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热动专业认识实习报告

2023-06-28 来源:乌哈旅游


热动认识实习论文

水利水电学院动力系

热动认识实习论文

摘要:

认识实习是在完成基础课程的学习后所进行的实践环节。通过到新安江、富春江水电站、东芝水电厂听讲座和参观进一步巩固加深课堂所学过的理论知识,将理论和生产实践结合,并为本专业后续 《水轮机》、《水轮机辅助设备》等相关课程的学习奠定基础,使我们对水轮发电机组等水电站动力设备有一个初步的了解。 关键词:

认识实习 新安江水电站 水工建筑物 水电站机电设备 富春江水电站 主要辅助设备 水轮机 常见问题 正文: Ⅰ. 前言

认识实习是在完成基础课程的学习后所进行的实践环节。通过到水电站听讲座和参观进一步巩固加深课堂所学过的理论知识,将理论和生产实践结合,并为本专业后续 《水轮机》、《水轮机辅助设备》等相关课程的学习奠定基础,使我们对水轮机组和电气设备等水电站动力设备有一个初步的了解。同时让同学们认识到科学的严谨性,参与工程建设的劳累,以及生产过程的严格要求和精益求精,为明年参加水轮机生产实习打好基础。

这次实习,我们主要去了三个单位,分别是新安江水电站、富春江水电站和东芝水电设备厂。在实习过程中,所见所闻加深了我们对课堂上所学的知识的理解,引发了我们对水动设备在现实中的应用的思考,激励我们为了水动的发展更加努力学习。实习内容 水电站、、水轮发电机组和辅助设备的相关知识

实习时间 2009 11.11—— 2009 11.06

日程安排 11月1日~2日上午 在旅馆的会议室听来自电站工程师的讲座;

11月2日下午 参观新安江水电站

11月3日~4日上午 在富春江水电站的会议室听电站工程师的讲座

11月5日下午 参观东芝水电设备公司 11月6日以后 总结实习的收获,写出实习报告和心得体会

Ⅱ. 实习经过

去新安江水电站之前,我对它的认识仅仅局限在它是一座“三自”电站——自行设计、自制设备、自主建设;在那个共和国建国的初期,面对着帝国主义的封锁、苏联关系的矛盾、工业基础薄弱的条件下,建成这样一座电

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站是一件非常了不起的事情。在河海江宁校区广场的旁边,矗立着一个新安江电站的水轮机转轮,它造型复杂、尺寸高大,在广场中显得格外惹人注意。尽管经过水泥的修饰,依旧能隐约得看出岁月的痕迹。它的一生让人敬佩:五十年如一日的工作,为祖国提供了巨大的电力支持。虽然现在的它远离了岗位,却发挥了另外的作用:时刻教导着河海人要敢于奉献,积极投身于祖国的水电事业的建设。新安江电站的象征意义、水轮机转轮的奉献精神,让我充满了对新安江水电站的神往,迫不及待的想看看它的真容。

10月31号,呼吸着清晨新鲜的空气,我们终于出发了。经过6~7小时的颠簸,汽车终于驶入新安江电站的所在地——建德市。首先映入眼帘的就是周总理给新安江水电站的光辉题词——为我国第一座自己设计和自制设备的大型水力发电站的胜利建设而欢呼的巨幅画像,岁月流逝,这句话依旧让我的内心激动不已,感慨万千。一下车,顿时感觉空气清晰无比,清澈的江水在山谷中流淌,周围的山岭一座接着一座包围着这座小城,山、水、城显得那么和谐,那么怡人,让我这个来自于喧嚣的城市的人享受到难得的安宁。

11月1号的整天和2号的上午,来自新安江水电站的三位工程师,分别从电站电网的运行、电站的机电设备、电站的电气设备三个角度详细给我们讲解了电站和我们专业有关的方方面面,从理论上帮助我们对水电站有一个基本的认识。通过工程师带来的照片以及他们的讲解,让我们领略到新安江电站水轮机、断路器、变压器等部件的真容。让我们2号下午的参观充满了期待。

终于要去参观水电站了,刚一下车,高大雄伟的坝体建筑物就吸引了我的眼球。真是太宏伟了,虽然脑海中有意识到大坝会比我的想象要高大,但还让我吃了一斤。开关站、桥机、厂房、大坝„„脑海中尽力想着所见事物的名称。站在新安江的桥面上,注视着宏伟的建筑,顿时感觉自己的渺小和人民力量的伟大。

给我们带队的是一位老职工,听他介绍他已经在这个厂呆了三十几年了,可谓元老级人物了。他首先带我们参观水轮发电机组,在轰鸣的嘈杂声中,平生第一次接触到水轮机。听师傅说,新安江水电站采用的是轴流式转轮,在我们的要求下,师傅带我们去下层去参观。一进入下层,只见大轴在不停的转动,师傅介绍,电站大轴的转速额定在每分钟150转,比火电站要小很多。之后他又跟我们介绍了活动导叶、作用筒等部件的作用和工作方式,让我们对水轮发电机组有了清晰的认识。

