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第一篇:電氣工程畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
一、實(shí)習(xí)目的
畢業(yè)實(shí)習(xí)的質(zhì)量關(guān)系到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的好壞,作為大學(xué)期間最重要的實(shí)習(xí)之一,我們必須認(rèn)真參與。通過最后一次實(shí)習(xí),讓學(xué)生進(jìn)一步了解生產(chǎn)現(xiàn)場,把在校期間的學(xué)習(xí)和生產(chǎn)結(jié)合起來,發(fā)現(xiàn)自己的不足,溫顧已學(xué)過的知識。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間認(rèn)真改進(jìn),為將來快速融入工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容
1、工廠簡介
這次我實(shí)習(xí)的地方是XX電源有限公司。它立于19XX年XX月,是XX集團(tuán)核心子公司之一。目前XX集團(tuán)擁有1家上市公司、兩家行業(yè)歸口研究所、兩家國家級產(chǎn)品檢測中心、8家中外合資公司。是我國電力裝備行業(yè)的大型骨干和龍頭企業(yè),國家認(rèn)定的重大技術(shù)裝備國產(chǎn)化基地、國家級企業(yè)技術(shù)中心、企業(yè)博士后工作站。產(chǎn)品覆蓋發(fā)電、輸電、配用電等電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié),橫跨一次及二次裝備、交流及直流裝備領(lǐng)域。
XX電源有限公司的主要產(chǎn)品領(lǐng)域涵蓋電力電源、電動汽車充電設(shè)施、電能質(zhì)量控制設(shè)備和軍用特種電源產(chǎn)品。
2、工藝流程
我們首先面對的工作是預(yù)加工,把元器件固定到一個(gè)軌道上,然后由后面的師傅把它們安裝到屏柜上,供其他師傅配線。在這里我認(rèn)識了圖紙和各元器件。而我每天的工作就是看圖紙、擰螺絲、組裝元器件。在這里我知道了一線工人的辛苦。
之后,我來到了配線區(qū),我需要做的是根據(jù)圖紙上的要求,把各元器件連接起來,但布線一定要規(guī)則。我認(rèn)為配線工作是一項(xiàng)很難的事,我們需要選擇不同直徑的線,根據(jù)元器件間的距離選擇合適的線距。還要把線的兩頭壓上不同的線鼻,方便接到螺絲里。由于公司訂單太多,師傅每天都在趕貨,沒時(shí)間給我們做詳細(xì)講解,我只能在觀看中摸索,他們的熟練讓我倍感壓力。
之后,我來到了二樓的單板裝置車間。這里主要是焊接我們公司的整流器、逆變裝置、微機(jī)直流監(jiān)控裝置等模塊的焊板。公司對這里工作環(huán)境要求很高,進(jìn)入車間的每一個(gè)人都要穿防靜電衣和防靜電鞋套,因?yàn)槲覀兒附拥脑骷己苄?,很容易被身上摩擦所帶的靜電擊穿。以前在學(xué)校我也焊接過一些板子,不過都很粗糙,焊接出來的有很多都不合要求,到這里后師傅教重新認(rèn)識了二極管、三極管、電容、電感等器件,教我了如何快速識別電阻大小,我要幫助師傅往單板里插這些器件,然后師傅把它們焊接好。我以后做的可能是大屏調(diào)試,這個(gè)工作我也是僅需要了解。
一周之后我就來到了一樓,做操作電源調(diào)試。這里可能是我以后工作的地方,它也是我們公司最重要的環(huán)節(jié)之一。由于之前在其它崗位都做過,我對屏的元器件都很了解。剛開始我做的只是按照圖紙對元器件,后來開始給直流互感器穿線,設(shè)置不同源器件的參數(shù)等等。在這里我學(xué)到了很多知識。
3、技術(shù)設(shè)備
1、整個(gè)系統(tǒng)的工作原理:系統(tǒng)的交流輸入正常供電時(shí),通過交流配電單元給各個(gè)整流模塊供電。高頻整流模塊將交流電變換為直流電,然后經(jīng)保護(hù)電器(熔斷器或斷路器)輸出,一方面給蓄電池組充電,另一方面經(jīng)直流配電饋電單元給直流負(fù)載提供正常工作電源。整個(gè)電路中又加入了直流監(jiān)控、絕緣監(jiān)測等保護(hù)模塊。
2、直流電源的用途,它們主要是給發(fā)電廠和變電站中控制、信號、保護(hù)和自動裝置、以及斷路器電磁合閘、直流電動機(jī)、交流不停電電源、事故照明等提供直流電源。
3、微機(jī)絕緣監(jiān)控裝置的工作原理,它主要是依靠直流互感器采集到各饋出線路的正負(fù)極電流,計(jì)算出各回路對地電阻,當(dāng)出現(xiàn)正接地或負(fù)接地時(shí),正負(fù)極的對地電阻變?yōu)榱?,儀器報(bào)警,提醒工作人員維修。
4、電源屏中的自微機(jī)監(jiān)控裝置,它是電力操作電源系統(tǒng)的管理和控制核心,它采集、處理系統(tǒng)各配電單元的檢測數(shù)據(jù),根據(jù)系統(tǒng)管理和電池管理的要求進(jìn)行各種控制,顯示和記錄系統(tǒng)的運(yùn)行信息。同時(shí)可通過通信口與遠(yuǎn)方監(jiān)控設(shè)備通訊,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方對電源設(shè)備的監(jiān)測與控制。它通過rs―485總線對高頻開關(guān)整流器、絕緣監(jiān)測裝置、電池巡檢裝置等下級智能設(shè)備實(shí)施數(shù)據(jù)采集,并加以顯示;根據(jù)系統(tǒng)的各種設(shè)置數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警處理、歷史數(shù)據(jù)管理等;同時(shí),能對這些處理的結(jié)果加以判斷,根據(jù)不同的情況實(shí)行電池管理,輸出控制等操作;最后,監(jiān)控裝置還可通過rs―485接口與后臺計(jì)算機(jī)通訊,實(shí)現(xiàn)“四遙”功能。
4、畢業(yè)課題相關(guān)調(diào)研
根據(jù)國網(wǎng)規(guī)劃,20xx年將在主要重點(diǎn)城市全面推開電動汽車充電站建設(shè)。隨著新能源汽車的漸行漸近,充電站作為電動汽車不可或缺的配套項(xiàng)目,需求和投資都將快速擴(kuò)大,而許繼目前正在研發(fā)充電站電源系統(tǒng)。我在實(shí)習(xí)過程中對這部分內(nèi)容做了簡單的調(diào)研,對于電動汽車來說,不僅需要高比能量、高安全性的電池,同時(shí)也需要方便、快捷的充電網(wǎng)點(diǎn),以確保電動汽車的續(xù)航能力。由于充電網(wǎng)點(diǎn)是直接通過變配電環(huán)節(jié)獲取電力,因此本質(zhì)上仍屬智能電網(wǎng)系統(tǒng),所需的開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜、變壓器以及控制裝置與其他配電裝置并無本質(zhì)區(qū)別。主要的功能裝置則是變流器和充電機(jī)。
三、實(shí)習(xí)總結(jié)
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)校教學(xué)的重要補(bǔ)充部分,是區(qū)別于普通學(xué)校教育的一個(gè)顯著特征,是教育教學(xué)體系中的一個(gè)不可缺少的重要組成部分和不可替代的重要環(huán)節(jié)。它是與今后的職業(yè)生活最直接聯(lián)系的,學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過程中將完成學(xué)習(xí)到就業(yè)的過渡,因此生產(chǎn)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)技能型人才,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的主要途徑。它不僅是校內(nèi)教學(xué)的延續(xù),而且是校內(nèi)教學(xué)的總結(jié)??梢哉f,沒有生產(chǎn)實(shí)習(xí),就沒有完整的教育。學(xué)校要提高教育教學(xué)質(zhì)量,在注重理論知識學(xué)習(xí)的前提下,首先要提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)管理的質(zhì)量。生產(chǎn)實(shí)習(xí)教育教學(xué)的成功與否,關(guān)系到學(xué)校的興衰及學(xué)生的就業(yè)前途,也間接地影響到現(xiàn)代化建設(shè)。
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是本專業(yè)學(xué)生的一門主要實(shí)踐性課程。是學(xué)生將理論知識同生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的有效途徑,是增強(qiáng)學(xué)生的群眾性觀點(diǎn)、勞動觀點(diǎn)、工程觀點(diǎn)和建設(shè)有中國特色社會主義事業(yè)的責(zé)任心和使命感的過程。
通過生產(chǎn)實(shí)習(xí),使學(xué)生學(xué)習(xí)和了解工程實(shí)際和自動化領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r,培養(yǎng)學(xué)生樹立理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng),以及生產(chǎn)現(xiàn)場中將科學(xué)的理論知識加以驗(yàn)證、深化、鞏固和充實(shí)。并培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查、研究、分析和解決工程實(shí)際問題的能力,為后繼專業(yè)課的學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí),拓寬學(xué)生的知識面,增加感性認(rèn)識,把所學(xué)知識條理化系統(tǒng)化,學(xué)到從書本學(xué)不到的專業(yè)知識,并獲得本專業(yè)國內(nèi)、外科技發(fā)展現(xiàn)狀的最新信息,激發(fā)學(xué)生向?qū)嵺`學(xué)習(xí)和探索的積極性。
實(shí)習(xí)結(jié)束了,在這過程中遇到了很多困難,偶爾也收到師傅的訓(xùn)斥,感覺到工作和在學(xué)校當(dāng)學(xué)生確實(shí)不一樣,工作中一切都要按部就班,遵守各項(xiàng)規(guī)章制度,而不像學(xué)校有事可以懶散,不過這次實(shí)習(xí)學(xué)到了許多課本上學(xué)不到的知識,同時(shí)也溫故了以前學(xué)的知識,發(fā)現(xiàn)了一些不足,以后要注意,及時(shí)改正??傊?,這次實(shí)習(xí)無論是對畢業(yè)設(shè)計(jì)還是以后工作都有很大幫助。
第二篇:電氣工程專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
一、實(shí)習(xí)目的
理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)地觀察火力發(fā)電廠的工作環(huán)境,了解火力發(fā)電廠的日常運(yùn)作;實(shí)地觀察電氣設(shè)備,了解變電站的日常運(yùn)作。拓寬視野,鞏固和運(yùn)用所學(xué)過的理論知識,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題尋找答案,培養(yǎng)分析問題、解決問題的實(shí)際工作能力和創(chuàng)新精神。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí),所學(xué)的理論知識得以鞏固和擴(kuò)大,增加專業(yè)實(shí)際知識;為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打下一定的基礎(chǔ);進(jìn)一步培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識分析生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。
