水電站實(shí)習(xí)報(bào)告
水電廠報(bào)告
水力發(fā)電廠簡稱水電廠,它是把水的位能和動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的工廠,它的基本生產(chǎn)過程是:從河流高處或其他水庫內(nèi)引水,利用水的壓力或流速?zèng)_動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn),將重力勢能和動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能,然后水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn),將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能;其分類有:按集中落差的方式分,堤壩式水電廠(又分壩后式和河床式),引水式水電廠和混合式水電廠;按徑流調(diào)節(jié)的程度分,無調(diào)節(jié)水電廠和有調(diào)節(jié)水電廠;前述水電廠是專供發(fā)電用的,另外有一種特殊形式的水電廠,叫抽水蓄能電廠(十三陵電廠),這類電廠有上下兩個(gè)水庫,電廠中有發(fā)電和抽水兩類設(shè)施,電廠在系統(tǒng)峰荷時(shí)發(fā)電(調(diào)峰),系統(tǒng)低谷時(shí)抽水耗電(填谷),另有調(diào)相、調(diào)頻和備用的作用;我國目前最大的水電廠是三峽,裝機(jī)容量1820萬KW,26臺(tái)70萬KW機(jī)組,現(xiàn)在參與發(fā)電的是14臺(tái)機(jī)組,即980萬KW;(二灘水電廠,裝機(jī)容量330萬KW,6臺(tái)55萬KW機(jī)組)最大抽水蓄能水電廠:廣東抽水蓄能電廠,裝機(jī)容量240萬KW,8臺(tái)30萬KW組。
水電廠的組成有很多的設(shè)備我只介紹他的主要設(shè)備。
變壓器的功能主要有:電壓變換;電流變換,阻抗變換;[1]隔離;穩(wěn)壓(磁飽和變壓器);自耦變壓器;高壓變壓器(干式和油浸式)等,變壓器常用的鐵芯形狀一般有E型和C型鐵芯,XED型,ED型CD型。
變壓器按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器試驗(yàn)變壓器轉(zhuǎn)角變壓器大電流變壓器勵(lì)磁變壓器。
變壓器的最基本型式,包括兩組繞有導(dǎo)線之線圈,并且彼此以電感方式稱合一起。當(dāng)一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時(shí),于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率之交流電壓,而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。
斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器和低壓斷路器,高低壓界線劃分比較模糊,一般將3kV以上的稱為高壓電器。低壓斷路器又稱自動(dòng)開關(guān),俗稱"空氣開關(guān)"也是指低壓斷路器,它是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用,又能自動(dòng)進(jìn)行失壓、欠壓、過載、和短路保護(hù)的電器。它可用來分配電能,不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī),對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù),當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路,其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考,已獲得了廣泛的應(yīng)用。
互感器(instrumenttransformer)是按比例變換電壓或電流的設(shè)備。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標(biāo)準(zhǔn)低電壓(100V)或標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或10A,均指額定值),以便實(shí)現(xiàn)測量儀表、保護(hù)設(shè)備及自動(dòng)控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。同時(shí)互感器還可用來隔開高電壓系統(tǒng),以保證人身和設(shè)備的安全。按比例變換電壓或電流的設(shè)備。
隔離開關(guān)隔離開關(guān)是高壓開關(guān)電器中使用最多的一種電器,顧名思義,是在電路中起隔離作用的它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,對(duì)變電所、電廠的設(shè)計(jì)、建立和安全運(yùn)行的影響均較大。刀閘的主要特點(diǎn)是無滅弧能力,只能在沒有負(fù)荷電流的情況下分、合電路。
最通俗的講,能在電路中起到阻抗的作用的東西,我們叫它電抗器。電力網(wǎng)中所采用的電抗器,實(shí)質(zhì)上是一個(gè)無導(dǎo)磁材料的空心線圈。它可以根據(jù)需要布置為垂直、水平和品字形三種裝配形式。在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí),會(huì)產(chǎn)生數(shù)值很大的短路電流。如果不加以限制,要保持電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是非常困難的。因此,為了滿足某些斷路器遮斷容量的要求,常在出線斷路器處串聯(lián)電抗器,增大短路阻抗,限制短路電流。母線的型式
按用途一趟母線槽一般由始端母線槽、直通母線槽(分帶插孔和不帶插孔兩種)、L型垂直(水平)彎通母線、Z型垂直(水平)偏置母線、T型垂直(水平)三通母線、X型垂直(水平)四通母線、變?nèi)菽妇槽、膨脹母線槽、終端封頭、終端接線箱、插接箱、母線槽有關(guān)附件及緊固裝置等組成。母線槽按絕緣方式可分為空氣式插接母線槽、密集絕緣插接母線槽和高強(qiáng)度插接母線槽三種。
在水電站防雷保護(hù)設(shè)計(jì)中,應(yīng)根據(jù)雷電活動(dòng)情況、地形、地質(zhì)、氣象情況以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式等,結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行全面分析和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理,符合電力系統(tǒng)和電力設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。雷電活動(dòng)特別強(qiáng)烈的地區(qū),還應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)踐經(jīng)驗(yàn),適當(dāng)加強(qiáng)防雷措施。
1直擊雷的保護(hù)
為防止水電站直擊雷,可采用避雷針或避雷線保護(hù),在峽谷地區(qū)宜采用避雷線或避雷針、避雷線聯(lián)合保護(hù)。1980年以前,高壓配電裝置一般都是采用避雷針防止直擊雷,配電線路采用避雷線防止直擊雷。1980年首次在葛洲壩水電站二江電廠220kV開關(guān)站采用避雷線進(jìn)行保護(hù),運(yùn)行實(shí)踐證明,采用避雷線進(jìn)行保護(hù)通常較避雷針的高度低,受雷面積小,接地裝置要求比避雷針簡易且較為經(jīng)濟(jì)。
水電站的下列設(shè)施應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置:(1)戶外配電裝置,包括組合導(dǎo)線和母線廊道;(2)無鋼筋的磚木結(jié)構(gòu)主廠房和室內(nèi)配電裝置;
