电气工程及自动化毕业实习报告

第一章水电厂的生产过程第一节水电站类型及其枢纽组成一、水电站类型要充分利用河流的水能资源，首先要使水电站的上、下游形成一定的落差，构成发电水头。因此就开发河流水能的水电站而言，按其集中水头的方式不同分为坝式、引水式和混合式三种基本方式。抽水蓄能电站和潮汐电站也是水能利用的重要型式。1.坝式水电站在河流峡谷处拦河筑坝，坝前雍水，在坝址处形成集中落差，这种开发方式为坝式开发。在坝址处引取上游水库中水流，通过设在水电站厂房内的水轮机，发电后将尾水引至下游原河道，上下游的水位差即是水电站所获取的水头。用坝集中水头的水电站称为坝式水电站。坝式水电站又分为河床式电站（如：葛州坝水电站）和坝后式水电站（如：三峡水电站）。坝式水电站有以下特点：(1)坝式水电站的水头取决于坝高。目前坝式水电站的最大水头不超过300m。 (2)坝式水电站的引用流量较大，电站的规模也大，水能利用较充分。(由于筑坝，上游形成的水库，可以用来调节流量）目前世界上装机容量超过2000MW的巨型水电站大都是坝式水电站。此外坝式水电站水库的综合利用效益高，可同时满足防洪、发电、供水等兴利要求。(3)坝式水电站的投资大，工期长。原因：工程规模大，水库造成的淹没范围大，迁移人口多。适用条件：河道坡降较缓，流量较大，并有筑坝建库的条件。2.引水式水电站(diversiontypepowerstation)在河流坡降陡的河段上筑一低坝(或无坝)取水，通过人工修建的引水道(渠道、隧洞、管道)引水到河段下游，集中落差，再经压力管道引水到水轮机进行发电。用引水道集中水头的电站称为引水式水电站。特点：(1)水头相对较高，目前最大水头已达2000米以上。(2)引用流量较小，没有水库调节径流，水量利用率较低，综合利用价值较差。(3)电站库容很小，基本无水库淹没损失，工程量较小，单位造价较低。类型：(1)无压引水式(freeflow)：引水道是无压的(如明渠)(2)有压引水式(pressureflow)：引水道是有压的(压力隧洞)适用条件：适合河道坡降较陡，流量较小的山区性河段。3.混合式水电站在一个河段上，同时采用高坝和有压引水道共同集中落差的开发方式称为混合式开发。坝集中一部分落差后，再通过有压引水道集中坝后河段上另一部分落差，形成了电站的总水头。这种开发方式的水电站称为混合式水电站（如：北京下马岭引水电站）。适用于上游有优良坝址，适宜建库，而紧接水库以下河道突然变陡或河流有较大的转弯。同时兼有坝式和引水式水电站的优点。

4.抽水蓄能电站抽水蓄能式水电站是一种特殊的水电站。在整个电力系统中，它既是电源（发电厂），又是负荷（用电设备）。当电网中电力负担处于低谷时（例如深夜至凌晨）。它利用电网内（主要是核电或火电）富余的电能，采用水泵运行方式，将下游（低水池）水抽到高水地，以抽水蓄能的方式将能量储存在高水池。当电力系统处于高峰负荷时，机组改为水轮机运行方式，将高水池储存的水能用来发电。抽水蓄能电站是以水体为储能介质，起调节作用。主要解决电力系统的调峰问题；我国已建抽水蓄能电站有：(1)广东抽水蓄能电站，其装机容量为2400MW(8×300MW)；(2)天荒坪抽水蓄能电站，其装机容量为1800MW(6×300MW)；(3)十三陵抽水蓄能电站，其装机容量为800MW(4×200MW)；(4)潘家口抽水蓄能电站，其装机容量为420MW（3×90MW+150MW），联合型；(5)西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站，其装机容量为90MW(4×22.5MW)。5.潮汐电站(tidalenergypowerstation)

潮汐：潮汐现象是海水因受日月引力而产生的周期性升降运动，即海水的潮涨潮落。潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电（如：法国朗斯电站）。二、水电站的枢纽组成

