導語：如何才能寫好一篇電力系統(tǒng)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵字：電力系統(tǒng)；穩(wěn)定性；控制因素

中圖分類號：F470.6 文獻標識碼：A

前言

上世紀20年代以來，許多電力方面的研究者就開始意識到電力系統(tǒng)存在著穩(wěn)定問題，并且許多研究者開始投入到電力系統(tǒng)的研究中。隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟的進步，電力系統(tǒng)越來越復雜和龐大，電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題也越來越突出，給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來困難。

1.電力系統(tǒng)穩(wěn)定的定義

2004年，專家在報告中給出了新的電力系統(tǒng)穩(wěn)定的定義以及電力系統(tǒng)穩(wěn)定的分類，報告中對于電力系統(tǒng)穩(wěn)定定義這樣描述的：電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是指在給定的初始運行方式下，一個電力系統(tǒng)受到物理擾動后仍能夠重新獲得運行平衡點，且在該平衡點大部分系統(tǒng)狀態(tài)量都未越限，從而保持系統(tǒng)完整性的能力。并且報告中指出電力系統(tǒng)的穩(wěn)定分為三大類，分別為電壓穩(wěn)定、功角穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定，又由這三大類分成各個方面的子類。

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性在整個系統(tǒng)的正常工作中占據(jù)非常重要的地位，決定了限制交流遠距離輸電的輸電距離和限制交流電遠距離輸電的輸電能力。除此之外，隨著經(jīng)濟的發(fā)展與科技的進步，城市乃至鄉(xiāng)村的用電量逐漸的增長，從而導致了一些大型的電網(wǎng)其負荷中心的用電容量越來越大，因此長距離的重負荷輸電變得非常普遍。長距離的重負荷輸電導致電力系統(tǒng)的安全運行也出現(xiàn)了很多問題，因此電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性需要進一步加強。

2.電力系統(tǒng)穩(wěn)定文類

2.1功角穩(wěn)定

電力系統(tǒng)中的功角穩(wěn)定是指系統(tǒng)中互聯(lián)的同步電機保持同步的能力，電力系統(tǒng)同常見的功角穩(wěn)定問題主要是缺乏足夠的震蕩阻尼。相對于其他的電力系統(tǒng)穩(wěn)定研究，專家對于功角穩(wěn)定的研究起步比較早，因此在研究方法和研究成果上也比較成熟。電力系統(tǒng)穩(wěn)定中的功角穩(wěn)定的研究主要是根據(jù)同步電機的電力矩變化以及同步電機的特性來找出導致功角不穩(wěn)定的一些因素，例如同步力矩不足，或者阻尼力矩不足等穩(wěn)定。功角穩(wěn)定中出現(xiàn)的主要問題是由缺乏足夠的同步轉矩而導致的靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定問題，除此之外還有因為缺乏足夠的阻尼轉矩而導致的小干擾穩(wěn)定和大干擾穩(wěn)定等問題。

2.2電壓穩(wěn)定

電力系統(tǒng)中的電壓穩(wěn)定研究比較晚，但是在電力系統(tǒng)穩(wěn)定中的作用非常重要，近年來也得到許多研究者的重視。電壓穩(wěn)定性是指在一定的出事運行狀態(tài)下，電力系統(tǒng)突然遭受了擾動，但是電力系統(tǒng)的母線能夠維持穩(wěn)定電壓的能力。根據(jù)擾動的大小，電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定分為打干擾電壓穩(wěn)定和小干擾電壓穩(wěn)定。有關報告中指出，功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定存在著一定的區(qū)別，但不是基于有功功率和無功功率之間的若耦合關系，電力系統(tǒng)在重負荷狀態(tài)下，功角穩(wěn)定和電壓穩(wěn)定都受到擾動前有功和無功潮流影響。

2.3頻率穩(wěn)定

電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定也非常重要，一個電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在發(fā)生突然的有功功率擾動后，電力系統(tǒng)不發(fā)生頻率崩潰，并且系統(tǒng)的頻率能夠保持或者恢復到允許的頻率范圍內(nèi)的能力。電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定主要用于研究 電力系統(tǒng)的低頻減載配置的有效性和合理性，除此之外還研究電力系統(tǒng)的旋轉備用容量以及計算機與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)問題。

電力系統(tǒng)的發(fā)電機組的一次調(diào)頻功能關系著電力系統(tǒng)電網(wǎng)的頻率穩(wěn)定性。近年來，由于城市化與工業(yè)化的推進，用電量越來越多，電網(wǎng)的規(guī)模也越來越大，因此電力系統(tǒng)的發(fā)電機組的一次調(diào)頻功能非常重要。為了滿足近年來電力需求的增長，使得電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行，需要加強調(diào)速系統(tǒng)的管理，制定電網(wǎng)頻率調(diào)整策略來提高電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性。

3.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀

上個世紀20年代以來，許多電力方面的研究者就開始意識到電力系統(tǒng)穩(wěn)定性存在著不少的問題，并且著手研究電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行等重要方面。近年來，由于經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，城市化及工業(yè)化都有了很大程度的發(fā)展，因此電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行變得尤其重要。由于近年來用電量的增大，電網(wǎng)的規(guī)模也越來越大，電力系統(tǒng)失穩(wěn)而出現(xiàn)的事故也頻頻發(fā)生，這些事故不僅危害了人身安全，也造成了巨大的經(jīng)濟損失和社會影響，因此，有更多的學者投入到電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究當中。對于電力系統(tǒng)問題的研究，功角穩(wěn)定研究起步比較早，研究相對成熟一些，電壓穩(wěn)定研究起步比較晚，但是近年來也受到了各國學者的高度重視。

4.電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制對象

4.1發(fā)電機勵磁

發(fā)電機勵磁控制的主要任務就是維持發(fā)電機或者其他控制點的電壓在給定的水平上以及提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，因此發(fā)電機勵磁控制有兩個目標：改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性和滿足發(fā)電機機端電壓的調(diào)節(jié)特性，其中系統(tǒng)的穩(wěn)定性主要是指功角穩(wěn)定。發(fā)電機勵磁控制的這兩個目標是互相矛盾的，因此大多數(shù)非線性勵磁控制器在發(fā)揮作用時以控制發(fā)電機的功角為主來提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

在電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行中，發(fā)電機勵磁控制作為一種經(jīng)濟、有效的穩(wěn)定控制措施受到廣大電力研究者的關注。同步發(fā)電機的勵磁控制器單元的工作原理如下：檢測同步發(fā)電機的電壓、功率、電流等狀態(tài)量，然后按照標準的控制規(guī)律對勵磁功率單元發(fā)出一定的控制信號，再通過控制勵磁功率單元的輸出來實現(xiàn)對勵磁系統(tǒng)的控制功能。

4.2負荷頻率

一個電力系統(tǒng)的負荷不是靜止的，而是經(jīng)常變化的，但是電力系統(tǒng)在運行時要保證功率的傳輸質(zhì)量，因此依靠電力系統(tǒng)的頻率對發(fā)電機負荷進行控制是非常有必要的。電力系統(tǒng)在正常運行時，一般不會有太大的負荷變化，僅會遭受比較小的負荷變化，所以在研究負荷頻率時可以用線性模型來模擬電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)。有資料提出了一些關于電力系統(tǒng)負荷頻率的研究，提出一種控制器叫做魯棒負荷頻率控制器，并且將這種控制器運用在電力系統(tǒng)中用來確保穩(wěn)定。魯棒控制器在電力系統(tǒng)的負荷頻率控制中，適用于處理小參數(shù)不確定性，而自適應控制則用于處理大參數(shù)不確定性，因此負荷頻率的控制進一步提高了參數(shù)不確定性的范圍。

4.3 FACTS控制

柔流輸電系統(tǒng)（FACTS）是用于描述一些基于大功率電力電子器件的控制器，這種控制器應用最新的電子發(fā)展技術和現(xiàn)代控制技術對電力系統(tǒng)的參數(shù)和電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構進行有效的控制，并且有助于實現(xiàn)輸送功率的合理分配，降低輸送過程中的功率損耗和發(fā)電成本，大幅度地提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)依靠這樣的控制器，不僅能夠提高整個電網(wǎng)的功率傳輸能力，而且能夠使得電力系統(tǒng)更容易控制。

4.4原動機汽門/水門

近年來，在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究中，原動機的研究也逐漸豐富起來，其中，原動機的“調(diào)速”系統(tǒng)發(fā)生了很大的改進。先前的原動機多數(shù)采用機械液壓式“調(diào)速”系統(tǒng)，自從原動機改成了電液式“調(diào)速”系統(tǒng)，原動機的傳動方式也發(fā)生了很大的改變。電液式“調(diào)速”系統(tǒng)的原動機，通過汽門/水門對原動機的轉矩進行控制，能夠有效地改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。

5.結語

在現(xiàn)代化的工業(yè)發(fā)展中，電力系統(tǒng)作為一個多維、多目標、關聯(lián)性和分散性都較大的復雜系統(tǒng)，其安全穩(wěn)定運行非常重要。在研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作時，必須對電力系統(tǒng)內(nèi)部的結構及工作原理掌握深刻，更要對各種控制器的工作原理及注意事項了解全面，運用多種穩(wěn)定控制方法，使得電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運行。

參考文獻：

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一、電力系統(tǒng)輸電線路事故

在一些地區(qū)，特別是南方的某些地區(qū)，到了夏季，陰雨天氣常見，陰雨天氣中常常會伴有閃電、雷擊等現(xiàn)象。這樣長期陰濕的環(huán)境，本來就會對一些輸電線路產(chǎn)生一些不良影響，例如會導致設備的陳舊，輸電線路收到一定程度的腐蝕，都會給電力輸送帶來一定程度的不良影響，再加上時有雷擊現(xiàn)象發(fā)生，就更可能在電力輸送過程中產(chǎn)生事故，設備比較陳舊，網(wǎng)絡布局不合理，再加上環(huán)境原因，因為意外被雷電擊中的輸電線路癱瘓頻繁發(fā)生。不僅影響設備的正常運作，并影響了許多用戶每天的工作和生活。電一直是關系到人們生活的關鍵，特別是對一些大型企業(yè)來說，斷了電，很多工作都進行不下去，完不成工程質(zhì)量，受到合約限制，受到銀行貸款因素限制，因此，電在一定程度上也決定了一個公司的前途，所以說，做好電力系統(tǒng)的正常運輸，是至關重要的。

二、輸電線路防雷措施探討

雷擊事件是造成輸電線路故障的關鍵因素，那么就要采取一切有效措施，建立一個強大的保護屏障，防止光波的干擾，以提高線路防雷水平，以避免或減少線路絕緣，大幅降低雷擊跳閘率，這樣才可以有效地保障整個輸電線路的正常工作，針對當前的環(huán)境，提出了以下防雷措施：

