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浅析电网接地保护分析论文

时间:2025-10-20 07:51:26 其他范文 收藏本文 下载本文

以下是小编为大家准备了浅析电网接地保护分析论文,本文共15篇,欢迎参阅。

篇1:浅析电网接地保护分析论文

浅析电网接地保护分析论文

摘要:针对配电网单相接地故障选线困难的问题,应用小波变换模极大值理论,对故障后的电气量进行分析,反应零序电流的突变情况,根据其在各条线路上的极性和大小的不同变化规律实现故障选线。判据采用做内积的方法,在对含有误差的信号进行处理时具有良好的容错性,因而能够获得更高的选线精度。该方法适用于小接地电流系统的各种中性点运行方式,并且现场安装简单、不需要定值整定。EMTP仿真结果表明,该方法是有效的、可靠的。

关键词:配电网故障选线小波变换奇异性检测

1引言

单相接地电弧能够自行熄灭的中性点非有效接地系统称为小接地电流系统[1],主要以中性点不接地、经高阻接地及经消弧线圈接地系统的形式出现。我国3~60kV的配电网通常都属于小接地电流系统。

小接地电流系统发生单相接地故障时,电源与故障点之间并不形成低阻抗回路,短路电流很小,同时线电压仍然保持对称,不影响对用户的连续供电,所以不必立即跳闸,规程规定可以继续运行1~2个小时。但是,为了防止故障进一步扩大,必须及时、准确地选出故障线路,并且予以切除。

为解决这一问题,国内外学者进行了深入而广泛的研究,提出了基于稳态分量、暂态分量及外施影响的多种选线方法(例如:比幅、比相法,谐波法,补偿法,零序导纳法,功率法;首半波法,能量法,谱功率法,小波法;拉路法,残余电流增量法,注入信号法)[2],并开发出了相应的保护装置,先后推出了几代产品。然而迄今为止,此类装置在实际运行当中的效果仍然不能令人满意。

本文提出应用小波变换模极大值理论,找出故障后电气量的变化特点,并把与之相对应的模极大值作为特征量来分析,建立出简单、可靠的选线判据。大量的EMTP仿真数据表明,该方法是正确的、可靠的。

2基本原理

通过对小接地电流系统单相接地故障时的零序电压、电流进行奇异性检测,可以确定出它们在故障后突变部分的极性和大小,比较其在各条出线上的不同变化情况,可以识别出故障线路。

我们将无限次可导的函数称为光滑的或没有奇异性,若函数在某处有间断或某阶导数不连续,则称其在此处有奇异点。奇异性检测就是要将信号的奇异点识别出来并判断其奇异程度。数学上,通常用Lipschitz指数来刻画信号的奇异性[3]。由于小波变换极大值在多尺度上的表现与Lipschitz指数之间存在对应关系[4],这为通过小波变换检测信号奇异点并区分奇异点提供了依据。即小波变换后的模极大值能够反应接地故障的某些特征,所以本方法利用此理论实现故障选线。

2.1小波函数的选取

小波函数在理论上有无限多种,由其引出的小波基所具有的性质也各不相同,可以满足各种问题的需要。但对同一个信号利用不同的小波基进行处理,取得的效果并不相同,甚至差异较大。所以为了得到令人满意的结果,就必须对小波函数进行适当的选取。虽然目前还没有一个成熟的方法来选择在解决具体问题时所需的最佳小波函数,但通常的做法是把各种小波函数分类,并总结出每类小波函数的性质和特点,结合要解决的问题来确定使用哪一类,并在该类中进行试验比较来确定使用哪一个小波函数[5]。

如上所述,针对小接地电流系统故障选线的具体问题:为了减小频谱的泄漏和混叠,要求小波函数具有好的频域特性。dbN小波系是工程上应用较多的小波函数,这一小波系的特点是随着序号N的增大,时域支集变长,时间局部性变差;同时,正则性增加,频域局部性变好。但是当N增大到10以后,dbN小波在频域内的'分频表现与N为10时很接近。

综合考虑在时频两域内进行分析的需要,并结合故障选线问题的特点,通过采用几种小波进行多次仿真计算,证明使用db10小波可以得到较为理想的结果。所以本文选用db10小波,其尺度函数和小波函数的波形分别如图1(a)和(b)所示。

2.2选线判据

首先,对各出线上零序电流在故障前一个周波和故障后三个周波内的数据进行小波变换,得到相应的一组模极大值,其中n表示线路编号,i表示出现摸极大值的序号。然后,任意选定一条出线作为参考线路,将其上零序电流的小波变换模极大值组分别与其它线路上的零序电流的小波变换模极大值组做内积,并把这一内积结果作为一种测度,用S来表示。

式(1)中,j是被任意选定的那条参考线路的编号;k是剩余线路的编号,即k=1,2,…n,且k≠j;n是总的出线数目;m是模极大值的个数。

这样,就可以建立如下的选线判据:

(1)若Sjk不同时大于零或小于零,则使成立的线路是非故障线路;而使成立的线路是故障线路。

(2)若Sjk同时小于零,则线路j为故障线路。

(3)若Sjk同时大于零,则为母线故障。

2.3选线判据的说明

首先,由于小波变换自身算法上的原因,在变换过程中会把数据窗的右边界当成突变点,使得各尺度分量在右边界附近会出现较大值,这就是小波变换的边界效应。为了克服边界效应给选线带来的不利影响,只取前两个周波内的摸极大值做内积。

其次,做内积的实质是在进行极性比较。幅值大的模极大值在比较过程中有利,结果可靠;而幅值小的模极大值在比较过程中就会有容易受误差的影响,以至于得到错误结论。通过做内积的办法,就相当于使幅值大者的比较结果在测度中占有高权重,而幅值小者的比较结果在测度中占有低权重。这样就在很大程度上克服了误差的影响,从而提高了选线精度。

再次,小波奇异性检测反应的是信号的奇异性,不要求信号是跃变的[6]。所以,尽管本方法使用暂态过程中的数值来分析,但是在相电压过零附近发生单相接地,本方法仍然有效。

另外,因本方法是基于暂态分量的选线方法,所以在实际使用中,虽然可以瞬时选出接地线路,但是为了区分瞬时性故障和永久性故障,还需要判断一个延时后故障是否仍然存在,才决定是否执行跳闸操作。

3仿真分析

对某个35kV的辐射状小接地电流系统(如图2所示)在中性点运行方式为经消弧线圈接地时进行仿真分析。顺便指出,本方法对中性点不接地、经高阻接地系统同样适用。

假设距线路4始端24公里处于0.315秒时A相发生接地,以过渡电阻为1欧姆、采样率为10kHz为例,按照前边所述方法实现选线。限于篇幅,仅给出线路2(正常线路)和线路4(故障线路)的分析波形,如图3、4、5所示。

这里选定线路1为参考线路,线路2、3、4、5上零序电流的模极大值测度分别为351.1、540.7、-1200.5和216.8,根据上述判据可知线路4为故障线路。

为了便于比较,在过渡电阻、采样率以及参考线路都同前的情况下,采用此方法对图2所示系统分别做短线路近端、短线路远端、长线路近端、长线路远端及母线接地时的仿真分析,所得的小波变换模极大值测度列于表1。由于线路1是参考线路,其测度是与自身的小波变换模极大值做内积的结果(必然是正数),故该线路的小波变换模极大值测度不需要算出来,表中用“+”表示。这样,按照前述选线判据分析这些数据,都能够非常准确地选出故障线路。

还是以图2所示系统为例,在采样率仍为10kHz,而过渡电阻增大到欧姆、参考线路变为出线2的情况下,进一步检验该方法,所得仿真数据示于表2。其中的数值,一方面说明参考线路是可以任意选定的,同样都能够得到正确的选线结果;另一方面说明本方法抗过渡电阻的能力非常强。

4结论

由于本方法取用故障点附近几个周波的数据实现选线,此时电气量的变化通常很明显,特征量幅值较大,所以具有很高的选线精度。同时,小波奇异性检测反应的是信号的奇异性,不要求信号是跃变的。所以,即使在相电压过零附近发生单相接地,暂态过程不明显的情况下,本方法仍然有效。

选线判据中采用做内积的方法,实质是在进行优化的极性比较,对含有误差的信号具有良好的容错性,而且不需要设置阀值。不论是中性点不接地、经高阻接地还是经消弧线圈接地的系统,本方法都适用。在系统不同位置、经不同过渡电阻接地的情况下,所得到的选线结果也都很精确,可见,此方法具有很强的鲁棒性。

需要指出,本方法适用于母线上至少有三条出线的情况,而在只有两条出线的时候将会失效。

参考文献

1.要焕年,曹梅月(YaoHuannian,CaoMeiyue).电力系统谐振接地(Theresonantearthinpowersystem)[M].北京:中国电力出版社(Beijing:ChinaElectricalPowerPress),2000

2.肖白,束洪春,高峰(XiaoBai,ShuHongchun,GaoFeng).小接地电流系统单相接地故障选线方法综述(SurveyoftheMethodofFaultLineSelectionforSingle-Phase-to-EarthFaultinNetworksWithUngroundedNeutral)[J].继电器(Relay),,29(4):16~20

3.李威,王建赜,冉启文,等(LiWei,WangJianze,RanQiwen,etal).一种新的电力系统暂态波形检测方法(ANovelMeasurementMethodforPowerSystemTransientWaveforms)[J].电力系统自动化(AutomationofElectricPowerSystem),,26(5):45~48

4.杨福生(YangFusheng).小波变换的工程分析与应用(EngineeringAnalysisofWaveletsTransformandApplication)[M].北京:科学出版社(BeiJing:SciencePress),2000

5.束洪春,肖白(ShuHongchun,XiaoBai).配电网单相电弧接地故障选线暂态分析法(ATransient-BasedStudyofFaultLineSelectionforSingle-PhasetoGroundFaultsonDistributionSystem)[J].电力系统自动化(AutomationofElectricPowerSystem),2002,26(21):58~61

6.贾清泉,刘连光,杨以函,等(JiaQingquan,LiuLianguang,YangYihan,etal).应用小波检测故障突变特性实现配电网小电流故障选线保护(AbruptChangeDetectionwithWaveletforSmallCurrentFaultRelaying).中国电机工程学报(ProceedingsoftheCSEE),2001,21(10):78~82

篇2:电气装置保护接地分析的论文

电气装置保护接地分析的论文

摘要:低压电气装置保护接地系统中存在的问题:1TT接地系统不应要求中性线重复接地;2在TT系统中应采取措施防止中性线断线;3不应要求采用TN-C系统;4低压电网保护接地系统选用原则.

关键词:低压电气装置接地

在两网改造中,有的单位在设计安装低压电气装置接地系统中,存在一些问题,给今后运行中带来不应有的弊端,现分述如下:

1TT接地系统不应要求中性线重复接地

中华人民共和国电力行业标准DL499-92《农村低压电力技术规范》(以下简称“规范”)规定采用TT系统时应满足如下要求:

除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线不得再接地,且保持与相线同等的绝缘水平。

但是,一些单位在两网改造中要求将TT系统中性线作重复接地,理由是防止中性线断线后中性点漂移带来的三相电压不平衡。这是直接违反“规范”规定的。实际上,此做法效果有限,问题不少。

(1)剩余电流动作保护器不能投入使用:

中性线重复接地后,部分正常负荷电流将流经大地,对剩余电流动作保护器形成剩余电流而

使其误动作,如1所示。

“规范”规定,采用TT系统低压电力网应装设剩余电流动作总保护和末级保护,而TT系统中性线作重复接地后是不能装设总保护的,一旦发生单相接地故障或触电事故时无法断开电源,可能造成人身伤亡事故。

个别供电单位为了解决总保护器投运问题,竟将变压器中性线工作接地断开,这是绝对不允许的。配电变压器低压侧中性点直接接地,其目的是配电变压器高、低压绕组一旦因绝缘损坏被击穿时,则可抑制低压侧电压的.升高;在单相接地故障中,使非故障相对地电压不会升高;易实施单相接地保护。

(2)把TT系统变成了TN-C系统

在TT系统中,若把中性线作重复接地,就是把形式上的TT系统,变成了实质上的TN-C系统,如所示。

从可以看出,若N线重复接地点与用户设备接地较近,两个接地电阻是并联电路,也就是把设备外壳接到了中性线上,形成了TN-C系统。

2在TT系统中应采取措施防止中性线断线

(1)必须保证中性线有足够的机械强度,应采用N线应与相线的导线截面相同;

(2)保证N线连接的施工质量;

(3)尽量作到三相负荷平衡;

(4)对低压线路应定期巡视,定期检修,发现缺陷立即处理。

3不应要求采用TN-C系统

低压电力线路改造中,有的单位要求把电能表外壳与中性线连接在一起,形成了TN-C系统。而TN-C系统只适合于有独立变压器且有电气专业人员维修的厂矿企业。

“规范”规定农村低压电力网宜采用TT系统;一般用户是不应采用TN-C系统的,因为:

(1)它不能装用剩余电流动作保护装置,以有效防止电气设备接地故障的间接接触电击、接地电弧火灾和直接接触电击;

(2)它不能断开PEN线,因此难以防止在电气检修时,故障电压招致检修人员的电击事故和电气火灾;

(3)TN-C系统的单相回路内,如果PEN线中断,电气设备外壳可带高达220V的对地电压,威胁人身安全;

(4)TN-C系统的三相回路内,如果PEN线中断,不仅使设备失去等电压连接和接地,在三相不平衡时还因“断零”而引起烧坏单相设备事故;

(5)TN-C系统PEN线不平衡电流产生的电压,将在电气装置内产生电位差和杂散电流,容易打火和干扰电子设备。

在两网改造中,作者发现有的单位的接地系统是不合适的,其接线如3所示。

从中分析,是一个TN-C系统,表箱用螺栓固定在住户的砖墙上,抄表人员在抄表时有麻电感觉。其原因是三相负荷不平衡,N线带有电压,因而导致电能表箱外壳带有电压而招致抄表人员电击。

4低压电网保护接地系统选用原则

(1)非独立变压器供电的厂矿企业不采用TN-C系统。

(2)分散住宅或农村用户宜采用TT系统。

(3)民用建筑应采用TN-S系统或TN-C-S系统。

(4)商业、宾馆、娱乐场所、办公大楼等应采用TN-S系统,并作等电位连接。

(5)在爆炸和火灾危险场所,禁止采用TN-C系统,而应采用TN-S、TN-C-S、TT或IT系统。

(6)建筑施工现场宜采用TT系统。

(7)计算机室或电子信息设备,应采用TN-S系统。

(8)煤矿或其它矿井,应采用IT系统。

篇3:电气设备接地分析的论文

【关键词】:电气设备;接地;测量

【摘要】:将电力系统和电气设备的某一部分经接地线连接到接地极上,称为接地。亦可说成电气设备的任何部分与大地(土壤)间作良好的电气连接。电力系统中接地的部分一般是中性点,也可以是相线上的某一点。电气设备的接地部分则是正常情况下不带电的金属导体,一般为金属外壳。

