葛洲壩、三峽實(shí)習(xí)報(bào)告(2011.3)

一、葛洲壩水利樞紐工程工程簡介：葛洲壩工程建造了長江第一壩，位于湖北省宜昌市，距在建的三峽水利樞紐３７公里，位于長江上游與中游交際的地方，距三峽出口南津關(guān)３公里，在此長江由向東流改為向南流，流向轉(zhuǎn)了９０度，江中兩個(gè)小島，一為葛洲壩，一為西壩。葛洲壩工程在當(dāng)時(shí)為國內(nèi)最大的工程，裝機(jī)２７０萬Ｋｗ，為當(dāng)時(shí)世界上低水頭、大流量、無發(fā)電庫容的徑流式電站中的規(guī)模最大的。葛洲壩工程是三峽工程的配套工程，既可調(diào)節(jié)三峽水庫的泄水，又可改善三峽到下游之間的險(xiǎn)灘、窄航道，成為三峽工程的反調(diào)節(jié)工程。葛洲壩工程于１９７０年１２月３０日開工，黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人高度關(guān)心這項(xiàng)工程，在１９７０年１２月２６日毛主席給與此工程批示"贊成興建此壩，現(xiàn)在文件設(shè)想是一回事，興建過程中將要遇到的現(xiàn)在設(shè)想不到的困難問題，那又是一回事，那時(shí)要準(zhǔn)備修改設(shè)計(jì)。"由于葛洲壩工程開工時(shí)的歷史原因以及設(shè)計(jì)單位的能力、技術(shù)水平限制，工程的溫度控制不好，造成了溫度裂縫，另外基礎(chǔ)處理不好，導(dǎo)致基礎(chǔ)后期處理用時(shí)１年多，延遲了工期。葛洲壩工程分兩期施工，壩長２５９５．１米。一期工程，首先在左岸，沿壩軸線長１５９０．１米，由左岸向右岸分別為①左岸連接壩段：為土石筑成，長２７５．６７米②三號(hào)船閘：有效長度１２０米，凈寬１８米，門坎起水高程３．５米，能一次通過三千噸級(jí)船隊(duì)，沿壩軸線長４９米③三江沖沙閘：最大泄水流量１０５００立方米／秒Ｍ３／ｓ，沿壩軸線長１０８米④非溢流壩段：沿壩軸線長６６．９６米⑤二號(hào)船閘：沿壩軸線長４７．４７米，閘室有效長２８０米，凈寬３４米，檻上最小水深５米，上下游最大水頭差２７米，可通過大型客貨輪和萬噸級(jí)船隊(duì)，一次過閘時(shí)間５１－５７分鐘，下閘首人字門高３４．５米，寬１９．７米，厚２．７米，單扇門重量達(dá)６００噸，在世界上“天下第一門”的美稱?、撄S朝壩：僅起擋水作用，長１６６米⑦二江電站：沿壩軸線長３２７米，共７臺(tái)機(jī)組，１、２號(hào)機(jī)組為單機(jī)容量１７萬千瓦，３-７號(hào)機(jī)組單機(jī)容量為１２．５萬千瓦，電站裝機(jī)總?cè)萘繛椋梗叮等f千瓦。其中１、２號(hào)機(jī)組的水輪機(jī)設(shè)計(jì)水頭１８．６米，最大水頭２７米，發(fā)電機(jī)額定輸出電壓為１３８００伏，額定轉(zhuǎn)速５４．６轉(zhuǎn)／分⑧左導(dǎo)墻：沿壩軸線長２２米，可防止下泄水流進(jìn)入廠房尾水區(qū)，抬高廠

房下游水位，影響發(fā)電⑨二江泄水閘：沿壩軸線長４９８米，有２７孔泄水閘，采用上平下弧形式的閘門，正常泄水采用卷揚(yáng)機(jī)抬升弧形門，遇到特大洪水，用啟閉機(jī)開啟上面的平板門，此時(shí)最大泄量達(dá)到８３９００立方米／秒右導(dǎo)墻：長３０米二期工程，由一期工程向右岸進(jìn)行⑾大江電站：沿壩軸線長５２２．２米，共１４臺(tái)機(jī)組，單機(jī)容量均為１２．５萬千瓦，總裝機(jī)１７５萬千瓦，為保證機(jī)組正常運(yùn)行，還在機(jī)組進(jìn)水口下１０米專設(shè)了排沙空。⑿一號(hào)船閘：沿壩軸線長８６．２米⒀大江沖沙閘：沿壩軸線長１６６．８米，共９孔閘門，每孔１９．５米高⒁右岸砼壩：長１４２．８米樞紐布置的考慮原則：（1）有充足的泄洪建筑物同時(shí)起到導(dǎo)流的作用，一般布置在河床中間。（2）考慮發(fā)電的效益，因此電站一般布置到邊上便于運(yùn)輸。（3）通航建筑物放在兩邊。葛洲壩的綜合效益：建壩后由于航道水位提高，一掃過去三峽航道上的險(xiǎn)灘，使貨運(yùn)量由400萬噸左右猛增到5000萬噸上。發(fā)電是建壩的一個(gè)重要原因，現(xiàn)在大江和二江河道上各建一座低水頭經(jīng)流站，二江電站的機(jī)組是我國目前最大的低水頭轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組。葛洲壩水電站是我國目前最大的水電站,強(qiáng)大的電流不斷輸往湖南、湖北、河南等地。為了防止泥沙淤積，大壩兩邊還建造了兩座沖沙閘，用來束水沖沙。若無此裝置，壩的上游只需100年就會(huì)被泥沙填平，整個(gè)工程全部報(bào)廢。為了在特大洪水時(shí)泄洪，葛洲壩還具有泄洪閘，既下泄洪水，又對(duì)洪水起到緩沖作用，在一定程度上減輕洪水對(duì)下游的危險(xiǎn)。摘要電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體,它反映各設(shè)備的作用、連接方式和回路間的相互關(guān)系.所以，它的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置,繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決定的作用.主接線的基本形式可分為有匯流母線和無匯流母線兩大類,它們又各分為多種不

