第二册水电站认识实验.docx
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第二册水电站认识实验
水电站仿真培训实验指导书
第二册
(水电站认识实验)
国家电力公司(部级)重点实验室
三峡大学水电站仿真实验室
2000年6月
前言
水电站是将水能转换为电能的生产单位。
作为水电站的运行管理人员,首先要了解水电站的生产过程,了解水电站的主要生产设备及其控制、辅助系统,了解水电站的主要运行行为。
水电站的主要生产设备有水轮机、发电机、变压器、调速器、励磁调节器、继电保护系统、风系统、水系统、油系统及厂用电系统等。
首先水轮机将水能转换成机械能,通过转子运动将机械能传导给发电机,然后发电机将机械能转换为电能并输送到电网。
这一过程的完成必须在水电站各个部分包括各控制辅助系统的密切配合下完成。
实验目的:
认识水电站运行的能量转换过程,电能生产的主要设备,水电站的基本运行方式;了解水电站主要设备正常停服役操作,运行方式切换及其倒闸操作等。
实验内容:
项目一水电站运行方式培训
项目二主要设备正常停服役操作培训
1、500KV线路停送电操作
2、220KV线路停送电操作
3、500KV母线停服役操作
4、220KV母线停服役操作
项目三运行方式切换及其倒闸操作培训
1、500KV开关退出检修及其恢复运行
2、220KV开关退出检修及其恢复运行
实验步骤
1、仿真系统启动,调入初始工况(由教练员完成);
2、了解当前水电站的工作状态,并作相应的记录(项目一);
3、通过现地站或集控台进行开关操作(在教练员的指导下完成);
4、观察操作结果及系统的运行行为,记录操作是否成功,若不成功,分析原因;
5、完成实验报告。
第一章水电站运行方式培训
水电站仿真培训系统所有仿真培训内容的培训都是在某一正常工况(运行方式)下进行的。
电站运行方式按电网调度的要求决定。
1、电气主系统运行方式
培训目的:
了解水电站电能生产过程,熟悉水电站主系统的结构及水电站的运行方式,包括水电站所有主设备的运行方式。
培训内容:
包括所有设备的工作状态(备用、运行),机组出力,主变运行方式(中性点是否接地、变压器抽头位置),输电线路负荷等,并做相应记录。
表1:
全厂水轮发电机组工况表
机组号
机组工作状态(是否运行)
有功出力(MW)
无功出力(Mvar)
机端电压(KV)
机端电流(KA)
励磁电流(A)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
表2:
全厂主变工况表
主变号
主变工作状态(是否运行)
低压侧电压(KV)
高压侧电压(KV)
接地方式(直接接地、不接地)
1
2
3
4
5
6
7
8
表3:
出线电抗器工况表
出线电抗器号
出线电抗器工作状态(是否运行)
出线电抗器电压等级(KV)
有功(MW)
无功(MVar)
1R
2R
表4:
全厂出线工况表
出线号
出线工作状态(是否运行)
出线电压等级(KV)
输送有功(MW)
输送无功(MVar)
1L
2L
3L
4L
5L
6L
7L
表5:
联变工况表
线圈侧
联变工作状态(运行否)
电压等级(KV)
传输有功(MW)
传输无功(MVar)
高压侧
中压侧
低压侧
/
/
表6:
全厂母线工况表
母线号
母线工作状态
母线电压(KV)
500KVⅠ母
500KVⅡ母
220KVⅠ母
220KVⅡ母
220KV旁母
2、继电保护系统运行方式
培训目的:
认识全厂继电保护系统的配置情况。
培训内容:
熟悉全厂继电保护系统的配置,包括发电机保护、变压器保护、主变联合单元保护、发电机变压器组保护、母线保护、短线保护、出线保护、出线电抗器保护、断路器失灵保护等的配置情况。
分析主保护和后备保护。
这些保护主要针对哪些故障设置。
全厂继电保护配置如下:
4L-7L线路保护Ⅰ
保护功能子项:
6(保护模板:
4保护:
6信号:
0)
序号
保护功能子项全称
动作结果
1
高频距离
跳闸发事
故信号
2
高频零序
3
相间距离
4
接地距离
5
零序
6
综重
4L-7L线路保护Ⅱ
保护功能子项:
7(保护模板:
4保护:
7信号:
0)
序号
保护功能子项全称