2.1執(zhí)行雷電參數(shù)分析目前，很多行業(yè)都進行了數(shù)據(jù)分析工作，對行業(yè)的歷史數(shù)據(jù)進行搜集、分析，挖掘出可以做出決策的一些結果。對電力系統(tǒng)也是這樣，對地區(qū)的歷史數(shù)據(jù)進行分析，找出雷擊事件比較頻繁的地區(qū)，進行重點建設，同時也要借助于雷電定位系統(tǒng)，將所有的數(shù)據(jù)輸入到雷電定位系統(tǒng)中，借助于這樣的系統(tǒng)，進行科學的分析，確定雷擊的可能性大小，指導我們采取合理的措施，預防雷擊事件的發(fā)生。這是雷擊事件預防開始往智能方向發(fā)展的一個起步，要不斷的堅持下去，使防雷措施更加科學、更加合理。

2.2降低桿塔接地方面的電阻雷擊過程，是電流、電壓和電阻共同一個影響過程，從物理學角度來看，電阻值一定的情況下，電壓是和電流成正比，那么電流一定的時候，電壓和電阻成正比，從這方面考慮，降低電阻也是防雷措施的一個重要手段，同時也是是最直接，最有效的防雷手段之一。接地電阻數(shù)值跟桿塔的位置有關系，也可以說是后者的決定因素。如果要求接地電阻阻值要高，那么桿塔就要相應的升高，如果要求接地電阻阻值低，那么，桿塔就要相應的降低，電阻阻值地，累積過程產(chǎn)生的電壓機會小，造成的不良后果也會笑，因此，從這一方面來講，可以使線路的防雷水平得到很大的提升。

2.3加強線路絕緣，提高輸電線路耐雷水平絕緣子是輸電線路中的重要組成部分，很大程度上，絕緣子才是真正能預防雷擊事件的主導因素。因為絕緣子性能的優(yōu)劣將直接影響到整個線路的絕緣水平，絕緣，在物理學中，相當于不會導電，不會產(chǎn)生電流，同時也不會產(chǎn)生電壓，不會給線路造成不良影響。因此，線路運營單位應當加強對絕緣子在整個線路過程的管理，提高檢測絕緣子各方面的絕緣因素，嚴格控制質(zhì)量標準，以防止低質(zhì)量、假冒產(chǎn)品的絕緣子架空搭建到輸電線路之上。以上是對沒有架設到線路的絕緣子的控制，對于已經(jīng)架空到輸電線路中的絕緣子，應該嚴格按照程序，按照相應的輸電線路規(guī)程，進行嚴格控制質(zhì)量關，對零值、低絕緣子進行定期檢測，對不合格、劣質(zhì)產(chǎn)品必須進行更換，統(tǒng)計絕緣子的劣質(zhì)率，并且要進行數(shù)據(jù)分析，以確保電線的絕緣，始終滿足業(yè)務需求，同時也滿足防雷方面的需求。此外，也要考慮到一些特殊因素，以上是對大部分的地區(qū)的一個預防措施，對于一些雷電多發(fā)地區(qū)，應該采取一系列有針對性的措施，例如適當加強線路絕緣之間的協(xié)調(diào)，以提高防雷水平，因為這些地區(qū)是常見事故發(fā)生地，絕緣線路之間的相互配合就顯得很重要，會使整個區(qū)域形成一個網(wǎng)絡，會比單獨的輸電線路更穩(wěn)定，同時也更容易統(tǒng)籌管理。通常110千伏線路，一個單串懸式絕緣子大約有7片，耐張單串絕緣子串為8片，這些基本上能滿足要求。但為了進一步提高耐雷的水平，改善絕緣子串承受50％放電電壓脈沖，可以在子串的基礎上，適當增加1片。實踐證明，一些在增加了新的線路絕緣子之后，耐雷水平增加了，發(fā)生事故的概率也明顯小了。合成絕緣子的特點是重量輕，強度高，無需維護，防污染，性能好，這樣的特點適合輸電線路，因此，這種合成絕緣子一直是一些送點單位的寵兒。然而，運營的經(jīng)驗表明，在很多雷電發(fā)生的地區(qū)合成絕緣子的使用，往往導致事故發(fā)生。合成絕緣子，盡管有上述優(yōu)點，但其缺點是顯而易見的，這些合成的絕緣子只是常規(guī)尺寸，很難達到預期防雷水平。

2.4避雷線的安裝避雷線也被稱為架空地線，主要起到的是保護方面的作用，可用于雷電流的分流，以避免雷電直接破壞輸電導線。避雷線通常都是架設在導線的頂部，用于全方位的保護，最適合保護導體，所以經(jīng)常作為輸電線路的主要防線?？偟膩碚f，110千伏輸電線路沿線設立一個單一的避雷線就可以了，對于閃電、雷電活動的多發(fā)地區(qū)應該建立雙條避雷線，根據(jù)不同的具體情況進行架設，滿足防雷的需求。對于一些已經(jīng)安裝了避雷線的線路來說，接地電阻降低相對來說，比較困難，這種情況下，可以考慮增加一個架空地線，這個架空地線也可以稱為耦合地線。雖然它也許不可能減少繞擊率，但是可以適當對雷擊電流進行分流，也可以達到預期的防雷目的。實踐證明，裝了耦合線路的事故發(fā)生率減少了一半左右。

2.5安裝線路避雷器一些雷電活動比較貧乏的地區(qū)，安裝線路避雷器是一種常見的方法，可以滿足應用需求。線路避雷器本質(zhì)上是一種非線性電阻，高電壓，低電阻。避雷器和絕緣子之間是并聯(lián)的關系，雷擊過程時，可以有效地避免線路跳閘停電，但由于其價格昂貴，必須結合該地區(qū)單位的實際運行情況，在搭線時，充分考慮地形和運作經(jīng)驗等方面因素，合理選擇安裝位置，使有限的資金充分利用，以達到更好的效率。

2.6加強輸電線路保護工作對地區(qū)的雷電活動歷史數(shù)據(jù)進行分析，對一些雷電活動比較頻繁的山區(qū)地區(qū)，加強輸電線路方面的保護工作，桿塔的保護角也是一個因素，如果偏大，就要采取行動，安裝避雷器或是安裝避雷針等措施，因時而異，因地而異。

2.7安裝自動重合設備，在遭受雷擊的時候，發(fā)生故障都是瞬時的，瞬時造成的電壓差對設備造成的損害最大，因此，可以考慮安裝自動重合閘設備，用于保障雷擊瞬時故障的緩沖，因此，安裝自動重合設備，在大多數(shù)情況下，可以提高供電線路電源的可靠性。

2.8良好的接地除了前面討論的接地電阻因素，避雷針因素、絕緣子因素等等，還應該讓電纜，金屬片，鐵塔等盡量接地。良好的接地線，是確保安全運行的基本保證。建立一個避雷針，使用一些避雷措施，基本上只能起到良好的引雷作用，如果引雷過程不順暢，很可能導致電流阻塞，對桿塔產(chǎn)生反作用力。因此，接地線可以很好的預防這方面事故的發(fā)生，在避雷上的效果是很顯著的。

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（一）電力變壓器的保護

在電力系統(tǒng)中，變壓器是非常重要的。變壓器的正常運行能夠保證供電的可靠性，同時也能保證電力系統(tǒng)輸送電力有一個很好的穩(wěn)定性。為了能夠有效地防止因線路故障而引起的經(jīng)濟損失，我們需要對變壓器實施必要的繼電保護措施。

1、對變壓器進行瓦斯保護

對于大型變壓器的內(nèi)部故障，我們一般主要采用瓦斯氣體進行保護。瓦斯保護是一項比較重要的保護措施，并且具有很獨特的保護優(yōu)點。瓦斯保護的基本原理是：當變壓器的油箱內(nèi)部發(fā)生故障的時候，變壓器油箱里的絕緣性材料和變壓器油就會在故障電弧的推力下，進行分解并產(chǎn)生出瓦斯氣體，瓦斯氣體能夠迅速而靈敏的將變壓器中的開關斷開，并發(fā)出報警的信號，從而實現(xiàn)對于變壓器的有效保護。

2、對變壓器進行接地保護

對變壓器進行接地保護的工作原理是：當配電線路發(fā)生故障的時候，把配電線路中的中性點進行直接接地，從而起到對變壓器的保護效用。對變壓器進行接地保護時，主要是借助于兩段式的電流來實現(xiàn)的。

（二）利用輸配電線路進行接地保護

在配電線路中可以分為大電流的接地方式和小電流的接地方式，它們的區(qū)別主要在于其配電線路中中性點的接地方式不同。大電流接地方式的保護原理是：當配電線路發(fā)生接地故障的時候，大電流接地系統(tǒng)會及時地進行跳閘，從而有效的切斷發(fā)生故障的設備；小電流接地方式的保護原理是：當配電線路中發(fā)生故障的時候，小電流接地系統(tǒng)不會立即切斷故障線路，而是能夠再持續(xù)的工作一段時間，與此同時發(fā)出警報提示信號。下面我們主要對小電流接地系統(tǒng)如何進行接地保護進行闡述。在通常的情況下，小電流接地系統(tǒng)中在發(fā)生單相接地短路故障的時候，對于負荷供電不產(chǎn)生影響。小電流可以選擇下面幾種接地保護方式：一是通過零序電壓實施保護。在供電系統(tǒng)正常運行的時候，沒有零序電壓，并且三相電壓是對稱的，各自的相電壓分別通過電壓表顯示出來。當信號繼電器發(fā)出警示信號的時候，就說明配電線路中發(fā)生了單相的接地短路事故，因此在系統(tǒng)的各處會出現(xiàn)零序電壓。在這種情況出現(xiàn)時，可以通過讀取電壓表的數(shù)值來進行判斷，這時發(fā)生故障相的電壓表的數(shù)值會降低，而沒有發(fā)生故障相的電壓表的數(shù)值則會升高。二是通過零序電流實施保護。在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的情況下，通過對沒有發(fā)生故障的線路和發(fā)生故障的線路進行比較可以看出，沒有發(fā)生故障的線路中零序電流要小。在安裝了互感器的線路方面，人們大多應用這種方式進行保護。三是通過零序功率實施保護。有單相接地故障發(fā)生時，發(fā)生故障的線路與沒有發(fā)生故障的線路中零序電流的差別幾乎很小，很難區(qū)分，在這種情況下，就可以進行區(qū)分保護，實現(xiàn)其對靈敏度的要求。

