時間：2023-08-07 17:29:17
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關鍵詞：余熱發電；熱力計算
中圖分類號：O414.1 文獻標識碼：A 文章編號：
1 系統熱力計算方法和步驟及其劃元原則
1.1 系統熱力計算方法
以熱平衡和工質平衡理論為基礎，以基本換熱計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流過的工質之間換熱效率的基礎上，建立一系列包含熱平衡范圍內各項熱收入與熱支出項目的熱平衡方程，以求解每個基本換熱計算單元在換熱過程中的某未知參數值。
1.2 系統劃元原則
系統劃元系指將余熱發電系統劃分為一系列可計算的基本換熱計算單元，單元內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值。系統中的汽輪機做功、蒸汽冷凝、熱力除氧和高溫水閃蒸等均已是基本換熱計算單元；而余熱鍋爐內的熱水器、省煤器、蒸發器、汽包和過熱器等則需將其劃分為各種類型的基本換熱計算單元。這些基本換熱計算單元既可是上述獨立換熱單元，也可是獨立換熱單元的各種組合。所謂基本換熱單元系最大可計算單元，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聯的因變量，通過兩方程的聯立而求解出兩個因變量。 除已知省煤器出口廢氣溫度外，劃元一般以蒸發器為分界點，這樣，可以根據已知的設計參數———某壓力下的飽和蒸汽溫度、 節點溫差 ΔTPP及接近點溫差ΔTAP，按所給公式間接求出蒸發器出口廢氣溫度及蒸發器進口未飽和水溫度，使二者變為已知條件，進而求出該段蒸汽產量。
1.3 系統熱力計算步驟
1）根據廢氣余熱資源條件，設計確定余熱發電系統主蒸汽參數及補汽參數；
2）從余熱鍋爐出汽端開始，逆工質流向將余熱發電系統劃分為一系列基本換熱計算單元，逐一建立相應的熱平衡方程；
3） 按劃分的基本換熱計算單元順序建立各單元熱力參數表；
4）按序逐元代入相應熱平衡方程，計算求解相應的未知數；
5）逐元計算，直至求解出汽輪機進口蒸汽參數；
6）計算發電機發電能力，設計發電機裝機功率。
2 符號說明
符號編碼說明
公式中有關量的符號編碼規則為：1-2-3-45-67-8，其意義如下：
1為換熱器內外流體物理性質參數代碼：
t———溫度，℃；
P———壓力，MPa；
C———廢氣或工質比熱容，kJ/（m3·℃ ）或kJ/（kg·℃）；
h———工質比焓，kJ/kg；
V———廢氣流量，m3/h；
G———工質流量，kg/h；
Q———廢氣或工質熱量，kJ/h；
ηth———保熱系數，即掠過該段廢氣與換熱器內工質進行熱交換的換熱效率，%。
文中有關氣體體積參數均為標準狀態下的。
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———蒸發器；
sm———省煤器；
rs———熱水器；
sz———閃蒸器；
cy———除氧器；
bl———篦冷機；
qj———汽輪機。
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代碼：
h———高壓；
l———低壓；
z———中溫。
例如：tfizfsph表示SP 爐高壓蒸發器進口廢氣溫度；hsoqbaqh表示AQC 爐高壓汽包出口蒸汽比焓 ；Gwismspl表示SP 爐低壓省煤器進口未飽和水流量。
而Vlfzf、Vlfsm、Vlfgr分別代表進入蒸發器、省煤器、過熱器的中、低溫廢氣流量。
3 各基本換熱計算單元計算公式推導
3.1 蒸發器段熱力過程計算公式
以圖1 上部蒸發器 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：用于蒸發蒸發器和汽包內蒸汽的廢氣焓降=汽包出口主蒸汽熱焓+排污帶走熱焓-進汽包高溫水顯熱。 即：
根據汽包工質平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
tsoqb等于汽包主蒸汽設計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℃。
該段進汽包高溫水溫度：
由公式(1)～(6)計算該段蒸汽產量：
3.2 省煤器段熱力過程計算公式
以圖1 中部省煤器段為熱平衡邊界。建立如下熱平衡方程：用于加熱省煤器內熱水的廢氣焓降=流過省煤器熱水顯熱升。 即：
根據該段工質平衡有：
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)計算該段出口廢氣比熱溫度積：
3.3 省煤器、蒸發器和過熱器段熱力過程計算公式
以圖1 下部省煤器 sm、蒸發器 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 個換熱器內工質的廢氣焓降=出過熱器高溫蒸汽熱焓-進省煤器低溫水顯熱+排污帶走熱焓。 即：
根據該段工質平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
由公式(13)～(16)計算該段蒸汽產量：
3.4 過熱器段熱力過程計算公式
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：用于加熱過熱器內蒸汽的廢氣焓降=流過過熱器蒸汽焓升。 即：
根據該段工質平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
由公式(18)～ (21)計算該段出口廢氣比熱溫度積：
3.5 蒸發器和過熱器段熱力過程計算公式
以圖3 蒸發器和過熱器 gr 段為熱平衡邊界。
圖3 蒸發器和過熱器段熱平衡邊界條件
建立如下熱平衡方程：用于蒸發和過熱該段工質的廢氣焓降=過熱器出口主蒸汽熱焓+排污帶走熱焓-進汽包高溫水顯熱。 即：
根據該段工質平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
由公式(23)～(26)計算該段蒸汽產量：
3.6 熱水器段熱力過程計算公式
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：用于加熱熱水器內熱水的廢氣焓降=流過熱水器熱水顯熱升。 即：
根據該段工質平衡有：
該段入口廢氣焓：
該段出口廢氣焓：
由公式(28)～(31)計算該段出口廢氣比熱溫度積：
3.7 閃蒸器熱力過程計算公式
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：
根據工質平衡有：
由公式(33)和(34)計算閃蒸器閃蒸出的蒸汽量：
3.8 熱力除氧器熱力過程計算公式
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：進熱力除氧器未飽和水顯熱+進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：
根據工質平衡有：
由公式(36)和(37)計算熱力除氧器耗用蒸汽量：
3.9 發電機發電能力計算公式
在分別求出設計參數下的高壓和低壓蒸汽產量后，即可進行發電機發電能力的計算。
參考文獻：
[1] 中國水泥網.水泥窯純低溫余熱發電技術大全 [M].北京：中國建材工業出版社，2009.3：17-35.
