电气工程及其自动化生产实习报告.docx

1、电气工程及其自动化生产实习报告西南交通大学本科毕业设计（论文）1第暑期实习报告报告名称： 生产实习姓 名：学 号：班 级：指导教师：实习单位：实习时间：精品资料推荐前言2013 年 7月，学院组织我们在大学第三年的最后时间里， 进行专业生产实习。 对 于即将步入社会的我迎来了人生中的重要的时刻，为了适应社会的激烈竞争，多积 累工作经验，我对实习充满了热情，也希望有着重要的收获。于是本着对自己认真 负责的态度完成了本次实习。自我进入大学学习以来， 特别是在进入大三后学习了许多的专业课程， 对电气工 程及其自动化专业有了一定了解，但是我对自己的工作经验不足感到担忧，担心自 己是否能把理论和实际相结

2、合起来做好实际的工作。参加专业生产实习之后，我获 得丰富的实践经验，学到了课本上学不到的知识，感谢生产实习。此次生产实习收获无疑是巨大的，从老师的授课中了解了许多课本以外的知识， 增长了不少知识。 在现场是参观中看到了许多课本中的实物， 对他们有了新的见解， 不仅仅在理论中，也通过现场环境所带来的新的知识。印象深刻的是自己动手所获 得的一种愉悦，在动手剪铁丝、制作掉线和腕臂的装配的时候虽然感受到了困难， 但是我没有退缩，我知道那是对自己的一种体验，对以后工作的一种肯定。通过生 产实习提高了我对本专业的兴趣，激发竞争意识、责任意识和开拓意识。生产实习给我带来对以后工作认知感， 让我接触实际， 了

3、解社会。 对于以后的工 作也让我以增强群众观点和事业心、责任感，提高思想觉悟来为自己的职场生涯奋 斗。利用本专业初步的实际知识，以利于培养实际工作能力和专业技能。精品资料推荐前言 目录 第一章 电力系统 11.1电力系统简介 11.2电力系统的基本组成及我国电力布局 11.3火力发电产种类和生产流程 21.4水力发电厂种类和生产流程 31.5输配电技术 41.6继电保护装置 8第二章 牵引变电所 92.1牵引变电所简介 92.2牵引变电所组成和分类 92.3牵引变电所设备 102.4牵引变电所供电方式 122.5牵引变电所主控制屏 132.6牵引变电所电气连接线 14第三章 接触网 143.1

4、接触网简介 143.2接触网部分零件及其结构 153.3接触网供电方式 193.4接触网的基本要求 19第四章 变压器 204.1变压器简介 204.2变压器组成及分类 214.3变压器的基本生产工艺 22第五章 成灌高铁 24 第六章 成都地铁 24 第七章 交大许继 25 结论 26II精品资料推荐第一章 电力系统1.1电力系统简介一、电力系统的主要特点和发展情况由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的 电能 生产与消费系统。它的功 能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将 电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应 的信息与

5、控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度， 以保证用户获得安全、经济、优质的电能。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区， 也无法大量储存， 故其生产、 输送、 分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内有机地组成一个整体，电能生产 必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供 应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其 功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产 和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、 优质的电能。中华人民共和国的电力系统从 50

6、 年代开始迅速发展。到 1991 年底，电力系统 装机容量为 14600万千瓦，年发电量为 6750亿千瓦时，均居世界第四位。 输电线路 以 220千伏、330千伏和 500千伏为网络骨干， 形成 4 个装机容量超过 1500万千瓦 的大区电力系统和 9 个超过百万千瓦的省电力系统， 大区之间的联网工作也已开始。1.2电力系统的基本组成及我国电力系统布局一、电力系统基本组成电力系统的主体结构有电源、电力网络和负荷中心。电源指各类发电厂、站， 它将一次能源转换成电能；电力网络由电源的升压变电所、输电线路、负荷中心变 电所、配电线路等构成。它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送到负 荷中心

7、变电所，再降压至一定等级后，经配电线路与用户相联。电力系统中网络结 点千百个交织密布，有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速在全系统 范围传播。它既能输送大量电能，创造巨大财富，也能在瞬间造成重大的灾难性事 故。为保证系统安全、稳定、经济地运行，必须在不同层次上依不同要求配置各类 自动控制装置与通信系统，组成信息与控制子系统。它成为实现电力系统信息传递 的神经网络，使电力系统具有可观测性与可控性，从而保证电能生产与消费过程的精品资料推荐正常进行以及事故状态下的紧急处理。根据电力网的结构方式，又分为开式电力网和闭式电力网。凡用户只能从 单方向得到电能的电力网，称为开式电力网；凡用户至少可