同的接線形式.有匯流母線的接線形式的基本環(huán)節(jié)是電源、母線和出線.母線是中間環(huán)節(jié),其作

用是匯集和分配電能，使接線簡單清晰，運(yùn)行、檢修靈活方便，進(jìn)出線可有任意

數(shù)目,利于安裝和擴(kuò)建。但是，有母線的接線形式使用的開關(guān)電氣較多,配電裝置

占地面積較大,投資較大,母線故障或檢修時(shí)影響范圍較大，使用于進(jìn)出線較多(

一般超過回)并且有擴(kuò)建發(fā)展可能的發(fā)電廠和變電所.關(guān)鍵詞葛洲壩電氣主接線勵(lì)磁系統(tǒng)單元接線第一章緒論1.1畢業(yè)實(shí)習(xí)的目的畢業(yè)實(shí)習(xí)旨在理論聯(lián)系實(shí)際，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的重

要組成部分。其目的是為了印證和檢驗(yàn)學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識(shí)和技能，通過畢業(yè)實(shí)

習(xí)培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，通過對(duì)工作崗位的適應(yīng)性訓(xùn)

練，提供學(xué)生認(rèn)識(shí)社會(huì)解決實(shí)際工程及人際交往問題的機(jī)會(huì)，學(xué)習(xí)一線工人和管

理人員敬業(yè)愛崗、吃苦耐勞的優(yōu)秀品質(zhì)，為學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)社會(huì)和工作打下

一個(gè)良好的基礎(chǔ)。1.2畢業(yè)實(shí)習(xí)的意義1．全面了解發(fā)電廠主設(shè)備及生產(chǎn)流程，全面了解變電站主設(shè)備及操作規(guī)程；2．了解并學(xué)習(xí)一定得現(xiàn)場實(shí)操技能；3．利用專業(yè)知識(shí)分析生產(chǎn)實(shí)際中的相關(guān)技術(shù)問題；4．學(xué)習(xí)實(shí)踐工作中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，樹立正確勞動(dòng)觀。1.3基本內(nèi)容和時(shí)間安排畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間為兩周，具體內(nèi)容如下：1．實(shí)習(xí)動(dòng)員，安全教育；（1天）強(qiáng)調(diào)實(shí)習(xí)在教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要意義、實(shí)習(xí)注意事項(xiàng)；布置預(yù)習(xí)與實(shí)習(xí)相關(guān)得專業(yè)

知識(shí)內(nèi)容，聘請(qǐng)電力企業(yè)技術(shù)人員講解安規(guī)。2．現(xiàn)場參觀、聽技術(shù)講座、跟班運(yùn)行；(19天)（1）發(fā)電廠部分全面了解鍋爐、汽輪機(jī)本體及輔助設(shè)備的工作原理；全面了解發(fā)電機(jī)、變壓器參

數(shù)及運(yùn)行工況，全面了解勵(lì)磁與調(diào)速系統(tǒng)工作原理，全面了解發(fā)電廠主接線接線

方式、操作規(guī)程、運(yùn)行檢修規(guī)程；全面了解二次回路控制原理。（2）變電站部分全面了解電氣一次主接線及運(yùn)行方式，變電站在電力系統(tǒng)中的作用和地位，建設(shè)

的歷史及發(fā)展遠(yuǎn)景，配電裝置及電氣設(shè)備布置；全面了解電氣二次部分控制原理

；了解電氣運(yùn)行管理的工作特點(diǎn)、任務(wù)和內(nèi)容及運(yùn)行管理人員的職責(zé)；認(rèn)識(shí)運(yùn)行

管理工作標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容；認(rèn)識(shí)電氣運(yùn)行管理的日常工作及電氣運(yùn)行的技術(shù)管理。3．實(shí)習(xí)總結(jié)。（1天）1.4實(shí)習(xí)方式集中實(shí)習(xí)。采取理論講座、現(xiàn)場參觀、跟班運(yùn)行相結(jié)合的方式。第二章發(fā)電廠部分2.1動(dòng)力部分電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體,它反映各設(shè)備的作用、連接

方式和回路間的相互關(guān)系.所以，它的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到全廠電氣設(shè)備的選擇、配

電裝置的布置,繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的確定，對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)

濟(jì)運(yùn)行起著決定的作用.主接線的基本形式可分為有匯流母線和無匯流母線兩大類,它們又各分為多

種不同的接線形式.有匯流母線的接線形式的基本環(huán)節(jié)是電源、母線和出線.母線是中間環(huán)節(jié),

其作用是匯集和分配電能，使接線簡單清晰，運(yùn)行、檢修靈活方便，進(jìn)出線可有

任意數(shù)目,利于安裝和擴(kuò)建。但是，有母線的接線形式使用的開關(guān)電氣較多,配電

裝置占地面積較大,投資較大,母線故障或檢修時(shí)影響范圍較大，使用于進(jìn)出線較

多(一般超過回)并且有擴(kuò)建發(fā)展可能的發(fā)電廠和變電所.一、單母線接線只有一組工作母線的接線稱單母線接線.這種接線的每回進(jìn)出線都只經(jīng)過一臺(tái)斷