二、實(shí)習(xí)要求
1.需提前準(zhǔn)備實(shí)習(xí)資料收集、整理。2.完成實(shí)習(xí)報(bào)告一份,整體不少于15頁。3.完成參觀變電站的主接線繪制。
三、實(shí)習(xí)內(nèi)容
3.1實(shí)習(xí)形式
3.1.1花都220kV林益變電站
①搜集整理變電站主要一、二次設(shè)備以及變電站運(yùn)行方面的知識和資料。
②搜集整理220kV變電站特點(diǎn)方面資料。
③熟悉變電站電氣主接線、主要電氣設(shè)備構(gòu)成,了解電氣設(shè)備的布置,了解電氣運(yùn)行的有關(guān)知識。
④實(shí)地參觀花都220kV林益變電站的主接線、主要電氣設(shè)備(包括主變壓器、主要一次設(shè)備、二次設(shè)備、進(jìn)出線情況等)電氣設(shè)備布置方式、變電站主要運(yùn)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(shù)測量等,參觀實(shí)踐過程中要求作好筆記。
⑤將搜集學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識與參觀變電站的實(shí)踐相結(jié)合,對理論知識進(jìn)行深化理解,總結(jié)收獲。
3.1.2廣東粵電集團(tuán)沙角C發(fā)電廠
①通過火力發(fā)電廠工作人員、工程師的專題講座介紹,了解火力發(fā)電廠運(yùn)行值班及運(yùn)行管理的內(nèi)容;運(yùn)行值班需要遵守的相關(guān)法規(guī)和制度;了解值班人員如何做好機(jī)、爐、電、燃料、化學(xué)的運(yùn)行管理工作、節(jié)日及重大活動的保電工作、迎峰度夏等工作,如何對設(shè)備異常、事故進(jìn)行判斷和處理,在自然災(zāi)害情況下如何確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定以及供電安全、特別是廠用電的安全運(yùn)行等等。
②通過分組跟班、工程師現(xiàn)場介紹,了解一線工作人員的工作情況;了解火力發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng);了解值班人員的工作環(huán)境、使用的專業(yè)軟件以及需要掌握的專業(yè)知識。
③在工程師專題講座介紹發(fā)電廠運(yùn)行機(jī)構(gòu)的職能、現(xiàn)場介紹火力發(fā)電廠的設(shè)備、工作情況的時(shí)候,學(xué)生要要求作好筆記。
④將搜集學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識與參觀火力發(fā)電廠的實(shí)踐相結(jié)合,對理論知識進(jìn)行深化理解,總結(jié)收獲。
⑤運(yùn)用所學(xué)知識,對生產(chǎn)實(shí)際中存在的問題作出一定的分析,進(jìn)一步提高分析問題和解決問題的能力。
3.2實(shí)習(xí)前準(zhǔn)備
3.2.1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(shè)備有哪些?型號規(guī)格?它們各自起什么作用?(參觀后需針對實(shí)際情況再敘述){母線、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、并聯(lián)電抗器和串聯(lián)電容器}
3.2.2廣東粵電集團(tuán)沙角C發(fā)電廠
1)發(fā)電廠的類型及各自的特點(diǎn)。重點(diǎn)是火力發(fā)電廠機(jī)、爐、電、燃料、化學(xué)專業(yè)特點(diǎn)及它們之間的聯(lián)系。
2)發(fā)電廠廠用電接線類型及特點(diǎn)。
3)發(fā)電廠的主要電氣一次、二次設(shè)備,特別是發(fā)電機(jī)、變壓器的特點(diǎn)。
3.3實(shí)習(xí)內(nèi)容
3.3.1花都220kV林益變電站
1.電氣主接線
電氣主接線CAD圖
1)單母線分段接線
優(yōu)點(diǎn):單母線用分段斷路器進(jìn)行分段,對重要用戶有從不同段引出兩回饋電線路,由兩個(gè)電源供電;當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動將故障段隔離,保證正常段母線不間斷供電,不致使重要用戶停電;
缺點(diǎn):當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí),接在該段母線上的電源和出線,在檢修期間必須全部停電;任一回路的斷路器檢修時(shí),該回路必須停止工作。
2)雙母線接線
優(yōu)點(diǎn):供電可靠,通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷;一組母線故障后,能迅速恢復(fù)供電。其次是調(diào)度靈活,各個(gè)電源和各個(gè)回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上,能靈活地適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要;通過倒換操作可以組成各種運(yùn)行方式。最后就是擴(kuò)建方便,向雙母線左右任何方向擴(kuò)建,均不會影響兩組母線的電源盒負(fù)荷自由自合分配,在施工中也不會造成原有回路停電。
缺點(diǎn):接線復(fù)雜,設(shè)備多,母線故障有短時(shí)停電。
3)雙母線帶旁路母線接線
雙母線可以帶旁路母線,用旁路斷路器替代檢修中的回路斷路器工作,使該回路不致停電。
缺點(diǎn)是:雖然多裝了價(jià)高的斷路器,增加了投資,然而這對于接于旁路母線的線路回?cái)?shù)較多,并且對供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的。
2.變壓器
電力變壓器
變壓器是利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩(wěn)壓(磁飽和變壓器)等。按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。
在發(fā)電廠和變電站中,用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器,稱為主變壓器;用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器,稱為聯(lián)絡(luò)變壓器;只供本所(廠)用的變壓器,稱為站(所)用變壓器或自用變壓器。
主變壓器型式和結(jié)構(gòu)的選擇:
(1)相數(shù)
容量為300MW及以下機(jī)組單元接線的變壓器和330kV及以下電力系統(tǒng)中,一般都應(yīng)選用三相變壓器。因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對投資大,占地多,運(yùn)行損耗也較大。同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,也增加了維修工作量。
(2)繞組數(shù)與結(jié)構(gòu)
電力變壓器按每相的繞組數(shù)為雙繞組、三繞組或更多繞組等型式;按電磁結(jié)構(gòu)分為普通雙繞組、三繞組、自耦式及低壓繞組分裂式等型式。
在一發(fā)電廠或變電站中采用三繞組變壓器一般不多于3臺,以免由于增加了中壓側(cè)引線的構(gòu)架,造成布置的復(fù)雜和困難。
(3)繞組接線組別
變壓器三繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。否則,不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“Y”和三角形“D”。
在發(fā)電廠和變電站中,一般考慮系統(tǒng)或機(jī)組的同步并列以要求限制3次諧波對電源等因素。根據(jù)以上原則,主變一般是Y,D11常規(guī)接線。
(4)調(diào)壓方式
為了保證發(fā)電廠或變電站的供電質(zhì)量,電壓必須維持在允許范圍內(nèi),通過主變的分接開關(guān)切換,改變變壓器高壓側(cè)繞組匝數(shù)。從而改變其變比,實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)整。切換方式有兩種:一種是不帶電切換,稱為無激磁調(diào)壓。另一種是帶負(fù)荷切換,稱為有載調(diào)壓。通常,發(fā)電廠主變壓器中很少采用有載調(diào)壓。因?yàn)榭梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)
磁來實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓,對于220kV及以上的降壓變壓器也僅在電網(wǎng)電壓有較大變化的情況時(shí)使用,一般均采用無激磁調(diào)壓,分接頭的選擇依據(jù)具體情況定。
(5)冷卻方式
電力變壓器的冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異,一般有自然風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)水冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強(qiáng)迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。
3.SF6斷路器及全封閉組合電器SF6出現(xiàn)于1900年,20世紀(jì)40年代才被美國用作靜電起電機(jī)的氣體絕緣,從而引起工業(yè)界的極大興趣,對SF6的研究、使用注入很大的力量,并取得很多實(shí)績。60年代已用于復(fù)壓式的斷路器和變壓器、電纜的絕緣。SF6具有特別好的絕緣性能和物理性能,所以用作高壓斷路器的滅弧介質(zhì)是現(xiàn)在使用的變壓器油、壓縮空氣無法比擬的?,F(xiàn)在SF6斷路器的電壓已達(dá)750KV,并已生產(chǎn)和使用了很有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的SF6全封閉式組合電器。
我國研究和使用SF6的時(shí)間較晚,雖然有些廠家已生產(chǎn)出的220KV斷路器,然而目前我國仍需進(jìn)口國外設(shè)備,以滿足電力工業(yè)發(fā)展的需要,相信在不久的將來國產(chǎn)SF6設(shè)備將取代國外設(shè)備。
SF6氣體的物理特性:
SF6氣體是無色、無味、無毒、不會燃燒、化學(xué)性能穩(wěn)定的氣體。在常溫下不與其它物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),所以在正常條件下是一種很理想的絕緣和滅弧介質(zhì)。
SF6是一種比較重的氣體,在同樣條件下幾乎是空氣的五倍。
SF6在正常壓力下其臨界溫度為45.6℃,因此在電氣設(shè)備中使用時(shí),溫度和壓力不能過低,如低于45.6℃就不一定使SF6氣體保持恒定氣態(tài),可能出現(xiàn)液化。
SF6氣體的熱傳導(dǎo)率隨溫度變化而變化,例如在2000℃時(shí)具有極強(qiáng)的熱傳導(dǎo)能力,而當(dāng)在5000℃時(shí)它的導(dǎo)熱能力就很差,正是這種特性對熄滅電弧非常有利。
2.SF6氣體的化學(xué)特性
一般情況下SF6氣體是很穩(wěn)定的氣體,如果SF6氣體脫離穩(wěn)定狀態(tài)而分解出氟或硫?qū)⒃斐蓢?yán)重的化學(xué)腐蝕。
SF6氣體不溶于水和變壓器油中,它與氧、氫、鋁及其它許多物質(zhì)不發(fā)生作用.SF6的熱穩(wěn)定性也很高。在500℃時(shí)還不會分解,但當(dāng)溫度升到600℃時(shí),它很快分解成SF2和SF4。當(dāng)溫度升到600℃以上則形成的低氟化物增加。由于氣體中的微量水分參與作用,這些低氟化物對金屬和絕緣材料都有很大的腐蝕性,并危及人身健康和生命安全。但大部分不純物在極短時(shí)間內(nèi)(10-6-10-7S)能重新合成SF6,殘留的不純物經(jīng)過吸附劑(分子篩、活性炭、活性氧化鋁等)過濾后可以除去.
