电力工程系 认识实习报告Word文件下载.docx

电力工程系 认识实习报告Word文件下载.docx

《电力工程系 认识实习报告Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力工程系 认识实习报告Word文件下载.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

我们在老师的讲解下了解了专业概述、电力系统及电气设备、我国电力系统的格局。

一、专业概述：

1、专业培养目标和规格

培养目标：

本专业培养能适应当前和发展需求，掌握本专业基础理论和专业知识，具备发电厂、电力网及工厂供配电系统的研究开发、规划设计、试验分析、运行维护和生产管理等能力的应用型高级工程技术人才。

培养规格：

（1）政治素质：

掌握马克思主义、毛泽东思想和中国特色社会主义的基本理论，具有较高的政治素质。

（2）知识结构：

掌握高等数学、大学物理、工程制图、电路原理、电子技术、电机学、控制理论、计算机技术等方面的工程技术基础知识。

掌握本专业的基本理论和专门技术。

（3）能力素质：

具有较高的专业素养，具备较强的分析问题和解决问题的能力；

具备相当的外语和计算机应用能力；

具备基本的社会交往和团队协作能力。

2、专业的特点

重要、全面、宏观

电力与国民经济、人民生后息息相关。

专业内容涉及规划设计、运行调度、生产管理、检修试验各环节，发电、输电、配电、用电各领域，一次和二次各专业。

重点为电力系统的运行、控制、设计、管理，不深究组成电力系统设备的细节。

3、专业主干课程：

电路原理、电机学、电子技术、自动控制理论、电力系统稳态分析、电力系统暂态分析、电力电子技术、电力系统继电保护原理、高电压技术、发电厂电气部分、电力系统自动化、实践环节：

实习、课程设计、毕业设计等。

4、就业方向

电力网络的规划设计、运行管理；

发电厂的规划设计、运行维护、生产管理；

电力设备和装置的安装、调试、试验；

电力系统保护、控制等自动化系统的研究开发；

电力系统规划设计、运行分析和控制应用系统的研究开发；

大型厂矿供配电系统的设计、运行；

电气化铁路的设计、施工、运行维护等。

2、电力系统及电气设备

1、电力系统的组成和任务

电力系统的组成：

电力系统是由发电厂、变电站、输电线路、用电设备等联结而成，完成电能的生产、变换、传输和消费的完整过程的整体。

电力系统的任务

电力系统的根本任务就是：

把一次能源（水力、风力、煤炭、石油、天然气、核能等）转换成二次能源（电能），并经过电网将其输送和分配给电力用户，用户使用各种用电设备将电能再转换成其它形式的能量加以使用。

