电力系统范文

导语：如何才能写好一篇电力系统，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键字：电力系统；稳定性；控制因素

中图分类号：F470.6 文献标识码：A

前言

上世纪20年代以来，许多电力方面的研究者就开始意识到电力系统存在着稳定问题，并且许多研究者开始投入到电力系统的研究中。随着科技的发展和经济的进步，电力系统越来越复杂和庞大，电力系统稳定问题也越来越突出，给电力系统的稳定运行带来困难。

1.电力系统稳定的定义

2004年，专家在报告中给出了新的电力系统稳定的定义以及电力系统稳定的分类，报告中对于电力系统稳定定义这样描述的：电力系统稳定性是指在给定的初始运行方式下，一个电力系统受到物理扰动后仍能够重新获得运行平衡点，且在该平衡点大部分系统状态量都未越限，从而保持系统完整性的能力。并且报告中指出电力系统的稳定分为三大类，分别为电压稳定、功角稳定和频率稳定，又由这三大类分成各个方面的子类。

电力系统的稳定性在整个系统的正常工作中占据非常重要的地位，决定了限制交流远距离输电的输电距离和限制交流电远距离输电的输电能力。除此之外，随着经济的发展与科技的进步，城市乃至乡村的用电量逐渐的增长，从而导致了一些大型的电网其负荷中心的用电容量越来越大，因此长距离的重负荷输电变得非常普遍。长距离的重负荷输电导致电力系统的安全运行也出现了很多问题，因此电力系统的稳定性需要进一步加强。

2.电力系统稳定文类

2.1功角稳定

电力系统中的功角稳定是指系统中互联的同步电机保持同步的能力，电力系统同常见的功角稳定问题主要是缺乏足够的震荡阻尼。相对于其他的电力系统稳定研究，专家对于功角稳定的研究起步比较早，因此在研究方法和研究成果上也比较成熟。电力系统稳定中的功角稳定的研究主要是根据同步电机的电力矩变化以及同步电机的特性来找出导致功角不稳定的一些因素，例如同步力矩不足，或者阻尼力矩不足等稳定。功角稳定中出现的主要问题是由缺乏足够的同步转矩而导致的静态稳定和暂态稳定问题，除此之外还有因为缺乏足够的阻尼转矩而导致的小干扰稳定和大干扰稳定等问题。

2.2电压稳定

电力系统中的电压稳定研究比较晚，但是在电力系统稳定中的作用非常重要，近年来也得到许多研究者的重视。电压稳定性是指在一定的出事运行状态下，电力系统突然遭受了扰动，但是电力系统的母线能够维持稳定电压的能力。根据扰动的大小，电力系统的电压稳定分为打干扰电压稳定和小干扰电压稳定。有关报告中指出，功角稳定和电压稳定存在着一定的区别，但不是基于有功功率和无功功率之间的若耦合关系，电力系统在重负荷状态下，功角稳定和电压稳定都受到扰动前有功和无功潮流影响。

2.3频率稳定

电力系统的频率稳定也非常重要，一个电力系统的频率稳定是指电力系统在发生突然的有功功率扰动后，电力系统不发生频率崩溃，并且系统的频率能够保持或者恢复到允许的频率范围内的能力。电力系统的频率稳定主要用于研究 电力系统的低频减载配置的有效性和合理性，除此之外还研究电力系统的旋转备用容量以及计算机与电网的协调问题。

电力系统的发电机组的一次调频功能关系着电力系统电网的频率稳定性。近年来，由于城市化与工业化的推进，用电量越来越多，电网的规模也越来越大，因此电力系统的发电机组的一次调频功能非常重要。为了满足近年来电力需求的增长，使得电力系统稳定安全运行，需要加强调速系统的管理，制定电网频率调整策略来提高电力系统的频率稳定性。

3.电力系统稳定性的研究现状

上个世纪20年代以来，许多电力方面的研究者就开始意识到电力系统稳定性存在着不少的问题，并且着手研究电力系统的安全稳定运行等重要方面。近年来，由于经济的发展和科技的进步，城市化及工业化都有了很大程度的发展，因此电力系统的安全稳定运行变得尤其重要。由于近年来用电量的增大，电网的规模也越来越大，电力系统失稳而出现的事故也频频发生，这些事故不仅危害了人身安全，也造成了巨大的经济损失和社会影响，因此，有更多的学者投入到电力系统稳定性的研究当中。对于电力系统问题的研究，功角稳定研究起步比较早，研究相对成熟一些，电压稳定研究起步比较晚，但是近年来也受到了各国学者的高度重视。

4.电力系统稳定控制对象

4.1发电机励磁

发电机励磁控制的主要任务就是维持发电机或者其他控制点的电压在给定的水平上以及提高电力系统运行的稳定性，因此发电机励磁控制有两个目标：改善系统的稳定性和满足发电机机端电压的调节特性，其中系统的稳定性主要是指功角稳定。发电机励磁控制的这两个目标是互相矛盾的，因此大多数非线性励磁控制器在发挥作用时以控制发电机的功角为主来提高电力系统的稳定性。

在电力系统稳定运行中，发电机励磁控制作为一种经济、有效的稳定控制措施受到广大电力研究者的关注。同步发电机的励磁控制器单元的工作原理如下：检测同步发电机的电压、功率、电流等状态量，然后按照标准的控制规律对励磁功率单元发出一定的控制信号，再通过控制励磁功率单元的输出来实现对励磁系统的控制功能。

4.2负荷频率

一个电力系统的负荷不是静止的，而是经常变化的，但是电力系统在运行时要保证功率的传输质量，因此依靠电力系统的频率对发电机负荷进行控制是非常有必要的。电力系统在正常运行时，一般不会有太大的负荷变化，仅会遭受比较小的负荷变化，所以在研究负荷频率时可以用线性模型来模拟电力系统的运行状态。有资料提出了一些关于电力系统负荷频率的研究，提出一种控制器叫做鲁棒负荷频率控制器，并且将这种控制器运用在电力系统中用来确保稳定。鲁棒控制器在电力系统的负荷频率控制中，适用于处理小参数不确定性，而自适应控制则用于处理大参数不确定性，因此负荷频率的控制进一步提高了参数不确定性的范围。

4.3 FACTS控制

柔流输电系统（FACTS）是用于描述一些基于大功率电力电子器件的控制器，这种控制器应用最新的电子发展技术和现代控制技术对电力系统的参数和电力系统的网络结构进行有效的控制，并且有助于实现输送功率的合理分配，降低输送过程中的功率损耗和发电成本，大幅度地提高了电力系统的稳定性。电力系统依靠这样的控制器，不仅能够提高整个电网的功率传输能力，而且能够使得电力系统更容易控制。

4.4原动机汽门/水门

近年来，在电力系统的稳定性研究中，原动机的研究也逐渐丰富起来，其中，原动机的“调速”系统发生了很大的改进。先前的原动机多数采用机械液压式“调速”系统，自从原动机改成了电液式“调速”系统，原动机的传动方式也发生了很大的改变。电液式“调速”系统的原动机，通过汽门/水门对原动机的转矩进行控制，能够有效地改善电力系统的稳定水平。

5.结语

在现代化的工业发展中，电力系统作为一个多维、多目标、关联性和分散性都较大的复杂系统，其安全稳定运行非常重要。在研究电力系统稳定工作时，必须对电力系统内部的结构及工作原理掌握深刻，更要对各种控制器的工作原理及注意事项了解全面，运用多种稳定控制方法，使得电力系统的安全稳定的运行。

参考文献：

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一、电力系统输电线路事故

在一些地区，特别是南方的某些地区，到了夏季，阴雨天气常见，阴雨天气中常常会伴有闪电、雷击等现象。这样长期阴湿的环境，本来就会对一些输电线路产生一些不良影响，例如会导致设备的陈旧，输电线路收到一定程度的腐蚀，都会给电力输送带来一定程度的不良影响，再加上时有雷击现象发生，就更可能在电力输送过程中产生事故，设备比较陈旧，网络布局不合理，再加上环境原因，因为意外被雷电击中的输电线路瘫痪频繁发生。不仅影响设备的正常运作，并影响了许多用户每天的工作和生活。电一直是关系到人们生活的关键，特别是对一些大型企业来说，断了电，很多工作都进行不下去，完不成工程质量，受到合约限制，受到银行贷款因素限制，因此，电在一定程度上也决定了一个公司的前途，所以说，做好电力系统的正常运输，是至关重要的。