1接地的种类和目的

(一)安全保护接地。主要包括:为防止电力设施或电子电气设备绝缘损坏、危及人身安全而设置的保护接地;为消除生产过程中产生的静电积累,引起触电或爆炸而设的静电接地;为防止电磁感应而对设备的金属外壳、屏蔽罩或屏蔽线外皮所进行的屏蔽接地。其中保护接地应用最为广泛,它将机(外)壳接地。此种接地的目的是为了安全。

(二)系统接地。这种接地给电路系统提供一个基准电位(参考电位),同时也可将干扰引走。此种接地目的是为了抵制外部的干扰。

(三)防雷接地。为防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地。

(四)重复接地。在低压配电系统的系统中,为防止因中性线故障而失去接地保护作用,造成电击危险和损坏设备,对中性线进行重复接地。系统中的重复接地点为:架空线路的终端及线路中适当点;四芯电缆的中性线;电缆或架空线路在建筑物或车间的进线处。

(五)防静电接地。为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地。

(六)屏蔽接地。为防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其他设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。

2接地的作用

我们往往只知道接地可防止人身遭受电击,其实接地除了这一作用外,还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。

(一)防止电击。人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系,环境越潮湿,人体的阻抗越低,也越容易遭受电击。例如,自装过交流收音机的人几乎都受到过电击,但几乎都能摆脱电源,因为此时人所处的环境干燥,皮肤也较干燥。接地是防止电击的一种有效的方法。电气设备通过接地装置接地后,使电气设备的电位接近地电位。由于接地电阻的存在,电气设备对地电位总是存在的,电气设备的接地电阻越大,发生故障时,电气设备的对地电位也越大,人触及时的危险性也越大。但是,如果不设置接地装置,故障设备外壳的电压就和相线对地电压相同,比起接地电压还是高出很多的,因此危险性也相应增加。

(二)保证电力系统的正常运行。电力系统的接地,又称工作接地,一般在变电站或变电所对中性点进行接地。工作接地的接地电阻要求很小,对大型的变电站要求有一个接地网,保证接地电阻小而且可靠。工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。

低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地,如果中性点对地绝缘,就会使其他两相的对地电压升高到3倍的相电压,其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。对中性点接地的系统,即使一相与地短路,另外二相仍可接近相电压,因此接于其他二相的电气设备不会损坏。此外可防止系统振荡,电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平。

(三)防止雷击和静电的危害。雷电发生时,除了直接雷外,还会生产感应雷,感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。

篇4:电气设备接地分析的论文

(一)为保证人身和设备安全,各种电气设备均应根据国家标准GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地线除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其他用途。

(二)不同用途和不同电压的电气设备,除有特殊要求外,一般应使用一个总的接地体,按等电位连接要求,应将建筑物金属构件、金属管道(输送易燃易爆物的金属管道除外)与总接地体相连接。

(三)人工总接地体不宜设在建筑物内,总接地体的接地电阻应满足各种接地中最小的接地电阻要求。

(四)有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行

篇5:电气设备接地分析的论文

(一)安全保护接地

1、保护接零。三相四线制供电系统中的中性线,即为保护接零线,它是电路环路的重要组成部分。在中性点直接接地的三相四线制电网中,电子电气设备应保护接零。将电子电气设备正常运行时不带电的金属外壳与电网的零线连接起来,当一相发生漏电或碰壳时,由于金属外壳与零线相连,形成单相短路,电流很大,使电路保护装置迅速动作,切断电源。在采用接零保护时,电源中线不允许断开,如果中线断开,将会失去保护作用。通常系统中采用零线重复接地的方法实现保护作用。

2、保护接地。为防止触电事故而装设的接地,称之为保护接地。保护接地仅适用于中性点不接地的电网。凡在这个电网中的电气设备的金属外壳、支架及相连的金属部分均应接地。中性点接地的电路系统不宜采用保护接地。

(二)系统接地

系统接地线既是各电路中的静态、动态电流通道,又是各级电路通过共同的接地阻抗而相互耦合的.途径,从而形成电路间相互干扰的薄弱环节。所以,电子电气仪器设备中的一切抗干扰技术,都和接地有关。正确的接地是抵制噪声和防止干扰的主要途径,它不仅能保证电子电气设备正常、稳定和可靠地工作,而且能提高电路的工作精度。电子电气仪器设备中的系统接地是否要接大地和如何接大地,与系统的工作稳定性有着密切的关系,通常有4种方式。

1、浮地方式。浮地就是不接大地,是一种悬浮的方式,其目的是将电路或设备与公共地或可能引起环流的公共导线隔离开来,从而抑制来自接地线的干扰。这种接地方式的缺点是设备不与大地直接相连,容易出现静电积累现象,这样积累起来的电荷达到一定程度后,在设备和大地之间会产生具有强大放电电流的静电击穿现象,这是一种破坏性很强的干扰源。为此,在采用浮地方式时,应在设备与大地之间接一个阻值很大的泄放电阻,以消除静电积累的影响。

2、单点接地方式。由于2点接地易形成接地环路,所以一点接地的功能是消除和防止形成接地环路。单点接地有串联和并联2种方式。单点接地是为许多接在一起的电路系统提供共同参考点。电流流过接地导线时,导线中或多或少有阻抗。串联接地电路电流I1,I2,,,,IN都经过阻抗Z1,Z1是电路1,2……N共有的共同阻抗,因此,电路1,2……N的电位受I1,I2……IN共同影响,它们之间互相牵制。而并联接地方式没有公共阻抗,电路1,2……N互不干扰,所以并联接地最为简单实用。一点接地方式适合工作频率低于1MHz以下的低频电路。

3、多点接地方式。对于高频电路(信号频率为10MHz以上),由于各元器件的引线和电路本身布局的电感都将增加接地线的阻抗,一点接地方式已不再适用。为了降低接地线阻抗及减少地线间的杂散电感和分布电容所造成的电路间的相互耦合,应短距离把各元器件接地端子接在此地面上。

4、混合接地。电路系统既有低频电路,又有高频电路或数字电路时,在系统中应采用混合接地方式。电路系统中的低频部分采用单点接地,而高频部分则需要多点接地,这样的接地方式既包含了单点接地的特性,又包含了多点接地的特性,从而达到最佳抑制干扰的目的。

参考文献

[1]周怡,浅谈电气设备的接地及其测量,安徽电力,,(02).

[2]苏晓华,闻映红,电子设备的接地技术,安全与电磁兼容,,(01).

篇6:电气设备的接地与保护论文

关于电气设备的接地与保护论文

[摘要]

电气设备的任何部分与大地(土壤)间作良好的电气连接称为接地。接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施之一。电气设备接地通过接地装置实现。接地装置由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体;连接电气设备与接地体之间的导线(或导体)称为接地线。

一、接地的类型

(一)工作接地

为了满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地。如电力系统的中性点接地、各种电路的工作地等。

(二)保护接地

为了防止电气设备的绝缘损坏,其金属外壳对地电压必须限制在安全电压内,避免造****身电击事故,将电气设备的外露可被人接触的部分接地。如:电动机、变压器、照明器具外壳;民用电器的金属外壳如洗衣机、电冰箱等;变配电所各种电气设备的底座或支架等;架空线路的金属杆或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线及装在塔上的设备的外壳及支架等。

(三)防雷接地

为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地。如避雷针、避雷器等。

(四)防静电接地

为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地和计算机机房接地等。

(五)屏蔽接地

为了防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的设备接地。如各种高频电子设备的金属外壳接地等。

所有电气设备必须根据国标GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外,不应作其它用途。有特殊要求的接地,如弱电系统、计算机系统及中压系统,为中性点直接接地或经小电阻接地时,应按有关专项规定执行。

二、高山发射台站的接地问题

(一)在广播电视行业接地的主要理由

1.安全接地:使用交流电的设备必须通过黄绿色安全地线接地,否则当设备内的电源与机壳之间的`绝缘电阻变小时,会导致电击伤害。

2.雷电接地:设施的雷电保护系统是一个独立的系统,由避雷针、下导体和与接地系统相连的接头组成。该接地系统通常与用做电源参考地及黄绿色安全地线的接地是共用的。

3.电磁兼容接地:出于电磁兼容设计而要求的接地,包括:

屏蔽接地:为了防止电路之间由于寄生电容存在产生相互干扰、电路辐射电场或对外界电场敏感,必须进行必要的隔离和屏蔽,这些隔离和屏蔽的金属必须接地。

滤波器接地:滤波器中一般都包含信号线或电源线到地的旁路电容,当滤波器不接地时,这些电容就处于悬浮状态,起不到旁路的作用。

噪声和干扰抑制:对内部噪声和外部干扰的控制需要设备或系统上的许多点与地相连,从而为干扰信号提供“最低阻抗”通道。

电路参考:电路之间信号要正确传输,必须有一个公共电位参考点,这个公共电位参考点就是地。因此所有互相连接的电路必须接地。

(二)按接地的作用分类

可分为工作接地、保护接地、过压保护接地、防静电接地、屏蔽接地、信号地等多种。下面结合广电技术实际作一阐述。

1.保护接地。保护接地是为防止绝缘损坏造成设备带电危及人身安全而设置的保护装置,它有接地与接零两种方式。按电力规定,凡采用三相四线供电的系统,由于中性线接地,所以应采用接零方式,而把设备的金属外壳通过导体接至零线上,而不允许将设备外壳直接接地。这在广电系统的配电房中的开关设备,中央空调机、发射机等电源开关设备和大耗电设备中尤为常见。在规划设计时,应从地网中引出接地母线至各设备上,再将机器外壳用导体连至接地母线上。值得指出的是:接地线应接在设备的接地专用端子上,另一端最好使用焊接。

2.屏蔽地。为防止电磁感应而对视、音频线的屏蔽金属外皮、电子设备的金属外壳、屏蔽罩、建筑物的金属屏蔽网(如测灵敏度、选择性等指标的屏蔽室)进行接地的一种防护措施。在所有接地中,屏蔽地最复杂,有种说不清,道不明的感觉。因为屏蔽本身既可防外界干扰,又可能通过它对外界构成干扰,而在设备内各元器件之间也须防电磁干扰,如大家熟知的中周外壳、电子管屏蔽罩就是例子。屏蔽不良、接地不当会引起干扰,这些干扰主要有:

交流干扰:这主要由交流电源引起。高频干扰:这类干扰来自各类无线发射台的变频或超变频信号,它们窜入电子设备后在机内得到非正常解调而形成声频干扰。屏蔽及其正确接地是防止电磁干扰的最佳保护方法。可将设备外壳与PE线连接;导线的屏蔽接地要求屏蔽管路两端与PE线可靠连接;室内屏蔽也应多点与PE线可靠连接。

3.信号地。各种电子电路,都有一个基准电位点,这个基准电位点就是信号地。它的作用是保证电路有一个统一的基准电位,不至于浮动而引起信号误差。信号地的连接是:同一设备的信号输入端地与信号输出端地不能联在一起,而应分开;前级(设备)的输出地只有与后级(设备)的输入地相连。否则,信号可能通过地线形成反馈,引起信号的浮动。这在设备的测试中,信号地的连接尤其要引起注意。不然就会造成测试结果的不准确。

三、结束语

接地从字面来看是十分简单的事情,但是对于经历过电磁干扰和雷电挫折的人来说可能是一个最难掌握的技术。实际上在电磁兼容设计中,接地是最难的技术。面对一个系统,没有一个人能够提出一个绝对正确的接地方案,多少会遗留一些问题。防雷与接地是统一的,二者缺一不可。只有防雷措施而无接地,无法迅速泄流放电,反之,设备将直接遭受强大电流的冲击,无论哪种情况系统都将受到破坏甚至瘫痪。只要通过合理配置,使之融为

一体,就能有效确保系统的稳定工作,从而发挥出系统防护工作的最佳效果。

篇7:电网损耗分析的论文

电网损耗分析的论文

摘要:配电网中损耗原因有很多,其中线损和网损是最主要的两种。本文首先介绍了线损和网损的理论计算方法,然后从多个角度提出了降低配电网的措施。

关键字:电网措施线损

一、损耗分析

1.1理论线损计算法

线损理论计算方法主要有均方根电流法、平均电流法、最大电流法、最大负荷损失小时法等。平均电流法、最大电流法是由均方根电流法派生出的方法,而最大负荷损失小时法主要适用于电力网的规划设计。比较有代表性的传统方法是均方根电流法。

均方根电流法的物理概念是线路中流过的均方根电流所产生的电能损耗,相当于实际负荷在同一时期内所消耗的电能。其计算公式如下:

应用均方根电流法计算10kV配电线路线损主要存在以下问题:

①由于配电变压器的额定容量不能体现其实际用电量情况,因此对于没有实测负荷记录的配电变压器,用均方根电流核与变压器额定容量成正比的关系来计算一般不是完全符合实际负荷情况的。

②各分支线和各线段的均方根电流根据各负荷的均方根电流代数相加减而得到,而在一般情况下,实际系统各个负荷点的负荷曲线形状和功率因数都不相同,因此用负荷的均方根电流直接代数相加减来得到各分支线和各线段的均方根电流不尽合理。这是产生误差的主要原因。

1.2网损计算法

1.2.1均方根电流法

均方根电流法原理简单,易于掌握,对局部电网和个别元件的电能损耗计算或当线路出日处仅装设电流表时是相当有效的,尤其是在0.4-10kV配电网的电能损耗计算中,该法易于推广和普及,但缺点是负荷测录工作量庞大,需24h监测,准确率差,计算精度小,日由于当前我国电力系统运行管理缺乏自动反馈用户用电信息的手段,给计算带来困难,所以该法适用范围具有局限性。

1.2.2节点等值功率法

节点等值功率法方法简单,适用范围广,对运行电网进行网损的理论分析时,所依据的运行数据来自计费用电能表,即使不知道具体的负荷曲线形状,也能对计算结果的最大可能误差作出估计,并且电能表本身的准确级别比电流表要高,又有严格的定期校验制度,因此发电及负荷24h的电量和其他运行参数等原始数据比较准确,且容易获取。这种方法使收集和整理原始资料的工作大为简化,在本质上,这种方法是将电能损耗的计算问题转化为功率损耗的计算问题,或进一步转化为潮流计算问题,这种方法相对比较准确而又容易实现,因而在负荷功率变化小大的场合下可用于任意网络线损的计算,井得到较为满意的结果。但缺点是该法实际计算过程费时费力,且计算结果精度低。因为该法只是通过将实际连续变化的节点功率曲线当作阶梯性变化的功率曲线处理或查负荷曲线形状系数的方式获取节点等效功率近似地考核系统状态。