作者簡介：
關鍵詞：除塵設備；葉輪給煤機；改造優化
作者簡介：郭正林（1973-），男，陜西神木人，神華神東電力有限責任公司郭家灣電廠生產技術燃運專業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任公司郭家灣電廠生產技術部專業主管，助理工程師。（陜西?府谷?719408）
中圖分類號：TK223?????文獻標識碼：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任公司為實現資源綜合利用，保護環境，提高經濟效益，在陜西省府谷縣大昌汗鄉投資建設的一座煤矸石發電廠。神東電力郭家灣2×300MW工程于2008年6月19日正式開工建設，兩臺機組分別于2010年6月28日和2010年9月11日順利通過168時滿負荷試運，進入商業運行階段。
郭家灣電廠輸煤系統葉輪給煤機（汽車卸煤溝內）原設計的跟蹤式整體立式沖激式除塵器從調試到運行以來，除塵效果極差，汽車卸煤溝內粉塵濃度嚴重超標，安全隱患十分嚴重，也給輸煤環境、運行操作、檢修工作帶來了一系列問題。主要原因是：
第一，葉輪給煤機落煤管下端沒有安裝導料槽，揚塵嚴重。
第二，葉輪給煤機落煤管下端沒有安裝平衡器，導致皮帶經常跑偏落煤揚塵。
第三，葉輪給煤機傳動軸護管與葉輪機下沿內側形成夾縫，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，導致葉輪給煤機下沿密封橡膠版撕裂漏煤揚塵；鋼板壓條扭曲，時常發生卡住葉輪機不能在軌道上運行的現象。
第五，葉輪給煤機下沿密封材質低劣，極易變形麼損，起不到到密封作用，導致大量漏煤揚塵。
第六，煤倉外壁凸凹不平，導致擋煤翻蓋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動不靈，經常出現卡軸現象，致使多數檔煤翻蓋變形、扭曲，不能使用，造成大量煤塵涌入作業空間。
第七，擋煤翻蓋鋼板薄，不僅在葉輪給煤機翻轉架推挑之下易變形扭曲，而且因重量不足，經不住下落煤流沖擊，導致落煤揚塵。
第八，葉輪給煤機翻轉架推起煤倉翻蓋時，造成葉輪給煤機前后高40厘米，長4.2米的煤暴漏面，尤其是行進前方2.1米長煤暴露面，形成自然滑落煤流而大量揚塵。
第九，煤倉翻蓋上方與煤倉壁有15厘米寬縫，煤進入煤倉時，大量煤塵通過該縫隙涌入作業空間。
第十，葉輪機沒有頂蓋，落煤管與機殼分體，有15厘米中縫和側縫，造成嚴重揚塵。
第十一，水箱容積0.6立方米，按用水量2%計算，正常輸煤時僅夠使用4分鐘。停機人工加水費時，嚴重影響輸煤量。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
根據空氣動力學原理，應用氣體流體力學最新研究成果開發的PWY系列皮帶輸運無動力抑塵設備，使皮帶輸運轉換過程中產生的湍流粉塵氣體，經過渦流、環流等約束運行方式和先進的綜合技術措施，充分釋放了粉塵氣體的動能，使粉塵回落皮帶輸運物料表面；并通過回流管使出料口產生相對負壓，杜絕了粉塵氣體的外溢，從而達到抑塵目的。
三、技術創新與性能
1.技術創新
（1）渦流降塵裝置，對物料在落料管內下落形成的湍流粉塵氣體進行第一次導流、擾流、減速，消除了大部分粉塵氣體的動能，實現初級降塵。
（2）環流降塵裝置，對經過渦流降塵裝置處理過的氣體進行第二次導流、阻流、靜電吸附，實現二級降塵。
（3）微塵吸附分離裝置，對經過渦、環裝置處理后的氣體再次進行吸附分離，達到最終除塵要求。
（4）對布袋除塵器不能解決的粘性大、附著力強、粉塵量極大的物料，具有獨特的除塵優勢。
2.性能特點
（1）無動力消耗，無噪音，全過程自動控制；不產生二次污染，除塵效果完全達到“作業場所空氣中呼吸性煤塵衛生標準”。節能節水綠色環保裝置。
（2）投資少，使用壽命長，設備主體免維護，運行維護費用極低。
四、輸煤葉輪給煤機除塵器改造
給給煤機加裝導料槽（加16Mn襯板），實行內封閉（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料槽內；在流煤漏斗內安裝煤塵逆止器，防止煤塵上溢；主煤流管中下落煤流產生的煤塵氣體經副煤流管回流到主煤流管上部，形成內循環，使導料槽出煤端內外壓力平衡，達到抑塵目的；在導料槽內安裝微塵吸附分離裝置，對漂浮在導料槽中的微小粉塵（能引起塵肺?。┻M行吸附分離。
對煤倉底沿角鋼面（單側：寬30厘米、長114米）進行表面處理，修補缺陷，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，不再發生葉輪機不能進退的現象。葉輪機下沿密封材料使用韌性好，耐磨損的聚氨酯材料。葉輪機上方，在翻蓋和翻轉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。由于連續供水水源，因此取消水箱和噴霧降塵系統，安裝煤塵逆沖抑制器。整體立式沖激式除塵器改造為通風換氣系統。重新制作機殼；在煤流槽下口和導料槽結合部安裝平衡器，消除偏重引起的皮帶跑偏和落煤現象；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）；封堵護筒夾縫。
關鍵詞：中性點不接地系統；單相故障；仿真
1 MATLAB軟件及應用簡介
短路故障時電力系統運行中經常發生且后果較嚴重的故障。由于電力系統的動態運行分析不易在實驗室條件下模擬實現，故可以利用計算機進行動態仿真研究。計算機仿真的突出優點是可行、簡便、經濟。常見的計算機仿真軟件有PSCAD/EMTDC、EMTP等程序。其中Math Works公司開發的MATLAB軟件，可以在它的Simulink模塊環境下直接搭建電力系統模型，，充分體現了計算機仿真技術的優越性?；谏鲜鲆蛩兀筂ATLAB成為電力科研、工程與教學中一款非常實用的基礎應用軟件。
MATLAB進行電力系統仿真時常用的模塊包括：（1）Simulink基本庫；（2）PSB（Power System Block）電力系統模塊庫。
在研究電力系統動態運行特征時，合適的計算機模型的搭建起著至關重要的作用，模型應能最大限度地再現實際中的電力系統。利用PSB中封裝好的模塊搭建系統，并對各元件理想化設置，對各元件的參數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基本能模擬實際電力系統動態運行的特性，成為對電力系統進行分析、設計、仿真、應用的一個得力工具。
2 中性點不接地系統單相故障分析
由于中性點不接地系統接地電流很小，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：忽略零序電流和負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k邊界條件
UAK=0
（2）故障點k的零序電壓
（3）故障點處非故障相產生的電容電流
（4）由于忽略零序電流和負荷電流在線路上的壓降，全網各相電壓相等。對于非故障線路，保護安裝處測得的零序電流。
（5）對于故障線路，保護安裝處測得的零序電流。
由上述分析可以得到以下結論：