挡水建筑物：坝、闸1.枢纽建筑泄水建筑物：溢洪道、泄水洞、过坝建筑物：过船、过木、过鱼

2.发电建筑物进水建筑物：进水口、沉沙池、引水建筑物引水建筑物：引水道、压力管道、尾水道平水建筑物：前池、调压室水电站主厂房建筑物厂区枢纽厂房副厂房

变电站、开关站 三、水电站的辅助设备水电站辅助设备主要包括:水轮机进水阀；油系统；气系统；技术供、排水系统。第二节水轮发电机一、水轮机类型水轮机分类：根据转轮转换水流能量方式的不同，水轮机分成两大类：反击式水轮机和冲击式水轮机。反击式水轮机包括混流式、轴流式、斜流式和贯流式水轮机；冲击式水轮机分为水斗式、斜击式和双击式水轮机。可用如下表示：利用能量形式：反击型：势能与动能，以压能为主。冲击型：只有动能。二、发电机水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流经过水轮机时，将水能转换成机械能，水轮机的转轴又带动发电机的转子，将机械能转换成电能而输出。是水电站生产电能的主要动力设备。水轮发电机按轴线位置可分为立式与卧式两类。大中型机组一般采用立式布置，卧式布置通常用于小型机组和贯流式机组。立式水轮发电机按导轴承支持方式又分为悬式和伞式两种。伞式水轮发电机按导轴承位于上下机架的不同位置又分为普通伞式、半伞式和全伞式。悬式水轮发电机的稳定性比伞式好，推力轴承小，损耗小，安装维护方便，但钢材耗量多。伞式机组总高度低，可降低水电站厂房高度。卧式水轮发电机一般用于转速大于375r/min的情况，以及一些小容量电站。三、水轮机调速系统1.调速器分类水轮机调速器可按调节对象分为单调节调速器和双调节调速器，也可按调节元件分为机械调速器（即ST型和T型）、电气调速器（即DST型和DT型）和微机调速器（即WST型和WT型）等2.工作原理水轮机调速器的工作原理基本上就是将转速信号（机组频率）与电网频率（给定频率）进行对比，根据其差值给予电液转换器一个操作接力器开或关的信号来控制水轮机过水流量从而调节水轮机转速的作用。3.油压装置水轮机调速系统油压装置的作用是为调速系统提供安全、可靠、稳定的压力油源，以实现水轮发电机组的开停机、频率和负荷调节。水轮机调节系统油压装置运行的可靠性、稳定性直接关系到主设备的安全和发电的质量、油压装置自动化操作的可靠性是机组安全稳定运行的保证。第二章高压电气试验工程培训系统高压电气试验分为：（1）变压器试验（2）电流互感器试验（3）电压互感器试验（4）断路器试验（5）电力电缆试验（6）氧化锌避雷器（7）母线试验。本章主要介绍断路器试验。一、电气设备试验的技术和安全事项1．技术措施（1）周密的准备工作。包括拟定试验程序，准备试验设备仪器等（2）合理整齐的布置试验场地。试验器具靠近试品设备，带电部分互相隔开，面向试验人员并处于视线之内；活动范围按表1－1（3）