二、降损措施

1.简化电网的电压等级.减少重复的变电容量城市电网改造工程要求做到:从500kV到380/220V之间只经过4次变压。除东北部分电网采用500kV、220kV、63kV、10kV、380/220V5个等级外。其它电网采用500(330)kV、220kV、110(或35)kV、10kV、380/220V5个等级。即高压配电电压在110kV或35kV之间选择其中之一作为发展方向。非发展方向的网络采用逐步淘汰或升压的措施。

2.提高输电容量,优化利用发电资源

建设新的交流或直流输电线路,升级现有线路和使现有线路的运行逼近它们的热稳定极限,是提高输电容量的三种主要方法。

当采用架空输电线路,远距离大容量传输电能时,高压直流输电线路(HVDC)的效率比高压交流输电线路更高一些。在同样的电压等级下,HVDC系统的输电容量是交流线路的2到5倍;而当传输的功率相同时,由于直流线路不传输无功功率,换流器的损耗仅为传输功率的1.0%~1.5%,因此HVDC输电系统的总损耗要小于交流系统。

提高现有线路的输电容量,可以提高电压等级,增加导线截面积及每相的分裂导线数,或采用耐高温线材。最近耐高温线材技术的进步,为减轻中短距离输电线的热稳定极限的限制提供了一条有效途径。采用耐高温线材的输电线传输的电流是普通线材输电线(例如铝包钢增强型导线)的2到3倍,而它的截面直径与普通导线相同,不会增加杆塔等支撑结构的负担。在许多情况下,由于电压约束、稳定性约束和系统运行约束的限制,输电线路的运行容量远低于线路的热稳定极限。许多技术即针对如何提高输电容量的利用程度而被发明出来。例如,当发生“并联支路潮流”或“环路潮流”问题时,调相器常被用来消除支路的热稳定限制。串联电容补偿是另一种远距离高压交流输电线路常用的提高输电容量的方法。现在人们利用大功率电力电子技术开发了一系列设备,统称为柔性交流输电设备,它可以使人们更好地利用输电线、电缆和变压器等相关设备的容量。据估计,柔性交流输电设备的推广应用,可以将现在受电压约束和稳定约束限制的线路的最大输电容量提高20%~40%。

3.合理进行无功补偿,提高电网的功率因素

无功补偿按补偿方式可分为集中补偿和分散补偿。

3.1集中补偿:

在变电站低压侧,安装无功补偿装置(电容器),安装配置容量按负荷高峰时的无功功率平衡计算,安装电容补偿装置的目的是根据负荷的功率因数的高低而合理及时投切电容器,从而保证电网的功率因数接近0.9,减少高压电网所输送的无功功率,使输电线路的电流减少,从而降低高压电网的网损。

3.2分散补偿:由于电力用户所使用的电器设备大多都是功率因数较低,例如工厂的电动机、电焊机的功率因数更低,为提高功率因数,要求大电力用户的变压器低压侧安装电力电容器,其补偿原理与变电站的无功补偿大致相同,不同的是用户就地补偿采用随机补偿,利用无功补偿自动投人装置及时、合理地投切无功补偿电容器,保证10kV电网的功率因数符合要求(接近0.9),从而减少10kV配电线路的电能损耗。例如:10kV线路末端进行无功补偿,如补偿前0.7到补偿后功率因数达到0.9,经过补偿后,电能损失减少了39.5%,节能效果可见一斑。

4.抓紧电网建设,更换高耗能设备

导线的电阻和电抗与其截面积成反比.因此,截面积小的线路电阻和电抗大,在输送相同容量负荷情况下,其有功和无功损耗大。目前,配电网,特别是农网中,部分线路线径截面小,负荷重,导致线损率偏高。此外,配电网中还存在相当数量的高耗能配电变压器,其空载损耗P、短路损耗P、空载电流百分值I%、短路电压百分比U%等参数偏大.根据这些情况,应抓紧网架建设,强化电网结构,并按配电网发展规划,有计划、有步骤地分期分批进行配电设施的技术改造,更换配电网中残旧线路、小截面线路以及高耗能变压器。

5.降低输送电流、合理配置变电器

5.1提高电网的电压运行水平,降低电网的输送电流。若变电站主变采用有载调压方式调压,调压比较方便,根据负荷情况,随时调节主变压器的分接开关保证电网电压处于规程规定的波动范围之内,最好略为偏高,避免负荷高峰期电网的电压水平过低而造成电能质量的下降,同时也可提高线路末端的电压,使线路电流下降,从而达到降损目的,例如:电压水平从额定值的95%升到105%时,线路所输送的电流降低9.5%,电能损耗下降18.2%。同样道理,对于用户配电变压器及10kV公用配变,可根据季节的变化,在规程规定电压波动范围内可合理调节配变的分接开关,尽量提高配网的电压运行水平,同样达到降损的目的。另外,可根据负荷的`大小,利用变压器并列经济运行曲线分析负荷情况,合理切换,实行并列运行或是一单台主变运行,减少变电站的主变变损。

5.2提高输配电网效率的另一项关键技术,就是提高电气设备的效率。其中,提高配网变压器的效率尤其具有重大意义。从节能的观点来看,因为配网变压器数量多,大多数又长期处于运行状态,因此这些变压器的效率哪怕只提高千分之一,也会节省大量电能。基于现有的实用技术,高效节能变压器的损耗至少可以节省15%。

通常在评价变压器的损耗时,要考虑两种类型的损耗:铁芯损耗和线圈损耗。铁芯损耗通常是指变压器的空载损耗。因为需要在变压器的铁芯中建立磁场,所以不论负荷大小如何,它们都会发生。线圈损耗则发生在变压器的绕组中,并随负荷的大小而变化。因此它又被称为负荷损耗。

变压器的空载损耗可以通过采用铁磁材料或优化几何尺寸来减少。增加铁芯截面积,或减小每一匝的电压,都可以降低铁芯的磁通密度,进而降低铁芯损耗。减小导线的截面积,可以缩短磁通路径,也可以减小空载损耗。降低负荷损耗有多种方法,比如采用高导通率的线材,扩大导线截面积,或用铜导线来替代铝导线。采用低损耗的绕组相当于缩短了绕组导线的长度。更小的铁芯截面积和更少的匝数,都可以减少线圈损耗。

从以上的分析可见,减少空载损耗可能导致负荷损耗的增加,反之亦然。因此,降低变压器的损耗是一个优化的过程,它涉及物理、技术和经济等各方面因素,还要对变压器整个使用寿命周期进行经济分析。在大多数情况下,变压器的设计都要在考虑铁芯及绕组的材料、设计,以及变压器的业主总费用等各方面因素后,得到一个折中的方案。合理配置配电变压器,对各个配电台区要定期进行负荷测量,准确掌握各个台区的负荷情况及发展趋势,对于负荷分配不合理的台区可通过适当调整配电变压器的供电负荷,使各台区的负荷率尽量接近75%,此时配变处于经济运行状态。在低压配电网的规划时,也要考虑该区的负荷增长趋势,准确合理选用配电变压器的容量,不宜过大也不宜过小,避免“大马拉小车”的现象。另外严格按国家有关规定选用低耗变压器,对于历史遗留运行中的高损耗变压器,在经济条件许可的情况下,逐步更换为低损耗变压器,减少配电网的变损,从而提高电网的经济效益。

6.降低导线阻抗

随着城区开发面积不断扩张,低压配电网也越来越大,10kV配电网也不断延伸,如何规划好各个供电台区的供电范围将至关重要,随着居民生活水平的不断提高,用电负荷与日俱增,为了解决0.4kV线路过长、负荷过重的问题,在安全规程允许的情况下,将10kV电源尽量引到负荷中心,并且根据负荷情况,合理选择10kV配变的分布点,尽量缩小0.4kV的供电半径(一般为250m左右为宜),避免迂回供电或长距离低压供电。目前,研究人员正在研究高温超导体,用它制成的高温超导输电线所能传输的电能是普通铜质线材的3到5倍。即使算上用于超导材料冷却的消耗,采用高温超导线材的输电网的损耗,也要远小于普通的架空输电线和电缆。与普通线材的5%到8%的电网损耗相比,采用高温超导线材的电网损耗仅为0.5%。而且,如果用超导线材替代传统变压器绕组中的铜导线,还可以进一步降低网损。以一个100兆瓦变压器为例,超导线圈变压器的总损耗(包括线损,铁耗和线圈冷却消耗)一般是普通变压器的65%到70%。

无论高低压的线路截面选择都对线损影响极大,在规划时要有超前意识,准确预测好该处在未来几年内的负荷发展,不得因负荷推测不准而造成导线在短期内过载。在准确推测负荷发展的前提下,按导线的经济电流密度进行选型,并留有一定裕度,以保证配电网处于经济运行状态,实现节能的目的。

7.降损的管理措施

由管理因素和人的因素造成的线损称为管理线损。降低管理线损的措施有多种,而定期展开线损分析对于确保取得最佳的降耗目标和经济效益起着非常重要的作用。首先要比较统计线损率与理论线损率,若统计线损率过高,说明电力网漏电严重或管理方面存在较多问题.其次理论线损率与最佳线损率比较,如果理论线损率过高就说明了电力网结构或布局不合理,电力网运行不经济,最后如果固定损耗和可变损耗对比,若固定损耗所占比例较大,就说明了线路处于轻负荷运行状态,配电变压器负荷率低或者电力网长期在高于额定电压下运行。总之展开定期线损分析工作不仅可找出当前线损工作中的不足,指明降损方向,还可以找出电力网络结构的薄弱环节,发现电力网运行中存在的问题,并可以查找出线损升、降的原因,确立今后降损的主攻方向。

降损节电是复杂而艰巨的工作,既要从微观抓好各个环节具体的降损措施,又要从宏观上加强管理:从上到下建立起有技术负责人参加的线损管理队伍,定期进行线损分析,及时制定降损措施实施计划;搞好线损理论计算工作,推广理论线损在线测量,及时掌握网损分布和薄弱环节;制定切实可行的网损率计划指标,实行逐级承包考核,并与经济利益挂钩;搞好电网规划设计和电网改造工作,使网络布局趋于合理,运行处于经济状态;加强计量管理,落实有关规程。

虽然降低损耗的方式多种多样,但我们不应盲目模仿,而应按照具体要求来采取不同的降损措施。

参考文献:

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[6]杨秀台,电力网线损的理论计算和分析,水利电力出版社,1985

[7]唐兴祚,高压电技术,重庆大学出版社,

篇8:电网事故原因分析论文

关于电网事故原因分析论文

[论文关键词]电网、事故、分析、对策

[论文摘要]本文对近年来我国电网发生的一般电网事故情况进行了概述,分析了这些一般电网事故产生的原因及特点,同时对遏制和减少电网事故提出了相应的对策与建议。

电网事故具有停电范围大、影响面广,甚至会对国民经济和社会稳定带来灾难性影响的显著特征。因此,长期以来电网经营企业一直把防范电网事故,特别是防止大面积停电和电网瓦解事故,作为确保电网安全稳定运行工作的重中之重。近年来,全国各地电网的一般电网事故发生率一直没有得到有效的降低和减少,极大地影响了电网的运行和地区经济的正常发展。为了探求事故的规律和特点,采取防范措施,有效地遏制和减少一般电网事故,避免发生重大及以上电网事故,保证电网安全稳定运行和可靠供电,在此笔者对近年来发生的一般电网事故进行分析,并就此提出自己关于减少一般事故发生的一点意见和对策。

1、近年来一般电网事故类型分析

1.1、按原因分类:从发生电网事故的原因来看,引发一般电网事故的主要因素有:继电保护、恶劣天气、外力破坏、误操作、质量不良、人员责任及其他原因。

1.2、按责任分类:一般电网事故按责任分类可分为:自然灾害、制造质量、外力破坏、运行人员、施工设计、人员责任和其他。据统计,自然灾害(雷击、雾闪、覆冰舞动等)、人员责任(运行人员和其他人员责任)、外力破坏和制造质量依次是一般电网事故的主要责任原因。

1.3、按技术分类:一般电网事故按技术分类则可分为:继电保护、雷击、接地短路、恶性误操作、误碰误动、设备故障和其他。其中,接地短路(外力破坏、对地放电)、继电保护(保护误动、保护拒动、二次回路故障等)和雷击是构成一般电网事故的主要技术原因。

1.4、按设备分类:一般电网事故按设备分类一般可分为:输电线路、继电保护、其他电器、开关、刀闸、组合电器等。实践表明,输电线路、继电保护依次是造成电网事故的主要设备原因。

2、电网一般事故的特点

通过多年来对一般电网事故的成因的综合分析,特别是结合笔者所在的从南方电网的实际,认为一般电网事故具有以下主要特点:

2.1、人员责任居高不下:例如,至间,整个华中电网149次一般电网事故中,由于人员责任造成的一般电网事故共53次,占全部一般电网事故的35.57%。统计分析表明,在人员责任中,以运行人员、继保人员、检修人员的责任最为突出,是人员责任的主体。其中,属运行人员责任的一般电网事故共27次,包括误操作9次恶性误操作,3次一般误操作,占全部人员责任的50%。

2.2、抗御自然灾害能力差,外部运行环境日趋恶化:据统计,在20至2003南方电网的149次一般电网事故中,因输电线路故障造成的一般电网事故共70次,占全部一般电网事故的'46.98%,是构成一般电网事故的首要因素。对70次线路故障按技术分类,由于自然灾害(恶劣天气、雷击、污闪、雾闪等)引发的线路故障共30次,占线路故障的42.86%;由于外力破坏造成的输电线路外力短路共21次,占线路故障的30%;由于维护处理不当(维护不当、处理不当、树障、巡视不到位等)造成的故障共11次,占线路故障的16%。线路故障按电压等级分布,220kV线路15次,占21.4%;110kV线路52次,占74.28%;35kV及以下线路3次,占4.28%。

2.3、电网结构薄弱,事故影响面大:长期以来,由于受“重发轻供”的影响,一些电网的电网建设一直相对滞后,电网结构薄弱,不能满足相关安全准则的要求;220kV及以下系统,特别是110kV系统中单电源供电或单回联络线供电方式较多,致使在1条线路或1个变电站故障时造成多个变电站失压。

2.4、继电保护问题突出:据统计,在—20南方电网一般电网事故中,按技术分类属继电保护因素的共39次,占全部一般电网事故的26.17%,是造成或扩大为电网事故的主要因素之一。由继电保护技术分类可以看出,保护误动、误碰误动、保护拒动和二次回路故障是造成或扩大成电网事故的重要原因之一。在39次继电保护技术分类中,保护误动共19次,占48%,居各类技术原因之首;其次是误碰误动共8次,占21%。对39次继电保护问题进行责任分析,由于制造质量不佳共15次,占38%;继保人员6次,占15.3%;其他人员责任(运行、试验、检修、调试、管理等)共11次,占28.2%。继保人员和其他人员责任两者合计共17次,占43.59%。可见,保护误(拒)动和人员责任是继电保护造成或扩大一般电网事故的主要原因。

3、遏制和减少电网事故的对策与建议

针对一般电网事故,应该说我们各电力部门、单位都一直在努力改善。笔者认为,构成一般电网事故原因往往都不是单纯的技术问题或管理问题。因此,要遏制和减少电网事故我认为必须是多管齐下。具体来说包括以下几个方面:

3.1、认真贯彻落实国家发改委、电监会、国家电网公司关于电力安全生产的一系列指示精神和要求。在学习贯彻落实中进一步提高对电网安全工作重要性的认识,以高度的政治责任感,落实安全生产责任制,落实各项安全技术措施。针对一般电网事故暴露出的共性问题,克服疏于管理、安全隐患未及时消除、反事故措施执行不力和人员责任心不强等问题,从组织上、制度上、管理上采取有效的措施,确保电网安全稳定运行。

3.2、加强输变电设备运行管理,针对一般电网事故的特点和暴露出的共性问题,加强运行维护,积极开展专项治理。(1)重点做好220kV及以下输电线路的运行维护和防雷、防污闪工作,加强输电线路巡视检查、定期清扫、零值检测、接地电阻摇测和地网检查等工作。对雷害事故较多的线路易击段和污秽严重的重污区应开展专项综合治理,提高输电线路抗御自然灾害的能力,降低线路跳闸率。(2)根据季节特点,严密关注线路走廊的变化,加强线路“特巡”工作,防止树竹放电和大面积山火造成输电线路跳闸。(3)加强变电设备管理,重点做好变压器类设备的技术监督工作。对变电站、升压站的电气设备在加强电气性能检测的同时,还应做好其机械性能的检查。特别是对运行年久的刀闸及其引线接头要运用红外测温或无损探伤技术检查接触状况和机械强度;对管母开展变形观测;对支柱瓷瓶运用超声波探伤技术检测机械强度;对接地网根据运行时间和土壤情况,开挖检查地网腐蚀情况,以便及时发现和消除设备缺陷。(4)针对近年来电力设施外力破坏事件不断上升的严峻形势,进一步强化电力设施保护工作,积极配合地方政府和公安部门做好电力设施的保护宣传、打击盗窃和破坏电力设施的工作。充分发挥业余护线员的作用,建立群防群护的联防机制。及时掌握临近电力设施或线下施工作业情况,向施工作业单位通报有关安全要求,增设必要的安全警示标志,加强作业监护,防止施工碰线、车辆撞杆等外力破坏。

3.3、加大电网建设和改造资金投入,优化完善电网结构,加快电网结构调整,提高电网技术装备水平。电网建设和电网结构调整受资金、通道与站所资源、建设周期以及投入产出等诸多因素的制约,在短期内不可能见成效。因此,当前应加快单电源供电的110kV及以上变电站的改造,且认真做好其供电线路的运行维护,重点做好线路的防雷、防污闪工作,降低线路的跳闸率;同时,应做好变电站的下一电压等级侧运行方式的管理,安排备用电源,并安装自投装置,以防止供电线路故障时变电站全站失压。

3.4、加强继电保护的运行管理和技术监督。(1)加强继电保护装置入网管理、整定计算管理和运行维护工作,把继电保护“五查”工作作为强化继电保护管理和技术监督的常态机制。(2)严格执行二次设备与装置的定期检验、检测、试验标准,重点做好母差、主变、失灵等重要保护的检验工作,严格质量验收标准;重视二次回路管理;严格整组试验和带负荷检查等项目的检验,确保回路接线正确,装置动作可靠,防止一次设备故障时继电保护装置拒动和误动,扩大事故。(3)提高继电保护专业人员的技术素质,严防继电保护人员“三误”事故发生。

3.5、加强运行管理,严格执行“两票三制”,强化操作中的唱票复诵、核对、监护等过程管理。制定防范违章解锁、带地线合闸、误碰压板、误接线、误整定等电气误操作和误调度事故的措施,并严格执行与考核,杜绝误操作事故。

3.6、加强职工教育培训,不断提高职工的岗位技能、安全意识和自我保护意识。职工教育应面向生产实际,注重职工的岗位技能、异常情况分析判断和缺陷发展的预见评估等综合能力的培训。要通过实施标准化作业、规范职工的作业程序和作业行为,控制和减少生产作业的随意性、盲目性,杜绝人员责任事故。

结语

电网一般事故的预防和有效遏制对于保证电网正常运行,确保网内各地区生产顺利进行有着重要的作用。因此,各电网经营企业应对此引起足够的重视,采取有效的措施进行一般电网事故的预防和处理。

参考文献:

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[2]、杨志红,加强事故处理的应对能力[J],电力安全技术,2005/11

[3]、鲁宗相,电网复杂性及大停电事故的可靠性研究[J],电力系统自动化,2005/12

篇9:电网电压调整论文分析

电网电压调整论文分析

论文关键词:输配电网无功补偿电压调整

论文摘要:由于无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用,因此无功补偿是电力部门和用户共同关注的问题。合理选择无功补偿方案和补偿容量,能有效提高系统的电压稳定性,保证电网的电压质量,提高发输电设备的利用率,降低有功网损和减少发电费用。本文按照电网无功补偿的基本原则是,重点介绍了输配电网中各种无功补偿的原理及方法,以达到改善功率因数、调整电压及补偿参数等作用。另介绍了电网电压调整的几种方法

前言

目前世界范围内掀起环境保护的热潮,电力系统是一种特定的环境,在输配电网中出现的无功功率,是电网本身的运行规律所决定,但同时它给电网运行带来了许多麻烦。无功功率是一种既不能作有功,但又会在电网中引起损耗,而且又是不能缺少的一种功率,所以在电网中要加入无功功率补偿的装置,同时对电网电压进行调整,达到电网利用效率最大化。

二、输配电网的无功补偿

2.1输电网的无功补偿

电网无功补偿的基本原则是:按电压分层,按电网分区,就地平衡,避免无功功率的远距离输送,以免占用线路输送容量和增加有功损耗。输电网多数无直供负载,一般不为调压目的而设置无功补偿装置。参数补偿多用于较长距离的输电线路。具体补偿方法如下:

2.1.1电抗器补偿

电抗器是超高压长距离输电线路的常用补偿设备,用以补偿输电线路对地电容所产生的充电功率,以抑制工频过电压。电抗器的容量根据线路长度和过电压限制水平选择,其补偿度(电抗器容量与线路充电功率之比)国外统计大多为70-85,个别为65,一般不低于60。电抗器一般常设置在线路两湍,且不设断路器。

2.1.2串连电容补偿

串联电容用来补偿输电线路的感抗,起到缩短电气距离提高稳定性水平和线路的输电容量的作用。串联电容器组多为串、并联组合而成,并联支数由线路输送容量而定,串联个数则由所需的串联电容补偿度(串联电容的容抗与所补偿的线路感抗之比)而定。串联电容补偿一般在50以下,不宜过高,以免引起系统的次同步谐振。输电网中因阻抗不均而造成环流时,也可用串联电容来补偿。日本在110kV环网中就使用了串联电容补偿。

2.1.3中间同步或静止补偿

在远距离输电线路中间装设同步调相机或静止补偿装置,利用这些装置的无功调节能力,在线路轻载时吸收线路充电功率,限制电压升高;在线路重载时发出无功功率,以补偿线路的无功损耗,支持电压水平,从而提高线路的输送容量。中间同步或静止补偿通常设在线路中点,若设在线路首末端,则调节作用消失。

输电网的电压支撑点与调压输电网与受电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点,常设置有载调压变压器或有相当调节与控制能力的无功补偿装置,或者二者都有,以实现中枢点调压,使电网的运行不受或少受因潮流变化或其他原因形成的电压波动的影响,在电网发生事故时起支撑电压的作用,防止因电网电压剧烈波动而扩大事故。

电压支撑能力的强弱,除与补偿方法和补偿容量大小有关外,更与补偿装置的调节控制能力和响应速度有关。并联电容器虽是常用而价廉的补偿设备,但其无功出力在电压下降时将按电压的平方值下降,不利于支撑电压。大量装设并联补偿电容器反而有事故发生助长电网电压崩溃的可能性。采用同步调相机和静止无功补偿装置辅以适当的调节控制,是比较理想的支撑电压的无功补偿设备。近年来,国内外均注重静止补偿装置的应用。

2.2配电网的无功补偿

配电网的无功补偿主要以相位补偿和保证用户用电电压质量为主。具体方法为相位补偿。

2.2.1相位补偿(亦称功率因数补偿)

用电电器多为电磁结构,需要大量的励磁功率,致使用户的功率因数均为滞相且较低,一般约为0.7左右。励磁功率——滞相的无功功率在配电网中流动,不仅占用配电网容量,造成不必要的损耗,而且导致用户电压降低。相位补偿是以进相的无功补偿设备(如并联电容器)就近供给用户或配电网所需要的滞相无功功率,减少在配电网中流动的无功功率,降低网损,改善电压质量。中国对大电力用户要求安装无功补偿装置,补偿后的功率因数不得低于0.9。

三、电网电压调整

为保证用电电器有良好的'工作电压,避免受到配电网电压波动影响而损坏用电设备,配电电网需要进行电压调整。电网的电压调整方法有:中心调压、调压变压器调压和无功补偿调压。

3.1利用地区发电厂或枢纽变电所进行中心调压

这种措施简单而经济方便,但它只能改变整个供电地区的电压水平,不能改善电压分布。当供电地区的地域比较广阔、供电距离长短悬殊时,中心调压措施往往不能兼顾全区,有顾此失彼的缺点。

3.2调压变压器调压

可弥补中心调压方式的不足,进行局部调压。调压变压器有有载调压变压器、串联升压器和感应调压器三种。有载调压变压器与感应调压器一般用于特定负荷点,串联升压器则用于供电线路。

调压变压器的调压作用是靠改变电力网的无功潮流来实现的。它本身不仅不产生无功功率,而且还因本身励磁的需要而消耗无功功率。当电网的无功电源不足时,调压变压器的调压效果不显著。相反地,若调压变压器装设过多,将加重配电网的无功功率消耗,拉低全网电压水平,增大网损,降低并联电容器的无功出力,严重时有可能造成恶性循环的趋向。

3.3无功补偿调压

由于增加了电力网的无功电源,能起到改善电网电压的作用。装设于变电所内的无功补偿装置,还可采用分组投切的办法,对供电地区实行中心调压。

3.4串联电容补偿调压

串联电容补偿可用于配电网中进行局部调压。在距离较长的重载线路,因其调压作用是通过线路滞相电流流过串联电容而产生的电压升高来实现的。故线路负载愈重,功率因数愈低,串联电容补偿调压的作用愈显著。这种调压作用随线路负载的变化而变化,具有自行调节的功能

篇10:低阻抗接地网设计分析论文

关于低阻抗接地网设计分析论文

1.概述

接地系统是影响用电系统稳定、安全、可靠运行的一个重要环节,为了用电设备系统稳定的工作,须有一个接地参考点。至于如何接地,采用何种接地方式较好、较正确,人们看法不一,国内有关规程也不够明确和统一,国外用电设备厂商对接地系统的要求也不尽相同,但对用电设备必须可靠接地的认识是统一的。接地系统基本分为两种形式,一是有按需要接地系统的功能而单独设计的各自的专用接地系统,二是将各种功能的接地系统联在一起组成一个公用接地系统。

2.独立接地系统

将系统的直流地(逻辑地)与交流工作地,安全保护地和防雷地、供电系统地相互独立。为了防止雷击时反击到其它接地系统,还规定了它们相互之间应保持的安全距离。采用独立接地方式的目的,是为了保证相互不干扰,当出现雷电流时,仅经防雷接地点流入大地,使之与其它部分隔离起来。有关规程提到若把直流地(逻辑地)防雷地分离时,其间距离应相距15米左右。在不受环境条件限制的情况下,采用专用接地系统也是可取的方案,因这可避免地线之间相互干扰和反击。

3.共用接地系统

建筑物为钢筋混凝土结构时,钢筋主筋实际上已成为雷电流的下引线,在这种情况下要和防雷、安全、工作三类接地系统分开,实际上遇到较大困难,不同接地之间保持安全距离很难满足,接地线之间还会存在电位差,易引起放电,损害设备和危及人身安全。考虑到独立专用接地系统存在实际困难,现在已趋向于采用防雷、安全、工作三种接地连接在一起的接地方式,称为共用接地系统。在IEC标准和lTU相关的标准中均不提单独接地,国标也倾向推荐共用接地系统。共用接地系统容易均衡建筑物内各部分的电位,降低接触电压和跨步电压,排除在不同金属部件之间产生闪络的可能,接地电阻更小。

在共用接地系统基础上,可以进一步把整个机房设计成一个等电位准“法拉第笼”,图1为建筑物“笼式”结构示意图,建筑物防雷、电力、安全和计算机共用一个接地网,接地下引线利用建筑物主钢筋,钢筋自身上、下连接点应采用搭焊接,上端与楼顶避雷装置、下端与接地网,中间与各层均压网、环形接地母线焊接成电气上连通的“笼式”接地系统。接地电阻一般应小于1Ω,为减少外界电磁干扰,建筑物钢筋、金属构架均应相互焊接形成等电位准“法拉第笼”。这种结构系统,不同层接地母线之间可能还有电位差,应用时仍要注意。

2.1共用接地系统构成

2.1.1接地体(又称接地电极或地网)。接地体是使系统各地线电流汇入大地扩散和均衡电位而设置的与土壤物理结合形成电气接触的金属部件。

联合接地方式的接地体由两部分组成:即利用建筑物基础部分混凝土内的钢筋和围绕建筑物四周敷设的环形接地电极(由垂直和水平电极组成)相互焊接组成的一个整体的接地体。

2.1.2接地引入线。接地体与接地总汇集线之间相连的连接线称为接地引入线。接地引入线应有足够的导流面积,并作防腐蚀处理,以提高使用寿命。

2.1.3接地汇集线。接地汇集线是指在建筑物内分布设置可与各系统接地线相连的一组接地干线的总称。

根据等电位原则,提高接地有效性和减少地线上杂散电流回窜,接地汇集线分为垂直接地总汇集线和水平接地分汇集线两部分。

①垂直接地总汇集线:垂直贯穿于建筑物各层楼的接地用主干线。其一端与接地引入线连通,另一端与建筑物各层钢筋和各层水平接地分汇集线分层相连,形成辐射状结构。垂直接地总汇集线宜安装在建筑物中央部位,也可在建筑物底层安装环形汇集线,并垂直引到各机房的水平接地分汇集线上。

②水平接地分汇集线:分层设置,各通信设备的接地线就近引入到水平接地分汇集线上。

2.1.4接地线。系统内各类需要接地的设备与水平接地分汇集线之间的连线。其截面积应根据可能通过的最大电流确定,并不准使用裸导线布放。

2.2地线反击电压

采用共用接地之后出现的新问题,是出现地线反击电压现象。地线反击是由于雷电流流过低网,使正常情况下处于低电位的接地导体的电位升高,经地线反击到电子设备,使设备出现过电压。地线反击也属传导性干扰,对微电子设备也会造成很大的危害,而这也是造成设备损坏的重要因素,但这一点往往被人们忽视。地线反击和接地系统有着密切关系,接地冲击电阻越小,反击电压也就越低给设备造成的危害也就越小。