（三）利用母線進行保護

利用母線對電力系統(tǒng)進行保護具有很多的優(yōu)點，比如：可靠性比較強，有很多種保護方式進行選擇，并且迅速方便，結構也比較的簡單。在小電流接地系統(tǒng)中，利用母線實施的保護可以采用兩項式的方式進行接線工作。對于大電流的接地系統(tǒng)，利用母線進行保護時則應該采用三項式的接線方式。

二、結束語

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關鍵詞：電力系統(tǒng)運行分析

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

一、電力系統(tǒng)運行狀態(tài)劃分

根據(jù)相關文獻中初步的劃分，對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行如下劃分：正常運行狀態(tài)、警戒狀 態(tài)、緊急狀態(tài)、系統(tǒng)崩潰和恢復狀態(tài)。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，在對其安全性和經(jīng)濟性進行充分考慮的基礎上，又將電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進行了細分，劃分為以下8種：安全正常狀態(tài)、預警正常狀態(tài)、靜態(tài)緊急狀態(tài)、動態(tài)緊急狀態(tài)、靜態(tài)極端緊急狀態(tài)、動態(tài)極端緊急狀態(tài)、崩潰或危機狀態(tài)、恢復狀態(tài)。

二、電力系統(tǒng)常見的幾種運行狀態(tài)分析

當前，在上述幾種狀態(tài)分析的基礎上，從社會和經(jīng)濟發(fā)展的實際情況出發(fā)，并且結合電力系統(tǒng)的運行以及電力調(diào)度部門對信息的采集，現(xiàn)將現(xiàn)代電力系統(tǒng)常見運行狀態(tài)分析如下：

1、安全正常狀態(tài)

處在安全狀態(tài)下的電力系統(tǒng)，其頻率和各母線電壓都處在正常的范圍內(nèi)，各個電源盒輸變電設備都在正常的參數(shù)下運行。電力系統(tǒng)是一個整體，由發(fā)電機、變壓器和用電設備組成，具有發(fā)電、輸電、用電同時完成的特點。因為用戶用電的負荷是隨時隨機變化的，因此，為了保證供電的穩(wěn)定和供電質(zhì)量，發(fā)電機發(fā)出的有功率和無功率也必須隨著用電負荷隨時隨機的變化而變化，而且變化量應該相等。同時，為了滿足電力系統(tǒng)發(fā)出的無功率和有功率、線路上的功率都在安全運行的范圍之內(nèi)，保證電力系統(tǒng)的安全運行狀態(tài)，電力系統(tǒng)的所有電氣設備必需處于正常的狀態(tài)，并且要能夠滿足各種情況的需要，保證電力系統(tǒng)的所有發(fā)電機都能夠在同一個頻率同時運行。為了保證電力系統(tǒng)在受到正常的干擾之下不會產(chǎn)生設備的過載，或者電壓的偏差不超出正常的范圍，電力系統(tǒng)必須有一個有效的調(diào)節(jié)手段，使電力系統(tǒng)從某種正常狀態(tài)過渡到另一種正常的狀態(tài)。在正常狀態(tài)運行下的電力系統(tǒng)是安全可靠的，可以實施經(jīng)濟運行的調(diào)度。

2、預警狀態(tài)

電力系統(tǒng)出現(xiàn)警戒狀態(tài)時，一般出現(xiàn)的情況有：負荷增加過多、發(fā)電機組因為突然出現(xiàn)的故障導致不能正常地運行或者出現(xiàn)停機的現(xiàn)象，或者因為電力系統(tǒng)中的變壓器、發(fā)電機等運行環(huán)境發(fā)生變化，造成了設備容量的減少，從而導致干擾的程度超出了電力系統(tǒng)的安全水平。但是這時的系統(tǒng)仍然能夠正常的運行。在這種狀態(tài)下，電力調(diào)度部門就應當適當?shù)牟扇∫欢ǖ念A防措施，比如調(diào)整負荷、改變運行狀態(tài)等措施，使系統(tǒng)恢復到正常的運行狀態(tài)。

3、緊急狀態(tài)

電力系統(tǒng)的緊急狀態(tài)可由警戒狀態(tài)或者正常狀態(tài)突然演變過來，造成電力系統(tǒng)緊急狀態(tài)的一些重大故障有：第一，突然跳開大容量發(fā)電機，從而引起電力系統(tǒng)有功功率和無功功率的嚴重不平衡。第二，發(fā)電機不能保持同步運行，或者在電力系統(tǒng)出現(xiàn)緊急的狀態(tài)時沒有進行及時的解決和處理。第三，電力系統(tǒng)在出現(xiàn)緊急狀態(tài)時，如果沒有采取及時的控制措施，則將會導致電力系統(tǒng)失穩(wěn)，電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定就是各發(fā)電機組不在同一個頻率同時運行；電力系統(tǒng)不穩(wěn)定將會對電力系統(tǒng)的安全性造成嚴重的威脅，有可能導致電力系統(tǒng)的崩潰，造成大面積的停電。第四，變壓器或者發(fā)電機、線路等產(chǎn)生了短路的現(xiàn)象，短路有瞬時短路和永久性短路兩種之分。對電力系統(tǒng)造成最嚴重后果的就是三相短路，特別是三相永久性的短路。在遭到雷擊的時候，有可能在電力系統(tǒng)中發(fā)生短路，形成多重的故障。

在緊急狀態(tài)運行下的電力系統(tǒng)是危險的，在這種狀態(tài)下，系統(tǒng)的某些參數(shù)發(fā)生了變化，或者是出現(xiàn)負荷丟失的現(xiàn)象。這時電力調(diào)度部門應當及時的采取有效的措施進行控制。應該及時通過繼電保護裝置迅速切除故障，通過采取提高電力系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的措施，盡最大努力使系統(tǒng)恢復到正常的狀態(tài)，至少應該恢復到警戒的狀態(tài)，避免發(fā)生更大的事故，

以及發(fā)生連鎖事故反應。

4、崩潰狀態(tài)

電力系統(tǒng)進入緊急狀態(tài)之后，如果不能及時消除故障或者采取有效的控制措施，在緊急狀態(tài)下為了不使電力系統(tǒng)進一步擴大，調(diào)度人員進行調(diào)度控制，將一個并聯(lián)的系統(tǒng)裂解成幾個部分，此時，電力系統(tǒng)就進入了崩潰的狀態(tài)。在通常情況之下，裂解的幾個子系統(tǒng)因為功率不足，必須大量卸載負荷，使電力系統(tǒng)進入崩潰狀態(tài)是為了保證某些子系統(tǒng)能夠正常的工作，正常的發(fā)電，避免整個系統(tǒng)處于瓦解的邊緣。電力系統(tǒng)的瓦解是不可控制的解列造成大面積停電的事故。

5、恢復狀態(tài)

通過繼電保護、調(diào)度人員的有效調(diào)度，阻止了事故的進一步擴大，在崩潰狀態(tài)穩(wěn)定下來之后，電力系統(tǒng)就可以進入恢復狀態(tài)，這時調(diào)度人員可于并列之前解列機組，逐漸恢復用戶的供電，之后，根據(jù)事態(tài)的發(fā)展，逐漸使電力系統(tǒng)恢復到正常的狀態(tài)。

三、評價電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的指標

通常情況下，對 電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的評價依據(jù)，主要是根據(jù)電廠、機組以及關鍵線路等發(fā)生的故障對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的影響；同時要考慮到電壓失穩(wěn)、頻率失穩(wěn)、線路過載等遭受破壞的可能性以及這種破壞持續(xù)的時間；另外，對于系統(tǒng)切換負荷的位置和范圍進行計算也是對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進行評價的一個依據(jù)。一般將電力系統(tǒng)的安全指標分為兩類：

第一類是通過給定運行狀態(tài)下的各個參數(shù)指標大小以及其發(fā)生的變量對于電力系統(tǒng)運行所產(chǎn)生的影響，這一類指標也稱之為狀態(tài)指標，這些指標主要包含有：電壓幅值，靈敏度指標，頻率幅值等。

第二類是正常狀態(tài)和臨界狀態(tài)下，各種物理參數(shù)值發(fā)生的變化，其可以作為衡量 電壓的穩(wěn)定性和安全性，這類指標 一般也稱之為裕度指標。裕度指標主要有：電壓偏差，頻率偏差，臨界負荷節(jié)點的有功負荷差等。總的來說，對于電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的分析，由于從不同的角度以及不同的層面其產(chǎn)生的分析方法和參照的指標都存在著差異性，應當根據(jù)實際情況進行綜合判斷。

四、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和安全性的一些措施

線路輸送功率能力與線路兩端電壓之積成正比，而與線路阻抗成反比。因此，為了減少線路電抗，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，可以在線路上裝設串聯(lián)電容，這樣可以在一定程度上減少線路阻抗，提高傳輸效率。另外，在長線路中間裝設靜止無功補償裝置，這樣能夠有效地保護線中間電壓的水平，能夠快速的調(diào)整系統(tǒng)無功功率，這是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性能的重要手段。

五、電網(wǎng)經(jīng)濟運行、降損的主要技術措施。

1 、合理進行電網(wǎng)改造,降低電能損耗

由于各種原因電網(wǎng)送變電容量不足，出現(xiàn)“卡脖子”、供電半徑過長等。這些問題不但影響了供電的安全和質(zhì)量，而且也影響著線損。要充分利用在現(xiàn)有電網(wǎng)的改造基礎上，提高電網(wǎng)供電容量和保證供電質(zhì)量的前提下，運用優(yōu)化定量技術降低城鄉(xiāng)電網(wǎng)的線損。依靠科技進步和推廣以計算機應用為主要內(nèi)容的先進技術，提高電網(wǎng)安全經(jīng)濟供電的管理水平。在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設和改造過程中要優(yōu)化調(diào)整城鄉(xiāng)電網(wǎng)結構，提高電網(wǎng)結構中的技術含量，為電網(wǎng)安全供電奠定良好的基礎。

1.1電力線損

按經(jīng)濟電流密度優(yōu)化合理原則可以采用兩線路并聯(lián)運行或增加導線截面積(同時一定程度上增加了電網(wǎng)的成本)。線路負荷重、供電半徑過長、線路迂回供電，是造成線路損耗增大原因之一。對此，可采取在線路上增設一條導線，讓兩條線路并列運行的方式。

1.2合理選用變壓器容量

農(nóng)網(wǎng)改造中一些農(nóng)村用電負荷。其高峰負荷時間較短而輕負荷時間較長，所以應根據(jù)農(nóng)村用電負荷的實際情況合理選擇配電變壓器的容量，配變最大負荷率在80%、平均負荷在50%左右運行最為經(jīng)濟可靠，避免“大馬拉小車”或重過載的現(xiàn)象，以減少變壓器的有功功率損耗。