路器固定接于母線的某一段上.二、雙母線接線有兩組工作母線的接線稱為雙母線接線.每個(gè)回路都經(jīng)過一臺(tái)斷路器和兩臺(tái)母線

隔離開關(guān)分別與兩組母線連接,其中一臺(tái)隔離開關(guān)閉合,另一臺(tái)隔離開關(guān)斷開;兩

母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器連接。有兩組母線后,使運(yùn)行的可靠性和靈活性大

為提高.三、一臺(tái)半斷路器接線一臺(tái)半斷路器接線又稱3/2接線,即每兩條回路共用3臺(tái)斷路器，每串的中間一臺(tái)

斷路器為聯(lián)絡(luò)斷路器.正常運(yùn)行時(shí),兩組母線和全部斷路器都投入工作，形成多環(huán)

狀供電,因此，具有很高的可靠性和靈活性.無匯流母線的主接線沒有母線這一中間環(huán)節(jié),使用的開關(guān)電器少,配電裝置占地面

積小,投資較少,沒有母線故障和檢修問題,但其中部分接線形式只適用于進(jìn)出線

少并且沒有擴(kuò)建和發(fā)展的發(fā)電廠和變電所.四、單元接線發(fā)電機(jī)和主變壓器直接連成一個(gè)單元，再經(jīng)斷路器接至高壓系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)出口處

除廠用分支外不在裝設(shè)母線，這種接線形式稱為發(fā)電機(jī)——變壓器單元接線。發(fā)電機(jī)——雙繞組變壓器單元接線，變壓器可以是一臺(tái)三相雙繞組變壓器或三臺(tái)

單相雙繞組變壓器。發(fā)電機(jī)和變壓器容量配套，兩臺(tái)不可能單獨(dú)運(yùn)行，所以，發(fā)

電機(jī)出口一般不裝斷路器，只在變壓器的高壓側(cè)裝斷路器與變壓器之間不必裝隔

離開關(guān)。但是為了便于發(fā)電機(jī)單獨(dú)試驗(yàn)及在發(fā)電機(jī)停止工作時(shí)由系統(tǒng)供給廠用電

，發(fā)電機(jī)出口可裝設(shè)一組隔離開關(guān)。對(duì)200MW及以上機(jī)組，若采用封閉母線可不

裝隔離開關(guān)，但應(yīng)裝有可拆的連接片。發(fā)電機(jī)出口也有裝斷路器，其主要目的是

在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)可從主變壓器低壓側(cè)獲得廠用電，在機(jī)組解、并列時(shí)減少主變壓器

高壓側(cè)斷路器的操作次數(shù)。發(fā)電機(jī)——三繞組變壓器單元接線，考慮到在電廠啟動(dòng)時(shí)獲得廠用電，以及在發(fā)

電機(jī)停止工作時(shí)仍能保持高、中壓側(cè)電網(wǎng)之間的聯(lián)系，在發(fā)電機(jī)出口處需裝設(shè)斷

路器；為了在檢修高、中壓側(cè)斷路器時(shí)隔離帶電部分，其斷路器兩側(cè)均應(yīng)裝設(shè)隔

離開關(guān)。當(dāng)機(jī)組容量為200MW及以上時(shí)，可能選擇不到合適的斷路器，且采用封閉母線后

安裝工藝也較復(fù)雜；同時(shí)，由于制造上的原因，三繞組變壓器的中壓側(cè)不留分接

頭，只作死抽頭，不利于高、中壓側(cè)的調(diào)壓和負(fù)荷分配。所以，，大容量機(jī)組一

般不宜采用。發(fā)電機(jī)——變壓器——線路組單元接線，這種接線最簡單，設(shè)備最少，不需要高

壓配電裝置。它可用于場地狹窄、附近有樞紐變電所的大型發(fā)電廠，其電能直接輸送到

附近的樞紐變電所。當(dāng)變電所只有一臺(tái)主變壓器和一回線路時(shí)，可采用變壓器—線路單元接線。五、勵(lì)磁系統(tǒng)介紹同步發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備，它是將旋轉(zhuǎn)形式的機(jī)械功率轉(zhuǎn)換成電磁功率

的設(shè)備。為完成這一轉(zhuǎn)換，它本身需要一個(gè)直流磁場。產(chǎn)生這個(gè)磁場的直流電流

稱為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，專門為同步發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流的設(shè)備，即勵(lì)磁電壓的

建立、調(diào)整和使其電壓消失的設(shè)備，統(tǒng)稱為勵(lì)磁系統(tǒng)。勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)備一般由兩部分組成，勵(lì)磁功率設(shè)備和勵(lì)磁控制設(shè)備。勵(lì)磁功率設(shè)備：向勵(lì)磁系統(tǒng)提供電源控制設(shè)備：自動(dòng)控制勵(lì)磁系統(tǒng)的參數(shù)。主要是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器勵(lì)磁系統(tǒng)的分類有兩種分類方式。其一是按照有無旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)來分，其二是

按照功率電源的取向來分。按照有無旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁機(jī)的分類方式分為旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁部分和靜止勵(lì)磁部分按照功率電源的取向分類分為自勵(lì)方式和他勵(lì)方式1、勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)（1）、電壓控制同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)通過不斷調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來維持機(jī)端電壓為

給定水平。（2）、控制無功功率的分配與無限大系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流可以改變發(fā)電機(jī)的無功功率

