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電氣化鐵道技術(shù)論文范文第1篇

論文摘要：介紹了西南交通大學(xué)建成的教學(xué)用模擬變電所實(shí)訓(xùn)基地的結(jié)構(gòu)、功能、特點(diǎn)、實(shí)踐項(xiàng)目。使用表明，該基地具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)水平，完善的教學(xué)、培訓(xùn)和科研的綜合功能。由于采用最新的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，該變電所可作為目前鐵路牽引變電所技術(shù)改造的參考。

0引言

西南交通大學(xué)有部分直接服務(wù)于鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的專業(yè)，其中“鐵道電氣化”專業(yè)作為教育部、鐵道部的重點(diǎn)特色專業(yè)而一直受到重視。

分布于鐵路沿線的牽引變電所，是電氣化鐵道供電的樞紐。隨著我國(guó)電氣化鐵路和城市軌道交通的發(fā)展，變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)從事牽引變電所設(shè)計(jì)、運(yùn)行、管理等方面的專業(yè)技術(shù)人才的需求數(shù)量增加，同時(shí)對(duì)其掌握知識(shí)的廣度和深度特別是具有較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力方面提出了更高的要求。因此，在教學(xué)環(huán)節(jié)中，應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力的培養(yǎng)。在教育部“示范性教學(xué)實(shí)踐基地”基金支持下，2002年西南交大在峨眉校區(qū)建成一座集教學(xué)、實(shí)習(xí)、培訓(xùn)和科研為一體的模擬變電所實(shí)訓(xùn)基地。

1模擬變電所簡(jiǎn)介

我校模擬變電所分為兩期建成:

I期是與實(shí)際變電所相同的開關(guān)控制屏柜和繼電保護(hù)屏柜、中央控制盤、交直流電源盤、以及自行設(shè)計(jì)的模擬負(fù)載電量和故障盤。如圖1所示。

Ⅱ期是模擬一段地方電力網(wǎng)或電氣化鐵路的環(huán)境下，一個(gè)調(diào)度中心使用遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)控制的五個(gè)變電所，圖2是這五個(gè)模擬變電所的一次接線圖。該項(xiàng)目綜合了地方與鐵路、不同主變、不同接線類型的各種變電所，且負(fù)載的大小和相位均可調(diào)節(jié)，其中S”模擬變電所采用了WBH-891型電鐵主變微機(jī)保護(hù)裝置、WKH-891型電鐵饋線微機(jī)保護(hù)裝置、DQWC-03牽引變電所二次設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)。

模擬變電所中被監(jiān)控設(shè)備的位置狀態(tài)信號(hào)、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、事故信號(hào)等遙信信號(hào)通過電纜與RTU (Remote Terminal Unit遠(yuǎn)方終端)的開關(guān)量輸人/輸出模塊相連接，電流、電壓等遙測(cè)信號(hào)將通過信號(hào)變送器柜，輸人RTU的模擬量輸人模塊;控制中心下發(fā)的遙控命令，通過以太網(wǎng)傳輸，實(shí)現(xiàn)遙信、遙測(cè)、遙控的功能。遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。RTU是采用施耐德電氣公司的PLC系列中模塊式結(jié)構(gòu)的Momentum，其編程軟件Con-cept是一個(gè)基于Microsoft Windows環(huán)境的編程軟件套件，具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)性、可擴(kuò)展性;主站組態(tài)軟件iFix支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，具有開放性、可組態(tài)性、兼容性及可開發(fā)性。

為了比較和研究，我系的教師正在進(jìn)行一系列的科研開發(fā)，其目標(biāo)是在模擬變電所二次系統(tǒng)中采用測(cè)控、保護(hù)一體化的分布式控制系統(tǒng)(DCS)實(shí)現(xiàn)變電所自動(dòng)化管理，其結(jié)構(gòu)圖如圖4。

2教學(xué)實(shí)踐基地的開發(fā)

1)校內(nèi)學(xué)生及現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員，可對(duì)照變電所各種屏柜，提高閱讀二次系統(tǒng)接線圖、安裝施工圖的能力，通過開閉操作、設(shè)置故障等項(xiàng)目的訓(xùn)練，可以培養(yǎng)他們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障的分析和處理能力，包括一次設(shè)備的故障范圍的判斷、二次系統(tǒng)的故障判斷、查找和處理。

2)變電所基本電器及二次接線方面實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目n個(gè)。如斷路器結(jié)構(gòu)、原理;斷路器參數(shù)的測(cè)量與調(diào)整;變電所二次接線、電纜的數(shù)字編號(hào)法以及“相對(duì)標(biāo)志法”的識(shí)別;二次接線盤后安裝圖及實(shí)際安裝技術(shù);變壓器控制、保護(hù)盤結(jié)構(gòu)、接線、檢測(cè)、調(diào)試及整套保護(hù)聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)(包括整定計(jì)算);在以上各盤設(shè)置不同故障(可達(dá)幾百種)練習(xí)查找及消除故障的方法等。

3)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)遙測(cè)、遙信信號(hào)源接線的校正及采集的遙測(cè)量的精度實(shí)驗(yàn)。

4)利用便攜式計(jì)算機(jī)對(duì)遙控設(shè)備進(jìn)行合、分實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)是如何驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備動(dòng)作。轉(zhuǎn)貼于

5)利用一般的瀏覽器訪問各RTU中PLC的網(wǎng)頁(yè)，實(shí)時(shí)了解該P(yáng)LC的運(yùn)行、通信等狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)。

6)上位機(jī)各種功能的校核實(shí)驗(yàn)。通過該實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解調(diào)度員的工作職責(zé)、工作內(nèi)容、iFix軟件的各種功能的使用，從而對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)有更深層的了解。

7)利用組態(tài)軟件Concept對(duì)PLC進(jìn)行配置，使學(xué)生熟練掌握利用Concept按照所用的PLC型號(hào)及設(shè)計(jì)要求對(duì)PLC進(jìn)行配置;利用Concept對(duì)PLC遙控、遙信和遙測(cè)功能的編程，使學(xué)生熟練掌握Concept編程方法。

8)自動(dòng)化組態(tài)軟件iFix系統(tǒng)的安裝，熟悉掌握iFix系統(tǒng)軟件的運(yùn)行環(huán)境及其安裝過程。

9)通過在iFix系統(tǒng)新增6#模擬變電所的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解iFix系統(tǒng)的可組態(tài)性及可擴(kuò)展性。