1.3電網(wǎng)類型和結構

1.3.1調(diào)整不合理的網(wǎng)絡結構。

合理設計、改善電網(wǎng)的布局和結構，可避免或減少城農(nóng)網(wǎng)線路的交錯、重疊和迂回供電，減少供電半徑太大的現(xiàn)象。簡化電網(wǎng)電壓等級，降低網(wǎng)絡損耗。

1.3.2積極應用節(jié)能裝備。

農(nóng)網(wǎng)配變多為生活、動力及農(nóng)排混合供電，因而存在有峰谷負荷相關懸殊，低谷用時間內(nèi)配變二次電壓升高以及配變的實際電能轉換效率低的問題，而如果安裝使用了配變節(jié)能自動相數(shù)轉換開關，就可以解決上述問題，從而有效地降低了變壓器、線路的空載、輕載損耗。

1.3.3簡化電網(wǎng)的電壓等級，降低網(wǎng)絡損耗。

電壓如能簡化一級，就可減少一級設備，減少運行管理和檢修工作，減少線損。高安市電網(wǎng)規(guī)劃中，逐步淘汰35KV電網(wǎng)，其中城區(qū)已經(jīng)消除了35KV電網(wǎng)。

1.3.4選用節(jié)能型變壓器，淘汰高能耗變壓器。

S11、S13系列變壓器為目前我國10kV和35kV的電力變壓器低損耗產(chǎn)品，對還在使用中的高能耗變壓器應利用改造，合理規(guī)劃，予以淘汰或更新改造。在電網(wǎng)改造設計中對新型變壓器的容量選擇，不僅應考慮到變壓器容量利用率，同時更應考慮到變壓器的運行效率。使變壓器運行中的有功損耗和無功消耗最低。

2、合理安排變壓器的運行方式，保證變壓器經(jīng)濟運行

變壓器經(jīng)濟運行應在確保變壓器安全運行和保證供電質(zhì)量的基礎上，充分利用現(xiàn)有設備，通過擇優(yōu)選取變壓器最佳運行方式、負載調(diào)整的優(yōu)化、變壓器運行位置最佳組合以及改善變壓器運行條件等技術措施，從而最大限度地降低變壓器的電能損失和提高其電源側的功率因數(shù)，所以變壓器經(jīng)濟運行的實質(zhì)就是變壓器節(jié)電運行。變壓器經(jīng)濟運行節(jié)電技術是把變壓器經(jīng)濟運行的優(yōu)化理論及定量化的計算方法與變壓器各種實際運行工況密切結合的一項應用技術，該項節(jié)電技術不用投資，在某些情況下還能節(jié)約投資(節(jié)約電容器投資和減少變壓器投資)。

2.1合理計算變壓器經(jīng)濟負載系數(shù)，使變壓器處于最佳的經(jīng)濟運行區(qū)間變壓器并非在額定時最經(jīng)濟，當負荷的銅損和鐵損相等時才最經(jīng)濟，即效率最高。兩臺以上主變壓器的變電所應繪出主變壓器經(jīng)濟運行曲線，確定其經(jīng)濟運行區(qū)域，負荷小于臨界負荷時，一臺運行。負荷大于臨界負荷時兩臺運行。由于變壓器制造工藝水平不斷提高，空載損耗率日趨減小，配變經(jīng)濟運行狀態(tài)下的負荷率也日趨降低。

2.2平衡變壓器三相負荷，降低變壓器損耗。變壓器負荷不平衡度越大，損耗也越大，因此，一般要求電力變壓器低壓電流的不平衡度不得超過10%，低壓干線及主變支線始端的電流不平衡度不得超過20%。但低壓三相負荷總是處于不斷變化之中，因此配變負荷平衡管理尤為重要，要求根據(jù)負荷階段性變化經(jīng)常調(diào)整，保持三相負荷盡可能平衡。

2.3合理調(diào)配變壓器的并列與分列的經(jīng)濟運行方式以及變壓器運行電壓分接頭優(yōu)化選擇。按備用變、負載變化規(guī)律、臺數(shù)組合等因素，優(yōu)先考慮技術特性優(yōu)及并、分列經(jīng)濟的變壓器運行方式。在滿足變壓器負載側電壓需要的前提下，用定量計算方法，按電源側電壓的高低和按工況負載的大小，對變壓器運行電壓分接頭進行優(yōu)化選擇，從而降低變壓器損耗，提高其運行效率。

3、 合理調(diào)節(jié)配網(wǎng)運行方式，改善其潮流分布

3.1合理調(diào)整配電線路的聯(lián)絡方式。配電線路應該采取最佳運行方式使其損耗達到最小，如通過互為備用線路、手拉手線路、環(huán)網(wǎng)線路、并聯(lián)線路、雙回線路等是可以達到的。

3.2環(huán)形供電網(wǎng)絡，按經(jīng)濟功率的分布選擇網(wǎng)絡的斷開點。對于環(huán)形的供電網(wǎng)絡，應根據(jù)兩側壓降基本相等的原則，找到一個經(jīng)濟功率的斷開點，正常運行時斷開，使線路的電能損耗最小。

3.3推廣帶電作業(yè)，減少線路停電時間。對雙回線路供電的網(wǎng)絡，雙回線路并列是最經(jīng)濟的，如因檢修工作，其中一條線路停電，則由于負荷電流全部通過另一條運行的線路，會使線損大增加，因此要盡量利用帶電作業(yè)，減少雙回線的停電次數(shù)與時間。

4 、合理配置電網(wǎng)的補償裝置合理安排補償容量

4.1增裝無功補償設備，提高功率因數(shù)。對農(nóng)網(wǎng)線路，合理增設電容器進行無功補償，提高功率因數(shù)。根據(jù)供電網(wǎng)絡情況，運用集中補償和分散補償相結合的方法，變電所可通過高壓柜靈活控制功率因數(shù)的變化。

4.2合理考慮并聯(lián)補償電容器的運行和無功功率的合理分布。在有功功率合理分配的同時，應做到無功功率的合理分布。按照就近的原則安排減少無功遠距離輸送。對各種方式進行線損計算并制定合理的補償方式。

5、 做到經(jīng)濟調(diào)度，有效降低網(wǎng)損

5.1合理制定電網(wǎng)的運行方式。合理調(diào)整電網(wǎng)年度、季度運行方式，把各種變電設備和線路有機地組合起來充分挖掘設備的潛力，減少網(wǎng)絡損耗，提高供電的可靠性。

5.2根據(jù)電網(wǎng)實際潮流變化及時調(diào)整運行方式。做好電網(wǎng)的經(jīng)濟調(diào)度，根據(jù)電網(wǎng)的實際潮流變化，及時合理地調(diào)整運行方式，做好無功平衡，改善電壓質(zhì)量，組織定期的負荷實測和理論計算，使電網(wǎng)線損與運行方式密切結合，實現(xiàn)電網(wǎng)運行的最大經(jīng)濟效益。尤其在農(nóng)網(wǎng)運行中，應合理調(diào)度電力負荷，強化用電負荷管理，調(diào)整三相負荷，減少不平衡電流，從而達到配電網(wǎng)絡的降損節(jié)能效果。

結束語：

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和系統(tǒng)規(guī)模的擴大，電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行將會是一個備受關注的問題，做好這方面的工作，是一個電力企業(yè)自身發(fā)展的需要，也是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要保證。相信隨著電力部門和專家的重視，電力系統(tǒng)的運行一定會朝著更加完善的方面前進。

參考文獻

篇5

關鍵詞：電力系統(tǒng) 電力運行 電力檢修 設備

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）01-0299-01

近些年，隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展進步，互聯(lián)網(wǎng)、新技術開始廣泛應用，對電力的要求也越來越高，因此電力設備大都進行了相應的升級和改造，各種創(chuàng)新型信息化系統(tǒng)技術融入電力系統(tǒng)運行中，這些新功能的開發(fā)應用都將會對電力系統(tǒng)的安全性進行極大限度的考量。為了保證電力系統(tǒng)的正常運行，不給國家造成一定程度的經(jīng)濟損失，我們要對系統(tǒng)進行養(yǎng)護和檢修工作，排除各種影響生產(chǎn)和生活的故障。

一、什么是電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉化成電能，再經(jīng)輸電、變電和配電將電能供應到各用戶。為實現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應的信息與控制系統(tǒng)，對電能的生產(chǎn)過程進行測量、調(diào)節(jié)、控制、保護、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、優(yōu)質(zhì)的電能。從以上概念我們可以看出，一個完整的電力系統(tǒng)都是由分布在各地的各種類型的發(fā)電廠、升壓和降壓變電所、輸電線路及用戶組成的，他們作為要素統(tǒng)一在圈子中，缺一不可。并分別按照要求完成了電能的生產(chǎn)、電壓變換、電能的輸配及使用等方面的任務。而這一系列的指令環(huán)節(jié)執(zhí)行的狀態(tài)過程被稱為電力系統(tǒng)的運行。

二、電力系統(tǒng)運行狀態(tài)及控制

當前我國電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)主要是針對不同條件下電力系統(tǒng)中相關設備的運行軌跡和狀態(tài)來說，一般可以分成正常狀態(tài)和異常狀態(tài)兩種。正常狀態(tài)又可分為安全狀態(tài)和警戒狀態(tài)；異常狀態(tài)又分成緊急狀態(tài)和恢復狀態(tài)。電力系統(tǒng)的運行包括了所有這些狀態(tài)及其相互間的轉移。

1.保持正常狀態(tài)運行及維護

要想讓整個電力系統(tǒng)保持正常運行，就需要從整體上進行考慮，如何讓用戶感受到穩(wěn)定、高質(zhì)量的供電標準是供電企業(yè)一項重要的工作內(nèi)容。因此就要從實際出發(fā)，考慮系統(tǒng)負荷能量的大小，根據(jù)用戶的多少實時調(diào)節(jié)發(fā)電機的功率發(fā)電范圍，做到供電設備在一定范圍內(nèi)安全正常運行，提供安全可靠的用電保障，增加經(jīng)濟效益。

2.針對異常狀態(tài)的恢復及控制

異常狀態(tài)包含的范圍比較廣，除了正常狀態(tài)以外的都屬于異常狀態(tài)。具體以緊急狀態(tài)為例，它就是從正常狀態(tài)轉化而來的，一般都存在著故障問題。這不僅是對電力系統(tǒng)的一種威脅，還會引發(fā)大面積的停電等事故。除此之外，還有諸如自然災害和天氣造成的電力系統(tǒng)的運行進入緊急狀態(tài)的現(xiàn)象。因此緊急狀態(tài)是一種危險的運行現(xiàn)象，需要在第一時間采取及時有效的繼電保護措施進行控制處理，防止事故發(fā)生和惡劣影響的擴大，只有這樣才能使電力系統(tǒng)盡快的恢復安全穩(wěn)定狀態(tài)，避免事故發(fā)生，更好地服務于民。

