认识实习报告

电气工程及其自动化专业

认识实习报告

班 级： 电气4班

姓 名： **

学 号： **

20**年1月20日

一、实习目的与内容

1.认识实习的目的和意义

认识实习是电气工程与自动化专业的集中性必修实践教学环节，要求学生在完成基础课和部分技术基础课学习之后，通过在工程单位的现场讲课、实地参观，结合工程实际问题，进一步了解各种主要电气设备的基本结构和作用、电能的生产和输配方式、电气设备的控制与检测方法。通过现场实习，学习了解与电气工程领域相关的仪器、仪表和设备，熟悉企业的生产、运行和管理等情况，增加学生对电力生产、电能传输、二次设备制造等过程的感性认识，为后续专业课程的学习提供一定的工程背景。

2.认识实习的内容与方法

学习和了解主要电气设备的种类、名称、结构、作用和主要参数；变电站主控制室和开关站的作用和布置方式，电气主接线的类型；发电厂的主要设备及其参数和技术经济指标，电能的生产和输配方法；二次电气设备的作用、主要参数、制造材料和制造方法；计算机控制、PLC、电力电子等技术在电气行业中的应用。

3.实习时间及流程

时间：1月14—15日

14日：谏壁电厂 —— 上午8:00，企业授课，中午在电厂就餐；下午2：00，参观电厂

15日：南瑞——上午9:00，企业展馆参观，二次设备生产流程与员工工作内容参观；东善桥变电站——下午13:30，变电站设备及线路认识，了解变电站远程监控及二次设备应用情况。

2、火电厂生产流程

谏壁电厂是火电厂。江苏省的电厂大部分是火力发电厂。

第一部分 分类与特点

1、火电厂的分类

（1）按燃料分类：①燃煤发电厂，即以煤作为燃料的发电厂；谏壁电厂就是燃煤发电厂。

②燃油发电厂，即以石油（实际是提取汽油、煤油、柴油后的渣油）为燃料的发电厂；

③燃气发电厂，即以天然气、煤气等可燃气体为燃料的发电厂；

④余热发电厂，即用工业企业的各种余热进行发电的发电厂。此外还有利用垃圾及工业废料作燃料的发电厂。

（2）按发电厂总装机容量的多少分类：

①小容量发电厂，其装机总容量在100MW以下的发电厂；

②中容量发电厂，其装机总容量在100～250MW范围内的发电厂；

③大中容量发电厂，其装机总容量在250～600MW范围内的发电厂；

④大容量发电厂，其装机总容量在600～1000MW范围内的发电厂；

⑤特大容量发电厂，其装机容量在1000MW及以上的发电厂。

（3）按蒸汽压力和温度分类：

①中低压发电厂，其蒸汽压力在3.92MPa（40kgf／cm2）、温度为450℃的发电厂，单机功率小于25MW；地方热电厂。

②高压发电厂，其蒸汽压力一般为9.9MPa（101kgf／cm2）、温度为540℃的发电厂，单机功率小于100MW；

③超高压发电厂，其蒸汽压力一般为13.83MPa（141kgf／cm2）、温度为540／540℃的发电厂，单机功率小于200MW；

④亚临界压力发电厂，其蒸汽压力一般为16.77MPa（171 kgf／cm2）、温度为540／540℃的发电厂，单机功率为30OMW直至1O00MW不等；

⑤超临界压力发电厂，其蒸汽压力大于22.llMPa（225.6kgf／cm2）、温度为550／550℃的发电厂，机组功率为600MW及以上，德国的施瓦茨电厂;

⑥超超临界压力发电厂, 其蒸汽压力不低于31 MPa、温度为593℃.

水的临界压力：22.12兆帕；临界温度：374.15℃

2、火电厂的生产流程及特点

火电厂发电就是把燃料（煤）中含有的化学能转变为电能的过程。整个生产过程可分为三个阶段：燃料的化学能在锅炉中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入汽轮机，推动汽轮机旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；由汽轮机旋转的机械能带动发电机发电，把机械能变为电能，称为电气系统。

其基本生产流程为：

与水电厂和其他类型的电厂相比，火电厂有如下特点：

凝汽式火电厂生产过程示意图

（1）火电厂布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。

（2）火电厂建造工期短，一般为水电厂的一半甚至更短。一次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。

（3）火电厂耗煤量大，目前发电用煤约占全国煤碳总产量的25％左右，加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力发电要高出3～4倍。