动作结果
1
方向高频
跳闸发事
故信号
2
高频零序
3
高频负序
4
相间距离
5
接地距离
6
零序
7
综重
220KVⅠ母、Ⅱ母保护
保护功能子项:
2(保护模板:
2保护:
2信号:
0)
序号
保护功能子项全称
动作结果
1
差动Ⅰ
跳闸发事
故信号
2
差动Ⅱ
500KVⅠ母、Ⅱ母保护
保护功能子项:
2(保护模板:
2保护:
2信号:
0)
序号
保护功能子项全称
动作结果
1
差动Ⅰ
跳闸发事
故信号
2
差动Ⅱ
1-2、3-4号主变联合单元保护
保护功能子项:
2(保护模板:
2保护:
2信号:
0)
序号
保护功能子项全称
动作结果
1
短线差动
跳闸发事
故信号
2
主变短线差动
1-8号机组保护
保护功能子项:
13(保护模板:
7保护:
9信号:
4)
序号
保护功能子项全称
动作结果
1
纵差
跳闸、灭磁、停机
2
匝间
跳闸、灭磁、停机
3
过电压
跳闸、灭磁
4
低压过流Ⅰ段
跳1DL、2DL
5
低压过流Ⅱ段
跳闸、灭磁、主变保护
6
负序过流Ⅰ段
跳1DL、2DL
7
负序过流Ⅱ段
跳闸、灭磁、主变保护
8
失磁
跳闸、灭磁
9
转子过流
跳闸、灭磁
10
定子一点接地
发信号
11
转子一点接地
发信号
12
定子过负荷
发信号
13
转子过负荷
发信号
9-12号发变组保护
保护功能子项:
23(保护模板:
9保护:
12信号:
11)
序号
保护功能子项全称
动作结果
1
大差
跳闸、灭磁、停机
2
匝间
跳闸、灭磁、停机
3
过电压
跳闸、灭磁
4
低压过流Ⅰ段
跳闸、灭磁
5
低压过流Ⅱ段
跳闸、灭磁
6
负序过流Ⅰ段
跳闸、灭磁
7
负序过流Ⅱ段
跳闸、灭磁
8
失磁
跳闸、灭磁
9
转子过流
跳闸、灭磁
10
定子一点接地
发信号
11
转子一点接地
发信号
12
定子过负荷
发信号
13
转子过负荷
发信号
14
主变重瓦斯
跳闸、灭磁
15
主变零序Ⅰ段
跳闸、灭磁
16
主变零序Ⅱ段
跳闸、灭磁
17
主变过激磁
跳闸、灭磁
18
冷却器全停
跳闸、灭磁
19
主变过负荷
发信号
20
主变轻瓦斯
发信号
21
主变温度升高
发信号
22
冷却器故障
发信号
23
13.8KV绝缘监视
发信号
1-4号主变保护
保护功能子项:
11(保护模板:
3保护:
4信号:
7)
序号
保护功能子项全称
动作结果
1
差动
跳闸发事
故信号
2
重瓦斯
3
过激磁
延时跳闸发事
故信号
4
零序Ⅰ段
5
零序Ⅱ段
6
冷却器全停
7
轻瓦斯
发故
障信
号
8
温度升高
9
冷却器故障
10
过负荷
11
13.8KV绝缘监视
联络变保护
保护功能子项:
16(保护模板:
7保护:
9信号:
7)
序号
保护功能子项全称
动作结果
1
差动Ⅰ
跳各侧开关
启动失灵
启动切机
发事故信号
2
500KV侧低阻抗
3
过激磁
4
35KVC侧过流
5
220KV侧零序Ⅰ段
6
220KV侧零序Ⅱ段
7
差动Ⅱ
8
重瓦斯
9
500KV侧零序Ⅰ段
10
500KV侧零序Ⅱ段
11
冷却器全停
12
500KV侧过负荷
13
公共绕组过负荷
14
轻瓦斯
15
油温升高
16
PT断线
断路器失灵保护
500KV和220KV开关站的所有高压开关均配有断路器失灵保护。
断路器失灵保护的作用是当开关所连接的元件(线路或变压器)保护动作而开关拒绝跳闸时,以尽可能小的停电范围(动作于相邻开关跳闸)切除故障。
当元件(线路或变压器)保护死区发生故障时,开关失灵保护也应能按尽可能小的停电范围切除故障。
3、
计算机监控系统运行方式
培训目的:
认识全厂计算机监控系统的配置情况。
培训内容:
进入计算机监控系统各画面,熟悉全厂计算机监控系统的配置,监控系统各部分的内容和功能。
计算机监控系统用来监视和控制水电站的运行状态。
监视电厂生产过程中各个系统的工作情况,并可以通过远程操作来控制电厂的生产过程。
1)全厂通用功能画面
(1)监控系统运行监视
(2)电厂主接线
(3)500KV系统监视
(4)220KV系统监视
(5)全厂一次系统监视
(6)全厂发电功率棒图
(7)全厂送电功率棒图
(8)继电保护配置
(9)全厂负荷电压曲线
(10)AGC运行监视