(3)戶外布置的電力變壓器、主變壓器的高壓引出線和戶外布置的發(fā)電機(jī)電壓引出線;
(4)油處理室、露天油罐、主變壓器修理間及易燃易爆材料倉庫等建筑物和需要保護(hù)的其它設(shè)施。
對(duì)水電站中一些不需要設(shè)置專門的直接雷擊保護(hù)裝置的建筑物,則采用將其金屬結(jié)構(gòu)(如金屬屋架、鋼筋等)接地;對(duì)非金屬材料建造的建筑物,則在屋頂安
裝避雷帶作為防止直接雷擊的措施。
2感應(yīng)雷的保護(hù)
感應(yīng)雷過電壓對(duì)水電站60kV及60kV以下的電氣系統(tǒng)絕緣有損害。一般電氣設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離可能遭到直擊雷的設(shè)備(如避雷針、避雷線)或較高的建筑物,增大電氣設(shè)備對(duì)地電容或采用閥型避雷器保護(hù),以減少感應(yīng)雷擊過電壓的危害。建筑物屋頂上的設(shè)備金屬外殼、電纜金屬外皮和建筑物金屬架構(gòu)均應(yīng)接地,建筑物內(nèi)的金屬管道、金屬設(shè)備應(yīng)接地,以避免由雷電所引起的靜電感應(yīng)而產(chǎn)生火花放電。
3雷電侵入波的保護(hù)
水電站防止雷電侵入波的主要措施是安裝避雷器,將侵入波過電壓的幅值限制在電氣設(shè)備絕緣的耐沖擊電壓水平以下。避免設(shè)備發(fā)生擊穿損壞或火災(zāi)事故。水電站主要避雷設(shè)施
1避雷針
避雷針是水電站中用來保護(hù)電氣設(shè)備和建筑物避免遭受直接雷擊的主要防雷裝置,避雷針的接閃器(針尖)一般用直徑10~20nll/l、長1~2m的鋼棒制成。引下線一般使用截面不小于25mm2的圓鋼、扁鋼或鍍鋅鋼絞線,如果支持物為鋼筋混凝土或鋼支架時(shí),也可用支架內(nèi)的鋼筋或支架本身作為引下線。引下線與接閃器和接地體之間,以及引下線本身的接頭連接必須牢固,因此不應(yīng)用絞合的辦法,而要用焊接或螺栓連接。
2避雷線
在水電站中,避雷線主要用來保護(hù)主變壓器高壓引出線(當(dāng)主變壓器與戶外高壓配電裝置相距較遠(yuǎn)時(shí))和架空輸電線,避免遭受雷的直擊。接閃器為懸掛在帶電導(dǎo)線上方的接地導(dǎo)線(架空地線),一般采用截面不小于35mm2的鍍鋅鋼絞線。接地引下線則采用截面不小于25ram2的鍍鋅鋼絞線。
3保護(hù)間隙
保護(hù)間隙是最簡單的防雷保護(hù)裝置。間隙的一端接于被保護(hù)設(shè)備的帶電部分,另一端與接地裝置相連。在正常運(yùn)行時(shí),由間隙將設(shè)備的帶電部分與地隔開,在雷電波過電壓襲來時(shí),間隙被擊穿,把雷電荷引入大地,從而使被保護(hù)的設(shè)備避免遭受高壓損壞。保護(hù)間隙一般只用于保護(hù)供電可靠性要求不高的線路。
4管形避雷器
管形避雷器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有滅弧能力的保護(hù)間隙,主要由內(nèi)部和外部兩個(gè)火花間隙及滅弧管組成。管形避雷器一般安裝在線路的絕緣薄弱處或發(fā)、變電站的進(jìn)出線段上,用以保護(hù)線路的絕緣和限制進(jìn)入發(fā)電站、變電所的雷電侵入波的幅值。
5閥式避雷器
閥式避雷器的主要元件是火花間隙和閥性電阻。目前我國生產(chǎn)的普通閥式避
雷器有FS和FZ兩種系列。FS系列主要用于保護(hù)小容量的配電裝置中的電氣設(shè)備;FZ系列主要用于保護(hù)發(fā)電站和變電所的變壓器及電氣設(shè)備。
水電廠的接地裝置
水電站的接地裝置由接地體和接地線組成。1接地體1.1自然接地體
由于構(gòu)筑需要而埋設(shè)在水中或地中的各種金屬部件,如水電站水下混凝土中埋設(shè)的鋼管(壓力鋼管、蝸殼、尾水管等),廠房水下部分的鋼筋網(wǎng)、攔污柵、閘門槽等。
1.2人工接地體
專門為接地需要而在地中埋設(shè)的接地體,有水平和垂直兩種敷設(shè)方式,也經(jīng)常采用兩者組合而成的復(fù)式接地體。由于水平接地體施工比較方便,所以接地網(wǎng)常以水平接地體為主,并組成網(wǎng)格形,使地面電位比較均勻。
一般情況下,應(yīng)該首先利用自然接地體,在接地電阻達(dá)不到要求的數(shù)值時(shí),可加設(shè)人工接地體,組成總接地網(wǎng)。主、副廠房和戶外配電裝置的接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合。
2接地線
接地線一般采用圓鋼、扁鋼或鍍鋅鋼絞線。
接地線間以及接地線和接地體間的連接應(yīng)采用焊接,對(duì)于有強(qiáng)烈腐蝕性的土壤,接地體和接地線的厚度及截面應(yīng)適當(dāng)加大,或采取鍍鋅、鍍錫等防腐措施。
水電站防雷裝置的檢查維護(hù)
為了使水電站的防雷裝置有良好的保護(hù)性能,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行經(jīng)常檢查或定期檢查。
(1)每年雷雨季節(jié)到來之前,應(yīng)對(duì)水電站防雷裝置進(jìn)行檢查,并測量接地電阻情況。防雷裝置的接地電阻合乎要求,雷電流才能被順利導(dǎo)入地中,而不致發(fā)生對(duì)建、構(gòu)筑物的反擊和造成火災(zāi)爆炸事故。因此,對(duì)接閃器、引下線、接地裝置容易發(fā)生腐蝕的地方應(yīng)加強(qiáng)檢查,避免通過雷電流時(shí)發(fā)生熔化、發(fā)熱等引起火災(zāi)危險(xiǎn)。如發(fā)現(xiàn)防雷裝置熔化或斷損、腐蝕和銹蝕超過30%以上、接地電阻不符要求等情況,應(yīng)及時(shí)予以維修或更換。雷雨后,應(yīng)注意對(duì)防雷裝置的巡視;
(2)對(duì)于各種避雷器,先檢查其外觀。首先檢查其瓷套或絕緣子是否完好,有無裂紋或破損,表面是否臟污,密封是否良好。如1991年3月26日,葛洲壩水電站500kV開關(guān)站2C進(jìn)線B相因雷擊造成避雷器記數(shù)器燒毀、引下線燒斷、內(nèi)部燒黑碳化,原因是避雷器的密封被損壞,導(dǎo)致潮氣侵入,因雷擊而使內(nèi)部絕緣擊穿損壞;再檢查其外部和引下線上有無閃絡(luò)或燒損痕跡,引下線各部分連接是否良好,固定避雷器的各組件是否牢固;進(jìn)而檢查各部分腐蝕和銹蝕的情況,動(dòng)作指示器的外間隙和保護(hù)間隙的主、輔助間隙有無變動(dòng),有無外物引起短路;
另外,還要加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行中避雷器的絕緣監(jiān)測,如帶電測量電導(dǎo)電流等。
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赴隔河巖水電站實(shí)習(xí)報(bào)告
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學(xué)號(hào):****姓名:****時(shí)間:201*.--------------------------------*****赴隔河巖水電站實(shí)習(xí)報(bào)告----------------------------------
引言:
201*年三月,武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院水動(dòng)系組織學(xué)生赴隔河巖水電站進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)。此次實(shí)習(xí)共歷時(shí)一周,內(nèi)容豐富,包括專業(yè)學(xué)習(xí),設(shè)備參觀,與工程技術(shù)人員交流等多項(xiàng)活動(dòng)。此報(bào)告主要通過實(shí)習(xí)經(jīng)歷講述該水電站基本概況,水電站輔助設(shè)備(油氣水系統(tǒng)),水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和水電站繼電保護(hù)系統(tǒng),最后論述此次實(shí)習(xí)的收獲和感想。
一隔河巖水電站基本概況
