前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的發(fā)電技術(shù)論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
當(dāng)今世界,環(huán)境污染日益加劇,環(huán)境保護(hù)已成為國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。臨沂市是魯西南重要的商貿(mào)樞紐,近幾年來,隨著商貿(mào)批發(fā)市場規(guī)模的發(fā)展,城市人口迅速增加。相應(yīng)的城市生活垃圾的數(shù)量也在急劇增加,據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)在每天產(chǎn)生城市生活垃圾約600噸左右,并以每年平均10%增長率遞增。臨沂市政府把垃圾處理列為99年度市政府“為民十大工程”之一,決定投資5000萬元,在臨沂市城西北36公里處征地1500畝,用于城市生活垃圾的填埋。一期工程先征地500畝,現(xiàn)在正在進(jìn)行勘探、水文調(diào)查、基礎(chǔ)處理等前期工作。
城市生活垃圾的處理方法主要有填埋、堆肥、焚燒等。填埋法方便易行,處理量大,是現(xiàn)在城市垃圾處理的一種主要方法,但是易造成二次污染,特別是垃圾中的一些有毒有害物質(zhì)填埋腐爛后,滲透到地下,引起地下水的污染;同時(shí)產(chǎn)生的一些有害氣體
造成環(huán)境的二次污染,并且需占用大量的土地。焚燒法是最有效的方法,使城市垃圾處理基本上達(dá)到了減容化、無害化和能源化的目的。垃圾焚燒后,一般體積可減少90%以上,重量減輕80%以上;高溫焚燒后還能消除垃圾中大量有害病菌和有毒物質(zhì),可有效地控制二次污染。垃圾焚燒后產(chǎn)生的熱能可用于發(fā)電供熱,實(shí)現(xiàn)了能源的綜合利用。
2垃圾發(fā)電供熱技術(shù)的可行性分析
城市生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)在國外已有四十多年的歷史,最先利用垃圾發(fā)電的是德國和法國,近幾十年來,美國和***在垃圾發(fā)電方面的發(fā)展也相當(dāng)迅速。目前,***擁有垃圾發(fā)電廠一百多座,發(fā)電總?cè)萘吭?20MW以上,單臺(tái)設(shè)備最大處理垃圾能力為552噸/日。
我國垃圾焚燒發(fā)電供熱技術(shù)起步較晚,現(xiàn)在還處于研究開發(fā)階段?,F(xiàn)已建立的部分垃圾發(fā)電站,基本上是引進(jìn)國外的設(shè)備和技術(shù)。我國第一座垃圾發(fā)電站是在深圳,引進(jìn)的是***三菱重工生產(chǎn)的兩臺(tái)爐排式垃圾焚燒爐,日處理垃圾150噸,配置500kW的汽輪發(fā)電機(jī)組來發(fā)電供熱。1992年又上了一臺(tái)杭州鍋爐廠(引進(jìn)***三菱重工技術(shù))制造的垃圾焚燒爐,日處理垃圾150噸,配置1500kW汽輪發(fā)電機(jī)組。在上海、天津等城市也相繼與法國、澳大利亞等國家合作建設(shè)垃圾發(fā)電廠。引進(jìn)的這些垃圾鍋爐基本上都是爐排爐,價(jià)格昂貴,而且在燃用低熱值、高水份的垃圾時(shí),為了保證鍋爐的正常燃燒,達(dá)到需要的工藝參數(shù),必須添加燃料油,運(yùn)行成本較高,經(jīng)濟(jì)效益差。發(fā)展適合我國國情的垃圾焚燒爐,實(shí)現(xiàn)設(shè)備國產(chǎn)化,達(dá)到低污染和高效燃燒是眾多科研單位和生產(chǎn)廠家正在研究開發(fā)的課題。
流化床燃燒技術(shù)是本世紀(jì)六十年代迅速發(fā)展起來的一種新型清潔燃燒技術(shù)。他利用爐內(nèi)燃料的充分流動(dòng)、混合,達(dá)到高效燃燒。我國在利用流化床燃燒技術(shù)燃用低熱值燃料方面處于國際領(lǐng)先水平。特別是浙江大學(xué)熱能工程研究所多年來進(jìn)行廢棄物(如洗煤泥、煤矸石、城市生活垃圾等)的研究開發(fā)和應(yīng)用。成功開發(fā)出異重流化床城市生活垃圾焚燒技術(shù),可實(shí)現(xiàn)高效清潔燃燒。采用流化燃燒技術(shù)焚燒垃圾的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
a操作方便,運(yùn)行穩(wěn)定。由于流化床床料為石英沙或爐渣,蓄熱量大,因而避免了床的急冷急熱現(xiàn)象,燃燒穩(wěn)定。垃圾的干燥、著火、燃燒幾乎同時(shí)進(jìn)行,無需復(fù)雜的調(diào)整,燃燒控制容易,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和連續(xù)燃燒。
b設(shè)備壽命長。爐內(nèi)沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,使用壽命長。
c可采用全面的防二次污染的措施。對(duì)焚燒時(shí)產(chǎn)生的有害物質(zhì)進(jìn)行處理,在不增加太多投資的前提下,可將NOX、SO2等氣體排放控制在國家標(biāo)準(zhǔn)以下,爐渣呈干態(tài)排出,便于爐渣的綜合利用。
d流化床焚燒爐由于爐內(nèi)燃燒強(qiáng)度和傳熱強(qiáng)度高,相同垃圾處理量的流化床焚燒爐和爐排爐相比體積要小,故而投資小,適應(yīng)于大型化發(fā)展。
e燃料適應(yīng)性廣,可燃燒高水分、低熱值、高灰分的垃圾,床內(nèi)混合均勻,燃盡度高,使垃圾容積大大減少,特別適應(yīng)于垃圾熱值隨季節(jié)變化很大的特點(diǎn)。
因此,流化床垃圾焚燒是一種綜合性能優(yōu)越的焚燒方式,尤其適合我國垃圾熱值低、成分比較復(fù)雜的國情。隨著我國人民生活水平的提高,城市生活垃圾中無機(jī)物含量將大幅度下降,有機(jī)物、紙、塑料等高熱值廢棄物成份逐漸上升,使之具備了能源化利用的可能。當(dāng)城市生活垃圾隨著季節(jié)變化或影響過低時(shí),為保證供電或供熱,可將垃圾與輔助燃料(如原煤、廢油等)在同一爐內(nèi)混燒。
目前,城市生活垃圾流化床焚燒發(fā)電新技術(shù)已應(yīng)用到商業(yè)化運(yùn)營的熱電項(xiàng)目上。1998年浙江大學(xué)熱能研究所與杭州錦江集團(tuán)將聯(lián)合開發(fā)的此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到余杭熱電廠,把余杭熱電廠原有的一臺(tái)35t/h鏈條鍋爐改造為垃圾流化床焚燒爐,燃用杭州市部分地區(qū)的城市生活垃圾。鍋爐經(jīng)改造后,單臺(tái)爐日處理垃圾150~250噸,同時(shí)補(bǔ)充部分輔助燃料--原煤,以保證熱電廠的正常供熱和發(fā)電。
余杭熱電廠的垃圾焚燒爐至今已運(yùn)行十個(gè)月,運(yùn)行狀況良好。其運(yùn)行情況如下:垃圾焚燒爐運(yùn)行穩(wěn)定,各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)和指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,保證了發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行;最長連續(xù)運(yùn)行時(shí)間超過一個(gè)月;平均每小時(shí)焚燒垃圾約7噸,最大量可達(dá)到11噸/小時(shí);對(duì)垃圾成分、熱值隨季節(jié)性變化和適應(yīng)性好。
通過以上的分析說明,在我國發(fā)展垃圾發(fā)電,在技術(shù)上已經(jīng)有了很大的突破,特別是近幾年來循環(huán)流化床燃燒技術(shù)發(fā)展迅速,為垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件。目前,我國各地?zé)犭姀S循環(huán)流化床鍋爐的數(shù)量正在大幅度上升,并向大型化發(fā)展,運(yùn)行操作和管理水平在不斷提高,并趨于成熟,對(duì)垃圾流化床焚燒爐的推廣應(yīng)用又創(chuàng)造了較好的環(huán)境。
3方案的選擇
垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)方案的確定,應(yīng)從本地的實(shí)際情況出發(fā),結(jié)合城市發(fā)展水平而定。國外的技術(shù)比較成熟,但設(shè)備的價(jià)格昂貴,投資太大,一般中小城市難以承受。采用國內(nèi)的技術(shù)和設(shè)備,投資小,很適合我國的國情。一般來說,在一個(gè)城市是新建一座垃圾焚燒發(fā)電廠,還是利用現(xiàn)有的熱電廠進(jìn)行改造,應(yīng)進(jìn)行可靠的分析和研究。筆者認(rèn)為,利用現(xiàn)有的小熱電廠進(jìn)行改造將比新建一座更有利,分析如下:
王云翠等:開發(fā)垃圾發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)熱電持續(xù)發(fā)展
熱電技術(shù)2000年第1期(總第65期)
a新建一座垃圾發(fā)電廠,在整體布局和結(jié)構(gòu)上可能合理些,但投資較大,如新建一座日處理垃圾300~500噸中型垃圾發(fā)電廠,要建3×35t/h鍋爐+2×6MW汽輪發(fā)電機(jī)組,需投資1.4~1.5億元。投資大,產(chǎn)出低,項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益低下。
b熱電廠在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,可以利用原有的生活辦公設(shè)施及生產(chǎn)廠區(qū)和配套設(shè)備,節(jié)省投資,見效快。同時(shí),進(jìn)行改造也可以有兩個(gè)方案;一是在熱電廠廠地允許的情況下,建新的垃圾焚燒爐和發(fā)電機(jī)組,那樣機(jī)組分布較合理,但在目前電力需求趨于飽和的情況下,新機(jī)組發(fā)電并網(wǎng)比較困難;原有的鍋爐進(jìn)行改造,配套熱電廠現(xiàn)有的機(jī)組,比較容易操作,可以節(jié)省大量的投資,實(shí)施容易,能起到事半功倍的效果。
臨沂熱電廠位于臨沂市西南部的工業(yè)區(qū)內(nèi)?,F(xiàn)有3×35t/h鏈條鍋爐+1×75t/h循環(huán)流化床鍋爐和1×C6+1×B6+1×C12中溫中壓汽輪發(fā)電機(jī)組。供熱主管線長20余公里,主要為50余家工業(yè)生產(chǎn)用戶和機(jī)關(guān)賓館居民采暖供熱。現(xiàn)有的兩臺(tái)35t/h鏈條爐需要燃用優(yōu)質(zhì)煙煤,雖經(jīng)幾次改造,但是效果不大。鍋爐效率低,經(jīng)測試鍋爐熱效率為78%,面臨著被淘汰的可能。如果把鏈條爐改造成流化床垃圾焚燒爐,可以解決臨沂市的垃圾處理問題,同時(shí)提高鍋爐的熱效率,適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,對(duì)我廠經(jīng)濟(jì)效益將有很大的改觀。因此,我們選擇了利用原有鍋爐進(jìn)行改造的方案。
4鍋爐改造方案
4.1鍋爐本體改造
鍋爐改造維持原爐膛中上部及尾部煙道不變,將爐膛下部爐排及渣斗拆除,使?fàn)t下部改為流化床密相燃燒區(qū),密相區(qū)內(nèi)布置傾斜埋管。埋管采用加裝鰭片和噴涂方式防止磨損。爐體水冷壁內(nèi)側(cè)敷有耐火層,防止磨損。鍋爐本體外部的汽水管道系統(tǒng)不變。增加了流化風(fēng)室及布風(fēng)板、風(fēng)帽,阻力大大增加,原有風(fēng)機(jī)壓頭不能滿足要求,所以選用高壓頭送風(fēng)機(jī)。引風(fēng)機(jī)也需改型。在爐膛出口設(shè)置分離器和返料器,經(jīng)分離器分離下的顆粒可實(shí)現(xiàn)爐內(nèi)循環(huán),增加其停留時(shí)間,這樣大大提高燃燒效率,且尾部受熱面的磨損程序大大減輕。
4.2垃圾處理系統(tǒng)
生活垃圾由汽車運(yùn)至廠內(nèi)垃圾儲(chǔ)存?zhèn)},在廠內(nèi)渣場位置建一座半地下的全密封的垃圾庫。
與現(xiàn)在的輸煤棧橋并行建一條密封的耐腐蝕的垃圾輸送皮帶。垃圾儲(chǔ)存?zhèn)}內(nèi)設(shè)有破碎機(jī),單梁吊車。并設(shè)有電磁去鐵器、污水泵等。垃圾運(yùn)至庫內(nèi),經(jīng)垃圾爐前處理系統(tǒng)送入爐內(nèi)。預(yù)處理系統(tǒng)一方面可打碎特大垃圾及塑料袋、木板、玻璃瓶、磚塊石塊等雜物,同時(shí)也可使垃圾均勻入爐,破碎后的垃圾用吊車抓到輸送帶上,送到爐前,經(jīng)往復(fù)式給料機(jī)送入爐內(nèi)。
采用吸風(fēng)管將垃圾坑內(nèi)散發(fā)的臭氣吸至爐內(nèi),進(jìn)行燃燒脫臭,不讓垃圾臭氣彌散。垃圾中的污水收集在坑底廢液池內(nèi),然后經(jīng)泵噴射至爐內(nèi)流化床段上方焚燒,使其充分裂解,減少污染。
4.3焚燒系統(tǒng)
