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电力系统实习报告经过短学期二十一天的了解，自己对于电力系统有了一个初步的人事。电力工业是二十世纪步入电气化时代之后最为重要的工业产业之一。电力系统对于人们生活得影响不容忽视，在当下的生活中也不容忽视。电力系统对于社会经济的发展起着重要的作用，几乎任何产业的发展都离不开电力行业。更重要的是，电力行业关系着国家经济安全的重大问题，电力行业的实力标志着一个国家运用电气化的内在实力。二战之后，全世界国家几乎都投入到了稳定而有序的生产建设中来，我们国家也不例外，随着我国的经济发展，对于电的需求量不断地扩大，电力市场飞速扩大，因此又在经济基础方面支撑了电力技术的发展。首先我们集体观看了电力系统的相关视频。电能是一种二次能源，其源头是各种各样的一次能源，电力系统应当追溯到发电厂生产电能。其中以基于化石能源的火力发电的电量最为庞大，火力发电一般是指利用石油、煤炭和天然气等燃料燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气推动发电机来发电的方式的总称。以煤、石油或天然气作为燃料的发电厂统称为火电厂。除了火电厂之外，现在中国或者世界上还出现了许许多多其他的发电方式，如：太阳能发电，风力发电，海水温差发电，地热发电，潮汐发电，核能发电等等。但是无论是哪一种发电方式，输出的电并不能直接传输到用户家中，还需要经过一定环节的处理。发电厂的电需要经过并网环节，需要满足以下三个条件1、电压差小于等于正负10%；2、频率差在正负0.05至0.25赫兹之间3、相角差小于等于允许值因为在三相交流电网中，所有发电机都必须以相同频率，且相位一致来进行运转。因此每当有一台新的发电机运转起来，要接入电网工作时，都要经过调压、调频和调相位的工作，其中调频和调相位也叫“同期”。从调整开始，到各项指标达到要求，调整完成，接入电网开始同电网“步调一致”地运行为止的过程，就叫“并网”，是与电网上的其它发电机并列运行的意思。是所以在发电厂将电能生产出来以后，需要先进入变电站，将电调节成适合电网上传输的电能。一般来说，发电厂刚生产出来的电压较低，不适合远距离传输，因此变电站要经过调压操作使得电压升高，并网后进行传输。视频中也有变电站部分介绍，虽然视频是上个世纪九十年代制作的，但是一些基本de的电气设备技术以及布局直到今天仍然还在沿用。高压电区别于弱电的很重要的特性就是其超强的绝缘性。以至于在变电站内部走动必须保持与带110kV电压的电气设备至少有1.5m的距离。弱电绝缘性不好的最恶劣情况是将设备损坏，而强电绝缘性失效后的情况可能是整个区域的工业停滞甚至是出现生命危险。所以电力系统中绝缘性的保证既是对于经济正常发展的保证，更是对人的生命的保证。接着，我们去参观了南京南瑞继保电气有限公司，公司主要从事电力系统保护和控制领域的技术研究、产品开发、生产销售和工程服务。电力行业是整个国家发展的命脉，一些尖端技术只有依靠中科院或者电力科学相关的研究院才能支撑，因此一些其他企业的业务重点转移到了电力系统的保护以及一些控制领域。电力系统由发电机、变压器、母线、输配电线路及用电设备组成。虽然各电气元件及系统整体一般处于正常运行状态，但也可能出现故障或异常运行状态，如短路、断线、过负荷等。短路总是伴随有很大的短路电流，同时系统电压会大大地降低。电弧及短路电流的热效应会直接损坏电气设备，电压下降的同时会破坏电能用户的正常工作。短路更严重的后果是，因电压下降可能导致电力系统与发电厂之间并列运行的稳定性遭受破坏，引起系统振荡，直接使整个系统瓦解。所以各种形式的短路是故障中最常见、危害最大的一种故障。异常运行状态是指系统的正常工作受到干扰，从而使运行参数偏离预期的正常值。例如，长时间的过负荷会使电气元件的载流部分和绝缘材料的温度过高，从而加速设备绝缘的老化或损坏设备。