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

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在進行電力工程設計的前期，必須要系統的規劃設計的內容，其中最重要的是做好電力系統長期的發展規劃和電力系統發展的中期發展規劃。只有做好了電力發展的中長期規劃，其才能有效的指導單項電力工程設計，也為后續電力工程的具體施工提供了重要的論證依據。在單項電力工程中，所涉及到的系統規劃設計的內容主要包括五個方面，下面我們對這此內容進行具體的闡述：

1.1工程所在區域的電力負荷預測和分析

在電力系統規劃設計中，首先要進行的就是對擬建電力工程附近區域進行電力負荷預測和分析，在一般的工程中，主要進行是區域內電網的中短期負荷預測。其主要圍繞區域內經濟運行和發展的形式而進行系統分析，參照近年經濟發展的趨勢，結合當地經濟的發展，對中短期區域內最大負荷進行逐年預測。詳細分析包含對已建工程、在建、規劃中的電力系統布局，分析其對電網供電的影響。一般常用的分析方法有：序列預測法；模糊控制理論等新方法。對重點項目，大型電力工程，可以綜合考慮其分析方法。

1.2電源規劃情況和系統出力

在電力系統規劃設計的時候要綜合考慮工程建設地點附近的電源電網規劃情況，從電能的用電側完成對于電能用電的規劃情況，從而分析出電源出力情況，同時還要考慮電網所能統一調度的各類大型發電廠，也要兼顧地方上修建的小型水電站，以及大型企業自帶的電廠之間的電能供給情況。綜合分析，從而對電力載荷和電源的規劃進行整體分析和布局。

1.3電力電量平衡

電力電量平衡也是其中必須考慮的重要因素之一，根據電力負荷預測和電源出力分析，并對得到的數據進行分析，對工程所在地區的電力，電量平衡計算，從而確定電力工程的布局和規模。

1.4接入方案的分析

在進行電力工程設計的時候還要考慮新建的工程采用什么樣的方案接入現有的電力系統中。一般按照工程原有的網絡特點，負荷分布和電網發展規劃的情況，按照國家電網的規劃，參照政府部門的審批意見，綜合考慮當地的建筑分布，節約用地，盡可能的做到節能降耗，在保障電力供應的情況下通過盡量在工程中應用電網新技術來降低設備升級所帶來的壓力，通過此種方式來做好電力的設計規劃。

1.5電氣的計算

在具體的電氣計算過程中，要首先對電力網絡中的功率和電壓的分布進行計算，通過這樣的計算就可以確定系統的運行狀態，檢驗各個器件是否滿足系統的運行要求，為后續繼電保護裝置提供理論計算的依據和初值。通過計算得出的電網各個節點的電壓，電力損耗，電力浪涌的計算，就可以分析系統的穩定性、可靠性、經濟性、合理性。從而對電力系統運行過程中最容易出現故障的環節進行預防，方便后續電力系統的維護和檢修。系統穩定性能的計算同樣是電氣計算過程中最重要的環節之一，穩定性的計算一般都是在潮流計算的基礎上，對電力系統進行暫態穩定計算、電壓穩定計算、頻率穩定計算等。通過各種穩定計算，就可以計算出各個接入方案的運行參數能滿足系統穩定運行的要求。在電力系統的線路上出現短路時的工況也要考慮進電力系統的設計中，在具體的設計過程中，還要按照設計手冊計算出各個支路的短路電流。無功補償，是為了解決電力系統中感性負載帶來的電能損耗，在設計的過程中要充分考慮感性負載給系統帶來的損耗。最后要進行的計算是系統的可行性論證，通過電氣計算的各種結果來系統的分析工程接入方案的可靠性、實施性、經濟性、發展性等工程技術指標，從而得到最佳的系統設計方案。

2如何進行電力系統規劃設計的工作

隨著我國經濟的發展，用戶對我國的電力供應和質量要求越來越高，電壓的升高，電網規模的不斷擴大，電力消耗的不斷增加，我國的電力系統的發展越來越需要新技術的強力支撐。在電力工程的設計中，電力系統的專業設計得出的數據和系統的運行參數等相關數據對后續電力工程施工有著非常重要的指導意義，在具體的電力系統設計中，如何引入電力系統規劃設計工作，是每位從事電力系統工程的技術人員都面臨的問題：

2.1電力系統規劃設計工作的開展

在開展電力系統規劃設計工作之前，要對區域的負荷情況進行調研，收集發電廠，變電站，電力線路的地理布局，工廠自備電廠的容量等技術參數，對進區的電力系統運行相關材料進行了解。對電力系統最新公布的系統設計規范進行資料更新，必要時要組織員工進行進修或者從業培訓，從而有效的對項目的運作準備好所有的材料。

2.2電力系統規劃設計工作的準備

在電力系統的規劃設計工作開展初期，電力設計單位要把大網的情況進行了解，對周邊區域電力系統的運行數據材料進行整理和分析，對區域內企業的發展進行了解，經濟的發展方向進行了解，資料的越詳細越能保證電力系統規劃設計最終計算數據與實際的相似程度。

2.3電力系統的設計規劃的計算

通過對已有材料的整理和分析，對電力系統的潮流，浪涌計算，穩定運行數據的計算，以及對各個支流的短路電流的計算，對系統進行無功功率進行補償量的計算，從而對電力系統的大體系統性能、規模、可靠性、經濟性、可實行性等數據進行有效的理論指導，從而對電力系統的具體設計提供相關的數據參考，對系統的造價提供大概的指導。

3結束語

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關鍵詞：單片機；逆變電源；鎖相；抗干擾

引言

本監控系統是為鐵路用4kVA/25Hz主從熱備份逆變電源系統設計的。

4kVA/25Hz主從逆變電源是電氣化鐵路區段信號系統的關鍵設備，有兩相輸出：110V/1.6kVA局部電壓（A相）；220V/2.4kVA軌道電壓（B相）；兩相均為25Hz，且要求A相恒超前B相90°。由于逆變器是給重要負載供電，且負載不允許斷電，故采用雙機熱備份系統，一旦主機發生故障，要求在規定時間內實現切換，因此，備份逆變器一直處于開機狀態。由于逆變器經過了整流，逆變兩級能量變換，功率較大，且指標要求較高，必須要采用先進的控制技術；同時為了安全實現主從切換，也必須要有完善的監控系統來實現鎖相，保證整機的安全。

1監控系統總體設計要求

根據實際情況，本系統主要完成以下功能：

1）主從切換功能主從控制之間實現準確無誤的切換，具有自動和手動兩種功能，保證切換時電壓同頻率，同相位，同幅值；

2）鎖相功能主從機組局部電壓同頻同相，同一機組內A相恒超前B相90°；

3）完善的保護功能具有軟起動功能，以避免啟動瞬間電壓過沖對逆變器及負載的沖擊，以及輸出過壓、過流保護，頻率、相位超差保護，橋臂直通保護，過熱保護等；

4）顯示功能實時顯示運行參數及工作狀態并具有聲光報警功能，以提示值班人員及時排除故障；

5）通信功能具有主從機組之間通信，與監控中心（上位機）通信等功能；

6）抗干擾功能系統具有良好的抗干擾能力。

2系統硬件電路設計

2.1DS80C320單片機簡介

DS80C320是DALLAS公司的高速低功耗8位單片機。它與80C31/80C32兼容，使用標準8051指令集。與普通單片機相比有以下新特點：

1）為P1口定義了第二功能，從而共有13個中斷源（其中外部中斷6個），3個16位定時/計數器，兩個全雙工硬串行口；

2）高速性能，4個時鐘周期/機器周期，最高振蕩頻率可達33MHz，雙數據指針DPTR；

3）內置可編程看門狗定時器，掉電復位電路；

4）提供DIP，PLCC和TQFP三種封裝。

2.2基于DS80C320的監控系統硬件電路設計

按照上述系統設計要求，設計了如圖1所示的監控系統。監控系統采用模塊化的設計思想，分為微處理器及外設模塊，模擬量采集模塊，開關量采集模塊，頻率及相差測量模塊，控制量輸出模塊，人機接口模塊，同步信號模塊以及通信模塊。

1）微處理器及外設模塊微處理器采用DS80C320，非常適合于監控。本系統充分利用前面已提及的特點，簡化了硬件設計與編程，從而提高了整個系統的可靠性。根據系統需要擴展了一片8255，一片E2PROM和一片8254。

2）模擬量采集模塊根據采集精度要求以及被采集量變化緩慢的特點，采用AD公司的高速12位逐次逼近式模數轉換器AD574A，其內部集成有轉換時鐘，參考電壓源和三態輸出鎖存器，轉換時間25μs，并通過ADG508A擴展模擬量輸入通道。

3）開關量采集模塊首先經光耦進行隔離后，再通過與門送入單片機的外部中斷口，同時通過8255送入單片機，采取先中斷后查詢的方式。

4）頻率及相差測量模塊信號先經過具有遲滯特性的過零比較器轉換為方波，然后通過雙四選一開關4052送入單片機，通過定時器T0來計算頻率和相差。

5）控制量輸出模塊通過光耦控制輸出，實現可靠隔離。

6）人機接口模塊包括按鍵和顯示部分。通過簡單的按鍵選擇，實現電流、電壓、頻率及相差的顯示。顯示部分采用8279驅動8位七段LED顯示，同時通過發光二極管和蜂鳴器提示運行狀態。

7）同步信號模塊本模塊用來實現鎖相。單片機控制8254產生局部同步脈沖和軌道同步脈沖，同步脈沖用來復位正弦基準。通過軟件控制同步信號的頻率，可實現主從鎖相和局部及軌道的相位跟蹤。具體實現過程將在下文詳述。

8）通信模塊采用了RS232和RS485兩種通信方式。利用串口0采用RS232實現與另一機組監控單元的雙機通信，獲取對方機組狀態信息；利用串口1采用RS485標準接口實現與上位機的通信，完成傳輸數據和遠程報警等功能。

3系統軟件設計

3.1系統軟件流程

主程序流程圖如圖2所示。系統上電復位后，首先對單片機，芯片及控制狀態進行初始化；然后讀取AC/DC模塊的工作狀態，若正常則啟動DC/AC模塊，否則轉故障處理；開啟DC/AC后，讀入其工作狀態并判斷輸出電壓是否滿足要求，有故障轉故障處理，正常則開啟故障中斷；接下來進行主從機組判斷和相位跟蹤，實現主從相位同步和局部及軌道電壓的鎖相；只有在實現鎖相后，才采用查詢方式處理鍵盤及測量顯示。在軟件編制中，鍵盤中斷是關閉的。實驗證明，對人機交互通道采用這種查詢處理方法，完全可以滿足系統的實時要求。開關量的輸入采取先產生中斷，后查詢的方法，保證了響應的實時性和逆變系統的安全性。

3.2系統采用的主要算法和技術

3.2.1交流采樣算法

測量顯示大信號的交流量時，通過互感器得到適合A/D轉換的交流小信號，然后對小信號進行采樣，最后對采樣數據采用一定的算法，得到正確的顯示值。均方根法是目前常用的算法，其基本思想是依據周期連續函數的有效值定義，將連續函數離散化，從而得出電壓的表達式

式中：n為每個周期均勻采樣的點數；

ui為第i點的電壓采樣值。

3.2.2數字濾波算法

A/D轉換時，被采樣的信號可能受到干擾，從采樣數據列中提取逼近真值數據時采用的軟件算法，稱為數字濾波算法。目前常用的方法有程序判斷濾波、中值濾波、算術平均濾波、加權平均濾波、滑動平均濾波等。根據本系統對采集精度有較高要求以及被采集的模擬量變化緩慢的特點，采用程序判斷濾波法和算術平均濾波法相結合的濾波方法，即進行多周期采樣，取其算術平均值作為有效采樣值。每次采樣后和上次有效采樣值比較，如果變化幅度不超過一定幅值，采樣有效；否則視為無效放棄。

3.2.3單片機鎖相技術

本監控系統一個很重要的功能是實現相位同步，即保證主從機組的相位同步和機組內局部電壓相位恒超前軌道電壓相位90°。本系統鎖相的基本原理是，對于頻率相同而相位不同步的兩路信號，比如A路和B路，若A路為基準，B路超前（滯后）一定的相位，可以通過適當降低（增大）B路信號的頻率來實現相位調整進而鎖相，最后再把B路頻率置為原頻率值。

本系統中，單片機控制8254產生25Hz同步脈沖，同步脈沖用來復位正弦基準，使基準正弦波重新從零值開始。基準正弦波與三角波比較產生SPWM波，經逆變得到與基準正弦同頻的交流輸出，因此，通過調整同步脈沖的頻率可改變正弦基準的頻率，進而可改變被調整輸出電壓的相位。要實現系統的鎖相要求，需要從機組局部電壓跟蹤主機組的局部電壓，各機組軌道電壓跟蹤本機組的局部電壓。因此，要有主從局部鎖相和局部軌道相位跟蹤兩個子程序。

鎖相的流程圖如圖3及圖4所示。首先由多路開關選擇要鎖相的兩路信號，由單片機測量相位差，并對所得相位差數據進行必要的運算和處理后，判斷有無超差。倘若相位超差，則根據超差范圍確定同步脈沖的頻率值。如果是主從局部鎖相，則應同時改變從機組局部和軌道的同步脈沖；否則，若為局部、軌道相位跟蹤，則只改變本機組軌道的同步脈沖。通過調整同步脈沖，可實現相位調整。實現鎖相后，同步脈沖的頻率置為25Hz返回。

4抗干擾措施

由于該監控系統工作于強電環境，很容易受到各種干擾的影響。干擾一旦串入系統，輕則會引起誤報，嚴重時就會導致整個系統癱瘓，甚至造成重大事故。本系統從硬件和軟件兩方面采取了抗干擾措施，保證了監控系統的可靠運行。

4.1硬件抗干擾措施

1）光電隔離在輸入和輸出通道上采用光耦合器件進行信息傳輸，在電氣上將單片機與各種傳感器、開關、執行機構隔離開來，可以較好地防止串模干擾。

2）加去耦電路在電源進線端加去耦電容，削弱各類高頻干擾。

3）合理布置地線系統中的數字地與模擬地分開，最后在一點相連，避免了數字信號對模擬信號的干擾。

4）數字信號采用負邏輯傳輸騷擾源作用于高阻線路時易形成較大干擾，而在數字信號系統中，輸出低電平時內阻要小些，因此，定義低電平為有效（使能）信號，高電平為無效信號，可減少干擾引起的誤動作，提高控制信號的可靠性。

4.2軟件抗干擾措施

1）利用可編程硬邏輯看門狗將單片機從死循環和跑飛狀態中拉出，使單片機復位。而DS80C320提供了內部可編程硬邏輯看門狗，不須外加電路，就能夠實現可靠的超時復位。同時，DS80C320還為一些重要的看門狗控制位提供了訪問保護，防止單片機失控后對這些重要的控制位進行非法操作，進一步保證了程序的安全性。

2）對于數字信號采集，利用干擾信號多呈毛刺狀且作用時間短這一特點，多次重復采集，直到連續兩次或兩次以上采集結果完全一致才認為有效。數字信號輸出時，重復輸出同一個數據，其重復周期盡可能短，使外部設備對干擾信號來不及作出有效反應。

3）對模擬量的采樣和處理，采用數字濾波技術。

4）采用指令冗余和軟件陷阱，防止程序跑飛。

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[關鍵詞]電量法;低壓理論線損系統;設計;開發

就我國當前大部分電力企業針對低壓線路所制定的電力線路線損指標多是以歷史運行參數為依據，這種考核指標最大的特點在于其測定值基本為衡定狀態，并且指標的確定發生在供電企業營銷管理工作之前。然而大量的實踐研究結構向我們證實了一點：電力線路線損值的高低與整個電力系統電量、電壓負荷以及電壓負荷曲線形狀等指標參數是密切相關的。而這些指標參數又會在電力系統實際環境（包括自然環境以及經濟環境）差異性的發展背景下有所改變。這也就是說，將歷史指標參數作為現實線損值考核指標是基本合理的，在何種運算方式支持之下設計并開發出一種能夠精確、有效計算低壓理論線損參數的綜合性系統，已成為當前相關工作人員最亟待解決的問題之一。筆者現結合實踐工作經驗，就這一問題談談自己的看法與體會。

一、“竹節法”低壓理論線損計算系統概述

在我公司使用“竹節法”進行低壓理論線損計算的過程中，相關工作人員發現這種理論線損計算方式在模型構建上所作出的諸多限制性假設條件都比較理想，在低壓系統實際運作過程中的指導意義并不是特別大。具體而言，這種低壓理論線損計算方式的實施有著如下四各方面的基本假設條件：其一，整個低壓電力電網系統當中各個電氣節點的電壓是恒定的；其二，低壓電力系統主干線路之上的全體支線均為有效分布；其三，各個型號的支線長度是完全一致的（也就是說，整個低壓電網電力系統當中各個支線線路之上的電力線路負荷參數是抑制的、電力及其功率因素也是一致的、電力線路負荷形狀系數同樣是一致的）；其四，低壓電力系統各個型號的下戶線不僅線路長度相同、個數相同、電力線路負荷相同，其分布狀態也與支線在主干線上的分布狀態一致，趨向于均衡性分布。

從“竹節法”低壓理論線損計算系統的應用角度來說，在該系統實際運行過程中相關工作人員發現：要想在該系統當中計算理論線損參數，就必須要在該系統所提供的圖形輸入平臺當中對整個電力電網系統當中的各個配變電臺區進行低壓線路圖的繪制工作。這一繁瑣的繪圖工作不僅極大的增加了理論線損參數的測定值誤差，同時系統圖形輸入平臺中所反映的電網結構與實際電網結構之間的差異性也比較明顯，整個低壓理論線損系統所得出的線損數據既不精確也不可靠，這一問題需要我們及時改進。

二、電量法概述

就我公司低壓電網系統中的理論線損構成情況來說，整個電力系統線損的最主要來源為線路損耗、二級漏電保護器損耗以及電度表損耗這三大方面（就我公司現有低壓電網系統來說，二級漏電保護器損耗在整個電網系統理論總損耗中所占比例非常小，并非我們的重點關注對象，在此不做過多闡述）。

相關工作人員需要對整個低壓電網系統線路進行分段，并按分支線路與表箱為依據依次編號，繪制相應的低壓電網分段圖。在此基礎之上讀取整個低壓電網系統當中的臺區運行參數以及無功電量（無功電量的參數可以根據電壓系統月末抄表數值進行推算，或是以整個電網系統的用電性質為依據進行估算）。根據以上計算與分析，我們可以得到包括有功功率、無功功率、視在功率以及功率因素在內的四大指標，進而確定整個低壓線路在單位時間內的輸電量指標參數，最終獲取整個低壓線路中的理論線損參數值。

三、基于電量法計算低壓理論線損的系統分析

筆者認真分析了電量法計算低壓理論線損參數所需要的各種指標，結合我公司現有的電網地理信息系統與低壓電網配電自動化系統應用現狀，并在用電MIS系統以及低壓電網調度自動化系統的輔助之下，提出了一種關于構建基于電量法計算低壓理論線損的應用系統，其基本結構示意圖如下圖所示（見圖1）。筆者現結合該結構示意圖對整個低壓理論線損計算系統當中的各個關鍵功能進行詳細分析與說明，希望能夠有助于相關研究與實踐工作的開展。

首先，相關工作人員可以在配電網網絡拓撲結構中選取需要計算臺區的所在線路，雙擊線路名即可提取到存在與該條線路當中的所有臺區系統，進而確定計算臺區。其次，電壓法計算低壓理論線損的各個關鍵參數均能夠在系統支持下及時獲取（MIS接口能夠為電量法計算低壓理論線損提供無功電量與有功電量參數；配網自動化系統能夠為電量法計算低壓理論線損提供變配電二次側相電壓參與電力線路負荷形狀系數）。系統操作人員在人工輸入電量參數之后系統即開始運算：現以圖表的方式對整個低壓電網系統的線路損耗進行分析，并自動生產相應的降損意見），最終完成整個低壓理論線損的計算工作。

參考文獻

[1]陳亞寧.基于MapX的配電網低壓設備管理系統的開發[D].華北電力大學（保定）.2004.

[2]張斌.電力地理信息系統平臺研究――低壓配電網管理系統[D].西安工業學院.2004.

[3]韓曉鵬.基于MIS的電網理論線損計算與線損診斷系統的研究[D].西安工業學院.2005.

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【關鍵詞】變電站電氣設計；接地；接地電阻；導體

變電站的接地系統是維護電力系統安全、可靠運行，保障運行人員和電氣設備安全的根本保證和重要措施。近年來，隨著電力系統的發展，故障時經地網流散的電流越來越大，故障時地網的電位也隨之升高，由于接地措施的缺陷而造成的事故也屢有發生，給運行人員和檢修人員的安全帶來威脅，同時使一次設備的絕緣遭到破壞，進而擴大事故，給企業帶來巨大的經濟損失和不良的社會影響。本論文主要對變電站電氣接地技術展開分析討論，以期獲得可靠的電氣接地技術的相關方法及經驗，并和廣大同行分享。

1 電氣接地技術概述

接地網作為變電站交直流設備接地及防雷保護接地，對系統的安全運行起著重要的作用。由于接地網作為隱性工程容易被人忽視，往往只注意最后的接地電阻的測量結果。隨著電力系統電壓等級的升高及容量的增加，接地不良引起的事故擴大問題屢有發生。因此，接地問題越來越受到重視。接地的實質是控制變電站發生接地短路時，故障點地電位的升高，因為接地主要是為了設備及人身的安全，起作用的是電位而不是電阻，接地電阻是衡量地網合格的一個重要參數，但不是唯一的參數。隨著電力系統容量的不斷增大，一般情況下單相短路電流值較大。在有效接地系統中單相接地時的短路電流一般都超過4kA，而大部分變電所接地電阻又很難做到0.5Ω。因此，從安全運行的角度出發，不管在什么情況下，都應該驗算地網的接觸電勢和跨步電壓，必要時應采取防止高電位外引的隔離措施，這也是我國目前變電站電氣接地設計所最常采用的方法。

2 變電站超高電壓接地系統設計

2.1 入地短路電流

是考慮到換流站長期發展規劃時的最大接地短路電流，取值為50kA。

為發生最大接地短路時，流往變電所主變壓器中性點的短路電流。當變壓器只有1個中性點，發生所內接地時，=30%，有2個中性點時，約等于50%。這里假定換流站新建工程是為變壓器1個中性點接地，所以發生所內接地時，取=30%=15kA。

為短路時，與變電所接地網相連的所有避雷線的分流系數，應由避雷線的出線回路數確定，出線為1路時，取0.15，2路時取0.28，3路時取0.38，4路時取0.47，5路以上時取0.5～0.58，且應根據出線所跨走廊的分流效果做出相應的增減。這里我們假定避雷線出線回路為2，故=0.28。

為所外接地時，避雷線向兩側的分流系數，一般取0.18，這僅適于變電所內有變壓器中性點接地的所外接地。

經過公式計算：

（1）

（2）

比較上述兩式，可以得出（1）式的計算結果明顯大于（2）式，故取（1）式的計算結果，在乘以發展系數1.2，得出入地電流為I=30.2kA。

2.2 接地網面積選擇

取土壤電阻率為500Ω·m，接地網埋深為0.8m，網格間距為10m，導體等值半徑為0.02m，水平接地網面積從100×100m?逐漸增加到600×600m?。隨著接地網面積的增加接地電阻值在不斷減少。在200×200m2以后，接地網面積的增加對接地電阻值的降低影響有所減少，這是因為面積增大后，各水平導體之間屏蔽作用增加，對電流的散流有抑制作用，面積越大，屏蔽、抑制作用越明顯。

2.3 接地電阻

根據我國電力行業接地規程的規定：有效接地和低電阻接地系統中發電廠、變電站接地裝置的接地電阻R一般情況下應滿足R

我國電力行業接地規程中還規定：接地裝置的接地電阻不符合R

變電站的接地必須與二次系統的安全結合起來考慮，在二者之間求得一個較好的平衡。系統正常工作時地網電位接近于零，而故障時流過地網的電流將在地網接地電阻上產生壓降，即地電位升高。如不考慮短路時二次電纜芯線上的感應電位，短路時二次電纜承受的電位差即為地電位升高，該電位差施加在二次電纜的絕緣上，因此地電位升高直接決定于二次電纜的交流絕緣耐壓及二次設備的交流絕緣耐壓值。綜合各方面的因素，如果能夠處理通信線的高電位引出問題，變電站的地電位升高取5kV是可行的。將地電位升提高到5kV，如果換流站的最大入地短路電流為30.2kA，換流站對應接地電阻R應小于0.165344Ω。

2.4 接地導體截面積

電力接地有兩大基本要求：一是較低的接地電阻，電阻越低、雷電流、浪涌和故障電流就可越安全地消散到大地；二是較長的接地系統壽命。在電氣接地中導體截面一般是根據熱穩定性來決定，通過接地導體的電流最大的情況一般發生在母線單相接地短路故障時，換流站最大單相接地短路電流為33kA，根據我國電力行業標準《交流電氣裝置的接地》的計算公式有：

S≥ （3）

上式中，S為接地線最小截面，mm?；

為流過短路線的短路電流穩定值，A（根據系統5至10年的發展規劃，按系統最大運行方式確定）；

C為接地線材料的穩定系數，根據材料的種類、性能及最高允許溫度和短路前地線的初始溫度確定（鋼導體K取70，銅導體K取210，鋁導體K取120）；

為短路等效持續的時間，單位為s。

式中，取=50000A，=0.355，如果材料采用鋼材時，C取65，可以得出最小截面積S：S≥455mm?；根據（IEEEStd665-1995）發電站接地標準中的推薦熱穩定計算公式：

SK≥ （4）

式中，取=50000A，=0.355，K=60，a=1，可得S≥493mm?。結合地網的自然腐蝕，應采用的接地體最小截面積應為：

上式中，S為滿足熱穩定要求的最小截面積；a為接地材料的自然腐蝕率；n為接地網使用年限。

根據相關資料，銅材的年自然腐蝕率為0.2%，普通鋼為2.2%，鍍鋅鋼為0.5%，如果選用鍍鋅鋼材，按50年的使用壽命計算，接地體的最小截面積應不小于642 mm?。

3 結語

隨著電力系統的發展，電網容量的增大，電力系統發生故障時經接地網流散和電流愈來愈大，短路電流往往會達到幾十千安，接地電阻若有很小的誤差即可導致難以彌補的損害，所以，近年來變電站電氣接地系統的設計，其設計重點已經轉向如何準確地測量和計算接地網的接地電阻。本論文主要針對電氣接地系統，給出了詳細的接地設計方案和參數計算，對于變電站超高壓接地系統的設計，無論是在設計計算還是在系統應用方面，均有一定的借鑒指導意義。

參考文獻：

[1]陳家斌.接地技術與接地裝置[M].北京：中國電力出版社，2002.

[2]何金良利用.周邊地理環境降低城區變電所接地電阻[J].中國電力，2001（11）.

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論文關鍵詞:計算機電力系統網絡安全

1概述

隨著計算機技術的發展和應用范圍的擴大，電力信息化的不斷深人，計算機在電力系統中已從簡單數據計算為主發展到數據庫處理、實時控制和信息管理等應用領域，并在OA系統、電能電量計費系統、電力營銷系統、電力ISP業務、經營財務系統、人力資源系統中得到廣泛的應用。在電力系統內，它已經成為各項工作必不可少的基礎條件，發揮著不可替代的作用。同時，由于各單位、各部門之間的現存的計算機網絡硬件設備與操作系統千差萬別，應用水平也參差不齊，因此，在計算機網絡覆蓋全球，計算機技術迅猛發展的今天，討論和研究電力系統計算機的應用及安全性則顯得尤為重要。

2電力系統的計算機網絡應用和管理

電力系統的計算機網絡應用是十分廣泛的，并且將隨著技術的發展而不斷發展。這里從Interanet方面討論電力系統的應用。首先各個單位應該申請工nternet國際域名和注冊地址，建立省電力系統WWW服務。將各個部門的公用信息和數據進行WWW，使所有的具有不同計算機水平的員工都可以用瀏覽器對文檔方便地進行調用、查詢、瀏覽和維護，并且建立面對Inter-net的WWW主頁服務，不僅宣傳企業形象，而且可以將各種電力信息與產品進行工nternet，為了安全可以設立獨立的服務器。建立電力系統的E-mail服務，使所有部門和員工擁有自己的電子信箱，不受時間和地域的限制接收電子信件。建立電力系統的FTP服務，使計算機文件方便地在Intranet和Internet上傳遞。建立電力系統的BBS服務，使所有分布在全省各個地區的員工在開設的不同交談站進行實時交流。建立電力系統的服務，對系統內的新聞進行播放，同時開辟NEWS討論主題，給所有員工發表自己見解的機會與場所，群策群力討論企業的發展與建議。

電力系統的計算機網絡管理應對各方面管理進行集成，來管理帶寬、安全、通訊量、存儲和內容。同時進行數據信息標準化和數據資源共享，保證系統的完整性和靈活性，適應不斷變化的要求，滿足系統多層次的不同應用，使系統的開放性符合國家標準和規范，保證應用軟件和數據資源有較長的生命期，并具有良好的可靠性、安全性和可擴充性，體現集中與分布式的管理原則。

(1)集中就是由省局統一規劃全省的計

算機網絡結構，統一對全省的計算機網絡應用進行協調;對已有的局域網進行論證分析，使其從結構上與總網相適應，對建立的新網進行指導與監督;對網絡的通訊建設統一規劃管理。建立一個范圍廣泛的工ntranet，應使用廣域網網管，提供與工nternet的出口并進行防火墻技術安全管理，對于在系統內有廣泛共性的工作要進行統一的開發與推廣。

(2)分布式管理就是體現基層部門的內部管理，各個不同部門在其內部進行網絡應用管理，基層部門與省局聯系時進行統一的協議管理，保持全省通訊與應用協調一致，又根據單位性質的不同，開發不同特點的Intranete。

3電力系統計算機應用的現狀及問題

計算機安全是指計算機信息系統的安全。計算機危害主要指計算機信息系統的軟硬件資源遭到破壞、更改或泄露，系統不能正常運行。要保障計算機系統安全就必須治理(即清除、控制或預防)計算機危害。計算機系統的安全與不安全是從多方面反映的，從目前使用和發現的情況看，系統運行不穩定、內部資料外泄、網絡利用率低等是主要常見的現象。

通過計算機網絡使得電力系統的工作效率提高了，管理范圍擴大了，工作人員的辦事能力增強了，但計算機系統網絡安全問題也隨之變得更加嚴重了。例如:通過電子郵件感染病毒，電力系統管理網絡互聯接口的防火墻只配置了包過濾規則，提供的安全保證很低，容易受到基于IP欺騙的攻擊，泄露企業機密，有些局域網沒有進行虛擬網絡VLAN劃分和管理，造成網絡阻塞，使工作效率減低。絕大多數操作系統是非正版軟件，或網上下載免費軟件，不能夠做到及時補丁(PATCH)系統，造成系統漏洞，給攻擊者留下木馬后門;絕大多數工作站沒有關閉不必要的通訊端口，使得計算機易受遠程攻擊病毒可以長驅直人，等等。

4解決問題的措施和方法

安全性是電力系統計算機網絡最重要的部分。安全性既包括網絡設施本身的安全，也包括信息的安全;既要防止外界有害信息的侵入和散布，又要保證自身信息的保密性、完整性和可用性。筆者覺得可以從以下幾方面人手，提高網絡的安全性:

(I)提高網絡操作系統的可靠性。操作系統是計算機網絡的核心，應選用運行穩定、具有完善的訪問控制和系統設計的操作系統，若有多個版本供選擇，應選用用戶少的版本。在目前條件許可的情況下，可選用UN工X或LINUX。不論選用何種操作系，均應及時安裝最新的補丁程序，提高操作系的安全性。

(2)防病毒。防病毒分為單機和網絡兩種。隨著網絡技術的快速發展，網絡病毒的危害越來越大，因此，必須采用單機和網絡防毒結合的防毒體系。單機防毒程序安裝在工作站上，保護工作站免受病毒侵擾。主機防護程序安裝在主機上，主機的操作系統可以是WINDOWS,UN工X,LINUX等。群件防毒程序安裝在Exchange,Lotus等群件服務器中。防病毒墻安裝在網關處，及時查殺企圖進人內網的網絡病毒。防毒控管中心安裝在某臺網絡的機器上，監控整個網絡的病毒情況，防毒控管中心可以主動升級，并把升級包通過網絡分發給各個機器，完成整個網絡的升級。

(3)合理地使用防火墻。防火墻可以阻斷非法的數據包，屏蔽針對網絡的非法攻擊，阻斷黑客人侵。一般情況下，防火墻設置會導致信息傳輸的明顯延時，因此，在需要考慮實時性要求的系統，建議采用實時系統專用的防火墻組件，以降低通用防火墻軟件延時帶來的影響。

(4)對重要網絡采用和MIS網物理隔離的方法保證安全。物理隔離是在物理線路上進行隔離，是一種最安全的防護技術。

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論文關鍵詞：傳統教學；電力行業標準；電網仿真實驗室

高等院校電氣工程及自動化專業是為發電廠、供電公司、農電局、送變電公司、大型工礦企業等培養從事電氣工程及自動化領域的電力系統設計與運行、電氣設備安裝與檢修、試驗分析、研制開發、信息處理及經營管理等方面的高級工程技術人才。隨著我國電力行業的迅猛發展，對電力行業的人才素質要求越來越高。而現在我國高校電力專業的課程設置體系已不能完全滿足電力行業的發展要求。比如：現有的一些理論教材已經用了幾十年，出現了理論與實際相脫離，理論教學與實際訓練相脫離等現象，導致學生缺少創新思維。正是基于這種現象，沈陽工程學院電氣工程系通過幾年的努力，利用中央與地方共建項目資金的支持，開展了基于電力行業標準的開放式電力工程實踐基地群之一的電網仿真實驗室的建設與研究，學生通過在電網仿真實驗室的學習，可以大大提高他們的理論水平與實際崗位的技術水平，能夠更好地適應電力行業發展的要求。

一、特色電網仿真實驗室的建設

從2006年開始，我們利用中央與地方共建項目資金的支持，按照電力系統行業標準，依據現場實際需要，開展了具有特色的電網仿真實驗室的建設。我們先后走訪了清華大學、北京電科院、河北省電力培訓中心、湖南大學電氣工程學院、貴州省電力培訓中心、四川省電力仿真培訓中心、四川交通大學電氣工程系、遼寧省電力調度中心等單位。通過深入的調查研究，最后根據我們的設計方案，采用學校招標形式，與清華大學在2007年簽訂了電力工程實踐基地群之一的具有特色的電網仿真實驗室共建項目的協議。通過幾年的艱苦努力，該實驗室現已建設完畢。

二、特色電網仿真實驗室的功能

基于成熟的電網調度員仿真培訓系統（DTS）的技術平臺，建立一個包含典型省電網、地區電網、區縣電網的統一電力系統模型，實現統一模型的數字仿真，逼真模擬各級電網的穩態和故障運行情況；同時利用計算機系統組成完整的調度自動化模擬系統，完整地模擬各級電網調度的物理環境。

電網仿真實驗室集繼電保護、自動裝置、計算機通訊、數據采集及監控（Supervisory Control And Data Acquisition，簡稱SCADA）、電力系統分析計算、電力系統靜態仿真和電力系統動態仿真為一體，幾乎覆蓋整個專業領域。在這個實驗室里學生可以得到電力系統運行控制、分析計算等全方位的訓練。

在DTS的實際調度應用中，學員坐在學員室中充當“調度員”接受培訓，學員室中配備有與實際調度室一致的（或接近的）能量管理系統（Energy Management System，簡稱EMS）和軟硬件系統（即學員臺），讓學員有一種身臨其境的感覺；而教員在教員室里，利用教員臺在培訓前準備教案（教案源自于實際電網系統的運行數據斷面和實際的電網模型以及參數），在培訓中控制培訓過程，具體指導培訓工作的進行，并在培訓結束后評價學員的調度能力。在培訓進行過程中，學員與教員之間的通信采用電話或計算機信息交互進行，來模擬調度時調度員和廠站值班員之間的通信方式。在這種方式下，整個培訓過程都由教員與學員之間“一對一”地完成，這種做法符合現場需要，它利于教員了解每一個學員對調度規程的熟練程度和操作情況，以及他們對故障的應變能力。

仿真教學實驗系統可以滿足多位學員同時獨立接受仿真培訓的要求，也可以實現教員與學員“一對多”的模式，這樣指導老師通過教員臺（主工作站）向各學員終端下達教案，也可設置預想的故障，在仿真實驗過程中控制進程，具體指導實驗的進行，并在實驗中觀察學生的實驗操作情況，給予必要的指導。

在統一模型下的電網仿真培訓，還可以實現多級調度的聯合仿真培訓，讓學員了解上下級調度的協調配合，訓練聯合反事故的能力。

新建成的特色電網仿真實驗室，除具有以上功能外，針對沈陽工程學院（以下簡稱“我院”）的具體情況，還開發實現了以下幾種功能。

（1）變電站仿真系統能與電網仿真聯網運行，電網仿真和變電站仿真在電網模型、數據庫、人機界面、功能模塊等多個方面實現一體化，兩套系統共享公共的電網模型，共享公共的設備參數和仿真畫面，對于公共的部分，用戶只需要維護一套模型和參數。電網仿真和變電站仿真可以各自單獨運行，也可以聯合仿真。聯合仿真時，兩套系統共享同一套電網模型，在任一系統中進行操作或設定故障后，兩套系統均能自動響應，并各自給出正確、完整的二次設備動作信息。作為電網仿真中的一個深度仿真的變電站，可以實現電網調度和變電站運行值班人員的聯合仿真培訓。

（2）利用DTS電網數字仿真培訓系統硬件平臺，可以實現開放式《電力系統分析》實驗，這樣在建成的電網仿真教學實驗室中，就可以進行面向電網運行值班的調度員仿真培訓，也可以進行面向基礎教學的電力系統分析仿真試驗，而且教員可以方便地在兩套系統之間進行切換。

（3）電網仿真實驗室不但可以滿足電氣工程系各專業的電網環節實習、實訓需求，而且可以為學院節省大量的實習經費。

（4）為電氣自動化的學生做畢業設計提供軟件平臺，達到鍛煉學生自主設計的目的。

三、特色電網仿真實驗室的創新

新建成的電網仿真實驗室與國內其它院校電網仿真實驗室相比，具有以下幾方面的創新之處。

首先，它不是單一的電網仿真實驗室，而是集電網仿真、電網仿真與變電站仿真聯網運行系統、電力系統分析實驗、學生畢業設計等多功能為一體的實驗室。學生可以根據課堂或自己需要，在電網仿真系統、電力系統分析實驗、畢業設計三套系統之間任意切換，互不干擾。

其次，由于實現了電網仿真與變電站仿真聯網運行，可以使學生在實驗室進行認識實習、畢業實習，而且也會收到較好的實習效果。比如：在電網仿真中，假如有35kV、66kV、110kV、220kV、500kV等不同的廠站，可以在變電站仿真中找到與它匹配的廠站，兩者能達到同步運行，這樣學生就可以既看到電網仿真中系統廠站的設備運行情況，又可以看到變電站仿真中實際的三維畫面和動作過程，效果非常理想。

另外，畢業設計是大學教育的最后一個環節，也是最重要的環節之一，它可以衡量一個學校的教學水平，也是衡量一個畢業生能力的重要標準，做好學生畢業設計是非常重要的。我們利用電網仿真軟件平臺，獨立設計了畢業設計軟件平臺，讓學生可以任意組建電力系統網絡模型，通過拓撲進行各種電力系統分析計算，達到鍛煉學生自主設計的目的。這也開創了我院發電專業學生開展畢業設計改革的新篇章。

四、特色電網仿真實驗室的現實意義

特色電網仿真實驗室是按照電力系統行業標準，依據現場實際需要，根據以“面向企業、立足崗位、突出實踐”為指導思想的“技術崗位型”培養模式來建設的。

通過電網仿真實驗室建設與研究，可以整合現有發電專業的課程設置體系，構建新的課程體系和教學內容，使該體系具有很強的針對性和靈活方便性。同時可以做到情景交融，生動形象。即根據電力行業崗位需求，真正做到真實模擬電力系統設備，來作為學生的訓練手段。比如：可以讓學生自己模擬某一地區真實電網網絡發生故障。怎么進行處理，用到了哪些專業知識？學生的處理結果會由評判系統給分。而且這個處理過程必須和實際現場一樣。這樣就可以充分調動學員的學習積極性和提高實踐工作能力，達到實際現場崗位的技能要求。

在教學過程中，老師需要知道學生對于哪些知識點掌握比較模糊，哪些知識點已經掌握了，還有哪些知識點只需要對個別進行輔導，哪些知識點是需要對多數人進行強調的。學生需要有方便的手段將這些信息實時向老師反饋。在實驗的過程中，老師需要控制實驗的節奏，掌握每個學生的完成狀況，統一導演實驗的進程。同時在進行聯合實驗的時候，生生之間，師生之間必須通過信息交互進行有效的協調，更好地完成實驗，達到預期的效果。本實驗室在這些方面都做了較深刻的研究，為老師和學生提供了方便的交流手段，這樣就可以使教學實驗過程變得積極、互動，收到良好的教學效果。

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1、課題來源

本課題為某110kv中心變電站110kv線路保護記主系統設計課題。該變電站是最末一個梯級電站，裝機容量600萬千瓦，年發電量301億千瓦時，用地總面積為8070.1374公頃。向家壩水電站110kV中心變電站為向家壩水電站提供施工供電電源和電站建成以后作為廠用電備用電源的一座變電站。設計容量為350MVA，電壓等級為110/35/10kV, 110kV進出線有5條，中壓35kV側有10 回出線，低壓10kV側有20 回出線.

2、設計的目的和意義

110kV變電所是電力配送的重要環節，也是電網建設的關鍵環節。變電所設計質量的好壞，直接關系到電力系統的安全、穩定、靈活和經濟運行。它是聯系發電廠和用戶的中間環節，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發電廠變電所主要環節，電氣主接線連接直接影響運行的可靠性、靈活性。它的擬定直接關系著全廠電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護、自動裝置和控制方式的確定。

隨著變電所綜合自動化技術的不斷發展與進步，變電站綜合自動化系統取代或更新傳統的變電所二次系統，繼而實現“無人值班”變電所已成為電力系統新的發展方向和趨勢。

3、國內外的現狀和發展趨勢

目前，我國小城市和西部地區經濟的不斷發展對電能資源的要求也越來越高，西部主要是高原地帶，在高海拔的條件下，農村現有的變電技術遠達不到經濟的快速發展，這也在一定程度上影響了西部地區和中小城市變電技術的推廣和應用技術的深化。因此，一方面需要創造條件有針對性地提高對小城市以及農村的變電站的建設，加強專業知識的培訓來提高變電技術；另一方面，可以通過媒介積極開展技術交流，通過實踐去體驗、探索。

當今世界各方面因素正沖擊著全球電力工業，在國外變電所技術有十分劇烈的競爭，而世界范圍內的變電所都采用了新技術; 其次，不同的環境要求給所有的電力供應商增加了額外的責任，使電力自動化設備尤其是高壓大功率變電站的市場開發空間大大拓展。另外高壓變電所的最終用戶對變電站的自動控制、節能、環保意識越來越強烈，迫使其上游提供者尤其是系統集成商更加重視地區性電能分配技術方面的需要，所以變電所在世界上飛速的發展，從而要求我國變電技術上也要加入世界先進的變電技術行業。

隨著電網建設改造和110kV變電所深入負荷中心與電網配電自動化系統的實施，要求電網變電所既要安全可靠地向用戶供電，又能與配電網自動化系統資源共享，實現變電所遠動通信，實時數據測量和采集，電氣設備運行監控，一、二次設備實時運行狀態監測，防誤操作閉鎖、電容器的自動投退，主變有載開關的自動調節，小電流接地系統的選線以及繼電保護和自動裝置的投退，定值的檢查和遠方修改等功能，從而在配電網絡正常運行時，能監視各種運行工況，優化運行方式，合理控制負荷，調整電壓和無功功率，自動計量計費。在配電網發生異常或故障時，能迅速查出異常情況并快速切除，隔離故障，迅速恢復非故障線路供電。要實現這些功能，采用常規變電所的一、二次設計，選用傳統的二次設備是很難滿足要求的，必須利用先進的計算機技術， 研制和開發變電所自動化系統，以全微機化的新型二次設備代替常規設備，盡量做到硬件資源、信息資源共享，用不同的模塊軟件實現常規設備的各種功能，用計算機局域網代替大量信號電纜的聯接，用主動模式代替常規設備的被動模式。 變電所自動化系統，不僅功能上滿足了配電自動化的要求，而且集微機監控、數據采集和微機保護于一體，將調度自動化、繼電保護、變電管理和通信等綜合為一體，做到硬、軟件資源共享。實現了配電網自動化系統和城網變電所的遙控、通測、通信、遙調的要求，并實現了變電所的無人值班運行，同時簡化了變電所二次部分的硬件配置，減輕了施工安裝和運行維護的工作量，降低了變電所的總造價和運行費用。 隨著科學技術的不斷進步，斷路器交流操作技術的成熟，保護和監控系統安全可靠性的提高和對室外環境的適應范圍擴大，小型化無人值班110kV變電所必然向三無(即無人值班、無房屋建筑、無電纜溝道) 方向發展。

4、研究的主要內容及設計成果的應用價值

4.1電氣主接線設計

110kv進出線的接線方式,35kv出線的接線方式,10kv出線的接線方式設計。在進出線路較多時為便于電能的匯集和分配，常設置母線作為中間環節，是線路簡單清晰，運行方便，有利于安裝和擴建。由于本變電站各電壓等級進出線較多，應采用有母線連接。接線方式主要有單母線接線、單母分段、單母分段帶旁路母線、橋形接線、3∕2接線、雙母接線、雙母分段接線。

4.2變壓器選擇

包括變壓器臺數的確定，變壓器容量的確定，變壓器相數的確定，繞組數

量的確定，調壓方式和冷卻方式的選擇。

4.3短路電流計算

在電力系統設計中，短路電流計算應按遠景規劃水平年來考慮，遠景規劃水平年一般取工程建成后5—10年中的某一年。計算內容為系統在最大運行方式時，各樞紐點的三相短路電流和單相接地短路電流。

4.4電氣設備的選擇和校驗

進行設備選擇時，應根據工程實際情況，在保證安全可靠的前提下，積極地采用新技術并注意節約。電氣設備必須按正常工作條件進行選擇。選擇高壓電器，應能在長期工作條件下和發生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 電氣設備在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動穩定和熱穩定校驗。校驗短路電流一般取三相短路時的短路電流，若發電機出口的兩相短路或中性點直接接地系統及自藕變壓器等回路中的單相、兩相接地短路叫三相短路嚴重時，則應按嚴重情況校驗。

4.5 110kv線路保護的設計

選擇保護方式時，希望能全面滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。同時滿足四個基本要求有困難時，可根據電力系統的具體情況，在不影響系統安全運行的前提下，可以降低某一些要求。

選擇保護方式時，應力求采用最簡單的保護裝置來滿足系統的要求。只有簡單的保護裝置不能達到母的時，才考慮采用較復雜的保護裝置。

選擇保護方式時應綜合考慮電力設備和電力系統的結構特點和運行特性、故障出現的機率及可能造成的后果、電力系統近期的發展情況、經濟上的合理性等因素。

4.6 應用價值

通過課題的研究與實踐，加深了對所學的專業知識的理解，幫助綜合所學知識，并用于工程實踐。通過該課題的畢業設計，掌握工程設計的方法和步驟，為今后的工作奠定堅實的基礎。

5、工作的主要階段、進度

（1）20xx年秋季學期第11周前

接受畢業設計任務書，學習畢業設計（論文）要求及有關規定。

（2）20xx年秋季學期第12~21周

閱讀指定的參考資料及文獻（包括10萬個印刷符號外文資料），基本完成開題報告、外文翻譯等任務。

（3）20xx年春季學期第1至5周

寫出第一章概論和第二章理論分析。

(4) 20xx年春季學期第6至12周。

初步完成畢業設計，全部成果交指導教師批閱。

(5)20xx年春季學期第13至14周。

修改、整理和定稿。

(6) 20xx年春季學期第15周。

畢業答辯。

6、最終目標及完成時間

完成《金沙江向家壩110中心變電站110線路保護及主系統的設計》 完成時間：第15周

7、現有條件及必須采取的措施

已完成《電路》、《電子技術基礎》、《電力系統分析》、《電力系統繼電保護》、《發電廠電氣部分》等課程學習，并對電力系統的一次及二次部分有一定的了解。在設計中必須采取充分利用自己的資源和學校的資源的措施。

8、協助單位及要解決的主要問題

本課題的完成需要解決電氣主接線，電氣設備選擇等技術問題，需要得到指導老師和學校的大力支持和幫助。

參 考 文 獻

【1】電力工程電氣設計手冊（上冊、下冊）能源部西北電力設計院,1998

【2】許建安 王風華編 電力系統繼電保護整定計算 中國水利水電出版社 ，2007.8

【3】張玉諸發電廠及變電所二次接線 華北電力學院 ,1984.10

【4】電力設備選型－手冊 中國水利水電出版社，2007.1

【5】工業與民用配電設計手冊第三版 水利電力出版社,2007.4

【6】江蘇省電力設計院 35-110kV無人值班變電所--典型方案設計 中國電力出版社，2002.1

【7】安徽省電力公司編 35-110kV箱式變電站模式設計 中國電力出版社，2003.9

【8】關于建設35kV或10kV變電站方案的技術經濟比較 中國建設信息，2007.6.

【9】數字化變電站建設中需要注意的幾個問題 江西電力，2007.3

【10】箱式變電站在中低壓電網中的應用 山西電力，2007.7

篇8

劉 獻

( 佛山順德供電局，廣東佛山,528300)

摘要：電力系統的研究在現在的社會中越來越得到重視，如何達到電力配送效率以及線路的改造是這項研究最為關鍵的部分， 通過一系列的研究方法和線路技術改造來對電力系統進行不斷的優化。在本文將提出一種基于SDH 的網絡結構系統。該系統基于線路改造中最為快速、成熟的SDH 網絡在電力系統的研究中作為網絡結構系統的一種固定媒介，其方法是采用時隙校準網絡結構(TsA) 算法進行時間校準，可以實現系統高精度同步，從而改造電力線路。下面我們就電力系統中基于SDH 的網絡結構對電力線路的改造進行討論。

關鍵詞：電力系統; 網絡結構; 固定媒介; 設備接收

Technical transformation route SDH power network structure

and the retrofit scheme

Liu Xian

(Foshan Shunde Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid，Foshan 528300,China)

Abstract ：The research of power system are now in the society more and more important,how to achieve the

efficiency of distribution and transformation of electric power line is the most important part of this research,

through a series of research method and line technological transformation to continuous optimization

of power system.In this paper we propose a structure of the network system based on SDH.The system is based

on the most rapid,mature SDH network in the research of power system as a fixed media system network structure

in line transformation,its method is to use the time calibration network structure(TsA)algorithm for

time calibration,can achieve high precision synchronization,and transformation from power lines.We have the

following in the electric power system reform the network structure of SDH on the power line is discussed

on the.

Keywords ：Power system;network structure;fixed device receives the media

Youth Vocational College, Shaanxi Xi’an 710068)

Abstract: In the process of oil production, sand production not only lead to the equipment damage and reduce the

production, but also can affect the life of the oil well, so take reasonable sand measurements and control is very important.

But the signals detected by the piezoelectric ultrasonic sensor contain strong fluid noise and electromagnetic interference,

in order to get the useful signals, the interferences must be removed. This paper uses wavelet transform, and simulate in the

MATLAB, and compares the de-noising effects with the Fourier transform, the results show that the wavelet transform

can effectively remove noises, and it also preserves the useful information of the signals. Through the data from laboratory

test and field test show that the wavelet transform have very good de-noising effect.

Keywords: piezoelectric ultrasonic sensor; wavelet transform; de-noising

基金項目：陜西省教育廳項目“油氣井出砂實時監測方法研究”資助 (2010JK786)

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0 引言

在中國科技水平不斷的提高的同時，對于能源的使用問題

也被人們所關注。電力能源作為一種較為新型的能源形式逐漸的

走入了我們的視線。這種能源之所以使用如此的廣泛正是由于它

是一種可再生能源，不斷的循環使用中提供能量。它的使用區域

也十分廣泛。在應用的行業包括機械、電子、化學、數學、物理、冶

金、航空等等很多的領域，在使用了電力能源系統之后，對于這些

產業的快速發展都起到了很大積極的作用。對于國家科技水平的

提升于能源的使用緊密不可分，正是由于電力資源的使用的重要

性，在本文中就SDH 技術對于電力線路進行改造的方法進行研

究。

在此我們提出時隙校準網絡結構(TSA) 算法，在這套算法使

用過程主要的設備在SDH 中形成模擬的模式，通過創建基本單元

收集電力信號信息，再將基本單元中的信息傳輸出去。單元格式

CA 在某一個時段段位的發生報告送達之時起開始進行計時，當

主要設備接收到了傳遞過來的信息的同時，計時系統就會處于自

動關閉，并保持停滯的狀態，同時會將之前計時的數據源再次的

返回發給原有的主設備。技術人員從設備兩次接收的數據來計算

時間差，用這樣的方法就可以調節和控制信號的發送接收波段，

隨時都可以校準信號發射時間，避免了在無意識的情況下信號的

輸出對網絡結構的損傷。通過大量的理論研究，可以得出系統的

網絡結構接收信號的準度在100ns 的數量級以上，用這種方法可

以將通道中的使用效率大大提高。

1 電力系統中基于SDH 的網絡結構系統改造

1.1 非控制性的優化改造法

非控制性的優化改造是基于一種函數計算基礎上的改造模

式建立，設計的理念是對于系統的安全維護。一是在線路定位中

找到通道信號的平均值，在通過方差計算的放大得到兩個平均值

方差，評價兩者的取值范圍，確定與現實中通道運行更加貼合的

一種方式，最終得到關于SDH 的優化數據。這種方法可以說來是

一種求評價值的方式，在一定的空間中求得與實際情況最為逼近

的方式，改變了因理論與實踐不相協調時出現對網絡結構的破

壞。這種方法在SDH 技術中也是使用較為普遍的，也正是因為這

種方法在操作起來不復雜，可行性較高，計算的方法也簡單。二是

在模擬的情況下，再次假定一種復合函數，在該函數的區間里求

得定義域，將有效值從沒有范圍制定到合理的區間當中，把生成

的函數定義域比對原有的通道區間，得出編程的范圍值，并在實

際的電力系統線路中規定出來，不得超出設計的范圍，一定線路

中信號源觸及邊緣，系統會自動發出危機信號，技術人員可以根

據提示做出應答。相較于上一種方式，這種模式在要求上更高，計

算的量也較大，但是對于操作人員來說比較簡單，系統的智能性

更高，精度也更好。但是結合起來，這種方法使用的空間較狹窄，

最主要的原因是在轉變編程中多次使用SDH 網絡結構技術，導致

系統的數據無法完全復制到程序中，施工所執行的命令和指令都

是很片面，具體表現在工作斷斷續續，不能系統的完成整個工程

的協調指令。

1.2 控制性優化改造法

在電力系統設計問題大多要使用線性函數，根據線性函數出

來數據時又可以分為直接法和間接法。直接法通常有復雜圖形靜

態變現法，在電力系統在運轉中會遇到一些人為情況下無法處理

的事情，這時利用SDH 網絡結構技術所生成的處理技術，可以很

好的在具體的點位固定目標，將安全設施指引到正確的位置，最

終得到合理的解決方案。

2 電力系統中基于SDH 的網絡結構改造方案

電力網絡在使用中判定可靠性的關鍵是同步操作。這些設備

的運行變量每時每刻都在發生著很大的變化，這就對時間精度要

求很高，如果設備之間存在時間上的差值，設備接收信號存在一

定范圍內的精度誤差，時間的基準點不明確，無法保證送電的安

全穩定。在電力企業內部管理中，時間上的聯接也是無縫隙的聯

接，以便于出現故障對于故障及時作出檢查、分析、調試，并可以

根據這項數據及時的對設備進行維修。

基于網絡結構算法技術的電力系統改造是在以往傳統的電

力改造理念上加上了更多的計算機數據編程，是一種更加科學的

現代化手段。為在電力生產效率中也得到了很好的優化，也能使

電力生產安全達到更好、更高的要求。接下來，我們將著重介紹在

電力系統中使用安全技術優化方案中的網絡結構算法。

圖二 時間復核方式

網絡結構(TSA) 算法的方法，是20 世紀70 年代初期由美國

密執根大學霍蘭教授提出的一種為電力時間運轉模式的預測方

法的一種提前改造預案。TSA 是一種在人為施工條件下非確定

性的擬自然算法，這種算法是根據自然界仿照生物的固有進化規

律，對一個大的群體進行隨機抽樣，觀測其繁衍變化以及淘汰機

制。主要表現在：

(1) 電力整體結構優化方案：在電力生產中，多考慮到安全

方面的因素，網絡結構(TSA) 算法在結合電力配送行為后，針對

多樣的網絡結構算法中的彈性改變量、固定動態與波段概率等是

不能夠改變電力設備的運行模式，也就不能對電力施工安全有任

何的優化過程。

(2) 可行性分析：在安全的整個框架系統中，模擬了固定模

式中的運行，加上基于數據可視化技術下的運轉方式，把整個系

統的優化性再次提升，能夠在加工材料和零件上的加工都有很好

的改造作用，避免了很多電氣設備在使用中對于不明環境變化導

致的機械損壞，提出框架結構系統可靠性優化的網絡結構算法在

安全設備升級優化都有積極的幫助。

在使用了一部分的SDH 改造中，對于電力系統中的低頻信號

的處理變得更加簡單，在延時傳遞的過程中信號可以在安全的范

圍內改造線路，使得網絡結構的安全體系更加完善。在處理好了

延遲信號后，加強信號的的業務范圍，提高SDH 在線路中的適應

能力，確保信號可以在任何時候接入電氣系統中。同時低頻信號

源可以防止跳幀在一定區間內的跳動幅度，使得通道內的信號不

出現閃變的情況，這也是改造網絡結構最為直接的一種方式。

3 電力網絡結構系統的安全保障

電力網絡結構系統主要的作用是起到預警的作用。這套系統

中最為關鍵的是電壓、電流的測量上。在設備上安裝計算機的終

端系統，用數據線連接在數據初口。初口連接的是兩個識別卡系

統。這里所說的識別卡都是在末端安裝了高靈敏度的傳感器，當

線路的電壓和電流數值一旦發生變化，識別卡就會在第一時間將

數據傳輸到計算機信息終端，技術人員就可以根據數據的變化，

即時的分析出此刻電網的相關情況，作出應急方案。在這里，系統

兩端的讀卡器會一起將數據傳輸出去，不會引起任何的干擾。

在電力傳輸的過程中，一旦存在安全隱患預警系統就會及

時作出報警響應。其中包括電網區域的突變情況。系統中采用的

是并聯電路，蓄電池是24 小時循環放電，讓整個系統處于運轉狀

態，我們利用傳感器在壓力感知方面靈敏度高、動態數據采集快、

適應能力強的特點，在傳感器末端安裝了電容測變器。日常的工

作狀態下，這套系統的任務是時刻檢測，在危機發生時，系統就會

發出警報，可以技術人員作出及時的決策。

4 結束語

最近的幾年里，隨著國民經濟的發展以及自動化技術的進

步，電力系統對網絡結構的使用要求也越來越迫切，而傳統的網

絡結構系統由于種種原因，而存在各種局限性。因此，木文對基于

SDH 改造網絡結構方法進行了深入的研究，提出了時隙校準網絡

結構(TSA) 算法和基于FPGA+ARM 的硬件構架，并對系統的改造

方案和系統的原理、軟硬件設施、以及邏輯設計進行了探討。

參考文獻

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成都: 四川大學碩士論文，2005.23（45）：178-192

篇9

論文摘要：隨著電力系統的快速發展，作為遏制電氣故障的繼電保護技術也不斷提出新的要求。本文作者主要就我國電力系統繼電保護技術的發展現狀、繼電保護的配置及發展趨勢做了闡述，同時對智能電網繼電保護裝置簡介、維護及實際應用進行了探討。

1.前言

近年來，隨著電子及計算機通信技術的快速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力，同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。作為繼電保護技術如何才能有效的遏制故障，使電力系統的運行效率及運行質量得到有效的保障，是繼電保護工作技術人員需要解決的技術問題。

2．繼電保護發展現狀

20世紀60-80年代是晶體管繼電保護技術蓬勃發展和廣泛應用的時期。70年代中期起，基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究，到8O年代末集成電路保護技術已形成完整系列，并逐漸取代晶體管保護技術，集成電路保護技術的研制、生產、應用的主導地位持續到90年代初。與此同時，我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，高等院校和科研院所起著先導的作用，相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，關于發電機失磁保護、發電機保護和發電機---變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統提供了新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，此時，我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。

目前，繼電保護向計算機化、網絡化方向發展，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務，也開辟了研究開發的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經濟的快速發展，電力系統繼電保護技術將為我國經濟的大發展做出貢獻。

3．電力系統中繼電保護的配置

3．1．繼電保護裝置的任務

繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于：在供電系統運行正常時．安全地、完整地監視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據：供電系統發生故障時，自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續運行：當供電系統中出現異常運行工作狀況時，它應能及時、準確地發出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

3．2．繼電保護裝置的基本要求

(a)選擇性。當供電系統中發生故障時，繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除 首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統中其他非故障部分能繼續正常運行。

(b)靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內，不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣，保護裝置均不應產生拒絕動作；但在保護區外發生故障時，又不應該產生錯誤動作

(c)速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度，加快系統電壓的恢復，從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件，同時還提高了發電機并列運行的穩定性。

(d)可靠性。保護裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，必須確保保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效，以提高保護的可靠性。

4．電力系統繼電保護發展趨勢

繼電保護技術向計算機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量和數據通信一體化方向發展。隨著計算機硬件的飛速發展，電力系統對微機保護的要求也在不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其他保護，控制裝置和調度聯網以共享全系統數據，信息和網絡資源的能力，高級語言編程等，使微機保護裝置具備一臺PC的功能。為保證系統的安全運行，各個保護單元與重合裝置必須協調工作，因此，必須實現微機保護裝置的網絡化，這在當前的技術條件下是完全可行的。在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上是一臺高性能，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，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。所敷設的大量控制電纜投資大，且使得二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。

5．繼電保護裝置簡介、維護及實際應用

5.1．繼電保護裝置的簡介

（1）WSTJ-1微機式繼電保護數字通訊接口裝置

這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置，這套裝置采用傳統數字通信5群中的64kbi/s數據接口，但是卻利用了最先進的專業光纜通道傳輸多路繼電保護的開關量信號。

裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合，實現閉鎖式或允許式保護邏輯，構成方向比較縱聯保護。該裝置可與微機線路保護配合，構成各種閉鎖式和允許式保護。

（2）繼電保護裝置的維護

（a）對新投運好和運作中的繼電保護裝置應按照《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗條例》要求的項目進行檢驗；一般對10kV～35kV用戶的繼電保護裝置，應該每兩年進行一次檢驗，對供電可靠性較高的35kV及以上用戶每年進行一次檢驗。（b）在交接班時應檢查中央信號裝置、閃光裝置的完好情況，并檢查直流系統的絕緣情況、電容儲能裝置的能量情況等。（c）對操作電源進行定期維護。（d）對繼電器、端子排以及二次線將進行定期清掃、檢查，此工作可以帶電進行，也可以停電進行，但必須有兩人在場，其中一人工作，一人監護；必須嚴格遵守《電業安全工作規程》中的有關要求，所用的工具應具備可靠絕緣手柄；清掃二次線上的塵土時，應由盤上部往下部進行；遇有活動的線頭，應將其擰緊，以防止造成電流互感器二次回路、開路，而危及人身安全。

（3）全數字繼電保護測試裝置

全數字繼電保護測試裝置具有數字化、模塊化、小型化、嵌入式人機界面等功能，主要技術特點為高壓保護、測量裝置等，滿足IEC61850-9-1標準的數字量信號的情況下，從硬件結構和軟件設計實現覺得保護裝置的全數字操作目標。

整機采用兩套DSP+CPLD分別作為信號發生和人機監控模塊，其中主控DSP系統采用以太網模塊和自定義的內部通信協議，通過模塊間內部CAN通訊接口傳輸測試數據，而監控DSP系統賦予了整機人機交互和保護自檢功能。該裝置能夠滿足新型微機保護裝置研發中對數字量繼電保護測試數據的需要。

5．2.繼電保護裝置的實際運用

近年來，由于電網繼電保護技術均已達到先進水平，在經過實際應用，相信該系統在電網安全運行方面將發揮重要作用。

電網繼電保護及故障信息處理系統主要由網、省、地級電力調度中心或集控站的主站，各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網絡共同組成。系統設計目的是能夠切實提高電網的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要優先采用電力調度數據網絡，保障故障錄波數據能實時上傳。因此系統必須具有分層、分布、開放、易擴展的特性。

該系統實現了事故推畫面、故事匯總、網絡探測和跨安全區應用的技術創新，至投入使用以來，經歷了夏季高溫用電高峰、暴風雨，冬季冰雪等突發事件的檢驗，結果表明繼電保護裝置能夠較好的保證電網的安全運行。

6．結語

總之，在電力系統繼電保護工作中，只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護，按時巡檢其運行狀況，及時發現故障并做好處理，保證系統無故障設備正常運行，才能提高供電的可靠性。

參考文獻

[1]王翠平.繼電保護裝置的維護及試驗【J】.科苑論壇，2003(4).

篇10

關鍵詞：電氣工程及其自動化；工廠供電；教學方法

作者簡介：王筱珍（1963-），女，江西吉安人，廣東海洋大學信息學院，副教授；李一峰（1966-），男，山西孝義人，廣東海洋大學信息學院，副教授。（廣東 湛江 524088）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）17-0045-02

電氣工程及其自動化專業是融電氣技術、自動化技術和計算機技術于一體的寬口徑應用型專業，在廣東海洋大學（以下簡稱“我校”）的人才培養方案中，“工廠供電”課程是該專業的一門重要課程，良好的教學效果對于培養電氣工程及其自動化領域的高級應用型技術人才是十分重要的。筆者從事“工廠供電”課程教學多年，一直堅持探索該課程的教學方法，至今已取得了較好的教學效果。借本文把多年來的教學方法總結出來，僅供同行參考。

一、上好首次課

要使學生對課程產生興趣，首先要讓學生明白學習課程的目的、意義以及實用性。課程的首次課是課程的開篇課，是激發學生對課程產生興趣的最佳時機。我們在首次課中不急于講授課程的具體內容，而是向學生介紹課程的內容構架及其相互之間的關聯關系、學習課程的目的和意義。緊接著布置課程設計任務——某機械廠供配電系統的初步設計。課程設計任務書中的設計內容應按設計順序列寫詳細，它們與教材目錄中的順序大致一致，例如：工廠的負荷計算；變配電所主接線方案的確定；短路計算；一次設備的選擇；繼電保護方案的確定及其整定計算；防雷保護及接地裝置設計。學生通過課程設計內容的解讀，可進一步體會課程內容構架及其相互間的關聯關系，并初步了解課程內容在工廠供配電系統設計中的應用。

二、課程設計與理論教學同步進行

傳統的課程設計是在課程的理論教學完成之后進行的，其缺點是：學生在理論學習時對課程內容缺乏實用性的認識。“工廠供電”課程是門實踐性很強的課程，需要學生一邊學習一邊練習。以前我們只要求學生做每章后的習題，但習題都是小題，且各章習題的練習內容之間沒有關聯，學生只是做些離散的習題。課程設計與理論教學同步進行，學生學到相關的知識內容就可進行課程設計中的相應內容的設計，學生就能及時地把理論知識與工程設計結合起來。這樣，一方面提高了學生學習的興趣性和積極性，另一方面以課程設計為綱，把課程內容有機地結合起來了。同時，課程學完之時，課程設計也基本完成，不需專門一周時間做課程設計，節約了學生的時間。有些好學或自學能力強的學生甚至提前通過自學來完成課程設計任務，達到創造性學習之目的。

三、采用多種教學模式

“工廠供電”課程內容多、涉及面廣，而且工程實踐性強，單一的教學模式和方法很難保證教學效果，應根據具體的教學內容采用相應的教學模式和方法。

（1）對負荷計算、短路電流計算、電氣設備選擇與校驗、導線截面選擇、繼電保護原理、無功補償等內容，仍采用傳統的教學方法，在課堂上講授基本原理和基本方法，讓學生課后通過課程設計去消化和擴展。

（2）對工廠變配電所及其一次系統、高低壓供電線路與敷設、防雷接地、變電所結構與布置等內容，則先在課堂上講授基本理論、重點、難點，然后把學生帶到學校的主變電房、圖書館變電房及工程訓練中心（金工實習廠）變電房參觀見習。

（3）對變壓器、高低壓電氣設備的結構、原理等內容，則主要在湛江變壓器廠和湛江高壓電器公司以實物教學為主，教師根據現場的電氣設備，介紹其結構、工作原理；通過參觀變壓器的制造生產線，學生對變壓器的制造工藝、材料、內部結構、出廠試驗等有較深刻的了解。

（4）通過廣東華德力電氣有限公司的現場教學，學生對工廠高低壓開關柜的種類、柜內設備配置及其接線方式、繼電保護的配置及自動裝置等有比較好的認識，同時，學生可見習工廠供配電系統中的多種一次設備。

采用課堂講授、實物教學、現場教學相結合的教學方法的優點是：將抽象的知識具體化、感性化，可使一些枯燥乏味的內容變得生動有趣，有利于學生較完整地建立起供電系統的概念；有利于充實“工廠供電”課程內容，提高教學效率和教學質量。

四、布置文獻查閱性的作業

由于學時的限制，不可能在課堂上把課程所涵蓋的內容都一一講清，特別是新設備、新技術發展很快，涉及面也很廣，很難在課堂上講得全面，只能是簡單介紹，而要求學生課后有一定的相關文獻資料閱讀量。為了監督學生查閱文獻資料，一般要求學生撰寫相關的小論文，比如：論電力系統中性點運行方式；論低壓配電系統接地型式；工廠高低壓開關的現狀及發展趨勢綜述；淺談環網供電技術的發展；論非金合金變壓器的發展。

學生通過查閱文獻，或對某一專題理解得較深，或對供配電系統的新設備、最新技術及發展前沿有較全面的了解。例如，通過做“論電力系統中性點運行方式”小論文，學生對電力系統中性點各種運行方式的特點及其使用范圍、目前10kV城市環網的中性點運行方式等就有較深的理解，其掌握的知識大大超過教材的內容；通過做“工廠高低壓開關的現狀及發展趨勢綜述”小論文，學生對工廠高低壓開關目前技術及未來的技術發展就有較全面的了解。

五、抓住實驗教學環節

我校根據實際情況提出了培養“能安心、能吃苦、能創業”的“三能”型人才。“能安心”是指扎根基層一線、熱愛本職工作的敬業奉獻精神；“能吃苦”是指能經受艱苦環境、艱苦崗位和各種困難的磨練，具有百折不撓的堅強意志；“能創業”是指具有扎實的科學基礎知識和實踐技能，并善于靈活運用于工作實踐的開拓創新能力。

“工廠供電”課程是一門實踐性和工程性很強的課程，有很多實踐技能和理論知識必須在實驗中得到學習和提高。因此“工廠供電”的教學，不僅要進行理論教學的改革，而且必須高度重視實驗教學。通過實驗教學和理論教學的有機結合，加深學生對相對抽象的理論知識的理解，同時也培養了學生的動手能力，更重要的是通過實驗教學能引導學生積極思維，主動尋求知識。

目前，我校開設的工廠供電實驗有：繼電器特性實驗；10kV線路過電流保護綜合實驗；電力變壓器差動保護實驗。此外，還有兩個拆裝實驗：繼電器拆裝，讓學生拆裝電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、信號繼電器和中間繼電器等常見繼電器，使學生掌握常見繼電器的實際結構、工作原理；高壓斷路器、變壓器、PT、CT、低壓空開的拆裝，這些電氣設備中有的是從學校變電房退役下來的。

為了培養學生的創新能力，對于10kV線路過電流保護綜合實驗和電力變壓器差動保護實驗，我們只給出實驗內容和實驗目的，提供實驗設備，要求學生自己擬定實驗接線及步驟，經實驗指導教師審閱后，學生完成接線。對于實驗中出現的各種問題，讓學生提出見解、發表自己的意見，提出解決方案，并對這些學生給予表揚。這樣的實驗有利于拓寬學生的思路，在很大程度上提高實驗課的效果，提高了學生發現問題解決問題的能力。針對有興趣的學生，實驗室在正常上班時間之內都是開放的，學生可以根據課本上或者自己查閱的資料作實驗，進一步提高了學生的動手能力。

盡管拆裝實驗既累又臟，但在了解設備結構和工作原理方面，其他教學方法難以替代，同時也是符合我校“三能”型人才培養目標的。

六、抓好課程設計，強化學生能力培養

正如前述，在本課程的首次課中就下達課程設計任務，設計工作與理論教學同步進行，邊學邊練。課程設計不但能加深學生對課程內容及知識的全面理解和掌握，而且是對學生進行工程訓練非常重要的教學環節，是圍繞“工廠供電”課程內容所做的綜合訓練。在課程設計中，著重讓學生掌握工業企業供配電系統的設計步驟和基本工程設計方法，鍛煉學生的工程計算和設計能力；使學生初步掌握供配電系統設計方案的技術經濟比較方法；培養學生遵守電氣設計相應規范的意識。總之，通過課程設計使學生得到電氣設計工程師的初步訓練。

課程設計環節中，教師只下達設計任務書，給出題目、原始資料、設計內容及要求。設計工作以學生為主體，充分放手讓學生獨立思考，獨立設計。教師的指導重點是抓總體方案制定，抓進度，抓設計說明書的撰寫和圖紙的繪制，對學生設計中錯誤或不規范處加以引導，由學生自己糾正或改進。并且鼓勵學生多查閱文獻資料、設計規范，鼓勵提出多種設計方案，引導學生對不同方案進行技術經濟比較。

為保障課程設計的順利實施，在課程設計中安排學生到我校的主變電房、圖書館變電房及工程訓練中心（金工實習廠）變電房現場參觀見習，并看其設計圖紙。

七、結語

“工廠供電”課程內容多、涉及面廣，而且工程實踐性強，傳統的教學模式和方法很難保證教學效果。筆者在多年的教學實踐中，堅持“理論+實踐”的指導思想，在“工廠供電”課程教學方法上作了一些探索和實踐，并取得了較好的教學效果。通過努力，學生的“工廠供電”課程學得扎實，基礎牢靠，通過課程設計使學生得到了電氣設計工程師的初步訓練。這些都為學生畢業后從事工業企業供配電系統設計及維護管理工作打下了良好的基礎。

參考文獻：