二、输电线路防雷措施探讨

雷击事件是造成输电线路故障的关键因素，那么就要采取一切有效措施，建立一个强大的保护屏障，防止光波的干扰，以提高线路防雷水平，以避免或减少线路绝缘，大幅降低雷击跳闸率，这样才可以有效地保障整个输电线路的正常工作，针对当前的环境，提出了以下防雷措施：

2.1执行雷电参数分析目前，很多行业都进行了数据分析工作，对行业的历史数据进行搜集、分析，挖掘出可以做出决策的一些结果。对电力系统也是这样，对地区的历史数据进行分析，找出雷击事件比较频繁的地区，进行重点建设，同时也要借助于雷电定位系统，将所有的数据输入到雷电定位系统中，借助于这样的系统，进行科学的分析，确定雷击的可能性大小，指导我们采取合理的措施，预防雷击事件的发生。这是雷击事件预防开始往智能方向发展的一个起步，要不断的坚持下去，使防雷措施更加科学、更加合理。

2.2降低杆塔接地方面的电阻雷击过程，是电流、电压和电阻共同一个影响过程，从物理学角度来看，电阻值一定的情况下，电压是和电流成正比，那么电流一定的时候，电压和电阻成正比，从这方面考虑，降低电阻也是防雷措施的一个重要手段，同时也是是最直接，最有效的防雷手段之一。接地电阻数值跟杆塔的位置有关系，也可以说是后者的决定因素。如果要求接地电阻阻值要高，那么杆塔就要相应的升高，如果要求接地电阻阻值低，那么，杆塔就要相应的降低，电阻阻值地，累积过程产生的电压机会小，造成的不良后果也会笑，因此，从这一方面来讲，可以使线路的防雷水平得到很大的提升。

2.3加强线路绝缘，提高输电线路耐雷水平绝缘子是输电线路中的重要组成部分，很大程度上，绝缘子才是真正能预防雷击事件的主导因素。因为绝缘子性能的优劣将直接影响到整个线路的绝缘水平，绝缘，在物理学中，相当于不会导电，不会产生电流，同时也不会产生电压，不会给线路造成不良影响。因此，线路运营单位应当加强对绝缘子在整个线路过程的管理，提高检测绝缘子各方面的绝缘因素，严格控制质量标准，以防止低质量、假冒产品的绝缘子架空搭建到输电线路之上。以上是对没有架设到线路的绝缘子的控制，对于已经架空到输电线路中的绝缘子，应该严格按照程序，按照相应的输电线路规程，进行严格控制质量关，对零值、低绝缘子进行定期检测，对不合格、劣质产品必须进行更换，统计绝缘子的劣质率，并且要进行数据分析，以确保电线的绝缘，始终满足业务需求，同时也满足防雷方面的需求。此外，也要考虑到一些特殊因素，以上是对大部分的地区的一个预防措施，对于一些雷电多发地区，应该采取一系列有针对性的措施，例如适当加强线路绝缘之间的协调，以提高防雷水平，因为这些地区是常见事故发生地，绝缘线路之间的相互配合就显得很重要，会使整个区域形成一个网络，会比单独的输电线路更稳定，同时也更容易统筹管理。通常110千伏线路，一个单串悬式绝缘子大约有7片，耐张单串绝缘子串为8片，这些基本上能满足要求。但为了进一步提高耐雷的水平，改善绝缘子串承受50％放电电压脉冲，可以在子串的基础上，适当增加1片。实践证明，一些在增加了新的线路绝缘子之后，耐雷水平增加了，发生事故的概率也明显小了。合成绝缘子的特点是重量轻，强度高，无需维护，防污染，性能好，这样的特点适合输电线路，因此，这种合成绝缘子一直是一些送点单位的宠儿。然而，运营的经验表明，在很多雷电发生的地区合成绝缘子的使用，往往导致事故发生。合成绝缘子，尽管有上述优点，但其缺点是显而易见的，这些合成的绝缘子只是常规尺寸，很难达到预期防雷水平。

2.4避雷线的安装避雷线也被称为架空地线，主要起到的是保护方面的作用，可用于雷电流的分流，以避免雷电直接破坏输电导线。避雷线通常都是架设在导线的顶部，用于全方位的保护，最适合保护导体，所以经常作为输电线路的主要防线。总的来说，110千伏输电线路沿线设立一个单一的避雷线就可以了，对于闪电、雷电活动的多发地区应该建立双条避雷线，根据不同的具体情况进行架设，满足防雷的需求。对于一些已经安装了避雷线的线路来说，接地电阻降低相对来说，比较困难，这种情况下，可以考虑增加一个架空地线，这个架空地线也可以称为耦合地线。虽然它也许不可能减少绕击率，但是可以适当对雷击电流进行分流，也可以达到预期的防雷目的。实践证明，装了耦合线路的事故发生率减少了一半左右。

2.5安装线路避雷器一些雷电活动比较贫乏的地区，安装线路避雷器是一种常见的方法，可以满足应用需求。线路避雷器本质上是一种非线性电阻，高电压，低电阻。避雷器和绝缘子之间是并联的关系，雷击过程时，可以有效地避免线路跳闸停电，但由于其价格昂贵，必须结合该地区单位的实际运行情况，在搭线时，充分考虑地形和运作经验等方面因素，合理选择安装位置，使有限的资金充分利用，以达到更好的效率。

2.6加强输电线路保护工作对地区的雷电活动历史数据进行分析，对一些雷电活动比较频繁的山区地区，加强输电线路方面的保护工作，杆塔的保护角也是一个因素，如果偏大，就要采取行动，安装避雷器或是安装避雷针等措施，因时而异，因地而异。

2.7安装自动重合设备，在遭受雷击的时候，发生故障都是瞬时的，瞬时造成的电压差对设备造成的损害最大，因此，可以考虑安装自动重合闸设备，用于保障雷击瞬时故障的缓冲，因此，安装自动重合设备，在大多数情况下，可以提高供电线路电源的可靠性。

2.8良好的接地除了前面讨论的接地电阻因素，避雷针因素、绝缘子因素等等，还应该让电缆，金属片，铁塔等尽量接地。良好的接地线，是确保安全运行的基本保证。建立一个避雷针，使用一些避雷措施，基本上只能起到良好的引雷作用，如果引雷过程不顺畅，很可能导致电流阻塞，对杆塔产生反作用力。因此，接地线可以很好的预防这方面事故的发生，在避雷上的效果是很显著的。

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（一）电力变压器的保护

在电力系统中，变压器是非常重要的。变压器的正常运行能够保证供电的可靠性，同时也能保证电力系统输送电力有一个很好的稳定性。为了能够有效地防止因线路故障而引起的经济损失，我们需要对变压器实施必要的继电保护措施。

1、对变压器进行瓦斯保护

对于大型变压器的内部故障，我们一般主要采用瓦斯气体进行保护。瓦斯保护是一项比较重要的保护措施，并且具有很独特的保护优点。瓦斯保护的基本原理是：当变压器的油箱内部发生故障的时候，变压器油箱里的绝缘性材料和变压器油就会在故障电弧的推力下，进行分解并产生出瓦斯气体，瓦斯气体能够迅速而灵敏的将变压器中的开关断开，并发出报警的信号，从而实现对于变压器的有效保护。

2、对变压器进行接地保护

对变压器进行接地保护的工作原理是：当配电线路发生故障的时候，把配电线路中的中性点进行直接接地，从而起到对变压器的保护效用。对变压器进行接地保护时，主要是借助于两段式的电流来实现的。

（二）利用输配电线路进行接地保护

在配电线路中可以分为大电流的接地方式和小电流的接地方式，它们的区别主要在于其配电线路中中性点的接地方式不同。大电流接地方式的保护原理是：当配电线路发生接地故障的时候，大电流接地系统会及时地进行跳闸，从而有效的切断发生故障的设备；小电流接地方式的保护原理是：当配电线路中发生故障的时候，小电流接地系统不会立即切断故障线路，而是能够再持续的工作一段时间，与此同时发出警报提示信号。下面我们主要对小电流接地系统如何进行接地保护进行阐述。在通常的情况下，小电流接地系统中在发生单相接地短路故障的时候，对于负荷供电不产生影响。小电流可以选择下面几种接地保护方式：一是通过零序电压实施保护。在供电系统正常运行的时候，没有零序电压，并且三相电压是对称的，各自的相电压分别通过电压表显示出来。当信号继电器发出警示信号的时候，就说明配电线路中发生了单相的接地短路事故，因此在系统的各处会出现零序电压。在这种情况出现时，可以通过读取电压表的数值来进行判断，这时发生故障相的电压表的数值会降低，而没有发生故障相的电压表的数值则会升高。二是通过零序电流实施保护。在系统发生单相接地故障的情况下，通过对没有发生故障的线路和发生故障的线路进行比较可以看出，没有发生故障的线路中零序电流要小。在安装了互感器的线路方面，人们大多应用这种方式进行保护。三是通过零序功率实施保护。有单相接地故障发生时，发生故障的线路与没有发生故障的线路中零序电流的差别几乎很小，很难区分，在这种情况下，就可以进行区分保护，实现其对灵敏度的要求。

