畢業(yè)設計（論文）宜昌的葛洲壩水利樞紐工程畢業(yè)實習報告

1、第一章 概述1.1 畢業(yè)實習的目的畢業(yè)實習是教學計劃中的一個重要環(huán)節(jié)。通過單位實習及向單位技術人員及工人學習單位管理知識，了解一般的操作過程，進一步鞏固課堂所學專業(yè)知識，了解并熟悉本專業(yè)的現代化技術和組織現場管理方法。為畢業(yè)后參加實際工作打好基礎。實習鍛煉了自己的實際動手能力，將學習的理論知識運用于實踐當中，另一方面檢驗書本上理論的正確性，使自己對知識能夠融會貫通。同時，開拓視野，完善知識結構，達到鍛煉能力的目的。1.2 畢業(yè)實習的意義畢業(yè)實習是學校教學的重要補充部分，是區(qū)別于普通學校教育的一個顯著特征，是教育教學體系中的一個不可缺少的重要組成部分和不可替代的重要環(huán)節(jié)。它是與今后的職業(yè)生活最直

2、接聯系的，我們在畢業(yè)實習過程中將完成學習到就業(yè)的過渡，因此畢業(yè)實習是培養(yǎng)技能型人才，實現培養(yǎng)目標的主要途徑。它不僅是校內教學的延續(xù)，而且是校內教學的總結?？梢哉f，沒有畢業(yè)實習，就沒有完整的教育。學校要提高教育教學質量，在注重理論知識學習的前提下，首先要提高畢業(yè)實習管理的質量。畢業(yè)實習教育教學的成功與否，關系到學校的興衰及學生的就業(yè)前途，也間接地影響到現代化建設。1.3 實習內容及任務本次實習，我們選擇了位于“水電城”宜昌的葛洲壩水利樞紐工程，實習日期為2011年3月31日4月24日，實習主要包括參觀、聽講座等形式。本次實習是較為正式的專業(yè)生產實習，與大學期間的金工實習、電工實習、認識實習同屬實

3、驗教學環(huán)節(jié)，但其正式性及與社會和生產的緊密結合使其成為大學期間最重要的實習環(huán)節(jié)，也是本科教育重要的一課，是對課堂學習的重要補充和拓展。本次實習的具體要求為：（1）全面了解水電廠的電能生產過程，主要設備及系統(tǒng)。（2）理論聯系實際，培養(yǎng)運用所學知識獨立分析和解決實際問題的能力。（3）加深對電力工業(yè)在國民經濟中重要作用及安全生產重要性的認識。（4）學習工人師傅和工程技術人員的優(yōu)秀品質，學習他們精湛的專業(yè)知識和豐富的實踐經驗。1.4 安全教育 進入葛洲壩水電廠實習上的第一堂課就是安全教育，1.4.1電力生產企業(yè)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(yè)永恒的主題。1.4.2 實習安全實習

4、安全包括二個主要方面：一、人身安全（1）進入生產現場必須戴安全帽；（2）進入生產現場必須與導電體保持足夠的安全距離；對于不同電壓等級的電氣設備（帶電體），在設備不停電的情況下，安全距離如表5-2所示： 表1-1 不同電壓等級的安全距離額定電壓等級安全距離500kv5m330kv4m220kv3m110kv1.5m35kv1m10kv及以下（含發(fā)電機13.8kv）0.7m注：在事先不知設備的工作狀態(tài)情況下,需將設備視為運用中的設備(全部帶有電壓、部分帶有電壓或一經操作即帶有電壓的設備）；對機械旋轉部位、運動部位也必須保持足夠的安全距離。二、設備安全。要保證設備安全，對實習人員必須做到：（1）在生

5、產現場，嚴禁任何人動任何設備；（2）生產現場嚴禁吸煙、攜帶火種；（3）任何人不得進入廠房或生產現場的“警戒區(qū)”；（4）遇有檢修試驗或設備操作等情況，實習人員必須繞道而行；（5）生產場所嚴禁照相、錄音與錄影；（6）嚴禁實習人員將包、袋及照相、錄影設備、器材等帶入廠房內；（7）禁止實習人員動用生產場所的電話機。1.4.3 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(guī)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(wèi)人員的檢查；3、在無接待單位接待實習人員帶領、監(jiān)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