以上所述說明了溫度低于600℃以下時(shí),氣體是穩(wěn)定的,因此用于A級、B級絕緣是絕對不會有問題的。
SF6不會燃燒,因此無火災(zāi)之慮;在被電擊穿后,SF6能自行復(fù)合,同時(shí)不會因電弧燃燒而產(chǎn)生無定形炭那樣的懸浮物,故介質(zhì)絕緣強(qiáng)度不會受到影響。
SF6氣體的電特性:
SF6是一種高電氣強(qiáng)度的氣體介質(zhì),在均勻電場下其介質(zhì)強(qiáng)度約為同一壓力下空氣的2.5-3倍。在3個(gè)大氣壓下SF6的介電強(qiáng)度約同變壓器油相當(dāng),壓力越高絕緣性能越好。SF6氣體是目前知道的最理想的絕緣和滅弧介質(zhì)。它比現(xiàn)在使用的變壓器油、壓縮空氣乃至真空都具有不可比擬的優(yōu)良特性。正是這些特點(diǎn)使它的使用越來越廣,發(fā)展相當(dāng)迅速,在大電網(wǎng)、超高壓領(lǐng)域里更顯示出其不可取代的地位。SF6斷路器及全封閉組合電器:
前文已簡要地介紹了SF6氣體的絕緣性能和滅弧特性。由于SF6氣體的特異的物理特性、化學(xué)特性對電氣的絕緣、滅弧非常有利,所以用它作為絕緣和滅弧介質(zhì)的電氣設(shè)備得到迅速發(fā)展。除單獨(dú)用于SF6斷路器外,還發(fā)展到封閉組合電器。
SF6組合電器組成的變電站具有非常高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)效益。在這方面,尤其是SF6高壓全封閉式組合電器更為突出。它結(jié)構(gòu)緊湊,節(jié)省大量的場地,由它構(gòu)成的變電站只為常規(guī)變電站用地面積的10%-15%;它是全封閉的,分合閘功率很小,所以噪音非常??;它有很好的保護(hù),可防止偶然觸及帶電體以及防止外界物質(zhì)進(jìn)入金屬殼內(nèi)部;它完全無火災(zāi)之慮;工作后的氣體可以復(fù)合還原,不會產(chǎn)生懸浮性炭;介質(zhì)絕緣強(qiáng)度不受多少影響等。由于有這些優(yōu)越性,所以得到廣泛應(yīng)用,尤其是土地昂貴、人口稠密的地區(qū)更顯出它的優(yōu)勢?,F(xiàn)對它們的結(jié)構(gòu)及工作原理選擇一些具有通用性的進(jìn)行介紹。
4.高壓斷路器和隔離開關(guān)
高壓斷路器和隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開關(guān)電器。高壓斷路器主要功能是:正常運(yùn)行倒換運(yùn)行方式,把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)行,起著控制作用。當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí),能快速切除故障回路,保證無故障部分正常運(yùn)行,起著保護(hù)作用。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備,其最大特點(diǎn)是能斷開電器中負(fù)荷電流和短路電流。而高壓隔離開關(guān)的主要功能是保證高壓電器及裝置在檢修工作時(shí)的安全,不能用于切斷、投入負(fù)荷電流或開斷短路電流,僅可用于不產(chǎn)生強(qiáng)大電弧的某些切換操作。
隔離開關(guān)雖然是高壓開關(guān)的較簡單的一種,但它的用量很大,約為斷路器用量的3~4倍。隔離開關(guān)的作用是在線路上基本沒有電流時(shí),將電氣設(shè)備和高壓電源隔開或接通。
在高壓電網(wǎng)中,隔離開關(guān)的主要功能是,當(dāng)斷路器斷開電路后,由于隔離開關(guān)的斷開,使有電與無電部分造成明顯的斷開點(diǎn),起輔助斷路器的作用。由于斷路器觸頭位置的外部指示器既缺乏直觀,又不能絕對保證它的指示與觸頭的實(shí)際位置相一致,所以用隔離開關(guān)把有電與無電部分明顯隔離是非常必要的。有的隔離開關(guān)在刀閘打開后能自動接地(一端或二端),以確保檢修人員的安全。
此外,隔離開關(guān)具有一定的自然滅弧能力,常用在電壓互感器與避雷器等電流很小的設(shè)備投入和斷開上,以及一個(gè)斷路器與幾個(gè)設(shè)備的連接處,使斷路器經(jīng)過隔離開關(guān)的倒換更為靈活方便。
隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式很多,戶外刀閘按其絕緣支柱結(jié)構(gòu)的不同可分為單柱式,雙柱式和三柱式,常用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式一般為雙柱式閘刀水平旋轉(zhuǎn)和伸縮式。
隔離開關(guān)的操動機(jī)構(gòu)形式也很多,常用的有手動操動機(jī)構(gòu)和電動操動機(jī)構(gòu)兩類。手動操動機(jī)構(gòu)大都由四桿件組傳遞手力,電動操動機(jī)構(gòu)則有驅(qū)動電機(jī)經(jīng)減壓裝置驅(qū)動隔離開關(guān)主軸進(jìn)行分、合、閘操作。
5.互感器
電流互感器
電壓互感器
互感器是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息的傳感器,互感器將高電壓、大電流按比例變成低電壓(100,100/3)和小電流(5,1A),其一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)接測量儀表與繼電保護(hù)等。
互感器包括電流互感器和電壓互感器兩大類。
互感器特點(diǎn)
電流互感器電壓互感器
一次繞組串在電路中,且容量小,近似于一臺小匝數(shù)少,電流互感器在近容量變壓器,電壓互感器于短路狀態(tài)下運(yùn)行在近于空載狀態(tài)下運(yùn)行
電流互感器作用:將一次回路的大電流變換成二次回路的小電流(通常額定電流為5A),變換的目的是為了降低監(jiān)視、檢測、計(jì)量系統(tǒng)工作狀態(tài)的二次回路的電流,以提高安全性能和降低二次回路的設(shè)備成本。電流互感器的工作原理:電磁感應(yīng)原理。使用電流互感器的注意事項(xiàng):二次回路應(yīng)連接可靠,不能安裝熔斷器或開關(guān)因?yàn)殡娏骰ジ衅鞫卫@組側(cè)匝數(shù)較多,一旦開路,將會在二次側(cè)感應(yīng)出高壓,危急人身和設(shè)備安全。
二次回路應(yīng)可靠接地,因?yàn)殡娏骰ジ衅饕淮蝹?cè)為高電壓,要求二次回路應(yīng)可靠接地,以防一、二次繞組間的絕緣擊穿,造成人身傷害和設(shè)備毀壞。
電壓互感器的作用:將一次回路的高電壓變換成二次回路的低電壓(通常額定電壓為100V),變換的目的是為了降低監(jiān)視、檢測、計(jì)量系統(tǒng)工作狀態(tài)的二次回路的工作電壓,以提高安全性能和降低二次回路的設(shè)備成本。電壓互感器的工作原理:電磁感應(yīng)原理
使用電壓互感器的注意事項(xiàng):一、二次回路都應(yīng)安裝熔斷器以防止短路,電壓互感器二次繞組側(cè)匝數(shù)較少,一旦短路,將會在二次側(cè)感應(yīng)出大電流,燒毀電壓互感器和危急人身和設(shè)備安全;電壓互感器一次繞組并聯(lián)于主回路中,一旦二次側(cè)短路也將使主回路跳閘,影響供電。二次回路應(yīng)可靠接地,因?yàn)殡妷夯ジ衅饕淮蝹?cè)為高電壓,要求二次回路應(yīng)可靠接地,以防一、二次繞組間的絕緣擊穿,造成人身傷害和設(shè)備毀壞。
6.電力電容器
并聯(lián)電力電容器
功能:實(shí)現(xiàn)無功功率補(bǔ)償,提高線路功率因素。
注意事項(xiàng):電力電容器與電源并聯(lián)。并聯(lián)電力電容器必須安裝熔斷器作短路保護(hù)。
電容器的投切控制可采用接觸器或斷路器、負(fù)荷開關(guān)。為防止電容器過載,應(yīng)采用熱繼電器保護(hù)。為防止檢修時(shí)電容器電壓電擊,應(yīng)裝設(shè)放電電阻。為防止電容器投入時(shí)產(chǎn)生合閘涌流,一般應(yīng)串聯(lián)接入電抗器。
7.電力電抗器
串聯(lián)電力電抗器
電抗器在高壓配電系統(tǒng)的作用:電力系統(tǒng)中所采取的電抗器,常見的有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器。串聯(lián)電抗器主要用來限制短路電流,也有在濾波器中與電容器串聯(lián)或并聯(lián)用來限制電網(wǎng)中的高次諧波。220kV、110kV、35kV、10kV電網(wǎng)中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的??梢酝ㄟ^調(diào)整串聯(lián)電抗器的數(shù)量來調(diào)整運(yùn)行電壓。超高壓串聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關(guān)運(yùn)行狀況的多種功能,主要包括:
(1)輕空載或輕負(fù)荷線路上的電容效應(yīng),以降低工頻暫態(tài)過電壓。
(2)改善長輸電線路上的電壓分布。
(3)使輕負(fù)荷時(shí)線路中的無功功率盡可能就地平衡,防止無功功率不合理流動?同時(shí)也減輕了線路上的功率損失。
(4)在大機(jī)組與系統(tǒng)并列時(shí)?降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓,便于發(fā)電機(jī)同期并列。
(5)防止發(fā)電機(jī)帶長線路可能出現(xiàn)的自勵(lì)磁諧振現(xiàn)象。
(6)當(dāng)采用電抗器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗接地裝置時(shí),還可用小電抗器補(bǔ)償線路相間及相地電容,以加速潛供電流自動熄滅,便于采用。
8.避雷器
避雷器
工作原理:在額定電壓下,流過氧化鋅避雷器閥片的電流僅為10-5A以下,相當(dāng)于絕緣體。因此,它可以不用火花間隙來隔離工作電壓與閥片。當(dāng)作用在金屬氧化鋅避雷器上的電壓超過定值(起動電壓)時(shí),閥片“導(dǎo)通”將大電流通過閥片泄入地中,此時(shí)其殘壓不會超過被保護(hù)設(shè)備的耐壓,達(dá)到了保護(hù)目地。此后,當(dāng)作用電壓降到動作電壓以下時(shí),閥片自動終止“導(dǎo)通”狀態(tài),恢復(fù)絕緣狀態(tài),因此,整個(gè)過程不存在電弧燃燒與熄滅的問題。