三、目前我國電力系統(tǒng)的運行特點

電力在我國經(jīng)濟總量中占有重要位置。目前，我國電力行業(yè)的資產(chǎn)規(guī)模已超過2萬多億，占整個國有資產(chǎn)總量的四分之一，電力生產(chǎn)直接影響著國民經(jīng)濟的健康發(fā)展。其次是由于電能的特殊連續(xù)性和不能大面積儲存的屬性，讓發(fā)電和輸電、配電的整個過程一環(huán)扣一環(huán)具有同時性。再加上發(fā)電和配電的過程中對電網(wǎng)有著統(tǒng)一的調(diào)度，統(tǒng)一的標準化流程，高度集中的特點，讓服務更加全面和廣泛。

四、電力系統(tǒng)中設備檢修的必要性

在電力系統(tǒng)的運行過程中，為了縮短設備的停運時間，讓設備保持超高的運行速度，延長時間周期，檢修成為了一門重要的必修課。并且，隨著電力設備的不斷更新和普及，電力系統(tǒng)的檢修也越來越多的受到重視。對變電運行設備的檢修主要考慮兩個方面因素：一是提高設備的可靠性要求。二是延長設備的使用壽命。然而，在整個電力系統(tǒng)中，一些設備并未得到定期檢修，或者由于監(jiān)管人員工作不到位，由于自身疏忽從而導致設備老化安全事故頻發(fā)。因此定期對設備的狀態(tài)進行狀態(tài)檢修，就可以在保證系統(tǒng)安全運行的前提下，提高檢修質(zhì)量和系統(tǒng)運行效率。

五、電力系統(tǒng)運行故障排除及檢修方法

電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，如果繼電保護系統(tǒng)不能正常運行，就會對設備造成損壞，因此制定科學有效的檢修計劃，以確保設備處于正常運行狀態(tài)顯得十分重要。設淶募煨摶話闃饕包括檢查、維護和修理、更新四個環(huán)節(jié)。按時間先后順序劃分主要包括：首先是對電力系統(tǒng)設備出現(xiàn)問題后的故障檢修，這種檢修是由于客觀的問題出現(xiàn)，需要立刻處理和解決，屬于一種被動狀態(tài)的檢修方式，具有維修費用高，以及損害設備壽命的缺點；其次是定期開展的一種防御性檢修，這種檢修有嚴格計劃和規(guī)定，是為了預防事故發(fā)生而建立的一種常規(guī)性檢修，例如設備的損耗報廢等，在檢修中發(fā)現(xiàn)問題，尋找問題，并針對設備出現(xiàn)的問題及時解決，把事故消失在萌芽階段，從而進一步提高設備的使用效率的做法。這種維修方式與故障維修不同，屬于一種自發(fā)的，主動的維修方式；最后是狀態(tài)維修，根據(jù)設備的狀態(tài)進行分類，并按照分類的情況對設備進行評估，根據(jù)發(fā)展的趨勢情況來設計最佳的檢修時機。這種檢修方式不僅有效縮短了檢修的范圍，還節(jié)省了大量的人力物力，延長了設備的使用壽命。

結語

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快，電氣設備發(fā)生故障的機率也在不斷增加，維護工作變得越來越艱巨。特別是設備維修還具有一定的枯燥性， 很難調(diào)動工作人員的積極性，采用人工操作不僅效率低 ， 一旦出現(xiàn)失誤還會影響社會電力系統(tǒng)的正常秩序。為了有效的確保了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在保證電力系統(tǒng)正常運行的前提下，我們應做好具體的保護措施，啟用互聯(lián)網(wǎng)信息化平臺，采用在線監(jiān)測系統(tǒng)，這不僅能夠提高設備檢測維修效率，還能運用先進的信息化技術做到狀態(tài)監(jiān)測，實時監(jiān)控設備故障，并將出現(xiàn)的故障問題進行分析和總結，從而做好記錄和整理，為今后制定出各類故障的解決方案提供可靠依據(jù)。與此同時我們還要從自身主觀能動性出發(fā)，在整個電力系統(tǒng)中針對系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各類故障，進行及時有效的控制，只有這樣才能防止故障出現(xiàn)以及不利影響的范圍擴大。

參考文獻

篇6

【關鍵詞】電力系統(tǒng)；防雷保護；措施；

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

一、前言

近年來,每年各種弱電設備因雷擊而遭受破壞的事例屢見不鮮，說明我國電力系統(tǒng)的防雷保護措施還不夠完善，因此,需要對電力系統(tǒng)中的自動測報系統(tǒng)、繼電保護裝置等弱電設備實施有效的防雷保護，更好的降低雷害的損傷程度。

二、雷電對電力系統(tǒng)的危害

由于自然現(xiàn)象，帶正電及帶負電的雷形成后，若電場強度達到25～30則空氣間絕緣將受到破壞，正負雷云之間或雷云與大地之間發(fā)生強烈放電現(xiàn)象。放電時間很短，一般約為50～100微秒之間，而放電電流可達幾十萬安培。閃電就是放電時產(chǎn)生的火花，雷鳴就是空氣受熱短時間急劇膨脹而形成的爆炸聲，由于各處物體聲反射而形成一串轟隆聲。這就是我們平時所說的雷電現(xiàn)象。

雷電擊中電氣設備和電力系統(tǒng)時，由于強大的電流通過了電氣設備和電力系統(tǒng)，就能產(chǎn)生熱力和電磁的影響。熱力通過的時問雖然較短，僅達40多微秒，能使各種導線熔化。雷電流的電磁作用，對電氣設備和電力系統(tǒng)的絕緣物質(zhì)影響更大。由于過電壓很高，電流也很大，容易毀壞和擊穿電氣設備和電氣線路上的絕緣，從而中斷供電和損壞電氣設備。

三、電力系統(tǒng)中的高壓線路防雷保護措施

因為電力系統(tǒng)中高壓線路在室外架設的原因，遭受雷擊的機率非常大，防雷技術的預警保護措施起到了預防的作用。三千伏到一萬伏架設線路防雷保護措施如下。增強高壓線路的絕緣能力。橫擔采用瓷結構在輸送電線路中應用，瓷結構的橫擔要優(yōu)越于鐵橫擔的防雷、防腐蝕能力。當雷電擊中高壓線路時，從而形成工頻電弧和相間閃絡，達到減少因雷電造成的跳閘現(xiàn)象。使用鐵橫擔的高壓電線桿的線路上，為了加大電力系統(tǒng)的防雷保護的能力，應該在原有的基礎上使用具有絕緣性瓷瓶。

電力系統(tǒng)的高壓線路比較高的電線桿，高壓線相互間的連接處，閉合部分等等，這些都是絕緣性比較差的地方。在遭受雷擊的時候非常容易遭受短路。必須在這些容易發(fā)生問題的地方，加設避雷器或保護間隙?；蛘呒釉O自重合閘熔斷器和自動重合閘以起到系統(tǒng)防雷的作用。

高壓線路頂端保護應采取三角型結構。因為三千伏到一萬伏高壓線路中間點多數(shù)采取不接地設計，頂線絕緣如果有保護間隙，當遭遇雷電攻擊的時候，間隙隨即穿透，雷擊產(chǎn)生的電流直接釋放到了大地，這樣大大的保護了電力系統(tǒng)跳閘的現(xiàn)象，更加直接的保護了另外兩根連接線。

事實告訴我們，電力系統(tǒng)的高壓線路遭受雷電攻擊時，不發(fā)生短路的機率非常的小，尤其是三千伏到一萬伏的高壓線路，當線路斷路器自動跳閘或者熔斷器工作，電弧消失，在0.7s左右的時間后又自動閉合，電弧復燃的幾率非常的小，恢復電力系統(tǒng)正常的工作。因為停電的瞬間性，對于電力系統(tǒng)的損害不是很大的，保障了電力輸送的正常性。

四、電力系統(tǒng)中的內(nèi)部防雷措施

1.電源系統(tǒng)防雷措施

由于雷電產(chǎn)生了強大的過電壓，過電流，無法一次性在瞬間完成泄流和限壓，所以電源系統(tǒng)必須采取多級的防雷保護，至少必須采取泄流和限壓前后兩級防雷保護。按照我國現(xiàn)行的計算機信息系統(tǒng)防雷技術要求規(guī)定，電源系統(tǒng)應該采取三級雷電防護，即在建筑物總配電裝置高壓端各相安裝高通容量的防雷裝置，作為第一級保護，在低壓側安裝閥門式防雷裝置作為第二級保護，在樓層配電箱安裝電源避雷箱作為第三級保護。重要場合宜采取更多級的保護措施，如在UPS 電源輸出端加裝防雷器，對重要設備電源輸入端加裝電源終端防雷設備等等。通過使用多級電源防雷設施，徹底泄放雷電過電流,限制過電壓，從而盡可能地防止雷電通過電力線路竄入計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，損害系統(tǒng)設備。

2.信號系統(tǒng)防雷措施

為了避免因通信電纜引入雷電侵害的可能性，通常采用的技術是在電纜接入網(wǎng)絡通信設備前首先接入信號避雷器(信號SPD)，即在鏈路中串入一個瞬態(tài)過電壓保護器，它可以防護電子設備遭受雷電閃擊及其它干擾造成的傳導電涌過電壓，阻斷過電壓及雷電波的侵入，盡可能降低雷電對系統(tǒng)設備的沖擊。由于信號避雷器串接在通信線路中，所以信號避雷器除了滿足防雷性能特征外，還必須滿足信號傳輸帶寬等網(wǎng)絡性能指標的要求。因而選擇相關產(chǎn)品時，應充分考慮防雷性能指標及網(wǎng)絡帶寬，傳輸損耗，接口類型等網(wǎng)絡性能指標。

五、綜合性防雷保護措施

1.建立健全科學合理的整體防雷系統(tǒng)

從整個電力系統(tǒng)而言，要做好防雷措施，首先要從整體上做好防雷規(guī)劃，從內(nèi)到外，做到防雷措施的全面覆蓋。整體而言，外部可以安裝避雷針，接閃器等，避免雷電直接打擊輸配電線路或者是相關的線纜配電箱等基礎設施，引起火災或者事故。同時，內(nèi)部要做好電磁屏蔽、等電位連接、共用接地系統(tǒng)和浪涌吸收保護器等一些子輸配電系統(tǒng)，通過它們可將引入建筑物內(nèi)的浪涌電壓和浪涌電流瀉放到大地，并將其鉗位在一定的電壓范圍內(nèi)完善地保護電氣設備。從整體上做好防雷規(guī)劃，內(nèi)外覆蓋，這是采取具體防雷措施之前的基礎性工作。