。但在實(shí)際運(yùn)行中，與發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的并不是無窮大系統(tǒng)。改變一臺(tái)發(fā)電機(jī)的

勵(lì)磁電流，不但影響它自己的電壓與無功，也將影響與它并聯(lián)的機(jī)組的無功功率

。因此，勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)還擔(dān)負(fù)并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間的無功合理分配。（3）、提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性a、勵(lì)磁對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定的影響單機(jī)向無窮大系統(tǒng)送電的極限功率為：Pm=EqU/X∑六、繼電保護(hù)原理介紹一、基本概念1．繼電保護(hù)裝置的定義當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機(jī)、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障

或危及其安全運(yùn)行的事件時(shí)，發(fā)出告警信號(hào)或跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的

成套硬件設(shè)備。保護(hù)電力元件的稱繼電保護(hù)裝置；保護(hù)電力系統(tǒng)的稱安全自動(dòng)裝

置。為了保護(hù)電力運(yùn)行設(shè)備及電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，任何時(shí)候任何設(shè)備都不允許

無保護(hù)狀態(tài)運(yùn)行。2．繼電保護(hù)裝置的任務(wù)將故障的電力設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，使其損壞程度減少到最小，保證無故

障電力設(shè)備繼續(xù)正常運(yùn)行。反應(yīng)不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)信號(hào)，在無人值班的變電所，保護(hù)可作用于減負(fù)荷

或延時(shí)跳閘。3。對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求選擇性：保護(hù)裝置選擇故障元件的能力。即只切除故障設(shè)備或線路，以保證無故

障部分正常運(yùn)行?？焖傩裕嚎焖偾谐收显O(shè)備或線路，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。靈敏性：對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常狀態(tài)的反應(yīng)能力?？煽啃裕喊ò踩裕床痪軇?dòng)）和可信賴性（即不誤動(dòng)）。安全性是指應(yīng)該動(dòng)

作的故障不應(yīng)拒動(dòng)；可信賴性是指不應(yīng)該動(dòng)作的故障不應(yīng)誤動(dòng)。第三章葛洲壩水電站3．1電氣主接線1、大江電廠主接線介紹葛洲壩電廠共裝機(jī)21臺(tái)，大江電廠安裝14臺(tái)機(jī)組，二江電廠安裝7臺(tái)機(jī)組，

總?cè)萘?71.5萬千瓦，年均發(fā)電量157億千瓦時(shí)。大江電廠為擴(kuò)大單元接線方式，共4個(gè)擴(kuò)大單元14臺(tái)機(jī)組。500KV開關(guān)站采用

3/2接線方式，六條進(jìn)線六條出線，其中4條進(jìn)線由大江廠房引入，2條進(jìn)線通過

聯(lián)變從二江廠房引入，1條出線（葛鳳線）送到武漢鳳凰山，2條出線（葛雙I、

葛雙II）送到荊門的雙河變電站，再由姚雙線與河南的姚孟電廠連接，1條出線

（葛崗線）送到湖南的崗市變電站，2條出線（葛換I、葛換II）與換流站相連，

再經(jīng)超高壓直流輸電送到上海的蘭橋換流站，與華東網(wǎng)相連。2、3/2接線方式的特點(diǎn)運(yùn)行方式靈活多變，操作簡便；投資大，維護(hù)工作量大，占地面積大。3、斷路器、隔刀、地刀的編號(hào)規(guī)律廠房為8字頭，以發(fā)電機(jī)為核心開關(guān)站為50字頭，以線路為核心與線路有關(guān)的隔刀帶6字地刀帶7，靠母線側(cè)為7，另為174．主接線圖2．2二江電廠主接線介紹1、電廠概況1970年12月30日開工，邊勘測，邊設(shè)計(jì)，邊施工。1980年12月24日葛洲壩電廠成立。1981年1月截流，7月首臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，1983年9月二江7臺(tái)機(jī)組全部發(fā)電。1986年6月大江首臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，1988年12月大江14臺(tái)機(jī)組全部發(fā)電。總投資48.48億元。葛洲壩電廠現(xiàn)裝機(jī)21臺(tái)，共291萬千瓦。二江7臺(tái)機(jī)組共102萬千瓦，大江14臺(tái)

機(jī)組共188.8萬千瓦。其中1、2＃機(jī)為大機(jī)，17萬千瓦；3、14＃機(jī)經(jīng)增容后為13.4萬千瓦；4－21＃

機(jī)為小機(jī)，12.5萬千瓦。葛洲壩電廠歷年累計(jì)發(fā)電量達(dá)3455億千瓦時(shí)，是我國第一座發(fā)電量達(dá)到3000億千

瓦時(shí)的電站。葛洲壩電廠多年平均發(fā)電量157億千瓦時(shí)。機(jī)組年利用小時(shí)為5800小時(shí)/年（我國水電廠平均水平在3000小時(shí)/年左右，火電

廠約6300小時(shí)/年）2、主接線方式二江電廠：單元式接線方式，220KV開關(guān)站采用雙母線帶分段旁母運(yùn)行方式。一

機(jī)一變一線共7臺(tái)機(jī)7條出線，1個(gè)母聯(lián)，2個(gè)旁路，2臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器。7條出線分別

為：葛雁（小雁溪）線、葛陳（陳家沖）線、葛遠(yuǎn)（遠(yuǎn)安）線、葛坡（長坂坡）

線、葛桔（桔城變）線、葛白I（白家沖）回線、葛白II回線。大江電廠：擴(kuò)大單元接線方式，兩機(jī)一變，兩變一線，共4個(gè)擴(kuò)大單元7臺(tái)變壓器

