電力工程設計論文范文

　　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(zhuǎn)化成電力，再經(jīng)輸電、變電和配電將電力供應到各用戶。下文是學習啦小編為大家整理的關于電力工程設計論文范文的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!

　　電力工程設計論文范文篇1

　　淺談電力工程中的電力自動化技術(shù)應用

　　電能作為一種具有易控制、輸送便利、轉(zhuǎn)換速度快、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)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(jīng)濟發(fā)展的能源基礎。與此同時，為適應現(xiàn)代化生產(chǎn)的節(jié)奏，具有對電能生產(chǎn)、傳輸和管理實現(xiàn)自動控制、自動調(diào)度和自動化管理的電力自動化技術(shù)應運而生。電力系統(tǒng)是一個地域分布廣泛、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)復雜的綜合性系統(tǒng)，主要由變電站、發(fā)電廠、輸配電系統(tǒng)網(wǎng)絡以及終端用戶群組成，實行統(tǒng)一調(diào)度和運行，電力自動化技術(shù)的出現(xiàn)，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(fā)展。

　　1 目前電力自動化的主要技術(shù)應用領域

　　電力自動化系統(tǒng)應用領域廣泛，從上個世紀五十年代開始發(fā)展到今天，電力自動化系統(tǒng)從開始局限于單項自動裝置，到廣泛采用遠動通信技術(shù)裝設模擬式調(diào)頻裝置和經(jīng)濟功率分配裝置，再到后來以計算機為主體的電網(wǎng)實時監(jiān)控系統(tǒng)的出現(xiàn)，電力自動化系統(tǒng)逐步邁入現(xiàn)代化發(fā)展的軌道。電力自動化技術(shù)主要包括電網(wǎng)調(diào)度自動化、火力發(fā)電廠自動化、水力發(fā)電站綜合自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、電力系統(tǒng)反事故自動裝置、供電系統(tǒng)自動化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)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(wǎng)調(diào)度自動化

　　現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度是基于計算機為核心的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)信息的采集、安全性檢測、屏幕顯示、運行工況計算分析和實時控制的功能。其基本結(jié)構(gòu)按照功能可分為信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)、信息收集處理和控制子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)以及人機聯(lián)系子系統(tǒng)。電網(wǎng)調(diào)度在電力工程中主要應用在變電站自動化、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)以及能量管理系統(tǒng)中。該技術(shù)的發(fā)展使得管理人員可以隨時掌握全網(wǎng)的信息，便于對系統(tǒng)進行實時的維護和管理，應對突發(fā)情況采取及時有效的措施，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定和安全。

　　1.2 供電系統(tǒng)自動化

　　供電系統(tǒng)自動化主要包括地區(qū)調(diào)度實時監(jiān)控、變電站自動化和負荷控制三個方面。地區(qū)調(diào)度的實時監(jiān)控系統(tǒng)通常由小型計算機組成。變電站自動化主要由計算機和通信技術(shù)實現(xiàn)，通過對信息的集中處理和應用，對電力系統(tǒng)進行優(yōu)化組合，從而可以更好的對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)控和維護。負荷控制通常采用工頻或者聲頻控制方式來進行，根據(jù)負荷記錄描繪出負荷曲線，以實現(xiàn)對電能使用情況進行控制的目的。

　　1.3 水、火力發(fā)電廠自動化

　　水力發(fā)電廠實施自動化的項目主要包括水庫調(diào)度、大壩監(jiān)護和電站運行三個方面。通過水庫水文信息的自動監(jiān)控系統(tǒng)，自動采集雨量等水文信息，從而為制訂水庫調(diào)度計劃、攔洪和蓄洪的方案制定提供了數(shù)據(jù)支持。在大壩監(jiān)控方面，通過大壩監(jiān)控系統(tǒng)對相關數(shù)據(jù)的采集分析，提供相應的預警和維護服務。電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)對全站設備運行、發(fā)電機組的安全檢測等進行監(jiān)視和控制，保證電站運行的安全和優(yōu)化。

　　火力發(fā)電廠實施自動化的項目主要包括廠內(nèi)機、爐、電運行設備的安全檢測、計算機實時控制、有功負荷的經(jīng)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(wěn)定監(jiān)視和控制等。

　　1.4 電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)

