電氣工程及其自動化實習總結報告

1、電氣工程及其自動化實習總結報告姓名： 學號： 班級： 指導教師：為了使我們對現(xiàn)代電力系統(tǒng)、工業(yè)自動控制系統(tǒng)、自動化技術有一個系統(tǒng)、概括性的認識，了解工業(yè)自動化生產在國民經濟中的重要地位與作用，培養(yǎng)學生正確的專業(yè)思想，學校于2013年7月22日2013年8月2日，安排我們進行了專業(yè)實習。一、實習日程安排及實習單位介紹1、日程安排7月22日7月26日 于哈爾濱電機廠有限責任公司實習。7月28日 哈爾濱熱電有限責任公司技術員講座。7月29日 于哈爾濱熱電有限責任公司實習。7月30日 于哈爾濱汽輪機廠有限責任公司實習。7月31日 于哈爾濱光宇電源股份有限公司實習。8月1日 于哈爾濱九洲電氣股份有限公司

2、實習。8月2日 于哈爾濱鍋爐廠有限責任公司實習。2、實習單位介紹哈爾濱電機廠有限責任公司始建于1951年，國家一級企業(yè)，原名哈爾濱電機廠，1994年10月改組為股份制企業(yè)。經過50多年的發(fā)展，現(xiàn)已成為我國生產大、中型發(fā)電設備、大中型交直流電機及配套控制設備的重點骨干企業(yè)。哈電的產品遍布全國各地，生產的水輪發(fā)電機約占國產水電機組總裝機容量的1/2，汽輪發(fā)電機約占國產汽輪發(fā)電機總裝機容量的1/3。哈電擁有自主研發(fā)、設計、制造能力。哈電的主導產品有：水輪機、水輪發(fā)電機、汽輪發(fā)電機、電站主機配套的控制設備和大中型交直流電機共6大類。哈爾濱熱電有限責任公司前身為哈爾濱熱電廠，始建于1958年，是我國第一

3、座高溫高壓熱電廠，裝機容量30萬千瓦，是哈爾濱市最大的熱源生產單位。公司主要經營電力、熱力產品；兼營電力設備安裝、調試和檢修，電力技術咨詢、服務和開發(fā)，管道設備安裝、檢修，煤炭、燃油儲運，科技產品推廣業(yè)務。公司經五期改擴建，現(xiàn)有在役機二臺組臺，總裝機容量為600MW，供熱面積1210萬平方米，供熱范圍覆蓋哈爾濱香坊區(qū)和南崗區(qū)部分區(qū)域，并為經濟技術開發(fā)區(qū)提供熱源，是黑龍江省最大的熱電聯(lián)產企業(yè)。哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，是一個以設計、制造大型火電汽輪機、船用汽輪機和重型燃氣輪機為主的國家重點大型骨干企業(yè)，系哈爾濱電氣集團旗下子公司，現(xiàn)屬中央管理的53戶關系國家安全和國民經濟命脈的國有重要骨干企業(yè)

4、之中。哈爾濱汽輪機廠有限責任公司，經形成了批量生產30萬千瓦、60萬千瓦汽輪機，30萬千瓦、60萬千瓦直接空冷氣輪機，60萬千瓦超臨界汽輪機，百萬千瓦以上的超超臨界汽輪機、百萬千瓦等級的核電汽輪機、艦船主動力蒸汽輪機和重型燃氣輪機組，年1200萬千瓦的生產制造能力，在國內汽輪機制造行業(yè)中具有一流的科研開發(fā)能力和實力，整體裝備水平在國內處于領先地位。哈爾濱鍋爐廠有限責任公司創(chuàng)建于1954年，是新中國第一個五年計劃期間興建的國家重點大型骨干企業(yè)，是中央管理的關系國家安全和國民經濟命脈的國有重要骨干企業(yè)之一。公司以設計制造50MW1000MW火力發(fā)電鍋爐為主導產品，并設計制造鍋爐和汽輪機輔機、石化容

5、器、核能設備以及軍工等產品，是國內生產能力最大、最具規(guī)模的發(fā)電設備制造企業(yè)，電站鍋爐年生產能力已達30000MW。設計制造了各種不同容量和布置方式的鍋爐、汽輪機輔機（高壓加熱器、除氧器）1000余臺，裝備了全國360多個電廠，部分產品出口20多個國家和地區(qū)，產品產量居全國首位。哈爾濱光宇電源股份有限公司是專業(yè)從事鎳氫電池、鋰離子電池、電源產品研發(fā)、設計、生產和銷售的高新技術企業(yè)，主要產品領域涵蓋了便攜式產品應用的鎳氫電池和鋰離子電池，電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車等產品應用的動力型鐵鋰電池，各種后備電源產品所應用的后備型鐵鋰電池，通信電源、電力直流操作電源、交流不間斷電源、逆變電源