(11)AVC运行监视
(12)500KV开关站操作
(13)220KV开关站操作
(14)联变分接头操作
(15)6KV系统运行监控
(16)直流系统运行监控
(17)备励系统运行监控
(18)全厂油系统运行监控
(19)全厂风系统运行监控
(20)全厂水系统运行监控
(21)全厂400V系统
2)机组通用功能监视
(1)油系统运行监视
(2)风系统运行监视
(3)水系统运行监视
(4)轴承瓦温监视
(5)发变组运行监控
(6)发变组操作接线
(7)励磁系统运行监控
(8)机旁动力盘监控
(9)辅助设备运行监控
(10)顶盖状态监视
(11)机组开机顺控监视
(12)机组停机顺控监视
第二章主要设备正常停服役操作培训
实验步骤:
1、进入500KV开关监控系统或220KV开关监控系统;
2、熟悉操作设备的运行状态,包括开关状态,通过的潮流等;
3、熟悉培训目的及培训内容;
4、详细阅读该实验项目的操作步骤;
5、严格按操作步骤进行操作;
6、操作过程中注意观察操作现象并做必要的记录;
7、完成实验报告。
1、500KV输电线路1L停电培训
培训目的:
掌握500KV输电线路停电操作步骤。
培训内容:
500KV输电线路停电操作步骤。
输电线路正常操作及事故处理由网调统一指挥进行,并对其正确性负责。
线路停电时,应先断开中间开关,后断开母线侧开关,再拉开线路侧刀闸。
线路停电检修时,根据调度命令并确认线路无电压后投线路侧地刀。
1)检查输电线1L处于运行状态;
2)断开1L中间侧开关5012,检查相应电流指示到零;
3)断开1L母线侧开关5011,检查相应电流指示到零;
4)检查1L线路电流、电压、有功无功下降到零;
5)拉开1L线路中间侧刀闸50113。
2、500KV输电线路1L送电培训
培训目的:
掌握500KV输电线路送电操作步骤。
培训内容:
500KV输电线路送电操作步骤。
线路送电按中调命令拉开线路侧地刀,先推上临近电源侧刀闸,后推上线路侧刀闸,先合上母线侧开关,后合上中间开关。
(若开关状态已符合要求,则不需操作)
1)检查输电线1L处于停电状态;
2)拉开1L线路侧地刀501130、501131、501140、501141、501110、501120、501210、501220;
3)推上1L母线侧刀闸50111、50122;
4)推上1L线路侧刀闸50113、50112、50121;
5)合上1L母线侧开关5011;
6)合上1L中间开关5012。
3、220KV输电线路4L停电
培训目的:
掌握220KV输电线路L4停电操作步骤。
培训内容:
220KV输电线路L4停电操作步骤。
线路停电时,应先断开中间开关,后断开母线侧开关,再拉开线路侧刀闸。
线路停电检修时,根据调度命令并确认线路无电压后投线路侧地刀。
1)检查输电线4L处于运行状态(连接于I母);
2)断开4L母线侧开关2211,检查相应电流指示到零;
3)检查4L线路电流、电压、有功无功下降到零;
4)拉开4L线路侧刀闸22114。
4、220KV输电线路L4送电
培训目的:
掌握220KV输电线路L4送电操作步骤。
培训内容:
220KV输电线路L4送电操作步骤。
线路送电按中调命令拉开线路侧地刀,先推上临近电源侧刀闸,后推上线路侧刀闸,先合上母线侧开关,后合上中间开关。
1)检查输电线4L处于停电状态;
2)拉开4L线路侧地刀221130、221140、221141、221110、221120;
3)推上4L母线侧刀闸22111;
4)推上4L线路侧刀闸22114;
5)Ⅰ合上4L母线侧开关2211。
5、500KⅠ母停电
培训目的:
掌握500KVⅠ母停电操作步骤。
培训内容:
500KVⅠ母停电操作步骤。
1)检查500KVⅠ母线处于运行状态;
2)分别断开500KVⅠ母侧的开关5011、5021、5031;
3)检查500KVⅠ母电压显示为零;
4)拉开500KVⅠ母侧的隔离刀闸50111、50211、50311;
5)500KVⅠ母线停役完成。
6、500KⅠ母送电
培训目的:
掌握500KVⅠ母送电操作步骤。
培训内容:
500KVⅠ母送电操作步骤。
1)检查500KVⅠ母线处于停役状态,其电压显示为零;