2、电力生产的特点

（1）电能不能大量储存：

电能的生产、输送和消费是同时进行的，发电设备任何时刻生产的电能必须等于该时刻用电设备消费与输送中损耗电能之和，而且这一数值还随时间不断变化。

（2）发、输、配、供各环节组成统一的不可分割的整体：

由于电能不能大量储存，必须保持电能生产、输送、消费流程的连续性，发、输、配、供各环节不可分割。

（3）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速：

电能以光速传输。

所以电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。

必须采用自动控制方式。

（4）对电能质量的要求颇为严格：

电压的大小、频率和波形偏离规定值过多，都有可能导致用电设备工作不正常、产生废品、损坏设备，甚至大面积停电。

因此，对电压大小、频率的偏移都有一定的限额。

而且，由于系统工况时刻变化，这些偏移量是否总在限额之内，需要经常监测，要求颇严。

（5）与国民经济和人民生活密切相关：

确保可靠、合格。

3、对电力生产的基本要求

（1）保证可靠地持续供电：

供电的中断将使生产停顿、生活混乱，甚至危机人身与设备安全，形成十分严重的后果。

停电给国民经济造成的损失远远超过电力系统本身的损失。

因此，电力系统运行首先要满足可靠、持续供电的要求。

（2）保证良好的电能质量：

电力系统中各种发、输、配电设备和用电设备一般都是按额定频率与各种电压等级设计的。

任何频率和电压的偏移都将影响这些设备的运行性能和效率，或进一步影响产品的质量、数量及电气设备的使用寿命。

所以，规定了频率与电压质量标准并严格进行考核。

（3）保证系统运行的经济性：

电能生产的规模很大，消耗的一次能源在国民经济一次能源总消耗中占的比重约为1/3，而且电能在变换、输送、分配时的损耗也相当可观。

因此，降低每生产一度电所消耗的能源和降低变换、输送、分配时的损耗，有极重要的意义。

4、发电环节

主要是指各种发电厂。

根据其发电方式所利用能源的不同，可分为火力发电、水力发电、核能发电以及其它发电方式（地热发电、风力发电、太阳能发电）等多种。

老师还对电厂的分类和运作给我们进行了讲解：

火力发电：

是指用煤（包括用油与天然气）为燃料的发电厂。

一般分为火电与热电两种。

火电厂：

在火电厂，燃料在锅炉燃烧，水被加热后产生的蒸汽全部都送到汽轮机，汽轮机带动发电机发出电能。

做完功的蒸汽排入凝汽器中冷却成水，又重新送回锅炉开始新的循环。

热电厂：

在热电厂中，与火电厂不同的是要从汽轮机中抽出一部分做过功的蒸汽，供给热能用户（如冬季供暖）。

其它蒸汽仍排入凝汽器中冷却成水，又重新送回锅炉开始新的循环。

水力发电：

是指把水的位能和动能转变成电能的发电厂。

一般分为堤坝式与引水式。

堤坝式：

在河床上游修建拦河大坝，将水积蓄起来，抬高上游水位，形成发电能力。

引水式：

一般建筑在山区水流湍急的河道上或河床坡度较陡的地方，不需要修建拦河大坝，由引水渠道将上游的水引来发电。

核能发电：

是利用核裂变能发电的发电厂。

首先将核裂变能转化为热能，再按火力发电的方式，将热能转变为电能。

它的原子核反应堆相当于火力发电中的锅炉。

其它形式发电：

是指利用其它形式一次能源发电的方式。

主要有、风力发电、太阳能发电、地热发电、潮汐发电等。

5、输、配、供电环节

（1）输电环节：

由发电厂、枢纽变电所、中间变电所及它们之间的连接导线组成的电力网络。

（枢纽变电所：

是连接电力系统高压和中压的部分，汇集多个电源，电压等级为330—500kV的变电所。

如果停电，将引起系统解列，甚至瘫痪。

中间变电所：

主要以交换电能为主，或使长距离输电线路分段，一般汇集2-3个电源，电压等级为220—330kV，同时又降压供给当地用电，即在电网中主要起中间环节的作用。

如果停电，将引起区域电网解列。

）

（2）配电环节：

由地区变电所及相连的配电线路组成的电力网络。

（地区变电所：

是向地区用户供电为主的变电所，是一个地区或城市的主要变电所，电压等级一般为110—220kV，它们停电后，仅影响该地区的供电。

（3）供电环节：

