水电站实习报告

水电站实习报告前言：电网发展史电网从历史发展来看，能够分为四个阶段：电厂直配都市网、省区电网、跨省大区电网和跨大区联合电网。随着用电量不停增加，大型水电、火电和核电的建设，地区间电源与负荷的不平衡以及经济调度的需要，必然规定发展输电和联网，电压等级也随之逐步提高。从最初较低电压水平的6-10kV经历35kV、110kV和220kV，发展到超高压的330kV、500kV和750kV电网，并且尚有继续上升的趋势。实习目的实习的目的是理论联系实际，增强学生对社会、国情和专业背景的理解；使学生拓宽视野，巩固和运用所学过的理论知识，培养分析问题、解决问题的实际工作能力和创新精神；培养劳动观念，激发学生的敬业、创业精神，增强事业心和责任感；本次实习在学生完毕部分专业课程学习后进行，通过本次实习，使学生所学的理论知识得以巩固和扩大，增加学生的专业实际知识；为将来从事专业技术工作打下一定的基础；进一步培养学生运用所学理论知识分析生产实际问题的能力。实习时间：7月20日至8月20日工厂介绍新宁县天花坝水电站于1993年7月20日在邵阳县黄龙镇新田村成立。该厂现在拥有发电机组8组，重要负责该镇的公司和居民用电。占地面积10000平方米。重要经营主营：发电、供电。兼营：电业安装、修理、加工，注册员工人数近百人，注册资本85万元人民币。新宁县天花坝水电站是我中国自行设计、自制设备、自主建设的第一座大型水力发电站。水坝最大坝高105m，水库总库容220亿m3。总装机容量为66.25万kW，年发电量18.6亿kW•h实习内容实习的重要内容初步理解水电站生产的全过程；理解水电站重要设备，涉及变压器、断路器、互感器、隔离开关、电抗器、母线的型式、及其它辅助设备也应有所理解；理解水电站的电气主接线形式、运行特点；理解接线方式、备用方式及如何提高用电的供电可靠性理解发电厂、水电站的防雷保护方法初步理解电气二次接线、继电保护、自动装置及高电压技术等有关内容；水电站建筑物有挡水建筑物：用于拦蓄河水，集中落差，形成水库，如坝、水闸等；泄水建筑物：用于下泄多出的洪水，或者放水以减少水库水位，如溢洪道、泄水孔等；水电站进水口：将发电用水引入引水道；水电站引水建筑物：将已引入的发电用水输送给水轮发电机组，如渠道、隧洞和压力水管等；平水建筑物：当水电站负荷变化时，用于平稳引水道中流量及压力的变化，如前池、调压室等；尾水道：通过它将发电后的尾水自机组排向下游；发电、变电和配电建筑物：涉及安装水轮发电机组及其控制设备的水电站厂房、安放变压器及高压开关等设备的水电站升压开关站；为水电站的运行管理而设立的必要的辅助性生产、管理及生活建筑设施。高压设备的变配电所应含有下列安全用品1、高压绝缘拉杆、绝缘夹钳；2、高压检电器和低压检电笔；3、绝缘手套、绝缘靴、鞋及绝缘台、垫；4、有足够数量的接地线；5、多个标示牌；6、多个登高作业的安全用品，如安全腰带、绝缘绳、安全帽等；７、护目眼镜设备1、变压器变压器的功效重要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；[1]隔离；稳压（磁饱和变压器）;自耦变压器；高压变压器（干式和油浸式）等，变压器惯用的铁芯形状普通有E型和C型铁芯，XED型，ED型CD型。变压器按用途能够分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器实验变压器转角变压器大电流变压器励磁变压器。变压器的最基本型式，涉及两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(含有某一已知频率)流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出含有相似频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。2、断路器断路器按其使用范畴分为高压断路器和低压断路器，高低压界限划分比较含糊，普通将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关，俗称＂空气开关＂也是指低压断路器，它是一种现有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分派电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实施保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功效相称于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。并且在分断故障电流后普通不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。3、互感器互感器(instrumenttransformer)是按比例变换电压或电流的设备。其功效重要是将高电压或大电流按比例变换成原则低电压（100V）或原则小电流（5A或10A，均指额定值），方便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的原则化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以确保人身和设备的安全。按比例变换电压或电流的设备。4、隔离开关隔离开关隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是在电路中起隔离作用的它本身的工作原理及构造比较简朴，但是由于使用量大，工作可靠性规定高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的重要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的状况下分、合电路。