摘要
本次生产实习，我选择了举世闻名的“水电城”——宜昌，有幸见识了三峡水利枢纽工程和葛洲坝水利枢纽工程的壮观和伟大，本次实习地点主要集中在葛洲坝，巍巍大坝，世界闻名，葛洲坝是我国万里长江上建设的第一个大坝，是长江三峡水利枢纽的重要组成部分。这一伟大的工程，在世界上也是屈指可数的巨大水利枢纽工程之一。水利枢纽的设计水平和施工技术，都体现了我国水电建设的最新成就，是我国水电建设史上的里程碑。本次实习参观了葛洲坝500kV开关站、大江电厂、二江电厂、二江电厂220kV开关站、直流输电换流站和三峡大坝等工程和建筑，听了安全教育以及葛洲坝与三峡电厂情况介绍，电厂主设备、主接线、厂用电，直流输电，继电保护，高压绝缘等方面的课程和讲座，通过讲座和参观，得以了解和掌握水电厂动力部分、电力部分及直流输电等方面的知识，较好的将讲座与参观、课堂学习与生产实习有机的结合在了一起，加深了对电气主接线、发电机和变压器、电气设备的布置、继电保护的方式与配合、直流输电等方面的认识，为以后的学习打下了较好的基础。
本报告按如下结构进行探讨：第一章、主要介绍实习相关情况，第二章、主要记述本次实习内容，第三章、主要对部分实习内容进行专题分析和探讨，第四章、主要谈实习的收获和体会，第五章、对实习提出相关改进意见和建议。
1.1 实习的背景和意义
国务院在相关文件中强调，大力推行工学结合、校企合作的培养模式。与企业紧密联系，加强学生的生产实习和社会实践，改革以学校和课堂为中心的传统人才培养模式。在这样的大背景下，为积极探索“学、研、产”相结合的人才培养新途径，提高人才培养质量，生产实习成为我校我院人才培养的一个重要环节。经过多年的发展，目前电气学院本科实习越来越正规、正式，也发挥着巨大的作用，有着重大的意义：
（1）加强了理论与实践的联系，增强了学生对社会、国情和专业背景的了解，为日后进入社会工作打下良好的基础；
（2）通过考察实践，扩宽学生视野，巩固和运用课堂教学所掌握的理论知识，了解本学科的发展现状及对社会的重要作用；
（3）增强了学生的劳动观念，培养了学生的敬业精神、创业精神，使学生得以了解今后的工作状况，激发了学生奋发向上的拼搏斗志。
1.2 本次实习的简介和具体要求
1.2.1 具体实习简介
本次实习，我选择了位于“水电城”——宜昌的葛洲坝水利枢纽工程，实习日期为2009年7月11日～7月17日，实习主要包括参观、听讲座、考试等形式。1.2.2 “葛洲坝实习”的具体要求
本次实习是较为正式的专业生产实习，与大学期间的金工实习、电工实习、认识实习同属实验教学环节，但其正式性及与社会和生产的紧密结合使其成为大学期间最重要的实习环节，也是本科教育重要的一课，是对课堂学习的重要补充和拓展。本次实习的具体要求为：
（1）全面了解水电厂的电能生产过程，主要设备及系统。
（2）理论联系实际，培养运用所学知识独立分析和解决实际问题的能力。
（3）加深对电力工业在国民经济中重要作用及安全生产重要性的认识。
（4）学习工人师傅和工程技术人员的优秀品质，学习他们精湛的专业知识和丰富的实践经验。
1.3 实习的期待
本次实习，我们需要远离长期生活的城市，到达一个没有去过而又举世闻名的地方——宜昌，那里有着长江流域最为宏大的两座水利枢纽工程，有着秀丽的风景和勤劳的人民，有着浓浓的“电”的气息，作为电气学子，对这次难得的实习和外出亲临生产现场机会充满了期待，万里长江映彩霞,高山峡谷千秋坝，远去的客车载着150多名学子，也载着150多颗激动的心和美好的梦驶往美丽的水电城。
第二章实习内容记述
由于葛洲坝工人师傅时间安排问题，我们并为按照事先预定的顺序展开讲座和参观，同时由于天气及其他原因部分原定的部分讲课内容也略去，但总的来说，本次实习的安排大多被落实，虽然只有短短的一个星期，但紧凑、充实的安排，仍让我们大开眼界、受益匪浅。
整个葛洲坝工程体系包括大江电厂、二江电厂、二江电厂200kV开关站、葛洲坝500kV开关站、换流站等工程组成，本次的实习亦主要围绕这些工程展开。
本次实际实习安排如表2-1：
表2-1 葛洲坝实习实际日程
时间安排地点/内容
7月11日上午讲座葛洲坝200kV继电保护系统介绍