非故障線路零序電流為線路自身的電容電流代數和。容性功率為從母線流向線路。故障線路零序電流全系統電容電流代數和減去故障線路自身的電容電流代數和。非故障線路保護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，方向為從母線流向線路。故障線路保護安裝處測量的零序電流是全系統非故障線路零序電流的總和。
利用上述故障特點可以構成故障選線及保護判據。
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模型，模型參數設置如下：模型中電源為三相交流電源，電壓設置為6000V。變壓器選用雙繞組三相變壓器（Three-phase Transformer Two Windings），變比設置為6000/660，接地方式選擇中性點不接地。經變壓器反饋出三條支路（L1、L2、L3），支路選用三相π型集中參數等效線路，分別連接于一個三相RLC串聯負荷（Three-Phase Series RLC Load）在支路L3中利用三相故障模塊（Three-Phase Fault），將其中故障相設置為A相，以便實現單相故障模擬，故障時間參數設置為0.2s-0.4s。在各支路前設置三相電壓/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），增益設置為1/3，以反映出線路零序電流與正相電流之間的數值關系。
在simulation中設置運行參數，運行開始時間（start time）：0.0s；運行結束時間（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 仿真結果
完成上述工作后，點擊start simulation，從各支路電流示波器（scope）中得到一下結論，系統在初始時刻至故障開始時間（0.00s-0.04s）時，運行正常，三條支路中無零序電流出現。0.04s開始發生故障，直至仿真結束時間，故障依舊存在。在這段時間內，三條支路出現了零序電流，，支路1、2的零序電流的代數和等于支路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。
根據零序電流保護原理易知，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，在故障發生之前（0.00s-0.04s），三相電壓對稱運行，故障發生至仿真結束（0.04s-0.5s），A相得電壓變為0，B、C相的電壓較之前升高，從數值看，恰為該系統正常時的線電壓。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 結語
電力系統單相故障占電力事故發生幾率的65%，如果對發生的各類單相故障不能及時排除，就有可能使故障擴大。因此，在工程、科研與教學中，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環境，可以使負載的運行分析過程直觀、形象，對深入掌握電力系統故障問題的理論以及計算方法有著積極的作用。
參考文獻：
【關鍵詞】繼電保護；狀態檢修；應用
1 引言
隨著電網發展規模的增大以及城鄉電網改造力度的增加，不同等級的變電站越來越多，隨之而來的就是電力設備的增加 ，那么對電力設備進行維修檢測的工作量就會越來越大，由于我國的繼電保護狀態檢修系統發展得不夠充分，很多方面沒有得到很好的完善，繼電保護狀態檢修的模式仍然是處在定期檢修的階段，在傳統的繼電保護設備狀態檢修中，沒有完善自檢和實時監測的功能，需要設定較多環節的檢修工作，定期檢修。并且，就目前來說，電力系統的狀態檢修主要集中在一次設備上，比如容性設備，開關等在線檢測系統，在技術上主要是依靠各種傳感器以及檢測技術集成來實現的。
2 繼電保護狀態檢修技術的概論
繼電保護的基礎資料是由原始資料、運行資料、檢修資料以及其他資料構成并由工作人員對此進行收集和整理。狀態檢修以狀態分析為基礎。狀態分析就是以設備的狀態信息為依托，對設備的狀態進行初步分析和判斷，能為安排檢修提供依據。狀態監測是狀態檢修的基礎，狀態監測是設備診斷的依據 ，檢修決策就是結合在線監測與診斷的情況 ，綜合設備和系統 的技術應用要確定具體的檢修計劃或策略。狀態設備檢修體制是隨著科學技術的進步而不斷演變的。電力系統長期以來實行的以預防性計劃檢修為主的定期檢修體制 ，主要依據檢修規程來確定檢修項目 ，由于該檢修制度本身的不完善，導致出現存在設備缺陷較多的檢修不足，設備狀態較好的又檢修過度的狀況 ，一定程度上體現除了檢修的盲目性 ，在實際生活的應用中，很難真正實現“應修必修，修必修好”的檢修目標。
3 繼電保護狀態檢修的可行性
開展繼電保護的狀態檢修，不僅符合電網智能化建設的要求，而且還符合國網公司的管理要求。與系統一次設備狀態檢修體系相配套，不僅有利于確保系統的可用性，供電的可靠性，還能夠大大減少檢修停運的時間，減低運行檢修的費用，以及降低設備全壽命的周期成本。傳統的電磁型保護是由繼電器和接點的二次邏輯回路組成的。繼電器和接點的性能決定了電磁型保護的工作正常與否，因此為保證其正常運行，需要對電磁型保護進行定期校驗以保證其正確性。但是，現代微機保護裝置簡化了二次回路的繼電器和接點的數目，通過微機軟件能實現很多邏輯回路，提高了工作可靠性，并具有以下特點：
（1）自我檢測功能?，F在電網主接線方式在很大程度上限制了設備停電檢修的時間，如一臺半斷路器接線方式的線路保護很難實現停電檢修，除非結合線路停電檢修。但是雙母線接線方式已逐步取消旁路開關 ，變壓器保護很難因保護校驗而要求變壓器停電，母差保護、失靈保護的定期檢驗安排可謂是困難重重。另一方面 ，帶電校驗保護具有實施上的安全風險和人員安全風險，因此 ，在實際運行中很難保證保護設備可以有效地按照 《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求完成檢驗項目。
（2）測量和故障記錄功能。保護裝置能連續測量電壓 、電流以及連接的斷路器的狀態；能記錄其對區內外故障的響應。變傳統的定期檢修為狀態檢修，能及時檢出設備出現的問題。使檢修計劃更具有科學性和針對性，大大提高了設備的運行可行性。
（3）數據通信功能。保護裝置的通行端口使得位于遠距離的一方獲得保護系統的檢測、記錄、測量結果成為可能 。由于微機繼電保護裝置上具有以上顯著的特點，使得及時準確地判別繼電保護的檢修狀態是否健康，確定檢修策略成為可能。如圖1所示，繼電保護的數據管理通訊系統通過數據通信功能進行管理。
圖1 繼電保護數據管理系統
4 繼電保護狀態檢修技術在現代電網中的應用
我國繼電保護裝置的校驗在設備投產后一年進行一次全面校驗，以后每隔一至二年部分檢修一次，每六年全面的檢驗。 微機保護繼電裝置的保護性能較之以前有大幅的提高， 所以沒有必要按傳統的檢查周期來檢修。 應該根據設備的狀態來進行有針對性的檢驗。 繼電保護狀態檢修就是在電氣二次設備狀態監測的基礎上， 根據監測和分析診斷的結果， 科學地安排檢修問隔時間和檢修項目的檢修方式。狀態檢修中最關鍵的環節是故障診斷專家系統， 該系統采用以開關跳閘信號為主，保護信息為輔的方法對故障進行判斷。 首先系統對各種故障設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 繼電保護檢修應用流程