隔河巖水電站位于中國湖北長陽縣長江支流的清江干流上,下距清江河口62km,距長陽縣城9km,混凝土重力拱壩,最大壩高151m。水庫總庫容34億立方米。水電站裝機(jī)容量120萬kW,保證出力18.7萬kW。年發(fā)電量30.4億kWh。工程主要是發(fā)電,兼有防洪、航運(yùn)等效益。水庫留有5億立方米的防洪庫容,既可以削減清江下游洪峰,也可錯(cuò)開與長江洪峰的遭遇,減少荊江分洪工程的使用機(jī)會(huì)和推遲分
洪時(shí)間。1987年1月開工,1993年6月第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電,1995年竣工。
上游電站進(jìn)水口隔河巖水電站壩址處兩岸山頂高程在500m左右,枯水期河面寬110~120m,河谷下部50~60m岸坡陡立,河谷上部右陡左緩,為不對(duì)稱峽谷。大壩基礎(chǔ)為寒武系石龍洞灰?guī)r,巖層走向與河流近乎正交,傾向上游,傾角25°~30°、巖層總厚142~175m;兩岸壩肩上部為平善壩組灰?guī)r、頁巖互層。地震基本烈度為6度,設(shè)計(jì)烈度7度。
壩址以上流域面積14430km2,多年平均流量403立方米/s,平均年徑流量127億立方米。實(shí)測最大洪峰流量18900立方米/s,最枯流量29立方米/s。多年平均含沙量為0.744kg/立方米,年輸沙量1020萬t。工程按千年一遇洪水22800立方米/s設(shè)計(jì),相應(yīng)庫水位202.77m,按萬年一遇洪水27800立方米/s校核,相應(yīng)庫水位204.59m,相應(yīng)庫容37.7億立方米。正常蓄水位200m,相應(yīng)庫容34億立方米。死水位160m,興利庫容22億立方米。淹沒耕地1138hm2,移民26086人。
清江是長江出三峽后接納的第一條較大支流,全長423km,流域面積17000km2,基本上為山區(qū)。流域內(nèi)氣候溫和,雨量豐沛,平均年雨量約1400mm,平均流量440m3/s。開發(fā)清江,可獲得豐富的電能,還可減輕長江防洪負(fù)擔(dān),改善鄂西南山區(qū)水運(yùn)交通,對(duì)湖北省及鄂西南少數(shù)民族地區(qū)的發(fā)展具有重要意義。
二隔河巖電站輔助設(shè)備
水電站輔助設(shè)備主要包括:水輪機(jī)進(jìn)水閥、油系統(tǒng)、氣系統(tǒng)、技術(shù)供、排水系統(tǒng)構(gòu)成。
水輪機(jī)的主閥:水輪機(jī)蝸殼前設(shè)置的閥門通稱為“水輪機(jī)的進(jìn)水閥”,或稱“主閥”。其主要作用為①截?cái)嗨鳎瑱z修機(jī)組,正常停機(jī)。②事故緊急截?cái)嗨鳎瑢?shí)行緊急停機(jī)。③減少停機(jī)后的漏水量,關(guān)閉進(jìn)口主閥。
1.油系統(tǒng)
油系統(tǒng):水電站各機(jī)組的用油由管路聯(lián)成的一個(gè)油的互通、循環(huán)的網(wǎng)絡(luò),即為“油系統(tǒng)”,包括:油管、儲(chǔ)油、油分析及用油設(shè)備。油的種類主要有透平油
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和絕緣油兩種。
透平油的作用包括:
(1)潤滑作用:透平油可在軸承間或滑動(dòng)部分形成油膜,以潤滑油的液體摩擦代替固體干摩擦,從而減少設(shè)備的發(fā)熱與磨損,保證設(shè)備的安全運(yùn)行。
(2)散熱作用:機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部件因摩擦所消耗的功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?會(huì)使油和設(shè)備的溫度升高,潤滑油在對(duì)流作用下,可將這部分熱量傳導(dǎo)給冷卻水。
(3)液壓操作:水電廠的調(diào)速系統(tǒng)、主閥以及油、氣、水系統(tǒng)管路上的液壓閥等,都需要用高壓油來操作,透平油則可用作傳遞能量的工作介質(zhì)。
絕緣油的作用包括:
(1)絕緣作用:由于絕緣油的絕緣強(qiáng)度比空氣大得多,用油作絕緣介質(zhì)可提高電器設(shè)備運(yùn)行的可靠性,并且縮小設(shè)備的尺寸。
(2)散熱作用:變壓器的運(yùn)行時(shí),其線圈通過強(qiáng)大的電流,會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。變壓器內(nèi)不斷循環(huán)著的絕緣油可不斷地將線圈內(nèi)的熱量吸收,并在循環(huán)過程中進(jìn)行冷卻,保證變壓器的安全運(yùn)行。
(3)消弧作用:當(dāng)油開關(guān)切斷電力負(fù)荷時(shí),在動(dòng)、靜觸頭間產(chǎn)生溫度很高的電弧。油開關(guān)內(nèi)的絕緣油在電弧的作用下即產(chǎn)生大量的氫氣體吹向電弧,將電弧快速冷卻熄滅。
透平油和絕緣油的性質(zhì)完全不同,因此水電站都有兩套獨(dú)立的供油系統(tǒng)。隔河巖水電站每臺(tái)機(jī)組軸承及油壓裝置總用油量為12.2m3。為設(shè)備供、排油及進(jìn)行油處理,設(shè)置了透平油系統(tǒng)。
透平油罐室及油處理室布置在主廠房安I段87.1m高程。透平油罐室的總
2面積約126m,分為兩間,一間布置有兩只10m3屋內(nèi)式凈油罐,另一間布置有兩只10m3屋內(nèi)式運(yùn)行油罐和一只10m3的新油罐。凈油罐和運(yùn)行油罐的容量均按
3一臺(tái)機(jī)組用油量的110%選擇。選用1只10m的新油罐用于接受新油,容積不夠時(shí)與運(yùn)行油罐配合使用。透平油罐室地下設(shè)有總?cè)莘e為118m3的事故油池。位于兩個(gè)油罐室之間的油處理室,面積約67m2,內(nèi)設(shè)3臺(tái)2CY3.3/3.31型(Q=3.3m3/h,H=0.32MPa)齒輪油泵。齒輪油泵的容量按保證在4h內(nèi)充滿1臺(tái)機(jī)組的用油設(shè)備選擇。其中1臺(tái)作為固定供油泵,通過橫貫全廠的Dg100mm的供油干管向機(jī)組和油壓裝置輸送凈油。另2臺(tái)油泵則通過Dg100mm的排油干管向運(yùn)行油罐排油,還可在油處理室內(nèi)作其他機(jī)動(dòng)用。油處理室內(nèi)海設(shè)有3臺(tái)ZY100型(Q=100L/min,H=0~0.3MPa)壓力濾油機(jī)。該濾油機(jī)是按一臺(tái)機(jī)組所有透平油完成兩次過濾需8h配備的。為烘干濾紙,還設(shè)有專門的烘箱室,布置有2臺(tái)烘箱。此外,為能方便地向各機(jī)組添油,設(shè)有1臺(tái)0.5m3的移動(dòng)式油車。以上設(shè)備除1臺(tái)油泵,2臺(tái)濾油機(jī)固接在油處理室的管道上外,其他設(shè)備都可靈活地移動(dòng)使用。
在安I段上游側(cè)100.1m進(jìn)廠大門旁邊,設(shè)有活接頭及專用管路,用于接受新油,新油可從油槽車通過管路自流至新油罐。
為滿足消防需要,油罐設(shè)有固定滅火噴霧頭,油罐室、油處理室、烘箱室等采用防火隔墻,各有獨(dú)立的防火門,并設(shè)有單獨(dú)的排煙設(shè)施和防火通風(fēng)窗,油罐室門口設(shè)有20cm高的擋油檻。
隔河巖水電站設(shè)有4臺(tái)主變壓器及1組電抗器(目前預(yù)留位置),1#、2#主變電壓等級(jí)為220KV,每臺(tái)用油量約73t,3#、4#主變電壓等級(jí)為500KV,每臺(tái)用油量約85t。4臺(tái)主變均布置在100.1m高程上游副廠房主變層內(nèi)。電抗器用油量約52.5t,布置在100.1m高程上游側(cè)平臺(tái)上。為給電氣設(shè)備充、排油,進(jìn)行油處理,設(shè)置了絕緣油系統(tǒng)。
