第一篇：2009級“電氣工程及其自動化”專業生產實習計劃

“電氣工程及其自動化”專業生產實習計劃

適用年級（2009級）

1.實習班級、人數

2009級共330人，其中：

電氣1班，56人（男49人，女7人）；

電氣2班，54人（男47人，女7人）；

電氣3班，54人（男48人，女6人）；

電氣4班，56人（男50人，女6人）；

電氣5班，54人（男48人，女6人）；

電氣6班，56人（男49人，女7人）；

2.實習地點

A.花都220kV林益變電站地址：學校鐵路西邊可見的那座變電站

B.廣東粵華發電有限責任公司（廣州黃埔發電廠）地址：廣州市黃埔區廟頭電廠西路201號

C.廣州供電局電力調度通訊中心地址：廣州市天河南二路

D.某電力設備制造廠

3.實習時間

A.花都220kV林益變電站 2012年03月22日

B.廣州黃埔發電廠 待定

C.廣州供電局電力調度通訊中心 待定

D.某電力設備制造廠 待定

4.帶隊教師

蔡麗娟（主管教學副院長）；張冬梅、陳麗丹、李志鋒、劉希、高瑞榮、朱展文（6個班主任）；沈娜、杜蕓強（任課教師）

5.實習目的實習的目的是理論聯系實際，實地觀察火力發電廠的工作環境，了解火力發電廠的日常運作；實地觀察電氣設備，了解變電站的日常運作；實地觀察調度中心的工作環境，了解調度中心的日常運作。

增強學生對社會、國情和專業背景的了解；拓寬視野，鞏固和運用所學過的理論知識，在實踐中發現問題尋找答案，培養分析問題、解決問題的實際工作能力和創新精神；培養勞動觀念，學習工作人員的敬業精神，激發學生的敬業、創業精神，增強事業心和責任感。

通過生產實習，所學的理論知識得以鞏固和擴大，增加專業實際知識；為將來從事專業技術工作打下一定的基礎；進一步培養學生運用所學理論知識分析生產實際問題的能力。

6.實習內容與形式：

（1）廣州黃埔發電廠

①通過火力發電廠工作人員、工程師的專題講座介紹，了解火力發電廠運行值班及運行管理的內容；運行值班需要遵守的相關法規和制度；了解值班人員如何做好機、爐、電、燃料、化學的運行管理工作、節日及重大活動的保電工作、迎峰度夏等工作，如何對設備異常、事故進行判斷和處理，在自然災害情況下如何確保電網安全穩定以及供電安全、特別是廠用電的安全運行等等。

②通過分組跟班、工程師現場介紹，了解一線工作人員的工作情況；了解火力發電廠的監控系統；了解值班人員的工作環境、使用的專業軟件以及需要掌握的專業知識。

③在工程師專題講座介紹發電廠運行機構的職能、現場介紹火力發電廠的設備、工作情況的時候，學生要要求作好筆記。

④將搜集學習到的相關知識與參觀火力發電廠的實踐相結合，對理論知識進行深化理解，總結收獲。

⑤運用所學知識，對生產實際中存在的問題作出一定的分析，進一步提高

（2）花都220kV林益變電站

①搜集整理變電站主要一、二次設備以及變電站運行方面的知識和資料。②搜集整理220kV變電站特點方面資料。

③熟悉變電站電氣主接線、主要電氣設備構成，了解電氣設備的布置，了解電氣運行的有關知識。

④實地參觀花都220kV林益變電站的主接線、主要電氣設備（包括主變壓器、主要一次設備、二次設備、進出線情況等）電氣設備布置方式、變電站主要運行控制方式、變電站的通訊方式、變電站的避雷措施、變電站的電氣參數測量等，參觀實踐過程中要求作好筆記。

⑤將搜集學習到的相關知識與參觀變電站的實踐相結合，對理論知識進行深化理解，總結收獲。

（3）廣州供電局電力調度中心

①通過調度中心工作人員、工程師的專題講座介紹，了解南方電網電力調度機構的分級以及各級之間的關系、調度管理的任務；電力調度需要遵守的相關法規和制度；了解調度人員如何做好電網無功優化調度管理工作、節日及重大活動的保電工作、迎峰度夏等工作，如何對設備異常、事故進行判斷和處理，在自然災害情況下如何確保電網安全穩定以及供電安全等等。

②通過分組跟班、工程師現場介紹，了解一線工作人員的工作情況；了解調度中心的監控系統；了解調度員的工作環境、使用的專業軟件以及需要掌握的專業知識。

③在工程師專題講座介紹電力調度機構的職能、現場介紹調度中心的設備、工作情況的時候，學生要要求作好筆記。

④將搜集學習到的相關知識與參觀調度中心的實踐相結合，對理論知識進行深化理解，總結收獲。

⑤運用所學知識，對生產實際中存在的問題作出一定的分析，進一步提高

7．實習前期準備

（1）廣州黃埔發電廠

1）發電廠的類型及各自的特點。重點是火力發電廠機、爐、電、燃料、化學專業特點及它們之間的聯系。

2）發電廠廠用電接線類型及特點。

3）發電廠的主要電氣一次、二次設備，特別是發電機、變壓器的特點。

（2）花都220kV林益變電站

1)什么是變電站、變電所？可以分哪幾類？

2)輸電電壓等級如何？它的上一級電源取自哪里？又給哪些下級變電站

供電？

3)什么是電氣主接線？有哪些分類？請作圖說明。（參觀回后，需把所參

觀變電站的主接線用CAD畫出來）

4)變電站里的主要電氣一次設備有哪些？型號規格？它們各自起什么作

用？（參觀后需針對實際情況再敘述）{母線、變壓器、斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、并聯電抗器和串聯電容器}

（3）廣州供電局電力調度中心

1）了解南方電網電力調度機構的分級以及各級之間的關系。

2）了解調度管理的任務。

3）了解電力調度需要遵守的相關法規和制度。

8.實習具體安排

參觀人數：電氣工程學院所有2009級學生

9.實習要求

（1）安全安規

1）首先：穿著校服，禁止穿拖鞋，建議穿膠底鞋。必須由專人帶領，禁止私自進入未經許可的地方。禁止更改、移動、拆除現場設置的安全標識牌、安全圍網。

2）聽從學校、班級統一安排，及現場工程師和學校老師指導。

3）只可眼觀絕不能褻玩，勿亂碰現場任何設施！

4）請每位同學，戴好紙筆，記錄相關知識和信息。

5）參觀實習是實踐教學的一部分，同學們務必重視對待，看到不懂的疑問的地方一定要不恥下問。

（2）參觀需記錄的1）現場工程師的專業知識指導。

2）火力發電廠現場的設備組成，辨別清楚看到的設備名稱、用途。監控系統如何？

3）變電站現場設備組成，辨別清楚看到的設備名稱、接線情況、用途。

4）帶著電力系統分析、發電廠電氣部分、高電壓技術、電氣測試技術等本專業課程所學知識和疑問去到現場。

（3）參觀后需完成任務

實習報告及心得體會（詳見報告格式，至少15頁）

9.其它事項

（1）吃飯問題：自行解決

（2）費用問題：

生產實習費：0元

講課費：0元

交通費：

（3）根據實習單位情況，帶隊教師提前制定預習內容和報告格式、注意事項、實習安排等，實習前發放到學生手中。

華南理工大學廣州學院電氣工程學院

2012年03月11日

第二篇：電氣工程及其自動化專業生產實習--

華南理工大學廣州汽車學院電氣工程系

生產實習報告

專業：班級：

姓名：

學號 :

指導教師：

日期：

華南理工大學廣州汽車學院電氣工程系

實習報告要求

封面——指定樣稿

紙張——A4紙，標題：黑體，小三；內容：仿宋，小四；頁邊距：上2.5，下2.5，左2.5，右2.5。

內容提綱：

前言

一、實習目的二、實習時間

三、實習地點

四、實習單位和部門

五、實習內容

六、實習總結

生產實習報告字數不少于5000字。

第三篇：電氣工程及其自動化專業生產實習報告

當前，在素質教育正在日新月異的發展，在高等教育改革不斷深化的背景之下，專業生產實習作為教學與生產實際相結合的重要性變得更為突出。自我進入大學學習以來，特別是在進入大三后經過專業基礎知識的學習，對電氣工程及其自動化專業有了一定了解，但是總對自己以后能夠從事的工作感到模糊，這就對我參加學院組織的專業生產實習有了強烈的渴望。在大三的暑期里，即在這個特殊的暑期里大學最后一個暑期，參加學院組織的專業生產實習。對一名曾從朦朧狀態到茫然的我，再從不斷努力，到有著一定收獲，享受成功的喜悅，在實習之中有了許許多多的感想和體會。就此以自己在實習過程中的所學所思所想寫下這篇報告。

（一）實習目的與意義：專業生產實習是電氣工程及其自動化專業的必修課程，安排在第三學年暑期短學期開設。該項實習是為了充分利用社會資源，增強電氣工程及其自動化專業大學本科生的實踐能力，實踐的主要目的如下：

①專業生產實習是全面推進素質教育、培養學生創新精神和實踐能力的一種重要手段，是學生理論聯系實際的一個重要環節，是大學生擇業就業之前接觸社會、了解社會的一次重要機會。

②通過專業生產實習，使學生認識電力生產的整個過程，了解電氣工程及其自動化專業的主要內容和發展方向，掌握專業的基本常識，為專業課程學習奠定感性認識，形成對本專業的認同感、提高學生學習本專業的興趣，激發學生的競爭意識、責任意識和開拓意識。

③通過有組織的開放性專業生產實習活動。培養大學生自主管理、社會交往、互相幫助、獨立完成任務等方面的綜合能力。

④學生參加生產實習時將所學理論知識和實際工作緊密聯系，鞏固已學的理論知識，積累一定的實際生產技術和管理知識，培養運用理論知識解決工程實際問題的能力，注重知識創新和能力培養，為適應社會工作和生活打下堅實的基矗

（二）實習地點：

①成都西南交通大學。

②成都交大許繼股份責任有限公司。

③昆明鐵路局供電段。

④昆明云南變壓器股份責任有限公司。

(三）實習時間安排與主要實踐過程：

①7月14日下午14點在西南交通大學參加學院組織的實習安排、工作布置課程。

②7月15日～17日上午9點～11點30分、下午14點～16點30分在西南交通大學參加學院組織的專業知識講座。③7月15日上午9點～11點30分在交大許繼股份責任有限公司參觀實習。

