關于電力電氣方面論文
電力是發(fā)展生產和提高人類生活水平的重要物質基礎，隨著當今社會對于電力需求的不斷增大，電力的應用也在不斷深化和發(fā)展。下文是學習啦小編為大家整理的關于電力電氣方面論文的范文，歡迎大家閱讀參考!
關于電力電氣方面論文篇1
淺談電力電氣設備狀態(tài)檢修技術
[摘要]電力電氣的設備維修,長期以來一直是以時間周期為基礎的定期維修制度,然而近10年來,這種單純的以時間為基礎的定期維修制度已被人們所質疑,人們不斷采用新技術探索改革維修制度,逐漸向以狀態(tài)為基礎的維修方式過渡,并取得了一定的成效。主要介紹[1]。
[關鍵詞]狀態(tài)檢修 狀態(tài)監(jiān)測 可靠性技術
目前電力系統(tǒng)中電力設備大多采用的計劃檢修體制,存在著嚴重缺陷,如臨時性維修頻繁、維修不足或維修過剩、盲目維修等,這使世界各國每年在設備維修方面耗資巨大。怎樣合理安排電力設備的檢修,節(jié)省檢修費用、降低檢修成本,同時保證系統(tǒng)有較高的可靠性,對系統(tǒng)運行人員來說是一個重要課題。本文主要介紹檢修體制的演變、狀態(tài)檢修的發(fā)展概況及狀態(tài)檢修面臨的問題。
一、電氣設備狀態(tài)維修的技術要求
狀態(tài)維修的前提與基礎是對設備進行狀態(tài)分析與評判,要評判設備目前處于什么樣的狀態(tài),是否有潛在故障的發(fā)生。故障參量的變化率是多少,故障發(fā)展期有多長,如何預測故障的發(fā)展趨勢等等。根據對設備狀態(tài)的監(jiān)測、診斷和分析,狀態(tài)維修的技術包括狀態(tài)監(jiān)測技術、狀態(tài)評估技術、狀態(tài)預測技術等。
(一)狀態(tài)監(jiān)測[2]。設備狀態(tài)監(jiān)測技術是根據設備診斷的目的,針對設備故障模式,選用適當方法和裝置來檢查測量設備的狀態(tài)信息,并對這些信息進行處理,抑制各種干擾信息,提取能反映設備狀態(tài)特征的信息的一項信息檢測處理技術。電氣設備狀態(tài)監(jiān)測的目的是通過測量在運設備的健康狀況,識別其現(xiàn)有的和即將出現(xiàn)的缺陷,分析、預測檢修的時間,以有效地減少設備損壞。由于在運行電壓下測量的特征量比預防性試驗所加電壓下的離線試驗同一特征參數(shù)正確度高,更能真實地反映設備運行的實時狀態(tài),狀態(tài)監(jiān)測在電力系統(tǒng)中有著廣泛的應用。電力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測的對象主要是電廠以及電力系統(tǒng)的重要電氣設備,如變壓器、發(fā)電機、電纜、斷路器以及其他電氣機械等一般地說,電氣設備狀態(tài)監(jiān)測可分為3個基本步驟:(1)數(shù)據采集;(2)數(shù)據分析及特征提取;(3)狀態(tài)評估或故障診斷及分類。
(二)狀態(tài)預測。預測中比較常用的主要有時間序列法、回歸分析法、模糊預測法、灰色預測法、人工神經網絡法等。
(三)狀態(tài)評估。狀態(tài)維修是一種以設備狀態(tài)為基礎,采用預測設備狀態(tài)發(fā)展趨勢的方法,以提高設備可靠性和可用度為目標的一種維修方式。顯然這種維修是建立在設備現(xiàn)行狀態(tài)的基礎上,而設備的現(xiàn)行狀態(tài)是通過一定的方式對設備進行狀態(tài)評估之后予以確定。因此,可以說設備的狀態(tài)評估是開展狀態(tài)維修的基礎。
二、狀態(tài)檢修技術發(fā)展概況
與狀態(tài)檢修密切相關、能直接提高狀態(tài)檢修工作質量的理論與技術主要包括3個方面的內容,即設備壽命管理與預測技術、設備可靠性分析技術、信息管理與決策技術。
(一)設備壽命管理與預測技術[3]。大多數(shù)工業(yè)化國家的電力基礎設施在20世紀60與70年代間得到極大擴充,因此,多數(shù)電力主設備的在役時間在25～30年左右,且進入老化階段的設備所占份額愈來愈大。這種情況迫使各電力公司考慮如何延長機組壽命并保證效益。狀態(tài)檢修中壽命預測與評估技術的應用,有利于科學合理地安排檢修和提高設備的可用率。但電力公司可能獲得的效益大部分來自于電廠主設備,因此,各國都把壽命預測和評估研究的重點放在對鍋爐、汽機、發(fā)電機、變壓器及高壓開關等重要設備上。
(二)電力設備的可靠性技術。傳統(tǒng)的電力設備可靠性評估基于威布爾得出的浴盆曲線法。由于可靠性特征曲線形似浴盆而得名,如圖1所示,但此法只適用于對有支配性耗損故障的設備進行維修,且精確度不高。將可靠性預測理論和強度及壽命理論結合起來,綜合考慮影響鍋爐部件故障的各種因素,對預測鍋爐部件的可靠性做了有益的嘗試。另外,它還運用多元統(tǒng)計方法中因子分析和聚類分析,從反映火電大機組運行可靠性的指標體系出發(fā),對我國火電100MW及以上機組的運行可靠性進行了分析,提出了企業(yè)綜合可靠性水平的評估方法。用它可以簡單分析我國不同地區(qū)火電大機組運行的可靠性水平。
