1、都江堰双合水电站实习报告学院：核技术与自动化工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 班级： 时间： 1目 录目 录 1前言 2一、水电站的整体简介 21.1 水电站的基本开发方式及其布置形式 21.2 形成水头方式 水电站的开发方式。 21.2.1 坝式水电站 .21.2.2 坝后式水电站 .41.3 引水式水电站(diversion type power station) .51.3.1 无压引水式电站 .61.3.2 有压引水式电站 .61.4 混合式水电站(mixed power plant) .71.5 抽水蓄能电站 81.6 潮汐电站( tidal energy powe
2、r station) 101.7 河流的梯级开发和梯级水电站 11二、电厂实况学习 112.1 厂用电系统介绍 122.2 电站综合自动化系统介绍 142.3 水轮发电机简介 16三、电厂实践学习 19四、本次实习心得 212前言实践是检验真理的唯一标准，而我们作为工科的专业，现场实习，通过对电厂发电原理，电厂实际运作的了解，我们真正了解多少，这才是我们所学知识的唯一试金石。根据专业的安排，我们进行了一个周的电厂实习。从第一次电厂厂长给我们讲解，电厂的发电原理，电厂的建设、运营、管理，再到重要的电厂生产安全知识的讲解，再到理论老师到理论知识的剖析，再到现场工作人员的细心讲解，再到已经退休的原电
3、厂厂长从电厂发电运营管理上升到水利发展，人与自然的和谐相处。每一次的知识吸取都体现了老师对于教育学生的无私人文关怀，虽然实习的时间不多，相信的我们的同学都像我一样倍加珍惜这样一次难得的实习机会。下面我将把自己所了解的丁点作一个汇报。一、水电站的整体简介1.1 水电站的基本开发方式及其布置形式由 N = 9.81QH 可知，要发电必须有流量和水头，关键是形成水头。要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。1.2 形成水头方
4、式水电站的开发方式。1.2.1 坝式水电站在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，这种开发方式为坝式开发。在坝址处引取上游水库中水流，通过设在水电站厂房内的水轮机，发电后将尾水引至下游原河道，上下游的水位差即是水电站所获取的水头。用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。(一) 坝式水电站特点(1) 坝式水电站的水头取决于坝高。目前坝式水电站的最大水头不超过300m。 (2) 坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量超过 2 3000MW 的巨型水电站大都是坝式水电站。此外坝式水电站水库的综合利用效益高，
5、可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。(3) 坝式水电站的投资大，工期长。原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。适用：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。(二) 坝式水电站的形式1河床式电站(power station in river channel) 一般修建在河道中下游河道纵坡平缓的河段上，为避免大量淹没，建低坝或闸。 适用水头：大中型：25 米以下，小型：810 米以下。厂房和挡水坝并排建在河床中，共同挡水，故厂房也有抗滑稳定问题；厂房高度取决于水头的高低。引用流量大、水头低。主要包括：挡水坝、泄水坝、厂房、船闸、鱼道等。注：厂房本身起挡水作用是河床式水电站的主要
6、特征。4葛州坝水电站1.2.2 坝后式水电站2坝后式水电站(power staion at dam toe)当水头较大时，厂房本身抵抗不了水的推力，将厂房移到坝后，由大坝挡水。坝后式水电站一般修建在河流的中上游。5库容较大，调节性能好。如为土坝，可修建河岸式电站。举世瞩目的三峡水电站就是坝后式水电站，其装机容量为 18 200MW。三门峡水电站三峡水电站1.3 引水式水电站(diversion type power station)在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝)取水，通过人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水到河段下游，集中落差，再经压力管道引水到水轮机进行6发电。用引水道集中水头的
