水电站实习报告_水电站实习实习报告

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赴隔河岩水电站实习报告

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学号：****

姓名：****

时间：2011.03

-*****赴隔河岩水电站实习报告---引言：

2011年三月，武汉大学动力与机械学院水动系组织学生赴隔河岩水电站进行毕业实习。此次实习共历时一周，内容丰富，包括专业学习，设备参观，与工程技术人员交流等多项活动。此报告主要通过实习经历讲述该水电站基本概况，水电站辅助设备（油气水系统），水电站计算机监控系统和水电站继电保护系统，最后论述此次实习的收获和感想。

一 隔河岩水电站基本概况

隔河岩水电站位于中国湖北长阳县长江支流的清江干流上，下距清江河口62km，距长阳县城9km，混凝土重力拱坝，最大坝高151m。水库总库容34亿立方米。水电站装机容量120万kW，保证出力18.7万kW。年发电量30.4亿kW•h。工程主要是发电，兼有防洪、航运等效益。水库留有5亿立方米的防洪库容，既可以削减清江下游洪峰，也可错开与长江洪峰的遭遇，减少荆江分洪工程的使用机会和推迟分洪时间。1987年1月开工，1993年6月第一台机组发电，1995年竣工。

上游电站进水口隔河岩水电站坝址处两岸山顶高程在500m左右，枯水期河面宽110～120m，河谷下部50～60m岸坡陡立，河谷上部右陡左缓，为不对称峡谷。大坝基础为寒武系石龙洞灰岩，岩层走向与河流近乎正交，倾向上游，倾角25°～30°、岩层总厚142～175m；两岸坝肩上部为平善坝组灰岩、页岩互层。地震基本烈度为6度，设计烈度7度。

坝址以上流域面积14430km2，多年平均流量403立方米/s，平均年径流量127亿立方米。实测最大洪峰流量18900立方米/s，最枯流量29立方米/s。多年平均含沙量为0.744kg/立方米，年输沙量1020万t。工程按千年一遇洪水22800立方米/s设计，相应库水位202.77m，按万年一遇洪水27800立方米/s校核，相应库水位204.59m，相应库容37.7亿立方米。正常蓄水位200m，相应库容34亿立方米。死水位160m，兴利库容22亿立方米。淹没耕地1138hm2，移民26086人。

清江是长江出三峡后接纳的第一条较大支流，全长423km，流域面积17000km2，基本上为山区。流域内气候温和，雨量丰沛，平均年雨量约1400mm，平均流量440m3/s。开发清江，可获得丰富的电能，还可减轻长江防洪负担，改善鄂西南山区水运交通，对湖北省及鄂西南少数民族地区的发展具有重要意义。

二 隔河岩电站辅助设备

水电站辅助设备主要包括：水轮机进水阀、油系统、气系统、技术供、排水系统构成。

水轮机的主阀：水轮机蜗壳前设置的阀门通称为“水轮机的进水阀”，或称“主阀”。其主要作用为① 截断水流，检修机组，正常停机。② 事故紧急截断水流，实行紧急停机。③ 减少停机后的漏水量，关闭进口主阀。

1.油系统

油系统：水电站各机组的用油由管路联成的一个油的互通、循环的网络，即为“油系统”，包括：油管、储油、油分析及用油设备。油的种类主要有透平油

-*****赴隔河岩水电站实习报告---绝缘油罐及油处理室布置在距主厂房安装场外约40m的空地上。油罐露天布置，占地面积为240 m2，系统设有四只60 m3的储油罐，两只为净油罐，两只为运行油罐。两种油罐容积均按一台最大变压器用油量的110%选择。油处理室面积为156 m2，设有3台2CY—18/3.6—1型（Q=18 m3/h，H=0.36MPa）齿轮油泵，可通过Dg100mm的供、排油干管在主厂房安I段上游侧对主变进行充油、排油。油泵的容量按能在6h内充满一台最大变压器的油选取。两台LY—100型（Q≥100L/min，H=0~0.3MPa）压力滤油机，1台ZJY—100型（Q=100~160L/min）真空净油机，1台GZJ—6BT型（Q=100L/min）高真空净油机，可对油罐的油进行过滤处理，也可对各变压设备进行现地油处理。所有油净化设备，考虑到重复滤油可同时进行，容量均按在24h内过滤完一台最大变压器的油量选取。以上设备，除2台油泵，1台压力滤油机固接在油处理室的管路上外，其他设备可灵活地移动使用。为便于设备添油，配有0.5 m3移动式油车一台。油处理室内有烘箱室，设有2台烘箱用于烘干滤纸。