④7月18日～20日上午乘車前往昆明。

⑤7月20日下午14點～16點30在昆明供電段教育室參加生產實習安全教育。

⑥7月21日上午9點～下午16點30在昆明供電段（昆南）參觀實習。

⑦7月22日上午9點～下午16點30在昆明供電段（昆西）參觀實習。

⑧7月23日上午9點～11點30分在云南變壓器股份責任有限公司參觀實習。

⑨7月23日下午14點～16點30分在昆明供電段教育室參加實習總結大會。

mm2011年9月

目錄

前言&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&1

目錄&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&3

第一章：電力系統&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&4

第一節：我國電力工業的主要特點及其發展&&&&&&&&&&&&&&&4

第二節：電力系統的基本組成&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&6

第三節：供配電系統常用的電氣設備&&&&&&&&&&&&&&&&&&8

第四節：繼電保護的作用及常見故障&&&&&&&&&&&&&&&&&&10

第五節：輸配電新技術發展&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&12

第二章：牽引變電所&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&16

第一節：二次設備電路概述&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&16

第二節：安全監控系統&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&17

第三章：接觸網&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&20

第一節：接觸網零件、線索及絕緣子&&&&&&&&&&&&&&&&&&20 第二節：碗臂及其裝配&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&22

第四篇：電氣工程及其自動化專業-生產實習報告（模版）

生產實習報告

學 院：機電工程學院

專 業： 電氣工程及其自動化 學生姓名： 學 號： 指導教師：

一、實習目的

在生產實習過程中，學校以培養學生觀察問題、解決問題和向生產實際學習的能力和方法為目標。培養我們的團結合作精神，牢固樹立我們的群體意識，即個人智慧只有在融入集體之中才能最大限度地發揮作用生產實習是學校教學的重要補充部分，是區別于普通學校教育的一個顯著特征，是教育教學體系中的一個不可缺少的重要組成部分和不可替代的重要環節。它是與今后的職業生活最直接聯系的，學生在生產實習過程中將完成學習到就業的過渡，因此生產實習是培養技能型人才，實現培養目標的主要途徑。

二、實習安排

(2016.07.15—2016.07.15)指導老師動員、分組

(2016.07.19—2016.07.19)國電永福發電有限公司實習，第一批(2016.07.20—2016.07.20)國電永福發電有限公司實習，第二批(2016.07.19—2016.07.19)金盤電氣有限公司實習，第一批（上午）(2016.07.19—2016.07.19)金盤電氣有限公司實習，第二批（下午）(2016.07.20—2016.08.31)寫實習報告

三、實習內容

1.國電永福發電有限公司實習

（一）實習前期準備

國電永福發電有限公司位于桂林市永福縣蘇橋鎮，西南距永福縣城約18km，東北距桂林市約30km。電廠原規劃設計容量為4×135MW，始建于1998年7月，一期工程建設兩臺135MW（經改造擴容為142MW）超高壓燃煤發電機組，分別于2000年8月和2000年11月投產發電。二期工程2×300MW亞臨界燃煤機組分別于2007年1月23日和2007年7月19日投產，其中一期2×142MW機組已于2010年5月實施關停拆除。

國電永福發電有限公司作為桂北地區唯一火力發電的電源點，為桂林市經濟和社會發展提供了重要的電力保障，特別是2008年冰凍災害期間為保證桂林市的電力供應作出了重要貢獻。根據國家節能減排政策的實施和中國國電集團公司小火電機組關停的統一部署，永福公司一期2×142MW機組即將實施關停，現正加快推進“上大壓小” 2×350MW供熱機組工程，此工程是由中國國電集團控股投資建設的熱電冷聯產項目，實施集中供熱，集中制冷，熱冷就地消納，建設規模為2臺35萬千瓦熱電冷聯產機組，計劃投資26億元。項目建成后，可向蘇橋工業園、福龍工業園、秧塘工業園、臨桂新區集中供熱、供冷；同時可向桂林市內的賓館、學校、醫院、大型商場等單位供應熱源，為促進桂林國際旅游品牌形象，為桂林工業社會及經濟發展提供新能源支撐。該項目計劃于2009年9月底完成初步可行性研究報告，10月份完成評審；2010年3月份前完成可行性研究報告；2010年10月份前完成項目核準工作；力爭2010年下半年開工建設，2012年建成投產運營，力爭成為廣西首座熱電聯產電廠。

（二）實習過程

1.7月16號早上八點，我們作為第二批的實習人員，早早便集中在學校食堂前，專車一來我們便整齊有序的上車坐好，等待出發，那天天氣不錯，陽光照耀，微風和煦。

大約過了一個半小時我們便到達了國電永福發電有限公司。下了車，按兩列整齊排好隊，我們便有秩序的跟著工作人員走進了發電站。首先，我們被安排到多媒體會議室進行時長約為四十分鐘的安全教育及圖紙講解。

然后我們按照規定，出于我們人身以及對設備的安全進行考慮，我們被要求必須穿上長衣長褲，保證皮膚不裸露在外面；女生不準穿裙子，頭發必須綁起來；所有人進入場地必須戴安全帽，不準打傘；在場地必須嚴格聽從工作人員的安排，不準隨意亂碰亂動等等。課堂學習結束后，我們按照規定做好防護工作，到樓下分為兩批集合，跟隨馮工參觀了解一系列的生產設備及生產流程。

變電所是聯系發電廠和電力用戶的中間環節，起著電壓變換和分配電能的作用。根據變電所在電力系統中的地位和作用不同，變電所可分為樞紐變電所、中間變電所、區域變電所和終端變電所。①樞紐變電所樞紐

變電所位于電力系統的樞紐點，匯集有多個電源（發電廠或其他電力網），連接電力系統的高壓和中壓，電壓等級在330kv以上，負責向區域變電所和中間變電所供電。當其停電時，將引起電力系統解列甚至癱瘓。②中間變電所

中間變電所位于樞紐變電所和區域變電所之間，使長距離輸電線路分段，其高壓側以交換潮流為主，起功率交換作用。它一般匯集2~3路電源，電壓等級在220~330kv之間。除了通過功率外，它還降壓向當地用戶供電，當其停電時將使區域電網解列。③終端變電所

終端變電所在輸電線路的終端，直接向電力用戶供電，高壓側電壓一般為110 kv。當全所停電時，只影響該變電所的供電用戶。

（一）500kv變電站的突出特點

500kv線路和設備的電壓等級高，工作電流大，設備本身外形尺寸和體積均很大。500kv變壓器和并聯電抗器套管的對地距離近9米，斷路器和隔離開關的本體高度近7米，避雷器高度近6.5米。因此，在500kv變電站中，過電壓與絕緣配合、靜電感應水平，以及電暈和無線電干擾等問題都比較突出

（二）500kv變電站電氣主接線

變電站電氣主接線指的是變電站中匯集、分配電能的電路，通常稱為變電所一次接線，是由變壓器、斷路器、隔離開關、互感器、母線、避雷器等電氣設備按一定順序連接而成的，電氣主接線圖中，所有電氣設備均用規定的文字和符號表示，按它們的正常狀態畫出。變電站的主接線有線路-變壓器組接線，單母線接線，橋式接線三種。為了便于運行分析與操作，變電站的主控制室中，通常使用了能表明主要電氣設備運行狀態的主接線操作圖，每次操作預演和操作完成后，都要確認圖上有關設備的運行狀態已經正確無誤。電氣主接線是整個變電站電氣部分的主干，電氣主接線方案的選定，對變電所電氣設備的選擇，現場布置，保護與控制所采取的方式，運行可靠性、靈活性、經濟性、檢修運行維護的安全性等，都有直接的影響。因此選擇優化的電氣主接線方式具有特別重要的意義。

500kv變電站是電力系統的樞紐站，在電網中的地位極其重要，其安全可靠性將直接影響大網、主網的安全穩定運行。因此對500kv變電站電氣接線一般采用雙母線四分段帶專用旁母和3/2斷路器兩種接線方式。

㈢500kv變電站的主要電氣設備

500 kv超高壓變電站的主要電氣設備有主變壓器、斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、并聯電抗器和串聯電容器等。

除此之外還了解了一些電機故障原因及維修方法。1.金盤電氣有限公司實習

（一）實習前期準備

金盤電氣有限公司位于山水甲天下的桂林國家高新區鐵山工業園，是一家致力于綠色能源和智能電網領域輸配電設備裝備的集團公司，占地面積231畝。公司主要進行干式電力變壓器、電抗器、高壓/低壓預裝式變電站、高低壓成套開關設備和控制設備、岸電電源、光伏逆變器和太陽能發電設備、無功補償裝置、防爆電氣的設計、開發、生產和服務。

（二）實習過程 生產實習是我們學生參與實踐活動的很重要的一部分,它使我們的專業知識結構更加完善，理論知識得到進一步鞏固。通過生產實習使我們獲得基本生產的感性知識，理論聯系實際，擴大知識面；也是我們接觸社會、了解產業動態、了解國情的一個重要途徑。通過生產實習，逐步實現由學生到社會的轉變，培養學生初步擔任技術工作的能力、初步了解企業管理的基本方法和技能;認知企業工作的內容和方法，這些實際知識，對我們以后的工作，都是十分必要的基礎

金盤電氣集團，國家級高新技術企業，1998年在美國NASDAQ上市，連續三年被福布斯列為亞洲地區企業200強（市值10億美元以下）。企業專注于綠色能源輸配電設備及智能電網產品的研發、生產、銷售與服務，是全球最大的干式變壓器和相關電氣設備制造廠家之一（干式變壓器2012年產能1550萬kVA），也是全球通過美國UL認證的2家樹脂澆注干式變壓器制造廠家之一。目前已發展為擁有海口、武漢、上海、桂林四個生產基地、一個電氣研究院，并在美國設有海外銷售中心的集團企業。企業總占地面積50萬平方米，職工總數1700人。

四、實習總結

通過在金盤電氣有限公司的生產實習，使我在生產實際中學習到了電氣設備運行的技術管理知識、電氣設備的制造過程知識及在學校無法學到的實踐知識。在向工人學習時，培養了我們艱苦樸素的優良作風。

通過金盤電氣有限公司的生產實習，使我們了解和掌握了發電廠的主要結構、生產技術和工藝過程；使用的主要工裝設備；產品生產用技術資料；生產組織管理等內容，加深對發電廠的工作原理、設計、試驗等基本理論的理解。使我們了解和掌握了發電廠的工作原理和結構等方面的知識。