因垃圾焚燒爐是鏈條爐改造的,用石英砂或爐渣作床料。每小時(shí)燃燒垃圾6~9噸。垃圾進(jìn)入焚燒爐后,與熾熱的床料混合焚燒,由于流化床良好的橫向混合特性,可確保床內(nèi)焚燒能保持穩(wěn)定運(yùn)行。焚燒爐內(nèi)設(shè)計(jì)溫度和煙氣停留時(shí)間分別為850℃和3秒左右,并保持強(qiáng)烈混合,使有害成分在爐膛內(nèi)充分裂解和破壞。高溫?zé)煔鈴臓t膛出口至過熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、煙氣處理裝置和電除塵器,最后經(jīng)煙囪排入大氣。
由于垃圾熱值受來源、氣候、季節(jié)等因素的影響很大,為達(dá)到高效低污染焚燒的目的,用煤充當(dāng)輔助燃料。
點(diǎn)火采用床下自動(dòng)點(diǎn)火系統(tǒng),經(jīng)預(yù)燃室進(jìn)入風(fēng)室,關(guān)入爐膛。
整個(gè)除灰系統(tǒng)處于干式密封狀態(tài),因此避免了廠區(qū)內(nèi)粉塵污染和污水污染,排出的灰渣可綜合利用。
4.4熱工控制系統(tǒng)
焚燒爐采集了較全面的運(yùn)行參數(shù),供垃圾焚燒爐運(yùn)行調(diào)節(jié)、操作與檢測,主要參數(shù)有各主要部分的溫度顯示與記錄,各主要部分的壓力顯示,主要管路的流量,爐膛含氧量。另外控制系統(tǒng)除含有常規(guī)溫度、壓力、流量、遠(yuǎn)控、報(bào)警等功能外,還配套垃圾預(yù)處理及焚燒爐內(nèi)重要部位的實(shí)時(shí)工業(yè)電視監(jiān)視??紤]到垃圾的臟臭等特殊性,絕大多數(shù)的調(diào)節(jié)手段均集中于主控室內(nèi),使運(yùn)行人員工作強(qiáng)度降低,提高了工作效率。
4.5鍋爐廠用電系統(tǒng)
本期工程廠用電采用380伏電壓,利用原有的廠用電系統(tǒng)。本期工程不再增加低壓廠用變壓器。
4.6環(huán)保措施
垃圾流化床鍋爐是城市解決環(huán)保問題的重要設(shè)施,對(duì)保護(hù)環(huán)境、減少污染起到了很大的作用。垃圾處理實(shí)現(xiàn)了減量化、資源化、無害化,解決了困擾城市發(fā)展的一大難題,保護(hù)了人民身心健康,美化了城市環(huán)境,提高了人民的生活質(zhì)量。垃圾流化床鍋爐本身亦采取了一系列措施來解決產(chǎn)生的污染問題。
4.6.1建立全密封的垃圾庫。將垃圾存放在垃圾庫中,并用吸風(fēng)管將垃圾坑內(nèi)散發(fā)的惡氣送入爐內(nèi)做二次風(fēng),運(yùn)行燃燒脫臭;垃圾底部設(shè)有一廢液池,收集污水,當(dāng)達(dá)到一定量后,把污水噴射到爐內(nèi)流化床段上方焚燒,使用充分分解,減少污染。
4.6.2垃圾在垃圾庫中經(jīng)簡單破碎后,經(jīng)一條全密封的皮帶送入爐內(nèi)。爐內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為850℃左右,煙氣停留時(shí)間為3秒左右,爐內(nèi)床料并保持充分混合,使有害成分在爐膛內(nèi)充分裂解、破壞、焚燒。
4.6.3采取較全面的防止二次污染的措施,對(duì)焚燒時(shí)產(chǎn)生的有害的物質(zhì)進(jìn)行了處理,可將NOX、SO2及HCl等氣體控制在國家標(biāo)準(zhǔn)之下。為進(jìn)一步凈化尾氣,在尾部安裝了脫除有害氣體的煙氣處理裝置。爐渣呈干態(tài)排出,無渣坑廢水,亦不需處理重金屬污水的設(shè)備。
當(dāng)處理含硫或含氯高的垃圾時(shí),基于流化床燃燒方式的優(yōu)點(diǎn),采用爐內(nèi)加石灰石可脫除SO2和HCl。
4.6.4由焚燒爐尾部排出的飛灰經(jīng)過電除塵器,飛灰濃度低于國家標(biāo)準(zhǔn),排出煙囪。整個(gè)系統(tǒng)處于干式密閉狀況,因此避免了廠區(qū)內(nèi)的粉塵污染和污水污染,排出的灰渣可綜合利用。
5垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性分析
熱電廠現(xiàn)有的三臺(tái)35t/h鏈條爐改造為流化床垃圾焚燒爐后,日處理垃圾能達(dá)到600噸,配置一臺(tái)C12MW的汽輪發(fā)電機(jī)組,原熱力系統(tǒng)、汽水系統(tǒng)、輸煤系統(tǒng)不變,新建垃圾處理系統(tǒng)。項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析如下:
整個(gè)改造工程需要投資4800萬元左右;
銷售收入按設(shè)備的容量計(jì)算,銷售電、汽年收入約5360萬元;
年運(yùn)行費(fèi)用約4100萬元;
年銷售稅金及附加費(fèi)約350萬元;
年獲利潤約900萬元(包括所得稅);
項(xiàng)目投資回收期約5.5年;
總投資利率約18.8%;
總投資利稅率約26.2%;
該項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上是可行的。
垃圾焚燒發(fā)電供熱項(xiàng)目是一項(xiàng)社會(huì)公益事業(yè),主要體現(xiàn)了社會(huì)效益。同時(shí)熱電廠通過技術(shù)改造,設(shè)備更新?lián)Q代,取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益,找到了新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了熱電廠的可持續(xù)發(fā)展。
6結(jié)束語
6.1結(jié)論
6.1.1城市生活垃圾焚燒發(fā)電供熱屬一項(xiàng)新興的產(chǎn)業(yè),它解決了城市垃圾造成的污染。與填埋、堆肥相比節(jié)省了大量土地,減少了二次污染,同時(shí)充分利用了再生能源,達(dá)到了對(duì)垃圾處理的減容化、無害化、資源化的目的,社會(huì)效益顯著。
6.1.2城市生活垃圾焚燒技術(shù)已日漸成熟,已實(shí)現(xiàn)了垃圾焚燒爐設(shè)備全部國產(chǎn)化,并有示范工程,而且已顯示出它的可靠性、穩(wěn)定性。我國的垃圾焚燒發(fā)電供熱事業(yè)已初露端倪,并已納入產(chǎn)業(yè)化軌道,其發(fā)展勢頭迅猛。據(jù)有關(guān)部門資料介紹,北京、天津、武漢、長沙、南京、溫州、汕頭、珠海、中山等城市都有發(fā)展規(guī)劃。至2000年,全國將建有大中型垃圾發(fā)電廠3~5座,小型工廠10~15座,至2010年,各地將建有各類垃圾能源工廠150~200座。我省已有荷澤、平度、棗莊等市垃圾發(fā)電廠已立項(xiàng)及設(shè)備訂貨。
6.1.3熱電廠的原有鍋爐設(shè)備特別是35t/h鏈條爐效率低,要求煤種好,需要進(jìn)行更新改造。改為垃圾焚燒鍋爐后,技術(shù)水平高,是一條優(yōu)化組合資產(chǎn),節(jié)能降耗,提高經(jīng)濟(jì)效益的開拓之路。
6.2建議
城市生活垃圾焚燒發(fā)電供熱工程是一個(gè)社會(huì)公益和環(huán)保事業(yè),它體現(xiàn)出巨大的社會(huì)環(huán)保效益,并且又是一個(gè)投資高,技術(shù)密集型的企業(yè)。就其性質(zhì)來講,它屬于綜合利用高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。它的發(fā)展需得到各級(jí)政府及有關(guān)行業(yè)的支持配合,國家應(yīng)加大力度,研究落實(shí)扶持政策,促進(jìn)該項(xiàng)目順利運(yùn)行。它應(yīng)該享受有關(guān)的優(yōu)惠政策。
6.2.1按照國家有關(guān)規(guī)定,該項(xiàng)目銀行應(yīng)優(yōu)先安排基本建設(shè)貸款,并給予一定比例的財(cái)政貼息。
6.2.2垃圾發(fā)電的電量應(yīng)全部上網(wǎng),電力主管部門不安排該項(xiàng)目機(jī)組作調(diào)峰運(yùn)行。
6.2.3垃圾發(fā)電供熱機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行電價(jià)、供熱熱價(jià)在還款期內(nèi)應(yīng)實(shí)行“生產(chǎn)成本+本付息+合理利潤”的定價(jià)原則。
6.2.4該項(xiàng)目企業(yè)所得稅、增值稅要按照資源綜合利用企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)的規(guī)定執(zhí)行。
我國的電子信息技術(shù)起步于二十世紀(jì)中期,近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電子信息技術(shù)日新月異,我國在電子信息技術(shù)方面也有了明顯進(jìn)步,應(yīng)用范圍明顯增加,在國際范圍內(nèi)具有了一定的影響力。我國電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)主要經(jīng)過了四次階段性的轉(zhuǎn)型,樹立了強(qiáng)大的產(chǎn)業(yè)動(dòng)力,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面發(fā)生了較大的變化,技術(shù)與開發(fā)水平有了明顯提高,產(chǎn)品出口額有了明顯增加,基本上實(shí)現(xiàn)在滿足我國部分電子信息市場需求的基礎(chǔ)上,走出國門的愿景。但隨著應(yīng)用的日漸廣泛,使得我國在電子信息技術(shù)的發(fā)展過程中,也出現(xiàn)了一些問題,例如企業(yè)研發(fā)能力弱、電子信息技術(shù)方面知識(shí)產(chǎn)權(quán)缺乏、信息化程度低等等,這些問題嚴(yán)重限制了我國電子信息技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展,拉大了我國與世界信息技術(shù)發(fā)達(dá)國家之間的差距,目前而言我國電子信息技術(shù)發(fā)展中存在的問題主要有以下三個(gè)方面:
1.1環(huán)境資源匱乏環(huán)境資源匱乏是限制我國電子信息技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要問題,目前而言我國電子信息產(chǎn)業(yè)混亂,假冒偽劣、知識(shí)侵權(quán)現(xiàn)象猖獗,盜版產(chǎn)品走私販賣以及企業(yè)間的不良競爭的現(xiàn)象屢見不鮮,這些均嚴(yán)重危害了我國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,使得我國電子信息技術(shù)研發(fā)緩慢,這在很大程度上降低了我國電子信息技術(shù)在國際市場的競爭力,遏制了我國電子信息技術(shù)的發(fā)展?jié)摿?。除了產(chǎn)業(yè)內(nèi)部環(huán)境存在很大問題,我國法律對(duì)電子信息技術(shù)的保護(hù)力量薄弱也是很大原因造成盜版猖獗的一個(gè)原因,因?yàn)槿狈ΡWo(hù)使得電子信息技術(shù)的科研成果很容易被不法分子竊取,科研工作者嘔心瀝血研究而得新技術(shù)在隨后的盜版中被大量侵占,很大程度上降低了科研工作者的信心,再加上國內(nèi)市場電子產(chǎn)品的走私、販賣現(xiàn)象猖獗,導(dǎo)致國內(nèi)電子信息技術(shù)開發(fā)企業(yè)缺乏競爭優(yōu)勢。所以缺乏有效嚴(yán)格的法律環(huán)境也是我國致使我國電子信息技術(shù)問題頻發(fā)的又一原因。
1.2電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理我國電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)80年代的“863”計(jì)劃,經(jīng)過30多年的發(fā)展,產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大,但也因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)界限模糊,使得產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問題凸顯,技術(shù)創(chuàng)新體系并不明顯,使得我國的電子產(chǎn)品不能與國外頂尖電子產(chǎn)品相提并論。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,投入產(chǎn)出差距明顯,使得我國電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新力薄弱,所以只有改變傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),重構(gòu)科學(xué)合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),才能改變目前我國進(jìn)步緩慢的電子信息產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。