（4）火电厂动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。

（5）汽轮机开、停机过程时间长，耗资大，不宜作为调峰电源用。

（6）火电厂对空气和环境的污染大。

第二部分 三大系统简介

1、燃烧系统

燃烧系统由输煤、磨煤、燃烧、风烟、灰渣等环节组成，其流程如图2所示。

（l）运煤。电厂的用煤量是很大的，一座装机容量4×3O万kW的现代火力发电厂，煤耗率按36Og／kw.h计，每天需用标准煤（每千克煤产生70O0卡热量）360（g）×120万（kw）×24（h）=10368t。因为电厂燃煤多用劣质煤，且中、小汽轮发电机组的煤耗率在40O~5O0g／kw·h左右，所以用煤量会更大。据统计，我国用于发电的煤约占总产量的1／4，主要靠铁路运输，约占铁路全部运输量的4O％。为保证电厂安全生产，一般要求电厂贮备

十天以上的用煤量。

（2）磨煤。用火车或汽车、轮船等将煤运至电厂的储煤场后，经初步筛选处理，用输煤皮带送到锅炉间的原煤仓。煤从原煤仓落入煤斗，由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并经空气预热器来的一次风烘干并带至粗粉分离器。在粗粉分离器中将不合格的粗粉分离返回磨煤机再行磨制，合格的细煤粉被一次风带入旋风分离器，使煤粉与空气分离后进入煤粉仓。

（3）锅炉与燃烧。煤粉由可调节的给粉机按锅炉需要送入一次风管，同时由旋风分离器送来的气体（含有约10％左右未能分离出的细煤粉），由排粉风机提高压头后作为一次风将进入一次风管的煤粉经喷燃器喷入炉膛内燃烧。

在煤粉中，一次风是通过管道输送煤粉进炉膛的那部分空气。它可以是热空气，也可以是制粉系统的乏气。它的作用除了维持一定的气粉混合物浓度以便于输送外，还要为燃料在燃烧初期提供足够的氧气。

二次风是通过燃烧器的单独通道送入炉膛的热空气，进入炉膛后才逐渐和一次风相混合。二次风为碳的燃烧提供氧气，并能加强气流的扰动，促进高温烟气的回流，促进可燃物与氧气的混合，为完全燃烧提供条件。

在燃用不易着、燃烧稳定性差的无烟煤、贫煤或其它高水分一次风。这时，制粉系统的乏气通过单独的管道与喷口，直接喷送到炉膛称为三次风。三次风内约含10左右的细煤粉，风量约占总风量的15左右。某些锅炉因某种用途通过专用喷口入炉膛的热风，也称三次风

电厂煤粉炉燃烧系统流程图

目前我国新建电厂以300MW及以上机组为主。300MW机组的锅炉蒸发量为10O0t／h（亚临界压力），采用强制循环（或自然循环）的汽包炉；600MW机组的锅炉为200Ot／h的（汽包）直流锅炉。在锅炉的四壁上，均匀分布着4支或8支喷燃器，将煤粉（或燃油、天然气）喷入炉膛，火焰呈旋转状燃烧上升，又称为悬浮燃烧炉。在炉的顶端，有贮水、贮汽的汽包，内有汽水分离装置，炉膛内壁有彼此紧密排列的水冷壁管，炉膛内的高温火焰将水冷壁管内的水加热成汽水混合物上升进入汽包，而炉外下降管则将汽包中的低温水靠自重下降至下连箱与炉内水冷壁管接通，靠炉外冷水下降而炉内水冷壁管中热水自然上升的锅炉叫自然循环汽包炉，而当压力高到16.66~17.64MPa时，水、汽重度差变小，必须在循环回路中加装循环泵，即称为强制循环锅炉。当压力超过18．62MPa时，应采用直流锅炉。

（4）风烟系统。送风机将冷风送到空气预热器加热，加热后的气体一部分经磨煤机、排粉风机进人炉膛，另一部分经喷燃器外侧套筒直接进入炉膛。炉膛内燃烧形成的高温烟气，沿烟道经过热器、省煤器、空气预热器逐渐降温，再经除尘器除去90％～99％（电除尘器可除去99％）的灰尘，经引风机送入烟囱，排向天空。

（5）灰渣系统。炉膛内煤粉燃烧后生成的小灰粒，被除尘器收集成细灰排入冲灰沟，燃烧中因结焦形成的大块炉渣，下落到锅炉底部的渣斗内，经过碎渣机破碎后也排入冲灰沟，再经灰渣水泵将细灰和碎炉渣经冲灰管道排往灰场（或用汽车将炉渣运走）。

