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电气与电子工程学院09级专业认识实习
实习报告
电气09提高班
2011电气学院暑假认知实习总结
今年暑假，我参加了我们学院统一组织的电气工程及其自动化专业认知实习。认知实习一直以来是高等学校教学计划的重要组成部分，它不但能够使我们完成加强理论与实践相结合的教学目标，也是我们在校学生认识专业技术的重要渠道。通过认知实习我们能了解到书本上讲到的很多重要装置的实际模型，便于以后分析并解决问题。本次暑假认知实习为期3日，时间虽短但给我的认识和体会却是相当的深刻。
这次暑假认知实习中，我们参观了武汉东湖高新热电厂，长江动力公司，华中科技大学脉冲强磁场实验室，金盘电气武汉分公司。在现场工程技术人员的详细解说下，我了解了以下四个方面的知识：火电厂发电流程和电力系统调度自动化；发电机电动机等机电设备的制造在电气领域的作用；强磁场在电气领域的地位及作用；变压器的制造过程以及在配电系统中的作用。这些知识为我们更好地理解电气工程打下了坚实的基础，与书本相关的知识让我们得到了认识的延伸、提高、升华。目前书本上没学到的知识让我们对新的知识范畴有了初步了解，入了门，大有利于以后的专业知识学习。
第一站：6月25日东湖高新热电厂
火电厂是一个庞大而又复杂的生产电能与热能的工厂。东湖高新热电厂主要由下列5个系统组成：燃料系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统和控制系统。在参观该热电厂的过程中，通过带队工程人员的讲解，我们了解到：该热电厂采用最新的工艺发电机组和最先进的电脑集中控制系统，增加了自动吹灰和自动输煤系统，除尘效率高达99．5％；同时作为配套工程，武汉高新热电股份公司已建成一座年产标砖2000万块的灰渣制砖厂，热电厂焚烧后的灰渣成为制砖原料，使该厂基本没有灰渣堆放现象；各项环保指标都低于国际按标准，其中除尘设备采用世界最先进的除尘效率高达99.5%的静电除尘器，生产排放的粉煤通过密封管道运输配套的建材公司综合利用。该电厂的烟气脱硫工程已经建立完毕，每年约减少二氧化硫排放量800吨。该电厂也十分重视厂内生产节能降耗技术改造工作，两年内制定节能降耗措施计划28项，实施25项，以上措施实施后全年可以节约3000余吨标准煤。由于我们来参观时正逢该热电厂改制，因而电厂内让人觉得很破败。由于目前热电厂的发电效率不是很高（大约只有30%左右），而热电厂兼顾发电和输气两项功能，发电效率就更低了。所以带队人员告诉我们，热电厂的改制迫在眉睫，诚如九十年代很多国有企业的改革一样，我相信东湖高新热电厂会办得越来越好！
第二站：7月7日长江动力公司
一大早，我们步行来到长江动力公司。仅仅只是来到门口，我就觉得这是一个效益很好前途光明的公司。员工的脸上洋溢着笑容，他们都井然有序的忙着各自的工作，节奏很快而又有条理。在带队老师的带领下，我们首先来到了小型电机制造场地，说是小型，是因为这
里的电机基本不需要重型吊车进行搬运，但每个电机的装机容量却并不小。这里的工作场地和我预想的差不多，满地都市大大小小的铁疙瘩。我们电机老师曾经形象的说过：电机就是一堆铁疙瘩。但让人觉得奇怪的是，这里的工作人员竟然以年龄40左右的中年妇女居多，我自己对此无法解释。接下来我们就来到了大型电动机制造厂，映入眼帘的是很巨大的一个厂房，偌大的空间内有着两个大型的起重吊车，原因是电机机芯太重，必须用吊车起重。我好奇的问了一下带队老师，他淡淡的说道，差不多40吨吧！在这里我们见到了该厂引进自德国的机芯制造设备，该设备价值3000W元，功率达到3000KW，为该厂生产出合格的电机作出了重大的贡献。听到带队老师自豪的介绍，我不经黯黯神伤，中国确实是世界上最大的制造业国家，但每个行业的最高新技术，却都引自于国外。曾几何时，3亿件衣服换一架飞机的事情让多少中国技术人员心碎。我们也更应该努力学习，让中国不仅仅是世界上最大的制造业国家也是最大的创造国家。后来，我们又来到了该厂发电机制造厂房，这里与电动机制造厂房并没有本质的不同，但在这儿我还是发现书本上的知识与实际的理论相隔太多，我们几个同学还一度为发电机的绕组吵得不可开交。参观完后，带队人员介绍到他们生产的电机远销海内外，并且他们厂的市值也成功突破30亿大关。其实，关这厂里的铁疙瘩和他们的技术人员都远远不止30亿，不是么?
