电气工程及其自动化实习总结分析报告

1、电气工程及其自动化实习总结 报告作者:日期:2电气工程及其自动化实习总结报告姓名:学号:班级: 指导教师:为了使我们对现代电力系统、工业自动控制系统、自动化技术有一个系统、 概括性的认识，了解工业自动化生产在国民经济中的重要地位与作用，培养学生正确的专业思想，学校于 2013年7月22日一一2013年8月2日，安排我们进 行了专业实习。一、实习日程安排及实习单位介绍1、日程安排7月22日一一7月26日 于哈尔滨电机厂有限责任公司实习。7月28日哈尔滨热电有限责任公司技术员讲座。7月29日 于哈尔滨热电有限责任公司实习。7月30日于哈尔滨汽轮机厂有限责任公司实习。7月31日 于哈尔滨光宇电源股份

2、有限公司实习。8月1日于哈尔滨九洲电气股份有限公司实习。8月2日于哈尔滨锅炉厂有限责任公司实习。2、实习单位介绍哈尔滨电机厂有限责任公司始建于 1951年，国家一级企业，原名哈尔滨电 机厂，1994年10月改组为股份制企业。经过 50多年的发展，现已成为我国生 产大、中型发电设备、大中型交直流电机及配套控制设备的重点骨干企业。哈电的产品遍布全国各地，生产的水轮发电机约占国产水电机组总装机容量的1/2，汽轮发电机约占国产汽轮发电机总装机容量的1/3。哈电拥有自主研发、设计、制造能力。哈电的主导产品有：水轮机、水轮发电机、汽轮发电机、电站主机配 套的控制设备和大中型交直流电机共 6大类。哈尔滨热电

3、有限责任公司前身为哈尔滨热电厂，始建于1958年，是我国第一座高温高压热电厂，装机容量 30万千瓦，是哈尔滨市最大的热源生产单位。 公司主要经营电力、热力产品；兼营电力设备安装、调试和检修，电力技术咨询、 服务和开发，管道设备安装、检修，煤炭、燃油储运，科技产品推广业务。公司 经五期改扩建，现有在役机二台组台，总装机容量为600MW，供热面积1210万平方米，供热范围覆盖哈尔滨香坊区和南岗区部分区域，并为经济技术开发区提供热源，是黑龙江省最大的热电联产企业。哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，是一个以设计、制造大型火电汽轮机、船用汽轮机和重型燃气轮机为主的国家重点大型骨干企业，系哈尔滨电气集团旗下子公

4、司，现属中央管理的53户关系国家安全和国民经济命脉的国有重要骨干企业 之中。哈尔滨汽轮机厂有限责任公司，经形成了批量生产30万千瓦、60万千瓦汽轮机，30万千瓦、60万千瓦直接空冷气轮机，60万千瓦超临界汽轮机，百万 千瓦以上的超超临界汽轮机、百万千瓦等级的核电汽轮机、舰船主动力蒸汽轮机和重型燃气轮机组，年1200万千瓦的生产制造能力，在国内汽轮机制造行业中 具有一流的科研开发能力和实力，整体装备水平在国内处于领先地位。哈尔滨锅炉厂有限责任公司创建于 1954年，是新中国第一个五年计划期间 兴建的国家重点大型骨干企业，是中央管理的关系国家安全和国民经济命脉的国 有重要骨干企业之一。公司以设计制

5、造50MW1000MW火力发电锅炉为主导产 品，并设计制造锅炉和汽轮机辅机、石化容器、核能设备以及军工等产品，是国 内生产能力最大、最具规模的发电设备制造企业，电站锅炉年生产能力已达 30000MW。设计制造了各种不同容量和布置方式的锅炉、汽轮机辅机（高压加 热器、除氧器）1000余台，装备了全国360多个电厂，部分产品出口 20多个国 家和地区，产品产量居全国首位。哈尔滨光宇电源股份有限公司是专业从事镍氢电池、锂离子电池、电源产品 研发、设计、生产和销售的高新技术企业，主要产品领域涵盖了便携式产品应用 的镍氢电池和锂离子电池，电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车等产 品应用的动力型铁锂