2、汽水系统

火电厂的汽水系统由锅炉、汽轮机、凝汽器、除氧器、加热器等设备及管道构成，包括凝给水系统、再热系统、回热系统、冷却水（循环水）系统和补水系统，如图3所示。

电厂汽水系统流程示意图

（1）给水系统。由锅炉产生的过热蒸汽沿主蒸汽管道进入汽轮机，高速流动的蒸汽冲动汽轮机叶片转动，带动发电机旋转产生电能。在汽轮机内作功后的蒸汽，其温度和压力大大降低，最后排入凝汽器并被冷却水冷却凝结成水（称为凝结水），汇集在凝汽器的热水井中。凝结水由凝结水泵打至低压加热器中加热，再经除氧器除氧并继续加热。由除氧器出来的水（叫锅炉给水），经给水泵升压和高压加热器加热，最后送人锅炉汽包。在现代大型机组中，一般都从汽轮机的某些中间级抽出作过功的部分蒸汽（称为抽汽），用以加热给水（叫做给水回热

循环），或把作过一段功的蒸汽从汽轮机某一中间级全部抽出，送到锅炉的再热器中加热后再引入汽轮机的以后几级中继续做功（叫做再热循环）。

（2）补水系统。在汽水循环过程中总难免有汽、水泄漏等损失，为维持汽水循环的正常进行，必须不断地向系统补充经过化学处理的软化水，这些补给水一般补入除氧器或凝汽器中，即是补水系统。

（3）冷却水（循环水）系统。为了将汽轮机中作功后排入凝汽器中的乏汽冷凝成水，需由循环水泵从凉水塔抽取大量的冷却水送入凝汽器，冷却水吸收乏汽的热量后再回到凉水塔冷却，冷却水是循环使用的。这就是冷却水或循环水系统。

3、电气系统

发电厂的电气系统，包括发电机、励磁装置、厂用电系统和升压变电所等，如图4所示。

发电厂电气系统示意图

发电机的机端电压和电流随着容量的不同而各不相同，一般额定电压在10~20kV之间，而额定电流可达2OkA。发电机发出的电能，其中一小部分（约占发电机容量的4％～8％），由厂用变压器降低电压（一般为63kV和400V两个电压等级）后，经厂用配电装置由电缆供给水泵、送风机、磨煤机等各种辅机和电厂照明等设备用电，称为厂用电（或自用电）。其余大部分电能，由主变压器升压经高压配电装置、输电线路送入电网。

3、变电站主要设备，主接线形式、运行方式

1.变电站的主要设备

变电站的电气设备主要包括主变压器、断路器、隔离刀闸、母线、互感器、电抗器、补偿电容器、避雷器以及进出变电所的输配电线路等。

变压器

电抗器

避雷器

2.变电站的主要接线方式

变电站主接线形式有：单母线、单母线无分段、单母线有分段、单母线分段带旁路母线、双母线、双母线分段、3/2断路器双母线、带旁路母线的双母线、单元接线、扩大单元接线、桥形接线、多角接线。

（1）单母线接线方式：只有一组母线，所有电源回路和出线回路，均经过必要的开关电器连接到该母线上并列运行。优点：接线简单、清晰，所用电气设备少，操作方便，配电装置造价便宜。缺点：适应性差，母线故障或检修，全部回路均需停电任一回路断路器检修，该回路停电适用于单电源的发电厂和变电所，且出线回路数少，用户对供电可靠性要求不高的场合。

（2）单母线分段：与单母线接线方法相比，增加了分段断路器，将母线适当分段。当对可靠性要求不高时，也可利用分段隔离开关进行分段。母线分段的数目，决定于电源的数目，容量、出线回数，运行要求等。母线分段一般分为2－3段。优点：减小母线故障的影响提高了运行的灵活性和供电的可靠性。缺点：母线故障检修，该段母线所有回路均需停电任一断路器检修时，所在回路也将停电。

（3）双母线接线（单断路器双母线）：有两组母线，一组工作另一组备用，也可以同时工作。两组母线通过母联断路器连接。每回路装有一个断路器，两组隔离开关并分别接于两组母线上。

（4）双母线分段：工作母线分成2段，其他与双母线相同。优点：运行方式灵活，检修母线时不中断供电，检修任一母线隔离开关时，只中断该回路，检修任一线路断路器时，可用母联断路器代替其工作。缺点：变更运行方式时，容易出现误操作，导致设备或人身事故，检修任一回路断路器时，该回路仍需停电，或短时停电，占地面积与投资都有所增加。

（5）带旁路母线的单断路器双母线接线:当一台断路器检修、故障时，可由旁路母线断路器经旁路母线向用户供电。提高了运行的灵活性和供电的安全性、可靠性、连续性。

（6）3/2接线：在母线W1，W2之间，每串接有三台断路器，两条回路，每二台断路器之间引出一回线，故称为一台半断路器接线，又称二分之三接线。是最常用于变电站的接线方式。