第三站： 7月8日强磁场研究中心
华中科技大学脉冲强磁场实验室位于华中科技大学东校区，是中国十一五期间计划建设的十二项国家重大科技基础设施之一，也是教育部所属高校承建的第一个国家重大科技基础设施项目，将建成为世界四大脉冲强磁场科学中心之一。强磁场实验装置拟建设场强为50T－80T、孔径为34mm－12mm、脉宽为2250ms－15ms的系列脉冲磁体，以及12MJ电容储能型和100MVA/100MJ脉冲发电机型脉冲电源系统；配备低温、高静压、光源等其它实验条件，建设电输运、磁特性、磁光特性、压力效应、极低温等科学实验测试系统，为脉冲强磁场下凝聚态物理、材料、磁学、化学、生命与医学等领域科学研究提供理想的研究平台，装置建成后将面向国内外科学家开放，装置中的样机系统包含1MJ/25kV脉冲电容器型电源、远程控制系统、4个短脉冲磁体、2个科学实验站和2套低温系统。经测试，100万焦耳的脉冲电源使磁体放电，25毫秒的瞬间，装置产生50万高斯的磁场强度，相当于地球磁场强度的100万倍。样机系统达到各项设计指标，测试精度超过世界领先的比利时鲁汶大学同类型实验室。
首先我们参观了脉冲强磁场的实验设备。脉冲强磁场试验装置规划建设电容储能型和脉冲发电机型两类脉冲电源。我们首先见到的是100MW脉冲发电机组，该发电机为转子旋转惯性储能的脉冲发电机系统，是TEXT-U核聚变试验装置的主电源系统，有世界著名的美国西屋电气公司制造，脉冲输出功率100MW，单脉冲输出能量100MJ。发电机组为J-TEXT装置的纵场合加热场电源，也是脉冲强磁场实验室长脉冲强磁场的电源系统，主要用于对脉冲平顶要求较高的长脉冲磁体（PMT50L）供电。该发电机组有一台三项异步电动机带动一只巨大的飞轮高速转动，然后飞轮在极端的时间内带动发电机产生脉冲功率！之后我们见到了电容储能型电源，它由11个1MJ模块和2个0.5MJ模块组成，主要用于短脉冲磁体（PMT50S、PMT60S、PMT70S、PMT80S）、长短合成脉冲磁体（PMT80LS）和对脉冲平定要求不高的长脉冲磁体（PMT60L）供电。接下来我们参观的是脉冲磁体，它置于一间由5mm厚钢板建成的小房间里，主要是处于屏蔽和安全的考虑。由于脉冲磁体在通电过程中大电流会产生大量热量，使元件温度升高，因此磁体通常是放在液氮中的，这样它的初始温度就很低，我们特意观看了一下金属桶中的液氮状态，液氮的沸点达到-196℃，可以使磁体正常的工作。而且磁体在工作过程中会产生
很强的应力，而磁体材料的应力极限是4GPA，因此工作中应注意到磁体的工作情况，带队老师提到曾经见过一个失败的磁体，由于应力的作用被硬生生的撕扯开，而且这个实验室也发生过实验时脉冲磁体的钢盖被炸飞的事故。最后参观的是核聚变实验室。这个装置我们早已在高中就闻名已久，这次可以亲眼见到而且可以听到老师的讲解，实在是十分的荣幸。核能的产生分为裂变和聚变，现在广泛利用的是裂变反应，但是裂变反应的原料铀-235十分稀少，而且由于裂变是链式反应，很不安全。核废料的处理也是一个问题，而聚变的原料是“氘”和“氚”，它们广泛的在自然界的水中，而且聚变辐射比较小，不存在核废料问题，容易控制，安全性高。现在世界各个国家都在研究核聚变的技术，并且达成了ITER计划，我国走在了这一行列的前沿并且参与了这一计划。当我们惴惴不安的走近托克马克装置，就被它的气魄折服，首先装置中将被抽为真空达到百万分之一个大气压，然后当电子从可控硅中激发出来经过加速进入托克马克，发生雪崩效应将其中的氢原子激发为等离子，并被强大的磁场约束在一个圆环中，其边缘温度达到一千万摄氏度，中心温度达到三千万度，而核聚变需要的温度是一亿摄氏度，所以现在研究的是通过强磁场对高温等离子的约束作用，以防等离子撞击管壁。而通过一台CCD照相机我们可以观察到等离子在圆环中的运动。据称在未来5年内，学校有望建设世界一流的脉冲强磁场实验室，研制出80特斯拉以上脉冲磁体，冲击世界脉冲磁场强度记录，使中国在脉冲强磁场领域达到世界先进水平，我相信在华科骄子的努力下，这些不是梦想！
参观脉冲强磁场时，我感受到了微粒的的力量，托卡马克装置加速高速旋转的粒子产生的高温之高以致只能使其悬浮于内部空气之中。脉冲电源所能产生的高压也是以往不曾了解的。以前说到磁场加速带电粒子的运动基本上只能纸上谈兵，现在算是亲眼所见了。超大的脉冲电源装置，加速装置，让我见识到了实际模型的宏伟，我也从中学习到了各装置的作用，以及建造的缘由。经过这次参观，我对磁和电的关系有了更进一步的了解，明白了强磁场的应用方面和重要作用。
第四站：7月9号金盘电气武汉分公司
金盘电气1993年5月成立于海南省海口市保税区，中美合作企业，1998年2月美国NASDAQ上市，是全球最大的干式变压器和相关电气设备制造厂家之一，也是全球通过美国UL认证的两家树脂浇注干式变压器制造厂家之一。主导产品包括：电压等级为35KV及以下，容量为20000KVA及以下的树脂绝缘干式电力变压器、配电变压器、接地变压器、消弧线圈、箱式变电站、高低压成套开关以及其它特殊用途的电气产品，拥有50000平方米美式标准厂房，年制造能力800万KVA，成套装置10000面。1993年8月，金盘电气以高起点、高水准投入，引进了当时世界最先进的德国技术、设备，专业研发、生产节能环保型树脂绝缘干式变压器产品，并确定了以科技创新、质量取胜、品牌营销的经营发展战略。作为金盘电气大家庭一员的武汉金盘发展迅速，到2008年年底产能已经达到250万KVA，2009年上半年产能已经达到300万KVA，2010年初产能达到450万KVA。
海南金盘电气有限公司是开发、生产具有节能、环保特性的新型输变电设备的专业厂家.主导产品包括：电压等级为35KV及以下，容量为20000KVA及以下的树脂绝缘干式电力变压器、配电变压器、接地变压器、消弧线圈、箱式变电站、高低压成套开关以及其它特殊用途的电气产品。我们这次参观的是位于武汉东湖开发区的金盘电气变压器厂，其主要产品为电压等级为35KV及以下，容量为20000KVA及以下的树脂绝缘干式电力变压器。我们以前常见的变压器主要是油箱式变压器，对干式变压器的认识不多，此次参观让我大开眼界。干式变压器的制造过程和普通变压器没多大区别，它由高压线圈、低压线圈，0.3mm厚的硅钢片叠成的铁芯、引线等组成。它的结构看起来比油式变压器简单得多，但是由于其线圈完全沁入在绝缘效果良好的树脂中，其使用效果良好，并且由于其轻便，占用体积小，噪音小，不易损坏，现在被广泛的应用于居民小区、学校、企业机关等低压用电用户。我们简单的观看了变压器的制造过程：首先是0.3mm厚的硅钢片被切割成各种规定的形状，然后这一片一片硅钢片被绝缘的粘成导磁的铁芯。然后我们看见铁芯上套上了被红色树脂包裹的线圈，之后它们按照相序用铜线连接起来就基本完成了！之后我们又看到变压器的检测区，完成的变压器将接受严格的检验。之后我们看了树脂浇铸线圈的过程，在真空炉中线圈被沁入绝缘树脂，然后转入加热炉经过一天半的数次不同温度加热，树脂便固化并牢牢地将线圈包裹其中！在之后的与工作人员的交流中我们了解到干式变压器如今应用广泛，而变压器的制造也在沿着节能环保的方向不断地改进！金盘电气公司主要生产变压器，而我们刚结束的这个学期里，所学电机学书本的重要内容正是变压器。这次认知实习对我而言是收获最大的，因为它让我亲眼见到了变压器的实际结构和制作流程。我懂得了硅钢片是如何压轧后拼接在一起，三相变压器如何实现共轭。组成变压器的各硅钢片尺寸是因何而定的。通过实物变压器，再联想书上所讲的变压器，我对变压器的构造和原理有了清晰地认识和深刻的理解。这次参观也解决了我以前只看书本所产生的一些困惑。它让我从抽象的知识中走了出来，认识到了实际制作工艺。对于公司经理的讲解，授课我也从中获益良多。
总结：
这次参观的场所有的是与已学知识相关的，还有事与将来要学的知识相关的。不管前者还是后者都对于我们日后更好地掌握电气知识有重要的积极作用。能在职员讲解的条件下进行参观，效率提高不少。我们对于他们的工作类型，具体任务有了基本了解后，也懂得了自己现在如何打好专业知识基础，为何要打好专业知识基础。很多生产流程我虽然不懂，但也了解了大概，觉得很有收获。这次认知实习学到的很多知识在我们已学的课程中都有涉及到，有些会在后续课程中会着重学习到。所以这次实习既是对已学知识的应用的巩固，也是对后续课程的一种认识。
对于本次认知实践，我还作过一些资料准备。这也算是其附带的收获吧。我从网上了解到电网现在基本都是电脑控制，实行自动化管理。例如电力系统调度自动化；电厂自动化（火电厂自动化；变电站自动化；配电网自动化）；电力系统自动控制、安全控制和电力系统中的继电保护技术；高电压技术；计算机在电力系统自动化领域中的应用；配电网线损及降损对策；电力负荷、负荷特性及发展趋势；电网的发展与规划；电力公司组织、经营、管理模式；电网的正常运行管理与防事故措施；变电站的日常运行管理与防事故措施等。
总而言之，这次暑期认知实习，让我的视野得到了开阔，对专业知识的认识更加深刻，实践能力应该也有所加强。非常高兴能有这次机会，见到电气专业知识实际应用的魅力。我将努力学习专业知识，为日后的实际运用奠定坚实的基础！
