电厂14台发电机组；另外两条进线是二江电厂220kV开关站与大江电厂 500kV 开关站两台联络变压器的高压侧引出线。
我们参观开关站的主要内容就是参观户外场地上的电气主接线。通过参观，以往只在书上看到的原理接线图便丰满了起来。图上每一个抽象元件符号，如断路器、隔离刀闸等，在这里都对应着真实的设备。参观之后，很多我们所学的知识终于实现了理论与现实的统一，它们在大脑中的印象更加清晰了。
2.4 葛洲坝电厂继电保护
继电保护特性：瞬时性（<100ms）、选择性、可靠性、灵敏性
2.4.1 线路保护
主保护（满足全范围速动的保护）： 1、光纤保护2、高频距离保护（通常500KV及以上为允许式，220KV为闭锁式）
后备保护： 1、距离保护三段2、零序保护三段
2.4.2 断路器保护
1、失灵保护a单相跟跳b延时三跳c延时跳相邻断路器
2、死区保护：当满足a跳令不返回b跳位跳开c有流这三个条件时，延时跳相
邻断路器
3、三相不一致保护：利用断路器辅助触点，直接跳开三相
4、重合闸保护a单跳启动b单相偷跳启动
2.4.3 短引线保护
2.4.4 短线保护
2.4.5 母线保护：母线差动保护
2.4.6 变压器保护
主保护：1、变压器差动保护2、重瓦斯保护
后备保护：1、过励磁保护2、三侧过流保护3、零序过流保护4、轻瓦斯保护（作
用发信号）
2.4.7 机组保护
主保护：1、发电机差动保护2、匝间保护3、横差动保护（适用于多分支定子）
后备保护： 1、失磁保护：满足a吸收无功功率b转子电压低c进入静态阻抗圆等特点时启动，之所以不为主保护是因为失磁的过程是缓慢的，不满足全线速动的条件 2、负序过流保护：由系统不对称产生的负序电流超过一定值启动保护 3、低电压过电流保护：低电压是为了提高灵敏度，因为电动机自启动会有较大的电流，光靠电流整定值来躲过会降低保护的灵敏性 4、定子一点接地保护：一点接地还是可以运行的，为防止危害严重的两点接地，用零序电流保护和三次谐波保护构成全范围保护 5、转子一点接地保护
2.5 葛洲坝调速系统
葛洲坝电厂是利用水能来发电，那么水轮机和发电机是我们厂的两大主要组成部件。
水轮机是一种以水为介质的动力机械。它是将水的能量转换为旋转的机械能，通过主轴传递能量，主轴带动发电机转子旋转，在定子内感应出电势，带上外负荷后便有电流输出。水能与其他动力相比，它具有高效、成本低、能源可再生、环保便于利用等优点。
调速系统又是发电厂的重要的辅助系统。它 的基本任务就是按照用户负荷变化所引起水轮发电机组的转速或频率变化的偏差，通过调速器自动调节水轮机导叶开度，使发电机的输出功率和频率满足用户的要求。
调速器无故障时，将导/轮叶置自动状态，水头按当前实际水头设定（或者由自动水位装置给定测得的水头值），锁锭在拔出状态，紧急停机电磁阀在复归位置，轮叶在起动开度位置（轮叶起动开度根据用户提供参数在软件中设置），机组具备开机条件，由中控室或机旁盘发开机令给调速器，调速器接收到开机令后，使步进电机向开启方向旋转，过程如下：
1. 导叶开至第一起动开度，机组转速开始上升。轮叶全关。
2. 当机组频率≥45Hz时,导叶回关到第二起动开度，PID参与
节，机组自动跟踪网频，如果无网频信号或网频故障时，机组自动跟踪50HZ。
葛洲坝电厂有21台轴流转桨式水轮发电机组，水轮机调速器为双调节水轮机调速器。机组运行的最优效率工况取决于导叶开度和轮叶角度的配合关系，因为这类水轮机的转动力矩除与导叶有关外，轮叶角度也是确定水轮机动力矩的因素。水轮机在不同的稳定工况时，轮叶应该按照导叶开度改变自己的角度，形成合理的组合关系，才可以获得较好的效率工况。