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絕緣油罐及油處理室布置在距主廠房安裝場外約40m的空地上。油罐露天布置,占地面積為240m2,系統(tǒng)設(shè)有四只60m3的儲(chǔ)油罐,兩只為凈油罐,兩只為運(yùn)行油罐。兩種油罐容積均按一臺(tái)最大變壓器用油量的110%選擇。油處理室面積為156m2,設(shè)有3臺(tái)2CY18/3.61型(Q=18m3/h,H=0.36MPa)齒輪油泵,可通過Dg100mm的供、排油干管在主廠房安I段上游側(cè)對(duì)主變進(jìn)行充油、排油。油泵的容量按能在6h內(nèi)充滿一臺(tái)最大變壓器的油選取。兩臺(tái)LY100型(Q≥100L/min,H=0~0.3MPa)壓力濾油機(jī),1臺(tái)ZJY100型(Q=100~160L/min)真空凈油機(jī),1臺(tái)GZJ6BT型(Q=100L/min)高真空凈油機(jī),可對(duì)油罐的油進(jìn)行過濾處理,也可對(duì)各變壓設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)地油處理。所有油凈化設(shè)備,考慮到重復(fù)濾油可同時(shí)進(jìn)行,容量均按在24h內(nèi)過濾完一臺(tái)最大變壓器的油量選取。以上設(shè)備,除2臺(tái)油泵,1臺(tái)壓力濾油機(jī)固接在油處理室的管路上外,其他設(shè)備可靈活地移動(dòng)使用。為便于設(shè)備添油,配有0.5m3移動(dòng)式油車一臺(tái)。油處理室內(nèi)有烘箱室,設(shè)有2臺(tái)烘箱用于烘干濾紙。
油罐區(qū)地下設(shè)有一個(gè)事故油池,容積為240m3。4臺(tái)主變,每2臺(tái)之間設(shè)一個(gè)事故油池,容積為215m3。當(dāng)主變或電抗器起火,必要時(shí)可將變壓器或電抗器本體的貯油排入事故油池,以減小火災(zāi)危害。但電抗器下貯油池的雨水不允許排入事故油池。
2.水系統(tǒng)水系統(tǒng):水電站除主機(jī)外的用水管路聯(lián)成的一個(gè)供水、排水的各自互通的網(wǎng)絡(luò),即為“水系統(tǒng)”,包括:供水、排水的管路設(shè)備等。
1)供水分類:自流、水泵、混合供水方式
①技術(shù)供水:主機(jī)正常、安全運(yùn)行所需的用水②消防供水:廠房設(shè)備、變壓器等③生活用水:
技術(shù)供水的主要作用是對(duì)運(yùn)行設(shè)各進(jìn)行冷卻、潤滑(如果采用橡膠軸瓦或尼龍軸瓦的水導(dǎo)軸承)與水壓操作(如射流泵,高水頭電站的主閥等)。
消防供水主要用于主廠房、發(fā)電機(jī)、油處理室及變壓器等處的滅火。
2)排水:①廠房內(nèi)設(shè)備滲漏水:②設(shè)備檢修排水:③廠區(qū)生活排水
機(jī)組技術(shù)供水系統(tǒng)主要滿足發(fā)電機(jī)上導(dǎo)軸承、空氣冷卻器、推力和下導(dǎo)聯(lián)合軸承的冷卻用水和水輪機(jī)導(dǎo)軸承冷卻及主軸水封的用水。冷卻水設(shè)計(jì)進(jìn)水溫度為
##3#
27℃。制造廠對(duì)1、2機(jī)要求的總水量為443.7m/h,3、4#機(jī)要求的總水量720.9m3/h。
本電站機(jī)組工作水頭范圍為80.7~121.5m,水量利用率達(dá)92.3%,采用自流供水方式為主供水方式,從位于隔河巖電站廠房側(cè)邊坡130m平臺(tái)的西寺坪一級(jí)電站尾水池取水,經(jīng)一根φ600mm的鋼管引水至廠房80m濾水器室,再由總管引支管分別供給四臺(tái)機(jī)組冷卻用水。由于本電站取消下游副廠房,技術(shù)供水室布置在上游副廠房內(nèi),機(jī)組段寬為24m,單機(jī)要求的水泵供水管路較長,為減小水力損失,提高運(yùn)行可靠性和自動(dòng)化程度,采用下游取水單機(jī)單元水泵加壓供水方案為后備供水方式。由于泵房位于壓力鋼管的兩側(cè)75.04m高程處,布置上不便于將各機(jī)組的取水管連通,故每臺(tái)機(jī)組設(shè)置2根Dg350mm下游取水管,分別從73.3m和74.2m兩取水口取水,以防雜物堵塞。
每臺(tái)機(jī)組設(shè)有2臺(tái)離心式水泵,一臺(tái)工作,一臺(tái)備用。1#、2#機(jī)水泵型號(hào)為為250s39,Q=485m3/h,H=39m3#、4#機(jī)水泵型號(hào)為300s58B,Q=685m3/h,H=43m。兩臺(tái)泵經(jīng)并聯(lián)后接有2臺(tái)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)式濾水器,1臺(tái)工作,1臺(tái)備用。兩臺(tái)濾水器
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可根據(jù)其堵塞情況自動(dòng)切換。在濾水器出口干管上接有2組共4個(gè)電動(dòng)操作切換閥,可滿足機(jī)組供水的正反向運(yùn)行,防止管路堵塞。主軸密封供水主要采用全廠公用清潔水源,水壓0.60.7MPa。同時(shí)在濾水器后取水作為備用水源,通過主水源上的電接點(diǎn)壓力表控制備用水源上的電磁閥,當(dāng)主水源消失后,電磁閥動(dòng)作可立即自動(dòng)投入備用水源。
發(fā)電機(jī)空氣冷卻器供排水環(huán)管布置在機(jī)墩圍墻內(nèi),機(jī)組空冷器、推力、上導(dǎo)、下導(dǎo)冷卻支路進(jìn)出水管裝有水壓、水溫監(jiān)測儀表,另外在空冷器、上導(dǎo)、推力支路還分別裝有能雙向示流的流量表(3#、4#機(jī)待定),這樣可根據(jù)流量表讀數(shù)通過各并聯(lián)支路進(jìn)出管上的閥門調(diào)節(jié)其實(shí)際流量和壓力。
各并聯(lián)冷卻水支路內(nèi)的冷卻水通過冷卻器熱交換后在機(jī)墩外匯入Dg300mm的干管,并通過Dg350mm排水總管在高程77.6m處排至下游。
2根取水總管進(jìn)口和1根排水總管出口均設(shè)有攔污柵,柵后設(shè)有吹掃氣管,吹掃氣管路接口設(shè)在100.1m調(diào)和尾水平臺(tái)閥門坑內(nèi)。
隔河巖水電站排水系統(tǒng)包括機(jī)組檢修排水系統(tǒng)和廠房滲漏排水系統(tǒng),兩系統(tǒng)分開設(shè)置。
機(jī)組檢修排水比較單元直接排水和廊道集中排水兩種方式,由于廊道集中排水方式具有排水時(shí)間短,布置、維護(hù)、運(yùn)行較方便,經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn),因此,機(jī)組檢修排水采用廊道集中排水方式。排水廊道寬2.0m,高2.5m,底部高程55.2m,貫通全廠并引至安II段檢修集水井,集水井平面尺寸為5.6m×3.6m,井底高程50.2m。
水泵類型的選擇,比較了臥式離心泵與立式深井泵兩類,由于立式深井泵沒有防潮防淹的問題,優(yōu)點(diǎn)非常明顯,所以,檢修排水泵選用立式深井泵。
排水泵生產(chǎn)率按排空1臺(tái)機(jī)排水容各,同時(shí)排除1臺(tái)機(jī)上、下游閘門漏水量、加上其他3臺(tái)機(jī)尾水6個(gè)盤形排水閥漏水量計(jì)算,排水時(shí)宜取4~6h,且當(dāng)選用兩臺(tái)泵時(shí),每臺(tái)泵的生產(chǎn)率應(yīng)大于漏水量。排水泵揚(yáng)程按1臺(tái)機(jī)大修,3臺(tái)機(jī)滿發(fā)時(shí)的下游尾水位79.8m計(jì)算。1臺(tái)機(jī)的排空容各約4100m3,上、下游閘門漏水量及6個(gè)盤形排水閥總漏水量共約800m3/h。按上述選型原則,比較了2臺(tái)20J201*×2型深井泵和3臺(tái)18J700×2深井泵方案,3臺(tái)泵方案在布置上較困難,造價(jià)比2臺(tái)泵方案略高,且每臺(tái)泵的生產(chǎn)率700m3/h小于閘、閥門總漏水量800m3/h,故選用2臺(tái)20J1000×2型深井泵(Q=1000m3/h,H=46m)方案,經(jīng)兩根Dg350mm排水管分別排至下游77.8m和78.6m高程。經(jīng)計(jì)算,1臺(tái)機(jī)檢修排水,其全部排空時(shí)間約為3h。排閘門、閥門漏水只需1臺(tái)泵斷續(xù)工作。萬一在萬年一遇洪水時(shí)需進(jìn)行事故檢修,此時(shí)相應(yīng)下游尾水位為100m,排空時(shí)間給需9h。