6、均不得脫離自己所在的編隊。第二章 發(fā)電廠部分2.1 發(fā)電廠生產流程電力生產過程包括電能的生產、輸送和分配，因此嚴格地講，電力生產應包括發(fā)電、輸電和配電三個主要環(huán)節(jié)。 用電本應是電能使用和消費的過程，但由于電力的特點是產、供、銷瞬時完成的，因此用電需求的變化和對用電需求的控制會實時影響著電力生產的過程。2.1.1 發(fā)電 電力生產的發(fā)電環(huán)節(jié)是利用電能生產設備將各種一次能源或其他形式的能轉換成電能。生產電能的主要方式有：火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電、地熱發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能發(fā)電.、潮汐能發(fā)電、生物質能發(fā)電和燃料電池發(fā)電等。2.1.2 輸電電力生產的輸電環(huán)節(jié)是把電能從其生產之處傳輸到其使用和消費處，

7、即從發(fā)電廠或發(fā)電中心把電能輸送到電力用戶或電力負荷中心。由于發(fā)電廠發(fā)出的電力是三相交流電，所以輸電大都采用三相交流輸電方式。輸電采用的電壓越高，則可輸送的距離就越遠，可輸送的電功率(容量)就越大。電力工業(yè)出現的初期，發(fā)電廠建在電力用戶附近，以發(fā)電機電壓直接向用戶送電。隨著電力生產規(guī)模和負荷中心規(guī)模的擴大，發(fā)電中心，如大型火電基地、水電基地和核電基地，均遠離電力負荷中心，并且輸電容量也越來越大，致使輸電電壓不斷提高，陸續(xù)出現了高壓輸電（110kv)，超高壓輸電(330，500，750kv)和特高壓輸電(1000 kv及以上)。2.1.3 配電電力生產的配電環(huán)節(jié)是從輸電環(huán)節(jié)接受電能，并根據各類用戶

8、的不同需求，將電能分配到各行各業(yè)的用戶，以最少的消耗向用戶提供連續(xù)可靠、質量合格且價格合理的電能。配電環(huán)節(jié)應根據用戶的重要性和對電力的依賴程度分門別類加以對待。有些用戶對電力可靠性要求很高，電力中斷即會造成重大經濟損失，甚至危及人的生命和國家安全。有些用戶則對電能質量要求很高。電能質量包括電壓質量、頻率質量和波形質量。配電環(huán)節(jié)提供給用戶的電力，其電壓和頻率、波動應在允許的范圍之內，波形的畸變也應符合標準。 配電環(huán)節(jié)必須要有可靠的配電網絡，采用先進的配電自動化技術、電能質量控制技術和現代電能計量技術，以便向用戶提供充足可靠、質量合格和價格合理的電能。2.1.4 變電變電是電力生產的重要組成部分，

9、它寄于上述電力生產的三個主要環(huán)節(jié)之中。在發(fā)電環(huán)節(jié)中，發(fā)電設備發(fā)出的電力具有較低的電壓(6.3kv至20kv)，需要通過變電部分將其提升到輸電電壓后送人輸電環(huán)節(jié)，因此發(fā)電廠設有升壓站或稱升壓變電所。在輸電環(huán)節(jié)中，不同電壓的輸電網之間和輸電線路的交匯處，變電所則起變換電壓，控制電力流向和電壓調節(jié)的作用。為了將電力送至配電環(huán)節(jié)，輸電環(huán)節(jié)中的變電部分需把電壓降至配電網的電壓。在配電環(huán)節(jié)中，電壓需經多次變換才能降至電力用戶所采用的用電電壓，這里變電不僅起變換電壓的作用，同時還起控制電力流向、分配電力和保證電壓質量的作用。2.2 電廠電氣部分2.2.1 電氣主接線電氣主接線主要是指在發(fā)電廠、變電所、電力系

10、統(tǒng)中，為滿足預定的功率傳送和運行等要求而設計的、表明高壓電氣設備之間相互連接關系的傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設備包括發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等它們的連接方式對供電可靠性、運行靈活性及經濟合理性等起著決定性作用。一般在研究主接線方案和運行方式時，為了清晰和方便，通常將三相電路圖描繪成單線圖。2.2.2 主接線方式及特點一、單元接線 單元接線就是線路和變壓器直接相連，是一種最簡單的接線方式。單元接線的優(yōu)點是斷路器少，接線簡單，造價省。其較適合用于正常二運一備的城區(qū)中心變電所。 二、橋形接線 橋形接線采用4個回路3臺斷路器和6個隔離開關，是接線中斷路器數量較少、也是投資較省