2)检查拉开500KVⅠ母接地刀闸50011D、50012D以及开关5011、5021、5031两侧的地刀;
3)推上500KVⅠ母侧隔离刀闸50111、50211、50311;
4)推上500KVⅠ母中间隔离刀闸50112、50212、50312;
5)分别合上500KVⅠ母侧的开关5011、5021、5031;
6)检查500KVⅠ母电压显示是否正常。
7、500KⅡ母停电
培训目的:
掌握500KVⅡ母停电操作步骤。
培训内容:
500KVⅡ母停电操作步骤。
1)检查500KVⅡ母线处于运行状态;
2)分别断开500KVⅡ母侧的开关5013、5023、5033;
3)检查500KVⅡ母电压显示为零;
4)拉开500KVⅡ母侧的隔离刀闸50132、50232、50332;
5)500KVⅡ母线停役完成。
8、500KⅡ母送电
培训目的:
掌握500KVⅡ母送电操作步骤。
培训内容:
500KVⅡ母送电操作步骤。
1)检查500KVⅡ母线处于停役状态,其电压显示为零;
2)检查拉开500KVⅡ母接地刀闸50021D、50022D以及开关5013、5023、5033两侧的地刀;
3)推上500KVⅡ母侧隔离刀闸50132、50232、50332;
4)推上500KVⅡ母中间隔离刀闸50131、50231、50331;
5)分别合上500KVⅡ母侧的开关5013、5023、5033;
6)检查500KVⅡ母电压显示是否正常。
9、220KⅠ母停电(220KV母线Ⅰ和母线Ⅱ通过母联断路器并联运行)
培训目的:
掌握220KVⅠ母停电操作步骤。
培训内容:
220KVⅠ母停电操作步骤。
操作原则:
通过母联断路器将220KV母线Ⅰ所带负荷转移到220KV母线Ⅱ,再停220KV母线Ⅰ。
如220KV母线Ⅰ带线路4L、6L和发变组9G、11G运行,其停役操作步骤如下:
1)检查220KV母线Ⅰ处于运行状态;
2)检查母联断路器及两侧隔离开关处于闭合状态(若母联断路器未投入,则先推上母联两侧隔离开关22011、22012,再合上母联断路器2201)
3)记录220KV母线Ⅰ所带线路4L、6L及发变组9G、11G;
4)推上隔离开关22112、22122、22312、22322;
5)拉开隔离开关22111、22121、22311、22321;
6)断开母联断路器2201;
7)断开联络变侧断路器2202;
8)检查220KV母线Ⅰ电压显示为零。
10、220KⅠ母送电(带线路4L、6L和发变组9G、11G运行)
培训目的:
掌握220KVⅠ母送电操作步骤。
培训内容:
220KVⅠ母送电操作步骤。
1)检查母线Ⅰ处于停电备用状态(有关隔离刀闸及地刀均处于断开位置);
2)推上母联断路器两侧的隔离刀闸22011、22012;
3)合上母联断路器2201,对母线Ⅰ进行充电;
4)检查母线Ⅰ和母线Ⅱ电压显示一致;
5)推上隔离刀闸22112、22122、22312、22322;
6)拉开隔离刀闸22111、22121、22311、22321。
11、220KⅡ母停电(220KV母线Ⅰ和母线Ⅱ通过母联断路器并联运行)
培训目的:
掌握220KVⅡ母停电操作步骤。
培训内容:
220KVⅡ母停电操作步骤。
操作原则:
通过母联断路器将220KV母线Ⅱ所带负荷转移到220KV母线Ⅰ,再停220KV母线Ⅱ。
如220KV母线Ⅱ带线路5L、7L和发变组10G、12G运行,其停役操作步骤如下:
1)检查220KV母线Ⅱ处于运行状态;
2)检查母联断路器及两侧隔离开关处于闭合状态(若母联断路器未投入,则先推上母联两侧隔离开关22011、22012,再合上母联断路器2201)
3)记录220KV母线Ⅱ所带线路5L、7L及发变组10G、12G;
4)推上隔离开关22212、22222、22412、22422;
5)拉开隔离开关22211、22221、22411、22421;
6)若联络变也在Ⅱ母运行,则按同样的方法倒换
7)断开母联断路器2201;
8)检查220KV母线Ⅱ电压显示为零。
12、220KⅡ母停电(带线路5L、7L和发变组10G、12G运行)
培训目的:
掌握220KVⅡ母停电操作步骤。
培训内容:
220KVⅡ母停电操作步骤。
1)检查母线Ⅱ处于停电备用状态(有关隔离刀闸及地刀均处于断开位置);
2)推上母联断路器2201两侧的隔离刀闸22011、22012;
3)合上母联断路器2011,对母线Ⅱ进行充电;
4)检查母线Ⅱ和母线Ⅰ电压显示一致;
5)推上隔离刀闸22211、22221、22411、22421;
6)拉开隔离刀闸22212、22222、22412、22422。
第三章运行方式切换及其倒闸操作培训
实验步骤:
1、进入500KV开关监控系统或220KV开关监控系统;
2、熟悉操作设备的运行状态,包括开关状态,通过的潮流等;
3、熟悉培训目的及培训内容;
4、详细阅读该实验项目的操作步骤;
5、严格按操作步骤进行操作;
6、操作过程中注意观察操作现象并做必要的记录;
7、完成实验报告。
1、500KV母线侧断路器检修培训
培训目的:
掌握500KV3/2接线母线侧断路器检修操作步骤。
认识3/2接线方式断路器可不停电检修的特点。
培训内容:
500KV1串Ⅰ母线侧断路器检修操作。
1)断开1串Ⅰ母线侧断路器5011;
2)检查相应电流指示到零;
3)拉开刀闸50111、50112;
4)推上断路器5011两侧地刀501110、501120;
5)断路器5011进入检修状态。
2、500KV母线侧断路器恢复运行
培训目的:
掌握500KV3/2接线母线侧断路器恢复运行操作步骤。
培训内容:
500KV1串Ⅰ母线侧断路器恢复运行操作。
1)拉开断路器5011两侧地刀501110、501120;
2)推上刀闸50111、50112;
3)合上线路1L母线侧断路器5011;
4)检查相应的指示灯应指示为红灯。
3、500KV母线3/2接线中间断路器检修培训
培训目的:
掌握500KV3/2接线中间断路器检修操作步骤。
认识3/2接线方式断路器可不停电检修的特点。
培训内容:
500KV1串中间断路器检修操作。
1)断开1串中间断路器5012;
2)检查相应电流指示到零;
3)拉开刀闸50121、50122;
4)推上断路器5012两侧地刀501210、501220;
5)断路器5012进入检修状态。
4、500KV3/2接线中间断路器恢复运行
培训目的:
掌握500KV3/2接线中间断路器恢复运行操作步骤。
培训内容:
500KV1串中间断路器恢复运行操作。
1)拉开断路器5012两侧地刀501210、501220;
2)推上刀闸50121、50122;
3)合上1串中间断路器5012;
4)检查相应的指示灯应指示为红灯。
5、220KV线路4L母线侧断路器2211不停电检修培训
培训目的:
掌握220KV线路母线侧断路器不停电检修步骤。
认识旁路母线作用。
培训内容:
220KV线路母线侧断路器不停电检修步骤。
220KV母线为双母带旁路接线。
旁路母线和旁路断路器的作用是,可以不停电的检修任一台进出线断路器。
1)检查旁母处于停电备用状态:
a)检查旁母电压显示为零;
b)检查所有与旁母相连的电源侧、出线侧隔离开关处于断开状态,即22023、22123、22223、22323、22423、22113、22213、22313、22413;
c)检查旁母2251处于断开状态;
d)检查旁母2251两侧隔离刀闸22511、22512、22513处于断开状态;
e)检查并拉开旁母地刀22031D、22032D以及旁母2251两侧地刀225110、225120、225130;
f)再一次确认220KV旁母处于停电备用状态后进行下面的操作。
2)旁母充电操作:
a)推上隔离开关22513、22511;
b)合上旁母2251对旁母进行充电;
c)检查旁母电压显示与4L工作母线电压显示一致。
3)推上线路4L与旁母之间的刀闸22113;
4)断开线路4L母线侧断路器2211;
5)拉开刀闸22111或22112、22114;
6)推上断路器2211两侧地刀221110、221120、22114;
7)断路器2211进入检修状态。
6、220KV线路4L母线侧断路器2211恢复运行操作培训
培训目的:
掌握220KV线路母线侧
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