自己實習上的不足：

1、缺乏工作經驗：因為自己缺乏經驗，很多問題而不能分清主次，還有些培訓或是學習不能找到重點，隨著實習工作的進行，我想我會逐漸積累經驗的。

2、學習上不夠鉆研：只有被市場認可的技術才有價值，我也認為自己更適合做與人溝通的工作。我會持續地理解和體會實習中所學到的知識，期望在未來的工作中把學到的理論知識和實踐經驗不斷的應用到實際工作中來，為實現自我的理想和光明的前程而努力。

第五篇：電氣工程及其自動化專業生產實習報告

當前，在素質教育正在日新月異的發展，在高等教育改革不斷深化的背景之下，專業生產實習作為教學與生產實際相結合的重要性變得更為突出。自我進入大學學習以來，特別是在進入大三后經過專業基礎知識的學習，對電氣工程及其自動化專業有了一定了解，但是總對自己以后能夠從事的工作感到模糊，這就對我參加學院組織的專業生產實習有了強烈的渴望。在大三的暑期里，即在這個特殊的暑期里——大學最后一個暑期，參加學院組織的專業生產實習。對一名曾從朦朧狀態到茫然的我，再從不斷努力，到有著一定收獲，享受成功的喜悅，在實習之中有了許許多多的感想和體會。就此以自己在實習過程中的所學所思所想寫下這篇報告。

（一）實習目的與意義：專業生產實習是電氣工程及其自動化專業的必修課程，安排在第三學年暑期短學期開設。該項實習是為了充分利用社會資源，增強電氣工程及其自動化專業大學本科生的實踐能力，實踐的主要目的如下：

①專業生產實習是全面推進素質教育、培養學生創新精神和實踐能力的一種重要手段，是學生理論聯系實際的一個重要環節，是大學生擇業就業之前接觸社會、了解社會的一次重要機會。

②通過專業生產實習，使學生認識電力生產的整個過程，了解電氣工程及其自動化專業的主要內容和發展方向，掌握專業的基本常識，為專業課程學習奠定感性認識，形成對本專業的認同感、提高學生學習本專業的興趣，激發學生的競爭意識、責任意識和開拓意識。

③通過有組織的開放性專業生產實習活動。培養大學生自主管理、社會交往、互相幫助、獨立完成任務等方面的綜合能力。

④學生參加生產實習時將所學理論知識和實際工作緊密聯系，鞏固已學的理論知識，積累一定的實際生產技術和管理知識，培養運用理論知識解決工程實際問題的能力，注重知識創新和能力培養，為適應社會工作和生活打下堅實的基礎。

（二）實習地點：

①成都——西南交通大學。

②成都——交大許繼股份責任有限公司。

③昆明——鐵路局供電段。

④昆明——云南變壓器股份責任有限公司。

(三）實習時間安排與主要實踐過程：

①7月14日下午14點在西南交通大學參加學院組織的實習安排、工作布置課程。

②7月15日～17日上午9點～11點30分、下午14點～16點30分在西南交通大學參加學院組織的專業知識講座。

③7月15日上午9點～11點30分在交大許繼股份責任有限公司參觀實習。

④7月18日～20日上午乘車前往昆明。

⑤7月20日下午14點～16點30在昆明供電段教育室參加生產實習安全教育。

⑥7月21日上午9點～下午16點30在昆明供電段（昆南）參觀實習。

⑦7月22日上午9點～下午16點30在昆明供電段（昆西）參觀實習。

⑧7月23日上午9點～11點30分在云南變壓器股份責任有限公司參觀實習。

⑨7月23日下午14點～16點30分在昆明供電段教育室參加實習總結大會。

mm2011年9月

目錄

前言…………………………………………………………………………………

1目錄…………………………………………………………………………………

3第一章：電力系統…………………………………………………………………

4第一節：我國電力工業的主要特點及其發展………………………………………4

第二節：電力系統的基本組成………………………………………………………6

第三節：供配電系統常用的電氣設備………………………………………………8

第四節：繼電保護的作用及常見故障………………………………………………10

第五節：輸配電新技術發展………………………………………………………1

2第二章：牽引變電所………………………………………………………………16

第一節：二次設備電路概述………………………………………………………16

第二節：安全監控系統……………………………………………………………17

第三章：接觸網……………………………………………………………………20

第一節：接觸網零件、線索及絕緣子………………………………………………20

第二節：碗臂及其裝配……………………………………………………………2

2第三節：錨段及錨段關節…………………………………………………………2

3第四章：變壓器……………………………………………………………………28

第一節：變壓器的種類及其制造工藝………………………………………………28

第二節：幾種牽引變壓器的原理分析與比較選擇…………………………………30

第五章：總結與心得體會…………………………………………………………3

4參考文獻……………………………………………………………………………36

第一章電力系統

第一節我國電力工業的主特點及其發展

一、我國電力工業發展的現狀

“十五”期間我國發電量由13685億千瓦時增至24975億千瓦時，年均增長12.8%；發電裝機容量由31932萬千瓦增至51718萬千瓦，年均增長10.1%。發電量的增速高于gdp的增速，電力彈性系數1.35，高于前20年的平均值（0.8）。單位產值電耗增加。

表1-1XX-XX年內我國gdp及用電量增長情況

XX年XX年XX年XX年XX年XX年

全國gdp增長率（％）7.389.110.19.910.9

全國用電量（萬億千瓦時）1.471.641.892.182.482.8

2用電量增長率（％）9.011.615.415.1813.5914.0

全國裝機容量（億千瓦）3.383.573.804.425.176.22

資料來源：《中國電力統計年鑒》，中國電力出版社

二、我國電力工業的特點及發展趨勢

1、電力需求和裝機容量持續、快速增長。近年來，我國電力需求增長迅猛。盡管電力工業保持了2位數的增長率，但仍然出現了大面積的電力短缺。今后10～20年，大陸每年平均新增裝機將達30gw。

2、電網在資源優化配置中將發揮重要作用，遠距離輸電規模宏大。由于資源狀況、電力需求增長和技術條件的限制，今后相當長一段時間內，我國發電一次能源仍將主要依賴煤炭和水能。可開發水電資源近三分之二分布在西部的四川、云南、西藏三省區，煤炭保有儲量的三分之二分布在山西、陜西、內蒙三省區；而約占三分之二的用電負荷分布在沿海和京廣鐵路沿線以東的經濟發達地區，這些地區發電能源資源嚴重不足。為解決發電資源分布與用電負荷分布極不均衡的矛盾，需要大容量、遠距離的輸電。根據目前的規劃研究，到2020年，中遠距離的輸電規模將可能達到250gw左右，其中2/3以上的輸電距離可能超過1000km。

3、實現全國聯網和跨國聯網。電網龐大、復雜。目前，我國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，我國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、省、地（市）、縣五級調度。

4、自動化水平逐步提高、安全性和可靠性受到充分重視。先進的繼電保護裝置、變電站綜合自動化系統、電網調度自動化系統以及電網安全穩定控制系統得到廣泛應用。隨著電網建設和網架結構的加強、電網自動化水平的提高，大陸電網安全穩定事故大幅下降。從上世紀70年代的19次/年，到80年代下降為5.2次/年，90年代為2.7次/年。1997年以后，未發生主網穩定事故。電網供電可靠性也有較大提高，平均供電可靠性為99.820%。

5、經濟、高效和環保。隨著大容量機組的應用、電網的發展以及先進技術的廣泛采用，煤耗與網損逐年下降。上個世紀九十年代以后，供電煤耗平均每年以3.6g/kwh的速度下降。到XX年，供電煤耗為379g/kwh，電網線損率為7.6％。新建火電廠將廣泛采用大容量、高效、節水機組，采用脫硫技術和控制nox的排放。到2020年，在人口密集地區，將建設60gw的天然氣發電機組和40gw的核電機組。在電網建設方面，將采用先進技術提高單位走廊輸電能力、降低網損，加強環境和景觀保護，城市電網將逐步提高電纜化率、推廣變電站緊湊化設計。

6、我國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。

三、2020年我國電源結構規劃設想

根據我國能源結構的狀況，我國電源結構在相當長的時期內，直到2020年都將以煤電為主，這是難以改變的。

(1)、煤電發展。到2020年約為6億kw，占總裝機9.5億kw的63.1%，發電址3億kwh，占總電量的70%，比XX年火電裝機的74.4%和電量的81%下降11個百分點，平均每年下降0.5個百分點；相應的發電量約3億kwh需耗原煤約14億t，占2020年原煤預計產旦20億一22億t的64%-70%左右。

(2)水電發展。到2020年水電要達到2億kw,占總裝機容量的21.1%，電盤7000億kwh，占總電量的16%；抽水蓄能電站裝機達到2500萬kw，占到總裝機容量的2.6%，比XX年裝機比重的24.9%下降了1個百分點，電量比重的17.8%下降1.8個百分點。但水電開發率已由XX年裝機開發率的21%提高到2020的53%，電量開發率相當由12.6%提高到36%，都超過目前世界平均水平。

(3)核電發展。到2020年，規劃核電容量約為4000萬kw，占總裝機的4.2%，發電量的6%，比XX年1.2%上升約5個百分點，使電源結構有所改善。我國核電起步不晚，發展緩慢。XX年只有210萬kw，到XX年末為370萬kw。在2020年以內建設的4000萬kw核電站，在技術路線上建議原則上仍堅持以原定的100萬級壓水堆的路線，并充分吸取國際上的技術進步和改造的經驗。具體堆型可在明確安全、經濟及國產化率的條件下，通過國際標準來確定，并用以批量建設100萬級核電站。這是充分發揮現有核電制造能力和建設、管理方面的經驗，盡快實現核電設備供應和建設、管理上的國產化的重要條件之一，是使我國核電”既安全，又經濟”的可行路線。與此同時，還要在核電技術上加強開發研究，跟蹤國際的先進技術，努力發展有自主知識產權的新一代堆型的核電，爭取在20年內建設示范堆型，為20年后批量過渡到新一代堆型做好技術供應的準備。

(4)氣電發展。規劃到2020年燃氣發電的容量達7000萬kw,占總裝機容量的7.3%，電量約3000億kwh，占總電量的7%。這將使20年內燃氣輪機組的比重提高6個百分點多，使電源結構得到一定程度的改善。

(5)新能源發電。規劃到2020年達到1500萬kw，占總裝機的1.5%，發電皿400億kwh，占1%。新能源發電主要包括風力發電、潮汐發電和太陽能發電，也包括地熱發電和垃圾、生物質能發電等。