雷擊的來源:一是雷直擊于變電所的設(shè)備上,二是架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所。
避雷措施:變電站對于直擊雷擊的保護(hù)采取裝設(shè)避雷針和采用變電所進(jìn)線段一定距離內(nèi)架設(shè)避雷線的方法解決。
架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所,是導(dǎo)致變電所雷害的主要原因,若不采取防護(hù)措施,勢必造成變電所電氣設(shè)備絕緣損壞,引發(fā)事故。在變電所內(nèi)裝設(shè)避雷器的目的在于限制入侵電波的幅值,使電氣設(shè)備的過電壓不致于超過其沖擊耐壓值。而變電所的進(jìn)線段上裝設(shè)保護(hù)段的主要目的,在于限制流經(jīng)避雷器的雷電流幅值及入侵雷電波的陡度。
9.變電站的數(shù)據(jù)測量
運(yùn)行的輸變電設(shè)備往往電壓很高,電流很大,且電壓、電流的`變化范圍大,無法用電氣儀表直接進(jìn)行測量,這時(shí)必須采用互感器?;ジ衅髂馨匆欢ǖ谋壤龑⒏唠妷汉痛箅娏鹘档停员阌靡话汶姎鈨x表直接進(jìn)行測量。這樣既可以統(tǒng)一電氣儀表的品種和規(guī)格,提高準(zhǔn)確度,又可以使儀表和工作人員避免接觸高壓回路,保證安全。
互感器除了用于測量外,還可以作為各種繼電保護(hù)裝置的電源。互感器分為電壓互感器和電流互感器兩種。
電流互感器能將電力系統(tǒng)中的大電流變換成標(biāo)準(zhǔn)小電流(5A或1A)。電壓互感器能將電力系統(tǒng)的高電壓變換成標(biāo)準(zhǔn)的低電壓(100V或100/√3V),供測量儀表和繼電器使用?;ジ衅鞯闹饕饔檬牵?/p>
1.將測量儀表和繼電器同高壓線路隔離,以保證操作人員和設(shè)備的安全。
2.用來擴(kuò)大儀表和繼電器的使用范圍,與測量儀表配合,可對電壓、電流、電能進(jìn)行測量,與繼電保護(hù)裝置配合,可對電力系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行各種繼電保護(hù)。
3.能使測量儀表和繼電器的電流和電壓規(guī)格統(tǒng)一,以利于儀表和繼電器的標(biāo)準(zhǔn)化。
10.220KV變電站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
220kV配電裝置采用戶外分相中型單列布置。220kVI母Ⅱ母及旁母線采用LGJ-400/35鋼芯鋁絞線;選用LW10B-252(W)型單斷口瓷柱式液壓操作機(jī)構(gòu)的六氟化硫斷路器,GW16-220型垂直折臂式隔離開關(guān)(Ⅱ母部分),選用LB-220(W)型油浸式電流互感器;220kV電壓互感器選用TYD型電容式電壓互感器,220kV配電裝置間隔跨度為15m。110kV配電裝置采用戶外中型單列布置。110kVI母Ⅱ母及旁母線采用2×(LGJ-300/25)雙分列鋼芯鋁絞線;選用LW25-126(W)型單斷口瓷柱式彈簧操作機(jī)構(gòu)的六氟化硫斷路器,GW4-110型隔離開關(guān)(I母部分);GW16-110型垂直折臂式隔離開關(guān)(Ⅱ母部分),選用LB-110(W)型油浸式電流互感器;110kV電壓互感器選用TYD型電容式電壓互感器,110kV配電裝置間隔跨度為8m。220kV、110kV戶外采用合成絕緣子,配電裝置具有布置清晰,占地相對較少,結(jié)構(gòu)簡單,施工安裝方便等特點(diǎn)。35kV配電裝置采用戶內(nèi)單列布置形式,以減少占地面積,并方便運(yùn)行、維護(hù)和檢修。選用XGN-40.5(L)型六氟化硫斷路器固定式高壓開關(guān)柜,35kV電壓互感器選用JSXNF抗鐵磁諧振型電壓互感器。35kV并聯(lián)無功補(bǔ)償采用集合式電容器成套裝置采用屋外敞開式布置,35kV并聯(lián)電抗器組采用屋外一字型敞開式布置,每組選用三臺干式空芯并聯(lián)電抗器。35kV并聯(lián)無功補(bǔ)償成套裝置及35kV并聯(lián)電抗器組屋外敞開式布置其特點(diǎn)是:可藉天然雨水沖洗設(shè)備瓷絕緣上的積灰,施工、運(yùn)行、維護(hù)及檢修均較方便。
3.3.2廣東粵電集團(tuán)沙角C發(fā)電廠
1、電廠概況
廣東省廣合電力有限公司沙角發(fā)電廠C廠是一座現(xiàn)代化的大型火力發(fā)電廠,坐落在著名的銷煙古鎮(zhèn)--虎門鎮(zhèn),南側(cè)瀕臨美麗的珠江伶仃洋。電廠由原廣東省電力局和香港合和實(shí)業(yè)有限公司合作興建和經(jīng)營,是廣東省“八五”計(jì)劃重點(diǎn)能源建設(shè)項(xiàng)目之一。工程靜態(tài)投資約16.4億美元,環(huán)保投資約13.9億元(人民幣)。電廠的投資比例為:原廣東省電力局投資60%(現(xiàn)已劃撥給廣東省粵電集團(tuán)有限公司),香港合和實(shí)業(yè)有限公司投資40%(1997年轉(zhuǎn)售給美國邁朗公司,20xx年12月美國邁朗公司將所持股份轉(zhuǎn)售給香港華潤集團(tuán)公司。
電廠總裝機(jī)容量為1980MW(3×660MW),年發(fā)電能力可達(dá)130億千瓦時(shí)。電廠于1993年1月正式動工,由GEC-ALSTHOM公司采用交鑰匙方式承包興建,1996年6月三臺機(jī)組正式移交商業(yè)運(yùn)行。截至20xx年底,累計(jì)發(fā)電1080多億千瓦時(shí),上繳各類稅款50多億元,為廣東的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。
沙角C電廠作為廣東省粵電集團(tuán)有限公司的派出機(jī)構(gòu),主要負(fù)責(zé)沙角發(fā)電廠C廠的運(yùn)營管理。自1996年電廠投運(yùn)以來,沙角C電廠始終堅(jiān)持以“提高整體運(yùn)營水平,增強(qiáng)市場競爭能力”為目標(biāo),積極參與國家電力體制改革,順利轉(zhuǎn)變經(jīng)營體制,在改革中尋求發(fā)展,與時(shí)俱進(jìn),兩個(gè)文明建設(shè)取得了驕人成績。
2、C廠結(jié)構(gòu)
沙角C電廠有3臺660MW機(jī)組,每臺機(jī)組發(fā)出的電能都是經(jīng)各自的主變壓器升壓至500kV,由500kV變電站進(jìn)入廣東省主網(wǎng)。
發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓為19kV,主變壓器為Yo/△接線,每臺機(jī)有2臺容量各為44MVA的△/Yo接線高壓廠用工作變壓器,2臺高壓廠用工作變壓器各帶一10kV機(jī)組段。全廠設(shè)1臺容量為44MVA的高壓廠用備用變壓器及設(shè)高壓廠用公用段10kV兩段。每臺機(jī)裝設(shè)發(fā)電機(jī)開關(guān),而全廠只設(shè)1臺容量較小的高壓廠用備用變壓器。優(yōu)點(diǎn)是:
a)機(jī)組正常起、停不需切換廠用電,只需操作發(fā)電機(jī)開關(guān),廠用電可靠性高。
b)機(jī)組在發(fā)生發(fā)電機(jī)開關(guān)以內(nèi)故障時(shí)(如發(fā)電機(jī)、汽機(jī)、鍋爐故障),只需跳開發(fā)電機(jī)開關(guān),廠用電源不會消失,也不需切換,提高了廠用電的可靠性,同時(shí)減輕了操作人員的工作量和緊張度。這一點(diǎn)在沙角C廠的調(diào)試過程中,表現(xiàn)非常突出。同時(shí)對于國內(nèi)大型機(jī)組采用一機(jī)只配一主操作員和一副操作員的值班方式非常有益。
c)對保護(hù)主變壓器、高壓廠用工作變壓器有利。對于主變壓器、高壓廠用工作變壓器發(fā)生內(nèi)部故障時(shí),由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流衰減需要一定時(shí)間,在發(fā)電機(jī)-變壓器組保護(hù)動作切除主變壓器高壓側(cè)斷路器后,發(fā)電機(jī)在勵(lì)磁電流衰減階段仍向故障點(diǎn)供電,而裝設(shè)發(fā)電機(jī)開關(guān)后由于能快速切開發(fā)電機(jī)開關(guān),而使主變壓器受到更好的保護(hù),這一點(diǎn)對于大型機(jī)組非常有利。
d)發(fā)電機(jī)開關(guān)以內(nèi)故障只需跳開發(fā)電機(jī)開關(guān),不需跳主變壓器高壓側(cè)500kV開關(guān),對系統(tǒng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)影響較小,對電網(wǎng)有利。
310kV廠用電系統(tǒng)運(yùn)行方式的設(shè)計(jì)
由于受備用變壓器容量所限,備用變壓器在同一時(shí)間內(nèi)只能帶1段10kV公用段及1段10kV機(jī)組段,因此要求在正常情況下公用段盡量由某2臺正常運(yùn)行機(jī)組的高壓廠用工作變壓器各帶1段。10kV廠用電源事故切換采用自動慢切換,當(dāng)正在向1段10kV公用段供電的10kV機(jī)組段由電壓繼電器判斷為失壓,且保護(hù)是反應(yīng)非10kV母線段上故障時(shí),在確認(rèn)10kV機(jī)組段進(jìn)線開關(guān)已跳開后,將會起動自動慢切換,經(jīng)5s延時(shí),將備用變壓器低壓側(cè)10kV開關(guān)合上,從而恢復(fù)該機(jī)組段和原由它供電的公用段的供電。當(dāng)保護(hù)是反應(yīng)10kV母線段上故障時(shí),則不起動自動慢切換。自動慢切換是采用傳統(tǒng)的中間繼電器和時(shí)間繼電器通過硬接線來實(shí)現(xiàn)的。雖然備用變壓器下接10kV公用段A和10kV公用段B,但由于備用變壓器容量有限,在同一時(shí)間內(nèi)備用變壓器只能帶1段公用段,從備用變壓器來的10kV公用段A進(jìn)線開關(guān)和10kV公用段B進(jìn)線開關(guān)之間有電氣閉鎖,防止2個(gè)開關(guān)同時(shí)合上。同樣,雖然各機(jī)組的10kV機(jī)組段各段與相應(yīng)的10kV公用段各段都有聯(lián)絡(luò)斷路器連接,但為防止正常情況下不同機(jī)組的10kV機(jī)組段通過10kV公用段并列,相互之間設(shè)有閉鎖,防止同一時(shí)間2臺機(jī)的10kV機(jī)組段向同一10kV公用段供電。正常情況下,廠用電源的手動切換及由備用變壓器供電轉(zhuǎn)為正常供電時(shí)廠用電的短時(shí)并列供電,要通過手動經(jīng)同期裝置進(jìn)行,并經(jīng)200ms延時(shí)自動跳開另一開關(guān)。