雷击大楼后,接地系统的电位升高,使所有与它连接的设备外壳带上了高压。而计算机设备又是经过信号线或电源线引至远端的零电位点。于是升高的外壳电位便在设备的平衡电位纵向绝缘上出现高压,并可能导致绝缘被击穿。为此大楼进线应用金属护套电缆或电力电缆加强绝缘,隔离或分流限幅等方法,均可收到防护的效果。加强绝缘,就是提高界面处直接承受冲击电压的介质的绝缘水平,使其不被过电压击穿。隔离,如在电源进线上,加1∶1的隔离变压器,使用电设备与供电电源没有电气上的连接,相当于将反击电压转移到隔离变压器的初线和机壳之间,从而保护了设备的安全,见图2.信号线侧亦可采用类似措施。分流限幅,其实就是利用纵向保护,当大楼提高了电位之后,启动线路防雷器的纵向保护元件,把冲击电流引到线路上。因地电位的提高,实际上相当于从线路进入极性相反的冲击波,线路上防止雷电冲击波侵入的纵、横向保护,在这种情况也起保护作用。因此不论采用何种接地方式,系统和外界的连线总是应该安装防止纵、横向瞬间过电压的保护设备。采用共用接地后,有可能因设计或施工不合理,在设备之间产生干扰,应该引起注意,并应采取相应措施予于消除。

处于不同接地点的电子设备(不在一幢大楼内的电子设备,很可能就不是一个接地点)。彼此互连时应采取隔离或其他防反击措施。

雷击建筑物或附近地区雷电放电所产生的瞬变电磁场,会在建筑物内信号线路接口处产生瞬态过电压,此过电压大小与布线走向等有关,因此合理布线、屏蔽及接地也是很重要的。

4.接地电阻的组成及降阻

接地在防雷工程中的作用举足轻重,一个良好的接地系统不仅会使雷电流泄放的速度加快,缩短雷电压在建筑各系统停留的时间,而且有利于降低雷电流入地时地电位瞬间升高的幅度。

4.1接地电阻构成

接地装置的接地电阻由以下几部分构成:

4.1.1接地引线电阻,是指由接地体至需接地设备接地母线间引线本身的电阻,其阻值与引线的几何尺寸和材质有关。

4.1.2接地体(水平接地体、垂直接地体)本身的电阻,其阻值与接地体的材质和几何尺寸有关。

4.1.3接地体表面与土壤的接触电阻,其阻值与土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接触面和接触的紧密程度有关。

4.1.4散流电阻是从接地体开始向远处(20米)扩散电流所经过的路径土壤电阻,决定散流电阻的主要因素是土壤的含水量。

接地电阻虽由四部分构成,但前两部分所占接地电阻的比例较小,起决定作用的是接触电阻和散流电阻。故降低接地电阻应从这两部分开展工作,从接地体的最佳埋设深度、不等长接地体技术及化学降阻剂等方面来讨论降低接触电阻和散流电阻的方法。

垂直接地体的最佳埋设深度,是指能使散流电阻尽可能小,而又易达到的埋设深度。决定垂直接地体最佳深度,应考虑到三维地网的因素,所谓三维地网是指接地体的埋设深度与接地网的等值半径处于同一数量级的接地网(即埋设深度与等值半径之比大于1/10)。在可能的范围内埋设深度应尽可能取最大值,但并不是埋设深度越深越好,如果把垂直接地体近似为半球接地体,其电阻为:

R=ρ/2πr=ρ/2πL

式中、ρ—土壤电阻率;

L—垂直接地体的埋设深度。

从式中可见,R与L成反比,为使R减小,L越大越好,但对上式偏微分:

aR/aL=-ρ/2πL2

可以得出,随着L的增大,降阻率aR/aL与L2成反比下降,就是当增大L到一定程度后,基本上呈饱和状态,降阻率已趋近于零。垂直接地体的最佳埋设深度不是固定的,在设计中应按接地网的等值半径,区域内的地质情况来确定,一般取3.5~1.5米之间为宜。

4.2不等长接地体技术

由于在接地网中各单一接地体埋设的间距,一般仅等于各单一接地体长度的两倍左右,此时电流流入各单一接地体时,受到相互的制约而阻止电流的流散,即等于增加了各单一接地体散流电阻,这种影响电流流散的现象,成为屏蔽作用。如图3所示:由于屏蔽作用,接地体的散流电阻并不等于各单一接地体散流电阻的并联值,此时,接地体组的散流电阻为:

Ra=RL/nη

式中RL—单一接地体的散流电阻;

n—接地体组并联单一接地体的根数;

η—接地体的利用系数,它与接地体的形状和位置有关。

从理论上说,距离接地体20米处为电气上的“地”,即两接地体间距大于40米时,可以认为接地体的利用系数η为1.在接地网的接地体的布置上,是很难作到两个单一接地体相距40米,为解决在设计实践与理论分析中的矛盾,采取不等长接地体技术,能取得良好的效果。不等长接地体技术,即为各垂直接地体的长度各不相等,在接地体的布置上,采取垂直接地体布置为两长一短或一长两短,以使接地体组间的屏蔽作用减小到最小程度。不等长接地体技术,从理论上到实践中应用,都较好地解决了多个单一接地体间的屏蔽作用问题,以提高各单一接地体的利用系数,降低接地体组的散流电阻。

4.3化学降阻剂的应用

化学降阻剂的降阻机理是,在液态下从接地体向外侧土壤渗出,若干分钟固化后起着增大散流电极接触面积的作用,因降阻剂本身是一种良好的导体,将它使用于接地体和土壤之间,一方面能够与金属接地体紧密接触,减小接地体与土壤的接触电阻,形成足够大的电流流通截面。另一方面,它能向周围的土壤渗透,降低土壤的电阻率,在接地体周围形成一个变化的低电阻区域,从而显著扩大接地体的等效直径和有效长度,对降低接触电阻及散流电阻有着明显效果。如JZG—02型长效防腐降阻剂的使用寿命可达以上,在其寿命周期内性能稳定,不需要维护保养,仍能具有良好的电解质性能和吸水性,保持其良好的物理化学机理。

接地的设计,要根据UPS装置的技术要求和所处的地区的地理、地质条件,采取不同的措施,以最高的性能价格比来设计其接地,在设计中应采用新技术和新材料。因“接地工程学”是一门多学科的边缘学科,它涉及到地质、电磁场理论、电气测量、应用化学、钻探技术、施工技术等多门学科,故仍需要在今后的工作中去研究,在实践中不断的探索,以确保电源装置的安全可靠运行。

5.接地电阻测量方法

影响接地电阻的因素很多:接地极的大小(长度、粗细)、形状、数量、埋设深度、周围地理环境(如平地、沟渠、坡地是不同的)、土壤湿度、质地等等。为了保证设备的良好接地,利用仪表对接地电阻进行测量是必不可少的`,接地电阻的测量方法可分为:电压电流表法;比率计法;电桥法。按具体测量仪器及布极数可分为:手摇式地阻表法;钳形地阻表法;电压电流表法;三极法;四极法。在此主要介绍电压电流表法。

5.1电压电流表法

电压电流表测量接地电阻法见图4.图中的电流辅助极是用来与被测接地电极构成电流回路,电压辅助极是用来测得被测接地电位。采用该方法保证测量准确度的关键在于电流辅助极和电压辅助极的位置要选择适合。如在辅助电流极以前,电压表已有读数,说明存在外来干扰。

按DL475-92《接地装置工频物性参数的测量导则》规定,当大型接地装置如110kV以上变电所接地网,或地网对角线D≥60m需要采用大电流测量,施加电流极上的工频电流应≥30A,以排除干扰减少误差。

5.1.1电压电流三极直线法。电压电流三极直线法是指电流极和电压极沿直线布置,三极是:被测接地体、测量用电压极和电流极,其原理接线如图5所示。一般d13=(4~5)D,d12=(0.5~0.6)d13,D为被测接地装置最大对角线长度,点2可以认为是处于的零点位。根据测量导则(DL475-92),如d13取(4~5)D有困难,而接地装置周围的土壤电阻率又比较均匀时,d13可以取2D,d12取D值。测量步骤如下:

①按图4接线。

②记录初始的电压值V0.

③通电后,记录电流值I1、电压值V1.

④将电压极沿接地体和电流极连接方向前后移动3次,每次移动的距离为d13的5%,记录每次移动后的电流和电压数值,取3次记录的电压和电流值的算术平均值,作为计算接地体的接地电阻的电压和电流值。

5.1.2电压电流三极三角形法。电极如图6所示布置,一般取d13=d12≥2D,夹角θ≈30度(或d23=1/2d12),测量步骤与电压电流三极直线法相同。

5.2手摇式地阻表测量原理

手摇式地阻表是一种较为传统的测量仪表,它的基本原理是采用三点式电压落差法,其测量手段是在被测地线接地极(暂称为X)一侧地上打入两根辅助测试极,要求这两根测试极位于被测地极的同一侧,三者基本在一条直线上,距被测地极较近的一根辅助测试极(称为Y)距离被测地极20米左右,距被测地极较远的一根辅助测试极(称为Z)距离被测地极40米左右。测试时,按要求的转速转动摇把,测试仪通过内部磁电机产生电能,在被测地极X和较远的辅助测试极(称为Z)之间“灌入”电流,此时在被测地极X和辅助地极Y之间可获得一电压,仪表通过测量该电流和电压值,即可计算出被测接地极的地阻。

5.2.1钳形地阻表测量原理。钳形地阻表是一种新颖的测量工具,它方便、快捷,外形酷似钳形电流表,测试时不需辅助测试极,只需往被测地线上一夹,几秒钟即可获得测量结果,极大地方便了地阻测量工作。钳形地阻表还有一个很大的优点是可以对在用设备的地阻进行在线测量,而不需切断设备电源或断开地线。

虽然钳形地阻表测试时使用一定频率的信号以排除干扰,但在被测线缆上有很大电流存在的情况下,测量也会受到干扰,导致结果不准确。所以,按照要求,在使用时应先测线缆上的电流,只有在电流不是非常大时才可进一步测量地阻。有些仪表在测量地阻时自动进行噪声干扰检测,当干扰太大以致测量不能进行时会给出提示。

5.3地阻表测量注意事项

从上面的介绍可以看出,钳形地阻表和手摇式地阻表的测量原理完全不同。手摇式地阻表在使用时,应将接地极与设备断开,以避免设备自身接地体影响测量的准确性,手摇式地阻表可获得较高的精度,而不管是单点接地和多点接地系统;对于钳形地阻表,其最理想的应用是用在分布式多点接地系统中,此时应对接地系统的所用接地极依次进行测量,并记录下测量结果,然后进行对比,对测量结果明显大于其它各点的接地桩,要着重检查,必要时将该地极与设备断开后用手摇式地阻表进行复测,以暴露出不良的接地极。

在单点接地系统中应慎用钳形地阻表,从它的工作原理中可以看出:钳形地阻表测出的电阻值是回路中的总电阻,只有Rx》1/(1/R1+1/R2+.。。+1/Rn)时,该阻值才近似于我们要测的接地极地阻,而这个条件,在很多情况下,尤其是在单点接地系统中是不满足的。对于已埋设好而尚未与设备连接的开路接地极,其地阻根本不能用该仪表进行测量。钳形地阻表在使用中应注意以下几点:

①注意是否单点接地,被测地线是否已与设备连接,有无可靠的接地回路。开路接地极,不能测量;接地回路不可靠,测量结果不准确(偏高)。

②注意测量位置,选取合适的测量点;选取的测量点不同,测得的结果是不同的,测量有时会遇到无处可夹的情况,在条件允许的情况下,可暂断开原地线连线,临时接入一段可夹持的跳线进行测量。

③注意“噪声”干扰;地线上较大的回路电流对测量会造成干扰,导致测量结果不准确,甚至使测试不能进行,很多仪表在这种情况下会显示出“Noies”或类似符号。

摘要:文中介绍了接地系统的作用,分析了独立接地系统和共用接地系统的性能和特点,阐述了接地电阻的构成及施工和降阻方法。简介了接地装置的施工接地电阻测量方法及测量注意事项。

关键词:接地系统构成性能施工测量

篇11:电网暂态稳定性影响分析论文

电网暂态稳定性影响分析精选论文

摘要:华北电力设计院和东北电力设计院所做的《东北、华北电网联网工程系统专题设计》报告中指出,华北、东北电网交流互联后各自电网中一些线路或断面的暂态稳定极限值下降幅度较大。这一现象引起了有关部门及从事电力系统分析工作人员的关注。针对这一现象,从暂态稳定理论和比对计算两个方面进行了分析,并指出受端系统惯量显著增大是产生这一现象的主要原因,同时还指出了在电力系统暂态稳定分析工作中,系统等值和网格化简时对一些小容量机组的处理应慎重。

关键词:电网交流互联暂态稳定惯性时间常数

1前言

华北、东北两个装机容量均在30000MW左右的大区电网计划在底通过由绥中电厂至迁西变电站的一回172km500kV交流线路联网(见图1)。

国家电力公司华北电力设计院和东北电力设计院所做的《东北、华北电网联网工程系统专题设计》报告中指出:华北、东北联网后对华北电网500kV“西电东送”各断面暂态稳定水平均有负面影响,500kV大房双、丰张双、沙昌双加张顺线断面中一回线路三相短路故障的暂态稳定极限下降幅度分别为6%、1%、2%;东北电网省间联络线暂态稳定极限下降幅度较大,吉林—黑龙江省间500kV线路的三相短路故障暂态稳定极限下降幅度为18.1%,吉林—辽宁省间500kV线路的三相短路故障暂态稳定极限下降幅度为20.6%。

就此现象,本文以大同至北京的500kV大房双回线其中一回线三相短路故障为例,从电力系统暂态稳定理论和比对计算两个方面分析了联网后500kV大房双回线暂态稳定极限下降的原因。

2理论分析

500kV大房双回线是山西电网向北京电网送电的唯一通道,单回线长286km左右。其送端侧电网为山西电网,其受端侧电网,在华北、东北电网互联后,由京津唐网、东北网、河北南网和蒙西网组成。目前大房双回线高峰段送电水平在1450MW左右。

暂态稳定计算表明,大房一回线故障后如果系统失去稳定,其失稳形态为山西网机群对大房线受电端侧电网机群失步,京津唐网、东北网、河北南网和蒙西网机群间保持同步,振荡中心位于大房线上。因此,分析大房线故障后暂态稳定问题时,整个电网可视为等值两机系统,即山西网视为一机系统、大房线受端侧电网(包括京津唐网、东北网、蒙西网和河北南网)视为一机系统,两个单机系统通过大房双回线组成两机系统。