第二節電力系統的基本組成世界上大部分國家的動力資源和電力負荷中心分布是不一致的。如水力資源都是集中在江河流域水位落差較大的地方，燃料資源集中在煤、石油、天燃氣的礦區。而大電力負荷中心則多集中在工業區和大城市，因而發電廠和負荷中心往往相隔很遠的距離，從而發生了電能輸送的問題．水電只能通過高壓輸電線路把電能送到用戶地區才能得到充分利用。火電廠雖然能通過燃料運輸在用電地區建設電廠，但隨著機組容量的擴大，運輸燃料常常不如輸電經濟。于是就出現了所謂坑口電廠，即把火電廠建在礦區，通過升壓變電站、高壓輸電線、降壓變電所(站)把電能送到離電廠較遠的用戶地區。隨著高壓輸電技術的發展．在地理上相隔一定距離的發電廠為了安全、經濟、可靠供電．需將孤立運行的發電廠用電力線路連接起來。首先在一個地區內互相連接，再發展到地區和地區之間互相連接，這就組成統一的電力系統。

圖1-1電力系統結構簡圖

通常將發電廠、變電所、用電設備之間用電力網和熱力網連接起來的整體，叫做動力系統。動力系統中的電氣部分，即發電機、配電裝置、變壓器、電力線路及各種用電設備連接在一起組成的統一整體。稱為電力系統。電力系統中由各級電壓等級的輸配電線路及升降壓變電所組成的部分，稱為電力網。在我國習慣將電力系統稱作電網，例如華中電力系統稱為華中電網。電力線路是電力系統的重要組成部分，它擔負著輸送和分配電能的任務。由電源向電力負荷中心輸送電能的線路，稱為輸電線路或送電線路。送電線路的電壓較高，一般在110kv及以上。主要擔任分配電能任務的線路，稱為配電線路，配電電壓較低，一般在35kv及以下。為了研究和計算方便，通常將電力網分為地方電網和區域電網。電壓在110kv及以上、供電范圍較廣、輸送功率較大的電力網，稱為區域電力網。電壓在110kv以下、供電距離較短、輸電功率較少的電力網，稱為地方電力網。電壓在6～10kv的配電阿．稱為中壓配電網。城市電網中35kv的配電網亦稱為中壓配電網。電壓為380／220v的配電網。稱為低壓配電網。但這種劃分方式，其間井投有嚴格的界限。

圖1-2電力系統結構簡要圖例

根據電力網的結構方式，又分為開式電力網和閉式電力網。凡用戶只能從單方向得到電能的電力網，稱為開式電力網；凡用戶至少可以從兩個或更多方向同時能得到電能的電力網，稱為閉式電力網。根據電壓等級的高低，電力網還可分為低壓、高壓、超高壓幾種。通常把1kv以下的電力網稱為低壓電網，1～220kv的電力網稱高壓電網，330kv及以上稱超高壓電網。

第三節供配電系統的常用電氣設備

一、電氣設備的定義

供配電系統的電氣設備是指用于發電、輸電、變電、配電以及用電的所有設備，包括發電機、變壓器、控制電器、保護設備、測量儀表、線路器材和用電負荷設備（如電動機、照明）等。

二、變配電常用的高低壓電氣設備介紹

1、電力變壓器主要用于公用電網和工業電網中，將某一給定電壓值的電能轉變為所要求的另一電壓值的電能，以利于電能的合理輸送、分配和使用。

2、互感器的作用是使二次設備與一次電路隔離和擴大儀表、繼電器的使用范圍。電流互感器二次額定電流一般為5a，電流互感器串聯于線路中，有四種結線方式；在使用時要注意：①二次側不得開路，不允許裝設開關或熔斷器；②二次側有一端必須接地；③注意端子的極性。電壓互感器二次額定電壓一般為100v，常用的電壓互感器有單相和三相(五芯柱式)兩類。電壓互感器并聯在線路中，通常接在母線上，有四種結線方式；電壓互感器在使用時要注意：①一、二側均不得短路；②二次側有一端必須接地；③注意端子的極性。

3、熔斷器分為高壓熔斷器和低壓熔斷器兩種。高壓熔斷器有戶內、戶外兩種類型，一般跌開式熔斷器和負荷型跌開式熔斷器為“非限流”式。低壓熔斷器主要用于低壓線路及設備的過載和短路保護，有插入式（rc型）、螺旋式（rl型）、無填料密閉管式（rm型）、有填料封閉管式（rt型）及引進技術生產的有填料管式gf、am系列和高分斷能力的nt型等。按保護性能也可分為有限流特性和無限流特性兩種。

4、高壓開關設備主要有高壓斷路器、高壓隔離開關、高壓負荷開關等。高壓斷路器的作用是斷開或接通負荷，故障時斷開短路電流，有油斷路器，真空斷路器，sf6斷路器三種類型。高壓隔離開關主要功能是隔離高壓電源，保證人身和設備檢修安全，它不能帶負荷操作，常與斷路器配合使用并裝設在電源側。高壓負荷開關具有簡單的滅弧裝置，可以通斷一定的負荷電流和過負荷電流，由于斷流能力有限，常與高壓熔斷器配合使用。

5、低壓開關設備主要有低壓斷路器、低壓熔斷器、低壓刀開關等。低壓斷路器是一種能帶負荷通斷電路，又能在短路、過負荷、欠壓或失壓時自動跳閘的電氣開關設備，低壓斷路器有萬能式(框架結構)和塑殼式(裝置式)兩大類型，按安裝方式分有抽屜式和固定式兩種；按用途分有配電用、電動機保護、照明、漏電保護四種。

6、避雷器是保護電力系統中電氣設備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或內部過電壓損害的一種保護設備，有保護間隙、管型、閥型、金屬氧化物等幾種類型，在成套裝置中氧化鋅避雷器使用較為廣泛。

7、成套配電裝置是制造廠成套供應的設備，在制造廠按照一定的線路結線方案預先把電器組裝成柜再運到現場安裝。按電壓高低可分為高壓成套配電裝置(也稱高壓開關柜)和低壓成套配電裝置(低壓配電屏和配電箱)。高壓開關柜有固定式和移開式兩大類。固定式高壓開關柜的柜內所有電器部件包括其主要設備如斷路器、互感器和避雷器等都固定安裝在不能移動的臺架上，一般用在企業的中小型變配電所和負荷不是很重要的場所。新型固定式高壓開關柜常用的有hxgn系列（固定式高壓環網柜）、xgn系列（交流金屬箱型固定式封閉高壓開關柜）和kgn系列（交流金屬鎧裝固定式高壓開關柜）等。手車式高壓開關柜是將成套高壓配電裝置中的某些主要電器設備固定在可移動的手車上，它檢修方便安全，恢復供電快，供電可靠性高，但價格較高，主要用于大中型變配電所和負荷較重要、供電可靠性要求較高的場所，主要新產品有jyn系列、kyn等系列等。低壓配電屏(柜)有固定式、抽屜式和混合式三種。固定式低壓配電屏結構簡單，價格低廉，目前使用較廣的有pgl、ggl、ggd等系列，適用于發電廠、變電所和工礦企業等電力用戶作動力和照明配電用。抽屜式低壓配電屏（柜）體積小、結構新穎、通用性好、安裝維護方便、安全可靠，廣泛應用于工礦企業和高層建筑的低壓配電系統中作受電、饋電、照明、電動機控制及功率補償之用，常用的抽屜式配電屏有bfc、gcl、gck等系列，它們一般用作三相交流系統中的動力中心(pc)和電動機控制中心(mcc)的配電和控制裝置。動力配電箱和照明配電箱是車間和民用建筑的供配電系統中對用電設備的最后一級控制和保護設備，分別用于動力配電、控制和照明、小型動力線路的控制、過負荷和短路保護。

第四節繼電保護的作用及常見故障

隨著電力系統的高速發展和計算機技術，通訊技術的進步，繼電保護向著計算機化、網絡化，保護、測量、控制、數據通信一體化和人工智能化方向進一步快速發展。與此同時越來越多的新技術、新理論將應用于繼電保護領域，這要求我們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取，達到提高供電可靠性的目的，保障電網安全穩定運行。

一、繼電保護在供電系統障礙中的作用

(一)保證繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提：繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提。一般來說繼電保護的可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。

(二)繼電保護在電力系統安全運行中的作用：

繼電保護在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點:

1.保障電力系統的安全性。當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。

2.對電力系統的不正常工作進行提示。反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

3.對電力系統的運行進行監控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝置，同時也是監控電力系統正常運行的裝置。

二、繼電保護常見的障礙

電壓互感器二次電壓回路在運行中出現故障是繼電保護工作中的一個薄弱環節。作為繼電保護測量設備的起始點，電壓互感器對二次系統的正常運行非常重要，pt二次回路設備不多，接線也不復雜，但pt二次回路上的故障卻不少見。由于pt二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據運行經驗，pt二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:pt二次中性點接地方式異常；表現為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網的原因，更多是由接線工藝引起的。這樣pt二次接地相與地網間產生電壓，該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上，使各相電壓產生幅值和相位變化，引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。pt開口三角電壓回路異常；pt開口三角電壓回路斷線，有機械上的原因，短路則與某些習慣做法有關。在電磁型母線、變壓器保護中，為達到零序電壓定值，往往將電壓繼電器中限流電阻短接，有的使用小刻度的電流繼電器，大大減小了開口三角回路阻抗。當變電站內或出口接地故障時，零序電壓較大，回路負荷阻抗較小，回路電流較大，電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發生短路。短路持續時間過長就會燒斷線圈，使pt開口三角電壓回路在該處斷線，這種情況在許多地區發生過。pt二次失壓；pt二次失壓是困擾使用電壓保護的經典問題，糾其根本就是各類開斷設備性能和二次回路不完善引起的。

電流互感器是供給繼電保護和監控系統判別系統運行狀態的重要組件。作為繼電保護對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形，特別是在故障時，不但要求反映故障電流的大小，還要求反映電流的相位和波形，甚至是反映電流的變化率。而傳統的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過鐵心耦合實現一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性，是非線性組件，當一次電流很大，特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴重飽和，勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加，而且含有大量非周期分量和高次諧波分量，造成二次電流嚴重失真，嚴重影響了繼電保護的正確動作。由電工基礎理論可知，電流互感器在嚴重飽和時，其一次電流中的直流分量很大，使其波形偏于時間軸的一側。鐵心中有剩磁，且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產生的磁通方向相同，在短路電流直流分量剩磁的共同作用下，鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是，一次電流全部變為勵磁電流，二次電流幾乎為0。由于電流互感器嚴重飽和，使其傳變特性變差甚至輸出為0，才導致了斷路器保護的拒動，引起主變壓器后備保護越級跳閘。

