關于電力系統及其自動化專業的實習報告
關于電力系統及其自動化專業的實習報告
前言
作為XX級電氣工程及其自動化專業的一名大三學生，我于 XX年7月14日——XX年7月23日參加了由學校組織的生產實習。本次實習分為校內和校外兩個階段：7月14日至7月18日在學校聽專家們的講座，為理論部分；7月19日乘火車前往xx，7月20日至7月23日期間我們依次前往了xx供電段、xx供電段以及xx變壓器廠參觀實習，為實踐部分。
7月14日，電氣工程學院召開了實習動員大會，并由老師給我們講解了關于電氣化鐵路牽引變電所的相關理論。7月15日，上午我們參觀了xx電氣公司，對公司的整體布局進行了初步了解；下午由老師給我們講解了關于高壓技術的相關知識，并著重給我講解了關于‘擊穿’高壓的安全性問題。7月16日，是關于電力系統和分散系統及其在鐵路上的應用講座。7月17日，上午由老師主講繼電保護與綜合自動化專題講座，主要介紹了牽引供電系統中的保護，下午由董昭德老師主講弓網受流基礎講座，著重給我們介紹了架空接觸網的結構與設備，使我們對接觸網有了更近一步的認識。
通過學習與專業相關的理論知識，我們基本認識和了解了電力生產的整個過程，明確了電氣工程及其自動化這個專業的主要內容和發展方向，在一定程度上為專業課程的學習奠定了良好的基儲豐富了相關的理論知識。
7月19日我們以班級為單位踏上了前往xx的火車，經過近二十小時的車程于7月20日早上到達xx。之后前往xx西供電段，他們為我們提供了食宿。下午兩點在xx西供電段學習樓進行了實習動員大會。在大會上，由xx供電段的楊師傅和趙師傅給我們介紹xx供電段的布局，主要功能及發展前景，并對接下來我們的是實習任務做了相關安排。動員大會的召開，標志著我們的校外實習的正式的開始。
7月21日，在xx供電段的技術人員帶領下，我們先后參觀了xx供電段的陳列室、變電室、期間陳列室和接觸網。陳列室中展出的是由于供電段的故障導致的事故。變電室中是正在運行供電的高壓設備，其中包括大容量的變壓器，自動監控系統，供電備用系統等。器件室中存放的是常用的檢修器件和工具。接觸網則是鐵路上最為壯觀的供電設備。
7月22日，我們參觀了xx南供電段，該處設備和xx供電段相差不大，這里不再贅述。
7月23日，我們參觀了位于xx省xx市的xx變壓器電氣股份有限公司。xx變壓器電氣股份有限公司是原機械工業部定點生產220kv級及以下等級的變壓器專業廠家，經過“七五”、“八五”技術改造，已具備最大容量240000kva，最高電壓220kv，年產400萬kva各種變壓器的生產能力。在工人師傅的耐心講解下，我們了解了電力變壓器的整個生產過程和基本生產工藝，以及變壓器出場試驗規程及試驗方法，感覺受益匪淺。當天下午，我們在xx供電段舉行了實習總結大會，在大會上董老師給我總結了本次實習的不足和優點，并語重心長的給我們講解了怎樣做人的人生哲學。最后大會對在本次實習當中表現突出的同學進行了表彰，正式宣告了本次生產實習的圓滿結束。
通過這次暑期實習，我收獲頗多。它給生活在都市象牙塔中的我們提供了一個可以全面接觸專業、了解專業的機會；可以進一步鍛煉自己、發展自己、豐富自己的平臺。這里我非常誠懇的感謝老師，感謝學校提供給我們這樣的機會。
第一章 理論篇
第一節 《電氣化鐵路牽引變電所》的專題知識講座
1. 電氣化鐵路發展歷程
1879年5月31日，在德國柏林舉辦的世界貿易博覽會上，由西門子和哈爾斯克公司展出了世界上第一條電氣化鐵路。目前，世界上共有68個國家和地區修建了電氣化鐵路，總里程已達258566km，約占世界鐵路總營業里程（約120萬km）的22.5%，承擔世界鐵路總運量的50%以上。也就是說僅占世界鐵路總營業里程不到四分之一的電氣化鐵路承擔著世界鐵路總運量的一半以上的運輸任務。
20 世紀60～70年代是世界電氣化鐵路發展最快的時期，平均每年修建達5000多公里。在此期間，工業發達的西歐、日本、前蘇聯，以及東歐等國家，運輸繁忙的主要鐵路干線實現了電氣化，而且基本上已經成網。1964年10月日本建成世界上第一條高速電氣化鐵路--東海道新干線，以210km的時速令世人矚目。1961年8月15日我國第一條電氣化鐵路在新建的寶成線寶雞～鳳州段正式通車。之后，由于種種原因，電氣化鐵路建設處于停頓狀態，直到60年代末，寶成線鳳州～成都段才重新上馬。