7月12日上午参观葛洲坝500kV开关站
7月12日晚讲座安全教育暨葛洲坝、三峡水利枢纽工程介绍
7月13日上午讲座葛洲坝电厂电气一次部分
7月13日下午讲座电气设备的高压试验
7月14日上午参观三峡水利枢纽工程
7月14日下午讲座葛洲坝电厂电气一次部分（续）
7月15日上午讲座葛洲坝换流站简介
7月15日下午参观直流输电换流站
7月16日下午参观葛洲坝泄洪、大江电厂、二江220kV开关站
7月17日考试总结、考试、返校
注：为保证本报告的逻辑性和连续性，不按照以上参观顺序而以逻辑顺序安排本章内容。2.1安全教育暨葛洲坝、三峡水利枢纽工程介绍
2.1.1 实习的安全与纪律
1、电力生产企业在安全上遵循的原则：
安全第一、预防为主。安全是电力生产企业永恒的主题。
2、实习安全
实习安全二个主要方面：
1）人身安全
a ) 进入生产现场必须戴安全帽；
b ）进入生产现场必须与导电体保持足够的安全距离；
对于不同电压等级的电气设备（带电体），在设备不停电的情况下，安全距离如表2-2所示：
表2-2 不同电压等级的安全距离
额定电压等级安全距离
500kV 5m
330kV 4m
220kV 3m
110kV 1.5m
35kV 1m
10kV及以下（含发电机13.8kV）0.7m
注：在事先不知设备的工作状态情况下,需将设备视为运用中的设备(全部带有电压、部分带有电压或一经操作即带有电压的设备）；对机械旋转部位、运动部位也必须保持足够的安全距离。
2）设备安全。要保证设备安全，对实习人员必须做到：
a)在生产现场，严禁任何人动任何设备；
b)生产现场严禁吸烟、携带火种；
c)任何人不得进入厂房或生产现场的“警戒区”；
d)遇有检修试验或设备操作等情况，实习人员必须绕道而行；
e)生产场所严禁照相、录音与录影；
f)严禁实习人员将包、袋及照相、录影设备、器材等带入厂房内；
g)禁止实习人员动用生产场所的电话机。
对实习人员着装的要求：
3、实习纪律
1）所有实习人员必须遵守实习接待单位的有关各项纪律与规章制度，服从接待方的管理；
2）进出生产现场应佩带实习证或出示其它有效实习证件，自觉接受保卫人员的检查；
3）在无接待单位接待实习人员带领、监护情况下，任何实习人员均不得进入生产现场；
4）现场参观、实习过程中，任何实习人员均不得脱离自己所在的编队。2.1.2 葛洲坝水利枢纽工程简介
葛洲坝水利枢纽工程主要数据如下表2-3：
表2-3 葛洲坝水利枢纽工程简介
项目规格项目规格
大坝型式闸坝（直线坝）总装机容量271.5万kW
厂房型式河床式电站厂房总装机台数21台
大坝全长 2606.5m 过负荷运行容量 288万kW
大坝高度 40m 设计年发电量 140.9亿kW·h
坝顶高程 70m 实际年发电量 152～162亿kW·h
设计上有蓄水水位 66m 总发电量 3000亿kW·h
校核水位 67m 省内电价 0.159元/kW·h
实际运行水位 64～66.5m 省外电价 0.220元/kW·h
水库总库容 15.8亿立方米 设计年利用小时 5190h
设计落差 18.6m 水库回水距离 180km
最大落差 27m 保证出力 76.8万kw
其中水库回水距离就是改善通航条件的里程,由此带来的效益,即为通航效
益。大坝简图如图2-1。
保证出力:76.8万kW;
水库调节性能:日调节(泾流式电站);
泄水闸最大排洪能力:8.4万立方米/秒;
全部工程总体最大排洪能力:11.2万立方米/秒;
全部工程动工时间:1970.12.30
第一台机组(1F)投产试运行:1981.7.31
全部机组投产:1988.12
全部工程动工时间:1970.12.30
第一台机组(1F)投产试运行:1981.7.31
全部机组投产:1988.12
全部工程通过国家验收:1991.11
70m
40m
回水距离180km
水准点0m
落差
大坝重力上游水的压力
图2-1 葛洲坝大坝简图
二江电厂220kV 开关站(变电站)接线方式:双母线带旁路;
二江电厂发电机与主变压器配接方式:单元接线方式;
大江电厂500kV 开关站(变电站)接线方式:3/2接线;