針對目前微機繼電保護裝置自身的特點，造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因:電源問題，比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降，若電壓下降過大，會導致比較電路基準值的變化，充電電路時間變短等一系列問題，從而影響到微機保護的邏輯配合，甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作，要求電源輸出有足夠的功率。如果現場發生事故時，微機保護出現無法給出后臺信號或是重合閘無法實現等現象，應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現場管理，在定期檢驗時一定要按規程進行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問題，微機保護的抗干擾性能較差，對講機和其他無線通信設備在保護屏附近使用，會導致一些邏輯元件誤動作。微機保護裝置的集成度高，布線緊密。長期運行后，由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃，可使兩焊點之間形成了導電通道，從而引起繼電保護故障的發生。

第五節輸配電新技術發展

一、輸電技術的發展前景

輸配電技術的應用范圍涉及輸配電系統的規劃、設計、施工、遠行和維修各個領域。這些技術有的是現有成熟技術的延伸;有的是近年研究成功，接近商業化的新技術;有的則是面向未來長遠需求正在研究。

（一）三相高壓交流輸電仍是主流。

目前，常規的三相高壓交流輸電在遠距離輸電工程中占主導地位，在未來相當長的時間內仍將是輸電和聯網的主要方式。商業化的交流輸電工程最高電壓為765kv(800kv等級)。前蘇聯建成了900km的1150kv特高壓輸電線路并經過了試運行，后因多種原因降壓為500kv運行。

(二)高壓直流輸電日顯重要。

端對端直流輸電這是一種成熟的遠距離輸電技術。從1954年到1998年，全球己建成57個直流輸電工程，10項正在建設中。巴西伊泰普輸電工程直流部分是世界上最大的直流輸電工程，電壓為士600kv。這些工_程在遠距離輸電、電網互聯、跨海送電等方面發揮了重要作用。中國建成了士500kv葛洲壩一上海輸電工程、天一廣直流輸電工程。三峽一華東的直流輸電工程正在建設中。貴州一廣東、三峽一廣東的直流輸電工程的建設業已啟動。預計端對端直流輸電在未來仍是遠距離輸電和聯網的重要方式。

2.與環境友好的變電站變電站對環境的影響之一是它產生的噪聲。變電站產生的噪聲主要是電氣設備機械振動噪聲，如主變壓器、電抗器的振動噪聲;油泵、風機的噪聲、高壓斷路器跳合閘的機械撞擊噪聲等。其次是變電站泄漏和廢棄物影響。變電站中電氣設備的可能產生的泄漏(如油、氣的泄漏)和廢棄物(廢電纜頭、廢導線、廢絕緣子等)對周圍環境的影響，日益受到重視。許多國家制定了對廢棄物管理的規定。解決辦法主要有:建立嚴格的管理制度;提高設備制造質量、加強維護，防止泄漏發生;采用無油設備;實施廢棄物回收和再生等另外，減少變電站對景觀的影響也提到議事日程。在輸配電系統設計時，還應當考慮線路和變電站可能產生的景觀影響，即從建筑學的角度有礙觀瞻的問題。通過線路的緊湊化:從律筑學的角度仲桿塔設計得比較美觀，與周圍的環境和諧一致。

二、配電技術展望

(一)可靠的網絡結構。合理的網絡結構是保證可靠供電的基礎。放射式配電網的優點是設施簡單、投資少，但供電可靠性比較低。多回線平行的配電網可提高可靠性，但保護配置較復雜。環式配電網和網絡式配電網可以進一步提高供電可靠性，但配電設施多、保護配置比較復雜、短路電流水平高，因而造價較高，應根據實際需要加以選擇。

(二)配電自動化技術。配電自動化是配電系統中技術更新最快的一個領域，其內容通常包括:scada系統、饋線自動化系統、地理信息和設備管理系統gis、故障報修應答系統、負荷管理系統、自動抄表系統等。這些系統通常有不同的組合，并可與離線的管理信息系統集成。未來的配電自動化系統發展的趨勢是:發展建立在開放式計算機平臺上的綜合的配電自動化系統，以實現配電系統的數據采集監視、無功自動調節、故障隔離、設備管理、負荷控制、用電管理等功能同時，還可以與其他離線的管理系統和信息系統交換共享信息資源。

(三)電能質量控制技術。電能質量控制技術將成為重要的配電技術。電能質量不只局限于對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還需要對各種瞬態的波動和干擾，如電壓閃變、電壓暫降、脈沖、振蕩加以抑制，因而需要發展電能質量控制新技術。用戶特定質電力技術是應用現代電力電子技術和控制技術為用戶提供用戶特定要求質量電能的技術。主要設備有:用于配電網的靜止同步補償器,動態電壓恢復器等靈活、可靠、智能配電系統是一種靈活、可靠性高、可提供多品質電力的電能流通系統。它相當于用戶附近的一個電力改質中心。改質中心產生多種品質的電能，通過靜止開關可與高壓側配電線和低壓側配電線靈活地連接。另一方面通過連結的光纜網，改質中心還進行信息處理和交換。

(四)先進表計系統。先進儀表是未來配電的重要組成部分。現代電能表計系統除電能計量的功能外，還具有負荷調查、實時電價、電價區間指示、電能質量監控的功能，如記錄分析電壓暫降、諧波、電壓閃變等。此外還具有雙向通信、用戶訪問、自診斷及警報、誤差軟件補償功等重要的功能。

(五)配電施工技術。城市配電工程的施工一般要在地下管路縱橫交錯、交通繁忙的市區進行，為了盡可能減少對市政交通的影響、加快施工進度，已經研究出新的城市配電施工技術，如電纜定向連續敷設技術，地下設施探測定位技術，例如“地下物體雷達定位系統”可在計算機屏幕上顯示地面4米以下的物體。

(六)分布式電源。分布式發電裝置是指功率為數kw至mw的小型模塊式的，與環境兼容的獨立電源。這些電源由電力部門、電力用戶或第三方所有，用以滿足電力系統和用戶的特定的要求，如調峰、為邊遠用戶或商業區和居民區供電，節省輸變電投資、提高供電可靠性等等。當今的分布式電源主要是指微型燃氣輪機和燃料電池。由于公眾對輸電線路可能產生的電磁影響的憂慮，開辟新的線路走廊越來越困難。此外，由于電力市場自由化減低電價的需要，直接安置在用戶近旁的分布式發電裝置便成為一種有競爭力的替代方案。分布式的電源可大大地提高供電可靠性，可在電網崩潰和意外災害(例如地震、暴風雪、人為破壞、戰爭)情況下維持重要用戶的供電。如何確保一些重要的集會和慶典供電安全常是困擾電力部門的一個重要問題。如果有分布式的電源處于運行狀態，則供電的可靠性會大大提高。對供電網難以達到的邊遠分散用戶，分布式的電源在技術經濟上具有競爭力。此外，發展電動車的電源是研究發展分布式的電源的重要推動力

第二章牽引變電所

第一節二次設備電路概述一、二次接線電路圖

供電系統中，為保障一次高壓電氣設備安全運行和實現對其操作控制而設置的控制、信號、監測與繼電保護、自動裝置等一系列低壓、弱電電氣設備，通常稱為二次設備。用來表明二次設備相互聯接的電氣結線圖，稱為二次電路圖。一般有三種表達形式：①是原理接線圖（即歸總式原理圖），②是展開接線圖（即是展開式原理圖）以及③是安裝接線圖。如圖2-1所示的展開接線圖，其主要特點是：在原理接線圖基礎上，將其總體形式的電路分解為交流電流、電壓回路及直流回路等相對獨立的各個組成部分。這時，設備元件的不同線圈與觸點等，將分別繪入相應部分的回路圖。其讀圖規則：直流回路部分，力求按照各部件流通電流的順序，即按其工作時各部件的動作次序，自上而下、由左至右地排列成行。對同一元件的不同線困、接點等應用相同的文字標注，并在展開接線圖的一側可以方便地加注文字說明，從而便于清楚地了解相應部分電路的作用。

圖2-1二次接線展開接線圖

對于歸總式原理圖的特點是圖中標有相關的主電路部分，各設備元件都以整體的形式表示，并對所包括的交流電壓回路、交流電流回路和直流控制、信號電路等各組成部分都一并畫出。而安裝接線圖的特點則為：一般包括盤面布置圖、盤后接線圖和端子排接線團等組成部分。在盤后接線圖和端子排接線圖中，對繼電器、表計等元件及其輔助端子、連接導線等，都需按其實際形狀、位置尺寸成比例地由盤后視繪制出來。圖中不畫出連接導線而是采用“相對標志”的方法加以表示。所謂“相對標志”法也就是在調子排(或設備元件)的每一端頭標記出與它連接的另一端頭所接設備元件(或端子排端子號碼)的標志。

二、控制方式

二次設備的控制方式按執行地點的不同可以畫分為：

（一）就地控制：在一次電氣設備安裝地點進行直接控制，斷路器等位置信號也在配電間隔上顯示。一般用于交流10kv以下系統。

（二）距離控制（集中控制）：在主控室內對變電所的一次電氣設備集中進行控制，監測儀表和開關位置信號、中央信號及繼電保護裝置均配置在主控室屏臺上，便于監視和管理運行。按實現方法不同，可分為一對一的分別控制方式和一對多的集中選控方式。

（三）遠動控制（遙控）：在遠離變電所的調度端對變電所（執行端）的電氣設備進行控制。已實現遠動化的系統，往往同時具備距離和遠動兩種控制方式。

三、控制室

牽引變電所對一次電氣設備的控制操作通常采取集中控制的方式。其控制、信號、監測、保護、自動裝置等二次電氣設備多集中裝在控制室中。在控制室里配備有各種控制盤（分類），二次電路的各種裝置都分別裝設在相應的控制盤上。其中控制盤的分類可以分為主控制盤、繼電保護盤、中央信號盤、計量盤、自動、運動裝置盤以及自用電盤等。控制系統在變電所內起著神經中樞的重要作用，值班人員根據控制盤上的各種儀器、表計、信號等的指示來監視、判斷變電所電器設備的運行狀態，并通過控制電路設備對一次電路設備進行各種控制操作。其主要原則有：(1)盤面上儀表、控制、信號設備與模擬主電路的布置應簡單明了，便于控制、監視和維護。(2)各電氣設備之間裝設距離應根據正面、背面所占最小位置及布線尺寸確定的標準全面考慮。(3)盤面配置應考慮盤后兩側接線端子合理安排。(4)盡量采用標準盤的布置方式，以滿足經濟性與可靠性等要求。