8、以从两个或更多方 向同时能得到电能的电力网，称为闭式电力网。根据电压等级的高低，电力网 还可分为低压、高压、超高压几种。通常把 1kV 以下的电力网称为低压电网， 1 220kV 的电力网称高压电网， 330kV 及以上称超高压电网。1.3火力发电厂种类和生产流程一、火力发电厂种类火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂， 它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成 热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转， 热能转换成机械能， 然后汽轮机带动发电机旋转， 将机械能转变成电能。按燃料分 ：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，以垃圾及工 业

9、废料为燃料的发电厂；按原动机分：凝气式汽轮机发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽 燃气轮机发电厂等；按蒸汽压力和温度分： 中低压发电厂（3.92MPa，450 度），高压发电厂（9.9MPa， 540 度），超高压发电厂（ 13.83MPa，540 度），亚临界压力发电厂（ 16.77MPa，540 度），超临界压力发电厂（ 22.11MPa，550 度）；超超临界压力发电厂（ 31MPa，600 度）；按发电厂装机容量分：小容量发电厂（ 100MW以下），中容量发电厂（ 100 250MW），大中容量发电厂（ 2501000MW），大容量发电厂（ 1000MW以上）。二、火力发电厂生产

10、过程燃煤，用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤 粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经 排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾 部烟道流动，放出热量，最后进入除尘器，将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气 在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道 上的空气预热器内，利用热烟气加热空气。这样，一方面使进入锅炉的空气温度提 高，易于煤粉的着火和燃烧外， 另一方面也可以降低排烟温度， 提高热能的利用率。 从空气预热器排出的热空气分为两股：一股去磨煤机干燥和输送煤粉，另一股直接 送

11、入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内，与从除尘器分离出的细灰精品资料推荐一起用水冲至灰浆泵房内，再由灰浆泵送至灰场。 火力发电厂在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后通过高压加热器送入省煤 器。在省煤器内，水受到热烟气的加热，然后进入锅炉顶部的汽包内。在锅炉炉膛 四周密布着水管，称为水冷壁。水冷壁水管的上下两端均通过联箱与汽包连通，汽 包内的水经由水冷壁不断循环，吸收着煤受燃烧过程中放出的热量。部分水在冷壁 中被加热沸腾后汽化成水蒸汽，这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。饱和 蒸汽在过热器中继续吸热，成为过热蒸汽。过热蒸汽有很高的压力和温度，因此有 很大的热势能。具有热势能的过热蒸汽

12、经管道引入汽轮机后，便将热势能转变成动 能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能。汽轮机的转子与发电机的 转子通过连轴器联在一起。当汽轮机转子转动时便带动发电机转子转动。释放出热 势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出，称为乏汽。乏汽在凝汽器内被循环水泵送 入凝汽器的冷却水冷却，重新凝结成水，此水成为凝结水。凝结水由凝结水泵送入 低压加热器并最终回到除氧器内，完成一个循环。在 循环过程中难免有汽水的泄 露，即汽水损失， 因此要适量地向循环系统内补给一些水， 以保证循环的正常进行。 以上分析虽然较为繁杂，但从能量转换的角度看却很简单，即燃料的化学能蒸汽 的热势能机械能电能。在锅炉中，燃料的化

13、学能转变为蒸汽的热能；在汽轮机 中，蒸汽的热能转变为转子旋转的机械能；在发电机中机械能转变为电能。炉、 机、 电是火电厂中的主要设备，亦称三大主机。与三大主机相辅工作的设备成为辅助设 备或称辅机。主机与辅机及其相连的管道、线路等称为系统。火电厂的主要系统有 燃烧系统、汽水系统、电气系统等。1.4水力发电厂种类和生产流程一、分类 按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂、引水式水电厂、混合式水电厂； 按径流调节的程度分类：无调节水电厂、有调节水电厂二、生产过程 水力发电系利用河川、湖泊等位于高处具有位能的水流至低处，将其中所含之 位能转换成水轮机之动能，再藉水轮机为原动机，推动发电机产生电能。因水力发