11、的一種接線方式。根據橋形斷路器的位置又可分為內橋和外橋兩種接線。由于變壓器的可靠性遠大于線路，因此中應用較多的為內橋接線。若為了在檢修斷路器時不影響和變壓器的正常運行，有時在橋形外附設一組隔離開關，這就成了長期開環(huán)運行的四邊形接線。 三、單母線分段接線 單母線分段接線就是將一段母線用斷路器分為兩段，它的優(yōu)點是接線簡單，投資省，操作方便；缺點是母線故障或檢修時要造成部分回路停電。 四、雙母線接線 雙母線接線就是將工作線、電源線和出線通過一臺斷路器和兩組隔離開關連接到兩組(一次/二次)母線上，且兩組母線都是工作線，而每一回路都可通過母線聯絡斷路器并列運行與單母線相比，它的優(yōu)點是供電可靠性大，可以輪

12、流檢修母線而不使供電中斷，當一組母線故障時，只要將故障母線上的回路倒換到另一組母線，就可迅速恢復供電，另外還具有調度、擴建、檢修方便的優(yōu)點；其缺點是每一回路都增加了一組隔離開關，使配電裝置的構架及占地面積、投資費用都相應增加；同時由于配電裝置的復雜，在改變運行方式倒閘操作時容易發(fā)生誤操作，且不宜實現自動化；尤其當母線故障時，須短時切除較多的電源和線路，這對特別重要的大型發(fā)電廠和變電站是不允許的。 五、雙母線帶旁路接線 雙母線帶旁路接線就是在雙母線接線的基礎上，增設旁路母線。其特點是具有雙母線接線的優(yōu)點，當線路(主變壓器)斷路器檢修時，仍有繼續(xù)供電，但旁路的倒換操作比較復雜，增加了誤操作的機會，

13、也使保護及自動化系統(tǒng)復雜化，投資費用較大，一般為了節(jié)省斷路器及設備間隔，當出線達到5個回路以上時，才增設專用的旁路斷路器，出線少于5個回路時，則采用母聯兼旁路或旁路兼母聯的接線方式。 六、雙母線分段帶旁路接線 雙母線分段帶旁路接線就是在雙母線帶旁路接線的基礎上，在母線上增設分段斷路器，它具有雙母線帶旁路的優(yōu)點，但投資費用較大，占用設備間隔較多，一般采用此種接線的原則為： (1)當設備連接的進出線總數為1216回時，在一組母線上設置分段斷路器；(2)當設備連接的進出線總數為17回及以上時，在兩組母線上設置分段斷器。七、 3/2(4/3)斷路器接線 3/2(4/3)斷路器接線就是在每3(4)個斷路

14、器中間送出2(3)回回路，一般只用于500kv(或重要220kv)電網的母線主接線。它的主要優(yōu)點是： (1)運行調度靈活，正常時兩條母線和全部斷路器運行，成多路環(huán)狀供電；(2)檢修時操作方便，當一組母線停支時，回路不需要切換，任一臺斷路器檢修，各回路仍按原接線方式，不需切換； (3)運行可靠，每一回路由兩臺斷路器供電，母線發(fā)生故障時，任何回路都不停電。 2/3(4/3)斷路器接線的缺點是使用設備較多，特別是斷路器和電流互感器，投資費用大，保護接線復雜。2.3 發(fā)電機勵磁系統(tǒng)勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉子提供勵磁電流；而勵磁調節(jié)器則根據輸入信號和給定的調節(jié)準則控制勵磁功率單元的輸出。勵磁系統(tǒng)的自動

15、勵磁調節(jié)器對提高電力系統(tǒng)并聯機組的穩(wěn)定性具有相當大的作用。尤其是現代電力系統(tǒng)的發(fā)展導致機組穩(wěn)定極限降低的趨勢，也促使勵磁技術不斷發(fā)展。同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)主要由功率單元和調節(jié)器（裝置）兩大部分組成。其中勵磁功率單元是指向同步發(fā)電機轉子繞組提供直流勵磁電流的勵磁電源部分，而勵磁調節(jié)器則是根據控制要求的輸入信號和給定的調節(jié)準則控制勵磁功率單元輸出的裝置。由勵磁調節(jié)器、勵磁功率單元和發(fā)電機本身一起組成的整個系統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)控制系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)是發(fā)電機的重要組成部份，它對電力系統(tǒng)及發(fā)電機本身的安全穩(wěn)定運行有很大的影響。2.3.1 勵磁系統(tǒng)的主要作用勵磁系統(tǒng)的主要作用有：1、根據發(fā)電機負荷的變化相應的調節(jié)