5、电抗器最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。电力网中所采用的电抗器，实质上是一种无导磁材料的空心线圈。它能够根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的规定，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。6、母线的型式按用途一趟母线槽普通由始端母线槽、直通母线槽（分带插孔和不带插孔两种）、L型垂直（水平）弯通母线、Z型垂直（水平）偏置母线、T型垂直（水平）三通母线、X型垂直（水平）四通母线、变容母线槽、膨胀母线槽、终端封头、终端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等构成。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线槽三种。使用条件环境温度上限：+40℃下限：-25℃海拔：m下列湿度相对湿度在最高温度为+40℃时不超出50%;温度较低时允许有较高的相对湿度凝露条件：有地震基本烈度：6度设防电气主接线常见8种接线方式优缺点分析1线路变压器组接线线路变压器组接线就是线路和变压器直接相连,是一种最简朴的接线方式｡线路变压器组接线的优点是断路器少,接线简朴,造价省｡对应2器将被迫停运,对变电所的供电负荷影响较大｡其较合用于正常二运一备的城区中心变电所,如上海中心城区就有采用｡2桥形接线桥形接线采用4个回路3台断路器和6个隔离开关,是接线中断路器数量较少､也是投资较省的一种接线方式｡根据桥形断路器的位置又可分为内桥和外桥两种接线｡由于变压器的可靠性远不不大于线路,因此中应用较多的为内桥接线｡若为了在检修断路器时不影响和变压器的正常运行,有时在桥形外附设一组隔离开关,这就成了长久开环运行的四边形接线｡3多角形接线多角形接线就是将断路器和隔离开关互相连接,且每一台断路器两侧都有隔离开关,由隔离开关之间送出回路｡多角形接线所用设备少,投资省,运行的灵活性和可靠性较好｡正常状况下为双重连接,任何一台断路器检修都不影响送电,由于没有母线,在连接的任一部分故障时,对电网的运行影响都较小｡其最重要的缺点是回路数受到限制,由于当环形接线中有一台断路器检修时就要开环运行,此时当其它回路发生故障就要造成两个回路停电,扩大了故障停电范畴,且开环运行的时间愈长,这一缺点就愈大｡环中的断路器数量越多,开环检修的机会就越大,所普通只采四角(边)形接线和五角形接线,同时为了可靠性,线路和变压器采用对角连接原则｡四边形的保护接线比较复杂,一､二次回路倒换操作较多｡4单母线分段接线单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段,它的优点是接线简朴,投资省,操作方便;缺点是母线故障或检修时要造成部分回路停电｡5双母线接线双母线接线就是将工作线､电源线和出线通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组(一次/二次)母线上,且两组母线都是工作线,而每一回路都可通过母线联系断路器并列运行｡与单母线相比,它的优点是供电可靠性大,能够轮流检修母线而不使供电中断,当一组母线故障时,只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线,就可快速恢复供电,另外还含有调度､扩建､检修方便的优点;其缺点是每一回路都增加了一组隔离开关,使配电装置的构架及占地面积､投资费用都对应增加;同时由于配电装置的复杂,在变化运行方式倒闸操作时容易发生误操作,且不适宜实现自动化;特别当母线故障时,须短时切除较多的电源和线路,这对特别重要的大型发电厂和变电站是不允许的｡6双母线带旁路接线双母线带旁路接线就是在双母线接线的基础上,增设旁路母线｡其特点是含有双母线接线的优点,当线路(主变压器)断路器检修时,仍有继续供电,但旁路的倒换操作比较复杂,增加了误操作的机会,也使保护及自动化系统复杂化,投资费用较大,普通为了节省断路器及设备间隔,当出线达成5个回路以上时,才增设专用的旁路断路器,出线少于5个回路时,则采用母联兼旁路或旁路兼母联的接线方式｡7双母线分段带旁路接线双母线分段带旁路接线就是在双母线带旁路接线的基础上,在母线上增设分段断路器,它含有双母线带旁路的优点,但投资费用较大,占用设备间隔较多,普通采用此种接线的原则为:(1)当设备连接的进出线总数为12～16回时,在一组母线上设立分段断路器;(2)当设备连接的进出线总数为17回及以上时,在两组母线上设立分段断器｡83/2(4/3)断路器接线3/2(4/3)断路器接线就是在每3(4)个断路器中间送出2(3)回回路,普通只用于500kV(或重要220kV)电网的母线主接线｡它的重要优点是:(1)运行调度灵活,正常时两条母线和全部断路器运行,成多路环状供电;(2)检修时操作方便,当一组母线停支时,回路不需要切换,任一台断路器检修,各回路仍按原接线方式霆,不需切换;(3)运行可靠,每一回路由两台断路器供电,母线发生故障时,任何回路都不停电｡2/3(4/3)断路器接线的缺点是使用设备较多,特别是断路器和电流互感器,投资费用大,保护接线复杂｡运行特点：可靠性与灵活性可靠性：主接线系统应确保对顾客供电的可靠性，特别是确保对重要负荷的供电。灵活性：主接线系统应能灵活地适应多个工作状况，特别是当一部分设备检修或工作状况发生变化时，能够通过倒换开关的运行方式，做到调度灵活，不中断向顾客的供电。在扩建时应能很方便的从早期建设到最后接线水电站的防雷保护方法在水电站防雷保护设计中，应根据雷电活动状况、地形、地质、气象状况以及电网构造和运行方式等，结合运行经验进行全方面分析和技术经济比较，做到技术先进、经济合理，符合电力系统和电力设备安全经济运行的规定。雷电活动特别强烈的地区，还应根据本地实践经验，适宜加强防雷方法。1直击雷的保护