油罐区地下设有一个事故油池，容积为240 m3。4台主变，每2台之间设一个事故油池，容积为215 m3。当主变或电抗器起火，必要时可将变压器或电抗器本体的贮油排入事故油池，以减小火灾危害。但电抗器下贮油池的雨水不允许排入事故油池。

2.水系统 水系统：水电站除主机外的用水管路联成的一个供水、排水的各自互通的网络，即为“水系统”，包括：供水、排水的管路设备等。

1）供水分类：自流、水泵、混合供水方式

① 技术供水：主机正常、安全运行所需的用水

② 消防供水：厂房设备、变压器等

③ 生活用水：

技术供水的主要作用是对运行设各进行冷却、润滑(如果采用橡胶轴瓦或尼龙轴瓦的水导轴承)与水压操作(如射流泵,高水头电站的主阀等)。

消防供水主要用于主厂房、发电机、油处理室及变压器等处的灭火。

2）排水： ① 厂房内设备渗漏水： ② 设备检修排水： ③ 厂区生活排水

机组技术供水系统主要满足发电机上导轴承、空气冷却器、推力和下导联合轴承的冷却用水和水轮机导轴承冷却及主轴水封的用水。冷却水设计进水温度为##3#27℃。制造厂对1、2机要求的总水量为443.7m/h，3、4#机要求的总水量720.9 m3/h。

本电站机组工作水头范围为80.7～121.5m，水量利用率达92.3%，采用自流供水方式为主供水方式，从位于隔河岩电站厂房侧边坡▽130m平台的西寺坪一级电站尾水池取水，经一根φ600mm的钢管引水至厂房▽80m滤水器室，再由总管引支管分别供给四台机组冷却用水。由于本电站取消下游副厂房，技术供水室布置在上游副厂房内，机组段宽为24m，单机要求的水泵供水管路较长，为减小水力损失，提高运行可靠性和自动化程度，采用下游取水单机单元水泵加压供水方案为后备供水方式。由于泵房位于压力钢管的两侧▽75.04m高程处，布置上不便于将各机组的取水管连通，故每台机组设置2根Dg350mm下游取水管，分别从▽73.3m和▽74.2m两取水口取水，以防杂物堵塞。

每台机组设有2台离心式水泵，一台工作，一台备用。1#、2#机水泵型号为为250s—39，Q=485m3/h，H=39m3#、4#机水泵型号为300s—58B，Q=685 m3/h，H=43m。两台泵经并联后接有2台电动旋转式滤水器，1台工作，1台备用。两台滤水器

-*****赴隔河岩水电站实习报告---渗漏排水泵按自动操作方式设计，由液位信号器根据集水井的水位变化来控制水泵的启停及报警。

检修排水泵和渗漏排水泵均布置在安II段▽80.0高程的排水泵房内。检修集水井设有楼梯，直达排水廊道，排水廊道另一端设有安全出口直达尾水平台。为防止厂房被淹，检修集水井所有孔口均设密封盖密封。

由于排水廊道中水流速度较小，泥沙浆在排水廊道和集水井中深淀淤积，为排除这部分沉积泥沙，选用1台100NG46(Q=100～190 m3/h，H=49～42m)型泥浆泵，需要时安置在▽54.0（或55.3）m平台上进行清淤，并配有压缩空气和清洁水冲扫，以利于泥沙排出。清淤工作一般宜安排在非汛期进行。

3.气系统

水电站各设备用气的管路联成的一个供气的网络，即为“气系统”，包括：供气的管路及设备 等。

供气部位：高压气（25-40kg/cm)、低压气(7kg/cm)① 调速控制用气;稳定调速系统油压用气。

② 主轴密封用气;③ 刹车制动用气;④ 风动工具用气, 吹扫用气;⑤ 调相充气压水；

⑥ 配电装置供气：

清江隔河岩电站压缩空气系统分厂内高压气系统和厂内低压气系统两部分。供气对象为厂内调速器及油压装置，机组制动、检修密封以及工业用气等主要用户。机组不作调相运行。高压配电装置采用SF6全封闭组合电器，不要求供压缩空气。

1、2号机组及1~4号机调速器及油压装置均由加拿大工厂负责供货，3、4号机由哈尔滨电机厂负责供货。本电站的高、低压空压机位于主厂房安Ⅱ段▽80.0m高程处，中间用隔墙隔开，总面积约24m×12m。1）厂内低压气系统

