华北电力大学认识实习报告书

作为一个电气专业大三的学生，我们已经开始了专业课的学习，在专业课的学习过程中，我们建立了对发电厂、电气设备等的浓厚兴趣，虽然平时可以观看一些电气设备的模型，但是还需要更好的亲身体验、亲自观察才能对知识有更深层次的理解掌握，所以，学校安排了认识实习的实习课程，通过认识实习的学习我们可以更好地将理论知识和现实实际相联系起来，对知识体系结构的构建提供很好的帮助，让大学生的学习不仅局限于课本中的知识，更与实际生产过程相联系，努力培养成动手能力强、业务素质高的有用人才。

本次认识实习的实习时间共有两周，实习的目的和要求是眼通过这次实习，让同学们对电力生产有初步了解，了解发电厂的主要设备及生产过程，认识电力企业工作的性质，对学生进行安全教育措施，了解发电厂的设备及日常工作。在认识实习过程中，我们还被安排参观电厂仿真实验室，参观国华神华国际北京热电分公司和观看视频录像学习相关知识。

视频录像的相关知识学习

通过视频录像我们分别学习了火电厂的生产过程及其电气设备、高压断路器、水力发电厂、电力变压器、电压和无功的相关知识。

一、火力发电厂的生产过程及其电气设备

火力发电厂是将燃料的化学能转化为蒸汽的热势能进而转化为汽轮机转子机械能再转化为电能。在锅炉总，燃料的化学能转变为蒸汽的热能；在汽轮机中，蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能；在发电机中机械能转变为电能。燃煤，用输煤皮带从煤场运至煤斗中。大型火电厂为提高燃煤效率都是燃烧煤粉。因此，煤斗中的原煤要先送至磨煤机内磨成煤粉。磨碎的煤粉由热空气携带经排粉风机送入锅炉的炉膛内燃烧。煤粉燃烧后形成的热烟气沿锅炉的水平烟道和尾部烟道流动，放出热量，最后进入除尘器，将燃烧后的煤灰分离出来。洁净的烟气在引风机的作用下通过烟囱排入大气。助燃用的空气由送风机送入装设在尾部烟道上的空气预热器内，利用热烟气加热空气。这样，一方面除使进入锅炉的空气温度提高，易于煤粉的着火和燃烧外，另一方面也可以降低排烟温度，提高热能的利用率。从空气预热器排出的热空气分为两股：一股去磨煤机干燥和输送煤粉，另一股直接送入炉膛助燃。燃煤燃尽的灰渣落入炉膛下面的渣斗内，与从除尘器分离出的细灰一起用水冲至灰浆泵房内，再由灰浆泵送至灰场。在除氧器水箱内的水经过给水泵升压后通过高压加热器送入省煤器。在省煤器内，水受到热烟气的加热，然后进入锅炉顶部的汽包内。在锅炉炉膛四周密布着水管，称为水冷壁。水冷壁水管的上下两端均通过联箱与汽包连通，汽包内的水经由水冷壁不断循环，吸收着煤爱燃烧过程中放出的热量。部分水在冷壁中被加热沸腾后汽化成水蒸汽，这些饱和蒸汽由汽包上部流出进入过热器中。饱和蒸汽在过热器中继续吸热，成为过热蒸汽。过热蒸汽有很高的压力和温度，因此有很大的热势能。具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后，便将热势能转变成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能。发电机转子和汽轮机转子相连，进而旋转产生电能。

另外，火电厂的类型主要有单纯供电的和既发电又供热的两类。按原动机分，主要有汽轮机发电、燃气轮机发电、柴油机发电。火电站汽轮机的冷却方式有空气冷却、氢气冷却、液冷、蒸发冷却等。

火电厂中的电气设备有一次设备和二次设备，其中一次设备又包括变压器、电动机、断路器、隔离开关、断路器、互感器、避雷器、接地开关，电容器等。其中断路器的作用是关合、开断运行线路，倒闸操作，用隔离开关接通或断开电

压互感器，避雷针等。

二、水力发电厂

水力发电厂是利用流水所蕴藏的能量生产电能的过程叫做水力发电。水力是无污染的可再生能源，用水力资源发电可以节约大量资源量有限的煤炭、石油等矿物燃料。水力资源成本比较低，水电站设备使用寿命也比较长。在一个典型的水力发电站中，水库中的水经泵压流进水力涡轮机，使涡轮机转动，涡轮机再带动发电机来发电。