14臺(tái)機(jī)組。500KV開關(guān)站采用3/2接線方式，6條進(jìn)線6條出線，其中4條進(jìn)線由大

江廠房引入，2條進(jìn)線通過2臺(tái)聯(lián)絡(luò)變壓器從二江廠房引入。3、主接線圖2．2勵(lì)磁系統(tǒng)介紹1、葛洲壩電廠勵(lì)磁方式它勵(lì)：備勵(lì)系統(tǒng)自并勵(lì)：20F~21F3F，14F勵(lì)磁系統(tǒng)交流側(cè)串聯(lián)自復(fù)勵(lì)：除上面的機(jī)組外都是葛洲壩電廠1F~19F采用可控硅靜止式交流側(cè)串聯(lián)自復(fù)勵(lì)方式，其一次電源接線原

理圖如圖2-1，陽極電壓向量圖如圖2-2。20F~21F采用可控硅靜止式自并勵(lì)方式

，其一次電源接線與自復(fù)勵(lì)相比，除沒有CB外，其余部分都一樣。電壓向量圖忽略了變壓器電阻的影響。由向量圖可知：UY=UZB+UCB=UZB+jICBXCB式中：XCB為CB的電抗自并勵(lì)方式與其他勵(lì)磁方式相比，設(shè)備和接線都比較簡單，可靠性高，降低了造

價(jià)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)速度很快，優(yōu)點(diǎn)十分突出。但在發(fā)電機(jī)近機(jī)端短路時(shí)，由于機(jī)端電

壓很低，自并勵(lì)系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)能力差，由于短路電流的迅速衰減，帶時(shí)限的繼電保護(hù)

有可能使拒動(dòng)。交流側(cè)串聯(lián)自復(fù)勵(lì)方式可以從勵(lì)磁變和串聯(lián)變同時(shí)獲得電源，解

決了發(fā)電機(jī)近機(jī)端短路時(shí)的強(qiáng)勵(lì)問題，但由于增加了串聯(lián)變，設(shè)備和接線都變

得復(fù)雜了。在實(shí)際運(yùn)行中，交流側(cè)串聯(lián)自復(fù)勵(lì)系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)（1）、串聯(lián)變運(yùn)行噪聲很大（2）、串聯(lián)變的電抗使整流柜的可控硅換相角和可控硅的關(guān)斷尖峰電壓增大（3）、由于整流柜陽極電壓與發(fā)電機(jī)電壓不同相位，且相位差在不同的運(yùn)行狀況下也不相同，故勵(lì)磁調(diào)節(jié)器只能在整流柜陽極采取同步電壓信號(hào)，而

整流柜陽極的交流波形很差，可能使同步采樣出現(xiàn)錯(cuò)誤。2．3電廠保護(hù)介紹一．大江廠房介紹廠房保護(hù)裝置主要有機(jī)組保護(hù)裝置主變單元保護(hù)裝置廠用變保護(hù)裝置1．機(jī)組保護(hù)：主要故障類型：定子繞組相間短路，定子繞組同一相匝間短路，定子繞組接地故

障，轉(zhuǎn)子一點(diǎn)、兩點(diǎn)接地故障，轉(zhuǎn)子回路低勵(lì)或失去勵(lì)磁電流。不正常工作狀態(tài)：過負(fù)荷，定子繞組過電流，定子繞組過電壓，三相電流不對(duì)稱

，失步，過勵(lì)磁等機(jī)組保護(hù)配置情況大江電廠機(jī)組保護(hù)裝置為能達(dá)公司生產(chǎn)的WYB-021型微機(jī)繼電保護(hù)裝置，包括

子一系統(tǒng)、子二系統(tǒng)、管理機(jī)及出口層。2．保護(hù)的作用及原理(1）縱差保護(hù)：反應(yīng)發(fā)電機(jī)線圈及其引出線的相間短路。(2）不對(duì)稱保護(hù)：用于反應(yīng)定子繞組同一相或分支短路。（3）失磁保護(hù)：反應(yīng)發(fā)電機(jī)端測量阻抗，作為發(fā)電機(jī)全失磁或部分失磁保護(hù)，

三個(gè)判據(jù)①靜穩(wěn)阻抗判據(jù)；②無功方向判據(jù)；③變勵(lì)磁電壓判據(jù)。（4）過電壓保護(hù)：用于反應(yīng)發(fā)電機(jī)突然甩掉負(fù)荷時(shí)引起定子繞組過電壓。（5）低壓過流保護(hù)：用于反應(yīng)發(fā)電機(jī)外部短路引起的過電流及負(fù)荷超過發(fā)電機(jī)

額定容量引起的三相對(duì)稱過負(fù)荷。（6）負(fù)序過流保護(hù)：用于反應(yīng)外部不對(duì)稱短路或不對(duì)稱故障引起的過電流及過

負(fù)荷。（7）轉(zhuǎn)子過流保護(hù)：用于反應(yīng)勵(lì)磁回路故障或強(qiáng)勵(lì)時(shí)間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組

過負(fù)荷。（8）串并變過流保護(hù)：用于反應(yīng)勵(lì)磁用串并變發(fā)生故障引起的過電流。3．發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)4．發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)保護(hù)范圍：反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子繞組的一相匝間短路和同一相兩并聯(lián)分支間的匝間短

路。對(duì)于繞組為星形聯(lián)接且每相由兩個(gè)及以上并聯(lián)引出線的發(fā)電機(jī)均需裝設(shè)橫差保護(hù)

