葛洲壩電廠調(diào)研報(bào)告
發(fā)布時(shí)間:2020-11-07 來源: 述職報(bào)告 點(diǎn)擊:
寒假社會(huì)實(shí)踐結(jié)項(xiàng)材料
《葛洲壩電廠調(diào)研報(bào)告》
學(xué)
院 _
_
電子信息工程學(xué)院 _
_ ____
專
業(yè) __
__ 電氣工程及其自動(dòng)化
年級(jí)班別 _
_
9 19 電工專升本班
_ __ _
學(xué)
號(hào)
______ 2019201020101
_ _ ___________
學(xué)生姓名 ________ 董若瀾
_
_
________ __
2020 年 9 月 24 日
JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
目
錄 (二江電廠電氣一次部分)
........................................................................................................................... 4 一、220kV 開關(guān)站的接線方式及有關(guān)配置 .................................................................................................... 4 (一)接線方式 ....................................................................................................................................... 4 (二)接線特點(diǎn) ....................................................................................................................................... 5 (三)開關(guān)站的主要配置 ....................................................................................................................... 5 二、發(fā)電機(jī)與主變壓器連接方式、機(jī)組及主變壓器型號(hào)與參數(shù) ............................................................... 6 (一)發(fā)電機(jī)與主變壓器連接方式 ....................................................................................................... 6 (二)主變壓器型號(hào)與參數(shù) ................................................................................................................... 6 三、廠用 6kV 系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組的配接方式 ................................................................................................... 7 (一)采用分支接線方式 ....................................................................................................................... 7 四、廠用 6kV 系統(tǒng)的接線方式及有關(guān)配置 ................................................................................................... 8 (一)廠用 6kV 系統(tǒng)的接線方式 ........................................................................................................... 8 (二)有關(guān)配置 ....................................................................................................................................... 9 五、廠用 400V 系統(tǒng)的配置與接線方式 ........................................................................................................ 