水电站实习报告

水电站实习报告

水电厂报告

水力发电厂简称水电厂，它是把水的位能和动能转换成电能的工厂，它的基本生产过程是：从河流高处或其他水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将重力势能和动能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能；其分类有：按集中落差的方式分，堤坝式水电厂（又分坝后式和河床式），引水式水电厂和混合式水电厂；按径流调节的程度分，无调节水电厂和有调节水电厂；前述水电厂是专供发电用的，另外有一种特殊形式的水电厂，叫抽水蓄能电厂（十三陵电厂），这类电厂有上下两个水库，电厂中有发电和抽水两类设施，电厂在系统峰荷时发电（调峰），系统低谷时抽水耗电（填谷），另有调相、调频和备用的作用；我国目前最大的水电厂是三峡，装机容量1820万KW，26台70万KW机组，现在参与发电的是14台机组，即980万KW；（二滩水电厂，装机容量330万KW，6台55万KW机组）最大抽水蓄能水电厂：广东抽水蓄能电厂，装机容量240万KW，8台30万KW组。

水电厂的组成有很多的设备我只介绍他的主要设备。

变压器的功能主要有：电压变换；电流变换，阻抗变换；[1]隔离；稳压（磁饱和变压器）;自耦变压器；高压变压器（干式和油浸式）等，变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯，XED型，ED型CD型。

变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器转角变压器大电流变压器励磁变压器。

变压器的最基本型式，包括两组绕有导线之线圈，并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。

断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又称自动开关，俗称＂空气开关＂也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。

互感器(instrumenttransformer)是按比例变换电压或电流的设备。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或10A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。按比例变换电压或电流的设备。

隔离开关隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是在电路中起隔离作用的它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。

最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。母线的型式

按用途一趟母线槽一般由始端母线槽、直通母线槽（分带插孔和不带插孔两种）、L型垂直（水平）弯通母线、Z型垂直（水平）偏置母线、T型垂直（水平）三通母线、X型垂直（水平）四通母线、变容母线槽、膨胀母线槽、终端封头、终端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等组成。母线槽按绝缘方式可分为空气式插接母线槽、密集绝缘插接母线槽和高强度插接母线槽三种。

在水电站防雷保护设计中，应根据雷电活动情况、地形、地质、气象情况以及电网结构和运行方式等，结合运行经验进行全面分析和技术经济比较，做到技术先进、经济合理，符合电力系统和电力设备安全经济运行的要求。雷电活动特别强烈的地区，还应根据当地实践经验，适当加强防雷措施。

1直击雷的保护

为防止水电站直击雷，可采用避雷针或避雷线保护，在峡谷地区宜采用避雷线或避雷针、避雷线联合保护。1980年以前，高压配电装置一般都是采用避雷针防止直击雷，配电线路采用避雷线防止直击雷。1980年首次在葛洲坝水电站二江电厂220kV开关站采用避雷线进行保护，运行实践证明，采用避雷线进行保护通常较避雷针的高度低，受雷面积小，接地装置要求比避雷针简易且较为经济。

水电站的下列设施应装设直击雷保护装置：(1)户外配电装置，包括组合导线和母线廊道；(2)无钢筋的砖木结构主厂房和室内配电装置；

(3)户外布置的电力变压器、主变压器的高压引出线和户外布置的发电机电压引出线；

(4)油处理室、露天油罐、主变压器修理间及易燃易爆材料仓库等建筑物和需要保护的其它设施。

对水电站中一些不需要设置专门的直接雷击保护装置的建筑物，则采用将其金属结构(如金属屋架、钢筋等)接地；对非金属材料建造的建筑物，则在屋顶安

装避雷带作为防止直接雷击的措施。

2感应雷的保护

感应雷过电压对水电站60kV及60kV以下的电气系统绝缘有损害。一般电气设备应远离可能遭到直击雷的设备(如避雷针、避雷线)或较高的建筑物，增大电气设备对地电容或采用阀型避雷器保护，以减少感应雷击过电压的危害。建筑物屋顶上的设备金属外壳、电缆金属外皮和建筑物金属架构均应接地，建筑物内的金属管道、金属设备应接地，以避免由雷电所引起的静电感应而产生火花放电。

