200610编号214988文件名实习报告

实习报告

实 习 报 告

——太原理工大学成人教育学院2004届电力系统及其自动化

实习地点：国电电力大同第二发电厂 时 间：2006年9月12日至11月25日

国电电力大同第二发电厂是国电电力发展股份有限公司全资拥有的特大型发电企业，是国家“六五”期间为发挥山西的能源优势、充分利用大同地区丰富的煤炭资源，缓解北京地区用电紧张局面而兴建的重点建设工程项目。一期工程于1978年10月14日破土动工，1984年6月30日1号机组投产发电，到1988年11月25日一期工程全部完工，共安装六台国产20万千瓦发电机组，总装机容量120万千瓦，该机组年利用小时为6000小时，是华北电网的主力电厂之一。年发电量70亿千瓦时以上。和一期同步建成的500千伏超高压输变电站是华北电网西电东送的重要枢纽和国内最大的500千伏升压站之一。

大同第二发电厂(下称大同二电厂)1～6号机组发电机为四川东方电机厂制造，型号为QFQS-200-2型，定子为水内冷，转子为氢冷，定子铁心为氢表面冷却。发电机额定容量235000kVA,额定功率200000kW,额定电压15.75Kv,额定电流8625A。发电机励磁为同轴交流三相式静止半导体励磁系统，其励磁方式有“手动、自动”两种方式。发电机至主变间、至高压厂用变压器高压侧间、至励磁变高压侧间均以离相封闭母线连接；发电机中性线至接地变压器间及高压厂用变压器低压侧至6kV盘柜间均以共箱封闭母线连接。

大同二电厂共有六台主变压器，均为升压变压器，1、2主变压器升压至220Kv后接入升压站220Kv系统。3-6号变压器升压至500Kv后接入升压站500Kv系统。变压器容量240000kV/A,冷却方式为强迫油循环风冷。

火电厂是由汽轮机或燃气轮机拖动的同步发电机.它是利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理,将原动机的机械能变为电能输出.同步发电机由定子和转子两部分组成.定子是发出电力的电枢,转子是磁极.定子由电枢铁芯,均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成.转子通常为隐极式,由励磁绕组,铁芯和轴,护环,中心环等组成。 转子的励磁绕组通入直流电流,产生接近于正弦分布磁场(称为转子磁场),其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链.转子旋转时,转子磁场随同一起旋转,每转一周,磁力线顺序切割定子的每相绕组,在三相定子绕组内感应出三相交流电势.发电机带对称

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负载运行时,三相电枢电流合成产生一个同步转速的旋转磁场.定子磁场和转子磁场相互作用,会产生制动转矩.从汽轮机输入的机械转矩克服制动转矩而作功.发电机可发出有功功率和无功功率.所以,调整有功功率就得调节汽机的进汽量.转子磁场的强弱直接影响定子绕组的电压,所以,调发电机端电压或调发电机的无功功率必须调节转子电流。 发电机的有功功率和无功功率几何相加之和称为视在功率.有功功率和视在功率之比称为发电机的功率因数(力率),发电机的额定功率，因数一般为0.85。

供给发电机转子直流建立转子励磁的系统称为发电机励磁系统.大型发电机励磁方式分为:①它励式励磁系统;②自并激励磁系统.它励励磁是由一台与发电机同轴的交流发电机产生交流电，经整流变成直流电,给发电机转子励磁.自并激励磁是将来自发电机机端的交流电经变压器降压，再整流变成直流电，作为发电机转子的励磁。

电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。

主接线代表了发电厂或变电所电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响运行的可靠性、灵活性并对电器选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性关系。因此，主接线的正确合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过技术、经济论证比较后方可确定。

大同二电厂主接线为：220Kv系统双母分段带母联和旁母及旁路开关，500kv为四母带旁路母线双分段，双母联开关，分段开关兼旁路开关。220Kv系统有6回出线，分别是251大北线，252大官线，254大阳线，255大万线，256大三线，258大开线253、257备用，它们担负着向大同地区供电的任务。500kv系统有6回出线，分别是5052大房I线，5053大房II线，它们负担着向京津塘供电的重要任务，5054神大线，5055大雁线是山西电网的出口，通过它们山西的电能源源不断送往全国各地。两系统之间联系为联络变压器，变压器为单相自耦有载调压式。

联变主要技术规范

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近年来，我国电力装机容量以10GW 的速度递增，大大缓解供电紧张局面。随着供电量的增加，系统线路也将增大。据统计，电力系统的无功损耗最多可达到总容量的20%~30%，也就是说大约1/4 的发电容量都将用来抵消输配电过程中的功率损耗，这不仅大大增加了发电机和变电所的设备容量，同时也是对极其宝贵的电力资源的巨大浪费。[1]无功的不足可能会导致用户设备的损坏，因为无功不足会使用户侧电压低致使用户电动机出力降低, 影响生产过程的正常运行和产品质量, 设备温度升高, 绕组过电流, 甚至烧毁设备。更严重的是无功补偿容量不足, 受端系统电压降低, 当送电线路发生故障时, 受端系统电压进一步降低, 如果电压低到额定电压的70%以下, 就可能引起电压的崩溃事故, 造成大面积停电。[2]所以说电力系统无功的不足不仅会影响到电能成本，而且影响电网的安全运行，进而影响到整个国民经济。所以在电力系统运行中，应尽量采用措施降低无功损耗，对其进行补偿，这从节省资源，降低电能成本，提高设备利用率等都是必要的。

