一、 实习目的
理论联系实际，增强我们对社会、国情和专业背景的了解，更加深入透彻地了解各电气设备（变压器、断路器、互感器以及控制室等）的规模、外型，对实际中的电力系统有初步的了解；使我们拓宽视野，巩固和运用所学过的理论知识，培养分析问题、解决问题的实际工作能力和创新精神；培养劳动观念，激发我们的敬业、创业精神，增强事业心和责任感；通过本次实习，使我们所学的理论知识得以巩固和扩大，增加学生的专业实际知识；为将来从事专业技术工作打下一定的基础；进一步培养我们运用所学理论知识分析生产实际问题的能力。
二、 实习要求
1）需提前准备实习资料收集、整理。
2）完成实习报告一份，字数不少于2000字。
3）完成参观变电站的主接线绘制。
三、 实习内容
3.1 实习形式
实地参观花都乐同110kV无人值守变电站的主接线、主要电气设备（包括主变压器、主要一次设备、二次设备、进出线情况等）电气设备布置方式、变电站主要运行控制方式、变电站的通讯方式、变电站的避雷措施、变电站的电气参数测量等，参观考察过程中要求作好笔记。
3.2 实习前准备
1）什么是变电站、变电所？可以分哪几类？
2）输电电压等级如何？
3）什么是电气主接线？有哪些分类？请作图说明。
4）变电站里的主要电气一次设备有哪些？型号规格？它们各自起什么作用？（参观后需针对实际情况再叙述）{母线、变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、并联电抗器和串联电容器}
3.3 实习内容
变电站（Substation）是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为：升压变电站，主网变电站，二次变电站，配电站。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集和分配电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。 变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。
电气主接线又称为电气一次接线，它是将电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最佳方案。主接线的基本接线形式就是主要电气设备常用的几种连接方式，以电源和出线为主体。由于各个发电厂或变电站的出现回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样，因而为便于电能的汇集和分配，在进出线数较多时（一般超过4回），采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。而与有母线的接线相比，无汇流母线的接线使用开关电器较少，配电装置占地面积较小，通常用于进出线回路少，不再扩建和发展的发电厂或变电站。有汇流母线的接线方式概括地可分为单母线接线、双母线接线和3/2接线；无汇流母线的接线形式主要有桥形接线、角形接线和单元接线。有汇流母线细分可分为单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路接线、双母线接线、双母线分段接线、双母线带旁路接线、一台半断路器接线以及三分之四台断路器接线。
乐同110kV变电站是一个主接线为单母线分段的变电站（主接线图如下），它是把110kV的高压电转化为10kV的中压电再输送到周边的学校及其他用电单位，站内有两个变压器，是两个不同的变压器，虽然功能相同，但从外型上就有明显的差别，比较大的是通过自然冷却的变压器，而外型比较小的则是通过风机进行吹风冷却的变压器。而更有趣的是两个变压器都建在一堆碎石上，最初大家都不以为然，后来在工作人员的讲解中才得知，原来地上的碎石是用来吸收绝缘油的，以免在检修或其他情况中从变压器里飞溅或者泄漏出来的油流到水泥地上，造成工作人员滑倒或者更严重会造成火灾而使大面积停电，造成经济损失，所以很多我们不以为然的事物在很多时候都发挥着重要的作用。