20世紀80年代以后，世界上又出現了一個電氣化鐵路建設高潮。一些發展中國家，如中國、印度、土耳其、巴西等國的電氣化鐵路建設也開始快了起來。我國在“六五”、“七五”、“八五”和“九五”四個五年計劃期間的二十年內，分別建成電氣化鐵路2507.53km、2787.10 km、3012.21km、和4783.77 km，共計13090.61km。平均每年超過650km。其中“九五”期間平均每年接近1000km。至此，我國的電氣化鐵路在建設里程和建設速度上都已經躍居世界前列。
2．電氣化鐵路的優勢和基本組成
相比于傳統鐵路，電氣化鐵路有以下優點：
1、牽引功率大，便于實現高速和重載運輸；
2、能源利用率高；
3、能綜合利用各類能源(水、風、火、核)；
4、勞動生產率高；
5、不污染空氣；
6、便于實現自動化控制；
電氣化鐵路系統由電力牽引系統、公務系統（土木工程）、電務系統（通信與信號）三個部分構成。其中，電力牽引系統由牽引供電系統和電氣列車及其機務系統組成。牽引供電系統又分為牽引變電所和牽引網兩大部分。牽引變電所、牽引網、電動列車稱作電氣化軌道交通的三大元件。
第二節 《高壓電技術》的專題知識講座
1. 變壓器沖擊穿電壓的影響因素
變壓器在高壓電技術中是不可或缺的元器件，其造價是非常昂貴的。所以對于變壓器的維護更是不可忽視，變壓器經常容易出現的問題就是被擊穿，這里我們先不討論變壓器內部構造的缺陷問題，主要看一下外部因素。變壓器被擊穿，原因可能有：雷電引起變壓器外部或內部絕緣損壞，嚴重時變壓器被擊穿，擊穿往往發生在高壓線圈端部和中性點；輸配電網上發生短路，變壓器受10幾倍的短路電流的沖擊，巨大的電動力使變壓器動穩定被破壞。造成匝間、餅間或層間的線匝短路，進一步破壞了線圈的穩定。嚴重時，線圈崩潰；變壓器長期嚴重過負荷運行，使變壓器線圈的最熱點溫度超過絕緣能承受的限度，是線圈的熱穩定被破壞。線圈變形、線匝短路而燒毀變壓器；長期過電壓運行，線圈絕緣的薄弱部分，產生局放以至于被擊穿。
2. 變壓器沖擊傳電壓的提高方法
首先我們在使用電氣設備之前一定要保證電氣設備在正常的工作狀態下，才能讓設備正常啟動。其次是在變壓器工作時通過判斷變壓器運行的聲音來判斷變壓器是否工作在正常狀態，正常情況下的變壓器應是均勻的“嗡嗡”聲。如果產生不均勻聲音或其它異音，都屬不正常的。變壓器出現強烈而不均勻的噪聲且振動很大，該怎樣處理？壓器出現強烈而不均勻的噪聲且振動加大，是由于鐵芯的穿心螺絲夾得不緊，使鐵芯松動，造成硅鋼片間產生振動。振動能破壞硅鋼片間的絕緣層，并引起鐵芯局部過熱。如果有“吱吱”聲，則是由于繞組或引出線對外殼閃絡放電，或鐵芯接地線斷線造成鐵芯對外殼感應而產生高電壓，發生放電引起。放電的電弧可能會損壞變壓器的絕緣，在這種情況下，運行或監護人員應立即匯報，并采取措施。如保護不動作則應立即手動停用變壓器，如有備用先投入備用變壓器，再停用此臺變壓器。
3. 液體和固體介質的擊穿
電氣設備對液體介質的要求是電氣性能較好，例如絕緣強度高、電阻率高、介質損耗及介電常數小；其次還要求散熱度和流動性能好，即粘度低、導熱好、物理及化學性質穩定、不易燃、無毒及其他特殊要求。
固態電介質包括晶態電介質和非晶態電介質兩大類，后者包括玻璃、樹脂和高分子聚合物等，是良好的絕緣材料。影響固體電介質擊穿電壓的主要因素有：電場的不均勻程度，作用電壓的種類及施加的時間，溫度，固體電介質性能、結構，電壓作用次數，機械負荷，受潮等。
第三節 《電力系統》專題知識講座
1. 電力工業的主要特點與電力系統的基本組成
電力工業指的是生產、輸送和分配電能的工業部門，包括發電、輸電、變電、配電等環節。電力生產過程是連續的，發、輸、變、配電和用電是在同一瞬間完成的。因此發電、供電、用電之間必須隨時保持平衡需要統一調度和分配。
電力系統是由電壓不等的電力線路將一些發電廠和電力用戶聯系起來的一個發電、輸電、變電、配電和用電的整體。
2. 我國電力系統的基本布局
目前，全國（除臺灣省外）已形成東北、華北、華東、華中、西北和南方聯營六大跨省（區）電網，以及山東、福建、四川、海南、新疆和西藏等省（區）獨立電網。一個初步現代化的電力工業技術體系已經建立起來。
