火力发电利用可燃物在燃烧时产生的热能,通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。下面是我整理的火力发电技术论文,希望你能从中得到感悟!
探讨火力发电厂烟气脱硫技术
[摘要] 文章 主要阐述了脱技术的分类和比较成熟的几种脱硫工艺技术并指出了合理运用这些先进的工艺技术。
[关键词]火电厂 脱硫技术 二氧化硫 新排放标准
[中图分类号] [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-270-2
1国内外脱硫技术研究现状
目前燃煤脱硫有3种方式:一是锅炉燃烧前脱硫,如洁净煤技术;二是燃烧过程中(炉内)脱硫,如循环流化床燃烧技术;三是燃烧后脱硫,即烟气脱硫技术。由于燃烧前和炉内脱硫的效率较低,难以达到较高的环保要求,因此目前火电厂,特别是大型火电机组烟气脱硫,主要采用炉后烟气脱硫(FGD)工艺。就目前的技术水平和现实能力而言,烟气脱硫技术也是世界上应用最广泛、最经济、最有效的一种控制SO2排放的技术。电厂烟气脱硫技术大致可分为干法、半干法和湿法3种类型。
干法脱硫
干法烟气脱硫技术是脱硫吸收和产物处理均在无液相介入的完全干燥的状态下进行,具有流程短、无污水废酸排出、净化后烟气温度高,利于烟囱排气扩散、设备腐蚀小等优点,反应产物亦为干粉状。此种 方法 的脱硫效率为40%~70%,脱硫剂利用率较低,但投资少、设备占地面积小。
半干法脱硫
半干法烟气脱硫技术是结合了湿法和干法脱硫的部分特点,吸收剂在湿的状态下脱硫,在干燥状态下处理脱硫产物;也有在干燥状态下脱硫,在湿状态下处理脱硫产物的。半干法的工艺特点是反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发吸收液中的水分,使最终产物为干粉状。这种方法的脱硫效率为70%~85%,较脱硫效率比湿法低,但投资及运行费用也较低,具有较好的经济性。
湿法脱硫
湿法烟气脱硫技术是液体或浆状吸收剂在湿的状态下脱硫和处理脱硫产物,具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。湿式烟气脱硫工艺脱硫产物为膏状物,可脱除烟气中95%以上的SO2。目前,日本和欧美等国家绝大部分燃煤电厂都采用此种方法。
2几种主要脱硫工艺简介
石灰石一石膏湿法脱硫工艺
目前,世界上应用最广泛、技术最为成熟的脱除技术是石灰石—石膏湿法脱硫工艺,它能占到FGD容量的70%左右。这种技术以石灰石为脱硫吸收剂,向吸收塔内喷入吸收剂浆液,让这些物质和烟气充分接触、混合,随之对烟气进行净化、洗涤,使烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及氧化空气发生化学反应,最后生成石膏,从而达到减少SO2排放的目的,是控制酸雨和SO2最有效的方法。
(1)脱硫效率高,技术成熟近年来,石灰石—石膏湿法脱硫技术发展迅速,脱硫效率能够达到95%以上,经过处理后SO2浓度和烟气含尘量都会大幅减少。从目前运行实际情况看,很多大型电厂普遍采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺,效果较好,有利于本地区烟气污染物总量控制,改善周边环境。此项技术成熟,运行 经验 多,运行稳定,易于调整,能够取得很好的经济效益。
(2)投资高,占地面积大石灰石—石膏湿法脱硫工艺需要配置石灰石粉碎、磨制系统,石膏脱水系统、废水处理系统等,因此占地面积比较大,况且设备多,一次性建设投资就会比较大。
(3)吸收剂资源丰富,价格便宜我国有丰富的石灰石资源,并且品质也较好,价格便宜,碳酸钙含量在90%以上,优者可达95%以上,钙利用率较高。
(4)副产物的综合利用石灰石—石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏。石膏是用于生产建材产品和水泥缓凝剂,目前我国房地产市场非常大,石膏的利用率也很高,且消耗大,因此脱硫副产品基本可以达到综合利用。这样不仅可以增加电厂的经济效益,还会降低企业的运行成本,减少二次污染。
炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫(LIFAC)
LIFAC技术是在炉内喷钙脱硫技术的基础上在锅炉尾部增设了增湿活化塔,以提高脱硫效率。石灰石粉作为吸收剂,由气力喷入炉膛950~1150℃的温度区,使石灰石受热分解为CaO和CO2,CaO再与烟气中的SO2反应生成CaSO3。此方法的脱硫效率较低,约为25%~35%。在尾部增湿活化反应器内,增湿水以雾状喷入,与未反应的CaO接触生成Ca(OH)2随后与烟气中的SO2反应,可以将系统脱硫效率提高到75%。增湿水由于烟气加热而迅速蒸发,未反应的吸收剂、反应产物被干燥,一部分从增湿活化器底部分离出来,其余的随烟气排出,被除尘器收集下来。为了提高吸收剂的利用率,部分飞灰返回增湿活化反应器入口实现再循环。
该技术具有以下特点:系统简单、占地面积少,投资及运行费用低,特别是可以分步实施,适应环保标准逐渐提高的要求,特别适用于中小机组改造,但可能会引起原锅炉结焦及受热面磨损;主要适用于燃煤含硫量低于的中、低硫煤种;脱硫效率在60%~85%之间,钙的利用率低,一般Ca/S为~;脱硫副产品呈干粉状,无废水排放,副产品的利用有一定困难,锅炉效率下降约。
循环流化床干法
烟气循环流化床脱硫技术(CFB)是20世纪80年代后期发展起来的一种新的烟气脱硫技术,该技术是利用循环流化床强烈的传热和传质特性,在吸收塔内加入消石灰等脱硫剂,用高速烟气使脱硫剂流态化从而与烟气强烈混合接触,烟气中的酸性污染物与脱硫剂中和、固化,从而达到净化烟气的目的。增湿(或制浆)后的吸收剂注入到吸收塔入口,使之均匀地分布在热态烟气中。此时,吸收剂得到干燥,烟气得到冷却、增湿,烟气中的SO2在吸收塔中被吸收,最终生成CaSO3和CaSO4。除尘器后的洁净烟气经引风机(或增压风机)升压后通过烟囱排放,被除尘器捕集下来的含硫产物和未反应的吸收剂,部分注入吸收塔进行再循环,以达到提高吸收剂利用率的目的。
旋转喷雾半干法烟气脱硫
喷雾干燥法脱硫工艺脱硫吸收剂是石灰,石灰经消化后加水形成消石灰乳,通过泵将其打入吸收塔内的雾化装置。在吸收塔内,被雾化后的吸收剂与烟气混合接触,并和烟气中的SO2发生化学反应,生成CaSO3和CaSO4,从而脱去烟气中的SO2。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形态随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。为提高脱硫吸收剂的利用率,将部分脱硫灰渣返回制浆系统进行循环利用,其余的可综合利用。
该技术具有以下特点:技术成熟,流程简单,系统可靠性高;单塔处理能力大小(约200MW);中等脱硫效率70%~85%,钙的利用率较低,一般Ca/S=~,对生石灰品质要求不高;脱硫副产品呈干粉状,无废水排放,不过副产品利用有一定困难。此技术适应于中小规模机组,燃煤含硫量一般不超过,脱硫效率均低于90%。此技术在西欧的德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典、芬兰等国家应用比较多,主要应用于小型电厂或垃圾焚烧装置,美国也有15套装置(总容量500MW)正在运行,其中最大单机容量为520MW。1993年,我国山东黄岛电厂4号机组(210MW)引进了三菱旋转喷雾干燥脱硫工艺装置,处理烟气量为3×106m3/h,设计脱硫效率为70%。运行初期出现过吸收塔塔壁积灰、喷嘴结垢堵塞、R/A圆盘磨损等问题,但经过改进后基本运行正常。
3结语
脱硫技术目前相对比较成熟,应用较广泛,对于降低我国火电厂的环境污染有着十分重要的意义。通过脱硫技术的不断发展,必能达到新标准二氧化硫的排放要求。
参考文献
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[4]韩买良,马学武,吴志勇.火电厂水处理岛优化设计研究[J].华电技术,2010,32(6):12-16.
