水電站運行與仿真實習教材(上傳稿)

水電站運行與仿真實習（水機部分）本課程實習完成的意義本課程是為了落實“以就業(yè)為導向、理論上以好用夠用為原則、突出技能、樹立服務意識”的指導思想的教改項目。要突出技能教學，首先要打破理論教學與試驗、實習的界限，充分利用學?，F(xiàn)有的水電仿真系統(tǒng)的設備、水電機組模型，將學員拉到仿真系統(tǒng)現(xiàn)場進行教學。理論聯(lián)系實際，通過技能訓練促進理論學習，提高學生的實際動手實力。現(xiàn)代教學探討表明：理論聯(lián)系實際既是一種有效的學習方法，也是培育技能的重要途徑。本教材立足水電仿真系統(tǒng)，由表及里，由淺至深地進行教學，在能動手的狀況下，盡量讓學生動手操作，將理論與實際結合起來，促進學生對有關學問和技能的學習駕馭。教材書目第一章水電站仿真培訓系統(tǒng)概述----------7其次章水電站運行值班員的任務及運行組織----------------------------------------------11第三章水電站機組運行--------------------25第四章電氣主接線的運行-----------------74第五章繼電疼惜及自動裝置的配置與運行-------------------------------------------------80第六章水電站廠用電系統(tǒng)及運行--------99第七章電氣設備倒閘操作---------------107第八章發(fā)電機運行------------------------127第九章變壓器運行------------------------142第十章配電裝置運行---------------------149教材編寫大綱一、教學的指導思想及基本要求二、擬選用的教學方式、方法三、課程內容設置為了加強“以就業(yè)為導向、理論上以好用夠用為原則、突出技能、樹立服務意識”的指導思想，這些指導思想為學校的教學改革工作指明白方向，也對課程教學的改革提出了一些基本要求。1、以就業(yè)為導向

以就業(yè)為導向就是以市場為導向。在學校教學中，由于教學培育過程的滯后效應，學校培育的畢業(yè)生要與就業(yè)市場的須要相一樣，必需在專業(yè)設置和課程教學方面進行改革，反映在教學上就是要進行素養(yǎng)教化，強化基礎學問和基本技能的訓練。有了必備的專業(yè)基礎學問和確定的素養(yǎng)，學生畢業(yè)時就能剛好進行自我調整，以適應就業(yè)形式變更的須要。2、理論上以好用夠用為原則隨著現(xiàn)代教學體制的改革，中專學歷學生的學制由原來的四年變?yōu)槿?，教學時間縮短了，相應的教學內容也應當進行調整，為此學校提出了“理論上以好用夠用為原則”的指導思想。要做到“理論上以好用夠用為原則”，這就要求我們把握好學生就業(yè)的定位，對教學內容進行刪減，將傳授的學問限制在確定的深度，重點強化基礎學問。3、突出技能技能是中等職業(yè)學校的優(yōu)勢。突出技能，首先要變更教學的方式、方法，打破理論教學與試驗、實習的界限，充分利用學校現(xiàn)有設備和條件，理論聯(lián)系實際，通過技能訓練促進理論學習，提高學生的實際動手實力。現(xiàn)代教學探討表明：理論聯(lián)系實際既是一種有效的學習方法，也培育技能的重要途徑。4、樹立服務意識“學校的產品是服務，學生是我們服務的載體，用人單位是我們服務質量的評價員”。要樹立服務意識就必需在提高教學質量上下工夫。在現(xiàn)代教學質量管理評價體系中，教學的方式方法是確定教學質量凹凸的主要因素。而現(xiàn)代教學的方式方法很多，樹立服務意識，作為老師就是要不斷學習、探究新的教學方式方法并學以致用，通過新的教學方式方法來提高學生的學習愛好，調動學生的學習主動性，從而提高我們的“服務質量”。隨著社會經濟的發(fā)展，很多教學工作者對教學的方式、方法和手段進行創(chuàng)新，涌現(xiàn)出一些很好的教學方式方法。依據(jù)本課程的教學內容和對現(xiàn)代教學方式、方法的調研，我們認為以下教學方式、方法有助于本課程的教與學，建議教學時依據(jù)具體教學內容選用。1、現(xiàn)場教學法立足于仿真系統(tǒng)的設備、水電機組模型，將學員拉到仿真系統(tǒng)現(xiàn)場進行教學，從感性相識入手，由表及里，由淺至深的進行教學，在能動手的狀況下，盡量讓學員動手操作，將理論與實際結合起來，促進學員對有關學問的學習。2、探討教學法探討教學法，是啟發(fā)式教學的一種基本方法，在課堂教上，老師提出問題以及考慮問題的動身點或原則，學員依據(jù)自己已經學過的學問，提出自己的看法和建議，老師引導學員對看法和建議進行分析、評價，最終達到“知其然又知其所以然”。3、案例教學法老師圍繞所要學習的學問點，通過一些典型事故的案例，引導學員相識和了解有關方面的學問，分析案例中暴露出的問題，培育學員應用學問分析問題和解決問題的實力。4、現(xiàn)代化多媒體教學法利用學校已有的多媒體教學軟件和圖片資料，充分調動學員各種感官功能的作用，提高學員的學習主動性。5、綜合教學法在具體教學過程中，針對具體的內容，可接受不同的教學方法，但由于各方面條件的限制，一些好的教學方法短暫無法進行，為了保證教學效果，可將多種方法綜合并用，各取一部分，互為補充。如：對于部分設備實行現(xiàn)場教學法比較好，但由于學員人數(shù)多，在現(xiàn)場進行教學次序無法保證，可實行課堂教學與現(xiàn)場教學相結合的方法進行教學，即先在課堂上進行有關基本學問的講解，再到仿真系統(tǒng)現(xiàn)場去看設備，在現(xiàn)場進行補充講解，實現(xiàn)理論與實際的結合。1、教材的選用選用中等專業(yè)學校教材。2、教學內容、學時支配一覽表教學內容、學時支配一覽表序號