之后他又带我们去旧的主控制室、宽缝、坝顶上参观。让我印象最深刻的就是宽缝,当我们已进入里面时,只见里面幽暗无比,两道墙壁之间只有一条桥面,从上面往下看,顿时感觉自己在空中一般。如果说宽缝是电站中最幽暗的地方,那么坝顶就是电站最好看风景的地方。当我们登上去的时候,顿时感觉空旷。坝顶上布置着桥机和主变压器,这些东西都比我们平时大很多。从桥面上望去,远处的山岭、江水、小岛映入眼帘,上游就是旅游胜地——千岛湖了。江水清澈万分,好久没有看见这么清澈的水了。师傅说,上游没有工业,绿化植被也保护的特别好,所以新安江的水的泥沙量和长江、黄河相比少很多,远处几条鱼跳出了江面,水光粼粼,显得那么美。

之后我们又去了新安江水电站的纪念馆,里面展示了它几十年的风雨历

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程,让我感到水电事业取得成就的艰辛和伟大。

如果说以前我对新安江电站还有一点认识的话,那么我对富春江水电站可谓“一无所知”。当我们在3号的上午去的时候,心里还有那么一点期待。电站位于偏远的桐庐县内,明显感觉到电站比新安江偏僻的多。3号的一整天和4号的上午,和在新安江一样,来自富春江水电站的三位工程师分别从电站的一次设备、电站的水工建筑物、电站的维护和维修三方面跟我们讲解。印象最为深刻的是最后一个工程师,他用风趣的语言,给我们讲解水轮机组的维修,尽管很多方面我们听不懂,但是依旧明白水轮机组在实际运用中出现了很多难以解决的问题,顿时感觉自己的专业充满了挑战和乐趣。

4号的下午,我们进入厂房参观。沿途的路中,首先看到了的是富春江电站的坝体,它和新安江电站相比则低了很多,没有那种雄伟的霸气。走在厂房的路上,三台ABB公司的变压器放置在路上,它的形状和新安江的有些不一样。之后我们又去看了一下富春江电站拥有其他电站所没有的东西——鱼道。老师跟我们讲鱼道的时候我就很好奇,到底是怎样的东西能帮助鱼能逆着湍急的水速通过大坝。看一下才知道,原来是Z字形的三级盘梯。

进入厂房之后,几台发电机组映入眼球,机组的直径比新安江大一些,由于富春江是低水头电站,则通过增大转轮的直径来增大机组的功率。听老师讲电站的机组来历非常不一般,分别来自于三个国家——中国、法国、前苏联。参观的过程中,正好是四号机组在检修,在厂房中堆放着活动导叶等部件,第一次看见了水轮机的零部件。第一印象就是连这些零部件都这么大,一个螺母都有两个拳头大,真应了机械制图老师说的在水电站什么都是大的。趁此良机,凭着印象,将脑子中的名称和所看到的一一对应。越发感觉到理论的东西如果不应用在实践中,学起来真的没有意思。

期间,带队的老师带我们参观了廊道、蜗壳、开关站等。参观的时候,正值富春江水电站的4号机组检修,平时很难接触到的蜗壳都允许我们进入参观,真的有点兴奋。钻出洞之后,里面有一个很大的幽暗的地方,里面有水从闸门中流出来,使得有些地方被水淹没。里面主要放置着固定导叶,导叶已经变得锈迹斑斑,可能自从建厂之后就没有换过。之后我们又去参观了船闸,用于方便通航的船只,然而新安江水电站没有船闸,只有升船机。当我们看的时候,船闸正在蓄水帮助船进入上游的部分。

为了能进一步了解水轮机组的构成和加工方法,5号的下午,我们去了东芝水电设备厂参观。作为中国水电的老厂,它为富春江水电站制造了2号机。当带队工程师带我们进入车间参观的时候,顿时被巨大的数控机床吓一跳,真的太大了。无论是铣床还是机床,比我们金工实习时所接触到的大很多。车间到处摆着活动导叶、转轮、顶盖等许多水轮机组的零部件,让我们有真实的接触。 Ⅲ. 新安江水电站情况介绍 一、 电站概述

新安江水电站建于1957年4月,1959年大坝合拢蓄水,1960年4月22号第一台机组试运转,同年9月参加江南电力系统,1978年10月全部投产,是建国后中国自行设计、自制设备、自主建设的第一座大型水力发电站。其位于杭州建德市新安江镇以西6公里的桐官峡谷中,一江碧水逶

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迤东去,宛如一个巨大的天然空调,给这座小城带来独特的小气候,使新安江成为名闻遐迩的旅游休闲度假胜地。水电站大坝之西,就是千岛湖,因建水电站而形成的人工湖(新安江水库)千岛湖。新安江水电站控制流域面积10442平方公里,占新安江流域面积的89.4%。水库具有多年调节性能,设计正常高水位108米,相应面积580平方公里,水库总库容为220亿立方米。通过水库调节,使下游的富春江水电站保证出力增加4.4万KW以及避免和减轻了建德、桐庐、富阳等城镇和30万亩农田的洪水灾害。电站主要担负华东电网调峰、调频和事故备用,并有防洪、灌溉、航运、养殖和旅游等综合效益,对促进沪、杭、宁地区工农业发展有巨大作用。通过机组增容、主变压器、主结线进行改造之后,现电站装机容量81万KW,保证出力17.8万kW,多年平均年发电量18.6亿kW·h。以220kV和110kV输电线路各4回接入华东电力系统。