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火力发电厂一次调频问题分析论文
摘要:
频率作为电力系统最重要的运行参数之一,其稳定性对电力系统的安全可靠运行有着重要的影响。作为电力发展主力军的火力发电厂,其调频功能直接关系着整个电力系统的安全稳定。本文从电网调频的介绍入手,介绍了一次调频的主要技术指标,通过分析火力发电厂一次调频目前存在的问题,提出了有针对性的改进措施。
关键词:
火力发电厂;一次调频;问题
一、引言
近年来我国电力工业发展十分迅速,现在虽然已经有部分核电机组,但是火力发电依然是电力发展的主力军、仍然占领着我国电力的大部分市场。现代化的火力发电厂是一个庞大、复杂的生产电能和热能的工厂,由燃料系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统和控制系统五部分组成。为了生产电能和热能,五大系统必须按照一系列规程、规章协调运行。火力发电厂协调运行的基本要求就是在经济、安全运行的前提下保证电能的质量指标,即在负荷变化的情况下,通过调整发电机组的运行参数以保证电压和频率的额定值,满足用户的要求。
二、电网调频介绍
由于电力系统日益庞大,电网结构日趋复杂,各种短路、甩负荷的事故经常发生,引起电力系统中的频率波动很大。因此为了保证电网的安全运行,为了保证电力系统中频率的稳定,电网调频就是通过发电机组调速系统根据电网频率的变化改变机组出力,将电网频率稳定在标称频率,电网调频又分为一次调频和二次调频。
一次调频指的是当电网频率超出一定范围时,电网频率的变化将使电网中参与一次调频的发电机组能在短时间内自动快速增加或减少负荷,利用机组的蓄热来快速响应电网频率的变化,以使电网频率重新趋于新平衡、稳定的能力。一次调频作为一个随机过程是维护电网稳定的重要手段,其主要特点是频率调整速度快,但调整数量有限并随发电机组不同而不同,同时还具有值班调度员难以控制的特点。
三、一次调频主要技术指标
根据电监会发布的《发电厂并网运行管理规定》(电监市场[2006] 42号)和《并网发电厂辅助服务管理暂行办法》(电监市场[2006]43号)分别制定的细则,一次调频的主要技术指标有以下几个方面:
(一)转速不等率6
转速不等率6是反映机组调频能力的重要指标,它不仅可以反映机组一次调频能力的强弱,而且还可表明稳定性的好坏。转速不等率6越大,机组的调频能力越小,但是稳定性好;转速不等率6越小,机组的调频能力越强,但是稳定性差。目前汽机的转速不等率6取5%。
(二)频率偏差死区
按照电网频率控制的要求,调频控制死区规定为:△f死区=士~士.根据电网频率控制的情况确定调频控制死区的设定值,目前暂按士设置。
(三)负荷调节范围
负荷调节范围是为了保持一次调频时机组的稳定性和设备的安全运行,对调频负荷进行的限幅,以防止一次调整动作时,机组出现过负荷的现象。设置机组负荷调节范围为△MW=士3%ECR~士6%ECR,机组一次调频负荷调节范围目前暂设置为士3%ECR。
四、火力发电厂一次调频存在问题及改进措施
火力发电厂一次调频能力受到很多因素的影响,例如火力发电厂一次调频能力的大小与火电机组的类型、自动控制系统的参数设置、自动控制系统模块的逻辑设计等因素都有很大的关系,特别是火电机组的实时运行情况例如锅炉的蓄热量,对火力发电厂一次调频能力的大小更是有重大的影响,蓄热量大的机组一次调频能力就强,反之亦然。为了充分发挥火力发电厂中一次调频的能力,本文将重点分析火力发电厂一次调频存在的问题。
(一)火力发电厂一次调频存在的问题
火力发电厂一次调频存在的问题主要包括以下几个方面的内容:
l、调度AGC指令与一次调频动作反向,削弱一次调频作用。由于设计上的不合理这种削弱一次调频作用的现象在火力发电厂中普遍存在。
2、一次调频组态不完善。一次调频的典型运行方式有协调投入、锅炉自动、DEH负荷控制和机组手动等四种,仅仅在协调投入运行方式下才能保证满足电网一次调频的要求,但是某些早期投产发电机组在投入协调方式运行时,一次调频组态不完善造成动作后回调。
3、协调投入运行时主蒸汽压力偏差设定值小。主蒸汽压力偏差设定值小会造成一次调频动作负荷较大,造成主蒸汽压力超差时闭锁负荷。
4、火力发电厂中存在个别机组某些运行方式下一次调频功能不尽完善。
5、频率保护装置和机组调节系统不协调。
(二)火力发电厂一次调频的改进措施
针对火力发电厂一次调频存在的问题,需要采取以下措施进行改进。
l、一次调频在协调不投入运行时将DEH侧一次调频单独使用。一次调频协调投入运行时时将DEH和DCS侧一次调频同时使用。
2、在对DEH粗调进行补偿的同时改善锅炉蓄热消耗引起的机前压力品质。
3、改善一次调频考核方式,为一次调频的.经济补偿提供有力证据。根据相关方面的研究,目前采取一次调频的月正确动作率和月贡献电量进行考核,会使考核过程更加合理、科学。
4、取消DCS和DEH画面上一次调频功能投腿操作按钮,保证一次调频功能始终处于投入状态。两个细则要求一次调频未经网调的批准不得退出,因此取消一次调频功能投腿操作按钮是保证一次调频始终投入的重要手段。
5、加强AGC数据传输的可靠性。AGC与协调控制系统的接口结构示惹西一AGC数据从中调的EMS到发电厂的DCS的传输途径如上图所示,因此EMS到DCS的数据传输具有经历环节多,传输距离长,转换过程多的特点,这些因素的存在就会造成输入输出模块故障,信号断线的现象,最终会影响到AGC的投入率。因此,为了提高火力发电厂一次调频的效率就要加强AGC数据传输的可靠性。
6、为了提高火力发电厂电网AGC的快速响应能力,设计特定的AGC机组运行方式。也就是在AGC负荷调整范围内,机组升降负荷采用定压方式,并适当允许机组有较大参数波动,以充分利用锅炉蓄热能力,等变负荷过程结束后再转为滑压运行方式。
五、结论
电网频率是电能质量和电网稳定运行的重要指标,反映了电力系统供需能量的平衡状态,当电力系统中供电也用电失衡时,电网频率就会波动出现偏差。电网频率的波动,对用户和发电机组的危害都非常大,轻则造成用电设备损坏,耗能增加,重则造成电网瘫痪。火力发电厂作为我国电力系统的主要组成部分,一定要重视一次调频对稳定电网频率的作用,从而采取正确的方法来发挥一次调频的作用。
参考文献:
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[4]刘晓亭.调速系统运行及故障分析[A].南方十三省水电学会联络会暨学术交流会论文集[C].2008.