7、电站称为引水式水电站。特点： (1) 水头相对较高，目前最大水头已达 2000 米以上。(2) 引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差。(3) 电站库容很小，基本无水库淹没损失，工程量较小，单位造价较低。类型： (1) 无压引水式(free flow)：引水道是无压的(如明渠)(2) 有压引水式(pressure flow)：引水道是有压的(压力隧洞)适用条件： 适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。1.3.1 无压引水式电站 引水建筑物是无压的：明渠(open channel)、无压隧洞(free flow tunnel) 主要建筑物：低坝，进水口，沉沙池，引水渠
8、(洞)，日调节池，压力前池，压力水管，厂房，尾水渠。无压引水式水电站1.3.2 有压引水式电站 引水建筑物是有压的：压力隧洞(pressure tunnel) 主要建筑物：低坝，引水隧洞(有压)，调压室，压力水管，厂房，尾水渠。7有压引水式水电站1.4 混合式水电站(mixed power plant)在一个河段上，同时采用高坝和有压引水道共同集中落差的开发方式称为混合式开发。坝集中一部分落差后，再通过有压引水道集中坝后河段上另一部分落差，形成了电站的总水头。这种开发方式的水电站称为混合式水电站。适用于上游有优良坝址，适宜建库，而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯。 同时兼有坝式和引水
9、式水电站的优点。在工程时间中多称为引水式，很少用混合式水电站这个名称。8北京下马岭引水电站1.5 抽水蓄能电站随着经济的发展以及人民生活水平的提高，电力负荷和电网日益扩大，系统负荷的峰谷差越来越大，预计到 21 世纪初，我国东北、华北、华东均将成为几百万兆瓦的电力系统，它们的峰谷差将达到 1 万 MW，因此解决调峰填谷的任务愈来愈迫切。在电力系统中，核电站和火电站不能适应电力系统负荷的急剧变化，且受到技术最小出力的限制，调峰能力有限，而且火电机组调峰煤耗多，运行维护费用高。而水电站启动与停机迅速、运行灵活，适宜担任调峰、调频、事故备用。9抽水蓄能电站是以水体为储能介质，起调节作用。主要解决电力
10、系统的调峰问题；建筑物组成包括：上下两个水库，用引水建筑物相连，蓄能电站厂房建在下水库处， 采用双向机组；抽水蓄能和放水发电两个过程：抽水蓄能：系统负荷低时，利用系统多余的电能带动泵站机组将下库的水抽到上库(电动机+水泵)， 以水的势能形式贮存起来；放水发电：系统负荷高时，将上库的水放下来推动水轮发电机组(水轮机+发电机)发电，以补充系统中电能的不足。随着电力行业的改革，实行负荷高峰高电价、负荷低峰低电价后，抽水蓄能电站的经济效益将是显著的。我国已建抽水蓄能电站有：(1) 广东抽水蓄能电站，其装机容量为2400MW(8300MW)；(2) 天荒坪抽水蓄能电站，其装机容量为1800MW(6300
11、MW)；(3) 十三陵抽水蓄能电站，其装机容量为 800MW 10(4200MW)；(4) 潘家口抽水蓄能电站，其装机容量为420MW（390MW+150MW） ，联合型；(5) 西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站，其装机容量为 90MW(422.5MW)。1.6 潮汐电站( tidal energy power station)潮汐电站示意图潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨潮落。潮汐的最大潮差为 8.9m；北美芬迪湾蒙克顿港最大潮差竟达 19m。世界海洋潮汐能蕴藏量约为 27 亿 kW，若全部转换成电能，每年发电量大约为 1.2 万 kW.h。潮汐发电与原理：利用潮
12、水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，也就是把海水涨、落潮的能量变为机械能，再把机械能转变为电能（发电）的过程。潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。11最大的潮汐电站法国朗斯电站由于潮汐发电的开发成本较高和技术上的原因，所以发展不快。1.7 河流的梯级开发和梯级水电站一条河流的水力蕴藏量是一定的，如果在下游建一个高坝大库，则调节能力很好，但淹没损失太大。如果修多个较低的坝形成一系列的较小的水库，则淹没小得多。后一种方式为梯级开发。梯级开发方案是一条河流
13、的综合利用规划。梯级水电站开发的原则是：(1) 在地形地质和淹没限制等条件许可时，尽可能使各枢纽首尾衔接，以充分利用落差；(2)不允许淹没的河段，尽可能用低坝河床式或引水式开发；(3) 最上游一级的开发，最好是有较大的水库，以提高其调节控制性能；(4) 开发顺序是首先建设比较关键的开发条件较优的工程。河流中上游有修较大水库的条件时，最好首先建设，对下游工程施工有利二、电厂实况学习在学完了这一个大类之后，老师们又教了我们一些其他的知识：122.1 厂用电系统介绍在理论课中，老师们在课堂上又着重讲解了一下厂用电系统，为水力发电厂辅助设备提供动力、厂房照明及设备检修的用电设置的厂内供电系统。其任务是
14、不间断地向厂用电力机械和照明供电，保证发电厂连续安全满载运行，适应机组起动、正常运行和停机等工况下的需要。根据电厂安全运行要求，厂用电系统设置有监视、控制、保护和联锁等自动装置。厂用电系统由厂用电源、配电装置（母线和开关设备） 、厂用负荷馈线等组成。厂用电系统分高压厂用电系统和低压厂用电系统，前者电压为 310KV，后者为 380/220V。然后杨老师有讲到了电力系统和发电厂的二次变电：首先二次设备凡对一次电气设备进行监视、测量、操纵、控制及起保护作用的辅助性电气设备。13二次回路由二次设备连接成的回路称为二次回路或二次系统。按二次设备各种不同的用途可分为：继电保护二次回路、自动装置二次回路、
15、控制系统二次回路、测量仪表二次回路、信号装置二次回路等。 电厂的电气主接线图电厂的厂用电接线图14直流系统原理图。2.2 电站综合自动化系统介绍在学习相关厂电系统后，老师还提到了变电站综合自动化系统的概念，变电站综合自动化系统是指变电站的二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置、运动装置） ，利用微机及网络技术，经过功能的重新组合和优化设计，对变电站执行自动监控、测量、运行操作及其协调的一种综合性的自动化系统。而且还提到了继电保护装置的任务等。就是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。反应电气元件的不正常运行状态
16、，并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员)，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。对继电保护的要求也就无非是： 1、选择性；2、快速性； 3、灵敏性；4、可靠性。由于电厂电压很大，因此需要很多保护措施，比如过电流保护：过电流保护通常是指其动作电流按躲开此线路最大负荷电流来整定的一种保护。它在正常运行时不应起动，而在电网发生故障时，由于电流的增大而动作，在一般情况下，它不仅能保护本线路的全长，而且也能保护相邻线路的全长，以起到后备保护的作用。到后来，还提到了各种电气设备的状态的问题：众所周知,好马配好鞍。高校的大发展是宏观表症,而大发展带来的微观变化往往在外部是不易看出来的。有了高大宏伟的大楼,招
17、来摩肩接踵的学生,教室、实验室、图书馆、体育馆、宿舍,都有与历史上的任何时期有显著的变化。现代化电气设15备潮水般涌入校园。进口电气和国产电气,令人眼花缭乱。由于开放搞活,设备的采购完全市场化,这就使得各种电气设备迅速达到比较先进的水平。很多设备内置了芯片,具有“自动” 、 “智能”功能。这些设备在高校扩招后工作量大增的情况下,发挥了巨大的作用。各种电气设备使得高校的进入了高效时代。电气设备的大配备给高校的各项工作带来了极大的支持和保障。然而,由于高校的规模迅速扩展,教育教学的硬件比较容易用金钱换来,可是相应的软件、人员水平却不能在短时期内跟上硬件的大发展。计算机技术差不多是无孔不入,微机几乎
18、是有岗必配。然而,表面上看起来,大量的电气设备人人都会用,个个都在用,其实是大多数人只会简单使用而已。由于采购、使用、保养、维护脱节,甚至有极个别的设备没有开封就打入冷宫。在电力安全生产中， “两票”是指：电气工作票、电气操作票；“三制”是指：交接班制度、巡回检查制度、设备定期试验轮换制度。在以后的管理实践中，有些单位将上面的“两票” 、 “三制”演变成了“三票” 、 “两制” 。即“三票”是电气工作票、电气操作票和危险点分析与控制措施票；“两制”是指：交接班制度和设备巡回检查制度。162.3 水轮发电机简介老师们还不厌其烦的给我们介绍了水轮发电机的分类，主要是：17水电厂的发电机都为同步电机
19、，它能把原动机（水轮机）的机械能转变成电能。当转子被原动机拖动旋转时，定子绕组不断切割磁力线，就在其中感应出电动势。导线切割磁力线能产生感应电动势，将导线连成闭合回路，就有电流通过，同步发电机就是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发电机的特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率，也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作方便，但是不能向负载提供无功功率，而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步
20、电机并联，或者并接相当数量的电容器。这限制了异步发电机的应用范围，只能较多地应用于小型自动化水电站。水轮发电机结构形式有以下几种：1）卧式结构 卧式结构的水轮发电机通常有冲击式水轮机驱动。2）立式结构 国产水轮发电机组广泛采用立式结构。立式水轮发电机组通常由混流式或轴流式水轮机驱动。立式结构又可分为悬式和伞式。发电机推力轴承位于转子上部的统称为悬式,位于转子下部的统称为伞式。3）贯流式结构贯流式水轮发电机组由贯流式水轮机驱动 贯流式水轮机是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的特殊型式。它的主要特征是转轮轴线采取水平或倾斜布置,并与水轮机进水管和出水管水流方向一致。贯流式水轮发电机具有结构
21、紧凑,重量轻的优点,广泛用于低水头的电站中。18三台发电机组我们在教室上课的时候，老师还把电厂的一次接线图等贴在了教室里，让我们休息的时候看，并且还告诉我们这个对我们以后很重要，以后无论我们去哪个电厂还是变电站，都需要在脑海里印下这个图纸，通过这个重要性的告诉，也让我们知道了以后出去工作的时候，什么对我们来说是重要的。19三、电厂实践学习图表 1 理论与实践相结合在分成两组的情况上，我们一组上午主要是理论学习，下午才是现场实践学习。图表 2 主控制室20主控制室就相当于一个电厂的大脑，在控制室里可以对整个电厂的安全监控和生产运营监控。且可以实施控制操作等。图表 3 发电厂二楼的外测和内测图表
22、4 变压站外面的变压器这是电厂发电后要送上电网前，必须进行的变压使之能与电网上的电压、21电流频率相当。图表 5 副厂房四、本次实习心得通过这次双合电厂的实习，让我了解了水电站发电的所有过程，包括从蜗壳进水，到怎么将水能转换为电能，再到电能怎么进网和供厂用电，以及电能的升压降压过程，其中有干式变压器和油浸式变压器，及其安全距离的保持和设备检修时，应该验电，挂地线等操作，部分内容还让我们自己亲自体验，在欢乐之余，更加加深了我们的印象。22实习期间，我们仔细的参观了双合水电厂上图是双合水电站的引水闸门和引水渠上面一个是上游的泄洪坝另一个是发电机组的入水口。上面两图则是发电机的出水口和水电厂的地形图。在双合水电站的日子里面，我们不但参观了一次系统，还参观了二次系统，以及二次系统的端子排，接线和连接到组态上面的画面让我们自己操作，从中把书本上学到的知识，在实际应用场合中相结合，学到了很多东西。最后再一次感谢我们的专业带对老师一直对我们细心的照顾，同时也十分感谢电厂所有老师对我们的谆谆教诲和辛苦的付出。
