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实习报告

重庆大学电气工程学院生产实习报告

摘要

2016年7月，重庆大学电气工程及其自动化专业的大三学生进行了为期十天的生产实习，此次生产实习意义重大。

我选择了此次实习的公司为中国长江电力股份有限公司，本次实习主要依次参观了大江电厂、二江电厂和220kV开关站、葛洲坝电站500kV开关站和500kV变电站GIS装置、500kV换流站、三峡水利枢纽工程，同时也听了许多的讲座。

通过讲座和参观，得以了解和掌握水电厂动力部分、电力部分及直流输电等方面的知识，较好的将讲座与参观、课堂学习与生产实习有机的结合在了一起，加深了对电气主接线、发电机和变压器、电气设备的布置、直流输电等方面的认识，让我对所学知识有了一个很好的掌握。

关键字：

生产实习长江电力参观讲座

正文：

1.实习目的

（1）加强理论与实践的联系，增强学生对社会、国情和专业背景的了解，为日后进入社会工作打下良好的基础；

（2）通过考察实践，扩宽学生视野，巩固和运用课堂教学所掌握的理论知识，了解本学科的发展现状及对社会的重要作用；

（3）增强学生的劳动观念，培养学生的敬业精神、创业精神，使学生得以了解今后的工作状况，激发了学生奋发向上的拼搏斗志。

2.本次实习的简介和具体要求

本次实习，我选择了中国长江电力股份有限公司，实习日期为2016年7月11日～7月20日，实习主要包括参观、听讲座等形式。

本次实习是较为正式的专业生产实习，与大学期间的金工实习、电工实习、认识实习同属实验教学环节，但其正式性及与社会和生产的紧密结合使其成为大学期间最重要的实习环节，也是本科教育重要的一课，是对课堂学习的重要补充

和拓展。

本次实习的具体要求为：

（1）全面了解水电厂的电能生产过程，主要设备及系统。

（2）理论联系实际，培养运用所学知识独立分析和解决实际问题的能力。

（3）加深对电力工业在国民经济中重要作用及安全生产重要性的认识。

（4）学习工人师傅和工程技术人员的优秀品质，学习他们精湛的专业知识和丰富的实践经验。

3.实习内容

由于天气原因，我们并没按照事先预定的顺序展开讲座和参观，但总的来说，本次实习的安排全部被落实，虽然只有短短的十天，但紧凑、充实的安排，仍让我们大开眼界、受益匪浅。

整个葛洲坝工程体系包括大江电厂、二江电厂、二江电厂200kV开关站、葛洲坝500kV开关站、换流站、三峡水利枢纽工程等工程组成，本次的实习亦主要围绕这些工程展开。