在变电站里，一次设备除了变压器以外还有其他很多设备。110kV的输电线从站外进来，通过绝缘子悬挂在变电站里面的杆塔上，再连接到隔离开关上，再到电流互感器，然后到断路器，再连接到变压器上。很多同学都对互感器和断路器不了解，把电流互感器和断路器混淆了，后来在工作人员的详细讲解下才基本了解且分辨出互感器和断路器。每当我们走过110kV母线和绝缘子的连接处时，都会听到微弱的电流放电的声音，工作人员告诉我们，在更高压的输电线上会听到更明显的声音，而且绝缘子在晚上会观察到明显地变成绿色，这也是电流放电所造成的。在参观完一次设备后，有一位同学提出了一个很基础的问题，就是为什么110kV的输电线比10kV的输电线细，这问题就是电网之所以使用高压电进行电能输送的原因，因为电能在输送过程中，高压电输送的造价、损耗都比中低压的要小得多，就是因为110kV的输电线比较所以造价才低。
参观完一次设备后，我们就去参观二次设备。二次设备几乎都摆放在变电站的主控室，一次设备均由主控室进行控制、监视等。信号从一次设备传送到保护装置，再传送到网线交换机平台，再到远动机，最后上传到广州局的集控中心，从而实现乐同变电站的无人值班机制。
变电站主控室中的二次设备有继电保护装置、网络交换机平台、当地变电站控制系统、GPS系统、远动机、操作模拟保护等多个系统。
继电保护装置是指能反应电力系统中电器元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
（变压器）
变压器是变电站的主要设备，分为双绕组变压器、三绕组变压器和自耦变压器即高、低压每相共用一个绕组，从高压绕组中间抽出一个头作为低压绕组的出线的变压器。电压高低与绕组匝数成正比，电流则与绕组匝数成反比。变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器。前者用于电力系统送端变电站，后者用于受端变电站。变压器的电压需与电力系统的电压相适应。为了在不同负荷情况下保持合格的电压有时需要切换变压器的分接头。按分接头切换方式变压器有带负荷有载调压变压器和无负荷无载调压变压器。有载调压变压器主要用于受端变电站。110kv电压等级的电力变压器，主要用於将输电纲络电压降到所需要的10kv或35kv，然后与10kv及35kv的电纲相联，也可作为发电机组升压变压器使用，110kv级变压器有油浸自冷、油浸风冷、三圈双圈、有载调压、无励磁调压等规格品种。
（断路器）
高压断路器是电力系统中最重要的控制和保护电器。由于它具有完善的灭弧装置，不仅可以用来在正常情况下接通和断开各种负荷电路，而且在故障情况下能自动迅速地开断故障电流，还能实现自动重合闸的功能。我国目前电力系统中使用的高压断路器，一句装设地点不同，可分为户内和户外两种型式。根据断路器所采用的灭弧介质及作用原理的不同，又可分为以下几种类型：油断路器、空气断路器、SF6断路器、真空断路器、自产气断路器、磁吹断路器。
由于断路器要在正常工作时接通或切断负荷电流，短路时切断短路电流，并受环境变化影响，故对高压断路器有以下几方面基本要求：断路器在额定条件下，应能长期可靠地工作；应具有足够的短路能力；具有尽可能短的开断时间；结构简单，价格低廉。断路器的核心部件是开断元件，包括动触头、静触头、导电部件和灭弧室等。
（互感器）
互感器是发电厂和变电所使用的重要高压电器。互感器包括电流互感器和电压互感器两大类，电流互感器又分为电磁式和光电式，电压互感器又分为电磁式、电容分压式和光电式。互感器是交流电路中一次系统和二次系统间的联络元件，分别用来向测量、控制和保护设备提供电压和电流信号，以便正确反映电气设备的正常运行和事故情况。测量仪表测量的准确性和继电保护动作的可靠性，在很大程度上与互感器的性能有关，因此应该熟悉互感器的一些主要特性，以便正确地选择和使用互感器。电流互感器用在各种电压的交流装置中，电磁式电流互感器的一次绕组串联于一次回路内，而二次绕组与测量仪表或继电器的电流线圈串联。电压互感器用在电压为380V及以上的交流装置中，电磁式电压互感器其一次绕组并联于一次回路内，而二次绕组与测量仪表或继电器的电压线圈并联连接。
四、 实习总结与心得体会