为避免水电站直击雷，可采用避雷针或避雷线保护，在峡谷地区宜采用避雷线或避雷针、避雷线联合保护。1980年以前，高压配电装置普通都是采用避雷针避免直击雷，配电线路采用避雷线避免直击雷。1980年初次在葛洲坝水电站二江电厂220kV开关站采用避雷线进行保护，运行实践证明，采用避雷线进行保护普通较避雷针的高度低，受雷面积小，接地装置规定比避雷针简易且较为经济。水电站的下列设施应装设直击雷保护装置：(1)户外配电装置，涉及组合导线和母线廊道；(2)无钢筋的砖木构造主厂房和室内配电装置；(3)户外布置的电力变压器、主变压器的高压引出线和户外布置的发电机电压引出线；(4)油解决室、露天油罐、主变压器修理间及易燃易爆材料仓库等建筑物和需要保护的其它设施。

对水电站中某些不需要设立专门的直接雷击保护装置的建筑物，则采用将其金属构造(如金属屋架、钢筋等)接地；对非金属材料建造的建筑物，则在屋顶安装避雷带作为避免直接雷击的方法。2感应雷的保护

感应雷过电压对水电站60kV及60kV下列的电气系统绝缘有损害。普通电气设备应远离可能遭到直击雷的设备(如避雷针、避雷线)或较高的建筑物，增大电气设备对地电容或采用阀型避雷器保护，以减少感应雷击过电压的危害。建筑物屋顶上的设备金属外壳、电缆金属外皮和建筑物金属架构均应接地，建筑物内的金属管道、金属设备应接地，以避免由雷电所引发的静电感应而产生火花放电。3雷电侵入波的保护

水电站避免雷电侵入波的重要方法是安装避雷器，将侵入波过电压的幅值限制在电气设备绝缘的耐冲击电压水平下列。避免设备发生击穿损坏或火灾事故。水电站重要避雷设施1避雷针

避雷针是水电站中用来保护电气设备和建筑物避免遭受直接雷击的重要防雷装置，避雷针的接闪器(针尖)普通用直径10~20nll／l、长1~2m的钢棒制成。引下线普通使用截面不不大于25mm2的圆钢、扁钢或镀锌钢绞线，如果支持物为钢筋混凝土或钢支架时，也可用支架内的钢筋或支架本身作为引下线。引下线与接闪器和接地体之间，以及引下线本身的接头连接必须牢固，因此不应用绞合的方法，而要用焊接或螺栓连接。2避雷线