10)進(jìn)行繼電保護(hù)單體測(cè)試及數(shù)據(jù)管理。

11)進(jìn)行繼電保護(hù)盤上測(cè)試及數(shù)據(jù)管理。

12)微機(jī)保護(hù)裝置的調(diào)試與特性實(shí)驗(yàn)。

3實(shí)踐意義

模擬變電所實(shí)訓(xùn)基地自1998年投入使用后，至今已連續(xù)培訓(xùn)了五屆畢業(yè)生和一批現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員，經(jīng)總結(jié)，其實(shí)踐意義在于:

1)為學(xué)生提供專業(yè)技能訓(xùn)練的條件與場(chǎng)所。能完成供變電工程、繼電保護(hù)、變電所二次接線、微機(jī)監(jiān)控技術(shù)等幾乎全部專業(yè)課程的大量綜合性實(shí)驗(yàn)，以及電氣設(shè)備的實(shí)際操作技能、檢修調(diào)試技術(shù)、查找故障及排除方法的實(shí)際訓(xùn)練。而且充分利用學(xué)校具有的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，以模擬變電所為基地，配合學(xué)生專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)，開發(fā)如電工理論、電氣裝備、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)與通訊等領(lǐng)域的多個(gè)應(yīng)用性、研究性實(shí)驗(yàn);同時(shí)由于人員和設(shè)備的集中，能夠按項(xiàng)目組織學(xué)生進(jìn)行綜合性實(shí)訓(xùn)，盡可能使學(xué)生參與以教師為主導(dǎo)的科研活動(dòng)。

2)對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)和施工人員，很重要的一點(diǎn)就是要能閱讀二次回路圖紙、熟練地掌握接線、配線工藝，能查找和處理運(yùn)行故障和設(shè)計(jì)缺陷。通過實(shí)地培訓(xùn)，能大大的提高他們的讀圖、判斷、查找、處理故障的能力。該基地于2000年為樂山電力股份有限公司培訓(xùn)和考核職工283人，取得良好的效果。

3)目前西南地區(qū)鐵路已完全實(shí)現(xiàn)電氣化，全區(qū)擁有牽引變電所200多座，其中大都為上世紀(jì)70~80年代所建，技術(shù)水平落后。而我校模擬變電所實(shí)訓(xùn)基地的建成，對(duì)其技術(shù)改造具有借鑒的意義，在應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備和進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新方面起到示范的作用。

電氣化鐵道技術(shù)論文范文第2篇

“節(jié)能型電網(wǎng)限流裝置”的應(yīng)用使這一難題得以破解。

“目前，寧夏石嘴山供電局投運(yùn)的35KV戶外電網(wǎng)限流裝置每年可節(jié)省運(yùn)行損耗高達(dá)390萬(wàn)千瓦時(shí)，直接節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益達(dá)195萬(wàn)元。到2020年，寧夏電網(wǎng)采用‘節(jié)能型電網(wǎng)限流裝置’的成本約為2900萬(wàn)元。相比目前應(yīng)用的斷路器而言，僅此一項(xiàng)可節(jié)約2.86億元。寧夏電網(wǎng)的裝機(jī)水平和電網(wǎng)規(guī)模約占全國(guó)電網(wǎng)的1%左右，依此計(jì)算，若將該裝置在全國(guó)推廣，可節(jié)約資金高達(dá)286億元。”

以上精辟判斷，出自負(fù)責(zé)該課題組的寧夏電力科學(xué)研究院系統(tǒng)分析室主任黃永寧。

現(xiàn)年48歲的黃永寧，在人生的26年里與“電力系統(tǒng)分析”結(jié)下不解之緣。多年來，他以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和爭(zhēng)創(chuàng)一流的職業(yè)精神，刻苦鉆研、勇于拼搏，填補(bǔ)了寧夏電網(wǎng)系統(tǒng)分析和仿真計(jì)算、電能質(zhì)量數(shù)字化分析、相量測(cè)試等電網(wǎng)智能分析領(lǐng)域的空白。

功夫不負(fù)有心人。2011年9月，黃永寧被榮聘為寧夏電力公司首席技術(shù)專家，成為勇立電力科研 “潮頭”的領(lǐng)軍人。

“寧夏電網(wǎng)必須有自己的電力系統(tǒng)分析軟件系統(tǒng)！”

1981年，18歲的黃永寧考入西安交通大學(xué)。懷揣奉獻(xiàn)電力科學(xué)事業(yè)的夢(mèng)想，電機(jī)系發(fā)電專業(yè)成了他開啟人生理想的鑰匙。

“在大學(xué)校園，我常常凝望圖書館門口錢學(xué)森先生的高大塑像。在那里，我種下了此生與電力研究相守的‘種子’。每當(dāng)遇到困難，科學(xué)巨匠的奮發(fā)精神總激勵(lì)我前行。他們對(duì)祖國(guó)、對(duì)事業(yè)的熱忱，不僅在專業(yè)學(xué)習(xí)方面給予我充足養(yǎng)分，更凈化了我的靈魂。”黃永寧深情地說。

1985年，邁出大學(xué)校門的黃永寧，作為“支邊”知識(shí)分子回到家鄉(xiāng)，進(jìn)入寧夏電力試驗(yàn)研究所（寧夏電力公司電力科學(xué)研究院前身）高壓室工作。第二年他又調(diào)入剛成立的系統(tǒng)室，主要從事電網(wǎng)電力系統(tǒng)短路、潮流、穩(wěn)定三大計(jì)算系統(tǒng)分析工作。

20世紀(jì)80年代中期，信息技術(shù)已經(jīng)開始運(yùn)用于電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域，包括電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、電力負(fù)荷控制、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)等。然而，寧夏電網(wǎng)由于條件所限，海量的計(jì)算工作仍需依賴大量的人力計(jì)算。當(dāng)時(shí)，電子計(jì)算能夠進(jìn)行電力系統(tǒng)三大計(jì)算的設(shè)備，離寧夏最近的是西安某科研機(jī)構(gòu)所投運(yùn)的VAX小型機(jī)，高昂的運(yùn)算費(fèi)用，往返的時(shí)間等巨大的成本使年輕的黃永寧感到“窩火”。他許下承諾：“寧夏電網(wǎng)必須有自己的電力系統(tǒng)分析軟件系統(tǒng)！”

1986年年底，黃永寧背起行囊，赴清華大學(xué)深造?！澳悄甏汗?jié)我未能與家人團(tuán)聚，但那次學(xué)習(xí)之旅使我真正邁進(jìn)了智能電力系統(tǒng)計(jì)算的門檻，更加堅(jiān)定了我致力‘電力系統(tǒng)分析’并一生都愿意為之付出的信念?！秉S永寧說。