3. 三峡实习
3.1 三峡工程概况
三峡工程的全称为“长江三峡水利枢纽工程”，是目前世界上最大的水利工程，坝址在三斗坪，即葛洲坝上游40公里处，1994年12月14日正式动工，施工工期总计17年。
建造三峡工程的最主要目的是防洪，是长江中下游防洪体系的骨干工程。三峡水库的调蓄，使荆江河段防洪标准由以往的十年一遇提高到百年一遇；而遇到千年一遇或类似于1870年曾发生过的特大洪水时，三峡工程可以配合荆江分洪等分蓄洪工程的运用，防止荆江河段两岸发生干堤溃决的毁灭性灾害，减轻中下游洪灾损失和对武汉市的洪水威 胁，并可为洞庭湖区的治理创造条件。
然而三峡工程的作用远不止于此。三峡工程还是世界上装机容量最大的水电站，年发电量超过1000亿千瓦时，创造了极大的经济效益。
最后，三峡工程还使长江宜昌至重庆航段的水位上升，因而显著改善了这一航段的通航条件，也改善了宜昌以下航道的枯水季节通航条件，提升了航道年通行容量，使得大型的货运通过长江水路来往川渝与沿海更加便捷划算。
三峡工程的一些工程参数如下：
大坝形式
混凝土重力坝（直线坝）
厂房形式
坝后式（全封闭）
大坝全长
2309.47米
最大坝高
183米（高坝）
坝顶高程
185米
蓄水水位
（枯水期）175米；（丰水期，预留防洪库容）145米
总库容
393亿m3（对应175米水位）221.5亿m3（对应145米水位）
可削洪峰流量
27000m3/s~33000 m3/s
最大落差
113米
单机容量
70万kW
左岸装机容量
70万kW × 14 = 980万kW
右岸装机容量
70万kW ×12 = 840万kW
总装机容量
1820万kW（26台机组）
设计年发电量
847亿kWh
负荷分配
华东720万kW；广东300万kW；华中800万kW
电价
￥0.25/kWh
回水距离
650公里（175米水位，至重庆）
水库调节性能
季调节（实际使下游的葛洲坝也成为季调节）

3.2 三峡工程实习情况
在三峡大坝的时间还没有在路上的时间长，但是一路上我却也饱览了三峡的美丽风景。进入三峡的工作区，层层戒备森严的哨岗制度使我们知道了三峡工程的重要性，正如去的路上看到的标牌，兴建三峡工程，提高一方经济，美化一片环境，造福一方百姓。从车上下来后，面对这如此巨大的工程，心中有说不出的敬畏。工作人员带领我们参观，我们了解到三峡工程架设了五级升降船闸，正在建设供三千吨级小船快速通过的升船机，使工程上下的航道得以通航。我们亲眼目睹了40米高的巨大船闸打开的过程，为其壮观而惊叹。

4. 实习收获与总结
这次的三峡、葛洲坝水电站之行虽然只有短短的10天时间，但我很珍惜每一次参观和听讲座的机会，在学习中实践，在实践中学习。通过这次的实习我体会到，尽管我们已经学习了三年的专业知识，但真正能说得出来的认得出来的却很有限，这次实习主要是进行了相关的知识学习和参观，根据学习和以往在大学中的积累，再进入现场中参观，这样有针对性的进行理论与实际相结合的学习，感觉效果比纯粹的进行理论教学要好的多，运用之前所学的知识解释眼中所见的各种景象，这样就把知识实用化了，而不是仅仅存于脑海中的教条。实习是大学里必不可少的一项内容，一直以来我们作为学生，只是一味地获取知识，真正实践的机会少之又少。所谓读万卷书行万里路，大学生读的书不一定上万卷，但却也不少，从小一直读到大，而行的路却太少了。所以我觉得这次实习的意义重大，给我们提供实践的机会，从中去发觉自己所学的与真正应用的是不是相符的，通过实习可以了解自己与理想的差距，在以后的学习中可以侧重的弥补某些方面的不足。
作为一名电力学子，前往世界装机容量最大的水电站——三峡水电站参观实习，不可谓不激动，能在气势宏大的大坝上进行参观，那是怀着一种敬畏的心情在学习，亲眼看见如此雄伟的水利工程，让我们为之折服，并为我们的国家感到骄傲，也为我们即将从事的行业感到自豪。