9 (一)廠用 400V 系統(tǒng)的配置 ................................................................................................................ 9 六、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的接地方式 ..................................................................................................................... 11 (一)分別在主變壓器高、低壓側(cè)裝設(shè)避雷器,防大氣(雷擊)過電壓 ..................................... 12 (二)在主變壓器中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器與放電保護(hù)間隙 ..................................................................... 12 八、調(diào)研實(shí)地圖 ............................................................................................................................................. 13 (一)二江電廠 220kV 開關(guān)站(變電站)
......................................................................................... 13 (二)500kV 開關(guān)站 4 斷口斷路器 ...................................................................................................... 13 (三)二江電廠廠房及尾水平臺(tái) ......................................................................................................... 14 (四)二江電廠廠房及發(fā)電機(jī)組 ......................................................................................................... 14 (五)葛洲壩水利樞紐大壩夜景 ......................................................................................................... 15 (六)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(1100t) ..................................................................................................................... 15 (七)840MVA 主變壓器 ...................................................................................................................... 16 (八)發(fā)電機(jī)定子 ................................................................................................................................. 16 (九)500kV 變電站 GIS 裝置 .............................................................................................................. 17 (十)500kV 線路首端并聯(lián)電抗器 ...................................................................................................... 17 (十一)水輪機(jī)壓油裝置 ..................................................................................................................... 18 (十二)水輪機(jī)導(dǎo)葉 ............................................................................................................................. 18 (十三)施工圖 ..................................................................................................................................... 19