大同第二发电厂升压站500kv5052大房I线，5053大房II线无功补偿采用电抗器来补偿。

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高压开关在输送电力中起着重要的作用，他的可靠程度高低，直接反映着电网的安全。真空具有很强的绝缘特性，在真空断路器中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大，发生相互碰撞的几率很小，因此，碰撞游离不是真空间隙击穿的主要原因，而在高强电场作用下由电极析出的金属质点才是引起绝缘破坏的主要因素。

真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙（2—3毫米）情况下，有比高压

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力空气与SF6气体高的绝缘特性，这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。 电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度（抗拉强度）和金属材料的熔点上。抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。

实验表明，真空度越高，气体间隙的击穿电压越高，但在10-4托以上，就基本保持不变了，所以，要保持真空灭弧室的绝缘强度，其真空度应不低于10-4托。 真空中电弧的形成与熄灭

真空电弧和我们以前学习的气体电弧放电现象有很大的差别，气体的游离现象不是产生电弧的主要因素，真空电弧放电是在触头电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。同时，开断电流的大小不同，电弧表现的特点也不同。我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流真空电弧。 小电流真空电弧

触头在真空中开断时，产生电流和能量十分集聚的阴极斑点，从阴极斑点上大量地蒸发金属蒸汽，其中的金属原子和带电质点的密度都很高，电弧就在其中燃烧。同时，弧柱内的金属蒸汽和带电质点不断地向外扩散，电极也不断的蒸发新的质点来补充。在电流过零时，电弧的能量减小，电极的温度下降，蒸发作用减少，弧柱内的质点密度降低，最后，在过零时阴极斑消失，电弧熄灭。有时，蒸发作用不能维持弧柱的扩散速度，电弧突然熄灭，发生截流现象。

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大同第二发电厂采用的是东方锅炉厂生产的自然循环炉，其中#1、#2炉是DG670/140—540/540—5型炉，#4—#6炉是DG670/140—540/540—8型炉。

锅炉的水循环就是汽水混合物在锅炉蒸发受热面回路中不断流动。在锅炉的水循环回路中，汽水混合物的密度比水的密度小，利用这种密度差而造成的水和汽水混合物的循环流动称为锅炉的自然循环。

锅炉是利用燃料燃烧释放的热能加热给水以获得规定参数(温度,压力)和品质的蒸汽的设备,是火力发电厂的主要设备之一.按锅炉炉膛结构和燃烧方式,划分为链条炉,煤粉炉,液态排渣炉,旋风炉和沸腾炉等,在我国单机容量25MW以上的火电机组都是由煤粉炉供应蒸汽.按照锅炉水流动的方式,锅炉又可分为自然循环锅炉,强迫循环锅炉和直流锅炉.自然循环锅炉设备的组成。

锅炉设备的主要工作过程简述如下:由输煤皮带运来的煤送入磨煤机磨制成煤粉后,被热空气烘干并携带出磨煤机进入粗粉分离器中分离,符合要求的煤粉送入输粉管道,经燃烧器喷入炉膛燃烧.在炉膛内煤粉的燃烧非常强烈,其中心温度可达1300～1400℃.燃烧所形成的火焰及生成的烟气主要以辐射的方式把热量传给炉膛四周被称为水冷壁的管子上,加热其中的水并使其部分蒸发成蒸汽.离开炉膛的烟气依次流过过热器,省煤器等各个对流受热面,逐步将热量以对流的方式传给这些受热面中

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汽轮机设备包括汽轮机,调速系统,凝汽器和附属设备等.汽轮机是以蒸汽作为工作介质的原动机,其作用是将来自锅炉的高温高压蒸汽所具有的热能转换为汽轮机转子旋转的机械能,转子带动发电机就可以将机械能再转换为电能。

1997年7月原电力部召开了热工自动化领导小组第六次扩大会，对电气设计如何与DCS配合提出了具体意见：“实现炉、机、电集中管理，使电厂主控室炉、机、电控制水平协调发展是必要的而且在现有技术和装备条件下是可行的，可以起到省人、省主控制室面积，便于集控值班运行的作用，而且不提高造价。领导小组要求以积极的态度加入电气纳入DCS的工程试点。”按此精神， 大同第二发电厂汽机、锅炉热系统经过改造全部采用DOS集成控制，控制方式可靠、适用，为机组经济、安全运行奠定了良好的基础；负荷调整方式为炉跟机集成协调；调峰方式为AGC自动调整方式，由华北电网总调度通过AGC方式向机组发出负荷增、降指令，机组受令后通过炉跟机集成协调，自动完成一时段的负荷调峰；锅炉及汽轮机寿命监测管理方式及系统为厂级总工程师责任制领导下的全厂技术监督管理系统，与华北电科院签有合同，定期或利用机组大、小修对锅炉及汽轮机寿命进行监测。

2006-10-23

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