本次实际实习安排如表2-1：

时间

安排

内容

7月11日上午

讲座

安全教育暨葛洲坝、三峡水利枢纽工程介绍

7月11日下午

参观

参观大江电厂

7月12日上午

讲座

葛洲坝电厂电气一次部分讲课（二江电厂、220kV变电站）

7月13日上午

讲座

葛洲坝电厂电气一次部分讲课（大江电厂、500kV变电站）

7月14日上午

讲座

检修和廊道泵站控制系统讲课

7月14日下午

参观

参观二江电厂、220kV开关站

7月15日上午

讲座

葛洲坝电厂电气一次部分讲课（厂用电系统）

7月16日上午

参观

参观葛洲坝电站500kV开关站和500kV变电站GIS装置

7月17日一天

休息

复习巩固，整理笔记

7月18日上午

参观

参观500kV换流站

7月18日下午

讲座

葛洲坝电厂LCU系统介绍

7月19日上午

参观

参观三峡水利枢纽工程

7月20日上午

讲座

葛洲坝三峡梯级枢纽工程概况和国企对大学毕业生的要求

3.1实习的安全与纪律

1、电力生产企业在安全上遵循的原则：

安全第一、预防为主。

安全是电力生产企业永恒的主题。

2、实习安全

实习安全二个主要方面：

1）人身安全

a）进入生产现场必须戴安全帽；

b）进入生产现场必须与导电体保持足够的安全距离；

对于不同电压等级的电气设备（带电体），在设备不停电的情况下，安全距离如表2-2所示：

表2-2不同电压等级的安全距离

额定电压等级

安全距离

500kV

330kV

220kV

110kV

1.5m

35kV

10kV及以下（含发电机13.8kV）

0.7m

注：

在事先不知设备的工作状态情况下,需将设备视为运用中的设备（全部带有电压、部分带有电压或一经操作即带有电压的设备）；对机械旋转部位、运动部位也必须保持足够的安全距离。

2）设备安全。

要保证设备安全，对实习人员必须做到：

a）在生产现场，严禁任何人动任何设备；

b）生产现场严禁吸烟、携带火种；

c）任何人不得进入厂房或生产现场的“警戒区”；

d）遇有检修试验或设备操作等情况，实习人员必须绕道而行；

e）生产场所严禁照相、录音与录影；

f）严禁实习人员将包、袋及照相、录影设备、器材等带入厂房内；

g）禁止实习人员动用生产场所的电话机。

对实习人员着装的要求：

3、实习纪律

1）所有实习人员必须遵守实习接待单位的有关各项纪律与规章制度，服从接待方的管理；

2）进出生产现场应佩带实习证或出示其它有效实习证件，自觉接受保卫人员的检查；

3）在无接待单位接待实习人员带领、监护情况下，任何实习人员均不得进入生产现场；

4）现场参观、实习过程中，任何实习人员均不得脱离自己所在的编队。

3.2葛洲坝水利枢纽工程简介

葛洲坝水利枢纽工程主要数据如下表2-3：

表2-3葛洲坝水利枢纽工程简介

项目

规格

项目

规格

大坝型式

闸坝（直线坝）

总装机容量

271.5万kW

厂房型式

河床式电站厂房

总装机台数

21台

大坝全长

2606.5m

过负荷运行容量

288万kW

大坝高度

40m

设计年发电量

140.9亿kW·h

坝顶高程

70m

实际年发电量

152～162亿kW·h

设计上有蓄水水位

66m

总发电量

3000亿kW·h

校核水位

67m

省内电价

0.159元/kW·h

实际运行水位

64～66.5m

省外电价

0.220元/kW·h

水库总库容

15.8亿立方米

设计年利用小时

5190h

设计落差

18.6m

水库回水距离

180km

最大落差

27m

保证出力

76.8万kw

其中水库回水距离就是改善通航条件的里程,由此带来的效益,即为通航效益。

大坝简图如图2-1。

保证出力:

76.8万kW;

水库调节性能:

日调节（泾流式电站）;

泄水闸最大排洪能力:

8.4万立方米/秒;

全部工程总体最大排洪能力:

11.2万立方米/秒;

全部工程动工时间:

1970.12.30

第一台机组（1F）投产试运行:

1981.7.31

全部机组投产:

1988.12

全部工程动工时间:

1970.12.30

第一台机组（1F）投产试运行:

1981.7.31

全部机组投产:

1988.12

全部工程通过国家验收:

1991.11

图2-1葛洲坝大坝简图

二江电厂220kV开关站（变电站）接线方式:

双母线带旁路;

二江电厂发电机与主变压器配接方式:

单元接线方式;

大江电厂500kV开关站（变电站）接线方式:

3/2接线;

大江电厂发电机与主变压器配接方式:

扩大单元接线方式;

厂用电高压电压等级:

6kV;

厂用电低压电压等级:

400V;（380/220V）

工程总投资:

