毕业实习四川大学本科实习报告.doc

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500kV5m330kV4m220kV3m110kV1.5m35kV1m10kV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97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1212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：18E（其中7E备用）；进线7 回：17FB（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/min62.5r/min飞逸转速120r/min140r/min额定水头18.6m18.6m最大水头27m27m额定流量1130m/s825m/s叶片数量45叶片重量40t22.5t转轮直径1130cm1020cm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TS1760/200-110SF125-96/15600额定功率170MW125MW额定电压13.8kV13.8kV额定电流8125A5980A额定功率因数0.875(滞后)0.875（滞后）定子接法5Y3Y额定转子电压494V483V额定转子电流2077A1653A磁极对数5548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200MVA150MVA电压比24222.5%/13.824222.5%/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36F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3F6F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2820 MVA），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。16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13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/D-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Gas Insulated Switchgear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1035kV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）电流互感器(CT) 长期以来，GIS一直采用电磁式电流互感器取得测量和保护信号，这种CT是按机电式继电器的要求设计的，需要较大的输入功率，功率损耗大，体大笨重；且受铁芯磁饱和影响，大大降低了互感器的测量精度，使用中不得不将测量信号和保护信号分开；高压电流互感器内部充油，如果密封不好，极易漏油，故障时容易发生爆炸等。近年来出现的光电电流传感器(MOCT)无此缺点，且频率响应范围宽、精度高、不受电磁干扰等。MOCT是应用法拉第元件构成的电流传感器，它所检测的信号是被测电路的磁场而不是电流，来自光纤的自然光经过法拉第元件时会产生与交变磁场强度成正比的旋转光，经过光电二极管(O/E)变成电信号，经放大后输出。（4）电压互感器(PT)GIS中的PT分为电容分压式和电磁式2种，因电磁式高电压PT在制造上有困难，300kV以上的PT一般采用电容式，300kV及以下的PT一般才采用电磁式。无论哪种形式，和CT一样，也都存在易饱和、易渗油、易爆炸、精度低、体大笨重等缺陷。EOVT是近年来新出现的有望取代传统PT的光电传感器，EOVT是根据泡克尔斯(Pockels)效应的原理工作的，整个装置由3个部分构成：承受被测电压的光学晶体、光学元件(包括发光二极管)、光电二极管和光纤、电子组件(模拟与数字处理单元和数模转换器)。EOVT的晶体装在充有SF6气体的金属筒中。由于泡克尔斯元件(晶体)光的双折射率随电场强度而变化，因此可以根据光电二极管的输出电压来确定施加于晶体上的电场强度亦即电压的大小。美国纽约电力局早在1996年就将这种EOVT安装在一个345kV变电站中试运行。虽然GIS设备有众多优点，但是一旦设备内部发生故障，由于带电设备距离较近，GIS设备的内部闪络故障通常发生在安装或大修后投运的一年内，根据统计资料，第一年设备运行的故障率为0.53次/间隔，第二年则下降到0.06次/间隔，以后趋于平稳。