（三）利用母线进行保护

利用母线对电力系统进行保护具有很多的优点，比如：可靠性比较强，有很多种保护方式进行选择，并且迅速方便，结构也比较的简单。在小电流接地系统中，利用母线实施的保护可以采用两项式的方式进行接线工作。对于大电流的接地系统，利用母线进行保护时则应该采用三项式的接线方式。

二、结束语

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关键词：电力系统运行分析

中图分类号： F407 文献标识码： A

一、电力系统运行状态划分

根据相关文献中初步的划分，对电力系统的运行状态进行如下划分：正常运行状态、警戒状 态、紧急状态、系统崩溃和恢复状态。随着电力系统的不断发展，在对其安全性和经济性进行充分考虑的基础上，又将电力系统运行状态进行了细分，划分为以下8种：安全正常状态、预警正常状态、静态紧急状态、动态紧急状态、静态极端紧急状态、动态极端紧急状态、崩溃或危机状态、恢复状态。

二、电力系统常见的几种运行状态分析

当前，在上述几种状态分析的基础上，从社会和经济发展的实际情况出发，并且结合电力系统的运行以及电力调度部门对信息的采集，现将现代电力系统常见运行状态分析如下：

1、安全正常状态

处在安全状态下的电力系统，其频率和各母线电压都处在正常的范围内，各个电源盒输变电设备都在正常的参数下运行。电力系统是一个整体，由发电机、变压器和用电设备组成，具有发电、输电、用电同时完成的特点。因为用户用电的负荷是随时随机变化的，因此，为了保证供电的稳定和供电质量，发电机发出的有功率和无功率也必须随着用电负荷随时随机的变化而变化，而且变化量应该相等。同时，为了满足电力系统发出的无功率和有功率、线路上的功率都在安全运行的范围之内，保证电力系统的安全运行状态，电力系统的所有电气设备必需处于正常的状态，并且要能够满足各种情况的需要，保证电力系统的所有发电机都能够在同一个频率同时运行。为了保证电力系统在受到正常的干扰之下不会产生设备的过载，或者电压的偏差不超出正常的范围，电力系统必须有一个有效的调节手段，使电力系统从某种正常状态过渡到另一种正常的状态。在正常状态运行下的电力系统是安全可靠的，可以实施经济运行的调度。

2、预警状态

电力系统出现警戒状态时，一般出现的情况有：负荷增加过多、发电机组因为突然出现的故障导致不能正常地运行或者出现停机的现象，或者因为电力系统中的变压器、发电机等运行环境发生变化，造成了设备容量的减少，从而导致干扰的程度超出了电力系统的安全水平。但是这时的系统仍然能够正常的运行。在这种状态下，电力调度部门就应当适当的采取一定的预防措施，比如调整负荷、改变运行状态等措施，使系统恢复到正常的运行状态。

3、紧急状态

电力系统的紧急状态可由警戒状态或者正常状态突然演变过来，造成电力系统紧急状态的一些重大故障有：第一，突然跳开大容量发电机，从而引起电力系统有功功率和无功功率的严重不平衡。第二，发电机不能保持同步运行，或者在电力系统出现紧急的状态时没有进行及时的解决和处理。第三，电力系统在出现紧急状态时，如果没有采取及时的控制措施，则将会导致电力系统失稳，电力系统的不稳定就是各发电机组不在同一个频率同时运行；电力系统不稳定将会对电力系统的安全性造成严重的威胁，有可能导致电力系统的崩溃，造成大面积的停电。第四，变压器或者发电机、线路等产生了短路的现象，短路有瞬时短路和永久性短路两种之分。对电力系统造成最严重后果的就是三相短路，特别是三相永久性的短路。在遭到雷击的时候，有可能在电力系统中发生短路，形成多重的故障。

在紧急状态运行下的电力系统是危险的，在这种状态下，系统的某些参数发生了变化，或者是出现负荷丢失的现象。这时电力调度部门应当及时的采取有效的措施进行控制。应该及时通过继电保护装置迅速切除故障，通过采取提高电力系统安全性和稳定性的措施，尽最大努力使系统恢复到正常的状态，至少应该恢复到警戒的状态，避免发生更大的事故，

以及发生连锁事故反应。

4、崩溃状态

电力系统进入紧急状态之后，如果不能及时消除故障或者采取有效的控制措施，在紧急状态下为了不使电力系统进一步扩大，调度人员进行调度控制，将一个并联的系统裂解成几个部分，此时，电力系统就进入了崩溃的状态。在通常情况之下，裂解的几个子系统因为功率不足，必须大量卸载负荷，使电力系统进入崩溃状态是为了保证某些子系统能够正常的工作，正常的发电，避免整个系统处于瓦解的边缘。电力系统的瓦解是不可控制的解列造成大面积停电的事故。

5、恢复状态

通过继电保护、调度人员的有效调度，阻止了事故的进一步扩大，在崩溃状态稳定下来之后，电力系统就可以进入恢复状态，这时调度人员可于并列之前解列机组，逐渐恢复用户的供电，之后，根据事态的发展，逐渐使电力系统恢复到正常的状态。

三、评价电力系统运行状态的指标

通常情况下，对 电力系统运行状态的评价依据，主要是根据电厂、机组以及关键线路等发生的故障对电力系统运行状态的影响；同时要考虑到电压失稳、频率失稳、线路过载等遭受破坏的可能性以及这种破坏持续的时间；另外，对于系统切换负荷的位置和范围进行计算也是对电力系统运行状态进行评价的一个依据。一般将电力系统的安全指标分为两类：

第一类是通过给定运行状态下的各个参数指标大小以及其发生的变量对于电力系统运行所产生的影响，这一类指标也称之为状态指标，这些指标主要包含有：电压幅值，灵敏度指标，频率幅值等。

第二类是正常状态和临界状态下，各种物理参数值发生的变化，其可以作为衡量 电压的稳定性和安全性，这类指标 一般也称之为裕度指标。裕度指标主要有：电压偏差，频率偏差，临界负荷节点的有功负荷差等。总的来说，对于电力系统运行状态的分析，由于从不同的角度以及不同的层面其产生的分析方法和参照的指标都存在着差异性，应当根据实际情况进行综合判断。

四、提高系统稳定性和安全性的一些措施

线路输送功率能力与线路两端电压之积成正比，而与线路阻抗成反比。因此，为了减少线路电抗，提高系统的稳定性能，可以在线路上装设串联电容，这样可以在一定程度上减少线路阻抗，提高传输效率。另外，在长线路中间装设静止无功补偿装置，这样能够有效地保护线中间电压的水平，能够快速的调整系统无功功率，这是提高系统稳定性能的重要手段。

五、电网经济运行、降损的主要技术措施。

1 、合理进行电网改造,降低电能损耗

由于各种原因电网送变电容量不足，出现“卡脖子”、供电半径过长等。这些问题不但影响了供电的安全和质量，而且也影响着线损。要充分利用在现有电网的改造基础上，提高电网供电容量和保证供电质量的前提下，运用优化定量技术降低城乡电网的线损。依靠科技进步和推广以计算机应用为主要内容的先进技术，提高电网安全经济供电的管理水平。在城乡电网建设和改造过程中要优化调整城乡电网结构，提高电网结构中的技术含量，为电网安全供电奠定良好的基础。

1.1电力线损

按经济电流密度优化合理原则可以采用两线路并联运行或增加导线截面积(同时一定程度上增加了电网的成本)。线路负荷重、供电半径过长、线路迂回供电，是造成线路损耗增大原因之一。对此，可采取在线路上增设一条导线，让两条线路并列运行的方式。