目前，大陸電網除西北采用330kv/750kv電壓序列外，其它電網均采用220kv/500kv電壓序列。東北、華北和華中實現了同步聯網，華中與西北、華東和南方電網通過直流實現聯網，形成了北起東北伊敏、南抵四川二灘的鏈型同步電網。隨著電力工業的發展，大陸電網將成為世界上最龐大、復雜和技術最先進的電網，其特征是：擁有世界上最大規模的電站－三峽電站（最終裝機將達2240萬千瓦）；世界上最大的電源基地－西南水電基地（外送規模將達7000萬千瓦左右）；擁有世界上平均海拔最高的750kv電網；將建設百萬伏級交流和±800kv直流輸電工程，擁有當今世界上最高運行電壓的交直流電網；將構成以特高壓交直流為骨干網架的國家電網，形成世界上最大規模的遠距離輸電（通過特高壓交直流電網傳送的容量可能超過200gw）；可能形成世界上規模最大的同步電網（華北－華中－華東同步電網）；是世界上直流輸電規模最大的國家（容量在1gw以上的直流輸電工程有20多個，比世界上此類規模的直流輸電工程總和還多）；形成國家、大區和省三級電力市場；按國家、大區、盛地（市）、縣五級調度。
大陸電力工業的產業政策是：大力發展水電，優化發展火電，加快發展核電，因地制宜地積極發展風電、太陽能等可再生能源發電，加快發展電網。同時，堅持建設與節約并重，把節約用電放在優先位置，加強電力需求側管理，提高資源利用效率；大力推進技術進步和產業升級，提高關鍵設備制造和供應能力。
3.智能電網
智能電網就是電網的智能化，也被稱為“電網2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標，其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優化高效運行。智能電網必須更加可靠—智能電網不管用戶在何時何地，都能提供可靠的電力供應。它對電網可能出現的問題提出充分的告警，并能忍受大多數的電網擾動而不會斷電。它在用戶受到斷電影響之前就能采取有效的校正措施，以使電網用戶免受供電中斷的影響。
智能電網的研究還要經歷一個很長的時間，但我相信“智能”不會是夢。
第四節 《自律分散系統及其在鐵路上的應用》的專題知識講座
1.自律分散系統簡介
自律分散系統（autonomous decentralized system，簡稱ads）是近年來才逐漸發展起來的一個新的系統概念。它突破了原來傳統集中式分布式的c/s模型，建立了全新的系統模型。在這一系統中所有的單元（子系統）都是獨立平等的，它們之間不存在任何隸屬關系。各個單元都能獨立完成各自的任務而不受其他單元的干預。同時各個單元之間也能協調工作來實現整個系統的運行。這就是自律分散系統的兩大特性：自律可控性和自律可協調性。
2．自律分散系統的技術
自律分散系統的技術主要包括在線擴展、在線維護和容錯技術。
在線擴展指系統在線擴展包括原子節點和系統兩個層次上的擴展。對于原子內部軟件模塊的擴充，它只需在系統內部的內容碼表中注冊上新的內容碼而不需報告給其他原子。因此這種在線修改不會影響到其他原子的運行，并且也不會影響原子內部其他軟件模塊的執行。對于系統級的擴展，也含有兩種類型。同構的系統擴展只需簡單將其數據域合并，所有數據信息都在合并后的數據域進行廣播。而雜合系統的擴展則需要網關。對于雜合系統a和b的連接擴展，可以將其中任何一個系統和網關視為一整體看作是另一系統原子節點。如此，a可以根據登記在網關中b所需的內容碼將相應的信息廣播到b的數據域中去。反之b也可將a所需的信息傳送給a的數據域。在網關中注冊登記內容碼不會影響到兩個系統的正常運行。
在線維護指自律分散系統在運行的同時可進行部分子系統或其內部軟件模塊的測試。運行的原子節點發出的信息分為兩類：在線信息和測試信息。相對應地，運行的原子節點也分為在線和測試兩種狀態。并且規定：在線節點只接收在線信息，而測試節點兩種信息都接收。因而處于測試狀況的節點不會干擾在線節點的正常運行，同時它又可以接收在線信息進行單個測試或接收測試信息進行聯合測試。