繼電保護狀態檢修技術的應用，主要是維護繼電保護裝置的。關于繼電保護裝置的檢修原則有：（1）保證裝置的正常運行。如果裝置已經不正常運行，就無維護的意義了。保證裝置的正常運作是裝置狀態維修技術最重要的應用，這是狀態維修的最原始目的。通過運用繼電保護狀態維修技術中監測、診斷等手段，實現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，建立全局視角，，從小到大，分項實行。因為繼電保護狀態檢修工作是異常復雜的，現階段的繼電保護裝置規模化有逐漸擴大的趨勢，有由小及大才能做到科學布局，分項實行也是維修工作的手段之一。（3）由于檢修技術的進一步應用于繼電保護，對監測和診斷設備提出更高要求。在監控體系逐步發展的今天，依托監控系統進行大規模的檢測并且能及時決定檢修目標。目標原件確定后，能夠將裝置的破壞降到最低，避免以往因勞作規模大而導致效率低下、耗費大量資金的現象，這種種表現不斷促進監測和診斷設備的改良，也是檢修技術的一項很好的應用。
5 結束語
繼電保護在電力系統中扮演重要的角色。繼電保護狀態檢修系統用于對保護設備狀態檢修的信息化支撐，是提高狀態檢修效率有效手段，是設備評估決策支持的基礎和信息來源 。繼電保護狀態檢修的實施細節，保護裝置從設計到維護的各個環節都重要，所以檢修同樣不容忽視。繼電保護狀態檢修技術好壞關系到繼電保護功能的發揮，最終影響了整個電力系統。稍有不慎，就會導致電力系統的崩潰，造成無法估計的損失。繼電保護狀態檢修技術的未來發展方向，應當以可靠性和安全性為前提，運用科學、先進的技術、創新性等方式提高監測、診斷、管理方面的質量，使之成為造福于人、增加人們幸福度的技術工具。為更好地適應時代的發展，需要適當將電力系統進一步規?；⒏咝Щ?。由此可見，完善繼電保護狀態的檢修技術將會是在這一段時期內，我們需要追求和實現的目標。隨著電力技術的不斷發展，還需要對專業人員不斷進行專業技術培訓、素質培訓，以達到提升個人綜合素質的效果。
參考文獻：
[1]劉國濤.電氣二次設備狀態檢修措施.中國科技信息，2013（12）.
[2]皮開祥.關于繼電保護狀態檢修監測與應用.城市建設理論研究，2013（11）.
關鍵詞：實訓課程；分層次；模塊化
作者簡介：李自成（1970-），男，四川資陽人，成都理工大學工程技術學院自動化系，副教授。（四川?樂山?614000）
中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）20-0086-02
電氣工程及其自動化專業在電氣信息領域起著十分重要的作用，主要研究電能的產生、傳輸、轉換、控制、儲存和利用，同時有關電能的轉換及使用的控制在該專業所占的地位也日益重要。[1，2]它和人們的日常生活及工業生產聯系越來越緊密，因而發展迅速，已經成為高新技術產業的重要組成部分，并成為很多高校的一門重要學科。而成都理工大學工程技術學院在2005年成立了電氣工程及其自動化專業，在專業發展過程中注重實踐課程體系的建立。為了適應當今社會關于應用型人才的培養要求，加強學生的動手能力和實踐技能，突出工程能力和工程素質的培養，結合電氣工程及其自動化專業的人才培養方案制訂了電氣專業工程訓練教學計劃，形成了科學的電氣工程實訓課程體系。體系以培養學生在電機及其電力拖動技術、電力電子與電氣傳動技術、電氣控制技術、電力系統自動化技術等方面的工程技能為基本目標，旨在提升學生在電氣領域的知識應用水平和綜合創新能力，構建起理論知識學習與實際技能訓練、單項能力培養與綜合素質提升之間的橋梁。
一、課程目標定位
課程體系反映了應用型本科對知識能力方面的要求。應用型本科同一般普通本科的培養體系是平行的，相比具有鮮明的技術應用性特征。[3]在培養規格上，應用本科培養的不是學科型、學術型、研究型人才，而是培養適應生產、建設、管理、服務第一線需要的高等技術應用型人才；在培養模式上，應用本科以適應社會需要為目標，以培養技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構和培養方案，以“應用”為主旨和特征構建課程、教學內容體系，重視學生技術應用能力的培養?；趹眯捅究频男再|，為了加強對學生實踐能力的培養，使學生盡快掌握本專業領域的技能，因此整個體系強調建立一個系統化的實訓過程，通過實訓，學生應該具備以下技能：
掌握電機和電力拖動技術，熟悉變壓器、直流電機、交流電機的結構，通過實訓熟悉電機運行原理和調速原理。
掌握電力電子與電氣傳動技術，熟悉各種電力電子器件的應用，能正確使用變頻器，并能初步進行電機調速電路的設計和調試。
掌握電力系統自動化技術，通過實訓熟悉繼電保護基本原理，利用MATLAB進行潮流計算，并能進行初步的短路分析。
熟練掌握工廠電氣控制、電氣設計軟件等開發平臺和應用技術，能夠進行系統控制程序設計或者利用軟件進行電路的設計。
掌握電氣系統或者控制程序的調試方法，能通過實際操作較好地判斷出電氣系統或者控制程序的缺陷，并進行改進。
為了節約成本，加快開發過程，能夠用仿真軟件對電路進行仿真，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知和感性認識，熟悉每種低壓電氣的正確用法，能進行初步的設計，選擇出滿足要求的電器。
二、課程體系的構成原則
實訓基于各課程各章節內容或者課程之間聯系，以實訓項目為主體和載體，以程序或者電路系統設計作為驅動，實現知識、技術、能力和素質的全面提高。以實訓課程體系作為實訓目標的基礎，制訂完善的實訓計劃體系，同時堅持了以下原則：
以就業實際需求為導向，以能力培養為核心，以學生適應就業崗位為目標，以崗位技能為重點，兼顧長遠發展。
注重知識、技術、能力、素質的協調發展，使學生通過實訓既鞏固了所學的知識和技術又提高了應用知識、技術的能力，使素質得到升華。
以實踐能力和工程訓練為重點，突出技術應用能力培養，強調在應用中創新，通過解決問題綜合運用所學的知識。
課程體系體現了開放性、靈活性，及時反映了新能源技術的發展以及新技術的應用。
課程體系與人才培養方案的課程體系銜接，分別針對電氣技術、電力系統自動化、電力電子等方向設立實訓課程。
三、分層次模塊化實訓教學體系的設立
電氣工程及其自動化專業主要是研究電能應用的專業。近幾十年來，有關電能的轉換、控制在該專業所占的地位日益重要，專業名稱中的“及其自動化”反映了科學技術的這種發展和變化。電氣工程及其自動化專業的專業范圍主要包括電工基礎理論、電氣裝備制造和應用、電力系統運行和控制三個部分。[4，5]因此實訓課程的設立也應該反映這些專業范圍。首先，電工理論是電氣工程的基礎，主要包括電路理論和電磁場理論。這些理論是物理學中電學和磁學的發展、延伸。而電子技術、計算機硬件技術等可以看成是由電工理論的不斷發展而誕生，電工理論是它們的重要基礎。電氣裝備制造主要包括發電機、電動機、變壓器等電機設備的制造，也包括開關、用電設備等電器與電氣設備的制造，還包括電力電子設備的制造、各種電氣控制裝置、電子控制裝置的制造以及電工材料、電氣絕緣等內容。電氣裝備的應用則是指上述設備和裝置的應用。電力系統主要指電力網的運行和控制、電氣自動化等內容。制造和運行不可能截然分開，電氣設備在制造時必須考慮其運行，如電力系統由各種電氣設備組成，其良好的運行必然要依靠良好的設備。
