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2输电与供电技术
发电厂一般都位于城市的郊区,需要经过一定的输送过程,将电源输送到城市生活区。交流输电技术取得了很大的进步,主要特点在于可以充分利用电网资源,实现高效率地输电。交流输电的电力技术在大功率的高压开关驱动下,实现电流的输送。其中大功率的电子设备包括电力技术设备,对输电技术的发展起到了一定的促进作用,能够有效降低电能的损耗。针对城市化的供电技术,需要与供电的可靠性结合在一起,现代化的供电方式和供电负荷设计要不断地改进。但是在现代化的社会生产中,存在很大功率的供电方式与供电负荷密度,所以城市生活供电技术的发展空间也很大,只有保证电力技术的可靠性,才能实现电网负荷的增加。例如,GIS设备、集成供电、配网保护等重要组成部分,是提升城市生活供电质量的重要措施。
3提升电力安全生产水平的措施
3.1完善安全机制,建立安全文化体系作为高危行业的电力系统,安全生产是最重要的问题。电力企业已经形成了独具特色的安全文化,随着社会经济的发展,对电力供应的要求也越来越高,完善电力安全机制的第一要务是建立安全保证体系。将电力安全机制作为考核的重要依据,实现安全管理的标本兼治,建立健全的安全保证体系,建立适应现代安全管理的行为规范,并将其作为安全考核的重要依据。从全部职工入手,建立部门联动机制,实现部门安全网络化控制。健全的风险管理机制,可以保证检查评比的公平公正,保证电力成产的安全,保证企业职工的生命安全,不管机制有多好,都要确保各个部门相互协调,密切配合,这是实现电力安全产生的重要基础。
3.2加强电力企业安全文化的建设供电企业的电力安全生产活动都离不开人员的作用,人是保证安全生产的根本。从管理人员这方面入手,加强安全管理,是提高生产效率,保证创造良好经济效益的根本,因此管理人员应树立安全意识,使安全生产的观念深入人心。人是安全的主体,是保证电力生产安全运行的根本。加强供电企业的安全教育,提高供电企业职工的安全文化素养,是保证职工安全的基础。所以保证安全要从员工做起,不能伤害他人,强化安全管理生产,将安全生产落实到个人。贯彻执行安全第一、预防为主的方针,严格遵循系统的风险性准则和职业规范,这在很大程度上能够减少电力生产中的问题。另外,还要规范人员的安全操作行为,使其按照国家相关规定工作,保证所有人员都不会受到安全隐患的侵害。
3.3提高装备的供电水平,加强对设备的监督和管理提升设备可靠性,也是保证有效供电的重要举措。严格做好供电设备的定期检验、检测工作,重点做好母差、主变、失灵等保护的检验工作,严格按照质量验收;做好二次回路的管理;严格整组试验和带负荷检查等项目的检验,保证回路的接线正确,防止事故范围扩大;提高继电保护专业人员的素质,加大设备的投资力度,保证电网的安全。设备质量的好坏直接关系到电网的安全。对于操作和控制电力设备的人员来说,提升电力专业素养非常重要。硬件设备是电力系统的重要组成部分,提升人员的操作能力对保证电力系统的安全运行具有很重要的作用,因此要加强人员培训,增强电力投资的建设。
目前在电力技术中较为新颖的一种技术形式,实际上就是燃料电池,而燃料电池本身在实际使用的过程中,实际上就是通过内部化学物质反应的方式,将释放出的相关化学能,直接转换成为电能。从相关的统计数据来看,燃料电池表现出的发电率极高,如果说单纯的采取联合循环式的燃料电池进行使用,那么其所表现出的发电率能够维持在85%左右。不仅如此,还由于燃料电池表现出的负荷不高,那么负荷变化的情况下,便能够有效的进行跟踪,满足高调峰需求。燃料电池在节能上也只是存在着较低的污染问,在燃料电池技术持续完善的情况下,甚至能够达到零排放以及节水的效果,进而最大限度的促使能源缺乏现象得以解决。
1.2交流输电
交流电技术已经在是如今的电力技术体系中,发展到了一个极为成熟的地步,特别是在电力的分配以及输送上,都呈现出了极大的提升。在实际使用的过程中,完全可以有效的促使电网资源利用效率大幅度提升,这对于电能体系的利用高效性有着极大的促进意义。在这一过程中,交流输电电力技术在大功率之下,表现出的高压开关,一般都是直接使用的大功率电子器件,而FACTS设备实际上还包含了其他形式的电力设备技术,这方面的技术应用,对于电力系统实际运行过程中的调节工作,有着极为良好的改善效果。并且在电力系统运行稳定的功能需求上,交流输电技术在其中发挥出了至关重要的作用。
1.3太阳能电力技术
太阳能技术本身属于大自然中可使用的最多自然资源,并且在这其中也表现出了较高的能量转换率。太阳能辐射本身在实际对地球进行照射的过程中,会由于纬度的差异性,而表现出一定的不同,地球上最大太阳照射率870-3400KWh/m2。根据中国科学院对电力研究的分析,太阳能电池和其他电池有所不同———只可用于小面积地方。每年的供量大概是3500KWh/m2到5500KWh/m2之间。一般来说可以满足我国普通家庭一年的用电量。太阳能发电技术具体包扩了两个方面:①利用太阳能的热动力发电的技术;②利用光伏发电的技术。所谓光伏发电,就是利用太阳能将其转变为电能,的技术。随然太阳能发电具有很多优势,但是因为一些局限性,在全球范围内光伏发电的规模还十分小,但是在未来几十年内,相较于常规电力技术,光伏发电技术肯定会慢慢啤机开来。
1.4城市化的供电技术
随着现代化社会的不断发展,电能的质量和供电的可靠性要求也在提高。在现代化社会里存在着较为复杂供电方式和供电的负荷密度,需要相当大的发展空间和灵活性,并且需要较为稳定可靠的电力技术相辅相成,从而真正意义上的满足电网的升格和不断增加的供电负荷,其电网建设所具备的电力技术也相对复杂。例如:新型的GIS设备、集成技术和配电网的保护等。高压下的直流配电技术,即骨干网架的高压直流电缆,以及自变流的电力技术的一种流向用户工频或者是高频下供电技术在城市供电中普遍应用。
2电力生产安全
2.1继电保护运行管理与技术监督
在电力生产安全方面需要保证电气设备运行的可靠性,因此要求我们能在日常工作中及时发现并排除安全隐患,建立电气设备隐患和缺陷库,减少保护装置动作的机会。如确有故障存在,则需要保护装置可靠正确动作切除故障,将故障设备隔离,避免扩大事故范围,以免造成更大的损失。在此基础上整合计算机的运行维护与管理、保护装置的入网管理,降低电气设备的缺陷发生率,对保护装置严格按规范进行定期校验,并有试验合格可以投入运行的确切结论,对于母差、主变差动及光纤纵差等保护尤其要重点关注,保证各二次回路的正确接线,避免继电保护装置设备产生误动或拒动。