學(xué)習(xí)期間，他參與了編寫程序及使用說明書，使寧夏電網(wǎng)成功引進(jìn)了清華大學(xué)微機(jī)版《電力系統(tǒng)三大計(jì)算軟件包》，填補(bǔ)了寧夏電力系統(tǒng)計(jì)算工作的空白。

“繁瑣的計(jì)算推演，計(jì)算機(jī)可在下班時(shí)間運(yùn)算。第二天上班時(shí)計(jì)算機(jī)顯示出自己想要的結(jié)果，甭提多高興了！”黃永寧的微笑里依然洋溢著昔日的興奮。

那時(shí)，他是寧夏電力界最先接觸電腦的“弄潮兒”。他的同事們也從浩瀚的數(shù)據(jù)計(jì)算海洋中解脫出來。當(dāng)年的黃永寧雖然年輕，但是在大伙的心目中已成為知名的“電力人物”了。

如今，寧夏電科院所使用的電力系統(tǒng)計(jì)算分析工具，與當(dāng)年相比不可同日而語(yǔ)。剛剛建成的“寧夏電力公司電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)室”是國(guó)內(nèi)目前最為先進(jìn)的全數(shù)字動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)之一。借助這一平臺(tái)，黃永寧及其團(tuán)隊(duì)將開創(chuàng)寧夏電網(wǎng)電力系統(tǒng)仿真分析工作的全新局面。

“我們要像‘保健醫(yī)生’一樣，讓電網(wǎng)運(yùn)行‘規(guī)矩有型’”

又一個(gè)喜訊在寧夏電力系統(tǒng)交口相傳――黃永寧主持完成的《節(jié)能型電網(wǎng)限流裝置的研制與應(yīng)用》科研項(xiàng)目，獲寧夏回族自治區(qū)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，寧夏電力公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，該裝置的實(shí)用新型和外觀設(shè)計(jì)兩項(xiàng)專利獲國(guó)家專利局授權(quán)。

迄今為止，國(guó)內(nèi)外研究應(yīng)用的超導(dǎo)故障限流器、串聯(lián)諧振限流器及固態(tài)限流器等，采用電力電子器件的限流裝置，雖然動(dòng)作快速但容量有限，價(jià)格昂貴，應(yīng)用量很少，大部分處于試驗(yàn)樣機(jī)階段。黃永寧及團(tuán)隊(duì)研制的節(jié)能型電網(wǎng)限流裝置取得了新的突破。在石嘴山供電局投運(yùn)的35KV戶外電網(wǎng)限流裝置，每年可節(jié)省運(yùn)行損耗高達(dá)390萬(wàn)千瓦時(shí)，直接節(jié)電經(jīng)濟(jì)效益達(dá)195萬(wàn)元。

目前，黃永寧及其團(tuán)隊(duì)正在推進(jìn)《戶外高壓可重復(fù)節(jié)能電網(wǎng)限流裝置研制》科研項(xiàng)目。為克服瓶頸，他創(chuàng)造性地提出了“戶外高壓可重復(fù)節(jié)能限流裝置”的構(gòu)想。該裝置以較低的成本和極大的節(jié)能降耗效果，實(shí)現(xiàn)在高壓、超高壓電網(wǎng)限制短路電流的功能?！斑@是一項(xiàng)世界領(lǐng)先技術(shù)”，黃永寧估算，該限流裝置若運(yùn)用于全國(guó)電網(wǎng)，將產(chǎn)生百億元的經(jīng)濟(jì)效益。

“‘短路與諧波’是威脅電網(wǎng)安全的幽靈，必須像醫(yī)生做手術(shù)一樣精確診治。”黃永寧做出剪刀的手勢(shì)。自從事電能質(zhì)量分析與測(cè)試以來，諧波成為了黃永寧及其團(tuán)隊(duì)直面的一大難題。黃永寧說，這一課題做了20多年，我們要像“保健醫(yī)生”，手拿“手術(shù)刀”，讓電網(wǎng)運(yùn)行“規(guī)矩有型”。

黃永寧說，諧波是影響電網(wǎng)電能質(zhì)量的“罪魁禍?zhǔn)住保瑢?duì)電網(wǎng)的污染就像化工廠向清澈的湖泊排污一樣。在理想干凈的供電系統(tǒng)中，在只含線性元件的簡(jiǎn)單電路里，流過的電流與施加的電壓成正比，流過的電流是正弦波。在實(shí)際的供電系統(tǒng)中，由于有非線性負(fù)荷，如整流負(fù)載、電力機(jī)車、軋鋼機(jī)、電弧爐等存在，當(dāng)電流流過與所加電壓不呈線性關(guān)系的負(fù)荷時(shí)，就形成非正弦電流，造成電網(wǎng)污染。諧波使電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低，使電氣設(shè)備過熱、產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，并使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發(fā)生故障或燒毀。

“作為從事電網(wǎng)系統(tǒng)分析研究電能質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督的一名工作人員，必須結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀，為當(dāng)?shù)仉娏ㄔO(shè)和用戶使用優(yōu)良電能，掃清一切技術(shù)故障。”黃永寧針對(duì)高耗能負(fù)荷，提出的無(wú)功補(bǔ)償兼帶濾波的措施被高耗能廠家廣泛應(yīng)用，使得電網(wǎng)電能質(zhì)量得到顯著改善。

1994年，第一條電氣化鐵路寶中鐵路寧夏段開建，寧夏電網(wǎng)面臨前所未有的全新課題。黃永寧開始研究電氣化鐵路對(duì)寧夏電網(wǎng)的影響。當(dāng)時(shí)，他和團(tuán)隊(duì)率先在全國(guó)使用CHP電力系統(tǒng)諧波分析程序，進(jìn)行寶中電氣化鐵道諧波及負(fù)序分量計(jì)算工作，計(jì)算報(bào)告《寶中電氣化鐵道寧夏段諧波分量計(jì)算報(bào)告》獲寧夏電力公司優(yōu)秀科技論文一等獎(jiǎng)。

研究雖有進(jìn)展，但如何將鐵路機(jī)車運(yùn)行過程模擬出來？機(jī)車運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生多少諧波？帶電多長(zhǎng)時(shí)間？對(duì)供電電網(wǎng)有什么影響？一系列嶄新的課題面前，黃永寧選擇了重回母?！俺潆姟埃瑫r(shí)也為了圓夢(mèng)。

黃永寧說，四年大學(xué)生活對(duì)自己而言是一場(chǎng)如癡如醉的夢(mèng)，現(xiàn)在這個(gè)夢(mèng)依然未醒。這一次尋夢(mèng)之旅其實(shí)并不浪漫，面對(duì)電氣化鐵路對(duì)寧夏電網(wǎng)影響的整體分析評(píng)估，諸多技術(shù)難關(guān)需要攻克。最終，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，他以該項(xiàng)目為論文選題，如愿拿到了一直心儀的“工程碩士”。