大江电厂发电机与主变压器配接方式:扩大单元接线方式;
厂用电高压电压等级:6kV;
厂用电低压电压等级:400V;(380/220V)
工程总投资:48.48亿元（折合到70年代末的物价指数）。
2.1.3 三峡水利枢纽工程介绍 表2-4 三峡水利枢纽工程简介
项 目 规 格 项 目
规 格 大坝型式 混凝土重力坝（直线坝） 梯级船闸级数
5级（双向） 厂房型式 坝后式（全封闭） 升船机自重
11800t 大坝全长 2309.47m 最大提升吨位
3000t 最大坝高 183m （高坝） 金属构件总重
280800t 坝顶高程 185m 水轮机引水管
内径
12.4m 设计上有蓄水水位 175m 、145m （枯、丰水期） 水库调节性能
季调节 水库总库容 393亿立方米（对应175m 水
位）
施工工期 17年 最大落差 113m
工程总投资 2039亿元 单机容量 70万kW 发电机额定电
压
20kV 总装机容量 1820万kW 主变压器容量
840MV A 设计年发电量 847亿kWh 发电机与主变
单元接线 回水距离 650km
变电站接线 3/2接线 其中水库回水距离:650km(至重庆市,对应175m 水位)，解决了长期以来制
约长江航运发展的瓶颈问题,可以使宜昌至重庆长江河段通行万吨轮,这样可使
得长江年单向货运量由现在1500万吨(左右)发展到5000万吨,达到世界内河航
运极限，由此带来显著的通航效益。三峡大坝简图如图2-2：
185m
183m
回水距离650km
水准点0m
落差
大坝重力上游水的压力
图2-2 三峡大坝简图
2.2 葛洲坝电厂电气一次部分
发电厂、变电所（站）的电气设备，按照其功能可分为两类。第一类是直接与生产或输送电能（电力）有关的设备（例如：发电机、变压器、高压母线、断路器、隔离开关等），称为一次设备。第二类设备是对一次设备进行监测、控制、操作或保护的设备，我们称为二次设备(例如：继电保护装置、励磁调节系统、断路器操作系统、电气仪表等）。一次、二次设备互相配合，保证电力生产与输送安全可靠进行。毫不另外，葛洲坝电厂的电气设备也包括了一次、二次设备两大部分。
2.2.1 二江电厂电气一次部分
1、220kV开关站的接线式及有关配置
（1）接线方式：双母线带旁路，旁路母线分段（如图2-3所示）
母线：进、出线所连接的公共导体（结点）。
母线的功能：汇聚与分配电能（电流）。
断路器（开关）作用：1）正常情况下用于接通或断开电路；
2）故障或事故情况下用于切断短路电流。
隔离开关（刀闸）作用：1）设备检修情况下，将检修部分与导电部分隔开一个足够大的（明显可见的）安全距离，保证检修的安全；
2）正常情况下，配合断路器进行电路倒换操作；
3）电压等级较低、容量较小的空载变压器及电压互感器用隔离开关直接投切。
旁路母线与旁路断路器的作用：检修任一进线或出线断路器时，使对应的进线或出线不停电。检修任一进线或出线断路器时，用旁路断路器代替被检修断路器，并由旁路母线与有关隔离开关构成对应进线或出线的电流通路。
（2）接线特点：旁路母线分段。
双母线带旁路在电力系统的发电厂、变电所的一次接线中应用很普遍，但旁路母线分段却不多见，教科书也很少介绍，这是二江电厂220kV开关站接线方式的一个特点。将旁路母线分段并在每个分段上各设置一台断路器的原因是母线上
PM 2 1
1-8E，251B，252B
ML2EP
B(1、2、7FB)B(3～6FB)
ZB BB
ZB BB
21DL～24DL
21B～24B
3～6段母线
6kV
3YH2YH1YH
3YH2YH1YH
图2-3 二江电厂电气一次部分接线图
的进、出线回数多，且均是重要电源或重要线路，有可能出现有其中两台断路器需要同时检修而对应的进、出线不能停电的情况，在这种情况发生时旁路母线分段运行、旁路断路器分别代替所要检修的两台断路器工作，保证了发供电的可靠性。同时两台旁路断路器也不可能总是处于完好状态，也需要检修与维护,当其中一台检修例一台处于备用状态，这样可靠性比旁路母线不分段、仅设置一台旁路断路器高。
（3）开关站的主要配置：