华北、东北电网联网后,不难看出此等值两机系统的变化情况:①大房双回线送电侧系统未发生变化;②由于东北电网的接入,大房线受端侧系统等值机组的惯量增大1倍左右;③由于东北电网的接入点(500kV迁西变电站)距500kV房山变电站较远,受端侧系统在房山这一点的等值阻抗不会有较大的变化。由此看来,联网后此等值两机系统最显著的变化是大房线受端侧系统等值机组惯量增大1倍左右。

基于暂态稳定理论分析电网惯量的变化对两机系统暂态稳定水平的影响。由两个有限容量发电机通过两回输电线组成的两机系统如图2所示。以无穷大系统为角度参考,发电机采用经典模型(所谓经典模型,是指发电机暂态电抗X′d后的电势保持恒定),负荷用恒定阻抗模型,并假定原动机功率不变。显然,采用经典模型时,全系统的微分方程仅含各发电机的转子运动方程。当认为各发电机转子的转矩和功率的标幺值相等时,对发电机节点可列出如下的转子运动方程:

式中δ1、δ2、M1、M2、PM1、PM2、PE1和PE2分别为两台机的转角、惯性时间常数、原动机功率标幺值、发电机电磁功率标幺值。

根据网络功率平衡方程式,可得发电机的电磁功率方程式为

PE1=E21G11+E1E2G12cosδ12+E1E2B12sinδ12(3)

PE2=E22G22+E1E2G12cosδ12-E1E2B12sinδ12(4)

式中E1、E2、G11、G22、G12、B12分别为两台发电机内电势、发电机内电势节点的自电导和两机间转移电导、电纳;δ12=δ1-δ2。

对于输电系统,电阻远小于电抗,因此G12远小于B12。令G12=0,式(3)(4)可简化为PE1=E21G11+E1E2B12sinδ12(5)

PE2=E22G22-E1E2B12sinδ12(6)

在初始稳态情况下,δ12=δ0,发电机原动机机械功率与电磁功率相等,即

PM1=PE10PM2=PE20

则由式(5)(6)可得PM1=E21G11+E1E2B12sinδ0(7)

PM2=E22G22-E1E2B12sinδ0(8)

系统初始角δ0的值在0°~180°范围内,sinδ0>0。

式(1)减去式(2)并将式(5)和(6)代入可得

式(9)就是两机系统的相对角加速度特性。考虑式(7)和(8),可知式(9)中的PM为正常数,PE仅随δ12的变化而变化。

以下从能量函数角度分析两机系统的暂态稳定性。

设系统在t=0时,δ12=δ0,相对角加速度特性为曲线Ⅰ(见图3);受到故障扰动时,相对角加速度特性为曲线Ⅱ,此时δ12增大,直到δ12=δc时,切除故障;以后相对角加速度特性变为曲线Ⅲ。

由于发电机采用经典模型,因此发电机原动机的机械功率PM1、PM2和内电势E1、E2保持恒定。为了简化,以下将δ12和ω12的下标省略,分别用δ和ω表示。

式(10)表示,在系统相对角从δ0变化到δ的.过程中,系统单位质量积蓄的动能。其物理意义见图3,暂态过程中系统单位质量的动能为相对角加速度特性曲线与横轴所围成的面积,横轴上方曲线所围的面积为加速面积,横轴下方曲线所围的面积为减速面积。

当电力系统发生短路故障时,系统运行点从曲线Ⅰ的a点变化为曲线Ⅱ的b点,由于PM和PE间的不平衡,会出现系统相对角加速度。在b点,相对角加速度为正值,相对角速度从0开始逐渐增大,使系统相对角从δ0开始增大。到达c点时,故障切除,系统运行点变为曲线Ⅲ的d点,相对角加速度变为负值,相对角速度开始逐渐减小但仍大于零,δ继续增大。当δ继续增大到δm时,相对角速度减小为零,此后δ开始减小,因此δm为系统故障后第一摇摆周期中两机间的最大相对角。曲线Ⅲ在d、e两点间与横轴所围的面积为故障切除后系统可能的最大减速面积。当这一面积与故障切除时刻系统的加速面积相等时,系统达到暂态稳定极限;如果这一面积小于故障切除时刻系统的加速面积,系统将失去暂态稳定。

以下研究受端系统惯性时间常数M2增大时,对系统暂态稳定性的影响。

从式(9)可以看出,M2增加将使系统相对角加速度特性曲线的形状发生变化。首先,由式(8)可知,

式(9)右侧第一项PM减小,系统相对角加速度特性曲线向下平移;式(9)右侧第二项PE是正弦曲线,随着M2的增大,其最大值减小,意味着系统相对角加速度特性曲线的曲率减小。从系统相对角加速度特性曲线的形状,不易直接看出M2增大对系统暂态稳定性的影响。但可从系统受到扰动后暂态能量的解析式出发,来研究M2增大对系统暂态稳定性的影响。

系统在初始稳态运行情况下,相对角加速度为零,由式(9)可得

当系统中一回输电线发生三相短路时,系统转移电纳从B12变为B′12,而B′12<B12,系统相对角加速度大于零,系统相对角速度从0开始逐渐增大,系统相对角从δ0开始逐渐增大。当系统相对角变为δc时,故障线路跳开,系统转移电纳变为B″12,且B′12<B″12<B12。

首先研究两机系统在遭受上述扰动后的暂态能量,在此基础上,研究受端系统惯性时间常数M2增大,对系统暂态能量的影响。需要说明的是,两机系统在遭受上述扰动后,系统相对角从δ0增加到故障切除后系统第一摇摆暂态过程中最大相对角δm时,系统的暂态能量为零。M2的改变将引[

起最大相对角δm发生变化。为了便于比较M2变化对暂态能量的影响,可取M2变化前后两个最大相对角中较小的一个为积分时段的终点,其取值范围在0°~180°之间。

系统在遭受上述扰动后,系统中暂态能量由两部分组成:

(1)系统发生故障到故障切除期间的能量(设系统初始相对角为δ0,故障切除时刻系统相对角为δc)

(2)故障切除后系统相对角增加过程中的能量(δ为积分时段的终点)

在其它条件都不变的情况下,受端系统的惯性时间常数从M2增加到M′2,那么仅将上式中的M2替换成M′2,便可得

由于M′2-M2>0,所以1/M′2-1/M2<0,P′--P的符号取决于B12(δ-δ0)sinδ0+B″12cosδ-B″12cosδc+B′12cosδc-B′12cosδ0的符号,这一项由系统结构、故障类型、故障切除时间决定,基本与M2变化无关。系统初始相对角δ0通常很小,大约10°左右(大房双回线两侧等值系统初始相对角),故B12(δ-δc)sinδ0很小;故障切除时间很短(500kV线路的故障切除时间小于0.1s),故障切除时刻的系统相对角δc与系统初始相对角δ0近似相等。由于δ一般大于90°,故B″12cosδ<0,且B′12<B″12<B12,可知B″12cosδ-B″12cosδc+B′12cosδc-B′12cosδ0<0。

因此,针对一定的网架结构和运行方式、确定类型的故障冲击,当{B12sinδ0(δ-δ0)+B″12cosδ-B″12cosδc+B′12cosδc-B′12cosδ0}<0,则有P′-P>0。以上分析表明,受端系统惯性时间常数增大,将导致系统暂态能量增大,系统暂态稳定水平下降。

同理,送端系统惯性时间常数增大,将导致系统暂态能量减小,系统暂态稳定水平提高。

3计算分析

为了验证理论分析的结果,采用电力系统暂态稳定分析程序对一些运行方式下大房线故障情况进行了系统暂态稳定比对计算,从计算角度来分析受端系统惯量的变化对系统暂态稳定性的影响。

3.1计算用数据、程序和模型

计算使用华北电力设计院提供的华北、东北联网工程系统计算用数据,使用由美国引进、中国电力科学研究院开发改进的《BPA电力系统分析程序》。发电机数学模型:华北电网用E′q恒定模型;东北电网用E恒定模型。负荷模型采用40%恒功率、60%恒阻抗模型。未考虑调速器及调压器的动态调节作用。

3.2计算用运行方式和计算结果

表1列出了计算用5种运行方式的差异和5种运行方式下大房线暂稳极限计算值。

在大房双回线潮流完全相同(为1403MW)情况下计算出的上述5种方式下大房#2线的暂态有功功率摆动曲线见图4。

3.3计算结果分析

就表1列举的5种运行方式,对500kV大房1#线0s三相短路、0.1s切除故障线路情况进行暂态稳定计算结果的比对分析,以说明电网惯量的变化对大房双回线暂态稳定水平的影响。

比对方式1与方式2:①方式2大房线受端侧系统惯量比方式1增大1倍多,送端侧未变化。②曲线2的功率摆动周期大于曲线1,说明联网后大房线受端侧系统惯量增大导致大房线两侧系统间的固有摆动频率变低。③两曲线形状差别很大,说明两种方式下大房双回线暂态稳定水平有差异。④两种方式下大房双回线暂态稳定极限计算值,方式2(受端系统惯量大的方式)比方式1(受端系统惯量小的方式)低200MW左右。

表15种运行方式下大房线暂态稳定极限计算值

注:表中暂态稳定极限值计算误差约为10MW。

图4大房2号线暂态有功功率摆动曲线

比对方式1与方式3:①方式3相当于联网前华北电网在迁西站新接入一座电厂;②两种方式下大房线受端系统惯量差别很小(相差3%左右),送端侧不变,大房线受端侧网络变化不大;③曲线1与曲线3的功率摆动幅度、频率和形状几乎完全相同。说明联网前大房线受端侧迁西站仅接入一座容量仅占系统容量3%左右的电厂,基本不影响大房线的暂态稳定水平。计算结果也表明,两种方式下大房线计算暂态稳定极限值几乎完全一样。

比对方式2与方式4:①方式4相当于联网前华北电网在迁西站接入一座非正常惯量的电厂;②两种方式的系统惯量相同,送端侧不变,大房线受端侧网络上有差别(方式2在迁西站接入东北电网,方式4在迁西站仅接入绥中电厂);③曲线2与曲线4的功率摆动幅度、频率和形状基本相同,且两种方式下大房双回线暂稳计算极限值几乎完全一样。说明两种方式下大房线的暂态稳定水平相当;联网后大房双回线暂态稳定水平的下降主要与大房线受端侧系统的惯量显著增大(联网后是联网前的两倍多)有关,与迁西站接入网络的差异基本无关。

比对方式2与方式5:①方式5假设联网前盘山为非正常惯量的电厂;②两种方式的系统惯量相同,送端侧不变,大房线受端侧网络不一样(东北电网络接入与否);③曲线2与曲线5的功率摆动幅度、频率和形状基本相同,且两种方式下大房双回线暂稳计算极限值几乎完全一样。进一步说明联网后大房双回线暂态稳定水平的下降主要与大房线受端侧系统的惯量显著增大有关,与故障后东北、华北电网间500kV联络线(绥迁线)的暂态功率摆动及联网后引起的大房线受端侧网络参数的变化关系不大。

3.4比对计算分析结论

通过比对计算分析,验证了联网后大房双回线暂态稳定水平的下降主要与大房线受端侧系统的惯量显著增大有关,而与故障后东北、华北电网间500kV联络线(绥迁线)的暂态功率摆动及联网后引起的大房线受端侧网络参数的变化关系不大。

4结语

(1)目前,我国大区电网间互联(全国联网)工作正在紧锣密鼓地进行。我国电网中输电线路或断面的输电能力一般是由其暂态稳定极限所确定的。大电网交流互联可能会导致电网中一些线路或断面的输电能力发生较大的变化,有些可能增加,有些可能降低,对此各有关部门或单位应给予充分的关注。

(2)可视为两机系统的电网暂态稳定水平,不仅与整个系统机组的惯量和有关,而且与系统两侧机组各自惯量的大小有关。系统两侧机组惯量的变化将直接影响到暂态过程中两侧系统间的摆动频率及相对角度的变化过程,因而会影响到系统的暂态稳定水平。

(3)大电网交流互联引起电网中一些线路或断面暂态稳定极限降低的情况,可能会发生在受端侧电网互联、送端侧电网基本不变的线路或断面上,如类似于华北电网山西至北京的500kV大房双回线、东北电网黑龙江至吉林间的500kV线路上,其主要原因是受端系统惯量显著增大。

(4)需要指出的是,一些电力系统专业书中所见到的机组惯量大、电网稳定水平就高的提法,仅适用于单机对无穷大系统或送端系统,对两机系统或受端系统就不适用。因此,实际电网不能笼统地套用此类提法。

(5)在电网暂态稳定计算工作中,系统等值和网络化简时对一些小容量机组的处理应慎重。过去曾出现过两个单位使用对小容量机组处理方法不同的两套数据计算出的同一条线路或断面的暂态稳定极限值相差较大的情况:受端系统保留接入110kV电网全部机组时,计算出的线路暂态稳定极限值就低;受端系统采用接入110kV电网的机组与负荷相抵消、机组惯量不考虑的处理方法,计算出的线路暂态稳定极限值就高。这一现象可能与受端系统惯量相差较大有主要关系。

篇12:电网工程建设管理体系分析论文

电网工程建设管理体系分析论文

摘要:当前,随着电力需求的不断增长,电网建设变得越来越重要。对于电网建设项目而言,借助工程量清单进行工程量管理有着极其重要的作用。通过分析电网建设项目工程量管理体系中存在的问题,提出了相应的解决对策,以供参考。

关键词:工程量清单;电网工程;建设项目;管理体系

工程量清单以“从设计工作开始,到项目竣工”为一个结点,对电网建设项目的具体工作进行分析,保证电网建设项目的造价和工程量在合理的范围内,确保电网建设项目的正常开展。对于工程量清单来说,工程量管理体系极其重要,因此,针对工程量管理体系中存在的问题及其解决对策进行分析具有十分重要的意义。

1工程量管理体系中存在的问题

现阶段,电网建设项目工程量管理体系中仍然存在一些问题。这些问题集中体现为工程量管理制度未有效落实、管理人员能力不足和工程量清单编制深度不足。只有在同时具备外部环境和内部条件的情况下,才能真正保证工程量管理体系功能的发挥。

1.1工程量管理制度未有效落实

电网建设项目往往具有较长的建设周期,工程量管理应贯穿于项目的始终。但现阶段,工程量管理制度往往不能有效落实,且一些企业对工程量管理的认知不足,导致电网建设项目的相关人员不重视工程量管理,最终导致工程量管理体系中出现问题。

1.2管理人员能力不足

在工程量管理体系中,执行工程量管理这项工作需要由项目管理人员完成。这就要求项目管理人员具备较强的综合管理意识,并且对电网建设项目实施要有较为清晰的认识。这种认识有助于提升项目管理人员的能力。但目前,很多项目管理人员的自身素质达不到上述要求,因此,在落实工程量管理制度的过程中,便会出现各种问题。

