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電氣工程及其自動化專業面臨的發展機遇我國電力工業經過多年的快速發展,現今無論是發電裝機總量還是年發電量在世界上均居第二位,僅次于美國,但人均裝機量與人均年發電量都遠遠落后,仍有很大的發展空間。電力工業的“十一五”發展規劃提出了特高壓的發展戰略,并且提出構建智能型堅強電網的概念與目標,為電力工業、電氣設備制造業及相關的機械、材料工業提供了無限的發展潛力。[3]河南省在第十一個五年發展規劃中指出:“加強電網建設,增強電力輸送能力。加快計算機技術、自動化技術和信息技術的推廣應用,提高城網的自動化水平”與“重點發展高壓超高壓輸變電成套設備,電站輔機以及中高端電工專用設備,風能、低溫余熱發電設備”。現如今,發展循環、低碳經濟,建設環境友好型、資源節約型社會成為經濟社會可持續發展的戰略目標,電力工業必將在其中扮演更重要的角色。事實表明,高質量的電能供應是中國社會現代化建設的重要保障,也是河南區域經濟快速發展的基礎條件,需要有大量合格的電氣工程師,而這正是電氣工程及其自動化專業的根本使命與發展前景。因此,鄭州航空工業管理學院電氣專業緊密跟蹤我國電力工業的發展規劃,結合地區經濟發展的特點,及時調整專業的辦學方向,力爭辦出專業特色,培養出更多的電氣工程技術專門人才。
電氣工程及其自動化專業的現狀鄭州航空工業管理學院是一所按二本招生的普通本科院校,是面向地方經濟和航空工業生產第一線,培養輸出復合型應用人才的重要基地。電氣工程及其自動化專業于2001年籌建,根據電力工業發展現狀與區域經濟特點,提出了電氣工程及其自動化專業的應用型人才培養目標,并且結合鄭州航空工業管理學院工科發展的水平及電氣工程及其自動化專業的師資力量,編制了偏于電機電器及其控制的課程體系。電氣工程及其自動化專業經過數年的建設,并且與21世紀電力工業的迅猛發展相適應,于2008年對原有的電氣工程及其自動化專業進行了細分,新設置了自動化專業,并且該專業在師資方面也有了較大的進步,這些都促進了電氣工程及其自動化專業強電本色的回歸,推動了對相應課程體系及專業定位的思考。雖然近幾年鄭州航空工業管理學院電氣工程及其自動化專業有了較大的發展,但是專業基礎與兄弟院校相比還很薄弱,實驗條件與師資力量還很有限,仍然處于快速發展時期,總體仍處于較低水平。因此,目前的電氣工程及其自動化專業仍需且必須定位于工程應用型人才的培養,學生畢業以后可以到電廠、電力設計單位、電氣制造企業及各工礦企業從事與電氣相關的設計、運行、管理等工作。
應用型人才的特點與培養應用型人才的特點是學科基礎知識扎實,實踐能力與創新意識強,除了具有較好的科學素養外,還具有良好的工程素養,具備解決工程實際問題的能力,畢業以后主要在生產第一線從事運行與管理等工作。應用型人才首先是一種創新人才,具有把理論知識和技術轉化為實踐生產力的創新能力;其次也是一種復合型人才,因為應用型人才的工作是以解決實際問題為根本,而要解決一個實際問題往往不能僅靠一種專業知識,實踐的創新多出現在學科邊緣或者各學科的交叉處,因此應用型人才也是一種復合型創新人才。[4]對應用型人才的培養,不是簡單地增減幾門課就能做到的,構建科學的課程體系是培養合格應用型人才的基礎。如何建立以強電課程為主,滲透電子技術、信息技術與計算機技術的電氣工程及其自動化專業的課程體系,是一項系統性的工程,需要透徹理解相關的課程及經受實踐的檢驗。
課程體系的建設
在電氣專業新課程體系的設置上著重突出“以強電為主,弱電為輔,強弱電、軟硬件、電氣控制與信息技術相結合”的專業特色,主要依據四個基本原則:一是突出強電特色,并且結合電力發展前景與現有師資力量,設置了電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向的課程模塊;二是緊密結合自動化技術在電氣工程領域的應用,保持電子與計算機技術相關課程教學四年不斷線;三是強化本專業應用型人才培養的特色,保持實踐教學環節四年不斷線;四是激勵學生的個性化發展,結合學生就業需要,注重課程安排的科學性與系統性。新課程體系的主要特點是適應鄭州航空工業管理學院原電氣工程及其自動化專業細分為電氣工程及其自動化專業與自動化專業的發展需要,突出了電氣工程及其自動化專業的強電特色,根據“厚基礎、寬口徑、重實踐、強應用”的應用型人才培養模式而設置。
1.課程體系的改革鄭州航空工業管理學院原電氣專業結合了電氣工程及其自動化與自動化兩個專業的內容,專業的特點為“強弱結合、適當偏弱”;新電氣專業的特點轉變為“強弱結合、強電為主”,專業課程的口徑相對變窄。新電氣專業的課程設置不再是電氣專業與自動化專業的區分,而是電氣專業內電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個方向的設立。由此考慮把原來的學科基礎課—專業基礎課—專業選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系改為更符合新電氣專業特點的一級學科基礎課—二級學科選修課—跨二級學科選修課—跨專業選修課—實踐環節的課程體系,如表1所示。新的課程體系保證了學生的理論教學在滿足基本學分的前提下,能夠小于2500學時,同時優化了課程內容,擴大了選修課程范圍,擴展了學生的知識面,激勵了學生的個性化發展。
2.課程內容的優化新的課程體系在強電專業“寬口徑”的前提下,突出“厚基礎”的要求,公共基礎課與學科基礎課的學時比例達到總學時的74%。在實現了同一專業的通識教育課、專業基礎課完全打通,專業主干課程也基本相同,而專業方向的不同只體現在專業課程中的非主干課程及實踐環節的要求的基礎上,[1]新課程體系既實現了對學生人文社會科學與自然科學知識的培養,又強化了對學生對本專業基礎知識的要求,同時還突出了不同的專業方向特色。新課程體系在課程內容上更加突出強電特色,突出計算機技術與弱電控制技術在本專業領域內的運用。按照電力系統及其自動化與電機電器及其控制兩個專業方向,設置了兩個特色顯著的課程模塊作為任選的必修環節。另外,按照“拓寬”與“加深”的原則,開設總數達到19門的二級學科選修課,學生可以選修其中的5~7門。按照提高學生綜合素質的要求,設置了跨專業選修課與全校公共選修課,要求學生在人文社科、經濟管理等方面修習約6門課程。
3.授課時序的調整按照先基礎后專業、由淺入深、循序漸進的原則,保持計算機教學、英語教學不斷線,科學分配各門課程的授課時間與學時。(1)保持計算機教學不斷線。計算機課程按照教學次序包括:“計算機應用基礎”、“C++語言”、“機械制圖CAD技術”、“軟件技術基礎”、“微機原理與接口技術”、“工業組態技術”、“電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用”、“單片機原理”、“交直流調速系統與MATLAB仿真”、“EDA技術”、“可視化程序”、“計算機網絡”、“畢業設計”。(2)保持英語教學不斷線。建議取消“專業英語”課程,增開雙語課程教學。用英語(或雙語)教學的相關課程包括:“大學英語”、“電路”、“軟件技術基礎”、“自動控制原理”、“EDA技術”、“計算機網絡”、“畢業設計”。(3)科學分配各學期的課時量。如第一、第二學年學生的學習效果較好,可以適當增加基礎課與專業課的課時量;第四學年學生因社會實踐、找工作、考研等,學習效果下降,此時可以突出計算機與實踐教學環節,利用課程的強實用性平抑學生的浮躁心態,最大限度保證學習效果。
加強實踐教學環節
實踐教學是高等院校培養工程應用型人才的必備環節,是提高人才核心競爭力的決定性要素。各高校電氣工程及其自動化專業培養的人才水平的高低,取決于實踐教學水平的高低,包括實驗條件的完善、實驗內容的設計及實驗教師的素質。鄭州航空工業管理學院電氣專業的實踐環節主要由課程實驗、課程設計、生產實習與畢業設計等組成,組成了一個比較系統、由線到面、由基礎到綜合,分層次、全方位的內容體系。[5]
1.課程實驗與課程設計課程實驗包括電工電路、電子技術、電力系統繼電保護、電力系統自動化、電力電子技術、電機與拖動、C++語言、單片機原理、電氣PLC原理等。課程設計是工科專業實踐教育的重要一環,是培養大學生獨立思考、信息檢索、相互合作,初步從事科學研究能力的重要途徑。課程設計實踐環節主要由核心專業課程與部分實用性強的專業課程如“電機設計”、“電力系統分析”、“單片機原理”、發電廠電氣部分等的課程設計構成。
2.實習基地實習基地由校內與校外兩部分組成。校內實習基地主要由校辦工廠組成,完成金工實習、電工電子技術、計算機輔助設計等基礎性專業訓練;校外實習基地主要包括陜西航空電氣有限責任公司、成都飛機制造廠、貴州飛機制造廠等,學生在校外實習基地主要接受現代化企業的生產教育,培養工程實踐能力。