操作顺序有条不紊。在操作中，除非有特殊要求，均不得突然加压或失压，当发生异常，应立即停止升压，立即进行降压，断电，放电，接地等措施。而后检查分析。（4）做好试验的善后工作。包括清理现场，妥善保管试验器具。（5）试验记录。对试验项目，测量数据，试品名称，仪器编号，气象条件及试验时间等应进行详细的记录，作为分析和判断设备状态的依据，然后整理成试验报告。2.安全措施交接和预防性试验中的多数试品装设在发电厂，变电站现场，由于试品的对外引线，接地装置易触及附近的带电设备，加之人员及外界的影响，均增加了工作的复杂性，因此，在试验项目中，必须具备完善的安全措施。1）现场工作必须执行工作票制度，工作许可制度，工作监护制度，工作间断和转移及终结制度。2）在试验现场应装设遮拦或围栏，悬挂警示牌，并派专人看守。3）高压试验不得少于两人，试验负责人应由经验人员担任。开始前，负责人应对全体试验人员详细交待试验中的安全事项。4）因试验需要断开电气设备接头时，应做好标记，恢复后应进行检查。5）试验器具的外壳应可靠接地，高压引线应尽可能短，必要时用绝缘物支持，为了在试验时确保高压回路的任何部分不对接地体放电，高压回路与接地体必须留有足够的距离。6）加压前须认真检查接线，表计量程，确认调压器处于零位，仪表开始状态正确无误，并通知有关人员离开被试设备，得到负责人许可后，方可加压。7)变更接线或试验结束，应首先降下电压，断开电源，并将升压装置的高压部分短路接地。8)未装接地线的大容量试品，应先放电再进行试验。2、高压断路器试验断路器：电气工程中不可缺少的电气元件，是重要的一次设备，在正常的情况下切、合高压电路，在故障的情况下开断巨大的故障电流，断路器又是关键的操作设备。在高压配电系统的断路器担负着大面积的供电，它关系到电力供应是否正常的关键，也是经常出现问题和发生故障的器件之一，主要有：油断路器、真空断路器和SF6气体断路器。1．高压断路器的试验内容（一）绝缘电阻测试（二）分、合闸线圈直流电阻测量（三）导电回路电阻测量(四)跳闸、合闸时间的测量（五）分合闸动作电压试验(六)交流耐压试验二、高压断路器的交接试验（一）绝缘电阻测试测试前应将支持绝缘子擦干净，使用2500V的兆欧表，①要测量相与相之间的绝缘电阻，②相与地之间的绝缘电阻，测试结果不应少于1000MΩ。注意事项：（1）测量绝缘电阻时，被试高压断路器的接地端应可靠接地；（2）按下高压开关按钮后，高压已接通，严重触及L端的金属部分，以防高压对人体的伤害；（3）测量结束，应先按下测试仪的高压开关按钮，断开高压电源，再将功能开关拨之OFF位置，切断电源。（二）分、合闸线圈直流电阻测量跳闸、合闸线圈直流电阻测量，这是一项常规的试验，用单臂电桥进行测试，测试结果与以往测试结果相比不应有较大的变化。（三）导电回路电阻测量高压断路器的导电回路电阻也叫作接触电阻，其测量试验使用双臂电桥（回路电阻测试仪），测试时先将断路器合、跳几次后再将断路器操作保险取下，将断路器手动操作部分绑死捆住，以防突然跳闸伤人。测量时如果怀疑测定数值可复测几次，每次都将开关动作几次。取分散性较小的三次平均值为测试值。注意事项：（1）连接被试品时，应先接电流正极，再接电流负极，最后接电压测量线，试验接线必须连接可靠；（2）测量时应确保测试仪风扇运转正常，出、入风口畅通。(四)跳闸、合闸时间的测量它属于断路器的动作特性试验，跳闸、合闸时间与跳合闸的速度有关，与机械的结构、机械的摩擦力及机械势能能量等有关。测量时使用开关特性测试仪进行动作时间的测量，测量合闸时间时，将三相开关主触电连接到测试仪，当只有全部接点闭合时的时间为合闸时间；测量分闸时间时，将三相开关主触点连接后，当只有全部接点断开时的时间为分闸时间。安装传感器时的注意事项：（1）光栅的滑动应与断路器测速点的运动特性完全等效并且同步联动，滑动自如，不可有卡涩现象；（2）约定光栅按传感器底面指向顶面方向运动为合闸运动方向，反之为分闸运动方向；（3）1mm光栅在传感器内滑动时，两端应留有一定的裕量，同时应避免断路器油冲溅传感器和光栅；（4）传感器的固定应可靠、不可有松动现象。（五）分合闸动作电压试验(六)交流耐压试验交流耐压试验是在断路器特性试验完成后进行的，油断路器还要在油试验合格后进行，气体断路器要在充满合格的SF6气体后进行。断路器要做两次试验，进行断口间耐压试验和对地耐压试验。注意事项：（1）高压引线与其它接地体之间应保持足够的安全距离；（2）高压引线、测量线、接地线等必须连接可靠，并有足够的机械强度；（3）操作人员应穿绝缘鞋并站在绝缘垫上；（4）交流耐压试验前后应进行绝缘电阻测量 第三章火力发电厂火力发电厂简称火电厂，是利用煤炭、石油或天然气作为燃料生产电能的工厂，其能量的转换过程是：燃料的化学能—热能—机械能—电能。一、燃料运输燃料运输系统的任务：卸煤并输煤至锅炉房原煤仓，向煤场堆煤或从煤场取煤、碎煤、除铁、称量、取样等。一、燃料运输系统的构成1.运煤：铁路运输、水路运输等方式。2.卸煤设备卸煤设备是将煤从车厢中清除下来的机械，对其要求是：卸煤速度快，彻底干净且不损伤车厢。如：螺旋卸煤机（铁路）、桥式抓煤机及链斗式卸煤机（水路）受卸装置是接受和转运设备的总称，对其要求是：具备一定的货位，使之不影响一次或多次卸车，并能将所接受的煤尽快地转运出去。3.贮煤场和煤场机械火力发电厂的贮煤场是完成场内的运输、堆取、混合等功能的设备及建构筑物的总称。其作用主要是贮存一定数量的煤，以便在场外燃料运输暂时中断或卸煤设施故障检修的情况下，保证燃料供应的场地，同时在燃料运输系统还可起着厂外来煤量与锅炉燃煤量不均衡时的调节作用。有时也起着利用煤场进行不同煤种的混合和将高水分的煤自然干燥。4.煤的厂内运输系统和设备煤的厂内运输就是将煤从受卸装置或煤场送往锅炉原煤仓。目前电厂普遍采用固定式带式输送机进行煤的厂内运输。发电厂厂内规划容量在50MW以下、锅炉额定耗煤量在50t/h以下时，厂内运输一般采用单路带式输送机，其出力不小于耗煤量的200%；容量在50MW以上、耗煤量在50t/h以上时，一般采用双路带式输送机，其每路出力不小于耗煤量的135%。5.给煤设备燃料运输系统中，为使煤连续、均匀地送入带式输送机，一般应装设给煤设备。常用的给煤设备有叶轮式给煤机、带式给煤机、振动给煤机和圆盘给煤机等。二、锅炉设备1.锅炉的种类1）按能量分：小型锅炉、中型锅炉、大型锅炉；2）按蒸汽压力分：低压锅炉：一般压力小于1.275MPa；中压锅炉：一般压力为3.825MPa；高压锅炉：一般压力为9.8MPa；