　　電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)的功能是實現(xiàn)調(diào)度中心和發(fā)電廠變電站間的實時信息傳輸。自動傳輸系統(tǒng)由遠動裝置和遠動通道組成。遠動通道有微波、載波、高頻、聲頻和光導通信等多種形式，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(shù)的應用

　　電力自動化技術(shù)利用現(xiàn)代化通信技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、電子技術(shù)等將電網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)、在線離線數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等信息整合，形成一套完整的自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)在相關設備正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的監(jiān)控、維護和管理。

　　2.1 現(xiàn)場總線技術(shù)

　　現(xiàn)場總線技術(shù)是指在電力工程中將自動化裝置和儀表控制設備進行連接，形成多向多站的信息網(wǎng)絡，并且將數(shù)字通信、智能控制以及計算機設備等集成一體化的綜合性技術(shù)。目前典型的現(xiàn)場總線有CAN、LONWORKS、HART、PROFIBUS等。這種技術(shù)通過相關設備和傳感器，將電流、電阻等信息參數(shù)傳遞到主機上，工作人員根據(jù)數(shù)學模型對數(shù)據(jù)進行分析整理，并最終將指令發(fā)送到控制設備上。近年來通過對35KV級變電站等一系列的自動化改造表明，現(xiàn)場總線技術(shù)在節(jié)省硬件數(shù)量與投資、安裝、維護等方面表現(xiàn)突出，同時給予用戶高度的系統(tǒng)集成主動權(quán)，讓用戶自主選擇設備品牌，市場潛力巨大。

　　2.2 電力自動化補償技術(shù)

　　傳統(tǒng)的低壓無功補償技術(shù)采集單一信號和三相電容器，三相互補。采用這種補償方式對于主要用電為單相負荷的用戶，會出現(xiàn)三相負荷不平衡的情況，導致在一定程度上出現(xiàn)過補或者欠補，而且該補償技術(shù)沒有考慮到電壓的平衡關系，且一般不具備配電檢測的功能。

　　智能無功補償技術(shù)通過固定補償與動態(tài)補償相結(jié)合、三相共補與分相補償相結(jié)合、穩(wěn)態(tài)補償與快速補償相結(jié)合的方式，彌補了傳統(tǒng)技術(shù)單純固定補償?shù)娜毕?，能夠較好的適應負載變化。并且采用先進的投切開關、科學的電壓限制條件等技術(shù)模式，實現(xiàn)電容器投切的智能控制，提高補償精度，同時具備缺相保護功能。

　　2.3 主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)

　　主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)，對軟件工程帶來了巨大的變革，對軟件的開發(fā)、封裝、設計方向等亦產(chǎn)生了深刻的影響。在現(xiàn)代電力工程中，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)被廣泛應用于電力系統(tǒng)的自動化監(jiān)控方面，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，該技術(shù)在對象技術(shù)和主動功能的支持方面占據(jù)著絕對的優(yōu)勢。由于對象技術(shù)和觸發(fā)機制的引入，數(shù)據(jù)庫自動監(jiān)控得以實現(xiàn)，同時處理后的數(shù)據(jù)準確率高，利用價值高、能夠為相關的操作提供可靠的數(shù)據(jù)參考。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，以及對監(jiān)控系統(tǒng)中觸發(fā)子和對象的函數(shù)功能的進一步研究，有望實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動監(jiān)視與控制的更加復雜的功能。通過在國際上借鑒先進技術(shù)和國內(nèi)專家研發(fā)完善，主動對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)得以不斷發(fā)展和提高，極大地滿足了工業(yè)生產(chǎn)和生活的需要。

　　3 電力自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

　　隨著人們生活水平的提高，用戶對供電系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求越來越高，由于電力企業(yè)的各部門職能不統(tǒng)一，各系統(tǒng)之間沒有實現(xiàn)信息共享，導致在供電過程中不可避免的出現(xiàn)紕漏。因此，在今后電力自動化的發(fā)展中，必須整合電力系統(tǒng)各部門的資源，逐漸改善這一現(xiàn)狀。將原本分散、具有單一功能的電力自動化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為信息共享的系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)采集與配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、地理系統(tǒng)、高級應用軟件包、通信系統(tǒng)集成和饋線自動化整合為一個體系完善、平臺開放、信息共享、高效便利的信息系統(tǒng)。