48.48亿元（折合到70年代末的物价指数）。

3.3三峡水利枢纽工程介绍

表2-4三峡水利枢纽工程简介

项目

规格

项目

规格

大坝型式

混凝土重力坝（直线坝）

梯级船闸级数

5级（双向）

厂房型式

坝后式（全封闭）

升船机自重

11800t

大坝全长

2309.47m

最大提升吨位

3000t

最大坝高

183m（高坝）

金属构件总重

280800t

坝顶高程

185m

水轮机引水管内径

12.4m

设计上有蓄水水位

175m、145m（枯、丰水期）

水库调节性能

季调节

水库总库容

393亿立方米（对应175m水位）

施工工期

17年

最大落差

113m

工程总投资

2039亿元

单机容量

70万kW

发电机额定电压

20kV

总装机容量

1820万kW

主变压器容量

840MVA

设计年发电量

847亿kWh

发电机与主变

单元接线

回水距离

650km

变电站接线

3/2接线

其中水库回水距离:

650km，解决了长期以来制约长江航运发展的瓶颈问题,可以使宜昌至重庆长江河段通行万吨轮,这样可使得长江年单向货运量由现在1500万吨（左右）发展到5000万吨,达到世界内河航运极限。

三峡大坝简图如图

图2-2三峡大坝简图

3.4葛洲坝电厂电气一次部分

发电厂、变电所（站）的电气设备，按照其功能可分为两类。

第一类是直接与生产或输送电能（电力）有关的设备（例如：

发电机、变压器、高压母线、断路器、隔离开关等），称为一次设备。

第二类设备是对一次设备进行监测、控制、操作或保护的设备，我们称为二次设备（例如：

继电保护装置、励磁调节系统、断路器操作系统、电气仪表等）。

一次、二次设备互相配合，保证电力生产与输送安全可靠进行。

毫不另外，葛洲坝电厂的电气设备也包括了一次、二次设备两大部分。

3.4.1二江电厂电气一次部分

1、220kV开关站的接线式及有关配置

（1）接线方式：

双母线带旁路，旁路母线分段（如图2-3所示）

母线：

进、出线所连接的公共导体（结点）。

母线的功能：

汇聚与分配电能（电流）。

断路器（开关）作用：

1）正常情况下用于接通或断开电路；

2）故障或事故情况下用于切断短路电流。

隔离开关（刀闸）作用：

1）设备检修情况下，将检修部分与导电部分隔开一个足够大的（明显可见的）安全距离，保证检修的安全；

2）正常情况下，配合断路器进行电路倒换操作；

3）电压等级较低、容量较小的空载变压器及电压互感器用隔离开关直接投切。

旁路母线与旁路断路器的作用：

检修任一进线或出线断路器时，使对应的进线或出线不停电。

检修任一进线或出线断路器时，用旁路断路器代替被检修断路器，并由旁路母线与有关隔离开关构成对应进线或出线的电流通路。

（2）接线特点：

旁路母线分段。

双母线带旁路在电力系统的发电厂、变电所的一次接线中应用很普遍，但旁路母线分段却不多见，教科书也很少介绍，这是二江电厂220kV开关站接线方式的一个特点。

将旁路母线分段并在每个分段上各设置一台断路器的原因是母线上

图2-3二江电厂电气一次部分接线图

的进、出线回数多，且均是重要电源或重要线路，有可能出现有其中两台断路器需要同时检修而对应的进、出线不能停电的情况，在这种情况发生时旁路母线分段运行、旁路断路器分别代替所要检修的两台断路器工作，保证了发供电的可靠性。