葛洲壩電廠調(diào)研報(bào)告
學(xué)
生:董若瀾 荊楚理工學(xué)院
摘
要:發(fā)電廠、變電所(站)的電氣設(shè)備,按照其功能可分為兩類。第一類是直接與生產(chǎn)或輸送電能(電力)有關(guān)的設(shè)備(例如:發(fā)電機(jī)、變壓器、高壓母線、斷路器、隔離開關(guān)等),稱為一次設(shè)備。第二類設(shè)備是對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、操作或保護(hù)的設(shè)備,我們稱為二次設(shè)備(例如:繼電保護(hù)裝置、勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)、斷路器操作系統(tǒng)、電氣儀表等)。一次、二次設(shè)備互相配合,保證電力生產(chǎn)與輸送安全可靠進(jìn)行。毫不例外,葛洲壩電廠的電氣設(shè)備也包括了一次、二次設(shè)備兩大部分,調(diào)研主要研究葛洲壩電廠電氣一次部分。本專業(yè)為電氣工程及其自動(dòng)化,此行調(diào)研目的便是更加深入了解本專業(yè),為畢業(yè)設(shè)計(jì)、就業(yè)奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 :
一次部分 ; 發(fā)電機(jī) ; 主變壓器
前言
電能作為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)能源,在社會(huì)發(fā)展中起著舉足輕重的作用,由于電能具有轉(zhuǎn)化容易、便于輸配、使用便利等優(yōu)點(diǎn),在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),企業(yè)高校、國防建設(shè)、通信傳播等方面都有著及其廣泛的應(yīng)用。電力系統(tǒng)是由發(fā)電站、變電所、輸電線、配電網(wǎng)以及用戶所組成的發(fā)、供、用電的一個(gè)整體。在電力系統(tǒng)中,由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能,為了把電能輸送到較遠(yuǎn)的用電地區(qū),通常先將發(fā)電廠的用電通過升壓變壓器升高電壓,然后輸電線路送到用電地區(qū)。在各用電區(qū)再經(jīng)過降壓變壓器把電壓逐級(jí)降低后,最后給我們的日常工業(yè)、企業(yè)、高校和居民等用電設(shè)備工作。
在整個(gè)電力系統(tǒng)中,電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)基本參數(shù)。電氣設(shè)備應(yīng)在其額定電壓和額定頻率下工作,在電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)劃分中分為高電壓和低電壓。按電力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,低電壓指設(shè)備的對(duì)地電壓在 250V 及 250V 以下的電壓;高電壓指設(shè)備對(duì)地電壓在 250V 以上的電壓。不同等級(jí)的電壓有著不同的使用范圍,220kV 及 220kV以上的電壓,一般為輸電電壓,完成電能的遠(yuǎn)距離傳輸。110kV 及 110kV 以下的電壓,為配電電壓,完成對(duì)配電電能進(jìn)行降壓處理并一定的方式分配給電能用戶。其中 35 至110kV 配電網(wǎng)為高壓配電網(wǎng),6 至 35kV 配電網(wǎng)為中壓配電網(wǎng),1kV 以下為低壓配電網(wǎng)。
(二江電廠電氣一次部分)
一、220kV 開關(guān)站的接線方式及有關(guān)配置 (一)
接線方式
接線方式為雙母線帶旁路,旁路母線分段 1. 母線的功能 匯聚與分配電能(電流)。
母線:進(jìn)、出線所連接的公共導(dǎo)體(結(jié)點(diǎn))。
2. 斷路器(開關(guān))作用 (1)正常情況下用于接通或斷開電路; (2)故障或事故情況下用于切斷短路電流。
3. 隔離開關(guān)(刀閘)作用 (1)設(shè)備檢修情況下,將檢修部分與導(dǎo)電部分隔開一個(gè)足夠大的(明顯可見的)安全距離,保證檢修的安全; (2)正常情況下,配合斷路器進(jìn)行電路倒換操作; (3)電壓等級(jí)較低、容量較小的空載變壓器及電壓互感器用隔離開關(guān)直接投切。
4. 旁路母線與旁路斷路器的作用 檢修任一進(jìn)線或出線斷路器時(shí),使對(duì)應(yīng)的進(jìn)線或出線不停電。(檢修任一進(jìn)線或出線斷路器時(shí),用旁路斷路器代替被檢修斷路器,并由旁路母線與有關(guān)隔離開關(guān)構(gòu)成對(duì)應(yīng)進(jìn)線或出線的電流通路。)