由上可知,由于備用變壓器受容量及上述運(yùn)行方式的限制,在事故情況下只能向1段公用段及當(dāng)時(shí)向該公用段供電的機(jī)組段供電,因而事故情況下后備電源只能保證機(jī)組50%的負(fù)荷。而且,如果當(dāng)時(shí)該機(jī)組段未帶1段公用段,則后備電源將不能向機(jī)組提供廠用電源。如果該機(jī)組又失去全部廠用電,則需要靠柴油機(jī)組來保障機(jī)組的安全。因此,該種接線對柴油機(jī)組要求較高,而目前沙角C廠使用的柴油機(jī)組質(zhì)量較好,經(jīng)受了很多次起動的考驗(yàn)。
由上可見,備用變壓器主要是作為全廠的1個(gè)由系統(tǒng)來供電的用于機(jī)組停機(jī)或停機(jī)后的安全電源,且對其中的1臺機(jī)組起不到提供后備電源的作用。
3、廠用電系統(tǒng)等級及電壓切換
目前沙角C廠廠用電有3個(gè)電壓等級:10kV電壓,3kV電壓,380V電壓。其中10kV系統(tǒng)、3kV系統(tǒng)為中阻接地,380V系統(tǒng)為不接地系統(tǒng)。380V的照明用電和其他需要中性點(diǎn)接地的380V/220V系統(tǒng),采用△/Yo的變壓器來產(chǎn)生。
10kV系統(tǒng)如前所述有電源自動慢速切換。3kV系統(tǒng)機(jī)組2段之間、3kV系統(tǒng)公用2段之間有聯(lián)絡(luò)開關(guān),聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間不帶同期和自動切換。當(dāng)需要切換電源時(shí)只能通過手動切換。380V系統(tǒng)機(jī)組鍋爐、汽機(jī)、除塵各有2段,公用段也有2段,2段之間有聯(lián)絡(luò)開關(guān),聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間不帶同期和自動切換。當(dāng)需要切換電源時(shí)只能通過手動切換。
4、改進(jìn)措施
雖然沙角C電廠廠用電的可靠性比較高,但從減少運(yùn)行人員處理事故時(shí)的負(fù)擔(dān)方面考慮,須給所有機(jī)組在事故中提供自動投入的備用電源,進(jìn)一步提高廠用電的可靠性。沙角C電廠20xx年進(jìn)行了10kV廠用電自動投入裝置回路的改造工作,以解決不帶公用段運(yùn)行的機(jī)組無自動投入的備用電源問題。具體設(shè)計(jì)方法是:當(dāng)不帶公用段運(yùn)行的機(jī)組在出現(xiàn)高壓廠用變壓器或主變壓器故障造成廠用電消失時(shí),經(jīng)8s延時(shí)后,讓故障機(jī)組的10kVA側(cè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)自動投入一次,即利用正常運(yùn)行帶公用段母線的的機(jī)組為不帶公用段母線而出現(xiàn)廠用電消失故障的機(jī)組提供自動投入的備用電源。這種改進(jìn)方法的優(yōu)點(diǎn)是投資少,一次回路不做任何改動。
沙角C電廠投運(yùn)以來,廠用電的運(yùn)行是比較可靠的,沒有發(fā)生過因備用電源問題而導(dǎo)致機(jī)組安全停機(jī)困難的情況。這也證明了在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí),發(fā)電機(jī)出口帶斷路器的設(shè)計(jì)對于電廠廠用電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和靈活性是有很大好處的。
四、實(shí)習(xí)總結(jié)與心得體會
通過這兩次的生產(chǎn)實(shí)習(xí),我從林益變電站的實(shí)習(xí)中了解到林益變電站200KV變100KV是采用雙回路分段母線的接線方式。從變壓器開始,變壓到母線傳輸電流到的出線,里面的各種一次、二次設(shè)備,斷路器、聯(lián)絡(luò)器、電流互感器、電壓互感器、GIS、隔離開關(guān)、避雷器等等。第一次實(shí)地近距離看到高壓變電站,更加深刻地認(rèn)識到,在變電站工作,安全是最重要的一件事,所以我們牢記“安全第一、預(yù)防為主”的方針,加強(qiáng)《安規(guī)》學(xué)習(xí),提高安全意識,更是我們的必修課。
從沙角C電廠了解到了火電廠發(fā)電的各個(gè)流程和基本原理,從輸煤,鍋爐的燃燒到電除塵器和煙氣排放系統(tǒng)都有較為全面的認(rèn)識,對電廠使用靜電除塵技術(shù),燃燒低硫煤,低氮燃燒技術(shù),高煙囪排放技術(shù)和煙氣脫硫技術(shù)結(jié)合來降低環(huán)境污染映像非常深刻。
在這兩次實(shí)習(xí)中,我收益頗多,這些都是無形資產(chǎn),將伴隨我一生。特別是每次變電站還有電廠的師傅接待我們的時(shí)候所說的第一句話都是強(qiáng)調(diào)人身安全,生產(chǎn)以人為本。使我對電力方面的安全更加的重視。
第三篇:電氣認(rèn)識實(shí)習(xí)報(bào)告
一、 前言
20xx年xx月xx日下午1點(diǎn)30分,我們參觀了位于揚(yáng)州的江都五十萬變電所,這次參觀學(xué)習(xí),使我了解500kV江都變電所是江蘇省第一座、華東第二座、全國第八座500kV變電所,1985年6月1日開始基建,至1987年12月27日投入運(yùn)行。通過這次參觀學(xué)習(xí),我了解到電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè),是關(guān)系國計(jì)民生、國民經(jīng)濟(jì)的第一基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),并使我對發(fā)電,輸配電,電氣設(shè)備和控制設(shè)備等各個(gè)環(huán)節(jié)有了一定的初步認(rèn)識和了解,增加了我們對本專業(yè)的更深一層的理解,受益匪淺。
二、 企業(yè)介紹
500KV江都變電所位于江蘇省江都市北郊,占地160畝,是華東電網(wǎng)重要的樞紐變電所。江都變電所是國家七五重點(diǎn)工程,始建于1985年,1987年12月27日正式投產(chǎn),1999年二期擴(kuò)建工程順利完成。江都變電所是500KV華東東線電網(wǎng)網(wǎng)架中聯(lián)接長江南北的重要變電所。江都變電所現(xiàn)江都變電所有三個(gè)電壓等級,500KV采用3/2開關(guān)接線方式,220KV采用雙母線單分段帶旁路接線方式,35KV采用單母線接線方式,500KV江都變電所是華東電網(wǎng)北電南送的咽喉要道,在整個(gè)華東地區(qū)扮演著不可或缺的重要角色。
變電所是電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場所。為保證電能的質(zhì)量以及設(shè)備的安全,在變電所中還需進(jìn)行電壓調(diào)整、潮流控制以及輸配電線路和主要電工設(shè)備的保護(hù)。按用途可分為電力變電所和牽引變電所(電氣鐵路和電車用)。電力變電所又分為輸電變電所、配電變電所和變頻所。
三、實(shí)習(xí)內(nèi)容
1、電能的產(chǎn)生、傳輸
火力發(fā)電系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)(以鍋爐為核心)、汽水系統(tǒng)(主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組成)、電氣系統(tǒng)(以汽輪發(fā)電機(jī)、主變壓器等為主)、控制系統(tǒng)等組成,前二者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽;電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由熱能、機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變;控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。簡單的說就是利用燃料(煤)發(fā)熱,加熱水,形成高溫高壓過熱蒸汽,推動氣輪機(jī)旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(電磁場)旋轉(zhuǎn),定子線圈切割磁力線,發(fā)出電能,再利用升壓變壓器,升到系統(tǒng)電壓,與系統(tǒng)并網(wǎng),向外輸送電能
2、電氣設(shè)備
(1)高壓開關(guān)柜:高壓開關(guān)柜是用于電力系統(tǒng)的電氣柜設(shè)備。高壓開關(guān)柜的作用是在電力系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過程中,進(jìn)行開合、控制和保護(hù)。高壓開關(guān)柜內(nèi)的部件主要有高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓操作機(jī)構(gòu)等。
(2)低壓開關(guān)柜:發(fā)電環(huán)節(jié):電壓從低壓變到高壓時(shí),實(shí)現(xiàn)高壓輸電,必須需要用開關(guān)柜;配電環(huán)節(jié):電壓從高壓變到低壓,實(shí)現(xiàn)低壓用電,也必須要用開關(guān)柜。
(3)變壓器:變壓器利用電磁感應(yīng)的原理來改變交流電壓的裝置,主要構(gòu)件是初級線圈、次級線圈和鐵心(磁芯)。在電器設(shè)備和無線電路中,常用作升降電壓、匹配阻抗,安全隔離等。