針對專業范圍，電氣工程及其自動化專業工程訓練在學院工程訓練中心進行。訓練內容劃分為工程認知訓練、專業技能訓練和綜合創新訓練三個層次。由于我院從專業建立初期就注重實驗室的建設。目前訓練條件優良，已建有電氣技術實訓室、電機及拖動實驗室、電力自動化及繼電保護實驗室、電力電子及傳動控制實驗室等專業實驗室。同時，學院工程訓練中心為進一步提升學生在電氣工程領域的綜合創新能力，建設了數控加工中心、基于先進控制技術的運動控制實驗室和柔性制造中心，突出真實的工業應用環境，突出強化學生在系統分析、系統設計、系統開發等方面的工程訓練，有利于高水平應用型人才的培養。
我院電氣工程及其自動化專業課程體系設立了三個方向：電氣技術方向、電力電子技術方向、電力系統及其自動化。針對不同方向和實訓層次設立不同的課程。如圖1所示。
首先，工程認知訓練是電氣工程及其自動化專業整個教學過程中一個重要的實踐性環節。該環節包括生產實習等內容，使學生在生產實際或者科研中驗證從課本上學到的理論知識，加深對知識的理解和認識，從而鞏固所學知識并體會知識的應用價值；培養學生綜合運用所學的理論知識去觀察、解釋并進一步嘗試解決生產實際或者科研過程中發生的問題，提高分析問題與解決問題的能力；使學生了解企業的生產工序、工藝流程、管理制度，從而獲得與本專業有關的實際生產知識，并擴大專業知識面；培養學生從事技術專題調查、搜集資料和進行研究的能力，并為即將進行的畢業設計和論文打下良好的基礎。其后是專業技能訓練，針對專業應用領域設置模塊，包括電機、電力電子技術、電力系統自動化、電氣傳動自動控制系統、PLC、電氣CAD等。而學生專業技能是一個復雜的技能系統，諸多技能之間既相互關聯又相互影響，其訓練途徑及實施辦法亦多種多樣，同時必須具備整體性、科學性和互動性。因此，專業技能訓練方案的制訂，內容上密切結合學科和緊扣本專業的培養目標，與專業培養方案一致，注重能力的提高和知識的應用，注重開放性和拓展學生的思維空間構建與理論教學相輔相成、以能力培養為主線的技能訓練方案，為專業培養方案的貫徹執行服務，以適應教育教學改革發展的需要，全面提高人才培養質量。最后是綜合創新訓練，為實現個性化培養提供先進的創新設計、制作的環境與條件。通過綜合創新訓練為學生創造一個能培養興趣、產生好奇心的環境，使他們在這里自己動手創新制作、激發創造力。以創新思維和創新制作能力的訓練為核心，充分發揮學生的自主能力和綜合運用所學知識的能力，培養更多高素質、復合型、應用型人才。綜合創新訓練不但能夠培養學生的綜合素質，增強學生的工程實踐能力，而且還有助于培養學生的創新精神和創新思維，起著其他課程不能替代的作用。
整個課程體系對應于工程素質訓練、金工實習、電機及拖動技術實訓、控制理論和控制系統實訓、PLC與變頻器應用技術實訓、單片機技術工程訓練、CAD實訓、電力系統自動化實訓、電力電子與電氣傳動實訓、自控系統綜合實習、調速系統綜合設計、供配電系統綜合設計等實訓。同時為了突出應用型本科的特點，增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程。實訓課內容如表1所示。
通過該課程體系使學生能夠初步了解機電工程的基本研究領域，具備電氣基本操作技能，掌握電機及拖動系統的類型、組成和控制方法，掌握控制理論及自動控制系統的組成，具備對一般機電控制系統的安裝、分析和維護技能，掌握常用電力電子器件的特性，并能根據要求設計出實用電路，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開發能力，在本專業領域內具備一定的科學研究、科技開發和組織管理能力，具有較強的工作適應能力。
四、結論
電氣工程及其自動化專業自2005年在成都理工大學成立以來，針對本學校學生的入學基礎和就業的實際情況對實踐方面的教學課程體系不斷調整，增加了“Protel DXP實用教程”和“電氣工程CAD”與實訓環節聯系緊密的課程，增加了綜合創新訓練課程，已經形成了完整、科學的實訓體系。從目前的實際運行情況來看，通過實訓，學生的就業率得到提高，同時學生到企業后熟悉崗位的時間縮短，得到了用人單位的好評。
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[關鍵詞]狀態檢修 狀態監測 可靠性技術
目前電力系統中電力設備大多采用的計劃檢修體制，存在著嚴重缺陷，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備維修方面耗資巨大。怎樣合理安排電力設備的檢修，節省檢修費用、降低檢修成本，同時保證系統有較高的可靠性，對系統運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、狀態檢修的發展概況及狀態檢修面臨的問題。
一、電氣設備狀態維修的技術要求
狀態維修的前提與基礎是對設備進行狀態分析與評判，要評判設備目前處于什么樣的狀態，是否有潛在故障的發生。故障參量的變化率是多少，故障發展期有多長，如何預測故障的發展趨勢等等。根據對設備狀態的監測、診斷和分析，狀態維修的技術包括狀態監測技術、狀態評估技術、狀態預測技術等。
(一)狀態監測[2]。設備狀態監測技術是根據設備診斷的目的，針對設備故障模式，選用適當方法和裝置來檢查測量設備的狀態信息，并對這些信息進行處理，抑制各種干擾信息，提取能反映設備狀態特征的信息的一項信息檢測處理技術。電氣設備狀態監測的目的是通過測量在運設備的健康狀況，識別其現有的和即將出現的缺陷，分析、預測檢修的時間，以有效地減少設備損壞。由于在運行電壓下測量的特征量比預防性試驗所加電壓下的離線試驗同一特征參數正確度高，更能真實地反映設備運行的實時狀態，狀態監測在電力系統中有著廣泛的應用。電力系統狀態監測的對象主要是電廠以及電力系統的重要電氣設備，如變壓器、發電機、電纜、斷路器以及其他電氣機械等一般地說，電氣設備狀態監測可分為3個基本步驟:(1)數據采集;(2)數據分析及特征提取;(3)狀態評估或故障診斷及分類。
(二)狀態預測。預測中比較常用的主要有時間序列法、回歸分析法、模糊預測法、灰色預測法、人工神經網絡法等。
(三)狀態評估。狀態維修是一種以設備狀態為基礎，采用預測設備狀態發展趨勢的方法，以提高設備可靠性和可用度為目標的一種維修方式。顯然這種維修是建立在設備現行狀態的基礎上，而設備的現行狀態是通過一定的方式對設備進行狀態評估之后予以確定。因此，可以說設備的狀態評估是開展狀態維修的基礎。
二、狀態檢修技術發展概況
與狀態檢修密切相關、能直接提高狀態檢修工作質量的理論與技術主要包括3個方面的內容，即設備壽命管理與預測技術、設備可靠性分析技術、信息管理與決策技術。
(一)設備壽命管理與預測技術[3]。大多數工業化國家的電力基礎設施在20世紀60與70年代間得到極大擴充，因此，多數電力主設備的在役時間在25～30年左右，且進入老化階段的設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組壽命并保證效益。狀態檢修中壽命預測與評估技術的應用，有利于科學合理地安排檢修和提高設備的可用率。但電力公司可能獲得的效益大部分來自于電廠主設備，因此，各國都把壽命預測和評估研究的重點放在對鍋爐、汽機、發電機、變壓器及高壓開關等重要設備上。
