電氣工程及其自動化201*級生產(chǎn)實習總結(jié)報告

精心準備全面落實重視質(zhì)量開創(chuàng)特色

西南石油大學(xué)電氣工程及其自動化201*級生產(chǎn)實習隊經(jīng)驗總結(jié)

李紅偉王洪城

（西南石油大學(xué)電子信息工程學(xué)院成都610500）

摘要：生產(chǎn)實習是高等院校實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標的重要實踐環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際的重要渠道，生產(chǎn)實習的質(zhì)量直接影響學(xué)生適應(yīng)社會的能力，也是評價教學(xué)效果的重要內(nèi)容。電氣工程及其自動化專業(yè)201*級生產(chǎn)實習隊在西南石油大學(xué)201*年優(yōu)秀實習隊評選工作中獲得一等獎，文中對西南石油大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)201*級生產(chǎn)實習隊在實習教學(xué)改革和實習基地建設(shè)方面的做法和已取得的成績進行了分析和總結(jié)，并分析了還存在的問題，提出了改進的思考建議。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)實習實習基地建設(shè)實踐教學(xué)特色

生產(chǎn)實習是實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容之一。通過生產(chǎn)實習，使學(xué)生了解所學(xué)理論知識在生產(chǎn)實際中應(yīng)用情況，加深對本專業(yè)的了解，并在生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，培養(yǎng)解決工程實際問題的能力；開拓專業(yè)視野，增強工程意識、工作意識和崗位責任意識，提高對本專業(yè)的學(xué)習興趣，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習打下基礎(chǔ)；感受工作經(jīng)歷，培養(yǎng)敬業(yè)精神和團隊精神，牢固樹立熱愛專業(yè)、獻身祖國經(jīng)濟建設(shè)的思想，為今后走上工作崗位，步入社會打下良好基礎(chǔ)。

西南石油大學(xué)電氣工程及其自動化201*級生產(chǎn)實習隊，在指導(dǎo)老師的帶領(lǐng)下，經(jīng)過近一個月的緊張實習工作，圓滿完成了在實習工作，并在西南石油大學(xué)201*年初優(yōu)秀實習隊評選工作中獲得一等獎。本文對實習隊在實習教學(xué)改革和實習基地建設(shè)方面的做法和已取得的成績進行了分析和總結(jié)。

一、實習基地的建設(shè)和前期工作的準備

實習的準備工作是實習能圓滿完成的一個基礎(chǔ)，只有有了充分的準備，實習的實施和執(zhí)行才能有條不紊。實習準備工作包含實習基地建設(shè)和實習方案的確定。1、落實方案和實習基地

實習安排在暑假進行，電氣工程教研室在春季學(xué)期開始就安排布置實習工作，先后3次組織實習工作的專題會議，明確指導(dǎo)思想，落實和培訓(xùn)實習指導(dǎo)教師，組織實習指導(dǎo)書的審查和修訂，制定實習方案和計劃，其中關(guān)鍵是實習基地的建設(shè)。我校電氣工程及其自動化專業(yè)分兩個專業(yè)方向，分別為“電氣傳動與控制”、“電力系統(tǒng)及其自動化”，兩個專業(yè)方向既有共同點又具有自己鮮明的特點，這就要求實習地點必須包含兩個方向的內(nèi)容。

第一、四川電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院青峰嶺教學(xué)電廠是一個專門的實習基地，電氣工程及其自動化專業(yè)201*級學(xué)生在此完成了實習任務(wù)，取得了比較好的效果。青峰嶺電廠是一個小型水電廠，所發(fā)電主要供給附近工廠，同時作為四川電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教學(xué)實習電廠，包含電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配電的全部環(huán)節(jié)，非常適合電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)學(xué)生進行實習。

第二、但青峰嶺教學(xué)電廠的實習內(nèi)容較少涉及電機及其控制和調(diào)速等“電氣傳動與控制”專業(yè)方向應(yīng)該了解和掌握的內(nèi)容，所以尋找新的實習地點成為關(guān)鍵。通過指導(dǎo)老師多方調(diào)研和聯(lián)系，選擇了東方電機集團公司作為新的實習地點。東方電機集團作為國家的重點企業(yè)，專業(yè)生產(chǎn)大型電機及其控制配套設(shè)備，適合電氣工程專業(yè)尤其“電氣傳動與控制”方向進行實習。2、根據(jù)電氣工程專業(yè)的培養(yǎng)目標，制訂實習方式和內(nèi)容。

實習基地確定好以后，指導(dǎo)老師又提前兩個多月赴實習單位，分別與青峰嶺電廠分管領(lǐng)導(dǎo)和東方電機集團培訓(xùn)部領(lǐng)導(dǎo)溝通，確定實習時間、實習內(nèi)容、實習方式，并經(jīng)過教研室多次集中討論，編寫了詳盡和貼切專業(yè)培養(yǎng)要求的實習計劃。

由于實習學(xué)生剛結(jié)束大三課程的學(xué)習，多門專業(yè)課沒有學(xué)習，為了保證實習的效果，實習指導(dǎo)書的編制和修訂很重要。全體教研室老師根據(jù)培養(yǎng)目標和生產(chǎn)實習教學(xué)大綱的要求，并結(jié)合實習基地和實習內(nèi)容的特點等，多次討論，積極與青峰嶺教學(xué)電廠合作，完成了實習指導(dǎo)書的修訂工作。3、制定嚴格規(guī)范的組織管理制度

實習地點和內(nèi)容確定好以后，對學(xué)生的動員和實習中怎樣管理、考核將是實習能否成功完成的重點。根據(jù)實習情況，將學(xué)生分成兩個實習隊，分別到兩個實習地去實習，中間交換。指導(dǎo)老師分工協(xié)作，將學(xué)生根據(jù)不同的實習基地進行分組，并選出了組長和寢室長，發(fā)給每個學(xué)生一份實習時間和內(nèi)容安排表。實習前召開了實習動員大會，由院領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)老師強調(diào)實習的目的和重要性，強調(diào)實習的要求、紀律和安全等注意事項，并要求每個學(xué)生與實習隊伍簽訂了安全協(xié)議。

二、實習教學(xué)計劃的實施和執(zhí)行由于前期充分的準備工作，所以無論在青峰嶺電廠還是在東方電機集團都取得了比較好的結(jié)果。當然前期的準備工作只是基礎(chǔ)，現(xiàn)場執(zhí)行的好壞直接影響到實習的質(zhì)量。

1、學(xué)生管理

在安全紀律方面，實習隊制訂了一套嚴密的紀律考核辦法，不論酷暑還是暴雨，都堅持每天早晚按時考勤，對發(fā)現(xiàn)的問題及時解決及時處理。同時實行寢室長和組長負責制，他們也很好的起到了學(xué)生和老師之間溝通的橋梁作用。德陽實習期間，沒有大型的食堂，學(xué)生吃住均在東電生活區(qū)附近，指導(dǎo)老師強調(diào)學(xué)生不得外出游泳和進網(wǎng)吧，并進行抽查。另外每次參觀過程中，帶隊老師都向?qū)W生強調(diào)不得亂碰、亂摸、亂走，對待工人要有禮貌；在青峰嶺，由于學(xué)生是跟班實習，除了考勤外，還堅持每天去工作現(xiàn)場檢查，保證學(xué)生遵守現(xiàn)場工作紀律和秩序。在整個實習期間，沒出過任何問題，且紀律非常好，得到了兩個實習基地的一致好評。

生產(chǎn)實習是異地進行，由于條件的限制，又加上天氣炎熱，學(xué)生的生活、吃住都比學(xué)校相差甚遠，所以學(xué)生難免有情緒反應(yīng)。為了能夠使實習順利完成，在強調(diào)遵守紀律的同時，指導(dǎo)老師經(jīng)常與同學(xué)談心、聊天，并在休息時間開展了籃球比賽、撲克比賽和游樂活動，并在實習隊成立了臨時黨支部，開展黨團活動，使整個實習工作既緊張有序，又豐富多彩。這些取得了很好的效果，整個實習期間沒有出現(xiàn)任何問題。2、實習教學(xué)

根據(jù)實習單位的情況，實習隊在兩個地方采取了不同的實習方法。德陽東電集團由于生產(chǎn)任務(wù)很忙，整個實習是基于現(xiàn)場參觀和配合技術(shù)講座進行；而在青峰嶺電廠，則是采用講座和跟班實習進行。實習的教學(xué)內(nèi)容是同實習單位在實習開始之前一起協(xié)商制定完成，但是實習單位都有生產(chǎn)任務(wù)，所以能否按照實習計劃按時按量完成，與實習單位及時溝通了解情況顯得特別重要。如在德陽東電集團，參觀帶隊師傅和技術(shù)講座高工都是東方電機集團的員工，為了保證每一天的實習內(nèi)容，指導(dǎo)老師做到提前與實習單位主管領(lǐng)導(dǎo)聯(lián)系確認，如有更改，馬上通知學(xué)生，保證實習有序進行。

實習的目的是為了學(xué)生學(xué)到知識，從學(xué)生角度來看，實習日志就是學(xué)生實習學(xué)習的重要體現(xiàn)。所以在實習日志管理方面，指導(dǎo)老師做到現(xiàn)場隨時抽問和檢查，并要求學(xué)生每天總結(jié)，按時定期檢查實習日志，同時做出批注，督促學(xué)生認真記錄，及時改進。對表現(xiàn)不好，日志信息量少或雜亂、記錄不認真的同學(xué)作個別談話，限期改正。

及時了解同學(xué)對實習內(nèi)容的理解和認知情況，并與實習單位協(xié)商，保證學(xué)生實習的質(zhì)量。如針對技術(shù)講座，提前跟講課老師溝通，說明專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的特點和目標，使講課老師的技術(shù)講座內(nèi)容更有針對性�，F(xiàn)場跟班實習也一樣，突出重點，如青峰嶺實習期間，剛好碰上機組檢修，指導(dǎo)老師跟實習單位領(lǐng)導(dǎo)協(xié)商，專門派遣人員來給學(xué)生講解，達到了很好的實習效果。

注重實習考核。實習考核包含兩部分，一是實習單位組織的考核：包括筆試和答辯。其中筆試的試卷擬定、監(jiān)考和改卷完全由實習單位獨立完成；而答辯的題目則是同學(xué)們在現(xiàn)場隨機抽取，由現(xiàn)場技術(shù)人員針對所抽取的題目進行提問并要求同學(xué)們進行簡單的操作，保證對學(xué)生實習效果評價的客觀性。二是實習報告和實習日志，由實習隊指導(dǎo)老師根據(jù)報告質(zhì)量和學(xué)生實習中的表現(xiàn)評定。