在水电站中，避雷线重要用来保护主变压器高压引出线(当主变压器与户外高压配电装置相距较远时)和架空输电线，避免遭受雷的直击。接闪器为悬挂在带电导线上方的接地导线(架空地线)，普通采用截面不不大于35mm2的镀锌钢绞线。接地引下线则采用截面不不大于25ram2的镀锌钢绞线。3保护间隙

保护间隙是最简朴的防雷保护装置。间隙的一端接于被保护设备的带电部分，另一端与接地装置相连。在正常运行时，由间隙将设备的带电部分与地隔开，在雷电波过电压袭来时，间隙被击穿，把雷电荷引入大地，从而使被保护的设备避免遭受高压损坏。保护间隙普通只用于保护供电可靠性规定不高的线路。4管形避雷器

管形避雷器实质上是一种含有灭弧能力的保护间隙，重要由内部和外部两个火花间隙及灭弧管构成。管形避雷器普通安装在线路的绝缘单薄处或发、变电站的进出线段上，用以保护线路的绝缘和限制进入发电站、变电所的雷电侵入波的幅值。5阀式避雷器

阀式避雷器的重要元件是火花间隙和阀性电阻。现在我国生产的普通阀式避雷器有FS和FZ两种系列。FS系列重要用于保护小容量的配电装置中的电气设备；FZ系列重要用于保护发电站和变电所的变压器及电气设备。水电站的接地装置水电站的接地装置由接地体和接地线构成。1接地体 1．1自然接地体

由于构筑需要而埋设在水中或地中的多个金属部件，如水电站水下混凝土中埋设的钢管(压力钢管、蜗壳、尾水管等)，厂房水下部分的钢筋网、拦污栅、闸门槽等。1．2人工接地体

专门为接地需要而在地中埋设的接地体，有水平和垂直两种敷设方式，也经常采用两者组合而成的复式接地体。由于水平接地体施工比较方便，因此接地网常以水平接地体为主，并构成网格形，使地面电位比较均匀。普通状况下，应当首先运用自然接地体，在接地电阻达不到规定的数值时，可加设人工接地体，构成总接地网。主、副厂房和户外配电装置的接地网的外缘应闭合。2接地线

接地线普通采用圆钢、扁钢或镀锌钢绞线。

接地线间以及接地线和接地体间的连接应采用焊接，对于有强烈腐蚀性的土壤，接地体和接地线的厚度及截面应适宜加大，或采用镀锌、镀锡等防腐方法。水电站防雷装置的检查维护

为了使水电站的防雷装置有良好的保护性能，应对其进行经常检查或定时检查。(1)每年雷雨季节到来之前，应对水电站防雷装置进行检查，并测量接地电阻状况。防雷装置的接地电阻合乎规定，雷电流才干被顺利导入地中，而不致发生对建、构筑物的反击和造成火灾爆炸事故。因此，对接闪器、引下线、接地装置容易发生腐蚀的地方应加强检查，避免通过雷电流时发生熔化、发热等引发火灾危险。如发现防雷装置熔化或断损、腐蚀和锈蚀超出30％以上、接地电阻不符规定等状况，应及时予以维修或更换。雷雨后，应注意对防雷装置的巡视；(2)对于多个避雷器，先检查其外观。首先检查其瓷套或绝缘子与否完好，有无裂纹或破损，表面与否脏污，密封与否良好。如1991年3月26日，葛洲坝水电站500kV开关站2C进线B相因雷击造成避雷器记数器烧毁、引下线烧断、内部烧黑碳化，因素是避雷器的密封被损坏，造成潮气侵入，因雷击而使内部绝缘击穿损坏；再检查其外部和引下线上有无闪络或烧损痕迹，引下线各部分连接与否良好，固定避雷器的各组件与否牢固；进而检查各部分腐蚀和锈蚀的状况，动作批示器的外间隙和保护间隙的主、辅助间隙有无变动，有无外物引发短路；另外，还要加强对运行中避雷器的绝缘监测，如带电测量电导电流等。高电压技术以实验研究为基础的应用技术。重要研究在高电压作用下多个绝缘介质的性能和不同类型的放电现象