(二)電力設備的可靠性技術。傳統的電力設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備進行維修，且精確度不高。將可靠性預測理論和強度及壽命理論結合起來，綜合考慮影響鍋爐部件故障的各種因素，對預測鍋爐部件的可靠性做了有益的嘗試。另外，它還運用多元統計方法中因子分析和聚類分析，從反映火電大機組運行可靠性的指標體系出發，對我國火電100MW及以上機組的運行可靠性進行了分析，提出了企業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火電大機組運行的可靠性水平。
(三)信息管理與決策技術[4]。近30年來，管理決策作為一門獨立學科，有了很大發展。狀態檢修作為一種先進的檢修體制，是與多方面的管理工作分不開的。圖2為狀態檢修的一個簡化決策流程。世界各國從不同的管理目標出發，形成了不同的管理系統。芬蘭的IVO輸電服務公司開發的變電站檢修管理系統(SOFIA)是一建立在對一座變電站的長期檢修計劃的基礎上，從壽命周期費用(life cycle cost)著手，使用設備的劣化模型的數學形式(狀態模型)來估計設備將來狀態的一種檢修管理系統。SOFIA
在考慮預算及其設備狀態的情況下，通過檢修費用的優選，降低總費用。荷蘭B.V.KEMA與荷蘭Delft技術大學在考慮市場情況及技術條件的前提下，研制了一種包括狀態檢修在內的多種策略均衡應用的main man檢修管理系統，其特點在于引入了診斷專家系統，使可靠性和安全性達到可接受的水平。德國提出將工人或供貨商的管理層所有功能融為一體，以減少中間環節的瘦型管理。此管理方法在德國的WEis wEIller電廠檢修管理中得到運用，使該廠48%的工作任務流程得到優化，效果明顯。
三、結束語
電力設備狀態檢修技術的應用必須以對設備的全面監測為基礎。但目前有關電力設備運行狀態在線監測系統仍然存在監測點少、功能單一、缺乏系統性和綜合性，尤其缺乏監測的層次化和網絡化等問題，妨礙了設備狀態信息的集中和綜合。
參考文獻
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關鍵詞：電力；通信；技術；發展
隨著智能化電網和現代化通信技術的發展與應用，電力通信系統承載了電網繼電保護和安全穩定控制系統等核心業務。電力專用通信網經過幾十年的建設已初具規模，形成了微波、載波、衛星、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，國家電力公司調度系統數據網絡，國家電力公司信息網、電話會議網等設施也建成。電力通信工程建設本身是一項龐大工程，工程的建設經常需要跨越多個地區，既要研究技術問題，保障工程質量，同時也要涉及地域間以及不同廠家設備間的協調統一問題。隨著信息系統覆蓋能力的增強，信息技術在電力系統也有了進一步的發展。
1 電力通信系統的模式
電力通信系統是由光纖、微波及衛星電路構成主干線，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、調度總機等設備組成的多用戶、多功能的綜合通信網。電力通信系統網絡的模式主要有：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。其是電力系統特有的通信方式，它是利用現有電力線，通過載波方式高速傳輸模擬或數字信號的技術，由于使用堅固可靠的電力線作為載波信號的傳輸介質，因此具有信息傳輸穩定可靠、與電網建設同步等特點，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定性好、傳輸容量大、抗電磁干擾能力強、頻帶寬、傳輸衰耗小等諸多優點，在電力通信系統方面有著廣泛的應用，除了通信光纖外，還包括各種電力特種光纜，如：地線復合光纜，即架空地線內含光纖，它使用可靠，不需維護，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，是用專用機械把光纜纏繞在架空地線上，這種光纜光纖芯數少，易折斷，但經濟、簡易，同時具有較高的可靠性；無金屬自承式光纜，這種光纜光纖芯數多，安裝費用比地線復合光纜低，一般不需停電施工，還能避免雷擊，因為它與電力線路無關，而且重量輕、價格適中，安裝維護都比較方便，但易產生電腐蝕；另外還有相線復合光纜、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發展成熟之前，電力微波通信曾作為遠距離信息傳輸的主要手段，而得到大力發展。目前微波通信在電力通信系統中仍居主導地位，但發展速度在減緩，在電力通信系統中的作用也開始由主網逐漸向配網、備用網轉變。
1.4 無線通信。電力無線通信主要用于農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 電力通信網承擔的主要任務是傳遞各種電力生產和管理業務信息。隨著通信智能化水平的提高和通信業務需求的增長，通信網規模越來越大，網絡節點越來越多，網絡功能越來越強，網絡結構越來越復雜，對網絡本身的管理要求越來越高，面對這樣一個復雜的網絡，必須建立具有綜合業務功能的電力通信網綜合管理系統。電力通信是構建數字化電力的重要平臺。
2.2 保障電力安全穩定運行的基礎。根據電力安全、優質運行的要求，把通信與現代電力調度自動化融合為一體具有現實意義。電力通信是實現電力系統管理現代化的基礎，也令到電力行業經營可以有多種不同的選擇。自動化的電力通信主要服務于電力，商業化操作和實現現代化管理?？煽亢头€定運行的網絡提高了電力、抵抗自然災害的能力，減少了處理時間，降低了電源故障的出現。
3 電力通信采用的各種通道技術
3.1 光纖技術。總體來說性價比比較高，當代受大眾認可的一種組網通信方式。該技術是根據不同用戶的需要，利用各種光端機（國內流行的光端機有UMC系列光端機、OMUX系列光端機、OTN系列光端機。）提供各種接口，如：E1口、話務口、RS422/485口、以太網口、標準圖像接口、RS232口），以使該技術具有傳播的距離長；運行速度快，一般可提供133mbps～1 Gbps以上的帶寬；通信較為安全可靠的特點。
3.2 擴頻技術。原起源于二戰的一種利用無線電的軍事通信技術，因此在保密性，可靠性方面占據優勢，到了1985年正式在民用商業中啟用。
3.3 綜合業務數字網（Integrated Services Digital Net-work）。簡稱ISDN。這種技術的雛形是提供點-點的數字連接服務的綜合數字電話網，故用來提供話音或者非話音的服務。
3.4 幀中繼。在進行LAN互連時使用較多。是一種在X.25分組交換技術的基礎上形成的用以衡量寬帶數據業務的技術，另外由公用幀中繼業務、幀中繼交換設備和FRAD（幀中繼接入設備）結合而成幀中繼網，采用了國際標準，使得各個廠家生產的商品能夠互相兼容，還在網絡功能方面簡化，使得網絡性能得以提高，網絡互連成本也大大降低，同時網絡傳播速度快，時延小，通信費用不高。
3.5 音頻技術。對比光纖技術，音頻技術存在通信容量較小，易被雷擊中、不能長距離通信等缺陷，但它的優點是：便于理解，設備成本較低、更方便維護。
4 電力系統光纖通信網的維護