1.3科研能力不足、從業(yè)人員素質(zhì)不高作為以技術(shù)為首要驅(qū)動(dòng)力的電子信息產(chǎn)業(yè),科研能力的強(qiáng)弱決定了技術(shù)進(jìn)步快慢,而產(chǎn)業(yè)內(nèi)從業(yè)人員的素質(zhì)又在很大程度上決定了技術(shù)創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱。隨著我國教育普及程度的增加,不可否認(rèn)的是,我國信息技術(shù)方面的人才不少,可以說還在不斷增加中,各方面的技術(shù)人員也很完備,但是很多人才都是單一型,他們或許是某一方面可以登峰造極,但是卻缺乏其他方面的知識(shí)儲(chǔ)備,甚至可以說毫無了解?,F(xiàn)在社會(huì)越來越需要復(fù)合型人才,而我國電子信息產(chǎn)業(yè)方面更需要這方面的復(fù)合型人才,也正是因?yàn)槿瞬诺娜狈?,也?yán)重的制約了電子信息技術(shù)的創(chuàng)新,目前我國仍有許多技術(shù)需要購買國外的先進(jìn)專利,這種強(qiáng)依賴性,也是因?yàn)閺?fù)合型人才的嚴(yán)重欠缺。
2我國電子信息技術(shù)的發(fā)展趨勢
人類進(jìn)步永無止境,技術(shù)發(fā)展更需分秒必爭,每天有無數(shù)的新型技術(shù)誕生,所以我國的電子信息技術(shù)更不能滿足現(xiàn)狀,更應(yīng)正確分析局勢,不斷優(yōu)化和升級(jí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),逐步完善我國的電子信息技術(shù)。憑借高技術(shù)含量、高市場附加值、強(qiáng)大競爭力與明朗的市場前景,電子信息產(chǎn)業(yè)具有其他產(chǎn)業(yè)都無法比擬的優(yōu)勢,所以電子信息產(chǎn)業(yè)是世界各國都大力爭奪的技術(shù)產(chǎn)業(yè),目前很多西方國家已經(jīng)將注意力集中與電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè),大量投入人力、物力、財(cái)力,旨在通過電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展帶動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展??傮w來說,我國的電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的總體態(tài)勢是:產(chǎn)業(yè)總體發(fā)展的速度比較快,產(chǎn)業(yè)內(nèi)總體的經(jīng)濟(jì)效益比較好以及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展后勁還是比較強(qiáng)的。綜上所訴,我國應(yīng)努力追趕世界潮流,加大對(duì)電子信息產(chǎn)業(yè)的投入,不斷完善電子信息產(chǎn)業(yè),未來我國電子信息技術(shù)將呈現(xiàn)出如下三方面的發(fā)展趨勢:
2.1階梯化、多元化發(fā)展任何事情的發(fā)展都不是一蹴而就,而是一個(gè)不斷發(fā)展的過程,所以在未來我國電子信息技術(shù)的發(fā)展也必然呈現(xiàn)處階梯化、多元化的多元發(fā)展。目前,我國的電子信息技術(shù)遠(yuǎn)不如西方發(fā)達(dá)國家,他們憑借其雄厚的資金、技術(shù)以及品牌優(yōu)勢,進(jìn)行有目標(biāo)地系統(tǒng)的研究、管理和銷售工作。前文已提到,我國電子信息產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)混亂,從業(yè)人員素質(zhì)不高,所以我國電子信息產(chǎn)業(yè)未來還有很長一段路要走,必須遵循階梯化網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展道路,首先需加大資金投入,加強(qiáng)立法保護(hù),不僅僅是急于復(fù)制他國的先進(jìn)產(chǎn)品,而是培養(yǎng)先進(jìn)技術(shù)人才,在學(xué)習(xí)西方先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,師夷長技以制夷,一步步穩(wěn)扎穩(wěn)打,才能逐步加快電子信息技術(shù)的發(fā)展。目前,電子信息技術(shù)已滲入生活的各個(gè)領(lǐng)域,正逐步實(shí)現(xiàn)著與機(jī)械、能源、交通、建筑等其他技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,所以電子信息技術(shù)必然不能獨(dú)善其身,片面發(fā)展,只有將電子信息技術(shù)多元化發(fā)展,更多的應(yīng)用于實(shí)際生活,才能真正使電子信息產(chǎn)業(yè)做到為人類服務(wù)。
2.2個(gè)性化、規(guī)?;l(fā)展眾所周知,每個(gè)產(chǎn)品都具有顯著得到規(guī)模效應(yīng),電子產(chǎn)品當(dāng)然也不能例外。電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)很多是精密技術(shù)產(chǎn)業(yè),所以其生產(chǎn)規(guī)模才能得以生存和發(fā)展,否則很難在激烈的市場競爭中立足,很快就會(huì)被淘汰出局。我國電子信息技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模越來越大,很多大型跨國公司憑借其大規(guī)模的產(chǎn)量和嚴(yán)格的質(zhì)量控制,有效的利用了規(guī)模經(jīng)濟(jì),取得了很大的經(jīng)濟(jì)收益,所以規(guī)?;l(fā)展必然是未來電子信息技術(shù)的發(fā)展趨勢。隨著人們生活水平的提高,消費(fèi)眼光越來越獨(dú)到,消費(fèi)者逐漸成為市場主導(dǎo),個(gè)性化消費(fèi)已經(jīng)成為必然趨勢,再加上電子信息市場更新?lián)Q代速度驚人,人們對(duì)電子信息技術(shù)產(chǎn)品的需求日益呈現(xiàn)出多元化發(fā)展,所以如何在浩如煙海的電子信息市場獨(dú)占鰲頭,個(gè)性化必不可少。
2.3國際化、全球化發(fā)展電子信息技術(shù)的發(fā)展不是一國閉門造車的過程,而是國際性的發(fā)展過程,其采購、生產(chǎn)、加工、銷售都具有全球化的特征,很多技術(shù)不是僅靠一國之力便可完成,再加上我國電子信息技術(shù)起步晚,所以必須加強(qiáng)國際化交流,學(xué)習(xí)世界先進(jìn)技術(shù),才能遵循全球化發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展和信息網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展過程中,我國電子信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然要遵循國際化的發(fā)展趨勢。目前我國已經(jīng)有不少電子信息技術(shù)產(chǎn)品已經(jīng)開始走出國門,海爾、華為在世界已經(jīng)有了很大的知名度,但是依舊有很多電子產(chǎn)品走山寨、翻版的低端路線,所以加快電子信息技術(shù)國際化發(fā)展必然是未來發(fā)展趨勢。
3結(jié)語
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力,因此,繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚,在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。
建國后,我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有,在大約10年的時(shí)間里走過了先進(jìn)國家半個(gè)世紀(jì)走過的道路。50年代,我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)[1],建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍,對(duì)全國繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù),建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代,為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
自50年代末,晶體管繼電保護(hù)已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。其中天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù),運(yùn)行于葛洲壩500kV線路上[2],結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國外進(jìn)口的時(shí)代。
在此期間,從70年代中,基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列,逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位,這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面南京電力自動(dòng)化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用[3],天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條220kV和500kV線路上運(yùn)行。
我國從70年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究[4],高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用[5],揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁,為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面,東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)?變壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過鑒定,投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù),西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此,不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色,為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究,在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。
2繼電保護(hù)的未來發(fā)展
繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。
2.1計(jì)算機(jī)化
隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展,微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段:從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世,不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu),后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu),性能大大提高,得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從8位CPU,發(fā)展到以工控機(jī)核心部分為基礎(chǔ)的32位微機(jī)保護(hù)。