二、 主要水工建筑物

新安江水电站属于一等工程,它的主要建筑物按一级水工建筑物设计,包括:1、挡水建筑物——拦河坝;2、泄水建筑物——溢洪道;3、水电站——引水建筑物,厂房,变电站及开关站;4、过坝建筑物等 (1) 挡水建筑物

拦河坝为混凝土宽缝重力坝,坝体分为26个坝段,长466.5m。右岸0~6号,左岸17~25号坝段为挡水段,总长293.5m;7~16号为溢流段,总长173m。坝顶高程115m(校核洪水位114m),防浪墙顶高程116m,河床部分坝底高程在10m左右,最大坝高105m,最大底宽93m(溢流段)和95m(挡水段)。坝顶宽8.5m,坝体内设交通廊道(高程85m),检查廊道(高程61和38m),基础灌浆廊道和排水廊道(三条)。宽缝的最大宽度8m,占整个坝段长度的40%。 (2)泄水建筑物

新安江水电站的泄水建筑物为厂房顶溢流道,溢流道有9孔,布置在7 ~16号坝段上,溢洪道的两侧设导流墙,两孔之间设闸墩。闸墩厚7m,布置在各坝段的中间。溢流堰顶高程99m,每孔净宽13m。每孔设13×10.5m高的平面闸门一扇。此外还备有检修闸门一扇,供各孔口共用。闸墩的顶部架设桥梁、布置门式启闭机、公路、变压器及出线架等。泄洪时,水流经过厂房顶盖尾端的差动式挑流鼻坎,挑射至下游河床,挑距约70~105m。它的泄洪能力,在千年一遇频率洪水时,总泄量为9500s/m3,库水位为111m,在万年一遇频率洪水时,总泄量为13200s/m3,库水位114m。溢洪道用于控制水库水位,保证大坝安全,并控制下泄洪水流量,减少下游洪水灾害。 (3)水电站 1.引水建筑物

电站中的每台机组设有单独的进水口和输水管道,进水口设在8~16号坝段闸墩下面,进水口中心高程73m,但是1号和四号机组的进水口中心高程设在68m。 2. 引水系统

引水系统包括拦污栅、进口段、渐变段和输水钢管。进口段为喇叭形,长8.7m,段内设快速轮闸门一道,由顶部油压启闭机操作。门槽后设通气管,管的顶部进气孔在闸墩右侧。门槽旁设旁通管,关闭闸门时可以向钢管内充水。输水钢管内径5.2m,长约95m,大部分埋在坝体内,钢管的末端进入厂房,和水轮机的蜗壳

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相接。 3. 厂房

新安江流域雨量充沛,而且降雨量主要集中在梅雨季,因此泄洪量很大,但是在坝址处河谷狭窄正常水位时河面宽度仅220m,无法把溢洪道和厂房并列布置在河床上,因此采用坝后式溢流厂房。

厂房布置在6~16号坝段的下游。主厂房总长216.1m,净宽17m,内设有9个机组段和装配场。机组中心距约为20m,装配场长30.42m。主厂房内设2台200/40吨电动桥式起重机,供机组安装检修时起吊之用。发电机层高程33.75m ,水轮机层高程28.75m。

副厂房布置在主厂房和坝体之间,内设有中央控制室和发电机电压以下的配电装置等。

4. 高压开关站

220kv高压开关站在拦河坝下游右岸约140m处,布置在高程70m以及88m两级开挖平台上,110kv高压开关站在220kv开关站与拦河坝之间。开关站内装有配电设备、继电保护和自动重合闸等装置,结构形式采用预制钢筋装配式结构。 三、 水电站机电设备 (1)水工金属结构 1. 进水口闸门

进水口闸门包括工作门、工作检修门和拦污栅。正常运行时检修门和工作门都放下;停机检修时,检修门放下;当工作时转速达140转/分时,即在过速时才会有动作,工作门自动放下,切断水流,紧急停机。

2. 溢流闸门

流闸门包括溢洪门和溢洪检修门。当水位超过紧急水位需要泄洪时,坝顶门机则拉动溢洪门进行泄洪。

3. 过流部件

部件包括引水钢管、伸缩节、蜗壳、固定导水叶、活动导水叶、水轮机转轮、尾水管,尾水门。

伸缩节:补偿吸收钢管轴向、横向、角向热变形;吸收设备振动,减少设备振动对管道的影响;吸收地震、地陷对钢管的变形量。它可移动但是密封。

固定导水叶:高度为820m,于蜗壳内部,对水头进行修正,改变水头的方向,从而达到最高效率,九台机组内都有12张或24张。

活动导水叶:高度为819mm,处于固定导水叶和水轮机之间,用于改变流量。 水轮机转轮:转轮是机组的重要基础组件,它的线轮廓很流畅,水通过冲击转轮,让转轮转动,通过大轴带动转子转动,产生磁场而发电。