出线8回：1－8E（其中7E备用）；
进线7回：1－7FB（FB：发电机－变压器组）；
大江、二江开关站联络变压器联络线2回；上述各线路各设置断路器一台、加上母联及2台旁路断路器，共19台断路器。
母线：圆形管状空心铝合金硬母线，主母线分别设置电压互感器（CVT）及避雷器（ZnO）一组。
(4）开关站布置型式：分相中型单列布置（户外式）。
2、发电机与主变压器连接方式、机组及主变压器型号与参数
（1）发电机与主变压器连接方式：采用单元接线方式。
（2）机组及主变压器型号与参数：
1）水轮机参数见表2-5：
表2-5 葛洲坝电厂水轮机参数
机组编号1-2# 3-7#
型号ZZ560-LH-1130 轴流
转
桨式（双调）
ZZ500-LH-1020轴流
转
桨式（双调）
额定转速54．6r/min 62.5r/min
飞逸转速120r/min 140/min
额定水头18.6m 18.6m
最大水头27m 27m
额定流量1130 m3/s 825m3/s
叶片数量4片5片
叶片重量40t 22.5t
转轮直径1130cm 1020cm
制造厂家东方电机厂哈尔滨电机厂 2）发电机参数见表2-6：
表2-6 葛洲坝电厂发电机参数
机组编号1-2# 3-7#
型号TS1760/200-110 SF125-96/15600 额定功率170MW 125MW
额定电压13.8kV 13.8kV
额定电流8125A 5980A 额定功率因数0.875(L) 0.875(L) 定子接法5Y 3Y
（续表2-6）额定转子电压494V 483V
额定转子电流2077A 1653A 磁极对数55 48
制造厂家东方电机厂哈尔滨电机厂
3）主变压器型号及参数
表2-7 主变压器型号及参数
编号1－2＃3－7＃
型号SSP3-200000/220 SSP3-150000/220
额定容量200MV A150MV A
电压比242±2×2.5%/13.8 242±2×2.5%/13.8
连接组号Yo/△-11 Yo/△-11 短路电压百分数13.1%-13.8% 13.1%-13.8%
冷却方式强迫油循环导向风冷
（改进后）
强迫油循环导向风冷
（改进后）
制造厂家沈阳变压器厂沈阳变压器厂3、厂用6kV系统与发电机组的配接方式
采用分支接线方式(仅3－6F 有此分支,如图1），分支接线是机组与主变压
器采用单元接线或扩大单元接线方式下获得厂用电的一种常用方法。在有厂用分
支的情况下，为保证对厂用分支供电可靠性，必须作到：
1）发电机出口母线上设置隔离开关；
2）隔离开关安装位置应正确。
葛洲坝二江电厂的厂用分支就是按照上述原则进行配置的，因此，具有所要
求的可靠性。（葛洲坝电厂将该分支上的降压变压器称为“ 公用变压器”）。
为提高对厂用分支供电的可靠性，在 3F －6F 出口母线上加装了出口断路
器。这样当机组故障时出口断路器跳闸切除故障，主变压器高压断路器不再分闸，
不会出现机组故障对应 6kV 分段短时停电情况。
公用变压器的型号与参数（21B 、24B ），3F-6F 出口断路器型号参数（ABB)
见下表2-8 表2-8 公用变压器与出口断路器型号及参数
型 号 S7－6000/13.8 型 号 HECI-3-R
额定容量 6MV A 额定工作电流 9000A
电压比 13．8±5%/6.3 额定开断电流 100kA
连接组号 Y/Y-12 动稳定电流 300kA
短路电压百分数 5.65％ 热稳定电流 100kA ,1S
冷却方式 自然油循环风冷
全分闸时间 <60mS
制造厂家 衡阳变压器厂 合闸时间 < 48mS
使用环境 户外式 最大运行电压 24kV
4、发电机中性点的接地方式
发电机中性点经消弧线圈接地（如图2-4所示），发电机中性点经消弧线圈
接地情况下的等效电路如图2-4所示。
A V
A
B
C
C C C
B I ?
C I ?A
I ?
O A
U ?
B U
?C
U ?
图2-4 发电机中性点接地图
A U ?U C ?
L I
?d I
?dc I ?B'I
??
A'
I ?
B U A'U ?B'U ?