3雷电侵入波的保护

水电站防止雷电侵入波的主要措施是安装避雷器，将侵入波过电压的幅值限制在电气设备绝缘的耐冲击电压水平以下。避免设备发生击穿损坏或火灾事故。水电站主要避雷设施

1避雷针

避雷针是水电站中用来保护电气设备和建筑物避免遭受直接雷击的主要防雷装置，避雷针的接闪器(针尖)一般用直径10~20nll／l、长1~2m的钢棒制成。引下线一般使用截面不小于25mm2的圆钢、扁钢或镀锌钢绞线，如果支持物为钢筋混凝土或钢支架时，也可用支架内的钢筋或支架本身作为引下线。引下线与接闪器和接地体之间，以及引下线本身的接头连接必须牢固，因此不应用绞合的办法，而要用焊接或螺栓连接。

2避雷线

在水电站中，避雷线主要用来保护主变压器高压引出线(当主变压器与户外高压配电装置相距较远时)和架空输电线，避免遭受雷的直击。接闪器为悬挂在带电导线上方的接地导线(架空地线)，一般采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线。接地引下线则采用截面不小于25ram2的镀锌钢绞线。

3保护间隙

保护间隙是最简单的防雷保护装置。间隙的一端接于被保护设备的带电部分，另一端与接地装置相连。在正常运行时，由间隙将设备的带电部分与地隔开，在雷电波过电压袭来时，间隙被击穿，把雷电荷引入大地，从而使被保护的设备避免遭受高压损坏。保护间隙一般只用于保护供电可靠性要求不高的线路。

4管形避雷器

管形避雷器实质上是一个具有灭弧能力的保护间隙，主要由内部和外部两个火花间隙及灭弧管组成。管形避雷器一般安装在线路的绝缘薄弱处或发、变电站的进出线段上，用以保护线路的绝缘和限制进入发电站、变电所的雷电侵入波的幅值。

5阀式避雷器

阀式避雷器的主要元件是火花间隙和阀性电阻。目前我国生产的普通阀式避

雷器有FS和FZ两种系列。FS系列主要用于保护小容量的配电装置中的电气设备；FZ系列主要用于保护发电站和变电所的变压器及电气设备。

水电厂的接地装置

水电站的接地装置由接地体和接地线组成。1接地体1．1自然接地体

由于构筑需要而埋设在水中或地中的各种金属部件，如水电站水下混凝土中埋设的钢管(压力钢管、蜗壳、尾水管等)，厂房水下部分的钢筋网、拦污栅、闸门槽等。

1．2人工接地体

专门为接地需要而在地中埋设的接地体，有水平和垂直两种敷设方式，也经常采用两者组合而成的复式接地体。由于水平接地体施工比较方便，所以接地网常以水平接地体为主，并组成网格形，使地面电位比较均匀。

一般情况下，应该首先利用自然接地体，在接地电阻达不到要求的数值时，可加设人工接地体，组成总接地网。主、副厂房和户外配电装置的接地网的外缘应闭合。

2接地线

接地线一般采用圆钢、扁钢或镀锌钢绞线。

接地线间以及接地线和接地体间的连接应采用焊接，对于有强烈腐蚀性的土壤，接地体和接地线的厚度及截面应适当加大，或采取镀锌、镀锡等防腐措施。

水电站防雷装置的检查维护

为了使水电站的防雷装置有良好的保护性能，应对其进行经常检查或定期检查。

(1)每年雷雨季节到来之前，应对水电站防雷装置进行检查，并测量接地电阻情况。防雷装置的接地电阻合乎要求，雷电流才能被顺利导入地中，而不致发生对建、构筑物的反击和造成火灾爆炸事故。因此，对接闪器、引下线、接地装置容易发生腐蚀的地方应加强检查，避免通过雷电流时发生熔化、发热等引起火灾危险。如发现防雷装置熔化或断损、腐蚀和锈蚀超过30％以上、接地电阻不符要求等情况，应及时予以维修或更换。雷雨后，应注意对防雷装置的巡视；

(2)对于各种避雷器，先检查其外观。首先检查其瓷套或绝缘子是否完好，有无裂纹或破损，表面是否脏污，密封是否良好。如1991年3月26日，葛洲坝水电站500kV开关站2C进线B相因雷击造成避雷器记数器烧毁、引下线烧断、内部烧黑碳化，原因是避雷器的密封被损坏，导致潮气侵入，因雷击而使内部绝缘击穿损坏；再检查其外部和引下线上有无闪络或烧损痕迹，引下线各部分连接是否良好，固定避雷器的各组件是否牢固；进而检查各部分腐蚀和锈蚀的情况，动作指示器的外间隙和保护间隙的主、辅助间隙有无变动，有无外物引起短路；