教學內容

總學時

理論學時

實作學時

說明

第一章水電站仿真培訓系統(tǒng)概述1248第二章水電站機組運行381226第三章運行值班員的任務及運行組織660第四章電氣主接線的運行624第五章繼電保護及自動裝置的配置與運行32824第六章水電站廠用電系統(tǒng)及運行624第七章電氣設備倒閘操作32824第八章發(fā)電機運行16214第九章變壓器運行

624第十章配電裝置運行

624小計16048112機動8總學時168第一章

水電站仿真培訓系統(tǒng)概述第一節(jié)水電仿真系統(tǒng)概述其次節(jié)仿真對象和仿真范圍及仿真程度第三節(jié)水電仿真系統(tǒng)的要求和功能第四節(jié)仿真對象概況其次章 水電站運行值班員的任務及運行組織

第一節(jié)水輪發(fā)電機組值班員的任務其次節(jié)運行值班人員在值班時應填寫下列值班記錄第三節(jié)運行組織第四節(jié)電網調度管理第五節(jié)運行管理制度第三章

水電站機組運行第一節(jié)水電仿真系統(tǒng)幫助設備運行其次節(jié)水電仿真系統(tǒng)機組開停機（常規(guī)方式）第三節(jié)水電仿真系統(tǒng)機組設備運行（監(jiān)控模式）第四節(jié)機組設備運行的異樣處理第四章

電氣主接線的運行

第一節(jié)電氣主接線其次節(jié)設備編號第三節(jié)電氣主接線的運行方式第五章水電仿真系統(tǒng)繼電疼惜及自動裝置的配置與運行第六章

水電站廠用電系統(tǒng)及運行

第一節(jié)廠用電的特點、組成及負荷分類其次節(jié)廠用電接線第七章

電氣設備倒閘操作

第八章

發(fā)電機運行

第一節(jié) 仿真水電站發(fā)電機技術參數(shù)其次節(jié) 發(fā)電機的運行第三節(jié) 檢修后機組開機前的準備第四節(jié) 正常狀態(tài)下的操作維護第五節(jié) 特殊狀態(tài)下的運行操作第六節(jié) 發(fā)電機電氣事故及故障處理第九章