(三)信息管理與決策技術[4]。近30年來,管理決策作為一門獨立學科,有了很大發(fā)展。狀態(tài)檢修作為一種先進的檢修體制,是與多方面的管理工作分不開的。圖2為狀態(tài)檢修的一個簡化決策流程。世界各國從不同的管理目標出發(fā),形成了不同的管理系統(tǒng)。芬蘭的IVO輸電服務公司開發(fā)的變電站檢修管理系統(tǒng)(SOFIA)是一建立在對一座變電站的長期檢修計劃的基礎上,從壽命周期費用(life cycle cost)著手,使用設備的劣化模型的數(shù)學形式(狀態(tài)模型)來估計設備將來狀態(tài)的一種檢修管理系統(tǒng)。SOFIA
在考慮預算及其設備狀態(tài)的情況下,通過檢修費用的優(yōu)選,降低總費用。荷蘭B.V.KEMA與荷蘭Delft技術大學在考慮市場情況及技術條件的前提下,研制了一種包括狀態(tài)檢修在內的多種策略均衡應用的main man檢修管理系統(tǒng),其特點在于引入了診斷專家系統(tǒng),使可靠性和安全性達到可接受的水平。德國提出將工人或供貨商的管理層所有功能融為一體,以減少中間環(huán)節(jié)的瘦型管理。此管理方法在德國的WEis wEIller電廠檢修管理中得到運用,使該廠48%的工作任務流程得到優(yōu)化,效果明顯。
三、結束語
電力設備狀態(tài)檢修技術的應用必須以對設備的全面監(jiān)測為基礎。但目前有關電力設備運行狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)仍然存在監(jiān)測點少、功能單一、缺乏系統(tǒng)性和綜合性,尤其缺乏監(jiān)測的層次化和網絡化等問題,妨礙了設備狀態(tài)信息的集中和綜合。
參考文獻:
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淺析電氣自動化在電力控制系統(tǒng)中應用
摘 要：文章通過介紹電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能，討論了目前電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想(以發(fā)電廠為例子)，展望了將來電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。 在工業(yè)自動化領域，基于Pc的控制系統(tǒng)以其靈活性和易于集成的特點正在被更多的采納。
關鍵詞： 自動化 設計思想 系統(tǒng)功能
一、電氣綜合自動化系統(tǒng)的功能
根據單元機組的運行和電氣控制的特點，應將發(fā)電機一變壓器組和廠用電源等電氣系統(tǒng)的控制都納入ECS監(jiān)控。其基本功能 為：
1.變組保護、廠高變保護、勵磁變壓器保護控制。
2.6kV高壓廠用電源監(jiān)視、操作、廠用電壓快切裝置的狀態(tài)監(jiān)視、投退、手動啟動等。
3.高壓啟/備變壓器控制和操作(2臺機共用)。
4.220kV/500kV開關自動同期并網及手動同期并網。
5.發(fā)變組出口220kV/500kV斷路器、隔離開關的控制及操作。
6.380V低壓廠用電源監(jiān)視、操作、低壓備自投裝置控制。
7.發(fā)電機勵磁系統(tǒng)。包括啟勵、滅磁操作，控制方式切換，增磁、減磁操作，PSS(電力系統(tǒng)穩(wěn)定器)的投退。
8.柴油發(fā)電機組和保安電源控制和操作。
對于發(fā)變組保護等主保護和安全自動裝置，因其設備已經很成熟而且要求全部在DCS中實現(xiàn)其功能尚有一定難度，可能增加相當大的費用，故可以保留。但是它們與DCS間要口求接，控制采用硬接線，利用通訊方式傳輸自動裝置信息，并可以通過DCS進行事故追憶。
二、電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想
1.遠程監(jiān)控方式
遠程監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用、，節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。由于各種現(xiàn)場總線(如Lonworks總線，CAN總線等)的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統(tǒng)監(jiān)控，而不適應于全廠的電氣自動化系統(tǒng)的構建。
2.集中監(jiān)控方式
這種監(jiān)控方式優(yōu)點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統(tǒng)設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統(tǒng)的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監(jiān)控，伴隨著監(jiān)控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數(shù)量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統(tǒng)的可靠性。同時， 隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯(lián)鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。
3.現(xiàn)場總線監(jiān)控方式
目前，對于以太網(Ethernet)、現(xiàn)場總線等計算機網絡技術已經普遍應用于變電站綜合自動化系統(tǒng)中，且已經積累了豐富的運行經驗，智能化電氣設備也有了較快的發(fā)展， 這些都為網絡控制系統(tǒng)應用于發(fā)電廠電氣系統(tǒng)奠定了良好的基礎?，F(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/0卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監(jiān)控系統(tǒng)通過通信線連接，可以節(jié)省大量控制電纜，節(jié)約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網絡連接，網絡組態(tài)靈活，使整個系統(tǒng)的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統(tǒng)癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是今后發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
三、探討電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
Pc 客戶機/服務器體系結構、以太網和Internet技術引發(fā)了電氣自動化的一次又一次革命。正是市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和，電子商務的普及將加速著這一過程。Internet/Intranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景。企業(yè)的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業(yè)的財務、人事等管理數(shù)據，也可以對當前生產過程的動態(tài)畫面進行監(jiān)控，在第一時間了解最全面和準確的生產信息。虛擬現(xiàn)實技術和視頻處理技術的應用，將對未來的自動化產品，如人機界面和設備維護系統(tǒng)的設計產生直接的影響。相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統(tǒng)一的組態(tài)環(huán)境變得重要了。軟件的重要性在不斷提高。這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統(tǒng)。
OPC(OIJEforProcess Control)技術的出現(xiàn)，IEC61131的頒布，以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用，使得未來的電氣技術的結合，計算機日益發(fā)揮著不可替代的作用。IEC61131已成為了一個國際化的標準，正被各大控制系統(tǒng)廠商廣泛采納。
參考文獻：
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[4] 范輝、陸學謙，電氣監(jiān)控系統(tǒng)納入DCS的幾點體會，電力自動化設備，2001, 21(3): 52-54.
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