浙江同济科技职业学院

《浙江同济科技职业学院》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江同济科技职业学院（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、浙江同济科技职业学院ZheJiang TongJi College of Science and Technology专业认识实习指导书学生姓名:实习班级:发电厂及电力系统（09 01、09 02）系 另U：机电系专 业:发电厂及电力系统指导老师:09 01：盛其成、应明耕；0902:张仁贡、黄莉实习时间:2010年5月10日至2010年5月14日2010 年 4 月 1 日制专业认识实习指导书1 专业认识实习的重要性专业学习必须理论联系实际，从理论到实际，再从实际到理论反复几次才能达到良好的 学习效果，理论和实际学习不可能同时进行，本次专业认识实习是在专业理论知识开始时进 行的。因此要求同学

2、们在实习中只需知道“这是什么”，不要求同学们知道“这是为什么”。 只要求同学们知道水电厂电气设备和机电设备的名称、外形、位置、作用及设备之间的关系， 不要求弄清设备的理论原理和结构原理。专业认识实习是同学们进入专业学习前的一次接触实际专业设备的学习机会，也是同学 们走上专业生涯的第一次接触专业理论知识，因此，对同学们以后对专业知识的理解是相当 重要的，是为下学习专业课程的全面展开提供感性认识重要过程，实习认真的同学在下学期 专业老师讲解的专业设备和理论时会心领神会，在专业理论课程学习中取得事半功倍的良好 学习效果。而实习不认真的同学在下学期专业老师讲解的专业设备和理论时会云里雾里，在 专业理论

3、课程学习中只能是事倍功半的被动结果，所以每一位同学应该重视和珍惜这次实习 机会。2 水力发电的基本原理自然界的河床高程总是沿程下降的，河床高程下降的程度可用河床的坡降表示。有的河 床在沿程几千米到几万米范围内，坡降可达几十米甚至几百米，河床中的水流每时每刻都在 从高处流向低处释放能量，将水能消耗在流动的路程上。水力发电的任务是采用筑坝或引水 等最经济安全的方法，将本来消耗在河床路程上的水能收集储存在水库中，推动水电厂厂房 内的水轮机转动，由水轮机将水能转换成旋转机械能，再出水轮机带动发电机转支，由发电 机将旋转机械能转换成电能。最后经主变压器升压后由高压配电装置送上电网，送往工矿企 业和千家万

4、户。水力发电是人类改造大自然、利用大自然最成功的一个典范，是取之不尽、用之不竭的 理想绿色再生能源。水电站由挡水建筑物、引水建筑物、发电厂建筑物和泄洪建筑物等组成，水电厂是水电 站众多建筑物中的很小一部分，水电厂厂房内的机组发电还必需有建造在厂房外工程浩大的 大坝和引水工程等水工建筑物。水电站的挡水建筑物就是大坝用来形成水库，产生水电站的上下游水位差，引水建筑物 包括引水明渠，隧洞和压力管路，负责将水库的水流引入水电厂厂房内。泄洪建筑物用来保 证库区发生洪水时，及时有效地向下游排泄水库中的洪水，防止库水溢坝造成溃坝等灾难性 事故的发生。3 水电厂机电设备的组成发电机一次设备主变圧器高圧配电装置

5、电气设备水电厂机电设备交流厂用电生产用电，宜流厂用电发电机转子励碱用电动力设备彳水轮机 调速器 主阀 油气水系统水电站的大坝和引水建筑物将具有足够压力和流量的水流引到水电厂厂房，水电厂是将 水能转换成电能的能量转换工厂，能量转换过程所需要的机电设备分电气设备和动力设备两 大部分。3.1 水电厂动力设备水电厂动力设备又称水电厂机械设备，由水轮机、调速器、主阀和油气水系统组成。（1）水轮机：水轮机将水能转换成旋转机械能，再由发电机转换成电能。水轮机和发 电机组成水轮发电机组，称水电厂的主机或机组，则其他机械设备称水电厂的辅机或辅助设 备。水轮机主要由引水部件，导水部件、工作部件和泄水部件四大过流部