由终端变电所及相连的供电线路组成的电力网络。

（终端变电所：

在输电线路的终端，经降压后直接向用户供电，电压等级一般为110kV以下。

如果停电，只是用户受到损失。

认识实习报告（三）

今天老师给我们通过课件和视频让我们具体形象的了解了电力系统基础及我国电力发展规划，让我们具体全面的了解将来工作岗位的情况和所在专业的发展形势及前景。

电力系统概述：

电力网：

电力系统中各种电压的变电所及输配电线路组成的统一体。

按电压等级分类：

低压网：

电压等级在1kV以下；

中压网：

1～10kV；

高压网：

高于10kV、低于330kV；

超高压网：

低于750kV；

特高压网：

1000kV及以上。

按电压等级的高低、供电范围的大小的分类：

地方电力网：

电压等级在35kV及以下，供电半径在20~50km以内；

区域电力网：

电压等级在35kV以上（一般为110kV~220kV），供电半径超过50km，联系较多发电厂的网络；

超高压远距离输电网：

电压等级为330kV~500kV的网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统。

电力系统：

由发电厂中的电气部分、各类变电所及输电、配电线路及各种类型的用电设备组成的统一体，称为电力系统。

具体组成如下：

发电厂：

生产电能。

变换电压、传送电能。

由变电所和电力线路组成。

配电系统：

将系统的电能传输给电力用户。

电力用户：

高压用户额定电压在1kV以上，低压用户额定电压在1kV以下。

用电设备：

消耗电能。

动力系统：

在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。

（通常，将发电厂电能送到负荷中心的线路叫输电线路。

负荷中心至各用户的线路叫配电线路。

负荷中心一般设变电站。

变电所：

按其在电力系统中的地位分类：

枢纽变电所；

中间变电所；

地区变电所；

终端电站所。

电力系统的特点：

过渡过程十分短暂：

控制操作自动化程度高。

必须借助自动装置对电力系统进行控制：

继电保护装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置等。

电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系：

社会政治经济影响巨大。

负荷分类：

一类负荷、二类负荷、三类负荷。

电能不能大量存储：

电能的生产、变换、输送、分配和使用是同时进行的。

P发=P用＋△P→频率f频率表征电力系统有功功率的平衡

Q发=Q用＋△Q→电压V电压则表征该处无功功率的平衡

对电力系统运行的基本要求如下：

（1）保证供电可靠性

（2）保证电能质量

（3）提高电力系统运行的经济性

（4）环境保护问题

我国电力工业发展概况：

电力工业发展史上的第一：

火电：

1882年上海杨树浦；

水电：

1912年云南石龙坝240kW；

核电：

1991年浙江秦山300MW；

输电线路：

1974年甘肃刘家峡水电站陕西关中地区330kV交流；

1981年河南姚孟火电厂到武汉500kV交流；

1988年葛州坝水电站到上海南桥变电站±

500kV直流。

变电站的一次接线：

输变电设备包括：

变换电压的设备：

如变压器。

接通和开断电路的开关电器：

如断路器，隔离开关，熔断器等。

防御过电压，限制故障电流的电器：

如避雷器、避雷针、避雷线、电抗器。

无功补偿设备：

如电力电容器，同步调相机，静止补偿器。

载流导体：

如母线，引线，电缆，架空线。

接地装置；

如变压器中性点接地、设备外壳接地、防雷接地等。

电气主接线：

发电厂和变电所中的一次设备，按照一定规律连接而成的电路，也称电气一次接线或一次系统。

开关电器

高压断路器的基本参数：

额定开断电流INbr、全开断时间Tab、合闸时间Ton、额定动稳定电流（峰值）ies、热稳定电流It、自动重合闸性能。

电流互感器;

运行特点：

二次绕组不能开路

二次接线：

单相接线；

星形接线；

不完全星形接线.

