紫坪铺水电站

篇一：紫坪铺水电站黑启动探讨

紫坪铺水电站黑启动探讨

作者：黄涛 江红军 朱亚波

来源：《华东科技》2013年第06期

【摘要】本文根据紫坪铺电站5.12汶川地震黑启动过程，对水电站黑启动的必要性和黑启动过程进行了全面分析。并针对此次黑启动的不足，对黑启动预案进行了改进和探讨。

【关键词】黑启动；电源；电网；故障

1慨况

紫坪铺电站位于四川省成都市西北60余公里的岷江上游，都江堰市紫坪铺镇。系岷江上游干流六级开发的第五级电站。紫坪铺电站是以灌溉和供水为主，兼有发电、防洪、环境保护、旅游等综合效益的大型水利枢纽工程。正常蓄水位877.00m，汛限水位850.00m，死水位817.00m，水库总库容11.12亿m3，正常水位库容9.98亿m3。汶川5.12大地震发生后，紫坪铺电站距地震中心仅17公里，出线设备损坏，线路断线跳闸，4台机组被迫停机。厂用电备用电源也因地震而停运。通信全部中断，电站瞬间失去与电力系统的所有联系，坝区防汛电源中断，泄水设施因地震受损短时无法开启，下游供水告急，在此情况下，电站立即启动《紫坪铺电厂黑启动保厂用电预案》，在1个小时28分内成功恢复了全站用电并保证了下游供水，但毕竟黑启动操作在发生特大地震且余震不断的特殊条件下进行，操作人员难以抑制恐惧紧张心理，所以在实际操作时产生了较多不合理环节，延长了操作时间。本文以此次黑启动为例，对水电站黑启动进行分析、总结，阐明水电站黑启动在电网事故中的重要作用。

2黑启动对电站自身的必要性

紫坪铺电站设计送出线仅一回即500KV紫景线，无论何原因造成紫景线停运，则紫坪铺的电力送出通道即被中断，那么4台厂高变因主变停电而均不能提供厂用电。而其他电站一般设计有多回输出线路，则可以从不同线路取得厂用电源，相比较而言，紫坪铺厂用电要薄弱许多。紫坪铺电站厂用电备用电源设计考虑了两路电源，但由于种种原因，最终投入运行的仅有一路，该电源为乡镇终端变电所，在电能质量控制上显然要差于枢纽变电所，而且该变电所为无人值班变电所，导致线路因故停电不可能在短时间内恢复。此外该变电所电源与厂用电主用电源均来自成都电网，如果成都电网发生大面积故障，则很可能导致紫坪铺电站同时失去主用与备用厂用电源。

3黑启动对电网的必要性

四川电网的主要负荷集中在成都电网，而成都电网内电源相比供电负荷严重不足，为较典型的受端电网系统，而紫坪铺电站直接接入成都电网负荷中心，是成都电网负荷中心唯一的大容量水电调峰电源。如果成都电网运行中发生大面积停电事故甚至系统瓦解，在短时无法从其

它电网供电的情况下，只能利用网内具有自启动能力的机组作为启动电源带动无自启动能力机组运行逐步恢复电网供电，即“黑启动”恢复电网，而黑启动电源中水电机组相比火电、核电有辅机少、机组启停迅速、调节性能好等优点，一般作为为黑启动电源的首选，而紫坪铺电站又处在负荷中心，黑启动中的机组自励磁问题、工频过电压、暂态过电压情况将明显好于其它远距离水电机组，因此从上述两方面原因来看，对成都电网来说，紫坪铺机组如果具备较强的黑启动能力，则无疑是电网黑启动电源的首选。

紫坪铺电站黑启动能力分析与试验

（1）调速器液压能量消耗试验。紫坪铺电站调速器为双通道双比例阀结构，主配压阀设计、安装精度较高，油压装置运行中耗油量极小，故在试验中可不考虑调速器的渗漏消耗，仅考虑操作消耗。紫坪铺电站油压装置额定油压为4.0MPa，额定油位为100CM正常运行范围为压力3.6至3.8MPa、油位80-100CM，事故低油压为2.8MPa，事故低油位30CM，经试验电站操作导水叶的液压消耗为：完成一次开机和关机压力下降值为0.4MPa，油位下降10CM，试验证明：从正常油压降至事故低油压可开、关机操作2轮；从正常油位降至事故低油位可开关机操作5轮。如果从高压气罐补充部分压力，则油压装置压力下降程度将有所减缓，至少在不补气的情况下可提供2轮次开关机操作。

（2）直流充放电试验。紫坪铺电站厂用主直流系统配备有两组1000AH蓄电池，电站2007年蓄电池核容试验表明在电站两组蓄电池按0.1C（100A）的放电率放电6h直流母线电压均能保持在209V以上，满足直流负荷对电压DC220V±5%的要求。另外据电站直流负荷实测每组蓄电池最大运行负荷约为30A，远小于100A的放电电流，表明两组蓄电池按最大负荷运行至少能提供6h的直流电能供应，完全满足黑启动对直流的要求。