6、件组成。 引水部件的作用：以最小的水流损失，将水流均匀轴对称地引向工作部件。最常见的形 式是金属蜗壳引水室。导水部件的作用：根据负荷调节进入工作部件的水流量及开机、停机。由推拉杆、控制 环、连杆、拐臂、导叶、顶盖、底环、套筒、煎断销九个零件组成。工作部件的作用：水轮机工作部件就是转轮，是水轮机的核心部件，用来将水能转换成 旋转机械能。泄水部件的作用：水轮机泄水部件就是尾水管，负责将水流平稳地引向下游及回收水流 能量。（2）调速器：调速器通过操作水轮机导水机构，自动调节水轮发电机组的转速，使发 电机输出的交流电的频率符合国家规定要求（大电网500.2Hz,小电网500.5Hz）。现代 水电厂大多

7、采用微机调速器。（ 3）主阀：位于压力钢管末端和蜗壳引水室进口之间的阀门称水轮机主阀,其主要作 用是在机组发生甩负荷事故同时又遇到导水机构拒动,机组由甩负荷事故转为飞逸事故时 紧急关闭主阀切断水轮机的水流,使机组停下来,防止事故扩大。4）油、气、水系统：水电厂的油、气、水系统设备用来向机组提供润滑油、冷却水 和机组制动用力等技术服务，保证机组的正常安全运行。3.2 水电厂电气设备 水电厂电气设备由电气一次设备、电气二次设备和厂用电三大部分组成。（1）电气一次设备凡是直接进行电能生产、输送 、升压、分配的设备，称为电气一次设备。电气一次设 备按功能不同分为发电机、主变压器和高压配电装置三部分。电

8、气一次设备的电压等级在6.3 千伏以上，属于水电厂最重要和最危险的设备。 发电机：将水轮机送来的旋转机械能转换成电能。中小型水电厂的发电机出线电压大 多数为6.3 千伏。 主变压器：电网输送电能时的网损与电流平方成正比，为了减少网损，降低电能输送 成本，由主变压器将发电机输出的6.3千伏电压升高到35千伏或110千伏电压，使发电机 输出的低电压大电流电能转换成高电压小电流电能。 高压配电装置：从发电机生产出来的电能到送上电网，需要进行一系列电能输送的分 配、切换、隔离等倒闸操作，这些设备的总称为高压配电装置。位于主变压器低压侧与发电 机之间的高压配电装置的电压等级为6.3千伏，位于主变压器高压

9、侧与电网之间的高压配电 装置的电压等级为35千伏或110千伏。现代水电厂的高压配电装置主要由以下设备组成：断路器：正常运行时作为能自动断合的一般开关，事故状态时可以用来切断或接通负荷 电流，当发生短路时还可以切断强大的短路电流。传统水电厂采用油断路器（简称油开关） 现代水电厂采用真空断路器和六氟化硫断路器。一般真空断路器安装在主变低压侧的高压开 关室内，六氟化硫短路器安装在主变高压侧的室外升压站。隔离刀闸：断开时有一个可见的、明显的电气断开点，以保证检修设备和检修人员的安 全。户外隔离开关为转动式，位于户外升压站。户内式隔离开关为投掷式，位于高压开关室。高压熔断器：当通过熔断器的电流大于规定值

10、时，熔断器自动熔断切断电流回路，从而 保护电源或设备不被过电流烧毁。有户内、户外两种形式。避雷器：当线路或户外电气设备遭到雷击时，将雷击电流引入大地，保护电气设备和运 行人员的安全。有户内、户外两种形式。电压互感器：利用变压器的变压原理，将高电压置换成0100伏的低电压，供测量、 显示、保护、控制和同期用。原方线圈在电气一次回路中，付方线圈在电气二次回路中。电流互感器：利用变压器的变流原理， 将大电流转换成05安的小电流，供测量、显 示、保护和控制用。原线圈在电气一次回路中，副线圈在电气二次回路中。（2）电气二次设备（回路） 凡是对电气一次设备、动力设备和厂用电系统进行监测、显示、保护、控制和

11、同期的设 备称电气二次设备。在传统控制中，电气二次设备功能的实现主要靠有专门功能的继电器、 接触器等电气元器件和有一定逻辑的电气回路来实现的，因此又称电气二次回路。现代水电 厂将电气二次回路中许多继电器和逻辑功能用可编程控制器(PLC)或微机来实现，使得二 次回路大大简化。二次设备根据功能不同又分为继电保护和自动装置两部分。 继电保护：对电气一次设备发电机、主变压器和线路进行电气保护。发电机常见的 保护有差动保护，过电流保护，过负荷保护、过电压保护、失磁保护和转子接地保护等。主 变压器常见的保护有瓦斯保护、差动保护、过电流保护、过负荷保护和零序电流保护等。线 路常见的保护有电流闭锁限时电压速断