大型风力发电机组并网运行的探讨 1 风力发电机的并网 风力发电机组是将风能转换成电能的装置,系统包括发电机、增速箱、刹车、偏航、控制等几大系统。直接与电网相连接的是异步发电机。下面以甘肃玉门风力发电场的金风S43/600风机为例说明并网问题。 异步发电机结构简单,其发电的首要条件是要吸收无功来建立磁场,如果没有无功来源,也就是说没有电网,异步发电机是没有能力发电的。 风机从系统吸收无功,必然会造成系统的电压降低和线损的增加,所以每台风力发电机都设有无功补偿装置,最大无功补偿容量是根据异步发电机在额定功率时的功率因数设计的,一般为>0. 98。 但由于风力发电机的无功功率需求随有功变化,如图1所示,因此,风机每个瞬时的无功需求量也都不同,该风机补偿分为4组固定的容量(600kW风机: 、50 、25 、 - A),在每个补偿段内,不足部分无功从电网吸收。 单台风力发电机组自身有较全的保护系统,风机主电路出口处装有速断和过流保护,其定值分别为2倍的额定电流、Os动作和倍额定电流、12 s动作。风机还有灵敏的微机保护功能,设有三相电流不平衡,缺相,高压、低压,高周、低周,功率限制等项保护。因此当风电场内或电力系统发生故障时,风机的保护动作非常迅速,保证电网和风电场的安全。 由于异步电机在启动时冲击电流较大,最大可以达到额定电流的5~7倍,对电网会造成冲击。为解决以上问题,现在设计的风力发电机有性能优越的软并网控制电路。目前软并网的控制方式有两种:电压斜坡方式和限流方式。软并网过程可以做得很平稳,整个软启动的过程可以在十几个周波到几十个周波内完成,最高峰值电流可以限定在额定电流之内。图2是记录的S43/600风机并网时的电流实际波形,采样电流幅值衰减20倍。风机的软启动电流限制在500 A内(小于额定电流),启动过程约40个周波。 另外,目前风电场占系统的容量很小,而且风电场的容量利用系数较低,因此风电负荷的变化不会对系统的周波造成较大的影响。2风电场并网中应注意的几个技术问题 继电保护 在设置保护和确定保护定值时应考虑以下因素。 目前一般风机出口电压是低压系统,从35 kV侧的等值电路来看,风机及相应的低压电缆相当于一个很大的限流电抗,短路电流无法送出。 风力发电机为异步发电机,当系统短路时,风机出口电压大幅度下降,没有了励磁磁场,则风机无法发电。风机自身具有全面的微机保护。 由于以上特点,在考虑电网继电保护和风电场的继电保护方案时,只需设置速断和过流保护,定值考虑躲过风电场最大负荷电流即可。 电网电压的调整 有些风电场处于电网末端,电压较低,在进行风电场设计时有一项很重要的工作就是变压器电压分接头设计。既要保证风机的出口电压,又要确保线路上其他用户的要求。 在设计时要认真调查不同季节、不同时间(白天与晚上的负荷)距离风电场最近的线路末端节点电压的变化值,并根据该电压值来设计电压分接头,风力发电机作为电源,其电压允许的偏差值为额定电压的+10%至-5%,如果电压低于额定值,则输送同样功率时电流值就会增加,从而引起线路损耗的增加。另一方面,低电压还会引起软启动电流值的增加。在风电场接入电网调试期间,应反复测量变电站低压侧电压,合理选择分接开关位置,以确保风机出口电压在规定的范围之内。 风电场的无功补偿 风电的无功需求特点如下:在停风状态下也保持与电网的联接并从系统吸收无功。 风机的无功需求量随着有功变化而变化,一部分通过自身的无功补偿装置补偿。但在无功补偿的4组固定的容量之间,仍需从电网吸收部分无功。 风电场的无功造成的影响如下:①风电场的无功变化在满发时会抬高风机出口电压,在并网时会在瞬间较大幅度降低出口电压。②对线路及变压器损耗的影响。由于风电场设备长期并网,无论是否发电,变压器都要向系统吸收一定的无功,其数量大约是变压器容量的1%—。此外,随着风机有功出力的变化,无功需求也在变化,当风机本身的无功补偿不足以补偿这些无功变化时,就需从电网吸收无功,这些无功在流经线路时也会引起线路损耗。风电场中的风机是分散排布的,其间隔距离较大,因此从系统吸收无功所经的线路较长,又会增加一定的线路或变压器损耗。 综上所述,风电场的无功补偿是一项有经济效益的工作,除了风机内的补偿外,在每台箱式变压器低压侧根据变压器的空载电流大小增加一组补偿电容器并长期投入,容量按照变压器空载无功功率选取: 以红松风力发电场用的1 600/10. 5/0. 69箱式变压器为例,空载电流为0. 6%,空载损耗 kW,视在额定功率1 600 kV.A,变压器空载无功约为9. 37 kV -A。 另在35 kV升压站内增加无功补偿装置,以弥补由于出力变化引起的无功变化,从而起到降低线路损耗的作用。3结论 大型风力发电机组在并网时选择合适的继电保护装置、合理地调整电网电压、配备足够的无功补偿装置,就能顺利并网。理论和实践都已证明风力发电的并网过程比较简单,不会对电网产生影响。 本文选自591论文网591LW:专业 代写毕业论文 -致力于代写毕业论文,代写硕士论文,代写论文,代写mba论文,论文代写
随着科技的不断进步与发展,风电技术越来越受到企业及研究人员的重视,下面我整理了风力发电机技术论文,欢迎阅读!
风电储能技术分析与研究
[摘 要]本文首先概述了风力发电储能技术,然后详细阐述了风力发电储能技术的具体应用。随着我国对于能源需要的不断增大,风能的作用也就显得越来越重要了。因此,研究风力发电系统中储能技术就具有非常重大的现实意义。
[关键词]风力;发电系统;储能技术;
中图分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)15-0376-01
一、前言
随着科技的不断进步与发展,风电储能技术越来越受到企业及研究人员的重视,本文着重就该部分内容进行了研究。
二、风力发电储能概述
能源是整个世界经济发展的重要基础,人类社会的发展与能源开发利用是息息相关的,人类历史上每次使经济产生质的飞跃都是从新型能源的利用开始的。经济的发展对能源的需求量越来越多,而今使用的传统化石能源消耗速度远远大于自然自身补给速度,从而导致传统能源逐渐趋于枯竭,同时由于能源的不合理开法和利用所排放的有害气体导致环境破坏日益严重。从社会的可持续发展战略来看,开发和利用可再生能源替代传统化石能源是能源结构调整的重要发展方向。因此,世界各国必须寻求一种可再生能源来代替日益匮乏的传统化石能源,在过去的半个多世纪,储量丰富、分布广泛、无污染、使用便利的风能已经受到极大的关注,并被确认为最有前途的替代能源。随着人类对风能的开发和利用,风力发电市场迅速发展起来,进入 20 世纪九十年代以来,世界各国掀起了风力发电应用的新浪潮,风力发电在全球范围内得到前所未有的发展。
我国风能资源丰富、分布广泛,主要分布在新疆、内蒙古等北部地区和东部沿海地区及附近岛屿,这些地区工业污染和能源紧缺问题也比较严重,风电并网的开发利用成为解决这一问题的重要策略之一。但是由于风能的间歇性和随机性,风电功率随着风速大小变化而随机波动,尽管大电网允许一定容量波动的风电功率并网,一旦超过一定容量,其功率的波动就影响电网运行的稳定性,随之带来谐波污染、闪变等影响电能质量,为保证电网运行的可靠性和电能质量的优质性,电网不能接纳超过一定容量的风电电能,从而导致无法并网的风电被舍弃,这一状况严重阻碍了我国风电的大规模发展。据国家电监会公布的《风电、光伏发电情况监管报告》和电科院关于电网接纳风电能力的论证报告,可知目前我国大规模风电并网和电网接纳的矛盾日益突出。
三、风电储能技术
现有的储能技术主要包括物理储能、化学储能、电磁储能和相变储能等四种类型。物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能和飞轮储能等,电磁储能包括超导磁储能(SMES)和超级电容储能等,化学储能包括铅酸电池、锂离子电池和钠硫电池等,相变储能包括冰蓄冷储能和相变建筑材料储能等。各种储能的功率/能量特性及其适应范围不同。需要说明的是,与其他储能方式相比,相变储能并非以电能形式释放存储的电能,且其功率/能量等级涉及的因素很复杂,因而此处不予讨论。但是,随着智能电网的推进,其将在需求侧管理(DSM)方面发挥重要作用。
根据不同储能方式的能量/功率等级、响应速度、经济性等特点,其可应用于电力系统的削峰填谷、调频/调峰、稳定控制、改善电能质量乃至紧急备用电源等不同场合。
四、风力发电储能技术的具体应用
1、利用储能系统增强风电稳定性
增强电力系统稳定性的根本措施是改善系统平衡度,储能系统能够快速吸收或释放有功及无功功率,改善系统的有功、无功功率平衡水平,增强稳定性。针对电压稳定性问题,储能系统改善电压稳定性并增加系统的风电接入容量问题,但该文仅对储能系统做了理想的假设,缺乏有效的动态仿真及理论分析。利用超导储能和超级电容储能系统增强风电稳定性的问题,设计了相应的控制策略,结果显示,超导储能和超级电容储能系统均能有效降低风电并网PCC的电压波动,平滑风电机组的有功输出,增强系统稳定性。频率稳定性问题的研究主要集中在储能系统平滑风电输出功率方面。研究表明采用超导储能系统改善频率稳定性问题,仿真结果表明,超导储能系统在文中既定的条件下使得系统的最大频率偏差从降为,有效改善了系统的频率稳定性,且超导储能系统容量越大系统频率偏差越小。
2、利用储能系统增强风电机组LVRT功能在风电机组比例较高的电力系统中,LVRT是影响系统稳定性的关键因素之一。通过对有、无LVRT功能的风电机组在故障情况下的电网电压恢复情况的比较,结果显示,有LVRT功能的风电机组并网能够有效解决风电并网所产生的电压稳定性问题,有利于系统稳定性的增强。
3、利用储能系统增加风电穿透功率极限
不同电网,限制WPP水平的主导因素不同,采用的储能系统也不同。很多研究人员探讨了采用飞轮储能、电池储能和超导储能系统增加WPP的问题,结果表明,这3种储能系统都能有效增加系统的WPP,并能改善PCC的电压波动性,在冬季大方式和夏季小方式两种极端工况下,频率偏移和线路功率约束是限制WPP的主要因素。
4、利用储能系统优化风电经济性
随机波动的间歇性风电接入电网,将导致系统备用容量增加,系统运行经济性降低。合适的储能系统能够有效解决这一问题,实现电网与风电场的双赢。此外,在电力市场环境下,风电的竞争力较差,采用储能系统配合风电场运行,能够实现风电效益最大化。
五、风电储能展望
受自然条件限制,可再生能源发电具有很大的随机性,直接并入电网会对系统造成一定的冲击,增加系统不稳定的因素。因此,通过研发高效储能装置及其配套设备,与风电、光伏发电机组容量相匹配,支持充放电状态的迅速切换,确保并网系统的安全稳定已成为可再生能源充分利用的关键。
储能技术将在平抑、稳定风能发电或太阳能发电的输出功率和提升新能源的利用价值方面发挥重要作用。风电、光伏等可再生能源发电设备的输出功率会随环境因素变化,储能装置可以及时地进行能量的储存和释放,保证供电的持续性和可靠性。在风力发电中,风速的变化会使原动机输出机械功率发生变化,从而使发电机输出功率产生波动而使电能质量下降。应用储能装置是改善发电机输出电压和频率质量的有效途径,同时增加了分布式发电机组与电网并网运行时的可靠性。分布式发电系统可以与电网连接,实现向电网的馈电,并可以提供削峰、紧急功率支持等服务。而一些可再生能源分布式发电系统,受环境因素的影响较大,因此无法制订特定的发电规划。
针对变速风电机组设计了附加频率控制环节进行研究,分别通过对转子和风轮机的附加控制,使得DFIG对系统的一次调频有所贡献。针对这些控制方案将降低风电机组效率的缺陷,采用飞轮储能系统辅助风电机组运行,通过对飞轮储能系统的充放电控制,实现平滑风电输出功率、参与电网频率控制的双重目标,并通过仿真验证了方案的可行性。
六、结束语
加强对风电储能技术的研究,可以使风电储能更加完善,使风能发电更加实用,是非常具有现实意义的研究。
参考文献
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[3] 王文鹏.风电储能技术分析[J].电网与清洁能源.2013(6):66-69.
