2016年大桥水电站实习报告

实习报告11摘要通过到电站跟班实习，熟习水电站电能生产的一般过程，加深对水电站油、气、水系统的了解与认识，加强对水电站厂房布置原则的理解，将学校所学的理论知识与实际生产联系起来，在实践中发现问题、解决问题，从而完善自己的理论知识，为自己将来投身工作打下坚实的实践基础。通过这次实习，我们需了解发电行业的技术现状，了解电站生活环境与电站运行规程，锻炼我们将理论与实际联系起来的能力。实习报告22大桥水电站简介大桥水库工程的功能及范围在《凉山彝族自治州大桥水库工程管理条例》（修订）中明确为：“大桥水库工程包括大桥水库库区水域、枢纽工程、电站、左右干渠及其配套渠系，漫水湾枢纽工程、左右干渠及其配套渠系，以及与工程相配套的交通、气象、水文、输变电、通讯、安全警示等设施、土地、房屋及其他地上附着物。”是“以农业灌溉用水、城乡生活用水、工业供水、防洪、生态保护用水为主，结合发电、水产养殖、旅游等综合利用的大型准公益性水利工程”。大桥水库枢纽工程包括大桥水库大坝枢纽及大桥电厂。1993年11月开工建设，2000年5月全面完工，2005年7月通过竣工验收，总投资11.56亿元。其水库枢纽工程：主坝（砼面板堆石坝，坝高93米）、副坝（碎石土心墙堆石坝，坝高29.4米）、溢洪道、导流放空遂洞（长679.657米）、引水遂洞（长6574米）、调压井（深93.2米，直径18米），厂区枢纽：压力管道、主、副厂房、输变电线路等组成。水库正常蓄水位2020米，总库容6.58亿立方米，调节库容5.93亿立方米；电站装机容量100兆瓦（4×25MW）,年平均发电量3.5亿千瓦时（其中枯期发电量占87%）。3水轮发电机组运行规范3.1发电机技术规范型号SF22.5----10/3250额定功率22.5MW额定电压10500V额定电流1456A额定频率50HZ额定功率因数0.85额定转速600r/min飞逸转速1170r/min飞轮效应GD2≥120Tm2短路比≥1.065纵轴同步电抗Xd1.07暂态电抗Xd≯0.254次暂态电抗Xd≮0.168定子槽数156励磁方式静止可控硅自并励实习报告33.2水轮机技术规范名称单位规范值型号HLD126-LJ-145额定出力MW23.44最大水头m189最小水头m130额定水头m156额定流量m3/s16.46额定转速r/min600飞逸转速r/min1120最高效率%93旋转方向府视顺时针总轴向水推力KN800吸出高度m-6.1机组安装高程m1825正常尾水位m1831.684调速系统4.1调速系统的组成及调速器规范调速系统由油压装置、调速器、接力器、漏油装置组成。调速器规范名称单位规范值型号WBDT-FX额定工作油压MP4步进电机额定工作电流A3主配压阀活塞直径mm80主配压阀行程mm±5工作直流电源vDC220工作交流电源vAC220测频方式残压测频额定频率HZ50频率给定调整范围HZ45~55功率给定调整范围%0～100永态转差系数%0~10比例增益kp=0.5～20积分增益1/ski=0.05～10微分增益skd=0～5人工失灵区HZE=0～0.5一次调频范围HZ±0.05实习报告4调速系统的油压装置规范名称单位规范值型号HYZ-1.0压油罐容积m31.0回油箱容积m3额定油压Mpa4电动机转速r/min2930电动机轴功率KW18.5压油泵额定油量L/s0.8转速定值油压装置参数整定4.2调速系统的概述步进式水轮机调速器是由步进式垫-位移伺服系统带动液压随动系统，实现对水轮机的控制。步进式电-位移伺服系统采用可编程控制器---步进式驱动层---步进电机---丝杆---位移传感器的结构形式。液压随动系统采用引导阀---辅助接力器---主配压阀---主接力器---机械反馈的结构形式。4.3主要特点（1）电气回路中完全取消了电位器和继电器，大大减少了接触器不良等不安全因素，柜内无功率放大的模拟电路，避免了模拟放大电路存在的漂移，抗干扰性差等问题。（2）独特的变速控制方式，具有自动检测步进电机失步等故障诊断功能，保证了整个系统的安全可靠性。