14、 电厂所发出的电力其电压低，要输送到远距离的用户，必须将电压经过变压器提高 后，再由架空输电路输送到用户集中区的变电所，再次降低为适合於家庭用户、工 厂之用电设备之电压，并由配电线输电到各工厂及家庭用户。精品资料推荐1.5输配电技术一、输配电主要电气设备（ 1）牵引变电所主接线 主接线反映了牵引变电所的基本结构和功能。牵引变电所的主接线可分为电气主接线和二次接线两部分。 电气主接线是指牵引变电所内一次设备 （ 生产、变换、输送、分配和使用电能的设备 ） 的连接方式，也是变电所接受电能、变 压和分配电能的通路。二次接线是指牵引变电所内二次设备 （ 对一次设备和系 统的运行状态进行测量、控制、监视

15、和保护的设备 ） 的连接方式。二次接线对 一次接线的安全运行起着重要作用。基本形式：单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路母线接线、 双母线接线、双母线分段接线、双母线分段带旁路母线接线、一台半断路器接 线、桥式接线及分支接线等。（ 2）牵引变电所变压器牵引变电所内的变压器，根据用途不同，分为主变压器 （ 牵引变压器 ） 、自耦变压器 （AT） 、所用变压器几种；根据结线方式不同，又有单相变压器、三相 变压器、三相 - 二相变压器等。尽管变压器的类型、容量、电压等级千差万别， 但其基本原理都是一样的，其作用都是变换电压，传输电能，以供给不同的电 负荷。主变压器是牵引变电所内的核心设备，担

16、负着将电力系统供给的三相110kV（ 或单相 220kV） 的电源变换成适合电力机运用的 27.5kV 的单相电。由于牵 引负荷具有极度不稳定、短路故障多、谐波含量大等特点，运行环境比一般电 力负荷恶劣的多， 因此要求牵引变压器过负荷和抗短路冲击的能力要强，这精品资料推荐也是牵引变压器区别于一般电力变压器的特点。自耦变压器 (AT)是 AT供电的 专用变压器，自身阻抗很小，一般沿牵引网每 10 20km设一台，用以降低线路阻抗，提高网压水平及减少通信干扰。( 3)断路器 牵引变电所目前应用最多的有少油断路器、六氟化硫断路器、压缩空气断 路器和真空断路器等几种，各种断路器的区别主要在于所用的灭弧

17、介质不同， 如少油断路器采用变压器油作为绝缘和灭弧介质、 六氟化硫断路器使用六氟化 硫气体 (SF6) 作为绝缘和灭弧介质，真空断路器则使用真空作为绝缘和灭弧介 质等，由于灭弧介质不同，断路器的结构自然有所差别。断路器依靠本身所具有的强大的灭弧能力，不但可以带负荷切断各种电气 设备和牵引网线路，更可与保护装置配合，快速、可靠地切断各种短路故障。 它是牵引变电所内最为重要的电气设备之一，其工作最为繁重，地位最为关键 结构最为复杂。精品资料推荐（ 4）隔离开关 隔离开关，是一种在需要时将电气设备、线路与电源隔离开来的开关设备， 具有明显可见的、距离足够的断口，它不带灭弧装置，不能开、合负荷电流和

18、短路电流，具体作用为：将需要停电的设备、线路与电源可靠隔离，以保证检 修工作的安全。改变供电方式，如 110kV 进线互投、牵引侧高压母线的分段运 行或并联运。 开、合小电流电路如电压互感器、 避雷器及小容量的空载变压器精品资料推荐（ 5）互感器互感器作用将高电压、大电流变换成低电压、小电流，以供仪表、继电器 等二次设备使用。将高电压与低电压可靠地隔离开来，以保障二次设备及人身 的安全。将电压互感器二次输出电压统一规定为 100V，电流互感器二次输出电流统一规定为 5A，便于设备设计和制造的标准化，并降低生产成本，牵引变电 所等级一般为 1.5 级。牵引变电所内仅有变压器、开关等变、配电设备是