尾水管:包括直锥段、弯曲段、扩散段。其中扩散段处于水平位置,出水口直径为4.4m。

(2)水轮发电机组

一、水轮机部分

水轮机部分包括转轮、顶盖、活动导水叶、套筒、拐臂、调速环、接力器、水导轴承、蜗壳、固定导水叶、底环等。

1. 转轮

其组成部分为上冠、下环、叶片、泄水锥、迷宫(上、下)。新安江水电站1、3、4、6、7、8、9#机组采用的是希科:HLS66.46-LJ-410 混流式转轮,直径为4.1m。2、5#机组采用的是哈电:HLA778-LJ-410。转轮容易遭到气蚀的影响。

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2. 调速环、接力器 工作原理:接力器推着调速环旋转,调速环带到拐臂旋转,使活动导水叶开、关,达到对水轮机导叶开度大小的控制。

3. 水导轴承

由12块弹性金属塑料瓦组成,主要作用是形成水轮发电机的一个旋转支点,承受水轮机径向推力。

4. 顶盖

把水流压住,使转轮室密封。 二、发电机部分

新安江水电站采用悬式发电机组,发电机主要结构有转子、定子和上机架以上部分

1.转子

转子是水轮发电机的旋转部件,位于定子里面,与定子保持一定的空气间隙。转子通过主轴与下面的水轮机连接。它的作用是产生磁场。它主要由主轴、磁轭(2658片)、磁极(40只)、旋转挡风板等。新安江水电站的转子的直径为8m,重量为330吨,转子的转速为150r/s。

主轴:主轴的作用是中间连接、传递转矩、承受机组转动部分的总量及轴向推力。电站的直径为1.9m,中空。

磁轭:磁轭也叫轮环。它的作用是产生转动惯量和固定磁极,同时也是磁路的一部分。磁轭由扇形磁轭冲片、通风槽片、定位销、拉紧镙杆、磁轭上压板、磁轭键、锁定板、卡键、下压板等组成。

磁极:磁极是产生磁场的部件,由袭击铁芯、磁极线圈、阻尼绕组及极靴等组成。磁极线圈由铜线或是铝线制成,立绕再磁极铁心的外表面上,匝与匝之间用石棉纸板绝缘。线圈饶好后经浸胶热压处理,形成坚固的整体。 2.定子

水轮发电机的定子主要有机座、铁芯、线棒、空气冷却器和风闸组成。 机座是用来固定铁芯,对于悬式发电机,机座用来承受转动部分的全部重量。它的作用有:  作为定子铁芯叠片的支撑结构;  承受定子的扭矩,并将其传至底脚;  构成冷却气体的通道;  构成轴承,机架和冷却器的支撑结构;

铁芯是定子的主要磁路,同时也是定子绕组的安装和固定部件。定子铁芯由扇形冲片、通风槽片、齿压板、拉紧螺栓、托块、定位筋等部件组成, 线棒:即条式线圈,用于形成发电机的电路。 空气冷却器:机组采用的是密封单循环冷却。

风闸:风闸起到刹车制动的作用,当开机时风闸会落下。 3. 上机架以上部件

上机架以上部件有:上机架、上导、推力、转速继电器、大轴补气阀等。 上机架:上机架和定子机座连在一起。 上导:上导包括上导瓦和上导冷却器。 推力:推力包括推力冷却器和推力瓦。

转速继电器:转速继电器是防止水轮发电机过速的机电设备,但是由于主轴的振动经常会引起误发信号。

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大轴补气阀:对于发电机组来说,气蚀是一个很严重的问题,由于产生气蚀会产生负电压,通过在发电机上端安装补气阀,可以破坏负电压,减少气蚀。 (3) 主要辅助设备 一、调速系统

电站的每台机组都装设一套调速系统。调速装置包括:调速器柜、作用筒(接力器)、油压装置。三部分之间用管路联系。

调速器柜 :电站采用WBDT-100微机调速器,它以机械的传动杆和油管与接力器相联。

作用筒(接力器):作用筒是个油压活塞,两个,用来推转调节环。调节环带动导水叶来控制水轮机的引用流量,调节机组出力。 油压装置:由压力油罐、储油槽和油泵组成。油罐内油压2.2MPa,供推动活塞用。油压

靠压缩空气维持,所以油桶内上部为压缩空气。工作后的油回到储油槽,罐内油量不足时,由油泵将油槽中的油打入罐内。油泵一般为两台,一台工作,一台备用。

二、油系统 1.作用及分类

透平油——供给机组轴承的润滑油和操作用的压力油,作用:润滑、散热及传递能量;

绝缘油——供给变压器、油开关等电气设备的,作用:绝缘、散热及灭弧。 注:两种油的性质不同,有两套独立的油系统,不能相混。 2. 油系统的组成

油系统包括油库、油处理室、事故油槽、油管、废油槽等。

油库:用于接受和贮存油地方,油库设有油罐,透平油的用油设备均在厂内水轮机层。

油处理室:设有油泵和滤油机,布置在油库旁边。

事故油槽:当变压器、油开关、油库发生燃烧事故时迅速将油排走,以免事故扩大。油可排入事故油槽中或直接排入下游河道。事故油槽应布置在便于充油设备排油的位置,并便于灭火。