南京電力自動(dòng)化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù),已得到大面積推廣,目前也在研究32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過了多次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù),1988年即開始研究以32位數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測量一體化微機(jī)裝置,目前已與珠海晉電自動(dòng)化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊,一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼于精度,因?yàn)榫仁蹵/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制,超過16位時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的;更重要的是32位微機(jī)芯片具有很高的集成度,很高的工作頻率和計(jì)算速度,很大的尋址空間,豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的,具有存儲(chǔ)器管理功能、存儲(chǔ)器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能,并將高速緩存(Cache)和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。
電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高,除了保護(hù)的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強(qiáng)大的通信能力,與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級(jí)語言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期,曾設(shè)想過用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差,這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的。現(xiàn)在,同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲(chǔ)容量大大超過了當(dāng)年的小型機(jī),因此,用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟,這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)有:(1)具有486PC機(jī)的全部功能,能滿足對(duì)當(dāng)前和未來微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似,工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強(qiáng),可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境,成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線,硬件模塊化,對(duì)于不同的保護(hù)可任意選用不同模塊,配置靈活、容易擴(kuò)展。
繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求,如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性,如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,尚須進(jìn)行具體深入的研究。\
2.2網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱,使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止,除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外,所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件,縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護(hù)的概念,這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動(dòng)裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù)),還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù),各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然,實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來,亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。
對(duì)于一般的非系統(tǒng)保護(hù),實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多,則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準(zhǔn)確。對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過很長的時(shí)間,也取得了一定的成果,但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng),必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息,只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化,才能做到這一點(diǎn)。
對(duì)于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),也能提高保護(hù)的可靠性。天津大學(xué)1993年針對(duì)未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理[6],初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)分散成若干個(gè)(與被保護(hù)母線的回路數(shù)相同)母線保護(hù)單元,分散裝設(shè)在各回路保護(hù)屏上,各保護(hù)單元用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來,每個(gè)保護(hù)單元只輸入本回路的電流量,將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護(hù)單元,各保護(hù)單元根據(jù)本回路的電流量和從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量,進(jìn)行母線差動(dòng)保護(hù)的計(jì)算,如果計(jì)算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器,將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時(shí),各保護(hù)單元都計(jì)算為外部故障均不動(dòng)作。這種用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的分布式母線保護(hù)原理,比傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)原理有較高的可靠性。因?yàn)槿绻粋€(gè)保護(hù)單元受到干擾或計(jì)算錯(cuò)誤而誤動(dòng)時(shí),只能錯(cuò)誤地跳開本回路,不會(huì)造成使母線整個(gè)被切除的惡性事故,這對(duì)于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。
由上述可知,微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性,這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。
2.3保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī),是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù),也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此,每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能,而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能,亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
目前,為了測量、保護(hù)和控制的需要,室外變電站的所有設(shè)備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資,而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置,就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁,將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室,則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì),還可免除電磁干擾?,F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗(yàn)階段,將來必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下,保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方,亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號(hào)輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后,一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷;另一方面作為測量量,通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置,由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、測量、通信一體化問題,并研制了以TMS320C25數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個(gè)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。
2.4智能化
近年來,人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始[7]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法,很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題,距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng);如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。天津大學(xué)從1996年起進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護(hù)的研究,已取得初步成果[8]。可以預(yù)見,人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用,以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。
3結(jié)束語
建國以來,我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢為:計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化,這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù),也開辟了活動(dòng)的廣闊天地。
作者單位:天津市電力學(xué)會(huì)(天津300072)
參考文獻(xiàn)
1王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行技術(shù).北京:電力工業(yè)出版社,1981
2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103,1984(2)
3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統(tǒng)自動(dòng)化,1983(1)
4葛耀中.數(shù)字計(jì)算機(jī)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用.繼電器,1978(3)