6、等產品。哈爾濱九洲電氣股份有限公司成立于1997年，是國家科技部認定的重點高新技術企業(yè)，是國家級高新技術產業(yè)化示范工程項目及國債項目產業(yè)化基地，是黑龍江省“十大高科技龍頭企業(yè)”，公司主要致力于現(xiàn)代電力電子高科技節(jié)能產品及電站配套設備的研究、開發(fā)、制造和銷售。二、實習過程1、哈爾濱電機廠實習過程1、主要產品及分類哈爾濱電機廠有限責任公司主要生產水輪機、汽輪機、水輪發(fā)電機、汽輪發(fā)電機、核電產品。2、水輪機類型、基本結構和特點（1）水斗式水輪機（沖擊式）利用水流與轉輪葉片的作用力和反作用力原理將水流能量傳給轉輪，使轉輪旋轉釋放出機械能。結構上分成幾個大的部分包括：轉動部分（轉輪、主軸等等），噴嘴部分

7、（噴嘴以及相關控制），機座部分（機座、機蓋、機殼等），管路部分（配水環(huán)管、制動管路、伸縮節(jié)等等），還有軸承部分和一些輔助部分，對結構來說核心部分是轉輪和噴嘴。理論分析證明，當水斗節(jié)圓處的圓周速度約為射流速度的一半時，效率最高。這種水輪機在負荷發(fā)生變化時，轉輪的進水速度方向不變，加之這類水輪機都用于高水頭電站，水頭變化相對較小，速度變化不大，因而效率受負荷變化的影響較小，效率曲線比較平緩，最高效率超過91。（2）混流式水輪機結構上包括埋入部分、導水機構、轉動部分、輔助部分、布置部分，部件主要包括蝸殼、頂蓋、座環(huán)、尾水管、底環(huán)、控制環(huán)、導葉、轉輪、主軸等?；炝魇剿啓C結構緊湊，效率較高，能適應很寬

8、的水頭范圍，是目前世界各國廣泛采用的水輪機型式之一；當水流經過這種水輪機工作輪時，它以輻向進入、軸向流出 ，所以也稱為輻向軸流式水輪機；混流式水輪機又稱法蘭西斯水輪機，水流從四周徑向流入轉輪，然后近似軸向流出轉輪，轉輪由上冠，下環(huán)和葉片組成；它適用于水頭自20米直到700米的范圍內，機構簡單，運行穩(wěn)定，并且效率高，但它一般是用在中水頭范圍內（50米至400米）。單機出力從幾十千瓦到幾十萬千瓦，目前這種水輪機最大出力已經超過70萬千瓦。是一種運用最廣泛的一種水輪機。（3）軸流式水輪機軸流式水輪機轉輪主要包含轉輪輪葉、轉輪輪轂、泄水錐三部分。適用于中低水頭、大流量的水電站。在相同水頭下，其比轉速較

9、混流式水輪機為高。應用水頭約為3到80m。水流在導葉與轉輪之間由徑向流動變?yōu)檩S向流動，而在轉輪區(qū)內，水流保持軸向流動。軸流式水輪機轉輪由轉輪體、葉片、泄水錐組成，葉片數少于混流式，葉片軸線與水輪機軸線垂直。在同樣的水頭下，它的過流能力比混流式大，氣蝕性能較混流式差。根據其轉輪葉片在運行之中能否轉動，又可分為軸流轉漿式和軸流定漿式兩種。 （4）貫流式水輪機貫流式水輪機的引水部件、轉輪、排水部件都在一條軸線上，水流一貫平直通過，故稱為貫流式水輪機。貫流式水輪機應用水頭范圍一般在225m，單機出力從幾千瓦到幾萬千瓦。貫流式水輪機采用圓錐形導水機構，圓錐形導水機構主要有導葉外室、導葉內室、導葉、導葉臂