U C ?-dc I ?-发生单相接地时（设C 相），则0C ???A'
A 0A C
d dc L U U U U U U U I I I ???????=-=+=-=+
图2-5 发电机中性点接地等效电路图
发电机定子绕组或引出线（包括分支引线）发生单相接地时，流过接地点的
电容电流是超前接地相相电压90o的（将电容电流参考方向选定为由设备流向地
网），而流过消弧线圈的电流是滞后接地相相电压90o的（参考方向与电容电流
方向一致），二者正好反相。实际经验证明：
（1）若流过接地点的电流>30A ，则在接地点产生永久性电弧，发电机定子绕
组、铁芯或有关设备将被严重烧损。
（2）10A<接地电流<30A ，则在接地点产生间歇性电弧，既会烧损设备，又会
引起过电压。
由于流过消弧线圈的电流对电容电流具有抵偿（补偿）作用，合理选择补偿
度k （k=IL/Idc)，就可以使得流过接地点的实际电流 (Id) 在10A 以下，这样
永久性与间歇性电弧均不会产生，保证了发电机定子绕组或引出线发生单相接地
时，设备不受损坏。由于消弧线圈具有消除电弧作用，故因此而得名。
葛洲坝电厂选取的补偿度是欠补偿。即： k=IL/Idc <1。这种补偿方式仅在
发电机与主变压器采用单元接线或扩大单元接线方式条件下才可采用。
2.2.2 大江电厂电气一次部分
1. 500kV 开关站接线方式 有关设备配置
（1）接线方式：采用3/2接线（见图2-6）。
选择3/2 接线方式，是基于开关站重要性考虑的。因为开关站进出线回数
多，且均是重要电源与重要负荷，电压等级高、输送容量大、距离远，母线穿越
功率大（最大2820 MVA ），并通过葛洲坝 500kV 换流站与华东电网并网，既是葛
洲坝电厂电力外送的咽喉，又是华中电网重要枢纽变电站。
500kV
至二江220kV 开关站
至二江
220kV
开关站
251B252B 13LM
336DL
36B35B
35kV335DL
6kV
12LM11LM
1组
3组
25B 图2-6 大江电厂电气主接线图
2）布置型式：分相中型三列布置（户外式）。
3）开关站有关配置：开关站共6串，每串均作交叉配置。（交叉配置：一串的2回线路中，一回是电源或进线，例一回是负荷或出线。）
交叉配置是3/2接线方式普遍的配置原则，作交叉配置时，3/2接线可靠性达到最高。因为这种配置在一条母线检修例一条母线故障或2条母线同时故障时电源与系统仍然相连接，(在系统处于稳定条件下）仍能够正常工作。
1－6串的出线分别是：葛凤线、葛双 1回、葛双2回、葛岗线、葛换2回、葛换1回。其中葛凤线、葛双2回、葛岗线首端分别装设并联电抗器（DK）。因为这三回出线电气距离长、线路等效电感及电容量大，“电容效应”的影响严重，装设并联电抗器后，可以有效防止过电压的产生（过电压现象最严重的情况是线路空载）、适当地改善线路无功功率的分布、从而使系统潮流分布的合理性与经济性得到相应的改善。
自耦变压器的中性点必须直接接地，这是由其工作原理及内部电路结构特殊性所决定的，因此251B、252B的中性点为直接接地方式。
若自耦变压器的中性点不接地或不直接接地，在高压侧发生单相接地情况下，中性点位移，与此有自耦关系的中压或低压绕组对地电压将升高到相当高的程度，足以导致绝缘击穿、变压器损坏，并由此引起电力系统故障。中性点直接接地后，高压侧单相接地时造成单相短路故障，中性点不发生位移，继电保护装置动作切除故障或变压器本身，保证变压器绝缘不被损坏。
2. 发电机与主变压器的连接方式，有关设备的型号参数
（1）连接方式
采用扩大单元接线方式（见图2-6）。
由于主变压器连接 2台发电机，且1－3串进线由二台主变压器并联，所以在发电机出口母线上设置了断路器。这样当一台发电机故障时，仅切除故障发电
机，本串上其他发电机仍能正常工作，最大限度保证了对系统供电的可靠性。
（2）有关设备的型号参数
表2-9 主变压器（国产）型号与参数
型号SFP-300000/500
额定容量300MVA
电压比550/13.8
连接组号Y0/ -11
冷却方式强迫油循环导向风冷
制造厂家西安变压器厂
3.发电机组制动电阻的设置
（1）设置制动电阻的原因
大江电厂外送有功功率很大，当系统故障或出线跳闸时，原动机（水轮机）的输入功率由于惯性作用不可能迅速减小，此时发电机发出功率总和大于线路输出功率总和，机组转子的制动力矩小于拖动力矩，转子在原有旋转速度基础上加速，从而导致机组与系统不同步，造成振荡或失步，机组被迫解列，甚至引起整个系统瓦解。设置制动电阻后，制动电阻在上述情况下通过继电保护或自动装置自动投入。制动电阻作为负载吸收故障时有功功率的“多余”部分，因而对转子加速起制动作用，保证机组与系统正常运行。