12、保护、定时限过电流保护、相间距离保护和零序电流 保护等。现代水电厂大多采用发电机微机保护、主变压器微机保护、线路微机保护。 自动装置：广义地讲，水电厂自动装置应包括除继电保护以外的所有能对机电设备 自动进行监测、显示、控制和同期的装置。一般讲的自动装置主要包括自动准同期装置、自 动重合闸装置、机组自动化和辅助设备自动化。同期装置：如果断路器两端是两个高有联系的独立电源，现在需要在断路器合闸连接成 一个电源，则断路器合闸之前必须调节其中一个电源，使得断路器两端电压相等、频率一致、 相位相同， 否则强大的冲击电流将设备烧毁，进行这种操作称同期操作。同期操作有手动 准同期和自动准同期两种方法。手动准

13、同期是由支行人员观看同时反映两电源的电压差、频 率差和相位差的整步表，手动发指令合断路器。自动准同期是由自动准同期装置自动调整两 电源的电压差、频率差和相位差小于规定值，自动发指令合断路器。现代水电厂大多采用微 机自动准同期装置。自动重合闸装置：当输电 线路发生故障，线路保护动作断路器甩负荷跳闸后，能自动 迅速将断路器重新合闸的装置称自动重合闸装置。水电厂的断路器甩负荷跳闸大多数是由于 线路故障引起的，而线路事故中大多数是短时间的、会立即消失的，成功的自动重合闸使得 机组不必停机，可继续发电，这对水电厂、电网和用户都是有利的。当然，如果线路发生的 是永久性事故，则自动重合闸不成功，机经且自动转

14、为事故停机。机组自动化：需要开机时，运行人员只需发出一个开机指令，机组自动化就能按预先设 定的程序，自动将机组从停机状态转为空载额定转速，等候运行人员发布并网同期命令。需 要停机时，运行人员首先将负荷卸到零，然后跳闸退出电网，再由运行人员发出一个停机指 令，机组自动化就能按预先设定的程序，自动将机组从空载额定转速转为停机状态。现代水 电厂大多采用以PLC为主体的机组现地控制单元(机组LCU)控制属于本机机组的发电机、 水轮机和主阀等所有设备的控制。( 3 ) 生产用电凡是为发电厂生产电能所需要的电源称生产用电。水电厂生产用电包括交流厂用电、直 流厂用电和发电机转子励磁用电三大块。交流厂用电：交

15、流厂用电包括厂房的工作照明用电、空调电扇用电，油压装置的油泵 电动机、空压机的气泵电动机、集水井的水泵电动机等所有异步电动机的用电。同时还作为直流厂用电的交流电源。为了保证交流厂用电的供电可靠性，交流厂用电采取两路独立的电源供电。一路从6.3 千伏母线上引出经工作厂用变压器降压成0.4 千伏作为工作厂用交流电电源，另一路从电厂 附近 10千伏农用或民用输电线路引来经备用厂用变压器降压或0.4千伏作为备用厂用交流 电电源。两个电源同时只能一个投入，所以必须设机械或电气闭锁装置加以保证。只有工作 厂用交流电源消失后才能手动或自动投入备用厂用交流电源。厂用交流电源短时间消失不会 影响机经且正常运行，

16、因此，实际水电厂常采用手动切换。 直流厂用电：产生直流厂用电的装置称直流装置，由于直流装置内有蓄电池组，使得 直流装置的供电可靠性相当高，在交流电源消失几小时内仍能正常供电，因此，对供电可靠 性要求相当高的二次回路中的控制回路、合闸回路都采用直流装置供电。直流装置采用三相二极管整流，将从交流厂用电送来的三相交流电转换成直流电。正常 运行时，整流器一边向二次回路中的控制回路、合闸回路提供直流中，一边向蓄电池组充电。 当交流厂用电消失时，由蓄电池组向二次回路中的控制回路、合闸回路提供直流电，同时投 入用直流电的事故照明。现代水电厂大多采用微机控制直流系统。 发电机转子励磁用电：发电机转子的磁场是由通电线圈产生的，通电线圈的电流称励 磁电流，励磁电流要求