　　近年來，在社會發(fā)展和現(xiàn)代科學技術(shù)的推動下，電力自動化技術(shù)得到突飛猛進的發(fā)展。隨著電力工程的發(fā)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(shù)，即智能電力自動化技術(shù)應運而生。它在第二階段的配電自動化系統(tǒng)的基礎上增加了智能配電功能，更科學地管理復雜的電路網(wǎng)絡。智能配電系統(tǒng)不僅能夠在故障時發(fā)揮作用，而且在配電網(wǎng)正常運行時，也能為供電企業(yè)提高經(jīng)濟效益和社會效益。

　　4 結(jié)語

　　從目前電力工程的發(fā)展趨勢可以看出，電力自動化的發(fā)展必將推動電力工程發(fā)展，通過工業(yè)生產(chǎn)和生活廣泛對電力自動化技術(shù)的應用，未來的電力自動化技術(shù)將朝著提高供電設備的利用率、提高供電穩(wěn)定性和安全性、降低運營成本、改善供電質(zhì)量的方向不斷努力推進，這一技術(shù)對推動電力事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

　　電力工程設計論文范文篇2

　　淺談電力工程高壓送電線路設計

　　【摘要】在全球經(jīng)濟一體化建設進程不斷加劇與城市化建設規(guī)模持續(xù)擴大的推動作用之下，國民經(jīng)濟建設發(fā)展速度的提升使得電力系統(tǒng)運行所面臨的環(huán)境呈現(xiàn)出了極為顯著的變化趨勢。對于城市化建設過程當中所涉及到的高壓送電線路項目而言，受到設計階段各類型不合理因素的影響，整個項目運行質(zhì)量無從得到可靠性保障，亟待對其進行調(diào)整與優(yōu)化。本文試對其做詳細分析與說明。

　　【關鍵詞】高壓;送電線路;優(yōu)化;設計;技術(shù)

　　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(yè)中發(fā)揮重要的作用和價值，能夠帶動電力行業(yè)的發(fā)展和進步，充分發(fā)揮設計中的理念和思想。

　　一、高壓送電線路優(yōu)化設計的基本工作分析

　　1.高壓送電線路路徑的優(yōu)化設計作業(yè)分析

　　對于整個高壓送電線路優(yōu)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(yōu)選高速公路、鐵路、電力線或是通信線路的交叉點位置，確保送電線路作業(yè)區(qū)域中的通信線路施工便捷且運行安全。與此同時，在送電線路的實際施工過程當中，設計作業(yè)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(diào)整，控制路徑的不必要曲折問題。

　　2.高壓送電線路主力桿塔的選型設計作業(yè)分析

　　對于丘陵或是平地地區(qū)的高壓送電線路設計作業(yè)而言，主力桿塔選型應當以鋼筋混凝土桿或是拉線桿塔為主;對于走廊區(qū)域較窄的高壓送電線路設計作業(yè)而言，應當優(yōu)選以三角形方式排列或是呈垂直關系的導線桿塔。對于城市建筑設施比較集中的高壓送電線路設計作業(yè)而言，應當優(yōu)選鋼管桿塔。

　　3.高壓送電線路交叉跨越的優(yōu)化設計作業(yè)分析

　　在對高壓送電線路交叉跨越位置設計方案進行調(diào)整優(yōu)化的過程當中，應當重點關注以下幾個方面的內(nèi)容：一是跨越式桿塔應選取固定線夾進行交叉設置;二是涉及到送電線路與弱電線路的交叉設計作業(yè)而言，木質(zhì)電桿的設計作業(yè)應當配備相應的防雷裝置。

　　二、高壓送電線路優(yōu)化設計過程中需要解決的技術(shù)問題分析

　　1.單回路塔與雙回路塔間的配合優(yōu)化分析

　　在傳統(tǒng)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后期工程的穩(wěn)定運行，設計人員往往會在變電站基本架構(gòu)排定完成之后采用雙回路終端塔進行終端設計作業(yè)，與此同時，對于涉及到廊道擁擠區(qū)域的高壓送電線路架設應當優(yōu)選雙回路架設方式，此種方式雖然能夠較大的提升高壓送電線路的工作質(zhì)量，但由此也帶來了一個有關單回路塔與雙回路塔的配合性問題，這也正是高壓送電線路優(yōu)化設計的關鍵所在?，F(xiàn)階段許多高壓送電線路在實際運行過程當中出現(xiàn)的絕緣子串偏離以及導線線間距距離過短等問題均是優(yōu)化設計所需要解決的問題。一般來說，可采取單回路直線貓頭塔裝置與雙回路塔相配合或是單回路耐張塔裝置與雙回路塔相配合這兩種方案完成單/雙回路塔間的配合與調(diào)整。