檢修排水泵在排流道積水時(shí),可手動(dòng)可自動(dòng)控制泵的啟停。排閘門及盤形排水閥漏水時(shí),排水泵處于自動(dòng)工作狀態(tài),按整定水位自動(dòng)投切。
廠房滲漏排水量,參照國內(nèi)同類型電站實(shí)測資料分析后,按100m3/h計(jì)算。排水泵選立式深井泵。集水井平面尺寸4×3.6m,井底高程51.3m,其有效容各為75m3。按水泵連續(xù)工作20min選擇其生產(chǎn)率,按4臺(tái)機(jī)滿發(fā)時(shí)的下游水位80.2m計(jì)算水泵揚(yáng)程。經(jīng)比較2臺(tái)350JC/K34014×3型深井泵(1臺(tái)工作,1臺(tái)備用)和3臺(tái)12J160×4型深井泵(2臺(tái)工作,1臺(tái)備用)方案,兩方案均滿足設(shè)計(jì)要求,但3臺(tái)方案布置間距很小,水泵運(yùn)行工況差。故選用了2臺(tái)350KC/k34014×3型深井泵(Q=340m3/h,H=42m)方案,經(jīng)兩根Dg250mm排水管分別排至下游77.8和78.6高程。工作泵為斷續(xù)工作,排水時(shí)間為17min,停泵時(shí)間為45min,萬年一遇洪水時(shí)由于下游水位高,工作泵排水時(shí)間需28min。
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滲漏排水泵按自動(dòng)操作方式設(shè)計(jì),由液位信號(hào)器根據(jù)集水井的水位變化來控制水泵的啟停及報(bào)警。
檢修排水泵和滲漏排水泵均布置在安II段80.0高程的排水泵房內(nèi)。檢修集水井設(shè)有樓梯,直達(dá)排水廊道,排水廊道另一端設(shè)有安全出口直達(dá)尾水平臺(tái)。為防止廠房被淹,檢修集水井所有孔口均設(shè)密封蓋密封。
由于排水廊道中水流速度較小,泥沙漿在排水廊道和集水井中深淀淤積,為排除這部分沉積泥沙,選用1臺(tái)100NG46(Q=100~190m3/h,H=49~42m)型泥漿泵,需要時(shí)安置在54.0(或55.3)m平臺(tái)上進(jìn)行清淤,并配有壓縮空氣和清潔水沖掃,以利于泥沙排出。清淤工作一般宜安排在非汛期進(jìn)行。
3.氣系統(tǒng)
水電站各設(shè)備用氣的管路聯(lián)成的一個(gè)供氣的網(wǎng)絡(luò),即為“氣系統(tǒng)”,包括:供氣的管路及設(shè)備等。
供氣部位:高壓氣(25-40kg/cm)、低壓氣(7kg/cm)①調(diào)速控制用氣;穩(wěn)定調(diào)速系統(tǒng)油壓用氣。②主軸密封用氣;③剎車制動(dòng)用氣;
④風(fēng)動(dòng)工具用氣,吹掃用氣;⑤調(diào)相充氣壓水;⑥配電裝置供氣:
清江隔河巖電站壓縮空氣系統(tǒng)分廠內(nèi)高壓氣系統(tǒng)和廠內(nèi)低壓氣系統(tǒng)兩部分。供氣對(duì)象為廠內(nèi)調(diào)速器及油壓裝置,機(jī)組制動(dòng)、檢修密封以及工業(yè)用氣等主要用戶。機(jī)組不作調(diào)相運(yùn)行。高壓配電裝置采用SF6全封閉組合電器,不要求供壓縮空氣。1、2號(hào)機(jī)組及1~4號(hào)機(jī)調(diào)速器及油壓裝置均由加拿大工廠負(fù)責(zé)供貨,3、4號(hào)機(jī)由哈爾濱電機(jī)廠負(fù)責(zé)供貨。本電站的高、低壓空壓機(jī)位于主廠房安Ⅱ段80.0m高程處,中間用隔墻隔開,總面積約24m×12m。1)廠內(nèi)低壓氣系統(tǒng)
供氣對(duì)象為機(jī)組制動(dòng)用氣、檢修密封用氣和工業(yè)用氣。壓力等級(jí)為0.8MPa。為保證供氣的可靠性及充分發(fā)揮設(shè)備的作用,將制動(dòng)用氣與工業(yè)用氣聯(lián)合設(shè)置,按兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)制動(dòng)和一臺(tái)機(jī)組檢修的用氣量來選擇空壓機(jī)。正常情況下,每臺(tái)
3機(jī)組每次機(jī)械制動(dòng)操作所需壓縮空氣量為0.24m(制動(dòng)閘活塞行程容積)。機(jī)械制動(dòng)前后貯氣罐內(nèi)允許壓力降為0.12MPa,按貯氣罐恢復(fù)氣壓時(shí)間為10min來計(jì)算機(jī)組制動(dòng)空壓機(jī)的生產(chǎn)率。工業(yè)用氣主要作為吹掃、清污、除銹和機(jī)組檢修用的風(fēng)動(dòng)工具的氣源,按同時(shí)使用4臺(tái)風(fēng)砂輪計(jì)算,每臺(tái)風(fēng)砂輪的耗氣量為1.7m3/min。經(jīng)計(jì)算,廠內(nèi)低壓氣系統(tǒng)選用3L10/8水冷型空壓機(jī)兩臺(tái),1臺(tái)工作,1臺(tái)備用。對(duì)氣系統(tǒng)的監(jiān)控有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。為確保制動(dòng)用氣,專設(shè)V=3m3、P=0.8MPa制動(dòng)貯氣罐兩個(gè),并配置專用管道。從制動(dòng)貯氣罐出口引Dg40mm供氣干管縱貫全廠,經(jīng)此干管引出Dg25mm的支管至每臺(tái)機(jī)組制動(dòng)柜。機(jī)組檢修密封用氣耗氣量很小,也從制動(dòng)供氣干管上引取。另設(shè)有V=1.5m3、P=0.8MPa貯氣罐一個(gè),供工業(yè)用氣之用,設(shè)一根Dg65mm工業(yè)供氣干管縱貫全廠。從該干管上引支管為安Ⅰ、安Ⅱ、水輪機(jī)層、排水廊道、滲漏集水井、水輪機(jī)機(jī)坑76.80m高程廊道、尾水管錐管進(jìn)人門69.28m高程廊道提供氣源。
1、2號(hào)發(fā)電機(jī)電氣制動(dòng)開關(guān)的操作氣源,由型號(hào)為W-0.35/1.6的兩臺(tái)國產(chǎn)空壓機(jī)來實(shí)現(xiàn)。其壓力為1.4MPa至1.6MPa,空壓機(jī)布置在主機(jī)段80.0m高程上游副廠房內(nèi)。3、4號(hào)機(jī)電氣制動(dòng)開關(guān)操作方式為電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。
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為滿足機(jī)組尾水閘門、進(jìn)水口工作閘門的檢修和其它用戶臨時(shí)供氣要求,設(shè)有一臺(tái)YV3/8型移動(dòng)式空壓機(jī)。
2)廠內(nèi)高壓氣系統(tǒng)
主要供給調(diào)速器油壓裝置用氣。壓力油罐總?cè)莘e為4.0m3,要求氣壓P=6.27MPa(64kgf/cm2)。為保證用氣質(zhì)量,降低壓縮空氣的相對(duì)濕度,采用P=6.9Mpa的空壓機(jī),將空氣加壓至6.9MPa后送貯氣罐,供壓力油罐使用。經(jīng)計(jì)算,選用3S50-10型空壓機(jī)兩臺(tái),其中1臺(tái)工作,1臺(tái)備用。貯氣罐兩個(gè),V=1m3,設(shè)計(jì)壓力P=10.5MPa。全廠設(shè)一根6.3MPa的供氣干管(Dg32mm),然后從該干管引支管供給每臺(tái)機(jī)組的壓力油罐。
高、低壓空壓機(jī)的啟動(dòng)和停機(jī)均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,高、低壓空壓機(jī)及貯氣罐均設(shè)有安全閥和壓力過高、過低信號(hào)裝置。
二水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)
1.主計(jì)算機(jī)
配置2臺(tái)COMPAQASDS10服務(wù)器作為主機(jī),用于管理電廠運(yùn)行,報(bào)表打印以及高級(jí)應(yīng)用功能。兩臺(tái)工作站采用主機(jī)一熱備用機(jī)的工作方式,當(dāng)工作主機(jī)故障時(shí),熱備用機(jī)可自動(dòng)升為主機(jī)工作,以提高系統(tǒng)的可靠性。