1.3工程量清单编制深度不足

工程量清单是工程量管理的重要工具,并且在很多时候,也是衡量工程量管理是否合理的重要依据。在实际工作中,很多业主单位对工程量清单的编制深度不足,导致管理工作只是依照工程量清单进行,脱离了工程实际。可见,工程量清单编制深度不足也是导致电网建设项目实施难以有效推进的原因之一。对此,相关单位应将工程量清单编制纳入工程量管理体系中。

2工程量管理体系中问题的解决对策

电网建设项目工程是一项关乎国计民生的重点工程,需要所有参建人员予以高度重视。针对工程量管理体系中存在的上述问题,主要解决对策如下。

2.1增强全过程工程量管理意识

由于电网建设项目的规模较大,对人力和物力方面的要求较高,因此,一旦出现决策性失误,往往会造成无法挽回的经济损失。为了合理确定相关工程量,在电网建设项目的实施过程中,需要按阶段的不同对工程量进行多次确定。同时,应明确工程量管理体系对于电网建设项目的重要意义。在电网建设项目的具体实施过程中,实行工程量管理十分必要,有助于相关单位对电网建设项目的社会效益和经济效益进行具体的分析。

2.2提高项目管理人员的综合素质

由于电网建设项目具有特殊性,因此,项目管理人员不仅要对工程量管理有着较深的认识,还要对电网建设项目涉及到的技术层面的知识有一定的了解,比如设计内容、设计参数和法律法规等;不仅要掌握与自身业务相关的综合知识,更要具备较高的技术水平;不仅要将自己所学的知识熟练应用于工程量管理中,还要对市场经济有着准确的判断,从而为项目造价提供较好的参考建议和决策依据。要想提高项目管理人员的综合素质,可以从以下两方面入手:①不断积累工程量管理的相关知识。在电网建设项目实施中,工程量管理工作需要由实践经验丰富的项目管理人员来完成。项目管理人员不仅要具备与自身业务相关的知识,更要具有丰富的现场管理经验。因此,在具体的施工过程中,项目管理人员要不断积累、学习工程量管理的`相关知识。在信息技术发展迅速的今天,积累和学习过程更为简单――通过计算机对相关资料进行有效的整理、分析,然后建立数据库,并在应用的过程中对资料进行有效的归纳和总结。②重视项目管理人员的业务培训。相关单位可以组织继续教育培训活动,帮助项目管理人员掌握自己不熟悉的知识,在实际施工中做到学以致用。这种方式可以很好地帮助项目管理人员提高自身的技能和综合素质。

2.3科学、有效地管理工程量清单

工程量清单是工程量管理体系的重要组成部分,直接关系到工程量管理的具体实施。对于建设管理单位而言,只有不断完善工程量清单,才能真正保证工程量管理体系功能的发挥。要想真正做好工程量管理工作,就需要做好以下两方面的工作:①在设计阶段,建设管理单位应提前介入工程项目施工,设立一个合理的工程量管理和控制目标。该目标的设立使得工程设计有据可依。同时,在项目实施过程中,要严格控制一些不合理的变更。通常情况下,不合理的变更主要发生在技术设计和施工图设计阶段。②工程设计单位需要对工程量清单进行规范、详细的编制。在市场经济条件下,工程量清单的使用是以市场导向作为主要目的进行的全过程管理的模式,需要法律条款约束。同时,加强施工全过程监督,并严格管理电网建设项目工程量清单的编制。此外,还需要对一些不合理行为进行及时处理,保证电网建设项目工程量清单的合理性,这样才能使工程量管理活动顺利进行。

3总结

目前,电网建设项目已经取得了一定的进展。现代建设理念的提出有助于工程量管理在电网建设项目中的成功应用。

参考文献

[1]袁灿培.基于工程量清单的电网工程量管理体系研究[J].中国电力教育,(03):237-238.

[2]赵杰.基于工程量清单的电力工程造价研究[J].中国电子商务,2014(20):241.

[3]杨晓宇.浅谈电网工程的工程量清单计价与应用[J].科技经济市场,(2):103-104.

篇13:电网建设工程施工技术分析论文

电网建设工程施工技术分析论文

摘要:随着科学技术的不断创新和发展,以及人们生活水平的提高,电力能源的需求力度不断加大,因此,对于电网建设的相关发展也越来越受到社会的关注。我国在进行电网建设的过程中,智能化施工技术已经得到有效的应用,同时也成为了当前电网建设的重要目标。本文主要从智能化电网建设的概念与特点角度出发,详细简述了电网建设工程中的智能化施工技术的应用,并从三个角度来进行详细的阐述,为我国电网建设工程中的智能化施工技术应用分析提供参考。

关键词:电网建设,施工技术,应用分析

1.智能化电网建设的概念与特点

1.1智能化电网建设的概念

在新时期的环境下,随着社会经济水平的不断提高,以及科学技术的不断创新和发展,我国电力行业也发生了巨大的变化,这些变化与人们的生活是息息相关的。从另外一个角度来说,一个国家的电网发电程度能够有效体现该国的经济发达程度,同时也能够促进国民生活的质量。但是,随着资源的日益枯竭以及人口大量增加,温室效应已经越来越严重,这也成为了每个国家所要面临的重要问题,所以,智能化电网的建设对于改变能源现状有着重要的作用和意义,通过新的能源利用形式,从而改变行业的发展路线,提高能源的利用效率,对于国家经济建设以及提高人们的生活水平有重要作用。

1.2智能化电网建设的特点

中国是一个人口大国,同时也是能源消耗大国,尽管我国的能源矿产比较丰富,但是也面临着日益枯竭的现状,所以,提高智能化电网的建设对于国家的持续发展有重要的作用和意义。在实际的应用过程中,智能化电网建设要依照实际的国情和经济发展水平进行,不能一味的追求速度,要循序渐进的来实行。根据这些情况,我国实行智能化电网建设具有一定的特点,第一,低碳环保特点,在使用智能化电网建设时,要充分有效的利用电网资源,有效降低能源对环境的污染。第二,实用和耐用特点,根据实际的环境要求,提高网架结构的坚固度,保障其实用性,增加其使用的寿命,这样才能在比较恶劣的环境当中进行应用。第三,有效的自动化特点,在建设智能化电网过程中,最重要的便是保障其高度的自动化,面对可能出现的各种故障和问题,能够通过自动化系统来进行有效的解决,从而保障电网的持续有效运行。第四,在性价比方面的特点,应用智能化电网,应用先进的电力工程方面的技术,因此为了提高智能化电网建设的经济效益,要有效保障其建设过程中的成本和后期运营成本。

2.电网建设工程中的智能化施工技术的应用

在进行智能化施工技术的应用时,主要从三个方面入手,分别是电源、输电以及发电。针对这三个方面,对智能化施工技术的应用进行有效的分析。

2.1智能化施工技术在发电过程中的应用

在实际的发电过程中,要有效应用智能化施工技术,通过先进的电子设备来保障对电能的控制和转化,有效提升电能的利用率,降低相关设备在运用过程中的损耗,从而提升发电机以及机电设备的使用效率。同时随着科学技术的不断创新和发展,电容技术也得到了有效的.发展,半导体功率元件的应用性能也得到了有效的提升,同时也逐渐向着高压的方向转变。而且,已经有大量的高精尖技术出现,比如开断技术等,通过对这些技术的应用,对于发电过程有着重要的辅助作用。

2.2智能化施工技术在电源上的应用

要想有效满足各类电子设备的使用,通过智能化施工技术能够有效满足不同用户的电子设备需求,比如交流电源和直流电源的供应等,甚至可以提供不同频率电源,以实际中的应用为例,很多蓄电池都是通过直流的方式来完成充电,而一些变电所就可以通过直流电源以及交流电源来完成实际的充电,有的电子计算已经应用了高频率的电源,这种电源是一种开关电源,对于使用人员来说,有重要的意义和作用。

2.3智能化施工技术在输电过程中的应用

智能化施工技术在电网建设过程中的应用有一定的要求,主要是要保障电能的质量,以及实际的电网工作情况,要想有效保障这些要求能够实现,则要充分应用无功补偿技术以及谐波抑制技术。随着科学技术的不断创新和发展,以及智能电网的应用,智能化电网的市场得到了有效的扩大,同时,大量的智能化设备以及技术不断涌现。通过对这些技术的有效应用,不仅提升了电网的输电能力,同时也保障了电网输电过程的稳定性,有效的改善了容易断网以及电压不稳的问题,所以,在电网建设工程当中,有效应用智能化施工技术,对于提升电网的使用性能以及效率有重要的作用和意义。

3.结束语

综上所述,随着我国人民生活水平的不断提高,电网的发展也得到了有效的提升,而智能化电网的建设也得到了有效的应用,而随着这些智能化施工技术的实施和应用,大大提升了我国电网的智能化发展,不仅提高了电网运行的效率,同时也降低了电网从业者的工作强度,为人们的用电安全提供了保障。

参考文献

[1]电力工业部高压开关设备标准化技术委员会.DL/T637-阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件[S].北京:中国电力出版社,2013

[2]电力行业电力规划设计标准化技术委员会.DL/T5004-2014阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件[S].北京:中国电力出版社,2014

篇14:农村电网智能化关键技术分析论文

农村电网智能化关键技术分析论文

1.农村智能电网建设的主要内容

(1)农村智能电网装备的建设农村智能电网建设的智能装备主要包括三个部分,即智能变电站、智能配电开关、智能配电设备。农村智能变电站建设应着力解决农网变电设备在线监测、设备优化检修、变电设备智能化控制的智能化平台建设问题,使变电站处于主设备全寿命周期智能在线管理状态。农网智能配电开关建设方面,对断路器、非平面接触结构开关操动机构、固体绝缘开关、气体绝缘开关等设备实现智能化配套建设。农网智能配电设备方面,研制或引入符合智能配电网功能的配电柜和箱变,使配电台区具有较高的智能自适应,设计出智能一体化管理的配电终端方案。

(2)农村电网自动化与优化运行建设建立农村电网低压电网统一采集与交换平台,实现通信、采集交换、应用分析三者分离,统一数据与业务应用服务的接口,并提供安全级别更高的防护;建立高级调度与智能决策支持系统,以及农村电网调度、集控、配网、配电管理的统一管理平台,实现农网智能调度;在节能配电智能化建设方面,对节能型配电变压器、分布式电源、智能化管理软件等设计具有统一标准的方案,实现可持续的节能配电管理;在实现农村电网智能化建设时,必须提前设计极端外部灾害下的农网风险预警与智能控制系统与方案,保证智能农网的持续稳定运行。

(3)农村电网智能通信建设通信技术及通信网络铺设是实现农村电网智能化建设的基础和根本,因此在农网智能通信建设方面,设计出多点分散的低成本、高可靠性混合通信系统,实现配电网络监控的实施通信。在农网数字载波通信方面建立电力线载波信道模型,研制适合农村电网使用的电力线数字载波通信装置,并建立示范工程。充分利用无线宽带技术,依托智能农网系统与平台构建电力宽带无线通信网络,并制定统一的无线宽带通信标准。

(4)农村智能电网基础设备标准统一化管理在农村电网智能化建设过程中,由于电网中的电气设备并非是统一的产品,不同企业产品具有不同的技术标准与设备标准规范,这就造成电网中不同设备之间存在不兼容或不易取代的现象,比如不同厂家的智能漏电保护器,即使相同容量情况下亦具有不同的标准和规格,这对于后期的修护维修带来很大影响,另外不同产品随具有相同的功能,但设备的接线方式亦存在差异,有的领先在左边有的在右边,这在维护中带来十分的不便。鉴于这些情况,在智能电网建设中,必须制定统一标准和设备标准规范,研发高匹配性的智能配电设备,以保障智能电网的后期维护。

2.农村电网智能化建设的关键技术分析

(1)新型农村电网智能调度技术智能调度在农村电网智能化建设中占据重要地位,是实现智能农网的关键之一。智能调度中心通常被称为智能电网的神经中枢,是实现智能电网安全运行的重要手段。智能调动的主要内容包括智能电网数据采集、调度决策、控制执行等,因此智能调度的关键技术主要包括配电网运行评估技术、配电网络及电源负荷互动协调技术、面向全过程的信息集成与自动化建模技术、多阶段一体化调度决策技术、运行风险预警技术、多维空间信息可视化技术、智能配电终端与一次设备融合技术等。

(2)新型农村电网智能配网技术与智能调度一样,智能配网在农村电网智能建设中同样具有重要的`作用,是智能电网的核心环节,其为输电网与用电网之间建立了良好的关系。配网设计到更多、更复杂的吸纳路与网络拓扑,是网架中作为薄弱的环节之一,因此必须在智能配网技术方面做好工作,进而确保智能电网的顺利建设与运行。智能配网技术主要包括自语控制技术、配网分析技术、智能电网调控技术(比如故障检测、定位、隔离、恢复等)、实时全景信息采集技术、配网关键点的同步测量、监控及信息交互技术、DSCADA等。

(3)新型农村电网智能变电站技术在某种程度上可以说,变电站是整个农村电网智能建设中最为重要的环节,是实现农网所有信息数据采集的基础,因此对于变电站的智能建设以及智能变电站技术研究十分重要。新型农村电网智能变电站技术的研究主要集中在以下几个方面:

①100KV及以下变电站的光与同步相量测量技术;

②实时动态测量技术及IEEE158对时协议技术,建立相关设备实施技术、建立智能变电站通信网络与系统的评价模型与评价标准、建立智能变电站通信系统的相关仿真模型与技术,以及仿真和评估工具的开发;

③智能变电站通信网络故障在线监测、控制、恢复技术,以及网络冗余拓扑结构中的负载均衡技术等。农村电网智能建设是一个系统工程,需要多部门的通力合作以及多技术的支持才能保障其顺利完成。在今后的农网智能建设中,要认真做好农网智能化建设的组织规划,深入研究电网智能化建设的相关技术,通过试点逐步铺开智能网络,最终实现农村电网的智能化建设。

篇15:分析个人利益保护论文

分析个人利益保护论文

[摘要]情况判决是指法院确认被诉行政行为违法,为了保护重大公共利益而不予以撤销的一种判决,保护既存公共利益是情况判决的立法初衷。但在情况判决当中仍不能忽视对个人利益的应有保护。个人利益保护不能仅仅局限在事后获得赔偿方面,还应作为一客观要素,纳入到利益衡量的序列,成为判断公共利益损失程度以及是否适用情况判决的参照标准。