另外，还要加强对运行中避雷器的绝缘监测，如带电测量电导电流等。

扩展阅读：水电站实习报告

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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：201*.--------------------------------*****赴隔河岩水电站实习报告----------------------------------

引言：

201*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kWh。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

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和绝缘油两种。

透平油的作用包括:

(1)润滑作用:透平油可在轴承间或滑动部分形成油膜,以润滑油的液体摩擦代替固体干摩擦,从而减少设备的发热与磨损,保证设备的安全运行。

(2)散热作用:机组转动部件因摩擦所消耗的功转变为热量,会使油和设备的温度升高,润滑油在对流作用下,可将这部分热量传导给冷却水。

(3)液压操作:水电厂的调速系统、主阀以及油、气、水系统管路上的液压阀等,都需要用高压油来操作,透平油则可用作传递能量的工作介质。

绝缘油的作用包括：

(1)绝缘作用:由于绝缘油的绝缘强度比空气大得多,用油作绝缘介质可提高电器设备运行的可靠性,并且缩小设备的尺寸。

(2)散热作用:变压器的运行时,其线圈通过强大的电流,会产生大量的热量。变压器内不断循环着的绝缘油可不断地将线圈内的热量吸收,并在循环过程中进行冷却,保证变压器的安全运行。

(3)消弧作用:当油开关切断电力负荷时,在动、静触头间产生温度很高的电弧。油开关内的绝缘油在电弧的作用下即产生大量的氢气体吹向电弧,将电弧快速冷却熄灭。

透平油和绝缘油的性质完全不同,因此水电站都有两套独立的供油系统。隔河岩水电站每台机组轴承及油压装置总用油量为12.2m3。为设备供、排油及进行油处理，设置了透平油系统。

透平油罐室及油处理室布置在主厂房安I段87.1m高程。透平油罐室的总

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面积约126m，分为两间，一间布置有两只10m3屋内式净油罐，另一间布置有两只10m3屋内式运行油罐和一只10m3的新油罐。净油罐和运行油罐的容量均按

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一台机组用油量的110%选择。选用1只10m的新油罐用于接受新油，容积不够时与运行油罐配合使用。透平油罐室地下设有总容积为118m3的事故油池。位于两个油罐室之间的油处理室，面积约67m2，内设3台2CY3.3/3.31型（Q=3.3m3/h，H=0.32MPa）齿轮油泵。齿轮油泵的容量按保证在4h内充满1台机组的用油设备选择。其中1台作为固定供油泵，通过横贯全厂的Dg100mm的供油干管向机组和油压装置输送净油。另2台油泵则通过Dg100mm的排油干管向运行油罐排油，还可在油处理室内作其他机动用。油处理室内海设有3台ZY100型（Q=100L/min，H=0~0.3MPa）压力滤油机。该滤油机是按一台机组所有透平油完成两次过滤需8h配备的。为烘干滤纸，还设有专门的烘箱室，布置有2台烘箱。此外，为能方便地向各机组添油，设有1台0.5m3的移动式油车。以上设备除1台油泵，2台滤油机固接在油处理室的管道上外，其他设备都可灵活地移动使用。

在安I段上游侧100.1m进厂大门旁边，设有活接头及专用管路，用于接受新油，新油可从油槽车通过管路自流至新油罐。

为满足消防需要，油罐设有固定灭火喷雾头，油罐室、油处理室、烘箱室等采用防火隔墙，各有独立的防火门，并设有单独的排烟设施和防火通风窗，油罐室门口设有20cm高的挡油槛。

隔河岩水电站设有4台主变压器及1组电抗器（目前预留位置），1#、2#主变电压等级为220KV，每台用油量约73t，3#、4#主变电压等级为500KV，每台用油量约85t。4台主变均布置在100.1m高程上游副厂房主变层内。电抗器用油量约52.5t，布置在100.1m高程上游侧平台上。为给电气设备充、排油，进行油处理，设置了绝缘油系统。

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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240m2，系统设有四只60m3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156m2，设有3台2CY18/3.61型（Q=18m3/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LY100型（Q≥100L/min，H=0~0.3MPa）压力滤油机，1台ZJY100型（Q=100~160L/min）真空净油机，1台GZJ6BT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0.5m3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240m3。4台主变，每2台之间设一个事故油池，容积为215m3。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720.9m3/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250s39，Q=485m3/h，H=39m3#、4#机水泵型号为300s58B，Q=685m3/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