3.畢業設計電氣工程及其自動化專業畢業設計的課題多來自于工程實踐。題目通常由導師自行擬定,或者來自于導師科研項目的某一模塊,或者來自于導師熟悉的專業領域,與工程實際結合緊密。針對畢業設計中存在的問題,如題目陳舊、知識面過窄、實驗條件較差、學生支差應付、成果可操作性不強等問題,現階段可積極采取以下措施:一是加強對教師和學生的管理。對教師尤其是青年教師中期抽查考核,組織討論,詢問學生等;對學生加強考勤,不定期考查,組織中期檢查與預答辯等。二是鼓勵和引導學生在學科知識范圍內自由選題,激勵他們選擇來自于生活實踐、能夠解決實際問題的課題。三是創造條件允許學生到實習或工作單位做設計,聘請企業中有高級職稱的人員參與畢業設計的指導工作。除了以上基本的專業實踐環節之外,還可以積極組織學生參加“挑戰杯”、“電子設計”等全國大賽,鼓勵學生進行科技創新制作,建設專業的開放型實驗室,積極探索有助于提高學生創新能力、工程實踐能力的教育教學模式。
結束語
1)農村水電行業將進入一個新的蓬勃發展期,發展農村水電有了新的動力。缺電從來就是制約欠發達國家和地區經濟發展的主要因素。農村水電由于技術成熟、投資規模不大,加上資源的當地可得性,在很多國家的經濟發展中起到了重要作用。但是,后來由于誤認為煤、油資源是用之竭的,以損害環境為代價的集中供電方式逐步取得了壟斷地位,使得農村水電曾一度處于停滯發展的狀況。可見,單純以解決缺電為主的需求型開發并不能保證農村水電的持續發展。近年來,由于環境保護日益成為全球關注的問題,可再生能源的利用越來越受到人們的重視。為了鼓勵利用可再生能源,不少國家對可再生能源發電都給予扶持。歐盟國家在這方面的扶持主要有兩種方式,即直接價格扶持和間接扶持。直接價格扶持包括對出售的每千瓦時電力支付津貼、實行投資資助和免稅待遇等。間接扶持主要強調公眾對可再生能源的支持,在購買電力時規定要購買一定比例的價格較高的由可再生能源生產的電力。歐盟規定到2010年可再生能源發電要占總發電量的22%以上,在這些優惠條件下,出現了發達國家比發展中國家更感興趣、大電網覆蓋地區比偏遠山區還開發得多的新局面,人們對社會可持續性發展的關注已成了農村水電發展新的動力。
2)農村水電發展和改革的外部環境有了很大的變化。電力工業反對壟斷、放松管制的改革給農村水電發展帶來了難得的機遇。無論是歐洲還是美國,電力體制改革的速度是如此之快,諸如電力期貨市場、電力池方式銷售、獨立電網操作員制度、排放量交易、分布式供電等等,電力工業管理和技術創新層出不窮。這種改革的最終受益者是廣大的消費者和電力工業本身,為此需要開展行業政策上的研究。此外,由于以信息技術、自動化技術的推廣應用為主的技術進步,使得有可能將基礎設施使用到接近極限的水平,并可以對不同用戶的特殊要求提供高質量的服務,使得電力企業具體的日常維護工作大為減少,如無人值班技術的應用使得電廠的運行管理變得簡單,從而可以把更多的精力放到農村電力行業的改革、發展問題上,這也促進了行業創新。
3)農村水電行業發展的有關理論問題亟待研究。例如:--如何區分以大廠、大電網為特點的集中供電的商業性企業與小型、成片的分散方式供電的農村電力企業之間的差別?是否可象一些國家一樣,將農村水電企業按非贏利懷的特殊企業來對待?--在電力體制改革中電力供應商可以選擇用戶,用戶也可以自由選擇供電商,農村水電供電區內的用戶和水電廠、農村供電所是否可象美國《電力用戶權利法案》中規定的那樣,自己組織起來,創辦屬于自己的當地電力公司?--在少數孤立大廠集中供電的電力系統內實行的廠網分開、取消特許供電區的改革,對于多個農村水電站成片供電的農村電力系統有什么影響?以及農村水電供電區內發供用一體化的供電市場和地方電網如何發展等?--在我國即將加入WTO前夕,如何與國際接軌,打破行業壟斷、行政壟斷、部門壟斷、公司壟斷及用電權的壟斷等,如何通過對農村電力、可再生能源的立法,使農村水電這一優質電源得到更有效的開發?凡此等等,這些從實踐中提出來的問題都要人們進行深入的研究和探討。
2.以分布式發供電理論為基礎的行業創新長期以來,人們在實踐中認識到合理規劃的電源點能夠為社會和用戶帶來廣泛的效益,包括節省成本、改善環境和提高供電可靠性等。近年來由于社會可持續性發展問題日益為公眾所關注,使得人們要求減少電力公司的傳統服務成為可能,出現了一種分布式的發供電理論。分布式發電是指任何與配電設施相連接的發電。美國得克薩斯州通過立法定義的分布式發電是指"容量小于10MW、并與60kV以下電壓連接的發電裝?quot;,并規定分布式發電可以脫離電網運行,滿足用戶的全部需要,必要時也可向電網出售多余電量,也可以電量無法滿足用戶需要時從電網購電等,與我國以自發自供為主的小水電系統的管理方式如出一轍。探究目前全球分布式發供電理論興起的原因,大致有以下幾個:傳統的集中供電方式日益受到挑戰。九十年代以來由于全球對環境保護的日益重視制約了礦物燃料的開發和利用,聯合國關于全球氣候變化的框架條約要求在今后半個世紀內要把現有占全球電力生產80%的礦物燃料發電降到25%左右,這會導致常規煤電逐步被淘汰,逐步為可再生能源發電所替代。此外,大型水電開發也越來越難。那種以傳統的大型水、火電為主的傳統的集中供電方式越來越難被人們所接受。電源開發的小型化、分散化傾向。小水電、太陽光伏發電及風力等可再生能源發電技術的發展使得電源有小型化、分散化的趨勢。根據國際能源總署的預計,可再生能源發電在未來五十年里將是發展最快的清潔能源,這種分散方式的發電容量將超過全世界大型電廠的總裝機,形成無數個小電源與大中網或局部網或分布式直接供電相結合的方式,從而將對現有的電力工業體系產生革命性的變革。集中供電并不是在任何時候都能適用,在很多情形下只能實行分散方式供電。目前全球還有約20億人沒有用上電,預計在今后25年里還要新增20億人口,由于歷史原因這些人多處于發展中國家的農村,而農村負荷密度必然是非常低的,電網延伸在經濟技術上顯然是不合理的,且大電網末端的供電區也是不穩定的,最終還是只能靠分散電源供電。此外,有人認為解決全世界農村用電主要還是一個經濟問題,只有通過分散辦電,依靠當地民族經濟的發展,由地方為主承擔建設資金才能逐步做到。這種分布式發供電的理論創新的意義重大。它不但打破了傳統的集中供電方式的束縛,而且在集中供電的電力系統中實行廠網分開、取消特許供電區的改革中,為農村分散供電的小水電要有自己的供電區、要有自己的地方電網、要建立發供用一體化的統一的小水電市場提供了理論依據。對于世界電力工業管理體制的這一創新,目前我們正在部水電局的領域下對此進行比較研究之中。
關鍵詞:抄表自動化;必要性;具體應用;企業效益
前言
自動抄表是信息時展的總趨勢,提高了現代數據管理的科學性、先進性。自動化抄表系統不僅節約了大量的人力和時間,能快捷、準確地傳遞信息,減少人工抄表誤差、提高工作效率,而且也是全面實現發、輸、配電網用戶電能量的自動采集、分析與計費功能的自動化系統,是電網推行商業化運營和管理、電力走向市場的技術保障。
1、電力自動化的必要性
電力自動化是指信息技術在電力工業中的應用,是電力工業在信息技術的驅動下由傳統工業向高度集約化、高度知識化、高度技術化工業轉變的過程。在21世紀知識經濟的大背景下,電網企業想要在日益激烈的市場營銷中取勝,必須不斷創新。對內借助新技術的開發、應用,建立和完善適應市場經濟環境并具有較強應變能力的電力營銷體系;對外通過現代化信息網絡,實現營銷服務的自動化、自動化,建立起與政府、客戶信息交流的橋梁。自動化的主要特點是方便、快捷、高效,其基本要求是信息處理標準化、統一化。電網企業應充分認識自動化建設的重要性和必要性,緊緊抓住自動化建設的機遇,深刻把握發電企業自動化建設的目標,全面規劃,有條理、有步驟、有重點的推進自動化的快速發展,這不僅是企業自身發展的需要,也是社會對企業發展的要求。
2、自動化抄表系統在電力行業的應用
2.1 自動化抄表系統
自動化抄表系統是由主站通過傳輸媒體(無線、有線、電力線載波等信道或IC卡等介質)集中抄讀多個電能表電能量記錄值的自動化系統,是當代微電子技術,智能儀器、通信、計算機技術等多項專業先進技術的集成。它是以設在供電公司內的主站為核心的主從式多級網絡系統,通過低壓電力載波技術和連接到用戶電表的數據采集器(采集模塊)或采集終端,利用現有的電力線作為通道服務器來實現廣泛區域的自動抄表工作;同時系統具有較強的兼容性和可擴充性。自動化抄表可免去供電管理部門工作人員去用戶現場的繁雜工作過程,從而提高工作效率和電量計量的準確度,而且還能提供許多用電的監視和管理功能。系統提供的信息可使供電管理部門用來計費記帳和分析統計用電狀況。為更好、更科學的用電管電提供了許多有價值的資料。通過低壓電力線采集用戶用電量信息,實現集中存儲、統一管理,從而提升用電管理水平與經濟效益。
2.2 自動化抄表系統的功能及應用
2.2.1 自動抄表