（2）制动电阻投入的时间：2S。
2.3葛洲坝200kV继电保护系统介绍
2.3.1 概述
1、什么是继电保护装置？
当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，需要向运行值班人员及时发出警告信号，或是直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。
实现这种自动化措施、用于保护电力元件的成套硬件设备，一般通称为继电保护装置；用于保护电力系统的，则通称为电力系统安全自动装置。
2、继电保护的基本任务：
(1)当被保护的电力系统元件发生故障时，将故障元件及时从电力系统中断开，使其损坏程度减少到最小，保证无故障电力设备继续正常运行。
(2)反应电气设备的不正常运行状态，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)，发出信号，以便值班人员进行处理。
3、继电保护装置的基本要求：
对电力系统继电保护的基本性能要求有可靠性、选择性、快速性、灵敏性。这些要求之间，有的相辅相成、有的相互制约，需要针对不同的使用条件，分别进行协调。
（1）可靠性。包括安全性和可信赖性。安全性是指不应该动作的故障不应误动；可信赖性是指应该动作的故障不应拒动。这是对继电保护的最基本要求。
（2）选择性。保护装置选择故障元件的能力。即只切除故障设备或线路，终止故障或系统事故的发展，以保证无故障部分正常运行。
（3）快速性。指保护装置应以最快速度动作于断路器跳闸，以切除故障设备或线路，保证系统稳定。
（4）灵敏性。指对其保护范围内发生最小故障和不正常状态的反应能力。继电保护越灵敏，越能可靠地反映要求动作的故障或异常状态；但同时，也更易于在非要求动作的其他情况下产生误动作，因而与选择性有矛盾，需要协调处理。
4、继电保护的发展历程
晶体管保护集成保护微机保护
微机保护优点：调试方便，配置灵活，原理先进，结构紧凑，可靠性高，可与后台系统进行数据交换。
5、继电保护的构成
一般情况而言，整套继电保护装置是由测量部分、逻辑部分和执行部分组成的，其原理结构图如2-7所示。
测量部分逻辑
部分
执行
部分
输入信号
输出
信号整定值
图2-7 继电保护原理结构图
2.3.2 主接线介绍
二江电厂：单元式接线方式，220KV开关站采用双母线带分段旁母运行方式。一机一变一线共7台机7条出线，1个母联，2个旁路，2台联络变压器。7条出线分别为：葛雁（小雁溪）线、葛陈（陈家冲）线、葛远（远安）线、葛坡（长坂坡）线、葛桔（桔城变）线、葛白I（白家冲）回线、葛白II回线。
大江电厂：扩大单元接线方式，两机一变，两变一线，共4个扩大单元7
台变压器14台机组。500KV开关站采用3/2接线方式，6条进线6条出线，其中4条进线由大江厂房引入，2条进线通过2台联络变压器从二江厂房引入。
2.3.3 发变组保护介绍
目前，葛洲坝电厂大江、二江所采用的都是能达公司跟华中科技大学联合研制的WYB系列微机型发电机、变压器保护装置。
所不同的是由于大江、二江电厂接线方式的差异，二江电厂是将发电机、变压器保护合二为一，并且采用双重化配置，而大江电厂将发电机保护与变压器保护分开配置。
WYB系列微机型发电机、变压器保护装置的构成：
1、管理机系统
2、功能子系统（1－5个，根据容量及类型定）
3、出口层（包括非电量保护）
各系统层在电气结构上均相对独立，必须的联接处均经光电隔离。
远程监控系统（待建）
管理机层
子1系统子3系统
子2系统
出口层
断路器
图2-8 继电保护系统结构图
2.4 高压试验
2.4.1 电气设备高压试验概况
为了保证电力系统的各种电气设备的安全、可靠运行，需要对设备进行各种试验，包括生产过程中的型式试验、抽样试验，安装后投入运行前的交接试验及运行过程中定期进行的预防性试验。试验的种类很多，可按照不同的方式来分类。
通常我们按实验目的来分类，可分为：性能试验和绝缘试验。
性能试验：主要用于检测电气设备电气性能是否满足系统运行的要求，如避雷器的直流泄露试验、开关的机械特性试验、变压器的变比试验等。
绝缘试验：主要是检测电气设备的绝缘是否满足系统运行的要求，如对设备的绝缘电阻试验、耐压试验等。
按《电力设备预防性试验规程》（DL/T596—1996）的要求）这两类试验都是必不可少的，是电力系统安全运行的保证。