故障和异常运行情况若不及时处理或处理不当，就可能在电力系统中引起事故，造成设备损坏，使用户停电、电能质量下降到不能容许的程度甚至人员伤亡。电力系统继电保护就是为防止事故发生，装设在每一个电气设备上，用来反映它们发生的故障和异常运行情况，从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的自动装置。电力行业飞速发展的今天，继电保护也是一种提升经济效益的有效形式。电力系统渗透到了生活生产发展的各个方面，这就对电力系统的稳定性提出了更高的要求。电力系统一旦出现故障，生活得各方各面将会收到极其严重的影响。南瑞继保公司的另一个业务方向是控制方向。我们参观了南瑞继保公司内部，首先去了电路板的流水线生产车间，与以往对于工厂的印象不同，这里的工厂整洁干净。几乎全自动化的生产线减少了很多的材料以及人力资源的浪费。全自动生产线相当于科技黑箱，使用者并不需要知道原理构造，仅需要知道如何简单地操作，这使得产品生产过程中的职能分布变得更加清晰，研发团队需要一定对的专业知识作为后盾，而流水线上的生产工人并不需要那么高的学历或者扎实的专业知识功底，但是依然是这个公司所需要的人，因为人力成本会降低很多。在制造自控器材的时候，是从最小的零部件开始组装。现用一块绝缘板画好布线图，然后将已经输入到设备中的方位数据导出，在合适的地方放入微型元器件，接着进行锡焊，然后再进行检验。最后送往功能校验处进行最终的调试。然后再将几十个同样的组装好的器材拼接在一起就形成了一个电柜，用于控制输配电线路的调度。电柜同样将每个零部件封装在一起，只留下插引脚的接口。电气工程起初的调度室靠人工，而今自动化已经逐渐在工业生产中占据主导地位，而的电气工程及其自动化也是在这一背景下诞生的交叉性学科。同样的，在电力系统中，自动化技术的引入也就顺理成章。电力系统自动化指的是运用各种具有自动检测，决策以及控制功能的设备通过信号系统与传输系统对电力系统中的元件，部分系统以及全部系统进行就地监控或者远程监控，已达到对电力系统的各方面协调，调节以及控制，以此来达到电力系统的安全稳定的运行以及确保其具有合格的电能质量。比如在发电厂中，各种由计算机控制的自动化操作已经取代了人力检查，他可以排疑，检测以及监督。而今的智能技术已经有了很大的发展，包括神经网络控制，模糊逻辑控制，专家系统控制，线性最优控制，综合智能控制等多种控制方式。社会对于安全供电有了更高的要求，“安全，可靠，经济，优质”已经是人们的要求，所以电力系统自动化控制也就有了更高的挑战。南瑞继保的重点就放在了安全与可靠上面，重点为各个电气公司提供更高端的电气保护以及控制设备。是国内该领域最大的研发中心和产业化基地，是全球五大电力系统继电保护设备供应企业之一。接下来我们到了金智科技公司进行参观，“金智科技”源于东南大学，现已在深圳证券交易所上市，金智公司的经营范围比较广泛，包括电力自动化产品、工业电气自动化产品、电子及电气产品、通信产品、计算机软硬件的开发、设计、制造、销售及服务，计算机信息系统设计、销售、施工及技术咨询服务，燃气轮机设备和备件的销售、技术咨询及检修工程服务，自营和代理各类商品和技术的进出口。可以看出，从电力自动化所衍生出的一系列技术都可以作为发展的方向。金智公司不仅从事于强电领域而且涉足弱电领域。不仅发展硬件器材的制作，而且看重软件的自主研发，已经逐渐衍生出一整套电气化时代中所应该有的所有行业相关技术。自动化时代到来之后，更加是软硬件结合的时代，计算机硬件软件的设计在当今的电气工业中起着举足轻重的作用。近年来智能化已经渗入到了各个行业，电网也包括其中。智能电网就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。智能电网必须更加可靠—智能电网不管用户在何时何地，都能提供可靠的电力供应。它对电网可能出现的问题提出充分的告警，并能忍受大多数的电网扰动而不会断电。