。ǘ
接線特點(diǎn)
接線特點(diǎn)為旁路母線分段。
雙母線帶旁路在電力系統(tǒng)的發(fā)電廠、變電所的一次接線中應(yīng)用很普遍,但旁路母線分段卻不多見,教科書也很少介紹,這是二江電廠 220kV 開關(guān)站接線方式的一個(gè)特點(diǎn)。將旁路母線分段并在每個(gè)分段上各設(shè)置一臺(tái)斷路器的原因是母線上的進(jìn)、出線回?cái)?shù)多,且均是重要電源或重要線路,有可能出現(xiàn)有其中兩臺(tái)斷路器需要同時(shí)檢修而對(duì)應(yīng)的進(jìn)、出線不能停電的情況,在這種情況發(fā)生時(shí)旁路母線分段運(yùn)行、旁路斷路器分別代替所要檢修的兩臺(tái)斷路器工作,保證了發(fā)供電的可靠性。同時(shí)兩臺(tái)旁路斷路器也不可能總是處于完好狀態(tài),也需要檢修與維護(hù),當(dāng)其中一臺(tái)檢修例一臺(tái)處于備用狀態(tài),這樣可靠性比旁路母線不分段、僅設(shè)置一臺(tái)旁路斷路器高。
。ㄈ╅_關(guān)站的主要配置
1. 出線與進(jìn)線 出線 8 回 :1-8E(其中 7E 備用); 進(jìn)線 7 回 :1-7FB(FB:發(fā)電機(jī)-變壓器組); 大江、二江開關(guān)站聯(lián)絡(luò)變壓器聯(lián)絡(luò)線 2 回; 上述各線路各設(shè)置斷路器一臺(tái)、加上母聯(lián)及 2 臺(tái)旁路斷路器,共 19 臺(tái)斷路器。
母線:圓形管狀空心鋁合金硬母線。主母線分別設(shè)置電壓互感器(CVT)及避雷器(ZnO)一組。
2. 斷路器型號(hào)及幾個(gè)重要參數(shù)(ABB SF6 )
型號(hào):ELFSP4-1 (單斷口)
額定工作電流:Ie=4000A; 額定開斷電流:Ie.dk=50(63)kA; 動(dòng)穩(wěn)定電流(額定關(guān)合電流):
125kA; 熱穩(wěn)定電流 :50kA (4S); 固有動(dòng)作時(shí)間:<20mS; 燃弧時(shí)間:<25mS; 全分閘時(shí)間:<50mS; 切斷負(fù)荷工作電流次數(shù)(<=4000A):>5000 次; 切斷短路電流次數(shù)(<=50kA 或 63kA):>30 次; 合閘時(shí)間:<60mS; 3. 開關(guān)站布置型式
分相中型單列布置。(戶外式)
目前世界電力技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài):取消旁路母線及旁路斷路器。
二、發(fā)電機(jī)與主變壓器連接方式、機(jī)組及主變壓器型號(hào)與參數(shù) ( 一 )發(fā)電機(jī)與主變壓器連接方式
采用單元接線方式。
( 二 )機(jī)組及主變壓器型號(hào)與參數(shù)
(1 )
水輪機(jī) 機(jī)組編號(hào)
1-2#
3-7#
型號(hào)
ZZ560-LH-1130 軸流轉(zhuǎn)槳式(雙調(diào))
ZZ500-LH-1020 軸流轉(zhuǎn)槳式(雙調(diào))
額定轉(zhuǎn)速
54 .6r/min
62.5r/min
飛逸轉(zhuǎn)速
120/min 140/min
額定水頭
18.6m 18.6m
最大水頭 23m 27m
額定流量
1130 立方米/s 825 立方米/s
葉片數(shù)量
4 5
葉片重量
40t 22.5t
轉(zhuǎn)輪直徑
1130cm 1020cm
制造廠家
東方電機(jī)廠 哈爾濱電機(jī)廠
。2 )
發(fā)電機(jī) 機(jī)組編號(hào)
1-2#
3-7#
型號(hào)
TS1760/200-110
SF125-96/15600
額定功率
170MW 125MW
額定電壓
13.8kV 13.8kV
額定電流
8125A 5980A
額定功率因數(shù) 0.875(L) 0.875(L)
定子接法
5Y 3Y
額定轉(zhuǎn)子電壓
494V 483V
額定轉(zhuǎn)子電流
2077A 1653A
磁極對(duì)數(shù)
55 48
制造廠家
東方電機(jī)廠 哈爾濱電機(jī)廠
。3 )
主變壓器 編號(hào)
1 -2 #
3 -7 # 型號(hào)
SSP3-200000/220
SSP3-150000/220
額定容量
200MVA 150MVA 額定電壓 242±2×2.5%/13.8
242±2×2.5%/13.8
連接組號(hào)
Yo/ △-11
Yo/ △-11
短路電壓百分?jǐn)?shù)
13.1%-13.8%
13.1%-13.8%
冷卻方式
強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷(改進(jìn)后)
強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向風(fēng)冷(改進(jìn)后)
制造廠家
沈陽變壓器廠
沈陽變壓器廠