第二節安全監控系統一、系統概述

牽引變電所的安全防護有消防系統、環境監測系統、視頻監控系統、綜合自動化系統等，但均為分立系統，各司其職，相互之間沒有太多的聯系，距離智能安全防護系統還有不小的差距。針對變電所安全運行的問題，本文提出了一種解決方案，系統配置如圖2-2所示。系統卞網采用雙10/100m以太網配置，采用iec-60870-103以太網協議。主網的雙網配置完成負荷平衡及熱備用雙重功能，在雙網正‘常清況下，雙網以負荷平衡工作，一旦其中一網絡故障，另一網就完成接替全部通信負荷，保證實時系統的loo}o可靠性。

圖2-1安全監控系統配置

二、變電所自動化系統

日前國內的計算機監控系統軟件普遍采用c++、tcp/ip,oledb、sql、doom、activex等國際標準，具有很好的開放性。針對變電所綜合自動化系統，根據安全需要，系統本身要具有如下安全竹理系統功能。

（1）權限竹理子系統。包括對變電所監控系統的操作、監護、保護設置、報表維護、數據庫維護；對于較高的安全要求，在變電所操作時也要把操作信息送往調度端，調度端可以監視變電所的操作，必須經申請一批準的環節，操作才能被執行。通過數據庫的參數設置，調度卞站和變電所都可以操作，調度卞站的優先級更高。同時，一方操作會在另一方生成告警提示，提醒有人正在進行操作。

（2）模擬操作。執行遙控操作之前，先進行一次模擬操作，以保證操作的正確性，系統要提供模擬操作的功能。

（3）報警功能。在系統接收到保護事件或保護故障等信息后，綜合自動化系統的告警模塊依據事先定義的信息確定告警級別。設置二級告警級別，即事故告警、一般異常告警、嚴重異常告警，并采用不同顏色、不同音響自動告警。

（4）系統安全機制。系統在線運行時，能夠定時進行自診斷，能夠檢測其工作狀態，判斷故障內容，指出故障的設備及插件，并使其自動退出在線運行，以便能迅速更換;雙機系統中的一臺卞機發生故障時，自動切換至另一臺的時間不大于30s。該系統滿足安全監控的技術要求。

三、變電所智能視頻監控系統

變電所級網絡視頻監控系統分前端攝像機、后端數字視頻顯示控制系統、存儲竹理與服務系統及網絡傳輸平臺。主要由3部分組成:圖像采集子系統、信號傳輸子系統、控制子系統。該系統主要實現系統全部視頻信號匯集、控制、監視、錄像存檔、檢索查詢、遠程監控，實現對系統前端設備操作控制，實現對前端信號采集系統和信號傳輸系統故障判斷報警等功能。該系統可對大范圍、多種室內外場景、多路攝像頭采集的視頻圖像進行智能分析。視頻監控系統可與綜合自動化系統、環境安全系統形成聯動，通過安防系統統一設置。

四、變電所環境安全監控系統

變電所內環境安全監控信息通過所內安全監控通信單元送至安全防護卞機，再送至遠方監控中心。該系統實現所內各安全環節中的不同警戒乎段的集中和聯動，監控模塊出現異常時，均能及時給出現場報警信號和綜合報警信號，反映在安防工作站上，及時給出報警信息，并推出相關畫面，提示值班人員關注提示信息，并給出初步的安全判斷。

五、變電所設備在線監測系統

變電所高壓電氣設備絕緣在線監測系統采用分層分布式結構，綜合運用先進傳感器技術、數字信號處理技術、計算機技術等，實現了信號采集的就地數字化和智能化，并由現場總線將實時數據送入變電所通信竹理系統。通過網絡通信還可以把監測數據匯集送至安全監控系統，實現對變電所內電氣設備絕緣狀態的在線監測和診斷。

第三章接觸網

第一節接觸網零件、線索及絕緣子

一、接觸網零件

接觸網各導線之間、導線與支持結構之間、支持結構與支柱之間的所有連接器件，統稱為接觸網零件。

(一)零件分類

接觸網零件按用途可以分為：懸吊零件、定位零件、連接零件、錨固零件以及支撐零件。按零件的制造材料分為：鑄黃銅件：用于銅線中的線夾連接；可鍛鑄鐵件：用于承力和外形復雜且用量較多的零件；灰口鑄鐵件：用于承受壓力的墊塊及非承力零件；普通碳素鋼件：用于圓鋼、角鋼、槽鋼等型材鍛制或焊接零件。

（二）零件的使用要求

接觸網零件在使用前，除了檢查是否符合型號、規格之外，還應對零件進行外觀檢查，其應符合下列要求：

1．表面應光潔、無裂紋、毛刺、砂眼、氣泡等缺陷。

2．零件的活動部位應靈活，配套連接無障礙。

3．凡經過熱鍍鋅的零件，應鋅層均勻，無脫落、銹蝕現象。

4．焊接零件應連續焊實，無虛焊、假焊等現象。

二、線索

接觸網線索主要有接觸線、承力索及附加導線。

（一）接觸線

接觸線的功用是保證質量良好地向電力機車供電。接觸線應具有良好的導電性，具備足夠的機械強度和耐磨性。我國目前采用的接觸線有銅接觸線和鋼鋁接觸線兩種。

1.銅接觸線：銅接觸線一般由電解銅硬拉制成。它具有良好的導電性能，有足夠的機械強度，耐腐蝕，施工安裝及運營維修方便等優點。但耗費大量銅材，價格較高。銅接觸線可分為tcg-

110、tcg-100、tcg85等型號。tcg表示銅接觸線，后面的數字為標稱截面積，單位為mm2。

2.鋼鋁接觸線：鋼鋁接觸線的上部為鋁，作為導電部分，下部為鋼以保證有足夠的機械強度和耐磨性，兩種金屬采用壓接的方法構成。鋼鋁接觸線具有機械強度高、穩定性好、耐磨耗、造價低等優點。但施工、維修困難，鋼鋁處易開裂，抗腐蝕能力差等。鋼鋁接觸線分為215glca100和173glca80兩種型號，glca和glcb分別表示鋼鋁接觸線的兩種規格，后面分式的分母表示該型接觸線截面的總面積，分子表示導電性能相當于銅接觸線的截面積，單位為mm2。

（二）承力索

承力索的主要功用是通過吊弦將接觸線懸吊起來，提高懸掛的穩定性，與接觸線并聯供電。承力索應能承受較大的張力，具有較強的抗腐蝕能力，隨溫度變化較小。承力索一般采用單芯多層鉸線。目前我國采用的有銅承力索和鋼承力索兩種。

1.銅承力索：銅承力索導電性能好，抗腐蝕能力強。但價格較貴，機械性能比鋼承力索低，隨溫度變化較大。銅承力索的常用型號有：tj-95，tj-120等。tj表示銅絞線(也稱銅承力索)，后面的數字表示標稱截面積，單位為mm2。

2.鋼承力索

鋼承力索的優點是機械強度高，隨溫度變化小，造價低。但導電性能差，抗腐蝕能力差。目前采用鍍鋁鋅鋼絞線(表示符號：lxgj)其缺點得到了一定改善。鋼承力索常用型號有：gj-50，gj-70等。gj表示鋼承力索(也稱鋼絞線)，后面的數字為標稱截面積，單位為mm2。

三、絕緣子

絕緣子的作用是保持接觸懸掛對地的電氣絕緣。由于絕緣子是串接在支持裝置或接觸懸掛中，所以絕緣子應具備承受一定機械負荷的能力。絕緣子多數是瓷質的，由瓷土加入石英砂和長石燒制而成，表面涂有一層光滑的釉，以防止水份滲入瓷內。鋼件與瓷件用不低于42.5mpa的硅酸鹽水泥膠合劑澆注在一起。接觸網常用的絕緣子有：懸式、棒式、針式和柱式四種類型。其絕緣子的電氣性能：

1．絕緣子干閃絡電壓：指絕緣子在干燥、清潔的狀態時，施加電壓使其表面達到閃絡時的最低電壓。

2．絕緣子的濕閃絡電壓：指雨水在降落方向與絕緣子表面呈45度角淋在絕緣子表面時，使其閃絡的最低電壓。絕緣子發生閃絡時，只是瓷體表面放電，而瓷體本身未受損害，閃絡消失后絕緣性能即可恢復。發生閃絡后，其絕緣性能有所下降，容易再次發生閃絡。擊穿電壓。指絕緣子瓷體被擊穿而失去絕緣作用的最低電壓。絕緣子擊穿后不能繼續使用，必須更換。絕緣子的沖擊閃絡電壓則表示了絕緣子滿足一定防雷要求的電氣性能指標。絕緣子的電氣性能不是一成不變的，隨著時間的增長，其絕緣強度會逐漸下降，這種現象稱為老化。泄漏距離(又稱爬電距離)是指沿絕緣子表面的曲線展開長度。輕污區泄漏距離規定為920mm，重污區規定為1200mm。

第二節碗臂及其裝配

一、碗臂的組成腕臂裝配是應用最為廣泛的支持裝置。其裝配結構形式較多，主要有中間柱、轉換柱、中心柱、道岔柱、定位柱裝配等類型。根據支柱所在的線路位置(直線、曲線)、側面限界的大小等分為不同的裝配形式。腕臂根部通過棒式絕緣子，與安設在支柱上的腕臂底座相連接；其頂端通過套管鉸環、調節板及杵環桿(或壓管)、懸式絕緣子串(或棒式絕緣子)與旋轉腕臂拉桿底座固定在支柱頂部。杵環桿和拉桿底座、腕臂與腕臂底座之間均為鉸結。當腕臂裝配受到順線路力的作用時，將沿力的方向旋轉。旋轉腕臂底座、旋轉腕臂拉桿底座是腕臂裝配結構與支柱之間的聯結零件，安裝時應選擇與支柱相適應的型號。通過調整調節板、套管鉸環的位置，可以使被懸掛的承力索位置符合設計要求。下面主要介紹腕臂、杵環桿及壓管。腕臂安裝在支柱上，用以支持接觸懸掛，并起傳遞負荷的作用。腕臂一般用圓鋼管制成，個別地方也有用槽鋼、角鋼制成的。腕臂的長度與腕臂所跨越的線路數目、接觸懸掛結構高度、支柱側面限界、支柱所在位置(即直線還是曲線)等因素有關。腕臂的類型按跨越股道的數目可分為單線路腕臂、雙線路腕臂和三線路腕臂。按電氣性能可分為絕緣腕臂和非絕緣腕臂。