4.1 優化設計防雷措施。因為輸電線路和光纖通信是在相同的時間建設的，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，加上周圍環境比較復雜，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定因素，也給日常的使用帶來了非常大的不便，因此，應該使用優化設計的防雷措施，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如果比要求的標準位置高的話，那么會使光纖受到一個較強的電場影響，甚至已經超過了設計的要求，這就使得光纖表面極易發生電腐蝕現象。此外還有一個原因也極容易造成電腐蝕，那就是電弧產生的熱量較高，進而引起光纖表面的溫度逐漸的上升，然后就出現了電痕，導致事故發生。
5 結語
電力通信應該把握好世界通信改革和通信新技術的發展趨勢，確立適合我國電力通信的發展戰略，在立足于為電力工業服務的前提下，利用自身資源優勢，走向市場，建立新世紀的寬帶電力通信網，使其能為全社會提供信息服務。
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【關鍵詞】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是高速鐵路系統的重要組成部分之一。對高速鐵路，如何更安全、更可靠地運行，同時滿足高速動車組的持續載重運行以及高密度運行的要求，相比普通鐵路，需要更多新的觀念、新的裝備設施和技術。
1.牽引供電系統供電方式的探討
1.1 常用的牽引供電系統供電方式
牽引供電系統的電流制發展經過了直流制、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越性比較明顯，世界大多數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備簡單、投資省、運營維護方便，對簡化設備、提高供電可靠性、增強技術指標及使得牽引變電所和牽引網結構簡單具有極大的現實意義，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重，在結構上增設了與軌道并聯的架空回流線，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，牽引網的阻抗降低，牽引網的電壓損失減少，供電距離增長。
1.1.3 BT供電方式
在牽引網中，每隔1.5～4km設置一臺變比為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。但由于在接觸網中串接吸流變壓器，受電弓在通過接觸網關節時易拉弧，而且，當系統過負載時，BT產生的激磁電流會急劇增大，對通信線路造成嚴重影響，由于吸流變壓器的引入，使牽引網阻抗增大，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中已不采用。
1.1.4 AT供電方式
牽引變電所二次側55kV的電壓接到接觸網和正饋線上，在供電臂中每隔大約10km左右設置一臺自耦變壓器，自耦變壓器的兩端分別接在接觸網和正饋線上，中點抽頭與鋼軌相連，正饋線與接觸網架設在同一支柱上，機車中流過I大小的電流時，正饋線與接觸網中流過大小相等、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量，也減少了電力系統對電氣化鐵路供電的工程投資。對牽引供電系統有較好的技術經濟指標。它被廣泛應用于歐美等先進國家的高速、重載、大電流或繁忙于線中。
隨著新世紀高速鐵路在中國和世界上不少國家的推廣和發展，AT供電方式牽引變電所以其技術經濟的整體優勢，將得到進一步采用。我國在20世紀80年代初成功的從日本引進AT供電技術，實現了設備成套的國產化，并被成功地應用于石武、京津、京滬、武廣、鄭西、石太、京石、合武等客運專線、侯月和神朔等重載或繁忙干線，積累了豐富的經驗。
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，運行速度達210km/h，高速鐵路從無到有。國外高速鐵路已有近9200km，列車運營速度已達300km/h以上，其中德國（ICE系列）、法國（TGV）和日本（新干線）3個高速鐵路發達國家代表了當今世界各國的輪軌高速電氣化鐵路發展的先進模式，他們的牽引供電技術較成熟、可靠。
從國外已經運營和正在建設的高速鐵路來看，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鍵設備，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綜合考慮電力系統容量、安裝容量與基本電價、牽引負荷對電力系統的負序影響、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中的兩相；副邊一端與牽引側母線連接，另一端與軌道及接地網連接。牽引變壓器的容量利用率為100%，但其在電力系統中單相牽引負荷產生的負序電流較大，對接觸網的供電不能實現雙邊供電。所以，這種結線只適用于電力系統容量較大，電力網比較發達，三相負荷用電能夠可靠地由地方電網得到供應的場合
單相V，v接線：將兩臺單相變壓器以V的方式聯于三相電力系統。兩變壓器次邊繞組，各取一端聯至牽引變電所兩相母線上。而它們的另一端則以聯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%，在正常運行時，牽引側仍為三相，可以供給所內自用電以及地區三相負荷，變電所的設備少、投資省，牽引網看我實現雙邊供電。
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通過引入線按規定次序接到110kV或220kV的三相電力系統的高壓輸電線上；變壓器低壓側的一角c與軌道，接地網連接，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對應的供電臂供電，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區段間采用分相絕緣器。容量利用率為75.6%，原邊采用YN接線，中性點接地方式與電力系統相適應，變壓器結構簡單，造價低，運用技術成熟，供電安全、可靠，牽引側仍為三相，可以供給所內自用電以及地區三相負荷，牽引網看我實現雙邊供電。
2.1.3 三相—兩相牽引變壓器
斯科特接線：實際上也是由兩臺單相變壓器按規定連接而成。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，接到三相電力系統的另一相，另一端到M座變壓器原邊繞組的中點O，稱為T座變壓器。這種結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一邊供電臂；另一相供應另一邊供電臂。
阻抗匹配平衡接線：副邊繞組三角形結線結構即在非接地相增設兩個外移繞組。內三角形接線的一角c與軌道，接地網連接。兩端分別接到牽引側兩相母線上。由兩相牽引母線分別向兩側對應的供電臂牽引網供電。