10、、連桿、控制環(huán)等。圓錐形導水機構導葉軸線與機組軸線成6070°角布置。導葉內外室上都設有支撐導葉的軸承。導葉在內、外室之間組成一個圓錐面，起著調節(jié)水流或關機的作用。為了減少導葉端面漏水損失，導葉內、外室表面均為球面。3、鑄造知識熔融金屬制造鑄型，把熔融金屬澆入鑄型中，獲得一定性能的器件。主要工藝流程如下：1、鑄造工藝設計：定參數，二維圖紙-3D模型，采用計算機仿真模擬技術。2、模型制造：主要有松木和聚苯乙烯3、制造鑄型原材料：沙子+粘結劑4、合箱操作5、澆鑄熔煉（1600攝氏度左右）6、落沙7、清理8、熱處理：9、機械加工10、無損探傷4、焊接技術焊接結構，是指常見的最適宜于用焊接方

11、法制造的金屬結構。哈電機廠主要生產設備及工藝如下：、鋼板預處理機：在鋼板未加工前進行表面拋丸除銹等加工工藝。、數控氣割機：對鋼板進行切割，尺寸準確，精度高，質量好。、成型：采用主要設備有滾扳機，最大厚度為60mm，3000噸油壓機等。埋弧自動焊裝置：焊接分類，熔焊：焊接過程中，將焊接接頭在高溫等的作用下至熔化狀態(tài)。釬焊：用比母材熔點低的金屬材料作為釬料，用液態(tài)釬料潤濕母材和填充工件接口間隙并使其與母材相互擴散的焊接方法。壓力焊：利用焊接時施加一定壓力而完成焊接的方法，壓力焊又稱壓焊。 5、數控系統(tǒng)數控車床：有計算機控制根據軟件匯編程序控制刀具得到符合尺寸、要求的工件，主要是控制進給量。主軸：產

12、生切削力的軸。進給軸：使刀具運動的軸。 數控車床系統(tǒng)主要包括人機界面MMI、數控系統(tǒng)NC、伺服系統(tǒng)、電機、機床、反饋系統(tǒng)、PLC。人機界面采用硬件IPC，工業(yè)電腦，防護等級高，抗干擾能力強。NC：是一個計算機，電路板上有NC的CPU和內存。伺服系統(tǒng)實現(xiàn)調速，扭矩變化。反饋為位置反饋，機床控制是PLC。數控車床系統(tǒng)編程采用G代碼編程。2、哈爾濱熱電廠實習過程1、變電站類型及特點變電站是把一些設備組裝起來，用以切斷或接通、改變或者調整電壓，在電力系統(tǒng)中，變電站是輸電和配電的集結點，變電站主要分為：升壓變電站，主網變電站，二次變電站，配電站。變電站是電力系統(tǒng)中變換電壓、接受和分配電能、控制電力的流向

13、和調整電壓的電力設施，它通過其變壓器將各級電壓的電網聯(lián)系起來。 變電站起變換電壓作用的設備是變壓器，除此之外，變電站的設備還有開閉電路的開關設備，匯集電流的母線，計量和控制用互感器、儀表、繼電保護裝置和防雷保護裝置、調度通信裝置等，有的變電站還有無功補償設備。 變電站的主要設備和連接方式，按其功能不同而有差異。哈爾濱熱電有限責任公司電壓等級多，變電站母線有220KV、60KV，繼電保護采用比較先進的微機式繼電保護，變電站自動化程度高。2、發(fā)電廠類型及特點火力發(fā)電廠：火力發(fā)電是利用燃燒燃料（煤、石油及其制品、天然氣等）所得到的熱能發(fā)電?；鹆Πl(fā)電的發(fā)電機組有兩種主要形式：利用鍋爐產生高溫高壓蒸汽沖

14、動汽輪機旋轉帶動發(fā)電機發(fā)電，稱為汽輪發(fā)電機組；燃料進入燃氣輪機將熱能直接轉為機械能驅動發(fā)電機發(fā)電，稱為燃氣輪機發(fā)電機組?；鹆Πl(fā)電廠通常是指以汽輪機組為主的發(fā)電廠。3、發(fā)電廠生產過程哈熱電采用CN300-16.4/537/537型汽輪機，額定功率300MW，壓強16.4MPa，主溫度537攝氏度，再溫度537攝氏度。發(fā)電原理為郎肯循環(huán)，是最簡單的蒸汽動力循環(huán)由水泵、鍋爐、汽輪機和冷凝器口幾個主要裝置組成.水在水泵中被壓縮升壓；然后進入鍋爐被加熱汽化，直至成為過熱蒸汽后，進入汽輪機膨脹作功，作功后的低壓蒸汽進入冷凝器被冷卻凝結成水。再回到水泵中，完成一個循環(huán)。簡單蒸汽動力裝置的主要熱力設備：蒸汽鍋