每個實習單位都有自己的局限性，在實習單位保質(zhì)保量完成實習任務(wù)的同時，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況，通過參觀實習擴大同學(xué)的知識面。在德陽實習期間，參觀了二重集團自動化控制公司和220kV變電站，在青峰嶺，參觀了崇州火電廠。參觀期間，聘請知識豐富的技術(shù)人員進行了有針對有重點地現(xiàn)場講解，時間雖短，但效果非常明顯。

三實習質(zhì)量及特色分析

1、質(zhì)量分析

電氣工程及其自動化201*級生產(chǎn)實習無論從實習準備、實習動員還是實習過程，全體參加實習的學(xué)生都有不同程度的收獲，實習質(zhì)量比較好。學(xué)生總數(shù)79人，成績優(yōu)秀和良好占了總數(shù)的62.1％，中等23人占總數(shù)的29.1％。從成績結(jié)果分析和實習過程來看，大部分同學(xué)獲得了很好的實習效果。大部分同學(xué)從實習開始就比較重視，在實習期間非常珍惜，不論進廠實地參觀、跟班實習還是聽技術(shù)講座，都基本做到了多看、多聽、多問，只不過基礎(chǔ)知識不牢靠使一些同學(xué)實習效果打了折扣。另外小部分同學(xué)，實習過程中參觀、跟班實習不是很認真，有點隨大流，學(xué)習積極性不高，實習收獲不是很大，只是在老師督促下才會去學(xué)習，實習效果就比較差，這從他們的實習報告和日志上也可以明顯看出。2、實習特色

特色一充分的準備和嚴格規(guī)范的管理，前已清楚說明，不再贅述。

特色二實習內(nèi)容緊密結(jié)合課堂教學(xué)，滿足專業(yè)培養(yǎng)目標的要求

實習內(nèi)容經(jīng)過多次討論、并與實習單位協(xié)商，充分考慮了電氣工程及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標和已學(xué)或即將開始學(xué)習的課程，使學(xué)生通過實踐過程加強理論課程的理解，同時對一些工程實際具有一定的感性認識，為進一步的學(xué)習打下基礎(chǔ)。

特色三充分調(diào)動實習單位的積極性，發(fā)揮他們在生產(chǎn)實習中的作用

實習隊指導(dǎo)老師在實習過程中主動激發(fā)實習單位在指導(dǎo)學(xué)生實習的積極性，使他們積極、主動地指導(dǎo)好學(xué)生，取得了非常好的效果。如東方電機集團培訓(xùn)中心制定了周密的課程計劃，組織了12位具有高級職稱的各個技術(shù)領(lǐng)域的專家給學(xué)生作專題講座或現(xiàn)場講解。而青峰嶺教學(xué)電廠也安排了嚴格的課程表，電廠分管領(lǐng)導(dǎo)親自擔任講課，先后安排和組織了15位教師和相關(guān)的優(yōu)秀工程技術(shù)人員為學(xué)生授課，學(xué)生的理論與操作考試從命題、制卷、監(jiān)考、閱卷和成績評定都由他們組織實施。

特色四努力培養(yǎng)學(xué)生的工作意識

生產(chǎn)實習的一個重要的目的就是培養(yǎng)學(xué)生的工作意識、培養(yǎng)他們的敬業(yè)精神和團隊精神，樹立熱愛專業(yè)、獻身祖國經(jīng)濟建設(shè)的思想，為今后走上工作崗位，迅速進入工作狀態(tài)，適應(yīng)工作環(huán)境打下良好基礎(chǔ)。學(xué)生通過跟班實習，與工程技術(shù)人員和工人零距離接觸，充分了解他們的工作和生活情況，使學(xué)生認識什么叫工作，初步知道了如何工作和怎樣工作，了解在現(xiàn)代化生產(chǎn)過程中，各個工種、工序之間的相互協(xié)作和相互配合的重要性，懂得勞動紀律對于安全生產(chǎn)的重要性，增進了學(xué)生的工作意識、安全意識、紀律意識和團隊合作意識。同時指導(dǎo)老師以身作則，同學(xué)生一樣按時出勤，堅守工作崗位，言傳身教，增強學(xué)生的責任感。

特色五不斷完善實習基地的建設(shè)

生產(chǎn)實習是一門很重要的實踐課程，實習基地的建設(shè)是非常重要的關(guān)鍵。通過電氣工程教研室的努力和院領(lǐng)導(dǎo)的協(xié)助，實習基地建設(shè)也取得了很大進展。201*年7月青峰嶺實習基地正式掛牌，東方電機集團實習基地也在積極籌備中，其他一些實習單位和實習點也在積極聯(lián)系籌建中。

特色六年輕教師的培養(yǎng)

電氣工程及其自動化是個新辦專業(yè)，老師多數(shù)都是畢業(yè)幾年或才畢業(yè)的年輕教師，通過參加生產(chǎn)實習，在指導(dǎo)學(xué)生的同時，自身的能力也得到了很大的提高。通過現(xiàn)場學(xué)習和參觀，與技術(shù)人員近距離接觸交流，了解企業(yè)的技術(shù)情況，利用實習基地的設(shè)備優(yōu)勢和經(jīng)驗優(yōu)勢，有效的促進了年輕教師學(xué)術(shù)水平和動手能力的提高，也為以后課堂教學(xué)提供了豐富的教學(xué)案例。

四實習教學(xué)還存在的問題分析及改進的思考

1、存在問題

由于部分實習單位生產(chǎn)任務(wù)重，導(dǎo)致學(xué)生不能下廠進行一些實際操作的實習環(huán)節(jié)。

學(xué)生人數(shù)多，導(dǎo)致參觀或跟班實習的每組人數(shù)較多，現(xiàn)場的工人師傅講解時，部分同學(xué)聽不清楚。同時現(xiàn)場工人師傅由于理論知識不足，對部分內(nèi)容講解不夠清除。而學(xué)生由于部分專業(yè)課還沒有學(xué)習，也導(dǎo)致了理解的困難。

兩個專業(yè)方向?qū)嵙晻r應(yīng)有所側(cè)重，但由于實習單位安排有所困難，實習中沒能很好實現(xiàn)。

2、改進思考

某些單位由于生產(chǎn)任務(wù)很重，不是很樂意接待學(xué)生實習，這導(dǎo)致了實習過程中學(xué)生現(xiàn)場實習時間

過短，所以，要進一步聯(lián)系可以提供學(xué)生鍛煉動手、現(xiàn)場實踐、跟班實習的單位，開辟新的實習

基地。

實習分組要細化，尤其今后學(xué)生人數(shù)更多的情況下，最好保證每小組人數(shù)小于10人，當然這也需要實習單位的支持。

實習期間最好能聘請一位理論知識較好的技術(shù)人員作為實習隊的專門指導(dǎo)老師，由其負責學(xué)生實習過程中的所有圖紙、理論的講解和現(xiàn)場指導(dǎo)，以彌補現(xiàn)場工人師傅人數(shù)和能力上的不足。由于大多專業(yè)課放在了第7學(xué)期進行，導(dǎo)致學(xué)生實習中理論知識的欠缺，可考慮在第六學(xué)期開設(shè)一門課，對實習中要遇到的內(nèi)容作一個概要的講解，從而進一步提高實習的效果。五結(jié)論

電氣工程及其自動化專業(yè)201*級學(xué)生實習取得了圓滿的成功，得到了學(xué)校和院領(lǐng)導(dǎo)、專家的肯定和贊賞，在校優(yōu)秀實習隊的評選中獲得了一等獎。更重要的是，通過實習，學(xué)生極大地增強了信心和學(xué)習的興趣，在大學(xué)最后一年的時間里，勤奮學(xué)習專業(yè)知識，為今后工作打下了一個堅實的基礎(chǔ)。電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)生在雙選中體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，他們的綜合素質(zhì)好，專業(yè)知識扎實，工作意識強，非常受用人單位的歡迎，就業(yè)情況非常好，作為一門主要的實踐課程，生產(chǎn)實習無疑起了重要的作用。同時通過同學(xué)畢業(yè)后的反饋可知，本專業(yè)的學(xué)生在工作單位都很快就進入了工作狀態(tài)，一些人已經(jīng)成為技術(shù)骨干，為學(xué)校贏得了很好的口碑。

當然了，樂中要思危，現(xiàn)在四川電力學(xué)院青峰嶺教學(xué)電廠已成為電氣工程專業(yè)的一個穩(wěn)定實習基地，但開辟新的、穩(wěn)定的實習基地仍將是當前的一個艱巨任務(wù)。但基于前面已取得的成功經(jīng)驗，有理由相信，在全體老師的努力和學(xué)校、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷協(xié)助下，電氣工程專業(yè)的生產(chǎn)實習質(zhì)量會再上一個新的臺階。

作者簡介：

李紅偉（1977.5），男，河南湯陰人，碩士，講師，現(xiàn)從事高校電氣工程教學(xué)與研究工作，研究方向為電動機調(diào)速控制電機控制和電能質(zhì)量（電氣信號數(shù)據(jù)采集）分析的研究。

電話：13880768930

Email:lhwmail@126.com

通信地址：成都市新都區(qū)西南石油大學(xué)電信院；郵編：610500。

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電氣工程及其自動化專業(yè)生產(chǎn)實習報告

前言

當前，在素質(zhì)教育正在日新月異的發(fā)展，在高等教育改革不斷深化的背景之下，專業(yè)生產(chǎn)實習作為教學(xué)與生產(chǎn)實際相結(jié)合的重要性變得更為突出。自我進入大學(xué)學(xué)習以來，特別是在進入大三后經(jīng)過專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)習，對電氣工程及其自動化專業(yè)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(xué)院組織的專業(yè)生產(chǎn)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(xué)最后一個暑期，參加學(xué)院組織的專業(yè)生產(chǎn)實習。對一名曾從朦朧狀態(tài)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(xué)所思所想寫下這篇報告。

（一）實習目的與意義：專業(yè)生產(chǎn)實習是電氣工程及其自動化專業(yè)的必修課程，安排在第三學(xué)年暑期短學(xué)期開設(shè)。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(yè)大學(xué)本科生的實踐能力，實踐的主要目的如下：