（3）励磁停冷却风试验。紫坪铺电站励磁系统为广科所EXC9000三通道励磁控制系统，该系统SCR设计为：在空载励磁电流740A下可停风运行2h，在额定励磁电流1380A下可停风运行30min。为验证SCR实际温升，紫坪铺电站进行了空载状态下停风试验，停风30min后，绝对温度为33℃，根据厂家资料SCR允许最高温度为120℃，所以对黑启动空载建压要求来说，SCR有足够的裕度，可以保证SCR安全运行。

（4）机组有功、无功调节模式的切换问题。由于黑启动机组启动成功后处在孤网模式下带小负荷运行，机组的运行工况与空载运行工况接近，而默认情况下，机组出口断路器合闸并有电流，则频率、电压调节器认为机组已并网，自动切换至并网调节模式，在并网调节模式下，因调节参数发生较大变化，且在并网模式下参与一次调频和PSS，所以与孤网运行模式不匹配，导致频率、电压调节品质的恶化。紫坪铺电站在黑启动试验时曾对空载模式、并网模式分别进行了测试，结果并网模式下频率、电压品质远差于空载模式。因此要保证频率、电压稳定，必须将调节器置于空载模式下运行，这就需要解开决定调节参数的相关端子，如调速器需解开网频端子、出口断路器并网端子，励磁调节器要解开出口断路器并网端子，以保持调速器按额定频率50Hz、额定机端电压13.8kV进行调节，达到空载模式下的调节品质。

（5）保护系统相关连片视情况作相应调整，按传统电厂经验退出失磁保护、误上电保护等，新的微机保护已经能自动判别机组状态并能可靠保护，误动机率很低，可不退出保护。

（6）机组出口断路器的合闸问题。机组出口断路器在常规下只能同期并网，显然在黑启动时不能同期合闸，而手动合闸又因五防闭锁无法实现，因此必须解开相关端子或强制闭锁回路相关继电器方能实现合闸。

4黑启动过程分析

此次黑启动是在突发事件下真正意义上的黑启动，在启动过程中，有许多突发因素是事先在预案编制和演练过程中未考虑到的，这些因素在恢复过程中严重影响到了黑启动的顺利实施。此次黑启动操作过程用时1小时28分，远远超过了紫坪铺电站黑启动试验时的操作时间7分7秒。主要原因应是以下几个方面：

（1）人员心理紧张是导致操作时间延长的最主要因素。此次发生的8级地震是电厂所有人员都从未经历的，地震后现场及中控室一片狼籍，而且在操作过程中余震不断，加之主厂房很多盘柜因失电刺耳的报警声不绝于耳，种种因素加剧了操作人员的紧张心理，并在短时间内难以平抑。导致准备操作工具不充分、操作时技术动作变形、无效操作增多等，降低了操作效率，延长了操作时间。

（2）操作人员应急响应能力还需进一步提高。电站虽每年都进行反事故演习，但毕竟都是在模拟事故状态下演习，而且演习前已经做好充分的准备，演习人员并不紧张，通过此次地震黑启动可看出在实战操作与演习有着天壤之别，建议电厂以后在条件许可的情况下多举行实战演习，真正提高参战人员的应变能力与处置能力。

（3）应急工器具准备上有待完善。从紫坪铺电站黑启动操作看出，要完成黑启动全部操作，需要在操作前准备一系列应急与操作工器具，但电站明显在应急工器具的准备上不够充分，建议加紧配备应急操作工具包，以缩短突发情况下工器具的准备时间，为提高操作效率、快速恢复受损系统争取时间。

总的来说，黑启动的恢复过程，不是简单的技术问题，在需要进行黑启动操作时往往是如此次发生大地震的极端情况，恢复操作不能按照预案或运行规程等顺利进行，会遇到各种难以预料的问题，更重要的是处理和指挥人员的专业素质和敬业精神，只有良好的专业素质才能在突发问题时冷静处理，不致束手无策，只有良好的敬业精神，才能在事故发生时，电站领导和运行人员在危急关头第一时间赶到现场主动处理，赢得黑启动所需的宝贵时间。

5黑启动建议

紫坪铺电站在5.12汶川大地震后黑启动的成功，为各种抢修设备提供了可靠的电源保障，为电厂迅速展开生产自救创造了积极条件。同时，更重要的是为大坝泄洪闸门的开启创造了条件，保障了整个大坝的安全。成功地完成了特大自然灾害发生后的安全供水和电厂安全运

行的重任，避免了下游断流和水淹厂房，意义重大。此次黑启动对紫坪铺电站运行人员的事故处理是一次大考验，虽然成功恢复厂用电，但从整个恢复过程来看，紫坪铺电站的黑启动预案需要进一步进行完善，使预案更加优化和适用，建议进行以下改进：