變壓器運行

第一節(jié) 仿真變壓器技術參數(shù)其次節(jié) 變壓器的運行及操作維護第三節(jié) 變壓器的事故處理第十章

配電裝置運行

第一節(jié) 仿真水電站主要配電設備技術參數(shù)其次節(jié) 配電裝置的運行維護第三節(jié) 配電裝置的事故處理第一節(jié)水電仿真系統(tǒng)幫助設備運行一、閘門系統(tǒng)二、油系統(tǒng)三、氣系統(tǒng)四、供水系統(tǒng)五、排水系統(tǒng)低壓空壓機手動啟動向儲氣罐充氣操作項目：1#低壓空壓機手動啟動向儲氣罐充氣步驟操作內容備注1接值長或值班長操作令2檢查315罐排污閥0325確已關閉3檢查313罐排污閥0312確已關閉4打開閥門03075打開閥門03086打開閥門03107打開閥門03238檢查1#空壓機的控制保險確已合上9檢查1#空壓機的空氣開關確已合上續(xù)前表10檢查1#空壓機的機械無異常11檢查1#空壓機的噴油、冷卻水供水正常12將控制箱上的1號控制開關打在“手動”位13將控制箱上的減載控制開關打在“減載”位，停10秒，并檢查空壓機運行正常14將控制箱上的減載控制開關打在“運行”位，并檢查空壓機運行正常15檢查罐315、313壓力表指示均上升16觀察罐315、313壓力表指示到“上限”時，將控制箱上的1號控制開關打在“停車”位17將控制箱上的減載控制開關打在“停運”位其次節(jié)水電仿真系統(tǒng)機組開停機（常規(guī)方式）一、1#機組自動開機自動準同期并列1、流程圖2、限制接線3、步驟二、1#機組自動解列停機三、1#機組手動開機手動準同期并列四、1#機組手動停機操作五、機組調速器運行方式切換1#機組自動開機自動準同期并列投入031開關控制熔斷器檢查并投入1#機滅磁開關、轉子電壓表、水機直流操作電源操作熔斷器檢查1#機組水力機械保護、發(fā)變組保護壓板確已投入合上1#機發(fā)變組10KV系統(tǒng)的所有隔離開關，并給上所有PT的高低壓熔斷器，再給上031斷路器的合閘熔斷器。拔出導葉接力器鎖定，并檢查031斷路器在斷開位、機組無事故，機組制動器落下。操作機組啟動準備開關46QK至啟動位置，并檢查機組1#機模擬黃燈亮。操作1#機組啟停開關至開機位置，發(fā)出開機脈沖監(jiān)視1#機蝴蝶閥自動開啟，1#機冷卻水電動閥自動打開，1#機導葉開至空載開度，機組轉速上升至額定轉速情況，并監(jiān)視機組軸瓦溫度正常。待機組轉速穩(wěn)定后，投入031斷路器的同期開關TK，檢查滅磁開關MK自動合上，自動起勵正常，機端電壓上升至額定電壓。常規(guī)方式開機

操作任務條件操作步驟：按1#機組自動開機自動準同期并列嚴格執(zhí)行（一）檢查機調柜上的鎖錠投入光字牌紅燈亮。機調柜上的頻率表指示為45Hz。機調柜上轉速表指示為零。油壓表指示為零。機調柜上的開度限制紅針是否與實際開度黑針在零位重合，假如不重合，用開度限制手輪將開度限制紅針轉到與開度黑針在零位重合。1#機組自動盤上46KK鎖錠限制開關在投入位置（1、2接通即左邊位置）；1#機組自動盤上鎖錠投入指示燈紅燈亮。機調柜上鎖錠投入光字牌紅燈亮。機調柜上的手自動切換閥開關在停機位置。模擬屏上機調緩沖器切除電磁閥白燈不亮。（二）自動開機準備操作及現(xiàn)象在模擬屏軟畫面上點擊1#機調速器油壓裝置的總供油閥1204；在硬模擬屏上檢查1#機調速器油壓裝置的總供油閥1204白燈亮；機調柜上的油壓表指示在正常（22~25kg/cm2）范圍內。把1#機組自動盤上46KK鎖錠限制開關扳到拔出位置（1、3接通即右邊位置）；把1#機組自動盤上鎖錠拔出指示燈綠燈亮（41LD）；機調柜上的鎖錠拔出光字牌綠燈亮。將機調柜上的手自動切換閥開關扳至自動位置，硬模擬屏上的機調手自動切換閥在自動位置的兩只指示燈紅燈亮。（三）發(fā)自動開機令及現(xiàn)象在返回限制屏上操作41QK至投入位置（1，3）。發(fā)電準備1FMD信號燈亮。在返回限制屏上操作42KK至發(fā)電位置（1，2）發(fā)自動開機令。機調柜上的導葉開度黑針隨開度限制紅針同步向右勻速運動到空載開度15%（15~20%）；此時，開度限制紅針接著移動至17%a開度位置。機調柜上的頻率表指示由45Hz增至50Hz額定頻率左右；轉速表指示由0增至100%nr（333.3r/min）的額定轉速左右；假如機組頻率及轉速值偏離額定值較大，可在返回限制屏上操作1#機組43KK轉速調整開關（功率給定開關）對機組頻率進行微調，使其接近額定值，利于機組并網。假如機組頻率及轉速值偏離額定值較大，也可在機調柜上操作轉速調整手輪對機組頻率進行微調，使其接近額定值，利于機組并網。機組并網后，開限指針指自動移動至全開100%位置（一般可整定在95%~100%a）。模擬屏上機調緩沖器切除電磁閥白燈亮。機調柜上的頻率表指示50Hz額定頻率，轉速表指示100%nr（333.3r/min）的額定轉速，基本不變。在返回限制屏上操作1#機組43KK轉速調整開關（功率給定開關）使機組帶上所須要的有功負荷。機調柜上的開度指針移動到相應的指示位置。轉速調整平衡表上的黑指針指示也移動到相應位置。也可在機調柜上操作轉速調整手輪使機組帶上所須要的有功負荷。機調柜上的開度指針在相應的指示位置。轉速調整平衡表上的黑指針指示也移動到相應位置。留意：在開度紅針移動同時，在硬模擬屏上機調原理圖上的接力器開關方向指示白燈相應亮；水電仿真系統(tǒng)的構成