傳統人工抄表,由于抄收人員抄表和收費工作強度較大,加之部分人員素質等問題,不可避免地出現電表被抄錯或者漏抄的現象,嚴重影響供電服務質量。集中抄表系統最重要的功能是自動抄表,實現抄表工作量的減少和抄表效率的提高,隨時提供各種抄讀方案便于供電部門根據不同需要對數據進行整理和分析。系統除可以按需要進行實時快速抄表(抄表時間一般不超過20分鐘)外,還可以按照設置的抄表開始時間和抄表間隔自動抄表,采集器定時將數據傳送給集中器,到預定的抄表時間,主站系統再依次撥號去收集集中器的相應數據,對于抄不上數據,系統會自動補抄或人工發命令補抄,避免人工抄表的誤差,提高抄表的準確性,降低人工強度,提高工作效率。集中抄表系統避免了人工抄表可能帶來的不利影響,提高了服務質量。電能表自帶軟時鐘可自動記錄每日的零點電量和各整點電量值,并防止人為竊電行為。電能表可進行反向功率判別,記錄逆計電量,系統可根據要求完成定時或固定時間間隔,抄讀用電量數據和召抄實時數據。
2.2.2 遠程通斷電
集中抄表系統有個控電模塊:控電模塊是帶復式控制功能的開關組合模塊,主要功能是對用戶的電源實現遠程控制,能根據系統操作員的指令自動切斷或投入用戶的電源。電力營銷信息系統的一些信息,如供用電合同、營業檔案、電費電價等,都直接關系到供電企業與用電客戶的切身利益,稍有不慎將會給供電企業和用電客戶帶來經濟損失,甚至還涉及到法律糾紛。因此,必須要有及時準確的信息存儲。供電部門可根據用戶交費情況進行遠程拉合閘控制,并可隨時監測用戶端的供電情況,便于供電部門及時有效的收取電費。要求切斷容量適合,并且帶失電自動復位功能。可以發出指令在數秒鐘之內遠方控制某塊載波表斷電、送電。通過集中抄表系統的遠程通斷電功能,可以大大提高催費工作的效率,緩解電費回收工作的壓力。對部分經常遲交,且需要多次停電催收的用電客戶,可以安裝具有遠程自動通斷電功能的電表。該電表欠費停電后,只有繳清電費并經抄收人員操作才能恢復用電。
2.2.3 線損分析
線損率是反映電網經營企業生產經營管理情況的主要綜合指標,它反映了電網規劃設計、生產技術和經營管理水平。線損作為供電企業的重要指標,這就要求不斷提升線損的精細化管理水平,不斷提高線損的管理效率和企業的經濟效益,集中抄表系統具有方便的線損分析功能。通過安裝適當的總表,結合抄凍結數據功能,就可得到某一特定的時刻的總表讀數和各分表的讀數,由此可以計算三相供用電的平衡情況和各相的線損率,統計各用戶的用電情況記錄,集中抄表系統可對小區、臺區的季度、月度的總表讀數和與分表用電總數用曲線圖形表示,并能進行統計分析,提高供電部門的供電效率和效益,同時也提高了自動化管理水平。小區集中抄表系統通過此項功能,能為供電部門的線損考核提供較高的透明度和真實性,有效地控制“人情電”、“權力電”。采用集中抄表系統,供電部門用電檢查人員可在實際工作中,運用集中抄表系統的線損分析功能,實現電量數據的自動采集及各項分析報表的生成,自動測算線損指標,開展線損的分壓、分線、分臺、分片管理考核。可以很容易發現線路或臺區可能存在偷漏電或其他問題,并做及時處理。
3、自動化抄表助推企業效益
電力部門依據使用的場合不同,自動抄表從上至下可分為變電站型、線路配變型、企事業單位型、居民用戶型。
3.1 變電站自動化抄表
利用集中器和采集器實現變電站電能表數據的采集、存儲與遠傳,在主站可以掌握變電站各板電量曲線,進行實時數據和歷史數據查詢,監視現場表計各種工作狀態如失壓記錄、斷相報警等,并對母線平衡計算分析,輸出電量日報、月報等報表。
3.2 配變線路自動化抄表
主要實現公用配電變壓器端表計的自動抄收,除了表計電量的抄收外,可以擴展到線路電流、電壓數據的采集與抄收,線路無功補償設備電容投切情況記錄等。利用主站軟件對數據處理進行線損分析、公用配變三相平衡分析,線路實時狀態分析。為電力企業降低線損工作提供有力的技術支持。
3.3 企事業單位自動化抄表
實現大中小企業、事業用電單位的電能表數據遠傳,通過集中器內交流采樣單元可以達到防竊電功能,還具有催交電費、信息和一定能力的負荷監測能力。
3.4 居民抄表
電力部門抄表工作量一般是對居民用戶的抄表。居民電表的數據比較簡單,就是總電度數,也沒有無功。采集器所帶電能表較多,平均8戶左右,自動化抄表平均到每戶的費用大大降低。
【關鍵詞】電力通信 智能電網 電力通信網
一、電力通信概述
所謂電力通信就是利用電力進行通訊,它是依靠電力通信網進行發展,電力通信網就是保證電力系統安全穩定運行的通訊網絡,在以前科學技術發展中,電力通信的信息傳輸是特定、單一的,而隨著科學技術的不斷創新、通信技術以及計算機網絡技術的不斷發展,電力通信不僅在規模上得到了擴大而且在技術水平中得到了很大的提升。電力通信的服務對象和物理結構使得電力通信和電網的之間密不可分,電力通信網是現代電力系統的重要組成部分,它與繼電保護及安全穩定控制系統以及調度自動化系統并稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。
二、電力通信技術的應用
1、光纜在電力通信系統中的應用。光纖通信是利用光纖作為傳輸介質,攜帶信息的光波作為載體,從而實現通信,光纖通信是現代通信網的主要傳輸手段。光纖通信方式具有擴容方便、容量大、抗干擾能力強、可靠性高和數字化發展等優點,由此光纖通信和其它公用通信相比具有很大的優勢。光纖通信運用到電力系統中,能夠把投資降到最低、通信的速度達到最快、傳輸的范圍很廣,光纖是光纖傳輸的主要介質,它是由二氧化硅組成的,由于二氧化硅在自然界分布廣泛且容易合成,所以不用擔心缺少資源而造成光纖通信的發展停滯不前。隨著科學技術的不斷進步,電力工業的不斷發展以及計算機和通信等方面的高新技術的不斷應用,電力通信網的容量和可靠性達到了更高的要求。光纖通信的線纜材主要是光纜,目前電力系統用的最多的光纖電纜是光纖復合架空地線光纜和全介質自承式光纜。光纖傳輸的傳輸信號在光芯內部,不受外界環境變化的影響,性能十分穩定,尤其是具有較高的抗電磁干擾性能,光纖通信更能適用于電力系統所特有的高電壓、高電磁場環境。
2、電氣通信技術在智能電網方面的應用。所謂智能電網就是電網的智能化,它是以電力系統作為研究對象,它以現有的高科技網絡作為基礎,再以設備、測量、傳感等技術作為輔助,用來實現電網的可靠、高效、經濟以及安全的目標,它的主要功能是為用戶提供需求的電量、不同形式發電的接入、啟動電力市場等。智能電網的作用是能夠與用戶建立良好的交互,智能電網在電力通信的應用主要有,自動抄表、自動測量、智能表計等智能用電方面。電力通信是智能電網在電力企業的核心支柱,它是電網調度自動化、網絡運營市場化和管理現代化的基礎,是確保電網穩定、安全、運行的重要手段。電力通信專網平臺是用于支撐堅強智能電網建設的極其重要方式,它是由六部分組成分別是發電、輸電、變電、配電、用電和調度。
三、電氣通信技術的發展
1、特高壓輸電技術方面的發展。特高壓輸電就是指1000kV及以上高電壓的輸電工程和其相關的技術。遠距離、大容量、低損耗和經濟性是特高壓輸電技術的主要特點。能大大提升電網的輸送能力。利用特高壓輸電能夠降低土地的利用率,例如輸送同樣功率的電量,如果使用特高壓線路輸電能夠比使用500kV超高壓線路節省了60%的土地資源。這樣特高壓輸電技術方面的發展能夠節省電力建設的資金,為電力通信技術提供了技術保障。
2、高可靠lP數據通信網的建設。電力系統IP數據通信網可分為通用廣域網和調度數據網兩大類。通用廣域網主要是利用IP協議進行傳輸,IP協議占據了主導地位,如遠程教育、電子郵件以及文件傳輸等都需要通用廣域網的IP協議進行傳輸,調度數據網主要是重要行業的專用網絡,承載的業務也在不斷發展。在EMS/SCADA系統的基礎上,開始向數據網絡轉移。由于調度生產管理、電力市場技術支持以及水調自動化等系統的運作都是以電力數據網作為基礎,所以業務系統的不斷發展推進著調度數據網絡加快發展,電力調度數據網具有高可靠性、實時性、高安全性等的特點。高可靠的IP數據通信網的建設促進了電力通信技術的發展。
隨著我國經濟建設節奏的加快,對安全、可靠、經濟的高速電氣化鐵道需求日益迫切。高速電氣化鐵道是一個系統工程,其中功能完備、配置合理、運作高效的高速電氣化鐵道牽引供電系統的運行檢修體系將直接影響經濟效益和運行效率。
2 牽引變電所運行和檢修體系的構想
2.1 建立綜合維護與維修管理體制
高速電氣化鐵道牽引變電所是一個專業性較強地系統工程,為保證其高效性,在維護維修過程中要切實做到有機地配合與協調,因此,綜合維護、維修管理體制的建立是十分必要的。
2.2 運行和檢修模式
根據牽引變電所的特點,其檢修模式為監視、檢查、測試、更換零部件,部分設備的中、小修。設備大修外委。根據多年的電氣化運營經驗,牽引變電所主變壓器、電流互感器、電壓互感器等一次設備故障率較低,而二次常動(如真空斷路器、控制保護測量元件等)設備發生故障的概率就相對較高。而其運行質量的高低,直接影響著牽引變電所的安全供電。因此不斷采用新工藝、新的檢修試驗方法,使其運行質量不斷提高,對于牽引變電所的供電可靠性及高速電氣化鐵道運輸有著非常重要的意義。
