水电站运行与操作管理.docx

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水电站运行与操作管理

水电站正常运行与操作管理

摘要：

本文是根据这段时间以来的实习内容展开的。

首先是对水电站的认知，然后根据系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势，从负荷增长方面阐述了建站的必要性，再通过拟建水电站的概括以及出线向来考虑，并通过对负荷资料的分析，安全、经济及可靠性方面考虑，确定了110KV水电站的主接线。

然后又通过水电站基本规范及供电范围确定了主要设备的各种参数，同时还懂得了电站基本设备的运行规程，分别有水轮发电机组运行规程、变压器运行规程、配电装置运行规程、继电保护和自动装置、常用电一般要求、机组运行维护及常用操作。

关键词：

主接线运行规程常用操作

引言

针对我国能源结构的实际情况，我国的电源发展实施了“优先开发水电，大力发展火电，适当发展核电，积极发展新能源发电”的方针，使电源发展呈现多种能源互补的格局。

其中，水电是无污染的清洁能源,开发水电可实现“能源开发利用与环境保护同步协调发展”。

水电在电力工业发展中的战略地位和作用极为重要,是其它能源无法替代的。

从电源开发的综合经济性来看,水电开发不受燃料及其运输价格的影响,有利于提高电力建设的综合经济性。

从最大限度节约能源来看,由于水电资源的可再生性,开发得越早节约越多,因此加快水电开发,充分有效地利用水电资源,是节约不可再生的煤。

短暂的顶岗实习时间我在小型水电站工作，我深知水电不仅符合可持续发展战略的要求，而且对保护生态环境、地区经济的发展都有作用，便写了此论文。

该论文主要陈述了水电站的一般运行与管理，其论文内容能灵活地进行适当组合。

此论文大体是这样排版的，限于水平，文中不妥及至错误之处，敬请批评指正，谨在此表示衷心的感谢！

1就业实习单位的概述

靖西县三叠岭水电厂座落在风景秀丽的广西靖西县湖润镇，地处中越边境线上，是跨水系高水头引水式电站，总装机容量为3×450kw，设计年发电量为7100万千瓦时，最高水头277.11m，设计水头为271.19m，最小水头271.01m，在广西已建和在建的高水头电站中居第三位，在百色地区居首位。

电站由1条主压力钢管引水至厂房外侧后分叉成3条支管分别供给每台水轮机。

水轮机型号为CJA273－L－140／2×14，属立轴直流式内控型双喷嘴冲击式水轮机，是百色地区首次采用。

每台水轮机的进水管前装有1台直径为800ｍｍ的球阀。

电厂由百色水电设计院设计，靖西县政府组织施工，澄碧河水电厂承包安装。

该电站于1993年10月动工兴建，1996年7月，1＃机组投产发电，同年10月底，2＃，3＃机组投产发电。

1电气主接线

1.1110KV电气主线

现代电力系统是一个巨大的、严密的整体。

各类发电厂、变电站分工完成整个电力系统的发电、变电和配电的任务。

其主接线的好坏不仅影响到发电厂、变电站和电力系统的本身，同时也影响到工农业生产和人民日常生活，因此，发电厂、变电站和电力系统必须满足以下基本要求。

⑴运行的可靠性

断路器检修时是影响供电；设备和线路故障检修时，停电数目的多少和停电时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电。