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随着经济的快速增长,风电技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便.下面我整理了风电技术论文3000字,欢迎阅读!
促进风电发展的技术解决方案
【摘要】随着经济的快速增长,风电发展的技术也在不断的改善,给人们的生活带来了许多方便,但是,随着技术的发展,在风电发展这方面发现了许多的问题需要解决,本文就从促进风电发展的技术解决方案这方面来研究研究。
【关键词】风电发展;技术解决方案
中图分类号:X703文献标识码: A
一、前言
促进风电发展的技术解决方案是我国面临的一个重大的课题,在我国社会水平的发展,科学技术也在不断的发展,所以,在以后的日子中,需要科学技术人员在促进风电发展的技术解决方案这个方向做出很大的付出。
二、影响海上风力发电技术方面的因素
1、风资源评估
风资源评估是风电场开发建设的首要步骤,是进行风场选址、机位布局、风机选型、发电量估算和经济概算的基础.在宏观分析选址上,根据当地的气象部门的统计数据,获得辽宁沿海的几个城市的气象特征分别如见表1、图1所示.
表1辽宁省部分沿海城市风资源情况
营口、盘锦、大连、锦州等地区按照风能资源上分处于风能丰富区和风能较丰富区,并且临海处于渤海湾内,风速平稳、风浪较小,从宏观风资源角度上看非常适合海上风资源的开发,若要进一步的微观选址则需要建立一整套完整的测风系统以获得准确的技术数据.
2、海床考察与基础建设
海床的条件直接关系到基础采用的形式,基础的成本目前占单机总成本的19%,并且不同情况下的使用环境、造价都是不同.对于我国海上风力发电机基础,通常采用4种基础形式:单桩基础、三脚架或多支架基础、沉降基础和浮运式基础.其使用海域范围如图2所示.
图2根据水域深度海上风力发电机基础应用范围的划分
其中的单桩基础适于浅水、滩涂,并且安装简便,但是不能移动,不适合软海床.三角架或多支架基础适合于水深30m以上的水域,其基础非常坚固,但费用昂贵,很难移动,也不适合软海床.而沉降基础适用于深度不太大的软海床海区,并且安装方便,但海床表面不平时需要进行平整处理,建造费用高.浮运式基础适合于50m以上的水深,其本质就是一艘发电船,并且只适合深海域.辽宁沿海风速平稳,海床下降平缓,海床地质相对坚硬,比较适合应用单桩基础.
三、我国风电发展应重视的问题
1、风电规划过于粗放
(1)风电项目地方建设规划与全国整体规划衔接不够。各地区在开发规划风电基地时,主要是依照当地风能资源情况制定风电的规划规模和建设时序,而很少考虑电力系统的电源结构、电网输电能力、风电消纳市场等因素。各地政府确定的风力发电规划远远大于国家总体规划,使风电项目的规划发展没有体系性和衔接性,而且“十一五”以来,我国风电发展标准多次修改,对风电产业的总体指导性作用不能很好的体现。
(2)风电项目发展与水煤等其他电源规划协调不够。由于风能资源具有间歇性、随机性和不可控等特征,因此风力发电就不可避免的具有着随机和局部反调峰的这种特性,对系统的安全运行带来许多影响。电网系统能够消纳风力发电的规模大小,主要因素在于整个系统的合理规划程度和资源的优化配置情况。国外发达国家的水油气电源比重较高、系统调峰能力充裕,而我国则恰好相反,我国的情况是富煤缺油少气,在目前的电源结构中,煤电装机容量占到全国总装机容量的75%以上。水力发电中大部分是径流式电站、在丰水期是不能够进行调峰的,而核电站目前不参与调峰,因此整个电力系统的调峰能力严重不足,导致我国大部分地区电网的风电消纳能力受到限制。
(3)风电开发与电网规划建设配套不够。我国陆地可开发利用的风能资源主要集中分布在东北、西北、华北北部这“三北”地区,技术可开发量占到全国陆地风能总量的95%以上,我国风能资源基本上与用电负荷逆向分布。在风能富裕集中的“三北”地区,电网建设规模相对较小、且用电负荷有限,风电出力很难就地消纳。这与欧美等西方发达国家“小规模、分布式,低电压、就地接入”的风电发展方式显著不同,由于我国特有的地理、气候等因素制约,我国的风电开发不可避免的具有“大规模、集中开发,远程输送”特性,这就面临着更加复杂的技术挑战。风电的大规模开发必须依托坚强、灵活的电网来实现,且电网的建设周期相对与风电项目要长,因此风电和电网的规划和建设必须相互兼顾、配套开发,不能出现脱节现象。而当前,各地的风电项目规划不参照当地的电网建设计划和进度进行,使建好的风电场无法完全、稳定的接入电网,存在不协调情况。
四、风电前景展望
1、保守模式
这种模式假设中国风电按照常规方式发展,风机质量及供应能力基本保持目前的发展水平。在该模式下,减排温室气体压力不大,且中国风电发展还存在较多的限制性因素,电网建设落后于风电建设速度,电网瓶颈问题未得到有效解决,风电产业的总体投入相对较少,使得风电产业发展一般。这样在 2020 年前后,风电发展依旧比较缓慢;之后,一些问题得到初步解决,2030年以后,风电产业开始快速发展。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年之前我国风电年新增装机容量将保持在 GW 左右,累计装机容量将达到150 GW;之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 250 GW、350 GW 和 450 GW。
2、乐观模式
这种模式考虑到目前中国风电资源潜力、环境约束、社会总成本等因素,考虑到政府发展目标和产业发展水平,同时假设开发商对目前的风电市场充满信心。在该模式下,中国风电发展存在的问题将得到有效解决,如电网瓶颈问题初步消除、风电价格体制进一步完善、风电设备攻关技术取得进展等。中国风电产业各时间段发展较为均衡,风机制造业和风电市场开发保持合理的速度,电力和电量输送能力基本满足风电发展需求,电力系统具备一定的调度运行能力,中国风力资源得到较充分的开发。这种模式是一种平衡、稳健的发展模式,接近现实发展水平。若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年我国风电累计装机容量将达到 200 GW,占世界装机容量的 20%,年发电量实现 440 TW・h,创收 2 500 亿人民币。2020 年之后,年新增装机容量保持在 1 GW,并于 2030、2040 和2050 年分别实现累计装机容量 200 GW、400 GW 和 500 GW。
3、积极模式
这种模式充分考虑了温室气体的减排压力,国家加大投资力度,积极推进技术研发能力,使得产业发展和基础研发同步提高,电网建设和区域连接得到充分解决,电力系统具备灵活的调度能力;同时国家积极推出各项风电产业激励政策,法律条款能够运行到位,有效解决了各利益主体间的关系。国家发展目标与风电发展速度达到一致,配套的风电服务业也得到新的提升和快速发展。在该模式下,风电发展呈现高速发展趋势,风机制造和市场开发保持快速发展,电网技术、电力系统技术和风电应用技术有了质的突破,风电在电力结构中的比例迅速增长。这种模式是一种超前发展模式,若以这种发展模式进行,根据我国《新型能源产业发展规划》报告预计,2020 年前,我国风电年新增装机容量保持在 GW 左右,累计装机容量将达到 230 GW,之后,年新增装机容量保持在 GW,并于 2030、2040 和 2050 年分别实现累计装机容量 380 GW、530 GW 和 680 GW。
五、政策层面的解决策略
1、加强需求侧管理,推动风电多样化利用由于目前储热技术的成本远低于储电成本,为充分利用低谷风电,丹麦大部分终端用户配备了电锅炉、热泵等电采暖设备,将低谷剩余的风电转化为热能供暖,有些还通过储热装置,变储电为储热,大大减少了低谷弃风。我国风力资源多集中在东北和西北这些冬季采暖期长、采暖负荷较大的地区,如果将风电场的建设与地区供热结合,在原有供热锅炉的供热区域或新增的供热区域,试点电采暖,对于提高风电消纳、减少煤炭消耗都具有重要意义。结合用户侧电力需求管理,推动风电多样化利用,积极探索用户侧利用低谷电能的方式,也是提高风电利用率的重要途径。