1.2合理选用变压器容量

农网改造中一些农村用电负荷。其高峰负荷时间较短而轻负荷时间较长，所以应根据农村用电负荷的实际情况合理选择配电变压器的容量，配变最大负荷率在80%、平均负荷在50%左右运行最为经济可靠，避免“大马拉小车”或重过载的现象，以减少变压器的有功功率损耗。

1.3电网类型和结构

1.3.1调整不合理的网络结构。

合理设计、改善电网的布局和结构，可避免或减少城农网线路的交错、重叠和迂回供电，减少供电半径太大的现象。简化电网电压等级，降低网络损耗。

1.3.2积极应用节能装备。

农网配变多为生活、动力及农排混合供电，因而存在有峰谷负荷相关悬殊，低谷用时间内配变二次电压升高以及配变的实际电能转换效率低的问题，而如果安装使用了配变节能自动相数转换开关，就可以解决上述问题，从而有效地降低了变压器、线路的空载、轻载损耗。

1.3.3简化电网的电压等级，降低网络损耗。

电压如能简化一级，就可减少一级设备，减少运行管理和检修工作，减少线损。高安市电网规划中，逐步淘汰35KV电网，其中城区已经消除了35KV电网。

1.3.4选用节能型变压器，淘汰高能耗变压器。

S11、S13系列变压器为目前我国10kV和35kV的电力变压器低损耗产品，对还在使用中的高能耗变压器应利用改造，合理规划，予以淘汰或更新改造。在电网改造设计中对新型变压器的容量选择，不仅应考虑到变压器容量利用率，同时更应考虑到变压器的运行效率。使变压器运行中的有功损耗和无功消耗最低。

2、合理安排变压器的运行方式，保证变压器经济运行

变压器经济运行应在确保变压器安全运行和保证供电质量的基础上，充分利用现有设备，通过择优选取变压器最佳运行方式、负载调整的优化、变压器运行位置最佳组合以及改善变压器运行条件等技术措施，从而最大限度地降低变压器的电能损失和提高其电源侧的功率因数，所以变压器经济运行的实质就是变压器节电运行。变压器经济运行节电技术是把变压器经济运行的优化理论及定量化的计算方法与变压器各种实际运行工况密切结合的一项应用技术，该项节电技术不用投资，在某些情况下还能节约投资(节约电容器投资和减少变压器投资)。

2.1合理计算变压器经济负载系数，使变压器处于最佳的经济运行区间变压器并非在额定时最经济，当负荷的铜损和铁损相等时才最经济，即效率最高。两台以上主变压器的变电所应绘出主变压器经济运行曲线，确定其经济运行区域，负荷小于临界负荷时，一台运行。负荷大于临界负荷时两台运行。由于变压器制造工艺水平不断提高，空载损耗率日趋减小，配变经济运行状态下的负荷率也日趋降低。

2.2平衡变压器三相负荷，降低变压器损耗。变压器负荷不平衡度越大，损耗也越大，因此，一般要求电力变压器低压电流的不平衡度不得超过10%，低压干线及主变支线始端的电流不平衡度不得超过20%。但低压三相负荷总是处于不断变化之中，因此配变负荷平衡管理尤为重要，要求根据负荷阶段性变化经常调整，保持三相负荷尽可能平衡。

2.3合理调配变压器的并列与分列的经济运行方式以及变压器运行电压分接头优化选择。按备用变、负载变化规律、台数组合等因素，优先考虑技术特性优及并、分列经济的变压器运行方式。在满足变压器负载侧电压需要的前提下，用定量计算方法，按电源侧电压的高低和按工况负载的大小，对变压器运行电压分接头进行优化选择，从而降低变压器损耗，提高其运行效率。

3、 合理调节配网运行方式，改善其潮流分布

3.1合理调整配电线路的联络方式。配电线路应该采取最佳运行方式使其损耗达到最小，如通过互为备用线路、手拉手线路、环网线路、并联线路、双回线路等是可以达到的。

3.2环形供电网络，按经济功率的分布选择网络的断开点。对于环形的供电网络，应根据两侧压降基本相等的原则，找到一个经济功率的断开点，正常运行时断开，使线路的电能损耗最小。

3.3推广带电作业，减少线路停电时间。对双回线路供电的网络，双回线路并列是最经济的，如因检修工作，其中一条线路停电，则由于负荷电流全部通过另一条运行的线路，会使线损大增加，因此要尽量利用带电作业，减少双回线的停电次数与时间。

4 、合理配置电网的补偿装置合理安排补偿容量

4.1增装无功补偿设备，提高功率因数。对农网线路，合理增设电容器进行无功补偿，提高功率因数。根据供电网络情况，运用集中补偿和分散补偿相结合的方法，变电所可通过高压柜灵活控制功率因数的变化。

4.2合理考虑并联补偿电容器的运行和无功功率的合理分布。在有功功率合理分配的同时，应做到无功功率的合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。对各种方式进行线损计算并制定合理的补偿方式。

5、 做到经济调度，有效降低网损

5.1合理制定电网的运行方式。合理调整电网年度、季度运行方式，把各种变电设备和线路有机地组合起来充分挖掘设备的潜力，减少网络损耗，提高供电的可靠性。

5.2根据电网实际潮流变化及时调整运行方式。做好电网的经济调度，根据电网的实际潮流变化，及时合理地调整运行方式，做好无功平衡，改善电压质量，组织定期的负荷实测和理论计算，使电网线损与运行方式密切结合，实现电网运行的最大经济效益。尤其在农网运行中，应合理调度电力负荷，强化用电负荷管理，调整三相负荷，减少不平衡电流，从而达到配电网络的降损节能效果。

结束语：

随着电力系统的不断发展和系统规模的扩大，电力系统的经济运行将会是一个备受关注的问题，做好这方面的工作，是一个电力企业自身发展的需要，也是国家经济发展的重要保证。相信随着电力部门和专家的重视，电力系统的运行一定会朝着更加完善的方面前进。

参考文献

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关键词：电力系统 电力运行 电力检修 设备

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）01-0299-01

近些年，随着社会经济的不断发展进步，互联网、新技术开始广泛应用，对电力的要求也越来越高，因此电力设备大都进行了相应的升级和改造，各种创新型信息化系统技术融入电力系统运行中，这些新功能的开发应用都将会对电力系统的安全性进行极大限度的考量。为了保证电力系统的正常运行，不给国家造成一定程度的经济损失，我们要对系统进行养护和检修工作，排除各种影响生产和生活的故障。

一、什么是电力系统

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。从以上概念我们可以看出，一个完整的电力系统都是由分布在各地的各种类型的发电厂、升压和降压变电所、输电线路及用户组成的，他们作为要素统一在圈子中，缺一不可。并分别按照要求完成了电能的生产、电压变换、电能的输配及使用等方面的任务。而这一系列的指令环节执行的状态过程被称为电力系统的运行。

二、电力系统运行状态及控制

当前我国电力系统的运行状态主要是针对不同条件下电力系统中相关设备的运行轨迹和状态来说，一般可以分成正常状态和异常状态两种。正常状态又可分为安全状态和警戒状态；异常状态又分成紧急状态和恢复状态。电力系统的运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。

1.保持正常状态运行及维护

要想让整个电力系统保持正常运行，就需要从整体上进行考虑，如何让用户感受到稳定、高质量的供电标准是供电企业一项重要的工作内容。因此就要从实际出发，考虑系统负荷能量的大小，根据用户的多少实时调节发电机的功率发电范围，做到供电设备在一定范围内安全正常运行，提供安全可靠的用电保障，增加经济效益。

2.针对异常状态的恢复及控制

异常状态包含的范围比较广，除了正常状态以外的都属于异常状态。具体以紧急状态为例，它就是从正常状态转化而来的，一般都存在着故障问题。这不仅是对电力系统的一种威胁，还会引发大面积的停电等事故。除此之外，还有诸如自然灾害和天气造成的电力系统的运行进入紧急状态的现象。因此紧急状态是一种危险的运行现象，需要在第一时间采取及时有效的继电保护措施进行控制处理，防止事故发生和恶劣影响的扩大，只有这样才能使电力系统尽快的恢复安全稳定状态，避免事故发生，更好地服务于民。

三、目前我国电力系统的运行特点

电力在我国经济总量中占有重要位置。目前，我国电力行业的资产规模已超过2万多亿，占整个国有资产总量的四分之一，电力生产直接影响着国民经济的健康发展。其次是由于电能的特殊连续性和不能大面积储存的属性，让发电和输电、配电的整个过程一环扣一环具有同时性。再加上发电和配电的过程中对电网有着统一的调度，统一的标准化流程，高度集中的特点，让服务更加全面和广泛。