通过这次参观实习，我深刻地体会到理论必须要与实际联系，一位老师曾经跟我们说过“不要认为自己是本B学生就看不起自己，其实我们不仅能学习到书本上的理论，而且能联系实际进行实践，不想重点的学生只追求理论，也不像专科学生只能追求实践，我们是的的确确的双赢”，我觉得这句话说得太对了。这次到变电站参观，我学到了许多书本上完全无法学习到的东西，俗话说得好，读万卷书行万里路，一次这样的参观比我们在课室里学习一周强得多，深刻得多。
在这次实习中，我知道了变电站中变压器的规模、类别；分辨出了互感器和断路器；感受到了电流放电的感觉；感受到变电站管理的严谨，虽然是一个无人值班的变电站，但它靠电子自动化设备，从监控、报警、保护、维护等多方面管理变电站，让我体验到现代化设备日新月异的变化和发展。在变电站的每一项设计并不是纯粹的利用理论知识就能解决的，而是要用到许许多多的工程估算，参数，考虑到现场的环境与实际情况的设计方法。看来我们要学的东西实在是太多了，不仅要学好理论知识，还要会运用这些理论知识解决工程上的问题。这次实习可以说是将我们对电力系统的认识从理性提升到了感性上来。在这次实习经历将是我人生道路上的一次重要的经历和经验，为将来的学习和工作打下了一定的基础。最后还要感谢带队老师提供的这次机会，更要感谢特意从广州来向我们耐心讲解的工作人员，使我受益匪浅。
五、 主要参考文献
[1] 刘宝贵，发电厂变电所电气设备，北京：中国电力出版社，2008
[2] 熊信银，发电厂电气部分，北京：中国电力出版社，2009
[3] 贺家李、宋从矩，电力系统继电保护原理，北京：中国电力出版社，2004
第二篇：学校110KV变电站实习报告__0708260147
本科毕业生产实习(二)
南京理工大学110KV变电站参观实习报告
学号：0708260147
姓名：杨鸯
院系：能源与动力工程学院
专业：电气工程及其自动化
日期：20##年3月12日
一、实习背景及目的
电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是国民经济的第一基础产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。随着我国经济的发展，对电的需求量不断扩大，电力销售市场的扩大又刺激了整个电力生产的发展。
20##年全国的发电量达到21870亿千瓦时，比20##年增长14.8%，增速与20##年相比回落了0.4个百分点。其中，水电发电量为3280亿千瓦时，同比增长16.6%；火电发电量18073亿千瓦时，同比增长14.5%，；核电发电量稳步增长，全年发电量501亿千瓦时，同比增长14.1%。20##年我国电力消费始终保持强劲增长态势。全国全社会用电量达到21735亿千瓦时，比20##年同期增长14.9%。其中第一产业用电量612亿千瓦时，同比增长2.7%；第二产业用电量16258亿千瓦时，同比增长16.4%；第三产业用电量2435亿千瓦时，同比增长15.2%；城乡居民生活用电量2430亿千瓦时，同比增长8.2%。20##年12月，国家电网统调发电量1926.64亿千瓦时，同比增长16.03%，其中水电量141.17亿千瓦时，火电量1767.33亿千瓦时，核电量18.14亿千瓦时。根据预测，20##年中国发电总装机容量将提高到６至７亿千瓦，20##年提高至10至11亿千瓦，当年全社会用电量将达到4.6万亿千瓦时。
我国电力工业的飞速发展，还体现在电力系统容量、电厂规模和单机容量的大副度提高上。现在我国最大的火电机组是90万Kw,最大的水电机组容量70万kW最大核电机组容量100万kW。华北、华北、东北和华中四大电力系统的容量均已超过4000万kW。举世瞩目的三峡工程，装机容量1820万kW，单机容量70万kW，年均发电量847亿kWh，比全世界70万kW机组的总和还多，是世界最大的发电厂。我国核电力工业起步较晚，自行设计、制造、安装、调试的30*kW浙江秦山核电厂于1991年12月首次并网发电，实现了核电的零突破。1974年建成了第一条330kV输电线路，由甘肃刘家峡水电站厂到陕西关中地区。1981年建成了第一条500kV输电线路，由河南姚孟火电厂到武汉。电力系统输电电压等级，除西北电网为330/220/110kV外，其他电网都采用500/220/110kV。国内各省电网都已形成220kV网架，华北、东北、华东、华中、南方等电网都已建成500kV大容量输电线路和跨省联络线，并将逐步形成跨大区域互联的骨干网络。正在建设中的西北750kV输电工程，标志着我国电网输电电压等级由目前最高的500kV即将升级为750kV，实现历史性跨越。除超高压输电外，1988年建成了从葛州坝到上海南桥的500kV直流输电线路，全长1080km，输电容量120*kW，使华中和华东两大电力系统互联，形成了跨大区的联合电力系统。在这些电力建设工程中，超高电压等级（220KV/330KV/500KV/750KV）变电站自动化系统占有重要的地位。