①專業(yè)生產(chǎn)實習是全面推進素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的一種重要手段，是學(xué)生理論聯(lián)系實際的一個重要環(huán)節(jié)，是大學(xué)生擇業(yè)就業(yè)之前接觸社會、了解社會的一次重要機會。

②通過專業(yè)生產(chǎn)實習，使學(xué)生認識電力生產(chǎn)的整個過程，了解電氣工程及其自動化專業(yè)的主要內(nèi)容和發(fā)展方向，掌握專業(yè)的基本常識，為專業(yè)課程學(xué)習奠定感性認識，形成對本專業(yè)的認同感、提高學(xué)生學(xué)習本專業(yè)的興趣，激發(fā)學(xué)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(yè)生產(chǎn)實習活動。培養(yǎng)大學(xué)生自主管理、社會交往、互相幫助、獨立完成任務(wù)等方面的綜合能力。

④學(xué)生參加生產(chǎn)實習時將所學(xué)理論知識和實際工作緊密聯(lián)系，鞏固已學(xué)的理論知識，積累一定的實際生產(chǎn)技術(shù)和管理知識，培養(yǎng)運用理論知識解決工程實際問題的能力，注重知識創(chuàng)新和能力培養(yǎng)，為適應(yīng)社會工作和生活打下堅實的基礎(chǔ)。（二）實習地點：①成都西南交通大學(xué)。

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(xué)參加學(xué)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(xué)參加學(xué)院組織的專業(yè)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(chǎn)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(jié)大會。mm201*年9月目錄

前言…………………………………………………………………………………1目錄…………………………………………………………………………………3第一章：電力系統(tǒng)…………………………………………………………………4第一節(jié)：我國電力工業(yè)的主要特點及其發(fā)展………………………………………4第二節(jié)：電力系統(tǒng)的基本組成………………………………………………………6第三節(jié)：供配電系統(tǒng)常用的電氣設(shè)備………………………………………………8第四節(jié)：繼電保護的作用及常見故障………………………………………………10第五節(jié)：輸配電新技術(shù)發(fā)展………………………………………………………12第二章：牽引變電所………………………………………………………………16第一節(jié)：二次設(shè)備電路概述………………………………………………………16第二節(jié)：安全監(jiān)控系統(tǒng)……………………………………………………………17第三章：接觸網(wǎng)……………………………………………………………………20第一節(jié)：接觸網(wǎng)零件、線索及絕緣子………………………………………………20第二節(jié)：碗臂及其裝配……………………………………………………………22第三節(jié)：錨段及錨段關(guān)節(jié)…………………………………………………………23第四章：變壓器……………………………………………………………………28第一節(jié)：變壓器的種類及其制造工藝………………………………………………28第二節(jié)：幾種牽引變壓器的原理分析與比較選擇…………………………………30第五章：總結(jié)與心得體會…………………………………………………………34參考文獻……………………………………………………………………………36

第一章電力系統(tǒng)

第一節(jié)我國電力工業(yè)的主特點及其發(fā)展

一、我國電力工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀

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

表1-1201*-201*年內(nèi)我國GDP及用電量增長情況

201*年201*年201*年201*年201*年201*年

全國GDP增長率（％）7.389.110.19.910.9

全國用電量（萬億千瓦時）1.471.641.892.182.482.82

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(tǒng)計年鑒》，中國電力出版社二、我國電力工業(yè)的特點及發(fā)展趨勢

1、電力需求和裝機容量持續(xù)、快速增長。近年來，我國電力需求增長迅猛。盡管電力工業(yè)保持了2位數(shù)的增長率，但仍然出現(xiàn)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(wǎng)在資源優(yōu)化配置中將發(fā)揮重要作用，遠距離輸電規(guī)模宏大。由于資源狀況、電力需求增長和技術(shù)條件的限制，今后相當長一段時間內(nèi)，我國發(fā)電一次能源仍將主要依賴煤炭和水能�？砷_發(fā)水電資源近三分之二分布在西部的四川、云南、西藏三省區(qū)，煤炭保有儲量的三分之二分布在山西、陜西、內(nèi)蒙三省區(qū)；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(jīng)濟發(fā)達地區(qū)，這些地區(qū)發(fā)電能源資源嚴重不足。為解決發(fā)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(jù)目前的規(guī)劃研究，到2020年，中遠距離的輸電規(guī)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(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)和跨國聯(lián)網(wǎng)。電網(wǎng)龐大、復(fù)雜。目前，我國大陸電網(wǎng)除西北采用330kV/750kV電壓序列外，其它電網(wǎng)均采用220kV/500kV電壓序列。東北、華北和華中實現(xiàn)了同步聯(lián)網(wǎng)，華中與西北、華東和南方電網(wǎng)通過直流實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，形成了北起東北伊敏、南抵四川二灘的鏈型同步電網(wǎng)。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，我國電網(wǎng)將成為世界上最龐大、復(fù)雜和技術(shù)最先進的電網(wǎng)，其特征是：擁有世界上最大規(guī)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(guī)模將達7000萬千瓦左右）；擁有世界上平均海拔最高的750kV電網(wǎng)；將建設(shè)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(wǎng)；將構(gòu)成以特高壓交直流為骨干網(wǎng)架的國家電網(wǎng)，形成世界上最大規(guī)模的遠距離輸電（通過特高壓交直流電網(wǎng)傳送的容量可能超過200GW）；可能形成世界上規(guī)模最大的同步電網(wǎng)（華北－華中－華東同步電網(wǎng)）；是世界上直流輸電規(guī)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(guī)模的直流輸電工程總和還多）；形成國家、大區(qū)和省三級電力市場；按國家、大區(qū)、省、地（市）、縣五級調(diào)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(tǒng)、電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。隨著電網(wǎng)建設(shè)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的加強、電網(wǎng)自動化水平的提高，大陸電網(wǎng)安全穩(wěn)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(fā)生主網(wǎng)穩(wěn)定事故。電網(wǎng)供電可靠性也有較大提高，平均供電可靠性為99.820%。5、經(jīng)濟、高效和環(huán)保。隨著大容量機組的應(yīng)用、電網(wǎng)的發(fā)展以及先進技術(shù)的廣泛采用，煤耗與網(wǎng)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201*年，供電煤耗為379g/kWh，電網(wǎng)線損率為7.6％。新建火電廠將廣泛采用大容量、高效、節(jié)水機組，采用脫硫技術(shù)和控制NOX的排放。到2020年，在人口密集地區(qū)，將建設(shè)60GW的天然氣發(fā)電機組和40GW的核電機組。在電網(wǎng)建設(shè)方面，將采用先進技術(shù)提高單位走廊輸電能力、降低網(wǎng)損，加強環(huán)境和景觀保護，城市電網(wǎng)將逐步提高電纜化率、推廣變電站緊湊化設(shè)計。

6、我國電力工業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策是：大力發(fā)展水電，優(yōu)化發(fā)展火電，加快發(fā)展核電，因地制宜地積極發(fā)展風電、太陽能等可再生能源發(fā)電，加快發(fā)展電網(wǎng)。同時，堅持建設(shè)與節(jié)約并重，把節(jié)約用電放在優(yōu)先位置，加強電力需求側(cè)管理，提高資源利用效率；大力推進技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)升級，提高關(guān)鍵設(shè)備制造和供應(yīng)能力。三、2020年我國電源結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)想

根據(jù)我國能源結(jié)構(gòu)的狀況，我國電源結(jié)構(gòu)在相當長的時期內(nèi)，直到2020年都將以煤電為主，這是難以改變的。

(1)、煤電發(fā)展。到2020年約為6億kW，占總裝機9.5億kW的63.1%，發(fā)電址3億kWh，占總電量的70%，比201*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(yīng)的發(fā)電量約3億kWh需耗原煤約14億t，占2020年原煤預(yù)計產(chǎn)旦20億一22億t的64%-70%左右。

(2)水電發(fā)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201*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(fā)率已由201*年裝機開發(fā)率的21%提高到2020的53%，電量開發(fā)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(fā)展。到2020年，規(guī)劃核電容量約為4000萬kW，占總裝機的4.2%，發(fā)電量的6%，比201*年1.2%上升約5個百分點，使電源結(jié)構(gòu)有所改善。我國核電起步不晚，發(fā)展緩慢。201*年只有210萬kW，到201*年末為370萬kW。在2020年以內(nèi)建設(shè)的4000萬kW核電站，在技術(shù)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(shù)進步和改造的經(jīng)驗。具體堆型可在明確安全、經(jīng)濟及國產(chǎn)化率的條件下，通過國際標準來確定，并用以批量建設(shè)100萬級核電站。這是充分發(fā)揮現(xiàn)有核電制造能力和建設(shè)、管理方面的經(jīng)驗，盡快實現(xiàn)核電設(shè)備供應(yīng)和建設(shè)、管理上的國產(chǎn)化的重要條件之一，是使我國核電”既安全，又經(jīng)濟”的可行路線。與此同時，還要在核電技術(shù)上加強開發(fā)研究，跟蹤國際的先進技術(shù)，努力發(fā)展有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代堆型的核電，爭取在20年內(nèi)建設(shè)示范堆型，為20年后批量過渡到新一代堆型做好技術(shù)供應(yīng)的準備。

(4)氣電發(fā)展。規(guī)劃到2020年燃氣發(fā)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(nèi)燃氣輪機組的比重提高6個百分點多，使電源結(jié)構(gòu)得到一定程度的改善。

(5)新能源發(fā)電。規(guī)劃到2020年達到1500萬kW，占總裝機的1.5%，發(fā)電皿400億kWh，占1%。新能源發(fā)電主要包括風力發(fā)電、潮汐發(fā)電和太陽能發(fā)電，也包括地熱發(fā)電和垃圾、生物質(zhì)能發(fā)電等。

第二節(jié)電力系統(tǒng)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(qū)。而大電力負荷中心則多集中在工業(yè)區(qū)和大城市，因而發(fā)電廠和負荷中心往往相隔很遠的距離，從而發(fā)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(qū)才能得到充分利用�；痣姀S雖然能通過燃料運輸在用電地區(qū)建設(shè)電廠，但隨著機組容量的擴大，運輸燃料常常不如輸電經(jīng)濟。于是就出現(xiàn)了所謂坑口電廠，即把火電廠建在礦區(qū)，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(qū)。隨著高壓輸電技術(shù)的發(fā)展．在地理上相隔一定距離的發(fā)電廠為了安全、經(jīng)濟、可靠供電．需將孤立運行的發(fā)電廠用電力線路連接起來。首先在一個地區(qū)內(nèi)互相連接，再發(fā)展到地區(qū)和地區(qū)之間互相連接，這就組成統(tǒng)一的電力系統(tǒng)。圖1-1電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖

通常將發(fā)電廠、變電所、用電設(shè)備之間用電力網(wǎng)和熱力網(wǎng)連接起來的整體，叫做動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)中的電氣部分，即發(fā)電機、配電裝置、變壓器、電力線路及各種用電設(shè)備連接在一起組成的統(tǒng)一整體。稱為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)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(wǎng)。在我國習慣將電力系統(tǒng)稱作電網(wǎng)，例如華中電力系統(tǒng)稱為華中電網(wǎng)。電力線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它擔負著輸送和分配電能的任務(wù)。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(wù)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(wǎng)分為地方電網(wǎng)和區(qū)域電網(wǎng)。電壓在110kV及以上、供電范圍較廣、輸送功率較大的電力網(wǎng)，稱為區(qū)域電力網(wǎng)。電壓在110kV以下、供電距離較短、輸電功率較少的電力網(wǎng)，稱為地方電力網(wǎng)。電壓在6～10kV的配電阿．稱為中壓配電網(wǎng)。城市電網(wǎng)中35kV的配電網(wǎng)亦稱為中壓配電網(wǎng)。電壓為380／220V的配電網(wǎng)。稱為低壓配電網(wǎng)。但這種劃分方式，其間井投有嚴格的界限。圖1-2電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡要圖例

根據(jù)電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)方式，又分為開式電力網(wǎng)和閉式電力網(wǎng)。凡用戶只能從單方向得到電能的電力網(wǎng)，稱為開式電力網(wǎng)；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(wǎng)，稱為閉式電力網(wǎng)。根據(jù)電壓等級的高低，電力網(wǎng)還可分為低壓、高壓、超高壓幾種。通常把1kV以下的電力網(wǎng)稱為低壓電網(wǎng)，1～220kV的電力網(wǎng)稱高壓電網(wǎng)，330kV及以上稱超高壓電網(wǎng)。

第三節(jié)供配電系統(tǒng)的常用電氣設(shè)備

一、電氣設(shè)備的定義

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

二、變配電常用的高低壓電氣設(shè)備介紹

1、電力變壓器主要用于公用電網(wǎng)和工業(yè)電網(wǎng)中，將某一給定電壓值的電能轉(zhuǎn)變?yōu)樗�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�?/p>

2、互感器的作用是使二次設(shè)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(lián)于線路中，有四種結(jié)線方式；在使用時要注意：①二次側(cè)不得開路，不允許裝設(shè)開關(guān)或熔斷器；②二次側(cè)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(lián)在線路中，通常接在母線上，有四種結(jié)線方式；電壓互感器在使用時要注意：①一、二側(cè)均不得短路；②二次側(cè)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(nèi)、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(shè)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(shù)生產(chǎn)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(guān)設(shè)備主要有高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓負荷開關(guān)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(guān)主要功能是隔離高壓電源，保證人身和設(shè)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(shè)在電源側(cè)。高壓負荷開關(guān)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(guān)設(shè)備主要有低壓斷路器、低壓熔斷器、低壓刀開關(guān)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(guān)設(shè)備，低壓斷路器有萬能式(框架結(jié)構(gòu))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(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或內(nèi)部過電壓損害的一種保護設(shè)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(yīng)的設(shè)備，在制造廠按照一定的線路結(jié)線方案預(yù)先把電器組裝成柜再運到現(xiàn)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(guān)柜)和低壓成套配電裝置(低壓配電屏和配電箱)。高壓開關(guān)柜有固定式和移開式兩大類。固定式高壓開關(guān)柜的柜內(nèi)所有電器部件包括其主要設(shè)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(yè)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(guān)柜常用的有HXGN系列（固定式高壓環(huán)網(wǎng)柜）、XGN系列（交流金屬箱型固定式封閉高壓開關(guān)柜）和KGN系列（交流金屬鎧裝固定式高壓開關(guān)柜）等。手車式高壓開關(guān)柜是將成套高壓配電裝置中的某些主要電器設(shè)備固定在可移動的手車上，它檢修方便安全，恢復(fù)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(chǎn)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(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，目前使用較廣的有PGL、GGL、GGD等系列，適用于發(fā)電廠、變電所和工礦企業(yè)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(jié)構(gòu)新穎、通用性好、安裝維護方便、安全可靠，廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)和高層建筑的低壓配電系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)中對用電設(shè)備的最后一級控制和保護設(shè)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(jié)繼電保護的作用及常見故障

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)，通訊技術(shù)的進步，繼電保護向著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化，保護、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向進一步快速發(fā)展。與此同時越來越多的新技術(shù)、新理論將應(yīng)用于繼電保護領(lǐng)域，這要求我們繼電保護工作者不斷求學(xué)、探索和進取，達到提高供電可靠性的目的，保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。一、繼電保護在供電系統(tǒng)障礙中的作用(一)保證繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護裝置作用的前提：繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)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(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)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(tǒng)安全運行中的作用：

繼電保護在電力系統(tǒng)安全運行中的作用主要有以下三點:

1.保障電力系統(tǒng)的安全性。當被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應(yīng)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(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。

2.對電力系統(tǒng)的不正常工作進行提示。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)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(tǒng)的運行進行監(jiān)控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應(yīng)裝置，同時也是監(jiān)控電力系統(tǒng)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(xiàn)故障是繼電保護工作中的一個薄弱環(huán)節(jié)。作為繼電保護測量設(shè)備的起始點，電壓互感器對二次系統(tǒng)的正常運行非常重要，PT二次回路設(shè)備不多，接線也不復(fù)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(dǎo)致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據(jù)運行經(jīng)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(xiàn)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(wǎng)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(wǎng)間產(chǎn)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(chǎn)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(guān)。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(nèi)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(fā)生短路。短路持續(xù)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(qū)發(fā)生過。PT二次失壓；PT二次失壓是困擾使用電壓保護的經(jīng)典問題，糾其根本就是各類開斷設(shè)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(jiān)控系統(tǒng)判別系統(tǒng)運行狀態(tài)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(tǒng)的電磁式電流互感器是利用電磁感應(yīng)原理通過鐵心耦合實現(xiàn)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(chǔ)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(cè)。鐵心中有剩磁，且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產(chǎn)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?yōu)閯畲烹娏鳎�二次電流幾乎�?。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(dǎo)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(dǎo)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(fā)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(xiàn)場發(fā)生事故時，微機保護出現(xiàn)無法給出后臺信號或是重合閘無法實現(xiàn)等現(xiàn)象，應(yīng)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(yīng)加強現(xiàn)場管理，在定期檢驗時一定要按規(guī)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(shè)備在保護屏附近使用，會導(dǎo)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(dǎo)電通道，從而引起繼電保護故障的發(fā)生。

第五節(jié)輸配電新技術(shù)發(fā)展

一、輸電技術(shù)的發(fā)展前景

輸配電技術(shù)的應(yīng)用范圍涉及輸配電系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、施工、遠行和維修各個領(lǐng)域。這些技術(shù)有的是現(xiàn)有成熟技術(shù)的延伸;有的是近年研究成功，接近商業(yè)化的新技術(shù);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(guī)的三相高壓交流輸電在遠距離輸電工程中占主導(dǎo)地位，在未來相當長的時間內(nèi)仍將是輸電和聯(lián)網(wǎng)的主要方式。商業(yè)化的交流輸電工程最高電壓為765kV(800kV等級)。前蘇聯(lián)建成了900km的1150kV特高壓輸電線路并經(jīng)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(shù)。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(shè)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(wǎng)互聯(lián)、跨海送電等方面發(fā)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(shè)中。貴州一廣東、三峽一廣東的直流輸電工程的建設(shè)業(yè)已啟動。預(yù)計端對端直流輸電在未來仍是遠距離輸電和聯(lián)網(wǎng)的重要方式。(三)靈活交流輸電方興未艾。

靈活交流輸電(FACTS)是基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓、相位實施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù)。它可以用來對系統(tǒng)的有功和無功潮流進行靈活控制，以達到大幅度提高線路輸送能力、阻尼系統(tǒng)振蕩、提高系統(tǒng)穩(wěn)定水一平的目的。(四)輸電線路發(fā)展趨勢。

1.緊湊型線路。緊湊型線路是指用增加分裂導(dǎo)線數(shù)、縮短相間距離、合理排列相導(dǎo)線等措施以降低線路波阻抗，從而提高線路輸送能力的輸電線路。緊湊型輸電線路可視為用改變線路的幾何結(jié)構(gòu)的方法實現(xiàn)線路“自然的補償”的一種線路。研究緊湊型輸電線路的主要目標是提高線路的輸送能力，節(jié)省線路走廊。近年來國內(nèi)外研究的優(yōu)化導(dǎo)線和桿塔結(jié)構(gòu)以減少線路產(chǎn)生的電磁場的環(huán)境影響的線路、在城市中為改善景觀而緊湊化的線路也常歸入緊湊型線路的范疇。導(dǎo)線和桿塔結(jié)構(gòu)不作重大改動的一般的緊湊型輸電線路，輸送能力比常規(guī)線路可以提高20-30%。

2.氣體絕緣線路。氣體絕緣輸電線路(GIL)是以六氟化硫氣體絕緣的、帶有與導(dǎo)線同軸的接地金屬外殼的輸電線路，與電纜相比，其優(yōu)點是絕緣擊穿后可恢復(fù)、承載電流大。它可沿地面敷設(shè)，也可在地下敷設(shè)。氣體絕緣的輸電線已在水力發(fā)電廠的出線等場合得到應(yīng)用。在沙特阿拉伯建設(shè)了一條總長17km的420kVGILo1997年投運。日本中部電力公司安裝了一條275kV3.3公里的GIL,1998年投運，輸電1300MW，應(yīng)用強迫冷卻后可送2850MW。未來，由于架空輸電線路的造價日增，輸電線路走廊的獲得越來越困難，氣體絕緣的輸電線的研究和開發(fā)受到重視。據(jù)預(yù)測，對大容量(1000MW以上)輸電，G工L在線路走廊昂貴的地方可以與架空輸電線路競爭。