15、爐、汽輪機、給水泵和冷凝器。電廠各種管道顏色標識：黃色代表油類，藍色代表真空（空氣有關），綠色代表水（純凈水），黑色代表循環(huán)水等不潔凈的水，紅色代表蒸汽、抽汽、消防系統(tǒng)。4、電力系統(tǒng)的認識電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產與消費系。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發(fā)電機及電廠輔助生產系統(tǒng)等）轉化成電能，再經輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應到各負荷中心，通過各種設備再轉換成動力、熱、光等不同形式的能量，為地區(qū)經濟和人民生活服務。由于電源點與負荷中心多數處于不同地區(qū)，也無法大量儲存，故其生產、輸送、分配和消費都在同一時間內完成，并在同一

16、地域內有機地組成一個整體，電能生產必須時刻保持與消費平衡。因此，電能的集中開發(fā)與分散使用，以及電能的連續(xù)供應與負荷的隨機變化，就制約了電力系統(tǒng)的結構和運行。據此，電力系統(tǒng)要實現(xiàn)其功能，就需在各個環(huán)節(jié)和不同層次設置相應的信息與控制系統(tǒng)，以便對電能的生產和輸運過程進行測量、調節(jié)、控制、保護、通信和調度，確保用戶獲得安全、經濟、優(yōu)質的電能。電力系統(tǒng)的主體結構有電源、電力網絡和負荷中心。電源指各類發(fā)電廠、站，它將一次能源轉換成電能；電力網絡由電源的升壓變電所、輸電線路、負荷中心變電所、配電線路等構成。它的功能是將電源發(fā)出的電能升壓到一定等級后輸送到負荷中心變電所，再降壓至一定等級后，經配電線路與用戶相

17、聯(lián)。電力系統(tǒng)中網絡結點千百個交織密布，有功潮流、無功潮流、高次諧波、負序電流等以光速在全系統(tǒng)范圍傳播。它既能輸送大量電能，創(chuàng)造巨大財富，也能在瞬間造成重大的災難性事故。為保證系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經濟地運行，必須在不同層次上依不同要求配置各類自動控制裝置與通信系統(tǒng)，組成信息與控制子系統(tǒng)。它成為實現(xiàn)電力系統(tǒng)信息傳遞的神經網絡，使電力系統(tǒng)具有可觀測性與可控性，從而保證電能生產與消費過程的正常進行以及事故狀態(tài)下的緊急處理。3、哈爾濱汽輪機廠實習過程1、生產規(guī)模目前，哈爾濱汽輪機廠有限責任公司設計制造的6MW，25MW，50MW(50Hz和60Hz)，100MW，200MW（三排汽和兩排汽）300MW,35

18、0MW，600MW,650MW等系列凝汽式電站汽輪機和200MW,300MW，600MW空冷電站汽輪機以及600MW超臨界電站汽輪機，600MW超臨界汽輪機和1000MW超臨界汽輪機。公司現(xiàn)有技術生產能力還可以設計制造1000MW以上等級常規(guī)電站汽輪機和核電站汽輪機。年生產當量達12000MW至20000MW以上。2005年，生產當量達28000MW。2、主要產品1.600MW1000MW超臨界及超超臨界汽輪機哈汽公司與日本三菱公司聯(lián)合設計了型號為CLN600-24.2/566/566型超臨界參數、一次中間再熱、單軸、三缸、四排汽反動式汽輪機。高中壓部分采三菱公司的技術，低壓缸采用哈汽廠自主開

19、發(fā)的新一代亞臨界600MW汽輪機技術，哈汽廠與日本三菱公司聯(lián)合設計，合作制造。為進一步提高機組效率，哈汽公司已開展超超臨界汽輪機前期科研開發(fā)工作。2.600MW1000MW核電汽輪機研制哈汽公司成功地為秦山核電站研制了兩臺650MW核電汽輪機，積累了豐富的設計制造經驗，為進一步發(fā)展百萬等級核電準備了必要的條件。目前哈汽公司已完成百萬千瓦半轉速核電汽輪機制造能力分析，并開展了前期科研開發(fā)工作。3.大型燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組聯(lián)合循環(huán)由于做到了能量的梯級利用從而得到了更高的能源利用率，已以無可懷疑的優(yōu)勢在世界上快速發(fā)展。目前發(fā)達國家每年新增的聯(lián)合循環(huán)總裝機容量約占火電新增容量的 40%50%，所有