。優(yōu)點(diǎn)：橫差保護(hù)接線簡單，能靈敏反應(yīng)定子繞組匝間、分支間短路故障。缺點(diǎn)：在定子繞組引出線或中性點(diǎn)附近發(fā)生相間短路時(shí)，兩中性點(diǎn)連線中的電流

較小，橫差保護(hù)可能不動(dòng)作，出現(xiàn)死區(qū)，可達(dá)15％－20％。5．失磁保護(hù)反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路勵(lì)磁電流減少或消失。PT發(fā)生斷線及系統(tǒng)非對(duì)稱性故障時(shí)，失磁會(huì)誤動(dòng)，因此需要加負(fù)序電壓閉鎖。動(dòng)作后果：跳出口開關(guān)、滅磁、停機(jī)、發(fā)電機(jī)失磁對(duì)系統(tǒng)的主要影響：1.發(fā)電機(jī)失磁后，不但不能向系統(tǒng)送出無功功率，而且還要從系統(tǒng)中吸取無

功功率，將造成系統(tǒng)電壓下降。2.為了供給失磁的發(fā)電機(jī)無功功率，可能造成系統(tǒng)中其他發(fā)電機(jī)過電壓。發(fā)電機(jī)失磁對(duì)自身的主要影響：1.發(fā)電機(jī)失磁后，轉(zhuǎn)子和定子磁場間出現(xiàn)了速度差，并在轉(zhuǎn)子回路中感應(yīng)出

轉(zhuǎn)差頻率的電流，引起轉(zhuǎn)子局部過熱。2.發(fā)電機(jī)受交變的異步電磁力矩的沖擊而發(fā)生振動(dòng)，轉(zhuǎn)差率越大，振動(dòng)也越

厲害。發(fā)電機(jī)失磁是一個(gè)相對(duì)緩慢的過程，其保護(hù)出口時(shí)間較長，因此不能作為發(fā)電機(jī)

的主保護(hù)。發(fā)電機(jī)主保護(hù)為差動(dòng)保護(hù)、匝間保護(hù)或橫差保護(hù)。6.過電壓保護(hù)由于水輪發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)慣性較大，動(dòng)作緩慢，因此在突然甩去負(fù)荷時(shí)，轉(zhuǎn)速

將超過額定值，此時(shí)機(jī)端電壓可能高達(dá)額定電壓的1.8－2倍，將造成定子繞組絕

緣損壞。動(dòng)作后果：跳出口開關(guān)、停機(jī)、滅磁7.主變零序保護(hù)反應(yīng)變壓器高壓側(cè)繞組引出線和220KV母線的接地故障，并作為相鄰線路及變壓

器本身主保護(hù)的后備保護(hù)。動(dòng)作后果:I段跳母聯(lián)開關(guān)II段跳出口開關(guān)、跳主開關(guān)、跳廠變開關(guān)、停機(jī)、滅磁8.自用變零序及過流保護(hù)反應(yīng)自用變低壓側(cè)的接地故障及自用變高、低壓側(cè)及其引線發(fā)生的故障。動(dòng)作后果：I段跳自用變開關(guān)DK4401II段跳出口開關(guān)、停滅磁9.廠變速斷、廠變過流保護(hù)反應(yīng)廠用變高、低壓側(cè)單相、相間及三相故障動(dòng)作后果：跳廠變高壓側(cè)開關(guān)，并利用高壓側(cè)開關(guān)的閉接點(diǎn)，聯(lián)跳低壓側(cè)開關(guān)10.定子一點(diǎn)接地保護(hù)反應(yīng)發(fā)電機(jī)定子及其引出線發(fā)生的一點(diǎn)接地故障。保護(hù)范圍：利用三次諧波電壓構(gòu)成的定子接地保護(hù)，保護(hù)范圍是靠近中性點(diǎn)側(cè)20

％－25％部分，利用基波零序電壓構(gòu)成的定子接地保護(hù)，保護(hù)范圍是靠近極端側(cè)

85％－90％，由此構(gòu)成100％定子接地保護(hù)葛洲壩電廠屬小接地電流系統(tǒng)，在發(fā)生定子一點(diǎn)接地故障后，還可以繼續(xù)運(yùn)行1

－2小時(shí)，不必立即停機(jī)處理，但是為了防止故障擴(kuò)大至兩點(diǎn)接地或多點(diǎn)接地短

路故障，須迅速判明故障狀況，視情況而定是否需申請(qǐng)停機(jī)處理。動(dòng)作后果：延時(shí)5s發(fā)報(bào)警信號(hào)11.轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù)反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及其引出線發(fā)生的一點(diǎn)接地故障。采用變極性原理，通過加在轉(zhuǎn)子回路上的方波，提高轉(zhuǎn)子不同位置發(fā)生接地保護(hù)

的動(dòng)作靈敏度。動(dòng)作后果：延時(shí)5s發(fā)信號(hào)轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地的危害：（1）轉(zhuǎn)子繞組的一部分被短路，另一部分電流增加，破壞了發(fā)電機(jī)氣隙磁場的

對(duì)稱性，引起劇烈振動(dòng)，無功出力降低（2）轉(zhuǎn)子電流通過轉(zhuǎn)子本身，造成轉(zhuǎn)子磁化（3）轉(zhuǎn)子局部受熱，發(fā)生緩慢變形而偏心運(yùn)轉(zhuǎn)12.PT斷線保護(hù)PT斷線保護(hù)原理為自產(chǎn)零序電壓與PT開口三角零序電壓平衡原理表示PT斷線發(fā)生PT斷線時(shí)，阻抗保護(hù)可能誤動(dòng)，需要閉鎖阻抗保護(hù)（失磁保護(hù)）13.CT斷線保護(hù)CT斷線時(shí)，差動(dòng)保護(hù)可能誤動(dòng)，同時(shí)CT工作在異常狀態(tài)，需要閉鎖差動(dòng)保護(hù)，并