2.實施多級保護措施，做好配電系統(tǒng)的防雷

電力系統(tǒng)自動化是保證整個電力系統(tǒng)功能正常運轉的關鍵部分，而輸配電系統(tǒng)也是容易遭受到雷電襲擊的部位之一。因此，做好配電系統(tǒng)的防雷措施，是整個防雷系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。雖然目前大多都會在配電系統(tǒng)的進線處安裝避雷器，避雷帶等防雷器件，但是，經(jīng)過很多次實踐證明，單一的防雷措施或者是防雷器件難以真正保障配電系統(tǒng)的正常運轉，當雷擊降下時候，建筑物的自控設備的電源機盤依然會受到電擊而產(chǎn)生損壞。在對配電系統(tǒng)防雷時候，要據(jù)實際情況做好多級防護措施。在具體的工作中我們要加強對地網(wǎng)的改造，我們可以在容易受到雷擊的部位安裝ZGBZ-Ⅱ型載波機過電壓保護器、DGBZ-Ⅱ型電源過電壓保護器、MGB-Ⅰ型Modem過電壓保護器和XGBZ-Ⅱ型信號線過電壓保護器。通過工作實踐證明了其作用是十分有效的。

六、防雷保護發(fā)展方向

加強監(jiān)測構建雷電探測系統(tǒng)未來主要的發(fā)展重心著力于加強雷電定位技術的開發(fā)和應用研究，進一步完善雷電定位系統(tǒng)設備，開發(fā)全國雷電監(jiān)測站網(wǎng)的綜合定位技術，作為今后探測業(yè)務發(fā)展的主要任務之一。

因此，從本地區(qū)的實際情況出發(fā)，發(fā)展具有獨立知識產(chǎn)權的衛(wèi)星空間綜合探測設備和地面雷電探測設備，開發(fā)和完善全國雷電監(jiān)測網(wǎng)的綜合定位技術，在常規(guī)雷電定位站網(wǎng)產(chǎn)品中增加云閃信息、雷電的三維觀測、利用星載雷電探測器與地面雷電站網(wǎng)結合構成新一代一體化的先進探測系統(tǒng)，獲取全面的雷電監(jiān)測資料。同時開展全國雷電監(jiān)測站網(wǎng)的性能評估研究，并不斷改進雷電探測系統(tǒng)的定位精度和探測效率，為開發(fā)雷電資料應用平臺，建立共享資源數(shù)據(jù)庫提供必要的基礎，使雷電資料得到廣泛應用，最大限度地發(fā)揮雷電探測系統(tǒng)的效益。

七、結束語

綜上所述，做好電力系統(tǒng)防雷保護措施，能有效實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的綜合防御，隨著科技的不斷進步，通過運用現(xiàn)代新科技來進行防雷保護，將使防雷系統(tǒng)得到不斷完善，最大限度的實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全。

參考文獻：

[1] 周小虎. 淺析電力系統(tǒng)自動化的防雷措施[J]. 中國城市經(jīng)濟. 2011(20).

篇7

電力系統(tǒng)中性點接地方式有兩大類,一類是中性點直接接地或經(jīng)過低阻抗接地,稱為大接地電流系統(tǒng),另一類是

中性點不接地,經(jīng)過消弧線圈或高阻抗接地,稱為小接地電流系統(tǒng)。其中采用電廣泛的是中性點接地,中性點經(jīng)過消弧線圈接地和中性點直接接地等三種方式。

1.1中性點不接地系統(tǒng)

中性點不接地方式,即中性點對地絕緣,結構簡單,運行方便,不需任何附加設備,投資省、適用于農(nóng)村10KV架空線路長的輻射形或樹狀形的供電網(wǎng)絡。當中性點不接地的系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時,接在相間電壓上的受電器的供電并未遭到破壞,它們可以繼續(xù)運行,但是這種電網(wǎng)長期在一相接地的狀態(tài)下運行,也是不能允許的,因為這時非故障電壓升高,絕緣薄弱點很可能被擊穿,而引起兩相接地短路,將嚴重地損壞電氣設備。

所以,在中性點不接電網(wǎng)中,必須設專門的監(jiān)察裝置,以便使運行人員及時地發(fā)現(xiàn)一相接地故障,從而切除電網(wǎng)中的故障部分。在中性點不接地系統(tǒng)中,當接地的電容電流較大時,在接地處引起的電弧就很難自行熄滅,在接地處還可能出現(xiàn)所謂間隙電弧,即周期地熄滅火與重燃的電弧。由于電網(wǎng)是一個具有電感和電容的振蕩回路,間歇電弧將引起相對地的過電壓,其數(shù)值可達(2.5-3)UX,這種過壓會傳輸?shù)浇拥攸c有直接電連接的整個電網(wǎng)上,更容易引起另一相對地擊穿,而形成兩相接地短路。

在電壓為3-10KV的電力網(wǎng)中,一相接地時的電容電流不允許大于30A,否則,電弧不能自行熄滅,在20-60KV電壓級的電力網(wǎng)中,間歇電弧所引起的過電壓,數(shù)值更大,對于沒設備絕緣更為危險,而且由于電壓較高,電弧更難自行熄滅,因此,在這些電網(wǎng)中,規(guī)定一相接地電流不得大于10A。

1.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)

當一相接地電容電流超過了上述的允許值時,可以用中性點經(jīng)消弧線圈接地的方法來解決,該系統(tǒng)即稱為中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。

采用中性點消弧線圈接地方式,即在中性點和大地之間接入一個電感消弧線圈,消弧線圈主要帶有氣隙的鐵芯和套在鐵芯上的繞阻組成,它們被放在充滿變壓器油的油箱內(nèi),繞組的電阻很小,電抗很大。消弧線圈的電感,可用改變接入繞組的匝數(shù)加以調(diào)節(jié),顯然,在正常的運行狀態(tài)下,由于系統(tǒng)中性點的電壓三相不對稱電壓,數(shù)值很小,所以通過消弧線圈的電流也很小,采用過補償方式,即使系統(tǒng)的電容電流突然的減少(如某回線路切除)也不會引起諧振,而是離諧振點更遠。

在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,利用消弧線圈的電感電流對接地電容電流進行補償,使流過接地點的電流減小到能自行熄弧范圍,其特點是線路發(fā)生單相接地時,按規(guī)程規(guī)定電網(wǎng)可帶單相接地故障運行2小時,對于中壓電網(wǎng),因接地電流得到補償,單相接地故障并不發(fā)展為相間故障,因此中性點經(jīng)消弧線圈接地方式的供電可靠性,大大的高于中性點經(jīng)小電阻接地方式。在中性點經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中,一相接地和中性點不接地系統(tǒng)一樣,故障相對地電壓為零,非故障相對地電壓升高至倍,三相線電壓仍然保持對稱和大小不變,所以也允許暫時運行,但不得超過兩小時,消弧線圈的作用對瞬時性接地系統(tǒng)故障尤為重要,因為它使接地處的電流大大減小,電弧可能自動熄滅。接地電流小,還可減輕對附近弱點線路的影響。在中性點消弧線圈接地的系統(tǒng)中,各相對絕緣和中性點不接地系統(tǒng)一樣,也必須按線電壓設計。

1.3中性點直接接地系統(tǒng)

中性點經(jīng)電阻接地方式,即中性點與大地之間接入一定阻值的電阻,該電阻與系統(tǒng)對地電容構成并聯(lián)回路,由于電阻是耗能元件,也是電容電荷釋放元件和諧振的阻壓元件,對防止諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓,有一定的優(yōu)越性。

中性點的電位在電網(wǎng)的任何工作狀態(tài)下均保持為零,在這種系統(tǒng)中,當生一相接地時,這一相直接經(jīng)過接地點和接地的中性點短路,一相接地短路電流的數(shù)值最大,因而應立即使繼電保護動作,將故障部分切除。

中性點直接接地或經(jīng)過電抗器接地系統(tǒng),在發(fā)生一相接地故障時,故障的送電線被切斷,因而使用戶的供電中斷,運行經(jīng)驗表明,在1000V以上的電網(wǎng)中,大多數(shù)的一相接地故障,尤其是架空送電線路的一相接地故障,大都具有瞬時的性質(zhì),在故障部分切除后,接地處的絕緣可能迅速恢復,而送電線可以立即恢復工作。目前在中性點直接接地的電網(wǎng)內(nèi),為了提高供電可靠性,均裝設自動重合閘裝置,在系統(tǒng)一相接地線路切除后,立即自動重合,再試送一次,如為瞬時故障,送電即可恢復。

中性點直接接地的主要優(yōu)點是它在發(fā)生一相接地故障時,非故障相對電壓不會增高,因而各相對地絕緣即可按相對地電壓考慮,電網(wǎng)的電壓愈高,經(jīng)濟效果愈大,而且在中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中,單相接地電流往往比正常負荷電流小得多,因而要實現(xiàn)有選擇性的接地保護就比較困難,但在中性點直接接地系統(tǒng)中,實現(xiàn)就比較困難,但在中性點直接接地系統(tǒng)中,實現(xiàn)就比較容易,由于接地電流較大,繼電保護一般都能迅速而準確地切除故障線路,且保護裝置簡單,工作可靠。新晨

2目前我國電力系統(tǒng)中性點的運行方式

目前我國電力系統(tǒng)中性點的運行方式,大體是:

2.1對于6-10KV系統(tǒng),由于設備絕緣水平按線電壓考慮對于設備造價影響不大,為了提高供電可靠性,一般均采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式。

2.2對于110KV及以上的系統(tǒng),主要考慮降低設備絕緣水平,簡化繼電保護裝置,一般均采用中性點直接接地的方式,并采用送電線路全線架設避雷線和裝機自動重合閘裝置等措施,以提高供電可靠性。

2.320-60KV的系統(tǒng),是一種中間情況,一般一相接地時的電容電流不很大,網(wǎng)絡不很復雜,設備絕緣水平的提高或降低對于造價影響不很顯著,所以一般均采用中性點經(jīng)消弧線圈接地方式。

篇8

1.1結合綠色能源

電力系統(tǒng)深受能源危機困擾，雖已開始研制新能源結構，但應用效果一直不好，新能源很難與傳統(tǒng)電力裝置、設備形成默契配合。由于電力技術的決策能力、更新速度很強、很快，所以要想將風能、太陽能、水能等綠色能源引入電力系統(tǒng)，依靠電力技術是最為可靠、有效的方式。首先，根據(jù)電力技術測量、轉換、控制、管理能源的能力，改變電力系統(tǒng)原有能源輸出格局，盡可能切斷新能源輸出裝置與系統(tǒng)中其他運行設備的牽絆和影響，僅以能源輸出為價值標準，設計、添置綠色能源裝置，以最大限度提高能源的利用率；其次，強化變流調(diào)速技術、集優(yōu)生產(chǎn)技術、能源轉化技術在電力系統(tǒng)中的應用地位，定期、定時核算綠色能源輸出、不可再生能源輸出過程中的“能量效益”，并對系統(tǒng)、裝置、技術進行定向修改；最后，拓展電力技術的應用范圍，圍繞計算機技術，監(jiān)控綠色能源在電力系統(tǒng)中的運行情況，以“消耗”“、效益”為兩大基本點，總結分析不符合電力技術應用安全的相關問題，并及時改正。