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，日本國內五條新干線均采用三相——兩相平衡變壓器，法國國內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，本線設計速度最高為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量，保證列車的高速運行，而且可在一定程度上降低對接觸網載流量的要求和減輕牽引網電流密度，有利于接觸網的輕型化和系統匹配的設計。
因此，參考國外高速鐵路的牽引供電方式，從統一技術的角度考慮，我國高速鐵路的正線采宜用AT供電方式，樞紐地區內的中高速聯絡線、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
我國高速鐵路負荷特點主要體現為：機車功率越來越大，時速350km/h機車功率可達20000kW；行車密度越來越高，最小行車間隔已達3分鐘；牽引供電質量要求越來越嚴，牽引電壓范圍為22.5kV～27.5 kV；機車運行帶電率高，幾乎達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，為滿足高鐵負載的要求，必須增大安裝容量，造成運營費用增加，一般不作為高鐵牽引變壓器。
參考文獻
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關鍵詞：變電;二次檢修;處理措施
中圖分類號：TM63 文獻標識碼：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展，對電力的需求也越來越高，為了滿足電力系統的正常運轉，在二次設備檢修方面一定要做足夠的工作，才能提高電力系統的工作效率，本文著重分析變電二次檢修的相關問題，提出相應的措施，從而促進電力事業的健康發展。
1.1 變電二次檢修概論
1.1.1 變電二次設備的概念
區別于一次設備（直接與高壓側有關的所有設備，如，變壓器，隔離開關，斷路器，互感器等），二次設備主要是指與控制保護有關的設備，例如：電表，保護繼電器，通訊設備等。兩者之間的最大區別就是二次設備的電壓基本上都是弱電。二次設備主要是繼電保護裝置、多功能表、硬壓板、電編碼鎖、指示燈、旋轉開關、無防模擬屏、計量表、電磁鎖等。
變電站二次設備檢修的主要基礎是設備的狀態檢測。檢測的方式主要依賴傳感器進行狀態檢測，例如：二次保險絲的熔斷報警裝置、直流回路的絕緣檢測、CT、PT斷線的檢測、微機保護、微機自身診斷裝置技術，為變電站二次設備狀態檢測成為變電站故障診斷的完善系統夯實了基礎。
1.1.2 特 征
二次變電檢修具有以下特征：預知性和針對性。同時設備檢修也是國家經濟水平及科技發展的需求，為了滿足設備的長久運行，提高工作效率，一定要努力提高變電二次設備檢修。變電站的二次設備的檢修目的就是管好用好修好設備，保證現代化設備在使用過程中經常處于良好的技術狀態，以滿足生產需求。
1.1.3 狀態檢修
在二次變電檢修中，最重要的一項就是對于二次設備的狀態檢修。狀態檢修就是在二次設備狀態監測的基礎上，對設備當前的工作狀況進行檢修。狀態檢修一般包括狀態監測、設備診斷、檢修決策等環節，都是在狀態監測過程中發現二次設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。
1.2 變電站二次檢修中應注意的問題
二次檢修主要是在第一時間了解當前設備的工作情況，用先進的設備監控儀器開展狀態監測，比如：通信技術、微電子技術等，再綜合各方面因素去判斷設備的目前狀況。檢修內容還包括設備的管理、驗收和設備的檢修、故障記錄等多方面的問題，長期以來，電力系統的主要檢修機制就是實施防范性的計劃檢修。
我國目前大多數在進行二次設備檢修時都會出現設備不足，檢修方法不當，在電力工程的正常運行中，很容易造成二次設備的故障。由于科技的進步，目前微機在二次設備中應用較為廣泛，比如繼電保護，自動裝置等，這些應用使得繼電保護的操作性、可靠性得到極大的提高，但是也給檢修帶來一定的難度，需要有著專業知識。
此外，在進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的工作狀態中，會有很多繁瑣的工作，容易造成混亂。二次設備大都具有對電磁抗干擾性的監測問題，變電站對于二次設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行檢測。
大多數情況下，只有一次設備停電檢修時，二次設備才可以檢修，所以在進行二次檢修時一定要首先考慮一次設備的情況，然后對二次設備進行檢修決策分析，保證二次設備運行可靠，從而降低檢修成本。
2 變電二次檢修問題的處理措施
設備檢修不僅僅是進行監測和診斷，還涉及到設備運行維護、預防性試驗、二次設備的檢修和驗收等一系列工作。因此要采取有效的措施保證二次設備的穩定運行，以滿足我國電力的需求。
2.1 變電二次檢修要有相應管理方法
為了規范變電二次檢修的工作行為，要堅持對設備按規程進行預防性實驗、檢修和維護的原則，堅持“應修必修，修必修好”的原則。
例如：2009年3月某變電所進行春季檢修，按規定上午八點進行現場護、安全自動裝置和儀表、自動化監控系統等工作。在檢修間隔上下與運行設備要有明顯的隔離，防止運行設備中的誤操作。
2.2 使變電二次檢修形成流程化
首先是了解設備的初始狀態，之后進行設備運行狀態的分析，最后制定狀態檢修的綜合工作流程。
2.2.1 了解設備的初始狀態
對于二次設備，在其進行工作之前一定要進行設備的最初狀態確定，確定其正常，再進行投入使用，對于正在使用的設備，一般都是采用在線監測的技術，這一技術是相當重要的，但又十分麻煩，因此一定要結合實際情況，建立健全監管機制，使得電力設備檢測管理體制改革深入到位，實現管理權限明確，落實管理任務，人員分配到位。
2.2.2 進行設備運行狀態的分析
在具體實施檢測時，要根據收集到的相關二次設備狀態信息，對二次設備進行大致的分析，制定出合理、高效的維修計劃，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 制定狀態檢修的綜合工作流程
最后也要注重培養檢修員的精神，使其充分認識到檢修工作的重要性，檢修不僅僅需要科學的儀器設備的輔助，也需要從業人員的專業素養，對工作有強烈的責任感，從而提高檢修工作的效率。
2.3 變電二次檢修設備設置安全隔離措施
為了加強電力設備的安全使用一定要進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，應在線路斷路器上懸掛“禁止合閘、線路有人工作”的標示牌;在工作地點設置“在此工作”的標示牌;嚴禁工作人員擅自移動標示牌。
3 結 語
隨著我國綜合國力與經濟水平的不斷發展，對變電站的供電質量要求越來越高，變電站的設備檢修也在逐漸的發展，從預防性計劃檢修向著預知性狀態檢修方向發展，通過不斷地改善檢修的管理方法，使電力事業更上一個臺階。電力事業的水平在一定程度上反映著國家的經濟發展水平，因此一定要注重變電二次檢修工作，更好地促進電力事業的健康發展。
參考文獻：
[1] 秦建光，劉恒，陶文偉.電力系統二次檢修狀態檢修策略[J].廣東電力，2011，（1）.