發(fā)斷線告警信號(hào)為A相斷線。動(dòng)作后果：延時(shí)5－8s發(fā)信號(hào)15.瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，能有效地反映變壓器內(nèi)部故障。輕瓦斯繼電器由開口杯、干簧觸點(diǎn)等組成，作用于信號(hào)。重瓦斯繼電器由擋板、

彈簧、干簧觸點(diǎn)等組成，作用于跳閘。正常運(yùn)行時(shí)，瓦斯繼電器充滿油，開口杯浸在油內(nèi)，處于上浮位置，干簧觸點(diǎn)斷

開。變壓器內(nèi)部故障時(shí)，故障點(diǎn)局部發(fā)熱，引起油類溶解的空氣逸出，同時(shí)，由于電

離作用變壓器油和其他雜質(zhì)分解，形成氣泡上升，進(jìn)入瓦斯繼電器的開口杯中，

開口杯于是上浮，帶動(dòng)干簧觸點(diǎn)接通，發(fā)出信號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)部故障嚴(yán)重時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的瓦斯，使主變壓器內(nèi)部壓力突增，產(chǎn)生很

大的油流向油枕方向沖擊，因油流沖擊擋板，擋板克服彈簧的阻力，使干簧觸點(diǎn)

接通，作用于跳閘。差動(dòng)保護(hù)不能代替瓦斯保護(hù)，因?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)不能反應(yīng)鐵心過熱、油面下降等故障

，當(dāng)變壓器繞組發(fā)生少數(shù)線匝的匝間短路時(shí)，雖然短路匝內(nèi)短路電流很大，并會(huì)

造成局部繞組嚴(yán)重過熱，產(chǎn)生強(qiáng)烈的油流沖擊，但表現(xiàn)在相電流上卻并不大，因

此差動(dòng)保護(hù)沒有反應(yīng)。而瓦斯保護(hù)卻能靈敏反應(yīng)。2．4．主變保護(hù)介紹1．主要故障類型內(nèi)部故障：各相繞組之間發(fā)生的相間短路，單相繞組部分線匝之間發(fā)生的匝

間短路，單相繞組或引出線通過外殼發(fā)生的單相接地故障。外部故障：絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地短路，引出線之間發(fā)生

的相間故障。2．不正常工作狀態(tài)：外部短路或過負(fù)荷引起的過電流，油箱漏油造成的油面降

低，變壓器中性點(diǎn)電壓升高，外加電壓過高或頻率降低引起的過激磁等。3．機(jī)組保護(hù)配置情況第一、四單元保護(hù)裝置為能達(dá)公司生產(chǎn)的WYB-3C型微機(jī)變壓器保護(hù)裝置，第

二、三單元保護(hù)裝置為南自廠生產(chǎn)的WBZ-500H型微機(jī)變壓器保護(hù)裝置。4．保護(hù)的作用及原理(1）差動(dòng)保護(hù)：采用差電流原理。構(gòu)成：比例制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)＋二次諧波制動(dòng)＋五

次諧波制動(dòng)＋差速斷，反應(yīng)變壓器繞組和引出線的多相短路，大接地電流電網(wǎng)側(cè)

繞組和引出線接地短路以及繞組匝間短路。為了避免由于各個(gè)電流互感器的飽和特性和勵(lì)磁電流不同及其他原因引起不

平衡電流造成保護(hù)誤動(dòng)而設(shè)置比例制動(dòng)。在變壓器空載投入或外部短路故障切除后，電壓恢復(fù)過程中，變壓器一側(cè)會(huì)

產(chǎn)生激磁電流，此電流二次諧波分量含量多，此時(shí)設(shè)置二次諧波制動(dòng)以防保護(hù)誤

動(dòng)。由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的誤操作或失調(diào)，或電力系統(tǒng)的不正常運(yùn)行，激磁電流

中五次諧波電流分量很大，所以取五次諧波制動(dòng)以防保護(hù)誤動(dòng)。對(duì)于大型變壓器，為防止在較高的短路水平時(shí)，由于電流互感器飽和時(shí)高次諧波

量增加，產(chǎn)生極大的制動(dòng)力矩而使差動(dòng)元件拒動(dòng)，設(shè)置差速斷快速動(dòng)復(fù)合過流：由一個(gè)負(fù)序電壓繼電器和一個(gè)接在相間電壓上的低電壓繼電器共同組

成的電壓復(fù)合元件，兩個(gè)繼電器只有一個(gè)動(dòng)作，同時(shí)過電流繼電器也動(dòng)作，裝置

即啟動(dòng)。過激磁：大型變壓器的額定工作磁密和它的飽和工作磁密相差不大，據(jù)B=KU/f，

當(dāng)U/f增加時(shí)，工作磁密B增加，當(dāng)鐵心飽和后，勵(lì)磁電流急劇增大，造成變壓器

過激磁，此時(shí)應(yīng)裝設(shè)過激磁保護(hù)。重瓦斯：變壓器的主要保護(hù)，能有效反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障5．廠用變保護(hù)：差動(dòng)、速斷、過流、過激磁、瓦斯保護(hù)等。第四章三峽電站三峽工程大壩壩址選定在宜昌市三斗坪，在已建成的葛洲壩水利樞紐上游約40公