3.超導(dǎo)輸線路。超導(dǎo)輸電是一種低損耗的輸電方式。由于輸電電壓低，電場影響很小。電纜的同軸結(jié)構(gòu)和三相同管道，使磁場的影響也不大。故超導(dǎo)輸電是一種與環(huán)境協(xié)調(diào)的高效輸配電方式。YBCO-123超導(dǎo)體的臨界電流密度己達l00kA/cm2的數(shù)量級。利用原來的電纜管道，安裝超導(dǎo)電纜可滿足大城市供電增容的需要。利用原來的電纜管道，安裝超導(dǎo)電纜可滿足大城市供電增容的需要。目前，超導(dǎo)電纜的價格很高，冷凍系統(tǒng)的可靠性有待檢驗，用于長距離輸電工程的前景尚不明朗。(五)變電站發(fā)展趨勢

1.集成化電力設(shè)備為了實現(xiàn)電氣設(shè)備緊湊化、模塊化、智能化的目標，出現(xiàn)了不同電氣設(shè)備集成以及強電設(shè)備和弱電設(shè)備集成的傾向�，F(xiàn)在已研究出包括斷路器、隔離月-關(guān)、接地開關(guān)、電壓及電流互感器、傳感器及計算機處理器在內(nèi)的緊湊化模塊化的智能開關(guān)設(shè)備，它可以視為簡化的G工S和控制設(shè)備的集成(又稱為PASS)。因為占地小、結(jié)構(gòu)簡單，可以減少變電站投資、縮短安裝周期。由于控制、保護、通信等微電子設(shè)備與高電壓大電流主設(shè)備安裝于一體，因此滿足電磁兼容性要求將成為重要的技術(shù)關(guān)鍵。目前275kV等級的PASS在運行，效果如何尚待實踐檢驗。外國公司最近研制成功“電力發(fā)生器”(Powerformer)，實質(zhì)上是高壓發(fā)電機。由于電纜技術(shù)的進步，可以用電纜來代替原來發(fā)電機定子中的矩形截面的導(dǎo)線，使電機絕緣的耐壓成數(shù)量級的提高。因此，發(fā)電機出口的電壓可以提高到400kV，不需要升壓變壓器就自接聯(lián)接到架空線路。“電力發(fā)生器”的優(yōu)點除了使升壓變電站大大簡化以外，還有散熱性能好，短路電流小，便于檢修等優(yōu)點目前在一個水電站試運行。

2.與環(huán)境友好的變電站變電站對環(huán)境的影響之一是它產(chǎn)生的噪聲。變電站產(chǎn)生的噪聲主要是電氣設(shè)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(shè)備的可能產(chǎn)生的泄漏(如油、氣的泄漏)和廢棄物(廢電纜頭、廢導(dǎo)線、廢絕緣子等)對周圍環(huán)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(guī)定。解決辦法主要有:建立嚴格的管理制度;提高設(shè)備制造質(zhì)量、加強維護，防止泄漏發(fā)生;采用無油設(shè)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(tǒng)設(shè)計時，還應(yīng)當考慮線路和變電站可能產(chǎn)生的景觀影響，即從建筑學(xué)的角度有礙觀瞻的問題。通過線路的緊湊化:從律筑學(xué)的角度仲桿塔設(shè)計得比較美觀，與周圍的環(huán)境和諧一致。二、配電技術(shù)展望

(一)可靠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是保證可靠供電的基礎(chǔ)。放射式配電網(wǎng)的優(yōu)點是設(shè)施簡單、投資少，但供電可靠性比較低。多回線平行的配電網(wǎng)可提高可靠性，但保護配置較復(fù)雜。環(huán)式配電網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)式配電網(wǎng)可以進一步提高供電可靠性，但配電設(shè)施多、保護配置比較復(fù)雜、短路電流水平高，因而造價較高，應(yīng)根據(jù)實際需要加以選擇。(二)配電自動化技術(shù)。配電自動化是配電系統(tǒng)中技術(shù)更新最快的一個領(lǐng)域，其內(nèi)容通常包括:SCADA系統(tǒng)、饋線自動化系統(tǒng)、地理信息和設(shè)備管理系統(tǒng)GIS、故障報修應(yīng)答系統(tǒng)、負荷管理系統(tǒng)、自動抄表系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)通常有不同的組合，并可與離線的管理信息系統(tǒng)集成。未來的配電自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是:發(fā)展建立在開放式計算機平臺上的綜合的配電自動化系統(tǒng)，以實現(xiàn)配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視、無功自動調(diào)節(jié)、故障隔離、設(shè)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(tǒng)和信息系統(tǒng)交換共享信息資源。

(三)電能質(zhì)量控制技術(shù)。電能質(zhì)量控制技術(shù)將成為重要的配電技術(shù)。電能質(zhì)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(tài)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(fā)展電能質(zhì)量控制新技術(shù)。用戶特定質(zhì)電力技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和控制技術(shù)為用戶提供用戶特定要求質(zhì)量電能的技術(shù)。主要設(shè)備有:用于配電網(wǎng)的靜止同步補償器,動態(tài)電壓恢復(fù)器等靈活、可靠、智能配電系統(tǒng)是一種靈活、可靠性高、可提供多品質(zhì)電力的電能流通系統(tǒng)。它相當于用戶附近的一個電力改質(zhì)中心。改質(zhì)中心產(chǎn)生多種品質(zhì)的電能，通過靜止開關(guān)可與高壓側(cè)配電線和低壓側(cè)配電線靈活地連接。另一方面通過連結(jié)的光纜網(wǎng)，改質(zhì)中心還進行信息處理和交換。

(四)先進表計系統(tǒng)。先進儀表是未來配電的重要組成部分�，F(xiàn)代電能表計系統(tǒng)除電能計量的功能外，還具有負荷調(diào)查、實時電價、電價區(qū)間指示、電能質(zhì)量監(jiān)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(shù)。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(qū)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(jīng)研究出新的城市配電施工技術(shù)，如電纜定向連續(xù)敷設(shè)技術(shù)，地下設(shè)施探測定位技術(shù)，例如“地下物體雷達定位系統(tǒng)”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(fā)電裝置是指功率為數(shù)kW至MW的小型模塊式的，與環(huán)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(tǒng)和用戶的特定的要求，如調(diào)峰、為邊遠用戶或商業(yè)區(qū)和居民區(qū)供電，節(jié)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(chǎn)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(fā)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(wǎng)崩潰和意外災(zāi)害(例如地震、暴風雪、人為破壞、戰(zhàn)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(tài)，則供電的可靠性會大大提高。對供電網(wǎng)難以達到的邊遠分散用戶，分布式的電源在技術(shù)經(jīng)濟上具有競爭力。此外，發(fā)展電動車的電源是研究發(fā)展分布式的電源的重要推動力

第二章牽引變電所

第一節(jié)二次設(shè)備電路概述

一、二次接線電路圖

供電系統(tǒng)中，為保障一次高壓電氣設(shè)備安全運行和實現(xiàn)對其操作控制而設(shè)置的控制、信號、監(jiān)測與繼電保護、自動裝置等一系列低壓、弱電電氣設(shè)備，通常稱為二次設(shè)備。用來表明二次設(shè)備相互聯(lián)接的電氣結(jié)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(chǔ)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(shè)備元件的不同線圈與觸點等，將分別繪入相應(yīng)部分的回路圖。其讀圖規(guī)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(yīng)用相同的文字標注，并在展開接線圖的一側(cè)可以方便地加注文字說明，從而便于清楚地了解相應(yīng)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(guān)的主電路部分，各設(shè)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(dǎo)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(dǎo)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(diào)子排(或設(shè)備元件)的每一端頭標記出與它連接的另一端頭所接設(shè)備元件(或端子排端子號碼)的標志。二、控制方式

二次設(shè)備的控制方式按執(zhí)行地點的不同可以畫分為：

（一）就地控制：在一次電氣設(shè)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(tǒng)。

（二）距離控制（集中控制）：在主控室內(nèi)對變電所的一次電氣設(shè)備集中進行控制，監(jiān)測儀表和開關(guān)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(jiān)視和管理運行。按實現(xiàn)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(diào)度端對變電所（執(zhí)行端）的電氣設(shè)備進行控制。已實現(xiàn)遠動化的系統(tǒng)，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(shè)備的控制操作通常采取集中控制的方式。其控制、信號、監(jiān)測、保護、自動裝置等二次電氣設(shè)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(shè)在相應(yīng)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�？刂葡到y(tǒng)在變電所內(nèi)起著神經(jīng)中樞的重要作用，值班人員根據(jù)控制盤上的各種儀器、表計、信號等的指示來監(jiān)視、判斷變電所電器設(shè)備的運行狀態(tài)，并通過控制電路設(shè)備對一次電路設(shè)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(shè)備與模擬主電路的布置應(yīng)簡單明了，便于控制、監(jiān)視和維護。(2)各電氣設(shè)備之間裝設(shè)距離應(yīng)根據(jù)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(yīng)考慮盤后兩側(cè)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(jīng)濟性與可靠性等要求。

第二節(jié)安全監(jiān)控系統(tǒng)

一、系統(tǒng)概述

牽引變電所的安全防護有消防系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、綜合自動化系統(tǒng)等，但均為分立系統(tǒng)，各司其職，相互之間沒有太多的聯(lián)系，距離智能安全防護系統(tǒng)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(tǒng)配置如圖2-2所示。系統(tǒng)卞網(wǎng)采用雙10/100M以太網(wǎng)配置，采用IEC-60870-103以太網(wǎng)協(xié)議。主網(wǎng)的雙網(wǎng)配置完成負荷平衡及熱備用雙重功能，在雙網(wǎng)正常清況下，雙網(wǎng)以負荷平衡工作，一旦其中一網(wǎng)絡(luò)故障，另一網(wǎng)就完成接替全部通信負荷，保證實時系統(tǒng)的loo}o可靠性。

圖2-1安全監(jiān)控系統(tǒng)配置

二、變電所自動化系統(tǒng)

日前國內(nèi)的計算機監(jiān)控系統(tǒng)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(tǒng)，根據(jù)安全需要，系統(tǒng)本身要具有如下安全竹理系統(tǒng)功能。

（1）權(quán)限竹理子系統(tǒng)。包括對變電所監(jiān)控系統(tǒng)的操作、監(jiān)護、保護設(shè)置、報表維護、數(shù)據(jù)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(diào)度端，調(diào)度端可以監(jiān)視變電所的操作，必須經(jīng)申請一批準的環(huán)節(jié)，操作才能被執(zhí)行。通過數(shù)據(jù)庫的參數(shù)設(shè)置，調(diào)度卞站和變電所都可以操作，調(diào)度卞站的優(yōu)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(zhí)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(tǒng)要提供模擬操作的功能。