“電網(wǎng)安全只有起點(diǎn)，沒有終點(diǎn)”

見到黃永寧時(shí)，他正在電網(wǎng)仿真實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)同事做線路參數(shù)測(cè)試，模擬實(shí)驗(yàn)電網(wǎng)交直流混合仿真計(jì)算分析。偶爾會(huì)有爭(zhēng)論，但他親和的語(yǔ)氣讓實(shí)驗(yàn)室氣氛融洽。其實(shí)，更多時(shí)候是他過硬的理論知識(shí)令同事們“折服”。

“與同事們探討問題是一種快樂，爭(zhēng)論會(huì)產(chǎn)生靈感，使得分析和實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃呱辖輳?。”黃永寧笑呵呵地說。

在實(shí)驗(yàn)室里與他“交鋒”的系統(tǒng)分析專責(zé)田蓓，與黃永寧共事7年，是他一手帶起來的技術(shù)骨干。

2004年，寧夏電力試驗(yàn)研究所與銀川電校合并為寧夏電力科技教育工程院。工程院成立后，系統(tǒng)室也進(jìn)行了重組，只剩黃永寧一人。田蓓等新調(diào)入的7位電校老師，具備豐富的理論知識(shí)，但實(shí)踐能力尚需提高。黃永寧的工作便由原來只管專業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)、教培“兩翼齊飛”。

田蓓和同事們回憶起當(dāng)時(shí)的情景，感慨萬(wàn)千：“作為一名只教過電力基礎(chǔ)課程的年輕職工，轉(zhuǎn)為從事電力系統(tǒng)分析計(jì)算，心里完全沒底。黃永寧耐心細(xì)致的言傳身教，讓我們很快找到了感覺?！?/p>

5年后，黃永寧的團(tuán)隊(duì)不僅承擔(dān)起繁重的教學(xué)任務(wù)，電網(wǎng)分析專業(yè)更是突飛猛進(jìn)，現(xiàn)已能夠承擔(dān)電網(wǎng)分析、試驗(yàn)方面的各項(xiàng)基礎(chǔ)工作和國(guó)網(wǎng)公司科研項(xiàng)目，成績(jī)斐然：

完成750kV、±500kV及大機(jī)組群接入寧夏電網(wǎng)的前期研究項(xiàng)目――短路電流、過電壓計(jì)算及其限制措施研究?jī)蓚€(gè)子項(xiàng)目，獲國(guó)網(wǎng)公司科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、寧夏電力公司科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)；

推進(jìn)寧夏電網(wǎng)仿真中心建設(shè)，完成寧夏電網(wǎng)動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用。完成了基于ADPSS的寧夏電網(wǎng)主網(wǎng)架數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)及其應(yīng)用，搭建了詳細(xì)的寧夏電網(wǎng)主網(wǎng)架電磁暫態(tài)仿真模型與機(jī)電暫態(tài)仿真模型融合，建成了全數(shù)字式寧夏電網(wǎng)……

電氣化鐵道技術(shù)論文范文第3篇

[關(guān)鍵詞] 化工污穢 絕緣子 污閃 防范對(duì)策

電氣化鐵路接觸網(wǎng)絕緣子表面積污， 在惡劣天氣下引起污穢閃絡(luò)，造成大面積、長(zhǎng)時(shí)間停電故障，是頻發(fā)性事故之一。隴海線邵崗集站、新月線焦作―柏山區(qū)間接觸網(wǎng)2007年8月至2009年1月發(fā)生4次大面積連續(xù)污閃跳閘，多次發(fā)生零散跳閘，長(zhǎng)時(shí)間中斷供電，對(duì)運(yùn)輸干擾很大。斷路器反復(fù)受沖擊導(dǎo)致壽命下降，多處接觸網(wǎng)絕緣子閃絡(luò)擊穿，嚴(yán)重影響牽引供電設(shè)備安全。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，邵崗集、焦作至柏山區(qū)間分別靠近瑞霖復(fù)合肥廠（以下簡(jiǎn)稱瑞霖廠）、多氟多化工股份責(zé)任有限公司（以下簡(jiǎn)稱多氟多公司），導(dǎo)致上述跳閘均由兩廠排放的污穢造成。

1 化工污穢區(qū)段狀況及跳閘特點(diǎn)

1.1 污穢源距鐵路過近

《GB/T 16434-1996高壓架空線路和發(fā)、變電所環(huán)境污區(qū)分級(jí)及外絕緣選擇標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：離化學(xué)污源和爐煙污穢300m以內(nèi)為大氣特別嚴(yán)重污染地區(qū)，是污穢等級(jí)最高的Ⅳ級(jí)。經(jīng)測(cè)量，瑞霖廠排污煙囪距鐵路78m，多氟多公司排污源距鐵路36m。均為大氣特別嚴(yán)重污染地區(qū)，應(yīng)采取最嚴(yán)格的治污措施。

1.2 所排污穢具有腐蝕性

瑞霖廠主要排放物為SO2和含Cd、As、Hg、F廢氣，多氟多公司主要排放物為含氟廢氣，均為有毒有害物質(zhì)，嚴(yán)重影響環(huán)境。污閃接觸網(wǎng)金屬構(gòu)件腐蝕嚴(yán)重（見圖1），周邊植被異常枯萎。

圖1 污閃接觸網(wǎng)金屬構(gòu)件腐蝕情況

1.3 污染物排放筒高度較低

瑞霖廠排污煙囪高15m，多氟多公司采用無(wú)煙囪排放污染物。

1.4 污閃絕緣子表面臟污不明顯

污閃絕緣子表面積灰不多，附著物多為白色顆粒，臟污現(xiàn)象不明顯，巡視不易發(fā)現(xiàn)。

1.5 頻繁跳閘持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)

邵崗集站接觸網(wǎng)2007年8月24日連續(xù)跳閘10次，中斷供電58分鐘，9月27日跳閘9次，中斷供電38分鐘。焦作至柏山間接觸網(wǎng)2008年2月24日連續(xù)跳閘9次，2009年1月31日跳閘4次。每次大面積跳閘均伴隨雨霧天氣，少則數(shù)小時(shí)，多則十幾個(gè)小時(shí)。

1.6 絕緣子污閃范圍大

距污染源約300m范圍內(nèi)，接觸網(wǎng)絕緣子均發(fā)現(xiàn)閃絡(luò)燒傷。300m～500m范圍內(nèi)絕緣子也有污穢吸附，但污穢積累速度減慢，由于清掃及時(shí)，未發(fā)生污閃故障。

1.7 跳閘均發(fā)生在雨雪霧等惡劣天氣

2 絕緣子污閃分析

2.1 污閃形成機(jī)理

一般而言，干燥狀態(tài)下絕緣子表面沉積的污穢物電阻很大，在霧、露、毛毛雨或者環(huán)境濕度較高的時(shí)候，污穢物中含有的可溶鹽成份溶解，產(chǎn)生正負(fù)離子，可在電場(chǎng)力作用下定向運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于在絕緣設(shè)備表面形成了一層導(dǎo)電膜，產(chǎn)生較大的泄漏電流。

由于絕緣子表面材質(zhì)的不同、形狀結(jié)構(gòu)的變化、表面污層分布不均勻、污層潤(rùn)濕程度不同等因素的影響，泄漏電流在設(shè)備表面上的分布不均勻。在電流密度比較大的地方，熱效應(yīng)顯著，污穢物中含有的水分被蒸發(fā)，在絕緣設(shè)備表面形成干燥帶。由于干燥帶中的污穢物絕緣電阻值很高，壓降很高。當(dāng)干燥帶某處的場(chǎng)強(qiáng)值超過起暈場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，就會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定的沿面局部放電現(xiàn)象，呈間歇脈沖狀態(tài)。當(dāng)放電火花熄滅時(shí)，由于此時(shí)已形成明顯的干燥帶，泄漏電流燥帶的高電阻限制到很小的值，泄漏電流的烘干作用幾乎終止，大氣的潮濕會(huì)使干燥帶重新濕潤(rùn)，從而在場(chǎng)強(qiáng)較高處又產(chǎn)生新的放電火花。

由于絕緣子的泄漏距離較小，如果絕緣子臟污比較嚴(yán)重、表面充分受潮，就會(huì)出現(xiàn)較強(qiáng)烈的局部放電現(xiàn)象，泄漏電流脈沖幅值較大，可達(dá)數(shù)十或數(shù)百毫安。這種間歇脈沖狀放電現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展也是隨機(jī)的、不穩(wěn)定的，在一定的條件下，局部電弧會(huì)逐漸沿面伸展并最終完成閃絡(luò)，即污閃。

2.2 影響污閃因素

2.2.1 臟污與濕潤(rùn)

電壓、氣候、污穢是絕緣子污閃的三個(gè)要素，臟污、濕潤(rùn)是構(gòu)成污閃的兩項(xiàng)基本條件，二者缺一不可。絕緣子的泄漏電流最大值隨等值鹽密的增加成線性關(guān)系，隨相對(duì)濕度的增加成非線性關(guān)系。

2.2.2 天氣影響

中到大雨時(shí)水滴較大，降速較快，對(duì)污染絕緣子有沖洗作用，凈化積污明顯，不易發(fā)生污閃故障。而在霧天，濃度越大，泄漏電流值越大，更易發(fā)生污閃事故。

3 防范對(duì)策

對(duì)于一般的高積灰、高鹽密污穢，防污閃技術(shù)措施主要有：提高絕緣水平（調(diào)爬及采用防污型絕緣子）、使用防污閃涂料、加強(qiáng)清掃。對(duì)于化工污穢，沒有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)，我們先后嘗試了多種方法。

3.1 絕緣整治

3.1.1 加強(qiáng)絕緣清掃，污閃可大大減少

在雨霧等濕潤(rùn)天氣前清掃絕緣可有效避免污閃，但受天氣預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率、檢修天窗控制嚴(yán)格等影響，很難及時(shí)清掃絕緣子，故采取大大縮短清掃周期的方法。將檢規(guī)規(guī)定的6～12個(gè)月清掃周期改為干燥季節(jié)每月清掃，雨霧季每半月清掃后，多氟多公司附近接觸網(wǎng)污閃故障大大減少。

3.1.2 更換合成絕緣子，污閃周期可以延長(zhǎng)

硅橡膠合成絕緣子有優(yōu)異的憎水性和憎水遷移特性，同時(shí)由于等效直徑小，泄露電流也就小于瓷及玻璃絕緣子，故具有相對(duì)較強(qiáng)的耐污閃能力。但當(dāng)硅橡膠表面污層過厚，憎水性難以遷移至污層表面，在長(zhǎng)時(shí)間的潮濕條件下，憎水性呈現(xiàn)逐漸減弱甚至?xí)簳r(shí)消失，導(dǎo)致絕緣子性能大大降低。多氟多公司附近接觸網(wǎng)更換合成絕緣子后，在不清掃的情況下，污閃發(fā)生的周期從半個(gè)月延長(zhǎng)至三個(gè)月左右。

3.1.3 更換大爬距絕緣子，防污閃能力略有提升

瑞霖廠附近接觸網(wǎng)按重污區(qū)設(shè)計(jì)，原采用爬距1400mm絕緣子，后更換為爬距1600mm絕緣子，實(shí)踐證明防污閃效果不理想。

3.1.4 加裝絕緣子防塵罩，防污閃作用不大

為減少降落吸附在絕緣子上的污穢，在多氟多公司附近接觸網(wǎng)棒式絕緣子有電側(cè)第一與第二瓷裙間安裝大半徑防污罩，防污閃效果不理想。

3.1.5 涂刷長(zhǎng)效憎水涂層，在化工污穢區(qū)不適用

RTV涂料優(yōu)異的耐污閃性能是設(shè)備爬距不能滿足要求時(shí)所采用的一種補(bǔ)救措施，主要用于變電站電瓷設(shè)備上。在多氟多公司附近接觸網(wǎng)絕緣子上涂刷RTV涂料，其后4個(gè)月為無(wú)雨期未發(fā)生污閃，但在首場(chǎng)小雨時(shí)再次污閃。其原因是化工污穢具有較強(qiáng)腐蝕性，RTV涂料易受到破壞。

3.2 污染源治理

3.2.1 瑞霖排污設(shè)備改造后效果顯著

據(jù)瑞霖廠提供的由環(huán)保部門出具的污染物排放檢測(cè)報(bào)告，滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297－1996）二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。考慮到其排氣筒距線路很近且高度過低，我們要求其加高煙囪，利用高空氣流擴(kuò)散快的特點(diǎn)，污染物向更高、更廣的范圍擴(kuò)散，稀釋排放廢氣，減輕局部地區(qū)大氣污染。廠方將煙囪加高到55m，兩年來，未發(fā)生污閃故障，效果顯著。

3.2.2 多氟多排污依舊，污閃仍在

多氟多公司拒不承擔(dān)治污責(zé)任，排污依舊，也未采用高煙囪稀釋法。在按半月為周期清掃絕緣子的情況下，污閃故障仍有發(fā)生。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，電氣化鐵道進(jìn)入快速發(fā)展期，沿線化工污穢導(dǎo)致接觸網(wǎng)絕緣子污閃故障必然大量發(fā)生，這種電氣化鐵路的特有故障將大大降低牽引供電的可靠性，嚴(yán)重影響運(yùn)輸安全。縮短污穢區(qū)絕緣子清掃周期，有明顯防污閃效果，但頻繁作業(yè)投入很大；其它加強(qiáng)絕緣的方法效果欠佳；污染源治理作為防污閃治本之策，應(yīng)堅(jiān)決要求執(zhí)行。

建議鐵路主管部門聯(lián)合環(huán)保部門，加強(qiáng)對(duì)電氣化鐵道沿線化工污穢源的控制。禁止在鐵路近距離內(nèi)（建議距500m以上）新建化肥廠、化工廠、鋼鐵廠、鋁廠等可能導(dǎo)致污閃的化工污穢源，對(duì)既有導(dǎo)致接觸網(wǎng)污閃的化工污穢源強(qiáng)制進(jìn)行治污改造。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任志超，吳廣寧，周利軍，雷棟，閔英杰，羅楊.大秦線大同地區(qū)接觸網(wǎng)外絕緣污閃因素調(diào)查與污穢測(cè)試的研究[J].機(jī)車電傳動(dòng)，2010, (5): 47-50.

電氣化鐵道技術(shù)論文范文第4篇

論文摘要：結(jié)合實(shí)際闡述電能質(zhì)量的幾種改善方法與措施；無(wú)源濾波器、有源濾波器、靜止型無(wú)功補(bǔ)償裝置，介紹了它們的基本組成和原理，這些方法可以有效地解決穩(wěn)態(tài)時(shí)的電壓質(zhì)量問題；文章還就電能質(zhì)量技術(shù)的改進(jìn)與提高，提出系統(tǒng)化綜合補(bǔ)償技術(shù)是解決電能質(zhì)量問題的“治本”途徑，以解決動(dòng)態(tài)電能質(zhì)量問題。

一、電能質(zhì)量指標(biāo)

電能質(zhì)量的定義：導(dǎo)致用戶設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差。這個(gè)定義簡(jiǎn)單明晰，概括了電能質(zhì)量問題的成因和后果。隨著基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制設(shè)備與電子裝置的廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)中用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，即變頻裝置、電弧爐煉鋼、電氣化鐵道等非線性、沖擊性負(fù)荷造成對(duì)電能質(zhì)量的污染與破壞，而電能作為商品，人們會(huì)對(duì)電能質(zhì)量提出更高的要求，電能質(zhì)量已逐漸成為全社會(huì)共同關(guān)注的問題，有關(guān)電能質(zhì)量的問題已經(jīng)成為電工領(lǐng)域的前沿性課題，有必要對(duì)其相關(guān)指標(biāo)與改善措施作討論和分析。

電能質(zhì)量指標(biāo)是電能質(zhì)量各個(gè)方面的具體描述，不同的指標(biāo)有不同的定義，參考IEC標(biāo)準(zhǔn)、從電磁現(xiàn)象及相互作用和影響角度考慮給出的引起干擾的基本現(xiàn)象分類如下：

(1)低頻傳導(dǎo)現(xiàn)象：諧波、間諧波、電壓波動(dòng)、電壓與電流不平衡，電壓暫降與短時(shí)斷電，電網(wǎng)頻率變化，低頻感應(yīng)電壓，交流網(wǎng)絡(luò)中的直流；(2)低頻輻射現(xiàn)象：磁場(chǎng)、電場(chǎng)；(3)高頻傳導(dǎo)現(xiàn)象：感應(yīng)連續(xù)波電壓與電流，單向瞬態(tài)、振蕩瞬態(tài)；(4)高頻輻射現(xiàn)象：磁場(chǎng)、電場(chǎng)、電磁場(chǎng)(連續(xù)波、瞬態(tài))；(5)靜電放電現(xiàn)象。

對(duì)于以上電力系統(tǒng)中的電磁現(xiàn)象，穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象可以利用幅值、頻率、頻譜、調(diào)制、缺口深度和面積來描述，非穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象可利用上升率、幅值、相位移、持續(xù)時(shí)間、頻譜、頻率、發(fā)生率、能量強(qiáng)度等描述。

保障電能質(zhì)量既是電力企業(yè)的責(zé)任，供電企業(yè)應(yīng)保證供給用戶的供電質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)也是用戶(擁有干擾性負(fù)荷)應(yīng)盡的義務(wù)，即用戶用電不得危害供電；安全用電；對(duì)各種電能質(zhì)量問題應(yīng)采取有效的措施加以抑制。

電能質(zhì)量指標(biāo)國(guó)內(nèi)外大多取95％概率值作為衡量依據(jù)，并需指明監(jiān)測(cè)點(diǎn)，這些指標(biāo)特點(diǎn)也對(duì)用電設(shè)備性能提出了相應(yīng)的要求。即電氣設(shè)備不僅應(yīng)能在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值之內(nèi)正常運(yùn)行，而且應(yīng)具備承受短時(shí)超標(biāo)運(yùn)行的能力。

二、電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

綜合新頒布的電磁兼容國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，中低壓電能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)分5大類13個(gè)指標(biāo)。

(1)頻率偏差：包括在互聯(lián)電網(wǎng)和孤立電網(wǎng)中的兩種；

(2)電壓幅值：慢速電壓變化(即電壓偏差)；快速電壓變化(電壓波動(dòng)和閃變)；電壓暫降(是由于系統(tǒng)故障或干擾造成用戶電壓短時(shí)間(10ms～lmin)內(nèi)下降到90％的額定值以下，然后又恢復(fù)到正常水平，會(huì)使用戶的次品率增大或生產(chǎn)停頓)；短時(shí)斷電(又稱電壓中斷，是由于系統(tǒng)故障跳閘后造成用戶電壓完全喪失(3min，電壓中斷使用戶生產(chǎn)停頓，甚至混亂)；長(zhǎng)時(shí)斷電；暫時(shí)工頻過電壓；瞬態(tài)過電壓；

(3)電壓不平衡；

(4)電壓波形：諧波電壓；間諧波電壓；(由較大的波動(dòng)或沖擊性非線性負(fù)荷引起，如大功率的交一交變頻，間諧波的頻率不是工頻的整數(shù)倍，但其危害等同于整數(shù)次諧波)。

(5)信號(hào)電壓(在電力傳輸線上的高頻信號(hào)，用于通信和控制)