3 實現運行和檢修的機械化與標準化
機械化與標準化在一定程度上就代表高效率,在牽引變電所的運行和檢修中,充分實現機械化與標準化作業至關重要。檢修流程優化,不僅僅是對檢修工作過程進行梳理,而是對整個與檢修工作有關的工作進行統一的分析,運用科學的方法與手段,保證檢修質量,縮短整體工作時間,通過及時總結,不斷更新和完善檢修流程。檢修流程優化包括檢修計劃的制定與審核、停電申請與審批、停送電操作、檢修工作的準備、設備檢修過程等方面。
4 運行和檢修自動化聯網配置
引進先進技術、利用先進的自動化配套設施,將牽引變電所的運行和檢修自動化、合理地進行聯網配置。
4. 1 重視信息化與自動化建設
隨著電力體制改革的進一步深化,鐵路供電企業得到了迅速發展,越來越多供電所正積極開展變電所無人值班的實踐。變電所無人值班工作的實施,使供電部門提出的"減人增效"工作得以實現,取得了明顯的經濟效益和社會效益,提高了鐵路供電企業勞動生產率,促進了供電接觸網的安全穩定運行。對提高供電接觸的安全,經濟運行水平也起了積極的作用,從鐵路供電企業內部發展情況看,要實現企業的"創一流"110KV及以下變配電所亭必須實現綜合自動化變電所。無人值班變電所的實現可以加快推廣狀態檢修,使狀態檢修早日能夠代替現有的檢修模式。達到科技增效、減員增效的目的。
常規的二次系統中,各設備按功能配置,彼此之間相關性甚少,相互之間協調困難,需要值班人員比較多的干預,難于適應現代電網的控制要求。另外需要對設備進行定期的試驗和維修,即便如此,仍然存在設備故障很長時間不能發現,甚至這種定期檢修也可能引起新的問題。發生和出現由試驗人員過失引起的故障。
而無人值班變電所可以實現如下經濟效益:1.提高運行可靠性,由集控中心直接進行分析判斷并進行操作控制,可以統管全局,減少了人員誤操作和事故處理不當所造成的經濟損失。2.減少了運行值班人員,提高了勞動生產率,減少了運行的各項開支。3.降低了變電所的綜合投資,實現自動化,可大大減少變電所的建筑面積,減少二次電纜。4.促進了電力工業的科技進步,提供了整體管理水平。
4. 2 遙視系統在無人值守牽引變電所安全運行中的應用
隨著計算機技術、多媒體技術及通訊技術的迅猛發展,對于圖像、聲音等多媒體信號的數字化處理以及遠距離傳輸的技術已相當成熟,為無人值守牽引變電所實現遠程圖像監控系統(俗稱"遙視")提供了技術支撐。鐵路供電部門大多已經實現了對遠程牽引變電所的遙測、遙信、遙控、遙調,即"四遙"功能,如果再將這一成熟的技術引入鐵路供電自動化系統,將使牽引變電所運行和維護更加安全和可靠,并可逐步實現鐵路供電系統的可視化監控和調度,使鐵路供電系統運行更為安全、可靠,此舉將成為鐵路供電系統的發展的必然趨勢。
牽引變電所的圖像監控系統,實際上是一個以多媒體技術為核心,涵蓋了工業控制、通訊、計算機網絡技術的較為復雜的綜合系統。主要用于牽引變電所的安全防范、環境狀況和對付自然災害等。將遙視系統用于無人值守的牽引變電所的另一個作用:就是對牽引變電所存在大量的常規表計和室內外設備,在調度端或集控站端可以對其進行直觀監視。過去由于沒有可視手段,對于表計的讀數以及設備外觀狀況無法進行觀測、比較以及校驗,同時系統具備集中性和遠程性(即一個監控中心至少同時管理十幾個甚至上百個牽引變電所,并且不受距離的限制)。遙視系統的存在,將使上述工作成為可能。這些都有助于無人值守牽引變電所的安全生產工作。
4. 3 綜合自動化技術在牽引變電所中運行中的應用
京鄭線某變電所是北京局管內第一個進行綜合自動化改造的牽引變電所,改造工程于2005年10月分完成,并陸續投入使用。它主要有以下特點:
1.1 整個系統采用分層分布式結構,按照IEC61850變電通訊網絡和系統協議,變電所通信體系分為三層:變電所層、間隔層、設備層,變電所層主要包括通信管理機、當地監控機、顯示器、打印機。間隔層主要包括各個保護單元、監視控制單元,設備層主要包括變壓器、斷路器、電流互感器、電壓互感器等一次設備。
1.2 站級通信管理機和間隔單元之間采用光纖以太網總線型拓撲結構、點對點通信方式,為了解決網絡媒體中數據包因碰撞而造成數據損毀的問題,采用CSMA/CD(載波監聽多路存取和沖突檢測)介質訪問控制方式的局域網技術;其特點是:當節點有報文要發送時先要監視信道,只有在信道空閑時才能發報。在發報過程中,仍對信道進行監聽,如發現有沖突,就發一個簡短的干擾碼,以加強沖突再停止發送,然后推遲一單位隨機時間繼續檢測信道;發報過程中如無沖突,在規定的時間內受到對方的肯定性回答,就結束這次通信,否則再檢測信道,重復以上過程。
1.3 通信管理機與后臺機的通信規約為CDT,該標準規定電網數據采集與監控系統中循環式遠動規約的功能、幀結構、信息字結構和傳輸規則等,適用于點對點的遠動通道結構及循環字節同步方式傳送信息的遠動設備與系統。CDT方式的主要特點是發送端按預定規約周期性不斷向調度端發送信息,主要缺點是完全不了解后臺監控主機的接受情況
一、德宏州電力市場營銷管理中存在的主要問題
1、電網的“瓶頸效應”尚未解決。到2010年,德宏州擁有500千伏變電站1座,主變2臺,容量150萬千伏安,500千伏線路214.48千米;220千伏變電站4座,主變7臺,容量120萬千伏安,220千伏線路609.35千米;110千伏變電站14座,主變22臺,容量78.1萬千伏安,110千伏線路982.6千米;建成水電站裝機123.48萬千瓦,年供電量62.59億千瓦時,年銷售電量48.34億千瓦時。2010年德宏州的社會用電量19.31億千瓦時,年人均用電量從1977年的28.08千瓦時,增加到2009年的1629.88千瓦時。全州實現鄉鎮通電率100%,村通電率100%。電力工業的發展,促進了全州國民經濟的全面發展進步,并為人民物質文化生活提供了便利條件。與此同時,還應清楚地看到,德宏州部分地區因電網建設資金短缺,電網的配套工程跟不上;有的地段因商業密集,負荷集中,人口稠密,雖有變電站和電源,但早已滿負載或超負荷運行,縣(市)政部門無法再安排增加變電站用地和線路走廊,同時,由于缺乏足夠的資金加以改造,經常出現超負荷燒保險絲的現象等。上述“瓶頸效應”使部分新的用戶無法及時用上電,也使相當部分的老用戶有電用卻用不足,其效果不僅影響投資環境,也直接影響了電力的營銷量和德宏州經濟的發展。
2、價格的不合理,電力缺乏競爭力,客戶流失。電力作為環保型能源,缺乏其它一次能源靈活的競爭手段。
國家制定的過高電價,促使客戶選擇了其它能源。例如,不少客戶自備柴油發電機組自用自發;部分客戶將原有的電爐窯改為油、煤及煤氣爐窯;高耗電產品和高耗電設備從沿海遷至內陸地區;農村出現和盛行流動式柴油機糧食加工設備;煤氣普及家庭以及太陽能產品的開發和推廣,直接影響了電力的市場競爭能力。
3、電網難以滿足客戶對電能質量日益提高的要求。目前,客戶對電能質量及可靠性的要求越來越高,但現在德宏州縣級、鄉村級電力市場配電網絡不夠完善,電網網架薄弱,布局不合理,供電半徑長,質量差。由于缺乏資金,電網建設滯后,結構不合理,部分供電設施年久失修,造成供電瓶頸,有電送不出,難以滿足客戶的要求,阻礙了德宏州縣級、鄉村級電力市場的開拓和發展。
4、電力企業缺少自主的價格調整手段。由于國家電網公司對電價控制過死,造成電力企業無權對電價作相應的調整。德宏供電企業無法根據市場需求的變化,對電價做出適當的浮動和調節。供電貼費收取標準的過高,也制約了德宏電力市場開拓的進程
。
5、生產企業市場疲軟,電力市場惡性循環。受金融危機的影響,一些企業尤其是生產企業開工不足,許多企業產品積壓,影響到用電量的增長,也加劇了電費拖欠,而欠費停電措施則造成兩敗俱傷。對欠費客戶采取限電或停電措施,是供電企業目前用于追收電費的主要方式。該方式對產品無銷路、瀕臨破產的企業無疑是加速其破產,使欠賬成為死賬。限電、停電的結果造成售電量的劇減。對企業拖欠電費如何才能最大限度地回收,是供電企業經營者面臨的難題。
6、衙門作風問題依然存在。客觀地講,供電企業對客戶服務的“電衙門”作風依然存在,不良的行業作風在工作中并沒有完全消失。一是拉閘限電的陰影很難在客戶心理上消除,計劃檢修時間沒有真正從服務客戶的角度出發,生產與服務的關系沒有理順。在停電預告通知上,沒有按照法定的規定時間和程序進行,影響了客戶的正常生產。二是業擴過程手續繁瑣,過于復雜,營業廳人員的服務態度給客戶的心理造成壓力。三是供電企業在客戶工程的設計、安裝及材料購置上的壟斷服務,并未讓客戶真正受益。四是部分員工尚未完全樹立服務理念,缺乏市場競爭意識。
二、加強德宏州電力市場營銷管理的思路
1、確立德宏州電力市場營銷管理的新理念。發達地區的實踐證明,理念決定思路,思路決定出路。
德宏州電力企業要實現又好又快的發展,就必須深化改革,更新觀念,確立適應全方位市場競爭要求的新理念。一是電力管理部門應當把電力營銷定位為供電企業的核心業務,電力營銷必須采取市場導向的管理模式,電力的生產經營活動應服從和服務于電力營銷的需要。二是電力營銷的開展應立足于“電網是基礎,技術是支撐,服務和管理是保障”的原則。應當充分利用