本科毕业实习是电气工程及其自动化专业教学计划要求的一项重要的实践性环节。实习前，我们已学完全部专业课程，对发电厂的动力部分、发电厂和变电站电气部分的一次系统等已有所了解。因此实习除一次系统外，主要以发电厂、变电站和电力系统的整体运行以及继电保护、自动装置等二次系统为主。使学生对本专业的生产过程有一个全面深入的认识和了解，并结合毕业课题收集有关资料。
实习的目的是理论联系实际，增强学生对社会、国情和专业背景的了解；拓宽视野，巩固和运用所学过的理论知识，培养分析问题、解决问题的实际工作能力和创新精神；培养劳动观念，激发我们的敬业、创业精神，增强事业心和责任感；通过本次实习，使学生所学的理论知识得以巩固和扩大，增加学生的专业实际知识；为将来从事专业技术工作打下一定的基础；进一步培养我们运用所学理论知识分析生产实际问题的能力。
二、实习概况
本次实习主要以实地参观为主，并由来自变电站的工程师为我们讲授实习安全教育，理工大110KV变电站的概况和一些特性参数，并详细讲解了变电站电气主接线及其原理。籍由这种讲解与参观有机结合的实习方式，我们得以用最高的效率，对大学三年中所学的专业知识作了一番回顾和梳理，并因此得到了更为深刻的认识。
变电站参观结束之后，我们来到了学校配电网监控室进行参观学习。在这里，我们了解了南京理工大学主要的配电网模式，配电网自动化设备，配电网监控软件等等，这些都是书本上所学不到的，通过实习老师的悉心讲解，不仅增长了我们的见识，而且对现今配电网技术的发展有了一定的了解，对今后的学习或是工作都带来了一定的益处。
三、实习内容
1、校110KV变电站参观
上午，我们来到学校东北角，参观南京理工大学110KV电压等级变电站。该变电站建于20##年，如今已经运行了4年多，没有重大事故发生，运行很成功。该变电站承担着全校所有的生活，教学，科研及生活用电，具有十分重要的地位，对整个学校的发展起着重要的作用。目前为止，运行很稳定，供电正常，维持着良好的工作环境，其中各种电力设备均为最新设备，相互配合良好，工作稳定。首先来介绍一下该变电站。高压侧为110KV电压，低压侧为10KV电压。变电站采用屋内式设计，所有的电气设备均在屋内设计工作。
屋内配电装置的特点：
(1)由于允许的安全净距小，能分层布置，因而占地面积比屋外布置小。
(2)维修、操作和巡视都在户外进行，不受气候条件的影响。
(3)电气设备不易受外界污秽空气环境的影响，维护工作量小。
(4)电气设备之间的距离小，通风散热条件差，且不便于扩建。
(5)房屋建筑投资大，但可采用价格较低的屋内型设备，能减设备的投资。
发电厂与变电站的屋内配电装置按其布置形式，一般可分为三层式、二层式和单层式。三层式是将所有的电器依其轻重分别布置在各层中，具有安全可靠性高，占地面积少等特点，但其结构复杂，施工时间长，造价较高，检修和运行维护不大方便，目前已经较少采用。二层式是将断路器和电抗器布置在第一层，将母线、母线隔离开关等较轻设备布置在第二层。与三层式相比，它的造价低，运行维护和检修较方便，但占地面积有所增加。而该变电站所采用的是二层式结构。各类设备分别放在不同的房间，易区分，也易于扩建。
另外，该变电站还采用了成套配电装置：低压配电屏，高压开关柜及SF6全封闭组合电器（GIS）。GIS由断路器、隔离开关、快速或慢速接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷针、母线和出线套管等元件,按电气主接线的要求依次连接,组合成一个整体,并且全部封闭于接地的金属外壳中,壳体内充一定压力SF6气体,作为绝缘和灭弧介质.目前,通称为SF6全封闭组合电器。