（1）联合设备厂家研究开发黑启动流程，在黑启动条件判断中解除相关闭锁条件，由监控系统在直流供电方式下执行黑启动流程，并发令至频率、电压调节器切换至黑启动调节参数，减少人工操作环节，将大大提高执行效率，缩短停电时间。

（2）对频率调节器、励磁调节器进行计算与试验，确定孤网运行参数，作为黑启动模式下的调节参数。减少解除相关端子所需时间以及误操作风险。

（3）由于黑启动机组为非正常运行方式，鉴于水电站自动化水平较高、日常值班人员较少，为了在事故情况下有效实现黑启动，同时又不扩大事故，有条件的水电站应在全厂计算机监控系统中，针对机组的黑启动条件和方式（包括开机条件、参数限制值及保护闭锁等），增加机组的黑启动流程

（4）将黑启动中的操作元件改造成直流供电或直流双路供电，紫坪铺电站机组技术供水总阀为交流电机阀门，如改造成直流电机，则可加入监控黑启动流程，自动开启冷却水，减少手动操作时间。

（5）计算机监控系统中停机流程中对辅助设备的限制不够合理，需在辅助设备全部关闭后停机流程才退出，影响重新开机的时间，建议对该流程进行改进。

作者简介：

黄涛（1979—），男，四川乐至人，工程师，学士，从事水电厂技术生产工作。

篇二：大变幅水头机组在紫坪铺水电站的应用

大变幅水头机组在紫坪铺水电站的应用

摘要:水头是水轮发电机组的重要参数。水头变幅过大对水轮发电机组的振动有很大影响。为避免机组在振动区运行,就要全面分析大变幅水头机组的运行工况,产生振动的各种原因。本文以紫坪铺电站机组为例,讨论大变幅水头机组的运行工况和运行特点,让机组运行在最有工况。

关键词:水轮机 发电机 水头 故障

四川成都市内的紫坪埔铺电站位于都江堰市紫坪铺镇西北60多公里的岷江上游地段。它也是上游岷江干流中六级开发的第5级电站。该电站主要是由供水和灌溉为主,同时具有防洪、旅游、供电以及环境保护等特点,也是综合效益并发的大型水利枢纽工程。该水库总容量为11.12亿m3,正常的水库库容为9.98亿m3,同时正常的蓄水位是877 m,死水位是817 m,汛限制水位为850 m。钢筋混凝土的面板堆石坝中的坝高为156 m,坝顶高位884 m,其中电站装机为4×190 MW,保障出力为168 MW,且每年的平均发电量为34.17亿kW·h。故该工程是一等项目,主要的建筑物为Ⅰ级

1 水轮发电机组特点

紫坪铺电站的水轮发电机组表面上看没有太大的难度,因为,从装机容量上看,其单机只有190 MW,从部件尺寸看,其转轮直径只有4.85 m,发电机机座号只有10.8 m,都不算很大,但电站有一个特点,其最大

水头为132.76 m,最小水头为68.4 m,比值高达1.94,且其出力跨度从100 MW到240 MW,比因运行范围宽而引起全国广泛关注的三峡电站机组有过之而无不及(三峡水头变幅为113 m/61 m=1.852,出力变幅为852 MW/497 MW),因此在设计过程中便对机组在超宽运行范围内的稳定性和振动特点给予了充分的关注,采取了如下措施。

其一,为了避免机组在高水头段出现叶片进流冲角过大,要求水轮机厂家尽量提高机组的设计水头(最优水头)。

其二,由于机组最大水头超过额定水头的1.3倍,为了避免机组在高水头运行时开度较小(这种工况很可能会引发水力振动),设计了发电机最大出力,为240 MW(额定为190 MW),这样可以完全避开这个水头段可能的振动区。

其三,对于补气,除了虑常规的自然补气外,还预留了压缩空气补气接口。

其四,在作水轮机参数选择时将稳定性参数放在首位,将经济性和能量指标的先进性放在相对次要的位置。

最终紫坪铺电站的水轮机选择了由东方电机股份有限公司生产提供,他们提供的水轮机转轮部件从俄罗斯LMZ公司进口,水轮机叶片采用负倾角的“X”形叶片,以提高水轮机在高水头运行的稳定性。俄罗斯LMZ公司在水力稳定性方面的成就应该说是世界领先的。LMZ公司提供的类似电站业绩表明,在大水头变幅转轮方面他们是有丰富

