時間：2023-08-07 17:29:17
導(dǎo)語：在電力系統(tǒng)概論的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：余熱發(fā)電；熱力計(jì)算
中圖分類號：O414.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1 系統(tǒng)熱力計(jì)算方法和步驟及其劃元原則
1.1 系統(tǒng)熱力計(jì)算方法
以熱平衡和工質(zhì)平衡理論為基礎(chǔ)，以基本換熱計(jì)算單元為熱平衡范圍，在考慮掠過換熱器外部的廢氣與換熱器內(nèi)流過的工質(zhì)之間換熱效率的基礎(chǔ)上，建立一系列包含熱平衡范圍內(nèi)各項(xiàng)熱收入與熱支出項(xiàng)目的熱平衡方程，以求解每個基本換熱計(jì)算單元在換熱過程中的某未知參數(shù)值。
1.2 系統(tǒng)劃元原則
系統(tǒng)劃元系指將余熱發(fā)電系統(tǒng)劃分為一系列可計(jì)算的基本換熱計(jì)算單元，單元內(nèi)的換熱過程可建立唯一熱平衡方程，以求解該單元在換熱過程中的某未知參數(shù)值。系統(tǒng)中的汽輪機(jī)做功、蒸汽冷凝、熱力除氧和高溫水閃蒸等均已是基本換熱計(jì)算單元；而余熱鍋爐內(nèi)的熱水器、省煤器、蒸發(fā)器、汽包和過熱器等則需將其劃分為各種類型的基本換熱計(jì)算單元。這些基本換熱計(jì)算單元既可是上述獨(dú)立換熱單元，也可是獨(dú)立換熱單元的各種組合。所謂基本換熱單元系最大可計(jì)算單元，以此單元為熱平衡范圍而建立的熱平衡方程僅有一個因變量，或相鄰換熱單元的兩個熱平衡方程間有兩個相關(guān)聯(lián)的因變量，通過兩方程的聯(lián)立而求解出兩個因變量。 除已知省煤器出口廢氣溫度外，劃元一般以蒸發(fā)器為分界點(diǎn)，這樣，可以根據(jù)已知的設(shè)計(jì)參數(shù)———某壓力下的飽和蒸汽溫度、 節(jié)點(diǎn)溫差 ΔTPP及接近點(diǎn)溫差ΔTAP，按所給公式間接求出蒸發(fā)器出口廢氣溫度及蒸發(fā)器進(jìn)口未飽和水溫度，使二者變?yōu)橐阎獥l件，進(jìn)而求出該段蒸汽產(chǎn)量。
1.3 系統(tǒng)熱力計(jì)算步驟
1）根據(jù)廢氣余熱資源條件，設(shè)計(jì)確定余熱發(fā)電系統(tǒng)主蒸汽參數(shù)及補(bǔ)汽參數(shù)；
2）從余熱鍋爐出汽端開始，逆工質(zhì)流向?qū)⒂酂岚l(fā)電系統(tǒng)劃分為一系列基本換熱計(jì)算單元，逐一建立相應(yīng)的熱平衡方程；
3） 按劃分的基本換熱計(jì)算單元順序建立各單元熱力參數(shù)表；
4）按序逐元代入相應(yīng)熱平衡方程，計(jì)算求解相應(yīng)的未知數(shù)；
5）逐元計(jì)算，直至求解出汽輪機(jī)進(jìn)口蒸汽參數(shù)；
6）計(jì)算發(fā)電機(jī)發(fā)電能力，設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)裝機(jī)功率。
2 符號說明
符號編碼說明
公式中有關(guān)量的符號編碼規(guī)則為：1-2-3-45-67-8，其意義如下：
1為換熱器內(nèi)外流體物理性質(zhì)參數(shù)代碼：
t———溫度，℃；
P———壓力，MPa；
C———廢氣或工質(zhì)比熱容，kJ/（m3·℃ ）或kJ/（kg·℃）；
h———工質(zhì)比焓，kJ/kg；
V———廢氣流量，m3/h；
G———工質(zhì)流量，kg/h；
Q———廢氣或工質(zhì)熱量，kJ/h；
ηth———保熱系數(shù)，即掠過該段廢氣與換熱器內(nèi)工質(zhì)進(jìn)行熱交換的換熱效率，%。
文中有關(guān)氣體體積參數(shù)均為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的。
2 為流體名稱代碼：
f———廢氣；
s———蒸汽；
w———未飽和或飽和水。
3 為流體處于換熱器件端口代碼：
i———換熱器件進(jìn)口；
o———換熱器件出口。
45 為換熱器件名稱代碼：
gr———過熱器；
qb———汽包；
zf———蒸發(fā)器；
sm———省煤器；
rs———熱水器；
sz———閃蒸器；
cy———除氧器；
bl———篦冷機(jī)；
qj———汽輪機(jī)。
67 為換熱器所處鍋爐名稱代碼：
sp———SP 爐；
aq———AQC 爐；
as———ASH 過熱器。
8 為流體所處換熱器壓力或廢氣溫度狀態(tài)代碼：
h———高壓；
l———低壓；
z———中溫。
例如：tfizfsph表示SP 爐高壓蒸發(fā)器進(jìn)口廢氣溫度；hsoqbaqh表示AQC 爐高壓汽包出口蒸汽比焓 ；Gwismspl表示SP 爐低壓省煤器進(jìn)口未飽和水流量。
而Vlfzf、Vlfsm、Vlfgr分別代表進(jìn)入蒸發(fā)器、省煤器、過熱器的中、低溫廢氣流量。
3 各基本換熱計(jì)算單元計(jì)算公式推導(dǎo)
3.1 蒸發(fā)器段熱力過程計(jì)算公式
以圖1 上部蒸發(fā)器 zf 和汽包 qb 段為熱平衡邊界。
圖1 各換熱段熱平衡邊界范圍
建立如下熱平衡方程：用于蒸發(fā)蒸發(fā)器和汽包內(nèi)蒸汽的廢氣焓降=汽包出口主蒸汽熱焓+排污帶走熱焓-進(jìn)汽包高溫水顯熱。 即：
根據(jù)汽包工質(zhì)平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
tsoqb等于汽包主蒸汽設(shè)計(jì)壓力下的飽和蒸汽溫度，查水蒸氣焓熵圖或水蒸氣表確定；ΔTPP一般取8~20℃。
該段進(jìn)汽包高溫水溫度：
由公式(1)～(6)計(jì)算該段蒸汽產(chǎn)量：
3.2 省煤器段熱力過程計(jì)算公式
以圖1 中部省煤器段為熱平衡邊界。建立如下熱平衡方程：用于加熱省煤器內(nèi)熱水的廢氣焓降=流過省煤器熱水顯熱升。 即：
根據(jù)該段工質(zhì)平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
由公式(8)～(11)計(jì)算該段出口廢氣比熱溫度積：
3.3 省煤器、蒸發(fā)器和過熱器段熱力過程計(jì)算公式
以圖1 下部省煤器 sm、蒸發(fā)器 zf 和過熱器 gr 段為熱平衡邊界。建立如下熱平衡方程：用于加熱這 3 個換熱器內(nèi)工質(zhì)的廢氣焓降=出過熱器高溫蒸汽熱焓-進(jìn)省煤器低溫水顯熱+排污帶走熱焓。 即：
根據(jù)該段工質(zhì)平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
由公式(13)～(16)計(jì)算該段蒸汽產(chǎn)量：
3.4 過熱器段熱力過程計(jì)算公式
以圖2 過熱器 gr 段為熱平衡邊界。
圖2 過熱器段熱平衡邊界范圍
建立如下熱平衡方程：用于加熱過熱器內(nèi)蒸汽的廢氣焓降=流過過熱器蒸汽焓升。 即：
根據(jù)該段工質(zhì)平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
由公式(18)～ (21)計(jì)算該段出口廢氣比熱溫度積：
3.5 蒸發(fā)器和過熱器段熱力過程計(jì)算公式
以圖3 蒸發(fā)器和過熱器 gr 段為熱平衡邊界。
圖3 蒸發(fā)器和過熱器段熱平衡邊界條件
建立如下熱平衡方程：用于蒸發(fā)和過熱該段工質(zhì)的廢氣焓降=過熱器出口主蒸汽熱焓+排污帶走熱焓-進(jìn)汽包高溫水顯熱。 即：
根據(jù)該段工質(zhì)平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
由公式(23)～(26)計(jì)算該段蒸汽產(chǎn)量：
3.6 熱水器段熱力過程計(jì)算公式
以圖4 熱水器 rs 段為熱平衡邊界。
圖4 熱水器段熱平衡邊界范圍
建立如下熱平衡方程：用于加熱熱水器內(nèi)熱水的廢氣焓降=流過熱水器熱水顯熱升。 即：
根據(jù)該段工質(zhì)平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
由公式(28)～(31)計(jì)算該段出口廢氣比熱溫度積：
3.7 閃蒸器熱力過程計(jì)算公式
以圖5 閃蒸器 sz 為熱平衡邊界。
圖5 閃蒸器熱平衡邊界范圍
建立如下熱平衡方程： 進(jìn)閃蒸器高壓高溫水顯熱=出閃蒸器低壓低溫飽和水熱焓+出閃蒸器低壓低溫飽和蒸汽熱焓。 即：
根據(jù)工質(zhì)平衡有：
由公式(33)和(34)計(jì)算閃蒸器閃蒸出的蒸汽量：
3.8 熱力除氧器熱力過程計(jì)算公式
以圖6 熱力除氧器 cy 為熱平衡邊界。
圖6 熱力除氧器熱平衡邊界范圍
建立如下熱平衡方程：進(jìn)熱力除氧器未飽和水顯熱+進(jìn)熱力除氧器蒸汽熱焓=出熱力除氧器低壓低溫飽和水熱焓。
即：
根據(jù)工質(zhì)平衡有：
由公式(36)和(37)計(jì)算熱力除氧器耗用蒸汽量：
3.9 發(fā)電機(jī)發(fā)電能力計(jì)算公式
在分別求出設(shè)計(jì)參數(shù)下的高壓和低壓蒸汽產(chǎn)量后，即可進(jìn)行發(fā)電機(jī)發(fā)電能力的計(jì)算。
參考文獻(xiàn)：
[1] 中國水泥網(wǎng).水泥窯純低溫余熱發(fā)電技術(shù)大全 [M].北京：中國建材工業(yè)出版社，2009.3：17-35.