三、電能質(zhì)量污染的治理

1、治理的基礎(chǔ)性工作

首先要掌握供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)電能質(zhì)量開展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以掌握其動(dòng)態(tài)；第二是分析診斷其變化，即在詳細(xì)分析電能質(zhì)量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用仿真軟件對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的固有諧振特性進(jìn)行計(jì)算與分析，排除虛假的諧波干擾；第三是開展系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)和改造，變電站的設(shè)計(jì)和投運(yùn)以及新的電力用戶投運(yùn)之前都要進(jìn)行諧波源負(fù)荷及電能質(zhì)量要求等方面的技術(shù)咨詢，線路網(wǎng)絡(luò)改造和建設(shè)也要結(jié)合運(yùn)行負(fù)荷的特點(diǎn)和措施，以降低線損，降低設(shè)備損失事故，最后才是開展濾波裝置或無(wú)功補(bǔ)償裝置的研制、調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，以了解治理后的效果，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

2、SVC裝置

近些年來發(fā)展起來的SVC裝置是一種快速調(diào)節(jié)無(wú)功功率的裝置，已成功地用于電力、冶金、采礦和電氣化鐵道等沖擊性負(fù)荷的補(bǔ)償，它可使所需無(wú)功功率作隨機(jī)調(diào)整，從而保持在非線性、沖擊性負(fù)荷連接點(diǎn)的系統(tǒng)電壓水平的恒定。

Qi＝QD+QL-Qc(2)

式(2)中Qi、QD、QL、Qc分別為：系統(tǒng)公共連接點(diǎn)的無(wú)功功率、負(fù)荷所需的無(wú)功功率、可調(diào)(可控)電抗器吸收的無(wú)功功率、電容器補(bǔ)償裝置發(fā)出的無(wú)功功率，單位均為kvar。

當(dāng)負(fù)荷產(chǎn)生沖擊無(wú)功QD時(shí)，將引起

Qi＝QD+QL+Qc(3)

其中Qc=0，欲保持QC不變，即Qi＝0，則QD＝-QL，即SVC裝置中感性無(wú)功功率隨沖擊負(fù)荷無(wú)功功率作隨機(jī)調(diào)整，此時(shí)電壓水平能保持恒定不變。

SVC由可控支路和固定(或可變)電容器支路并聯(lián)而成，主要有四種型式：

(1)可控硅閥控制空芯電抗器型(稱TCR型)SVC，它用可控硅閥控制線性電抗器實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)的無(wú)功功率調(diào)節(jié)，它具有反應(yīng)時(shí)間快(5～20ms)、運(yùn)行可靠、無(wú)級(jí)補(bǔ)償、分相調(diào)節(jié)，能平衡有功，適用范圍廣，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。TCR裝置還能實(shí)現(xiàn)分相控制，有較好的抑制不對(duì)稱負(fù)荷的能力，因而在電弧爐系統(tǒng)中采用最廣泛，但這種裝置采用了先進(jìn)的電子和光導(dǎo)纖維技術(shù)，對(duì)維護(hù)人員要專門培訓(xùn)提高維護(hù)水平。

(2)可控硅閥控制高阻抗變壓器型(TCT型)，優(yōu)點(diǎn)與TCR型差不多，但高阻抗變壓器制造復(fù)雜，諧波分量也略大一些。由于有油，要求一級(jí)防火，只宜布置在一層平面或戶外，容量在30Mvar以上時(shí)價(jià)格較貴，不能得到廣泛采用。

(3)可控硅開關(guān)控制電容器型(TSC)：分相調(diào)節(jié)、直接補(bǔ)償、裝置本身不產(chǎn)生諧波，損耗小，但是它是有級(jí)調(diào)節(jié)，綜合價(jià)格比較高。

(4)自飽和電抗器型(SSR型)：維護(hù)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，過載能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快，降低閃變效果好，但其噪音大，原材料消耗大，補(bǔ)償不對(duì)稱電爐負(fù)荷自身產(chǎn)生較大諧波電流，無(wú)平衡有功負(fù)荷的能力。

3、無(wú)源濾波裝置

該裝置由電容器、電抗器，有時(shí)還包括電阻器等無(wú)源元件組成，以對(duì)某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路，以達(dá)到抑制高次諧波的作用；由于SVC的調(diào)節(jié)范圍要由感性區(qū)擴(kuò)大到容性區(qū)，所以濾波器與動(dòng)態(tài)控制的電抗器一起并聯(lián)，這樣既滿足無(wú)功補(bǔ)償、改善功率因數(shù)，又能消除高次諧波的影響。

4、有源濾波器

雖然無(wú)源濾波器具有投資少、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)階段廣泛用于配電網(wǎng)中，但由于濾波器特性受系統(tǒng)參數(shù)影響大，只能消除特定的幾次諧波，而對(duì)某些次諧波會(huì)產(chǎn)生放大作用，甚至諧振現(xiàn)象等因素，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，人們將濾波研究方向逐步轉(zhuǎn)向有源濾波器(ActivePowerFliter，縮寫為APF)。

APF即利用可控的功率半導(dǎo)體器件向電網(wǎng)注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零，達(dá)到實(shí)時(shí)補(bǔ)償諧波電流的目的。它與無(wú)源濾波器相比，有以下特點(diǎn)：

a.不僅能補(bǔ)償各次諧波，還可抑制閃變，補(bǔ)償無(wú)功，有一機(jī)多能的特點(diǎn)，在性價(jià)比上較為合理；

b.濾波特性不受系統(tǒng)阻抗等的影響，可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生諧振的危險(xiǎn)；

c.具有自適應(yīng)功能，可自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償變化著的諧波，即具有高度可控性和快速響應(yīng)性等特點(diǎn)。

電氣化鐵道技術(shù)論文范文第5篇

論文關(guān)鍵詞：張力放線，走板平衡器，走板掉槽

 

1、引言

在如今的電力線路施工過程中，使用大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行張力放線已經(jīng)成為施工規(guī)程和現(xiàn)實(shí)施工條件的必然要求，機(jī)械張力放線能大大增加放線的施工速度，但是在具體的施工過程中，一旦遇到類似通道受阻、更換線軸、中途停車、放線走板掉槽等情況時(shí)，就要求必須及時(shí)進(jìn)行處理，這就需要耗費(fèi)大量的人力和物力，降低張力放線的施工效率。在電力工程項(xiàng)目建設(shè)工期日益緊張的今天，因?yàn)檫@些原因造成的工時(shí)浪費(fèi)已經(jīng)成為制約工期的一個(gè)重要因素，將對(duì)工程能否按期投運(yùn)、發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生重要影響[1,2,3,4]。