1.2實現(xiàn)機電一體化

機電一體化是電氣工程、電力系統(tǒng)發(fā)展的必經(jīng)之路，也是帶動高效生產(chǎn)的有效手段，為此，電力技術可以聯(lián)合網(wǎng)絡技術、自動化處理技術、智能監(jiān)測等技術，共同推進多門技術的融合發(fā)展，進而促進電力系統(tǒng)的正向發(fā)展。機電一體化技術在投入使用之前，應接受多次測量和考察，因為要避免生產(chǎn)風險、提高生產(chǎn)效率，所以必須經(jīng)過電力技術來處理相關系統(tǒng)數(shù)據(jù)，只有這樣，才能將系統(tǒng)運行狀態(tài)控制在可控范圍內(nèi)。然而，機電一體化對電力系統(tǒng)運行功能的要求和服務設定復雜，僅靠電力技術很難支撐起整個系統(tǒng)的運行重任，所以，一般情況下，電力系統(tǒng)會選擇“區(qū)域一體化”的生產(chǎn)、改造方式，選擇風險小、收益高、符合電力技術應用條件的系統(tǒng)模塊，幫助小范圍系統(tǒng)實現(xiàn)“自動”，并計算應用效果，確定技術無誤且高效之后，再擴大一體化改造范圍。由此可見，電力技術雖然是電力系統(tǒng)一體化發(fā)展的有力手段，但其應用效果依然具有不可控特質(zhì)，在應用時應格外注意、小心。

1.3引入智能技術

智能手機、平板電腦已經(jīng)成為電子終端控制的主要裝置設備，它在人們?nèi)粘Ｉ钆c工作中的應用地位非常高，因此，電力行業(yè)也應適當引入智能技術，并創(chuàng)設以智能控制系統(tǒng)為核心管理中樞的技術集團，以便于工作人員正確、有效、科學的管控電力系統(tǒng)。經(jīng)過智能技術修飾，電力系統(tǒng)在故障排除、判斷、處置方面的優(yōu)勢能力更強了，并基本實現(xiàn)了“自動化”。以往，一個小故障便會導致整個電力系統(tǒng)陷入癱瘓，現(xiàn)如今，運行故障會翻譯成“特殊數(shù)據(jù)”，經(jīng)智能處理器處理，被挖掘、傳送，傳達給管理人員，主動上報“故障”。這種高效的生產(chǎn)、管理方式，不僅節(jié)省了故障清查、判斷的時間，還為電力系統(tǒng)提供了堅固的安全保障。從應用效果上看，智能技術在電力系統(tǒng)中發(fā)揮的作用是顯而易見的，但從發(fā)展空間上看，其應用環(huán)境卻日常復雜，所以，需要廣大電力系統(tǒng)的工作人員謹慎考慮、認真探究，以福利避害為原則，引入智能技術。

2電力技術在電力系統(tǒng)中的發(fā)展展望

目前，我國綜合國力日益提升，能源生產(chǎn)責任越來越重，為迎合不斷提高的生產(chǎn)要求、服務要求，電力系統(tǒng)仍需不斷革新、創(chuàng)造，最大限度的發(fā)揮其功能價值、生產(chǎn)價值。筆者結合多年工作經(jīng)驗，根據(jù)自己對電力系統(tǒng)運行、發(fā)展的困難與問題了解，從內(nèi)、外兩方面探究電力技術的發(fā)展方向。接下來幾年，電力技術在電力系統(tǒng)中的應用地位會不降反升，因為隨著工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)系統(tǒng)的落成，系統(tǒng)生產(chǎn)形式、能力、效率的準確性要求很越來越高，所以，電力系統(tǒng)只有依靠電子技術方能將能源生產(chǎn)、輸出、管理限制在可控、可管的范圍內(nèi)。一方面，應擴大電力技術的包容性，將其與現(xiàn)代高科技技術再融合，研發(fā)技術的新功能、新工藝，為電力系統(tǒng)運行提供便利條件；另一方面，省察電力技術自身存在的安全風險、耗能等管理不當問題，并設置研究專題，開展專項調(diào)查，以糾正、改善電力技術在電力系統(tǒng)中應用效果不利的地方。通過內(nèi)、外兩方面發(fā)展手段，電力技術的發(fā)展道路會更加明朗，其會成為促進經(jīng)濟社會發(fā)展的源動力。

3結論

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關鍵詞：船舶電力系統(tǒng)；系統(tǒng)設計；保護

引言

隨著船舶自動化水平的提高，現(xiàn)代船舶電力系統(tǒng)日趨復雜，并且要求設計質(zhì)量高、時間短，既要優(yōu)化資源，又要保證電力系統(tǒng)運行的安全。因此，在船舶設計和建造的過程應該充分考慮船舶電力系統(tǒng)的特殊性和重要性，構建可靠性高的電網(wǎng)類型，保證船舶能夠安全、可靠、經(jīng)濟的航行。

1 船舶電力系統(tǒng)的組成及主要特征

1.1 船舶電力系統(tǒng)的組成

船舶電力系統(tǒng)由電源、配電裝置、電力網(wǎng)和負荷組成。電源為船舶電力系統(tǒng)提供電能，船舶上一般采用發(fā)電機或蓄電池作為電源裝置。配電裝置的主要作用是分配電能，同時也對電源、電網(wǎng)及負載進行控制、調(diào)節(jié)、監(jiān)視和保護等。電力網(wǎng)作為電源和用電設備的聯(lián)系橋梁，將電源產(chǎn)生的電能輸送給用電設備。負荷主要指動力負荷、照明負荷、通信和導航設備等。

1.2 船舶電力系統(tǒng)的特征

船舶電力系統(tǒng)與陸地電力系統(tǒng)相比有很大差別，主要體現(xiàn)在以下三方面：

（1）船舶電站容量較小，因此船舶電網(wǎng)電壓和頻率容易發(fā)生波動，另外電網(wǎng)中局部發(fā)生故障或誤操作都容易造成全船失電，給船舶的安全航行帶來威脅。（2）船舶空間有限，電氣設備集中，因此船舶電網(wǎng)線路短，電能損失小。（3）船舶電氣設備工作環(huán)境惡劣，船舶常年航行在江河、海洋中，潮濕的環(huán)境會使電氣設備的絕緣下降、變形等；船舶航行過程中會經(jīng)常受到?jīng)_擊、振動等的影響，會使電氣設備接觸不良、誤動作或損壞。

2 船舶電力系統(tǒng)的設計任務

不同類型、不同用途的船舶，電力系統(tǒng)設計的內(nèi)容會略有不同。總的來說，有以下幾點。

（1）確定船舶電力系統(tǒng)供電的電壓、頻率和配電方式等。（2）選取電源裝置，主要有發(fā)電機、變壓器和蓄電池的選取。（3）設計配電裝置，主要指配電裝置的結構設計和電氣設計。（4）設計船舶電力網(wǎng)，如電站配電方式設計、用電設備的布置、主干電纜的走向等。

3 船舶電力系統(tǒng)的設計

3.1 電源裝置的設計

電源是船舶電力系統(tǒng)的重要組成部分。在電源裝置設計過程中，首先要通過電力負荷的計算確定船舶在各個工況下電力負載所需總功率，然后根據(jù)計算結果確定電站的總功率以及發(fā)電機組的臺數(shù)和單機功率。

3.1.1 電力負荷的計算。電力負荷的計算方法有很多種，三類負荷法是應用最普遍的一種。三類負荷法將用電設備分為連續(xù)、短時或重復短時及偶然短時使用類負荷三類。因為充分的數(shù)據(jù)，可以準確地計算出電氣設備的負荷系數(shù)，因此，三類負荷法可以得到更準確的結果。

3.1.2 負荷表的編制

負荷表的編制，通常按以下步驟進行：（1）收集船舶所有用電負荷的數(shù)據(jù)，確定額定輸入功率，并按使用時間長短分成三類。（2）確定電動機計算系數(shù)和同時使用系數(shù)。（3）考慮5%的電網(wǎng)損耗，確定每個工況需要發(fā)電機提供的總功率。

3.1.3 發(fā)電機組容量和臺數(shù)的選擇。發(fā)電機組的單機容量和機組數(shù)量應根據(jù)負荷計算結果來確定。依據(jù)發(fā)電機組臺數(shù)和容量的確定原則，500噸運輸船電站發(fā)電機組的選擇結果為3×90（臺數(shù)×KW）同型號同容量的發(fā)電機組，其中2臺為運行機組，1臺為備用機組。

3.2 配電裝置的設計

船舶配電裝置是由主開關、變壓器、指示儀表、保護電器等組成的裝置，主要用來接受、分配和控制電能。圖1為500噸運輸船主配電板布置圖，主配電板共設5塊屏，其中設2塊發(fā)電機控制屏，用于對發(fā)電機的控制；設1塊同步屏，用于主發(fā)電機的并車控制；設有1塊380V交流負載屏/組合起動屏，用于大負載或重要負載和接岸電箱的控制；1塊220V交流負載屏/380V交流負載屏用于給負載的供電控制。

3.3 電力網(wǎng)的設計

電站的電能需要通過船舶電力網(wǎng)輸送到船上各處的負載。對于大中型船舶，船上用電負載很多，重要負載或者大功率負載一般由主配電板直接供電，多數(shù)負載由區(qū)配電板或分配電板直接供電。

船舶電力網(wǎng)的供電線路有多種連接形式，常用的結構形式主要有五種：放射式、干線式、環(huán)式、混合式、網(wǎng)狀式。目前，各國多采用環(huán)式和混合式的電網(wǎng)類型。作者設計的500噸運輸船電力系統(tǒng)選用混合式接線方式即功率較大或較重要的負載采用放射式，由主配電板直接供電；較次要或功率較小的負載采用干線式或多級放射式，由區(qū)配電板或分配電板統(tǒng)一供電。

4 結束語

文章結合船級社規(guī)范、國際公約和相關標準，以500噸運輸船為例分析了船舶電力系統(tǒng)的構成、基本特征，論述了船舶電力系統(tǒng)的設計任務、步驟等。文章的研究為船舶電力系統(tǒng)的設計提供了新思路，對于普通小型船舶電力系統(tǒng)的設計具有一定的參考價值。

參考文獻

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[3]孫武.船舶電氣設計中常見問題的處理[J].機電設備，2002（6）.