19、远远不能满足安全、可 靠、 高效供电等要求的， 还需要用二次设备将其有效的监控、 保护起来， 因此， 就需要一种变换装置将主设备中的电气参数传递给二次设备，如仪表、继电器 等。这种将高电压、大电流变换成低电压、小电流的设备就是互感器，变换电 压的设备叫电压互感器，变换电流的设备叫电流互感器。（ 6）高压熔断器 作为结构简单的保护电器，高压熔断器通常用于保护功率较小和对保护性 能要求不高的场合。它可以在过载或短路故障时单独断开电路，达到保护设备 目的，也可与负荷开关配合，组成“ F-C”接线。常用的高压熔断器可分为限流式 （ 如牵引变电所中用于保护电压互感器的 熔断器 ） 与跌落式两类精品资料推

20、荐二、输变电新技术及其发展输配电技术的应用范围涉及输配电系统的规划、设计、施工、远行和维修各个 领域。这些技术有的是现有成熟技术的延伸 ; 有的是近年研究成功， 接近商业化的新 技术；有的则是面向未来长远需求正在研究。在未来的输变电技术中三相高压交流 输电仍是主流，高压直流输电日显重要，灵活交流输电方兴未艾。输电线路发展趋 势在于：紧凑型线路、气体绝缘线路、超导输线路。配电技术展望在对可靠的网络 结构、配电自动化技术、电能质量控制技术、先进表计系统、配电施工技术和分布 式电源等技术的进一步发展，同时也是对输变电技术的用一种提高。1.6、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

21、力系统本身发生了故障危及 电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制 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 动化措施的成套设备， 一般通称为继电保护装置。 继电保护装置应满足可靠性、 选择性、 灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。 继电保护主要是利用电 力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变 化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生 的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物 理量，继电保护装置都包括测量部分（

22、和定值调整部分） 、逻辑部分、执行部分。装置类型：电流保护、电压保护、瓦斯保护、差动保护、高频保护、距离保护、 平衡保护、负序及零序保护、方向保护等九种保护类型。精品资料推荐第二章 牵引变电所2.1牵引变电所简介电力牵引的专用变电所。牵引变电所把区域电力系统送来的电能，根据电力牵 引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别送到沿铁路 线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到地下铁道等城市交通所需的供电 系统，为地铁电动车辆或电车供电。电力牵引的专用变电所。牵引变电所把区域电 力系统送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵 引的电能，然后分别送到

23、沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电，或者送到 地下铁道等城市交通所需的供电系统，为地铁电动车辆或电车供电。一条电气化铁 路沿线设有多个牵引变电所，相邻变电所间的距离约为 4050公里。在长的电气化 铁路中，为了把高压输电线分段以缩小故障范围 , 一般每隔 200250公里还设有支柱 牵引变电所 , 它除了完成一般变电所的功能外， 还把高压电网送来的电能， 通过它的 母线和输电线分配给其他中间变电所。2.2牵引变电所组成和分类一、牵引变电所组成牵引变电所的主要电力设备是单机容量为 10000千伏安以上的降压变压器 , 称主 变压器或牵引变压器。工矿和城市交通大多采用直流电力牵引，故直流牵引

24、变电所 里除降压变压器外，还有把交流电变成直流电的半导体整流器。此外，各类牵引变 电所中还有用来接通和开断电力电路的主断路器、为了检修和安全用的隔离开关， 以及为了自动、远动控制和保护用的自动控制系统和断电保护系统。二、牵引变电所分类牵引变压所分为直流和交流两类。直流牵引变电所的功能是把区域电网的高压电加以降压和整流，使之成为直流 1500伏、 750 伏或城市交通用 600伏电压 ,再送到接触网，为直流电力机车或电动车辆供电。交流牵引变电所根据牵引变压器绕组接线不同，又分为三相、单相和三相 两相牵引变电所。1三相牵引变电所：变压器原边绕组通常为星形连接，副边绕组为三角形连接。三角形的 一个连

25、接点接铁路行车轨道，另两个连接点分别接牵引变电所左右两侧的供电分区接触网。由 于两侧相位差 60 ,需要分段。 这种牵引变电所的优点是变压器副边保持三相， 可供变电所本身和地方的三相用电；缺点是变压器的容量未能充分利用。2单相牵引变电所：采用 1 2台单相变压器。用一台单相变压器时，副边绕组的一端接轨 道，另一端同时供给左右两侧的供电分区接触网。为了检修方便，两供电分区采用相关分段加精品资料推荐以隔离。若用两台单相变压器时，其原边绕组分别接到高压三相母线中两对不同的母线上，使 三相负载平衡；两个副边绕组按 V 形接线 ,公共点接轨道 ,其余两端分别向两侧的分区供电 ,并用相关分段。单相变电所的