(4)汽輪機(jī):汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)械,又稱蒸汽透平。主要用作發(fā)電用的原動機(jī),也可直接驅(qū)動各種泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和船舶螺旋槳等,還可以利用汽輪機(jī)的排汽或中間抽汽滿足生產(chǎn)和生活上的供熱需要 。
(5)電壓、電流互感器:電壓互感器是一個(gè)帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當(dāng)在一次繞組上施加一個(gè)電壓U1時(shí),在鐵心中就產(chǎn)生一個(gè)磁通,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,則在二次繞組中就產(chǎn)生一個(gè)二次電壓U2。
電流互感器起到變流和電氣隔離作用。便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流,避免直接測量線路的危險(xiǎn)。電流互感器是升壓(降流)變壓器,它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器,電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流,電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng),二次側(cè)接測量儀表、繼電保護(hù)等。
3、控制設(shè)備
(1)DCS控制系統(tǒng)
DCS系統(tǒng)(DIstributed Control System,分散控制系統(tǒng))是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動化的不斷興起和過程控制要求的日益復(fù)雜應(yīng)運(yùn)而生的綜合控制系統(tǒng),它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的,它是計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和多媒體技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,可提供窗口友好的人機(jī)界面和強(qiáng)大的通訊功能,是完成過程控制、過程管理的現(xiàn)代化設(shè)備,由于DCS將系統(tǒng)控制功能分散在各臺計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用容錯(cuò)設(shè)計(jì),因此某一臺計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的故障不會導(dǎo)致系統(tǒng)其他功能的喪失。此外,由于系統(tǒng)中各臺計(jì)算機(jī)所承擔(dān)的任務(wù)比較單一,可以針對需要實(shí)現(xiàn)的功能采用具有特定結(jié)構(gòu)和軟件的專用計(jì)算機(jī),從而使系統(tǒng)中每臺計(jì)算機(jī)的可靠性也得到提高。其次,DCS采用開放式,標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系列化設(shè)計(jì),系統(tǒng)中各臺計(jì)算機(jī)采用局域網(wǎng)方式通信,實(shí)現(xiàn)信息傳輸,當(dāng)需要改變或擴(kuò)充系統(tǒng)功能時(shí),可將新增計(jì)算機(jī)方便地連入系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)或從網(wǎng)絡(luò)中卸下,幾乎不影響系統(tǒng)其他計(jì)算機(jī)的工作。
(2)PLC可編程控制器
PLC主要是指數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)的可編程邏輯控制器,用于控制機(jī)械的生產(chǎn)過程,是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置,它采用可以編制程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體,易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。
四、感受和體會
通過這次實(shí)習(xí),我了解和掌握了變電所的主要結(jié)構(gòu)、使用的電氣設(shè)備和工作流程,以及產(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(jì)、試驗(yàn)等基本理論的理解,使我們了解和掌握更多與本專業(yè)有關(guān)的知識。從而認(rèn)識了自己專業(yè)在社會中扮演的位置,明確了自己的努力方向,在今后的學(xué)習(xí)我們應(yīng)當(dāng)多接觸電力電子技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù),電機(jī)電器技術(shù)信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),機(jī)電一體化技術(shù)等諸多領(lǐng)域,努力使自己在畢業(yè)后成為能解決電氣工程技術(shù)分析與控制問題基本能力的高級工程技術(shù)人才。
五、結(jié)論和建議
在這次實(shí)習(xí)中,我深刻的體會到了,作為一名電氣專業(yè)的學(xué)生,我們所學(xué)習(xí)的知識,不能僅僅停留在課本上的,而是要在實(shí)習(xí)中不斷增強(qiáng)自己的動手能力和積累經(jīng)驗(yàn),課本上學(xué)習(xí)到的知識是要應(yīng)用在實(shí)際工作生產(chǎn)中的,所以我認(rèn)為我們應(yīng)該利用課余時(shí)間多接觸社會,利用所學(xué)知識于實(shí)踐中求真知。同時(shí)變電所具有的嚴(yán)謹(jǐn),踏實(shí)的工作作風(fēng)值得我們學(xué)習(xí)。
第四篇:電氣工程實(shí)習(xí)報(bào)告
一、實(shí)習(xí)目的
大學(xué)畢業(yè)之際,畢業(yè)實(shí)習(xí)是極為重要的實(shí)踐性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),通過階段性時(shí)間的實(shí)習(xí),為我們之后走向社會,接觸本工作,拓寬知識面,增強(qiáng)感性認(rèn)識,培養(yǎng)、鍛煉我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本技能和專業(yè)知識,去獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力,能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)理論知識運(yùn)用與實(shí)踐,在實(shí)踐中結(jié)合理論加深對其認(rèn)識和總結(jié),再次學(xué)習(xí),將專業(yè)知識與實(shí)際接軌,逐步認(rèn)識體會,從而更好地將所學(xué)的運(yùn)用到工作中去,接觸社會,認(rèn)識社會,體驗(yàn)生活,學(xué)會生活,學(xué)會生活,學(xué)會感悟,學(xué)會做事,學(xué)會與人相處,學(xué)會團(tuán)結(jié)協(xié)作,為以后畢業(yè)走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。具體目的如下:
1.在圖書館查閱關(guān)于無刷直流電機(jī)設(shè)計(jì)方面的資料,為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。
2.對畢業(yè)設(shè)計(jì)所選題目―無刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)有初步的了解。
3.通過借鑒和分析關(guān)于無刷直流電機(jī)控制器方面的設(shè)計(jì)實(shí)例,從中學(xué)到無刷直流電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)過程及一般步驟。
二、實(shí)習(xí)單位
xx理工大學(xué)
三、實(shí)習(xí)任務(wù)
1、收集資料
在學(xué)校圖書館查找資料,了解自己所學(xué)專業(yè)的東西,并且確定自己的課題,得到相關(guān)的知識和能力,思考課題的內(nèi)容與方向,有針對性的收集資料,包括專業(yè)資料、工具資料和其他相關(guān)的資料。
2、設(shè)計(jì)初步方案
在收集完資料后可以初步確定自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案,并建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行原理分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn),這一項(xiàng)工作是繁瑣而艱巨的,需要不斷的補(bǔ)充知識修正設(shè)計(jì)結(jié)果。
3、撰寫《畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告》
做完上面的工作后,就需要及時(shí)的編寫《畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告》。這是對這段時(shí)間學(xué)習(xí)的全面總結(jié),編寫實(shí)習(xí)報(bào)告,我們能夠重現(xiàn)自己學(xué)習(xí)的經(jīng)歷,重新匯總資料情況,這樣會給我們帶來設(shè)計(jì)靈感。認(rèn)認(rèn)真真完成實(shí)習(xí)報(bào)告后,我們就會對自己的課題有了全新的理解,后面的實(shí)際設(shè)計(jì)工作就會變得輕松。
四、實(shí)習(xí)內(nèi)容