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可根据其堵塞情况自动切换。在滤水器出口干管上接有2组共4个电动操作切换阀，可满足机组供水的正反向运行，防止管路堵塞。主轴密封供水主要采用全厂公用清洁水源，水压0.60.7MPa。同时在滤水器后取水作为备用水源，通过主水源上的电接点压力表控制备用水源上的电磁阀，当主水源消失后，电磁阀动作可立即自动投入备用水源。

发电机空气冷却器供排水环管布置在机墩围墙内，机组空冷器、推力、上导、下导冷却支路进出水管装有水压、水温监测仪表，另外在空冷器、上导、推力支路还分别装有能双向示流的流量表（3#、4#机待定），这样可根据流量表读数通过各并联支路进出管上的阀门调节其实际流量和压力。

各并联冷却水支路内的冷却水通过冷却器热交换后在机墩外汇入Dg300mm的干管，并通过Dg350mm排水总管在高程77.6m处排至下游。

2根取水总管进口和1根排水总管出口均设有拦污栅，栅后设有吹扫气管，吹扫气管路接口设在100.1m调和尾水平台阀门坑内。

隔河岩水电站排水系统包括机组检修排水系统和厂房渗漏排水系统，两系统分开设置。

机组检修排水比较单元直接排水和廊道集中排水两种方式，由于廊道集中排水方式具有排水时间短，布置、维护、运行较方便，经济合理等优点，因此，机组检修排水采用廊道集中排水方式。排水廊道宽2.0m，高2.5m，底部高程55.2m，贯通全厂并引至安II段检修集水井，集水井平面尺寸为5.6m×3.6m，井底高程50.2m。

水泵类型的选择，比较了卧式离心泵与立式深井泵两类，由于立式深井泵没有防潮防淹的问题，优点非常明显，所以，检修排水泵选用立式深井泵。

排水泵生产率按排空1台机排水容各，同时排除1台机上、下游闸门漏水量、加上其他3台机尾水6个盘形排水阀漏水量计算，排水时宜取4～6h，且当选用两台泵时，每台泵的生产率应大于漏水量。排水泵扬程按1台机大修，3台机满发时的下游尾水位79.8m计算。1台机的排空容各约4100m3，上、下游闸门漏水量及6个盘形排水阀总漏水量共约800m3/h。按上述选型原则，比较了2台20J201*×2型深井泵和3台18J700×2深井泵方案，3台泵方案在布置上较困难，造价比2台泵方案略高，且每台泵的生产率700m3/h小于闸、阀门总漏水量800m3/h，故选用2台20J1000×2型深井泵（Q=1000m3/h，H=46m）方案，经两根Dg350mm排水管分别排至下游77.8m和78.6m高程。经计算，1台机检修排水，其全部排空时间约为3h。排闸门、阀门漏水只需1台泵断续工作。万一在万年一遇洪水时需进行事故检修，此时相应下游尾水位为100m，排空时间给需9h。

检修排水泵在排流道积水时，可手动可自动控制泵的启停。排闸门及盘形排水阀漏水时，排水泵处于自动工作状态，按整定水位自动投切。

厂房渗漏排水量，参照国内同类型电站实测资料分析后，按100m3/h计算。排水泵选立式深井泵。集水井平面尺寸4×3.6m，井底高程51.3m，其有效容各为75m3。按水泵连续工作20min选择其生产率，按4台机满发时的下游水位80.2m计算水泵扬程。经比较2台350JC/K34014×3型深井泵（1台工作，1台备用）和3台12J160×4型深井泵（2台工作，1台备用）方案，两方案均满足设计要求，但3台方案布置间距很小，水泵运行工况差。故选用了2台350KC/k34014×3型深井泵（Q=340m3/h，H=42m）方案，经两根Dg250mm排水管分别排至下游77.8和78.6高程。工作泵为断续工作，排水时间为17min，停泵时间为45min，万年一遇洪水时由于下游水位高，工作泵排水时间需28min。

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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=100～190m3/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0.24m（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0.12MPa，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1.7m3/min。经计算，厂内低压气系统选用3L10/8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=3m3、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=1.5m3、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。

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为满足机组尾水闸门、进水口工作闸门的检修和其它用户临时供气要求，设有一台YV3/8型移动式空压机。