作者簡介：
關(guān)鍵詞：除塵設(shè)備；葉輪給煤機(jī)；改造優(yōu)化
作者簡介：郭正林（1973-），男，陜西神木人，神華神東電力有限責(zé)任公司郭家灣電廠生產(chǎn)技術(shù)燃運(yùn)專業(yè)A級主管，助理工程師；李國鋒（1982-），男，陜西神木人，神華神東電力有限責(zé)任公司郭家灣電廠生產(chǎn)技術(shù)部專業(yè)主管，助理工程師。（陜西?府谷?719408）
中圖分類號：TK223?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）24-0148-02
一、原有除塵器簡介和效果差的原因
郭家灣電廠是神華神東電力有限責(zé)任公司為實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，保護(hù)環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益，在陜西省府谷縣大昌汗鄉(xiāng)投資建設(shè)的一座煤矸石發(fā)電廠。神東電力郭家灣2×300MW工程于2008年6月19日正式開工建設(shè)，兩臺機(jī)組分別于2010年6月28日和2010年9月11日順利通過168時滿負(fù)荷試運(yùn)，進(jìn)入商業(yè)運(yùn)行階段。
郭家灣電廠輸煤系統(tǒng)葉輪給煤機(jī)（汽車卸煤溝內(nèi)）原設(shè)計(jì)的跟蹤式整體立式?jīng)_激式除塵器從調(diào)試到運(yùn)行以來，除塵效果極差，汽車卸煤溝內(nèi)粉塵濃度嚴(yán)重超標(biāo)，安全隱患十分嚴(yán)重，也給輸煤環(huán)境、運(yùn)行操作、檢修工作帶來了一系列問題。主要原因是：
第一，葉輪給煤機(jī)落煤管下端沒有安裝導(dǎo)料槽，揚(yáng)塵嚴(yán)重。
第二，葉輪給煤機(jī)落煤管下端沒有安裝平衡器，導(dǎo)致皮帶經(jīng)常跑偏落煤揚(yáng)塵。
第三，葉輪給煤機(jī)傳動軸護(hù)管與葉輪機(jī)下沿內(nèi)側(cè)形成夾縫，時常夾住矸石或石塊，卡死葉輪。
第四，煤倉底沿角鋼面，焊縫突出，多處缺損和彎曲，導(dǎo)致葉輪給煤機(jī)下沿密封橡膠版撕裂漏煤揚(yáng)塵；鋼板壓條扭曲，時常發(fā)生卡住葉輪機(jī)不能在軌道上運(yùn)行的現(xiàn)象。
第五，葉輪給煤機(jī)下沿密封材質(zhì)低劣，極易變形麼損，起不到到密封作用，導(dǎo)致大量漏煤揚(yáng)塵。
第六，煤倉外壁凸凹不平，導(dǎo)致?lián)趺悍w吊耳不在一條直線上；而且擋煤翻蓋吊耳安裝高低不平，也不在一條水平線上。因此造成擋煤翻蓋轉(zhuǎn)動不靈，經(jīng)常出現(xiàn)卡軸現(xiàn)象，致使多數(shù)檔煤翻蓋變形、扭曲，不能使用，造成大量煤塵涌入作業(yè)空間。
第七，擋煤翻蓋鋼板薄，不僅在葉輪給煤機(jī)翻轉(zhuǎn)架推挑之下易變形扭曲，而且因重量不足，經(jīng)不住下落煤流沖擊，導(dǎo)致落煤揚(yáng)塵。
第八，葉輪給煤機(jī)翻轉(zhuǎn)架推起煤倉翻蓋時，造成葉輪給煤機(jī)前后高40厘米，長4.2米的煤暴漏面，尤其是行進(jìn)前方2.1米長煤暴露面，形成自然滑落煤流而大量揚(yáng)塵。
第九，煤倉翻蓋上方與煤倉壁有15厘米寬縫，煤進(jìn)入煤倉時，大量煤塵通過該縫隙涌入作業(yè)空間。
第十，葉輪機(jī)沒有頂蓋，落煤管與機(jī)殼分體，有15厘米中縫和側(cè)縫，造成嚴(yán)重?fù)P塵。
第十一，水箱容積0.6立方米，按用水量2%計(jì)算，正常輸煤時僅夠使用4分鐘。停機(jī)人工加水費(fèi)時，嚴(yán)重影響輸煤量。噴頭安裝位置不對，起不到水霧簾封塵作用，且都已被煤塊擠壓折斷而損毀。
二、無動力除塵器的工作原理
根據(jù)空氣動力學(xué)原理，應(yīng)用氣體流體力學(xué)最新研究成果開發(fā)的PWY系列皮帶輸運(yùn)無動力抑塵設(shè)備，使皮帶輸運(yùn)轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的湍流粉塵氣體，經(jīng)過渦流、環(huán)流等約束運(yùn)行方式和先進(jìn)的綜合技術(shù)措施，充分釋放了粉塵氣體的動能，使粉塵回落皮帶輸運(yùn)物料表面；并通過回流管使出料口產(chǎn)生相對負(fù)壓，杜絕了粉塵氣體的外溢，從而達(dá)到抑塵目的。
三、技術(shù)創(chuàng)新與性能
1.技術(shù)創(chuàng)新
（1）渦流降塵裝置，對物料在落料管內(nèi)下落形成的湍流粉塵氣體進(jìn)行第一次導(dǎo)流、擾流、減速，消除了大部分粉塵氣體的動能，實(shí)現(xiàn)初級降塵。
（2）環(huán)流降塵裝置，對經(jīng)過渦流降塵裝置處理過的氣體進(jìn)行第二次導(dǎo)流、阻流、靜電吸附，實(shí)現(xiàn)二級降塵。
（3）微塵吸附分離裝置，對經(jīng)過渦、環(huán)裝置處理后的氣體再次進(jìn)行吸附分離，達(dá)到最終除塵要求。
（4）對布袋除塵器不能解決的粘性大、附著力強(qiáng)、粉塵量極大的物料，具有獨(dú)特的除塵優(yōu)勢。
2.性能特點(diǎn)
（1）無動力消耗，無噪音，全過程自動控制；不產(chǎn)生二次污染，除塵效果完全達(dá)到“作業(yè)場所空氣中呼吸性煤塵衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”。節(jié)能節(jié)水綠色環(huán)保裝置。
（2）投資少，使用壽命長，設(shè)備主體免維護(hù)，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用極低。
四、輸煤葉輪給煤機(jī)除塵器改造
給給煤機(jī)加裝導(dǎo)料槽（加16Mn襯板），實(shí)行內(nèi)封閉（防溢裙板用聚氨酯材料）；加裝流煤漏斗，翻蓋開啟時自然滑落煤流由此落入導(dǎo)料槽內(nèi)；在流煤漏斗內(nèi)安裝煤塵逆止器，防止煤塵上溢；主煤流管中下落煤流產(chǎn)生的煤塵氣體經(jīng)副煤流管回流到主煤流管上部，形成內(nèi)循環(huán)，使導(dǎo)料槽出煤端內(nèi)外壓力平衡，達(dá)到抑塵目的；在導(dǎo)料槽內(nèi)安裝微塵吸附分離裝置，對漂浮在導(dǎo)料槽中的微小粉塵（能引起塵肺?。┻M(jìn)行吸附分離。
對煤倉底沿角鋼面（單側(cè)：寬30厘米、長114米）進(jìn)行表面處理，修補(bǔ)缺陷，形成平整光滑表面，使密封材料貼合良好，滑動自如，封住煤塵，不再發(fā)生葉輪機(jī)不能進(jìn)退的現(xiàn)象。葉輪機(jī)下沿密封材料使用韌性好，耐磨損的聚氨酯材料。葉輪機(jī)上方，在翻蓋和翻轉(zhuǎn)架兩者之間采用柔性貼合密封，形成一個完整的密封空間，封住煤塵泄露通道。用軟封閉材料封閉煤倉翻蓋上方與煤倉壁之間的15厘米間隙。由于連續(xù)供水水源，因此取消水箱和噴霧降塵系統(tǒng)，安裝煤塵逆沖抑制器。整體立式?jīng)_激式除塵器改造為通風(fēng)換氣系統(tǒng)。重新制作機(jī)殼；在煤流槽下口和導(dǎo)料槽結(jié)合部安裝平衡器，消除偏重引起的皮帶跑偏和落煤現(xiàn)象；校正煤倉翻板吊耳焊接線，焊接吊耳，制作、安裝新型煤倉翻板（750*550*8）；封堵護(hù)筒夾縫。
關(guān)鍵詞：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)；單相故障；仿真
1 MATLAB軟件及應(yīng)用簡介
短路故障時電力系統(tǒng)運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生且后果較嚴(yán)重的故障。由于電力系統(tǒng)的動態(tài)運(yùn)行分析不易在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬實(shí)現(xiàn)，故可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行動態(tài)仿真研究。計(jì)算機(jī)仿真的突出優(yōu)點(diǎn)是可行、簡便、經(jīng)濟(jì)。常見的計(jì)算機(jī)仿真軟件有PSCAD/EMTDC、EMTP等程序。其中Math Works公司開發(fā)的MATLAB軟件，可以在它的Simulink模塊環(huán)境下直接搭建電力系統(tǒng)模型，，充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的優(yōu)越性?；谏鲜鲆蛩兀筂ATLAB成為電力科研、工程與教學(xué)中一款非常實(shí)用的基礎(chǔ)應(yīng)用軟件。
MATLAB進(jìn)行電力系統(tǒng)仿真時常用的模塊包括：（1）Simulink基本庫；（2）PSB（Power System Block）電力系統(tǒng)模塊庫。
在研究電力系統(tǒng)動態(tài)運(yùn)行特征時，合適的計(jì)算機(jī)模型的搭建起著至關(guān)重要的作用，模型應(yīng)能最大限度地再現(xiàn)實(shí)際中的電力系統(tǒng)。利用PSB中封裝好的模塊搭建系統(tǒng)，并對各元件理想化設(shè)置，對各元件的參數(shù)也作了一定的取舍與簡化。利用不斷更新與完善的模塊庫搭建的系統(tǒng)基本能模擬實(shí)際電力系統(tǒng)動態(tài)運(yùn)行的特性，成為對電力系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、仿真、應(yīng)用的一個得力工具。
2 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相故障分析
由于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)接地電流很小，而其零序阻抗主要為對地電容支路的容抗，因而在分析時我們作如下簡化假設(shè)：忽略零序電流和負(fù)荷電流在線路上的壓降。
2.1 單相接地故障分析
（1）A相接地時故障點(diǎn)k邊界條件
UAK=0
（2）故障點(diǎn)k的零序電壓
（3）故障點(diǎn)處非故障相產(chǎn)生的電容電流
（4）由于忽略零序電流和負(fù)荷電流在線路上的壓降，全網(wǎng)各相電壓相等。對于非故障線路，保護(hù)安裝處測得的零序電流。
（5）對于故障線路，保護(hù)安裝處測得的零序電流。
由上述分析可以得到以下結(jié)論：
非故障線路零序電流為線路自身的電容電流代數(shù)和。容性功率為從母線流向線路。故障線路零序電流全系統(tǒng)電容電流代數(shù)和減去故障線路自身的電容電流代數(shù)和。非故障線路保護(hù)安裝處測量的零序電流是線路本身的電容電流。零序功率為容性，方向?yàn)閺哪妇€流向線路。故障線路保護(hù)安裝處測量的零序電流是全系統(tǒng)非故障線路零序電流的總和。
利用上述故障特點(diǎn)可以構(gòu)成故障選線及保護(hù)判據(jù)。
3 建立SIMULINK仿真模型
利用Matlab中的PSB模塊搭建一個簡單的系統(tǒng)模型，模型參數(shù)設(shè)置如下：模型中電源為三相交流電源，電壓設(shè)置為6000V。變壓器選用雙繞組三相變壓器（Three-phase Transformer Two Windings），變比設(shè)置為6000/660，接地方式選擇中性點(diǎn)不接地。經(jīng)變壓器反饋出三條支路（L1、L2、L3），支路選用三相π型集中參數(shù)等效線路，分別連接于一個三相RLC串聯(lián)負(fù)荷（Three-Phase Series RLC Load）在支路L3中利用三相故障模塊（Three-Phase Fault），將其中故障相設(shè)置為A相，以便實(shí)現(xiàn)單相故障模擬，故障時間參數(shù)設(shè)置為0.2s-0.4s。在各支路前設(shè)置三相電壓/電流測量模（Three-PhaseV-I Measurement），從電壓電流引線出接示波器模塊（Scope），其中連接電流示波器模塊前添加一個增益模塊（Gain），增益設(shè)置為1/3，以反映出線路零序電流與正相電流之間的數(shù)值關(guān)系。
在simulation中設(shè)置運(yùn)行參數(shù)，運(yùn)行開始時間（start time）：0.0s；運(yùn)行結(jié)束時間（stop time）：0.5s；算法（slover）：ode23tb（stiff/TR-BDF2）；最大步長（Max step size）：auto； 最小步長（Min step size）：auto。
4 仿真結(jié)果
完成上述工作后，點(diǎn)擊start simulation，從各支路電流示波器（scope）中得到一下結(jié)論，系統(tǒng)在初始時刻至故障開始時間（0.00s-0.04s）時，運(yùn)行正常，三條支路中無零序電流出現(xiàn)。0.04s開始發(fā)生故障，直至仿真結(jié)束時間，故障依舊存在。在這段時間內(nèi)，三條支路出現(xiàn)了零序電流，，支路1、2的零序電流的代數(shù)和等于支路3的零序電流值，且支路1、2零序電流的方向與支路3零序電流的方向相反。