配置2臺(tái)COMPAQXP1000工作站作為操作員工作站,運(yùn)行人員可完成實(shí)時(shí)的監(jiān)視與控制。
配置2臺(tái)COMPAQPW500au工作站作為通訊處理機(jī),一臺(tái)負(fù)責(zé)與廠外計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通訊,另一臺(tái)負(fù)責(zé)與廠區(qū)其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通訊。
配置1臺(tái)HP微機(jī)作為電話語音報(bào)警計(jì)算機(jī),提供在廠區(qū)的電話語音報(bào)警,并支持語音查詢報(bào)警。
配置1臺(tái)HP微機(jī)作為歷史數(shù)據(jù)庫工作站,用于歷史數(shù)據(jù)的記錄、管理等。配置1套GPS衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng),用于監(jiān)控系統(tǒng)的時(shí)鐘同步。配置兩臺(tái)打印設(shè)備。用于生產(chǎn)管理報(bào)表打印和記錄打印等。2.操作控制臺(tái)
三個(gè)操作臺(tái)中,1、2號(hào)控制臺(tái)給操作運(yùn)行人員使用,第3個(gè)操作臺(tái)用于開發(fā)和培訓(xùn)。
3.模擬盤及驅(qū)動(dòng)器
模擬盤為國內(nèi)設(shè)備,擬采用拼塊結(jié)構(gòu)。由于操作臺(tái)屏幕顯示功能很強(qiáng),四臺(tái)CRT顯示器保證了很高的可靠性,模擬盤上的返回信號(hào)則可大量簡化,設(shè)計(jì)上考慮保留主要的設(shè)備狀態(tài)信息和測量信息供運(yùn)行人員進(jìn)行宏觀監(jiān)視。設(shè)備狀態(tài)信號(hào)包括機(jī)組狀態(tài)指示,進(jìn)出線斷路器和隔離開關(guān)、6KV廠用進(jìn)線及母聯(lián)開關(guān)的狀態(tài)指示。測量信號(hào)包括發(fā)電機(jī)和線路的有功功率及無功功率;母線電壓及頻率;系統(tǒng)時(shí)鐘。上述信息的模擬結(jié)線布置在模擬盤中部,模擬盤其余部分將考慮布置其他梯級(jí)水電站電氣模擬圖,布置圖見14C55-M503。
模擬盤上狀態(tài)指示采用24VDC等級(jí)發(fā)光二極管燈組,測量表采用4-20mA直流電流表,頻率表除4-20Ma模擬信號(hào)外,還設(shè)有數(shù)字表顯示,其數(shù)字表輸入可從PT供給信號(hào)。
模擬盤的數(shù)字和模擬信息將由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的專用驅(qū)動(dòng)器提供。4.通信控制單元
根據(jù)中南電力設(shè)計(jì)院所提清江隔河巖水電站接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求及能源部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局的電規(guī)規(guī)(1991)15號(hào)文審查意見,隔河巖電廠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使
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用兩路速率為1200bps通道分別與華中網(wǎng)調(diào)和湖北省調(diào)傳送遠(yuǎn)動(dòng)信息,考慮到水電站投產(chǎn)時(shí)尚不能滿足向調(diào)度端發(fā)送遠(yuǎn)動(dòng)信息,在水電站裝設(shè)一臺(tái)μ4F遠(yuǎn)動(dòng)終端。
本系統(tǒng)的兩個(gè)通信控制單元中,一個(gè)通信控制單元即前置處理機(jī)FEP設(shè)有四路全雙工異步通信通道,兩路一發(fā)兩收到華中網(wǎng)調(diào)和湖北省調(diào),另兩路備用,另一個(gè)通信控制單元LTU與μ4F遠(yuǎn)動(dòng)終端連接。
本計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向網(wǎng)調(diào)傳送信息采用問答式規(guī)約,這一項(xiàng)軟件開發(fā)工作由國內(nèi)承擔(dān),同時(shí)華中網(wǎng)調(diào)應(yīng)將一臺(tái)OM-DC模件接入其計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘同步校準(zhǔn)。
5.不間斷電源
主控級(jí)設(shè)備由兩組不間斷電源供電,每一組電源的輸入由廠用380V三相交流電源和110V直流電源供
電,每組不間斷電源設(shè)備包括輸入開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、濾波器、隔離二極管和變換器。不間斷電源輸出為單相220V、50HZ交流。
正常情況下兩組不間斷電源分擔(dān)全部負(fù)荷,當(dāng)一組不間斷電源故障時(shí),則全部負(fù)荷由另一組不間斷電源承擔(dān),負(fù)荷切換手動(dòng)完成。
(三)兩地控制級(jí)
1.機(jī)組現(xiàn)地控制單元
每臺(tái)機(jī)組設(shè)一現(xiàn)地控制單元,其包括數(shù)據(jù)采集、順控、電量測量、非電量測量和后備手動(dòng)五個(gè)部分。
數(shù)據(jù)采集和順控兩部分各由一個(gè)微處理器模件子系統(tǒng)組成,詳見14C55-G001。
為了提高可靠性,事故停機(jī)、電度累計(jì)和部分軸溫度在機(jī)組兩個(gè)微處理器模件子系統(tǒng)中進(jìn)行冗余處理,
時(shí)不時(shí)利用順控子系統(tǒng)對(duì)軸承溫度進(jìn)行采集和處理,這樣可以充分保障子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。
為了保證控制的安全可靠,對(duì)水機(jī)保護(hù)考慮了后備結(jié)線。其由軸承溫度報(bào)警和轉(zhuǎn)速過高報(bào)警點(diǎn)構(gòu)成,它的控制輸出不經(jīng)過機(jī)組的微處理器子系統(tǒng),僅同微處理器子系統(tǒng)的相應(yīng)輸出接點(diǎn)并聯(lián)。后備保護(hù)結(jié)線詳見14C55-G005。
后備手動(dòng)控制部分是利用手動(dòng)按鈕和開關(guān)同自動(dòng)部分輸出接點(diǎn)并聯(lián),信號(hào)指示燈同自動(dòng)部分輸入接點(diǎn)并聯(lián),同時(shí)利用布置在近旁的電調(diào)盤、勵(lì)磁盤可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的開、停、并網(wǎng)和負(fù)荷調(diào)整單步控制。
每臺(tái)機(jī)設(shè)有單獨(dú)的手動(dòng)同期、自動(dòng)準(zhǔn)同期和無壓檢查裝置、同期檢查閉鎖裝置。機(jī)組控制自動(dòng)部分和手動(dòng)部分均可利用這套裝置進(jìn)行并網(wǎng)控制。同期系統(tǒng)圖詳見14C55-G004。
為了加強(qiáng)現(xiàn)地控制功能及同期能力,可以在現(xiàn)地獨(dú)立完成手動(dòng)同期和自動(dòng)化同期的操作,并在現(xiàn)地控制盤上設(shè)有單元模擬接線。
機(jī)組控制處理器子系統(tǒng)設(shè)有遠(yuǎn)方/現(xiàn)地切換開關(guān)。開關(guān)在遠(yuǎn)方位置時(shí)主控級(jí)進(jìn)行遠(yuǎn)方控制;開關(guān)在現(xiàn)地位置時(shí),主控級(jí)不能進(jìn)行遠(yuǎn)方控制,在單元控制室可利用便攜式人機(jī)接口設(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地監(jiān)控及診斷,此時(shí)遠(yuǎn)方仍可以進(jìn)行監(jiān)視和診斷。