经验的,所提供的几个电站参数也与紫坪铺电站参数极其接近,并已运行多年,下面是这几个电站及紫坪铺的参数比较表。（如表1）

2 大变幅水头机组的水力稳定性

近年来,我国水电事业迅猛发展,单机容量越来越大,水头越来越高,水头变幅越来越大,而大型混流式机组因水头变幅过大,经常会出现振动、叶片裂纹问题,如中国的岩滩、五强溪、隔河岩、天荒坪、大朝山、小浪底等。经过研究发现:运行不稳定或水力稳定性较差的机组大多数为水头变幅大的混流式机组。这些水头大变幅机组,当额定水头太低时(Hmax/Hr≥1.15),发电机出力限制线在高水头区过分地侵入水轮机高效区,可能导致大部分高效区被发电机出力限制线限制在外。另外,当水轮机在高水头、效率低区域运行时,由于导叶开度小,出现叶片进口水流正冲角过大,造成叶片进口边负压面脱流空化而形成进水边空蚀(叶道涡),而进水边空蚀会产生很大的压力脉动,致使机组强烈振动,对水轮机破坏很大。如巴基斯坦塔贝拉水电站,当运行水头高于设计水头以上时,振动与噪音明显增大,运行2500～4000 h后发现螺丝松动,尾水管里衬开裂,叶片产生裂纹。一般情况下水轮机参数(Hmax—Hmin)/Hp≤0.3～0.4,而紫坪铺电站参数

(Hmax—Hmin)/Hp=0.63。在高水头运行时,进水正冲角较大,可能会导致叶道涡产生,因此适当提高紫坪铺电站水轮机的设计水头和发电机最大出力是必要的,另外水轮机采用负倾角的“X”形叶片也可以提高水轮机在高水头运行的稳定性。为此,俄罗斯LMZ公司在2003年7、8月对紫坪铺电站的PO140转轮进行了能量、空化、稳定性、导叶水力矩、轴向水推力等性能试验。通过大量试验俄罗斯LMZ公司得出了以下结论:(1)PO140转轮效率指标比较先进,并且有较大的出力余量;(2)PO140转轮具有较好的空化指标,即使在超发工况下,水轮机也有较好的空化性能。但是,如果较长时间运行在部分负荷工况下,也将使水轮机叶片进水边背面和叶片出水边靠上冠部分及上冠部分产生较严重的气蚀;(3)PO140转轮在水头小于80 m,单位流量450～650 L/s区域有一个压力脉动较大的区域,该区域内主频下得最大压力脉动达7%,属于水力不稳定区,机组运行时应尽量避免运行在该区域,以免给机组造成损坏。

3 大变幅水头对紫坪铺水电站的影响

(1)2011年3月28日,在2#机组计划B修中,发现顶盖止漏环焊缝有严重开裂脱空情况,在3#导叶至7#导叶之间对应止漏环有宽度为0．7 mm、深度为3 mm、长度约3 m的裂缝且锈蚀严重;其它方位也有不同程度的裂纹和锈蚀现象,裂缝长度占焊缝总长度的1／5。在分析测量数据中发现,止漏环总间隙之间的差距较大,且测量数据无明显

规律。在顶盖被拆出后还发现活动导叶4#、5#、6#、7#对应的顶盖止漏环表面颜色较深,有烧损迹象。针对止漏环开裂问题,电厂立即通知厂家技术人员现场检查,研究并分析顶盖止漏环焊缝开裂的原因,提出了拆除顶盖返厂,用备品更换现有的止漏环,彻底解决2#机组止漏环存在的问题。而造成紫坪铺电站2#机组顶盖止漏环焊缝严重开裂脱空的一个重要原因就是水头比值高达1.94的大变幅水头对转轮的影响。由于其水轮机在低水头35％～45％预想出力范围内,高水头40％～70％预想出力范围内压力脉动较大,造成了水轮机振动非常严重,这就使得2#机组顶盖止漏环焊缝严重开裂脱空。

(2)紫坪铺电站四台机组技术供水系统减压阀选用的是以色列DOROT减压阀膜片差压式减压阀,2006年10月5日,发现3#机组技术供水减压阀动作异常,全开后无法关闭。于是对3#机组技术供水减压阀进行了拆卸检修,发现减压阀阀杆断裂、中心导向爪损坏、阀座脱落,经更换损坏部件回装后工作正常。在2007年11月,2#机组和4#机组技术供水减压阀又相继出现了类似问题。在机组投运后不到两年时间,先后有3台机组减压阀出现了基本相同的问题,而造成这种问题一个重要的原因就是紫坪铺电厂机组水头在68.4m～132.76 m变化。最初设计考虑采用两级减压方式实现,即第一级减压至0.80 MPa,第二级减压至0.30～0.40 MPa。但由于现场管路布置条件限制,只能安装一台减压阀,因此设计最终定为一级减压,该减压阀的最大减压比为1∶3,当水头达到最大水头132.76 m时,该减压阀出口最低能调至0.46 MPa,而紫坪铺电站机组技术供水水压在0.25～0.40 MPa最为合适。

篇三：紫坪铺水电厂调速器

浅谈紫坪铺水电厂调速器

[摘 要]调速器是水轮发电机组自动控制、调节系统的核心部件之一，其性能、工况直接关系水电站输出的电能质量和供电可靠性。本文介绍了紫坪铺水电厂调速器的硬件配置、设备特点及主要功能。