根據(jù)零序電流保護(hù)原理易知，故障支路零序電流大小為非故障支路零序電流之和，且方向相反，可以獲知支路3為故障支路。
從以上易知，在故障發(fā)生之前（0.00s-0.04s），三相電壓對稱運(yùn)行，故障發(fā)生至仿真結(jié)束（0.04s-0.5s），A相得電壓變?yōu)?，B、C相的電壓較之前升高，從數(shù)值看，恰為該系統(tǒng)正常時的線電壓。由此，可以得出，該故障支路中，故障相為A相。
綜上所述，通過觀察仿真中的零序電流波形，可以判斷出故障支路，然后從故障支路電壓波形中判斷出故障相。
5 結(jié)語
電力系統(tǒng)單相故障占電力事故發(fā)生幾率的65%，如果對發(fā)生的各類單相故障不能及時排除，就有可能使故障擴(kuò)大。因此，在工程、科研與教學(xué)中，對單相故障的研究有著十分重要的意義。利用MATLAB仿真軟件中的SIMULINK環(huán)境，可以使負(fù)載的運(yùn)行分析過程直觀、形象，對深入掌握電力系統(tǒng)故障問題的理論以及計(jì)算方法有著積極的作用。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；狀態(tài)檢修；應(yīng)用
1 引言
隨著電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模的增大以及城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造力度的增加，不同等級的變電站越來越多，隨之而來的就是電力設(shè)備的增加 ，那么對電力設(shè)備進(jìn)行維修檢測的工作量就會越來越大，由于我國的繼電保護(hù)狀態(tài)檢修系統(tǒng)發(fā)展得不夠充分，很多方面沒有得到很好的完善，繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的模式仍然是處在定期檢修的階段，在傳統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修中，沒有完善自檢和實(shí)時監(jiān)測的功能，需要設(shè)定較多環(huán)節(jié)的檢修工作，定期檢修。并且，就目前來說，電力系統(tǒng)的狀態(tài)檢修主要集中在一次設(shè)備上，比如容性設(shè)備，開關(guān)等在線檢測系統(tǒng)，在技術(shù)上主要是依靠各種傳感器以及檢測技術(shù)集成來實(shí)現(xiàn)的。
2 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修技術(shù)的概論
繼電保護(hù)的基礎(chǔ)資料是由原始資料、運(yùn)行資料、檢修資料以及其他資料構(gòu)成并由工作人員對此進(jìn)行收集和整理。狀態(tài)檢修以狀態(tài)分析為基礎(chǔ)。狀態(tài)分析就是以設(shè)備的狀態(tài)信息為依托，對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行初步分析和判斷，能為安排檢修提供依據(jù)。狀態(tài)監(jiān)測是狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)，狀態(tài)監(jiān)測是設(shè)備診斷的依據(jù) ，檢修決策就是結(jié)合在線監(jiān)測與診斷的情況 ，綜合設(shè)備和系統(tǒng) 的技術(shù)應(yīng)用要確定具體的檢修計(jì)劃或策略。狀態(tài)設(shè)備檢修體制是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷演變的。電力系統(tǒng)長期以來實(shí)行的以預(yù)防性計(jì)劃檢修為主的定期檢修體制 ，主要依據(jù)檢修規(guī)程來確定檢修項(xiàng)目 ，由于該檢修制度本身的不完善，導(dǎo)致出現(xiàn)存在設(shè)備缺陷較多的檢修不足，設(shè)備狀態(tài)較好的又檢修過度的狀況 ，一定程度上體現(xiàn)除了檢修的盲目性 ，在實(shí)際生活的應(yīng)用中，很難真正實(shí)現(xiàn)“應(yīng)修必修，修必修好”的檢修目標(biāo)。
3 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的可行性
開展繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修，不僅符合電網(wǎng)智能化建設(shè)的要求，而且還符合國網(wǎng)公司的管理要求。與系統(tǒng)一次設(shè)備狀態(tài)檢修體系相配套，不僅有利于確保系統(tǒng)的可用性，供電的可靠性，還能夠大大減少檢修停運(yùn)的時間，減低運(yùn)行檢修的費(fèi)用，以及降低設(shè)備全壽命的周期成本。傳統(tǒng)的電磁型保護(hù)是由繼電器和接點(diǎn)的二次邏輯回路組成的。繼電器和接點(diǎn)的性能決定了電磁型保護(hù)的工作正常與否，因此為保證其正常運(yùn)行，需要對電磁型保護(hù)進(jìn)行定期校驗(yàn)以保證其正確性。但是，現(xiàn)代微機(jī)保護(hù)裝置簡化了二次回路的繼電器和接點(diǎn)的數(shù)目，通過微機(jī)軟件能實(shí)現(xiàn)很多邏輯回路，提高了工作可靠性，并具有以下特點(diǎn)：
（1）自我檢測功能?，F(xiàn)在電網(wǎng)主接線方式在很大程度上限制了設(shè)備停電檢修的時間，如一臺半斷路器接線方式的線路保護(hù)很難實(shí)現(xiàn)停電檢修，除非結(jié)合線路停電檢修。但是雙母線接線方式已逐步取消旁路開關(guān) ，變壓器保護(hù)很難因保護(hù)校驗(yàn)而要求變壓器停電，母差保護(hù)、失靈保護(hù)的定期檢驗(yàn)安排可謂是困難重重。另一方面 ，帶電校驗(yàn)保護(hù)具有實(shí)施上的安全風(fēng)險(xiǎn)和人員安全風(fēng)險(xiǎn)，因此 ，在實(shí)際運(yùn)行中很難保證保護(hù)設(shè)備可以有效地按照 《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗(yàn)條例》的要求完成檢驗(yàn)項(xiàng)目。
（2）測量和故障記錄功能。保護(hù)裝置能連續(xù)測量電壓 、電流以及連接的斷路器的狀態(tài)；能記錄其對區(qū)內(nèi)外故障的響應(yīng)。變傳統(tǒng)的定期檢修為狀態(tài)檢修，能及時檢出設(shè)備出現(xiàn)的問題。使檢修計(jì)劃更具有科學(xué)性和針對性，大大提高了設(shè)備的運(yùn)行可行性。
（3）數(shù)據(jù)通信功能。保護(hù)裝置的通行端口使得位于遠(yuǎn)距離的一方獲得保護(hù)系統(tǒng)的檢測、記錄、測量結(jié)果成為可能 。由于微機(jī)繼電保護(hù)裝置上具有以上顯著的特點(diǎn)，使得及時準(zhǔn)確地判別繼電保護(hù)的檢修狀態(tài)是否健康，確定檢修策略成為可能。如圖1所示，繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)管理通訊系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)通信功能進(jìn)行管理。
圖1 繼電保護(hù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)
4 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修技術(shù)在現(xiàn)代電網(wǎng)中的應(yīng)用
我國繼電保護(hù)裝置的校驗(yàn)在設(shè)備投產(chǎn)后一年進(jìn)行一次全面校驗(yàn)，以后每隔一至二年部分檢修一次，每六年全面的檢驗(yàn)。 微機(jī)保護(hù)繼電裝置的保護(hù)性能較之以前有大幅的提高， 所以沒有必要按傳統(tǒng)的檢查周期來檢修。 應(yīng)該根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)來進(jìn)行有針對性的檢驗(yàn)。 繼電保護(hù)狀態(tài)檢修就是在電氣二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)上， 根據(jù)監(jiān)測和分析診斷的結(jié)果， 科學(xué)地安排檢修問隔時間和檢修項(xiàng)目的檢修方式。狀態(tài)檢修中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是故障診斷專家系統(tǒng)， 該系統(tǒng)采用以開關(guān)跳閘信號為主，保護(hù)信息為輔的方法對故障進(jìn)行判斷。 首先系統(tǒng)對各種故障設(shè)立模型組成故障模型庫，然后將故障信息，與故障模型庫中的模型進(jìn)行匹配，從而快速得到可能故障。 故障診斷過程框圖如圖2所示。
圖2 繼電保護(hù)檢修應(yīng)用流程
繼電保護(hù)狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用，主要是維護(hù)繼電保護(hù)裝置的。關(guān)于繼電保護(hù)裝置的檢修原則有：（1）保證裝置的正常運(yùn)行。如果裝置已經(jīng)不正常運(yùn)行，就無維護(hù)的意義了。保證裝置的正常運(yùn)作是裝置狀態(tài)維修技術(shù)最重要的應(yīng)用，這是狀態(tài)維修的最原始目的。通過運(yùn)用繼電保護(hù)狀態(tài)維修技術(shù)中監(jiān)測、診斷等手段，實(shí)現(xiàn)完整的裝置整修體系，使管理工作的展開更加容易。
（2）從全局出發(fā)，建立全局視角，，從小到大，分項(xiàng)實(shí)行。因?yàn)槔^電保護(hù)狀態(tài)檢修工作是異常復(fù)雜的，現(xiàn)階段的繼電保護(hù)裝置規(guī)?；兄饾u擴(kuò)大的趨勢，有由小及大才能做到科學(xué)布局，分項(xiàng)實(shí)行也是維修工作的手段之一。（3）由于檢修技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用于繼電保護(hù)，對監(jiān)測和診斷設(shè)備提出更高要求。在監(jiān)控體系逐步發(fā)展的今天，依托監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模的檢測并且能及時決定檢修目標(biāo)。目標(biāo)原件確定后，能夠?qū)⒀b置的破壞降到最低，避免以往因勞作規(guī)模大而導(dǎo)致效率低下、耗費(fèi)大量資金的現(xiàn)象，這種種表現(xiàn)不斷促進(jìn)監(jiān)測和診斷設(shè)備的改良，也是檢修技術(shù)的一項(xiàng)很好的應(yīng)用。
5 結(jié)束語
繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中扮演重要的角色。繼電保護(hù)狀態(tài)檢修系統(tǒng)用于對保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修的信息化支撐，是提高狀態(tài)檢修效率有效手段，是設(shè)備評估決策支持的基礎(chǔ)和信息來源 。繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的實(shí)施細(xì)節(jié)，保護(hù)裝置從設(shè)計(jì)到維護(hù)的各個環(huán)節(jié)都重要，所以檢修同樣不容忽視。繼電保護(hù)狀態(tài)檢修技術(shù)好壞關(guān)系到繼電保護(hù)功能的發(fā)揮，最終影響了整個電力系統(tǒng)。稍有不慎，就會導(dǎo)致電力系統(tǒng)的崩潰，造成無法估計(jì)的損失。繼電保護(hù)狀態(tài)檢修技術(shù)的未來發(fā)展方向，應(yīng)當(dāng)以可靠性和安全性為前提，運(yùn)用科學(xué)、先進(jìn)的技術(shù)、創(chuàng)新性等方式提高監(jiān)測、診斷、管理方面的質(zhì)量，使之成為造福于人、增加人們幸福度的技術(shù)工具。為更好地適應(yīng)時代的發(fā)展，需要適當(dāng)將電力系統(tǒng)進(jìn)一步規(guī)模化、高效化。由此可見，完善繼電保護(hù)狀態(tài)的檢修技術(shù)將會是在這一段時期內(nèi)，我們需要追求和實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。隨著電力技術(shù)的不斷發(fā)展，還需要對專業(yè)人員不斷進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、素質(zhì)培訓(xùn)，以達(dá)到提升個人綜合素質(zhì)的效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉國濤.電氣二次設(shè)備狀態(tài)檢修措施.中國科技信息，2013（12）.
[2]皮開祥.關(guān)于繼電保護(hù)狀態(tài)檢修監(jiān)測與應(yīng)用.城市建設(shè)理論研究，2013（11）.