二、碗臂的預配

(一)材料準備

根據腕臂預配表中所列零件的型號和數量，并查安裝圖，提出領料計劃，把材料轉運到預配場地，做好預配的準備工作。

(二)預配

根據安裝圖裝配形式和預配表所列數據，按桿號順序將零件組裝在一起。如拉桿腕臂的組裝方法為：

1．將棒式絕緣子、腕臂、定位環、套管鉸環、鉤頭鞍子、管帽、調節板、杵環桿依次組裝在一起。

2．組裝懸式絕緣子串并裝雙耳連接器。

3．在腕臂上用漆標明區間和支柱號碼，如果是雙腕臂則需標明工作支和非工作以及安裝在哪一側。

(三)技術要求及注意事項

1．套管鉸環和定位環上的缺口(扁口)須朝受力的反方向安裝。

2．套管鉸環的雙耳和棒式絕緣子的耳環應在同一斷面內。

3．所有聯結件應緊牢固，螺母、墊片齊全。

4．開口銷掰開角度不小于60°，開口處不得有裂紋、折斷現象。

第三節錨段及錨段關節

一、錨段

為滿足供電和機械受力方面的需要，將接觸網分成若干一定長度且相互獨立的分段，這種獨立的分段稱為錨段。其作用是：設立錨段可以限制事故范圍。當發生斷線或支柱折斷等事故時，由于各錨段間在機械受力上是獨立的，則使事故限制在一個錨段內，縮小了事故范圍。設立錨段便于在接觸線和承力索兩端設置補償裝置，以調整線索的弛度與張力。設立錨段有利于供電分段，配合開關設備，滿足供電方式的需要。可實現一定范圍內的停電檢修作業。

二、錨段關節

兩個相鄰的錨段的斜接部分稱為錨段關節。錨段關節結構復雜，其工作狀態的好壞直接影響接觸網供電質量和電力機車取流。電力機車通過錨段關節時，受電弓應能平滑、安全地由一個錨段過渡到另一個錨段，且弓線接觸良好，取流正常。錨段關節按用途可分為非絕緣錨段關節和絕緣錨段關節兩種。區別在于：非絕緣錨段關節只起機械分段作用，不進行電分段；絕緣錨段關節起機械分段作用，又進行電分段作用。按錨段關節的銜接長度可分為二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、八跨、九跨錨段關節等幾種不同形式。目前，常用的是三跨非絕緣錨段關節、四跨絕緣錨段關節和七跨或八跨電分相錨段關節。

（一）三跨非絕緣錨段關節

三跨非絕緣錨段關節的組成由兩根下錨柱和兩根轉換柱及電連接線，通過這些設備實現錨段的銜接和過渡。三跨非絕緣錨段關節也是僅用作接觸懸掛在機械方面的分段，電氣方面仍然相聯結。此時用電連接線將工作支和非工作支連接起來，保證電流通過。在這種錨段關節內，其承力索和接觸線在兩轉換支柱之間的跨距中心處過渡。過渡處，兩接觸線等高，且相距100mm，非工作支在轉換支柱處抬升200mm，然后拉向錨支柱（抬升500）去下錨。三跨非絕緣錨段關節如圖3-1所示。

圖3-1三跨錨段絕緣關節

三跨非絕緣錨段關節技術要求：

（1）錨段關節內，兩轉換柱間的兩條接觸線在水平面上的投影應平行，線間的距離為100mm。在立面圖中，兩接觸線的立體交叉點應在該跨距中心處。

（2）轉換支往處，非工作支接觸線比工作支接觸線抬高200mm。下錨處非工作支比工作支抬高500mm。

（3）連接兩錨段電路的兩組電連接線，應分別裝在兩轉換柱的錨柱側10m處。

(4)下錨支接觸懸掛在轉換柱水平面處改變方向時，其偏角一般不應大于6度，困難情況下不得超過15度。

（5）兩轉換柱與錨柱間，在距轉換柱10m處應安裝電連接線。在特殊的隧道群地帶，隧道間距離較短，無法設置三跨時，可利用兩跨錨段關節代替三跨錨段關節。但兩跨錨段關節機車運行取流條件較差，應盡量避免采用。

（二）四跨絕緣錨段關節

四跨絕緣錨段關節組成由兩根錨柱、兩根轉換柱和一根中心支柱形成四個跨距。電力機車受電弓在中心支柱處實現兩錨段的轉換和過渡，兩錨段靠安裝在轉換支柱上的隔離開關實現電氣連接。四跨絕緣錨段關節除了進行機械分段外，主要用于電分段，多用于站場和區間的銜接處。這種錨段關節的特點是相鄰兩錨段的兩組懸掛，其承力索之間、接觸線之間在垂直方向和水平都彼此相距500mm，以保證其電氣方面的絕緣。在中心支柱處，兩接觸線等高，并保證受電弓在由一個錨段過渡到另一個錨段時，過渡較平穩，其平面布置如圖2—6所示。在圖中，j表示絕緣錨段關節；zj2、qj2為中心支柱裝配形式，zj1、zj3及qj1qj3表示直線區段和曲線區段轉換支柱的裝配形式。如圖3-2所示。

圖3-2四跨錨段絕緣關節

四跨絕緣錨段關節技術要求：

（1）在兩轉換柱間，兩接觸線的投影應保持平行，線間距離為500mm，允許誤差±50mm。

（2）在轉換柱處，非工作支接觸線比工作支接觸線抬高500mm，允許誤差±50mm。

（3）四跨絕緣錨段關節在中心柱處兩接觸線距軌面等高，允許誤差±10mm；三跨絕緣錨段關節在兩轉換柱跨距中間處兩接觸線距軌面等高（為受電弓轉換點）。

（4）非工作支接觸線和下錨支承力索在轉換柱靠中心柱處加裝一串（4片）絕緣子（為分段絕緣子）。

（5）在兩轉換柱與錨柱間距轉換柱10m處，設電連接線各一組。

（6）兩個錨段的電路連通或斷開由隔離開關控制。

在四跨絕緣錨段關節中，中心支柱需裝設雙腕臂，在曲線區段中心支柱和兩根轉換支柱均設置雙腕臂。

（三）八跨加輔助線電分相錨段關節

八跨加輔助線電分相錨段關節的基本結構由兩個絕緣錨段關節其基本結構有兩個絕緣錨段關節和一個分相（中性）錨段組成。此絕緣錨段關節采用四跨結構，兩絕緣錨段關節重疊區域有2跨。在中性區和列車行進方向的錨段間舍友隔離開關，在機車停于無電區且和來車方向錨段間滿足絕緣條件時，通過閉合隔離開關可使機車恢復供電開出無電區。中性錨段不帶電，也不接地，列車通過時起到過渡作用。如圖3-3所示。

圖3-3八跨加輔助線電分相錨段關節

八跨加輔助線電分相錨段關節的結構有如下特點：

1、絕緣距離：在電分相的錨段關節內，兩支接觸懸掛的水平間距均為500mm，兩支接觸懸掛間空氣絕緣間隙應≥450mm，施工誤差應控制在0~500mm，各個定位點抬高允許誤差土20mm。

2、中性區：如圖所示的中性區長度為35m，機車惰行通過中性區，其長度應大于單臺機車升雙弓取流時的受電弓間距（一般不大于26m）。為了滿足重聯機車通過要求，35ｍ中性區長度不足時，可以采用九跨式電分相（兩個絕緣錨段關節間只重疊１跨），中性段（包括中性區加兩個過渡區）的長度應符合設計要求，施工允許偏差為0～500mm。

3、接觸線坡度采用五跨絕緣錨段關節的八跨電分相接觸線抬高有個更大的過渡距離（和采用四跨絕緣錨段關節的七跨電分相比較），可以滿足接觸線坡度≤4‰的要求。

4、減輕接觸懸掛中的集中負載非工作支中絕緣子宜采用合成絕緣子，絕緣錨段關節電分段絕緣子串安裝位置應符合設計要求，施工允許偏差為士50mm；承力索、接觸線兩絕緣子串中心應對齊，施工允許偏差為士50mm。

5、接觸線高度五跨絕緣錨段關節轉換跨內兩接觸線等高處，行車速度為160km/h路段，接觸線高度比正常高度應高出30mm，施工允許偏差為士10mm；行車速度為200km/h路段，接觸線高度比正常高度應高出40mm，施工允許偏差為士10mm。錨段關節式電分相在使用中存在如下缺點：結構復雜，檢修工作量大，一巳發生網故，搶修難度大；中性區長，對列車運行速度影響大，在坡道設置時，對牽引噸數和線路坡度會有嚴格的限制，分相區越長，對地形的適應性越差；兩個空氣間隙的存在要求重聯機車牽引的受電弓間距必須限制，否則，可能造成相間短路；受電弓在中性錨段和帶電錨段過渡時，由于電位差的存在，可能產生電弧，會影響到過渡區內的接觸線壽命。

第四章變壓器

第一節變壓器的種類及其制造工藝

一、變壓器的分類

(1)按用途可分為：電力變壓器和特種變壓器。(2)按繞組形式可分為：雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器。(3)按相數可分為：單相變壓器、三相變壓器和多相變壓器。(4)按冷卻方式可分為：油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷和空氣自冷等。(5)按絕緣介質可分為：油浸式變壓器，干式變壓器，充氣式變壓器等。(6)按調壓方式分為：有載調壓變壓器、無勵磁調壓變壓器。(7)按中性點絕緣水平分為：全絕緣變壓器和半絕緣變壓器。

二、我國配電變壓器的發展

1.配電變壓器我國中小型配電變壓器最初是以絕緣油為絕緣介質發展起來的;進入20世紀90年代，干式變壓器在我國才有了很快的發展。

（1）油浸式配電變壓器s9系列配電變壓器，s11系列配電變壓器，卷鐵心配電變壓器，非晶合金鐵心變壓器。為了使變壓器的運行更加完全、可靠，維護更加簡單，更廣泛地滿足用戶的需要，近年來油浸式變壓器采用了密封結構，使變壓器油和周圍空氣完全隔絕，從而提高了變壓器的可靠性。目前，主要密封形式有空氣密封型、充氮密封型和全充油密封型。其中全充油密封型變壓器的市場占有率越來越高，它在絕緣油體積發生變化時，由波紋油箱壁或膨脹式散熱器的彈性變形做補償。

（2）干式變壓器干式變壓器由于結構簡單，維護方便，又有防火、難燃等特點，我國從20世紀50年代末即已開始生產，但近10來年才開始大批量生產。干式變壓器種類很多，主要有浸漬絕緣干式變壓器和環氧樹脂絕緣干式變壓器兩類。

2、箱式變壓器箱式變壓器具有占地少，能伸入負荷中心，減少線路損耗，提高供電質量，選位靈活，外形美觀等特點，目前在城市10kv、35kv電網中大量應用。我國目前所使用的箱式變壓器，主要是歐式箱變和美式箱變，前者變壓器作為一個單獨的部件，即高壓受

