葛洲坝电厂---三峡工程 实习报告

导读：　通过参加发电厂的值班工作，使学生在电厂认识实习的基础上，更好地熟悉电厂热工部分及其运行维护工作，了解发电厂的生产组织管理和技术经济指标，培养学生的实际操作能力和分析判断...

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一、      实习目的

通过参加发电厂的值班工作，使学生在电厂认识实习的基础上，更好地熟悉电厂热工部分及其运行维护工作，了解发电厂的生产组织管理和技术经济指标，培养学生的实际操作能力和分析判断事故的能力，达到以下目的：

1、通过理论联系实际使学生全面地运用所学知识去分析判断生产中的实际问题，进一步扩大学生的专业知识，培养独立工作能力；

2、通过实习及其有关规程的学习，进一步提高学生对安全经济运行的认识，树立严肃认真的工作作风；

3、通过实习，搜集和积累有关大型综合作业的资料，为毕业设计作好准备；

4、通过实习进一步培养学生的组织性、纪律性、集体主义精神等优良品德，为胜任以后的工作打下坚实基础。

二、   实习内容

 

1、了解葛洲坝与三峡水利枢纽概况：

 

1.1实习安全与纪律；包括人身安全与设备安全，着装要求，实习纪律；

   电力企业在安全生产上遵循的原则为：安全第一，预防为主。在进入生产现场必须戴安全帽，进入生产现场必须与导电体保持足够的安全距离。

额定等级电压（KV）	安全距离（M）
500	5
330	4
220	3
110	1.5
35	1.0
10及以下（含发电机额定电压13.8）	0.7

 

 

1.2葛洲坝与三峡工程介绍：

大坝形式，厂房形式，大坝全长，高度，总容量，最大落差，总装机容量，发电量等等。

葛洲坝水电枢纽全长2606米。巨坝共用混凝土1000万立方米，各类金属6.5万吨。如长虹卧波，横断长江。主要由大江电站、二江电站、1号船闸、2号船闸、3号船闸、泄洪闸、冲沙闸等组成。

　　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200千伏外输。

 

1.3 三大效益：防洪，通航，发电。

1 防洪 

　　兴建三峡工程的首要目标是防洪。三峡水利枢纽是长江中下游防洪体系中的关键性骨干工程。经三峡水库调蓄，在上游形成库容为393亿立方米的河道型水库，可调节防洪库容达221.5亿立方米，能有效地拦截宜昌以上来的洪水，大大削减洪峰流量，使荆江河段防洪标准由现在的约十年一遇提高到百年一遇。遇千年一遇的特大洪水，可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。 

  2航运 

　　三峡水库将显著改善宜昌至重庆660公里的长江航道，万吨级船队可直达重庆港。航道单向年通过能力可由现在的约1000万吨提高到5000万吨，运输成本可降低35-37%。经水库调节，宜昌下游枯水季最小流量，可从现在的3000立方米/秒提高到5000立方米/秒以上，使长江中下游枯水季航运条件也得到较大的改善。

3 发电 

　　三峡工程最直接的经济效益就是发电。平衡当代中国高速发展经济与严重能源短缺的矛盾，清洁的可以再生的水电资源无疑是最优的选择。三峡水电站总装机容量1820万千瓦，年平均发电量846.8亿千瓦时。它将为经济发达、能源不足的华东、华中和华南等地区提供可靠、廉价、清洁的可再生能源，对经济发展和减少环境污染起到重大的作用。

    所提供的电力资源，如果以火电来算，就意味着要多修建10座180万千瓦级的火电厂，平均每年多采掘原煤5000万吨。除废渣影响环境外，每年还将排放大量形成全球温室效应的二氧化碳，造成酸雨的二氧化硫，有毒气体一氧化碳和氮氧化物，还会产生大量的飘尘、降尘等；火电厂和弃渣场大规模的占地将从华东、华中这本来就人多地少的地区夺去更多的土地。这不仅使中国今后将承受更大的环境所带来的压力，也对全球环境造成不利的影响。

 

2、智能抄表系统，

葛洲坝的智能抄表系统由东方威思顿公司研制设计。

智能抄表系统是应用计算机网络通信和控制技术，对所有参与电力市场机组的电能量关口点和电网间交换点能量计量关口点进行自动采集和传输，存储，分析，监控为电力企业的商业化运营提供决策依据。