6、电池，各种后备电源产品所应用的后备型铁锂电池，通信电源、电力直流操作电源、交流不间断电源、逆变电源等产品。哈尔滨九洲电气股份有限公司成立于 1997年，是国家科技部认定的重点高 新技术企业，是国家级高新技术产业化示范工程项目及国债项目产业化基地，是黑龙江省“十大高科技龙头企业”，公司主要致力于现代电力电子高科技节能产 品及电站配套设备的研究、开发、制造和销售。二、实习过程1、哈尔滨电机厂实习过程1、主要产品及分类哈尔滨电机厂有限责任公司主要生产水轮机、汽轮机、水轮发电机、汽轮发 电机、核电产品。2、水轮机类型、基本结构和特点（1）水斗式水轮机（冲击式）利用水流与转轮叶片的作用力和反作用力原理将

7、水流能量传给转轮，使转轮旋转释放出机械能。结构上分成几个大的部分包括：转动部分（转轮、主轴等等）， 喷嘴部分（喷嘴以及相关控制），机座部分（机座、机盖、机壳等），管路部分（配 水环管、制动管路、伸缩节等等），还有轴承部分和一些辅助部分，对结构来说 核心部分是转轮和喷嘴。理论分析证明，当水斗节圆处的圆周速度约为射流速度 的一半时，效率最高。这种水轮机在负荷发生变化时，转轮的进水速度方向不变， 加之这类水轮机都用于高水头电站， 水头变化相对较小，速度变化不大，因而效 率受负荷变化的影响较小，效率曲线比较平缓，最高效率超过91 %。（2）混流式水轮机结构上包括埋入部分、导水机构、转动部分、辅助部分、

8、布置部分，部件主 要包括蜗壳、顶盖、座环、尾水管、底环、控制环、导叶、转轮、主轴等。混流式水轮机结构紧凑，效率较高，能适应很宽的水头范围，是目前世界各国广泛采 用的水轮机型式之一；当水流经过这种水轮机工作轮时， 它以辐向进入、轴向流 出，所以也称为辐向轴流式水轮机；混流式水轮机又称法兰西斯水轮机，水流 从四周径向流入转轮，然后近似轴向流出转轮，转轮由上冠，下环和叶片组成； 它适用于水头自20米直到700米的范围内，机构简单，运行稳定，并且效率高， 但它一般是用在中水头范围内（50米至400米）。单机出力从几十千瓦到几十万 千瓦，目前这种水轮机最大出力已经超过 70万千瓦。是一种运用最广泛的一种

9、 水轮机。（3）轴流式水轮机轴流式水轮机转轮主要包含转轮轮叶、转轮轮毂、泄水锥三部分。适用于中 低水头、大流量的水电站。在相同水头下，其比转速较混流式水轮机为高。应用 水头约为3到80m。水流在导叶与转轮之间由径向流动变为轴向流动，而在转轮区内，水流保持轴向流动。轴流式水轮机转轮由转轮体、叶片、泄水锥组成，叶 片数少于混流式，叶片轴线与水轮机轴线垂直。在同样的水头下，它的过流能力 比混流式大，气蚀性能较混流式差。根据其转轮叶片在运行之中能否转动， 又可 分为轴流转浆式和轴流定浆式两种。（4）贯流式水轮机贯流式水轮机的引水部件、转轮、排水部件都在一条轴线上，水流一贯平直 通过，故称为贯流式水轮机

10、。贯流式水轮机应用水头范围一般在 225m,单机出 力从几千瓦到几万千瓦。贯流式水轮机采用圆锥形导水机构，圆锥形导水机构主 要有导叶外室、导叶内室、导叶、导叶臂、连杆、控制环等。圆锥形导水机构导 叶轴线与机组轴线成6070。角布置。导叶内外室上都设有支撑导叶的轴承。导 叶在内、外室之间组成一个圆锥面，起着调节水流或关机的作用。为了减少导叶 端面漏水损失，导叶内、外室表面均为球面。3、铸造知识熔融金属制造铸型，把熔融金属浇入铸型中，获得一定性能的器件。主要工 艺流程如下：1、铸造工艺设计：定参数，二维图纸-3D模型，采用计算机仿真模拟技术。2、模型制造：主要有松木和聚苯乙烯3、制造铸型原材料：沙

11、子+粘结剂4、合箱操作5、浇铸熔炼（1600摄氏度左右）&落沙7、清理8、热处理：9、机械加工10、无损探伤4、焊接技术焊接结构，是指常见的最适宜于用焊接方法制造的金属结构。哈电机厂主要生产设备及工艺如下： 、钢板预处理机：在钢板未加工前进行表面抛丸除锈等加工工艺。 、数控气割机：对钢板进行切割，尺寸准确，精度高，质量好。 、成型：采用主要设备有滚扳机，最大厚度为 60mm，3000吨油压机等。 埋弧自动焊装置：焊接分类，熔焊：焊接过程中，将焊接接头在高温等的作用下至熔化状态。钎焊：用比母材熔点低的金属材料作为钎料， 用液态钎料润湿 母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法