四、电力系统中设备检修的必要性

在电力系统的运行过程中，为了缩短设备的停运时间，让设备保持超高的运行速度，延长时间周期，检修成为了一门重要的必修课。并且，随着电力设备的不断更新和普及，电力系统的检修也越来越多的受到重视。对变电运行设备的检修主要考虑两个方面因素：一是提高设备的可靠性要求。二是延长设备的使用寿命。然而，在整个电力系统中，一些设备并未得到定期检修，或者由于监管人员工作不到位，由于自身疏忽从而导致设备老化安全事故频发。因此定期对设备的状态进行状态检修，就可以在保证系统安全运行的前提下，提高检修质量和系统运行效率。

五、电力系统运行故障排除及检修方法

电力系统发生故障时，如果继电保护系统不能正常运行，就会对设备造成损坏，因此制定科学有效的检修计划，以确保设备处于正常运行状态显得十分重要。设涞募煨抟话阒饕包括检查、维护和修理、更新四个环节。按时间先后顺序划分主要包括：首先是对电力系统设备出现问题后的故障检修，这种检修是由于客观的问题出现，需要立刻处理和解决，属于一种被动状态的检修方式，具有维修费用高，以及损害设备寿命的缺点；其次是定期开展的一种防御性检修，这种检修有严格计划和规定，是为了预防事故发生而建立的一种常规性检修，例如设备的损耗报废等，在检修中发现问题，寻找问题，并针对设备出现的问题及时解决，把事故消失在萌芽阶段，从而进一步提高设备的使用效率的做法。这种维修方式与故障维修不同，属于一种自发的，主动的维修方式；最后是状态维修，根据设备的状态进行分类，并按照分类的情况对设备进行评估，根据发展的趋势情况来设计最佳的检修时机。这种检修方式不仅有效缩短了检修的范围，还节省了大量的人力物力，延长了设备的使用寿命。

结语

随着我国经济发展速度的不断加快，电气设备发生故障的机率也在不断增加，维护工作变得越来越艰巨。特别是设备维修还具有一定的枯燥性， 很难调动工作人员的积极性，采用人工操作不仅效率低 ， 一旦出现失误还会影响社会电力系统的正常秩序。为了有效的确保了电力系统的稳定性，在保证电力系统正常运行的前提下，我们应做好具体的保护措施，启用互联网信息化平台，采用在线监测系统，这不仅能够提高设备检测维修效率，还能运用先进的信息化技术做到状态监测，实时监控设备故障，并将出现的故障问题进行分析和总结，从而做好记录和整理，为今后制定出各类故障的解决方案提供可靠依据。与此同时我们还要从自身主观能动性出发，在整个电力系统中针对系统运行中出现的各类故障，进行及时有效的控制，只有这样才能防止故障出现以及不利影响的范围扩大。

参考文献

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【关键词】电力系统；防雷保护；措施；

中图分类号： F407 文献标识码： A

一、前言

近年来,每年各种弱电设备因雷击而遭受破坏的事例屡见不鲜，说明我国电力系统的防雷保护措施还不够完善，因此,需要对电力系统中的自动测报系统、继电保护装置等弱电设备实施有效的防雷保护，更好的降低雷害的损伤程度。

二、雷电对电力系统的危害

由于自然现象，带正电及带负电的雷形成后，若电场强度达到25～30则空气间绝缘将受到破坏，正负雷云之间或雷云与大地之间发生强烈放电现象。放电时间很短，一般约为50～100微秒之间，而放电电流可达几十万安培。闪电就是放电时产生的火花，雷鸣就是空气受热短时间急剧膨胀而形成的爆炸声，由于各处物体声反射而形成一串轰隆声。这就是我们平时所说的雷电现象。

雷电击中电气设备和电力系统时，由于强大的电流通过了电气设备和电力系统，就能产生热力和电磁的影响。热力通过的时问虽然较短，仅达40多微秒，能使各种导线熔化。雷电流的电磁作用，对电气设备和电力系统的绝缘物质影响更大。由于过电压很高，电流也很大，容易毁坏和击穿电气设备和电气线路上的绝缘，从而中断供电和损坏电气设备。

三、电力系统中的高压线路防雷保护措施

因为电力系统中高压线路在室外架设的原因，遭受雷击的机率非常大，防雷技术的预警保护措施起到了预防的作用。三千伏到一万伏架设线路防雷保护措施如下。增强高压线路的绝缘能力。横担采用瓷结构在输送电线路中应用，瓷结构的横担要优越于铁横担的防雷、防腐蚀能力。当雷电击中高压线路时，从而形成工频电弧和相间闪络，达到减少因雷电造成的跳闸现象。使用铁横担的高压电线杆的线路上，为了加大电力系统的防雷保护的能力，应该在原有的基础上使用具有绝缘性瓷瓶。

电力系统的高压线路比较高的电线杆，高压线相互间的连接处，闭合部分等等，这些都是绝缘性比较差的地方。在遭受雷击的时候非常容易遭受短路。必须在这些容易发生问题的地方，加设避雷器或保护间隙。或者加设自重合闸熔断器和自动重合闸以起到系统防雷的作用。

高压线路顶端保护应采取三角型结构。因为三千伏到一万伏高压线路中间点多数采取不接地设计，顶线绝缘如果有保护间隙，当遭遇雷电攻击的时候，间隙随即穿透，雷击产生的电流直接释放到了大地，这样大大的保护了电力系统跳闸的现象，更加直接的保护了另外两根连接线。

事实告诉我们，电力系统的高压线路遭受雷电攻击时，不发生短路的机率非常的小，尤其是三千伏到一万伏的高压线路，当线路断路器自动跳闸或者熔断器工作，电弧消失，在0.7s左右的时间后又自动闭合，电弧复燃的几率非常的小，恢复电力系统正常的工作。因为停电的瞬间性，对于电力系统的损害不是很大的，保障了电力输送的正常性。

四、电力系统中的内部防雷措施

1.电源系统防雷措施

由于雷电产生了强大的过电压，过电流，无法一次性在瞬间完成泄流和限压，所以电源系统必须采取多级的防雷保护，至少必须采取泄流和限压前后两级防雷保护。按照我国现行的计算机信息系统防雷技术要求规定，电源系统应该采取三级雷电防护，即在建筑物总配电装置高压端各相安装高通容量的防雷装置，作为第一级保护，在低压侧安装阀门式防雷装置作为第二级保护，在楼层配电箱安装电源避雷箱作为第三级保护。重要场合宜采取更多级的保护措施，如在UPS 电源输出端加装防雷器，对重要设备电源输入端加装电源终端防雷设备等等。通过使用多级电源防雷设施，彻底泄放雷电过电流,限制过电压，从而尽可能地防止雷电通过电力线路窜入计算机网络系统，损害系统设备。

2.信号系统防雷措施

为了避免因通信电缆引入雷电侵害的可能性，通常采用的技术是在电缆接入网络通信设备前首先接入信号避雷器(信号SPD)，即在链路中串入一个瞬态过电压保护器，它可以防护电子设备遭受雷电闪击及其它干扰造成的传导电涌过电压，阻断过电压及雷电波的侵入，尽可能降低雷电对系统设备的冲击。由于信号避雷器串接在通信线路中，所以信号避雷器除了满足防雷性能特征外，还必须满足信号传输带宽等网络性能指标的要求。因而选择相关产品时，应充分考虑防雷性能指标及网络带宽，传输损耗，接口类型等网络性能指标。

五、综合性防雷保护措施

1.建立健全科学合理的整体防雷系统

从整个电力系统而言，要做好防雷措施，首先要从整体上做好防雷规划，从内到外，做到防雷措施的全面覆盖。整体而言，外部可以安装避雷针，接闪器等，避免雷电直接打击输配电线路或者是相关的线缆配电箱等基础设施，引起火灾或者事故。同时，内部要做好电磁屏蔽、等电位连接、共用接地系统和浪涌吸收保护器等一些子输配电系统，通过它们可将引入建筑物内的浪涌电压和浪涌电流泻放到大地，并将其钳位在一定的电压范围内完善地保护电气设备。从整体上做好防雷规划，内外覆盖，这是采取具体防雷措施之前的基础性工作。