（3）報警功能。在系統(tǒng)接收到保護事件或保護故障等信息后，綜合自動化系統(tǒng)的告警模塊依據(jù)事先定義的信息確定告警級別。設(shè)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(tǒng)安全機制。系統(tǒng)在線運行時，能夠定時進行自診斷，能夠檢測其工作狀態(tài)，判斷故障內(nèi)容，指出故障的設(shè)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(tǒng)中的一臺卞機發(fā)生故障時，自動切換至另一臺的時間不大于30s。該系統(tǒng)滿足安全監(jiān)控的技術(shù)要求。

三、變電所智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)

變電所級網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)分前端攝像機、后端數(shù)字視頻顯示控制系統(tǒng)、存儲竹理與服務(wù)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺。主要由3部分組成:圖像采集子系統(tǒng)、信號傳輸子系統(tǒng)、控制子系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要實現(xiàn)系統(tǒng)全部視頻信號匯集、控制、監(jiān)視、錄像存檔、檢索查詢、遠程監(jiān)控，實現(xiàn)對系統(tǒng)前端設(shè)備操作控制，實現(xiàn)對前端信號采集系統(tǒng)和信號傳輸系統(tǒng)故障判斷報警等功能。該系統(tǒng)可對大范圍、多種室內(nèi)外場景、多路攝像頭采集的視頻圖像進行智能分析。視頻監(jiān)控系統(tǒng)可與綜合自動化系統(tǒng)、環(huán)境安全系統(tǒng)形成聯(lián)動，通過安防系統(tǒng)統(tǒng)一設(shè)置。四、變電所環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)

變電所內(nèi)環(huán)境安全監(jiān)控信息通過所內(nèi)安全監(jiān)控通信單元送至安全防護卞機，再送至遠方監(jiān)控中心。該系統(tǒng)實現(xiàn)所內(nèi)各安全環(huán)節(jié)中的不同警戒乎段的集中和聯(lián)動，監(jiān)控模塊出現(xiàn)異常時，均能及時給出現(xiàn)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(guān)畫面，提示值班人員關(guān)注提示信息，并給出初步的安全判斷。五、變電所設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)

變電所高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，綜合運用先進傳感器技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、計算機技術(shù)等，實現(xiàn)了信號采集的就地數(shù)字化和智能化，并由現(xiàn)場總線將實時數(shù)據(jù)送入變電所通信竹理系統(tǒng)。通過網(wǎng)絡(luò)通信還可以把監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集送至安全監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對變電所內(nèi)電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的在線監(jiān)測和診斷。

第三章接觸網(wǎng)

第一節(jié)接觸網(wǎng)零件、線索及絕緣子

一、接觸網(wǎng)零件

接觸網(wǎng)各導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與支持結(jié)構(gòu)之間、支持結(jié)構(gòu)與支柱之間的所有連接器件，統(tǒng)稱為接觸網(wǎng)零件。(一)零件分類

接觸網(wǎng)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(fù)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(wǎng)零件在使用前，除了檢查是否符合型號、規(guī)格之外，還應(yīng)對零件進行外觀檢查，其應(yīng)符合下列要求：

1．表面應(yīng)光潔、無裂紋、毛刺、砂眼、氣泡等缺陷。2．零件的活動部位應(yīng)靈活，配套連接無障礙。

3．凡經(jīng)過熱鍍鋅的零件，應(yīng)鋅層均勻，無脫落、銹蝕現(xiàn)象。4．焊接零件應(yīng)連續(xù)焊實，無虛焊、假焊等現(xiàn)象。二、線索

接觸網(wǎng)線索主要有接觸線、承力索及附加導(dǎo)線。（一）接觸線

接觸線的功用是保證質(zhì)量良好地向電力機車供電。接觸線應(yīng)具有良好的導(dǎo)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(dǎo)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(yōu)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(shù)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(dǎo)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(gòu)成。鋼鋁接觸線具有機械強度高、穩(wěn)定性好、耐磨耗、造價低等優(yōu)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(guī)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(dǎo)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(wěn)定性，與接觸線并聯(lián)供電。承力索應(yīng)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(dǎo)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(shù)字表示標稱截面積，單位為mm2。2.鋼承力索

鋼承力索的優(yōu)點是機械強度高，隨溫度變化小，造價低。但導(dǎo)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(shù)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(yīng)具備承受一定機械負荷的能力。絕緣子多數(shù)是瓷質(zhì)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(nèi)。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(wǎng)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(luò)電壓：指絕緣子在干燥、清潔的狀態(tài)時，施加電壓使其表面達到閃絡(luò)時的最低電壓。

2．絕緣子的濕閃絡(luò)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(luò)的最低電壓。絕緣子發(fā)生閃絡(luò)時，只是瓷體表面放電，而瓷體本身未受損害，閃絡(luò)消失后絕緣性能即可恢復(fù)。發(fā)生閃絡(luò)后，其絕緣性能有所下降，容易再次發(fā)生閃絡(luò)。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(xù)使用，必須更換。絕緣子的沖擊閃絡(luò)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(xiàn)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(qū)泄漏距離規(guī)定為920mm，重污區(qū)規(guī)定為1200mm。

第二節(jié)碗臂及其裝配

一、碗臂的組成

腕臂裝配是應(yīng)用最為廣泛的支持裝置。其裝配結(jié)構(gòu)形式較多，主要有中間柱、轉(zhuǎn)換柱、中心柱、道岔柱、定位柱裝配等類型。根據(jù)支柱所在的線路位置(直線、曲線)、側(cè)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(shè)在支柱上的腕臂底座相連接；其頂端通過套管鉸環(huán)、調(diào)節(jié)板及杵環(huán)桿(或壓管)、懸式絕緣子串(或棒式絕緣子)與旋轉(zhuǎn)腕臂拉桿底座固定在支柱頂部。杵環(huán)桿和拉桿底座、腕臂與腕臂底座之間均為鉸結(jié)。當腕臂裝配受到順線路力的作用時，將沿力的方向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)腕臂底座、旋轉(zhuǎn)腕臂拉桿底座是腕臂裝配結(jié)構(gòu)與支柱之間的聯(lián)結(jié)零件，安裝時應(yīng)選擇與支柱相適應(yīng)的型號。通過調(diào)整調(diào)節(jié)板、套管鉸環(huán)的位置，可以使被懸掛的承力索位置符合設(shè)計要求。下面主要介紹腕臂、杵環(huán)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(shù)目、接觸懸掛結(jié)構(gòu)高度、支柱側(cè)面限界、支柱所在位置(即直線還是曲線)等因素有關(guān)。腕臂的類型按跨越股道的數(shù)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(yù)配(一)材料準備

根據(jù)腕臂預(yù)配表中所列零件的型號和數(shù)量，并查安裝圖，提出領(lǐng)料計劃，把材料轉(zhuǎn)運到預(yù)配場地，做好預(yù)配的準備工作。(二)預(yù)配

根據(jù)安裝圖裝配形式和預(yù)配表所列數(shù)據(jù)，按桿號順序?qū)⒘慵�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(huán)、套管鉸環(huán)、鉤頭鞍子、管帽、調(diào)節(jié)板、杵環(huán)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(qū)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(cè)。

(三)技術(shù)要求及注意事項

1．套管鉸環(huán)和定位環(huán)上的缺口(扁口)須朝受力的反方向安裝。2．套管鉸環(huán)的雙耳和棒式絕緣子的耳環(huán)應(yīng)在同一斷面內(nèi)。3．所有聯(lián)結(jié)件應(yīng)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(xiàn)象。

第三節(jié)錨段及錨段關(guān)節(jié)

一、錨段

為滿足供電和機械受力方面的需要，將接觸網(wǎng)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(shè)立錨段可以限制事故范圍。當發(fā)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(nèi)，縮小了事故范圍。設(shè)立錨段便于在接觸線和承力索兩端設(shè)置補償裝置，以調(diào)整線索的弛度與張力。設(shè)立錨段有利于供電分段，配合開關(guān)設(shè)備，滿足供電方式的需要�？蓪崿F(xiàn)一定范圍內(nèi)的停電檢修作業(yè)。

二、錨段關(guān)節(jié)

兩個相鄰的錨段的斜接部分稱為錨段關(guān)節(jié)。錨段關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其工作狀態(tài)的好壞直接影響接觸網(wǎng)供電質(zhì)量和電力機車取流。電力機車通過錨段關(guān)節(jié)時，受電弓應(yīng)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(guān)節(jié)按用途可分為非絕緣錨段關(guān)節(jié)和絕緣錨段關(guān)節(jié)兩種。區(qū)別在于：非絕緣錨段關(guān)節(jié)只起機械分段作用，不進行電分段；絕緣錨段關(guān)節(jié)起機械分段作用，又進行電分段作用。按錨段關(guān)節(jié)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(guān)節(jié)等幾種不同形式。目前，常用的是三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)、四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)和七跨或八跨電分相錨段關(guān)節(jié)。（一）三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)

三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)的組成由兩根下錨柱和兩根轉(zhuǎn)換柱及電連接線，通過這些設(shè)備實現(xiàn)錨段的銜接和過渡。三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)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(lián)結(jié)。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(guān)節(jié)內(nèi)，其承力索和接觸線在兩轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(guān)節(jié)如圖3-1所示。

圖3-1三跨錨段絕緣關(guān)節(jié)

三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)技術(shù)要求：

（1）錨段關(guān)節(jié)內(nèi)，兩轉(zhuǎn)換柱間的兩條接觸線在水平面上的投影應(yīng)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(yīng)在該跨距中心處。

（2）轉(zhuǎn)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(yīng)分別裝在兩轉(zhuǎn)換柱的錨柱側(cè)10m處。(4)下錨支接觸懸掛在轉(zhuǎn)換柱水平面處改變方向時，其偏角一般不應(yīng)大于6度，困難情況下不得超過15度。

（5）兩轉(zhuǎn)換柱與錨柱間，在距轉(zhuǎn)換柱10m處應(yīng)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(shè)置三跨時，可利用兩跨錨段關(guān)節(jié)代替三跨錨段關(guān)節(jié)。但兩跨錨段關(guān)節(jié)機車運行取流條件較差，應(yīng)盡量避免采用。（二）四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)