在后備控制盤上設(shè)有手動(dòng)/自動(dòng)切換開關(guān)進(jìn)行操作電源切換,開關(guān)在自動(dòng)位置時(shí)則正電源接入自動(dòng)部分輸出繼電器接點(diǎn)回路,開關(guān)處在手動(dòng)位置時(shí)則正電源只接入手動(dòng)控制按鈕或開關(guān)回路。對(duì)某一種控制方式,只有對(duì)應(yīng)的一種控制輸出。
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機(jī)組電量測量配置詳見圖14C55-P005。2.開關(guān)站現(xiàn)地控制單元
開關(guān)站現(xiàn)地控制單元包括數(shù)據(jù)采集,斷路器及隔離開關(guān)控制,電氣測量幾個(gè)部分。
數(shù)據(jù)采集和控制分別由兩個(gè)微處理器模件子系統(tǒng)構(gòu)成,線路電度累加在兩個(gè)子系統(tǒng)中同時(shí)處理,以保證足夠的可靠性。
對(duì)于500KV母線和線路設(shè)有現(xiàn)地手動(dòng)操作,可以進(jìn)行倒閘操作和并網(wǎng)操作。兩回線路開關(guān)和母聯(lián)開關(guān)為同期點(diǎn),同期方式有自動(dòng)準(zhǔn)同期和手動(dòng)準(zhǔn)同期兩種。
對(duì)控制微處理器模件子系統(tǒng)設(shè)有遠(yuǎn)方/現(xiàn)地切換開關(guān),另外還設(shè)有現(xiàn)地手動(dòng)/自動(dòng)切換開關(guān),這兩個(gè)切
換開關(guān)的作用類似于機(jī)組部分所述。
220KV線路和500KV線路測量變送器表計(jì)和手動(dòng)操作開關(guān)布置在保護(hù)室的現(xiàn)地控制盤上。
3.公用設(shè)備現(xiàn)地控制單元
公用設(shè)備現(xiàn)地控制單元包括廠用電控制子系統(tǒng)和廠內(nèi)排水及空壓機(jī)控制子系統(tǒng)。
(1)廠用電控制單元由一套微處理器模件子系統(tǒng)構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和自動(dòng)控制功能,對(duì)于簡單備用
電源自動(dòng)切換保留常規(guī)自動(dòng)裝置外,對(duì)于復(fù)雜的自動(dòng)切換,如3-4段切換,則采用計(jì)算機(jī)控制。
考慮信號(hào)通道的連接方便,將進(jìn)水閘門和上下游水位信號(hào)劃入廠用電控制單元中。
(2)廠內(nèi)排水及空壓機(jī)控制單元由一套微處理器模件子系統(tǒng)和常規(guī)控制柜構(gòu)成。
①低壓氣系統(tǒng)的控制和監(jiān)視
低壓氣系統(tǒng)(0.8Mpa)由三臺(tái)低壓空壓機(jī)、兩個(gè)貯氣罐及其它輔助設(shè)備組成。三臺(tái)低壓空壓機(jī)的工作方
式為一臺(tái)工作,兩臺(tái)備用。對(duì)氣系統(tǒng)的監(jiān)控有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。自動(dòng)監(jiān)控采用LCU7控制,手動(dòng)、自動(dòng)相互切換,當(dāng)LCU7退出運(yùn)行時(shí),切換到手動(dòng)控制方式。對(duì)故障采用PLC監(jiān)控。
②高壓氣系統(tǒng)的控制和監(jiān)視
高壓氣系統(tǒng)由兩臺(tái)高壓空壓機(jī)(6.9Mpa)、兩個(gè)10.5Mpa貯氣罐及其它輔助設(shè)備組成,兩臺(tái)高壓空壓機(jī)
的工作方式為一臺(tái)工作,一臺(tái)備用。工作管道壓力為6.27Mpa。對(duì)氣系統(tǒng)的監(jiān)控有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式。自動(dòng)監(jiān)控采用PLC控制,手動(dòng)、自動(dòng)相互切換,當(dāng)PLC退出運(yùn)行時(shí),切換到手動(dòng)控制方式,手動(dòng)控制在高壓空壓機(jī)機(jī)旁盤上操作,PLC則裝在低壓空壓機(jī)機(jī)旁盤內(nèi)。對(duì)故障采用PLC監(jiān)控。
③滲漏排水系統(tǒng)
廠房滲漏排水系統(tǒng)由兩臺(tái)排水泵等設(shè)備組成,啟動(dòng)頻繁,約每45分鐘啟動(dòng)一次,排水時(shí)間約為每45
分鐘啟動(dòng)一次,排水時(shí)間約為17分鐘,電動(dòng)機(jī)采用Y/Δ接線啟動(dòng)方式運(yùn)行。對(duì)該系統(tǒng)的監(jiān)控有手動(dòng)、自動(dòng)兩種方式。自動(dòng)監(jiān)控采用PLC控制,手動(dòng)、自動(dòng)相互
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切換,當(dāng)計(jì)算機(jī)退出運(yùn)行時(shí),切換到手動(dòng)控制方式,手動(dòng)操作在泵旁控制臺(tái)上操作。
三水電站繼電保護(hù)系統(tǒng)
1.系統(tǒng)繼電保護(hù)
隔河巖電站接入電網(wǎng),采用500KV和220KV兩級(jí)電壓,其主結(jié)線為兩臺(tái)機(jī)(1#、2#機(jī))接入220KV,采用發(fā)電機(jī)變壓器線路單元制結(jié)線,分別向長陽變輸電;兩臺(tái)機(jī)(3#、4#機(jī))接入500KV雙母線,一回線路為隔河巖電波至葛洲壩換流站,另一線路備用。據(jù)此,隔側(cè)高壓線路保護(hù)配置按照能源部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局的電規(guī)規(guī)(1991)15號(hào)文,“關(guān)于發(fā)送清江隔河巖水電站接入系統(tǒng)二次部分修改與補(bǔ)充設(shè)計(jì)審查意見的通知”進(jìn)行配置。
1)隔側(cè)220KV線路保護(hù)
目前設(shè)計(jì)中,配置PJC-2型調(diào)頻距離重合閘屏、WXH-11型多CPU微機(jī)保護(hù)屏共二塊。同時(shí)考慮至發(fā)電機(jī)、變壓器保護(hù)動(dòng)作而220KV斷路器拒動(dòng)時(shí),通過遠(yuǎn)方信號(hào)跳閘裝置使線路對(duì)側(cè)斷路器跳閘。為此應(yīng)在該220KV線路兩側(cè)配置遠(yuǎn)方跳閘裝置屏,隔側(cè)選用帶監(jiān)控系統(tǒng)的PYT-1型遠(yuǎn)動(dòng)跳閘屏一塊,為隔側(cè)兩回220KV線路共用。由于微機(jī)保護(hù)在系統(tǒng)故障時(shí)已能通過打印機(jī)打印出多種信息,例如故障類型、短路點(diǎn)距離、故障時(shí)刻(年、月、日、時(shí)、分、秒)各元件的動(dòng)作情況和時(shí)間順序以及故障前后一段時(shí)間的各相電壓和電流的采樣值(相當(dāng)于故障錄波),故目前考慮220KV線路不再設(shè)置專用故障錄波屏。2)隔側(cè)550KV線路保護(hù)
對(duì)隔河巖換流站的500KV線路保護(hù)配置如下:第一套主保護(hù)兼后備保護(hù):RAZFE型高頻距離保護(hù);第二套主保護(hù)兼后備保護(hù):LZ-96型高頻距離保護(hù);另有RAEPA型接地繼電器作為獨(dú)立的后備保護(hù),對(duì)主保護(hù)高頻通道、遠(yuǎn)方跳閘通道、系統(tǒng)自動(dòng)安全裝置通道均采用雙通道方式,本側(cè)線路斷路器拒動(dòng)時(shí),通過保護(hù)屏內(nèi)的遠(yuǎn)方跳閘繼電器同PLC接口、以雙通道串聯(lián)(與門)方式跳對(duì)側(cè)斷路器,兩側(cè)均采用相同方式。自動(dòng)重合閘按斷路器配置,為RAAAM型1相/3相、同期/無壓檢定重合閘。