电力系统接线和输变电网络接线

电力系统接线

地理接线图：

表明各发电厂、变电所的相对地理位置和它们之间的联接关系

电气接线图：

表明电力系统中各主要元部件之间和厂所之间的电气联接关系

输变电网络接线

无备用：

单回路放射式、干线式和链式网络等，每一负荷只能靠一条线路获得电能，又称开式网络。

有备用：

双回路式、单环式、双环式和两端供电式等，每一个负荷点至少可以通过两条线路从不同方向取得电能，又称闭式网络。

电气主接线的基本接线形式

有汇流母线：

单母线、单母线分段，双母线，双母线分段；

增设旁路母线或旁路隔离开关，一倍半断路器接线，变压器母线组接线等。

无汇流母线：

单元接线、桥形接线、角形接线等。

几个基本概念：

汇流母线：

起汇集和分配电能的作用，也称汇流排。

进、出线：

进线指电源，出线指线路。

断路器与隔离开关的操作顺序：

送电操作顺序：

先合上断路器两侧的隔离开关，再投入断路器。

停电检修操作顺序：

先断开断路器，再断开断路器两侧的隔离开关。

待线路对方仃电后，再合上接地刀闸。

单母线接线：

特点：

简单、清晰、设备少；

当母线故障或检修或母线隔离开关检修时，整个系数全部停电；

断路器检修期间也必须停止该回路的供电。

适用范围：

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。

单母线分段接线：

减少母线故障或检修时的停电范围；

断路器检修期间必须停止该回路的供电；

母线分段的数目，通常以2～3分段为宜，分段太多增加了分段断路器。

6~10kV配电装置出线6回及以上；

35kV出线数为4~8回；

110~220kV出线数为3~4回。

单母线分段加装旁路母线接线：

旁路母线的作用：

不停电检修进出线断路器。

中小型发电厂和35~110kV的变电所。

双母线接线：

优点：

检修一组母线，可使回路供电不中断；

一组母线故障，部分进出线会暂时停电；

供电可靠，调度灵活，又便于扩建。

一个半断路器接线：

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。

变电站的二次接线：

概述：

一次设备及一次系统

一次设备有：

发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电力电缆以及母线、输电线路等。

由这些设备按一定规律相互连接构成的电路称为一次接线或一次系统，它是发电、输变电和配电的主体。

二次设备及二次系统

二次设备包括监察测量仪表、控制及信号器具、继电保护装置、自动装置、远动装置等。

这些设备通常是由电流互感器、电压互感器、蓄电池组或厂（所）用低压电源供电。

表明二次设备互相连接关系的电路称为二次接线或二次系统。

二次接线图：

原理接线图：

是用来表示继电保护、测量仪表和自动装置等工作原理的一种二次接线图。

二次回路中的元件及设备以整体形式表示，同时将相互联系的电气部件和连线画在同一张图上，给人以明确的整体概念。

展开接线图：

用来说明二次回路的动作原理，在现场使用极为普遍。

将每套装置的有关设备部件解体，按供电电源的不同分别画出电气回路接线图，如交流电流回路、交流电压回路和直流回路分开表示。

于是，同一个仪表或继电器的电流线圈、电压线圈和接点分别画在不同的回路里，为了避免混淆，将同一个元件及设备的线圈和结点采用相同的文字标号表示。

安装接线图：

安装接线图是制造厂加工制造屏（屏盘）和现场施工安装所必不可少的图，也是运行试验、检修和事故处理等的主要参考图。

安装接线图包括屏面布置图、屏背面接线图和端子排图三个组成部分，它们相互对应，相互补充。

屏面布置图：

说明屏上各个元件及设备的排列位置和其相互间距离尺寸的图，要求按照一定的比例尺绘制。

屏背面接线图：

在屏上配线所必需的图，其中应标明屏上各设备在屏背面的引出端子之间的连接情况，以及屏上设备与端子排的连接情况。

端子排图：

表示屏上需要装设的端子数目、类型及排列次序以及它与屏外设备连接情况的图。

（屏背面接线图和端子排图必须说明导线从何处来，到何处去，以防接错导线。

我国广泛采用“相对编号法”。

变电站的二次接线

二次回路分类：

1．按二次回路功能划分：

控制回路:

由各种控制器具、控制对象和控制网络构成。

其主要作用是对发电厂及变电所的开关设备进行跳、合闸操作，以满足改变主系统运行方式及处理故障的要求。

信号回路:

由信号发送机构、接收显示元件及其网络构成。

其作用是准确、及时地显示出相应一次设备地工作状态，为运行人员提供操作、调节和处理故障的可靠依据。

测量监察回路:

由各种电气测量仪表、监测装置、切换开关及其网络构成。

其作用是指示或记录主要电气设备和输电线路的运行参数，监察绝缘状况，作为生产调度和值班人员掌握主系统的运行情况、进行经济核算和故障处理的主要依据。

继电保护与自动装置:

由互感器、变换器、各种继电器及自动装置、选择开关及其网络构成。

其作用是保护主系统的正常运行，一次系统一旦出现故障或异常便自动进行处理，并发出相应信号。

调节回路:

由测量机构、传输设备执行元件及其网络构成。

其作用是调节某些主设备的工作参数，以保证主设备及电力系统的安全、经济、稳定运行。

同期回路:

由电压互感器、同期开关、同期装置构成。

操作电源：

由直流电源设备和供电网络构成。

其作用是供给上述各二次系统的工作电源，计算器及其他重要设备的事故电源。

2．按发展阶段划分：

就地分散控制。

对每个被控制对象设置独立的控制回路，在设备安装处一对一的控制。

这种控制方式简便易行，但不便于各机组、设备间的协调配合，适用于小型发电厂及变电所。

集中控制。

在发电厂或变电所设置一个中央控制室（又称主控室），对全厂（所）主要电气设备（如同步发电机、主变压器、高压厂用变压器、35kV及其以上电压的输电线路等）实行远方集中控制。

采用集中控制时，相应的继电保护、自动装置也安装在中央控制室内，可节省电缆，便于调试维护，提高运行安全性。

单元控制。

200MW及其以上发电机采用的控制方式。

炉、机、电按单元控制运行，设置数个单元控制室和一个网络控制室。

每个单元控制室包括发电机或发电机－双绕组变压器，高压厂用变压器及备用变压器，以及其他需要集中控制的设备。

在网络控制室控制三绕组及自耦变压器，高压母线设备和110kV及其以上高压输电线路。

运行实践标明，采用单元控制有利于运行人员协调配合，尤其是便于炉、机、电的统一指挥调度和事故处理，并可大大改善炉、机值班人员的工作条件，是目前我国大型发电厂主要采用的控制方式。