2、积极开展风电低谷电价试点
充分调动更广泛的电力需求侧资源的关键在于电价激励。国外风电大国依托其成熟的电力市场,充分发挥风电运营成本低的优势,实现了风电的充分消纳。随着我国风电规模的扩大,低谷风电弃风限电问题日益突出。我国可借鉴西班牙、丹麦的风电电价模式,遵循不打破现行上网电价体系、衔接现行风电标杆上网电价的基本原则,试点风电低谷上网电价。初步考虑,风电低谷上网电价由 2 个部分构成:一部分为政府补贴电价(即当地火电机组脱硫标杆电价与当地所属风资源区风电并网标杆电价的差价),维持不变;另一部分为低谷电价,可根据低谷风电特定用途倒算,如采用低谷风电供电锅炉采暖的,可按不高于采用燃煤锅炉采暖成本倒算,也可采用风电边际电量成本计算。
六、结束语
综上所述,就促进风电发展的技术解决方案这方面而言,为了找到促进风电发展的技术解决方案,科学技术人员不仅在技术方面努力,还得总结以前的不足加以改正,解决存在的问题也会是一大进步。
参考文献
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2×100MW+2×200MW供热式火力发电厂电气部分及继电保护设计 摘 要本设计是大型机组的电部分及全网的继电保护配置设计,使发电厂达到最优化运行和安全运行。本论文在编写上分为几个部分,首先由原始资料分析开始,确定全厂与系统的电气主接线,然后在主接线的基础上进行短路电流计算,选择出最适合的全厂电器,使其最经济合理,最后,为了使电厂能安全可靠的运行,对全厂配置最完善的继电保护。电器主接线是构成电力系统的重要环节,关系到系统供电的可靠性,运行调度的灵活性和经济性,首先根据规程规定及原始资料条件的合理方案,然后经过各方面的比较选择出几种方案中最好的一种作为设计方案。短路电流计算是为了在选择电气设备时,保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠的工作,同时又力求节约资金,短路电流计算是把电抗归算到同一基准值下通过转移电抗与计算电抗的转换来计算。继电保护的配置是考虑到发电机变压器、发电机变压器组及母线出线出现各种短路故障或异常情况可能有几种不同的保护方式,通过比较选出既接线简单又安全可靠的保护。〔关 键 词〕:电力系统 电气主接线 短路电流 继电保护目 录绪论——————————————————————4一. 设计题目——————————————————5二. 原始资料——————————————————5三. 对原始资料的分析——————————————6四. 草拟主接线的方案——————————————7五. 方案可靠性及经济性分析———————————10六. 主变容量及联络变容量的确定—————————12七. 短路电流的计算及主要电气设备的选择—————13八. 发电机—变压器组保护方式的选择及整定————24九. 全厂继电保护及自动装置的配置————————40十. 结论————————————————————42十一. 参考文献————————————————42
火力发电厂的运行原理1、火力发电厂简称火电厂,是利用可燃物(例如煤)作为燃料生产电能的工厂。它的基本生产过程是:燃料在燃烧时加热水生成蒸汽,将燃料的化学能转变成热能,蒸汽压力推动汽轮机旋转,热能转换成机械能,然后汽轮机带动发电机旋转,将机械能转变成电能。2、原动机通常是蒸汽机或燃气轮机,在一些较小的电站,也有可能会使用内燃机。它们都是通过利用高温、高压蒸汽或燃气通过透平变为低压空气或冷凝水这一过程中的压降来发电的。
热电厂为火力发电厂,采用煤炭作为一次能源,利用皮带传送技术,向锅炉输送经处理过的煤粉,煤粉燃烧加热锅炉使锅炉中的水变为水蒸汽,经一次加热之后,水蒸汽进入高压缸。为了提高热效率,应对水蒸汽进行二次加热,水蒸汽进入中压缸。通过利用中压缸的蒸汽去推动汽轮发电机发电。从中压缸引出进入对称的低压缸。已经作过功的蒸汽一部分从中间段抽出供给炼油、化肥等兄弟企业,其余部分流经凝汽器水冷,成为40度左右的饱和水作为再利用水。40度左右的饱和水经过凝结水泵,经过低压加热器到除氧器中,此时为160度左右的饱和水,经过除氧器除氧,利用给水泵送入高压加热器中,其中高压加热器利用再加热蒸汽作为加热燃料,最后流入锅炉进行再次利用。以上就是一次生产流程。
储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅炉)。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧(直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛)。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。
过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机旋转,汽轮机带动发电机发电,发电机发出的三相交流电通过发电机端部的引线经变压器升压后引出送到电网。
在汽轮机内作完功的过热蒸汽被凝汽器冷却成凝结水,凝结水经凝结泵送到低压加热器加热,然后送到除氧器除氧,再经给水泵送到高压加热器加热后,送到锅炉继续进行热力循环。再热式机组采用中间再热过程,即把在汽轮机高压缸做功之后的蒸汽,送到锅炉的再热器重新加热,使汽温提高到一定(或初蒸汽)温度后,送到汽轮机中压缸继续做功。
大型风力发电机组并网运行的探讨 1 风力发电机的并网 风力发电机组是将风能转换成电能的装置,系统包括发电机、增速箱、刹车、偏航、控制等几大系统。直接与电网相连接的是异步发电机。下面以甘肃玉门风力发电场的金风S43/600风机为例说明并网问题。 异步发电机结构简单,其发电的首要条件是要吸收无功来建立磁场,如果没有无功来源,也就是说没有电网,异步发电机是没有能力发电的。 风机从系统吸收无功,必然会造成系统的电压降低和线损的增加,所以每台风力发电机都设有无功补偿装置,最大无功补偿容量是根据异步发电机在额定功率时的功率因数设计的,一般为>0. 98。 但由于风力发电机的无功功率需求随有功变化,如图1所示,因此,风机每个瞬时的无功需求量也都不同,该风机补偿分为4组固定的容量(600kW风机: 、50 、25 、 - A),在每个补偿段内,不足部分无功从电网吸收。 单台风力发电机组自身有较全的保护系统,风机主电路出口处装有速断和过流保护,其定值分别为2倍的额定电流、Os动作和倍额定电流、12 s动作。风机还有灵敏的微机保护功能,设有三相电流不平衡,缺相,高压、低压,高周、低周,功率限制等项保护。因此当风电场内或电力系统发生故障时,风机的保护动作非常迅速,保证电网和风电场的安全。 由于异步电机在启动时冲击电流较大,最大可以达到额定电流的5~7倍,对电网会造成冲击。为解决以上问题,现在设计的风力发电机有性能优越的软并网控制电路。目前软并网的控制方式有两种:电压斜坡方式和限流方式。软并网过程可以做得很平稳,整个软启动的过程可以在十几个周波到几十个周波内完成,最高峰值电流可以限定在额定电流之内。图2是记录的S43/600风机并网时的电流实际波形,采样电流幅值衰减20倍。风机的软启动电流限制在500 A内(小于额定电流),启动过程约40个周波。 另外,目前风电场占系统的容量很小,而且风电场的容量利用系数较低,因此风电负荷的变化不会对系统的周波造成较大的影响。2风电场并网中应注意的几个技术问题 继电保护 在设置保护和确定保护定值时应考虑以下因素。 