油管:油系统各部分的连接管路,常沿水轮机层的一侧布置干管。水管和油管要避免布置在电气设备上方。

废油槽:在每台机组的最低点设废油槽,收集漏出的废油。 三、水系统

1.供水系统分类

 技术供水——冷却及润滑。发电机的空气冷却器、机组导轴承和推力轴承的油冷却器、水润滑导轴承、空气压缩机气缸冷却器、变压器的冷却设备等。

 生活供水——厂区生活用水、紫金宾馆用水、绿化等。  消防供水——消防用水从38高程引水口取水。

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2. 供水系统的组成

供水系统由水源、供水设备、水处理设备、管网和测量控制元件等组成。 3.供水方式

 水泵供水:当水电站的水头太低(水压力不够)或太高(需要减压设备)时。  自流供水:适用于水头在12~60m之间的水电站,但当水头大于40m时需要减压设备。坝后式厂房从水库引水,引水厂房从压力水管引水。

 混合式供水。水电站水头变化较大时采用,高水头用自流方式,低水头时用水泵。 四、排水系统

(1)排水系统的类型包括渗漏排水系统和检修排水系统。 1.渗漏排水系统

用于排除厂房内的生活用水、技术用水、阀门或建筑物及其他设备的渗漏水。发电机冷却用水等均自流排往下游。不能自流排除的则集中到集水井,再用水泵排到下游。

2.检修排水系统

机组检修时排空蜗壳和尾水管,首先关闭蝴蝶阀或进水闸门,将蜗壳及尾水管中的水自流经尾水管排往下游。剩余部分利用检修排水泵排走。 (2)排水系统的布置

水泵集中在水泵房内,集水井设在水泵房内;集水井布置在9号机大坝侧水轮机层;每个集水井设2台水泵,一台工作,一台备用。渗漏排水和检修排水分开设置。

五、气系统

1.气系统的组成:空压机、储气罐、输气管、测量控制元件。 2.气系统的布置:空气压缩机室布置在水轮机层,安装间的下面。 (4)电气部分

水电站的电气设备包括变压器、断路器、隔离开关、线路等。

一、变压器

变压器是一种静止的电机,它可以将一种电压的电能转化成另一种电压的电能。新安江水电站有三台主变,采用三机一变的连接方式,其容量有30万千瓦,重量有240吨,尺寸为8.5×5.6m,其中两台是ABB公司生产,另一台为东芝生产的。其中,主变的抗短路能力较差,如果主变出问题,则会直接影响三台发电机,现场难以解决,一般需要返厂。

二、断路器

断路器是水电站最重要的开关设备,正常情况下可以接通或断开电路。断路器的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。

水电站采用的是高压断路器,工作时会产生电流非常高的电弧,这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭,容易引起火灾,故灭弧是高压断路器必须解决的问题。新安江水电站采用的是法国产的SF6断路器。

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1.SF6断路器的原理:利用SF6气体作绝缘介质和灭弧介质。SF6气体是无色无味、无毒,不可燃的惰性气体,具有很高的抗电强度和良好的灭弧性能,介电强度远远超过传统的绝缘气体。

2.SF6断路器的工作原理:开关进行分闸时,动触头、活塞一起向右运动。动定触头分开后产生电弧,活塞向右迅速移动时使右侧的气体受压缩,产生气流通过喷嘴,对电弧进行纵吹,使电弧熄灭。此后,灭弧室内的气体通过定触头内孔和冷却器排入开关本体内。开关进行合闸时,操作机构带动动触头、喷嘴和活塞向左运动,使定触头插入动触头座内,使动、定触头有良好的电接触,达到合闸的目的。SF6断路器灭弧室的基本结构由动触头,绝缘喷嘴和压气活塞连在一起,通过绝缘连杆由操作机构带动。定触头制成管形,动触头是插座式,动、定触头的端部都镶有铜钨合金。绝缘喷嘴用耐高温、耐腐蚀的聚四氟乙烯制成。 三、隔离开关