目前德宏州“兩網”改造的有利時機,逐步解決供配電網絡的“瓶頸”,滿足廣大用戶的用電需求,運用先進的通信、網絡、計算機技術,為客戶提供高效的、全方位的優質服務,以嚴格規范的管理對各項業務進行監控,以實現企業的營銷目標。三是建立新型電力營銷理念。未來的電力營銷市場是一個買方市場,這是一個不爭的事實。供電企業應當改變過去建立在賣方市場基礎上的舊的供電管理模式,建立一個能適應市場需求、充滿市場活力的市場營銷體系和機制,進行商業化運營、法制化管理。政企分開后,電力企業仍然是一個接受政府監管的企業,因此,在實現商業化運作的同時,還要嚴格按照上級規定的市場營銷政策和業務范圍,從事電力市場的營銷工作。
2、加強環保能源的品牌宣傳。在城區環境污染日益嚴重的情況下,人們對清潔能源的應用越來越重視。使用符合國家環保能源政策的清潔、高效、快捷的電能,是國家倡導和政策支持的。德宏州電力部門應以此為契機,在宣傳和推廣上打出環保能源的品牌,并成為形象設計的主要特點。平時可以通過電視、廣告、報紙等新聞媒體和深入學校、社區、大街上等對環保能源的品牌進行廣泛宣傳,使廣大群眾進一步重視和使用環保能源。
3、德電外送,逐步壯大市場銷售。現在的世界,是一個開放的世界。
德宏電力企業要充分利用區位優勢,開拓好國內國外兩個市場。一是擴張營銷地域。隨著電力體制改革的深入,要逐步放開電力銷售市場,打破現有的專營體制,抓住機遇,立足本地,輻射周邊,實行銷售市場的擴張策略,通過完善地區的電網架構建設,主動出擊,以提供各項供電服務為手段,擴大電力營銷市場。2005年8月15日,德宏州供電局開始組建,幾年來,全體德電人充分發揚艱苦奮斗的創業精神和開拓創新的改革精神,邊組建、邊生產、邊工作,以“立足德宏,服務德宏”為宗旨,以“地區領先的電網運營企業”為目標,以“緊追策略”為方法,克服種種困難,經歷了一個加速度發展的過程,實現了德宏州電網的快速發展。2005年12月30日,潞西變電站投入運行,結束了德宏州無220kV電壓等級和德宏州孤立電網封閉運行近40年的歷史。《德宏州電力工業“十一五”發展規劃》中提出的從2003年開始到2010年新增水力發電裝機200萬千瓦的目標,總投資約100億元。到2010年底,德宏州年發電量達100億千瓦時以上,直接售電收入不低于15億元。電力已成為德宏州又一新的支柱產業,進一步推動了全州經濟和社會的發展。另一方面,南方電網公司積極響應國家“走出去”戰略和加強能源外交的部署,從國家利益和長遠戰略出發,發揮區位和地緣優勢,全面推進以GMS電力合作作為突破口的“走出去”戰略,云南電網公司作為南方電網公司實施“走出去”戰略的第一家單位,而德宏局是一個與緬甸接壤503km的德宏“橋頭堡”區位的供電局,將德電外送到緬甸是今后一個長期的目標。二是擴張能源市場。云南電網公司“十一五”規劃中提出的目標,即在德宏地區計劃投資44億元,投資建設2座110kV變電站、6座220kV變電站、1座500kV變電站。其中,110kV輸電線路186km,220kV輸電線路680km,500kV輸電線路560km,現在目標已基本實現。今后,德宏州的電力將十分充足,為此,要加強以電代煤、以電代油、以電代氣的市場營銷工作,讓電力成為德宏州經濟再上一個新臺階的推動力。
4、加快電網建設,消除“瓶頸效應”。從目前的實際看,德宏州縣級、鄉村級電力網絡難以滿足客戶對電能質量日益提高的要求,電網薄弱是影響電力市場發展的重要因素。國家投入巨額資金對農網進行改造,實施“兩改一同價”工程,對于開拓電力市場是一個巨大的推動。一是德宏州供電企業要抓住機遇,在農網改造中不但要保證質量,而且要提高科技含量,加快進度。二是要改革農村用電管理體制和農村電價機制,全面推行“五統一”(統一電價、統一發票、統一抄表、統一核算、統一考核)和“三公開”(電量公開、電價公開、電費公開),逐步實現“四到戶”管理。堅決杜絕“人情電、權力電、關系電”,取消中間管理環節,實現縣鄉一體化管理,建立統一有序的城鄉市場營銷管理秩序,積極開拓潛力巨大的廣闊農村用電市場。
5、全方位提供優質服務。未來的供電企業要在服務市場上贏得并捍衛自己的一席之地,就必須在多層面上與其它行業競爭,因此,必須把不斷提高優質服務水平作為促進電力市場營銷的自覺行為,并體現在整個生產經營的全過程和各個環節,使每一個部門、每一個員工都為企業的社會形象負責,真正樹立全員營銷的觀點,與客戶建立并保持一種共同發展的新型供用電關系。
6、利用經濟手段調控電力市場。電力銷售量由人們的用電需求決定,用電需求又取決于人們是否有用電的欲望,是否有購買的能力,也就是想不想買以及買不買得起的問題,另外,還要解決能否買得到、向誰買的問題。電價決定了客戶是否“買得起”的問題,兩網改造的效果決定了客戶是否“買得到”,促銷的主要作用就是激發人們用電的欲望,在買得起、買得到的基礎上產生多買的欲望。為此,一是要注重買方需要。要以實現客戶過渡價值、滿足客戶精神需要為導向,在企業的服務價值、人員價值、形象價值上投本錢、下功夫,使客戶在購買電力與享受服務時有所增值。二是努力降低客戶在電力消費時的時間成本、精神成本和體力成本,使客戶在購買電力、享受服務時感到“方便”,愿意花錢買“方便”。三是要重點把諸如煤、油、液化氣、管道煤氣等一次能源供應商作為主要競爭對手,根據國家產業、環保政策,深入持久地宣傳電與一次能源的比價效能,提高電力市場的占有率。7、提供穩妥實用的技術推廣,提高營銷的自動化水平。要積極在營銷系統推廣新技術,提高營銷的自動化水平,以達到減人增效和優質服務的目標。在推廣的過程中,要積極穩妥,以實用為準則;要充分利用當前成熟的計算機和通信技術,建設和完善電力營銷管理系統,努力實現決策科學化、繳費銀行化、管理集中化、考核制度化,從而達到以新技術的應用帶動管理水平的提高。
8、建立新型營銷體制。德宏州電力管理機構要按市場需求設置營銷機構,改“用電管理”機構為“電力營銷
”機構,其職能相應轉變到市場策劃與開發、需求預測與管理、業務發展與決策、客戶服務與支持、電力銷售與合同管理、公共關系與形象設計,新技術、產品的開發與用電咨詢,電費電價等方面,全面開展電力的售前、售中、售后工作,形成以客戶服務中心為核心的電力營銷管理體制,它包含主營系統、支持系統、監督系統三部分設置。
9、加強培訓,提高營銷隊伍的綜合素質。從一定的意義上講,現在企業間的競爭,除技術外,更為關鍵的是企業人員素質的競爭。
關鍵詞:電源;SPWM;控制器;單片機最小系統
中圖分類號:TP332文獻標識碼:A
文章編號:1004-373X(2010)02-198-03
SPWM Variable Frequency Power Supply Based on SA8282 and Single Chip Microcomputer
LUO Huiqian,QIN Fan
(School of Automation,Wuhan University of Technology,Wuhan,430070,china)
Abstract:This design uses 8051 as controller and combines special_purpose SPWM integrated circuit design SPWM frequency conversion power supply.The main circuit form of the system adopts AC_DC_AC structure,the inverter part consist of IGBTS and a parallel buffer circuit.The system adopts three_phase whole wave uncontrolled rectification input circuit,improves quality of the electric which is supplied to inverter.The control circuit of the system consists of is 8051 single_chip microcomputer minimum system of MCS-51 series and three phases SPWM generator integrated circuit SA8282 and a small amount of peripheral chip of expansion,the power supply has a good application prospect with the advantages of reliability,feasibility and adaptability.