盡管通道、工藝等原因造成的停止時(shí)間是無(wú)法預(yù)見和避免的，但影響張力放線施工效率的主要因素是張力放線走板掉槽。所以，如果我們能對(duì)施工設(shè)備和器具進(jìn)行適當(dāng)改造，提高張力放線的施工技術(shù)，減少因平衡器掉槽導(dǎo)致施工中斷情況的發(fā)生，從而可以大大提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。

2、原因分析

張力放線過程中，在導(dǎo)線正常行進(jìn)時(shí)，走板是用來控制和保持導(dǎo)線平穩(wěn)行進(jìn)防止其纏繞和翻轉(zhuǎn)。這時(shí)平衡器是自然下垂，有平衡器重錘的重力作用，一般不

會(huì)出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)等意外現(xiàn)象，如下圖1(a)所示。當(dāng)張力放線走板經(jīng)過直線放線滑車時(shí)，滑車輪槽的上平面都是水平的，行進(jìn)時(shí)平衡器隨著前面的走板從中間的槽里通過走板掉槽，此時(shí)的平衡器由于受重力作用，下垂方向與滑車輪槽方向一致，因而能順利通過，一般也不會(huì)發(fā)生掉槽現(xiàn)象，如下圖1(b)所示。但是，當(dāng)張力放線走板經(jīng)過轉(zhuǎn)角放線滑車時(shí)，轉(zhuǎn)角放線滑車受向內(nèi)的合力作用，滑車會(huì)發(fā)生傾斜，滑車輪槽的上平面也跟著發(fā)生傾斜，如下圖1 (c)所示。此時(shí)的平衡器雖然仍受重力作用而豎直下垂，但正是由于平衡器下垂方向與滑車輪槽方向不一致，很容易滑落到其他的槽里或掉到導(dǎo)線外邊，如果此時(shí)再繼續(xù)行進(jìn)，就會(huì)造成走板翻轉(zhuǎn)，甚至引起導(dǎo)線纏繞，因此必須立刻停止?fàn)恳?，中斷施工，如下圖1 (d)所示。

圖1放線過程中走板的各種狀況圖

為什么會(huì)造成上述情況呢？一般張力放線走板平衡器尾部都是方柱形的，但為了更好地保護(hù)導(dǎo)線，滑車輪槽通常都是圓形的，形狀的不一致卻造成了平衡器不能完全吻合地在滑車輪槽內(nèi)行進(jìn)。所以一旦滑車輪槽上平面發(fā)生偏移時(shí)，走板平衡器就很容易滑落[1]小論文。

所以總體上說，導(dǎo)致掉槽現(xiàn)象發(fā)生的主要原因有：第一，滑車受合力作用，發(fā)生傾斜，導(dǎo)致滑車輪槽的方向也發(fā)生傾斜，與放線走板平衡器下垂方向不一致；第二，滑車輪槽與張力放線走板平衡器的形狀不一致[2]。但是，在具體施工過程中，滑車輪槽方向傾斜，與放線走板平衡器下垂方向不一致這種情況是無(wú)法避免的；而滑車輪槽與張力放線走板平衡器形狀不一致是可以改進(jìn)的，因此應(yīng)作為技術(shù)主要改進(jìn)的對(duì)象。

3、改進(jìn)措施

經(jīng)過長(zhǎng)期詳細(xì)的觀察與分析，在實(shí)際施工中，當(dāng)走板平衡器最后一節(jié)通過滑車的時(shí)候容易出現(xiàn)掉槽現(xiàn)象，而前面幾節(jié)通過時(shí)很少發(fā)生這種意外情況，因此需要對(duì)平衡器最后一節(jié)――方柱體進(jìn)行改造。由于輪槽是圓弧形的，方柱體與弧形槽不合適，可以將方柱體改為圓柱體。同時(shí)，在對(duì)張力放線走板平衡器相關(guān)參數(shù)的測(cè)量中發(fā)現(xiàn)，走板平衡器在導(dǎo)線行進(jìn)中起到保持平衡的作用，合適的長(zhǎng)度和重量是比較關(guān)鍵的，所以在不影響其基本功能即不改變整個(gè)平衡器的長(zhǎng)度和重量的前提下，僅對(duì)它的形狀進(jìn)行改變。

經(jīng)過反復(fù)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證滑輪弧度大小，在不改變?cè)兄亓康幕A(chǔ)上走板掉槽，將走板平衡器最后一節(jié)拆除，根據(jù)原來的質(zhì)量，重新制作了一節(jié)，將其由方柱體變成了圓柱體，裝在原來位置。經(jīng)過改進(jìn)后，發(fā)生掉槽現(xiàn)象的機(jī)率有了明顯降低，但效果還不是很理想。通過對(duì)走板平衡器的結(jié)構(gòu)和掉槽時(shí)的狀況進(jìn)一步分析，結(jié)合試用情況，設(shè)想如果將鏈狀連接改為旋轉(zhuǎn)連接，在發(fā)生偏移時(shí)平衡器很容易自然回落到輪槽內(nèi)，這樣會(huì)不會(huì)使發(fā)生掉槽現(xiàn)象的機(jī)率進(jìn)一步降低？于是將平衡器最后一節(jié)變?yōu)榭尚D(zhuǎn)的圓柱體，連接方式由鏈狀連接變成旋轉(zhuǎn)連接，改進(jìn)后的走板平衡器如圖2所示。

圖2改進(jìn)后的放線張力走板

針對(duì)改進(jìn)后的走板平衡器在多條線路張力放線段施工中進(jìn)行了運(yùn)用和驗(yàn)證，特別對(duì)容易出現(xiàn)掉槽即走板通過轉(zhuǎn)角塔的情況進(jìn)行了實(shí)際調(diào)查和記錄，施工現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證效果如下圖3所示。經(jīng)過大量的實(shí)際調(diào)查和記錄，經(jīng)改進(jìn)后的張力放線走板平衡器在投入應(yīng)用時(shí)，極大地減少了因平衡器掉槽導(dǎo)致施工中斷情況的發(fā)生，從而大大提高了工作效率。

圖3施工現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證效果圖

4結(jié)論

通過對(duì)走板平衡器結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)改造，使放線走板發(fā)生掉槽的機(jī)率從原來的81.2%降低到現(xiàn)在的8.33%，提高了張力放線的施工技術(shù)和工作效率，減少因平衡器掉槽導(dǎo)致施工中斷情況的發(fā)生，從而節(jié)約了人力物力，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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[3]鄧新文；750kV平乾線張力放線施工中質(zhì)量問題分析及對(duì)策[J],廣西電力，2009，No5；

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