16、勵磁電流，以維持機端電壓為給定值；2、控制并列運行各發(fā)電機間無功功率分配；3、提高發(fā)電機并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性；4、提高發(fā)電機并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性；5、在發(fā)電機內部出現故障時，進行滅磁，以減小故障損失程度；6、根據運行要求對發(fā)電機實行最大勵磁限制及最小勵磁限制。2.3.2 發(fā)電機獲得勵磁電流的幾種方式1、直流發(fā)電機供電的勵磁方式這種勵磁方式的發(fā)電機具有專用的直流發(fā)電機，這種專用的直流發(fā)電機稱為直流勵磁機，勵磁機一般與發(fā)電機同軸，發(fā)電機的勵磁繞組通過裝在大軸上的滑環(huán)及固定電刷從勵磁機獲得直流電流。這種勵磁方式具有勵磁電流獨立，工作比較可靠和減少自用電消耗量等優(yōu)點，是過去幾十年間發(fā)電機主要勵磁方式，

17、具有較成熟的運行經驗。缺點是勵磁調節(jié)速度較慢，維護工作量大，故在10mw以上的機組中很少采用。2、交流勵磁機供電的勵磁方式現代大容量發(fā)電機有的采用交流勵磁機提供勵磁電流。交流勵磁機也裝在發(fā)電機大軸上，它輸出的交流電流經整流后供給發(fā)電機轉子勵磁，此時，發(fā)電機的勵磁方式屬他勵磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵靜止勵磁，交流副勵磁機提供勵磁電流。交流副勵磁機可以是永磁機或是具有自勵恒壓裝置的交流發(fā)電機。為了提高勵磁調節(jié)速度，交流勵磁機通常采用100200hz的中頻發(fā)電機，而交流副勵磁機則采用400500hz的中頻發(fā)電機。這種發(fā)電機的直流勵磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內，轉子只有齒與槽

18、而沒有繞組，像個齒輪，因此，它沒有電刷，滑環(huán)等轉動接觸部件，具有工作可靠，結構簡單，制造工藝方便等優(yōu)點。缺點是噪音較大，交流電勢的諧波分量也較大。3、無勵磁機的勵磁方式在勵磁方式中不設置專門的勵磁機，而從發(fā)電機本身取得勵磁電源，經整流后再供給發(fā)電機本身勵磁，稱自勵式靜止勵磁。自勵式靜止勵磁可分為自并勵和自復勵兩種方式。自并勵方式它通過接在發(fā)電機出口的整流變壓器取得勵磁電流，經整流后供給發(fā)電機勵磁，這種勵磁方式具有結簡單，設備少，投資省和維護工作量少等優(yōu)點。自復勵磁方式除沒有整流變壓外，還設有串聯在發(fā)電機定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發(fā)生短路時，給發(fā)電機提供較大的勵磁電流，以彌

19、補整流變壓器輸出的不足。這種勵磁方式具有兩種勵磁電源，通過整流變壓器獲得的電壓電源和通過串聯變壓器獲得的電流源。2.4 廠用電系統(tǒng) 為發(fā)電廠變電站內部各用電負荷供電的系統(tǒng)。自用電系統(tǒng)由自用電電源、廠(站)用變壓器和配電裝置組成。2.4.1發(fā)電廠廠用負荷分類發(fā)電廠廠用負荷按其重要性可分為5類。1、類負荷應當由兩個獨立電源提供，當一個電源消失后，另一個電源應立即自動投入繼續(xù)供電。為此，類負荷的電源應配置備用電源自動投入裝置，除此之外，還用保證類負荷電動機能自起動。2、類負荷應由兩個獨立電源供電，一般備用電源采用手動切換方式投入。3、類負荷一般由一個電源供電。 4、不停電負荷（“0”類負荷）首先要具

20、備快速切換特性（切換時交流測的斷電時間要求小于5ms），其次是要求正常運行時不停電電源與電網隔離，并且具有恒頻恒壓源特性。不停電負荷一般由接與蓄電池組的逆變電源裝置供電。5、事故保安負荷（1）直流保安負荷。直流版主負荷包括汽輪機直流潤滑油泵、發(fā)動機氫密封直流油泵、事故照明等。直流保安負荷自始至終由蓄電池組供電。（2）交流保安負荷。交流保安負荷包括頂軸油泵、交流潤滑油泵、功率為200mw及以上機組的盤車電動機等。交流保安負荷平時由交流廠用電供電，一旦失去交流電源時，要求交流保安電源供電。交流保安電源可采用快速起點的柴油發(fā)電機組供電，該機組應能自動投入（一快速起動的柴油發(fā)電機組恢復供電要由1020