2.实施多级保护措施，做好配电系统的防雷

电力系统自动化是保证整个电力系统功能正常运转的关键部分，而输配电系统也是容易遭受到雷电袭击的部位之一。因此，做好配电系统的防雷措施，是整个防雷系统中的重要环节。虽然目前大多都会在配电系统的进线处安装避雷器，避雷带等防雷器件，但是，经过很多次实践证明，单一的防雷措施或者是防雷器件难以真正保障配电系统的正常运转，当雷击降下时候，建筑物的自控设备的电源机盘依然会受到电击而产生损坏。在对配电系统防雷时候，要据实际情况做好多级防护措施。在具体的工作中我们要加强对地网的改造，我们可以在容易受到雷击的部位安装ZGBZ-Ⅱ型载波机过电压保护器、DGBZ-Ⅱ型电源过电压保护器、MGB-Ⅰ型Modem过电压保护器和XGBZ-Ⅱ型信号线过电压保护器。通过工作实践证明了其作用是十分有效的。

六、防雷保护发展方向

加强监测构建雷电探测系统未来主要的发展重心着力于加强雷电定位技术的开发和应用研究，进一步完善雷电定位系统设备，开发全国雷电监测站网的综合定位技术，作为今后探测业务发展的主要任务之一。

因此，从本地区的实际情况出发，发展具有独立知识产权的卫星空间综合探测设备和地面雷电探测设备，开发和完善全国雷电监测网的综合定位技术，在常规雷电定位站网产品中增加云闪信息、雷电的三维观测、利用星载雷电探测器与地面雷电站网结合构成新一代一体化的先进探测系统，获取全面的雷电监测资料。同时开展全国雷电监测站网的性能评估研究，并不断改进雷电探测系统的定位精度和探测效率，为开发雷电资料应用平台，建立共享资源数据库提供必要的基础，使雷电资料得到广泛应用，最大限度地发挥雷电探测系统的效益。

七、结束语

综上所述，做好电力系统防雷保护措施，能有效实现对电力系统的综合防御，随着科技的不断进步，通过运用现代新科技来进行防雷保护，将使防雷系统得到不断完善，最大限度的实现电力系统安全。

参考文献：

[1] 周小虎. 浅析电力系统自动化的防雷措施[J]. 中国城市经济. 2011(20).

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电力系统中性点接地方式有两大类,一类是中性点直接接地或经过低阻抗接地,称为大接地电流系统,另一类是

中性点不接地,经过消弧线圈或高阻抗接地,称为小接地电流系统。其中采用电广泛的是中性点接地,中性点经过消弧线圈接地和中性点直接接地等三种方式。

1.1中性点不接地系统

中性点不接地方式,即中性点对地绝缘,结构简单,运行方便,不需任何附加设备,投资省、适用于农村10KV架空线路长的辐射形或树状形的供电网络。当中性点不接地的系统中发生一相接地时,接在相间电压上的受电器的供电并未遭到破坏,它们可以继续运行,但是这种电网长期在一相接地的状态下运行,也是不能允许的,因为这时非故障电压升高,绝缘薄弱点很可能被击穿,而引起两相接地短路,将严重地损坏电气设备。

所以,在中性点不接电网中,必须设专门的监察装置,以便使运行人员及时地发现一相接地故障,从而切除电网中的故障部分。在中性点不接地系统中,当接地的电容电流较大时,在接地处引起的电弧就很难自行熄灭,在接地处还可能出现所谓间隙电弧,即周期地熄灭火与重燃的电弧。由于电网是一个具有电感和电容的振荡回路,间歇电弧将引起相对地的过电压,其数值可达(2.5-3)UX,这种过压会传输到接地点有直接电连接的整个电网上,更容易引起另一相对地击穿,而形成两相接地短路。

在电压为3-10KV的电力网中,一相接地时的电容电流不允许大于30A,否则,电弧不能自行熄灭,在20-60KV电压级的电力网中,间歇电弧所引起的过电压,数值更大,对于没设备绝缘更为危险,而且由于电压较高,电弧更难自行熄灭,因此,在这些电网中,规定一相接地电流不得大于10A。

1.2中性点经消弧线圈接地系统

当一相接地电容电流超过了上述的允许值时,可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决,该系统即称为中性点经消弧线圈接地系统。

采用中性点消弧线圈接地方式,即在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈,消弧线圈主要带有气隙的铁芯和套在铁芯上的绕阻组成,它们被放在充满变压器油的油箱内,绕组的电阻很小,电抗很大。消弧线圈的电感,可用改变接入绕组的匝数加以调节,显然,在正常的运行状态下,由于系统中性点的电压三相不对称电压,数值很小,所以通过消弧线圈的电流也很小,采用过补偿方式,即使系统的电容电流突然的减少(如某回线路切除)也不会引起谐振,而是离谐振点更远。

在系统发生单相接地故障时,利用消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行补偿,使流过接地点的电流减小到能自行熄弧范围,其特点是线路发生单相接地时,按规程规定电网可带单相接地故障运行2小时,对于中压电网,因接地电流得到补偿,单相接地故障并不发展为相间故障,因此中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性,大大的高于中性点经小电阻接地方式。在中性点经消弧线圈接地的系统中,一相接地和中性点不接地系统一样,故障相对地电压为零,非故障相对地电压升高至倍,三相线电压仍然保持对称和大小不变,所以也允许暂时运行,但不得超过两小时,消弧线圈的作用对瞬时性接地系统故障尤为重要,因为它使接地处的电流大大减小,电弧可能自动熄灭。接地电流小,还可减轻对附近弱点线路的影响。在中性点消弧线圈接地的系统中,各相对绝缘和中性点不接地系统一样,也必须按线电压设计。

1.3中性点直接接地系统

中性点经电阻接地方式,即中性点与大地之间接入一定阻值的电阻,该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,有一定的优越性。

中性点的电位在电网的任何工作状态下均保持为零,在这种系统中,当生一相接地时,这一相直接经过接地点和接地的中性点短路,一相接地短路电流的数值最大,因而应立即使继电保护动作,将故障部分切除。

中性点直接接地或经过电抗器接地系统,在发生一相接地故障时,故障的送电线被切断,因而使用户的供电中断,运行经验表明,在1000V以上的电网中,大多数的一相接地故障,尤其是架空送电线路的一相接地故障,大都具有瞬时的性质,在故障部分切除后,接地处的绝缘可能迅速恢复,而送电线可以立即恢复工作。目前在中性点直接接地的电网内,为了提高供电可靠性,均装设自动重合闸装置,在系统一相接地线路切除后,立即自动重合,再试送一次,如为瞬时故障,送电即可恢复。

中性点直接接地的主要优点是它在发生一相接地故障时,非故障相对电压不会增高,因而各相对地绝缘即可按相对地电压考虑,电网的电压愈高,经济效果愈大,而且在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中,单相接地电流往往比正常负荷电流小得多,因而要实现有选择性的接地保护就比较困难,但在中性点直接接地系统中,实现就比较困难,但在中性点直接接地系统中,实现就比较容易,由于接地电流较大,继电保护一般都能迅速而准确地切除故障线路,且保护装置简单,工作可靠。新晨

2目前我国电力系统中性点的运行方式

目前我国电力系统中性点的运行方式,大体是:

2.1对于6-10KV系统,由于设备绝缘水平按线电压考虑对于设备造价影响不大,为了提高供电可靠性,一般均采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。

2.2对于110KV及以上的系统,主要考虑降低设备绝缘水平,简化继电保护装置,一般均采用中性点直接接地的方式,并采用送电线路全线架设避雷线和装机自动重合闸装置等措施,以提高供电可靠性。

2.320-60KV的系统,是一种中间情况,一般一相接地时的电容电流不很大,网络不很复杂,设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不很显著,所以一般均采用中性点经消弧线圈接地方式。

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1.1结合绿色能源

电力系统深受能源危机困扰，虽已开始研制新能源结构，但应用效果一直不好，新能源很难与传统电力装置、设备形成默契配合。由于电力技术的决策能力、更新速度很强、很快，所以要想将风能、太阳能、水能等绿色能源引入电力系统，依靠电力技术是最为可靠、有效的方式。首先，根据电力技术测量、转换、控制、管理能源的能力，改变电力系统原有能源输出格局，尽可能切断新能源输出装置与系统中其他运行设备的牵绊和影响，仅以能源输出为价值标准，设计、添置绿色能源装置，以最大限度提高能源的利用率；其次，强化变流调速技术、集优生产技术、能源转化技术在电力系统中的应用地位，定期、定时核算绿色能源输出、不可再生能源输出过程中的“能量效益”，并对系统、装置、技术进行定向修改；最后，拓展电力技术的应用范围，围绕计算机技术，监控绿色能源在电力系统中的运行情况，以“消耗”“、效益”为两大基本点，总结分析不符合电力技术应用安全的相关问题，并及时改正。

1.2实现机电一体化

机电一体化是电气工程、电力系统发展的必经之路，也是带动高效生产的有效手段，为此，电力技术可以联合网络技术、自动化处理技术、智能监测等技术，共同推进多门技术的融合发展，进而促进电力系统的正向发展。机电一体化技术在投入使用之前，应接受多次测量和考察，因为要避免生产风险、提高生产效率，所以必须经过电力技术来处理相关系统数据，只有这样，才能将系统运行状态控制在可控范围内。然而，机电一体化对电力系统运行功能的要求和服务设定复杂，仅靠电力技术很难支撑起整个系统的运行重任，所以，一般情况下，电力系统会选择“区域一体化”的生产、改造方式，选择风险小、收益高、符合电力技术应用条件的系统模块，帮助小范围系统实现“自动”，并计算应用效果，确定技术无误且高效之后，再扩大一体化改造范围。由此可见，电力技术虽然是电力系统一体化发展的有力手段，但其应用效果依然具有不可控特质，在应用时应格外注意、小心。

1.3引入智能技术

智能手机、平板电脑已经成为电子终端控制的主要装置设备，它在人们日常生活与工作中的应用地位非常高，因此，电力行业也应适当引入智能技术，并创设以智能控制系统为核心管理中枢的技术集团，以便于工作人员正确、有效、科学的管控电力系统。经过智能技术修饰，电力系统在故障排除、判断、处置方面的优势能力更强了，并基本实现了“自动化”。以往，一个小故障便会导致整个电力系统陷入瘫痪，现如今，运行故障会翻译成“特殊数据”，经智能处理器处理，被挖掘、传送，传达给管理人员，主动上报“故障”。这种高效的生产、管理方式，不仅节省了故障清查、判断的时间，还为电力系统提供了坚固的安全保障。从应用效果上看，智能技术在电力系统中发挥的作用是显而易见的，但从发展空间上看，其应用环境却日常复杂，所以，需要广大电力系统的工作人员谨慎考虑、认真探究，以福利避害为原则，引入智能技术。

2电力技术在电力系统中的发展展望

目前，我国综合国力日益提升，能源生产责任越来越重，为迎合不断提高的生产要求、服务要求，电力系统仍需不断革新、创造，最大限度的发挥其功能价值、生产价值。笔者结合多年工作经验，根据自己对电力系统运行、发展的困难与问题了解，从内、外两方面探究电力技术的发展方向。接下来几年，电力技术在电力系统中的应用地位会不降反升，因为随着工业规模化生产系统的落成，系统生产形式、能力、效率的准确性要求很越来越高，所以，电力系统只有依靠电子技术方能将能源生产、输出、管理限制在可控、可管的范围内。一方面，应扩大电力技术的包容性，将其与现代高科技技术再融合，研发技术的新功能、新工艺，为电力系统运行提供便利条件；另一方面，省察电力技术自身存在的安全风险、耗能等管理不当问题，并设置研究专题，开展专项调查，以纠正、改善电力技术在电力系统中应用效果不利的地方。通过内、外两方面发展手段，电力技术的发展道路会更加明朗，其会成为促进经济社会发展的源动力。

3结论

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关键词：船舶电力系统；系统设计；保护

引言

随着船舶自动化水平的提高，现代船舶电力系统日趋复杂，并且要求设计质量高、时间短，既要优化资源，又要保证电力系统运行的安全。因此，在船舶设计和建造的过程应该充分考虑船舶电力系统的特殊性和重要性，构建可靠性高的电网类型，保证船舶能够安全、可靠、经济的航行。

1 船舶电力系统的组成及主要特征

1.1 船舶电力系统的组成

船舶电力系统由电源、配电装置、电力网和负荷组成。电源为船舶电力系统提供电能，船舶上一般采用发电机或蓄电池作为电源装置。配电装置的主要作用是分配电能，同时也对电源、电网及负载进行控制、调节、监视和保护等。电力网作为电源和用电设备的联系桥梁，将电源产生的电能输送给用电设备。负荷主要指动力负荷、照明负荷、通信和导航设备等。

1.2 船舶电力系统的特征

船舶电力系统与陆地电力系统相比有很大差别，主要体现在以下三方面：

（1）船舶电站容量较小，因此船舶电网电压和频率容易发生波动，另外电网中局部发生故障或误操作都容易造成全船失电，给船舶的安全航行带来威胁。（2）船舶空间有限，电气设备集中，因此船舶电网线路短，电能损失小。（3）船舶电气设备工作环境恶劣，船舶常年航行在江河、海洋中，潮湿的环境会使电气设备的绝缘下降、变形等；船舶航行过程中会经常受到冲击、振动等的影响，会使电气设备接触不良、误动作或损坏。

2 船舶电力系统的设计任务

不同类型、不同用途的船舶，电力系统设计的内容会略有不同。总的来说，有以下几点。

（1）确定船舶电力系统供电的电压、频率和配电方式等。（2）选取电源装置，主要有发电机、变压器和蓄电池的选取。（3）设计配电装置，主要指配电装置的结构设计和电气设计。（4）设计船舶电力网，如电站配电方式设计、用电设备的布置、主干电缆的走向等。

3 船舶电力系统的设计

3.1 电源装置的设计

电源是船舶电力系统的重要组成部分。在电源装置设计过程中，首先要通过电力负荷的计算确定船舶在各个工况下电力负载所需总功率，然后根据计算结果确定电站的总功率以及发电机组的台数和单机功率。

3.1.1 电力负荷的计算。电力负荷的计算方法有很多种，三类负荷法是应用最普遍的一种。三类负荷法将用电设备分为连续、短时或重复短时及偶然短时使用类负荷三类。因为充分的数据，可以准确地计算出电气设备的负荷系数，因此，三类负荷法可以得到更准确的结果。

3.1.2 负荷表的编制

负荷表的编制，通常按以下步骤进行：（1）收集船舶所有用电负荷的数据，确定额定输入功率，并按使用时间长短分成三类。（2）确定电动机计算系数和同时使用系数。（3）考虑5%的电网损耗，确定每个工况需要发电机提供的总功率。

3.1.3 发电机组容量和台数的选择。发电机组的单机容量和机组数量应根据负荷计算结果来确定。依据发电机组台数和容量的确定原则，500吨运输船电站发电机组的选择结果为3×90（台数×KW）同型号同容量的发电机组，其中2台为运行机组，1台为备用机组。

3.2 配电装置的设计

船舶配电装置是由主开关、变压器、指示仪表、保护电器等组成的装置，主要用来接受、分配和控制电能。图1为500吨运输船主配电板布置图，主配电板共设5块屏，其中设2块发电机控制屏，用于对发电机的控制；设1块同步屏，用于主发电机的并车控制；设有1块380V交流负载屏/组合起动屏，用于大负载或重要负载和接岸电箱的控制；1块220V交流负载屏/380V交流负载屏用于给负载的供电控制。

3.3 电力网的设计

电站的电能需要通过船舶电力网输送到船上各处的负载。对于大中型船舶，船上用电负载很多，重要负载或者大功率负载一般由主配电板直接供电，多数负载由区配电板或分配电板直接供电。

船舶电力网的供电线路有多种连接形式，常用的结构形式主要有五种：放射式、干线式、环式、混合式、网状式。目前，各国多采用环式和混合式的电网类型。作者设计的500吨运输船电力系统选用混合式接线方式即功率较大或较重要的负载采用放射式，由主配电板直接供电；较次要或功率较小的负载采用干线式或多级放射式，由区配电板或分配电板统一供电。

4 结束语

文章结合船级社规范、国际公约和相关标准，以500吨运输船为例分析了船舶电力系统的构成、基本特征，论述了船舶电力系统的设计任务、步骤等。文章的研究为船舶电力系统的设计提供了新思路，对于普通小型船舶电力系统的设计具有一定的参考价值。

参考文献

[1]中国船级社.内河钢质船舶建造规范[M].人民交通出版社，2009.

[2]朱丽娟.船舶电力系统设计简介[J].科技创新与应用，2014（18）.

[3]孙武.船舶电气设计中常见问题的处理[J].机电设备，2002（6）.