水力发电厂是将水的势能和动能转换为水轮机转子的机械能，进而转换为电能。水电站的生产形式主要有坝式水电站、引水式水电站、混合式水电站、潮汐电站、抽水蓄能式电站。水电站枢纽的组成有挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物、水电站厂房。

水力发电厂相较于火力发电厂，其生产过程更为简单，且水资源是可再生能源，对空气没有污染。与火力发电不同的是水轮机是纵向安放。水轮机调节系统是由调速系统和调节对象组成的闭环系统。其中调速系统包括调速器电气部分、电液随动部分以及油压系统，调节对象包括水轮机及其有压过水系统、发电机及电网。水轮机调节系统是水电站运行的重要组成部分之一，是具有开机、停机、并网等机组控制和转速、功率调节等功能的机-电系统。它的可靠运行直接关系到电厂甚至电网的生产质量和安全。

三、电力变压器

电力变压器是通过电磁感应将一个系统的交流电压和电流转换为另一个系统的电压和电流的电力设备。由铁心和套于其上的两个或多个绕组组成。电力变压器是一种静止的电气设备，是用来将某一数值的交流电压（电流）变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压（电流）的设备。

变压器的类型按铁芯形式可分为：芯式变压器和壳式变压器；按冷却形式分为：油浸式变压器、气体式变压器和干式变压器。变压器的外部设备主要有储油柜、冷却散热装置、气体继电器、压力释放阀、套管等组成，其中储油柜的作用是储存变压器油，冷却散热装置作用是冷却变压器油温，气体继电器是当变压器出现故障时可以使断路器跳闸以保护变压器，压力释放阀是压力保护装置，套管连接变压器绕组与线路。另外，变压器的分接头又分为不励磁分接头和有载分接头，分接头的选择可以改变变压器电压变比，保证输出电压稳定。

变压器运行时，绕组和铁心中的损耗所产生的热量必须及时散逸出去，以免过热而造成绝缘损坏。对小容量变压器，外表面积与变压器容积之比相对较大，可以采用自冷方式，通过辐射和自然对流即可将热量散去。自冷方式适用于室内小型变压器，为了预防火灾，一般采用干式，不用油浸。由于变压器的损耗与其容积成比例，所以随着变压器容量的增大，其容积和损耗将以铁心尺寸三次方增加，而外表面积只依尺寸的二次方增加。因此，大容量变压器铁心及绕组应浸在油中，并采取油浸风冷和油浸自冷冷却措施。变压器的冷却形式有自冷、风冷、强迫油循环等形式。

四、电压和无功

我们在专业课的学习过程中学习到了电网电压的重要性，电网电压不仅有频率的要求而且对幅值的要求也很严格，而电压调整又和无功功率的调整密不可分。首先，电网电压过低会造成日光灯启动不了、灯泡变暗；电动机转速变慢，电流比正常转速时大，电机过热烧坏；发电机出力下降，线路电能损耗增大，可能危及整个电网的安全运行，引起系统振荡，保护装置跳闸，造成系统瓦解，大面积

停电。而电压过低的原因是电网中缺乏无功功率。什么又是无功功率呢？许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能，不对外做功而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。无功功率单位为乏(var)。

无功功率对供、用电也产生一定的不良影响，主要表现在：降低发电机有功功率的输出；视在功率一定时，增加无功功率就要降低输、变电设备的供电能力；电网内无功功率的流动会造成线路电压损失增大和电能损耗的增加；系统缺乏无功功率时就会造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。

无功功率建立交变磁场，因为电流的大小和方向是周期性变化的。电流增大，线圈从电源取得电能，电能变成磁场能储存起来；电流减少，磁场减弱，线圈又将磁场能变成电能退回电源。线圈取得的电能和退回的电能相等，所以不消耗电能。电源和线圈之间交换能量，这种交换的功率就是无功功率。

从发电机和高压输电线供给的无功功率，一般满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。各种用电设备在正常工作时，需要的无功功率是一定的，少供应无功功率，电压会降低。电力系统中无功功率的生产和需求之间的平衡，决定了电压水平。由于用户消耗和电网净损耗的无功功率一般大于发电机可调用的无功功率，当无功功率供不应求时，电网和用户的电压就被迫降低了。因为视在功率是一定的。如果多发无功功率，就要少发有功功率，使缺电更加严重。因此要对电网进行无功补偿。