[关键词]紫坪铺电厂、调速器

中图分类号：tv734.1文献标识码：a文章编号

0 前言

水轮机是靠自然水能进行工作的动力机械。与其他动力机械相比，具有效率高、成本低、环境卫生、便于综合利用等优点。用户除要求供电安全可靠之外，对电网频率的质量要求十分严格。按我国电力部门规定，大电网频率为50hz，允许偏差为±0.2hz，对于中、小电网，允许偏差为±0.5hz，我国目前的中、小电网，系统负荷波动可达总容量的5-10%，即使是大的电力系统，其负荷波动也可达总容量的2-3%，电力系统负荷的不断变化将导致系统频率的波动，因此，必须根据负荷的变化不断地调节水轮发电机的有功功率输出，维持机组的转速（频率）在规定范围内，水轮机调节就承担着这样的任务。水轮机调速器与

油压装置是水电站的辅助设备，承担了水轮机调节的主要任务维持被控水轮发电机的转速（频率）在允许范围内，并与电站二次回路和自动化元件一起，完成水轮发电机组的自动开机、正常停机、紧急停机、增减负荷等操作控制功能。水轮机调速器还可以与其他

设备相配合，实现成组调节、流量控制、按水位信号调节等自动化运行方式。

测量元件把机组转速（频率）转换成机械位移（机械液压调速器）或电气信号（电气液压调速器）或数字信号（微机调速器），与给定信号和反馈信号比较，综合后，经放大校正元件使执行机构（接力器）操作导水机构。同时，执行机构的作用又经过反馈信号，从而使调速器具有一定静态特性和动态调节规律。

紫坪铺调速采用的是双ipc+plc+简易手动（且双功放+双比例阀+双传感器）的方式，以工业控制微机ipc 和可编程逻辑控制器plc为核心，采用双微机通道冗余控制+plc电手动控制结构，并配以液晶触摸屏作为操作显示接口，具有良好的全中文图形人机界面和在线帮助系统，操作简单方便。电气柜结构为模块化的硬件结构，易于维护、维修，可靠性高。

1 紫坪铺调速硬件配置

从功能上分为人机操作与显示（上位机）和调节控制（下位机）两大部分，人机操作与显示部分，即上位机由液晶触摸屏构成，主要完成运行参数修改与保存，运行状态的显示及故障查询；与电站监控系统的通讯和调速器常规静态与动态性能指标的测试。调节控制部分，即下位机由ipc型工控机组成，完成调速器的数据采集、调节控制与故障保护功能。上位机与下位a、b机、plc之间通过网络通讯构成一个统一的整体。

硬件：模拟量输出板（d/a，采用带隔离的8通道模拟量输出板

iso-da8，每个通道均可输出电压或电流信号，各个通道输出调整均由软件实现），模拟量输入板（a/d，采用带隔离的32路单端16路双端模拟量输入板iso-ad32l，可输入单端或双端电压信号，a/d采样分辨率为12bit，最大转换速率为200ks/ s），开关量输入输出板（d/o，采用带光电隔离的8路开关量输入，8路继电器输出板p8r8dio，开关量输入信号为ac/dc5～24v），双口高速rs422/485接口卡（可实现双机之间以及双机与监控系统之间的通讯），cpu主板，智能测频模块（两路机组信号（一路pt，一路齿盘）和一路电网tv信号直接输入测频模块，经信号隔离变压器后送入整形电路，由单片微处理器测出机组频率和电网频率后经rs232通讯接口输入工控机，tv信号幅值范围为0.3～150v，线性频率范围为10～90hz，测频分辨率小于0.001hz），比例阀功放板（对a、b机输出的电流信号进行比例放大，供电电源为24vdc，输入信号为±10v），信号调理模块（采用标准隔离型模拟信号输入/输出调理模块，对模拟量的输入信号进行隔离，排除干扰信号，保证信号稳定，该模块可提供1000vdc的隔离功能，其光隔离技术比传统的变压器拥有更高的抗电磁干扰能力，且功率消耗较低），功率变送器（将机端电流电压信号输入到功率变送器，其输出10～20ma的电流进入a、b机，转换为功率，并且由智能触摸屏显示）。

2 紫坪铺设备特点

（1）、可靠性高、强抗干扰能力

我厂电调具有良好的可靠性保证，内部元件采用进口元器件，双

ipc+plc，（采用高可靠性、抗干扰能力强的ipc及其系列模块，构成调速器双微机冗余的硬件结构，调速器系统的平均无故障时间（mtbf）大大提高，两套完全相同的微机系统（a、b）互为备用，当其中一套微机系统出现故障时，该系统所有输出将断开，另一子系统上相应输出闭合，如果故障系统为在线系统，将无扰动切换到备用系统，如果故障系统为备用系统，则只需退出备用，两套系统同时故障还可切换到电手动运行。plc电手动能单独开机、停机以及增加和减少负荷。），双开关电源（两套工业级的大功率开关电源构成调速器控制系统电源，一套输入交流220v，一套输入直流220v，每一套开关电源容量均可以满足整个调速器控制系统同作需要，正常工作时，两套电源互为热备用，不论交流电源或直流电源发生故障，均能保证系统正常工作），双通道测频（pt主用、齿盘备用），双功放，双接力器传感器。