21、s的時間），也可以由系統(tǒng)變電站架設10kv專線供電。2.4.2 廠用電設計1、無發(fā)動機電壓母線時，備用電源應由高壓母線中電源可靠的最低一級電壓母線或由聯絡變壓器的第三繞組引接，并保證在全廠停電的情況下，能夠從外部電力系統(tǒng)取得電源。2、當設備由發(fā)動機電壓母線時，應該有發(fā)動機電壓母線引接一個備用電源。3、全廠由兩個及以上高壓廠用設備用變壓器或起動/備用變壓器時，每個備用電源應該分別引自相對獨立的電源。4、當技術經濟合理時，也可由外部電網引接專用線路作起動/備用電源供電。5、火力發(fā)電廠的廠用母線設置按照機、爐對應原則。2.5 繼電保護2.5.1 繼電保護的基本任務繼電保護裝置的基本任務是：（1）當被

22、保護的電力系統(tǒng)內某元件發(fā)生故障時，應該由故障元件的繼電保護裝置迅速準確地給可脫離故障元件的最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）（2） 繼電保護應能反映電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同（如有無經常值班人員）發(fā)出信號，以便值班人員處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續(xù)運行會引起事故的電氣設備予以切除。反映不正常工作情況的繼電保護裝置的動作允許帶有一定的延時。2.5.2繼電保護分類1、按被保護對象的類別，繼電保護分

23、為線路保護和發(fā)電機保護、變壓器保護、電動機保護、母線保護等。2、按保護原理，繼電保護可以分為電流保護，電壓保護，距離保護（基于線路阻抗），差動保護，縱聯保護，方向保護及負（零）序保護。3、按故障或不正常運行的類型，繼電保護可以分為相間短路保護，接地故障保護，匝間短路保護，斷線保護，失步保護，失磁保護及過勵磁保護等。4、按繼電保護的實現技術，繼電保護可分為機電型保護，整流型保護，晶體管型保護，集成電路型保護及微機型保護等。5、按保護所起的作用分為：主保護、后備保護、輔助保護等。主保護：滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備安全要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護。后備保護：主保護或斷路器拒動時用

24、來切除故障的保護。又分為遠后備保護和近后備保護兩種。遠后備保護：當主保護或斷路器拒動時，由相鄰電力設備或線路的保護來實現的后備保護。近后備保護：當主保護拒動時，由本電力設備或線路的另一套保護來實現后備的保護；當斷路器拒動時，由斷路器失靈保護來實現后備保護。輔助保護：為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設的簡單保護。6、按繼電保護測量值和整定值之間的關系，繼電保護可分為過量繼電保護裝置和欠量繼電保護裝置。第三章 變電站部分變電站是電力系統(tǒng)中通過其變換電壓、接受和分配電能的電氣裝置，它是聯系發(fā)電廠和電力用戶的中間環(huán)節(jié)，同時通過變電所將各電壓等級的電網聯系起來，變電站的作用是

25、變換電壓，傳輸和分配電能。3.1 變電站一次設備變電站的一次設備有：變壓器、斷路器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、母線等。一、變壓器變壓器：是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵心（磁芯）。在電器設備和無線電路中，常用作升降電壓、匹配阻抗，安全隔離等。二、斷路器斷路器：斷路器在電力系統(tǒng)正常運行情況下用來合上和斷開電路故障時在繼電保護裝置控制下自動把故障設備和線路斷開，還可以有自動重合閘功能。斷路器按照采用的滅弧介質分為油斷路器（多油、少油）、壓縮空氣斷路器、sf 斷路器、真空斷路器等。三、隔離開關隔離開關：隔離開關（刀閘)的主要作用是在設備或線路檢修時隔

26、離電壓，以保證安全。它不能斷開負荷電流和短路電流，應與斷路器配合使用。隔離開關按照絕緣支柱的結構不同，可以分為單柱式隔離開關、雙柱式隔離開關和三柱式隔離開關；隔離開關按照使用的電壓不同，能分為低壓隔離開關和高壓隔離開關；高壓隔離開關按照安裝方式的不同，又可以分為戶外高壓隔離開關和室內高壓隔離開關兩種。四、互感器互感器：分為電壓互感器和電流互感器。它們的工作原理和變壓器相似，它們把高電壓設備和母線的運行電壓、大電流即設備和母線的負荷或短路電流按規(guī)定比例變成測量儀表、繼電保護及控制設備的低電壓和小電流。在額定運行情況下電壓互感器二次電壓為l00v，電流互感器二次電流為5a或1a。五、母線母線是指在