2.2完善电力生产的安全机制
安全机制在一定程度上可以带动工作人员的安全生产积极性,从而实现了安全事故的控制管理和安全生产的良性循环,保证了工作人员生命安全和电网安全。建立相关的安全机制,规范了生产管理的各项工作流程,体现了标准化作业的安全性,保证了电力生产的正常、稳定、安全进行。通过安全保障机构建立,以安全生产为第一要素,重点扶持安全生产,并且建立有效可行的机制;建立责任制度和安全管理制度,规范生产行为,让考核、管理和执行做到有据可依的网络化的机制体系,从根本上落实电力生产安全。
2.3加强电力企业的安全文化的建设
企业中的员工是企业主体部分,无论是企业的内部还是外部都不能脱离人员因素的重要影响作用,所以,调动企业员工的能动性就显得非常重要。因此,从管理角度入手,需加强电力企业生产安全方面的管理,提高员工的生产效率与工作责任心,从而为电力发展创造更大的发展空间和经济效益。逐级签订《安全目标责任书》、《人员互保责任书》、《四不伤害责任书》等,使每一个员工始终绷紧安全这根弦,做到警钟长鸣。其次,建设电力生产的安全文化中心的根本是树立安全意识,让员工从根本上认识到生产安全的利害关系,使安全意识深入人心。
电力线通信简称PLC(PowerLineCommunication0)是利用配电网低压线路传输多媒体信号的一种通信方式。在发送时利用GMSK(高斯滤波最小频移键控)或OFDM(正交频分多路复用)调制技术将用户数据进行调制,把载有高频信息的高频加载于电流,然后再电力线上传输,在接收端先经过滤波器将调制信号取出,再经过解调,就可得到原通信信号,并传送到计算机或电话,实现信息传递。类似的电力线通技术信早已有所应用,电力系统中在中高压输电网(35千伏以上)上通过电力载波机利用较低的频率以较低速率传送远动数据或话音,就是电力线通信技术应用的主要形式之一,已经有几十年历史。
PLC接入设备分局段设备和用户端PLC调制解调器。局段负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络连接。在通信时来自用户的数据进入调制解调器后,通过用户配电线路传输到局端设备,局端设备将信号解调出来,再转到外部的Internet。该技术不需要重新布线,在现有低压配电线路上实现数据、语音、和视频业务的承载。终端用户只需插上电源插座即可实现因特网接入,电视接收、打电话等。同样电力线通信技术也可应用于其他相关领域,对于重要场所的监控和保护,一直需要投入大量的人力和财力,现在只需利用电源线,用极低的代价更新原有监控设备即可实现实时远程监控。目前电力系统抄表,基本上主要依靠人工抄表完成。人工抄表的准确性、同步性难以保证。同时由于抄表地点分散,表记数量众多,所以抄表的工作量巨大。基于电力线路载波(PLC)通信方式的自动抄表装置,由于不需要重铺设通信信道,节省了施工及线路费用,成为现代电力通讯的首选方式,使得抄表的工作量大大减少。近年来居民小区及大楼朝智能化发展,现在的智能化建筑已经实现了5A。但是这些不同的系统自动化需要不同的网络支持;给建设和维护网络系统带来了巨大的压力。借助电力线通信技术,无论是监控、消防、楼宇还是办公或者通信自动化都可以利用电力线实现,便于管理和扩展。
电力线通信主要优势:
电力线通信有无可比拟的网络覆盖优势,我国拥有全世界排名第二的电力输电线路,拥有用电用户超过10亿,居民家里谁都离不开电力线;显然连接这10亿用户的既存电力线是提供上网服务的巨大物质基础。在广阔的农村地区,特别是那些电话网络不太发达的地区,PLC更有用武之地,毕竟电力网规模之大是任何网都不可比拟的。虽然这些地区上网短期需求量并不大,市场发展成熟较慢,但会存在电力线上网先入为主的局面,对PLC的长远发展和扩展非常有利。
电力线通信可充分利用现有低压配电网络基础设施,不需要任何新的线路铺设,随意接入,简单方便的安装设备及使用方式,节约了资源和费用,无需挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物和公共设施的破坏,同时也节省了人力,共享互联网络连接,高通讯速率可达141Mbps(将未通过升级设备可达200Mbps)。PLC调制解调器放置在用户家中,局端设备放置在楼宇配电室内,随着上游芯片厂商14M产品技术相对成熟。PLC设备整体投入不断下降,据调查当前14M的PLCModem产品其成本已降到普通的ADSL接入猫相仿的水平,而局端设备则更便宜。由于一般一个局端拖带PLC调制解调器的规模为20-30台,因此随着用户的增长,局端设备可以随时动态增加,这一点对于运营商来说,不必在设备采购初期投入巨大的资金。因此也有宽带网络接入最后一公里最具竞争力的解决方案之称。
电力线通信的缺点
电力电子技术的应用能够让我国的民用电力设备效果得到大幅度的提升,让我国人民的用电质量感受到明显的变化。如今是一个科技化的时代,所以针对一些用电量较大的工业企业来说,电力电子技术的应用将会有助于其改造传统工业的生产工艺,让企业能够将工作效率得到进一步的提升,并且稳步的迈向机电一体化的队伍当中。
1.2智能化发展
我国的电力电子技术已经进入到了一个相对成熟的阶段,而国家的相关科研单位也开始着手在其中加入更为高端的科技手段。这种做法不仅有利于电力系统的向前发展,同时还会增加电力电子技术的使用范围,让其更加的智能化与人性化。
1.3电力电子技术的高频化
伴随着电力电子技术的广泛使用,为了让其能够更好的为我国的电力系统服务,已经开始逐渐的对传统技术手段进行了突破,将运行系统不断的高频化。这样不但节约了企业的设备占地面积,同时还从很大程度上提升了电力系统的运行效率。
2电力电子技术在电网中的应用现状
2.1在发电系统中的应用
发电系统是整个国家电网中的重中之重,那么电力电子技术在这个系统中的应用也将起到至关重要的作用。其主要的功能为改善发电设备的运用效率以及调节运行系统中的功能效率等,其中包括发电机励磁的控制、恒频、以及水泵的调速等等。电力电子技术主要应用的是晶闸管在励磁中的价格、性能、结构等优势,从而保证其能够更完美的应用与电力系统当中。除此之外,在风力以及水力发电机的操控当中,电力电子技术主要依靠的是变频电源来掌控转子励磁电流的转换频率,以保证电力能源能够发挥出最大的有效使用功效。在我国的各大企业中,能够制造高压力变频器的实属凤毛麟角,所以电力电子技术将有效的填补这一部分的空白。