篇10

【關鍵詞】：電力系統(tǒng)；損耗；節(jié)能

[Abstract]: in recent years, the development of China's power system quickly, but there are still large loss problems in the actual operation of power systems. The main reason brief analysis of power system loss, and puts forward the energy-saving strategy, a comprehensive analysis of the problem of power loss of the system, in order to improve the level of energy-saving system, promoting the rapid development of electric power system.

【關鍵詞】：電力系統(tǒng)；損耗；節(jié)能

[keyword]: power system; energy loss;

中圖分類號：F470.6 文獻標識碼：A

隨著我國工業(yè)行業(yè)的飛速發(fā)展，用電耗能出現(xiàn)較大的能源消耗，在節(jié)能管理工作中缺乏完善的制度進行約束，從而對社會經(jīng)濟發(fā)展造成了制約、電力系統(tǒng)通常是在電能分配、交換電壓以及電能傳輸時出現(xiàn)損耗的情況，主要分為管理損耗和技術損耗。如何在電力系統(tǒng)的發(fā)展中采取針對性的措施達到節(jié)能目的，是目前備受關注的問題。本文就電力系統(tǒng)出現(xiàn)損耗原因進行全面探討，并提出具體的節(jié)能策略，促進電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展。

1、電力系統(tǒng)出現(xiàn)損耗的具體因素以及耗損類型

1.1、分析電力系統(tǒng)能源損耗類型

電力系統(tǒng)電壓在進行傳輸時，電能傳輸工作通過配電設備、輸電設備以及變壓器進行，造成電能出現(xiàn)能源損耗，一般電力系統(tǒng)中的損耗類型可分成不明損耗、固有損耗以及線性損耗等三種不同類型。

(1)不明損耗主要指電力系統(tǒng)在買際輸電時會因電損失、漏電等原因引起的能源損耗，主要是因為沒有合理的互感器配電設施或者變壓器造成錯誤配比。

(2)固有損耗指的是電力系統(tǒng)在電能分辮、電壓變化以及電能傳輸時，用電設備出現(xiàn)的電阻、電抗等情況，在一定程度上起到消耗電能的作用，稱之為固有損耗。在這種情況下，一旦啟動設備，就會加快能源損耗的速度，包括空載損耗、變壓器損耗、電容器損耗以及電纜損耗等類型，圖1為某變壓器空載損耗則量圖。

圖1某變電器空載損耗測量圖

(3)線性損耗指的是輸配電設備電能實際傳輸過程中出現(xiàn)的電流變化，電流越大，則線性損耗越大，兩者之間呈正比關系，具體包括調(diào)相機、變壓器以及輸配電等不同類型的負荷損耗。

1.2、分析電力系統(tǒng)出現(xiàn)損耗的具體因素

(1)各用電部門沒有構建健全的制度對電能消耗進行監(jiān)管，在節(jié)能方面沒有有效的管理手段，無法從根本全面解決電力系統(tǒng)出現(xiàn)的電能損耗，一旦出現(xiàn)新的損耗問題，則會進一步增加電能損耗的嚴重程度。

(2)傳輸電能缺乏科學的運行結構、實際傳輸電能過程中沒有合理的對電網(wǎng)結構進行布局，使供電出現(xiàn)重疊遷回的情況，導致在鋪設輸配電線路時出現(xiàn)嚴重交錯現(xiàn)象。在管理維護運行中的輸配電線路質(zhì)量較差，導致線路出現(xiàn)較為嚴重的破損情況。

(3)工作人員的綜合素質(zhì)、業(yè)務水平均無法滿足電力系統(tǒng)運行的相關要求，無法對電力設備、輸配電線路進行全面維護以及管理，造成電力系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)較大的耗損情況。

(4)配電變壓器、主變壓器在電力系統(tǒng)中運行的工作效率較高，由于自身的容量配置較大以及整體基礎，導致變壓器在實際運行過程中出現(xiàn)較大的損耗現(xiàn)象。

2、分析電力系統(tǒng)中降耗的節(jié)能措施

2.1、制定規(guī)章制度

電力系統(tǒng)在實際運行過程中，應將耗損控制在合理的范圍內(nèi)，構建健全的規(guī)章制度對運行方式進行控制，采取相應的措施對電網(wǎng)進行科學合理的規(guī)劃、電力行業(yè)的相關管理人員及主要領導均要按照制定的規(guī)章制度辦事，同時通過相應的管理手段對電力系統(tǒng)的日常設備以及電網(wǎng)設備進行監(jiān)督，如供電設備出現(xiàn)問題，應及時對設備進行更換，同時要確保用電設備的質(zhì)量，選擇具有節(jié)能功能的設備，實現(xiàn)電力系統(tǒng)能的經(jīng)濟運行和安全運行，從而達到節(jié)能的目的。

2.2、通過節(jié)能變壓器實現(xiàn)節(jié)能效果

(1)應盡量選擇節(jié)能類型的變壓器，合理選擇配電壓器以及主變壓器。首先，應全面分析變電所具體的配電功率，通過較優(yōu)技術參數(shù)、較小功率損耗的變壓器將耗損降到最低。通常情況下，配電變壓器有著固定的額定容量，因此，應該根據(jù)用電單位、用電用戶的實際需求，對特殊類型的變壓器進行合理、科學的選擇。電力系統(tǒng)中禁止出現(xiàn)變電設備耗能過高的情況，相關監(jiān)督部門在實際管理監(jiān)督工作中應該根據(jù)用戶對電網(wǎng)的需求構建用電設備之間的補償配置，從根本上達到用電設備對無功功率的相關需求，確保用電設備能夠額定電壓下正常運行(如圖2)

圖2節(jié)能變壓器

(2)改造變壓器使能源損耗有效降低。通常情況下，為了實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，可以采用合理的方式改造高耗能的變壓器，但要確保變壓器在改造過程與能耗標準的具體要求互相符合。通過分析相關資料得知，部分變壓器在通過改造處理后短路損耗、阻抗電壓、空載電流、空載等損耗量均得到了不同程度的下降。

(3)通過經(jīng)濟的方式運行變壓器。電力系統(tǒng)實際運行過程中，變壓器的工作效率與功率因素、損耗以及變壓器負載率等均有著較大的關系，當變壓器的負載率處于0.3-1的范圍時效率較高.處于0.5-0.6的狀態(tài)時.變壓器的工作效率則呈現(xiàn)最高的狀態(tài)。因此，在對變壓器的臺數(shù)以及容量進行選擇時，應全面分析電壓負荷，對變壓器的運行費用、投資費用等方面進行綜合考慮，合理的分配負荷，確保選擇的變壓器能夠與電力負荷、容量互相適應，達到節(jié)能降耗的效果。一旦變壓器的負載少過30%的情況時，則應給予調(diào)換處理，如果變壓器的負載超過80%時，則應該更換更大容量的變壓器。因此，變壓器的參數(shù)會對其的狀態(tài)運行造成影響，應選擇合理的變壓器參數(shù).實現(xiàn)經(jīng)濟運行.降低能源耗損。

2.3、采用節(jié)能電動機實現(xiàn)節(jié)能效果

(1）通過不同的可行策略降低電動機的能源損耗量，將電動機的能源損耗控制在最小的范圍內(nèi)，從而提高電動機的功率和效率、如果電動機在實際運行過程中負荷率超過0.65時，則應該進行電機更換，或者改變電機的運行方式來降低能耗。

(2)合理的調(diào)節(jié)電動機的變化負荷。一般情況下，電動機的水泵、風機等出現(xiàn)較大變動范圍或者負載出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況時，應該通過晶閘管串級調(diào)速、液力藕合器、變頻器調(diào)速器的安裝、變級調(diào)速電機等方式進行調(diào)節(jié)、應科學的選擇電動機的類型，確保電動機處于高效工作的范圍內(nèi)，通常情況下，當電動機達到約80%的滿載時的運行效果較好，電動機變化負荷調(diào)節(jié)示意圖詳見圖3。

圖3電動機變化負荷調(diào)節(jié)示意圖

2.4、選擇節(jié)能的照明燈具

目前，電力系統(tǒng)中的損耗情況較為嚴重，在照明燈具的選擇上，應以節(jié)能為主，選擇太陽能節(jié)能燈具。在生產(chǎn)場所、公共場所、營業(yè)、辦公等區(qū)域，應該選擇高效節(jié)能的光源作為照明燈具、通常情況下，普通場所與房間應選擇緊湊類型或者細管徑類型的熒光燈作為主要照明燈具。但在體育場館、廠房以及高大車間等公共場所則應該選擇全屬鹵化物燈、高壓鈉燈作為照明燈具。另外，還應該選擇損耗較低、節(jié)能效果明顯的光源附件，例如配節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器、節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器以及電子鎮(zhèn)流器等類型熒光燈裝置、同時還應該對照明燈具進行控制，在供電方面進行合理的改造，通過具有節(jié)能作用的裝置以及開關，通過增加、分區(qū)控制等方式實現(xiàn)節(jié)能目的。還可以通過調(diào)光開關實現(xiàn)節(jié)能，通常情況下，高級的公共場所可以通過鑰匙開關達到節(jié)能作用，但普通的室外照明以及公共場所則應通過聲控、光電以及程序控制等開關實現(xiàn)節(jié)能。

2.5、選擇先進的低壓電器實現(xiàn)節(jié)能

電力系統(tǒng)的電器經(jīng)過長時間的運行后會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，會在一定程度上加快損耗，因此，應通過先進、具有節(jié)能效果的低壓電器對老化的供電產(chǎn)品進行更換。例如，以RT20系列的低壓電器更換RTIO類型的容電器;以JR20型號的熱繼電器更換的JROI6型號熱繼電器，以XD6,XDS,XD3,XDZ型號的信號燈更換ADI系列的信號燈，采用先進的低電壓器，能夠明顯的將電耗降低。

總之，應全面分析電力系統(tǒng)中損耗的原因和損耗類型，并提出相應的節(jié)能策略，不斷促進我國供電系統(tǒng)的發(fā)展，實現(xiàn)電網(wǎng)變壓器經(jīng)濟運行。在電力系統(tǒng)中，應選擇合理的配電壓器和主變壓器，降低電機頻率，采用綠色照明設備，或采取相關措施對電能進行有效的控制，通過節(jié)能的方式降低損耗，降低用戶支出電費，從而達到優(yōu)化配置資源、保護環(huán)境的目的，進一步促進電力系統(tǒng)的發(fā)展。

參考文獻

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