27、變電所中各級電壓配電裝置的連接，以及變壓器等電氣設備和相應配電裝置的連接，大都采用矩形或圓形截面的裸導線或絞線，這統(tǒng)稱為母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。3.2 電氣接線方式簡單地說，電氣主接線的基本形式包括有母線接線和無母線接線兩大類：有母線接線包括：1、單母線接線（含單母線刀閘分段、單母線開關分段、單母線帶旁路等）；2、雙母線接線（含雙母線刀閘分段、雙母線開關分段、雙母線帶旁路等）；3、3/2臺斷路器接線；4、4/3臺斷路器接線；5、變壓器母線組接線。無母線接線包括：6、線路變壓器組接線；7、橋型接線（內橋、外橋、全橋等）；8、角形接線等。3.3 變電站種類按變電站的用途不同，可分為

28、升壓、降壓和樞紐變電站。升壓變電站用于電力系統(tǒng)送端變電站，降壓變電站用于受端變電站，樞紐變電站位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)中的高壓和中壓的幾個部分，匯集多個電源。3.4 配置繼電保護的基本要求對作用于跳閘的繼電保護裝置，在技術上有四個基本要求：選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。3.4.1 選擇性選擇性是指繼電保護裝置動作時，應在盡可能小的范圍內將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，盡量縮小停電范圍，最大限度的保護電力系統(tǒng)中非故障部分能繼續(xù)運行。3.4.2 速動性快速的切除故障可以提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性，減少用戶在電壓降低的情況下工作的時間，以及縮小故障元件的損壞程度。因此，在發(fā)生故障時，應力求

29、保護裝置能迅速動作，切除故障。動作迅速而同時又能滿足選擇性要求的保護裝置，一般結構都比較復雜，價格也比較昂貴。電力系統(tǒng)在一些情況下，允許保護裝置帶有一定的延時切除故障的元件。3.4.3 靈敏性繼電保護的靈敏性指在規(guī)定的保護范圍內對故障情況的反應能力。在設備或線路在保護范圍內發(fā)生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數。各類保護的最小靈敏系數在規(guī)程中有具體規(guī)定。通過繼電保護的整定可滿足繼電保護裝置選擇性和靈敏的要求。3.4.4 可靠性保護裝置的可靠性是指，對于任何一臺保護裝置，在為其規(guī)定的保護范圍內發(fā)生了他應該動作的故障，它不應該拒絕動作（簡稱拒動）；而在其他任何情況下，包括系統(tǒng)正常運行狀態(tài)或

30、發(fā)生了該保護裝置不應該動作的故障時，則不應該錯誤動作（簡稱誤動）。 第四章 葛洲壩電廠實習部分4.1 葛洲壩水利樞紐工程簡介葛洲壩水利樞紐工程主要數據如下表4-1：表4-1 葛洲壩水利樞紐工程簡介項 目規(guī) 格項 目規(guī) 格大壩型式閘壩（直線壩）總裝機容量271.5萬kw廠房型式河床式電站廠房總裝機臺數21臺大壩全長2606.5m過負荷運行容量288萬kw大壩高度40m設計年發(fā)電量140.9億kwh壩頂高程70m實際年發(fā)電量152162億kwh設計上有蓄水水位66m總發(fā)電量3000億kwh校核水位67m省內電價0.159元/kwh實際運行水位6466.5m省外電價0.220元/kwh水庫總庫容15

31、.8億立方米設計年利用小時5190h設計落差18.6m水庫回水距離180km最大落差27m保證出力76.8萬kw其中水庫回水距離就是改善通航條件的里程,由此帶來的效益,即為通航效益。大壩簡圖如圖5-1。保證出力:76.8萬kw; 水庫調節(jié)性能:日調節(jié)(涇流式電站); 泄水閘最大排洪能力:8.4萬立方米/秒; 全部工程總體最大排洪能力:11.2萬立方米/秒;全部工程動工時間:1970.12.30 第一臺機組(1f)投產試運行:1981.7.31 全部機組投產:1988.12全部工程動工時間:1970.12.30 第一臺機組(1f)投產試運行:1981.7.31 全部機組投產:1988.12 全部