2.2在输电系统中的应用
电力电子技术在我国电网的输电系统中主要应用的是柔流输电技术,这种技术能够将电力系统中的电压、功率、相位角进行有效的控制与调节。在电力能源进行输送的过程当中,难免会出现不同程度上的消耗,而这种技术的应用将从很大程度上将其输电能力的稳定性进行改善。针对我国电网目前的情况来看,如果采取远距离高压直流输电的话将会相比交流输电降低很大一部分的损耗,因为直流输电将避免电抗压降的问题,并且还会降低电缆网线等设备的投入资金,这样不仅能够解决稳定性差的问题,同时还会缓解企业的经济压力。
2.3在配电系统中的应用
在配电系统中最为重要的就是提高电力能源的质量和供电系统的稳定性。而这两项是否能够过关将取决与电压、不对称度以及频率等相关因素的质量能不能达到标准。而电力电子技术在国外的一些大企业当中也取得了比较成功的成绩,并且也为企业带去了相当可观的经济收益。电力电子技术可简称为DFACTS技术,在配电系统的应用中可以被理解为是一种控制单利能源质量的新型技术。与此同时,由于DFACTS设备同FACTS设备的功能与使用方法大致相同,所以DFACTS的设备也可以被理解为是FACTS的浓缩版本。
2.4在节能环节中的应用
节约电能大致包括两个方面:电动机的节电潜力和电动机的调速节电技术,这两中节能方法有效的相结合才能够形成一个比较完善的节能体系。就我国目前的形式来看,交流调速技术已经被广泛的应用到了矿山以及炼金等重金属行业中,而在国外较发达的国家中,在水泵以及风机等设备的运行中也都相继的应用了交流调速技术。
二、电力技术的应用对电力系统的意义
电力技术的主要目的是实现对电力系统设备的控制,这种技术主要是通过计算机技术、电子信息技术和半导体技术来实现的,虽然电力技术在我国的电力系统中应用的时间不算长,但其发展速度却十分迅速,我国的电力系统已经有了一套比较完整的体系。电力技术在发电系统中的应用可以有效改善发电机等多种设备的运行特征,从而实现对电力系统功率的调节。主要的表现是:对大型发电机的静止励磁的控制、对水力和风力发电机的变速恒频励磁控制和对发电厂风机水泵的变频调速控制。在火电厂中,风机水泵的发电量占很大的比重,但它的效率也比较低,通过变频调速可以实现提高运行的效率,但是我国目前的企业很少有能够生产高压大容量的变频器,其精确度也有待提高。电力技术的目的是为了实现对电能的有效利用和提升电力行业的服务质量,其主要的特点有以下几个方面:提高电力行业的经济效益,电力技术的广泛应用不仅可以提高资源的利用率,降低人力成本和管理成本,而且还可以促进和完善电力系统的功能,从而使我国的电力行业朝着低耗能和高效率的方向发展。电力技术的应用使我国的电力行业和其他的新兴产业相融合,调整了产业结构,机电一体化的进程促进了电力行业的发展,提升了电力企业的实力。
三、应用到电力系统中的主要电力技术
传统的电力系统是通过电缆进行传输的,而电缆一般是铺在地下的,这也就增加了故障排查的难度。太赫兹波可以穿过泥土、塑料和石灰板等难以移动和清除的物质,可以对铺在地下的电缆进行有效的观察。太赫兹波发达的敏感性可以探测到非常细微的问题和缺陷,因此太赫兹探测器在电力系统中的应用不仅可以大大降低工作人员的劳动强度,维护人员安全,而且可以提高检测的精确度,降低企业的成本。太赫兹检测技术的运用还可以有效的抑制偷电行为,大范围的检测到偷电状况,减少偷电行为发生的概率。在电力系统中应用GPRS技术,可以实现电力系统对通信速度、质量和可靠性的要求。GPRS既可以作为远动通信的备用频道,又可以作为非实时系统的主要通道。它是一种基于GSM无线系统的无线分组交换技术,也就是无线分组业务,可以通过无线IP实现终端和终端或者终端到互联网之间的连接。GPRS技术的引用可以使用户免受断线的阻扰,保证数据传送和语音通话能够同时进行,分组交换技术的优势主要体现在两个方面:一方面提高传输速率,GPRS可以同时利用一个无线频道的全部时隙,可以达到理论上的最大传输速率,但在现实中,运营商不可能把所有的时隙分配给数据服务,但与其他的数据交换服务相比,仍然有很大的优势;另一方面是永不断线,只要在无线频道中,用户发送或者接受的消息就能通过GPRS实现实时连接。因为以上的优点,GPRS技术在电力系统中得到了广泛的应用。
四、电力技术在电力系统中的应用
(一)电力技术在发电环节中的应用
电力技术在发电环节中应用主要体现在对发电机中电磁和频率的控制。在我国大型电厂的发电机中主要采用的是静态电磁系统,随着电力技术的发展,电磁控制枢纽逐渐被取代,实现了对静态电磁的方便控制。不仅对静态电磁的进行了自身调整,也提高了电力系统的运行速度。电力技术在电厂电力系统中的普及,可以有效控制发电时水源头的压强和水力的流速,使水力发电系统随着水流的压强和流速改变而改变,从而保障发电机以稳定的效率运行。
(二)电力技术在输电环节中的应用
轻型直流输电技术(HDVC LIGHT)具有可靠性高、容量大、易调节和灵活性强等优点,这种技术应用到海底电缆或者在远距离输电时有着明显的优势,可以避免出现停运或者闪烁的状况。柔流输电技术(FACTS)最早是在20世纪80年代提出的,是目前发展比较迅速的新型技术,这种技术良好地结合了电子技术和控制技术,实现了对电力系统中电压、相位和功率等参数的控制,不仅改善了电能的输送状况,而且降低了电能在运输过程中出现的损耗,该技术的运用大大增强了电力系统的稳定性。对于电能的输送,高压直流输电技术成为近来关注的焦点,远距离的高压输电可以解决许多问题,与交流电相比,减少在相同条件下电能的损耗,稳定的电流减少了电抗压降,整体压降的减小可以减少对线路的投资,提供输送的稳定性。
(三)电力技术在配电环节中的应用
电力技术在电力系统中的应用不仅可以改善电能的配送质量,还可以增强供电的可靠性,最终实现各个电能用户都能快捷、安全、公平的用电。为了使电力技术在电力系统中的良好运用就需要对功率、电压、谐波等参数进行精确的控制,防止电能在输送的过程中出现波动或者扰动。电力技术是这一环节中应用到的主要技术,它和柔流电输电技术的应用技术原理是一样的。电力技术不仅可以扩展系统的配电能力,而且可以提高配电质量和可靠性。该电力技术的另一个优点是开发的成本比较低,因此其市场前景非常广阔。提高电力技术在电力系统中的应用还要强化我国的智能型电网,建设智能型电网可以实现电力的科学发展,从而更有利的实现电力能源的良好输送和提高使用的效率。建设智能型电网还可以提高其经济效益,促进节能减排,减少污染物的排放数量。实现清洁能源的标准化和电力系统控制运行的智能化。智能化的电网还可以实现电网和用户的双向互动,便于为用户提供优质的服务。智能电网实现的电力跨省交易也加大了对电力资源的调剂,有效避免自然灾害对电力系统的危害,为用户提供安全稳定的电源。