隔离开关即所谓的闸刀,是一种没有灭弧装置的开关设备,主要用于断开无负荷的电流和电路。

三、其他电气部件

其他的部件包括:电压/电流互感、避雷设备、接地闸刀、阻波器、电力电缆和输线电路。

Ⅴ. 富春江水电站情况介绍 一、 电站概述

富春江水电站位于浙江省桐庐县钱塘江上游富春江上,坝址在七里垅峡口故又称七里垅水电站。上距新安江水电站约60公里,下距杭州市110余公里。地理位置优越,又有新安江大型水库进行调节,两电站联合运行,为华东电网提供了大量的电力。它于1968年12月25日建成发电,是一座低水头河床式电站。具有大流域、小水库的特点。它和新安江水电站一样,主要担负华东电网调峰、调频及事故备用任务,对电网的稳定运行、提高供电质量具有重要的作用。电站控制流域面积为31300平方公里,占钱塘江流域总面积的67.43%,正常当水位为23.0m,水库为日调节,总库容9.2亿立方米。电站以发电为主,并可改善航运,发展灌溉及养殖事业等综合效益。电站总装机容量29.72万千瓦,年发电量9.23亿度;船闸通行能力为100~300吨级船舶,年过坝量80.5万吨;设有灌溉渠首,增加下游灌溉面积6万亩。电站的建设改善了河道德航运条件、下游农田的灌溉条件以及生态的环境,另外电站的建成后,通过合理的调度,充分发挥了日调节功能,拦洪错峰,起到重要的防洪减灾的作用。 二、 主要水工建筑物

富春江水电站是一座低水头河床式电站,其水工建筑物按照Ⅱ级建筑物标准设计,即百年设计,千年校核,它的主要组成部分有溢流坝、厂房、鱼道、船闸、灌溉渠道等。 (1)溢流坝

溢流坝为实体重力坝,总长287.3m,共分16坝段,布置在河床中央偏右的位置。坝顶桥面高程32.2m;溢流堰顶高程116m,最大坝高47.7m,一般坝高38.2m,最大堰高27.1m。标准坝段宽度为16.9m,溢流孔长度14m,厚2.9m。净溢流长度总计238 m,共17个溢流孔,溢流孔内设置13×14m的弧形闸门,坝顶上游侧设公路段,宽7.5m,高程32.2m;坝顶下游侧设门机桥,宽3.9米,高程32.2m;弧形门启闭几桥宽4.5m,高程37.0m。 (2)厂房

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富春江水电站的厂房具有挡水作用,长189.15m,主厂房净宽19.2m,内有6台机组。主厂房的两端有装配厂,副厂房布置在左装配间的左端,靠近右岸山麓下。

(3)船闸

为避免与厂房枢纽的干扰,因此将船闸设在右岸,船闸选用300吨级,闸室有效长度为102m,门宽12.4m。输水方式采用廊道,充水一次时间为12分钟,泄水一次为7分钟单向运行过闸时间为38分钟,双向运行过闸时间为55分钟,最大年货运能力为80万吨。

(4)灌溉渠道

1.右岸:在船闸闸室的上游停靠码头边墙21.3m高程处设右岸灌溉渠道进口,喇叭口以上渠道沿着右岸公路与下游灌溉渠道相接,渠底宽3m,设计引水流量为5.0s/m3。

2. 左岸:渠首设在右坝接头内,进口底高程为216m,设计引水流量为1.5s/m3,由涵管道通向下游。 (5)鱼道

为了保护富春江里的鲥鱼,在富春江水电站内特别设置了鱼道。鱼道设于70×4m的下游导墙中,全长445m,为了缩短长度,采用Z字形盘旋上升的梯级布置,形成三层盘梯。鱼道底部高差变换出设有台阶,采用间距3.5m并带有孔口的隔板。

可是事实证明此鱼道是一败笔,可能由于发电的原因使得水温有明显改变,不适合鲥鱼的生存,鱼道现废弃不用。 三、 水电站机电设备 1. 水轮机

由于富春江电站是一个低水头的电站,所以它采用的是轴流式水轮机。轴流式水轮机和新安江水电站采用的混流式一样都属于反击式水轮机,由于水流进入转轮和离开转轮均是轴向的。它的比转速大于混流式水轮机,所以在低水头条件,轴流式和混流式相比则有很明显有点,当它们使用水头和出力相同时,轴流式水轮机由于过流能力大,则可以采用较小的转轮直径和较高的转速,减小投资。 工作过程:水流经压力水管、蜗壳、座环、导叶、转轮、尾水管到下游。

转轮的组成:转轮体、叶片、泄水锥以及一套叶片操作机构和密封装置。 转轮的安装:转轮体的上部和主轴连接,下部连接泄水锥,在转轮体的四周放置悬臂式叶片。

轴流式水轮机的转轮上装有全部的叶片和操作机构,它的转轮体一般有两种,圆柱形和球形。富春江水电站采用的是圆柱形,原因是球形转轮体减小了叶片区转轮的过水面积,水流的流速增加,使得球形转轮体的空蚀性能比圆柱形差。 2. 一次设备

一次设备:是指发、输、配电的主系统上所使用的设备。如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等。

1)水轮发电机:由于水电站多数处在远离城市的地方,通常需要经过较长输电线路向负载供电,因此,电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求:电机参数需要仔细选择;对转子的转动惯量要求较大。所以,水轮发电机的外型与汽轮发电机不同,它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外,特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。

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2)变压器:是利用电磁感应原理做成的能够变换电压的设备。富春江水电站有6台主变,型号为SF9——75000/220, ONAF即油浸吹风冷却,ABB公司生产。

3)断路器:又叫开关,是电力系统中最重要的开关设备,它既可以在正常情况下接通或断开电路,又可以在系统故障情况下自动地迅速断开电路。富春江电站220KV系统采用了SIEMENS SF_6 3AQ1-EE/3AQ2-EE型号的开关,13.8KV系统采用了ALSTOM的SF_6开关。