（7）特点：具有较高的供电可靠性及运行灵活性。母线故障，只跳开与此母线相连的断路器，任何回路不停电。隔离开关不作操作电器，减少了误操作的几率。使用设备较多，投资较大，二次控制接线和继电保护配置也比较复杂。大型电厂和变电所的超高压配电装置。

我在实习中参观的东善桥变电站就用的是3/2接线，在实际接线中线路的连接要比电路图看起来复杂得多复杂的多。

变电站线路

3.变电站的运行方式特点：

(l)保证对重要用户的可靠供电。对于重要用户应采用双回路供电,即利用两个独立的电源同时对用户供电。这样,当两个电源中的一个电源发生故障 时,另一路电源可以照常工作。

(2)要便于事故处理。要考虑到部分设备发生故障时,能通过紧急倒闸操作,对重要负荷迅速恢复送电。对于变电所多台变压器的容量选择,要考虑到其中一台变压器故障时, 其余变压器能承担全部重要用户的供电 。

(3)要考虑运行的经济性。在编制各种运行方式 时要尽量使功率分配合理,减少由于线路潮流而引 起的电能损耗。对于双回线供电,应尽可能将双回线同时投入运行,以减小电流密度。对于环状运行的电网,应尽量缩短解列时间,以避免不必要的线损增加。变电所的主变压器投运台数的选择,也直接影响到变压器电能损耗 。

(4)断路器的断流容量应大于最大运行方式时的短路容量。如果高压断路器的断流容量小于系统计算点的短路容量,则当被保护区域内发生短路事故时,断路器不能顺利断弧,这样有可能引起爆炸以至扩大事故。

(5)要满足防雷保护、继电保护和消弧线圈运行的要求。在编制电气主接线运行方式时,应将各种运行方式时的防雷保护方式、 继电保护整定值和消弧线圈投运方式都作出明确的规 定,以避免在改变主接线运行方式时,由于继电保护误动作而造成事故。

4、二次设备的种类和功能，生产流程

1.电器设备的种类和功能

电气二次设备主要包括：仪表、控制和信号元件、继电保护装置、操作、信号电源回路、控制电缆及连接导线、发出音响的信号元件、接线端子排及熔断器等。

电气二次设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备。如熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。

主要分为：

1.强电控制、信号和测量系统；

2.弱电控制、信号和测量系统；

二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系。一次设备及其连接的回路称为一次回路。二次设备按照一定的规则连接起来以实现某种技术要求的电气回路称为二次回路。二次回路的内容包括发电厂和变电所一次设备的控制、调节、继电保护和自动装置、测量和信号回路以及操作电源系统。 电力系统还包括为保证其安全可靠运行的继电保护和安全自动装置,调度自动化和通信等辅助系统也称二次次系统。

2.二次设备的生产流程：

原理与设计-＞PCB设计-＞焊装工艺设计-＞印刷-＞表面贴装-＞焊接-＞光学检验-＞通孔器件焊装-＞性能测试

调试作业流程：任务接收-＞工程分析-＞查看工程完备性并跟踪-＞非标控制-＞调试及问题处理-＞配合终检-＞移库并通知整修及包托部门

调试现场

自动化控制技术系统

5、实习感想

两天的实习生活转眼而过。回顾过去短短的两天，我感触颇深，初次接触工作环境，眼里满是新奇，看到书本中没有的电气设备和员工的工作过程，使我对科技水平和工作环境及内容有了新的认识。通过和工作人员的交流，我从他们身上学到很多关于专业方面的知识，使我明白还有很多的知识需要我去学习，我必须要用更高的要求和更多专业知识技能来武装自己，这样才能成新时期一名合格应用型人才。

首先，我们实习整体上是以相关老师的讲解和实地参观为主要形式，这就要求我们能够积极地与车间的技术操作人员很好的交流，虚心向其学习；其次，也要能够快速的将看到的现象和实物。认识到不管在任何单位必须遵守相关的规程制度，熟悉操作流程，这样才可以有效避免失误；再次，要时刻保持虚心学习的心态，因为学校只是理论基础知识积累的过程，而社会才是真正的大学堂，在此我们有很多要学习的东西，尤其是那些工作在生产一线工作人员，他们的实际工作、操作经验是非常宝贵的，很值的我们学习；最后，还要有扎实的专业基础知识，学什么都要静下心，认真学习。

总之，经过这短暂的专业认识实习，使得自己对本专业有了更深入的认识；接触了不同的工作环境，和最新电气设备，这些经历对自己未来发展有了积极地促进作用，为自己以后的工作学习将产生积极地影响。

6、参考文献：

1. 《火电厂动力设备》刘蓉莉，中国电力出版社，2007.7

2. 《变电站计算机监控系统运行维护》 中国电力出版社，2010.8

3. 《变电站运行方式》王梅 ，华北电网有限公司变电运行培训部PPT