Keywords:power supply;SPWM;controller;single chip microcomputer minimum system
0 引 言
隨著電力工業的發展,越來越多的用電設備對電源的性能提出了更高的要求,迫切需要輸出電壓穩定但頻率可以連續調節的三相電源。在此介紹一種由51系列單片機和SA8282芯片所控制的變頻變壓逆變電源,在控制上具有精度高、實時性強的優點,并且電路結構簡單,軟件編程容易實現。
1 SA8282芯片介紹
1.1 芯片概述
SA8282是英國MITEL公司生產的能產生三相脈寬調制波的專用大規模集成電路芯片。它有六路TTL電平,經過一組隔離和放大單元,控制三相橋式逆變器中的6個功率開關。在芯片的初始化過程中,定義PWM序列中信息控制輸出調制波的波形、電源頻率、幅值、轉向、載波頻率、最小脈寬及死區時間等參數。通過微處理器很容易控制SA8282,全數字PWM波可使電源達到前所未有的精確度和溫度穩定性。SA8282作為一種標準的外設,可直接從內部ROM中讀取波形,工作方式快捷靈活,無需任何外接電路,節約了硬件成本。當時鐘頻率為12.5 MHz時,載波頻率可達24 kHz,選擇的載波頻率越高,輸出交流電的波形就越接近純正弦[1]。SA8282引腳圖如圖1所示。
圖1 SA8282引腳圖
AD0~AD7:8位地址與數據復用總線,用于從微處理器接收地址與數據信息;
WR(R/W),RD(DS),ALE(AS):此3個引腳為Intel(Motorola)控制模式;SA8282在工作時可自動適應Intel或Motorola控制模式,當ALE(AS)管腳變為高電平時,SA8282內部檢測電路將自動鎖存RD(DS)線上的狀態,如果檢測結果為低電平,則采用MOTOROLA控制模式;如果檢測結果為高電平,則采用Intel控制模式;
RESET:復位端,低電平有效;
CS:片選輸入,該控制線可使SA8282與其他接口芯片共享同一組總線。
RPHT,RPHB,YPHT,YPHB,BPHT,BPHB:標準TTL電平輸出端口(即PWM驅動信號),可分別驅動三相逆變器的6個功率開關器件;
TRIP:輸出封鎖狀態指示,用于表明輸出是否被鎖存,低電平有效;
SETTRIP:關斷觸發信號輸入端,當輸入為高時,TRIP及6個PWM輸出端將被迅速鎖存在低電平狀態,且只有在RST復位時才能解除;
WSS:波形采樣同步端口;
ZPPB,ZPPY,ZPPR:分別是三相信號的零相位脈沖輸出端;
CLK:時鐘信號輸入端;
VDD:+5 V偏置電源;
VSS:接地端 [2-3]。
1.2 主要特點
(1) 全數字化。
SA8282與微處理器相連時,可自動適應Intel和Motorola兩種總線接口,而且編程簡捷方便。它的全數字化脈沖輸出具有很高的精度和穩定性。
(2) 工作方式靈活。
SA8282具有6個標準的TTL電平輸出端,可以驅動逆變器的6個功率開關器件。電路的載波頻率、調制頻率、調制比、最小脈寬、死區時間等工作參數均可直接通過軟件設定,而不需要任何外接電路,從而降低了硬件成本。
(3) 工作頻率范圍寬、精度高。
SA8282的三角載波頻率可調,當時鐘頻率為12.5 MHz時,載波頻率最高可達24 kHz,輸出調制頻率最高可達4 kHz,輸出頻率的分辨率為12位[4]。
2 硬件設計
由SA8282構成的三相變頻變壓電源電路結構圖如圖2所示,是SA8282與單片機AT89C51連接應用電路。
單片機先對SA8282初始化,定義載波頻率、電源電壓頻率范圍、死區及最小脈沖取消時間等參數。然后再設定的電源輸出電壓頻率及有效值。寫好初始化寄存器和控制寄存器后,啟動SA8282。RPHT,RPHB,YPHT,YPHB,BPHB六個引腳輸出相應頻率和電壓的SPWM控制信號,經驅動電路隔離后,分別控制智能功率模塊IPM的6個IGBT的導通與截止,最后在3個輸出端上產生三相SPWM電壓[5,6]。
圖2 三相變頻變壓電源電路結構圖
正常工作后,根據需要對SA8282控制數據進行修改,實現系統的反饋與實時控制。調壓時,輸出電壓經有效值變換器取樣后,進行A/D轉換成數字量,再在單片機中與設定值比較,經PI調節,得到修正值,輸入到SA8282幅度控制寄存器,從而達到閉環控制調整輸出電壓幅值。在調頻時,單片機根據用戶設定直接修改SA8282頻率控制寄存器的控制字,以改變電源輸出頻率,無需構成閉環[7]。
3 系統軟件設計
軟件設計是整個逆變控制的核心,它決定逆變器的輸出特性。主程序是整個控制系統的核心和靈魂,只有通過主程序才能有機地調用系統中各個子程序,使它們形成一個聯系緊密的整體,有條不紊的完成各種各樣的操作命令。單片機對SA8282的主要控制程序流程圖如圖3所示,單片機首先初始SA8282,打開終端系統。傳送控制參數后,判斷SA8282允許輸出,則開始輸出SPWM控制信號,逆變器開始工作[8]。工作過程中,單片機不斷地處理檢測反饋回來的信號,控制SA8282調整輸出的SPWM控制信號,控制系統的輸出狀態,以滿足系統的性能要求。在系統正常工作過程中,不斷更新看門狗定時器。防止其溢出而中斷SPWM控制信號的輸出。初始化程序,實現鍵盤處理、刷新處理與下位機和其他程序主要完成硬件器件工作方式的設定、系統運行參數和變量的初始化等[9,10]。
4 結 語
這里涉及的變頻電源輸出三相對稱交流電的頻率范圍為20~100 Hz,各相電壓有效值之差小于0.5 V;輸出電壓波形接近正弦波,用示波器觀察無明顯失真;且當輸入電壓為198~242 V,負載電流有效值為0.5~3 A時,輸出線電壓有效值應保持在36 V,誤差的絕對值小于5%。
圖3 控制程序流程圖
在利用單片機和集成芯片配合產生SPWM波形控制逆變開關的通斷,控制算法更加容易實現編程,使得系統結構簡單,控制精度高,可靠性強,同時參數修改容易、編程任務少,單片機的處理任務大為減輕。并且,由于可通過SA8282對三相輸出電壓分別進行調整,可在存在三相不平衡負載的場合中得到應用。
參 考 文 獻
[1]劉鳳君.正弦波逆變器[M].北京:科學出版社,2002.
[2]張穎超.高精度三相PWM波形產生器SA8282在逆變器中的應用[J].國外電子元器件,2000(9):3-5.
[3]趙良炳.現代電力電子技術基礎\.北京:清華大學出版社,1999.
[4]肖金球,虞娟,顧新.基于89C51和SA8282的PWM中頻逆變電源的研制[J].蘇州科技學院學報,2003,16(3):82-86,90.
[5]劉和平.PIC16F87x單片機使用軟件與接口技術[M].北京:北京航空航天大學出版社,2002.
[6]徐維祥,劉旭敏.單片機原理與應用[M].大連:大連理工大學出版社,1996.
[7]陳國呈.PWM變頻調速及軟開關電力變換技術[M].北京:機械工業出版社,2000.
[8]李宏.電力電子設備用器件與集成電路[M].北京:機械工業出版社,2001.