为了便于检修，母线布置在下部，断路器水平布置在上部，出线用电缆，整个回路按照电路顺序成Ⅱ型布置，使装置结构紧凑；母线采用三相共箱式，其余元件均采用分箱式；盆式绝缘子用于支撑带电导体和将装置分隔成不漏气的隔离室；隔离室具有便于见识、易于发现故障点、限制故障范围以及检修或扩建时减少停电范围的作用；在两组母线汇合处设有伸缩节，以减少由温差和安装差引起的附加应力。此外，装置外壳上还设有检查孔、窥视孔和防爆盘等设备。
SF6全封闭组合电器的主要特点是占地面积较小，占用空间少，运行可靠性高，维护工作量小、检修周期长，不受外界环境条件的影响，无静电感应和电晕干扰，噪声水平低，抗震性能好，适应性强。由于SF6全封闭组合电器的优异性能，目前已经用在110-500KV各个电压等级，特别是在500KV及以上超高压电网中将获得广泛应用。
接着来说一说该变电站的电气主接线型式。该变电站高压侧由输电线路直接送电，经由变压器接到低压侧10KV母线上，低压侧采用单母线分段接线。
单母线分段接线的优点是：提高供电可靠性和灵活性。
（1）两母线段可并列运行（分段断路器接通），也可分裂运行（分段断路器断开）。
（2）重要用户可以用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。
（3）任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段可继续供电，减小了停电范围。
（4）对于用QFd分段，如果QFd在正常运行时接通，当某段母线故障时，继电保护使QFd及故障段电源的断路器自动断开，只停该段；如果QFd在正常运行时断开，当某段电源回路故障而使其断路器断开时，备用电源自动投入装置使QFd自动接通，可保证全部出线继续供电。
缺点是：
（1）分段的单母线接线增加了分段设备的投资和占地面积；
（2）某段母线故障或检修仍有停电问题；
（3）某回路断路器检修，该回路停电；
（4）扩建时，需向两端均衡扩建。
对于上述的单母线分段接线的一般型式，对该变电站设计来说在其基础上做了一点小小的改变，即在母线分段处未设分段断路器，主要是与该变电站的出线型式为环网有关，具体将在下面有关配电网的介绍中作出解释。
变电站的主变压器选择：对于枢纽变电站在中、低压侧已形成环网的情况下，变电站以设置2台主变压器为宜。
对地区性孤立的一次变电站或大型工业专用变电站，可设3台主变压器，以提高供电可靠性。
变压器容量选择原则为:
（1）对重要变电站，应考虑当1台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力允许时间内，应满足I类及II类负荷的供电。
（2）对一般性变电站，当1台主变压器停运时，其余变压器容量应能满足全部负荷的70~80%。
发电厂和变电站中主变压器接线组别一般选用YN，d11常规接线。全星形接线变压器均为自耦变压器，用于110kV及以上电压等级的中性点直接接地系统中。
对于该变电站，所采用的是2台主变压器，还有一台备用变压器，变压器绕组组别为YY连接，一侧中性点经消弧线圈直接接地，另一侧中性点接小电阻接地，电阻阻值为12Ω。
另外，该变电站低压侧还装设有限流串联电抗器，以防止发生断路故障时，产生的短路电流过大，对系统安全造成威胁。同时，还装设有并联电容器，当负荷端需求突然增大时，可对系统无功容量进行补偿，保持系统稳定运行，不至于崩溃。
然后再来看一下该变电站的继电保护装置，继电保护采用的均是成套装置，由南瑞继保公司提供安装及技术支持。具体所安装保护如下：
最后来说一下该变电站的配电网监控。参观完变电站后，我们又来到了配电网的监控室进行参观。在这里，实习老师向我们具体介绍了配电网的相关知识。由此，我们了解到该变电站出线的主要特点是环形结构（如下图所示），即没处负载均可由两段母线进行供电，由于其特殊性，故单母线分段的主接线不需要配置分段断路器。任意一段母线或下级输电线路出现故障时，均可将负载另一侧的开关合上，这样该处负载便可由另一段母线进行供电。
如：当220V（1）处所在线路出现故障或10KV1段母线需要进行检修时，线路两侧断路器跳闸退出运行，此时将开关K1合上，此处负载便可由10KV2段母线供电，这样便将停电概率降到最小，既增强了输电的可靠性，将生产教学科研的损失降到最小；又节省了一台断路器的投资，不过增加了线路的投资。