 

2.1系统网络拓扑图

数据服务器

 

前置机

 

采集终端        采集终端           采集终端          采集终端

二江电厂        220KV开关站       大江电厂          500KV开关站

 

2.2数据处理流程

  

发布数据-----应用数据-----工作数据-----原始数据-----电能表

 

2.3主要完成的功能

   主要有：数据采集、数据参数的维护、原始数据的浏览分析、系统管理、网络管理、参数设置、计量业务维护、报表功能等；

 

3、葛洲坝电厂的励磁系统

   葛洲坝电厂的励磁系统由能达公司设计，有MEC-31和2AEL-2

3.1励磁调节器  MEC-31的基本工作原理

    MEC—31系列多微机励磁控制器通过测量系统不断采集发电机三相交流定子电压、 三相定子电流并计算出发电机端电压Ug、定子电流 Ig、发电机有功功率 P、无功功率Q的当前值并与给定值进行比较。此外还采集励磁电流当前值，测量并计算机组当前频率值。根据采集数据，CPU可自动按线性最优励磁控制的原理和计算方法，每10ms计算并刷新一次可控硅控制角α。其算法为：Δα= -D（Kp ΔP+Kω Δω+Kv ΔV）

   式中：   Kp——功率增益 ；

                Kw—— 频率增益；

               Kv——电压增益；

                        D—转换系数；

               Δα——控制角增量。

                      可控硅实际控制角 a＝a0＋Δa                                   

式中：   a0——更新之前的可控硅控制角。

a0可按式：  a0(K)＝a0(K－1)＋KIΔVt(K)  计算。

数字移相触发器把控制角α折算成对应的延时t，再折算成对应的计数

脉冲个数：

      N=t/Tc=（α/360）*T*fc

MEC-31励磁调节器采用单相同步数字移相触发器，对三相全控整流桥

来说，在一个周期内，首先给一个可控硅输出正确的移相脉冲后，其他可控

硅只需按照脉冲触发顺序，每隔60°输出移相脉冲即可。正常运行时，默认

为A相同步，当同步断线时，自动切换到另一相。

 

3.2励磁调节器的任务

正常励磁时，发电机的励磁电压一般在500V以下，所有的ZnO非线性电阻的漏电流都很小，相当于开路状态。当有高电压进入励磁回路时，非线性电阻动作，吸收过电压能量。其中，FR4与FR5、电容C、电阻R2一起构成尖峰电压吸收器，吸收可控硅换相时的关断尖峰电压，电容吸收电压的速度很快，可吸收频率很高的尖峰电压，R2构成C的放电回路，FR5作为C的保护。FR3、R5、R1、D2、KPT、CF组成发电机非全相及大滑差运行时的过压保护，当发电机非全相运行或失步时，定子中的负序电流会在转子中感应出100Hz的过电压，此时FR3投入运行，将转子绕组两端的电压限制在安全范围以内。FR2为常规过压保护。FR1、D1、Rz、ZTC和FMK一起组成了发电机的灭磁系统。

 

3.3励磁调节系统的功能

   a、三种起励方式

    第一是恒机端电压方式起励。正常默认按额定机端电压起励，起励电压还可以可以通过小键盘的“+、-”人为给定，给定的最低电压为30％额定机端电压。

    第二是恒励磁电流起励。最小起励给定值为5 ％额定励磁电流。

    第三是自动跟踪母线电压起励。目前母线电压未接入调节器，此功能未用。

b、三种运行方式

    第一是恒极端电压方式运行。它是对发电机端电压偏差进行最优调节，并自动完成调节器的全部功能，是调节器的主要运行方式。

    第二是恒励磁电流运行。它是对励磁电流偏差进行比例调节，维持励磁电流的稳定运行。一般是在恒极端电压运行方式下出现强励、PT断线、功率柜故障等情况时，调节器自动切换到恒励磁电流方式运行，故障消除后又自动恢复。