综合控制。

以计算机为核心，同时完成发电厂及变电所的控制、监控、保护、测量、调节、分析计算、计划决策等功能，实现最优化运行。

综合控制是电力自动化水平高度发展的重要标制。

变电站综合自动化简介：

变电站综合自动化系统的基本功能：

1．监控子系统。

包括模拟量、开关量和电能量数据采集；

事件顺序记录SOE；

故障记录；

故障录波和测距；

操作控制功能；

安全监视功能；

人机联系功能；

打印功能；

数据处理与记录功能；

谐波分析与监视。

2．微机保护子系统。

包括变压器、输电线、电容器组、母线等的保护和不完全接地系统的单相接地选线。

3．电压、无功综合控制子系统。

包括补偿电容器、电抗和有载调压变压器等的微机电压无功综合控制装置。

4．电力系统的低频减负荷控制。

5．备用电源自投控制；

6．变电站综合自动化系统的通信。

包括内部现场级间的通信和自动化系统与上级调度的通信两部分。

前者有并行通信、串行通信、局域网络和现场总线等多种方式，后者以部颁通信规约（如POLLING、CDT等规约）与上级调度通信完成遥测、遥信、遥调、遥控等四遥功能。

配电管理系统DMS-组网结构：

配电自动化是集计算机技术、自动控制技术、数据通信技术、数据库技术以及相关电力系统技术于一身的信息管理系统。

我国电网的发展方向

我国电网的发展方向主要是由国家的能源资源及电力需求分布、目前我国电网存在的问题这两个大方面决定的。

我国能源资源及需求分布：

我国能源以煤炭、水力、石油和天然气为主，但我国能源产地和需求地分布极不均衡，煤炭资源大部分集中在西北地区，其中新疆、内蒙、山西、陕西四省（区）占全国资源量的81.3%，而需要大量电力能源的用户集中在沿海、京津唐和中部地区。

我国原煤需求量巨大，2015年可能达到37亿吨每年，如果将大量的煤炭从西北煤炭基地远距离运送到上述能源匮乏地区，每年需要消耗大量运输燃料油和电力。

此外，我国水力资源主要集中在西部，据统计，我国可开发水力资源约2/3分布在西部的四川、云南、西藏三省区，大量的水能需要转换成电能向我国东部、中部和南部负荷中心输送。

为了减少输电损耗和输电走廊占地面积，西电东送输电工程也需采用输电能力强、输电损耗低的输电线路。

我国电网存在的问题：

新中国成立以来，我国长时期处于电力短缺状态，多年来致力于增加电源建设以满足电办供给需求。

因此，形成了电网作为电源的配套工程的局面，电网被动地跟着电源和负荷的发展而发展，未能通过电网的发展主动地引导电源的建设，结果导致我国南北向跨大区大容量输电网络规模过小，输电能力不足。

现有500kV电网输送能力不能满足大范围电力资源优化配置和电力市场的要求。

输电走廊限制了输电线路的架设，沿海经济发达地区线路走廊尤其紧张，规划中拟建设的火电基地规模巨大，要将其电力输送往用电负荷中心，如全部采用500kV及以下电压等级的输电线路，则输电线路回数将过多，线路走廊紧张的矛盾难以解决。

电力负荷密集地区电网短路电流控制困难，例如华东、华北电网已经出现有一部分500kV母线的短路电流水平将超过断路器最大遮断电流能力。

长链型电网结构动态稳定问题突出，在东北、华北、华中电网500kV交流联网结构比较薄弱的情况下，存在低频振荡问题。

受端电网存在多直流集中落点和电压稳定问题。

到2020年，如果西电东送华东电网全部采用直流输电方式，落点华东电网的直流换流站将超过10个，受端电网在严重短路故障的情况下，电力系统因电压低落发生连锁反应的风险较大。

我国电网的发展方向：

从我国能源流通量大、距离远的实际情况看，应建立强大的特高压交流输电网络。

一方面，它可以减轻运力不足的压力；

另一方面，和超高压输电相比，它又可以大大地减少输电损耗，因而，它能减少能源运输燃料引用，降低能源输送成本。

在运输燃料价格急剧上升的趋势下，特高压交流输电网络的这一优势至关重要。

此外，通过建立强大的特高压电网，500kV电网短路电流过大、长链型交流电网结构动态稳定性较差、受端电网直流集中落点过多等诸多问题均可得到较好的解决。

从电网规划方案安全稳定性和经济性计算结果看，对于输电距离为1500公里之内的大容量输电工程，如果在输电线路中间落点可获得电压支撑，则交流特高压输电网的安全稳定性和经济性较好，而且具有网络功能强，对将来能源流变化适应性灵活的优点。

除了位于边远地区的大型能源基地，输电线路中间难以落点，因此难以获得电压支撑外，一般情况应首先考虑通过特高压交流输电实现电能的跨区域、远距离、大容量输送。

对于具体的大容量、远距离的输电工程，应从可靠性、经济性等方面对特高压交流和特高压直流输电方案进行技术经济论证比较，选择输电成本较低的方案。

综上所述，为了同时满足电能大容量、远距离、低损耗、低成本输送的基本要求，适应未来能源流的变化，具备电网运行调度的灵活性和电网结构的可扩展性，我国