名称整定值动作结果机组过速150%nr关闭调压井快速门140%nr关蝴蝶阀，事故停机过速限制器(主配失灵）115%nr停机励磁投入95%nr启励电源投入机组加闸25%nr停机时投入风闸名称整定值(Mpa)工作泵启动压力3.7工作泵停止压力4.0备用泵启动压力3.6备用泵停止压力4.0安全阀开启压力4.2~4.3实习报告5（3）具有频率跟踪、开度跟踪、功率跟踪功能，保证了调速器手动/自动无扰动切换，以及运行模式无扰动切换。（4）自动按工况改变运行参数，调节平稳速动性好。（5）采用梯形图编程，使程序易懂易读，修改方便，用户便于掌握。（6）采用单片机测频，线性度好、精度高、速度快。（7）增加了当电源消失时，调速器自动进入手动运行并维持原有的导叶开度不变。（8）手/自动运行方式切换平稳，手~自动或自动~手动均可随意切换，而不必考虑开度是否处于限制状态，所有的切换工作都是在电路内实现的，不引起任何油压波动和机械机械转动。（9）取消了电液转换器，手/自动切换（电磁配压）阀，增/减（电磁配压）阀以及这些部件相应的油管道。除引导阀、主配压阀、紧急停机电磁阀外，其它部件不用液压油。（10）简化了开度限制机构，简化了杠杆，滤油器及柜内的结构。（11）不需要高精度的油源，因此降低了对滤油器的要求（仅供引导阀和紧急停机电磁阀用油），又由于采用刮片式滤油器，取消了滤油器切换阀，也完全省去了滤油器的日常清洗更换工作。由于步进式电-位移伺服系统采用闭环控制，完全消除了失步现象，又由于采用了步进电机的变速控制方式，完全解决了步进电机控制时速度与失步的问题。位移转换装置还没有纯手动机械式超行程保护功能，防止传感器断线等意外故障时，丝杆卡死过载，损坏步进电机，整个系统结构简单、功能完善、操作方便、性能好、可靠性高、维护和检修工作量小。4.4主要功能（1）具备正常运行，故障运行及紧急停机功能。（2）设频率调节、功率调节、开度调节等三种运行模式，有的的电站还有调相运行模式。（3）可手/自动对下列下列参数进行调整：运行水头、导叶给定开度、限制开度、频率给定、功率给定。（4）远方控制和现场控制：所有的控制都可在现场进行操作，远方可进行手/自动、开/停机、增/减负荷（或频率、开度）的操作。（5）调速器手/自动无扰动切换和调速器运行方式无扰动切换。（6）在不停机（进入纯机械手动运行）的状态下，能方便可靠地进行电气部分及步进式电-位移装置的检修工作。（7）电源消失时，维持原有导叶开度不变。（8）各类故障及电源消失报警出口a、机频，网频故障诊断及处理b、A/D,D/A故障诊断及处理c、电气反馈系统故障诊断及处理d、步进电机故障诊断及处理e、电源监视及处理（9）开度、频率、功率实际值及给定值显示。（10）电气开度限制值显示及增减，水头值显示（11）电气开度限制值，水头显示延时后自动切换导叶实际开度值显示功能。（12）用三菱PLC专用协议，能方便与上位机通信。实习报告6a、可上传以下量：机组频率、电网频率、导叶开度、电气开限、机组功率、各种模式、手/自动运行状态及各种故障。b、可下传以下量：频率给定、开度给定、电气开限、功率给定、当前水头及各种模式切换。4.5工作原理4.5.1自动开机调速器无故障时，手操机构放置全开，将其置于自动状态，水头按当前实际水头设定，锁定在拔出状态，紧急停机电磁阀在复归位置，机组具备开机条件，由中控室或机旁盘发开机令给调速器，调速器收到开机令后，使步进电机向开启方向旋转，过程如下：(1)导叶快速开至第一启动开度，机组转速开始上升。(2)当机组频率≥45HZ时，导叶回关到第二启动开度。(3)当机组频率≥47.5HZ时，PID参与调节，机组自动跟踪网频，如果无网频信号或网频故障时，机组在自动给定值50HZ运行说明：空载开度＜第二开启开度＜第一开启开度4.5.2自动运行(1）空载运行：调速器在自动状态，机组在频率模式下运行，由测频板，采集机组频率和系统频率的正弦波信号，经过整形，放大变成方波信号送单面机计算，将计算机的数字量经光隔送入可编程控制器，可编程控制器采集的机频，网频信号以及其他各种控制信号、反馈信号等进行运算处理后驱动步进电机旋转，步进电机带动丝杆转动，丝杆将电机的转动变成直线位移，位移传感器将丝杆位移信号反馈到可编程控制器，当丝杆位置与可编程控制器所要求的值相同时，步进电机停止转动，电-位移伺服系统完成闭环调节。丝杆的位移信号经过杠杆带动引导阀，通过压力油控制辅助接力器，经主配压阀放大后推动主接力器移动，调速环控制导水叶的进水量，从而调节机组频率，同时主接力器的移动经机械反馈机构使引导阀回中，液压随动系统完成闭环调节。（2）负载运行：断路器合上后，机组运行在开度模式或功率模式下，在面板上控制增/减负荷可调节机组出力。（3）在触摸屏上增/减负荷，三种运行模式间可进行无扰动切换。4.5.3自动停机将负荷减到零，断路器分后，发“停机令”使步进电机向关闭方向旋转，带动中间接力器，杠杆及引导阀，液压随动系统关闭导水叶，使机组停机。4.5.4甩负荷(1)自动状态下：调速器将快速关闭导叶，机组频率将自动跟踪网频。(2)手动状态下：调速器自动将导叶关至空载开度，频率需要手动调整。实习报告74.5.5手动开机将调速器置手动状态，手操机构放置全开，锁定在拔出状态，紧急停机电磁阀在复归位置，机组具备开机条件，纯机械时旋转步进电机手轮使步进电机向开启方向旋转，开启导叶使机组频率上升至50HZ运行。4.5.6手动停机纯机械时旋转步进电机手轮，使步进电机向关闭方向旋转，关闭导叶至零开度，机组停机。4.5.7紧急停机紧急停机电磁阀接受机组保护的电气紧急停机信号，切断引导阀的油源，排掉辅助接力器上腔控制油，实现紧急停机5发电机励磁系统供给发电机励磁电流的电源及其附属设备称为励磁系统。5.1励磁系统的构成它分为励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分。励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流；而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。5.2励磁系统作用（1）根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值。（2）控制并列运行各发电机间无功功率分配。（3）提高发电机并列运行的静态稳定性。（4）提高发电机并列运行的暂态稳定性。（5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度。（6）提高继电保护的灵敏度。（7）根据运行要求对发电机实行最大励磁限制及最小励磁限制。（8）改善电力系统的运行条件。5.3发电机励磁控制系统的任务1电压控制2控制无功功率的分配3提高同步发电机并列运行的稳定性4提高继电保护动作的灵敏度5快速灭磁6改善电力系统的运行条件（1）改善异步电动机的自起动条件（2）为发电机异步运行创造条件（3）减少重负荷合闸时的电压下降（4）重负荷跳闸时，减少系统电压的上升实习报告85.4起励单元起励措施有两类。第一类称为他励起励，即另设起励电源及起励回路，供给初始励磁。另一类称为残压起励，利用以发电机剩磁所产生的残压，供给初始励磁。5.4.1他励起励即是另设起励回路，由另外的电源供给初始励磁电流。起励电源可以用厂用直流电源，称为直流起励。也可以用厂交流电源经整流后提供，称为交流起励。5.4.2残压起励对于励磁变压器二次侧电压较高的励磁系统，即使当发电机的残压较低时，折算到励磁变压器二次侧的电压仍高于整流桥的管压降时；或当发电机的残压较高时，可考虑不用另外的起励电源，而利用发电机残压直接起励。5.5灭磁单元当保护继电器检出发电机内部故障时，为保护发电机，必须安全迅速地将储存在磁场中的能量泄放。灭磁功能由灭磁开关，跨接器Crowbar和灭磁电阻实现。灭磁开关设计用于在任何故障情况下安全切断励磁电流。灭磁开关开断后，还在励磁变压器和磁场绕组之间形成明确的电气隔离。可控硅逆变灭磁：利用三相全控桥可以输出负电压的特性，可以实现发电机的逆变灭磁。逆变灭磁相当于将励磁电源反极性的一种灭磁方式,由于可控硅励磁