    第三是恒无功方式运行。它是对发电机无功进行比例调节。当发电机过无功或欠励限制动作后，调节器自动转入恒无功方式运行，起稳定无功的作用。

c、五种限制功能

（1）瞬时/延时过励磁电流限制，即强励限制由于励磁装置强励时，励磁电流大大超过其额定值，故为了励磁装置

以及发电机转子的安全，应对强励的励磁电流及强励时间进行限制。MEC励磁调节器的强励限制曲线是一个反时限的，当励磁电流达到2.4倍的额定转子电流时，延时0秒，1.8倍时延时20秒，到1.1倍时延时无穷大。强励限制动作后，调节器转为恒励磁电流方式运行，限制励磁电流。

（2）功率柜停风或部分功率柜退出运行时的励磁电流限制当功率柜冷却消失或部分功率柜故障时，励磁装置的输出能力就会下降，此时若发生强励或励磁电流太大，就有可能造成功率柜过载损坏，因此，当上述故障发生时，调节器自动转为恒励磁电流方式运行，限制励磁电流。

（3）发电机过无功限制当发电机无功超过给定的上限值时，励磁调节器转为恒无功方式运行，此时，调节器只接受减磁命令，不接受增磁命令。

（4）发电机欠励限制发电机并网运行使，当励磁电流减小时，发电机输出的感性无功会减小，至到发电机进相运行，向系统吸收感性无功。如果进相太深，则有可能使发电机失去稳定而被迫停机。故励磁调节器设定了一条欠励限制曲线，当发电机向系统吸收感性无功达到限值时，调节器转恒无功方式运行，且只接受增磁命令，不接受减磁命令。

（5）V/F限制，V/F限制就是在发电机空载时，当发电机频率下降时，自动降低机端电压给定值，防止励磁过流。

 4、廊道泵站控制系统。

 4.1廊道泵站控制系统电路图。

4.2廊道泵站控制系统工作原理。

 4.3廊道泵站控制系统故障处理。

 5、参观大江电厂。

 6、参观500KV开关站。

 7、参观二江电厂

 8、参观葛洲坝换流站

9、参观三峡水利枢纽

三、         实习总结

当我们还是大三的时候，听说要去举世闻名的葛洲坝和三峡参观实习，我们心中充满了羡慕，经常在一起唧唧喳喳的憧憬着我们在美好的实习生活。

时光飞逝，转眼到了大四下学期，2008年3月6日。我们也踏上了去宜昌实习的旅途，双层新空调白色列车载着我们青春的梦想，4个多小时的火车征途没有打消我们飞翔的渴望，一路上欢声笑语让旁边的旅客羡慕。抵达了武昌换乘大巴。旅途的奔波与艰苦没有怎么影响到我们快乐的心情，却让我们疲惫的身躯在夜色中懒懒的睡去。当然不是完全为了去玩，实习就真的要去学点东西，大家都在心里暗暗地捏了把劲，原来学的东西都是书本上的东西，这次能有这么好的机会，一定要学到实际的东西。很多同学都是在城市中长大的，一路都在感叹如水墨画般的祖国山河，树木青葱，山水秀丽，空气那么新鲜，就连天空都显得那么高阔青蓝。

终于来到江滨城市－－宜昌。在路过葛洲坝大桥时我们被她的长度包容，感受着祖国的发展和变化。然后我们被安排到在葛洲坝右岸（后来才听杨工解释清楚的）附近的一个旅店－－梦圆大酒店住下。我们实习时间安排一般是上午上课，下午参观，晚上自由活动。