(1)在电力计量中,有功电能的计量出现误差。电力计量中的有功电能是三相四线系统,由三相三线二元件电度表来对电力进行计量。三相中的每一相都能够与零线相连,成为一个单相回路。如果负荷不平衡而导致了零序电压的产生,零序电流流过零线,三相电流之和出现异常。而三相三线二元件电度表没有对被零序电流消耗的功率进行计算,在电力计量时就会少计电量。
(2)电阻过大造成计量误差。在三相四线三元件电度表中,存在较大的中性线电阻,这就会造成电力计量的误差。有些计量点虽然已经开始使用三相四线三元件电度表,但电阻过大的情况依然会出现。这主要是由于施工失误或者其他原因,中性线被断开。这就造成接触电阻和中性线电阻都过大,严重影响了电力计量的准确性。
1.2没有齐全的电力计量装置配备
(1)一表乘三的计量方式。很多三相不平衡的地区却使用一表乘三的方式来对电力进行计量,这显然不能对电力进行有效的计量。
(2)无表估算的计量方式。该方法对用户用电量的计算方式是从用户用电时间和用电设备的容量进行估算。而居民用电的连续性并不强,更没有高抚负荷率。这种方法的主观性太强,很容易造成人为的管理漏洞,对电力的计量准确性很低。
(3)对电流互感器没有合理的使用。不合理的使用主要包括CT外接负载重和CT变比大两种。除了不合理的选择之外,低负荷的配变也是造成CT变比大的重要原因。由于CT选择电流的标准是配变额定二次电流,因此,CT的选择精确度高于运行精确度,当负荷率较低时,就容易造成电度表的误差。此外,由于一些计量点的引线过长而且引线的截面太小,造成较大的接触电阻,致使CT外接的负载较重。
1.3没有对计量装置进行正确的安装
接地线没有安装牢固,就会导致较大的接触电阻值,引起误差。如果计量点对计量设备的安装工艺不规范,造成电度表过大的倾斜,也会产生误差。当负荷率较低时误差也会随之增大。如果外界的温度和环境发生改变,就会引起电压、电流、制动磁通、相位角等因素的改变,温度附加误差增大,因此冬季的电力计量准确性较差。
2如何提高电力计量的准确性
2.1从电力计量的技术标准方面进行改善
(1)研发并推广先进的电力计量技术,能够极大的改善电力计量不准确的情况。电力计量装置要对电能表、互感器和二次回路进行科学的选择,电能表的稳定性和精确度都必须达标,对于不符合国家相关标准的电能表要及时淘汰,并予以禁用。要引进先进的电力计量管理经验和先进技术,提高电力计量的技术水平,并建立符合实际的电力计量检测体系。电力企业要在相关部门的指导下,不断学习和引进新技术和新产品,不断对现有的电力计量工作进行改进,特别是要及时淘汰一表乘三和无表估算等落后的计量方法。
(2)在运行管理中强化轮换和周检。要对电压电流互感器的合成误差进行管理,在二次负荷范围内可以对其进行准确度的控制。可以用误差补偿器和误差互补的办法来补偿计量综合误差,提高电力计量的准确性。
2.2对计量选型定表进行综合分析
(1)对动力电进行合理的计量,这就需要对动力和照明的电量进行合理计量,以防止表前窃电。对计量点进行合理的结构设计,最好将表闸和灯动进行分开计量。验收配变台要进行合理设计,互感器、动力电度表和熔丝、刀闸开关要隔开装置。表门钥匙由电力企业掌控,用户掌控刀闸开关钥匙。计量点要保持良好的密封,降低外界环境对计量精确度的影响。
(2)正确的接线方式能够减少电力计量的误差。一组电流传感器不能同时具有电能表和二次设备。最好使用一组二次绕组的计量表,降低电压互感器的阻抗。要保障电能表的电流线有足够大的截面积,以免负载过重。
2.3加强管理水平,实行标准化管理
对电力的计量必须严格按照《计量法》,电力企业还要建立和完善各种相关制度,以制度来提高电力企业的电力计量水平和管理水平,加强各部门之间的岗位配合和衔接,做好动态管理,建立责任制度和奖惩制度。要对电力计量设备进行强制检验,现场对设备进行校验,对不合格的电能计量表坚决淘汰。电力企业要加强对计量人员的培训力度,提高计量人员的技术水平和整体素质,不断引进高素质的计量人才。要对计量人员进行标准化的管理,并定期为计量人员提供学习培训的机会,提高计量人员的计量水平,减少人为误差。
变电站重要电气设备的大修、更新改造工作,一直坚持各级技术监督人员到位,全部技术监督指标按深入部颁标准、导则严格落实。变压器是变电站里最重要的设备,电网安全与之紧密相连。当前,变压器存在的缺陷比较突出,运行中出现了一些问题,这些问题已引起技术监督部门和运行维护单位的高度重视。因此,各项技术指标测试合格后方能运行,对运行中的有载调压装置严格执行操作规程,操作中认真注视盘表电压变化和档位变换。认真贯彻落实反事故技术措施,保证设备安全。某公司开展了对变电设备进行红外测温工作,每年从六月份开始,对全县35kV、110kV变电站进行检测,每年都发现了不少过热点,都得到了及时处理,对保证设备安全运行起到了重要作用。例如今年上半年在检测中发现110kV变电站110kV接线温度超过100℃的过热点3处,最高温度达130℃。随着检修质量的提高,过热原因基本上为满负荷或超负荷运行引起,其采取更换变压器接柱线夹连接、液压连接,较好地处理了设备的缺陷。
1.2加强油务化学技术监督工作
化学监督主要加强了对新油、运行油、补充油、混油的质量监督和绝缘油的色谱、微水分析以及SF6充气设备质量监督,确保了充油充气设备的安全稳定运行。对110kV主变每年1次色谱和微水取样送地区修试部检测。几年来全县110kV主变及套管的周检率达到100%,35kV主变油化分析大于100%,其它充油设备的检测率均在99%以上。系统油务化学监督工作以工区为中心,建立了完善的化学数据库,周期检索一目了然,到周期设备可及时与运行单位联系取样送检。SF6开关在110kV及以下电网内逐年增加,应加强相关培训,提高技术监督人员素质,完善检测手段。SF6气体监督通过验收,且按照部颁规程、导则、标准开展工作,在10kV~110kV电网的SF6充气设备运行监督中发挥了良好的作用。
1.3加强热工仪表的技术监督
110kV及以下电网热工仪表主要是变电站内高压开关液压机构的压力表、主变温度计、控制室远方测温仪表等。某公司按反措要求,狠抓了35kV~110kV站变压器的热工仪表配置和调试工作,装置成套率达到100%。但有部分远方测温指示仪表存在一些问题,主要表现为运行稳定性差,抗干扰能力弱,因此,合格率很低,不能满足技术监督的要求。通过采取更换的办法,使用新产品,较好地解决了实际问题。
1.4加强继电保护监督,提高自动装置正确动作率
自动、准确、迅速、有选择地切除电网故障,是继电保护装置的任务。为保证继电保证装置的稳定可靠运行,某公司狠抓了装置的周期性定检校试,狠抓了反事故措施的落实,抓主变的差动、瓦斯周期定检,抓线路保护周期定检,抓开关跳闸原因分析,抓保护缺陷处理与完善,新型保护屏的调试,坚持厂家技术人员到位,现场培训指导,较好地保证了技术监督指标的落实。目前,某县公司电网的低周减载装置及瓦斯校验工作由试验所完成,在校验过程中,对校验质量严格把关,对现场的接跳开关与方案不相符的,及时提出来进行整改,所有瓦斯继电器的校验都建有台账,对于到周期未校或超周期的继电器及时发催送通知书,督促他们尽快送校,较好地保证了运行设备的运行状况。在完成各种校验工作的同时,积极参与市供电公司的各种事故调查及事故分析,拿出可靠的试验数据,提出分析情况供事故分析时参考。
2电力技术监督存在的问题
2.1技术监督管理不够严格
人员考核机制不完善。工区的技术监督工作还缺乏完善的考核制度和奖惩办法,技术监督管理不严、分工不明确、执行不力、存在技术监督死角。如反映技术监督工作的修试校报告不能保质保量如期送交主管科室和职能管理部门,有的单位不及时反馈技术监督信息,技术监督指标得不到及时落实。人员结构不均衡。随着改革开放的不断深入,新旧人员交替,各单位技术监督人员变动较大,监督队伍的人员结构呈年轻化,业务素质有待充实、巩固、提高,监督人员在做好专业培训的同时,应当保持相对稳定。摘要:电力设备是电力生产的基础,技术监督是安全生产的重要保证,是提高变电设备可靠性和保证电网安全经济运行的重要基础工作,是电力生产管理工作的重要内容之一,加强技术监督工作对于电力生产有着极为重要的意义。以公安县电网的技术监督开展为例,介绍了该电网电力技术监督开展的现状,分析了其存在的问题,并提出相应的解决措施,以提高技术监督水平。关键词:变电检修;电力生产;技术监督
2.2设备配置不合理
搞好技术监督工作,设备是基础,先进的测试技术可以提高技术监督水平,但是目前公司各单位的设备配置浪费性大、闲置多,没有把有限的资金购置的仪器设备发挥其应有的作用,部分技术监督仪器重复配置。应当理顺关系,明确职责,分清主次,仪器设备应当分级配置,分级、分类管理,各负其责。
3提高技术监督工作的建议
要使技术监督工作适应县公司电力生产建设发展的新形势,把技术监督工作提高到一个新的水平,必须努力做好以下几方面的工作:
(1)严格执行技术监督的各项管理制度、条例和规程。技术监督对象是电力生产设备,而设备的故障是一个由量变的积累转化为质变的过程,要注重技术指标的量化分析,严格执行定期测试,定期分析制度,按制度规程进行监督。为严格执行这些制度,还要建立起技术监督的逐级报告、签字验收和责任处理的管理制度和程序。对不符合技术监督规程、标准要求的,技术监督人员应及时上报。凡规程、标准明确规定应达到的要求和指标,一定要严格执行,任何单位和个人均无权自行降低要求。
(2)完善技术监督装备,提高监测手段。随着电网的发展,新技术、新设备的使用对实施技术监督的装备和手段提出了更高的要求。应当将有限的资金集中选购新的测试设备,努力推广应用成熟、可靠、实用有效的故障诊断技术,逐步提高市公司电网整体监测水平。
(3)加强对技术监督工作的考核、检查。建立技术监督的考核机制,制订技术监督工作任务目标和考核、检查制度,将技术监督工作的任务目标执行好坏,与公司各单位的经济效益指标挂钩。这样既可以落实技术监督工作的责、权、利,又可以调动技术监督人员的积极性。在保证各单位技术监督指标落实的同时,使全公司总的技术监督指标得以实现并有所提高。
“电力技术是通向可持续发展的桥梁”,这个论断已经逐渐成为人们的共识。研究表明,为了实现可持续发展,应尽可能把一次能源转换为电能使用,提高电力在终端能源中的比例。因为,在保证相同的能源服务水平的前提下,使用电力这种优质能源最清洁、方便,易于控制、效率最高。如果能将大量分散燃用的化石燃料都高效洁净地转换为电力使用,人们赖以生存的环境和生活质量就会大大改善。因此,电能高效洁净地生产、传输、储存、分配和使用的技术将成为电力技术的重点领域。以下将对若干电力前沿技术的现状和未来发展前景进行简单评述。
1.分布式电源
当今的分布式电源主要是指用液体或气体燃料的内燃机(IC)、微型燃气轮机(Microtur_bines)和各种工程用的燃料电池(FuelCell)。因其具有良好的环保性能,分布式电源与“小机组”已不是同一概念。
1.1微型燃气轮机
微型燃气轮机(MicroTurbine),是功率为几千瓦至几十千瓦,转速为96000r/min,以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型燃气轮机,工作温度500℃,其发电效率可达30%。目前国外已进入示范阶段。其技术关键是高速轴承、高温材料、部件加工等。可见,电工技术的突破常常取决于材料科学的进步。
1.2燃料电池
燃料电池是直接把燃料的化学能转换为电能的装置。它是一种很有发展前途的洁净和高效的发电方式,被称为21世纪的分布式电源。
1.2.1燃料电池的工作原理
燃料电池的工作原理颇似电解水的逆过程。氢基燃料送入燃料电池的阳极(电源的负极)转变为氢离子,空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过2极间离子导电的电解质到达阳极与氢离子结合成水,外电路则形成电流。
通常,完整的燃料电池发电系统由电池堆、燃料供给系统、空气供给系统、冷却系统、电力电子换流器、保护与控制及仪表系统组成。其中,电池堆是核心。低温燃料电池还应配备燃料改质器(又称为燃料重整器)。高温燃料电池具有内重整功能,无须配备重整器。磷酸型燃料电池(PAFC)是目前技术成熟、已商业化的燃料电池。现在已能生产大容量加压型11MW的设备及便携式250kW等各种设备。第2代燃料电池的溶融碳酸盐电池(MCFC),工作在高温(600~700℃)下,重整反应可以在内部进行,可用于规模发电,现在正在进行兆瓦级的验证试验。固体电解质燃料电池(SOFC)被称为第3代燃料电池。由于电解质是氧化锆等固体电解质,未来可用于煤基燃料发电。质子交换膜燃料电池是最有希望的电动车电源。
1.2.2性能和特点
燃料电池有以下优点:(1)有很高的效率,以氢为燃料的燃料电池,理论发电效率可达100%。熔融碳酸盐燃料电池,实际效率可达58.4%。通过热电联产或联合循环综合利用热能,燃料电池的综合热效率可望达到80%以上。燃料电池发电效率与规模基本无关,小型设备也能得到高效率。(2)处于热备用状态,燃料电池跟随负荷变化的能力非常强,可以在1s内跟随50%的负荷变化。(3)噪音低;可以实现实际上的零排放;省水。(4)安装周期短,安装位置灵活,可省去新建输配电系统
目前燃料电池大规模应用的障碍是造价高,在经济性上要与常规发电方式竞争尚需时日。
1.2.3技术关键和研究课题
燃料电池的技术关键涉及电池性能、寿命、大型化、价格等与商业化有关的项目,主要涉及新的电解质材料和催化剂。熔融碳酸盐电池(MCFC)在高温条件下液体电解质的损失和腐蚀渗漏降低了电池的寿命,使MCFC的大型化及实用化受到限制。需要解决电池构成材料的腐蚀;电极细孔构造变化使电池性能下降等问题。固体氧化物燃料电池(SOFC)使用固体电解质且工作温度很高,对构成材料及其加工有特殊要求。为了得到高温下化学性稳定和致密性(不通过气体)的电解质,在氧化锆中加入Y2O3生成钇稳定氧化锆。为了降低工作温度,应尽可能减少电解质薄膜厚度。通常采用熔射法、烧结法和电化学蒸发涂层法制备电解质薄膜。实用的电解质膜的厚度为0.03~0.05mm。比较先进的已达到0.01mm。这样薄的电解质陶瓷材料除应当有足够的机械强度外,必须具有高度的气体致密性,否则将丧失燃料电池的性能。燃料极使用镍锆等耐热金属陶瓷,镍还用作燃料重整的催化剂,空气极在运行中处在高温氧化中,难以使用一般金属。铂的稳定性好,但费用昂贵,需要寻找替代材料,可用电子导电陶瓷。为了降低工作温度,另外一个重要的研究方向是寻找低温的质子导电的电解质。工作温度倘若能降低到700℃以下,SOFC的造价就可以大幅度降低。2.大功率电力电子技术的应用硅片引起的“第
2.1大功率电力电子器件的重大进展
电力电子学(PowerElectronics)的应用已经有多年的历史。电力电子学器件用于电力拖动、变频调速、大功率换流已经是比较成熟的技术。大功率电子器件(HighPowerElectronics)的快速发展也引起了电力系统的重大变革,通常称为硅片引起的第。
近年来,大功率电子器件已经广泛应用于电力的一次系统。可控硅(晶闸管)用于高压直流输电已经有很长的历史。大功率电子器件应用于灵活的交流输电(FACTS)、定质电力技术(CustomPower)以及新一代直流输电技术则是近10年的事。新的大功率电力电子器件的研究开发和应用,将成为电力研究前沿。
2.2灵活交流输电技术(FACTS)
灵活交流输电技术是指电力电子技术与现代控制技术结合以实现对电力系统电压、参数(如线路阻抗)、相位角、功率潮流的连续调节控制,从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平,降低输电损耗。
在科技发展的带动下,电网技术得到了长足的发展,而配电网技术的网络化程度也在不断的提高,这就为电力自动化技术的发展提供了良好的契机。电力自动化技术融合了现代化的电子技术、信息处理技术、网络通讯技术等一系列高科技技术手段。在电力工程当中,它能够帮助电力系统进行有效的远程监控和监视管理工作。电力自动化技术的应用,是电力系统得到了更加稳定的运行环境和更加优质的服务。
1.2 电力自动化技术的要求
电力自动化技术的应用要保证电力系统中各个组成部分都要符合技术要求,确保设备的安全运行。同时基于设备的实际运行情况,保证操作人员的实际控制和协调工作。利用电力自动化技术应更多的注重对安全性能方面的优化,减少事故率,以达到节省人力和物力的目的。此外,要对电力系统的整体数据和各方面的运行参数进行收集和检验,并进行相应的处理,以确保电力系统能够稳定的运行。同时,还要保证电力系统在安全、稳定、经济的条件下,发挥正常的作用。
2 电力工程中电力自动化技术的应用
2.1 现场总线技术的应用
现场总线技术是将电力工程现场的智能自动化装置和其它的仪表控制设备等连接在一起,共同构成一个多项、多站、串行的数字化、一体化信息网络。通过这种连接,实现计算机设备、智能传感器设备、数字通讯设备、控制设备等有效的融合[1]。
现场总线技术是通过利用分散电力工程中的控制功能,来实现其在电力工程中的作用,同时配备了相应的计算机设备,对被控设备的信息进行收集和处理。只需要将这些信息与计算机进行连接,然后设定相应的信息调度命令,就能实现自动运行。在实际操作中,总线设备能够实现前置机和上位机之间的配合,从下方对电力工程进行控制。然后通过控制相应的仪表设备,来提高电力系统中控制功能的性能。
2.2 主动对象数据库技术的应用
在电力工程当中,主动对象数据库技术主要是应用在电力系统中的监视系统中。这项技术的应用,给电力系统的开发、继承、封装等工作都带来了很大的帮助,也在一定程度上促进了软件技术的改革和发展[2]。实践证明,主动对象数据库技术在电力系统当中的应用取得了十分良好的效果,也受到了广泛的支持。和电力工程中其它的关系数据库相比,由于主动对象数据库技术是用来支持对象标准,因此其主要作用是对电力工程中的技术和主动功能进行技术支持。正是由于主动对象数据库技术的这些功能特点,以及其良好的稳定性和兼容性,使得其在电力系统中得到了越来越广泛的应用,并逐渐取代了其它的数据库技术。
主动对象数据库技术能够通过电力系统中的监视功能,充分的利用对象函数的作用,来实现电力系统的自动化运行。随着触发机制的使用,能够更加有效的实现和控制数据库的监视功能,也为数据的传输节省了大量的时间。
2.3 光互联技术的应用
在此过程中,它能够避免时间应电容性的负载影响,也不会受到平面的限制。同时,还能够促进电力系统的集成度提升,加强系统的监控功能。实践表明,利用电子交换技术和电子传输技术,能够有效的拓展互联网、重组编程结构,使电力工程当中的电力系统具有更高的灵活性[3]。
此外,光互联技术具有很强的抗电磁干扰的能力,能够有效的提高处理器的干涉能力,使数据的通讯和传输更加的方便、快捷。光互联技术在电力系统中的广泛应用,对电力工程的可靠性、安全性以及可信度等方面都有着十分显著的提高。
最后,光互联技术还具有采集数据、控制数据、计算数据、以及人机界面处理等多方面的功能。同时还能够进行电网的分析和其它高级应用功能。这就使得光互联技术在电力工程当中的应用变得更加的灵活、清晰,使工作人员能够更好的进行调度工作,对电力工程的发展具有十分重要的作用。
智能电网相对来说一个较为复杂的系统,环境、用户等对电网系统提出了不同层次的要求,也就需要电网在原有基础之上有更加的反应与适应能力,而电子电力技术应用到智能电网中表现最为突出了就是优化电网,在特定条件下能够满足环境、用户对电网系统提出的高层次要求。但是,就我国目前形势而言,在电网架构等方面掌握的技术同发达国家相比,我国还处在初级阶段,从某种意义上也就证明智能电网还有很大的发展空间,因此加大对电网的优化力度具有迫切性。立足整体,从全面出发,智能化和自动化是电网未来发展趋势,而电子电力技术应用到智能电网中也将成为一种必然趋势。
1.2应用电子电力技术占据的优势
能源问题是新形势下我国面临的又一突出问题,电力企业要想在激烈的竞争中立于不败之地,就必须依据自身实际情况制定出行之有效的开发研究智能电网计划,从而满足智能电网安全可靠运行的要求。电子电力技术应用到智能电网中能够有效缓解能源问题,为促进可再生能源的发展创造条件,最终实现节能减排的目的。值得一提的是,电子电力技术的应用是新形势下确保电网经济性、安全可靠性的重要技术。
2电子电力技术在智能电网中的应用
2.1电子电力技术在智能电网发电环节中的应用
伴随着社会的迅猛发展,能源问题是我国乃至世界共同关注的话题,也正是在这种情况下,我国电网行业才依据自身情况断进行创新和引进新技术,做到同风能发电、水能发电等清洁能源发电那样,要想根本性提升其能源利用效率,就必须在原有基础上改进发电技术,例如:可再生能源转换设备、能量转换设备等。以风能发电为例,为了达到风电机组变速运行的目的,应当采用双馈风电机组的定子直接接入到电网中的方式,这样就能够有效控制蓄电池组双向充放电,为系统平稳供电创造条件。
2.2电子电力技术在智能电网中高压直流输电技术的应用
纵观整个直流输电系统中,在输电环节中表现尤为明显,而输电环节又包括多个方面,可以将其简单的分为:高压直流输电、柔性直流输电和柔流输电,在无特殊情况下,在发电和用电这两个环节使用的都是交流电,进而对系统中各项参数能够有效控制,再者,将各种先进技术有效融合起来,可以利用特殊方式将大量清洁能源为电力系统所使用,在确保电网稳定性的同时,在各方面都得到保障的情况下降低电力损耗,进而提升电力系统输送电力能力。
2.3电子电力技术在智能电网变电环节中的应用
随着我国经济的迅猛发展,为传统变电站向数字变电站的转变创造了条件,实现了信息共享和交流,智能电网占据的优势也逐渐体现出来。智能化变电站是综合利用各项技术在原有数字变电站的基础上发展而来,智能化体现在多个方面:数字采集和展示、信息共享,从某种意义上来说提高了变电环节的安全可靠性,同时也节约了成本。例如:用微处理器和光电技术设计一次设备被检信号回路和操控驱动,使得变电站二次回路中可编程序能够代替传统继电器及其逻辑回路,为二次设备中常规的功能装置具有逻辑功能模块创造条件,从中也就不难看出智能电网的功能逐渐显现出来,为电力企业提升行业竞争力奠定坚实基础。
2.4电子电力技术在配电环节中的应用
在智能电网中明确显现出“用户电力技术”这一概念,它是以用户对电力安全可靠性和电能质量为理论依据,将电子电力技术和配电自动化技术两者有效结合起来,进而为用户提供高层次的电力供应技术,能够在最短时间内解决其出现的问题。当然,智能配电网并不是简单依据电子电力技术就能够完成,它需要依赖于先进传感测量技术,在特定条件下通过通讯网络等方式进行数据传输,在这个基础之上实时监视配电的全过程。配电过程中其最重要的目标便是提高电能质量,依据实际情况制定出科学合理的电能质量评估方法,确保用户质量和用电安全。
1前言
电力电子技术是一个以功率半导体器件、电路技术、计算机技术、现代控制技术为支撑的技术平台。经过50年的发展历程,它在传统产业设备发行、电能质量控制、新能源开发和民用产品等方面得到了越来越广泛的应用。最成功地应用于电力系统的大功率电力电子技术是直流输电(HVDC)。自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。本文介绍了电力电子技术在发电环节中、输电环节中、在配电环节中的应用和节能环节的运用。
2电力电子技术的应用
自20世纪80年代,柔流输电(FACTS)概念被提出后,电力电子技术在电力系统中的应用研究得到了极大的关注,多种设备相继出现。已有不少文献介绍和总结了相关设备的基本原理和应用现状。以下按照电力系统的发电、输电和配电以及节电环节,列举电力电子技术的应用研究和现状。
2.1在发电环节中的应用
电力系统的发电环节涉及发电机组的多种设备,电力电子技术的应用以改善这些设备的运行特性为主要目的。
2.1.1大型发电机的静止励磁控制
静止励磁采用晶闸管整流自并励方式,具有结构简单、可靠性高及造价低等优点,被世界各大电力系统广泛采用。由于省去了励磁机这个中间惯性环节,因而具有其特有的快速性调节,给先进的控制规律提供了充分发挥作用并产生良好控制效果的有利条件。
2.1.2水力、风力发电机的变速恒频励磁
水力发电的有效功率取决于水头压力和流量,当水头的变化幅度较大时(尤其是抽水蓄能机组),机组的最佳转速变随之发生变化。风力发电的有效功率与风速的三次方成正比,风车捕捉最大风能的转速随风速而变化。为了获得最大有效功率,可使机组变速运行,通过调整转子励磁电流的频率,使其与转子转速叠加后保持定子频率即输出频率恒定。此项应用的技术核心是变频电源。
2.1.3发电厂风机水泵的变频调速
发电厂的厂用电率平均为8%,风机水泵耗电量约占火电设备总耗电量的65%,且运行效率低。使用低压或高压变频器,实施风机水泵的变频调速,可以达到节能的目的。低压变频器技术已非常成熟,国内外有众多的生产厂家,并不完整的系列产品,但具备高压大容量变频器设计和生产能力的企业不多,国内有不少院校和企业正抓紧联合开发。
2.2在输电环节中的应用
电力电子器件应用于高压输电系统被称为“硅片引起的第”,大幅度改善了电力网的稳定运行特性。
2.2.1直流输电(HVDC)和轻型直流输电(HVDCLight)技术
直流输电具有输电容量大、稳定性好、控制调节灵活等优点,对于远距离输电、海底电缆输电及不同频率系统的联网,高压直流输电拥有独特的优势。1970年世界上第一项晶闸管换流器,标志着电力电子技术正式应用于直流输电。从此以后世界上新建的直流输电工程均采用晶闸管换流阀。
2.2.2柔流输电(FACTS)技术
FACTS技术的概念问世于20世纪80年代后期,是一项基于电力电子技术与现代控制技术对交流输电系统的阻抗、电压及相位实施灵活快速调节的输电技术,可实现对交流输电功率潮流的灵活控制,大幅度提高电力系统的稳定水平。
20世纪90年代以来,国外在研究开发的基础上开始将FACTS技术用于实际电力系统工程。其输出无功的大小,设备结构简单,控制方便,成本较低,所以较早得到应用。2.3在配电环节中的应用
配电系统迫切需要解决的问题是如何加强供电可靠性和提高电能质量。电能质量控制既要满足对电压、频率、谐波和不对称度的要求,还要抑制各种瞬态的波动和干扰。电力电子技术和现代控制技术在配电系统中的应用,即用户电力(CustomPower)技术或称DFACTS技术,是在FACTS各项成熟技术的基础上发展起来的电能质量控制新技术。可以将DFACTS设备理解为FACTS设备的缩小版,其原理、结构均相同,功能也相似。由于潜在需求巨大,市场介入相对容易,开发投入和生产成本相对较低,随着电力电子器件价格的不断降低,可以预期DFACTS设备产品将进入快速发展期。
2.4在节能环节的运用
2.4.1变负荷电动机调速运行
电动机本身挖掘节电潜力只是节电的一个方面,通过变负荷电动机的调速技术节电又是另一个方面,只有将二者结合起来,电动机节电方较完善。目前,交流调速在冶金、矿山等部门及社会生活中得到了广泛的应用。首先是风机、泵类等变负荷机械中采用调速控制代替挡风板或节流阀控制风流量和水流量具有显著的效果。国外变负荷的风机、水泵大多采用了交流调速,我国正在推广应用中。
变频调速的优点是调速范围广,精度高,效率高,能实现连续无级调速。在调速过程中转差损耗小,定子、转子的铜耗也不大,节电率一般可达30%左右。其缺点主要为:成本高,产生高次谐波污染电网。
2.4.2减少无功损耗,提高功率因数
2电力技防现状
当前,电子技术发展迅速,信号获取、图像采集、信息传输、数据处理等技术的不断创新和应用对于电力系统的安全防护有着极大的帮助。应用电子技术开发的现场监控系统目前已在相当多的地区投入使用,成效明显,有力了打击了盗窃者的嚣张气焰。
2.1电子技术的应用
电子技术发展方向多样,各有优势,在电力技防中的应用上仍在不断地尝试过程中。在原有的基础上不断创新,改善其的弱点,能够强有力的保护电力系统的安全。
2.2电力防盗系统构成
电力设备防盗系统由三个基本部分构成:1)获取电力设备所在地及周围环境信息的监控系统;2)安装在设备现场的低压区域或隐蔽区域的警报装置,报警方式很多,主要有图形、文字和声光报警;3)工作人员监控中心,值班人员获取现场实况和警报信息的控制中心。系统安全防盗的过程如下:安装在现场的监控系统实时获取配电线路,高压塔等设备的环境情况,一旦出现线路或高塔异常(如,大幅振动、工具切割、强拉硬扯等),通过相应的传感设备、摄像装置、射频传感等技术获取相应的现场信息。在设备和环境异常的情况下,报警装置进行报警。报警信息的传输可以是无线网络,也可以是移动通信。信息传输到控制中心后,应用相应的技术手段进行处理,管理人员及时处理警报。一旦确定设备被盗,及时联系公安部门,予以处理,严格保护设备安全运行。
2.3电子技术详解
电子技术的很多研究方向均可应用于电力设备的防护中。下面对目前电力设备防盗系统的典型应用进行技术介绍。
1)报警触发设备。
报警触发元件即为电力设备现场出现疑似被盗的情况时,采集相应的信息的设备。针对电力设备盗窃现场的特殊情况,报警触发元件可以是各类传感设备,如红外传感设备,超声传感设备,振动传感设备等,也可以是光电耦合装置,断电检测装置。目前应用最为广泛的是红外传感设备和振动传感设备。红外传感设备利用的是红外传感技术,通过安装在电力设备上不同位置的红外微波传感器感应红外信号(如滞留在电力设备周围的人、电气焊的热源),从而监测异常情况。一旦出现异常,通过对热源数据的处理和分析,向监控管理中心发送监控信息。此外,由于电力设备被盗时出现剧烈振动的情况十分普遍,国内外的振动监测装置也已相当成熟,振动传感器主要有机械式、光学和电学参数测量三种方式。由于电测量方法便捷可靠,精度较高,且能较好的适应恶劣的工作环境,因此在实际应用中得到了广泛的采纳。电测法是将物体的振动参量转换为电信号,经信号调制后进行显示和记录,从而得到所要的测量量。与红外测量相似,振动监测装置获取到振动信号之后,向监控中心发送警报信息。
2)报警装置。
报警装置可以根据实际现场需要配置。目前的报警系统主要有声光报警器、图形、文字报警器等。声光报警器虽然不能直接打击犯罪分子,但其制造的效果可以扰乱犯罪分子的计划,警示周围群众。文字和图像报警信息需要传输到电力系统管理人员所在的控制中心处。信号的传输主要利用GSM移动通信网络,向主站或值班人员手机上发送信息,通过GPRS技术传输现场实时监测到的数据和信息到控制中心。GSM传输方式网络覆盖面广,只需处理少量的文本,可以实现随时传输随时处理,可实现远程控制,因而目前应用广泛。GPRS技术主要适用于简单、间断性的或者频繁的、少量的数据传输。GPRS因其分组工作的特点,工作速率很高。明基公司的M22模块是一款该技术的主导产品,在应用过程中需要与电路配合使用,用连接器将电源电路、启动电路、数据通信电路、内存卡电路相连接,对各个模块进行相应的配置即可正常工作。该模块支持语音通信、短消息和传真的功能,能够实现上网的功能。
3)中心监控系统。
报警信息主要有文本信息,图像信息和其他传感信息。在中心监控系统中,监控设备要高效的将现场传来的信号进行分析处理,提供给管理人员准确的信息。监管人员将了解到的现场信息进行适当的处理,实时了解电网设施的实际工作情况,同时采集信息备案,为日后的打击犯罪活动留下宝贵的资料。同时要根据现场的实际情况,发现现场报警系统的干扰项,及时反应给技术人员,不断提高设备的精确性。监控系统需要根据监控需要,对所测电网设备的准确位置,设备型号,参数类型等进行选择,以便出现报警时采取准确有效的措施。监控工作分区负责,互不干扰。在实际工作中,将监控任务严格分配给工作人员,各自安排所负责区域的监控工作。严格保证工作的安全可靠。
4)发展趋势。
电力设施安全防护智能化是电力行业技防的发展趋势。通过高度智能化、标准化的电力综合集成监控系统的建立,利用物联网、无线网络和图像语音技术实现可视化管理,与电力自动化管理系统平台对接,可实现远程监控、可视化调度、多系统联动等智能控制。