根据运行经验，隔离开关和盆型绝缘子的故障率最高，分别为30%及26.6%；母线故障率为15%；电压互感器故障率为11.66%；断路器故障率为10%；其他元件故障率为6.74%。因此，在运行的第一年里，运行人员要加强日常的巡视检查工作，特别是对隔离开关的巡视，在巡查中主要留意SF6气体压力的变化，是否有异常的声音（音质特性的变化、持续时间的变化）、发热和异常气味、生锈等现象。如果GIS有异常情况，必须及时对怀疑的设备进行检测。2.2.4水电站继电保护（1）线路保护A、主保护（满足全范围速动的保护）：1）光纤保护高压输电线路光纤保护按照原理分为：纵联光纤电流差动保护、纵联光纤方向（距离保护）和光纤远方跳闸时保护三种。按照光钎通道传输方向分为：专用光纤通道和复用光纤通道。与传统纵联保护相似，线路两侧的光纤保护装置必须看作一个整体，两侧配置同型号及同版本的保护装置。2）高频距离保护，通常500kV及以上为允许式，220kV为闭锁式。B、后备保护1）距离保护三段距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离(或阻抗)。并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离(阻抗)继电器，它可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值，此阻抗称为继电器的测量阻抗。当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短;当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，这样就保证了保护有选择性地切除故障线路。目前广泛采用具有三段动作范围的时限特性。三段分别称为距离保护的、段，它们分别与电流速断、限时电流速断及过电流保护相对应。距离保护的第段是瞬时动作的，它的保护范围为本线路全长的8085%;第段与限时电流速断相似,它的保护范围应不超出下一条线路距离第段的保护范围，并带有高出一个t的时限以保证动作的选择性;第段与过电流保护相似，其起动阻抗按躲开正常运行时的负荷参量来选择，动作时限比保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个t。2）零序保护三段零序保护就是利零序电流使继电器动作来指示接地故障线路的一种保护。对于架空线路，一般采用由三电流互感器接成零序电流滤过器的接线方式，三相电流互感器的二次电流相量相加后流入继电器。当三相对称运行时，流入继电器的电流等于零，只有当不对称运行时(如发生单相接地)零序电流才流过继电器，当零序电流流过继电器时，继电器动作并发出信号。（2）断路器保护A、失灵保护断路器失灵保护是指故障电气设备的继电保护动作发出跳闸命令而断路器拒动时，利用故障设备的保护动作信息与拒动断路器的电流信息构成对断路器失灵的判断，能够以较短的时限切除同一个厂站内其他有关的断路器，从而使得停电范围限制在最小范围内，从而保证整个电网的稳定运行，避免造成发电机、变压器等故障元件的严重烧损和电网的崩溃瓦解事故。1）单相跟跳2）延时三跳3）延时跳相邻断路器B、死区保护继电保护的电流输入量通常取自断路器附近的电流互感器，当电流互感器与断路器之间的这一小段导线上发生了短路故障时，可能出现这样一种情况，即：短路电流通过电流互感器而不通过断路器，即使保护动作，也不能切除该故障。也就是说，电流互感器与断路器之间的区间为保护死区。专门为这一死区设置的保护即为死区保护。A、 三相不一致保护采用分相操作机构的断路器在运行中由于各种原因，断路器三相可能断开一相或者两相，造成三相不一致，即非全相运行。断路器三相不一致会导致零序、负序电流较大，如果这些零序电流和负序电流持续时间很长，就会导致重负荷线路的零序保护四段越级误动作。断路器三相不一致保护分为两种：1）断路器本体的三相不一致保护； 2）保护装置的三相不一致保护。三相不一致保护是利用断路器辅助触点，直接跳开三相B、 重合闸保护电力系统运行经验表明，架空线路绝大多数的故障都是瞬时性的，永久性故障不到10%，故障切除后，电弧将自动熄灭，短路处的绝缘可以恢复。因此，自动将断路器重合，可以提高供电可靠性，减少停电损失，并提高电力系统的暂态稳定水平，增大高压线路的送点容量。若重合于永久性故障时，保护装置立即不带延时、无选择性断开断路器以防止故障扩大。因此，常常安装自动重合闸装置。（3）短引线保护短引线保护是指3/2断路器接线或者桥型接线或扩大单元接线中，当两个断路器之间所接线路或者变压器停用时，由于该线路或变压器的主保护退出，两个断路器之间的一小段联线成为保护死区。为此，通过新增电流差动保护（该保护引入这两个断路器的CT信号作为差动信号），来识别并切除这一段连线上的故障，称之为短引线保护。（4）母线保护采用母线差动保护。正常运行状态下，进出电流的大小相等，相位形同。