四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)組成由兩根錨柱、兩根轉(zhuǎn)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(xiàn)兩錨段的轉(zhuǎn)換和過渡，兩錨段靠安裝在轉(zhuǎn)換支柱上的隔離開關(guān)實現(xiàn)電氣連接。四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)除了進行機械分段外，主要用于電分段，多用于站場和區(qū)間的銜接處。這種錨段關(guān)節(jié)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(wěn)，其平面布置如圖26所示。在圖中，J表示絕緣錨段關(guān)節(jié)；ZJ2、QJ2為中心支柱裝配形式，ZJ1、ZJ3及QJ1QJ3表示直線區(qū)段和曲線區(qū)段轉(zhuǎn)換支柱的裝配形式。如圖3-2所示。

圖3-2四跨錨段絕緣關(guān)節(jié)

四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)技術(shù)要求：

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

（2）在轉(zhuǎn)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(guān)節(jié)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(guān)節(jié)在兩轉(zhuǎn)換柱跨距中間處兩接觸線距軌面等高（為受電弓轉(zhuǎn)換點）。（4）非工作支接觸線和下錨支承力索在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換柱與錨柱間距轉(zhuǎn)換柱10m處，設(shè)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(guān)控制。

在四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)中，中心支柱需裝設(shè)雙腕臂，在曲線區(qū)段中心支柱和兩根轉(zhuǎn)換支柱均設(shè)置雙腕臂。

（三）八跨加輔助線電分相錨段關(guān)節(jié)

八跨加輔助線電分相錨段關(guān)節(jié)的基本結(jié)構(gòu)由兩個絕緣錨段關(guān)節(jié)其基本結(jié)構(gòu)有兩個絕緣錨段關(guān)節(jié)和一個分相（中性）錨段組成。此絕緣錨段關(guān)節(jié)采用四跨結(jié)構(gòu)，兩絕緣錨段關(guān)節(jié)重疊區(qū)域有2跨。在中性區(qū)和列車行進方向的錨段間舍友隔離開關(guān)，在機車停于無電區(qū)且和來車方向錨段間滿足絕緣條件時，通過閉合隔離開關(guān)可使機車恢復(fù)供電開出無電區(qū)。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(guān)節(jié)

八跨加輔助線電分相錨段關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)有如下特點：

1、絕緣距離：在電分相的錨段關(guān)節(jié)內(nèi)，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(yīng)≥450mm，施工誤差應(yīng)控制在0~500mm，各個定位點抬高允許誤差土20mm。

2、中性區(qū)：如圖所示的中性區(qū)長度為35m，機車惰行通過中性區(qū)，其長度應(yīng)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(lián)機車通過要求，35ｍ中性區(qū)長度不足時，可以采用九跨式電分相（兩個絕緣錨段關(guān)節(jié)間只重疊１跨），中性段（包括中性區(qū)加兩個過渡區(qū)）的長度應(yīng)符合設(shè)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(guān)節(jié)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(guān)節(jié)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(guān)節(jié)電分段絕緣子串安裝位置應(yīng)符合設(shè)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(yīng)對齊，施工允許偏差為士50mm。

5、接觸線高度五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換跨內(nèi)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(yīng)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(yīng)高出40mm，施工允許偏差為士10mm。錨段關(guān)節(jié)式電分相在使用中存在如下缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修工作量大，一巳發(fā)生網(wǎng)故，搶修難度大；中性區(qū)長，對列車運行速度影響大，在坡道設(shè)置時，對牽引噸數(shù)和線路坡度會有嚴格的限制，分相區(qū)越長，對地形的適應(yīng)性越差；兩個空氣間隙的存在要求重聯(lián)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(chǎn)生電弧，會影響到過渡區(qū)內(nèi)的接觸線壽命。

第四章變壓器

第一節(jié)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(shù)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(zhì)可分為：油浸式變壓器，干式變壓器，充氣式變壓器等。(6)按調(diào)壓方式分為：有載調(diào)壓變壓器、無勵磁調(diào)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(fā)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(zhì)發(fā)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(fā)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(jié)構(gòu)，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(fā)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(jié)構(gòu)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(chǎn)，但近10來年才開始大批量生產(chǎn)。干式變壓器種類很多，主要有浸漬絕緣干式變壓器和環(huán)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(zhì)量，選位靈活，外形美觀等特點，目前在城市10Kv、35kV電網(wǎng)中大量應(yīng)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(jié)構(gòu)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(guān)、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(nèi)。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(zhì)量都有所減小，實現(xiàn)了高效、節(jié)能和低噪聲級。

3、高壓、超高壓電力變壓器目前，我國已具備了110kV、220kV、330kV和500kV高壓、超高壓變壓器生產(chǎn)能力。超高壓變壓器的絕緣介質(zhì)仍以絕緣油為主，根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展的需要，變壓器的生產(chǎn)技術(shù)正在不斷提高。SF6氣體絕緣高壓、超高壓變壓器正在研究開發(fā)。三、我國配電變壓器制造水平

制造水平總體講，我國電力變壓器技術(shù)處于國際20世紀90年代初的水平，少量的處于世界20世紀90年代末的水平，與國外先進國家相比，還存在一定的差距。1、鐵心材料20世紀70年代，武漢鋼鐵公司在引進消化吸收日本冷軋硅鋼片制造技術(shù)生產(chǎn)冷軋硅鋼片的基礎(chǔ)上，于20世紀90年代又引進了日本高導(dǎo)磁晶粒向冷軋硅鋼片（HI-B）制造技術(shù)，制造出了節(jié)能效果更好的電力變壓器鐵心材料。但是由于產(chǎn)品數(shù)量不能滿足需求及生產(chǎn)工藝兩方面的問題，仍然要從日本、俄羅斯以及西歐等國進口部分冷軋硅鋼片。在研制配電變壓器鐵心用非晶合金材料方面，我國于20世紀90年代初曾由原機械部、原冶金部、原電力部、國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委、原國家科委組成了專門工作組，對非晶合金鐵心材料和非晶合金鐵心變壓器的設(shè)計和制造工藝開展了深入研究，研制的非晶合金鐵心材料基本達到原計劃指標的要求，并于1994年試制出電壓10kV、容量160～500kVA的配電變壓器，經(jīng)電力用戶試用表明，基本達到實用化的要求。

2、工裝設(shè)備20世紀80年代以前，我國變壓專用設(shè)備技術(shù)水平，整體上是比較低的，除繞線機設(shè)備有專業(yè)生產(chǎn)廠生產(chǎn)外，其余絕大部分都是企業(yè)自制的比較簡單的設(shè)備，只有少數(shù)幾家有簡易的鐵心加工縱剪線。進入20世紀80年代變壓器行業(yè)開始引進國外先進的專用關(guān)鍵設(shè)備，如鐵心縱剪線、低頻電熱燥系統(tǒng)等。到20世紀90年代，由于干式變壓器的大力推廣，引進了一批環(huán)氧澆注設(shè)備和自動繞線機，幾個大型生產(chǎn)廠還引進了絕緣件加工中心，使我國變壓器生產(chǎn)工裝裝備水平大大提高。國內(nèi)一些專用設(shè)備廠家經(jīng)過消化吸收，也開發(fā)了縱、橫間生產(chǎn)線等專用設(shè)備，這些國產(chǎn)專用設(shè)備，其功能及主要技術(shù)參數(shù)基本達到或接近國際水平，對保證我國變壓器產(chǎn)品量，提高變壓器的技術(shù)性能，提高生產(chǎn)效率起到了至關(guān)重要的作用。

3、變壓器工藝設(shè)計近20年，對110kV及以下電壓等級的油浸變壓器進行了不少優(yōu)化設(shè)計，已逐步取代了64、73、79、86等標準，目前推行的是20世紀90年代后期的99標準，形成了節(jié)能變壓器的新系列，使各種損耗進一步降低，替代了高能耗產(chǎn)品的生產(chǎn)。1998年國家又進一步明確，在電網(wǎng)中運行的64系列、73系列老舊變壓器必須淘汰更新，按1979年標準生產(chǎn)的S7型變壓器也必須停止生產(chǎn)。1998～201*年的城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)改造中大力推行的S9型配電變壓器，符合1999年國家標準。201*年開始，在兩網(wǎng)建設(shè)改造中還使用了卷鐵心變壓器。

四、我國配電變壓器高壓、超高壓設(shè)計

在高壓、超高壓設(shè)計方面，除開展了科技攻關(guān)、自主開發(fā)外，在進入20世紀80年代以來還先后引進了日立、東芝、ABB、三菱、西門子等公司的制造技術(shù)。目前在超高壓500kV變壓器制造中，從最初的大部分依賴進口，發(fā)展到如今可與進口產(chǎn)品具有相當競爭能力的產(chǎn)品。隨著三峽工程的建設(shè)需要，引進的西門子公司變壓器制造技術(shù)，在三峽水電站左岸應(yīng)用的84kVA三相變壓器制造中，我國已同外商合作，每臺承擔30%左右的制造份額;對于西門子公司設(shè)計、制造技術(shù)的關(guān)鍵部分已能完全掌握，三峽右岸所用變壓器的制造，應(yīng)用西門子技術(shù)，要求做到由國內(nèi)承制，為參加投標創(chuàng)造了條件。這一切都表明，改革開放以后，在電力變壓器的科技攻關(guān)、技術(shù)引進、消化吸收、科技創(chuàng)新等方面都取得了積極的成效;對掌握各種類型變壓器的制造技術(shù)，提高產(chǎn)品性能，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，擴大產(chǎn)品產(chǎn)量，增加產(chǎn)品品種都發(fā)揮了積極作用。

第二節(jié)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(yīng)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?shù)闹匾�元�?/p>

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

（二）單相V,v結(jié)線變壓器（三相）原理：將兩臺單相變壓器以V的方式聯(lián)于三相電力系統(tǒng)每一個牽引變電所都可以實現(xiàn)由三相系統(tǒng)的兩相線電壓供電。兩變壓器次邊繞組，各取一端聯(lián)至牽引變電所兩相母線上。而它們的另一端則以聯(lián)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(nèi)組成。原邊繞組接成固定的V結(jié)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(jù)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(jié)線牽引變壓器的高壓側(cè)通過引入線按規(guī)定次序接到110kV或220kV，三相電力系統(tǒng)的高壓輸電線上；變壓器低壓側(cè)的一角c與軌道，接地網(wǎng)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(cè)對應(yīng)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(wǎng)區(qū)段間采用了分相絕緣器。

