电气自动化毕业实习报告.doc
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四川大学网络教育学院
题目电气工程毕业实习报告
办学学院四川大学电气信息学院
学习中心成都职工大学学习中心
专业电气工程及其自动化
年级2014年春季
学生姓名
学号
2016年02月15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。
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、实习内容
1、今年四月至今参加了保和110kV变电站新建工程的建设任务。
该变电站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。
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：
序号
保护名称
保护类别
保护配置
1
主变保护
主保护
纵联差动保护（二次谐波制动）
后备保护
①高压侧复合电压闭锁过电流；
②零序过流；
③零序无流闭锁零序过压；
④过负荷；
⑤过负荷启动风冷，闭锁有载调压。
非电量保护
①本体重、轻瓦斯（重跳闸、轻信号）；
②调压瓦斯（跳闸）；
③压力释放（信号）；
④温度（信号）。
2
10KV馈线保护
\
①电流速断；
②过电流；
③过负荷；
④三相一次重合闸；
⑤分散式低周减载。
3
10KV电容器保护
\
①过电流；
②母线过压；
③母线欠压；
④零序不平衡电压。
4
10KV接地变及消弧线圈保护
\
①电流速断；
②过电流；
③过负荷；
④消弧线圈微机控制自动调谐。
最后来说一下该变电站的配电网监控。
在这里，师傅们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。
三、安全培训
深入“安全规程”的学习，电厂的根本宗旨是“安全第一，效益第二”，安全整个电厂生产的根本前提。
我们只有将“安全规程”考试合格后才能够进行下一步的实习安排。
所以，在我们进厂实习的第二天，我们就在运行中心的师傅的带领下，进行了“安全规程”的学习，在安全规程的学习中，我们学习了电厂设备的基本操作原则，各种工器具的使用及维护，电力安全间距，工作票及操作票制度等基本安全知识，使我懂得了“安全是电力建设的根本前提”的含义。
四、实习总结
在这次实习中，我收益颇多，这些都是无形资产，将伴随我一生。
进入大三以来，看到自己成绩还可以，总以为自己很了不起了，经过实习才发现自己还是很无知，缺少很多知识，理论和实践相差实在是太远了。
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。
在学校实验室里我们所看到的一些设备和变电站的实际设备的形状和大小相比，实在是小得多，可见实验室的设备完全是理想化了，没有考虑到运行现场的实际情况。
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从理性认识提升到了感性的认识。
在这次学习中我放下了心中的一块石头，以前我想到万伏的高压电就怕啊，事实上只要对它了解了，安全的操作，高压电并不可怕。
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。
最后还要感谢公司提供的这次历练机会，以及现场师傅们的细心讲解，使我受益匪浅。
毕业实习报告
毕业院校：
实习题目：
电力系统自动化实习
系别：
电力工程系
专业：
电气工程及其自动化
班级：
姓名：
指导教师：
摘要
电力系统是由很多复杂的一次主设备和二次保护、控制、调节、信号等辅助设备组成的一个有机整体。
电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。
本次实习总要包括以下几方面的内容：
电力系统自动化的组成，变电站的学习实训以及生产实践的实训等。
目录
第一章：
实习的前期准备………………………………………………………………3
第一节：
我国电力系统自动化的发展趋势…………………………………………………3
第二节：
电力系统的基本组成………………………………………………………………4
第三节：
电力系统新技术的应用………………………………………………………5
第四节：
电力系统自动化的内容………………………………………………………6
第二章：
实习过程……………………………………………………………………13
第一节：
实习目的……………………………………………………………………………13
第二节：
实习任务……………………………………………………………………14
第三节：
实习时间、地点及其企业简介……………………………………………………14
第三章：
实习内容……………………………………………………………………………15
第一节：
实习的资料收集……………………………………………………………15
第二节：
实习的内容………………………………………………………………………15
第四章：
实习结果……………………………………………………………………17
第一节：
安全教育学习…………………………………………………………………17
第二节：
事故的发生及其预防…………………………………………………………………17
第三节：
专业知识的学习……………………………………………………………18
第五章：
实习总结与心得体会…………………………………………………………………20
参考文献……………………………………………………………………………………
第一章实习的前期准备
第一节：
我国电力系统自动化的发展趋势
电力系统自动化总的发展方向
（1）整个电力系统自动化的发展则趋向于:
一是由开环监测向闭环控制发展,如从系统功率总加到AGC（自动发电控制）。
二是由高电压等级向低电压扩展,如从EMS（能量管理系统）到DMS（配电管理系统）。
三是由单个元件向部分区域及全系统发展,如SCADA（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展。
一、电力系统自动化总的发展趋势
1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于:
（1）在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。
（2）在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。
（3）在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。
（4）在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。
（5）在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。
2.整个电力系统自动化的发展则趋向于:
（1）由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC（自动发电控制）。
（2）由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS（能量管理系统）到DMS（配电管理系统）。
（3）由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA（监测控制与数据采集）的发展和区域稳定控制的发展。
（4）由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。
（5）装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。
（6）追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。
（7）由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS（管理信息系统）在电力系统中的应用。
近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机（Computer）、控制（Control）、通信（Communication）和电力装备及电力电子（PowerSystemEquiqmentsandPowerElectronics）的统一体,简称为“CCCP”。
其内涵不断深入,外延不断扩展。
电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。
第二节电力系统的组成
世界上大部分国家的动力资源和电力负荷中心分布是不一致的。
如水力资源都是集中在江河流域水位落差较大的地方，燃料资源集中在煤、石油、天燃气的矿区。
而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市，因而发电厂和负荷中心往往相隔很远的距离，从而发生了电能输送的问题．水电只能通过高压输电线路把电能送到用户地区才能得到充分利用。
火电厂虽然能通过燃料运输在用电地区建设电厂，但随着机组容量的扩大，运输燃料常常不如输电经济。
于是就出现了所谓坑口电厂，即把火电厂建在矿区，通过升压变电站、高压输电线、降压变电所（站）把电能送到离电厂较远的用户地区。
随着高压输电技术的发展．在地理上相隔一定距离的发电厂为了安全、经济、可靠供电．需将孤立运行的发电厂用电力线路连接起来。
首先在一个地区内互相连接，再发展到地区和地区之间互相连接，这就组成统一的电力系统。
通常将发电厂、变电所、用电设备之间用电力网和热力网连接起来的整体，叫做动力系统。
动力系统中的电气部分，即发电机、配电装置、变压器、电力线路及各种用电设备连接在一起组成的统一整体。
称为电力系统。
电力系统中由各级电压等级的输配电线路及升降压变电所组成的部分，称为电力网。
在我国习惯将电力系统称作电网，例如华中电力系统称为华中电网。
电力线路是电力系统的重要组成部分，它担负着输送和分配电能的任务。
由电源向电力负荷中心输送电能的线路，称为输电线路或送电线路。
送电线路的电压较高，一般在110kV及以上。
主要担任分配电能任务的线路，称为配电线路，配电电压较低，一般在35kV及以下。
为了研究和计算方便，通常将电力网分为地方电网和区域电网。
电压在110kV及以上、供电范围较广、输送功率较大的电力网，称为区域电力网。
电压在110kV以下、供电距离较短、输电功率较少的电力网，称为地方电力网。
电压在6～10kV的配电阿．称为中压配电网。
城市电网中35kV的配电网亦称为中压配电网。
电压为380／220V的配电网。
称为低压配电网。
但这种划分方式，其间井投有严格的界限。
第三节电力系统新技术的应用
具有变革性重要影响的三项新技术：
1.电力系统的智能控制
电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:
基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。
电力系统控制面临的主要技术困难有:
（1）电力系统是一个具有强非线性的、变参数（包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存）的动态大系统。
（2）具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。
（3）不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。
智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。
智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG（新型静止无功发生器）的自学习功能等。
2.FACTS和DFACTS
（1）FACTS概念的提出
在电力系统的发展迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统（FACTS）技术悄然兴起。
所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称FACTS,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力电子装置,对输电系统的主要参数（如电压、相位差、电抗等）进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。
这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。
（2）FACTS的核心装置之一——ASVC的研究现状
各种FACTS装置的共同特点是:
基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。
ASVC是包含了FACTS装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。
ASVC由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。
它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。
与旋转同步调相机相比,ASVC的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为ASVC是一种固态装置,所以能响应网络中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。
（3）DFACTS的研究态势
随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。
可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。
DFACTS是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是Hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。
其主要内容是:
对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。
3.基于GPS统一时钟的新一代EMS和动态安全监控系统
（1）基于GPS统一时钟的新一代EMS
目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集（SCADA）系统。
前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。
两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。
（2）基于GPS的新一代动态安全监控系统
基于GPS的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有SCADA的结合。
电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。
采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。
GPS技术与相量测量技术结合的产物——PMU（相量测量单元）设备,正逐步取代RTU设备实现电压、电流相量测量（相角和幅值）。
电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。
GPS技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。
随着计算机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。
多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。
第四节电力系统自动化的内容
按照电能的生产和分配过程，电力系统自动化包括电网调度自动化、火力发电厂自动化、水力发电站综合自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、供电系统自动化、电力工业管理系统的自动化等7个方面,并形成一个分层分级的自动化系统（见图）。
区域调度中心、区域变电站和区域性电厂组成最低层次；中间层次由省（市）调度中心、枢纽变电站和直属电厂组成，由总调度中心构成最高层次。
而在每个层次中，电厂、变电站、配电网络等又构成多级控制。
（1）电网调度自动化
现代的电网自动化调度系统是以计算机为核心的控制系统，包括实时信息收集和显示系统，以及供实时计算、分析、控制用的软件系统。
信息收集和显示系统具有数据采集、屏幕显示、安全检测、运行工况计算分析和实时控制的功能。
在发电厂和变电站的收集信息部分称为远动端，位于调度中心的部分称为调度端。
软件系统由静态状态估计、自动发电控制、最优潮流、自动电压与无功控制、负荷预测、最优机组开停计划、安全监视与安全分析、紧急控制和电路恢复等程序组成。
（2）火力发电厂自动化
火力发电厂的自动化项目包括：
①厂内机、炉、电运行设备的安全检测，包括数据采集、状态监视、屏幕显示、越限报警、故障检出等。
②计算机实时控制，实现由点火至并网的全部自动起动过程。
③有功负荷的经济分配和自动增减。
④母线电压控制和无功功率的自动增减。
⑤稳定监视和控制。
采用的控制方式有两种形式：
一种是计算机输出通过外围设备去调整常规模拟式调节器的设定值
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