4)隔离开关:又叫闸刀,一种没有灭弧装置的开关设备,主要用来断开无负荷电流的电路,隔离电源,在分闸状态时有明显的断开点,以保证其他电气设备的安全检修。在合闸状态时能可靠地通过正常负荷电流及短路故障电流。 Ⅵ. 东芝水电设备厂 一、概况

东芝水电设备(杭州)有限公司(简称“东芝水电”),是由日本国东芝集团与中国水利水电建设集团公司共同投资成立的中外合资企业。主要致力于水力发电设备的研究、开发、设计、制造、安装和服务。 二、水轮机概况

水轮机是把水流的能量转换为旋转机械能的动力机械,它属于流体机械中的透平机械。按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类 (1)冲击式水轮机

冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转,工作过程中水流的压力不变,主要是动能的转换。按水流的流向可分为切击式(又称水斗式)和斜击式两类。斜击式水轮机的结构与水斗式水轮机基本相同,只是射流方向有一个倾角,只用于小型机组。 (2)反击式水轮机

反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转,工作过程中水流的压力能和动能均有改变,但主要是压力能的转换。反击式水轮机可分为混流式、轴流式、贯流式和斜流式 1) 混流式

1.结构特点

水流流经转轮进是径向式的,导出机构为径向式的,导叶开度可随负荷的改变而进行调节,转轮是由上冠、下环及固定在其中间的一定数量流线叶片所组成,引入室一般为金属蜗壳或混凝土蜗壳。吸入管由直锥扩散管、特殊形状的肘管及扩散组成。小型机组的肘管段称为弯管,分为等断面、变断面等不同形式。 2.用途

混流式水轮机可用于水头为30—700m的大、中型水电站,而中、小型混流式水轮机则可用于水头为20—400m的水电站,驱动水轮发电机旋转面发出电能。 2) 轴流式

1. 结构特点

水流有轴流式水轮机的轴向流入转轮而又轴向流出,叶片轴线垂直于水轮机的主轴轴线安装在转轮体上。叶片于转轮体的结合分为:定浆式,即叶片角度不能调节;转桨式,即叶片角度可随水头、负荷的改变而自动改变叶片安装角,它与导水机构协调工作,使水轮机始终保持在最优工况运行。调桨式则介于两者之间,它可根据水头及负荷的变化,停机调桨,而成定桨式运行。其引水室一般为混凝土蜗壳或金属蜗壳,小型轴流式水轮机还可以用明槽式和有压明槽式引水

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室,其结构简单,成本低廉。 2. 用途

轴流式水轮机可用于水头为3~70m的大中型水电站,而中小型轴流式水轮机则可用于水头为3~40m的水电站,驱动水轮机发电机旋转发出电能。 3) 贯流式

1. 结构特点

贯流式水轮机没有蜗壳,流道由圆锥形导水机构和直锥扩散形或S型尾水管组成。通常采用卧轴式布置,从流道进口到尾水管出口,水流沿轴向几乎呈直线流动,避免了水流拐弯形成的流速分布不均导致的水流损失和流态变坏,水流平顺,水力损失小,尾水管恢复性能好,水力效率高。 2. 用途

特别适用于水头为3~20米的低水头电站,由于其稳定运行范围宽,在极低水头时也能稳定运行(如超低水头1.5m以下),是其他类型的水轮机不可比的。 4) 斜流式

1. 结构特点

斜流式水轮机,水流对于主轴是斜向流动的与轴流转桨式水轮机相似,叶片可以转动从而实现双重调节。 2. 用途

适用水头范围40~700m。这种水轮机常被用来作可逆式水力机械,在抽水蓄能电站中较为多见。 Ⅶ. 电站常见问题简述

1. 黑启动

黑启动是指整个系统因故障停运后,系统全部停电(不排除孤立小电网仍维持运行),处于全“黑”状态,不依赖别的网络帮助,通过系统中具有自启动能力的发电机组启动,带动无自启动能力的发电机组,逐渐扩大系统恢复范围,最终实现整个系统的恢复。

黑启动的关键是电源点的启动,水轮发电机组与火电、核电机组相比,具有辅助设备简单、厂用电少,启动速度快等优点,理所当然成为黑启动电源的首选。这也是为什么新安江和富春江电站在华东电网占有很高的地位了,由于它们事故备用的能力突出,对保证了电网的稳定发挥了巨大的作用。

水电站的黑启动是指在无厂用交流电的情况下,仅仅利用电厂储存的两种能量——直流系统蓄电池储存的电能量和液压系统储存的液压能量,完成机组自启动,对内恢复厂用电,对外配合电网调度恢复电网运行。 2. 气蚀

流体在高速流动和压力变化条件下,与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如水轮机叶片叶端的高速减压区,在此形成空穴,空穴在高压区被压破并产生冲击压力,破坏金属表面上的保护膜,而使腐蚀速度加快。气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点,然后逐渐扩大成洞穴。