⑵具有一定的灵活性

主接线正常运行时可以根据调度的要求灵活的改变运行方式，达到调度的目的，而且在各种事故或设备检修时，能尽快地退出设备。

切除故障时间最短、影响范围最小，并且在检修时可以保证检修人员的安全。

⑶操作应尽可能简单、方便

主接线应简单清晰、操作方便，尽可能使操作步骤简单，便于运行人员掌握。

复杂的接线不仅不便于操作，还往往会造成运行人员的误操作而发生事故。

但接线过于简单，可能又不满足运行方式的需要，而且也会给运行造成不便或造成不必要的停电。

⑷经济上合理

主接线在保证安全可靠、操作灵活方便的基础上，还应使投资和年运行费用小，占地面积最少，使其尽地发挥经济效益。

⑸应具有扩建的可能性

由于我国工农业的高速发展，电力负荷增加很快。

因此，在选择主接线时还要考虑到具有扩建的可能性。

水电站电气主接线的选择，主要决定于电站容量、单机容量、用户性质和引出线的数目，以及在电力系统中的地位、作用等因素。

靖西县三叠岭水电站的电气主接线，网上电压为110KV，母线电压为10.5KV。

电站装机为3×450KW，机端电压为10.5KV，计多年平均发电量7100万kw.h,采用110K电压送电，与系统相连。

由于出线只有一回，故采用一台主变压器的升压变压器一线路单元接线，主变容量为63000MVA；低压侧采用单母线接线，机组台数少，能满足可靠性要求。

同时保护也较为简单。

电站选用了两台厂用变，其中一台为备用，以保证电厂用电可靠。

其电气主接线如下图：

2运行规程

2.1水轮发电机组运行规程

2.1.1发电机正常运行方式

⑴发电机一般按设备规范数据运行，在系统负荷需要时，可以超额定功率运行，但事先必须订出有效措施。

⑵发电机定子线圈运行温度最高不能超过105℃，超负荷运行时，也不准超过此规定。

当冷却空气温度为35℃，不宜超过90℃，正常运行时最好保持定子线圈在70℃以下为宜。

⑶发电机若超过允许值则减少转子电流和定子电流。

允许温升如下：

项目

测量方法

最高允许温升极限值

转子线圈

电阻法

90℃

定子线圈

线圈间埋入检温计

80℃

定子铁芯

检温计法

80℃

集电环

温度计法

80℃

⑷发电机在电压和频率同时发生偏差（两者偏差分别不超过±5%和±1%）;若电压和频率同时为正偏差时，则两者之和不超过6%；若电压和频率不同时为正偏差时，两者偏差的百分数绝对值之和不超过5%时，发电机可按额定容量运行。

⑸若电压和频率偏差超过上述规定时，发电机应能连续运行，此时输出功率以励磁电流不超过额定值、定子电流不超过额定值的105%为限。

⑹发电机在额定转速、额定电压和额定功率因数下，能在110%额定容量下安全运行。

⑺发电机允许进项运行，超前功率因数为0.95。

⑻发电机在连续运行时，允许电压不得大于额定电压的110%（即11.55kv），此时励磁电流不得超过额定值，最低运行电压根据系统稳定要求及变压器许可的电压来确定，一般不应低于额定值的90%（即9.45kv），此时定子电流仍不应超过额定值的105%

⑼发电机在正常运行时，各保护必须投入运行。

⑽发电机定子线圈绝缘电阻用2500V摇表测量R60/R15≥1.3（在10℃-30℃）绝缘电阻显著降低到以前同温度的1/3或1/5时，应查明原因并消除之。

⑾发电机励磁回路的绝缘电阻用500v摇表测量，其结果就不低于0.5MΩ。

转子线圈绝缘电阻小于0.5MΩ时，应查明原因，加以恢复，若一时不能恢复，是否投入运行，由主管生产的站长决定

⑿发电机有功无功负荷平均分配；单机运行时，要求在安全、经济的条件下运行。

2.2.发电机启动、并列和停机操作

⑴发电机检修后、启动前的检查:

机组检修后启动前，应将所有的安全措施拆除，办理好工作票回收。

了解设备检修情况，同时进行全面细致的检查和操作，使机组处于准备启动状态。

⑵检查范围和要求

①发电机组各部件遮拦已装设完整，内无杂物或工具遗漏

②发电机定子线圈和转子回路的绝缘电阻应满足要求；且各处引线紧固完好；

③发电机的断路器在分闸位置，出口刀闸及励磁变压器在合上位置；

④发电机电压互感器各高低压熔断器（空开）在投入位置；

⑤微机自动静止励磁装置各元部件装设完好，各按钮和装换开关在整定位置和正确位置；

⑥励磁开关FMK在断开位置；

⑦保护测控屏各单元箱完好，各开关无故障指示灯指示；

⑧各操作、合闸、信号电源投入，各表计指示正常；

⑨自动装置和各保护压板投入正常；

⑩开关指示灯亮。

⑶机组检修

机组检修后启动前或备用超过72小时，或事故停机启动前，均应对发电机定子、转子回路测量绝缘电阻。

其测量步骤如下：

①确定发电机断路器在分闸位置；

②拉开发电机出口刀闸0101（0201）

③取下发电机电压互感器高压熔断器和断开低压侧空气开关；

④拉开自动装置的励磁变压器隔离刀闸0911（0921）；

⑤在断路器的下侧处验电，将定子线圈对地放电，确认无电压；

⑥确认灭磁开关在分闸位置，将转子线圈对地放电，确认无电压；

⑦测量发电机定子线圈绝缘电阻；

⑧测量转子回路绝缘电阻；

⑨装上发电机电压互感器的高压熔断器合上低压测控开开关；

⑩投入励磁变压器隔离刀闸，再投入发电机出口刀闸。

⑷发电机并网

发电机正常开机常以自动开机，并列以自动准同期并列为基本操作方法。

其并列条件：

电压相等；频率相等；相位相同；相序一致。

⑸正常启动并列有下列方式

①自动开机，自动准同期并列

②自动开机，手动准同期并列

③手动开机，手动准同期并列。

⑹自动开机、自动准同期并列操作步骤

①检查发电机出口刀闸在合上位置

②在后台机上或机组LCU屏上点击开机

③将机组LCU屏上同期控制把手手动切至自动位置；

④将同步检查把手切至投入位置；

⑤待机组转速达到95%，灭磁开关FMK自动合闸；

⑥待机组转速达到95%，自动准同期装置自动投入，自动调整机组周波、电压与系统周波、电压一致；

⑦发电机自动合上断路器，机组并入系统，接带有功、无功负荷。

⑺自动开关、手动准同期并列操作步骤

①检查发电机出口刀闸在合上位置；

②在后台上或机组LCU屏上点击开机；

③将机组LCU屏上同期控制把手切至手动位置；

④将同步检查把手切至投入位置；

⑤待机组转速85%，自动合开关FMK；

⑥手动将同期表把手切至精调位置，整步表投入；待机组周波、电压与系统周波、电压一致；

⑦手动合上发电机断路器将机组并入系统，接待有、无功负荷；

⑧将机组LCU屏上同期选择把手至于切位置。

⑻手动开机、手动准同期并列操作步骤

①检查发电机出口隔离刀闸在投入位置；

②通知值班人员手动开机（风闸无压力、冷却水已投入）

③手动拔除锁定，打开导水叶；

④待机组转速达到95%时，在励磁装置灭磁屏上手动合上灭磁开关；

⑤待机组转速达到95%，在励磁调节屏上手动起励建压；

⑥将机组LCU屏上同期控制把手切至手准位置；

⑦手动将同期把手表切至精调位置，准步表转动；待机组调整机组周波、电压与系统周波、电压一致；

⑧手动将同步检查把手切至投入位置；

⑨手动合上发电机断路器，机组接带有、无功负荷；

⑩将机组LCU屏上同期表、同期控制把手、同步检测把手依次至于切的位置。

⑼手动准同期并列注意事项：

①准步表只有在发电机周波与系统之差1周/秒以内方可投入；

②准步表必须转动一周以上，证明表计转动良好后，方可进行并列；

③准步表指针转动太快或摆动与停滞现象均不得并列；

④操作合作把手时，禁止调整周波、电压，以免误合上断路器；

⑤发电机的待并电压与系统电压之差不超过±5%；

⑥准步表投入时间不得太长。

⑽如有下列情况之一者，禁止手动准同期并列，以防非同期并列

①准步表旋转过快，不易控制并列时间；

②准步表的指针接近同期点或指针停止不动；

③准步表的指针有跳动现象；

④准步表失灵或损坏；

⑤操作者情绪紧张，四肢发抖应暂停操作。

⑾正常解列停机操作步骤：

①通知值班人员准备解列停机；

②手动或自动调整负荷为零；

③操作停机把手停机；

④监视发电机断路器分闸和停机情况。

2.3发电机的监视和维护：

⑴运行人员应严格监视公用屏各表计和后台显示器的变动情况，并做好每小时一次记录；

⑵电气人员应根据负荷情况及调度及时做好机组有功，无功负荷的调整，使机组运行在最佳经济状态；

⑶运行人员应严格监视发电机组、励磁装置系统等的声响、振动、气味等，发现问题，应及时向有关领导汇报，以便及时处理。

⑷运行人员应经常检查一次回路、二次回路各连接处有无发热、变色，电压、电流互感器有无异常声响。

⑸日常维护通常是在正常运行时的定时记