[关键词]情况判决利益衡量行政诉讼

一、从一个典型案例说起

安徽省高级人民法院[2004]皖行终字第51号行政判决书:2001年8月,被告歙县人民政府与第三人黄山徽兰房地产开发公司签定了《小北街改造项目协议书》。2002年8月,第三人以(歙)房预售证第005号预售许可证向社会公开预售上述协议书项目开发范围内新建房屋。2003年3月31日,位于该改造项目范围内原告张铎所有的小北街15号的房屋(原告持有该地歙国用[2000]字第813号国有土地使用证)被拆除,原告张铎提起要求撤销被告该具体行政行为的诉讼。一审法院判决:确认被告歙县人民政府以《小北街改造项目协议书》形式规划、管理和利用小北街15号地的行为违法,责令被告采取相应的补救措施。其判决理由是:虽然被告没有按照法律的规定和法庭的要求提供作出被诉具体行政行为的全部证据和所依据的规范性文件,应视为该具体行政行为没有证据、依据,依法应予撤销。但由于小北街15号地块事实上已被纳入小北街地段整体改造,且整体改造已全部完成,如判决撤销可能造成重大损失,故应适用《关于执行<中华人民共和国行政诉讼法>若干问题的解释》第58条(以下简称第58条)之规定确认其违法。原告不服,认为小北街地段是商业开发,而非整体改造,撤销被诉的具体行政行为不会给国家利益或者公共利益造成重大损失,故不应适用第58条之规定,即以一审认定事实不清,适用法律错误为由提起上诉。2004年7月13日安徽省高级人民法院基于同样理由作出了“驳回上诉,维持原判”的终审判决。

本案(以下简称为开发案)属于情况判决适用的典型案例,法院依据司法解释第58条,基于对涉案公共利益的保护,对本应撤销的被诉行政行为只确认其违法以保留其法律效力,从而使该公共利益得到保全。但案件的审结并不意味着纠纷最后的尘埃落定,违法的行政行为因为保护公益而逃脱了法律的应有制裁,个人合法利益因为公益的考量而失去了应有的司法救济,司法的公正,法律的威严在个案当中被模糊化。这些也正是情况判决制度自设立以来一直饱受争议的重要原因。本文拟就案中原告个人合法利益保护在实质意义上缺失的现实对情况判决制度中个人利益保护问题予以探讨,以图对个人利益保障这一法律目标在情况判决适用中得以更好实现并有所裨益。

二、情况判决中的利益衡量问题

情况判决制度由日本首创,经由我国台湾承继完善,之后在祖国大陆《关于执行<中华人民共和国行政诉讼法>若干问题的解释》第58条中得以确认:“被诉具体行政行为违法,但撤销该具体行政行为将会给国家利益或者公共利益造成重大损失的,人民法院应当作出确认被诉具体行政行为违法的判决,并责令被诉行政机关采取相应的补救措施,造成损害的,依法判决承担赔偿责任。”该条规定即是我国大陆适用情况判决的法律依据。情况判决是指依据一般行政法治规则,被诉行政行为被确认违法就应当予以撤销,但基于国家利益或者公共利益的考虑而只判决确认该行政行为违法而不予以撤销,同时责令被诉行政主体采取其他补救措施,并赔偿原告因该违法行政行为受到的损害的一种判决方式。其本质即在于对一个本应撤销的违法行政行为,由于考虑到公共利益只确认其违法,而继续保持该行政行为效力的判决方式。根据司法解释第58条之规定,我国情况判决的适用条件主要包括:第一,涉案行政行为违法,依法应予撤销。第二,如果撤销该行政行为,将会给国家利益或者公共利益造成重大损失。

利益是人们一切行为的动力,决定着法律的产生、发展和运作,而法律的基本功能之一也在于对各种利益进行平衡和协调。利益主体多元化的时代里,利益冲突已经构成了社会常态。当利益冲突所引发的纠纷推列到法官的案前时,依法对所有涉案利益进行衡量、取舍和协调就成为纠纷解决不可缺少的司法历程。在情况判决当中存在着公共利益与个人利益的现实冲突:一方面是如撤销被诉行政行为,涉案公共利益可能会遭受重大的损失;另一方面如不撤销被诉行政行为,涉案的个人合法利益则不能得到本应有的保障。由此,作为法解释方法的利益衡量原则在情况判决的适用当中有着举足轻重的作用。一方面需要衡量撤销或不撤销被诉行政行为,给公共利益带来不同的影响;另一方面则需要在涉案的公共利益和个人利益之间进行衡量,而后者对个人利益的保护显得尤为重要。

保护各种合法利益的是法律追求的目标。由于情况判决“承认‘违法却合乎公益’的情况的存在,而使得公益判断脱离法治主义的束缚,极端情况下有可能沦为行政机关乃至司法机关的独占与恣意”1.从而也为涉案个人的合法利益造成更大显性或隐性的威胁和损害。同时由于公共利益自身固然的抽象性,以及法律对其“重大”程度判断标准规定的模糊性,决定了情况判决在把法院推到了公共利益与个人利益“裁判者”的位置,留给法官颇大的自由裁量空间的同时,也给留下了诸多的技术难题,造成法律实务中个人利益的在实际意义上的沦丧的现象屡见不鲜。故此,情况判决适用条件得到法律和法理学家的众多关注。而在这当中对个人利益的衡量与保护则成为关注的焦点。

三、个人利益是利益衡量中的独立因素

情况判决中当事人利益保护不仅仅在于获得事后赔偿,还包括是否适用情况判决的选择判断过程中,也就是选择适用情况判决的利益衡量过程中不单单考虑公共利益,而要考虑一切应考虑因素,把个人利益加入对利益衡量的序列当中。

公共利益不应该是情况判决中利益衡量的唯一因素。现代社会,公共利益与个人利益具有一致性和冲突两个方面,个人利益至上或公共利益至上的绝对主义都是非理性的。公共利益也并非是个人利益的简单相加,就某种层面上讲,公共利益只不过是每个具体的个人利益中具有共性的那部分的总和,其源于个人利益而又独立于个人利益。因此在现实生活中的某一具体时空之下,两者不可避免地会存在着冲突与矛盾。

无可置疑,“大公无私”、“以大局为重”的精神理念,仍是我们传统文化和现代精神文明建设所倡导的主旋律。公共利益至上的观念在我国有更多的社会基础和文化积淀,对我们的法官影响也更深。以保护既存的公共利益为立法初衷的情况判决制度的'设置,不能不说在某种程度上是受到了这种观念的影响。然而诚如有学者所说的那样,“个人利益服从国家利益只能是体现一种道德上积极的观念,从法律公平和正义的角度看,却未必可行。”1

国家的存在、法律的设置,从根本目的上来讲是在对个人权益的实现,从而个人权利以及其后所隐含的个人利益应被作为公共权力的起点和终点,这是逻辑上的必然。如此一来,如果我们单纯以公共利益为理由来否定个人利益,不仅会损害个人追求利益的积极性,进而导致社会利益总量的下降,也会在某种程度上造成国家和法律的异化。

情况判决即是以利益衡量之法解释方法来解决行政争议的判决。利益衡量在行政个案中的最大意义在于当涉案的公共利益与个人利益发生冲突时,尽量地在二者之间寻找到妥协的方案,在确保优位利益的同时把让位利益的牺牲程度降低到最小限度。也就是说,“利益衡量的结果应使各种利益尽可能的最大化”。2而就笔者的理解,利益的最大化应指的是社会整体利益的最大化。把它放在情况判决中利益衡量的领域上来讲,也就是要求利益衡量的结果选择,应以衡量对象对促进社会整体利益增进的增进量或减少社会整体利益损害的减少量的大小为依据,而不能简单仅因为是涉及到公共利益或国家利益,就忽略对个人利益的关注。

基于此,笔者认为公共利益至上的绝对主义是极不适当的,在公共利益并不存在恒定的优位位阶,它并不能够独立成为否定个人利益正当的、充分的理由。因此,“在特定条件下,当国家利益与个人利益发生冲突时,国家利益应当优先得到保护,但在一般情况下,法院应当通过利益衡量来确定优先保护国家利益还是个人利益。在个人利益可能遭受重大损失的时候,也应当予以保护”。3这也就意味着,情况判决之所以对公共利益予以倾向性保护,并非在于或仅在于公共利益的性质,而是基于某种衡量之后的一个选择。

个人利益应纳入到利益衡量的序列当中,关注个人利益是选择适用情况判决的重要因素。我国情况判决制度法律规定中对公共利益的损失程序判断标准未作明确规定,不能不说是立法的一个缺憾。之所以对公共利益损失程序的判断标准给予关注,是基于以下几个方面的考虑:其一,司法解释第58条对情况判决限制以“将会给国家利益或公共利益造成重大损失”这另一前提条件,这当中有个不言自明的暗示:如果该损失未达到“重大”之程度,则不得适用情况判决。同时《关于执行<中华人民共和国行政诉讼法>若干问题的解释》第59条规定,“根据行政诉讼法第五十四条第(二)项规定判决撤销违法的被诉具体行政行为,将会给国家利益、公共利益或者他人合法权益造成损失的,人民法院在判决撤销的同时,可以分别采取以下方式处理……”比较这两条司法解释的规定,我们可以看出,对公共利益所造成的损失是否达到“重大”之程度,是否撤销被诉行政行为,是否适用情况判决的关键因素之一;其二,情况判决实则是对宪法共同所保护的个人利益和公共利益进行衡量之后的结果。而从逻辑上讲,“衡量”应该是双方或多方之间相比较的过程。如果缺乏相应的参照标准或衡量对象,所谓“衡量”也只能沦为单方面的意志判断。或许我们可以从抽象的层面,用比例原则对以“公共利益”或“公共福祉”为理由限制个人合法权益的情况判决予以拘束,但如果缺失具体、客观层面上的规制,情况判决的适用则可能因全系于法官的主观价值判断,缺少一般的根据而难免会落入脱离法治的窠臼;其三,公共利益的抽象性决定了在公共利益界定方面存在着必然的自由裁量空间。这即意味着我们只能在公共利益与个人利益的衡量过程中进行客观规制,才能真正在防止情况判决的被滥用方面有所作为,以保护个人利益不受看似合法却实则违背立法意旨和立法精神的伤害;其四,公共利益与人个利益是行政权力运行的并行目标,任何偏废与立法意旨都是相违背的。由此情况判决在同受法律保护的公共利益与个人利益之间所采取的妥协方案应是对二者进行“衡量”而非“取舍”的结果。但公共利益与私人利益是性质不同,二者难以进行直接的比较,所以确立一客观标准具有了重要的意义。由此看来,对情况判决中涉案公共利益的损失程度这一客观适用条件的判断标准予以明确的规定,是严格情况判决适用条件,更好实现情况判决制度立法意旨的关键步骤之一。

对公共利益损失程度的判断,日本和我国台湾均以“考虑原告所蒙受的损害的程度,其损害的赔偿或者防止的程度及方法以及其他一切情况”(日本《行政案件诉讼法》第31条)、“经斟酌原告所受损害、赔偿程度、防止方法及其他一切事情”(台湾地区《行政诉讼法》第198条)作为利益衡量参照的标准,这一点值得我们借鉴。即在我国情况判决的适用条件或法律适用过程当中,应把原告方的个人利益纳入到利益衡量的过程当中,考虑原告方所受的损害程度、其损害赔偿或防止的程度及方法等一切因素。一方面是为规制情况判决制度的滥用,另一方面则是对情况判决中的个人利益予以应有的关注和保护。

值得一提的是,在这个衡量比较的过程当中,应该杜绝单纯以经济效益为取向,去追求利益衡量所谓的“利益最大化”。首先,公共利益包含政治的、经济的、文化的、社会的等多方面的内容,法律的尊重、法治的维护也是公共利益内容之一。其次,单纯以经济利益为衡量标准会造成法律价值的扭曲,在一个以经济效益为取向的分析方法中,由于政府“实行程序所花费的成本,比私人因此所得到的利益更为明显可见,而且政府的负担是较不可避免的……从而(使)不可避免的行政成本重于个别程序保障所导出价值,而使程序的保障相形之下被牺牲”1,而最终导致“原本应该受到正当程序条款保障的私人,反而失去践行程序的权利”。2即如果单纯以经济效益为取向,去追求利益衡量所谓的“利益最大化”,很容易会造成近乎所有的衡量结果都对政府有利,而使得个人合法的利益在实质意义上被架空,从而使情况判决沦为法院对剥夺个人合法利益行为正当化的手段,最终落入司法恣意的窠臼。故此,我们在进行利益衡量时,应对其适用的范围、必须考虑的要素作更为严格和周全的设置。这当中有学者认为“如果个人利益因为涉案行政行为的撤销,也可能造成重大损失时……也应该适用情况判决”3的观点,就是单纯从经济效益的角度来理解“利益最大化”,从而扩大情况判决适用范围的典型表现,笔者认为该观点值得商榷。至于涉案第三人的利益损害应如何处理,因属于另一层面的问题,在这里不作深述。

四、结语

回归到“开发案”中,可以认为本案之所以适用情况判决,并非仅因为“小北街改造”这一开发项目是属于“公共利益”,而是经过衡量该公共利益“如判决(被告行政行为)撤销可能造成重大损失”之后所作的法律适用。我们姑且不论本案中对该“公共利益”的界定是否合适,纯粹从法律适用的逻辑这一点上来看,根据我国现有法律的规定,该案的判决结果无疑是正确的,由于法律规定缺失,法院在处理过程、判决理由中没有交代个人利益在利益衡量过程中的作用。

对公共利益损失是否“重大”的标准的界定是“开发案”审判应考量的焦点所在。然而一审过程中法院的判决理由只列举了“小北街改造”这一开发项目是属于“公共利益”、“如判决(被告行政行为)撤销可能造成(该公共利益的)重大损失”,但对该可能损失程度之所以能够界定为“重大”的参照标准和论证过程并未作以说明。二审中二审法院认同该理由成立但同样也未对此两个方面进行说明。在目前,对这个标准的把握和过程的论证,我们只能冀求在法官“心证”过程中能够存在并得以良好的运用和运行。这固然是我国行政审判书本身的沉疴所在。而笔者认为,由于公共利益本身固有的抽象性,出于对个人利益保护之目的,应该更多地在公共利益与个人利益的衡量标准中注入更多的客观因素,把个人利益纳入到利益衡量的序列当中,明确利益衡量应考量的因素,以图缩小法官在情况判决中可以自由裁量的空间,为情况判决立法初衷的正当实现提供更多更为务实的保障,而把它在法律中予以明确规定,则是实现这一目的的最好途径。

1「中国台湾」翁岳生主编:《行政诉讼法逐条释义》,五南图书出版公司2003年版,第562-563页。

1甘文:《利益衡量与司法审查》,《行政执法与行政审判》,2003年第2期,第144页。

2甘文:《利益衡量与司法审查》,《行政执法与行政审判》,2003年第2期,第156页。

3甘文:《行政诉讼法司法解释之评论——理由、观点与问题》,中国法制出版社2000年版,第167页。

1叶俊荣:《环境行政的正当法律程序》,自印本,1997年版第79页。

2胡玉鸿:《关于“利益衡量”的几个法理问题》,载《现代法学》2001年第4期,第37页。

3余凤、李晓萍:《行政确认违法判决中相对人利益保护问题研究》,载《民主与法制》,2006年第10期,第34页。

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