12、。 压力焊：利用焊接 时施加一定压力而完成焊接的方法，压力焊又称压焊。5、数控系统数控车床：有计算机控制根据软件汇编程序控制刀具得到符合尺寸、要求的 工件，主要是控制进给量。主轴：产生切削力的轴。进给轴：使刀具运动的轴。数控车床系统主要包括人机界面 MMI、数控系统NC、伺服系统、电机、机 床、反馈系统、PLC人机界面采用硬件IPC,工业电脑，防护等级高，抗干扰能 力强。NC:是一个计算机，电路板上有 NC的CPU和内存。伺服系统实现调速， 扭矩变化。反馈为位置反馈，机床控制是 PLC数控车床系统编程采用G代码编 程。2、哈尔滨热电厂实习过程1、变电站类型及特点变电站是把一些设备组装起来，用以

13、切断或接通、改变或者调整电压，在电 力系统中，变电站是输电和配电的集结点，变电站主要分为：升压变电站，主网 变电站，二次变电站，配电站。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电 压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。变电站起变换电压作用的设备是变压器，除此之外，变电站的设备还有开闭电路的开关设备，汇集电流的母线，计量和控制用互感器、仪表、继电保护装置和防雷保护装置、调 度通信装置等，有的变电站还有无功补偿设备。变电站的主要设备和连接方式，按其功能不同而有差异。哈尔滨热电有限责任公司电压等级多，变电站母线有 220KV、60KV,继电保护采用比较先进的微

14、机式继电保护，变电站自动化程度高。2、发电厂类型及特点火力发电厂：火力发电是利用燃烧燃料（煤、石油及其制品、天然气等）所 得到的热能发电。火力发电的发电机组有两种主要形式： 利用锅炉产生高温高压 蒸汽冲动汽轮机旋转带动发电机发电， 称为汽轮发电机组；燃料进入燃气轮机将 热能直接转为机械能驱动发电机发电， 称为燃气轮机发电机组。火力发电厂通常 是指以汽轮机组为主的发电厂。3、发电厂生产过程哈热电采用CN300-16.4537537型汽轮机，额定功率300MW，压强16.4MPa, 主温度537摄氏度，再温度537摄氏度。发电原理为郎肯循环，是最简单的蒸汽 动力循环由水泵、锅炉、汽轮机和冷凝器口几

15、个主要装置组成 水在水泵中被压 缩升压；然后进入锅炉被加热汽化，直至成为过热蒸汽后，进入汽轮机膨胀作功，作功后的低压蒸汽进入冷凝器被冷却凝结成水。再回到水泵中，完成一个循环。 简单蒸汽动力装置的主要热力设备：蒸汽锅炉、汽轮机、给水泵和冷凝器。电厂各种管道颜色标识：黄色代表油类，蓝色代表真空（空气有关），绿色代表水（纯净水），黑色代表循环水等不洁净的水，红色代表蒸汽、抽汽、消防 系统。4、电力系统的认识电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费 系。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统

16、及配电系统将电 能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量， 为地区经济和人民生活服务。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成，并在同一地域内 有机地组成一个整体，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开 发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化， 就制约了电力系统的结 构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应 的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、 通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。电力系统的主体结构有电源、电力

17、网络和负荷中心。电源指各类发电厂、站， 它将一次能源转换成电能；电力网络由电源的升压变电所、 输电线路、负荷中心 变电所、配电线路等构成。它的功能是将电源发出的电能升压到一定等级后输送 到负荷中心变电所，再降压至一定等级后，经配电线路与用户相联。电力系统中 网络结点千百个交织密布，有功潮流、无功潮流、高次谐波、负序电流等以光速 在全系统范围传播。它既能输送大量电能，创造巨大财富，也能在瞬间造成重大 的灾难性事故。为保证系统安全、稳定、经济地运行，必须在不同层次上依不同 要求配置各类自动控制装置与通信系统， 组成信息与控制子系统。它成为实现电 力系统信息传递的神经网络，使电力系统具有可观测性与可