2）厂内高压气系统

主要供给调速器油压装置用气。压力油罐总容积为4.0m3，要求气压P=6.27MPa（64kgf/cm2）。为保证用气质量，降低压缩空气的相对湿度，采用P=6.9Mpa的空压机，将空气加压至6.9MPa后送贮气罐，供压力油罐使用。经计算，选用3S50-10型空压机两台，其中1台工作，1台备用。贮气罐两个，V=1m3，设计压力P=10.5MPa。全厂设一根6.3MPa的供气干管（Dg32mm），然后从该干管引支管供给每台机组的压力油罐。

高、低压空压机的启动和停机均能实现自动控制，高、低压空压机及贮气罐均设有安全阀和压力过高、过低信号装置。

二水电站计算机监控系统

1.主计算机

配置2台COMPAQASDS10服务器作为主机，用于管理电厂运行，报表打印以及高级应用功能。两台工作站采用主机一热备用机的工作方式，当工作主机故障时，热备用机可自动升为主机工作，以提高系统的可靠性。

配置2台COMPAQXP1000工作站作为操作员工作站，运行人员可完成实时的监视与控制。

配置2台COMPAQPW500au工作站作为通讯处理机，一台负责与厂外计算机系统的通讯，另一台负责与厂区其它计算机系统的通讯。

配置1台HP微机作为电话语音报警计算机，提供在厂区的电话语音报警，并支持语音查询报警。

配置1台HP微机作为历史数据库工作站，用于历史数据的记录、管理等。配置1套GPS卫星时钟系统，用于监控系统的时钟同步。配置两台打印设备。用于生产管理报表打印和记录打印等。2.操作控制台

三个操作台中，1、2号控制台给操作运行人员使用，第3个操作台用于开发和培训。

3.模拟盘及驱动器

模拟盘为国内设备，拟采用拼块结构。由于操作台屏幕显示功能很强，四台CRT显示器保证了很高的可靠性，模拟盘上的返回信号则可大量简化，设计上考虑保留主要的设备状态信息和测量信息供运行人员进行宏观监视。设备状态信号包括机组状态指示，进出线断路器和隔离开关、6KV厂用进线及母联开关的状态指示。测量信号包括发电机和线路的有功功率及无功功率；母线电压及频率；系统时钟。上述信息的模拟结线布置在模拟盘中部，模拟盘其余部分将考虑布置其他梯级水电站电气模拟图，布置图见14C55-M503。

模拟盘上状态指示采用24VDC等级发光二极管灯组，测量表采用4-20mA直流电流表，频率表除4-20Ma模拟信号外，还设有数字表显示，其数字表输入可从PT供给信号。

模拟盘的数字和模拟信息将由计算机系统的专用驱动器提供。4.通信控制单元

根据中南电力设计院所提清江隔河岩水电站接入系统设计要求及能源部电力规划设计管理局的电规规(1991)15号文审查意见，隔河岩电厂计算机系统使

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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。

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机组电量测量配置详见图14C55-P005。2.开关站现地控制单元

开关站现地控制单元包括数据采集，断路器及隔离开关控制，电气测量几个部分。

数据采集和控制分别由两个微处理器模件子系统构成，线路电度累加在两个子系统中同时处理，以保证足够的可靠性。

对于500KV母线和线路设有现地手动操作，可以进行倒闸操作和并网操作。两回线路开关和母联开关为同期点，同期方式有自动准同期和手动准同期两种。

对控制微处理器模件子系统设有远方/现地切换开关，另外还设有现地手动/自动切换开关，这两个切

换开关的作用类似于机组部分所述。

220KV线路和500KV线路测量变送器表计和手动操作开关布置在保护室的现地控制盘上。

3.公用设备现地控制单元

公用设备现地控制单元包括厂用电控制子系统和厂内排水及空压机控制子系统。

(1)厂用电控制单元由一套微处理器模件子系统构成，实现数据采集和自动控制功能，对于简单备用

电源自动切换保留常规自动装置外，对于复杂的自动切换，如3-4段切换，则采用计算机控制。

考虑信号通道的连接方便，将进水闸门和上下游水位信号划入厂用电控制单元中。

(2)厂内排水及空压机控制单元由一套微处理器模件子系统和常规控制柜构成。

①低压气系统的控制和监视

低压气系统(0.8Mpa)由三台低压空压机、两个贮气罐及其它辅助设备组成。三台低压空压机的工作方

式为一台工作，两台备用。对气系统的监控有手动和自动两种方式。自动监控采用LCU7控制，手动、自动相互切换，当LCU7退出运行时，切换到手动控制方式。对故障采用PLC监控。