32、工程通過國家驗收:1991.114.2 三峽水利樞紐工程介紹三峽水利樞紐工程主要數據如下表4-2：表4-2 三峽水利樞紐工程簡介項 目規(guī) 格項 目規(guī) 格大壩型式混凝土重力壩（直線壩）梯級船閘級數5級（雙向）廠房型式壩后式（全封閉）升船機自重11800t大壩全長2309.47m最大提升噸位3000t最大壩高183m（高壩）金屬構件總重280800t壩頂高程185m水輪機引水管內徑12.4m設計上有蓄水水位175m、145m（枯、豐水期）水庫調節(jié)性能季調節(jié)水庫總庫容393億立方米（對應175m水位）施工工期17年最大落差113m工程總投資2039億元單機容量70萬kw發(fā)電機額定電壓20kv總裝機容

33、量1820萬kw主變壓器容量840mva設計年發(fā)電量847億kwh發(fā)電機與主變單元接線回水距離650km變電站接線3/2接線 其中水庫回水距離:650km(至重慶市,對應175m水位)，解決了長期以來制約長江航運發(fā)展的瓶頸問題，可以使宜昌至重慶長江河段通行萬噸輪，這樣可使得長江年單向貨運量由現在1500萬噸(左右)發(fā)展到5000萬噸，達到世界內河航運極限，由此帶來顯著的通航效益。4.3 二江電廠電氣一次部分4.3.1 220kv開關站的接線式及有關配置1、接線方式：雙母線帶旁路，旁路母線分段。母線：進、出線所連接的公共導體（結點）。母線的功能：匯聚與分配電能（電流）。斷路器（開關）作用：1）正

34、常情況下用于接通或斷開電路； 2）故障或事故情況下用于切斷短路電流。 隔離開關（刀閘）作用：1）設備檢修情況下，將檢修部分與導電部分隔開一個足夠大的（明顯可見的）安全距離，保證檢修的安全；2）正常情況下，配合斷路器進行電路倒換操作；3）電壓等級較低、容量較小的空載變壓器及電壓互感器用隔離開關直接投切。旁路母線與旁路斷路器的作用：檢修任一進線或出線斷路器時，使對應的進線或出線不停電。檢修任一進線或出線斷路器時，用旁路斷路器代替被檢修斷路器，并由旁路母線與有關隔離開關構成對應進線或出線的電流通路。 圖4-1二江電廠電氣一次部分接線圖 2、接線特點：旁路母線分段的進、出線回數多，且均是重要電源或重要

35、線路，有可能出現有其中兩臺斷路器需要同時檢修而對應的進、出線不能停電的情況，在這種情況發(fā)生時旁路母線分段運行、旁路斷路器分別代替所要檢修的兩臺斷路器工作，保證了發(fā)供電的可靠性。同時兩臺旁路斷路器也不可能總是處于完好狀態(tài)，也需要檢修與維護,當其中一臺檢修例一臺處于備用狀態(tài)，這樣可靠性比旁路母線不分段、僅設置一臺旁路斷路器。3、開關站的主要配置：出線8回 ：18e（其中7e備用）；進線7回 ：17fb（fb：發(fā)電機變壓器組）；大江、二江開關站聯絡變壓器聯絡線2回；上述各線路各設置斷路器一臺、加上母聯及2臺旁路斷路器，共19臺斷路器。母線：圓形管狀空心鋁合金硬母線，主母線分別設置電壓互感器（cvt）

36、及避雷器（zno）一組。4、開關站布置型式：分相中型單列布置（戶外式）。4.3.2 發(fā)電機與主變壓器連接方式、機組及主變壓器型號與參數（1）發(fā)電機與主變壓器連接方式：采用單元接線方式。（2）機組及主變壓器型號與參數：1）水輪機參數見表4-3：表4-3 葛洲壩電廠水輪機參數機組編號1-2#3-7#型號zz560-lh-1130 軸流轉槳式（雙調）zz500-lh-1020軸流轉槳式（雙調）額定轉速546r/min62.5r/min飛逸轉速120r/min140/min額定水頭18.6m18.6m最大水頭27m27m額定流量1130 m3/s825m3/s葉片數量4片5片葉片重量40t22.5t轉

37、輪直徑1130cm1020cm制造廠家東方電機廠哈爾濱電機廠 2）發(fā)電機參數見表4-4：表4-4 葛洲壩電廠發(fā)電機參數機組編號1-2#3-7#型號ts1760/200-110sf125-96/15600額定功率170mw125mw額定電壓13.8kv13.8kv額定電流8125a5980a額定功率因數0.875(l)0.875(l)定子接法5y3y 額定轉子電壓494v483v額定轉子電流2077a1653a磁極對數5548制造廠家東方電機廠哈爾濱電機廠3）主變壓器型號及參數表4-5 主變壓器型號及參數編 號1237型 號ssp3-200000/220ssp3-150000/220額定容量20

38、0mva150mva電 壓 比24222.5%/13.824222.5%/13.8連接組號yo/-11yo/-11短路電壓百分數13.1%-13.8%13.1%-13.8%冷卻方式強迫油循環(huán)導向風冷（改進后）強迫油循環(huán)導向風冷（改進后）制造廠家沈陽變壓器廠沈陽變壓器廠4.3.3 廠用6kv系統(tǒng)與發(fā)電機組的配接方式采用分支接線方式，分支接線是機組與主變壓器采用單元接線或擴大單元接線方式下獲得廠用電的一種常用方法。在有廠用分支的情況下，為保證對廠用分支供電可靠性，必須作到：1）發(fā)電機出口母線上設置隔離開關；2）隔離開關安裝位置應正確。葛洲壩二江電廠的廠用分支就是按照上述原則進行配置的，因此，具有所

39、要求的可靠性。（葛洲壩電廠將該分支上的降壓變壓器稱為“ 公用變壓器”）。為提高對廠用分支供電的可靠性，在 3f 6f出口母線上加裝了出口斷路器。這樣當機組故障時出口斷路器跳閘切除故障，主變壓器高壓斷路器不再分閘，不會出現機組故障對應 6kv分段短時停電情況。公用變壓器的型號與參數（21b、24b），3f-6f出口斷路器型號參數（abb)見下表4-6表4-6 公用變壓器與出口斷路器型號及參數型 號s76000/13.8 型 號heci-3-r額定容量6mva額定工作電流9000a電壓比1385%/6.3額定開斷電流100ka連接組號y/y-12動穩(wěn)定電流300ka短路電壓百分數5.65熱穩(wěn)定電流

40、100ka ,1s冷卻方式自然油循環(huán)風冷全分閘時間60ms制造廠家衡陽變壓器廠合閘時間30a，則在接地點產生永久性電弧，發(fā)電機定子繞組、鐵芯或有關設備將被嚴重燒損。（2）10a接地電流30a，則在接地點產生間歇性電弧，既會燒損設備，又會引起過電壓。 由于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(fā)電機定子繞組或引出線發(fā)生單相接地時，設備不受損壞。由于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

41、償方式僅在發(fā)電機與主變壓器采用單元接線或擴大單元接線方式條件下才可采用。4.4 大江電廠電氣一次部分4.4.1 500kv開關站接線方式及有關設備配置（1）接線方式：采用3/2接線（見圖4-3）。選擇3/2 接線方式，是基于開關站重要性考慮的。因為開關站進出線回 圖4-2發(fā)電機中性點經消弧線圈接地圖多，且均是重要電源與重要負荷，電壓等級高、輸送容量大、距離遠，母線穿越功率大（最大2820 mva），并通過葛洲壩 500kv換流站與華東電網并網，既是葛洲壩電廠電力外送的咽喉，又是華中電網重要樞紐變電站。 2）布置型式：分相中型三列布置（戶外式）。3）開關站有關配置：開關站共6串，每串均作交叉配置

42、。（交叉配置：一串的2回線路中，一回是電源或進線，例一回是負荷或出線。）交叉配置是3/2接線方式普遍的配置原則，作交叉配置時，3/2接線可靠性達到最高。因為這種配置在一條母線檢修例一條母線故障或2條母線同時故障時圖4-3 大江電廠電氣一次部分接線電源與系統(tǒng)仍然相連接，(在系統(tǒng)處于穩(wěn)定條件下）仍能夠正常工作。16串的出線分別是：葛鳳線、葛雙 1回、葛雙2回、葛崗線、葛換2回、葛換1回。其中葛鳳線、葛雙2回、葛崗線首端分別裝設并聯電抗器（dk）。因為這三回出線電氣距離長、線路等效電感及電容量大，“電容效應”的影響嚴重，裝設并聯電抗器后，可以有效防止過電壓的產生（ 過電壓現象最嚴重的情況是線路空載 ）、適當地改善線路無功功率的分布、從而使系統(tǒng)潮流分布的合理性與經濟性得到相應的改善。自耦變壓器的中性點必須直接接地，這是由其工作原理及內部電路結構特殊性所決定的，因此251b、252b的中性點為直接接地方式。 若自耦變壓器的中性點不接地或不直接接地，在