仿真計算機系統(tǒng)學員系統(tǒng)

教員系統(tǒng)水電仿真系統(tǒng)軟件其次節(jié)仿真對象和仿真范圍及仿真程度仿真對象仿真范圍仿真程度仿真范圍是從進水口到有限電網的整個水電廠生產過程，水庫調度和電網只引進一些特征值。1、大型水電站、中型水電站的純全軟仿真，運行人員應當能在CRT上對全站以盤/臺畫面的人機對話方式進行操作。2、操作過程應能逐步顯示。3、事故及故障的動作過程以應能在流程圖、回路綻開圖上按動作依次逐步顯示。4、對電站的操作過程、事故及故障的動作過程應能逐步返回。第三節(jié)水電仿真系統(tǒng)的要求和功能基本要求系統(tǒng)的功能：監(jiān)視限制狀態(tài)監(jiān)視學員環(huán)境系統(tǒng)說明仿真對象概況硬屏盤及編號仿真對象概況1#機組自動開機自動準同期并列

說明：TB01-TB24為1#、2#機組均設置的故障，由于現(xiàn)象相同，以下未分別列出。以下故障均在常規(guī)方式下的模式。1、故障TB01:機組運行中振擺監(jiān)測信號故障緣由:振擺監(jiān)測傳感器信號傳送線路故障視察：機組振擺監(jiān)測表中數(shù)據(jù)為零或出現(xiàn)空白，或振擺監(jiān)測表中數(shù)據(jù)越報警值；對應軸承溫度測點值無明顯上升。處理：留意機組的實際振動狀況，監(jiān)視運行。2、故障TB05：機組上導軸承瓦溫過高-1緣由：冷卻器堵塞視察：機組上導軸承溫度上升，溫度巡檢儀指示報警值，機組軸承溫度上升信號繼電器動作，上導、推力冷卻水中斷信號繼電器動作，幫助模擬屏上推力供水示流器燈熄；警鈴響，“機組軸承溫度上升”、“機組冷卻水故障”光字牌亮；擺度監(jiān)測正常；降低機組負荷，則溫度上升速率也將隨之有所下降；若溫度持續(xù)上升，達停機值，機組軸承溫度過高信號繼電器動作，蜂鳴器響，“機組事故”光字牌亮，發(fā)電機主開關跳閘，機組事故停機，導葉接力器鎖錠投入紅燈亮。處理：親密監(jiān)視機組的停機過程。第四節(jié)機組設備運行的異樣處理

一、水輪機本體系統(tǒng)故障3、故障TB14:機組水導軸承進水緣由：密封水中斷視察：機組頂蓋水位越高限報警，水導油槽油位越高限報警；主軸密封水中斷信號繼電器動作，水導軸承油位過高信號繼電器動作，警鈴響，“頂蓋水位過高及主軸密封水故障”、“機組油壓系統(tǒng)系統(tǒng)不正常”光字牌報警；水導軸承溫度上升，若進水過多則溫度反而下降，一段時間以后，水導軸承溫度越高限報警。處理：切換主軸密封水，親密監(jiān)視機組的運行狀況，或者停機過程。4、故障TB19：機組發(fā)電機冷