但是如果母线发生故障，这一平衡就会被破坏。有的保护采用比较电流是否平衡，有的保护采用比较电流相位是否一致，有的而这兼备，一旦判别出母线故障，立即启动保护动作元件，跳开母线上的所有断路器。如果双母线并列运行，有的保护会有选择的跳开母联开关和有故障母线的所有进出线断路器，从而缩小停电范围。以上，便是母线差动保护的原理。母线差动保护可以分成：A、 母线完全差动保护 母线完全差动保护是将母线上所有的各个连接元件的电流互感器按同名相、同极性连接到差动保护，电流互感器的特性与变比均应相同，若变比不能相同时，可采用补偿变流器进行补偿。B、 母线不完全差动保护（5）变压器保护A、主保护：1）变压器差动保护变压器差动保护主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障，同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。在然组变压器的两侧均装设电流互感器，其二次侧按照循环电流法接线。也就是说，如果两侧电流互感器的同极性端都朝向母线测，则将同极性端子相连，并在两接线间并联接入电流继电器。2）重瓦斯保护瓦斯保护反映的是变压器的内部故障。正常运行时，气体继电器充满油、开口杯浸在油内，处于上浮位置，干簧触点断开。当变压器内部故障严重时，产生强烈的瓦斯气体，使变压器的内部压力突增，产生很大的油流向油枕方向冲击，因油流冲击挡板，挡板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，使得干簧触点接通，作用于跳闸。重瓦斯是由于变压器内有严重故障，使变压器油受热迅速膨胀冲向油枕时，重瓦斯内挡板被冲开一定角度，接通继电器，产生信号。B、后备保护：1）过励磁保护当发电机或变压器发生过励磁故障时，铁心的工作磁密升高导致其出现饱和使得铁损增加。铁心饱和还会使漏磁场增强，漏磁通在穿过铁心表面和相应结构件中引起的涡流损耗也相应增加。由这些附加损耗引起的温升有可能导致设备绝缘的损坏。由于现代大型发电机、变压器的额定工作磁密接近其饱和磁密，使得过励磁故障的后果更加严重。并且，对于发电机-变压器组，其电压和频率都会大幅度偏离额定值，有可能出现因电机转速偏而电压接近额定值时由低频产生的过励磁故障。因此，引入了过励磁保护。2）三侧过流保护三侧过流保护，也就是在三绕组变压器三侧都装设过流保护。当变压器任何一侧的母线发生短路故障时，过流保护动作。因为三侧都装有过流保护，能够使其有选择的切除故障，而不需要使变压器停运，各侧的过流保护可以作为本侧母线、线路的后备保护，主电源侧的过流保护就可以作为其他两侧和变压器的后备保护。3）零序过流保护4）轻瓦斯保护轻瓦斯保护用于变压器内部故障较小的情况。发生轻微故障时，排除的瓦斯气体缓慢上升而进入气体继电器，使得油面下降，开口杯产生的支点为轴逆时针方向转动，使得干簧触点接通，发出信号。（6）机组保护主保护：A、发电机差动保护发电机差动保护分为：1）比率制动式差动保护，其为发电机内部相间短路故障的主保护；2）不完全纵差保护，即指发电机（或发电机组）内部故障的主保护，它既能顾反映发电机（或发电机组）内部各种相间短路故障，也能够反映匝间短路和分支绕组的开焊故障。3）标记式差动保护，将它应用于发电机、变压器等作为内部故障的主保护。差动保护是利用基尔霍夫电流定理工作的，当发电机正常工作或者区外故障时，将其看作理想发电机，则流入变压器的电流和流出的电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。而当发电机内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差定保护感受到的二次电流的和正比于故障点电流，差动继电器动作。在下列情况下，不使用差动保护：1）差动保护二次回路及电流互感器回路有变动或者进行校验时；2）继电保护人员测定差动回路电流相量及差压；3）差动保护互感器一相断线或回路开路；4）差动保护出现明显的异常现象；5）误动跳闸；6）额定容量比较小的发电机；7）35kV以下的一般不使用差动保护。B、匝间保护匝间保护有以下几种构成方式：1）横差保护。当定子绕组出现并联分支且发电机中性点侧有六个引出头时采用。横差保护接线简单、动作可靠、灵敏度高。2）零序电压原理的匝间保护。采用专门电压互感器测量发电机三个相电压不对称而生成的零序电压，该保护由于采用了三次谐波制动，因此，大大提高了保护的灵敏低与可靠性。3）负序功率方向匝间保护。利用负序功率方向判断发电机内部不对称还是系统不对称故障，保护的灵敏度很高，今年来运行表明该保护在区外故障时发生误动必须增加动作时延，故限制了其使用。C、横差动保护（7）葛洲坝电厂采用的继电保护措施葛洲坝电厂的继电保护采用的就是微机保护。（1）发电机、变压器保护葛洲坝电厂大江、二江均采用的是WYB系列微机型发电机、变压器保护装置。WYB系列微机型发电