18、控性，从而保证电能 生产与消费过程的正常进行以及事故状态下的紧急处理。3、哈尔滨汽轮机厂实习过程1、生产规模目前，哈尔滨汽轮机厂有限责任公司设计制造的 6MW，25MW，50MW（50Hz 和 60Hz）, 100MW，200MW （三排汽和两排汽）300MW,350MW, 600MW,650MW 等系列凝汽式电站汽轮机和200MW,300MW，600MW 空冷电站汽轮机以及600MW超临界电站汽轮机，600MW超临界汽轮机和1000MW超临界汽轮机。 公司现有技术生产能力还可以设计制造 1000MW以上等级常规电站汽轮机和核 电站汽轮机。年生产当量达12000MW至20000MW以上。200

19、5年，生产当量达 28000MW。2、主要产品1.600MW 1000MW超临界及超超临界汽轮机哈汽公司与日本三菱公司联合设计了型号为 CLN600-24.2568566型超临界参数、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽反动式汽轮机。高中压部分采三菱公司 的技术，低压缸采用哈汽厂自主开发的新一代亚临界600MW汽轮机技术，哈汽厂与日本三菱公司联合设计，合作制造。为进一步提高机组效率，哈汽公司已开 展超超临界汽轮机前期科研开发工作。2.600MW 1000MW 核电汽轮机研制哈汽公司成功地为秦山核电站研制了两台 650MW核电汽轮机，积累了丰富 的设计制造经验，为进一步发展百万等级核电准备了必要的条

20、件。 目前哈汽公司 已完成百万千瓦半转速核电汽轮机制造能力分析，并开展了前期科研开发工作。3大型燃气-蒸汽联合循环发电机组联合循环由于做到了能量的梯级利用从而得到了更高的能源利用率，已以无可怀疑的优势在世界上快速发展。目前发达国家每年新增的联合循环总装机容量 约占火电新增容量的40%50%,所有世界生产发电设备的大公司至今（如美国 的GE公司87年开始、ABB90年开始）年生产的发电设备总容量中联合循环都占 50%以上。最高的联合循环电站效率（烧天然气）已达55.4%,远远高于常规电站，一些国家（如日本等）已明确规定新建发电厂必须使用联合循环。燃气轮发电机组在我国近几年才有较大发展，目前装机占

21、火电总容量的3.5%,大部分由国外购进，国产机组只占 9.4%,且机组容量小、初温低，机组 水平只处于国外80年代水平，且关键部件仍有外商提供远不能满足大容量、高 效率的联和循环机组的需要。目前，哈汽公司与美国通用电气公司联合生产制造 9F级重型燃气轮机及联合循环汽轮机。3、汽轮机结构及工作原理 、工作原理汽轮机是将蒸汽的热能转换为机械能的回转式原动机，是火电和核电的主要设备之一，用于拖动发电机发电。变速汽轮机还用于拖动风机，压气机，泵及舰 船的螺旋桨等。在大型火电机组中还用于拖动锅炉给水泵。就凝汽式汽轮机而言，从锅炉产生的新蒸汽经由主阀门进入高压缸，再进入 中压缸，再进入低压缸，最终进入凝汽

22、器。蒸汽的热能在汽轮机内消耗，变为蒸 汽的动能，然后推动装有叶片的汽轮机转子，最终转化为机械能。除了凝汽式汽轮机，还有背压式汽轮机和抽汽式汽轮机，背压式汽轮机可以 理解为没有低压缸和凝汽器的凝汽式汽轮机，它的出口压力较大，可以提供给供热系统或其它热交换系统。抽汽式汽轮机则是指在蒸汽流通过程中抽取一部分用 于供热和或再热的汽轮机。 、汽轮机结构汽轮机由转动部分和静止部分两个方面组成。转子包括主轴、叶轮、动叶片 和联轴器等；静子包括进汽部分、汽 缸、隔板和静叶栅、汽封及轴承等。汽缸是汽轮机的外壳，其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成封闭 的汽室，保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程，汽缸内

23、安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件；汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。转子是由合金钢锻件整体加工出来的。 在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接，此节上轴上装有主油泵和超速跳闸机构。所有转子都被精加工， 并且在装配上所有的叶片后，进行全速转动试验和精确动平衡。联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子， 并将汽轮机的扭矩传给发 电机。现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式：冈性联轴器，半挠性联轴器和挠 性联轴器。隔板用于固定静叶片，并将汽缸分成若干个汽室。动叶片安装在转子叶轮或转鼓上，接受喷嘴叶栅射出的高速气流，把蒸汽的 动能转换成机械能，使转子旋转。叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。汽封：转子和静体的间的间隙会导致漏汽，这会降低机组效