關(guān)鍵詞：實(shí)訓(xùn)課程；分層次；模塊化
作者簡介：李自成（1970-），男，四川資陽人，成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院自動化系，副教授。（四川?樂山?614000）
中圖分類號：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0086-02
電氣工程及其自動化專業(yè)在電氣信息領(lǐng)域起著十分重要的作用，主要研究電能的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換、控制、儲存和利用，同時有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換及使用的控制在該專業(yè)所占的地位也日益重要。[1，2]它和人們的日常生活及工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系越來越緊密，因而發(fā)展迅速，已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，并成為很多高校的一門重要學(xué)科。而成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業(yè)，在專業(yè)發(fā)展過程中注重實(shí)踐課程體系的建立。為了適應(yīng)當(dāng)今社會關(guān)于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，加強(qiáng)學(xué)生的動手能力和實(shí)踐技能，突出工程能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)，結(jié)合電氣工程及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)方案制訂了電氣專業(yè)工程訓(xùn)練教學(xué)計(jì)劃，形成了科學(xué)的電氣工程實(shí)訓(xùn)課程體系。體系以培養(yǎng)學(xué)生在電機(jī)及其電力拖動技術(shù)、電力電子與電氣傳動技術(shù)、電氣控制技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化技術(shù)等方面的工程技能為基本目標(biāo)，旨在提升學(xué)生在電氣領(lǐng)域的知識應(yīng)用水平和綜合創(chuàng)新能力，構(gòu)建起理論知識學(xué)習(xí)與實(shí)際技能訓(xùn)練、單項(xiàng)能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提升之間的橋梁。
一、課程目標(biāo)定位
課程體系反映了應(yīng)用型本科對知識能力方面的要求。應(yīng)用型本科同一般普通本科的培養(yǎng)體系是平行的，相比具有鮮明的技術(shù)應(yīng)用性特征。[3]在培養(yǎng)規(guī)格上，應(yīng)用本科培養(yǎng)的不是學(xué)科型、學(xué)術(shù)型、研究型人才，而是培養(yǎng)適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線需要的高等技術(shù)應(yīng)用型人才；在培養(yǎng)模式上，應(yīng)用本科以適應(yīng)社會需要為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線設(shè)計(jì)學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案，以“應(yīng)用”為主旨和特征構(gòu)建課程、教學(xué)內(nèi)容體系，重視學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。基于應(yīng)用型本科的性質(zhì)，為了加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，使學(xué)生盡快掌握本專業(yè)領(lǐng)域的技能，因此整個體系強(qiáng)調(diào)建立一個系統(tǒng)化的實(shí)訓(xùn)過程，通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生應(yīng)該具備以下技能：
掌握電機(jī)和電力拖動技術(shù)，熟悉變壓器、直流電機(jī)、交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)，通過實(shí)訓(xùn)熟悉電機(jī)運(yùn)行原理和調(diào)速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術(shù)，熟悉各種電力電子器件的應(yīng)用，能正確使用變頻器，并能初步進(jìn)行電機(jī)調(diào)速電路的設(shè)計(jì)和調(diào)試。
掌握電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，通過實(shí)訓(xùn)熟悉繼電保護(hù)基本原理，利用MATLAB進(jìn)行潮流計(jì)算，并能進(jìn)行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設(shè)計(jì)軟件等開發(fā)平臺和應(yīng)用技術(shù)，能夠進(jìn)行系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)或者利用軟件進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)。
掌握電氣系統(tǒng)或者控制程序的調(diào)試方法，能通過實(shí)際操作較好地判斷出電氣系統(tǒng)或者控制程序的缺陷，并進(jìn)行改進(jìn)。
為了節(jié)約成本，加快開發(fā)過程，能夠用仿真軟件對電路進(jìn)行仿真，熟練使用各種仿真軟件，包括Protel DXP等。
能熟練使用各種檢測工具，具備對低壓電器的認(rèn)知和感性認(rèn)識，熟悉每種低壓電氣的正確用法，能進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)，選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構(gòu)成原則
實(shí)訓(xùn)基于各課程各章節(jié)內(nèi)容或者課程之間聯(lián)系，以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為主體和載體，以程序或者電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)知識、技術(shù)、能力和素質(zhì)的全面提高。以實(shí)訓(xùn)課程體系作為實(shí)訓(xùn)目標(biāo)的基礎(chǔ)，制訂完善的實(shí)訓(xùn)計(jì)劃體系，同時堅(jiān)持了以下原則：
以就業(yè)實(shí)際需求為導(dǎo)向，以能力培養(yǎng)為核心，以學(xué)生適應(yīng)就業(yè)崗位為目標(biāo)，以崗位技能為重點(diǎn)，兼顧長遠(yuǎn)發(fā)展。
注重知識、技術(shù)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，使學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)既鞏固了所學(xué)的知識和技術(shù)又提高了應(yīng)用知識、技術(shù)的能力，使素質(zhì)得到升華。
以實(shí)踐能力和工程訓(xùn)練為重點(diǎn)，突出技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用中創(chuàng)新，通過解決問題綜合運(yùn)用所學(xué)的知識。
課程體系體現(xiàn)了開放性、靈活性，及時反映了新能源技術(shù)的發(fā)展以及新技術(shù)的應(yīng)用。
課程體系與人才培養(yǎng)方案的課程體系銜接，分別針對電氣技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電力電子等方向設(shè)立實(shí)訓(xùn)課程。
三、分層次模塊化實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系的設(shè)立
電氣工程及其自動化專業(yè)主要是研究電能應(yīng)用的專業(yè)。近幾十年來，有關(guān)電能的轉(zhuǎn)換、控制在該專業(yè)所占的地位日益重要，專業(yè)名稱中的“及其自動化”反映了科學(xué)技術(shù)的這種發(fā)展和變化。電氣工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)范圍主要包括電工基礎(chǔ)理論、電氣裝備制造和應(yīng)用、電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制三個部分。[4，5]因此實(shí)訓(xùn)課程的設(shè)立也應(yīng)該反映這些專業(yè)范圍。首先，電工理論是電氣工程的基礎(chǔ)，主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學(xué)中電學(xué)和磁學(xué)的發(fā)展、延伸。而電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)等可以看成是由電工理論的不斷發(fā)展而誕生，電工理論是它們的重要基礎(chǔ)。電氣裝備制造主要包括發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、變壓器等電機(jī)設(shè)備的制造，也包括開關(guān)、用電設(shè)備等電器與電氣設(shè)備的制造，還包括電力電子設(shè)備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內(nèi)容。電氣裝備的應(yīng)用則是指上述設(shè)備和裝置的應(yīng)用。電力系統(tǒng)主要指電力網(wǎng)的運(yùn)行和控制、電氣自動化等內(nèi)容。制造和運(yùn)行不可能截然分開，電氣設(shè)備在制造時必須考慮其運(yùn)行，如電力系統(tǒng)由各種電氣設(shè)備組成，其良好的運(yùn)行必然要依靠良好的設(shè)備。
針對專業(yè)范圍，電氣工程及其自動化專業(yè)工程訓(xùn)練在學(xué)院工程訓(xùn)練中心進(jìn)行。訓(xùn)練內(nèi)容劃分為工程認(rèn)知訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練和綜合創(chuàng)新訓(xùn)練三個層次。由于我院從專業(yè)建立初期就注重實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。目前訓(xùn)練條件優(yōu)良，已建有電氣技術(shù)實(shí)訓(xùn)室、電機(jī)及拖動實(shí)驗(yàn)室、電力自動化及繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)室、電力電子及傳動控制實(shí)驗(yàn)室等專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。同時，學(xué)院工程訓(xùn)練中心為進(jìn)一步提升學(xué)生在電氣工程領(lǐng)域的綜合創(chuàng)新能力，建設(shè)了數(shù)控加工中心、基于先進(jìn)控制技術(shù)的運(yùn)動控制實(shí)驗(yàn)室和柔性制造中心，突出真實(shí)的工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，突出強(qiáng)化學(xué)生在系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)開發(fā)等方面的工程訓(xùn)練，有利于高水平應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
我院電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系設(shè)立了三個方向：電氣技術(shù)方向、電力電子技術(shù)方向、電力系統(tǒng)及其自動化。針對不同方向和實(shí)訓(xùn)層次設(shè)立不同的課程。如圖1所示。