供气对象为机组制动用气、检修密封用气和工业用气。压力等级为0.8MPa。为保证供气的可靠性及充分发挥设备的作用，将制动用气与工业用气联合设置，按两台机组同时制动和一台机组检修的用气量来选择空压机。正常情况下，每台

3机组每次机械制动操作所需压缩空气量为0.24 m（制动闸活塞行程容积）。机械制动前后贮气罐内允许压力降为0.12 MPa，按贮气罐恢复气压时间为10min来计算机组制动空压机的生产率。工业用气主要作为吹扫、清污、除锈和机组检修用的风动工具的气源，按同时使用4台风砂轮计算，每台风砂轮的耗气量为1.7 m3/min。经计算，厂内低压气系统选用3L—10/8水冷型空压机两台，1台工作，1台备用。对气系统的监控有手动和自动两种方式。为确保制动用气，专设V=3 m3、P=0.8MPa制动贮气罐两个，并配置专用管道。从制动贮气罐出口引Dg40mm供气干管纵贯全厂，经此干管引出Dg25mm的支管至每台机组制动柜。机组检修密封用气耗气量很小，也从制动供气干管上引取。另设有V=1.5 m3、P=0.8MPa贮气罐一个，供工业用气之用，设一根Dg65mm工业供气干管纵贯全厂。从该干管上引支管为安Ⅰ、安Ⅱ、水轮机层、排水廊道、渗漏集水井、水轮机机坑▽76.80m高程廊道、尾水管锥管进人门▽69.28m高程廊道提供气源。

1、2号发电机电气制动开关的操作气源，由型号为W-0.35/1.6的两台国产空压机来实现。其压力为1.4MPa至1.6MPa，空压机布置在主机段▽80.0m高程上游副厂房内。

3、4号机电气制动开关操作方式为电动机传动。

-*****赴隔河岩水电站实习报告---用两路速率为1200bps通道分别与华中网调和湖北省调传送远动信息，考虑到水电站投产时尚不能满足向调度端发送远动信息，在水电站装设一台μ4F远动终端。

本系统的两个通信控制单元中，一个通信控制单元即前置处理机FEP设有四路全双工异步通信通道，两路一发两收到华中网调和湖北省调，另两路备用，另一个通信控制单元LTU与μ4F远动终端连接。

本计算机系统向网调传送信息采用问答式规约，这一项软件开发工作由国内承担，同时华中网调应将一台OM-DC模件接入其计算机系统以实现系统时钟同步校准。

5.不间断电源

主控级设备由两组不间断电源供电，每一组电源的输入由厂用380V三相交流电源和110V直流电源供

电，每组不间断电源设备包括输入开关、负荷开关、滤波器、隔离二极管和变换器。不间断电源输出为单相220V、50HZ交流。

正常情况下两组不间断电源分担全部负荷，当一组不间断电源故障时，则全部负荷由另一组不间断电源承担，负荷切换手动完成。

(三)两地控制级

1.机组现地控制单元

每台机组设一现地控制单元，其包括数据采集、顺控、电量测量、非电量测量和后备手动五个部分。

数据采集和顺控两部分各由一个微处理器模件子系统组成，详见14C55-G001。

为了提高可靠性，事故停机、电度累计和部分轴温度在机组两个微处理器模件子系统中进行冗余处理，时不时利用顺控子系统对轴承温度进行采集和处理，这样可以充分保障子系统的实时性。

为了保证控制的安全可靠，对水机保护考虑了后备结线。其由轴承温度报警和转速过高报警点构成，它的控制输出不经过机组的微处理器子系统，仅同微处理器子系统的相应输出接点并联。后备保护结线详见14C55-G005。

后备手动控制部分是利用手动按钮和开关同自动部分输出接点并联，信号指示灯同自动部分输入接点并联，同时利用布置在近旁的电调盘、励磁盘可以实现机组的开、停、并网和负荷调整单步控制。

每台机设有单独的手动同期、自动准同期和无压检查装置、同期检查闭锁装置。机组控制自动部分和手动部分均可利用这套装置进行并网控制。同期系统图详见14C55-G004。

为了加强现地控制功能及同期能力，可以在现地独立完成手动同期和自动化同期的操作，并在现地控制盘上设有单元模拟接线。

机组控制处理器子系统设有远方/现地切换开关。开关在远方位置时主控级进行远方控制；开关在现地位置时，主控级不能进行远方控制，在单元控制室可利用便携式人机接口设备实现现地监控及诊断，此时远方仍可以进行监视和诊断。

在后备控制盘上设有手动/自动切换开关进行操作电源切换，开关在自动位置时则正电源接入自动部分输出继电器接点回路，开关处在手动位置时则正电源只接入手动控制按钮或开关回路。对某一种控制方式，只有对应的一种控制输出。

-*****赴隔河岩水电站实习报告---切换，当计算机退出运行时，切换到手动控制方式，手动操作在泵旁控制台上操作。

三 水电站继电保护系统

1.系统继电保护

隔河岩电站接入电网，采用500KV和220KV两级电压，其主结线为两台机(1#、2#机)接入220KV，采用发电机变压器线路单元制结线，分别向长阳变输电；两台机(3#、4#机)接入500KV双母线，一回线路为隔河岩电波至葛洲坝换流站，另一线路备用。据此，隔侧高压线路保护配置按照能源部电力规划设计管理局的电规规(1991)15号文，“关于发送清江隔河岩水电站接入系统二次部分修改与补充设计审查意见的通知”进行配置。

1）隔侧220KV线路保护

目前设计中，配置PJC-2型调频距离重合闸屏、WXH-11型多CPU微机保护屏共二块。同时考虑至发电机、变压器保护动作而220KV断路器拒动时，通过远方信号跳闸装置使线路对侧断路器跳闸。为此应在该220KV线路两侧配置远方跳闸装置屏，隔侧选用带监控系统的PYT-1型远动跳闸屏一块，为隔侧两回220KV线路共用。由于微机保护在系统故障时已能通过打印机打印出多种信息，例如故障类型、短路点距离、故障时刻(年、月、日、时、分、秒)各元件的动作情况和时间顺序以及故障前后一段时间的各相电压和电流的采样值(相当于故障录波)，故目前考虑220KV线路不再设置专用故障录波屏。2）隔侧550KV线路保护

对隔河岩—换流站的500KV线路保护配置如下：第一套主保护兼后备保护：RAZFE型高频距离保护；第二套主保护兼后备保护：LZ-96型高频距离保护；另有RAEPA型接地继电器作为独立的后备保护，对主保护高频通道、远方跳闸通道、系统自动安全装置通道均采用双通道方式，本侧线路断路器拒动时，通过保护屏内的远方跳闸继电器同PLC接口、以双通道串联(与门)方式跳对侧断路器，两侧均采用相同方式。自动重合闸按断路器配置，为RAAAM型1相/3相、同期/无压检定重合闸。

3）220KV、500KV断路器失灵保护

按断路器配置ABB公司RAICA型断路器失灵保护装置，每块屏设置3套断路器失灵保护，6个高压断路器共设置2块断路器失灵保护屏。另外，500KV母联断路器失灵保护功能已由母线保护装置完成。4）500KV双母线保护

配置ABB公司RADSS型高速母线差动保护装置。其故障检测时间1-3毫秒，跳闸出口时间8-13毫秒，其高度可靠性已为国内外运行所证实。对每回线路设置一个跳闸单元(TU)，其跳闸回路已考虑了断路器保护接点接入。5）500KV线路故障探测器

选用ABB公司RANZA型故障探测器，它装于保护屏内由RAZFE保护装置启动。它能正确地测量线路故 障距离，故障点距离计算是由故障探测器内部的微处理机来承担。故障前与故障时的电流电压值都储存在故障探测器内的记忆元件中，在线路断路器跳闸以后进行计算，故障点的距离以百分数型式显示于显示器上。当线路跳闸时，可打印出故障前和故障过程中电流和电压的幅值和相角。

-*****赴隔河岩水电站实习报告---该从技术路线做起，从基层做起，一步一个脚印，打好基础，才能在水电行业立于不败之地。

4.水电发展前景良好。水电属于清洁能源，在我们这个能源大国，积极发展水电才能有效提高绿色GDP。虽然现在处于枯水季节，隔河岩水电站通过调整水库容量，依然可以保持水电站的正常运行。另一方面，也为当地提供优质水源做出的重要的贡献。

实习不仅是对专业知识的加深学习，也是对自己所学程度的检验。此次实习，检验出了众多的不足，譬如专业知识掌握不牢固、基本工作素养欠缺等问题。我想，实习是结束了，但我们对水电知识的学习远没有结束。过不了几个月，我们就要走向自己的工作岗位，那时，更需要我们摆正学习的心态，从实处做起，牢固的把握基本知识，正确掌握前进方向，早日做一名合格的水电站技术工程师。