电气设备绝缘试验按施加电压的高低可分为：非破坏性试验和破坏性试验（或耐压试验）
非破坏性试验：是指在较低电压下或用其它不会损伤绝缘的方法检测绝缘的各种特性，由此判断绝缘的状况。
破坏性试验：是指在绝缘上施加高于该电气设备运行时其绝缘可能出现的电
压，直接检测绝缘的耐受水平或裕度。
在进行高压试验时，应注意的是：（1）一定要在非破坏性试验合格的情况下，才能进行破坏试验。（2）一次设备都要进行高压试验。
2.4.2 发电机的实验项目、方法、目的、周期的标准
时间t 事故率
新设备
稳定期老设备
图2-9 试验时间与事故率关系曲线
1、定子绝缘电阻试验及吸收比的测量
绝缘电阻试验是电气设备绝缘试验中一种最简单、最常用的试验方法。当电气设备绝缘受潮，表面变脏，留有表面放电或击穿痕迹时，其绝缘电阻会显著下降。根据绝缘等级的不同，测量要求的区别，常采用的电压有500V 、1000V 、2500V 、5000V 、10000V 等。由于绝缘电阻试验所施加的电压较低，对于一些集中性缺陷，即使是很严重的缺陷，但是在测量师可能显示绝缘电阻仍然很大，因此，绝缘电阻试验只适用于检测贯穿性缺陷和普遍性缺陷。
注：试验完成后，先断开线，再将表停止转动。 A B
C
图2-10 定子绝缘电阻试验简图
试验中测得，三项最大电阻R A ：1000M Ω，三相最小电阻R C ：980 M Ω。R A /R C <2。
t i ，R
I g
i c
i R
图2-11 绝缘电阻试验曲线
从曲线可以看出，在绝缘电阻试验中，所测量的绝缘电阻是随时间变化而变化的，只有在时间无穷大时，所测电阻才为绝对的绝缘电阻值，但在绝缘电阻试验中，特别是电容量较大时，很难测得绝对的绝缘电阻值，因此，在实际试验中，规程规定，只需测量60s 时的绝缘电阻值，即R 60s 的值，当电容量特别大师，吸
收现象特别明显，如大型发电机，可采用10min 时的绝缘电阻值。
对于不均匀的绝缘试品，如果绝缘良好，则吸收现象明显，如果绝缘受潮严重或内部有集中性的导电通道，这一现象更为明显。工程上常用“吸收比”来反映这一特性，吸收比一般用K 表示，其定义为
60S 15S K R /R
式中：R 60s 为t=60s 测得绝缘电阻值，R 15s 为t=15s 时测得的绝缘电阻值。
2、定子绕组的直流耐压试验并测量泄漏电流
利用直流高压对电气设备进行耐压试验在发电机、电动机、电缆和电容器的绝缘性预防试验中应用比较广泛。随着直流输电系统的进一步发展，直流耐压试验可能会更进一步受到重视。直流耐压和交流耐压相比主要有以下特点：
（1）实验设备轻便。直流耐压试验不需要电源提供无功，所以对实验设备容量要求较低，尤其是对电容量大的试品。
（2）可同时测量泄漏电流。可以在进行直流耐压试验的同时，通过测量泄漏电流，更有效的反映绝缘内部的集中性缺陷。
（3）对绝缘损伤小。进行直流耐压试验时，若引起气隙发生局部放电，放电产生的电场使气隙中的电场减弱，起到了一直放电的作用。在进行交流耐压试验时，由于电场方向不断改变，每半个周波都要发生较强烈的局部放电。这种放电会促使有机绝缘材料分解、老化或变质，降低其绝缘性能，使局部缺陷扩大。
和交流耐压相比，直流耐压的主要缺点是：由于交流和直流情况下绝缘内部的电压分布不同，直流耐压试验对绝缘的考核不如交流耐压试验接近实际情况。另外，直流耐压情况下，不会发现交联聚乙烯电缆的某些绝缘缺陷。直流耐压试验试验简图如图2-12：
u A
R
K
A
图2-12 直流耐压试验试验简图
实验数据见表2-10：
表2-10 直流耐压试验实验数据
项目
相
泄漏电流（uA）
大修前大修后
A相27 271
B相26 260
C相26 260
葛洲坝电厂发电机定子绕组曾获得以上实验数据，说明发电机整体受潮，使发电机空转发热，十几个小时后，再进行试验，采用电压：0.5U~2.5U
3、定子绕组的交流耐压试验试验
定子绕组的交流耐压试验，为破坏性试验，它是鉴定电气设备绝缘性能最严格、最有效的直接方法，能有效发现较危险的集中下那个缺陷，它对判断电气设备是否继续投入运行具有决定性的意义，
也是保证设备绝缘水平，避免绝缘事故的重要手段。预防性试验的工频耐压电压值均比出厂试验电压值低一些，而且对不同设备应区别对待，主要根据相关国家标准来决定。国家标准规定在绝缘上施加工频试验电压1min，不发生绝缘闪络、击穿、或其他异常现象，则认为绝缘是合格的。运行经验表明，能经受住1min工频耐压试验的电气设备在运行中一般都能保证安全运行。交流耐压试验简图见图2-13
