封面：电气专业认识实习
一、实习时间
2013.9.23-2013.9.287 二、指导老师
上官璇峰、段俊东、张展、田书、王玉梅、朱军、赵铁英 王新掌、许孝卓、高彩霞、许丹、孙抗、孙岩洲、许世景
三、实习单位
高压走廊
河南理工大学电气学院专业实验室 焦作市于村变电站 焦作市光源电气设备厂
四、实习目的
通过到生产现场实习，增加学生感性认识，为专业课程的学习打基础。同时也起到专业介绍的作用，使学生对电气工程及其自动化专业有进一步的了解。
要学好电气\\专业，用一句话概括可谓是：观与思同在，学与做同行。即理论学习与实践环节同等重要，缺一不可，要紧密结合。电气专业理论学习涉及到的主要专业课程一个共同点就是：比较抽象，要求学生具有较强的想象能力和逻辑思维。认识实习是在学完有关基础知识后，进行专业课学习之前必须要完成的一项重要的教学实践环节。主要目的有： ①通过全面了解电能生产过程，巩固和扩大所学到的理论知识，为进一步学习专业知识打下基础；
②培养学生运用所学理论，分析和解决实际问题的能力；
③学习工人阶级优秀品质，培养学生正确的劳动观点，提高经济效益和安全生产观点。
五、实习内容
周一：实习动员（强调安全、时间、纪律、实习报告）和观看发电厂等录像 （一）观看录像
9月23号星期一是我们第一天实习，为了为以后几天实习的顺利打下良好的基础，今天我们的主要任务是观看发电厂，发电设备及安全知识有关的录像。通过今天的学习了解到，发电厂主要包括火力、水力、风能、太阳能、地热能、潮汐能。下面详细介绍火力、水e力发电
厂：
1、火电厂的发电设备及其发电过程，工作原理： 采用煤炭作为一次能源----利用皮
带传送技术----锅炉输送经处理的煤粉---煤粉燃烧对锅炉里的水一次加热之后--水蒸汽进入高压缸---为了提高热效率，对水蒸汽进行二次加热---水蒸汽进入中压缸---蒸汽去推动汽轮发电机发电。
从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业，其余部分流经凝汽器水冷，成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵，经过低压加热器到除氧器中，此时为160度左右的饱和水，经过除氧器除氧，利用给水泵送入高压加热器中，其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料，最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。
组成与流程：现代化火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。它由下列5个系统组成：①燃料系统 ②燃烧系统 ③汽水系统 ④电气系统 ⑤控制系统。在上述系统中，最主要的设备是锅炉、汽轮机和发电机，它们安装在发电厂的主厂房内。主变压器和配电装置一般装放在独立的建筑物内或户外，其他辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、
除尘设备、燃料储运设备等，有的安装在主厂房内，有的则安装在辅助建筑中或在露天场地。分类：按燃料的类别可分为燃煤火电厂、燃油火电厂和燃气火电厂等。按功能又可分为发电厂和热电厂。发电厂只生产并供给用户以电能；而热电厂除生产并供给用户电能外，还供应热能。按服务规模可分为区域性火电厂、地方性火电厂以及流动性列车电站。区域性电厂装机容量较大，一般建造在燃料基地，如大型煤矿附近。又称坑口电厂。其电能通过长距离的输电线路供给用户。地方性电厂多建在负荷中心，需经长距离运进燃料，它生产的电能供给比较集中的用户。 火力发电厂的汽水系统是由锅炉、汽轮机、凝汽器、高低压加热器、凝结水泵和给水泵等组成，他包括汽水循环、化学水处理和冷却系统等。水在锅炉中被加热成蒸汽，经过热器进一步加热后变成过热的蒸汽，再通过主蒸汽管道进入汽轮机。由于蒸汽不断膨胀，高速流动的蒸汽推动汽轮机的叶片转动从而带动发电机。为了进一步提高其热效率，一般都从汽轮机的某些中间级后抽出作过功的部分蒸汽，用以加热给水。在现代大型汽轮机组中都采用这种给水回热循环。
发电系统是由副励磁机、励磁盘、主励磁机（备用励磁机）、发电机、变压器、高压断路器、升压站、配电装置等组成。发电是由副励磁机（永磁机）发出高频电流，副励磁机发出的电流经过励磁盘整流，再送到主励磁机，主励磁机发出电后经过调压器以及灭磁开关经过碳 刷送到发电机转子，当发电机转子通过旋转其定子线圈便感应出电流，强大的电流通过发电机出线分两路，一路送至厂用电变压器，另一路则送到SF6高压断路器，由SF6高压断路器送至电网。