葛洲坝水利枢纽工程是举世瞩目的大型水利枢纽工程。葛洲坝工程主要由船闸、发电厂、泄水闸、冲沙闸及挡水大坝组成。大坝全长2606米，最大坝高53.8米，说到这里，不能不为这个历时十年的巨大、宏伟的工程而赞叹。它位于长江三峡的西陵峡出口——南津关以下2300米处，距宜昌市镇江阁约4000米。大坝北抵江北镇镜山，南接江南狮子包，雄伟高大，气势非凡。而实习的第二站——三峡：长江三峡水利枢纽工程（简称三峡工程），因位于长江干流三峡河段而得名。三峡河段全长192公里，上起重庆市奉节白帝城，下迄湖北省宜昌南津关，由瞿塘峡、巫峡、西陵峡组成。葛洲坝水利枢纽，是座反调节三峡水利枢纽尾水流态、改善两坝区间江段航运条件的梯级。三峡水利枢纽工程竣工后，葛洲坝水力发电厂的保证出力将提高43万千瓦。由于刚到的那天是晚上，所以大家吃完饭就洗洗睡了。7号上午休息，下午上课，本来大家都对前一天晚上达到有点情绪，但杨思源工程师精彩的一课就像是一剂兴奋剂给大家注入了活力，大家听得津津有味，自从大学之后这样的景象已经很少见了，杨老师上课诙谐幽默，时而引经据典，有时也把葛洲坝里一些不好的现象拿出来抨击，讽刺，但对我们一直和蔼可亲，虽然很大嗓门，但是却对我们很亲切，像尊敬的长辈一般。杨老师讲课不带任何资料笔记，却把葛洲坝和三峡大坝概况的每组数据和大江和二江电厂的电气一次部分全部写了出来，例如三峡大坝混凝土重力坝的坝长2606.47米，小数点后面两位数都记得一清二楚。到后面也发现几个给我们上课的工程师都是两手空空来的，让我们知道路还很长，走上社会后的我们还有很多东西要去学习。杨工程师重点对我们讲解了安全与纪律方面。首先是安全第一预防为主。第二天早上我们开始正式参观了，由于前一天杨老师的详细的介绍，我们终于把实物和脑中构出的物体和一系列的数字对上了，这次来到离饭店很近的一号船闸。据老师的介绍，为了保证建坝后的顺利通航，葛洲坝水利枢纽工程建有三座大型船闸，其中一号船闸建在大江上，两座电站的厂房，分设在二江和大江。二江电站设2台17万千瓦和5台12．5万千瓦的水轮发电机组，装机容量为96．5万千瓦。大江电站设14台125万千瓦的水轮发电机组，总装机容量为175万千瓦。电站总装机容量为271．5万千瓦。二江电站的17万千瓦水轮发电机组的水轮机，直径11．3米，发电机定子外径17．6米，是当前世界上最大的低水头转桨式水轮发电机组之一。二江泄水闸共27孔，是主要的泄洪建筑物，最大泄洪量为3900平方／秒。后来又来到二江电厂，一进去发电厂房，感觉很凉快、宽敞、明亮，俨然一种现代化的机房的感觉，水轮发电机在地板下轰鸣，机房两边是一排排的励磁装置和微机控制保护的柜子，望着红红绿绿的按钮，有一种头晕的感觉。参观的500KV开关站主要是大江电厂发的电，他们都是中型单列布置的，一般安全距离是5米，但是站在电器下面基本是安全的，一排一排的，非常整齐，就像接受检阅的士兵一样，刚刚进去开关站时听到兹兹声，就不知道是怎么回事，后来才知道是放电的声音，于是大家开始紧张，毕竟都是没见过世面的学生。听老师说500KV开关站的母线连接方式是双母线带旁路母线、旁路母线分段（由一个旋转开关连接），我们就联想到课本《工厂供电》和《PLC与电气控制》，后来渐渐认识了一些电器的特点：避雷器有一根接地线、隔离开关有一个很长的棍子（应该是匝刀）柄露出来，他们体积比较小；电流和电压互感器体积相对大一点，电压互感器一般是圆柱形的，电流互感器一般是梯柱形的，挺着个大肚腩；断路器不好认，一般在两个隔离开关的中间，多断口断路器最好认了，有个Y的分叉。其实很多电器都有标明是什么的，看看就知道了。还有什么高频保护用的阻波器、避雷线、均压环等等。后来又去参观了葛洲坝的主控室，在那里是禁止拍照的。 后来又去参观了三峡水利工程，在入口处看见一辆108个轮子的大车载着好大的一个铁工件，看来这样伟大的工程需要的是特别坚固特别大的工件。当我们看到了三峡的壮丽景观时，被他的宏伟与我们国发展所震撼。晚上我们徜徉于这个美丽城市的夜景中，很有意思的是，葛洲坝是纪念一个小地方而取名的。白天天气有点热到了晚上就很凉爽，宜昌的菜属川菜系，真的让我们享受到了口福。

为期一周的实习终于结束了，我们也要离开宜昌这个城市，离开时我们的心中脑中已经满载对这个城市的眷恋和对葛洲坝三峡的新的认识，出去见的大世面，了解发电厂发电的过程，开关站设备的布置方式，对电气的控制与维修护理也有一点点认识和见解。

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