里處。壩址區(qū)河谷開闊，兩岸岸坡較平緩，江中原有一小島（中堡島），具備良

好的分期施工導(dǎo)流條件。樞紐建筑物基礎(chǔ)為堅(jiān)硬完整的花崗巖體。修建了宜昌至

工地長約28公里的專用高速公路及壩下游4公里處的跨江大橋——西陵長江大橋

。還修建了一批壩區(qū)碼頭。壩區(qū)具備良好的交通條件。重要水工建筑物1.1大壩攔河大壩為混凝土重力壩，壩長2309米，壩頂高程185米，最大壩高181米。泄洪

壩段位于河床中部，總長483米，設(shè)有22個(gè)表孔和23個(gè)泄洪深孔，其中深孔進(jìn)口

高程90米，孔口尺寸為7×9米；表孔孔口寬8米，溢流堰頂高程158米，表孔和深

孔均采用鼻坎挑流方式進(jìn)行消能。電站壩段位于泄洪壩段兩側(cè)，設(shè)有電站進(jìn)水口

。進(jìn)水口底板高程為108米。壓力輸水管道為背管式，內(nèi)直徑12.40米，采用鋼筋

混凝土受力結(jié)構(gòu)。校核洪水時(shí)壩址最大下泄流量102500立方米/秒。1.2水電站水電站采用壩后式布置方案，共設(shè)有左、右兩組廠房和地下廠房。共安裝32臺(tái)

水輪發(fā)電機(jī)組，其中左岸廠房14臺(tái)，右岸廠房12臺(tái)，地下廠房6臺(tái)。水輪機(jī)為混

流式，機(jī)組單機(jī)額定容量70萬千瓦。1.3通航建筑物通航建筑物包括永久船閘和升船機(jī)（技術(shù)公關(guān)中，計(jì)劃用螺旋桿技術(shù)取代

原計(jì)劃的鋼纜繩提升技術(shù)），均位于左岸。永久船閘為雙線五級(jí)連續(xù)梯級(jí)船閘。

單級(jí)閘室有效尺寸為280×34×5米（長×寬×坎上最小水深），可通過萬噸級(jí)船

隊(duì)。升船機(jī)為單線一級(jí)垂直提升式設(shè)計(jì)，承船廂設(shè)計(jì)有效尺寸為120×18×3.5米

，一次可通過一條3000噸的客貨輪。承船廂設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)總重量為11800噸，總提

升力為6000牛頓。1.4三峽大壩的三大效益：防洪，通航，發(fā)電。1.4.1防洪興建三峽工程的首要目標(biāo)是防洪。三峽水利樞紐是長江中下游防洪體系中的關(guān)鍵

性骨干工程。經(jīng)三峽水庫調(diào)蓄，在上游形成庫容為393億立方米的河道型水庫，

可調(diào)節(jié)防洪庫容達(dá)221.5億立方米，能有效地?cái)r截宜昌以上來的洪水，大大削減

洪峰流量，使荊江河段防洪標(biāo)準(zhǔn)由現(xiàn)在的約十年一遇提高到百年一遇。遇千年一

遇的特大洪水，可配合荊江分洪等分蓄洪工程的運(yùn)用，防止荊江河段兩岸發(fā)生干

堤潰決的毀滅性災(zāi)害，減輕中下游洪災(zāi)損失和對(duì)武漢市的洪水威脅，并可為洞庭

湖區(qū)的治理創(chuàng)造條件。1.4.2航運(yùn)三峽水庫將顯著改善宜昌至重慶660公里的長江航道，萬噸級(jí)船隊(duì)可直達(dá)重慶港

。航道單向年通過能力可由現(xiàn)在的約1000萬噸提高到5000萬噸，運(yùn)輸成本可降低

35-37%。經(jīng)水庫調(diào)節(jié)，宜昌下游枯水季最小流量，可從現(xiàn)在的3000立方米/秒提

高到5000立方米/秒以上，使長江中下游枯水季航運(yùn)條件也得到較大的改善。1.4.3發(fā)電三峽工程最直接的經(jīng)濟(jì)效益就是發(fā)電。平衡當(dāng)代中國高速發(fā)展經(jīng)濟(jì)與嚴(yán)重能源短

缺的矛盾，清潔的可以再生的水電資源無疑是最優(yōu)的選擇。三峽水電站總裝機(jī)容

量1820萬千瓦，年平均發(fā)電量846.8億千瓦時(shí)。它將為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、能源不足的華

東、華中和華南等地區(qū)提供可靠、廉價(jià)、清潔的可再生能源，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減少

環(huán)境污染起到重大的作用。所提供的電力資源，如果以火電來算，就意味著要多修建10座180萬千瓦級(jí)的火

電廠，平均每年多采掘原煤5000萬噸。除廢渣影響環(huán)境外，每年還將排放大量形

成全球溫室效應(yīng)的二氧化碳，造成酸雨的二氧化硫，有毒氣體一氧化碳和氮氧化

物，還會(huì)產(chǎn)生大量的飄塵、降塵等；火電廠和棄渣場大規(guī)模的占地將從華東、華

中這本來就人多地少的地區(qū)奪去更多的土地。這不僅使中國今后將承受更大的環(huán)

境所帶來的壓力，也對(duì)全球環(huán)境造成不利的影響。第五章實(shí)習(xí)總結(jié)很快我們就要步入社會(huì)，面臨就業(yè)了，就業(yè)單位不會(huì)像老師那樣點(diǎn)點(diǎn)滴滴細(xì)致入

微地把要做的工