目前一般风机出口电压是低压系统,从35 kV侧的等值电路来看,风机及相应的低压电缆相当于一个很大的限流电抗,短路电流无法送出。 风力发电机为异步发电机,当系统短路时,风机出口电压大幅度下降,没有了励磁磁场,则风机无法发电。风机自身具有全面的微机保护。 由于以上特点,在考虑电网继电保护和风电场的继电保护方案时,只需设置速断和过流保护,定值考虑躲过风电场最大负荷电流即可。 电网电压的调整 有些风电场处于电网末端,电压较低,在进行风电场设计时有一项很重要的工作就是变压器电压分接头设计。既要保证风机的出口电压,又要确保线路上其他用户的要求。 在设计时要认真调查不同季节、不同时间(白天与晚上的负荷)距离风电场最近的线路末端节点电压的变化值,并根据该电压值来设计电压分接头,风力发电机作为电源,其电压允许的偏差值为额定电压的+10%至-5%,如果电压低于额定值,则输送同样功率时电流值就会增加,从而引起线路损耗的增加。另一方面,低电压还会引起软启动电流值的增加。在风电场接入电网调试期间,应反复测量变电站低压侧电压,合理选择分接开关位置,以确保风机出口电压在规定的范围之内。 风电场的无功补偿 风电的无功需求特点如下:在停风状态下也保持与电网的联接并从系统吸收无功。 风机的无功需求量随着有功变化而变化,一部分通过自身的无功补偿装置补偿。但在无功补偿的4组固定的容量之间,仍需从电网吸收部分无功。 风电场的无功造成的影响如下:①风电场的无功变化在满发时会抬高风机出口电压,在并网时会在瞬间较大幅度降低出口电压。②对线路及变压器损耗的影响。由于风电场设备长期并网,无论是否发电,变压器都要向系统吸收一定的无功,其数量大约是变压器容量的1%—。此外,随着风机有功出力的变化,无功需求也在变化,当风机本身的无功补偿不足以补偿这些无功变化时,就需从电网吸收无功,这些无功在流经线路时也会引起线路损耗。风电场中的风机是分散排布的,其间隔距离较大,因此从系统吸收无功所经的线路较长,又会增加一定的线路或变压器损耗。 综上所述,风电场的无功补偿是一项有经济效益的工作,除了风机内的补偿外,在每台箱式变压器低压侧根据变压器的空载电流大小增加一组补偿电容器并长期投入,容量按照变压器空载无功功率选取: 以红松风力发电场用的1 600/10. 5/0. 69箱式变压器为例,空载电流为0. 6%,空载损耗 kW,视在额定功率1 600 kV.A,变压器空载无功约为9. 37 kV -A。 另在35 kV升压站内增加无功补偿装置,以弥补由于出力变化引起的无功变化,从而起到降低线路损耗的作用。3结论 大型风力发电机组在并网时选择合适的继电保护装置、合理地调整电网电压、配备足够的无功补偿装置,就能顺利并网。理论和实践都已证明风力发电的并网过程比较简单,不会对电网产生影响。 本文选自591论文网591LW:专业 代写毕业论文 -致力于代写毕业论文,代写硕士论文,代写论文,代写mba论文,论文代写
直驱永磁发点的一个缺点是它是全功率变流,限于当前电力电子器件水平很难实现比较大的功率。一个解决的方法就是采用几个变流器并联。变流器并联又要解决几个问题,包括几个变流器之间的通信,以及避免环流。所以变流器并联这个方向不错。还有个就是最大风能捕获,这个牵涉到很多控制算法。
发电厂厂用电设计220kV变电站电气设计防雷接地设计某钢铁企业自备电厂设计电网潮流计算与仿真电力系统继电保护基于单片机的电动机软启动器
发电厂、变电站及工矿企业都大量使用电力电缆,一旦电缆起火爆炸,将会引起严重火灾和停电事故,此外,电缆燃烧时产生大量浓烟和毒气,不仅污染环境,而且危及人的生命安全。为此,应注意电力电缆的防火。 电缆爆炸起火的原因电力电缆的绝缘层是由纸、油、麻、橡胶、塑料、沥青等各种可燃物质组成,因此,电缆具有起火爆炸的可能性。导致电缆起火爆炸的原因是:(1)绝缘损坏引起短路故障。电力电缆的保护铅皮在敷设时被损坏或在运行中电缆绝缘受机械损伤,引起电缆相间或铅皮间的绝缘击穿,产生的电弧使绝缘材料及电缆外保护层材料燃烧起火。(2)电缆长时间过载运行。长时间的过载运行,电缆绝缘材料的运行温度超过正常发热的最高允许温度,使电缆的绝缘老化干枯,这种绝缘老化干枯的现象,通常发生在整个电缆线路上。由于电缆绝缘老化干枯,使绝缘材料失去或降低绝缘性能和机械性能,因而容易发生击穿着火燃烧,甚至沿电缆整个长度多处同时发生燃烧起火。(3)油浸电缆因高差发生淌、漏油。当油浸电缆敷设高差较大时,可能发生电缆淌油现象。淌流的结果,使电缆上部由于油的流失而干枯,这部分电缆的热阻增加,使纸绝缘焦化而提前击穿。另外,由于上部的油向下淌,在上部电缆头处腾出空间并产生负压力,使电缆易于吸收潮气而使端部受潮。电缆下部由于油的积聚而产生很大的静压力,促使电缆头漏油。电缆受潮及漏油都增大了发生故障起火的机率。(4)中间接头盒绝缘击穿。电缆接头盒的中间接头因压接不紧、焊接不牢或接头材料选择不当,运行中接头氧化、发热、流胶;在做电缆中间接头时,灌注在中间接头盒内的绝缘剂质量不符合要求,灌注绝缘剂时,盒内存有气孔及电缆盒密封不良、损坏而漏入潮气,以上因素均能引起绝缘击穿,形成短路,使电缆爆炸起火。电气自动化技术网(5)电缆头燃烧。由于电缆头表面受潮积污,电缆头瓷套管破裂及引出线相间距离过小,导致闪络着火,引起电缆头表层绝缘和引出线绝缘燃烧。(6)外界火源和热源导致电缆火灾。如油系统的火灾蔓延,油断路器爆炸火灾的蔓延,锅炉制粉系统或输煤系统煤粉自燃、高温蒸汽管道的烘烤,酸碱的化学腐蚀,电焊火花及其他火种,都可使电缆产生火灾。 电缆火灾的扑救方法电缆一旦着火,应采用下列方法扑灭:(1)切断起火电缆电源。电缆着火燃烧,无论何原因引起,都应立即切断电源,然后,根据电缆所经过的路径和特征,认真检查,找出电缆的故障点,同时应迅速组织人员进行扑救。(2)电缆沟内起火非故障电缆电源的切断。当电缆沟中的电缆起火燃烧时,如果与其同沟并排敷设的电缆有明显的着火可能性,则应将这些电缆的电源切断。电缆若是分层排列,则首先将起火电缆上面的受热电缆电源切断,然后将与起火电缆并排的电缆电源切断,最后将起火电缆下面的电缆电源切断。(3)关闭电缆沟隔火门或堵死电缆沟两端。当电缆沟内的电缆起火时,为了避免空气流通,以利迅速灭火,应将电缆沟的隔火门关闭或将两端堵死,采用窒息的方法灭火。(4)做好扑灭电缆火灾时的人身防护。由于电缆起火燃烧会产生大量的浓烟和毒气,扑灭电缆火灾时,扑救人员应戴防毒面具。为防止扑救过程中的人身触电,扑救人员还应戴橡皮手套和穿上绝缘靴,若发现高压电缆一相接地,扑救人员应遵守:室内不得进入距故障点4m以内,室外不得进入距故障点8m以内,以免跨步电压及接触电压伤人。救护受伤人员不在此限,但应采取防护措施。(5)扑灭电缆火灾采用的灭火器材。扑灭电缆火灾应采用灭火机灭火,如干粉灭火机、“1211”灭火机、二氧化碳灭火机等;也可使用干砂或黄土覆盖;如果用水灭火,最好使用喷雾水枪;若火势猛烈,又不可能采用其他方式扑救,待电源切断后,可向电缆沟内灌水,用水将故障封住灭火。(6)扑救电缆火灾时,禁止用手直接触摸电缆钢铠和移动电缆。 电缆防火措施为了防止电缆火灾事故的发生,应采取以下预防措施:(1)选用满足热稳定要求的电缆。选用的电缆,在正常情况下,能满足长期额定负荷的发热要求,在短路情况下,能满足短时热稳定,避免电缆过热起火。(2)防止运行过负荷。电缆带负荷运行时,一般不超过额定负荷运行,若过负荷运行,应严格控制电缆的过负荷运行时间,以免过负荷发热使电缆起火。(3)遵守电缆敷设的有关规定。电缆敷设时应尽量远离热源,避免与蒸汽管道平行或交叉布置,若平行或交叉,应保持规定的距离,并采取隔热措施,禁止电缆全线平行敷设在热管道的上边或下边;在有些管道的隧道或沟内,一般避免敷设电缆,如需敷设,应采取隔热措施;架空敷设的电缆,尤其是塑料、橡胶电缆,应有防止热管道等热影响的隔热措施;电缆敷设时,电缆之间、电缆与热力管道及其他管道之间、电缆与道路、铁路、建筑物等之间平行或交叉的距离应满足规程的规定;此外,电缆敷应留有波形余度,以防冬季电缆停止运行收缩产生过大拉力而损坏电缆绝缘。电缆转弯应保证最小的曲率半径,以防过度弯曲而损坏电缆绝缘;电缆隧道中应避免有接头,因电缆接头是电缆中绝缘最薄弱的地方,接头处容易发生电缆短路故障,当必须在隧道中安装中间接头时,应用耐火隔板将其与其他电缆隔开。以上电缆敷设有关规定对防止电缆过热、绝缘损伤起火均起有效作用。(4)定期巡视检查。对电力电缆应定期巡视检查,定期测量电缆沟中的空气温度和电缆温度,特别是应做好大容量电力电缆和电缆接头盒温度的记录。通过检查及时发现并处理缺陷。(5)严密封闭电缆孔、洞和设置防火门及隔墙。为了防止电缆火灾,必须将所有穿越墙壁、楼板、竖井、电缆沟而进入控制室、电缆夹层、控制柜、仪表柜、开关柜等处的电缆孔洞进行严密封闭(封闭严密、平整、美观、电缆勿受损伤) 。对较长的电缆隧道及其分叉道口应设置防火隔墙及隔火门。在正常情况下,电缆沟或洞上的门应关闭,这样,电缆一旦起火,可以隔离或限制燃烧范围,防止火势蔓延。(6)剥去非直埋电缆外表黄麻外护层。直埋电缆外表有一层浸沥青之类的黄麻保护层,对直埋地中的电缆有保护作用,当直埋电缆进入电缆沟、隧道、竖井中时,其外表浸沥青之类的黄麻保护层应剥去,以减小火灾扩大的危险。同时,电缆沟上面的盖板应盖好,且盖板完整、坚固、电焊火渣不易掉入,减少发生电缆火灾的可能性。(7)保持电缆隧道的清洁和适当通风。电缆隧道或沟道内应保持清洁,不许堆放垃圾和杂物,隧道及沟内的积水和积油应及时清除;在正常运行的情况下,电缆隧道和沟道应有适当的通风。(8)保持电缆隧道或沟道有良好照明。电缆层、电缆隧道或沟道内的照明经常保持良好状态,并对需要上下的隧道和沟道口备有专用的梯子,以便于运行检查和电缆火灾的扑救。(9)防止火种进入电缆沟内。在电缆附近进行明火作业时,应采取措施,防止火种进入沟内。(10)定期进行检修和试验。按规程规定及电缆运行实际情况,对电缆应定期进行检修和试验,以便及时处理缺陷和发现潜伏故障,保证电缆安全运行和避免电缆火灾的发生。当进入电缆隧道或沟道内进行检修,试验工作时,应遵守《电业安全工作规程》的有关规定。 电力电缆最外层一般为橡胶或橡胶合成套,这一层的作用一是绝缘,同时也起保护电缆不受伤害的作用。电力电缆,又分高压还是低压电缆。如果是高压的,里面还会有一层类似树脂的填充物,这是起绝缘作用的,在高压电缆中,这层是绝缘的最重要部分。低压的没有这层东西,然后里面还会缠一些类似丝带一样的东西,这是为了固定住电缆每一芯,把中间的空隙填满。屏蔽层,分两种情况,电力电缆的屏蔽层的作用有二:一是因为电力电缆通过的电流比较大,电流周围会产生磁场,为了不影响别的元件,所以加屏蔽层可以把这种电磁场屏蔽在电缆内;二是可以起到一定的接地保护作用,如果电缆芯线内发生破损,泄露出来的电流可以顺屏蔽层流如接地网,起到安全保护的作用。控制电缆在很多地方,特别是计算机系统的控制电缆,这里的屏蔽层是用来屏蔽外来影响的,因为其本身电流很弱,非常怕外界的电磁场影响。电力电缆的组成方式应该是:导电线芯、绝缘层、保护层组成的。详细分类(高压,低压就不说了):导电线芯、内半导层、绝缘层、外半导层、铜屏蔽、填充物、内衬层、双钢带保护层、外护层。这些部分组成!以上针对10kV电力电缆进行说明。与控制电缆的区别电力电缆在电力系统主干线中用以传输和分配大功能电能,控制电缆从电力系统的配电点把电能直接传输到各种用电设备器具的电源连接线路。电力电缆的额定电压一般为及以上,控制电缆主要为450/750V。同样规格的电力电缆和控制电缆在生产时,电力电缆的绝缘和护套厚度比控制电缆厚。(一)控制电缆属于电器装备用电缆,和电力电缆是电缆五大类中的2个。(二)控制电缆的标准是9330,电力电缆的标准是GB12706。(三)控制电缆的绝缘线芯的颜色一般都是黑色印白字、还有电力电缆低压一般都是分色的。(四)控制电缆的截面一般都不会超过10平方,电力电缆主要是输送电力的,一般都是大截面。
电气工程毕业论文题目
随着经济生活水平的不断提高,人们对电气安装工程质量有了更高的要求。以下是电气工程毕业论文题目,欢迎阅读。
1、建筑电气工程施工中的质量控制和安全管理强化策略探讨
2、建筑电气施工质量问题及应对措施分析
3、探究建筑电气工程的智能化技术应用
4、基于Android的建筑电气无线监控系统研究与实现
5、《民用建筑电气设计规范》相关释疑
6、建筑电气低压配电设计中各种接地系统的探讨
7、建筑电气工程中的强电施工与设计方法分析
8、建筑电气工程施工质量控制要点分析
9、提高建筑电气工程施工管理的措施
10、建筑电气工程的智能化技术应用分析
11、基于REVIT的建筑电气BIM协同设计分析
12、建筑电气自动化系统安装的施工技术探讨
13、关于建筑电气在节能方面的几点思考
14、建筑电气设计中的消防设计之我见
15、建筑电气中供配电线路设计的思考
16、建筑电气工程安装技术要点探析
17、建筑电气照明节能设计略谈
18、建筑电气与智能化专业人才培养模式改革思路
19、切实提高文物建筑电气火灾防控能力[N]
20、论建筑电气工程的施工质量管理
21、建筑电气设计安装问题及解决对策
22、建筑电气施工质量通病与控制措施探析
23、建筑电气强电部分设计的.相关问题和应对策略
24、住宅小区的建筑电气设计探析
25、建筑电气火灾的现状、问题和防控
26、浅析建筑电气技术在智能建筑中的应用
27、智能化技术在建筑电气工程中的应用
28、高层楼宇建筑电气节能技术研究
29、建筑电气技术在工程中的应用及发展趋势
30、建筑电气工程安装技术要点分析及应用
31、DB模式下建筑电气工程投标报价、设计与造价管理
32、建筑电气的施工现场安全与管理问题分析
33、试论建筑电气安装工程中的问题及对策
34、基于Revit软件的建筑电气设计分析
35、建筑电气设计节能方面的应用
36、建筑电气项目的节能技术
37、建筑电气系统提高照明质量的措施研究
38、民用建筑电气照明系统节能技术分析
39、建筑电气节能问题研究
40、建筑电气施工质量控制要点分析
41、浅析建筑电气专业设备及管线标识的标注
42、建筑电气在住宅节能设计中的应用
43、建筑电气技术在智能建筑建设领域的应用分析
44、建筑电气监控系统监控服务与配置平台开发
45、建筑电气监控系统总线节点的功能可配置性开发
46、基于灰色层次分析法的建筑电气节能设计方案优选
47、简论我国建筑电气设计规范
48、建筑电气工程安装技术要点分析及应用研究
49、建筑电气工程的智能化技术应用分析
50、新时期建筑电气节能途径探讨
51、浅谈建筑电气设计中的节能技术措施
52、建筑电气配电线路的配电方式及防火措施探讨
53、建筑电气系统故障诊断方法研究
54、浅谈建筑电气消防审核和验收中的常见问题
55、建筑电气工程施工管理及质量控制
56、建筑电气安装工程中常见问题分析与预防
57、建筑电气中的SPD电压保护方法研究
58、浅谈建筑电气工程施工中常见的质量通病及防治措施
59、建筑电气工程安装技术要点分析及应用
60、建筑电气安装中防雷接地施工技术的应用与质量管理
61、建筑电气设计中的节能措施探讨
62、建筑电气设计原则与可行性措施
63、建筑电气防水设计探讨
64、建筑电气工程的质量管理和控制措施研究
65、探究建筑设计中的电气消防设计
66、建筑电气工程施工质量控制要点探析
67、关于建筑电气中的消防设计探讨
68、试论建筑电气设计中的节能措施
69、建筑电气照明节能设计研究
70、建筑电气中的低压电气安装
71、建筑工程电气设备安装施工技术的要点分析
72、基于建筑信息模型的电气特性计算仿真
73、高职院校建筑电气课程实践性教学改革探索
74、建筑电气照明节能设计的探讨
75、建筑电气施工质量控制综述
76、建筑电气节能技术的合理应用
77、高层建筑电气设计中低压配电系统安全性探讨
78、建筑电气自动化控制系统的应用
79、对现代建筑电气设计的特点及发展的探讨
80、电力电缆在建筑电气工程中的应用研究
81、建筑电气系统的节能设计
82、基于智能负荷控制器的建筑电气优化布线研究
83、建筑电气设备的电气节能设计研究
84、建筑电气节能问题的研究
85、超高层建筑电气设计关键技术解析
86、小波消噪和人工蜂群优化神经网络的建筑电气故障诊断
87、谐波对建筑电气设计的影响及对策分析
88、试论关于智能化建筑与建筑电气
89、对现代建筑电气设计中的问题探讨
90、建筑节能在建筑电气设计中的应用
91、浅谈病房建筑电气设计中应注意的问题
92、浅谈建筑电气节能技术的应用
93、建筑电气设计存在的问题及主要对策
94、建筑电气消防工程设计及施工策略研究
95、高层建筑电气中的低压配电设计分析
96、建筑电气的低压电气安装技术探讨
97、浅析建筑电气工程施工中的质量控制与安全管理
98、试论建筑电气设计中存在的问题与解决对策
99、BIM技术在建筑电气设计中的应用研究
100、建筑电气工程的施工质量管理的策略构建
电力电缆故障分析及防范措施的论文
在日常学习和工作中,大家都接触过论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,下面是我帮大家整理的电力电缆故障分析及防范措施的论文,仅供参考,欢迎大家阅读。
摘要: 电力电缆线路故障,不仅会威胁电网的安全运行,中断局部电网的持续供电,而且故障的测寻、排除、修复等都要耗费大量的人力、物力和财力,减少和避免电缆故障的发生是电缆施工、运行的终极目标。本文从工作实际出发,简单论述了电力电缆线路的故障分类,进行了原因的分析,在此基础上提出电力电缆线路故障的防治措施。
关键词: 电力电缆;故障;种类;原因分析;防范措施
一、常见的故障种类
电缆在长期运行过程中,由于过载或受外力的破坏,使芯线和绝缘遭到不同程度的损伤,造成电缆事故。比较常见的电力电缆的故障只要有以下几种:
(一)断线故障
电线各相间及对地绝缘电阻均良好,是一相或几相断线,或没有完全断开。
(二)闪络故障
在电压达到某一数值时,电缆相间或相对地闪络击穿,当电压降低时击穿停止。有时即使再提高电压,也不可能出现击穿现象,经过一段时间后又会发生。
(三)接地、短路故障
电缆一相或几相对地或相间绝缘值甚低,但导体有良好的连续性。当绝缘电阻值低于100kQ以下时为低阻接地;如比正常值低甚多,但高于l00kQ时为高阻接地。
(四)护层故障
对护层有绝缘要求的电缆线路,在测得准确的护层故障位置后,可用与护层相同材料的补丁块以塑料焊枪热风吹焊或用自粘橡胶带紧包扎。损坏较多的护层可套上热缩卷包管卷包后,加热收缩。修补后的护层,再做护层直流耐压试验或绝缘电阻测量。
(五)复合型故障
电缆线路具有以上两种或两种以上的电阻特性。
二、故障的原因分析
(一)过电压
在正常情况下,电力系统中电气设备的对地绝缘只承受相电压,各种电机的绝缘也只承受几伏至几十伏,最高也不超过百余伏的电压。由于某些原因,作用于电气设备绝缘上的电压可能远远超过上述数值。这种异常电压存在的时间显然极短,但其数值很高,会使电气设备绝缘击穿或闪络。这种对电气设备绝缘有危险的`过电压。对瞬时过电压、即使是很短的时间,也会使晶闸管击穿或误导通,因此,必须采取措施,避免晶闸管承受过电压。通常是由于它所在的装置或邻近的用电设备拉闸时,或导通管换相时,电路中存在电感元件,因电流的突然变化而产生的感应电动势造成的,其持点是作用时间短,呈尖峰状。
(二)绝缘受潮
腐蚀引起受潮导致电缆绝缘损坏。电缆腐蚀穿孔引起的受潮,在运行年久的老电缆或有电腐蚀和化学腐蚀的地区中是常见的现象。此外,电缆外护层质量差,也会加速电缆腐蚀穿孔。被腐蚀的电缆铅包通常会有淡黄色或粉红色粒状腐蚀物,有腐蚀物的地方就是铅包穿孔和受潮的通道。
(三)绝缘老化
电缆绝缘材料几乎都是高分子有机化合物,在外界因素(热、电、氧、光线、水份、微生物等)的作用下,性能逐渐下降直至全部丧失的不可逆现象,称为老化。塑料、橡皮等材料在热的作用下会发生热老化,在热、氧同时作用下会发生热氧老化。热可使高聚物发生热降解和交联反应(因分子热运动加强),有的材料如聚氯乙烯在100 — 150℃热解裂会析出HC1。热氧化的发展会生成自由基、过氧化物,过氧化物又生成两个自由基,自由基参与链反应使大分子链断裂生成单基物质或低分子物质,使材料的机、电及其他性能下降。降解使材料变软、发粘、机械强度降低,交联使材料变脆、变硬、失去弹性,断链会使材料表面出现裂缝。
电缆油热氧老化的过程是:在氧化诱导期(初期),氧与油中化学镁离解能较低的不饱和碳氢化合物反应,生成氢的过氧化物。在氧化发展期(中期),油的氧化物增长很快,使油的酸值增高;油中烷烃及环烷烃热氧化后生成醇、醛、酮、经基玻和酮酸等,芳香烃热氧化后生成酚等。这阶段油的电气性能恶化,并对固体绝缘材料等有较强的腐蚀作用。当酸值达到一定值时,便产生加聚和缩聚反应,生成材脂质和沥青质,析出水分。
同时,油变混浊,出现沉淀物,使油的吸水性增大,跗着在固体绝缘上则影响散热。劣化到一定程度的油就不能再继续使用。
三、防范措施
(一)正确选择电缆型号
选择电缆型号时,应注意电缆的额定电压应大于或等于所在网络的额定电压,电缆的最高工作电压不得越过其额定电压的15%。电线的持续容许电流应大于或等于供电负载的最大持续电流。电缆导体的截面应满足供电系统短路时的热稳定要求。电缆导体应尽量采用铝芯,只有需要移动时或在振动剧烈的场所才采用钢芯电缆。敷设在电缆构筑物内的电缆宜选用裸铅电缆,直接埋在地下的电缆应选用带护层的铠装电缆。移功式机械应选用重型橡套电缆,应视介质情况分别采用不同的电缆护套,对有腐蚀性的土壤一般不采用直埋电缆,否则应选取有特殊防腐层的电缆。
(二)严把施工质量
电缆质量的好坏对防止水树枝劣化至关重要。电缆的质量问题主要由生产设备不良,材料选用不当,工艺落后,质量管理和生产管理等原因造成的。所以在选择电缆时应对电缆的生产工艺、管理等有一定了解,以便能买到质量好的电缆、为减少故障奠定基础。即使电缆质量很高,而施工质量不高,也会造成隐患。为此必须把好施工质量关,其基本途径如下:热缩接头施工质量的好坏,关键在于密封。为把好密封关,应严格做好以下几点:加热的火候要适当。掌握喷灯或丙烷喷枪的火候,防止过热或欠火。热缩时应保持火炬朝着向前移动的方向,以预热管材,赶走管内的气体。并且应不停地移动火炬,避免烧焦管材。火炬沿电缆方向移动以前,必须保证管子在周围方向已充分均匀地收缩。管子的两端应重复加热。管子整体热缩完毕后,管子的两端最后应重复加热,以保证其内部的粘合剂或热熔胶充分地热熔密封。接头各密封部位,如经移动,应再次加热,防止开胶。热缩好坏的判断。管子热缩以后,表面应光滑、无皱纹、无气泡,并能清晰地看到其内部结构的轮廓。管子两端的粘合剂或热熔胶充分地热熔以后,应略有外溢现象。
(三)加强电缆的管理
利用电容吸收过压,即将过电压的能量变成电场能量储存到电容中,然后由电阻消耗掉。常用的方法包括在晶间管两端跨接适当的电阻。电容吸收装置,利用电容器两端的电压不能跃变的特性,避免晶闸管承受过电压,在整流电路的输入端或输出端接阻容吸收装置,对其他原因引起的过电压进行保护。硒堆保护是一种非线性电阻元件。具有较陡的反向特性,并且允许流过较大的电流;硒堆过电压后会迅速击穿,使其电阻即刻减小,从而能抑制过压的冲击。硒堆的接法是将两组硒堆反极性串联后,并联于交流电路的输入端。
lOkV电力电缆的安全运行水平直接影响电力企业的经济效益,是与用电客户密切相关的事情,电力企业应采取相应的预防措施,避免故障的发生、及时消除缺陷,确保lOkV配电网的安全运行。
参考文献:
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