同时两台旁路断路器也不可能总是处于完好状态，也需要检修与维护,当其中一台检修例一台处于备用状态，这样可靠性比旁路母线不分段、仅设置一台旁路断路器高。

（3）开关站的主要配置：

出线8回：

1－8E（其中7E备用）；

进线7回：

1－7FB（FB：

发电机－变压器组）；

大江、二江开关站联络变压器联络线2回；上述各线路各设置断路器一台、加上母联及2台旁路断路器，共19台断路器。

母线：

圆形管状空心铝合金硬母线，主母线分别设置电压互感器（CVT）及避雷器（ZnO）一组。

（4）开关站布置型式：

分相中型单列布置（户外式）。

2、发电机与主变压器连接方式、机组及主变压器型号与参数

（1）发电机与主变压器连接方式：

采用单元接线方式。

（2）机组及主变压器型号与参数：

1）水轮机参数见表2-5：

表2-5葛洲坝电厂水轮机参数

机组编号

1-2#

3-7#

型号

ZZ560-LH-1130轴流转

桨式（双调）

ZZ500-LH-1020轴流转

桨式（双调）

额定转速

54．6r/min

62.5r/min

飞逸转速

120r/min

140/min

额定水头

18.6m

最大水头

27m

额定流量

1130m3/s

825m3/s

叶片数量

4片

5片

叶片重量

40t

22.5t

转轮直径

1130cm

1020cm

制造厂家

东方电机厂

哈尔滨电机厂

2）发电机参数见表2-6：

表2-6葛洲坝电厂发电机参数

机组编号

1-2#

3-7#

型号

TS1760/200-110

SF125-96/15600

额定功率

170MW

125MW

额定电压

13.8kV

额定电流

8125A

5980A

额定功率因数

0.875（L）

定子接法

额定转子电压

494V

483V

额定转子电流

2077A

1653A

磁极对数

制造厂家

东方电机厂

哈尔滨电机厂

3）主变压器型号及参数

表2-7主变压器型号及参数

编号

1－2＃

3－7＃

型号

SSP3-200000/220

SSP3-150000/220

额定容量

200MVA

150MVA

电压比

242±2×2.5%/13.8

连接组号

Yo/△-11

短路电压百分数

13.1%-13.8%

冷却方式

强迫油循环导向风冷

（改进后）

强迫油循环导向风冷

（改进后）

制造厂家

沈阳变压器厂

3、厂用6kV系统与发电机组的配接方式

采用分支接线方式（仅3－6F有此分支,如图1），分支接线是机组与主变压器采用单元接线或扩大单元接线方式下获得厂用电的一种常用方法。

在有厂用分支的情况下，为保证对厂用分支供电可靠性，必须作到：

1）发电机出口母线上设置隔离开关；

2）隔离开关安装位置应正确。

葛洲坝二江电厂的厂用分支就是按照上述原则进行配置的，因此，具有所要求的可靠性。

（葛洲坝电厂将该分支上的降压变压器称为“公用变压器”）。

为提高对厂用分支供电的可靠性，在3F－6F出口母线上加装了出口断路器。

这样当机组故障时出口断路器跳闸切除故障，主变压器高压断路器不再分闸，不会出现机组故障对应6kV分段短时停电情况。

公用变压器的型号与参数（21B、24B），3F-6F出口断路器型号参数（ABB）见下表2-8

表2-8公用变压器与出口断路器型号及参数

型号

S7－6000/13.8

型号

HECI-3-R

额定容量

6MVA

额定工作电流

9000A

电压比

13．8±5%/6.3

额定开断电流

100kA

连接组号

Y/Y-12

动稳定电流

300kA

短路电压百分数

5.65％

热稳定电流

100kA,1S

冷却方式

自然油循环风冷

全分闸时间

60mS

制造厂家

衡阳变压器厂

合闸时间

48mS

使用环境

户外式

最大运行电压

24kV

4、发电机中性点的接地方式

发电机中性点经消弧线圈接地（如图2-4所示），发电机中性点经消弧线圈接地情况下的等效电路如图2-4所示。

图2-4发电机中性点接地图

图2-5发电机中性点接地等效电路图

发电机定子绕组或引出线（包括分支引线）发生单相接地时，流过接地点的电容电流是超前接地相相电压90º的（将电容电流参考方向选定为由设备流向地网），而流过消弧线圈的电流是滞后接地相相电压90º的（参考方向与电容电流方向一致），二者正好反相。

实际经验证明：

（1）若流过接地点的电流>30A，则在接地点产生永久性电弧，发电机定子绕组、铁芯或有关设备将被严重烧损。

（2）10A<接地电流<30A，则在接地点产生间歇性电弧，既会烧损设备，又会引起过电压。

由于流过消弧线圈的电流对电容电流具有抵偿（补偿）作用，合理选择补偿度k（k=IL/Idc），就可以使得流过接地点的实际电流（Id）在10A以下，这样永久性与间歇性电弧均不会产生，保证了发电机定子绕组或引出线发生单相接地时，设备不受损坏。