5楊奇遜.微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ).北京:水利電力出版社,1988
6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)
1.1提高效率
我國總體用電量隨著居民生活水平的提高,呈現(xiàn)日益上升趨勢。根據(jù)近幾年的發(fā)電效率而言,發(fā)電量明顯無法滿足居民用電量,特別是夏天分時(shí)段的供電,嚴(yán)重影響了居民的正常生活。隨著家用電器的增加,居民用電量也日益攀升,電力廠相應(yīng)的發(fā)電要求也隨之提高。傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)存在的問題,嚴(yán)重影響發(fā)電量和發(fā)電效益的提高,致使居民用電要求無法得到滿足。而電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用,有效提高了發(fā)電效率,解決了這一問題[2]。電氣自動(dòng)化技術(shù)通過收集有用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,制定出具體可行的實(shí)施方案,在運(yùn)行時(shí)間的強(qiáng)度方面做好有效規(guī)劃,在滿足居民用電的同時(shí),減少發(fā)電過程中產(chǎn)生的資源浪費(fèi)。
1.2降低成本
煤和石油是傳統(tǒng)的發(fā)電材料,發(fā)電技術(shù)落后,很難完成發(fā)電強(qiáng)度的準(zhǔn)確分析,對(duì)發(fā)電量的控制也存在問題,容易出現(xiàn)發(fā)電過多或不足現(xiàn)象。另外,由于人工操作的原因,也存在資源燃燒不充分所造成的浪費(fèi)問題。而電氣自動(dòng)化技術(shù)可以使用計(jì)算機(jī)軟件,準(zhǔn)確算出資源充分燃燒所需的時(shí)間,大大提高資源的使用效率。在火力發(fā)電中使用電氣自動(dòng)化技術(shù),既能提高發(fā)電廠的發(fā)電效率,也能滿足居民在用電量方面的需求。在降低發(fā)電成本的同時(shí),更好地實(shí)現(xiàn)了電量供應(yīng)目標(biāo)。
1.3優(yōu)化配置
合理分配資源是火力發(fā)電過程中的重要內(nèi)容,需要重點(diǎn)注意。發(fā)電廠內(nèi)設(shè)備比較多,為達(dá)到供電要求,通常需要長時(shí)間的同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。而發(fā)電設(shè)備作為機(jī)械,有一定的運(yùn)作限度,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間過長或進(jìn)行超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),都會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)作效率,嚴(yán)重情況下會(huì)損壞設(shè)備。而電氣自動(dòng)化技術(shù)可以準(zhǔn)確計(jì)算出設(shè)備所需運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,在出現(xiàn)超負(fù)荷情況下可自動(dòng)停止,待設(shè)備冷卻后再進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,發(fā)電設(shè)備在電氣自動(dòng)化技術(shù)下可以進(jìn)行輪流休養(yǎng),設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到提升,使用年限也得到有效保障。另外,電氣自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行報(bào)警,及時(shí)提醒管理人員發(fā)現(xiàn)并解決問題。以往數(shù)據(jù)的輸入可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的人工模擬操作,最大程度提高設(shè)備的使用效率。
2應(yīng)用現(xiàn)狀
在設(shè)備保護(hù)方面的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化技術(shù)在設(shè)備保護(hù)方面的應(yīng)用包括聯(lián)鎖保護(hù)、裝置保護(hù)、繼電保護(hù)和防雷保護(hù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)在設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí),會(huì)及時(shí)關(guān)閉閘門,使故障設(shè)備停止生產(chǎn)運(yùn)行,對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效的聯(lián)鎖保護(hù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠協(xié)調(diào)搭配火力發(fā)電廠中的危機(jī)保安器、安全門等保護(hù)裝置,在排除外因干擾的前提下,完成電氣操作運(yùn)行指令。繼電保護(hù)是通過連接計(jì)算機(jī)和繼電器,構(gòu)建自動(dòng)化的控制模式,實(shí)現(xiàn)繼電器在火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中的有效調(diào)控。電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電力設(shè)備的保護(hù)控制,通過使用防雷器,減少雷擊對(duì)電機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的干擾。在常規(guī)控制方面的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化技術(shù)在常規(guī)控制方面的應(yīng)用有集中控制、就地控制、自動(dòng)控制和故障控制。在集中控制中,電氣自動(dòng)化技術(shù)有效組合了發(fā)電機(jī)組、爐鍋和汽輪機(jī),實(shí)現(xiàn)了控制操作的集中化,設(shè)備運(yùn)行效率得到明顯提高。就地控制是針對(duì)規(guī)模相對(duì)比較小的火力發(fā)電廠采用的控制方式,通過連接重要設(shè)備及裝置,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的整體運(yùn)行[3]。自動(dòng)控制即自動(dòng)化的電能生產(chǎn),在減少設(shè)備運(yùn)行錯(cuò)誤的同時(shí),電能生產(chǎn)的難度也相應(yīng)降低,電能產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益也得到提高。在故障控制中,技術(shù)人員只需通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控運(yùn)行設(shè)備,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障并解決。對(duì)于比較小的設(shè)備故障,系統(tǒng)可根據(jù)操作指令自動(dòng)進(jìn)行處理。
3系統(tǒng)配置
3.1I/O監(jiān)控
I/O監(jiān)控是一種集中監(jiān)控方式,設(shè)備中電器的所有饋線都需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的I/O接口,通過電纜連接各個(gè)I/O通道,設(shè)備在進(jìn)行A/D處理后進(jìn)入DCS狀態(tài),由此使整個(gè)發(fā)電工廠的設(shè)備處于DCS的監(jiān)控之下。I/O監(jiān)控在運(yùn)行過程中,方便進(jìn)行維護(hù),問題發(fā)現(xiàn)和解決速度快,優(yōu)勢明顯。相對(duì)比較低的監(jiān)控防護(hù)等級(jí),降低了DCS的造價(jià),也有效降低了發(fā)電所需的成本。而I/O監(jiān)控所涉及范圍包括所有電氣設(shè)備,工程量大且比較復(fù)雜。電氣設(shè)備的增加,無疑會(huì)加大監(jiān)控范圍,致使監(jiān)控運(yùn)行壓力增加。監(jiān)控范圍以及空間跨度的擴(kuò)大,也相應(yīng)增加了電纜的距離,DCS的可靠性受到一定程度的干擾。
3.2遠(yuǎn)程智能I/O控制
遠(yuǎn)程智能I/O控制,作為一種監(jiān)控技術(shù),在生產(chǎn)中的應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛。遠(yuǎn)程智能I/O控制的采用,相對(duì)減少了人力資源的使用,操作人員可在遠(yuǎn)程接觸中實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的智能控制,有效緩解了操作人員的工作壓力,降低了工作強(qiáng)度?;鹆Πl(fā)電過程中,I/O信號(hào)通過電纜連接加采集柜,利用光纖或者雙絞線實(shí)現(xiàn)加采集柜與DCS控制器的連接,從而進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。遠(yuǎn)程智能I/O控制不需要操作人員進(jìn)行近距離接觸,在電纜鋪設(shè)方面節(jié)省了部分安裝費(fèi)用。另外,I/O控制可以自動(dòng)對(duì)所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查、處理和校正。而在電量變送器、卡件和模擬量卡件方面,I/O控制也無法減少。
3.3總線控制
總線控制技術(shù)在電氣設(shè)備上的應(yīng)用,通常需要利用3G技術(shù)來實(shí)現(xiàn),通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)三者的配合和促進(jìn),是信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在設(shè)備控制領(lǐng)域有效發(fā)展的重要基礎(chǔ)。總線控制技術(shù)通過避開DCS控制站中的輸入、輸出單元,改變了傳統(tǒng)DCS控制中的集中和分散相結(jié)合控制體系。傳統(tǒng)集散結(jié)合的控制模式,在部分電氣設(shè)備的管理上是統(tǒng)一進(jìn)行的,缺乏針對(duì)性和及時(shí)性。而總線控制技術(shù),有效解決了這一問題,對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行高度的分散管理和分散控制。
4創(chuàng)新手段
4.1單元爐機(jī)組的統(tǒng)一
電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電應(yīng)用中的創(chuàng)新,需要實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠電、機(jī)、爐的一體化,形成單元制的監(jiān)控運(yùn)行方式?;鹆Πl(fā)電廠中的DCS控制可通過這種監(jiān)控方式,分析和總結(jié)火電機(jī)組整體的運(yùn)行參數(shù)以及狀態(tài)信息,發(fā)掘火電機(jī)組的最大潛力,其自身獨(dú)具的控制功能在得到發(fā)揮的同時(shí),也在一定程度上縮小了控制范圍,對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的簡化,有效降低了造價(jià)成本[4]。另外,在采集火力發(fā)電中有關(guān)電廠信息管理系統(tǒng)的信息方面,統(tǒng)一單元爐機(jī)組有重要的促進(jìn)作用,實(shí)現(xiàn)了火電電網(wǎng)運(yùn)行管理的統(tǒng)一和加強(qiáng),中調(diào)AGC的相關(guān)要求和指令也逐一完成,電網(wǎng)工作效率提高,整個(gè)運(yùn)行處于最佳、最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)。單元爐機(jī)組的統(tǒng)一,有效提高了火電機(jī)組的自動(dòng)化水平,其監(jiān)控水平也得到相應(yīng)提升。
4.2控制保護(hù)手段的創(chuàng)新
在傳統(tǒng)火力發(fā)電中,系統(tǒng)控制方式是報(bào)警,聯(lián)鎖是其采用的保護(hù)手段,而這種控制保護(hù)手段,僅僅適用于帶有波動(dòng)性的超限報(bào)警和聯(lián)鎖跳機(jī)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)目的,在檢測電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)營、診斷出現(xiàn)故障的過程中,火電設(shè)備系統(tǒng)的隱患能夠提前被發(fā)現(xiàn),控制保護(hù)策略也可以及時(shí)進(jìn)行改善,如主動(dòng)性的控制和保護(hù)措施的采用,可以自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)故障的控制范圍,實(shí)現(xiàn)有效的防范,從而保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,控制保護(hù)手段的創(chuàng)新,也使電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在設(shè)備維護(hù)上處于主動(dòng)防患狀態(tài),設(shè)備出現(xiàn)的故障能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。
4.3電氣的全通信控制
就目前情況來看,電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在火力發(fā)電中的應(yīng)用,還無法達(dá)到DCS控制系統(tǒng)的要求,在DCS控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的電氣全通信控制方式也無法得到滿足。通信的速度以及系統(tǒng)的可靠性都需要有一定的提升,而DCS控制系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)之間所存留的部分硬接線,也是需要解決的問題[5]。電氣全通信控制模式的形成,需要解決好熱工工藝連鎖方面的問題,在實(shí)際應(yīng)用上提高電氣后臺(tái)系統(tǒng)的水平,對(duì)于初期階段的基礎(chǔ)運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)控功能,還需要不斷豐富,在實(shí)際操作過程中,提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制的邏輯性,在控制水平、運(yùn)行管理水平以及自動(dòng)化水平方面不斷提升。
4.4通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建
在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)成功生產(chǎn)運(yùn)營過程中,通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建有重要的推動(dòng)作用。電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新應(yīng)用,需要選擇合適的網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品,能夠在擴(kuò)展自動(dòng)化辦公環(huán)境的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)元件甚至電氣自動(dòng)化系統(tǒng)整體范圍內(nèi)的使用,以電廠管理層為基礎(chǔ),發(fā)揮對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控功能,保證計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)以及控制設(shè)備之間信息傳輸?shù)臅惩ㄐ?實(shí)現(xiàn)整體集中運(yùn)行的自動(dòng)化。
5結(jié)語
1.1故障現(xiàn)象
一輛捷達(dá)轎車。冷車啟動(dòng)困難,有時(shí)候要啟動(dòng)半個(gè)小時(shí)左右才能著車,著車后車輛抖動(dòng)也比較厲害。需要將油門穩(wěn)住,待發(fā)動(dòng)機(jī)熱了后,抖動(dòng)才消失。熱車后一切正常,加速也非常有力。
1.2診斷與排除過程
1.2.1第一次的診斷與排除過程
①首先調(diào)取故障碼,用汽車故障診斷議診斷顯示,曲軸位置傳感器故障。②讀取傳感器數(shù)據(jù),正常,再測量傳感器電阻,正常,判斷傳感器沒問題。③出現(xiàn)這個(gè)故障碼是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)多次不著車ECU儲(chǔ)存的故障碼,清除故障碼。④無故障碼,說明感應(yīng)塞、傳感器、線圈、電阻等電子原件所反映零部件的部位無故障。⑤檢查高壓線有火;檢查火花塞有很濃的汽油味,說明該車?yán)滠嚧_實(shí)燃燒不好,火花塞跳火試驗(yàn)良好,說明點(diǎn)火系無故障。⑥拆下噴油嘴檢查,霧化良好,并且無滴漏情況,說明噴油嘴正常;用LED燈檢查噴油嘴信號(hào),4個(gè)都正常,說明燃油供給系無故障。⑦檢查氣缸壓力,發(fā)現(xiàn)缸壓偏低,只有8KG左右,捷達(dá)車缸壓在11KG左右,因此判斷是因?yàn)槔滠嚫讐翰粔蛞鹄滠嚥缓脝?dòng)。經(jīng)拆檢,全部氣門上都有很厚的積碳,而汽缸壁磨損情況良好。清除氣門上的積碳,研磨好后裝車,一次就啟動(dòng)了。至此,車的故障好像已經(jīng)排除,維修完成。
1.2.2第二次診斷與排除過程
第二天,再次啟動(dòng),竟然和頭天維修前的情況一樣,啟動(dòng)還是需要多次才能著車,說明故障沒有排除。①再次檢查缸壓仍只有8KG左右,說明故障不是氣門本身密封不嚴(yán)。②發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)無燒機(jī)油現(xiàn)象,說明活塞環(huán)間隙、缸壁間隙正常。③故障排除到現(xiàn)在這個(gè)程度感覺已無從下手了,但是該車的故障是很明顯地存在的。只是靠汽車故障診斷儀進(jìn)行診斷已經(jīng)不能解決問題,要找到故障、排除故障需要的不僅是檢測設(shè)備,更需要使用的設(shè)備的維修師傅的經(jīng)驗(yàn)積淀,如果僅僅會(huì)熟練使用診斷儀,至此也就只能束手無策了。仔細(xì)把上述故障診斷排除過程梳理了一遍,排除故障的步驟是對(duì)的,沒有錯(cuò)誤,但也沒有找到故障的根源,故障根本不在電器、點(diǎn)火系、燃油供給系。在上述氣缸壓力檢查中發(fā)現(xiàn)缸壓低于正常值很多,只有8KG。再從該車的原理與結(jié)構(gòu)上分析,該車是用的頂置凸輪軸,凸輪軸再通過凸輪及液壓挺柱(筒)來驅(qū)動(dòng)氣門。故障可能出現(xiàn)在配氣機(jī)構(gòu)。④用替換法,將凸輪軸、液壓挺柱(筒)更換上新的,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),一次性打著,至此,問題似乎又解決了。但是將車停了一夜,第三天再次啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),又打不著了,又要啟動(dòng)很多次才能打著!說明原車的凸輪軸、液壓挺柱(筒)沒有問題,第二天的推理判斷沒有找準(zhǔn)故障原因。①裝回原車的凸輪軸、液壓挺柱(筒)。換好了后再試著啟動(dòng)一下,居然一次就打著了,證明液壓挺柱(筒)本身是沒問題的,那為什么液壓挺柱(筒)拆裝了一次就能正常的啟動(dòng)一次,冷車啟動(dòng)就要多次?會(huì)不會(huì)是機(jī)油壓力過高,讓液壓挺柱變高,讓氣門不能完全回位,與氣門座圈之間產(chǎn)生間隙呢?液壓挺柱(筒)是個(gè)機(jī)械零件,它的作用是:通過發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油壓力將機(jī)油壓入它內(nèi)部從而自動(dòng)調(diào)整氣門間隙,實(shí)現(xiàn)無間隙傳動(dòng),以解決由于氣門間隙的存在配氣機(jī)構(gòu)在工作時(shí)所產(chǎn)生的沖擊和噪聲。其工作原理是:發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),機(jī)油沿主油道供到氣門挺柱,并充滿柱塞內(nèi)腔及高、低壓腔的空腔內(nèi)。當(dāng)氣門關(guān)閉時(shí),機(jī)油經(jīng)挺柱體和柱塞上的油孔壓進(jìn)柱塞低壓腔,并推開單向閥充入油缸的高壓腔。壓力彈簧使柱塞連同壓合在挺柱體中的柱塞座上緊靠著挺柱體,使配氣機(jī)構(gòu)的間隙消失。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到工作而使挺柱體向下移動(dòng)時(shí),柱塞隨之挺柱體下移,于是柱塞下部空腔內(nèi)的油壓迅速升高,使單向閥關(guān)閉。由于液體的不可壓縮性,整個(gè)挺柱便像一個(gè)剛體一樣,按凸輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,使氣門開啟、關(guān)閉。當(dāng)油壓過高或者氣門受熱膨脹時(shí),將有少許油液經(jīng)柱塞與挺柱體的間隙處漏出去。當(dāng)氣門開始關(guān)閉或冷卻收縮時(shí),柱塞所受壓力減小,由于柱塞彈簧的作用,柱塞向上運(yùn)動(dòng),始終保持與推桿的接觸,同時(shí)柱塞下部高壓腔產(chǎn)生真空度,于是,主油道的油壓將再次推開單向閥,向高壓腔內(nèi)充油而再度充滿整個(gè)挺柱內(nèi)腔。通過上述液壓挺柱的工作原理,推理得出:液壓挺柱的高、低壓腔在氣門開始關(guān)閉或冷卻收縮時(shí)充滿著壓力油,當(dāng)壓力油的壓力符合要求時(shí),氣門就關(guān)閉的嚴(yán)密;如果壓力油的壓力高,甚至高出標(biāo)準(zhǔn)很多時(shí),挺柱就會(huì)在壓力的作用下頂開氣門,氣門就會(huì)關(guān)閉不嚴(yán)。把液壓挺柱拆裝一次后,液壓挺柱內(nèi)部多余的機(jī)油就泄掉了,挺柱就不會(huì)頂開氣門了,氣門密封就好了,缸壓就正常了,發(fā)動(dòng)機(jī)也好啟動(dòng)了。②檢查機(jī)油壓力,接上機(jī)油壓力表,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)現(xiàn)機(jī)油壓力明顯偏高,機(jī)油壓力表上顯示到最高位了。③拆檢機(jī)油泵,發(fā)現(xiàn)機(jī)油泵內(nèi)部的泄壓閥有拉傷的痕跡。冷車的時(shí)候就卡住了,發(fā)動(dòng)機(jī)熱了以后,間隙正常了,就不會(huì)卡了,機(jī)油壓力就正常,所以發(fā)動(dòng)機(jī)冷車不好啟動(dòng),熱車一切正常。④更換機(jī)油泵,一次性啟動(dòng)。第二天再啟動(dòng),也是一次性啟動(dòng)。此車故障徹底排除。
2結(jié)論
電子電工專業(yè)教學(xué)的目的是培養(yǎng)合格的電子電工類專業(yè)技術(shù)人員,輸送給用人單位。但什么樣的畢業(yè)生能算是合格的專業(yè)技術(shù)人員?這要根據(jù)企業(yè)的需求而定,企業(yè)在人才規(guī)格和專業(yè)技能等方面對(duì)職業(yè)學(xué)校提供的畢業(yè)生有何具體要求,現(xiàn)代的生產(chǎn)技術(shù)有哪些新的發(fā)展,職業(yè)學(xué)校如果不充分了解這些,就勢必不能培養(yǎng)出令企業(yè)滿意的畢業(yè)生。結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況及學(xué)生的特點(diǎn),制定合理的教學(xué)計(jì)劃,開展教學(xué)。在實(shí)際操作中需要和企業(yè)適時(shí)溝通,也可采用企業(yè)設(shè)計(jì)人才的目標(biāo),適當(dāng)改革教學(xué)計(jì)劃和內(nèi)容。
2要采用合適的教學(xué)方法,提高教學(xué)的效果
在課堂的實(shí)際教學(xué)中我常常采用項(xiàng)目教學(xué)法,在運(yùn)用中,預(yù)期的效果得到了明顯的體現(xiàn)。項(xiàng)目方法是通過實(shí)施一個(gè)完整的“項(xiàng)目”,由學(xué)生在一定的時(shí)間范圍內(nèi)獨(dú)立組織和實(shí)施工作的教學(xué)方法。在建構(gòu)主義教學(xué)理論的指導(dǎo)下,通過對(duì)“項(xiàng)目”的選取和創(chuàng)設(shè)情境,主要由學(xué)生自己合作完成預(yù)定“項(xiàng)目工作”的學(xué)習(xí)方式。項(xiàng)目教學(xué)法又稱做行為導(dǎo)向法,它是在上世紀(jì)80年代世界職業(yè)教育教學(xué)論中出現(xiàn)的。行為導(dǎo)向教學(xué)法是學(xué)生同時(shí)用腦、心、手進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種教學(xué)法。這種教學(xué)法是以職業(yè)活動(dòng)為導(dǎo)向,以能力為本位的教學(xué),是全面的和學(xué)生積極參與的教學(xué)。學(xué)生能運(yùn)用已有知識(shí)、技能的同時(shí),在一定范圍內(nèi)學(xué)習(xí)到新的知識(shí)技能,也解決過去從未遇到過的實(shí)際問題。要完成一個(gè)項(xiàng)目必須調(diào)動(dòng)完成項(xiàng)目所需的綜合知識(shí)和綜合技能,因此項(xiàng)目教學(xué)法具有綜合性,并非教材中每個(gè)知識(shí)點(diǎn)、每項(xiàng)技能都能運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)法。當(dāng)一個(gè)一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)完成后,需要運(yùn)用相關(guān)知識(shí)完成一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目時(shí),使用項(xiàng)目教學(xué)法。因此,項(xiàng)目教學(xué)法多用一門課程或一個(gè)單元的結(jié)束。
3電子專業(yè)教學(xué)要因材施教,不斷滲透道德教育
中職學(xué)生一畢業(yè)就走上工作崗位,從事方方面面的工作,所以我們?cè)趯I(yè)教學(xué)中很有必要滲透職業(yè)道德教育。目前,職業(yè)學(xué)校的招收生源中大部分的學(xué)生在初中階段綜合素質(zhì)不高。這就給職業(yè)學(xué)校的教學(xué)管理帶來很大負(fù)擔(dān),特別是電子技術(shù)基礎(chǔ)課的教學(xué)更是難上加難。不停得灌輸吃苦耐勞的思想,才能使學(xué)生走上社會(huì)能適應(yīng)社會(huì)需求,能立足社會(huì)。
4結(jié)語
定槳距空氣動(dòng)力制動(dòng)的控制
對(duì)于定槳距機(jī)組,空氣動(dòng)力制動(dòng)裝置安裝在葉片上。它通過葉片形狀的改變使風(fēng)輪的阻力加大。如葉片的葉尖部分旋轉(zhuǎn)80°~90°以產(chǎn)生阻力。葉尖的旋轉(zhuǎn)部分稱為葉尖擾流器,使葉尖擾流器復(fù)位的動(dòng)力是風(fēng)力機(jī)組中的液壓系統(tǒng),液壓系統(tǒng)提供的壓力油通過旋轉(zhuǎn)接頭進(jìn)入葉片根部的液壓缸。葉尖的擾流器通過不銹鋼絲繩(圖中未畫出)與液壓缸的活塞桿相聯(lián)接。當(dāng)機(jī)組處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),在液壓系統(tǒng)的作用下,葉尖擾流器與葉片主體部分精密地合為一體,組成完整的葉片,起著吸收風(fēng)能的作用;當(dāng)風(fēng)力機(jī)需要制動(dòng)時(shí),液壓系統(tǒng)按控制指令將擾流器釋放,該葉尖部分旋轉(zhuǎn),形成阻尼板。由于葉尖部分(約為葉片半徑的15%)在風(fēng)輪產(chǎn)生功率時(shí)出力最大,所以作為擾流器時(shí),葉尖產(chǎn)生的氣動(dòng)阻力也相當(dāng)高,足以使風(fēng)力機(jī)很快減速。一種定槳距機(jī)組液壓系統(tǒng)。
變槳距、偏航驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)
液壓變槳距系統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組變槳距的目的主要是功率調(diào)節(jié)。液壓變槳距系統(tǒng)的組成如圖7所示。從圖7可見,液壓變槳距系統(tǒng)是一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。由槳距控制器、數(shù)碼轉(zhuǎn)換器、液壓控制單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、位移傳感器等組成。在液壓變距型機(jī)組中根據(jù)驅(qū)動(dòng)形式的差異可分為葉片單獨(dú)變距和統(tǒng)一變距兩種類型,單獨(dú)變距用的三個(gè)液壓缸布置在輪轂內(nèi),以曲柄滑塊的運(yùn)動(dòng)方式分別給三個(gè)葉片提供變距驅(qū)動(dòng)力(圖略)。統(tǒng)一變距類型通過一個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)三個(gè)葉片同步變槳距,液壓缸放置在機(jī)艙里,活塞桿穿過主軸與輪轂內(nèi)部的同步盤連接,動(dòng)力部分由電動(dòng)機(jī)7、液壓泵5、油箱1及其附件組成。變距機(jī)構(gòu)的控制風(fēng)力機(jī)葉片的“開槳”和“順槳”,在機(jī)組運(yùn)行和暫停的工作狀態(tài)實(shí)現(xiàn)位置控制。在機(jī)組關(guān)機(jī)和緊急關(guān)機(jī)時(shí)實(shí)現(xiàn)速度控制。還有一種電液結(jié)合的變槳距系統(tǒng)。電-液變槳距機(jī)構(gòu)原理圖。由圖可見,本系統(tǒng)用交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)可雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的定量泵,定量泵直接驅(qū)動(dòng)液壓缸。通過改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、速度和運(yùn)行時(shí)間來控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)。偏航的驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)液壓系統(tǒng)還可以用于偏航的驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)。由于風(fēng)向經(jīng)常改變,如果風(fēng)輪掃掠面和風(fēng)向不垂直,不但功率輸出減少,而且承受的載荷更加惡劣。偏航系統(tǒng)的功能就是跟蹤風(fēng)向的變化,驅(qū)動(dòng)機(jī)艙圍繞塔架中心線旋轉(zhuǎn),使風(fēng)輪掃掠面與風(fēng)向保持垂直。機(jī)艙在反復(fù)調(diào)整方向的過程中,有可能發(fā)生沿著同一方向累計(jì)轉(zhuǎn)了許多圈,造成機(jī)艙與塔底之間的電纜扭絞,因此偏航系統(tǒng)應(yīng)具備解纜功能。也有的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組利用偏航進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。偏航驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與變槳距驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)類似,是一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),其組成和工作原理。由圖可見偏航系統(tǒng)由控制器、功率放大器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、偏航計(jì)數(shù)器、傳感器等部分組成。偏航系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般由偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器、偏航液壓回路等部分組成。偏航制動(dòng)控制的功能是控制偏航制動(dòng)器松開或鎖緊;為避免風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在偏航過程中產(chǎn)生過大的振動(dòng)而造成整機(jī)的共振,偏航系統(tǒng)在機(jī)組偏航時(shí)必須具有合適的阻尼力矩。阻尼力矩的大小要根據(jù)機(jī)艙和風(fēng)輪質(zhì)量總和的慣性力矩來確定。此阻尼力矩由液壓系統(tǒng)提供。
緒論,是學(xué)生入門的第一課,如何利用這第一節(jié)課,將對(duì)以后的教學(xué)起著關(guān)鍵性的作用,輕松有創(chuàng)意的課程引入,可以帶動(dòng)學(xué)生對(duì)學(xué)科的興趣并引發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)力,這樣可以將學(xué)生的主觀能動(dòng)性全面發(fā)揮出來,學(xué)生也會(huì)主動(dòng)的去接受學(xué)習(xí)。所以引發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)科的興趣及動(dòng)力就成為了這第一課的首要任務(wù)。首先要結(jié)合社會(huì)現(xiàn)行引領(lǐng)大趨勢的電子產(chǎn)品———計(jì)算機(jī)的發(fā)明與制造過程,簡介電子技術(shù)的發(fā)展史,使學(xué)生充分的了解到電子技術(shù)是一門在不斷革新、不斷探索的科學(xué)技術(shù),其在以驚人的速度發(fā)展。其次,我們應(yīng)舉例介紹同我們生活息息相關(guān)的電子產(chǎn)品,如液晶電視、激光唱片、交通指示燈等,使學(xué)生知道我們現(xiàn)在的生活處處離不開電子技術(shù)的應(yīng)用,使他們的思想在潛移默化之中由被動(dòng)的接受變成主動(dòng)的汲取。還有可以簡介與電子技術(shù)相關(guān)的專業(yè),使其明了電子技術(shù)在其中的重要性,讓學(xué)生的思想對(duì)其產(chǎn)生向往。
2采用多種教學(xué)方法和教學(xué)手段,調(diào)動(dòng)積極性
針對(duì)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》不同章節(jié)的不同內(nèi)容,在教學(xué)過程中,通常會(huì)選用以下幾種教學(xué)方式:①多種方式的問答。問答法主要是根據(jù)學(xué)生已掌握的知識(shí)或者是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),有目的性的引導(dǎo)提問,提出問題讓學(xué)生討論作答,有的則是為了拋磚引玉帶出之后的新課程,不回答,同時(shí)根據(jù)教學(xué)進(jìn)度適時(shí)的進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)充。②誘發(fā)求知欲,進(jìn)行實(shí)體演示,演示教學(xué)是我們?cè)诮虒W(xué)工程中運(yùn)用教學(xué)用具或者做相應(yīng)的示范性試驗(yàn)等方式,將學(xué)生引入角色,使學(xué)生通過近距離的觀摩實(shí)踐將所習(xí)得的知識(shí)加深理解的一種方式,還能讓學(xué)生體會(huì)到理論與實(shí)際更為貼近。③不斷地練習(xí),進(jìn)行章節(jié)測驗(yàn)。④運(yùn)用類比法教學(xué)。我們?cè)谌粘5慕虒W(xué)是將內(nèi)容相近的知識(shí)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行講解,這可以培養(yǎng)學(xué)生的舉一反三能力,同時(shí)也提高了教學(xué)質(zhì)量及學(xué)習(xí)效率。⑤不斷總結(jié),鞏固知識(shí)。每一章授課完畢后,要對(duì)此章的內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。總結(jié)的過程同時(shí)也是一個(gè)思考過程,這對(duì)知識(shí)的梳理與加工有很好的效果。⑥提升教師的個(gè)人魅力使得學(xué)生信任、尊重老師,這對(duì)于教師的教學(xué)會(huì)起到很大的作用,個(gè)人的良好人品與修養(yǎng),會(huì)得到人們的欣賞與向往,作為育人者,教師應(yīng)該更為注重個(gè)人素養(yǎng)及人格魅力,只有擁有了淵博的才識(shí),具備極強(qiáng)的綜合處理事務(wù)能力,通過努力不斷完善自己的行為品質(zhì)。學(xué)高為師,道高為范。在學(xué)生們眼中會(huì)起到放大的效果,教師的優(yōu)缺點(diǎn)都會(huì)被放大。⑦講解二極管的整流功能時(shí),就和學(xué)生說,大家聽說過“整容”吧,整流和整容是一個(gè)道理。這樣的話,可以激發(fā)學(xué)生的興趣。⑧在教授新課時(shí),避免一次講的太多,講一點(diǎn),練習(xí)一到兩節(jié)復(fù)習(xí)鞏固,千萬不要講的太多,避免學(xué)生害怕學(xué)習(xí)該門課程。
3注重實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力