三、廠用 6kV 系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組的配接方式 (一)采用分支接線方式
分支接線是機(jī)組與主變壓器采用單元接線或擴(kuò)大單元接線方式下獲得廠用電的一種常用方法。在有廠用分支的情況下,為保證對(duì)廠用分支供電可靠性,必須作到:
(1)發(fā)電機(jī)出口母線上設(shè)置隔離開關(guān); (2)隔離開關(guān)安裝位置應(yīng)正確。
葛洲壩二江電廠的廠用分支就是按照上述原則進(jìn)行配置的,因此,具有所要求的可靠性。(葛洲壩電廠將該分支上的降壓變壓器稱為“ 公用變壓器”)。
公用變壓器的型號(hào)與參數(shù)(21B 、24B )
型號(hào)
S7 -6000/13.8
額定容量
6MVA
額定電壓 13 .8±5%/6.3
連接組號(hào)
Y/Y-12
短路電壓百分?jǐn)?shù)
5.65 %
冷卻方式
自然油循環(huán)風(fēng)冷
制造廠家
衡陽變壓器廠
使用環(huán)境
戶外式
為提高對(duì)廠用分支供電的可靠性,在 3F-6F 出口母線上加裝了出口斷路器。這樣當(dāng)機(jī)組故障時(shí)出口斷路器跳閘切除故障,主變壓器高壓斷路器不再分閘,不會(huì)出現(xiàn)機(jī)組故障對(duì)應(yīng) 6kV 分段短時(shí)停電情況。
3F -6F 出口斷路器型號(hào)參數(shù)(ABB) 型號(hào) HECI-3-R 額定工作電流 9000A 額定開斷電流 100kA 動(dòng)穩(wěn)定電流 300kA 熱穩(wěn)定電流 100kA ,1S 全分閘時(shí)間 ? ?60mS 合閘時(shí)間 ? ? 48mS 最大運(yùn)行電壓 24kV 四、廠用 6kV 系統(tǒng)的接線方式及有關(guān)配置 (一)廠用 V 6kV 系統(tǒng)的接線方式
采用單母線分段方式(見圖 2)。
二江電廠廠用 6kV 母線共 4
段,各段編號(hào)分別為 3、4、5、6,與各自供電變壓器(公用變壓器)所連接的發(fā)電機(jī)編號(hào)對(duì)應(yīng)。
(二 )有關(guān)配置
單母線分段方式用作廠用電接線,基本是一種固定模式。
因?yàn)閺S用電電壓等級(jí)相對(duì)較低、送電距離很近、輸送容量小,單母線分段接線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、同時(shí)也具備良好經(jīng)濟(jì)性,所以只要不設(shè)置機(jī)壓母 線的電廠,幾乎都采用該接線方式。對(duì)發(fā)電廠來講,廠用電就是“生命線”,必須具有足夠高可靠性。然而,單母線分段接線方式可靠性并不高,為解決這一技術(shù)上矛盾,一般的、普遍采用的配置原則是:
1. 電源配置原則 各分段的電源必須相互獨(dú)立,且獲得電源方向不得單一。從圖 2 中可見,二江電廠廠用 6kV 系統(tǒng) 4 段母線的電源分別取自 3-6F 分支,4 臺(tái)機(jī)組同時(shí)故障停電的概率幾乎為零,滿足各分段供電電源獨(dú)立的原則。應(yīng)該指出的是:從電源選取角度而言,只有電源獨(dú)立,分段才有意義。
2. 負(fù)荷配置原則 同名負(fù)荷的雙回路或多回路必須連接于母線的不同分段上。
二江電廠 400V 配電室 1P、2P、3P 配電盤、220 kV 開關(guān)站 31P 配電室的電源分別通過兩臺(tái)降壓變壓器(51B 與 52B、53B 與 54B、55B 與 56B、71B 與 72B)作為雙回路由 6 kV母線供電,兩臺(tái)降壓變壓器按照上述負(fù)荷配置原則分別連接于 6kV 母線 4、5 兩分段上(詳見廠用 400V 系統(tǒng)的介紹)。
3. 段間配置原則 分段與分段間應(yīng)具備相互備用功能或設(shè)置專門備用段。
二江電廠采用的是分段互為備用方式,(這也是水電廠常用的一種方式),為了達(dá)到互為備用的目的,采用的具體技術(shù)措施是:
、俜謩e在 3 段與 4 段、5 段與 6 段的分段斷路器控制與操作系統(tǒng)設(shè)置 BZT 功能。
(BZT—備用電源自動(dòng)投入裝置)
、21B 與 22B、23B 與 24B 分別工作在互為“暗備用”運(yùn)行方式下。
上述技術(shù)措施的采用,消除了單母線分段方式可靠性不高的固有缺陷,使得這種接線方式能夠完全滿足廠用電可靠性的要求,切實(shí)擔(dān)負(fù)起了“生命線”的職責(zé)。
五、廠用 400V 系統(tǒng)的配置與接線方式 (一 )廠用 V 400V 系統(tǒng)的配置
。1)設(shè)置 400V 配電室(1P、2P、3P); (2)設(shè)置發(fā)電機(jī)機(jī)旁動(dòng)力盤(11P-17P); (3)設(shè)置 220kV 開關(guān)站 31P 配電室;
。4)設(shè)置 41P 配電室。
(二)V 400V 系統(tǒng)接線方式
和其它大型電廠一樣,葛洲壩電廠廠用電的動(dòng)力系統(tǒng)與照明系統(tǒng)是分開的。這樣既可以保證動(dòng)力與照明系統(tǒng)檢修、維護(hù)的方便,也利于系統(tǒng)故障的正確判斷與及時(shí)處理。