无功补偿的装置主要有：同步调相机，静止电容器，静止补偿器。其中同步调相机是空载运行的同步电机，它能在欠励或过励的情况下向系统吸收或供出无功，装有自励装置的同步电机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率，这是其优点。但它的有功损耗大、运行维护复杂、响应速度慢，近年来已逐渐退出电网运行。并联电容器补偿是目前使用最广泛的一种无功电源，由于通过电容器的交变电流在相位上正好超前于电容器极板上的电压，相反于电感中的滞后，由此可视为向电网"发出无功功率。并联电容器本身功耗很小，装设灵活，节省投资；由它向系统提供无功可以改善功率因数，减少由发电机提供的无功功率。静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。

视频录像的学习内容总结如上，通过视频录像的学习，我对理论知识的学习有了更全面更具体的认识，将理论知识与现实实际相联系起来，有了更深入的理解。下面将总结参观电厂仿真模型和参观国华神华国际北京热电分公司（一热）过程中学习到的知识。

我们首先来到了教四参观电厂仿真模型，在电厂仿真模型实验室中我们看到了火力发电厂和核电厂的仿真模型，其中还有锅炉的具体模型，以及火电厂及其电气设备的完整模型。电厂仿真模型通过灯依次亮灭来模拟高温高压水蒸气的流向，这让我们能够更深入更全面的对火电厂的生产过程有个深入的理解，通过老师的讲解我们也学习到火力发电厂中锅炉的型号和生产厂家以及通过型号认识

到发电容量。接着我们有观看了锅炉的具体结构，通过锅炉仿真模型我们学习到锅炉本体中的复杂结构。接下来我们有观看了核电厂的生产过程的仿真模型，在老师讲解完后同学们又像老师提出了自己感兴趣的问题，大家对核电厂的安全保护和应急措施尤为感兴趣，提出了很多问题。虽然我们对核电的学习和接触很少，但大家通过老师的讲解和对模型的学习对核电厂的生产过程和保护措施都有了较好的理解。接下来我们有参观了火电厂及其电气设备的模型，模型完整的模拟了火电厂，我们观看之后又看了其他一些辅助设备的模型。通过这次参观，我们对电厂生产过程有了初步了解。

另外，我们还参观了国华神华国际北京热电分公司。国华神华国际北京热电分公司总装机容量400兆瓦，采暖供热能力3500吉焦/时、抽汽供热能力240吨/时。其前身为北京第一热电厂，是新中国成立后在首都北京建设的第一家电厂，于1958年投产发电，1996年实施以大代小“技改工程”，1999年由华北电力局划归国华电力公司，经过机构改革和资产重组，成为一家现代化热电联产企业。在到达热电厂后，我们参观了主控室、原煤斗、除尘脱硫设备，在主控室我们看到主控室监视的电厂的参数，向值班班长提出了自己感兴趣的问题。另外我们还参观了中国电力发展史，工作人员向我们介绍了电力发展史，然后又观看了火电厂、三峡水电站、水电站的模型。通过这次参观我们对火电厂的生产也有了一个直观的认识，不仅将知识只停留在书本上。

最后我们通过上机对变电站设备有了初步认识。在上机过程中我们在老师的带领下，打开仿真软件的各个部分，观看了各部分的放大图片，老师讲解了变电站中各设备的主要作用和安装部位。仿真软件是将变电站的各电气设备都以实物照片展现，通过点击可以观看各部件的真是照片，通过上机的学习，我们可以对现实实际中的各电气设备有初步的认识。另外，通过软件也模拟了变电站的主控制室所控制监视的主要内容。这次上机实习，我们对变电站的有了初步的了解，对变电站中各电气设备有了直观认识。

通过这次认识实习，我不仅将书本上学习到的只是与现实实际联系了起来，还学习到了书本上学习不到的知识。在这次认识实习过程中我对自己学习到的专业知识有了更深入的理解，另外，我也对专业知识在现实生产过程中的应用有了直观的认识。总之，通过这次认识实习我收获颇丰，对我以后的专业知识的学习提供了帮助。