火电厂基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放出来，传给锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能。 安全，不仅指人身的安全，还有设备的安全，在火力发电厂中为了保证设备正常运行，发电厂还有专门的保护措施。基本的保护方式有以下3种。 ①联锁保护：当某一设备或工况出现异常现象时，相关联的设备联动跳闸，切除有故障的设备或系统，备用的设备或系统立即投入运行。 ②继电器组成的保护：以热工参量和电气参量的限值，以及设备元件的条件联系为动作判据，采用各种继电器组成保护回路，对某一设备或系统进行保护。 ③固定的保护装置:有机械的、电动的保护装置，如锅炉的安全门、汽轮机的危急保安器、电机的过电压保护器等。 近代的单元机组均采用综合保护连锁系统，即将机、炉、电的分别保护与单元的整体保护系统相互协调，形成一个完善的保护系统。
2、水力发电站的发电设备及其发电过程，基本原理：水力发电站是利用水位差产生的强大水流所具有的动能进行发电的电站。水力发电就是利用水力(具有水头)推动水力机械(水轮机)转动，将水能转变为机械能，如果在水轮机上接上另一种机械(发电机)随着水轮机转动便可发出电来，这时机械能又转变为电能。水力发电在某种意义上讲是水的势能变成机械能，又变成电能的转换过程。将水能转换为电能的综合工程设施。又称水电厂。它包括为利用水能生产电能而兴建的一系列 水电站建筑物及装设的各种水电站设备。利用这些建筑物集中天然水流的落差形成水头，汇集、调节天然水流的流量，并将它输向 水轮机，经水轮机与发电机的联合运转，将集中的水能转换为电能，再经变压器、开关站和 输电线路等将电能输入电网。有些水电站除发电所需的建筑物外，还常有为防洪、灌溉、航运、过木、过鱼等综合利用目的服务的其他建筑物。这些建筑物的综合体称水电站枢纽或水利枢纽。 在一个典型的水力发电站中， 水库中的水经泵压流进水力涡轮机，使涡轮机转动，涡轮机再带动发电机来发电。目前中国已建成三峡、葛洲坝、乌江渡、白山、龙羊峡和以礼河梯级等各类常规水电站，建成了潘家口等大型抽水蓄能电站（见潘家口水利枢纽）和试验性的江厦潮汐电站。
分类：水电站有各种不同的分类方法。按照水电站利用水源的性质，可分为三类。①常规水电站：利用天然 河流、 湖泊等水源发电；② 抽水蓄能电站：利用电网中负荷低谷时多余的电力，将低处下水库的水抽到高处上水库存蓄，待电网负荷高峰时放水发电，尾水至下水库，从而满足电网调峰等电力负荷的需要；③潮汐电站：利用海潮涨落所形成的 潮汐能发电。 按照水电站对天然水流的利用方式和调节能力，可以分为两类。① 径流式水电站：没有水库或水库库容很小,对天然水量无调节能力或调节能力很小的水电站;②蓄水式水电站：设有一定库容的水库，对天然水流具有不同调节能力的水电站。 水力发电厂的组成与流程：从引水钢管中引来有压库水，冲击水轮机叶片，带动发电机转子，电磁转化变成一定频率满足上网要求的交流电。 为保证人身的安全，我们在电厂实习的过程中，要千万注意听从老师及相关工人师
傅的安排，做到不让摸得不摸，不让碰的不碰，以保证实习过程的安全性。
虽然第一天的实习任然是坐在教室里，但是我感觉收获颇丰，平时我们在课堂上学习的都是抽象的理论知识，很少观察到实物，通过观看录像让我们了解了实际发电的相关设备及整个过程，以及在书本上经常见到的名词所对应的事物。更让我们对以后几天的实习内容有了一个基本的认识。
周二：高压走廊和专业实验室参观实习 （二）高压走廊及电力系统综合实验室 实习内容：高压走廊：高压输电线路。
电力系统综合实验室：发电机并网，电压器结构，微机继电保护，高压试验。
9月24号星期二我们早上九点半就在龙源湖集合了，虽然天气有些冷，但同学们热情高涨。今天的主要任务是从参观学习从龙源湖到学校西门的高压走廊。九点半集合完毕之后，我们就在带队老师的带领下开始了今天的行程。
一路上老师边让我们观看边讲解，通往我们学校的是10千伏的高压，并且是双回路供电 ，到学校之后由学校的变压器转换为220伏民用电。而且在学校的小西门有一个控制箱，是校外高压进入校内的控制设备。
一路上经过老师的讲解，我知道了
1：电线杆，这个在我们生活中随处可见，却又总是被忽略的物体，却也有着自己的分类和重要的作用。电杆是架空线路的重要组成部分，是架空导线的支柱。电杆应具有足够的机械强度，造价要低、使用寿命要长。
电杆的种类 电杆按其材质可分为木杆、金属杆和水泥杆。
电杆的结构型式
（1）按其在线路中的作用和地位，可分为六种结构型式。 ①直线杆(又叫中间杆)。 ②耐张杆(又叫承力杆)。 ③转角杆。 ④终端杆。 ⑤跨越杆。 ⑥分支杆。
（2）按受力状态划分：
①．直线型杆塔（又称中间杆塔）
仅承受垂直荷载以及水平风荷载（即横向水平荷载），导、地线在直线杆塔处不开断，正常运行时不承受线条张力
特点（1）仅承受垂直荷载以及水平风荷载 （2）采用悬垂绝缘子串
（3）事故断线时产生不平衡张力，允许在不平衡张力作用下杆塔发生倾斜。 ②.耐张杆塔：
控制线路连续档长度，便于线路施工和维修，控制杆塔沿线路纵向可能发生串倒的范围 ，导、地线在耐张杆塔处开断，杆塔除具有与直线型杆塔同样荷载承载能力外，还承受导线张力，支持事故断线时产生纵向不平衡张力，承受因施工、检修时用以锚固导线和避雷线引起的荷载
（1）除具有直线型杆塔承受荷载能力外，还要承受纵向水平荷载。 （2）采用耐张绝缘子串
（3）在发生事故断线时，导线悬挂点不产生位移。以限制事故断线影响范围。
（3）、按用途不同分类 ①、转角杆塔：
支承导、地线张力，改变线路走向 ；导、地线不开断为悬垂转角杆塔，导、地线开断为耐张转角杆塔
②、终端杆塔： 线路起始或终止处的杆塔， 线路一侧导、地线耐张连接在终端杆塔上，另一侧不架线或以小张力与门型构架相连
③、换位杆塔： 改变线路中三相导线相互位置，减小电力系统正常运行时电流和电压的不对称, 导线不开断称为直线换位杆塔，导线开断称为耐张或转角换位杆塔
④、跨越杆塔：支承导、地线跨越江河。湖泊、海峡等杆塔高，荷载大。多采用直线跨越杆塔
（4）按回路数划分：
单回 多回（二回、三回、四回） （5）按杆塔结构型式划分：
上字型塔、干字型塔、鼓型塔、酒杯塔 、门型塔、猫头塔 、拉线塔 、拉门塔、悬索塔 等 拉线塔
（a）1000kV拉V塔；(b) 11500kV拉Y塔；(c) 1000kV拉线悬索塔； (d) 三角布置拉V塔；(e) 1150kV悬索直线塔；(f) 倒三角排列拉V塔
2：绝缘子，绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体,它是
为了增加爬电距离的,通常由玻璃或陶瓷制成,就叫绝缘子。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。而电压等级又决定了绝缘子的多少，一般10千伏用到1~2个绝缘子，35千伏3~4个，110千伏是7~8个，而220千伏是13~14个，所以通过观看绝缘子的多少就可以大致判断电压登记的高低。
3：断路器，断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。 低压断路器又称自动开关，俗称\空气开关\也是指低压断路器，它是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，已获得了广泛的应用。它的内部构件包括辅助触头，报警触头，分励脱扣器，欠电压脱扣器。断路器一般和隔离开关结合使用，但他们两个具有很大的区别，
（1.）负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。 （2.）隔离开关一般是不能能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。 （3.）负荷开关和隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分断路器不具隔离功能，也有少数断路器具隔离功能。 （4.）隔离开关不具备保护功能，负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流 （5.）断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。。在断路器和隔离开关结合使用的时候，要注意先断开断路器在断开隔离开关。
4、高压输电线路：
电能输送：发电厂发出的电，并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方，满足更多的需要。这些电不能直接通过普通的电线传输出去，而是要用高压输电线路传送的。
一般称220千伏以下的输电电压叫做高压输电，330到765千伏的输电电压叫做超高压输电，1000千伏以上的输电电压叫做特高压输电。当电输送到用电的地方后，要把电压降低下来才能用。
高压输电线路分为电缆输电线路和架空输电线路。
电缆输电线路：将电缆埋设在地下，不占空间，但施工和维护不方便，多用在城市和跨江河线路中。
架空输电线路：采用输电杆塔将导线和地线悬挂在空中，使导线和导线之间、导线和地线之间、导线和杆塔之间、导线和地面障碍物之间保持一定的安全距离，完成输电任务。
输电线路的色漆：母线涂有色漆，一方面可以增加热辐射，便于导线散热；另一方面是为了便于区分三相交流母线的相别及直流母线的极性等。此外，母线涂漆还能防止母线腐