1P、2P:動(dòng)力盤 51B-54B:動(dòng)力變壓器(動(dòng)力變)
3P:照明盤 55B、56B:照明變壓器(照明變)
51B-54B 型號(hào)與參數(shù) 型號(hào) SG-1000/6
三相干式變壓器 額定容量 1000kVA 電壓比 6/0.4 連接組號(hào) Y/Y0-12 使用條件 戶內(nèi)式 每臺(tái)機(jī)組均設(shè)置機(jī)旁動(dòng)力盤使得各臺(tái)機(jī)組廠用動(dòng)力系統(tǒng)供電單元化,操作近地化。這樣可以使廠用動(dòng)力系統(tǒng)與機(jī)組檢修、維護(hù)一同進(jìn)行,不會(huì)因動(dòng)力系統(tǒng)的檢修、維護(hù)影響機(jī)組正常運(yùn)行,同時(shí)各機(jī)組動(dòng)力系統(tǒng)故障時(shí)不會(huì)相互影響,最大限度保證了機(jī)組廠用動(dòng)力系統(tǒng)工作可靠性。因此該配置方式成為大型發(fā)電廠機(jī)組動(dòng)力供電方式的首選。
機(jī)旁動(dòng)力盤自用段與公用段的電源分別取自發(fā)電機(jī) (通過降壓變壓器 014B-074B)與 400V 配電室的 1P 或 2P,二者既可以獨(dú)立工作,也可以相互備用;同時(shí)壓油泵、技術(shù)供水泵、頂蓋排水泵的電動(dòng)機(jī)等同名負(fù)荷雙回路或多回路按照廠用負(fù)荷配置原則分別連接于自用段與公用段上,完全達(dá)到機(jī)組安全工作的可靠性。
六、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的接地方式 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地(見圖 1)。
發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地情況下的等效電路如圖 5 所示。
發(fā)電機(jī)定子繞組或引出線(包括分支引線)發(fā)生單相接地時(shí),流過接地點(diǎn)的電容電流是超前接地相相電壓 90º的(將電容電流參考方向選定為由設(shè)備流向地網(wǎng)),而流過消弧線圈的電流是滯后接地相相電壓 90º的(參考方向與電容電流方向一致),二者正好反相。
實(shí)際經(jīng)驗(yàn)證明:
(1)若流過接地點(diǎn)的電流>30A,則在接地點(diǎn)產(chǎn)生永久性電弧,發(fā)電機(jī)定子繞組、鐵芯或有關(guān)設(shè)備將被嚴(yán)重?zé)龘p。
(2)10A<接地電流<30A,則在接地點(diǎn)產(chǎn)生間歇性電弧,既會(huì)燒損設(shè)備,又會(huì)引起過電壓,由于流過消弧線圈的電流對(duì)電容電流具有抵償(補(bǔ)償)作用,合理選擇補(bǔ)償度 k(k=IL/Idc),就可以使得流過接地點(diǎn)的實(shí)際電流 (Id) 在 10A 以下,這樣永久性與間歇性電弧均不會(huì)產(chǎn)生,保證了發(fā)電機(jī)定子繞組或引出線發(fā)生單相接地時(shí),設(shè)備不受損壞。由于消弧線圈具有消除電弧作用,故因此而得名。
葛洲壩電廠選取的補(bǔ)償度是欠補(bǔ)償,即:
k=IL/Idc <1。這種補(bǔ)償方式僅在發(fā)電機(jī)與主變壓器采用單元接線或擴(kuò)大單元接線方式條件下才可采用。
七、主變壓器絕緣防護(hù)措施 (一)分別在主變壓器高、低壓側(cè)裝設(shè)避雷器,防大氣(雷擊)過電 壓
高壓側(cè)避雷器動(dòng)作值是:340-390kV; 低壓側(cè)避雷器動(dòng)作值是:33-39kV。
。ǘ┰谥髯儔浩髦行渣c(diǎn)裝設(shè)避雷器與放電保護(hù)間隙
避雷器的動(dòng)作值是:170-190kV; 放電保護(hù)間隙動(dòng)作值(擊穿電壓)按照額定電壓(220kV)一半整定,既可以防止大氣過電壓, 也可以防范 當(dāng)主變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式下高壓側(cè)發(fā)生單相接地而引起的中性點(diǎn)位移過電壓(零序過電壓)。
參考文獻(xiàn):
[1]電力設(shè)計(jì)手冊(cè).中國電力出版社中國電力工程顧問集團(tuán)有限公司.2017 年 09 月.
八、調(diào)研實(shí)地圖 (一)
二江電廠 V 220kV 開關(guān)站(變電站)
(二)V 500kV 開關(guān)站 4 4 斷口斷路器
(三)
二江電廠廠房及尾水平臺(tái)
(四)
二江電廠廠房及發(fā)電機(jī)組
。ㄎ澹
葛洲壩水利樞紐大壩夜景
(六)
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 (1100t) )
。ㄆ撸〢 840MVA 主變壓器
。ò耍
發(fā)電機(jī)定子
。ň牛¬ 500kV 變電站 S GIS 裝置
(十)V 500kV 線路首端并聯(lián)電抗器
(十一)
水輪機(jī)壓油裝置
(十二)
水輪機(jī)導(dǎo)葉
。ㄊ
施工圖
相關(guān)熱詞搜索:葛洲壩 電廠 調(diào)研報(bào)告
熱點(diǎn)文章閱讀