水轮机气蚀不仅引起效率下降,产生机组振动和噪音,而且会使水轮机过流部件损坏,缩短检修周期,增加检修维护费用,损失大量电能,特别是对大容量机组影响则更加突出。因此,加强对水轮机气蚀问题的研究,总结处理气蚀的经验,具有很大的经济意义。

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减少气蚀的有效措施是防止气泡的产生。首先应使在液体中运动的表面具有流线形,避免在局部地方出现涡流,因为涡流区压力低,容易产生气泡。比如说富春江电站的轴流水轮机的的转轮设计成流线型。此外,应当减少液体中的含气量和液体流动中的扰动,也将限制气泡的形成。选择适当的材料也能够提高抗气蚀能力。通常强度和韧性高的金属材料具有较好的抗气蚀性能,提高材料的抗腐蚀性也将减少气蚀破坏。 Ⅷ. 实习体会

短短的一周的认识实习就这么结束了,虽然时间很仓促,但还是对此次的实习有很深的感悟,受益匪浅。一周的认识实习让我对我们的专业有了深入了解,明确了未来工作的方向和工作任务,这样在我以后的学习中更容易抓住重点,学好专业知识。

实习之前,总是感觉到学了这么多理论知识没有用处,知识太杂也容易忘记,不知道那些使我们应该着重学习的。通过这次认识实习,让我觉得书本上很空洞的东西变得清楚明了很多,也真正感受到“实践出真理”的内涵。实习中,我们参观到的蜗壳、水轮机组、开关站等让我们第一次真切审视它们,它们不在那么神秘。另一方面,我也深切的体会到做好自己工作的重要性,特别对我们学工科的学生而言,做什么都必须要用严谨的态度对待,因为我们搞工程的,如果稍微不注意都会付出惨重的代价。当我看见电站工作人员一丝不苟的盯着仪器,记录着数据,检查机组的运转是否正常时,特别对他们感到敬佩。此外,通过此次实习让我对自己的专业产生了更加浓厚的兴趣,但也感到不小的压力,真切感到学好专业知识的重要性。如果没有扎实的专业知识,将来去水电站工作,财产损失是小,人身安全是大,特别是我们学水电的更应该努力将自己的专业知识学好。在富春江电站,有位工程师除了给我们讲一些基本的机电设备还着重讲了一些书本上没有的知识,比如说GIS,虽然听的不怎么懂,但是让我明白了一个道理:书本上的知识其实是落后于时代的,我们除了学好专业知识之外,还应该积极的把握科技前沿。此外通过水电站参观,也明白了团结互助的重要性,水电站是一个很多领域的结合体,单纯靠一己是不可能运行好水电站的。这次的实习,让我从大体上明白水电站的构成,虽然有些方面还不是那么清楚,但是我所学到的和感受到的是我终生受用一笔财富。

这次实习虽然让我懂了许多书本之外的知识,但也发现了一些问题,比如说生态问题,这个好像跟我的专业知识没有什么关联,但是在这里不得提一下。在新安江那里让我们见识到什么叫做蓝天白云、山清水秀,那里的环境保护的非常之好,但是当我们到下游100公里的富春江电站时,则是例外一个景象了。那里的江水很浑浊,在电站的上游的江面上漂浮了很多水葫芦,这些水葫芦的存在证实了江水的富营养化的严重。尽管在水电站的进水口那里有拦栅装置,但也不能保证水葫芦进入水轮机中,这对水轮机的运转和维护产生了非常大的影响,对电站效益影响也很大。所以正确如何解决水葫芦对机组的影响,应该要重视一下。

回来的路上,有段时间外面有很多烟,这不是哪里有火灾,而是周围的农民们在烧秸秆。对于燃烧秸秆问题,其实有很多人注意到这个,但是在这方面仍然做的很不好。燃烧秸秆,除了对生态造成非常大的影响之外,也是一种对资源的浪费。数据显示每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤,而且其平均含硫量只有3.8‟,而煤的平均含硫量约达1%,并且在生物质的再生利用过程中,排放的CO2 与生物质再生时吸收的CO2 达到碳平衡,具有CO2零排放的作

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用,对缓解和最终解决问题具有潜在的贡献价值。可以说秸秆和我们所熟知的水力、风力一样是一种清洁的可再生的能源。在中国水电开发趋于饱和的情况之下,也可以将目光转向秸秆发电等一些可以利用的资源上。

大力发展秸秆发电,不仅可以减少由于在田间地头大量焚烧、废弃所造成的污染,变废为宝,化害为利,而且对解决“三农”问题,促进当地经济发展具有重要作用。据估算,建设一个2.5万千瓦的秸秆发电厂,每年需要消耗秸秆20万吨,按每吨秸秆收购价200元计算,可为当地农民增加约4000万元收入,惠及的农户数量将近5万户,是发展农村经济,增加农民收入的重要举措,所以说发展秸秆发电是一件非常有意义的事。

参考文献:【1】 【2】出版社

水轮机 郑源,鞠小明,程云山 中国水利水电出版社2007 水电站辅助设备及自动化 冯军,肖志怀 武汉水利电力大学14

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