A
V
A
R1
图2-13 定子绕组交流耐压试验原理图
均匀加压，加到试验电压1min无异常，通过实验。
2.4.3 主业发展方向
目前在我国，检测设备的绝缘状况主要是通过定期检修来实现的，即根据国家标准的规定，针对不同的设备，在经过一定运行时间之后，对设备实施全面或部分的停电检修，进行绝缘预防性试验。这种定期检修对保证变电站设备的正常云翔起到了好好的作用。但是，预防性试验都是在停电条件下进行的，由于许多试验中心测量的数据没有考虑到设备绝缘的运行条件、气象条件等因素，在运行电压很高而常规预防性试验电压较低（一般在工频10kV以下）的情况下，可能出现预防性试验合格，而在运行中发生事故的现象。而且，这种盲目的计划检修往往造成巨大的人力、财力浪费。大量的统计也说明了实施状态检修的必要性与迫切性。
因此，对变电站设备实现从以时间为周期到以状态为标准的维修方式的转变是电力发展的趋势之一
预防检修（计划检修）带电检修
状态检修（诊断检修）
电力设备的检修随着电压等级的提高和容量的增大，从最早的事故后检修到预防性检修（或计划检修），发展到现在的状态检修。要达到设备的状态检修，这就要求在工作电压下经常检测电器设备的运行状态，以便做出设备是否需要维修的结论，即实行设备的在线监测。在线监测可以及时了解设备的状态，以及电气设备维护的合理化。这对于合理的使用设备、使电力系统安全及经济运行，将起到很大的作用。
2.5 葛洲坝换流站简介
2.5.1 换流站简介
葛洲坝－上海南桥直流输电工程是中国第一条超高压直流输电工程。工程送端葛洲坝换流站位于宜昌宋家坝，受端换流站位于上海市奉贤县南桥，途经湖北、安徽、江苏、浙江和上海，线路全长1044.5km。原计划1987年12月建成极1，1988年工程全部建成。由于换流变压器未通过出厂试验而重新制造，推迟到1989年9月投入运行，整个工程于1990年8月全部建成，从湖北葛洲坝至上海的葛南双极直流输电线路投入商业运行。其额定容量为1200MW（单极600MW），额定电压为±500kV，输送直流电流为1200A。此工程揭开了我国输电史上新的一页，中国电力从此进入了交直流混合输电的时代。
葛洲坝－上海直流输电工程的运行方式有以下几种：
①双极方式（包括双极对称方式和不对称方式）；
②单极大地回线方式（包括双导线并联大地回线方式）；
③单极金属回线方式；
④功率反送方式（反送最大功率为额定功率的50％）；
⑤降压方式（在额定直流电流下，直流电压可降到额定值的70％）。
2.5.2 交流场主接线及主要设备
三峡电厂三峡电厂
清江电厂
图2-14 葛洲坝换流站交流场原理图
交流厂主要设备：
1、换流变压器
换流站变压器由三台单相三绕组变压器构成，每极3台，共7台（其中1台为备用），二次线圈对地高压绝缘，具有以下特点：
（1）换流变压器两二次线圈对地均高压绝缘。
（2）换流变压器两二次线圈为非标准电压等级。
换流变参数：2373711MVA ?=
单台变压器的额定容量：237/118.5/118.5MV A
接线方式：0Y /Y/11?-
谐波次数：2n 1±次（5、7次谐波大小相等、方向相反，抵消掉了） 电压等级：(525/3)/(209/3)/209kV
公共调压：变压器为有载调压，抽头在525kV 侧，调节范围为-6%～+4%，每级1%。
2、换流阀：两端均采用空气绝缘，水冷却，户内悬挂式，晶闸管四重阀结构。三个四重阀构成一个12脉动换流器。每个换流阀由8个组件，每个组件有15个晶闸管，共120个晶闸管组成。
3、交流滤波器
主要功能：（1）用于消除直流输电时在交流侧产生的特征谐波（12n±1次）。
（2）提供直流运行时所需要的无功功率。
容量简介：单组容量67MVAR ，6组共402MVAR 。其中有四组11/12.94次的低通交流滤波器，和两组23.6/36.23次、23.25/35.37次的双调谐高通交流滤波器。
2.5.3 直流场主接线及主要设备
一、直流场主接线 SS
SS
SS
图2-14 葛洲坝换流站直流场原理图
直流场主要设备：
(1)换流阀：双桥串联，12脉冲换流阀
△Y
Y
135
4
62
135
462
图2-15 换流阀原理图
换流阀参数：500kV1200A ，600MW
换流阀采用空气绝缘，水冷却，四重阀，悬吊式结构，每桥臂120个晶闸管串联组成。
(2)阻波电抗器
作用：1）滤波
2）防止小电流时断流
参数：
每级电感：20.15H ?
电阻：20.53?Ω