電部分、配電變壓器、低壓配電部分三位一體。后者結構分為前后兩部分，前部分為接線柜，后部分為變壓器油箱，繞組、鐵心、高壓負荷開關、插入式熔斷器、后備限流熔斷器等元器件均放置在油箱體內。目前有些廠家，已將卷鐵心變壓器移置到箱式變壓器中，使箱式變壓器體積和質量都有所減小，實現了高效、節能和低噪聲級。

第二節幾種牽引變壓器的原理分析與比較選擇

一、變壓器的工作原理和分析

變壓器---利用電磁感應原理，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器是電能傳遞或作為信號傳輸的重要元件

（一）單相結線變壓器原理：牽引變壓器的原邊跨接于三相電力系統中的兩相；副邊一端與牽引側母線連接，另一端與軌道及接地網連接。牽引變壓器的容量利用率高，但其在電力系統中單相牽引負荷產生的負序電流較大，對接觸網的供電不能實現雙邊供電。所以，這種結線只適用于電力系統容量較大，電力網比較發達，三相負荷用電能夠可靠地由地方電網得到供應的場合。另外，單相牽引變壓器要按全絕緣設計制造。

（二）單相v,v結線變壓器（三相）原理：將兩臺單相變壓器以v的方式聯于三相電力系統每一個牽引變電所都可以實現由三相系統的兩相線電壓供電。兩變壓器次邊繞組，各取一端聯至牽引變電所兩相母線上。而它們的另一端則以聯成公共端的方式接至鋼軌引回的回流線。這時，兩臂電壓相位差60o接線，電流的不對稱度有所減少。這種接線即通常所說的60o接線。（三相）原理：將兩臺容量相等或不相等的單相變壓器器身安裝于同一油箱內組成。原邊繞組接成固定的v結線，v的頂點（a2與x1連接點）為c相，a1，x2分別為a相，b相。副邊繞組四個端子全都引出在油箱外部，根據牽引供電的要求，既可接成正“v”，也可接成反“v”。

（三）三相yn，d11雙繞組變壓器原理：三相yn，d11結線牽引變壓器的高壓側通過引入線按規定次序接到110kv或220kv，三相電力系統的高壓輸電線上；變壓器低壓側的一角c與軌道，接地網連接，變壓器另兩個角a和b分別接到27.5kv的a相和b相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側對應的供電臂供電，兩臂電壓的相位差為60o，也是60o接線。因此，在這兩個相鄰的接觸網區段間采用了分相絕緣器。

（四）斯科特結線變壓器原理：實際上也是由兩臺單相變壓器按規定連接而成。一臺單相變壓器的原邊繞組兩端引出，分別接到三相電力系統的兩相，稱為座變壓器；另一臺單相變壓器的原邊繞組一端引出，接到三相電力系統的另一相，另一端到m座變壓器原邊繞組的中點o，稱為t座變壓器。這種結線型式把對稱三相電壓變換成相位差為的對稱兩相電壓，用兩相中的一相供應一邊供電臂，；另一相供應另一邊供電臂。m座變壓器原邊繞組匝數，電壓分別用表示，兩端分別接入電力系統的b，c相；副邊繞組匝數，電壓分別用表示，向左邊供電臂供電。t座變壓器原邊繞組匝數，電壓分別為，一端接在m座變壓器原邊繞組的中點o，另一端接到接到電力系統的a相；副邊繞組匝數，電壓分別為，向右邊供電臂供電。t座和m座副邊匝數相同，都是，原邊匝數不同，t座原邊匝數是m座的。實際中，通常把兩臺單相變壓器繞組裝配在一個鐵芯上，安裝在一個油箱內。

（五）yn，結線阻抗匹配牽引變壓器原理：副邊繞組三角形結線結構即在非接地相增設兩個外移繞組。內三角形接線的一角c與軌道，接地網連接。兩端分別接到牽引側兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側對應的供電臂牽引網供電。

（六）yn，結線平衡變壓器原理：根據平衡變壓器的工作原理，要求：①原邊接三相對稱電源電壓時，副邊二相輸出端口空載電壓對稱（即大小相等，相位差為90o）。②副邊二相輸出端口帶相同負載時，原邊三相電流對稱。yn結線阻抗匹配牽引變壓器，雖然滿足了上述需要和要求，但是平衡繞組（或）與a（或b，c）繞組的匝數比和阻抗匹配系數都是固定值。一般來說，繞組匝數的配合比較容易。而無論從設計上還是制造工藝上來講，要得到預先確定的某一阻抗匹配系數都是相當困難的。yn結線阻抗匹配平衡變壓器的要求，在設計上和制造工藝上的難度是不言而喻的。

（七）非阻抗匹配yn，結線平衡變壓器原理：在前面所述的yn，結線平衡變壓器中，當時，不需要專門進行阻抗匹配，按結構對稱性布置繞組，就可以使該變壓器達到平衡。這是yn，結線平衡變壓器取的特例。由于它不需要專門進行阻抗匹配，所以稱為非阻抗匹配yn，結線平衡變壓器。

二、變壓器的比較和選擇

1．單相結線變壓器

優點：容量利用率可達100%；主接線簡單，設備少，占地面積小，投資少。

缺點：不能供應地區和牽引變電所三相負荷用電，在電力系統中，單相牽引負荷產生的負序電流較大，對接觸網的供電不能實現雙邊供電。適用于：電力系統容量較大，電力網比較發達，三相負荷用電能夠可靠的由地方電網得到供應的場合。

2．單相v,v結線變壓器（三相）

單相：優點：主結線較簡單，設備較少，投資較省。對電力系統的負序影響比單相結線少。對接觸網的供電可實現雙邊供電。

缺點：當一臺牽引變壓器故障時，另一臺必須跨相供電，即兼供左右兩邊供電臂的牽引網。這就需要一個倒閘過程，即把故障變壓器原來承擔的供電任務轉移到正常運行的變壓器。在這一倒閘過程完成前，故障變壓器原來供電的供電臂牽引網中斷供電，這種情況甚至會影響行車。即使這一倒閘過程完成后，地區三相電力供應也要中斷。牽引變電所三相自用電必須改用劈相機或單相－三相自用變壓器供電。實質上變成了單相結線牽引變電所，對電力系統的負序影響也隨之增大。

三相：優點：保持了單相v,v結線變壓器的主要優點，完全克服了單相v,v結線變壓器缺點。最可取的是解決了單相v,v結線變壓器不便于采用固定備用及其自動投入的問題，有利于實現分相有載或無載調壓。

3．三相yn，d11雙繞組變壓器優點：牽引變壓器低壓側保持三相，有利于供應牽引變電所自用電和地區三相電力。在兩臺牽引變壓器并聯運行情況下，當一臺停電時，供電不會中斷，運行可靠方便。三相yn，d11雙繞組變壓器在我國采用的時間長，有比較多的經驗，制造相對簡單，價格便宜。對接觸網的供電可實現兩邊供電。

缺點：牽引變壓器容量不能得到充分利用，只能達到額定容量的75.6%，引入溫度系數也只能達到84%，與采用單相結線牽引變壓器的牽引變電所相比，主接線要復雜一些，用的設備，工程投資也較多，維護檢修工作量及相應的費用也有所增加。適用于：山區單線電氣化鐵路牽引負載不平衡的場所。

4．斯科特結線變壓器優點：當m座和t座兩供電臂負荷電流大小相等，功率因素也相等時，斯科特結線變壓器原邊三相電流對稱。變壓器容量可全部利用。（用逆斯科特結線變壓器把對稱兩相電壓變換成對稱三相電壓）。對接觸網的供電可實現兩邊供電。

缺點：斯科特結線牽引變壓器制造難度較大，造價較高。牽引變電所主結線復雜，設備較多，工程投資也較多。維護檢修工作量及相應的費用有所增加。而且斯科特結線牽引變壓器原邊t接地（o點）電位隨負載變化而產生漂移。嚴重時有零序電流流經電力網，可能引起電力系統零序電流繼電保護誤動作，對鄰近的平行通信線可能產生干擾，同時引起牽引變壓器各相繞組電壓不平衡，而加重繞組的絕緣負擔。為此，該結線牽引變壓器的絕緣水平要采用全絕緣。

4、實習日志，在實習中我們將每天的工作、觀察研究的結果、收集的資料和圖表、所聽報告內容等均記入到了實習日志中。對于日志，很多同學不予以注意和關心，只要我們細心，就會發現寫實習日志的好處。它既能方便于我們實習現場的記錄，也便于我們日后查閱，更能培養一種良好的習慣。

生產實習是電氣工程學院為培養高素質工程技術人才安排的一個重要實踐性教學環節，是將學校教學與生產實際相結合，理論與實踐相聯系的重要途徑。其目的是使我們通過實習在專業知識和人才素質兩方面得到鍛煉和培養，從而為畢業后走向工作崗位盡快成為業務骨干打下良好基礎。

通過生產實習，使我們了解和掌握了變電所的主要結構、生產技術和工藝過程；使用的主要工裝設備；產品生產用技術資料；生產組織管理等內容，加深對變電所的工作原理、設計、試驗等基本理論的理解。使我們了解和掌握了變電所的工作原理和結構等方面的知識。為進一步學好專業課，從事這方面的研制、設計等打下良好的基礎。在這次生產實習過程中，不但對所學習的知識加深了了解，更加重要的是更正了我們的勞動觀點和提高了我們的獨立工作能力等。最后,感謝學院給予我們這次實習機會,特別感謝帶領我們實習的老師們,沒有他們的辛勤工作,我們不能夠取得如此豐富的實習收獲.參考文獻

【1】鄭健超，輸配電技術發展趨勢及應用前景（中國科協XX年學術年會分會場特邀報告）工程技術與重大項目，XX.【2】董芳,牽引變電所主設備在線監測技術探討.鄭鐵科技通訊,2011.3.【3】王哲，賈浩，查勇偉,電氣化鐵道牽引變電所安全監控系統方案.電氣化鐵道,2011(6).【4】鄭曄，電氣化鐵道牽引變電所常見故障的判斷與處理.鄭鐵科技通訊，2011.1

【5】xx，牽引變電所干式變壓器的選擇與應用.陜西建筑，2011.4（154）

【6】趙麗平，董昭德等，電力系統及其自動化專業實習教程.成都：西南交大出版社，XX.【7】韓幀祥，電力系統分析（第四版）.杭州：浙江大學出版社，2011.【8】顧繩谷，電機與拖動.北京：機械工業出版社，XX.