（四）斯科特結(jié)線變壓器原理：實際上也是由兩臺單相變壓器按規(guī)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(tǒng)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(tǒng)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(jié)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(yīng)一邊供電臂，；另一相供應(yīng)另一邊供電臂。M座變壓器原邊繞組匝數(shù)，電壓分別用表示，兩端分別接入電力系統(tǒng)的B，C相；副邊繞組匝數(shù)，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(shù)，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(tǒng)的A相；副邊繞組匝數(shù)，電壓分別為，向右邊供電臂供電。T座和M座副邊匝數(shù)相同，都是，原邊匝數(shù)不同，T座原邊匝數(shù)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(nèi)。（五）YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器原理：副邊繞組三角形結(jié)線結(jié)構(gòu)即在非接地相增設(shè)兩個外移繞組。內(nèi)三角形接線的一角c與軌道，接地網(wǎng)連接。兩端分別接到牽引側(cè)兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側(cè)對應(yīng)的供電臂牽引網(wǎng)供電。

（六）YN，結(jié)線平衡變壓器原理：根據(jù)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(jié)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(shù)比和阻抗匹配系數(shù)都是固定值。一般來說，繞組匝數(shù)的配合比較容易。而無論從設(shè)計上還是制造工藝上來講，要得到預(yù)先確定的某一阻抗匹配系數(shù)都是相當困難的。YN結(jié)線阻抗匹配平衡變壓器的要求，在設(shè)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(jié)線平衡變壓器原理：在前面所述的YN，結(jié)線平衡變壓器中，當時，不需要專門進行阻抗匹配，按結(jié)構(gòu)對稱性布置繞組，就可以使該變壓器達到平衡。這是YN，結(jié)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(jié)線平衡變壓器。二、變壓器的比較和選擇1．單相結(jié)線變壓器

優(yōu)點：容量利用率可達100%；主接線簡單，設(shè)備少，占地面積小，投資少。缺點：不能供應(yīng)地區(qū)和牽引變電所三相負荷用電，在電力系統(tǒng)中，單相牽引負荷產(chǎn)生的負序電流較大，對接觸網(wǎng)的供電不能實現(xiàn)雙邊供電。適用于：電力系統(tǒng)容量較大，電力網(wǎng)比較發(fā)達，三相負荷用電能夠可靠的由地方電網(wǎng)得到供應(yīng)的場合。2．單相V,v結(jié)線變壓器（三相）

單相：優(yōu)點：主結(jié)線較簡單，設(shè)備較少，投資較省。對電力系統(tǒng)的負序影響比單相結(jié)線少。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)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(wǎng)。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(wù)轉(zhuǎn)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(wǎng)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(qū)三相電力供應(yīng)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(zhì)上變成了單相結(jié)線牽引變電所，對電力系統(tǒng)的負序影響也隨之增大。

三相：優(yōu)點：保持了單相V,v結(jié)線變壓器的主要優(yōu)點，完全克服了單相V,v結(jié)線變壓器缺點。最可取的是解決了單相V,v結(jié)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(xiàn)分相有載或無載調(diào)壓。

3．三相YN，d11雙繞組變壓器優(yōu)點：牽引變壓器低壓側(cè)保持三相，有利于供應(yīng)牽引變電所自用電和地區(qū)三相電力。在兩臺牽引變壓器并聯(lián)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(jīng)驗，制造相對簡單，價格便宜。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)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(shù)也只能達到84%，與采用單相結(jié)線牽引變壓器的牽引變電所相比，主接線要復(fù)雜一些，用的設(shè)備，工程投資也較多，維護檢修工作量及相應(yīng)的費用也有所增加。適用于：山區(qū)單線電氣化鐵路牽引負載不平衡的場所。4．斯科特結(jié)線變壓器優(yōu)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(jié)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(jié)線變壓器把對稱兩相電壓變換成對稱三相電壓）。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。缺點：斯科特結(jié)線牽引變壓器制造難度較大，造價較高。牽引變電所主結(jié)線復(fù)雜，設(shè)備較多，工程投資也較多。維護檢修工作量及相應(yīng)的費用有所增加。而且斯科特結(jié)線牽引變壓器原邊T接地（O點）電位隨負載變化而產(chǎn)生漂移。嚴重時有零序電流流經(jīng)電力網(wǎng)，可能引起電力系統(tǒng)零序電流繼電保護誤動作，對鄰近的平行通信線可能產(chǎn)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(jié)線牽引變壓器的絕緣水平要采用全絕緣。

5．YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器:優(yōu)點：當阻抗匹配系數(shù)時無論副邊或原邊三相電流平衡，即無零序電流。當副邊時，原邊三相電流對稱，沒有負序電流對電力系統(tǒng)的影響。原邊三相制的視在功率完全轉(zhuǎn)化為副邊二相制的視在功率，變壓器容量可全部利用。原邊仍為YN結(jié)線，中性點引出，與高壓中性點接地電力系統(tǒng)匹配方便。副邊仍有△結(jié)線繞組，三次諧波電流可以流通，使主磁通和電勢波形有較好的正旋度。利用斯科特結(jié)線變壓器把對稱兩相電壓變換成對稱三相電壓。對接觸網(wǎng)的供電可實現(xiàn)兩邊供電。

缺點：設(shè)計計算及制造工藝復(fù)雜，造價較高。兩供電臂之間的分相絕緣器兩端承受的電壓為，因此，分相絕緣器的絕緣應(yīng)注意加強。適用于：牽引變電所自用電和站區(qū)三相電力。

6．YN結(jié)線平衡變壓器:優(yōu)點：其阻抗匹配系數(shù)在一定范圍內(nèi)任意選取，因而使變壓器的設(shè)計和制造更加方便。阻抗匹配系數(shù)取值的靈活性對繞組布置具有重要意義。缺點：需要考慮減小電磁力，環(huán)流等問題。

7．非阻抗匹配YN結(jié)線平衡變壓器:優(yōu)缺點與YN，結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器基本相同，但還存在若干不同點：非阻抗匹配YN結(jié)線平衡變壓器與YN結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器分別是YN結(jié)線阻抗匹配牽引變壓器取與的特例。在YN結(jié)線平衡變壓器中，前者不需要專門進行阻抗匹配，繞組布置最容易，設(shè)計制造最方便；后者繞組設(shè)計條件最苛刻，設(shè)計制造最困難；取其他值的情況則介于二者之間。

第五章總結(jié)與心得體會

通過這次生產(chǎn)實習，使我在生產(chǎn)實際中學(xué)習到了電氣設(shè)備運行的技術(shù)管理知識、電氣設(shè)備的制造過程知識及在學(xué)校無法學(xué)到的實踐知識。在向工人學(xué)習時，培養(yǎng)了我們艱苦樸素的優(yōu)良作風。在生產(chǎn)實踐中體會到了嚴格地遵守紀律、統(tǒng)一組織及協(xié)調(diào)一致是現(xiàn)代化大生產(chǎn)的需要，也是我們當代大學(xué)生所必須的，從而近一步的提高了我們的組織觀念。我們在實習中了解到了鐵路供配電系統(tǒng)，尤其是了解到了工廠變電所的組成及運行過程，為小區(qū)電力網(wǎng)設(shè)計、建筑供配電系統(tǒng)課程設(shè)計奠定基礎(chǔ)。通過參觀四川昆明供電段使我開闊了眼界、拓寬了知識面，為學(xué)好專業(yè)課積累必要的感性知識，為我們以后在質(zhì)的變化上奠定了有力的基礎(chǔ)。

通過生產(chǎn)實習，對我們鞏固和加深所學(xué)理論知識，培養(yǎng)我們的獨立工作能力和加強勞動觀點起了重要作用。

在經(jīng)過半個月的實習，主要感受到以下體會：

1、安全教育，在實習開始時，老師對我們進行安全教育，講解了安全問題的重要性和在實習中所要遇到的種種危險和潛在的危險等等；在實習現(xiàn)場，工人師傅也是再三強調(diào)安全問題。安全無小事，責任重于泰山。安全，既是保護自己也是保護他人，既是責任，更是義不容辭的義務(wù)。無論學(xué)習、工作還是生活，安全永遠放在第一位。

2、組織參觀，在實習開始時，老師組織我們對實習單位的參觀，以便了解其概況。在實習期間，我們還到其它有關(guān)車間去進行專業(yè)性的參觀，獲得了更加廣泛的生產(chǎn)實踐知識，和更加準確理解了工廠的運作模式。參觀中我們著重了解了先進的設(shè)計思想和方法、先進工藝方法、先進工裝、先進設(shè)備的特點以及先進的組織管理形式等。

3、理論與實際的結(jié)合，為了能夠更加深入的進行車間實習，在實習過程中，我們結(jié)合了所學(xué)的書本知識與實習的要求，將理論與實際進行了完美的結(jié)合，也更加的促使我們不斷地進行學(xué)習與研究。只有實踐才是檢煉真理的唯一標準，只有我們將所學(xué)知識真正運用到現(xiàn)實生活生產(chǎn)中，才能發(fā)揮知識的價值。

4、實習日志，在實習中我們將每天的工作、觀察研究的結(jié)果、收集的資料和圖表、所聽報告內(nèi)容等均記入到了實習日志中。對于日志，很多同學(xué)不予以注意和關(guān)心，只要我們細心，就會發(fā)現(xiàn)寫實習日志的好處。它既能方便于我們實習現(xiàn)場的記錄，也便于我們?nèi)蘸蟛殚啠�更能培養(yǎng)一種良好的習慣。

生產(chǎn)實習是電氣工程學(xué)院為培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才安排的一個重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是將學(xué)校教學(xué)與生產(chǎn)實際相結(jié)合，理論與實踐相聯(lián)系的重要途徑。其目的是使我們通過實習在專業(yè)知識和人才素質(zhì)兩方面得到鍛煉和培養(yǎng)，從而為畢業(yè)后走向工作崗位盡快成為業(yè)務(wù)骨干打下良好基礎(chǔ)。

通過生產(chǎn)實習，使我們了解和掌握了變電所的主要結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)技術(shù)和工藝過程；使用的主要工裝設(shè)備；產(chǎn)品生產(chǎn)用技術(shù)資料；生產(chǎn)組織管理等內(nèi)容，加深對變電所的工作原理、設(shè)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(jié)構(gòu)等方面的知識。為進一步學(xué)好專業(yè)課，從事這方面的研制、設(shè)計等打下良好的基礎(chǔ)。在這次生產(chǎn)實習過程中，不但對所學(xué)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(xué)院給予我們這次實習機會,特別感謝帶領(lǐng)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

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