②高压气系统的控制和监视

高压气系统由两台高压空压机(6.9Mpa)、两个10.5Mpa贮气罐及其它辅助设备组成，两台高压空压机

的工作方式为一台工作，一台备用。工作管道压力为6.27Mpa。对气系统的监控有手动和自动两种控制方式。自动监控采用PLC控制，手动、自动相互切换，当PLC退出运行时，切换到手动控制方式，手动控制在高压空压机机旁盘上操作，PLC则装在低压空压机机旁盘内。对故障采用PLC监控。

③渗漏排水系统

厂房渗漏排水系统由两台排水泵等设备组成，启动频繁，约每45分钟启动一次，排水时间约为每45

分钟启动一次，排水时间约为17分钟，电动机采用Y/Δ接线启动方式运行。对该系统的监控有手动、自动两种方式。自动监控采用PLC控制，手动、自动相互

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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。

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6）500KV系统故障录波屏

选用美国DFR16/32型故障录波屏一块，其容量为：16个模拟量，32个开关量，模拟量考虑出线A、B、C三相电压、零序电压，开关量由保护跳闸接点启动。2.发电机保护

采用集成电路保护，具体配置如下：

1）发电机差动：保护动作于停机及灭磁。2）定子接地保护：由基波零序电压和三次谐波电压合起来构成100%定子接地保护、保护动作后延时动作于停机及灭磁。为可靠起见，另配一套90%定子接地保护。3）失磁保护：保护延时动作于解列及灭磁。4）匝间保护：拟采用反映负序功率增量的新原理保护方式，保护动作后瞬时作用于停机及灭磁。5）负序过流：保护分两部分，定时限动作于信号，反时限动作于解列。6）过电压保护：保护延时动作于解列及灭磁。7）过负荷保护：作为发电机异常运行保护、延时动作于信号，反时限动作于解列。8）励磁回路保护：国外励磁屏上已配备转子一点接地及转子过负荷。3.升压变压器保护

对于电气量的保护均采用集成电路的保护装置。

1）变压器差动：保护瞬时动作于停机及灭磁。2）瓦斯保护：重瓦斯动作于停机及灭磁，轻瓦斯发信号。3）主变温度：变压器温度达到100℃时发信号，达到120℃时动作于停机及灭磁。4）冷却器全停：经一定延时后动作于解列。5）主变零序电流保护：作为变压器高压绕组和母线的后备保护，延时动作于解列及灭磁。6）过激磁保护：由两部分构成，定时限动作于信号，反时限动作于解列及灭磁。7）主变压力释放：动作于发信。此外，根据双重化的原则，还配有发变组差动和阻抗保护作为发变组的第二套主、后备保护，分别动作于停机、灭磁和解列灭磁。8）非全相运行保护：经一定时延后动作于解列。

4.厂用变保护

电流速断：装于A、C两相，动作于停机及灭磁。

电流速断：装于A、C两相，第一时限动作于跳厂用变低压侧断路器，第二时限动作于解列及灭磁。

四实习收获

本次实习虽然只经历短短的一周，但收获还是不少。通过此次实习，让我们对水电站环境和基本设备运行有了更好的了解。

1.亲身感受水电站工作环境。优美的环境，寂静的生活，对水电站工作人员来说，能够坚守自己的岗位，需要一定的奉献精神和职业操守。通过与工程技术人员交流，我们不仅了解了水电站运行专业技能，而且熟悉水电站工作人员的生活面貌。

2.自动化运行。水电站都有自动控制系统，计算机监控系统，自动保护系统，自动化程度基本可以达到“无人”值班。通过现场参观学习，结合自己所学的课本知识有了更深的认识。特别是水电站的辅助设备（油、气、水系统），学的时候感觉十分陌生，但一到水电站见到处处可见的油、气、水系统时，一切都感觉十分熟悉起来。

3.结合自身，设定发展目标。通过对专业知识的学习和工程技术人员的交流，并结合自身特点，发展自己成为一名合格的工程技术人员还有很长的路要走。不仅仅在于水电站专业知识的学习，还有工作基本素养的形成。老师教导我们，应

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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。

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