關鍵詞:智能變電站;優化設計;直流電源系統;可靠節能
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
引 言
伴隨現階段我國智能變電站的逐漸推廣, 對于站用交直流電源系統的使用要求和標準也在逐步升高, 相較于原有比較獨立、分散以及耗能的站用式交直流電源系統而言,其已經不能夠滿足智能變電站的發展要求。 與此同時,站用式的交直流電源系統已經逐漸發展成交直流一體化電源系統, 為智能變電站提供一個穩定、高質量、智能化、集成化的電源運行系統,其是變電站運行的安全、可靠保障,同時還是推動并堅強我國智能電網建設工程的基礎。 智能變電站應用的一體化交直流電源中,直流電源部分是該系統的核心,目前智能化變電站的建設工程已大范圍開展, 逐步優化智能變電站的直流電源系統非常重要。
1 直流電源系統概述
1.1 直流電源系統的主要特點
直流電源系統是變電站二次設備中最為重要的組成部分,其為繼電保護、自動化設備、設備自動控制等提供了必要的工作能源,特別是在電力系統發生故障、交流電源不能可靠發揮作用時其可以提供臨時的工作能源。 我國多數變電站中大多采用了這種直流電源系統的供電方式。 對于電力系統中的操作電源的根本要求,是具有確保電力系統的供電安全、可靠度, 具備一定程度的蓄電容量以確保電力系統的正常運行以及故障供電,同時確保其使用壽命達到設計壽命,組建與維護工作較為方便、經濟,最為顯著的優點是直流電源系統的占地面積比較小而結構緊湊。
1.2 直流系統改造的根本目的以及必要性
我國變電站內部的繼電保護裝置、 自動化設備、 信號設備、事故照明設備以及電氣裝置的遠程操作,通常多采取直流電源系統的供電方式, 這種直流電源供電方式的輸出質量以及可靠性均會直接地關系到后期變電站運行的安全性以及供電可靠性。 變電站內部的直流電源系統一般被人們稱為變電站運行的“心臟”,顯而易見其在變電站運行中是怎樣的重要。伴隨我國電力系統以及電力工業的快速發展, 為確保電網運行的安全性、經濟性,并且最終還能夠實現電力系統的全面自動化操作, 從而對其電力控制系統中的關鍵性設備―――直流電源系統的要求和標準也越來越高。
2 智能變電站中的直流電源系統
2.1 直流電源系統中蓄電池組的根本作用直流電源系統的負荷包括了變電站中運行二次設備的經常性負荷、故障性負荷以及沖擊性負荷三種。 智能變電站交直流一體化電源系統中,繼電保護、自動裝置的所有操作電源,通信及其它用直流負荷正常情況下均由充電裝置提供, 蓄電池處于熱備用,當負荷的需求超過充電裝置的額定輸出時,將由蓄電池補給; 電力專用逆變電源后端的負荷由站用交流電源提供,逆變在熱備用狀態。 當站用交流全停時,蓄電池被繼電保護、事故照明、自動裝置、通信、監控等所有交直流負荷共享。 因此,蓄電池組是直流電源系統在非正常運行情況下能源供應的核心。 這種蓄電池組的基本要求:①蓄電池組由 108 只單體標稱電壓 2V 的閥控式密封鉛酸蓄電池構成,蓄電池使用壽命不低于 10 年,宜采用進口安全閥;②蓄電池容量按不小于 2h 事故放電時間考慮,具體工程應根據變電站規模、直流負荷和直流系統運行方式, 對蓄電池容量以及充電裝置容量進行計算確定; ③500kV 變電站每套蓄電池配置一套蓄電池巡檢儀,220kV 及以下變電站宜配置一套蓄電池巡檢儀。
2.2 變電站中直流供電系統的接線方式
(1)220kV 及以上變電站設置兩套直流系統,采用兩段單母線接線方式,兩段直流母線之間設置聯絡設備。 110kV 及以下變電站設置一套直流系統,采用單母線接線方式。
(2)二次設備室或繼電器小室的測控、保護、故障錄波、自動裝置等設備采用輻射式供電方式。 35kV 及以下開關柜頂直流網絡采用母線分段方式供電。
(3)雙重化配置的兩套保護及其相關設備(電子式互感器、合并單元、智能終端、網絡設備、跳閘線圈等)的直流電源應一一對應。
(4)用于提供斷路器彈簧儲能、隔離刀閘分合的動力電源,可以采用母線供電并設聯絡(分段)開關的方式。 在正常情況下,通過聯絡(分段)開關把電源母線完全按段分開,使每個分段母線能夠形成一個獨立的單元并且可以獨立取電。
3 智能變電站的直流電源系統優化方案
3.1 直流電源系統的設備優化
3.1.1 對直流電源的蓄電池組進行優化
直流電源的蓄電池組,是直流電源系統的關鍵性組件。 智能變電站由于采用交直流一體化電源,相比常規變電站,除直流負荷外還要負擔一部分逆變負荷, 蓄電池組在交流失電情
況下其承受的沖擊負荷更大。 因此,在蓄電池選型時要重點考察其大電流放電能力,并從容量上考慮適當提高一個等級。 必要時蓄電池組按規定的事故放電電流放電 1h 后, 疊加 8I 10的沖擊電流,進行 10 次沖擊放電。 沖擊放電時間為 500ms,兩次之間間隔時間為 2s,在 10 次沖擊放電的時間內,直流(動力)母線上的電壓不得低于直流標稱電壓的 90%。對于設備較多的 110kV 變電站,應考慮按雙電(蓄電池組)、雙充(充電裝置)配置。 通信蓄電池宜按單獨配置。3.1.2 對直流電源蓄電池輔助設備進行優化目前蓄電池組配置的常規巡檢裝置能夠監測每只蓄電池端電壓,但對于發現蓄電池內阻增大無能為力,只能依靠人工對蓄電池檢測內阻或進行整組充放電試驗才能現。 應重視對蓄電池巡檢裝置的選型, 必須包含在線檢測蓄電池內阻的功能。 這樣,利用智能變電站豐富的數據交換和通信網絡,維護人員在遠程就能查看蓄電池內阻情況, 甚至于提供自動報警功能,有助于避免直流蓄電池開路事故發生,提高一體化交直流電源的智能化水平。
3.2 直流系統接線的優化改進
改進智能變電站的直流電源供電系統, 其中多數是對該蓄電池組首先進行供電,并且該蓄電池組通常為單套,因此在對蓄電池組進行維護工作時, 通常還將會影響電力系統的可靠性與安全性。 可考慮在站內直流電源系統設置外接備用蓄電池組接口,并增加蓄電池組并列隔離措施,在需對運行蓄電池組維護時臨時接入備用蓄電池組替換其投入工作, 同時也可做為長時間事故狀態下應急蓄電池組接入使用。
3.3 直流系統負載的優化
按照國網公司智能變電站設計規范,220kV 及以上站配置兩組蓄電池,110kV 及以下站配置一組蓄電池。 在選擇要由直流電源系統供電的設備時,要盡量限制其負荷需求,優先選
用低能耗設備,譬如事故照明燈具可選用 LED 燈具,減輕事故狀態下直流蓄電池的負載,有效延長蓄電池組的供電時間,也滿足了智能化變電站環保節能的要求。
4 結束語
智能變電站的交直流一體化電源運用, 對直流電源系統提出了更高的要求,應從優化設備配置、改進系統功能等方面提高直流電源系統后期運行的安全性、可靠性,提高維護便利
性,為智能變電站全面實現智能化的運行奠定堅實基礎。
參考文獻
[1]王 洪,張廣輝,梁志強,等.電力直流電源系統的網絡化管理及狀態
檢修[J].電網技術,2001,34(2):185~189.
[2]白忠敏,劉百震,於崇干.電力工程直流系統設計手冊(第二版).北
京:中國電力出版社,2009.
[3]張 勇,陳樹恒,王利平,等.基于以太網的規約轉換器組態軟件的研
發[J].電網技術,2007,31(14):89~92.
[4]姚東曉,周有慶,高 樂,等.基于 IEC61850 的變電站間隔層保護監
控設備硬件設計框架們.電網技術,2008,32(13):84~88.
1.引言
我廠在6KV公用段出現過二次開關爆炸事件,均為母線故障,由于沒有快速的母線保護動作切除故障,導致事故的進一步擴大,電力系統中的6-35KV中壓開關柜是量大面廣、又是事故多發的開關設備。據《高壓開關技術通訊》報道,單是手車柜,全國電力系統某年就有200多面柜燒毀。開關柜的弧光短路故障,往往由于沒有得到及時切除,發展為中壓母線故障,其危害是非常嚴重的。象造成發電廠廠用電瓦解、重要用戶停電,更嚴重的導致多組開關柜同時燒毀的“火燒連營”事故等。而近年來由于母線故障時巨大的短路電流沖擊造成主變損壞也不少見,這些事故均造成重大的經濟損失,有的甚至造成人身傷亡事故。1994年07月25日,我廠#2灰渣泵開關母線側開關由于動靜觸頭嚴重接觸不良,造成開關在啟動時燃弧,進而形成相間弧光短路,造成開關爆炸。損壞三個控制屏,間隔內六個開關。2001年10月30日2B碎煤機開關由于相同原因爆炸起火,損壞一個控制屏,間隔內兩個開關。造成中壓開關柜故障的因素很多,比如結構設計不合理、制造質量不佳、絕緣老化和機械磨損、運行條件惡劣(高溫、潮濕、污穢、化學侵蝕)、用戶維護和操作不當、外力(小動物的進入、往來物件遺漏在開關柜內)、電網結構的改變(系統容量增大、電纜應用增多),因此由于開關柜弧光短路引發的中壓母線故障的幾率也較高。由于母線故障沒有得到及時切除,使故障被發展、擴大,最終造成巨大的經濟損失。經過近十年來對中壓開關柜的整頓和完善化,事故率有所下降。但現在為什么仍然存在有那么多的開關柜由于各種原因弧光短路遭到燒毀,甚至造成中壓母線故障而遭受嚴重的經濟損失呢?最根本的原因,就是開關柜本身耐受弧光短路故障的能力有限,象加強絕緣、密封隔離各單元室、設置釋放板和泄壓通道等僅為被動性防護,而沒有采用快速切除故障的主動性防護措施,使故障被發展、擴大造成的。開關柜弧光短路故障以及中壓母線故障危害的嚴重性應該引起充分重視了,而目前所采用有中壓母線保護方案已不能滿足快速切除母線故障要求的。因此,迫切需要裝設專用中壓母線保護。