3)220KV、500KV斷路器失靈保護(hù)
按斷路器配置ABB公司RAICA型斷路器失靈保護(hù)裝置,每塊屏設(shè)置3套斷路器失靈保護(hù),6個(gè)高壓斷路器共設(shè)置2塊斷路器失靈保護(hù)屏。另外,500KV母聯(lián)斷路器失靈保護(hù)功能已由母線保護(hù)裝置完成。4)500KV雙母線保護(hù)
配置ABB公司RADSS型高速母線差動(dòng)保護(hù)裝置。其故障檢測時(shí)間1-3毫秒,跳閘出口時(shí)間8-13毫秒,
其高度可靠性已為國內(nèi)外運(yùn)行所證實(shí)。對(duì)每回線路設(shè)置一個(gè)跳閘單元(TU),其跳閘回路已考慮了斷路器保護(hù)接點(diǎn)接入。5)500KV線路故障探測器
選用ABB公司RANZA型故障探測器,它裝于保護(hù)屏內(nèi)由RAZFE保護(hù)裝置啟動(dòng)。它能正確地測量線路故障距離,故障點(diǎn)距離計(jì)算是由故障探測器內(nèi)部的微處理機(jī)來承擔(dān)。故障前與故障時(shí)的電流電壓值都儲(chǔ)存在故障探測器內(nèi)的記憶元件中,在線路斷路器跳閘以后進(jìn)行計(jì)算,故障點(diǎn)的距離以百分?jǐn)?shù)型式顯示于顯示器上。當(dāng)線路跳閘時(shí),可打印出故障前和故障過程中電流和電壓的幅值和相角。
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6)500KV系統(tǒng)故障錄波屏
選用美國DFR16/32型故障錄波屏一塊,其容量為:16個(gè)模擬量,32個(gè)開關(guān)量,模擬量考慮出線A、B、C三相電壓、零序電壓,開關(guān)量由保護(hù)跳閘接點(diǎn)啟動(dòng)。2.發(fā)電機(jī)保護(hù)
采用集成電路保護(hù),具體配置如下:
1)發(fā)電機(jī)差動(dòng):保護(hù)動(dòng)作于停機(jī)及滅磁。2)定子接地保護(hù):由基波零序電壓和三次諧波電壓合起來構(gòu)成100%定子接地保護(hù)、保護(hù)動(dòng)作后延時(shí)動(dòng)作于停機(jī)及滅磁。為可靠起見,另配一套90%定子接地保護(hù)。3)失磁保護(hù):保護(hù)延時(shí)動(dòng)作于解列及滅磁。4)匝間保護(hù):擬采用反映負(fù)序功率增量的新原理保護(hù)方式,保護(hù)動(dòng)作后瞬時(shí)作用于停機(jī)及滅磁。5)負(fù)序過流:保護(hù)分兩部分,定時(shí)限動(dòng)作于信號(hào),反時(shí)限動(dòng)作于解列。6)過電壓保護(hù):保護(hù)延時(shí)動(dòng)作于解列及滅磁。7)過負(fù)荷保護(hù):作為發(fā)電機(jī)異常運(yùn)行保護(hù)、延時(shí)動(dòng)作于信號(hào),反時(shí)限動(dòng)作于解列。8)勵(lì)磁回路保護(hù):國外勵(lì)磁屏上已配備轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地及轉(zhuǎn)子過負(fù)荷。3.升壓變壓器保護(hù)
對(duì)于電氣量的保護(hù)均采用集成電路的保護(hù)裝置。
1)變壓器差動(dòng):保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作于停機(jī)及滅磁。2)瓦斯保護(hù):重瓦斯動(dòng)作于停機(jī)及滅磁,輕瓦斯發(fā)信號(hào)。3)主變溫度:變壓器溫度達(dá)到100℃時(shí)發(fā)信號(hào),達(dá)到120℃時(shí)動(dòng)作于停機(jī)及滅磁。4)冷卻器全停:經(jīng)一定延時(shí)后動(dòng)作于解列。5)主變零序電流保護(hù):作為變壓器高壓繞組和母線的后備保護(hù),延時(shí)動(dòng)作于解列及滅磁。6)過激磁保護(hù):由兩部分構(gòu)成,定時(shí)限動(dòng)作于信號(hào),反時(shí)限動(dòng)作于解列及滅磁。7)主變壓力釋放:動(dòng)作于發(fā)信。此外,根據(jù)雙重化的原則,還配有發(fā)變組差動(dòng)和阻抗保護(hù)作為發(fā)變組的第二套主、后備保護(hù),分別動(dòng)作于停機(jī)、滅磁和解列滅磁。8)非全相運(yùn)行保護(hù):經(jīng)一定時(shí)延后動(dòng)作于解列。
4.廠用變保護(hù)
電流速斷:裝于A、C兩相,動(dòng)作于停機(jī)及滅磁。
電流速斷:裝于A、C兩相,第一時(shí)限動(dòng)作于跳廠用變低壓側(cè)斷路器,第二時(shí)限動(dòng)作于解列及滅磁。
四實(shí)習(xí)收獲
本次實(shí)習(xí)雖然只經(jīng)歷短短的一周,但收獲還是不少。通過此次實(shí)習(xí),讓我們對(duì)水電站環(huán)境和基本設(shè)備運(yùn)行有了更好的了解。
1.親身感受水電站工作環(huán)境。優(yōu)美的環(huán)境,寂靜的生活,對(duì)水電站工作人員來說,能夠堅(jiān)守自己的崗位,需要一定的奉獻(xiàn)精神和職業(yè)操守。通過與工程技術(shù)人員交流,我們不僅了解了水電站運(yùn)行專業(yè)技能,而且熟悉水電站工作人員的生活面貌。
2.自動(dòng)化運(yùn)行。水電站都有自動(dòng)控制系統(tǒng),計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng),自動(dòng)化程度基本可以達(dá)到“無人”值班。通過現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí),結(jié)合自己所學(xué)的課本知識(shí)有了更深的認(rèn)識(shí)。特別是水電站的輔助設(shè)備(油、氣、水系統(tǒng)),學(xué)的時(shí)候感覺十分陌生,但一到水電站見到處處可見的油、氣、水系統(tǒng)時(shí),一切都感覺十分熟悉起來。
3.結(jié)合自身,設(shè)定發(fā)展目標(biāo)。通過對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和工程技術(shù)人員的交流,并結(jié)合自身特點(diǎn),發(fā)展自己成為一名合格的工程技術(shù)人員還有很長的路要走。不僅僅在于水電站專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),還有工作基本素養(yǎng)的形成。老師教導(dǎo)我們,應(yīng)
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該從技術(shù)路線做起,從基層做起,一步一個(gè)腳印,打好基礎(chǔ),才能在水電行業(yè)立于不敗之地。
4.水電發(fā)展前景良好。水電屬于清潔能源,在我們這個(gè)能源大國,積極發(fā)展水電才能有效提高綠色GDP。雖然現(xiàn)在處于枯水季節(jié),隔河巖水電站通過調(diào)整水庫容量,依然可以保持水電站的正常運(yùn)行。另一方面,也為當(dāng)?shù)靥峁﹥?yōu)質(zhì)水源做出的重要的貢獻(xiàn)。
實(shí)習(xí)不僅是對(duì)專業(yè)知識(shí)的加深學(xué)習(xí),也是對(duì)自己所學(xué)程度的檢驗(yàn)。此次實(shí)習(xí),檢驗(yàn)出了眾多的不足,譬如專業(yè)知識(shí)掌握不牢固、基本工作素養(yǎng)欠缺等問題。我想,實(shí)習(xí)是結(jié)束了,但我們對(duì)水電知識(shí)的學(xué)習(xí)遠(yuǎn)沒有結(jié)束。過不了幾個(gè)月,我們就要走向自己的工作崗位,那時(shí),更需要我們擺正學(xué)習(xí)的心態(tài),從實(shí)處做起,牢固的把握基本知識(shí),正確掌握前進(jìn)方向,早日做一名合格的水電站技術(shù)工程師。
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