（2）、运行数度快，控制精度高，采用32位的微机处理器作为系统的控制核心，高速、高精度模/数和数/模转换通道，系统控制精度和运行速度进一步增强。

（3）、人机接口友好、操作简单。采用彩色液晶触摸屏，全中文化图形操作界面构成人机接口，取代常规led和光字牌构成的人机接口，更加清晰准确地显示机组当前的运行工况，运行参数，使调速器操作更加简单，便于电站运行人员掌握。

（4）、强大的通讯能力，采用双口高速rs422/rs485串行接口卡，可方便地与上位监控系统组成现地工业网络，便于电厂综合自动化

控制。

（5）、完善的功能，不仅拥有常规调速器各种调节功能和故障检测功能，还内嵌调速器系统试验和性能仿真软件包，可不需任何外接仪器，便可对调速器系统进行各种动、静态试验方便系统调试。 3 紫坪铺设备功能

（1）、保证常规水轮机发电机组迅速地开机、停机、并网及增减负荷；稳定运行于机组自动空载、并网带负荷、调相、调频等工况。

（2）、通过触摸屏显示器简洁清晰的全中文图形界面，实时显示机组当前工况和状态以及机组的频率、有功功率及导叶开度；允许通过菜单设置实时修改空载运行参数、负载运行参数、人工失灵区和发电工况的调节模式。

（3）、调节规律采用智能式变结构pid调节规律，能使机组适应电网的各种恶劣变化，即负载实时监视电网波动情况，能在电网发生变化时，自动选择最优调节规律及调节参数，保护机组安全，并使机组始终工作于最佳状态，保证机组可靠运行。

（4）、拥有三种调节模式：转速（频率）调节模式、功率调节模式、开度调节模式。

（5）、实时采集水头信号，自动按水头修正空载开度和空载调节控制参数和不良工况限制区，并有效克服水头波动。还可以从触摸屏输入“人工水头”，进行需要的调节，避免了水头信号的失效产生的负荷冲击。

（6）、内嵌调速器调速性能测试模块，可用于调速器系统性能测

篇四：西华大学水利水电工程认识实习报告

实 习 报 告

(理工类

)

课 程 名 称: 水利水电工程认识实习

课 程 代 码: 6009729

题 目:

学 生 姓 名:

学 号:

年级/专业/班: 2011级水利水电4班

学 院: 能源与环境学院

指 导 教 师:

实 习 地 点:

西能郫县水电厂、

紫坪铺水电站

目录

前言 --------------------------------------------------------- 错误！未定义书签。

1认识实习的目的 ---------------------------------------------- 错误！未定义书签。

2认识实习的内容 ---------------------------------------------- 错误！未定义书签。

2014年7月5日星期六 ---------------------------------------------------------- 3

1姜射坝水电站 ----------------------------------------------------------------- 3

1.1中央控制室 ------------------------------------------------ 错误！未定义书签。

1.2发电车间 ------------------------------------------------------------------- 4

1.3水轮机层 ------------------------------------------------------------------- 6

1.4蝶阀层 --------------------------------------------------------------------- 7

1.5主变压器和升压站 ----------------------------------------------------------- 8

1.6姜射坝水电站的取水口 ------------------------------------------------------- 9

2威州发电厂 ------------------------------------------------------------------ 10

2.1发电机层 ------------------------------------------------------------------ 10

2.2主变压器 ------------------------------------------------------------------ 11

2.3GIS开关室 ----------------------------------------------------------------- 11

2.4升压站 -------------------------------------------------------------------- 12

2014年7月6日星期日 --------------------------------------------------------- 13

1西能郫县水电厂 --------------------------------------------- 1错误！未定义书签。

1.1发电机层 ------------------------------------------------------------------ 13

1.2水轮机层 ------------------------------------------------------------------ 13

1.3中央控制室 ---------------------------------------------------------------- 14

2紫坪铺水电站 ---------------------------------------------------------------- 15

2.1尾水平台 ------------------------------------------------------------------ 16

2.2发电机层 ------------------------------------------------------------------ 16

2.3主变压器 ------------------------------------------------------------------ 17

2.4紫坪铺坝体上游 ------------------------------------------------------------ 18

总结 ------------------------------------------------------------------------- 20

前言

1 认识实习的目的

《水利水电工程认识实习》是我校水利水电工程专业学生必修的实践课程。主要是结合

水电站建筑物和水工建筑物这两门专业课程的知识，根据老师的讲解，认识和理解水工、施

工、水电站枢纽的组成、各建筑物的功能及布置要求，理解和掌握水电站的主要组成部分、

布置方式、运行管理情况等，为之后专业课的深入学习和毕业后从事水电建设事业打下基础。

2 认识实习的内容

1）在现场老师的带领下，全面了解水工枢纽的总体布置

认识和了解水工枢纽总体布置要求，分清水工枢纽五大建筑物：挡水建筑物、泄水建筑

物、发电建筑物、引水建筑物、过坝建筑物的型式、布置要求和组成部分的作用。

2）认识了解大坝结构和布置要求

了解大坝的结构型式、坝身廊道布置、大坝的交通和观测设备的布置以及坝身止水、 排水要求，大坝的防洪和泄水要求等。

3）全面认识厂房的组成和布置要求

现场认识水电站和水泵站的主要组成部分及布置方式、水电站的主要参数、厂房的布置

形式、机组运行管理和维护、电站油、气、水系统的作用以及电气主接线、电气设备的布置、

开关站、厂用配电设备的布置、中央控制室各表盘的认识等。

2014年7月5日星期六

1姜射坝水电站

姜射坝水电站位于四川省阿坝州茂县和汶川县境内的岷江干流上，是岷江干流茂县至汶川段的最末一个梯级。厂址下距汶川县城约2km，是岷江流域梯级开发的低闸引水式电站，压力隧洞全长12.7km，水库正常蓄水位1417．00m，相应水库库容为53.3万立方米，为无调节水库。主要由首部枢纽、引水系统、厂区建筑物组成。首部枢纽主要包括取水口、排污闸、冲沙闸、泄洪闸和连接坝段。闸顶轴线长103.0m，最大坝高21.5m。 引水系统包括引水隧洞和调压井，引水隧洞位于岷江右岸，全长12.7km，隧洞内径7.5m，开挖直径8.3-8.7m；调压井为地下差动式，位于厂房后边坡山体内。地面厂房内安装有4台单机容量为32MW的混流式水轮发电机组，单机额定流量54m3/s，额定水头66m，电站采用无人值班（少人值守）的运行管理模式。工程主要任务为发电，无防洪、灌溉、漂木、航运等综合利用要求。

1.1中央控制室

中央控制室是整个厂房运行维护、调度、控制和监视的神经中枢。

老师介绍说室内外温湿度、空调设备运行信息、楼宇电力设备监控信息、闭路电视监视信息、消防烟温感及声光报警信号等各种各类的信息和信号，均汇总至中央控制室内的显示墙和监控台上。

上面是中央控制室里面的微机监控装置和开关站。

1.2发电车间

从中央控制室出来就是发电车间，发电车间里面有保护柜、机组测温制动屏、励磁调节器、调速器机电合柜、调速压油装置控制柜、油压装置等。

共有4台发电机组。

篇五：水利水电认识实习

实 习 报 告

(理工类

)

课 程 名 称: 水利水电工程认识实习

课 程 代 码: 6009729

学 生 姓 名:

学 号: 332011080801XXX

年级/专业/班: 2011级水利水电?班

学 院: 能源与环境学院

指 导 教 师: 徐 良 芳

实 习 地 点:水电站、都江堰紫坪铺水电

站、西能郫县水电厂

1.实习目的和任务 ............................................................................................... 2

1.1.实习目的 ........................................................................................................... 2

1.2.实习要求 ........................................................................................................... 2

2.实习地点和日程安排 ....................................................................................... 2

2.1.实习地点 ........................................................................................................... 2

2.2..日程安排 .......................................................................................................... 2

3.实习内容 ........................................................................................................... 3

4.第一天实习过程 ............................................................................................... 3

4.1姜射坝水电站 ................................................................................................... 3

4.2.威州水电站 ..................................................................................................... 10

5.第二天实习过程 ............................................................................................. 15

5.1西能郫县水电厂 ............................................................................................. 15

5.2紫平铺水电站 ................................................................................................. 18

5.2.1紫坪铺水电站厂房 ..................................................................................................... 18

5.2.2紫坪铺水电站坝工结构 ............................................................................................. 22

6.总结 ................................................................................................................. 25

1.实习目的和任务

1.1.实习目的

认识实习是水工专业的一个重要的实习性教学环节，通过为期两天的认识实习，使学生对水利枢纽及各组成部分有一个初步的感性认识，了解各种水工建筑物的特点和类型，了解水利枢纽的运行和管理方法，为即将开始的专业课的学习打下基础。专业认识实习是水利水电工程本科学生了解和认识水工、施工、水电站枢纽组成、各建筑物的功能及布置要求，是学生进入专业课程学习前增加感性认识的一个必不可少的学习阶段。通过实习明确今后的学习任务，同时增进对从事水电建设事业的自豪感和责任感。

1.2.实习要求

（1） 、全面了解水工属牛的总体布置

认识和了解水工枢纽的总体布置要求，分清水工枢纽的五大建筑物：挡水建筑物、泄水建筑物、发电建筑物、引水建筑物、过坝建筑物的型式、布置要求和组成部分的作用。

（2） 、认识了解大坝结构和布置要求

了解大坝的结构型式、坝身廊道布置、大坝的交通和观测设备布置及坝身止水、排水要求。认识大坝的防洪要求和泄水闸门结构形式和布置要求。

（3） 、全面了解水电站厂房的组成和布置要求

认识厂房的类型，分清主厂房、副厂房、安装场的位置和作用。了解主厂房各分层的名称、作用，副厂房布置的内容和设备名称，从引水发电进口到尾水出口全过程中设备和建筑物不知。掌握主变场、开关站布置要求和设备作用。