2.開關柜內部燃弧耐受時間及變壓器動穩定時間指標
2.1 開關柜內部電燃弧耐受時間
IEC298標準附錄AA中規定的內部燃弧時間是100ms,目前市場上銷售的開關柜基本上是按照IEC298標準生產的,也就是說,開關柜可以承受的電弧燃燒時間為100ms。由于發生弧光故障在斷路器動作前,故障短路電弧是一直在燃燒的,即保護動作時間加上斷路器分閘時間之和,即為電弧燃燒的持續時間。因此,從保護開關柜方面考慮,保護動作時間應在小于100ms切除故障以防止弧
光短路故障進一步發展擴大造成更大的危害。
電弧燃燒時間 設備損壞程度
35ms 沒有顯著的損壞,一般可以在檢驗絕緣電阻后投入使用。
100ms 設備損壞較小,在開關柜再次投入運行以前僅需要進行清潔或可能的某些小的修理。
500ms 設備損壞很嚴重,現場工作人員可能受到嚴重傷害,必須更換部分設備才可以再投入運行。
上表為國外對各種燃弧持續時間下進行試驗得出的對設備造成的損害程度。圖1為各種燃弧時間下產生的電弧能量及對開關柜材料的損壞程度。
圖1.電弧能量與燃燒時間及破壞作用
2.2 變壓器的動穩定時間據有關資料統計,一些地區110kV及以上等級的變壓器遭受短路故障電流沖擊直接導致損壞的事故,約占全部事故的50%以上,與前幾年統計相比呈大幅度上升的趨勢。這類故障的案例很多,特別是變壓器低壓側出口(低壓母線)短路時形成的故障一般需要更換繞組,嚴重時可能要更換全部繞組,從而造成十分嚴重的后果和損失。國標規定的110kV及以上電壓等級的變壓器的熱穩定允許時間為2秒,動穩定時間為0.25秒。但實際上,在低壓側出口短路故障靠過流后備保護切除的動作時間往往在2秒以上,離0.25秒的變壓器的動穩定時間相差甚遠。所以,可以說,繼電保護的不完善也是造成變壓器損壞的重要原因。目前針對近區(低壓母線)短路故障引起變壓器損壞的保護的動作時間太長,遠大于變壓器允許承受的短路電流持續時間,顯然不能滿足保護變壓器的要求,迫切需要改善變壓器保護,使其保護動作滿足小于變壓器允許動穩定時間0.25秒的要求。3.開關柜弧光短路故障的防護措施3.1 消極性防護措施采用這種措施的目的是限制故障電弧產生的各種效應,如加強開關柜的結構,密封隔離各單元室、設置釋放板和泄壓通道等。采用這種措施在一定程度上能減少損壞程度;另一方面,如果要采用通過加強結構的方式來較大地提高開關柜的燃弧耐受時間的話,則需要增加很大的設備費用。下表為國外對增加開關柜內部燃弧耐受時間和相應增加成本進行評估的結果。
3.2 積極性防護措施
采用高速專用中壓母線保護切除故障以限制故障電弧的持續時間,從根本上限制故障電弧,消除其各種效應對設備和人員的危害。如果中低壓母線保護能在開關柜耐受燃弧時間以內切除故障的話,將最大限度地限制弧光故障對開關設備的損壞; 從另一方面看,限制開關設備的損壞,即阻斷了故障發展的可能性,從而可避免主變壓器長時間遭受短路電流的沖擊而損壞。這也是目前迫切需要的最有效的限制弧光短路故障損壞開關設備及變壓器的防護措施。當然,如果加強開關柜的結構,是可以增加開關柜的內部燃弧耐受時間的。但需要更高內部燃弧時間指標的開關柜,是需要用戶與制造廠之間協商解決的,這必然會增加開關柜的生產成本。據國外某配電網的應用經驗,如果將內部燃弧耐受時間增加到200ms,生產成本將增加10%;如果要求1秒的話,生產成本將增加100%。
4. 現有的中壓母線保護方案及存在的問題
從以上討論的保護開關設備目前普遍采用的中壓母線保護方案如下:4.1變壓器后備過流保護方案:
這是目前國內應用最廣泛的中壓母線保護方案。由于考慮到與饋線和母線分段開關的配合,保護跳閘時間一般整定為1.0 - 1.4秒,有的甚至更長,達2.0秒以上。這一動作速度很顯然是遠遠不能滿足快速切除中壓母線故障要求的。4.2饋線過流保護閉鎖變壓器過流保護方案:這是近年來微機過流保護在中壓饋線的廣泛應用,國外提出的利用饋線過流元件閉鎖變壓器過流保護的應用較為廣泛的過流閉鎖式保護方案。這一方案與變壓器后備過流保護方案相比其動作速度有了一定的提高,典型動作時間為300 - 400ms。但對于要求100ms以內切除故障顯然也是不能滿足要求。4.3采用環流原理的高阻抗母線保護方案:
這是國外某些重要項目曾采用的專用電流差動中壓母線保護方案,典型的保護動作時間為35-60ms。考慮到斷路器的分閘時間,這一動作速度對要求100ms 以內切除故障來說也嫌慢。采用這種方案的接線復雜,對CT的要求高,安裝在有很多出線的6-35kV母線上有很多困難,也很不經濟。此外,由于其保護范圍受到CT安裝位置的限制,不能保護到發生故障幾率較高的電纜室電纜接頭處的故障。因此也不適合中壓母線保護應用。
從實際應用情況來看,現有的保護方案是顯然不能滿足快速切除母線故障或保護覆蓋范圍要求的,迫切需要采用一種新型中壓母線保護系統,以解決目前實際運行中由于中低壓母線發生故障幾率較高、延遲切除故障導致故障發展、擴大,從而造成的巨大的經濟損失的問題。
從以上的討論我們可以得出,為什么盡管對開關柜的結構進行加強措施,仍然有不少開關柜由于弧光短路故障而造成嚴重的損壞,這是由于開關柜本身耐受電弧的能力的限制以及由于沒有裝設專用高速中壓母線保護所造成的。
近年來,隨著國內電力工業的高速發展,中壓開關柜的應用數量越來越多,由于開關柜弧光短路故障引發的中壓母線故障也日益增多;另一方面,用戶對供電的可靠性要求也越來越高,國內一些專家也一直強調裝設專用中低壓母線保護的重要性,用戶也希望可以提供一種造價較低、原理簡單、適用于6 – 35KV的母線保護,以最大限度減少母線故障對設備的損害,提高供電可靠性。
目前有沒有一種原理簡單的、適合中低壓母線的專用保護系統。國外在90年代初開始研究弧光故障的現象、機理、危害,并研究各種防護措施和保護方案。該系統具有以下主要特點:(1) 動作可靠 – 采用檢測弧光和過流雙判據原理。(2) 高速動作 – 保護動作時間小于7ms,包括斷路器分閘的總故障切除時間可保證在100ms以內。(3) 配置靈活 – 通過弧光傳感器實現對保護分區的覆蓋。(4) 故障定位 – 可顯示檢測到弧光短路點的位置。(5) 可適應各種中、低壓母線接線方式提供有選擇性的保護應用。
這就是電弧光保護。
5.新型電弧光母線保護系統
一種快速可靠的專用中低壓母線保護系統,它采用檢測弧光和過流雙判據原理,具有原理簡單、動作可靠迅速、對變電站一次設備無特殊要求、適應于各種運行方式、且在各種運行方式下保護不需要切換等優點,為目前發電廠、變電站、工業及商業配電系統380V - 35kV中低壓母線保護理想的解決方案。電弧光保護系統結構如圖2所示,它由以下主要部件組成:
圖2.電弧光保護系統組成框圖5.1主單元
主單元包含有電流檢測和弧光檢測,它通過檢測短路電流和來自弧光傳感器的動作信息,并對收集的數據進行處理、判斷,發出跳閘信號以切除故障。該系統只要在同時檢測到弧光和過流時才發出跳閘指令。在進線斷路器未能動作切除故障時,它將啟動斷路器失靈保護邏輯,發出跳閘指令給上游斷路器切除故障。此外,主單元根據輔助單元傳送來的弧光傳感器的動作信息和溫度傳感器測量的溫度,提供弧光故障點的定位和溫度報警信息。
每個主單元最多可接入10個輔助單元,它采用RS485總線與輔助單元通信。主單元中具有二進制I/O接口供主單元之間交換過流和弧光傳感器動作信息,以實現有選擇性的切除母線故障。5.2輔助單元
輔助單元安裝在開關柜中。每個輔助單元可接入若干個弧光傳感器、1個便攜式弧光傳感器和1個溫度傳感器。輔助單元的地址通過拔碼開關設定。當系統發生弧光故障時,輔助單元收集來自弧光傳感器的動作信息并傳送給主單元,在主單元上顯示輔助單元和弧光傳感器的地址編號,有利于及時檢修和排除故障。5.3弧光傳感器
弧光傳感器安裝在開關柜各間隔室中,可實現對由簡單到各種復雜接線中、低壓開關柜提供有選擇性的保護。弧光傳感器作為光感應元件,將檢測在發生弧光故障時突然增加的光強,并將光信號轉換成電流信號傳送給輔助單元。
5.4便攜式弧光傳感器
其功能和性能與前述弧光傳感器相同,差別只是它可以在連接電纜允許的范圍內隨意移動。它可以臨時連接到輔助單元上,通過安置在離工作地點較近的地方(比如掛在胸前口袋上)用于增強運行操作人員在帶電檢查開關時的安全性。
5.5溫度傳感器
溫度傳感器可用于監視開關柜內部的關鍵部件(比如母線接頭)的溫度,在超過其整定值時主單元可發出報警信號。
專用電弧光保護系統提供的動作時間為5-7ms,遠快于傳統母線保護方案。對開關柜各單元室的總故障切除時間可控制在100ms以內。因此在發生弧光故障柜內壓力和溫度急劇增加以前就可以切除供給的短路電流, 使損失減到最小。開關柜在排除電弧故障原因后, 進行有限清理工作后, 開關柜可繼續進行工作,供電可迅速恢復。
現代電力系統的發展,配電網容量的逐漸增大,中低壓母線故障對電力系統安全運行的影響越來越嚴重。它不僅使中壓開關設備嚴重燒毀;而且可能損壞昂貴的變壓器,造成十分嚴重的經濟損失。此外,這些事故如果處理不當還會發展為輸電網故障,嚴重危害整個電力系統的安全運行。因此,很有必要在配電系統引入適應其故障模式的中低壓母線保護系統以快速切除中低壓母線故障,保證輸配電網的安全運行。
6 結論: