電力工程設計論文範文

　　電力是以電能作為動力的能源，它將自然界的一次能源通過機械能裝置轉化成電力，再經輸電、變電和配電將電力供應到各使用者。下文是小編為大家整理的關於的內容，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺談電力工程中的電力自動化技術應用

　　電能作為一種具有易控制、輸送便利、轉換速度快、環境汙染小等諸多優點的能源，在上個世紀八十年代成功取代蒸汽動力，成為社會經濟發展的能源基礎。與此同時，為適應現代化生產的節奏，具有對電能生產、傳輸和管理實現自動控制、自動排程和自動化管理的電力自動化技術應運而生。電力系統是一個地域分佈廣泛、網路結構複雜的綜合性系統，主要由變電站、發電廠、輸配電系統網路以及終端使用者群組成，實行統一排程和執行，電力自動化技術的出現，很好的解決了電能在輸送過程中的各種問題，極大的推動了電力工程的發展。

　　1 目前電力自動化的主要技術應用領域

　　電力自動化系統應用領域廣泛，從上個世紀五十年代開始發展到今天，電力自動化系統從開始侷限於單項自動裝置，到廣泛採用遠動通訊技術裝設模擬式調頻裝置和經濟功率分配裝置，再到後來以計算機為主體的電網實時監控系統的出現，電力自動化系統逐步邁入現代化發展的軌道。電力自動化技術主要包括電網排程自動化、火力發電廠自動化、水力發電站綜合自動化、電力系統資訊自動傳輸系統、電力系統反事故自動裝置、供電系統自動化、電力工業管理系統的自動化等方面，以下針對其中主要的幾個方面作簡要的介紹。

　　1.1 電網排程自動化

　　現代電網排程是基於計算機為核心的控制系統，實現資訊的採集、安全性檢測、螢幕顯示、執行工況計算分析和實時控制的功能。其基本結構按照功能可分為資訊採集和命令執行子系統、資訊收集處理和控制子系統、資訊傳輸子系統以及人機聯絡子系統。電網排程在電力工程中主要應用在變電站自動化、配電網管理系統以及能量管理系統中。該技術的發展使得管理人員可以隨時掌握全網的資訊，便於對系統進行實時的維護和管理，應對突發情況採取及時有效的措施，從而保證電網系統穩定和安全。

　　1.2 供電系統自動化

　　供電系統自動化主要包括地區排程實時監控、變電站自動化和負荷控制三個方面。地區排程的實時監控系統通常由小型計算機組成。變電站自動化主要由計算機和通訊技術實現，通過對資訊的集中處理和應用，對電力系統進行優化組合，從而可以更好的對電力系統進行實時監控和維護。負荷控制通常採用工頻或者聲頻控制方式來進行，根據負荷記錄描繪出負荷曲線，以實現對電能使用情況進行控制的目的。

　　1.3 水、火力發電廠自動化

　　水力發電廠實施自動化的專案主要包括水庫排程、大壩監護和電站執行三個方面。通過水庫水文資訊的自動監控系統，自動採集雨量等水文資訊，從而為制訂水庫排程計劃、攔洪和蓄洪的方案制定提供了資料支援。在大壩監控方面，通過大壩監控系統對相關資料的採集分析，提供相應的預警和維護服務。電站計算機監控系統對全站裝置執行、發電機組的安全檢測等進行監視和控制，保證電站執行的安全和優化。

　　火力發電廠實施自動化的專案主要包括廠內機、爐、電執行裝置的安全檢測、計算機實時控制、有功負荷的經濟分配和自動增減、母線電壓控制和無功功率的自動增減以及穩定監視和控制等。

　　1.4 電力系統資訊自動傳輸系統

　　電力系統資訊自動傳輸系統的功能是實現排程中心和發電廠變電站間的實時資訊傳輸。自動傳輸系統由遠動裝置和遠動通道組成。遠動通道有微波、載波、高頻、聲頻和光導通訊等多種形式，遠動裝置按功能分為遙測、遙信、遙控三類。

　　2 電力工程中電力自動化技術的應用

　　電力自動化技術利用現代化通訊技術、網路技術、電子技術等將電網使用者資料、線上離線資料、電網結構等資訊整合，形成一套完整的自動化控制系統，實現在相關裝置正常運轉狀態下的監控、維護和管理。

　　2.1 現場匯流排技術

　　現場匯流排技術是指在電力工程中將自動化裝置和儀表控制裝置進行連線，形成多向多站的資訊網路，並且將數字通訊、智慧控制以及計算機裝置等整合一體化的綜合性技術。目前典型的現場匯流排有CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS等。這種技術通過相關裝置和感測器，將電流、電阻等資訊引數傳遞到主機上，工作人員根據數學模型對資料進行分析整理，並最終將指令傳送到控制裝置上。近年來通過對35KV級變電站等一系列的自動化改造表明，現場匯流排技術在節省硬體數量與投資、安裝、維護等方面表現突出，同時給予使用者高度的系統整合主動權，讓使用者自主選擇裝置品牌，市場潛力巨大。

　　2.2 電力自動化補償技術

　　傳統的低壓無功補償技術採集單一訊號和三相電容器，三相互補。採用這種補償方式對於主要用電為單相負荷的使用者，會出現三相負荷不平衡的情況，導致在一定程度上出現過補或者欠補，而且該補償技術沒有考慮到電壓的平衡關係，且一般不具備配電檢測的功能。

　　智慧無功補償技術通過固定補償與動態補償相結合、三相共補與分相補償相結合、穩態補償與快速補償相結合的方式，彌補了傳統技術單純固定補償的缺陷，能夠較好的適應負載變化。並且採用先進的投切開關、科學的電壓限制條件等技術模式，實現電容器投切的智慧控制，提高補償精度，同時具備缺相保護功能。

　　2.3 主動物件資料庫技術

　　主動物件資料庫技術的出現，對軟體工程帶來了巨大的變革，對軟體的開發、封裝、設計方向等亦產生了深刻的影響。在現代電力工程中，主動物件資料庫技術被廣泛應用於電力系統的自動化監控方面，與傳統的技術相比，該技術在物件技術和主動功能的支援方面佔據著絕對的優勢。由於物件技術和觸發機制的引入，資料庫自動監控得以實現，同時處理後的資料準確率高，利用價值高、能夠為相關的操作提供可靠的資料參考。隨著資料庫技術的發展，以及對監控系統中觸發子和物件的函式功能的進一步研究，有望實現電力系統自動監視與控制的更加複雜的功能。通過在國際上借鑑先進技術和國內專家研發完善，主動物件資料庫技術得以不斷髮展和提高，極大地滿足了工業生產和生活的需要。

　　3 電力自動化技術的發展趨勢

　　隨著人們生活水平的提高，使用者對供電系統的可靠性和穩定性要求越來越高，由於電力企業的各部門職能不統一，各系統之間沒有實現資訊共享，導致在供電過程中不可避免的出現紕漏。因此，在今後電力自動化的發展中，必須整合電力系統各部門的資源，逐漸改善這一現狀。將原本分散、具有單一功能的電力自動化系統轉化為資訊共享的系統，將資料採集與配電系統、監控系統、管理系統、地理系統、高階應用軟體包、通訊系統整合和饋線自動化整合為一個體系完善、平臺開放、資訊共享、高效便利的資訊系統。

　　近年來，在社會發展和現代科學技術的推動下，電力自動化技術得到突飛猛進的發展。隨著電力工程的發展，電力自動化程度將會越來越高，新一代的電力自動化技術，即智慧電力自動化技術應運而生。它在第二階段的配電自動化系統的基礎上增加了智慧配電功能，更科學地管理複雜的電路網路。智慧配電系統不僅能夠在故障時發揮作用，而且在配電網正常執行時，也能為供電企業提高經濟效益和社會效益。

　　4 結語

　　從目前電力工程的發展趨勢可以看出，電力自動化的發展必將推動電力工程發展，通過工業生產和生活廣泛對電力自動化技術的應用，未來的電力自動化技術將朝著提高供電裝置的利用率、提高供電穩定性和安全性、降低運營成本、改善供電質量的方向不斷努力推進，這一技術對推動電力事業的發展具有重要意義。

　　篇2

　　淺談電力工程高壓送電線路設計

　　【摘要】在全球經濟一體化建設程序不斷加劇與城市化建設規模持續擴大的推動作用之下，國民經濟建設發展速度的提升使得電力系統執行所面臨的環境呈現出了極為顯著的變化趨勢。對於城市化建設過程當中所涉及到的高壓送電線路專案而言，受到設計階段各型別不合理因素的影響，整個專案執行質量無從得到可靠性保障，亟待對其進行調整與優化。本文試對其做詳細分析與說明。

　　【關鍵詞】高壓;送電線路;優化;設計;技術

　　前言

　　高壓送電線路設計在設計中按照一定的方式和原理進行設計，保證綜合一定的方面和原理進行控制，保證能夠在電力行業中發揮重要的作用和價值，能夠帶動電力行業的發展和進步，充分發揮設計中的理念和思想。

　　一、高壓送電線路優化設計的基本工作分析

　　1.高壓送電線路路徑的優化設計作業分析

　　對於整個高壓送電線路優化設計工作而言，線路路徑的重要性是無可厚非的。一般情況下，高壓送電線路路徑應當優選高速公路、鐵路、電力線或是通訊線路的交叉點位置，確保送電線路作業區域中的通訊線路施工便捷且執行安全。與此同時，在送電線路的實際施工過程當中，設計作業人員應當在初設路徑圖基礎之上對設計路徑線路予以合理調整，控制路徑的不必要曲折問題。

　　2.高壓送電線路主力杆塔的選型設計作業分析

　　對於丘陵或是平地地區的高壓送電線路設計作業而言，主力杆塔選型應當以鋼筋混凝土杆或是拉線杆塔為主;對於走廊區域較窄的高壓送電線路設計作業而言，應當優選以三角形方式排列或是呈垂直關係的導線杆塔。對於城市建築設施比較集中的高壓送電線路設計作業而言，應當優選鋼管杆塔。

　　3.高壓送電線路交叉跨越的優化設計作業分析

　　在對高壓送電線路交叉跨越位置設計方案進行調整優化的過程當中，應當重點關注以下幾個方面的內容：一是跨越式杆塔應選取固定線夾進行交叉設定;二是涉及到送電線路與弱電線路的交叉設計作業而言，木質電杆的設計作業應當配備相應的防雷裝置。

　　二、高壓送電線路優化設計過程中需要解決的技術問題分析

　　1.單迴路塔與雙迴路塔間的配合優化分析

　　在傳統線路設計方式作用之下，受到終端塔位與廊道因素的限制影響，考慮到高壓送電線路後期工程的穩定執行，設計人員往往會在變電站基本架構排定完成之後採用雙迴路終端塔進行終端設計作業，與此同時，對於涉及到廊道擁擠區域的高壓送電線路架設應當優選雙迴路架設方式，此種方式雖然能夠較大的提升高壓送電線路的工作質量，但由此也帶來了一個有關單迴路塔與雙迴路塔的配合性問題，這也正是高壓送電線路優化設計的關鍵所在。現階段許多高壓送電線路在實際執行過程當中出現的絕緣子串偏離以及導線線間距距離過短等問題均是優化設計所需要解決的問題。一般來說，可採取單迴路直線貓頭塔裝置與雙迴路塔相配合或是單迴路耐張塔裝置與雙迴路塔相配合這兩種方案完成單/雙迴路塔間的配合與調整。

　　2.鐵塔基礎的優化分析

　　部分高壓送電線路設計所涉及到的鐵塔基礎設計環節存在比較大的問題與缺失，直接導致個別塔位地表積水嚴重，後續施工機械的開展存在比較大的難度。從這一角度上來說，在高壓送電線路鐵塔基礎的優化設計過程當中應當著重關注以下幾個方面的問題：

　　一是鐵塔基礎形式的優化分析：對於涉及到電杆及拉線施工的高壓送電線路優化設計應當優選預製裝配式鐵塔基礎形式、對於混凝土運輸及預製存在較大困難的高壓送電線路設計作業而言，應當優選金屬或是預製裝配式鐵塔基礎形式;

　　二是鐵塔基礎受力的優化分析：對高壓送電線路鐵塔基礎受力進行分析的前提在於確保鐵塔整體結構形式的安全性，參照軸心受拉力/受壓力基礎引數選取與之相對應的K鐵塔基礎受力引數;

　　三是鐵塔基礎引數設計優化分析：若高壓送電線路設計涉及到淤泥或是淤泥質土地質結構，有關鐵塔基礎引數的優化設計應當進行二次或二次以上的計算。

　　3.防雷設計的優化分析

　　對於已投入執行的高壓送電線路而言，與之相對應的設計優化作業應從有關專案建設區域地形、地質、地貌及土壤結構的分析角度入手，結合對高壓送電線路接地電阻水平的判定為防雷設計的優化作業提供必要的引數支援，因地制宜對防雷設計加以調整與優化。

　　4.絕緣水平的優化分析

　　相關實踐研究結果表明：在一般情況下，高壓送電線路中的耐雷水平與絕緣水平引數呈正比例相關關係。從這一角度來說，要想確保高壓送電線路整體絕緣強度指標引數的穩定性並提升送電線路的耐雷水平，就應當重點關注對高壓送電線路零值絕緣子的檢測作業。具體而言，在設計過程當中應當對備選絕緣子的效能引數進行合理分析，優選玻璃性質絕緣子。

　　5.杆塔接地電阻引數的優化分析

　　我們知道，對於高壓送電線路而言，線路的接地電阻引數始終與耐雷水平引數呈反比例相關關係。換句話來說，設計環節要想最大限度的提高耐雷水平基礎引數，則應參照高壓送電線路各基杆塔裝置的土壤電阻率指標，對其接地電阻引數加以合理控制，同時兼顧設計環節的經濟性與有效性。具體而言，一是對於有條件進行杆塔水平放設的送電線路設計作業而言，接地方式的選取應以水平外延方式為最優選。此種方式一方面能夠對衝擊接地電阻予以合理控制，另一方面也能實現工頻接地電阻引數的顯著性降低。二是對埋設深度接地極予以合理增加，以就近原則為基準強化有關垂直接地極設計方式的應用。特別是對於涉及到埋深較大的地下接地電阻設計而言，杆塔接地極應優選深埋或是豎井作業方式。

　　6.耦合地埋線優化分析

　　就我國而言，相關標準規範明確規定：對於涉及到雷電活動強烈或是雷擊故障好發且頻發區域的高壓送電線路設計工作而言，線路設計質量的優化應當採取增設耦合地埋線裝置的方式。這種優化設計方式的優勢在於能夠在控制土壤電阻率引數較高區域杆塔接地電阻的同時，起到架空地線的意義，從而使雷電在發生狀態下的電流自杆塔向兩側進行分離，從而達到提高整個高壓送電線路耐雷水平的關鍵目的。

　　三、結束語

　　隨著現代科學技術的蓬勃發展與經濟社會現代化建設程序日益完善，社會大眾持續增長的物質文化與精神文化需求同時對新時期的電力系統建設事業提出了更為全面與系統的發展要求。高壓送電線路作為電力系統執行中的基礎性載體，其質量應從設計環節的優化工作入手予以保障。總而言之，本文針對高壓送電線路優化設計相關問題做出了簡要分析與說明，希望引起各方關注與重視。

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