它在用户受到断电影响之前就能采取有效的校正措施，以使电网用户免受供电中断的影响。因此需要计算机硬软件提供技术上的支持，唯有将不同行业交叉应用，才能使“电网2.0”有实现的可能。金智公司与我们东南大学有密切的联系，学校同学们上机的地点以及所有的弱电实验均是在金智楼完成，这也是金智公司对于教育的一种支持。金智公司的业务范围也包括金智教育。是中国最大的教育信息化服务提供商。金智教育专注于教育信息化领域。这一领域又是交叉产业的产物。将教育作为一种信息提供给客户，既发挥了自己本身所拥有的技术上的优势，又在一定一定程度上拓宽了公司整体业务的经营范围。如今的电气行业已经不仅仅是只研究电力的发展与维护，更包含了诸如信息技术，数据管理技术，高压绝缘材料研制，等各个行业。所以公司的发展并不能够仅仅局限在一条产业链的发展上面。一方面，单一的发展方向很容易在一些需要采用的技术上面受制于人，另一方面，某一行业并不是长盛不衰，经常会有繁盛或者低谷。如果只进行一个专业领域的研发，会导致公司的命运起起伏伏。所以金智公司对于产品的定位符合当下的社会情况。最后一站，我们参观了国家电网殷巷变电站。变电站内大部分的面积搭建了变电设施以及架接了许许多多的高压线。只有一栋面积不是很大的办公楼。而办公楼内的工作人员也并不是很多。刚到变电站，刚准备参观各种设施的时候下起了雨，于是我们先进入办公区域参观一些控制设施。与在南瑞继保参观的电柜类似，在这里我们也见到了许多被封装在柜中的电气控制设备，只能从背面看到一些引脚接口，由于已经带点运行，我们只是透过玻璃进行了参观，并没有将电柜打开仔细了解每部分的应用。与在南瑞继保所参观到的安放电柜的地方有一点不同，那就是在变电站的这间房间里，多了很多通风设施，分析差别之后很容易发现，还是因为电柜已经是在运行状态，因此必然有发热的情况。电气控制设施需要稳定运行，就要基本保持在常温状态下。因此在实际的应用中，通风设施制冷对于电气设备的安全性有一定的提高。接着我们去了变电设变监控以及控制室。在控制室中，每一个小灯有红绿两种颜色。红色表示断开，而绿色表示接通。这种led小灯同时也充当着开关的作用，按下后会使室外的电气设备自动开闸或者合闸。但是进行这些操作的前提是将一个装有操作指令的“钥匙”插入控制墙。如果没有接入装有操作指令的设备，在控制装置上点击按钮虽然会使开关颜色变化，但是室外的电气设备并不能随之改变，按下复位键后会会到原来的状态。这样使得控制开闸合闸变得容易很多。操作人员的安全性也得到了保证。另一面墙上，是一种技术比较落后的控制装置，但是据工作人员介绍，这个装置现在已经废弃不用了，转而用电脑监控，控制墙实际操作。在电脑监控图像上，我们看到隔离开关和断路器已经用带颜色的线条标注了出来。很明显可以看到哪些闭合哪些仍处于断开状态。电脑的实时监控会极大地提升高压电气设备运行的稳定性以及发现问题的及时性。雨停之后我们进入设备区参观了实际的变电装置。由于都是220kV和110kV的高压电，因此需要与电气设备保持一定的距离，也不能用手触碰任何电气设备。在参观的过程中，观察到有一些1993年生产的设备仍在使用中。所以可以知道，电气设备要求的使用寿命往往并不是一两年那么短。因为电力系统需要一种长期的稳定，所以使用的电气设备不能够频繁地更换。实际变电过程中的电线并不止三条，不是我们理解中的三相电接入三条电线通过变压器调压。快要走出厂区的时候，看到一个东芝产的电气设备，重达27吨，绝缘油重达7吨，电气设备往往会用到绝缘油来提高绝缘性能。在一些灭弧装置中也经常见到。在这个电气设备的铭牌上，标注了设备的额定电压与额定功率，还标注了最大负载。这些数据在考虑是否可以将此电气设备接入电网时会会起到决定性的作用。通过为期二十一天的电力系统实习，自己了电力系统的传输，控制，以及调度的基本知识，于此同时，更深刻地意识到了安全生产的重要性。无论是参观南瑞继保，金智公司还是国家电网殷巷变电站，都是从理论到实践的一次