超高压锅炉：一般压力为13.73MPa；

亚临界压力锅炉：一般压力为16.67MPa；超临界压力锅炉：一般压力为22.13MPa3）按燃料品种分：燃煤、燃油、燃气4）按循环方式分：自然循环锅筒锅炉、多次强制循环锅筒锅炉、低倍率循环锅炉、直流锅炉、复合循环锅炉5）按结构分：火管锅炉、水管锅炉6）按炉膛烟气压力：负压锅炉、微正压锅炉2.锅炉的工作原理：原理是把燃料或其他物质放出的热量，加热锅炉中封闭的水，使其变成蒸汽，并具有一定的压力，用管子导到其它设备中去作工或加热物体的一个换热设备。3.锅炉的组成三、汽轮机1.汽轮机工作原理汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械，来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后，依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶，将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中，以不同方式进行能量转换，便构成了不同工作原理的汽轮机。按工作原理可分为有蒸汽主要在各级喷嘴(或静叶)中膨胀的冲动式汽轮机；蒸汽在静叶和动叶中都膨胀的反动式汽轮机；以及蒸汽在喷嘴中膨胀后的动能在几列动叶上加以利用的速度级汽轮机。2.汽轮机结构由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶片和联轴器等，静子包括进汽部分、汽缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。3.汽轮机的辅助设备汽轮机的辅助设备有凝汽器、给水泵、凝结水泵等。4.汽轮机的调速汽轮机调速系统的作用就是使汽轮机输出功率与负荷保持平衡。当负荷增加时，调速系统就要开大汽门，增加进汽量(负荷减小时相反)。在负荷变化时必须保持汽轮机的正常运转速度。另外当负荷突然减小时，调速系统也要防止转速急速升高。汽轮机的调速系统就是起着适应负荷需要，调节转速的作用。

对于带动气压机的汽轮机调速系统，还起着根据工艺对气体流量及压力的要求，改