由于消弧线圈具有消除电弧作用，故因此而得名。

葛洲坝电厂选取的补偿度是欠补偿。

即：

k=IL/Idc<1。

这种补偿方式仅在发电机与主变压器采用单元接线或扩大单元接线方式条件下才可采用。

3.4.2大江电厂电气一次部分

1.500kV开关站接线方式有关设备配置

（1）接线方式：

采用3/2接线（见图2-6）。

选择3/2接线方式，是基于开关站重要性考虑的。

因为开关站进出线回数多，且均是重要电源与重要负荷，电压等级高、输送容量大、距离远，母线穿越功率大（最大2820MVA），并通过葛洲坝500kV换流站与华东电网并网，既是葛洲坝电厂电力外送的咽喉，又是华中电网重要枢纽变电站。

图2-6大江电厂电气主接线图

2）布置型式：

分相中型三列布置（户外式）。

3）开关站有关配置：

开关站共6串，每串均作交叉配置。

（交叉配置：

一串的2回线路中，一回是电源或进线，例一回是负荷或出线。

）

交叉配置是3/2接线方式普遍的配置原则，作交叉配置时，3/2接线可靠性达到最高。

因为这种配置在一条母线检修例一条母线故障或2条母线同时故障时电源与系统仍然相连接，（在系统处于稳定条件下）仍能够正常工作。

1－6串的出线分别是：

葛凤线、葛双1回、葛双2回、葛岗线、葛换2回、葛换1回。

其中葛凤线、葛双2回、葛岗线首端分别装设并联电抗器（DK）。

因为这三回出线电气距离长、线路等效电感及电容量大，“电容效应”的影响严重，装设并联电抗器后，可以有效防止过电压的产生（过电压现象最严重的情况是线路空载）、适当地改善线路无功功率的分布、从而使系统潮流分布的合理性与经济性得到相应的改善。

自耦变压器的中性点必须直接接地，这是由其工作原理及内部电路结构特殊性所决定的，因此251B、252B的中性点为直接接地方式。

若自耦变压器的中性点不接地或不直接接地，在高压侧发生单相接地情况下，中性点位移，与此有自耦关系的中压或低压绕组对地电压将升高到相当高的程度，足以导致绝缘击穿、变压器损坏，并由此引起电力系统故障。

中性点直接接地后，高压侧单相接地时造成单相短路故障，中性点不发生位移，继电保护装置动作切除故障或变压器本身，保证变压器绝缘不被损坏。

2.发电机与主变压器的连接方式，有关设备的型号参数

（1）连接方式

采用扩大单元接线方式（见图2-6）。

由于主变压器连接2台发电机，且1－3串进线由二台主变压器并联，所以在发电机出口母线上设置了断路器。

这样当一台发电机故障时，仅切除故障发电机，本串上其他发电机仍能正常工作，最大限度保证了对系统供电的可靠性。

（2）有关设备的型号参数

表2-9主变压器（国产）型号与参数

型号

SFP-300000/500

额定容量

300MVA

电压比

550/13.8

连接组号

Y0/-11

冷却方式

强迫油循环导向风冷

3.发电机组制动电阻的设置

（1）设置制动电阻的原因

大江电厂外送有功功率很大，当系统故障或出线跳闸时，原动机（水轮机）的输入功率由于惯性作用不可能迅速减小，此时发电机发出功率总和大于线路输出功率总和，机组转子的制动力矩小于拖动力矩，转子在原有旋转速度基础上加速，从而导致机组与系统不同步，造成振荡或失步，机组被迫解列，甚至引起整个系统瓦解。