20、世界生產發(fā)電設備的大公司至今（如美國的GE公司87年開始、ABB90年開始）年生產的發(fā)電設備總容量中聯(lián)合循環(huán)都占50%以上。最高的聯(lián)合循環(huán)電站效率（燒天然氣）已達55.4%，遠遠高于常規(guī)電站，一些國家（如日本等）已明確規(guī)定新建發(fā)電廠必須使用聯(lián)合循環(huán)。燃氣輪發(fā)電機組在我國近幾年才有較大發(fā)展，目前裝機占火電總容量的3.5%，大部分由國外購進，國產機組只占9.4%，且機組容量小、初溫低，機組水平只處于國外80年代水平，且關鍵部件仍有外商提供遠不能滿足大容量、高效率的聯(lián)和循環(huán)機組的需要。目前，哈汽公司與美國通用電氣公司聯(lián)合生產制造9F級重型燃氣輪機及聯(lián)合循環(huán)汽輪機。3、汽輪機結構及工作原理、工作原理汽

21、輪機是將蒸汽的熱能轉換為機械能的回轉式原動機，是火電和核電的主要設備之一，用于拖動發(fā)電機發(fā)電。變速汽輪機還用于拖動風機，壓氣機，泵及艦船的螺旋槳等。在大型火電機組中還用于拖動鍋爐給水泵。就凝汽式汽輪機而言，從鍋爐產生的新蒸汽經由主閥門進入高壓缸，再進入中壓缸，再進入低壓缸，最終進入凝汽器。蒸汽的熱能在汽輪機內消耗，變?yōu)檎羝膭幽埽缓笸苿友b有葉片的汽輪機轉子，最終轉化為機械能。除了凝汽式汽輪機，還有背壓式汽輪機和抽汽式汽輪機，背壓式汽輪機可以理解為沒有低壓缸和凝汽器的凝汽式汽輪機，它的出口壓力較大，可以提供給供熱系統(tǒng)或其它熱交換系統(tǒng)。抽汽式汽輪機則是指在蒸汽流通過程中抽取一部分用于供熱和或再熱

22、的汽輪機。、汽輪機結構汽輪機由轉動部分和靜止部分兩個方面組成。轉子包括主軸、葉輪、動葉片和聯(lián)軸器等；靜子包括進汽部分、汽 缸、隔板和靜葉柵、汽封及軸承等。汽缸是汽輪機的外殼，其作用是將汽輪機的通流部分與大氣隔開，形成封閉的汽室，保證蒸汽在汽輪機內部完成能量的轉換過程，汽缸內安裝著噴嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外連接著進汽、排汽、抽汽等管道。轉子是由合金鋼鍛件整體加工出來的。在高壓轉子調速器端用剛性聯(lián)軸器與一根長軸連接，此節(jié)上軸上裝有主油泵和超速跳閘機構。所有轉子都被精加工，并且在裝配上所有的葉片后，進行全速轉動試驗和精確動平衡。聯(lián)軸器用來連接汽輪機各個轉子以及發(fā)電機轉子，并將汽輪機的扭矩傳

23、給發(fā)電機。現(xiàn)代汽輪機常用的聯(lián)軸器常用三種形式：剛性聯(lián)軸器，半撓性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。隔板用于固定靜葉片，并將汽缸分成若干個汽室。動葉片安裝在轉子葉輪或轉鼓上，接受噴嘴葉柵射出的高速氣流，把蒸汽的動能轉換成機械能，使轉子旋轉。葉片一般由葉型、葉根和葉頂三個部分組成。汽封：轉子和靜體的間的間隙會導致漏汽，這會降低機組效率，還會影響機組安全運行。為了防止蒸汽泄漏和空氣漏入，需要有密封裝置，通常稱為汽封。軸承是汽輪機一個重要的組成部分，分為徑向支持軸承和推力軸承兩種類型，它們用來承受轉子的全部重力并且確定轉子在汽缸中的正確位置。三、實習心得知識是人類進步的階梯，而學習知識不僅僅靠從書本上獲取，而重要的是在于體驗。理論知識往往過于標準化，僅僅靠掌握理論，一點實際操作經驗