2.实习地点和日程安排

2.1.实习地点

本次实习点点主要在汶川姜射坝水电站、威州水电站，郫县留架水电站以及位于都江堰的紫坪铺水电站。

2.2..日程安排

（1）、7月5日上午参观汶川姜射坝水电站，下午参观汶川伟洲水电站

（2）、7月6日上午参观郫县留架水电站，中午参观都江堰紫坪铺水电站

（3）、7月7日~9日据本次实习完成并提交水利水电认识实习报告

3.实习内容

熟练掌握实习水利枢纽布置以及各种水工建筑物的作用，包括挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物等。了解实习电厂水力发电机组的型号，基本参数，运行状态，性能状态；了解厂房的结构，布置情况，及不同平面的布置情况；了解实习电厂开关站的布置与作用。

4.第一天实习过程

2014年7月5日 星期六 晴 33℃

行车路线：早上8:30从西华大学出发，经彭州、崇义、都江堰等地，再经由都汶高速到达汶川，先到姜射坝水电站，再到威州水电站，下午5点返回学校。

4.1姜射坝水电站 姜射坝水电站位于四川省阿坝州藏族羌族自治区汶川县境内，下距汶川县城约2km，是岷江流域梯级开发的低闸引水式电站，压力隧洞全长12.7km主要任务是发电。水库正常蓄水位1417.00m，总库容53.3万m^3，为无调节水库。地面厂房内安装有4台单机容量为32MW的混流式水轮发电机组，单机额定流量54m^3/s，额定水头66m，电站采用无人值班（少人值守）的运行管理模式。1998年姜射坝水电站开始动工兴建，2005年10月10日1号机组正式并网发电，2005年10月24日2号机组正式并网发电，2006年01月05日3号机组正式并网发电，2006年09月28日4号机组正式并网发电。 姜射坝水电站的主接线属于扩大单元接线，1号、2号发电机组发出的电能由1号主变升压至220KV，3号、4号发电机组发出的电能由2号主变升压至220KV，全站电能汇集于220KV母线，然后通过220KV姜茂线送至四川电网。厂房两回主供厂用电分别采自两段10.5KV机端母线，备用电源则来自35KV母线，属于“明备用”方式。

姜射坝水电站投产以来运行稳定，多年年平均发电利用小时达到5000小时以上。

我们在徐老师的带领下，跟随站内工作人员（简称）陈工，分两批依次参观了：主厂房（主机间和安装间,立面上先后参观了发电机层和水轮机层），副厂房。具体来说，在发电机层，主要了解到发电机的功率，电站的总体印象，和各类辅助设备，如励磁机，励磁机调节柜，灭磁操作柜，调速器操作柜等。而在水轮机层，主要从外部形态上了解了水轮机的工作状态，进入水轮机层后明显感觉得到更大的噪音和振动。，并且空气湿度和氧气浓度也明显不同。在这一层，细部构件明显增多，四周从上到下依次是：楼板下的母线，紧贴墙壁的水、油、气的输送管道，墙壁下缘的排水沟，而一路上可见各种油压装置和管道。每一个发电机组都分别配有各自的油压装置和相应的输送管道，而对应的渗漏防治措施也一应俱全。最后，在离开水轮机层前还进去了油罐室参观，油罐室的温度明显更低，据陈工介绍，这里是因为有相应的降温措施，也更干燥和凉爽。在墙角的地方能看到一个管道口，那是渗漏的观察标志。

之后，我们在陈工的引导和介绍下参观了主变压器，升压开关站两个部分。主变和水轮机都是计划

性检修。主变内充入了相当大量的绝缘油，而四台风扇依次排列，用以冷却主变内输出的高温绝缘油，在经由循环系统将降温后的绝缘油返回到主变压器内。升压开关站布置在厂房后，全部电量经升压后统一并入四川电网输送到茂县。开关站旁立有事故隐患点的警示牌，据陈工介绍是08年汶川地震时发生泥石流的地点，这块牌子可以起到警示的作用，也方便专家的到访考察和研究工作的进行。

此外，我们还在随后乘车到上游坝身处参观，主要看到了弧形闸门、门式桥机、以及拦污栅三个部分。弧形闸门部分开启，两侧对称布置，对称开启，水流形态也很接近，可以有效的防统治折冲现象的发生。桥机停在上游侧，拦污栅有大约20公分裸露在外，栅片厚度大概为1cm

左右，几乎没有污物堆积现象，栅片也几乎没有变形，说明拦污栅工作状态良好。

图4.1—1 姜射坝水电站上有库区局部景观

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