设置制动电阻后，制动电阻在上述情况下通过继电保护或自动装置自动投入。

制动电阻作为负载吸收故障时有功功率的“多余”部分，因而对转子加速起制动作用，保证机组与系统正常运行。

（2）制动电阻投入的时间：

2S。

3.5葛洲坝换流站简介

3.5.1换流站简介

葛洲坝－上海南桥直流输电工程是中国第一条超高压直流输电工程。

工程送端葛洲坝换流站位于宜昌宋家坝，受端换流站位于上海市奉贤县南桥，途经湖北、安徽、江苏、浙江和上海，线路全长1044.5km。

原计划1987年12月建成极1，1988年工程全部建成。

由于换流变压器未通过出厂试验而重新制造，推迟到1989年9月投入运行，整个工程于1990年8月全部建成，从湖北葛洲坝至上海的葛南双极直流输电线路投入商业运行。

其额定容量为1200MW（单极600MW），额定电压为±500kV，输送直流电流为1200A。

此工程揭开了我国输电史上新的一页，中国电力从此进入了交直流混合输电的时代。

葛洲坝－上海直流输电工程的运行方式有以下几种：

①双极方式（包括双极对称方式和不对称方式）；

②单极大地回线方式（包括双导线并联大地回线方式）；

③单极金属回线方式；

④功率反送方式（反送最大功率为额定功率的50％）；

⑤降压方式（在额定直流电流下，直流电压可降到额定值的70％）。

3.5.2交流场主接线及主要设备

图2-14葛洲坝换流站交流场原理图

交流厂主要设备：

1、换流变压器

换流站变压器由三台单相三绕组变压器构成，每极3台，共7台（其中1台为备用），二次线圈对地高压绝缘，具有以下特点：

（1）换流变压器两二次线圈对地均高压绝缘。

（2）换流变压器两二次线圈为非标准电压等级。

换流变参数：

单台变压器的额定容量：

237/118.5/118.5MVA

接线方式：

谐波次数：

次（5、7次谐波大小相等、方向相反，抵消掉了）

电压等级：

公共调压：

变压器为有载调压，抽头在525kV侧，调节范围为-6%～+4%，每级1%。

2、换流阀：

两端均采用空气绝缘，水冷却，户内悬挂式，晶闸管四重阀结构。

三个四重阀构成一个12脉动换流器。

每个换流阀由8个组件，每个组件有15个晶闸管，共120个晶闸管组成。

3、交流滤波器

主要功能：

（1）用于消除直流输电时在交流侧产生的特征谐波（12n±1次）。

（2）提供直流运行时所需要的无功功率。

容量简介：

单组容量67MVAR，6组共402MVAR。

其中有四组11/12.94次的低通交流滤波器，和两组23.6/36.23次、23.25/35.37次的双调谐高通交流滤波器。

3.5.3直流场主接线及主要设备

一、直流场主接线

图2-14葛洲坝换流站直流场原理图

直流场主要设备：

（1）换流阀：

双桥串联，12脉冲换流阀

图2-15换流阀原理图

换流阀参数：

500kV1200A，600MW

换流阀采用空气绝缘，水冷却，四重阀，悬吊式结构，每桥臂120个晶闸管串联组成。

（2）阻波电抗器

作用：

1）滤波

2）防止小电流时断流

参数：

每级电感：

电阻：

调谐频率：

12/24,12/36

滤除直流输电运行时在直流侧产生的特征谐波：

12n

3.5.4直流输电的控制

站控：

包含两个通道

阀控：

包含两个通道

主控：

接受运行控制命令，确定主控站、整流站，直流输送电压、电流、功率、启停。

极控：

接受主控命令，确定启停，输送电压、电流的大小

组控：

接受极控命令，发出晶闸管触发的脉冲

4.SJ—600型LCU装置

4.1LCU装置基本知识

水电厂计算机监控系统通常分为两大部分，一是用于全厂范围设备控制的部分，称为厂级监控系统，另一部分是水轮发电机层的控制部分，称为现地控制系统，前者常称为上位机系统，后者常称为下位机系统。

下

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