26、优点是变压器容量利用较充分。但地区负荷需专用变压器；简单的单 相接线，还影响三相系统的平衡。3三相 -两相牵引变电所： 变压器原边绕组接成 T 形，与三相高压母线连接； 副边为两相连 接，共用端接轨道，另两端分别接供电分区 ,由于两者相位差 90 ，两分区也需隔开。这种形式的牵引变电所一定程度上克服了三相和单相牵引变电所的缺点。中国早期的牵引变电所大多采 用三相牵引变电所，从 80 年代起出现采用三相两相牵引变电所。2.3牵引变电所设备牵引变电所的一次设备主要有：牵引变压器、隔离开关、电压互感器、电 流互感器、避雷器、断路器、母线、接地装置、电容补偿装置等。由于前面均 有叙述电力系统部分设备同

27、牵引变电所一样，这里补续部分。1、电压、电流互感器，影响表计指示及保护误动，如果保电压互感器：将大电压变为小电压 的互感器教电压互感器。其作用是把高 压降为低压，供给保护与测量使用，这 样既缩小了仪表与继电器的体积，又扩 大了量程。电压互感器实际上就是一个 容量较小的降压变压器。电压互感器二次侧不许短路，因为 电压互感器二次侧约有 100v 电压，应接 于能承受 100v 电压的回路里，其所通过 的电流由二次回路阻抗的大小来决定。 电压互感器本身阻抗很小，如二次短路 时，二次通过的电流增大，造成一次保险熔断 险容量选用不当极易损坏电压互感器。电流互感器：电流互感器是将大电流变成小电流的电气设备

28、，其一次线圈匝数 少，串接在测量电路的回路中，二次线圈匝数多，串联接入测量用的仪表及保护继 电器。供给测量与保护用。电流互感器二次不许开路，电流互感器二次开路时，阻抗无限增大，二次电流 等于 0，一次完全变成激磁电流，在二次线圈产生很高的电势，威胁人身安全，或 造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏。另一方面，原绕组磁化力使铁芯磁通 密度过度增大，可能造成铁芯强烈过热而损坏。2、 电容补偿装置对电力系统来说， 供电能力也就是容量是一定的， 为有功功率和无功功率之和10精品资料推荐无功功率大了，那么有功功率必然会小，这会严重的影响经济效益。牵引用电为感 性负荷，利用感性负载和容性负载相位相反，相

29、互抵消的原理，引入并联容性补偿 负载，可以弥补牵引负荷带来的无功损失。电容补偿装置并联在牵引侧高压母线上，由数个电容器串、并成组，再与电抗 器串联而成。由于电容器具有过电压、电流能力差的性质，断电后有残压，合闸后 会产生过电压和涌流的特性，装设有避雷器、熔断器、放电线圈和容抗器等加以保 护。3、 避雷装置、接地装置 变电所避雷装置的作用是防止电气设备遭受雷击，造成过电压，损坏电气设备 威胁人身安全。变电所防雷设备有避雷器、避雷针和避雷线。接地装置的作用是当设备或其外壳发生接地故障时，故障电流通过接地装置泄 至大地，确保人身安全。4、 母线 在变电所中各级电压配电装置间、各种电器之间的连接以及变

30、压器等电气设备 与相应配电装置之间的连接，大多数采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线，统称为 母线。母线的作用是汇总，分配和传送电能。 母线是要涂色的，因为母线涂色可以增加辐射能力，有利于母线散热。因此， 着色后母线允许负荷电流可提高 12 15，钢母线着色还可以防止生锈， 为了便11精品资料推荐于识别直流的极性和交流的相别，母线涂有不同的颜色标志： 直流：正极涂红色，负极涂蓝色。交流： A黄色， B绿色， C红色。中性线：不接地的中性线涂白色，接地的中性线涂紫色5、变电所的电气二次回路由测量仪表、 监察装置、信号装置、控制和同步装置、 继电保护和自动装置等组成，主要用于监控、调度、测量、保护一次设