模擬電路實(shí)踐教學(xué)可分為以下三個(gè)部分,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、提高實(shí)驗(yàn)與職業(yè)技能,電工電子基礎(chǔ)試驗(yàn)中心擁有創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,可以讓學(xué)生綜合全面的掌握電工電子的綜合技術(shù),提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。具體在實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容教學(xué)中,增強(qiáng)綜合性、設(shè)計(jì)性、開放性試驗(yàn)比例。充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)枯燥無趣的理論教學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充,將抽象難懂的內(nèi)容利用實(shí)驗(yàn)課中的器具實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行模仿驗(yàn)證,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收與理解。引發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及興趣。模擬電路實(shí)踐課可以給學(xué)生提供豐富的實(shí)驗(yàn)課目,學(xué)生能夠根據(jù)自身的知識(shí)積累,來選擇安排實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。例如,放大器的Q點(diǎn)和動(dòng)態(tài)特性的圖解法是非常抽象的教學(xué)內(nèi)容,經(jīng)過相關(guān)程序的仿真,學(xué)生可以直觀地觀察到電路設(shè)置Q點(diǎn)的必要性,動(dòng)態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律,直流負(fù)載線與交流負(fù)載線的不同之處。根據(jù)黑龍江大學(xué)電工電子基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心為不同專業(yè)安排的1周~2周的模擬電路實(shí)訓(xùn),設(shè)計(jì)培訓(xùn)、制作電路與電源,一階濾波器電路,基本共射放大電路,學(xué)生首先進(jìn)行理論設(shè)計(jì)及計(jì)算,然后利用計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件進(jìn)行仿真,最后到動(dòng)手操作、調(diào)試、焊接、制作。整個(gè)過程提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,并同時(shí)提高了分析問題解決問題的能力。
4總結(jié)學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》與其他科目有所不同,它不但需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ),還要學(xué)會(huì)財(cái)務(wù)分析電子電路。首先,要讓學(xué)生可以更快的適應(yīng)模擬電子技術(shù)的學(xué)習(xí)。在教授知識(shí)的同時(shí),還要培養(yǎng)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)方法,提升他們的自學(xué)能力,培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。引導(dǎo)學(xué)生在聽課前先預(yù)習(xí)的習(xí)慣,然后在課前自學(xué)過程中將教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)、惑點(diǎn)等都找出來。其次,督促要求學(xué)生做好隨堂筆記。指導(dǎo)學(xué)生如何做好筆記,使其更好地掌握知識(shí)。筆記重點(diǎn)記錄教師講課的,主題、重點(diǎn)、難點(diǎn)、概念,關(guān)鍵詞,對(duì)難點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注,以方便課后的復(fù)習(xí)。督促學(xué)生復(fù)習(xí)可以防止遺忘。課后學(xué)生自主的溫習(xí)課程及筆記,可以將所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步鞏固同時(shí)加深理解。
5教學(xué)應(yīng)有側(cè)重點(diǎn),以應(yīng)用為目的
高職要重點(diǎn)著手于理論知識(shí)的應(yīng)用及實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)等方面。因此,教學(xué)內(nèi)容上要彰顯高職教育的特點(diǎn),主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)需要,側(cè)重于應(yīng)用性、針對(duì)性。將知識(shí)與能力相互結(jié)合,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力及處理問題的能力?;A(chǔ)理論的的初衷是對(duì)其的靈活運(yùn)用,以必須、夠用為度,以掌握概念、強(qiáng)化應(yīng)用為側(cè)重點(diǎn)。目前電子技術(shù)基礎(chǔ)具有很淺的實(shí)用性,其技術(shù)更新的速度是無法想象的。因此授課時(shí)不可再生搬硬套之前的教學(xué)方式:首先講解元器件的原理、特征、性能,然后對(duì)其進(jìn)行分析對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解,再舉例說明它的具體應(yīng)用。曾經(jīng)對(duì)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)偏重于細(xì)節(jié),忽略了整體概念的講解,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力起到了副作用。因此授課時(shí)應(yīng)有所側(cè)重,重點(diǎn)講解新思想、方法及應(yīng)用,重點(diǎn)講解所謂粗線條分析。需要與實(shí)際電路相結(jié)合,使學(xué)生對(duì)電路的應(yīng)用更加了解。
6設(shè)計(jì)特色引入,激發(fā)學(xué)生興趣
1優(yōu)化35kV輸電線路設(shè)計(jì)法分析
1.1線路設(shè)計(jì)法走向
為了優(yōu)化設(shè)計(jì)35kV輸電線路走向,在開展設(shè)計(jì)工作的過程中應(yīng)注意以下問題。A:盡量避免將線路走向設(shè)計(jì)為之字形或大轉(zhuǎn)角的路徑形式,盡可能縮短線路距離,并盡量使線路走向與公路路線走向相吻合,以便能夠利用交通優(yōu)勢。在設(shè)計(jì)時(shí)要避免輸電線路跨越河流或通信線路,如通信線路與輸電線路距離較小,則應(yīng)控制好交叉角度:如通信線路為I級(jí),則交叉角度應(yīng)≥45°,如通信線路為II級(jí),則應(yīng)≥30°。如在35kV輸電線路中設(shè)計(jì)有防雷保護(hù)措施,則通信線路與輸電線路之間的距離應(yīng)≥3m,在沒有設(shè)計(jì)防雷保護(hù)措施的情況下,兩種線路之間的距離應(yīng)≥5m。B:在設(shè)計(jì)線路走向時(shí)還應(yīng)注意避免穿越以下區(qū)域,即迷信或風(fēng)水地帶(廟宇、龍脈等)、高危險(xiǎn)及高污染區(qū)域、自然災(zāi)害多發(fā)區(qū)、建筑物、風(fēng)景區(qū)、開發(fā)區(qū)及林區(qū)等,同時(shí)還應(yīng)避開鐵路電線。C:在設(shè)計(jì)線路走向時(shí)應(yīng)做好相應(yīng)的測量工作,標(biāo)記線路測量點(diǎn)時(shí)應(yīng)采用木樁,同時(shí)利用紅油漆將轉(zhuǎn)角樁、樁號(hào)高程標(biāo)示出來。樁位與公路的距離應(yīng)>15m,與通信線的距離應(yīng)>20m,與建筑物的距離應(yīng)>10m,同時(shí)避免在風(fēng)景區(qū)、開發(fā)區(qū)及林區(qū)等高賠償區(qū)域設(shè)置樁位。
1.2桿型選擇與桿塔設(shè)計(jì)
在桿型選擇與桿塔設(shè)計(jì)方面,可以采用以下優(yōu)化措施:A:在選擇輸電線路中的桿型時(shí),應(yīng)根據(jù)施工圖紙要求、交樁及定樁等情況,盡量選擇成熟桿型,如需要使用新式桿型,則應(yīng)進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)及論證。在35kV輸電線路中使用的直線桿通常為15m,在特殊的情況下可采用18m的直線桿,輸電線路中的鐵塔高度通常設(shè)計(jì)為9m、15m或18m。B:目前輸電線路中常見的桿型包括雙桿及單桿,在選擇桿型時(shí)主要依據(jù)導(dǎo)線情況;設(shè)計(jì)線桿高度時(shí)可借鑒35kV輸電線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于加拉線直線桿的設(shè)計(jì),應(yīng)在了解地質(zhì)條件后合理選擇淺埋式或深埋式,以保證線桿的穩(wěn)定性。確定直線桿尺寸與桿型后,便可以依據(jù)直線桿設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)終端桿及轉(zhuǎn)角桿,如輸電線路中存在立桿困難的地段或特殊跨越地段,則在該地段設(shè)計(jì)鐵塔,完成以上設(shè)計(jì)工作后,便可以計(jì)算檔距。C:在設(shè)計(jì)桿塔時(shí)應(yīng)控制好數(shù)量,以降低土地的占有率及建設(shè)支出,在控制桿塔數(shù)量的同時(shí)要采取有效的措施提高桿塔所具有的柔度、強(qiáng)度,以保證35kV輸電線路運(yùn)行的安全性及可靠性。
1.3排桿及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
選擇好輸電線路中的桿型后,應(yīng)在綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素及技術(shù)因素的基礎(chǔ)上優(yōu)化排桿設(shè)計(jì)。第一,優(yōu)先排定轉(zhuǎn)角桿型,并同時(shí)使轉(zhuǎn)角耐張段的長度<2000m,如耐張段的長度>2000m,則將部分直線型耐張桿排定到轉(zhuǎn)角耐張段當(dāng)中。如直線桿段線路中存在吊檔現(xiàn)象,則可將耐張桿布設(shè)到吊檔地段中。第二,如發(fā)現(xiàn)在測量階段設(shè)定的直線樁位不能有效滿足設(shè)計(jì)及施工需要,則可以在不改變?cè)€路走向的前提下適當(dāng)遷移部分直線桿,注意盡量保留轉(zhuǎn)角樁。第三,盡量避免將轉(zhuǎn)角桿安排在大檔距位置,如需要在耕地中排直線桿,則避免使用拉線。如條件允許,則盡量減少線路中的耐張桿、三連桿或雙桿,多排直線桿或單桿,以節(jié)省開支。對(duì)于一檔跨過地段,可適當(dāng)放大塔桿的檔距,無須將線桿布設(shè)在跨中位置。如35kV輸電線路需要跨越同等級(jí)輸電線路或低電壓輸電線路,則應(yīng)將線桿布設(shè)為水平排列形式。在設(shè)計(jì)35kV輸電線路的基礎(chǔ)時(shí)應(yīng)綜合考慮多種條件,如基礎(chǔ)受力情況、水文情況及地質(zhì)地形情況等,對(duì)于線桿,可以選擇傾覆類、下壓類及上拔類基礎(chǔ);對(duì)于鐵塔,則可以選擇混凝土灌注樁或裝配預(yù)制基礎(chǔ)。
2設(shè)計(jì)35kV輸電線路時(shí)應(yīng)注意的問題
為了提高35kV輸電線路的運(yùn)行質(zhì)量,在開展設(shè)計(jì)工作的過程中還應(yīng)注意處理好以下問題。第一,確保架空線路中的終端引線與變電站中35kV進(jìn)出線實(shí)現(xiàn)相互配合,以便為架設(shè)進(jìn)出線的施工工作提供有利條件;確保架空線路的防雷保護(hù)措施、保護(hù)范圍能夠與所在區(qū)域電氣防雷保護(hù)措施、范圍實(shí)現(xiàn)有效銜接。線路設(shè)計(jì)人員應(yīng)親自參與放線測量工作,以便能夠了解工程實(shí)際情況,并在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)法的過程中做到實(shí)踐與理論有效結(jié)合,從而保證桿型設(shè)計(jì)及桿位選擇的合理性。第二,如需要設(shè)計(jì)T接輸電線路,則應(yīng)將T接點(diǎn)線桿布設(shè)方法明確標(biāo)示出來,同時(shí)注明桿型。應(yīng)在設(shè)計(jì)方案中清楚說明線路的具體路徑,并保證設(shè)計(jì)方案的嚴(yán)謹(jǐn)性、簡明性及準(zhǔn)確性。此外,在設(shè)計(jì)線路前應(yīng)做好相應(yīng)的勘察工作,設(shè)計(jì)工作完成后才能開始施工。
3結(jié)語