　　2.鐵塔基礎的優(yōu)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(huán)節(jié)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，后續(xù)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(yōu)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(yōu)化分析：對于涉及到電桿及拉線施工的高壓送電線路優(yōu)化設計應當優(yōu)選預制裝配式鐵塔基礎形式、對于混凝土運輸及預制存在較大困難的高壓送電線路設計作業(yè)而言，應當優(yōu)選金屬或是預制裝配式鐵塔基礎形式;

　　二是鐵塔基礎受力的優(yōu)化分析：對高壓送電線路鐵塔基礎受力進行分析的前提在于確保鐵塔整體結(jié)構(gòu)形式的安全性，參照軸心受拉力/受壓力基礎參數(shù)選取與之相對應的K(鐵塔基礎受力)參數(shù);

　　三是鐵塔基礎參數(shù)設計優(yōu)化分析：若高壓送電線路設計涉及到淤泥或是淤泥質(zhì)土地質(zhì)結(jié)構(gòu)，有關鐵塔基礎參數(shù)的優(yōu)化設計應當進行二次或二次以上的計算。

　　3.防雷設計的優(yōu)化分析

　　對于已投入運行的高壓送電線路而言，與之相對應的設計優(yōu)化作業(yè)應從有關項目建設區(qū)域地形、地質(zhì)、地貌及土壤結(jié)構(gòu)的分析角度入手，結(jié)合對高壓送電線路接地電阻水平的判定為防雷設計的優(yōu)化作業(yè)提供必要的參數(shù)支持，因地制宜對防雷設計加以調(diào)整與優(yōu)化。

　　4.絕緣水平的優(yōu)化分析

　　相關實踐研究結(jié)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參數(shù)呈正比例相關關系。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參數(shù)的穩(wěn)定性并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(yè)。具體而言，在設計過程當中應當對備選絕緣子的性能參數(shù)進行合理分析，優(yōu)選玻璃性質(zhì)絕緣子。

　　5.桿塔接地電阻參數(shù)的優(yōu)化分析

　　我們知道，對于高壓送電線路而言，線路的接地電阻參數(shù)始終與耐雷水平參數(shù)呈反比例相關關系。換句話來說，設計環(huán)節(jié)要想最大限度的提高耐雷水平基礎參數(shù)，則應參照高壓送電線路各基桿塔裝置的土壤電阻率指標，對其接地電阻參數(shù)加以合理控制，同時兼顧設計環(huán)節(jié)的經(jīng)濟性與有效性。具體而言，一是對于有條件進行桿塔水平放設的送電線路設計作業(yè)而言，接地方式的選取應以水平外延方式為最優(yōu)選。此種方式一方面能夠?qū)_擊接地電阻予以合理控制，另一方面也能實現(xiàn)工頻接地電阻參數(shù)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。特別是對于涉及到埋深較大的地下接地電阻設計而言，桿塔接地極應優(yōu)選深埋或是豎井作業(yè)方式。

　　6.耦合地埋線優(yōu)化分析

　　就我國而言，相關標準規(guī)范明確規(guī)定：對于涉及到雷電活動強烈或是雷擊故障好發(fā)且頻發(fā)區(qū)域的高壓送電線路設計工作而言，線路設計質(zhì)量的優(yōu)化應當采取增設耦合地埋線裝置的方式。這種優(yōu)化設計方式的優(yōu)勢在于能夠在控制土壤電阻率參數(shù)較高區(qū)域桿塔接地電阻的同時，起到架空地線的意義，從而使雷電在發(fā)生狀態(tài)下的電流自桿塔向兩側(cè)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(jié)束語

　　隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的蓬勃發(fā)展與經(jīng)濟社會現(xiàn)代化建設進程日益完善，社會大眾持續(xù)增長的物質(zhì)文化與精神文化需求同時對新時期的電力系統(tǒng)建設事業(yè)提出了更為全面與系統(tǒng)的發(fā)展要求。高壓送電線路作為電力系統(tǒng)運行中的基礎性載體，其質(zhì)量應從設計環(huán)節(jié)的優(yōu)化工作入手予以保障。總而言之，本文針對高壓送電線路優(yōu)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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