首先，工程認(rèn)知訓(xùn)練是電氣工程及其自動化專業(yè)整個教學(xué)過程中一個重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)包括生產(chǎn)實(shí)習(xí)等內(nèi)容，使學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)際或者科研中驗(yàn)證從課本上學(xué)到的理論知識，加深對知識的理解和認(rèn)識，從而鞏固所學(xué)知識并體會知識的應(yīng)用價(jià)值；培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識去觀察、解釋并進(jìn)一步嘗試解決生產(chǎn)實(shí)際或者科研過程中發(fā)生的問題，提高分析問題與解決問題的能力；使學(xué)生了解企業(yè)的生產(chǎn)工序、工藝流程、管理制度，從而獲得與本專業(yè)有關(guān)的實(shí)際生產(chǎn)知識，并擴(kuò)大專業(yè)知識面；培養(yǎng)學(xué)生從事技術(shù)專題調(diào)查、搜集資料和進(jìn)行研究的能力，并為即將進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文打下良好的基礎(chǔ)。其后是專業(yè)技能訓(xùn)練，針對專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)置模塊，包括電機(jī)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)自動化、電氣傳動自動控制系統(tǒng)、PLC、電氣CAD等。而學(xué)生專業(yè)技能是一個復(fù)雜的技能系統(tǒng)，諸多技能之間既相互關(guān)聯(lián)又相互影響，其訓(xùn)練途徑及實(shí)施辦法亦多種多樣，同時必須具備整體性、科學(xué)性和互動性。因此，專業(yè)技能訓(xùn)練方案的制訂，內(nèi)容上密切結(jié)合學(xué)科和緊扣本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，與專業(yè)培養(yǎng)方案一致，注重能力的提高和知識的應(yīng)用，注重開放性和拓展學(xué)生的思維空間構(gòu)建與理論教學(xué)相輔相成、以能力培養(yǎng)為主線的技能訓(xùn)練方案，為專業(yè)培養(yǎng)方案的貫徹執(zhí)行服務(wù)，以適應(yīng)教育教學(xué)改革發(fā)展的需要，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。最后是綜合創(chuàng)新訓(xùn)練，為實(shí)現(xiàn)個性化培養(yǎng)提供先進(jìn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、制作的環(huán)境與條件。通過綜合創(chuàng)新訓(xùn)練為學(xué)生創(chuàng)造一個能培養(yǎng)興趣、產(chǎn)生好奇心的環(huán)境，使他們在這里自己動手創(chuàng)新制作、激發(fā)創(chuàng)造力。以創(chuàng)新思維和創(chuàng)新制作能力的訓(xùn)練為核心，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，培養(yǎng)更多高素質(zhì)、復(fù)合型、應(yīng)用型人才。綜合創(chuàng)新訓(xùn)練不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，而且還有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維，起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應(yīng)于工程素質(zhì)訓(xùn)練、金工實(shí)習(xí)、電機(jī)及拖動技術(shù)實(shí)訓(xùn)、控制理論和控制系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)、PLC與變頻器應(yīng)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)、單片機(jī)技術(shù)工程訓(xùn)練、CAD實(shí)訓(xùn)、電力系統(tǒng)自動化實(shí)訓(xùn)、電力電子與電氣傳動實(shí)訓(xùn)、自控系統(tǒng)綜合實(shí)習(xí)、調(diào)速系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、供配電系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)等實(shí)訓(xùn)。同時為了突出應(yīng)用型本科的特點(diǎn)，增加了“Protel DXP實(shí)用教程”和“電氣工程CAD”與實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程。實(shí)訓(xùn)課內(nèi)容如表1所示。
通過該課程體系使學(xué)生能夠初步了解機(jī)電工程的基本研究領(lǐng)域，具備電氣基本操作技能，掌握電機(jī)及拖動系統(tǒng)的類型、組成和控制方法，掌握控制理論及自動控制系統(tǒng)的組成，具備對一般機(jī)電控制系統(tǒng)的安裝、分析和維護(hù)技能，掌握常用電力電子器件的特性，并能根據(jù)要求設(shè)計(jì)出實(shí)用電路，掌握可編程控制器和變頻器的使用方法，具有一定的電氣控制系統(tǒng)開發(fā)能力，在本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具備一定的科學(xué)研究、科技開發(fā)和組織管理能力，具有較強(qiáng)的工作適應(yīng)能力。
四、結(jié)論
電氣工程及其自動化專業(yè)自2005年在成都理工大學(xué)成立以來，針對本學(xué)校學(xué)生的入學(xué)基礎(chǔ)和就業(yè)的實(shí)際情況對實(shí)踐方面的教學(xué)課程體系不斷調(diào)整，增加了“Protel DXP實(shí)用教程”和“電氣工程CAD”與實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)聯(lián)系緊密的課程，增加了綜合創(chuàng)新訓(xùn)練課程，已經(jīng)形成了完整、科學(xué)的實(shí)訓(xùn)體系。從目前的實(shí)際運(yùn)行情況來看，通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生的就業(yè)率得到提高，同時學(xué)生到企業(yè)后熟悉崗位的時間縮短，得到了用人單位的好評。
參考文獻(xiàn)：
[1]賈文超.電氣工程導(dǎo)論[M].西安:電子科技大學(xué)出版社,2007.
[2]范瑜.電氣工程概論(第1版)[M].北京:高等教育出版社,2012.
[3]錢國英,徐立清,應(yīng)雄.高等教育轉(zhuǎn)型與應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2007.
[關(guān)鍵詞]狀態(tài)檢修 狀態(tài)監(jiān)測 可靠性技術(shù)
目前電力系統(tǒng)中電力設(shè)備大多采用的計(jì)劃檢修體制，存在著嚴(yán)重缺陷，如臨時性維修頻繁、維修不足或維修過剩、盲目維修等，這使世界各國每年在設(shè)備維修方面耗資巨大。怎樣合理安排電力設(shè)備的檢修，節(jié)省檢修費(fèi)用、降低檢修成本，同時保證系統(tǒng)有較高的可靠性，對系統(tǒng)運(yùn)行人員來說是一個重要課題。本文主要介紹檢修體制的演變、狀態(tài)檢修的發(fā)展概況及狀態(tài)檢修面臨的問題。
一、電氣設(shè)備狀態(tài)維修的技術(shù)要求
狀態(tài)維修的前提與基礎(chǔ)是對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)分析與評判，要評判設(shè)備目前處于什么樣的狀態(tài)，是否有潛在故障的發(fā)生。故障參量的變化率是多少，故障發(fā)展期有多長，如何預(yù)測故障的發(fā)展趨勢等等。根據(jù)對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測、診斷和分析，狀態(tài)維修的技術(shù)包括狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)、狀態(tài)評估技術(shù)、狀態(tài)預(yù)測技術(shù)等。
(一)狀態(tài)監(jiān)測[2]。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)是根據(jù)設(shè)備診斷的目的，針對設(shè)備故障模式，選用適當(dāng)方法和裝置來檢查測量設(shè)備的狀態(tài)信息，并對這些信息進(jìn)行處理，抑制各種干擾信息，提取能反映設(shè)備狀態(tài)特征的信息的一項(xiàng)信息檢測處理技術(shù)。電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的目的是通過測量在運(yùn)設(shè)備的健康狀況，識別其現(xiàn)有的和即將出現(xiàn)的缺陷，分析、預(yù)測檢修的時間，以有效地減少設(shè)備損壞。由于在運(yùn)行電壓下測量的特征量比預(yù)防性試驗(yàn)所加電壓下的離線試驗(yàn)同一特征參數(shù)正確度高，更能真實(shí)地反映設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時狀態(tài)，狀態(tài)監(jiān)測在電力系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測的對象主要是電廠以及電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備，如變壓器、發(fā)電機(jī)、電纜、斷路器以及其他電氣機(jī)械等一般地說，電氣設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測可分為3個基本步驟:(1)數(shù)據(jù)采集;(2)數(shù)據(jù)分析及特征提取;(3)狀態(tài)評估或故障診斷及分類。
(二)狀態(tài)預(yù)測。預(yù)測中比較常用的主要有時間序列法、回歸分析法、模糊預(yù)測法、灰色預(yù)測法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等。
(三)狀態(tài)評估。狀態(tài)維修是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)，采用預(yù)測設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢的方法，以提高設(shè)備可靠性和可用度為目標(biāo)的一種維修方式。顯然這種維修是建立在設(shè)備現(xiàn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上，而設(shè)備的現(xiàn)行狀態(tài)是通過一定的方式對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)評估之后予以確定。因此，可以說設(shè)備的狀態(tài)評估是開展?fàn)顟B(tài)維修的基礎(chǔ)。
二、狀態(tài)檢修技術(shù)發(fā)展概況
與狀態(tài)檢修密切相關(guān)、能直接提高狀態(tài)檢修工作質(zhì)量的理論與技術(shù)主要包括3個方面的內(nèi)容，即設(shè)備壽命管理與預(yù)測技術(shù)、設(shè)備可靠性分析技術(shù)、信息管理與決策技術(shù)。
(一)設(shè)備壽命管理與預(yù)測技術(shù)[3]。大多數(shù)工業(yè)化國家的電力基礎(chǔ)設(shè)施在20世紀(jì)60與70年代間得到極大擴(kuò)充，因此，多數(shù)電力主設(shè)備的在役時間在25～30年左右，且進(jìn)入老化階段的設(shè)備所占份額愈來愈大。這種情況迫使各電力公司考慮如何延長機(jī)組壽命并保證效益。狀態(tài)檢修中壽命預(yù)測與評估技術(shù)的應(yīng)用，有利于科學(xué)合理地安排檢修和提高設(shè)備的可用率。但電力公司可能獲得的效益大部分來自于電廠主設(shè)備，因此，各國都把壽命預(yù)測和評估研究的重點(diǎn)放在對鍋爐、汽機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器及高壓開關(guān)等重要設(shè)備上。
(二)電力設(shè)備的可靠性技術(shù)。傳統(tǒng)的電力設(shè)備可靠性評估基于威布爾得出的浴盆曲線法。由于可靠性特征曲線形似浴盆而得名，如圖1所示，但此法只適用于對有支配性耗損故障的設(shè)備進(jìn)行維修，且精確度不高。將可靠性預(yù)測理論和強(qiáng)度及壽命理論結(jié)合起來，綜合考慮影響鍋爐部件故障的各種因素，對預(yù)測鍋爐部件的可靠性做了有益的嘗試。另外，它還運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)方法中因子分析和聚類分析，從反映火電大機(jī)組運(yùn)行可靠性的指標(biāo)體系出發(fā)，對我國火電100MW及以上機(jī)組的運(yùn)行可靠性進(jìn)行了分析，提出了企業(yè)綜合可靠性水平的評估方法。用它可以簡單分析我國不同地區(qū)火電大機(jī)組運(yùn)行的可靠性水平。