1、熟悉無刷直流電機(jī):
無刷直流電機(jī)即直流無刷電機(jī)。無刷直流電機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。 無刷直流電機(jī)應(yīng)用及其廣泛,它可在家電、汽車、航空、醫(yī)療、工業(yè)自動化設(shè)備和儀器等各種各樣的行業(yè)中使用。無刷直流電機(jī)是指無電刷和換向器(或集電環(huán))的電機(jī),是不用電刷進(jìn)行換向,而是采用電子器件進(jìn)行換向的。與有刷直流電機(jī)和異步電機(jī)相比,無刷直流電機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn),具體表現(xiàn)如下:
1、更好的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速特性;2、快速的動態(tài)響應(yīng);3、高效率;4、壽命長;5、工作無噪聲,性能可靠、永無磨損、故障率低;6、較高的轉(zhuǎn)速范圍。
1.1 工作原理
無刷直流電機(jī)由電動機(jī)主體和驅(qū)動器組成,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法,同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體 ,為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性,在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成,其功能是:接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號,以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號,用來控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號,用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護(hù)和顯示等等。
直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能,但直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)也正是它的缺點(diǎn),因?yàn)橹绷麟姍C(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能,則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場須恒維持90°,這就要藉由碳刷及整流子。碳刷及整流子在電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外,使用場合也受到限制。交流電機(jī)沒有碳刷及整流子,免維護(hù)、堅(jiān)固、應(yīng)用廣,但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到。現(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多,提升驅(qū)動電機(jī)的性能。微處理機(jī)速度亦越來越快,可實(shí)現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直角坐標(biāo)系統(tǒng)中,適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量,達(dá)到類似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅堋?/p>
此外已有很多微處理機(jī)將控制電機(jī)必需的功能做在芯片中,而且體積越來越小;像模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器、脈沖寬度調(diào)制等。直流無刷電機(jī)即是以電子方式控制交流電機(jī)換相,得到類似直流電機(jī)特性又沒有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。
1.2 結(jié)構(gòu)
直流無刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種,也就是說電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù)(p)影響:n=120.f / p。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下,改變定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制(驅(qū)動器),控制定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正,以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方式。也就是說直流無刷電機(jī)能夠在額定負(fù)載范圍內(nèi)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)仍可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速。
直流無刷驅(qū)動器包括電源部及控制部如圖 (1) :電源部提供三相電源給電機(jī),控制部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。
電源部可以直接以直流電輸入(一般為24v)或以交流電輸入(110v/220 v),如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機(jī)線圈前須先將直流電壓由換流器轉(zhuǎn)成3相電壓來驅(qū)動電機(jī)。換流器一般由6個(gè)功率晶體管(q1~q6)分為上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)連接電機(jī)作為控制流經(jīng)電機(jī)線圈的開關(guān)??刂撇縿t提供pwm(脈沖寬度調(diào)制)決定功率晶體管開關(guān)頻度及換流器換相的時(shí)機(jī)。直流無刷電機(jī)一般希望使用在當(dāng)負(fù)載變動時(shí)速度可以穩(wěn)定于設(shè)定值而不會變動太大的速度控制,所以電機(jī)內(nèi)部裝有能感應(yīng)磁場的霍爾傳感器,做為速度之閉回路控制,同時(shí)也做為相序控制的依據(jù)。但這只是用來做為速度控制并不能拿來做為定位控制。
1.3 特點(diǎn)
1、可替代直流電機(jī)調(diào)速、變頻器+變頻電機(jī)調(diào)速、異步電機(jī)+減速機(jī)調(diào)速;
2、具有傳統(tǒng)直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又取消了碳刷、滑環(huán)結(jié)構(gòu);
3、可以低速大功率運(yùn)行,可以省去減速機(jī)直接驅(qū)動大的負(fù)載;
4、體積小、重量輕、出力大;
5、轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)異,中、低速轉(zhuǎn)矩性能好,啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動電流小;
6、無級調(diào)速,調(diào)速范圍廣,過載能力強(qiáng);
7、軟啟軟停、制動特性好,可省去原有的機(jī)械制動或電磁制動裝置;
8、效率高,電機(jī)本身沒有勵(lì)磁損耗和碳刷損耗,消除了多級減速耗,綜合節(jié)電率可達(dá)20%~60%。
9、可靠性高,穩(wěn)定性好,適應(yīng)性強(qiáng),維修與保養(yǎng)簡單;
10、耐顛簸震動,噪音低,震動小,運(yùn)轉(zhuǎn)平滑,壽命長;
11、不產(chǎn)生火花,特別適合爆炸性場所,有防爆型;
12、根據(jù)需要可選梯形波磁場電機(jī)和正弦波磁場電機(jī)。
1.4 應(yīng)用
無刷直流電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛,如汽車、工具、工業(yè)工控、自動化以及航空航天等等??偟膩碚f,無刷直流電機(jī)可以分為以下三種主要用途:
持續(xù)負(fù)載應(yīng)用:主要是需要一定轉(zhuǎn)速但是對轉(zhuǎn)速精度要求不高的領(lǐng)域,比如風(fēng)扇、抽水機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等一類的應(yīng)用,這類應(yīng)用成本較低且多為開環(huán)控制。
可變負(fù)載應(yīng)用:主要是轉(zhuǎn)速需要在某個(gè)范圍內(nèi)變化的應(yīng)用,對電機(jī)轉(zhuǎn)速特性和動態(tài)響應(yīng)時(shí)間特性有更高的需求。如家用器具中的、甩干機(jī)和壓縮機(jī)就是很好的例子,汽車工業(yè)領(lǐng)域中的油泵控制、電控制器、發(fā)動機(jī)控制等,這類應(yīng)用的系統(tǒng)成本相對更高些。
定位應(yīng)用:大多數(shù)工業(yè)控制和自動控制方面的應(yīng)用屬于這個(gè)類別,這類應(yīng)用中往往會完成能量的輸送,所以對轉(zhuǎn)速的動態(tài)響應(yīng)和轉(zhuǎn)矩有特別的要求,對控制器的要求也較高。測速時(shí)可能會用上光電和一些同步設(shè)備。過程控制、機(jī)械控制和運(yùn)輸控制等很多都屬于這類應(yīng)用。
實(shí)用性新型無刷電機(jī)是與電子技術(shù)、微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、自控技術(shù)以及材料科學(xué)等發(fā)展緊密聯(lián)系的。它不僅限于交直流領(lǐng)域,還涉及電動、發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換和信號傳感等領(lǐng)域。在電機(jī)領(lǐng)域中新型無刷電機(jī)的品種是較多的,但性能優(yōu)良的無刷電機(jī)因受到價(jià)格的限制,其應(yīng)用還不十分廣泛。下面分別就主要的新型無刷電機(jī)進(jìn)行探索與研究。