容錯指自律分散系統的系統結構及其數據驅動機制使軟件模塊可以自由地異步執行。實際中，我們根據每一軟件的重要程度來決定其復制數量。因此可以在系統中的不同子系統中安置多個復制的軟件模塊，這些所有相同的軟件模塊都在獨立運行并獨立接收和發送信息。其中某些模塊可能處于故障狀態，因此其發送的信息可能是錯誤信息，而另外一些模塊仍在正常運行，發送正確信息。使用這些信息的軟件模塊如何從所有這些信息中挑選正確的以供自己使用，需要通過兩步來完成。一是選取所有復制模塊的“同一數據”（時間上同步）；另一步是從“同一數據”中選取正確的數據。解決的辦法是使用“事件序號機制”和“投票機制”。通過以上的處理途徑很好地解決了以往使用備用容錯技術出現的問題，即本身切換裝置出現故障，無法使用備用。ads系統在處理容錯問題時，不存在任何中間切換裝置，即故障軟件可和正常軟件同時運行，運用誰的信息的決定權完全取決于接收者。從這一意義上講，它實現了真正的容錯。
第二章 總結篇
為期十余天的生產實習轟轟烈烈地結束了。雖然實習的時間并不是很長，但對自己卻有著不小的震撼。這次實習不僅是一個知識的學習與運用，也是久居校園象牙塔的我們即將走向單位走進社會的一次嘗試和一種過渡。從中我不僅學會了很多的專業知識，同時也學到了不少的社會經驗，現在總結如下：
專業知識方面。在生產實習過程中，我除了學習到了發電、輸電、配電、用電各個部分的理論知識外，逐漸形成了對電力系統的總體認識，了解了發電廠和變電所的類型及特點、軌道交通的基本概況，進一步提高了電力系統及其自動化專業方面的素質。
實踐出真知。在學校里學了很多門課程，總覺得自己學到了很多有用的東西，但是到了工作中，真正要用到這方面的東西時，才發現其實什么都不會。使我第一次親身感受了所學知識與實際的應用，理論與實際的相結合，讓我們大開眼界，也算是對以前所學知識的一個初體驗喲。這次生產實習對于我們以后學習、找工作也將是受益菲淺的。這次生產實習使我更新、更高、更深地認識到了實踐的重要。只有通過實踐才能真正理解那些理論知識，才能認識到知識的重要性，只有通過實踐才能檢驗自己的能力和水平，才能促進自己的進步和全面發展。
注重細節，安全第一。記得在xx西供電段的時候曾經參觀過那里的陳列室。那里面展出的是曾經在供電段出現的各種事故案例，其中不乏工作人員的疏忽所釀成的慘劇，除了造成各種嚴重的經濟損失外，他們自身的生命安全也受到了不同程度的傷害。那里的一個個血的教訓，像一面鏡子一樣檢驗著員工們的工作態度，同時也給我們實習學生敲響了警鐘，今后的工作生活中，要時刻注意細節、做事要細致入微、牢記安全第一，這樣是為自己好，也是為他人好。
端正態度，學會堅持。這是我從實習處帶領我們的師傅身上得到的。通過那短短幾天的跟隨實習，他們身上的這種閃光點，已經深深打動了我們。xx的日照很強烈，很多學生打著傘懈怠地在一旁打醬油，而他們卻還是耐心的給我們講授接觸網、供電線路等設備的結構、用途及作用。有一個師傅在下午帶完我們之后匆匆的去加班了，其實他本可以休息的，但他擔心會拖累其他人的整體進度，這里我再一次深深地感動了。在xx南的時候遇到師傅，他羨慕的說現在的大學生很幸福，他說他沒有這么高的學歷，他從單位的最底層做起，臟活累活，雨天陰天，他就這么一步步的堅持過來了。他的心態，他的堅持，給即將面臨擇業的我們提供了一種借鑒。既體面有高薪的工作沒有那么多的，關鍵是我們要看得起自己的工作，用一種良好的心態去對待，即使會遇到困難，要學會堅持，相信付出了總會得到回報的。
當然這次的實習也存在一定的不足之處，比如個人感覺時間上有些倉促，沒有留給我們多余的時間去實際動手操作一些東西，感到很遺憾。另外，我自身也存在許多缺點亟需改正，比如缺乏經驗，從而導致了很多問題而不能理清思路很好的去解決；在學習和實踐的過程中共不能抓住重點。不過，我相信這次實習之后，我會不斷反思和感悟，從而不斷進步。
總而言之，這次生產實習活動，使我逐步了解了社會，開闊了視野，增長了才干，并在社會實踐活動中認清了自己的位置，發現了自己的不足，對自身價值有了客觀的認識。作為一名即將走上工作崗位的大三學生，這次實習是我們找打自己定位的平臺。非常感謝電氣工程學院提供給我們這樣的一次機會，非常感謝xx供電站的熱情接待和指導，非常感謝帶隊老師在這次實習中為我們做出餓犧牲和奉獻，非常感謝這次實習圓滿的結束。
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