(三)信息管理與決策技術(shù)[4]。近30年來，管理決策作為一門獨(dú)立學(xué)科，有了很大發(fā)展。狀態(tài)檢修作為一種先進(jìn)的檢修體制，是與多方面的管理工作分不開的。圖2為狀態(tài)檢修的一個簡化決策流程。世界各國從不同的管理目標(biāo)出發(fā)，形成了不同的管理系統(tǒng)。芬蘭的IVO輸電服務(wù)公司開發(fā)的變電站檢修管理系統(tǒng)(SOFIA)是一建立在對一座變電站的長期檢修計(jì)劃的基礎(chǔ)上，從壽命周期費(fèi)用(life cycle cost)著手，使用設(shè)備的劣化模型的數(shù)學(xué)形式(狀態(tài)模型)來估計(jì)設(shè)備將來狀態(tài)的一種檢修管理系統(tǒng)。SOFIA
在考慮預(yù)算及其設(shè)備狀態(tài)的情況下，通過檢修費(fèi)用的優(yōu)選，降低總費(fèi)用。荷蘭B.V.KEMA與荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)在考慮市場情況及技術(shù)條件的前提下，研制了一種包括狀態(tài)檢修在內(nèi)的多種策略均衡應(yīng)用的main man檢修管理系統(tǒng)，其特點(diǎn)在于引入了診斷專家系統(tǒng)，使可靠性和安全性達(dá)到可接受的水平。德國提出將工人或供貨商的管理層所有功能融為一體，以減少中間環(huán)節(jié)的瘦型管理。此管理方法在德國的WEis wEIller電廠檢修管理中得到運(yùn)用，使該廠48%的工作任務(wù)流程得到優(yōu)化，效果明顯。
三、結(jié)束語
電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)的應(yīng)用必須以對設(shè)備的全面監(jiān)測為基礎(chǔ)。但目前有關(guān)電力設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)仍然存在監(jiān)測點(diǎn)少、功能單一、缺乏系統(tǒng)性和綜合性，尤其缺乏監(jiān)測的層次化和網(wǎng)絡(luò)化等問題，妨礙了設(shè)備狀態(tài)信息的集中和綜合。
參考文獻(xiàn)
[1]黃樹紅、胡揚(yáng)、韓守木，火電廠設(shè)備狀態(tài)檢修概論[M].武漢:華中理工大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院，1998.
[2]李?；?，電力設(shè)備診斷技術(shù)概論[M].北京:水利電力出版社，1996.
關(guān)鍵詞：電力；通信；技術(shù)；發(fā)展
隨著智能化電網(wǎng)和現(xiàn)代化通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，電力通信系統(tǒng)承載了電網(wǎng)繼電保護(hù)和安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)等核心業(yè)務(wù)。電力專用通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年的建設(shè)已初具規(guī)模，形成了微波、載波、衛(wèi)星、光纖、無線移動通信等多種類、功能齊全的通信手段，通信范圍已基本覆蓋了全國各省公司，國家電力公司調(diào)度系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，國家電力公司信息網(wǎng)、電話會議網(wǎng)等設(shè)施也建成。電力通信工程建設(shè)本身是一項(xiàng)龐大工程，工程的建設(shè)經(jīng)常需要跨越多個地區(qū)，既要研究技術(shù)問題，保障工程質(zhì)量，同時也要涉及地域間以及不同廠家設(shè)備間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一問題。隨著信息系統(tǒng)覆蓋能力的增強(qiáng)，信息技術(shù)在電力系統(tǒng)也有了進(jìn)一步的發(fā)展。
1 電力通信系統(tǒng)的模式
電力通信系統(tǒng)是由光纖、微波及衛(wèi)星電路構(gòu)成主干線，各支路充分利用電力線載波、特種光纜等電力系統(tǒng)特有的通信方式，并采用明線、電纜、無線等多種通信手段及程控交換機(jī)、調(diào)度總機(jī)等設(shè)備組成的多用戶、多功能的綜合通信網(wǎng)。電力通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的模式主要有：電力線載波通信、光纖通信、微波通信、無線通信等。
1.1 電力線載波通信。其是電力系統(tǒng)特有的通信方式，它是利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式高速傳輸模擬或數(shù)字信號的技術(shù)，由于使用堅(jiān)固可靠的電力線作為載波信號的傳輸介質(zhì)，因此具有信息傳輸穩(wěn)定可靠、與電網(wǎng)建設(shè)同步等特點(diǎn)，是唯一不需要線路投資的有線通信方式。
1.2 光纖通信。由于光纖通信具有信號穩(wěn)定性好、傳輸容量大、抗電磁干擾能力強(qiáng)、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優(yōu)點(diǎn)，在電力通信系統(tǒng)方面有著廣泛的應(yīng)用，除了通信光纖外，還包括各種電力特種光纜，如：地線復(fù)合光纜，即架空地線內(nèi)含光纖，它使用可靠，不需維護(hù)，但一次性投資額較大，適用于新建線路或舊線路更換地線時使用；地城纏繞光纜，是用專用機(jī)械把光纜纏繞在架空地線上，這種光纜光纖芯數(shù)少，易折斷，但經(jīng)濟(jì)、簡易，同時具有較高的可靠性；無金屬自承式光纜，這種光纜光纖芯數(shù)多，安裝費(fèi)用比地線復(fù)合光纜低，一般不需停電施工，還能避免雷擊，因?yàn)樗c電力線路無關(guān)，而且重量輕、價(jià)格適中，安裝維護(hù)都比較方便，但易產(chǎn)生電腐蝕；另外還有相線復(fù)合光纜、金屬銷裝自承式光纜等。
1.3 微波通信。在電力光纖通信技術(shù)發(fā)展成熟之前，電力微波通信曾作為遠(yuǎn)距離信息傳輸?shù)闹饕侄?，而得到大力發(fā)展。目前微波通信在電力通信系統(tǒng)中仍居主導(dǎo)地位，但發(fā)展速度在減緩，在電力通信系統(tǒng)中的作用也開始由主網(wǎng)逐漸向配網(wǎng)、備用網(wǎng)轉(zhuǎn)變。
1.4 無線通信。電力無線通信主要用于農(nóng)用電通信及電力施工檢修、城市集群、尋呼等方面。
2 電力通信的重要作用
2.1 電力通信網(wǎng)承擔(dān)的主要任務(wù)是傳遞各種電力生產(chǎn)和管理業(yè)務(wù)信息。隨著通信智能化水平的提高和通信業(yè)務(wù)需求的增長，通信網(wǎng)規(guī)模越來越大，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越來越多，網(wǎng)絡(luò)功能越來越強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對網(wǎng)絡(luò)本身的管理要求越來越高，面對這樣一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，必須建立具有綜合業(yè)務(wù)功能的電力通信網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)。電力通信是構(gòu)建數(shù)字化電力的重要平臺。
2.2 保障電力安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。根據(jù)電力安全、優(yōu)質(zhì)運(yùn)行的要求，把通信與現(xiàn)代電力調(diào)度自動化融合為一體具有現(xiàn)實(shí)意義。電力通信是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)，也令到電力行業(yè)經(jīng)營可以有多種不同的選擇。自動化的電力通信主要服務(wù)于電力，商業(yè)化操作和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理?？煽亢头€(wěn)定運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)提高了電力、抵抗自然災(zāi)害的能力，減少了處理時間，降低了電源故障的出現(xiàn)。
3 電力通信采用的各種通道技術(shù)
3.1 光纖技術(shù)?？傮w來說性價(jià)比比較高，當(dāng)代受大眾認(rèn)可的一種組網(wǎng)通信方式。該技術(shù)是根據(jù)不同用戶的需要，利用各種光端機(jī)（國內(nèi)流行的光端機(jī)有UMC系列光端機(jī)、OMUX系列光端機(jī)、OTN系列光端機(jī)。）提供各種接口，如：E1口、話務(wù)口、RS422/485口、以太網(wǎng)口、標(biāo)準(zhǔn)圖像接口、RS232口），以使該技術(shù)具有傳播的距離長；運(yùn)行速度快，一般可提供133mbps～1 Gbps以上的帶寬；通信較為安全可靠的特點(diǎn)。
3.2 擴(kuò)頻技術(shù)。原起源于二戰(zhàn)的一種利用無線電的軍事通信技術(shù)，因此在保密性，可靠性方面占據(jù)優(yōu)勢，到了1985年正式在民用商業(yè)中啟用。
3.3 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Integrated Services Digital Net-work）。簡稱ISDN。這種技術(shù)的雛形是提供點(diǎn)-點(diǎn)的數(shù)字連接服務(wù)的綜合數(shù)字電話網(wǎng)，故用來提供話音或者非話音的服務(wù)。
3.4 幀中繼。在進(jìn)行LAN互連時使用較多。是一種在X.25分組交換技術(shù)的基礎(chǔ)上形成的用以衡量寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù)，另外由公用幀中繼業(yè)務(wù)、幀中繼交換設(shè)備和FRAD（幀中繼接入設(shè)備）結(jié)合而成幀中繼網(wǎng)，采用了國際標(biāo)準(zhǔn)，使得各個廠家生產(chǎn)的商品能夠互相兼容，還在網(wǎng)絡(luò)功能方面簡化，使得網(wǎng)絡(luò)性能得以提高，網(wǎng)絡(luò)互連成本也大大降低，同時網(wǎng)絡(luò)傳播速度快，時延小，通信費(fèi)用不高。
3.5 音頻技術(shù)。對比光纖技術(shù)，音頻技術(shù)存在通信容量較小，易被雷擊中、不能長距離通信等缺陷，但它的優(yōu)點(diǎn)是：便于理解，設(shè)備成本較低、更方便維護(hù)。
4 電力系統(tǒng)光纖通信網(wǎng)的維護(hù)
4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)防雷措施。因?yàn)檩旊娋€路和光纖通信是在相同的時間建設(shè)的，也就是說輸電線路的頂部架著光纖通信，再加上塔桿都是這在比較高的位置，一旦遇到雷雨天氣，加上周圍環(huán)境比較復(fù)雜，光纖通信受到雷擊的概率非常的大，這使得它的使用具有了一定的不穩(wěn)定因素，也給日常的使用帶來了非常大的不便，因此，應(yīng)該使用優(yōu)化設(shè)計(jì)的防雷措施，提高高壓輸電線路的防雷能力。
4.2 防電腐蝕。光纖通信中的光纖懸掛點(diǎn)如果比要求的標(biāo)準(zhǔn)位置高的話，那么會使光纖受到一個較強(qiáng)的電場影響，甚至已經(jīng)超過了設(shè)計(jì)的要求，這就使得光纖表面極易發(fā)生電腐蝕現(xiàn)象。此外還有一個原因也極容易造成電腐蝕，那就是電弧產(chǎn)生的熱量較高，進(jìn)而引起光纖表面的溫度逐漸的上升，然后就出現(xiàn)了電痕，導(dǎo)致事故發(fā)生。
5 結(jié)語
電力通信應(yīng)該把握好世界通信改革和通信新技術(shù)的發(fā)展趨勢，確立適合我國電力通信的發(fā)展戰(zhàn)略，在立足于為電力工業(yè)服務(wù)的前提下，利用自身資源優(yōu)勢，走向市場，建立新世紀(jì)的寬帶電力通信網(wǎng)，使其能為全社會提供信息服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
[1] 姚美云.歷史教學(xué)中現(xiàn)代媒體應(yīng)用的實(shí)踐與思考[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009（6）.
[2] 孫占文.信息技術(shù)與歷史教學(xué)有效整合模式探析[J].延邊教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（3）.
【關(guān)鍵詞】高速鐵路；供電方式；牽引變壓器；牽引供電
與普通鐵路一樣，高速鐵路的牽引供電系統(tǒng)是高速鐵路系統(tǒng)的重要組成部分之一。對高速鐵路，如何更安全、更可靠地運(yùn)行，同時滿足高速動車組的持續(xù)載重運(yùn)行以及高密度運(yùn)行的要求，相比普通鐵路，需要更多新的觀念、新的裝備設(shè)施和技術(shù)。
1.牽引供電系統(tǒng)供電方式的探討
1.1 常用的牽引供電系統(tǒng)供電方式
牽引供電系統(tǒng)的電流制發(fā)展經(jīng)過了直流制、低頻單相交流制和工頻單相交流制三個階段。自從1950年法國試建了第一條25kV的單相工頻交流電氣化鐵道以來，由于這種電流制的優(yōu)越性比較明顯，世界大多數(shù)國家包括我國的電氣化鐵路都普遍采用這種電流制。單相工頻交流25kV的電氣化鐵道牽引供電方式主要有直接供電方式、帶回流線的直接供電方式、 AT供電方式和BT供電方式4種。
1.1.1 直接供電方式
直接供電方式是一種最基本最簡單最早的供電方式，由于該供電方式具有饋線回路設(shè)備簡單、投資省、運(yùn)營維護(hù)方便，對簡化設(shè)備、提高供電可靠性、增強(qiáng)技術(shù)指標(biāo)及使得牽引變電所和牽引網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單具有極大的現(xiàn)實(shí)意義，因此，在我國電氣化鐵路干線上得到廣泛采用。但是，直接供電方式，對鄰近線路的通信干擾嚴(yán)重，鋼軌電位比其它方式要高。
1.1.2 帶回流線的直接供電方式
為了克服直接供電方式通信干擾嚴(yán)重，在結(jié)構(gòu)上增設(shè)了與軌道并聯(lián)的架空回流線，組成帶回流線的直接供電方式。這種供電方式，鋼軌對地電位和對通信線路的干擾有所改善，同時，牽引網(wǎng)的阻抗降低，牽引網(wǎng)的電壓損失減少，供電距離增長。
1.1.3 BT供電方式
在牽引網(wǎng)中，每隔1.5～4km設(shè)置一臺變比為1：1的吸流變壓器，吸流變壓器的原邊繞組串接在接觸網(wǎng)中，次變繞組串接在回流線中，在相鄰兩吸流變壓器之間，用吸上線將回流線與鋼軌連接起來，這樣，牽引電流通過電力機(jī)車后從回流線返回牽引變電所，BT供電方式的電磁兼容性好，很好的解決了電磁干擾問題，它曾在我國電氣化工程中被采用。但由于在接觸網(wǎng)中串接吸流變壓器，受電弓在通過接觸網(wǎng)關(guān)節(jié)時易拉弧，而且，當(dāng)系統(tǒng)過負(fù)載時，BT產(chǎn)生的激磁電流會急劇增大，對通信線路造成嚴(yán)重影響，由于吸流變壓器的引入，使?fàn)恳W(wǎng)阻抗增大，供電臂壓降增大，牽引變電所的供電局李縮短，因此BT供電方式在最近十年的電氣化鐵路建設(shè)中已不采用。
1.1.4 AT供電方式
牽引變電所二次側(cè)55kV的電壓接到接觸網(wǎng)和正饋線上，在供電臂中每隔大約10km左右設(shè)置一臺自耦變壓器，自耦變壓器的兩端分別接在接觸網(wǎng)和正饋線上，中點(diǎn)抽頭與鋼軌相連，正饋線與接觸網(wǎng)架設(shè)在同一支柱上，機(jī)車中流過I大小的電流時，正饋線與接觸網(wǎng)中流過大小相等、方向相反的I/2的電流，因此，AT供電方式是電氣化鐵道減輕對臨近通信線路干擾的有效措施。自耦變壓器供電方式的牽引網(wǎng)阻抗很小，約為直接供電方式的1/4，因此電壓損失小，電能損耗低，供電能力大，供電距離長，可達(dá)40～50km。由于牽引變電所間的距離加大，從而減少了牽引變電所數(shù)量，也減少了電力系統(tǒng)對電氣化鐵路供電的工程投資。對牽引供電系統(tǒng)有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。它被廣泛應(yīng)用于歐美等先進(jìn)國家的高速、重載、大電流或繁忙于線中。
隨著新世紀(jì)高速鐵路在中國和世界上不少國家的推廣和發(fā)展，AT供電方式牽引變電所以其技術(shù)經(jīng)濟(jì)的整體優(yōu)勢，將得到進(jìn)一步采用。我國在20世紀(jì)80年代初成功的從日本引進(jìn)AT供電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備成套的國產(chǎn)化，并被成功地應(yīng)用于石武、京津、京滬、武廣、鄭西、石太、京石、合武等客運(yùn)專線、侯月和神朔等重載或繁忙干線，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
1.2 國外高速鐵路的牽引供電方式
1964年，日本東海道新干線建成世界第一條高速鐵路，運(yùn)行速度達(dá)210km/h，高速鐵路從無到有。國外高速鐵路已有近9200km，列車運(yùn)營速度已達(dá)300km/h以上，其中德國（ICE系列）、法國（TGV）和日本（新干線）3個高速鐵路發(fā)達(dá)國家代表了當(dāng)今世界各國的輪軌高速電氣化鐵路發(fā)展的先進(jìn)模式，他們的牽引供電技術(shù)較成熟、可靠。
從國外已經(jīng)運(yùn)營和正在建設(shè)的高速鐵路來看，電力牽引采用工單相工頻交流25 kV牽引制、最高運(yùn)行速度為300 km/h及其以上的高速鐵路中，全部采用的是AT供電方式，這種方式也適合我國的實(shí)際情況。
2.牽引變壓器接線形式的探討
2.1 牽引變壓器的接線型式
牽引變壓器是牽引變電所里的關(guān)鍵設(shè)備，它的接線型式比較多，如純單相接線、單相V，v接線的單相牽引變壓器、三相YN，d11接線的三相牽引變壓器，斯科特接線和阻抗匹配平衡接線的三相—兩相牽引變壓器等。牽引變壓器類型的選擇應(yīng)綜合考慮電力系統(tǒng)容量、安裝容量與基本電價(jià)、牽引負(fù)荷對電力系統(tǒng)的負(fù)序影響、以及容量利用率等因素。
2.1.1 單相牽引變壓器
純單相接線：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為100%，但其在電力系統(tǒng)中單相牽引負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序電流較大，對接觸網(wǎng)的供電不能實(shí)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(dá)，三相負(fù)荷用電能夠可靠地由地方電網(wǎng)得到供應(yīng)的場合
單相V，v接線：將兩臺單相變壓器以V的方式聯(lián)于三相電力系統(tǒng)。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。它的容量利用率為100%，在正常運(yùn)行時，牽引側(cè)仍為三相，可以供給所內(nèi)自用電以及地區(qū)三相負(fù)荷，變電所的設(shè)備少、投資省，牽引網(wǎng)看我實(shí)現(xiàn)雙邊供電。
2.1.2 YN，d11接線的三相牽引變壓器
三相YN，d11接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的三相電力系統(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，在兩個相鄰的接觸網(wǎng)區(qū)段間采用分相絕緣器。容量利用率為75.6%，原邊采用YN接線，中性點(diǎn)接地方式與電力系統(tǒng)相適應(yīng)，變壓器結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低，運(yùn)用技術(shù)成熟，供電安全、可靠，牽引側(cè)仍為三相，可以供給所內(nèi)自用電以及地區(qū)三相負(fù)荷，牽引網(wǎng)看我實(shí)現(xiàn)雙邊供電。
2.1.3 三相—兩相牽引變壓器
斯科特接線：實(shí)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M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(diǎn)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90o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。
阻抗匹配平衡接線：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。
2.2 高速電氣化鐵路牽引變壓器的接線型式選擇
在高速鐵路牽引變壓器接線形式選擇方面，日本國內(nèi)五條新干線均采用三相——兩相平衡變壓器，法國國內(nèi)四條高速鐵路主要采用純單相牽引變壓器，部分采用單相V，v變壓器，德國國內(nèi)兩條高鐵也采用純單相牽引變壓器。
3.我國高速鐵路供電系統(tǒng)可選擇方案
3.1 我國高速鐵路牽引供電方式的選擇
高速鐵路與常規(guī)電氣化鐵路相比，主要有兩個方面的不同：一是列車速度高，本線設(shè)計(jì)速度最高為350km/h；另一方面是列車電流大，為維持列車的高速運(yùn)行，列車必須具備較大的牽引功率及牽引電流。
在高速鐵路采用AT供電方式，不僅很大程度減少了電分相的數(shù)量，保證列車的高速運(yùn)行，而且可在一定程度上降低對接觸網(wǎng)載流量的要求和減輕牽引網(wǎng)電流密度，有利于接觸網(wǎng)的輕型化和系統(tǒng)匹配的設(shè)計(jì)。
因此，參考國外高速鐵路的牽引供電方式，從統(tǒng)一技術(shù)的角度考慮，我國高速鐵路的正線采宜用AT供電方式，樞紐地區(qū)內(nèi)的中高速聯(lián)絡(luò)線、動車組的走行線、動車段采用帶回流線的直接供電方式或直接供電方式。
3.2 我國高速鐵路的牽引變壓器接線形式建議
我國高速鐵路負(fù)荷特點(diǎn)主要體現(xiàn)為：機(jī)車功率越來越大，時速350km/h機(jī)車功率可達(dá)20000kW；行車密度越來越高，最小行車間隔已達(dá)3分鐘；牽引供電質(zhì)量要求越來越嚴(yán)，牽引電壓范圍為22.5kV～27.5 kV；機(jī)車運(yùn)行帶電率高，幾乎達(dá)0.9。了滿足高鐵的供電要求，要求牽引變壓器有足夠大的安裝容量，純單相接線已經(jīng)不能滿足要求，可以考慮線單相V，v變壓器、斯科特變壓器、阻抗匹配平衡變壓器。三相YN，d11接線由于容量利用率低，過載能力小，為滿足高鐵負(fù)載的要求，必須增大安裝容量，造成運(yùn)營費(fèi)用增加，一般不作為高鐵牽引變壓器。
參考文獻(xiàn)
[1]吳俊勇.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)概論[M].北京交通大學(xué)，2010.
[2]張繼元.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)[M].北京交通大學(xué)，2010.
[3]鄭西，武廣.石武高鐵牽引變壓器設(shè)計(jì)說明書[S].
[4]李魯華.電氣化鐵道供電系統(tǒng)[M].中國鐵道出版社， 2008.
[5]林永順.電氣化鐵道供變電技術(shù)[M].中國鐵道出版社，2006.
關(guān)鍵詞：變電;二次檢修;處理措施
中圖分類號：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）35-0112-02
1 變電二次檢修
隨著我國科技水平的發(fā)展，對電力的需求也越來越高，為了滿足電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在二次設(shè)備檢修方面一定要做足夠的工作，才能提高電力系統(tǒng)的工作效率，本文著重分析變電二次檢修的相關(guān)問題，提出相應(yīng)的措施，從而促進(jìn)電力事業(yè)的健康發(fā)展。
1.1 變電二次檢修概論
1.1.1 變電二次設(shè)備的概念
區(qū)別于一次設(shè)備（直接與高壓側(cè)有關(guān)的所有設(shè)備，如，變壓器，隔離開關(guān)，斷路器，互感器等），二次設(shè)備主要是指與控制保護(hù)有關(guān)的設(shè)備，例如：電表，保護(hù)繼電器，通訊設(shè)備等。兩者之間的最大區(qū)別就是二次設(shè)備的電壓基本上都是弱電。二次設(shè)備主要是繼電保護(hù)裝置、多功能表、硬壓板、電編碼鎖、指示燈、旋轉(zhuǎn)開關(guān)、無防模擬屏、計(jì)量表、電磁鎖等。
變電站二次設(shè)備檢修的主要基礎(chǔ)是設(shè)備的狀態(tài)檢測。檢測的方式主要依賴傳感器進(jìn)行狀態(tài)檢測，例如：二次保險(xiǎn)絲的熔斷報(bào)警裝置、直流回路的絕緣檢測、CT、PT斷線的檢測、微機(jī)保護(hù)、微機(jī)自身診斷裝置技術(shù)，為變電站二次設(shè)備狀態(tài)檢測成為變電站故障診斷的完善系統(tǒng)夯實(shí)了基礎(chǔ)。
1.1.2 特 征
二次變電檢修具有以下特征：預(yù)知性和針對性。同時設(shè)備檢修也是國家經(jīng)濟(jì)水平及科技發(fā)展的需求，為了滿足設(shè)備的長久運(yùn)行，提高工作效率，一定要努力提高變電二次設(shè)備檢修。變電站的二次設(shè)備的檢修目的就是管好用好修好設(shè)備，保證現(xiàn)代化設(shè)備在使用過程中經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)，以滿足生產(chǎn)需求。
1.1.3 狀態(tài)檢修
在二次變電檢修中，最重要的一項(xiàng)就是對于二次設(shè)備的狀態(tài)檢修。狀態(tài)檢修就是在二次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)上，對設(shè)備當(dāng)前的工作狀況進(jìn)行檢修。狀態(tài)檢修一般包括狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備診斷、檢修決策等環(huán)節(jié)，都是在狀態(tài)監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)二次設(shè)備是否有檢修的必要，然后再決定檢修策略，盡快安排人員有針對性的完成檢修任務(wù)。
1.2 變電站二次檢修中應(yīng)注意的問題
二次檢修主要是在第一時間了解當(dāng)前設(shè)備的工作情況，用先進(jìn)的設(shè)備監(jiān)控儀器開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測，比如：通信技術(shù)、微電子技術(shù)等，再綜合各方面因素去判斷設(shè)備的目前狀況。檢修內(nèi)容還包括設(shè)備的管理、驗(yàn)收和設(shè)備的檢修、故障記錄等多方面的問題，長期以來，電力系統(tǒng)的主要檢修機(jī)制就是實(shí)施防范性的計(jì)劃檢修。
我國目前大多數(shù)在進(jìn)行二次設(shè)備檢修時都會出現(xiàn)設(shè)備不足，檢修方法不當(dāng)，在電力工程的正常運(yùn)行中，很容易造成二次設(shè)備的故障。由于科技的進(jìn)步，目前微機(jī)在二次設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛，比如繼電保護(hù)，自動裝置等，這些應(yīng)用使得繼電保護(hù)的操作性、可靠性得到極大的提高，但是也給檢修帶來一定的難度，需要有著專業(yè)知識。
此外，在進(jìn)行變電站二次回路的檢測時，由于變電站的二次回路主要包括三個回路：斷路器的控制回路、變電站的信號回路、變電站的同期回路。
在檢測各繼電器觸點(diǎn)的工作狀態(tài)中，會有很多繁瑣的工作，容易造成混亂。二次設(shè)備大都具有對電磁抗干擾性的監(jiān)測問題，變電站對于二次設(shè)備電磁干擾越來越敏感，主要采用大量微電子元件以及高集成電路進(jìn)行檢測。
大多數(shù)情況下，只有一次設(shè)備停電檢修時，二次設(shè)備才可以檢修，所以在進(jìn)行二次檢修時一定要首先考慮一次設(shè)備的情況，然后對二次設(shè)備進(jìn)行檢修決策分析，保證二次設(shè)備運(yùn)行可靠，從而降低檢修成本。
2 變電二次檢修問題的處理措施
設(shè)備檢修不僅僅是進(jìn)行監(jiān)測和診斷，還涉及到設(shè)備運(yùn)行維護(hù)、預(yù)防性試驗(yàn)、二次設(shè)備的檢修和驗(yàn)收等一系列工作。因此要采取有效的措施保證二次設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，以滿足我國電力的需求。
2.1 變電二次檢修要有相應(yīng)管理方法
為了規(guī)范變電二次檢修的工作行為，要堅(jiān)持對設(shè)備按規(guī)程進(jìn)行預(yù)防性實(shí)驗(yàn)、檢修和維護(hù)的原則，堅(jiān)持“應(yīng)修必修，修必修好”的原則。
例如：2009年3月某變電所進(jìn)行春季檢修，按規(guī)定上午八點(diǎn)進(jìn)行現(xiàn)場護(hù)、安全自動裝置和儀表、自動化監(jiān)控系統(tǒng)等工作。在檢修間隔上下與運(yùn)行設(shè)備要有明顯的隔離，防止運(yùn)行設(shè)備中的誤操作。
2.2 使變電二次檢修形成流程化
首先是了解設(shè)備的初始狀態(tài)，之后進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析，最后制定狀態(tài)檢修的綜合工作流程。
2.2.1 了解設(shè)備的初始狀態(tài)
對于二次設(shè)備，在其進(jìn)行工作之前一定要進(jìn)行設(shè)備的最初狀態(tài)確定，確定其正常，再進(jìn)行投入使用，對于正在使用的設(shè)備，一般都是采用在線監(jiān)測的技術(shù)，這一技術(shù)是相當(dāng)重要的，但又十分麻煩，因此一定要結(jié)合實(shí)際情況，建立健全監(jiān)管機(jī)制，使得電力設(shè)備檢測管理體制改革深入到位，實(shí)現(xiàn)管理權(quán)限明確，落實(shí)管理任務(wù)，人員分配到位。
2.2.2 進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的分析
在具體實(shí)施檢測時，要根據(jù)收集到的相關(guān)二次設(shè)備狀態(tài)信息，對二次設(shè)備進(jìn)行大致的分析，制定出合理、高效的維修計(jì)劃，爭取做到減少檢修工作的盲目性，提高檢修工作的效率。
2.2.3 制定狀態(tài)檢修的綜合工作流程
最后也要注重培養(yǎng)檢修員的精神，使其充分認(rèn)識到檢修工作的重要性，檢修不僅僅需要科學(xué)的儀器設(shè)備的輔助，也需要從業(yè)人員的專業(yè)素養(yǎng)，對工作有強(qiáng)烈的責(zé)任感，從而提高檢修工作的效率。
2.3 變電二次檢修設(shè)備設(shè)置安全隔離措施
為了加強(qiáng)電力設(shè)備的安全使用一定要進(jìn)行一定的安全隔離措施。比如：在斷路器、隔離刀閘上懸掛“禁止合閘”的提示牌;若線路有人工作，應(yīng)在線路斷路器上懸掛“禁止合閘、線路有人工作”的標(biāo)示牌;在工作地點(diǎn)設(shè)置“在此工作”的標(biāo)示牌;嚴(yán)禁工作人員擅自移動標(biāo)示牌。
3 結(jié) 語
隨著我國綜合國力與經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展，對變電站的供電質(zhì)量要求越來越高，變電站的設(shè)備檢修也在逐漸的發(fā)展，從預(yù)防性計(jì)劃檢修向著預(yù)知性狀態(tài)檢修方向發(fā)展，通過不斷地改善檢修的管理方法，使電力事業(yè)更上一個臺階。電力事業(yè)的水平在一定程度上反映著國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，因此一定要注重變電二次檢修工作，更好地促進(jìn)電力事業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1] 秦建光，劉恒，陶文偉.電力系統(tǒng)二次檢修狀態(tài)檢修策略[J].廣東電力，2011，（1）.