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【关键词】：电力系统；损耗；节能

[Abstract]: in recent years, the development of China's power system quickly, but there are still large loss problems in the actual operation of power systems. The main reason brief analysis of power system loss, and puts forward the energy-saving strategy, a comprehensive analysis of the problem of power loss of the system, in order to improve the level of energy-saving system, promoting the rapid development of electric power system.

【关键词】：电力系统；损耗；节能

[keyword]: power system; energy loss;

中图分类号：F470.6 文献标识码：A

随着我国工业行业的飞速发展，用电耗能出现较大的能源消耗，在节能管理工作中缺乏完善的制度进行约束，从而对社会经济发展造成了制约、电力系统通常是在电能分配、交换电压以及电能传输时出现损耗的情况，主要分为管理损耗和技术损耗。如何在电力系统的发展中采取针对性的措施达到节能目的，是目前备受关注的问题。本文就电力系统出现损耗原因进行全面探讨，并提出具体的节能策略，促进电力系统的进一步发展。

1、电力系统出现损耗的具体因素以及耗损类型

1.1、分析电力系统能源损耗类型

电力系统电压在进行传输时，电能传输工作通过配电设备、输电设备以及变压器进行，造成电能出现能源损耗，一般电力系统中的损耗类型可分成不明损耗、固有损耗以及线性损耗等三种不同类型。

(1)不明损耗主要指电力系统在买际输电时会因电损失、漏电等原因引起的能源损耗，主要是因为没有合理的互感器配电设施或者变压器造成错误配比。

(2)固有损耗指的是电力系统在电能分辫、电压变化以及电能传输时，用电设备出现的电阻、电抗等情况，在一定程度上起到消耗电能的作用，称之为固有损耗。在这种情况下，一旦启动设备，就会加快能源损耗的速度，包括空载损耗、变压器损耗、电容器损耗以及电缆损耗等类型，图1为某变压器空载损耗则量图。

图1某变电器空载损耗测量图

(3)线性损耗指的是输配电设备电能实际传输过程中出现的电流变化，电流越大，则线性损耗越大，两者之间呈正比关系，具体包括调相机、变压器以及输配电等不同类型的负荷损耗。

1.2、分析电力系统出现损耗的具体因素

(1)各用电部门没有构建健全的制度对电能消耗进行监管，在节能方面没有有效的管理手段，无法从根本全面解决电力系统出现的电能损耗，一旦出现新的损耗问题，则会进一步增加电能损耗的严重程度。

(2)传输电能缺乏科学的运行结构、实际传输电能过程中没有合理的对电网结构进行布局，使供电出现重叠迁回的情况，导致在铺设输配电线路时出现严重交错现象。在管理维护运行中的输配电线路质量较差，导致线路出现较为严重的破损情况。

(3)工作人员的综合素质、业务水平均无法满足电力系统运行的相关要求，无法对电力设备、输配电线路进行全面维护以及管理，造成电力系统在运行过程中出现较大的耗损情况。

(4)配电变压器、主变压器在电力系统中运行的工作效率较高，由于自身的容量配置较大以及整体基础，导致变压器在实际运行过程中出现较大的损耗现象。

2、分析电力系统中降耗的节能措施

2.1、制定规章制度

电力系统在实际运行过程中，应将耗损控制在合理的范围内，构建健全的规章制度对运行方式进行控制，采取相应的措施对电网进行科学合理的规划、电力行业的相关管理人员及主要领导均要按照制定的规章制度办事，同时通过相应的管理手段对电力系统的日常设备以及电网设备进行监督，如供电设备出现问题，应及时对设备进行更换，同时要确保用电设备的质量，选择具有节能功能的设备，实现电力系统能的经济运行和安全运行，从而达到节能的目的。

2.2、通过节能变压器实现节能效果

(1)应尽量选择节能类型的变压器，合理选择配电压器以及主变压器。首先，应全面分析变电所具体的配电功率，通过较优技术参数、较小功率损耗的变压器将耗损降到最低。通常情况下，配电变压器有着固定的额定容量，因此，应该根据用电单位、用电用户的实际需求，对特殊类型的变压器进行合理、科学的选择。电力系统中禁止出现变电设备耗能过高的情况，相关监督部门在实际管理监督工作中应该根据用户对电网的需求构建用电设备之间的补偿配置，从根本上达到用电设备对无功功率的相关需求，确保用电设备能够额定电压下正常运行(如图2)

图2节能变压器

(2)改造变压器使能源损耗有效降低。通常情况下，为了实现节能降耗的目的，可以采用合理的方式改造高耗能的变压器，但要确保变压器在改造过程与能耗标准的具体要求互相符合。通过分析相关资料得知，部分变压器在通过改造处理后短路损耗、阻抗电压、空载电流、空载等损耗量均得到了不同程度的下降。

(3)通过经济的方式运行变压器。电力系统实际运行过程中，变压器的工作效率与功率因素、损耗以及变压器负载率等均有着较大的关系，当变压器的负载率处于0.3-1的范围时效率较高.处于0.5-0.6的状态时.变压器的工作效率则呈现最高的状态。因此，在对变压器的台数以及容量进行选择时，应全面分析电压负荷，对变压器的运行费用、投资费用等方面进行综合考虑，合理的分配负荷，确保选择的变压器能够与电力负荷、容量互相适应，达到节能降耗的效果。一旦变压器的负载少过30%的情况时，则应给予调换处理，如果变压器的负载超过80%时，则应该更换更大容量的变压器。因此，变压器的参数会对其的状态运行造成影响，应选择合理的变压器参数.实现经济运行.降低能源耗损。

2.3、采用节能电动机实现节能效果

(1）通过不同的可行策略降低电动机的能源损耗量，将电动机的能源损耗控制在最小的范围内，从而提高电动机的功率和效率、如果电动机在实际运行过程中负荷率超过0.65时，则应该进行电机更换，或者改变电机的运行方式来降低能耗。

(2)合理的调节电动机的变化负荷。一般情况下，电动机的水泵、风机等出现较大变动范围或者负载出现不稳定的情况时，应该通过晶闸管串级调速、液力藕合器、变频器调速器的安装、变级调速电机等方式进行调节、应科学的选择电动机的类型，确保电动机处于高效工作的范围内，通常情况下，当电动机达到约80%的满载时的运行效果较好，电动机变化负荷调节示意图详见图3。

图3电动机变化负荷调节示意图

2.4、选择节能的照明灯具

目前，电力系统中的损耗情况较为严重，在照明灯具的选择上，应以节能为主，选择太阳能节能灯具。在生产场所、公共场所、营业、办公等区域，应该选择高效节能的光源作为照明灯具、通常情况下，普通场所与房间应选择紧凑类型或者细管径类型的荧光灯作为主要照明灯具。但在体育场馆、厂房以及高大车间等公共场所则应该选择全属卤化物灯、高压钠灯作为照明灯具。另外，还应该选择损耗较低、节能效果明显的光源附件，例如配节能型电感镇流器、节能型电感镇流器以及电子镇流器等类型荧光灯装置、同时还应该对照明灯具进行控制，在供电方面进行合理的改造，通过具有节能作用的装置以及开关，通过增加、分区控制等方式实现节能目的。还可以通过调光开关实现节能，通常情况下，高级的公共场所可以通过钥匙开关达到节能作用，但普通的室外照明以及公共场所则应通过声控、光电以及程序控制等开关实现节能。

2.5、选择先进的低压电器实现节能

电力系统的电器经过长时间的运行后会出现老化的现象，会在一定程度上加快损耗，因此，应通过先进、具有节能效果的低压电器对老化的供电产品进行更换。例如，以RT20系列的低压电器更换RTIO类型的容电器;以JR20型号的热继电器更换的JROI6型号热继电器，以XD6,XDS,XD3,XDZ型号的信号灯更换ADI系列的信号灯，采用先进的低电压器，能够明显的将电耗降低。

总之，应全面分析电力系统中损耗的原因和损耗类型，并提出相应的节能策略，不断促进我国供电系统的发展，实现电网变压器经济运行。在电力系统中，应选择合理的配电压器和主变压器，降低电机频率，采用绿色照明设备，或采取相关措施对电能进行有效的控制，通过节能的方式降低损耗，降低用户支出电费，从而达到优化配置资源、保护环境的目的，进一步促进电力系统的发展。

参考文献

[1]陈宇雷.电力系统设计中的节能措施与途径分析[J].硅谷，2011,7(11):201-202.

[2]陆红.浅谈供配电系统节能降耗措施[J].安徽科技，2010,7(06):63R-639.