1.5電機(jī)分類
1.5.1 直流電動機(jī)
一般直流電動機(jī)具有相同的工作原理和應(yīng)用特性,而其組成是不一樣的。除了電機(jī)本身外,前者還多一個(gè)換向電路,電機(jī)本身和換向電路緊密結(jié)合在一起。許多小功率電動機(jī)的電機(jī)本身是與換向電路合成一體,從外觀上看直流無刷電動機(jī)與直流電動機(jī)完全一樣。
直流無刷電動機(jī)的電機(jī)本身是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換部分,它除了電機(jī)電樞、永磁勵(lì)磁兩部分外,還帶有傳感器。電機(jī)本身是直流無刷電機(jī)的核心,它不僅關(guān)系到性能指標(biāo)、噪聲振動、可靠性和使用壽命等,還涉及制造費(fèi)用及產(chǎn)品成本。由于采用永磁磁場,使直流無刷電機(jī)擺脫一般直流電機(jī)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu),滿足各種應(yīng)用市場的要求,并向著省銅節(jié)材、制造簡便的方向發(fā)展。永磁磁場的發(fā)展與永磁材料的應(yīng)用密切相關(guān),第三代永磁材料的應(yīng)用,促使直流無刷電機(jī)向高效率、小型化、節(jié)能方向邁進(jìn)。
為了實(shí)現(xiàn)電子換向必須有位置信號來控制電路。早期用機(jī)電位置傳感器獲得位置信號,現(xiàn)已逐步用電子式位置傳感器或其它方法得到位置信號,最簡便的方法是利用電樞繞組的電勢信號作為位置信號。
要實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制必須有速度信號。用獲得位置信號相近方法取得速度信號,最簡單的速度傳感器是測頻式測速發(fā)電機(jī)與電子線路相結(jié)合。
直流無刷電機(jī)的換向電路由驅(qū)動及控制兩部分組成,這兩部分是不容易分開的,尤其小功率用電路往往將兩者集成化成為單一專用集成電路。
在功率較大的電機(jī)中,驅(qū)動電路和控制電路可各自成為一體。驅(qū)動電路輸出電功率,驅(qū)動電動機(jī)的電樞繞組,并受控于控制電路。驅(qū)動電路已從線性放大狀態(tài)轉(zhuǎn)成脈寬調(diào)制的開關(guān)狀態(tài),相應(yīng)電路組成也從晶體管分立電路轉(zhuǎn)成模塊化集成電路。模塊化集成電路有功率雙極晶體管、功率場效應(yīng)管和隔離柵場效應(yīng)雙極晶體管等組成形式。雖然,隔離柵場效應(yīng)雙極晶體管價(jià)格較貴,但從可靠安全和性能角度看,選用它還是較合適的。
控制電路用作控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、電流(或轉(zhuǎn)矩)以及保護(hù)電機(jī)的過流、過壓、過熱等。上述參數(shù)容易轉(zhuǎn)成模擬信號,用此來控制較簡單,但從發(fā)展來看,電機(jī)的參數(shù)應(yīng)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,通過數(shù)字式控制電路來控制電機(jī)。當(dāng)前,控制電路有專用集成電路、微處理器和數(shù)字信號處理器等三種組成方式。在對電機(jī)控制要求不高的場合,專用集成電路組成控制電路是簡單實(shí)用的方式。采用數(shù)字信號處理器組成控制電路是今后發(fā)展方向,有關(guān)數(shù)字信號處理器將在下面交流同步伺服電動機(jī)中介紹。
在微小功率范疇直流無刷電動機(jī)是發(fā)展較快的新型電機(jī)。由于各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域需要各自獨(dú)特的直流無刷電動機(jī),所以直流無刷電動機(jī)的類型較多。大體上有計(jì)算機(jī)外存儲器以及VCD、DVD、CD主軸驅(qū)動用扁平式無鐵心電機(jī)結(jié)構(gòu),小型通風(fēng)機(jī)用外轉(zhuǎn)子電機(jī)結(jié)構(gòu),家電用多極磁場結(jié)構(gòu)及內(nèi)裝式結(jié)構(gòu),電動自行車用多極、外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等等。上述直流無刷電動機(jī)的電機(jī)本身和電路均成一體,使用十分方便,它的產(chǎn)量也非常大。為了滿足大批量、低成本的市場需要,直流無刷電動機(jī)的生產(chǎn)必須要形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)。因此,直流無刷電動機(jī)是一種高投入、高產(chǎn)出的行業(yè)。同時(shí),我們應(yīng)該考慮到市場也在不斷地發(fā)展,如家用空調(diào)用電機(jī)正由3A轉(zhuǎn)向3D,需要大量的中小功率的直流無刷直流電動機(jī),研究和開發(fā)中小功率的直流無刷電動機(jī)也成當(dāng)務(wù)之急。
1.5.2 無刷電機(jī)
(BLDCM)是在有刷直流電動機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展來的,但它的驅(qū)動電流是不折不扣的交流;無刷直流電機(jī)又可以分為無刷速率電機(jī)和無刷力矩電機(jī)。一般地,無刷電機(jī)的驅(qū)動電流有兩種,一種是梯形波(一般是“方波”),另一種是正弦波。有時(shí)候把前一種叫直流無刷電機(jī),后一種叫交流伺服電機(jī),確切地講是交流伺服電動機(jī)的一種。
無刷直流電機(jī)為了減少轉(zhuǎn)動慣量,通常采用“細(xì)長”的結(jié)構(gòu)。無刷直流電機(jī)在重量和體積上要比有刷直流電機(jī)小的多,相應(yīng)的轉(zhuǎn)動慣量可以減少40%―50%左右。由于永磁材料的加工問題,致使無刷直流電機(jī)一般的容量都在100kW以下。
這種電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好,調(diào)速范圍廣,壽命長,維護(hù)方便噪聲小,不存在因電刷而引起的一系列問題,所以這種電動機(jī)在控制系統(tǒng)中有很大的應(yīng)用潛力。
電動機(jī)的定子繞組多做成三相對稱星形接法,同三相異步電動機(jī)十分相似。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上粘有已充磁的永磁體,為了檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子的極性,在電動機(jī)內(nèi)裝有位置傳感器。驅(qū)動器由功率電子器件和集成電路等構(gòu)成,其功能是:接受電動機(jī)的啟動、停止、制動信號,以控制電動機(jī)的啟動、停止和制動;接受位置傳感器信號和正反轉(zhuǎn)信號,用來控制逆變橋各功率管的通斷,產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)矩;接受速度指令和速度反饋信號,用來控制和調(diào)整轉(zhuǎn)速;提供保護(hù)和顯示等等。
由于無刷直流電動機(jī)是以自控式運(yùn)行的,所以不會象變頻調(diào)速下重載啟動的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動繞組,也不會在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。
中小容量的無刷直流電動機(jī)的永磁體,多采用高磁能積的稀土釹鐵硼(Nd-Fe-B)材料。因此,稀土永磁無刷電動機(jī)的體積比同容量三相異步電動機(jī)縮小了一個(gè)機(jī)座號。
近三十年來針對異步電動機(jī)變頻調(diào)速的研究,歸根到底是在尋找控制異步電動機(jī)轉(zhuǎn)矩的方法,稀土永磁無刷直流電動機(jī)必將以其寬調(diào)速、小體積、高效率和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差小等特點(diǎn)在調(diào)速領(lǐng)域顯現(xiàn)優(yōu)勢。
無刷直流電機(jī)因?yàn)榫哂兄绷饔兴㈦姍C(jī)的特性,同時(shí)也是頻率變化的裝置,所以又名直流變頻,國際通用名詞為BLDC.無刷直流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,低速轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速精度等都比任何控制技術(shù)的變頻器還要好,所以值得業(yè)界關(guān)注.本產(chǎn)品已經(jīng)生產(chǎn)超過55kW,可設(shè)計(jì)到400kW,可以解決產(chǎn)業(yè)界節(jié)電與高性能驅(qū)動的需求。
2、了解PIC16F72單片機(jī):
2.1 PIC16F72單片機(jī)的主要性能
首先我們對外部時(shí)鐘輸入:它的頻率是20MHz,其中有2K字14位寬的程序存儲空間,伴隨著128字節(jié)8位寬的數(shù)據(jù)存儲空間,另外還有8個(gè)中斷,3個(gè)8位I/O口以及PORTA、PORTB、PORTC。還有三個(gè)定時(shí)器模塊:TIMER0、TIMER1、TIMER2隨帶著一個(gè)CCP模塊;8位5通道的AD轉(zhuǎn)換器。
2.4 PIC16F72單片機(jī)各個(gè)模塊的具體工作任務(wù)
最小系統(tǒng)模塊:引腳1相連的是復(fù)位電路,引腳1也是程序的高壓燒寫口;引腳9和引腳10分別是震蕩電路的輸入口和輸出口,連接的是16MHz的晶振;引腳20和引腳8、引腳19是電源電路部分,分別接5V電源和地。
功能模塊:模擬信號輸入處理模塊:模擬信號的處理主要是通過單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)的。引腳2檢測流過電機(jī)的電流信