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10kv配电线路毕业论文

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10kv配电线路毕业论文

配电网络规划 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作,为了获取最大的经济效益,电网规划既要保证电网安全可靠,又要保证电网经济运行,所以配电网络规划的主要任务是,在可行技术的条件下,为满足负荷发展的需求,制定可行的电网发展方案。 1 负荷预测 网络规划设计最终目的是为满足负荷需求服务的,负荷的发展状况足以影响网络发展的每个环节。网络规划的发展步骤要以负荷发展状况为依据,使用各馈线负荷数据可以掌握负荷发展情况,将过去的负荷进行分析,掌握负荷的发展规律。要对负荷进行分析,确定最高用电负荷时间和负荷率,得出最高用电负荷时间和负荷值,这些数据是预测未来负荷的基本资料。配电网络规划可以使用两种常用的预测方法。外推法就是基于用电区域的历史数据,假设负荷发展率是连续变化的,根据原来的负荷发展率推移以后各时期的发展状况。在一个用电区域里,初期负荷发展比较快,但土地资源逐步使用,用电负荷逐步趋于稳定,负荷发展率从大到小变化,最终负荷达到饱和或稳步发展状态。但对于经济发展迅速的地区,负荷发展率并不是连续变化的,而是呈现跳跃式的增长,用外推法显得有一定的误差。而仿真法与外推法有互补的作用,仿真法是以用电区域每年的用电量为依据的,通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的数量来计算负荷预测值。任何负荷预测方法都不可能完全准确,当掌握更新的负荷发展数据后,就必须对原有的负荷预测值进行修正。 2 确定网络的系统模型 确定网络的系统模型,包括确定网络是采用架空线路还是电缆供电,确定导线截面大小,网络接线方式,负荷转移方案,网络中有关设备的选型,网络在运行期间遇到不适应要求时应如何进行改造,系统保护功能,配网自动化规划等。 (1)在负荷分散或发展缓慢地区应使用架空线供电。在负荷密度比较大、发展迅速或基于城市环境美化建设考虑,应使用电缆供电。 (2)导线截面大小的选择确定了导线的输送容量,要选择足够大的导线保证线路满足网络规划的要求,例如:负荷发展时期,不应经常更换导线截面。在线路故障时,可以将故障线路的负荷转由临近馈线供电,而不会过负荷运行。另外,导线截面的选择要保证线路末端电压降处于合格的范围内。在线路发生短路故障时也能承受故障电流。所以导线截面要比最大负荷电流所需的截面大,但同时截面的选择要符合经济原则,在导线输送容量与工程投资之间作比较。 (3)具有灵活接线方式的规划,可以使供电网络最大地发挥功能。对于架空线网络,最有效的方式,是将馈线与邻近变电所或同一个变电所的不同母线段的出线在线路末端联网,两回馈线也分别装上分段负荷开关和隔离刀闸。在其中一回馈线出现故障时,可通过分段开关将故障段隔离出来,对于电缆网络接线方式可以采用两回馈线组成互为备用网络,或采用三回馈线相互联络组成一个供电区域,其中两回带负荷,一回空载,作为两回负荷线的备用线。馈线之间可以组成大环网,一条馈线的负荷之间也可以组成小环网,形成大环套小环的形式。在负荷密集地区还可以建设开关站,变电所与开关站通过电源线连接,再由开关站向附近负荷供电,其作用是将变电所母线延长至用电负荷附近。 (4)制定负荷转移方案的原则是减少停电范围,尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时,必须尽快查找到故障点,并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电,以使故障点的负荷隔离出去。 (5)国内外对各种电气设备都制定了详细标准,为设备选型提供了可靠依据。作为配网规划应选用运行效益好,损耗低,可靠性高,免维护的设备。对于开关设备应选用具备配网自动化功能,在设备中先安装配网自动化设备或者为以后发展预留空间。有些新型设备的购置费用虽然高,但运行可靠性高,故障率低,维护费用少,总体经济效益是相当理想的。 (6)配电网络规划在实施过程中随着负荷的发展状况稳定,在馈线负荷超出安全电流或没有足够的备用容量时,应该增加馈线,对用电区域的馈线正常供电范围进行调整。同时,配网规划内容也应作相应修改。 (7)为确保电网正常运行,必须建立健全的保护系统,在系统出现故障时,通过最少的操作次数将故障点隔离,保证非故障点尽早恢复用电。现在常用的系统保护方法有: ①用熔断器或过电流继电器实现过流保护,熔断器在超过熔断电流时自动熔断,迅速切断电流、保护用电设备,熔断器主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。 ②接地故障保护用于消除接地故障,对直接接地或通过不可调阻抗接地的系统,可以把电流互感器二次绕组接到接地故障继电器上,或者把过流继电器与接地故障继电器集中使用。对于中性点不接地系统或通过消弧线圈接地的系统,由于接地故障会造成系统电压和电流不对称,继电器可根据基本判据来确定是否控制相应的断路器动作断开。 ③单元保护,用于对系统中一个单元的保护,根据正常运行两侧电压相同的电路,流入的电流和流出的电流是相同的,通过比较两侧电流大小可以判断是否出现故障。但是单元保护要使用通讯线路,在保护线路太长的地方,很难将数据完整地集中起来进行比较。使用距离保护法可以打破这种局限性,在距离保护方案中,根据故障距离与故障阻抗成正比的原理,采用线路的电压和电流来计算故障距离。 ④自动重合闸装置的方法是利用继电器控制断路器去执行不同的跳闸与闭合顺序。线路中有大部分故障是可以自动消除或暂时性的,使用自动重合闸装置可以自动恢复供电。⑤电力系统中,有时出现运行电压远远超过额定电压值的情况,例如:开关操作瞬间或系统受雷击时,都会产生过电压现象。加强各设备绝缘强度和绝缘水平,或在网络中安装过电压保护设备,可以使过电压降低到安全水平,例如使用空气间隙保护或安装避雷器作保护。 (8)配电网络自动化管理系统是利用计算机网络,将自动控制系统和管理信息系统结合起来,建立系统控制和数据采集系统,为全面管理网络安全和经济运行提供依据。配网自动化系统的主要功能可以分成四个组成部分,第一是电网运行监控和管理功能,包括电网运行监视,电网运行的控制,故障诊断分析与恢复供电,运行数据统计及报告。第二是运行计划模拟和优化功能,包括配网运行模拟,倒闸操作计划的编制,各关口电量分配计划和优化。第三是运行分析和维护管理功能,包括对电网故障和供电质量反馈的信息进行分析,确定系统薄弱环节安排维修计划。第四是用户负荷监控和报障功能,包括用户端负荷和电能质量的遥测,用户端计量设备的控制,用户故障报修处理系统。 3 效益评估 配网规划经济效益评估,包括电网投资与增加用电量所产生收益的比较,以及为了使电网供电可靠性,线损率,电压合格率达到一定指标与所需投入费用之间的比较,采用投资与收益的研究可以确定使用那一种供电方式。 加快电力建设为地区经济发展提供了有利条件,但是电网投资与增加的用电量作比较,以此确定这些投资是否值得。所以电网投资要以分地区分时期发展,用电量发展快的地方相应电网投资也大,用电量发展慢的地方,相应电网投资也少一些。 对于用户来说,供电可靠性越高越好,但相应电网的投资也会大大增加。对于大用电量或重要用户,为确保有更高的可靠性,可以加大电网投资,因为减少停电时间可以同时减少用户和供电企业的损失。线损率是用来反映电能在电网输送过程中的损耗程度,公共电网中的损耗是由供电企业来承担的,通过对电网设备的技术改造,可以让供电企业直接得到经济效益。为了使供用电设备和生产系统正常运行,国家对供电电压质量制定了标准,对电压的频率、幅值、波形和三相对称性的波动范围作了规定。稳定的电压质量可以使供用电设备免受损害,让用户能正常生产,相比之下用户得到的好处会更多。

农网建设10kV配电变压器的选用及安装分析论文

摘要: 本文从农网改造的重要性和特殊意义出发,重点对农网建设中配电变压器的选用、安装进行了详细的阐述。

关键词: 网改建设;10kV配电变压器;选用及安装

随着我国经济的快速发展,电力网络的建设也上了一个新台阶,作为电网重要组成元件之一的变压器,其数量也在激增。变压器的安装是一个工序相当复杂和重要的过程,安装质量的好坏直接影响到变压器的安全稳定运行,因此,如何合理选择配电变压器和正确安装,也是农网改造设计与施工中需要重点解决的问题。本人根据参加农网改造的实践和参考有关电力技术规程,对变压器的安装提出以下几点看法,以供参考。

一、10kV配电变压器台区的定位

农村配电变压器的台区应按“小容量,密布点,短半径”的原则来建设改造。变压器应尽可能安装在负荷中心或重要负荷附近,同时还应尽量避开车辆、行人较多的场所,且便于更换和检修设备的地方。最佳位置是指能使该台区内低压电网的线损、低压线路的投资和消耗的材料最少的位置。位置选择前应对现有的和未来10年内的负荷情况进行全面深入细致的调查和预测,使配电变压器安装位置居于负荷中心。从而使低压供电线路投资最省,电压降最小,低压线路损耗小。这与供电单位本身的经济效益和减轻农民负担密切相关。改造后的低压台区供电半径一般不大于300m,这样,既减少了线路损耗,又提高了电压质量。

总之,配电变压器安装位置的选择,关系到保证低压电压质量、减少线损、安全运行、降低工程投资、施工方便及不影响市容等。应从实际出发,全面考虑。

二、10kV配电变压器型号的选择

网改前,大部分采用高损耗SJ系列的变压器供电,损耗比重大。近年来,国家新开发的新型节能型变压器有S8和S9及S11三大类。

S9系列配电变压器的设计以增加有效材料用量来实现降低损耗,主要是增加铁心截面积以降低磁通密度,高低压绕组均使用铜导线,并加大导线截面,降低绕组电流密度,从而降低空载损耗和负载损耗。

S9与S7系列变压器相比,空载损耗平均降低10%,负载损耗平均降低25%。而S11系列变压器是在S9系列的基础上改进结构设计,选用超薄型硅钢片,进一步降低空载损耗而开发出来的,目前S11系列变压器的空载损耗比S9系列降低了30%,但投资相对比较高。因此,从性价比来考虑,新建或改造变压器时,一般应选择使用S9型低损耗变压器,原来高损耗配电变压器已全部淘汰,S7型系列配电变压器也被更换。

三、10kV配电变压器容量的选择

过去,在选择配电变压器时,由于缺乏科学分析计算,“大马拉小车”现象普遍存在,只依据用电户数大概来选择变压器容量,没科学依据,没考虑到如果选择容量过大,会出现“大马拉小车”的现象,这不仅会增加一次性投资,并且增加了空载损耗。如果选择容量太小,会引起变压器超负荷运行,过载损耗增加,最终导致烧毁变压器。为此,在选择配电变压器容量时,应按实际负荷及5~10年电力发展计划来选定,一般按变压器容量的45%~70%来选择。另外,考虑到农村有其自身的用电特点,受季节性、时间性强及用电负荷波动大的影响。有条件的村庄可采用母子变压器或调容变压器供电,以满足不同季节、不同时间的需求。

四、10kV配电变压器台架的安装

10KV配电网中杆架变压器的安装,最大容量一般控制在400KVA及以下,两杆的中心间距为2.5m,变压器在杆上倾斜不大于20mm,配电变压器台架用两根[12×3000]的槽钢固定于两电杆上,台架距地面不低于3m,台架水平倾斜不应大于台架长度的1/100。变压器脚底与台架用4根螺丝上紧,同时变压器的高、低压柱头要加装防尘罩,变压器要悬挂警告牌。另外安装铁件均需镀锌,并且100KVA以上的变压器要安装一台隔离开关。

五、跌落式熔断器的安装

配电变压器的高、低压侧均应装设熔断器。高压侧熔断器的底部对地面的垂直距离不低于4.5m,各相熔断器的水平距离不小于0.5m,为了便于操作和熔丝熔断后熔丝管能顺利地跌落下来,跌落式熔断器的轴线应与垂直线成15%~30%角。低压侧熔断器的底部对地面的垂直距离不低于3.5m,各相熔断器的水平距离不小于0.2m。

跌落式熔断器开关熔丝的选择按“配电变压器内部或高、低压出线管发生短路时能迅速熔断”的原则来进行选择,熔丝的熔断时间必须小于或等于0.1s。配电变压器容量在100kVA以下者,高压侧熔丝额定电流按变压器容量额定电流的2~3倍选择;容量在100kVh以上者,高压熔丝额定电流按变压器容量额定电流的1.5~2倍选择。变压器低压侧熔丝按低压侧额定电流选择。

六、低压JP柜的安装

由于低压JP柜集配电、计量、保护(过载、短路、漏电、防雷)、电容无功补偿于一体,给安全用电提供了保障。所以农网改造以来,大量的JP柜被用于IOKV配电台区中,其选择与安装要求如下:

(一)JP柜的容量必须与变压器的容量相匹配。

(二)安装在杆架变压器下部角钢(2L70*7*3000)支架上的JP柜,必须安装牢固,水平倾斜小于支架长度的1/100。

(三)引线连接良好、并留有防水弯。

(四)绝缘子良好外观整洁干净、无渗漏。

(五)分合闸动作正确可靠无卡涩、指示清晰。

(六)低压电缆进、出线安装可靠。并且能防止小动物进出,造成柜内短路。

(七)低压绝缘引线安装可靠。

(八)JP柜柜门一定要关严,防止雨水进入柜内造成电气短路,或绝缘击穿对地漏电。

七、避雷器的.安装

运行经验证明:影响配电变压器安全运行的外界危险大部分来自雷电事故。因此,变压器应装设防雷装置。选用无间隙合成绝缘外套金属氧化物避雷器代替原有的阀式瓷外套避雷器,其工频电压耐受能力强,密封性好,保护特性稳定。

高压侧避雷器应安装在高压熔断器与变压器之间,并尽量靠近变压器,但必须保持距变压器端盖0.5m以上,这样不仅减少雷击时引下线电感对配变的影响,且又可以避免整条线路停电进行避雷器维护检修,还可以防止避雷器爆炸损坏变压器瓷套管等。另外,为了防止低压反变换波和低压侧雷电波侵入,应在低压侧配电箱内装设低压避雷器,从而起到保护配电变压器及其总计量装置的作用。避雷器间应用截面不少于25mm2的多股铜蕊塑料线连接在一起。为避免雷电流在接地电阻上的压降与避雷器的残压叠加在一起,作用在变压器绝缘上,应将避雷器的接地端、变压器的外壳及低压侧中性点用截面不少于25mm2的多股铜蕊塑料线连接在一起,再与接地装置引上线相连接。

八、接地装置

目前农网改造中,农村小容量变压器布点多,雷雨季节10kV配电变压器经常遭受雷击,如果接地电阻过大,达不到规程规定值,雷电流不能迅速泄入大地,造成避雷器自身残压过高,或在接地电阻上产生很高的电压降,引起变压器烧毁事故。因此,接地装置的接地电阻必须符合规程规定值。对10kV配电变压器:容量在100kV.A及以下,其接地电阻不应大于10Q;容量在100kVh以上,其接地电阻不应大于4Q。接地装置施工完毕应进行接地电阻测试,合格后方可回填土。同时,变压器外套必须良好接地,外壳接地运用螺栓拧紧,不可用焊接直接焊牢,以便检修。

接地装置的地下部分由水平接地体和垂直接地体组成,水平接地体一般采用4根长度为5m的40mm×4mm的扁钢,垂直接地体采用5根长度为2.5m的50mm×50mm×5mm的角钢分别与水平接地每隔5m焊接。

水平接地体在土壤中埋设深为0.6~0.8m,垂直接地体则是在水平接地体基础上打入地里的。接地引上线采用40mm×4mm扁钢,为了检测方便和用电安全,用于柱上式安装的变压器,引上线连接点应设在变压器底下的槽钢位置。

九、变压器台区引落线

新建和改造配电变压器的引落线均应采用多股绝缘线,其截面应按变压器的额定容量选择,但高压侧引落线铜芯不应小于16mm2,铝芯不应小于25mm2,杜绝使用单股导线及不合格导线。同时应考虑引落线对周围建筑物的安全距离。

高压引落线与抱箍、掌铁、电杆、变压器外壳等距离不应小于200mm,高压引落线间的距离在引线处不小于300mm,低压引落线间的距离及其它物体的距离不小于150mm。

近年来,随着农网改造工程的实施,我市配电网络结构越来越合理,配电网设施得到大大改善,使电网达到了结构合理、供电安全可靠、运行经济。

[1] 池金志,迟文波,李水漫,高玉香. 架空线路的故障判断和处理[J]. 科技创新导报. 2009(03)[2] 聂肇中. 110KV架空线路二维对标实例研究[J]. 现代商贸工业. 2009(21)[3] 欧阳迪,田雨龙. 输电架空线路设计中引入“两型三新”的设计原则分析[J]. 中国高新技术企业. 2013(30)[4] 马天武. 输配电架空线路的几种故障诊断与排除[J]. 中国高新技术企业. 2008(12)[5] 黄仕兵. 架空线路入地改造实施过程相关问题分析[J]. 中国高新技术企业. 2010(25)[6] 王春贤. 配电架空线路外破分析及应用措施[J]. 低碳世界. 2013(14)[7] 梅陵生. 浅谈电力施工中架空线路技术[J]. 科技与企业. 2013(17)[8] 孙冬. 室外架空线路的结构与施工技术措施[J]. 经营管理者. 2010(12)[9] 曾健. 架空线路遭雷击原因及对策思考[J]. 企业家天地(理论版). 2010(12)[10] 杨秀杰,杨秀玲. 浅析农村架空线路设计施工应注意的问题[J]. 中国高新技术企业. 2010(36)[11] 唐飞. 刍论淮安市某水库10kV线路设计[J]. 科技传播. 2010(20)[12] 梁世奋. 高压输电线路工程设计施工问题探讨[J]. 科技咨询导报. 2007(26)等等,很多,希望能帮到你。

10kv配电线路防雷毕业论文

In recent years, the 10kV distribution line lightning accident of Guangdong individual areas of frequent, serious harm to the reliability of power supply and power distribution network, affecting the people's production, living electricity, even caused human casualties, the accident area bring economic loss is not small.Therefore, we should harm of lightning is clear enough cognition, so this paper describes the principle of lightning discharge 10kV overhead distribution lines, formation and development process of the formation process of lightning, thunder and lightning current voltage, and gives the main calculation methods of lightning parameters, the lightning protection level, the lightning trip-out rate, induction the thunder and lightning. Characteristics and failure on the basis of 10kV overhead line, combined with the characteristics of 10kV distribution lines, lightning protection measures to seriously study the 10kV distribution line, has important practical significance to ensure the safe operation of 10kV distribution line.

[电气工程及其自动化]110kV变电站的初步设计 摘 要本次设计为110kV变电站的初步设计书,共分为任务书、计算书、说明书三部分,同时还附有12张图纸加以说明。该变电站有3台主变压器,初期上2台,分为三个电压等级:110kV、35kV、10kV,各个电压等级均采用单母分段的主接线方式供电。本次设计中进行了短路电流计算,主要设备选择及校验(包括断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线等),并同时略带介绍了所用电、直流系统、防雷保护、主变保护等相关方面的知识。目 录摘要Ⅰ第一章 任务书1第一节 毕业设计的主要内容1第二节 毕业设计应完成的成果1第三节 应掌握的知识与技能2第二章 说明书3第一节 概述3第二节 系统概述14第三节 电气主接线15第四节 短路电流计算及设备选择23第五节 电气布置及电缆设施31第六节 所用电和直流系统及主控室35第七节 继电保护及微机监控系统38第八节 过压保护、接地及照明49第九节 消防及其它54第十节 通信、远动和工业电视55第三章 计算书57第一节 短路电流的计算57第二节 负荷电流的计算61第三节 断路器和隔离开关的选择64第四节 电流互感器的选择72第五节 母线的选择及其它74第六节 变压器差动保护整定的计算75小结79参考资料80

工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定,进行工厂供电设计必须遵循以下原则:(1) 遵守规程、执行政策;必须遵守国家的有关规定及标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源,节约有色金属等技术经济政策。(2) 安全可靠、先进合理;应做到保障人身和设备的安全,供电可靠,电能质量合格,技术先进和经济合理,采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。(3) 近期为主、考虑发展;应根据工作特点、规模和发展规划,正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远近结合,适当考虑扩建的可能性。(4) 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等,合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员,有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识,以便适应设计工作的需要。设计内容及步骤全厂总降压变电所及配电系统设计,是根据各个车间的负荷数量和性质,生产工艺对负荷的要求,以及负荷布局,结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠,经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。1、负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算,是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗,从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。2、工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所的有关因素,结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要,确定变压器的台数和容量。3、工厂总降压变电所主结线设计根据变电所配电回路数,负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数,确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求,即要安全可靠有要灵活经济,安装容易维修方便。4、厂区高压配电系统设计根据厂内负荷情况,从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置,比较几种可行的高压配电网布置放案,计算出导线截面及电压损失,由不同放案的可靠性,电压损失,基建投资,年运行费用,有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值,择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图,敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。5、工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电,通常为国家电网的末端负荷,其容量运行小于电网容量,皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短 路参数,求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。6、改善功率因数装置设计按负荷计算求出总降压变电所的功率因数,通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需 移相 电容器的规格和数量,并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率,改善功率因数。7、变电所高、低压侧设备选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值,选择变电所高、低压侧电器设备,如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图,设备材料表和投资概算表达设计成果。8、继电保护及二次结线设计为了监视,控制和保证安全可靠运行,变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器,皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表,控制和信号装置,操作电源和控制电缆组成的变电所二次结线系统,用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果。35kv及以上系统尚需给出二次回路的保护屏和控制屏屏面布置图。9、变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料,设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算,避免产生反击现象的空间距离计算,按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号,并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压,频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地 电阻计算。10、专题设计11、总降压变电所变、配电装置总体布置设计综合前述设计计算结果,参照国家有关规程规定,进行内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。

10kv架空线路设计毕业论文

浅析输电线路运行故障分析与防治方法论文

摘要: 输电线路是供配电系统中重要的环节和枢纽,一旦发生线路故障,将会引起大规模的停电事故,给国民经济带来巨大的损失。因此,深入分析输电线路的故障原因和采取针对性的防治措施格外重要。

关键词: 输电线路、运行、故障、防治方法

1输电线路运行故障产生的因素

1.1输电线路大多裸露在空气中,受大自然恶劣环境的影响,会产生各类的故障。如雷雨天的雷击现象和闪络现象;冬天的覆冰危害;天空中的鸟害(鸟粪污闪和粪道闪络);大雾天,雾水粘在脏绝缘子上的污闪;还有,线路自身的拉力造成的应力破坏和接触不良造成的绝缘子与线路发热烧坏,以上情况具体分述如下:

1.1.1风灾因素

输电线路大多地处地形复杂处,线路长,如果周边绿化不好,没有森林遮挡御风,那么很容易被自然界的大风给吹坏,即所谓的输电线路的风偏闪络,这种故障可以说是线路故障的易发形式,对电力系统的正常供电危害相当大,而且一旦发生故障,会造成风偏跳闸,引起大面积停电。强大的风源甚至会波及低压电杆,破坏电杆之间力的平衡。由于强风的作用,而使电杆倒塌的事故也不占少数。如2011年4月17日,佛山顺德发生的风灾,致使勒流、容桂等镇街多次输电线路基塔倒塌,造成大面积停电和较大的经济损失。

1.1.2雷电因素

在雷电频发的珠江三角洲地区,一旦到春、夏季,雷电造成的输电线路故障时有发生,引起变电站的事故跳闸,事故的原因就是因为雷电过电压。如2011年3月19日凌晨,在顺德龙江,雷击使佛山龙江110V变电站10KV型材线折断,造成对地短路,使龙江变电站型材线10KV间隔保护跳闸。差点造成线路负载增氧机停运,致使大量鱼缺氧死亡,后在维修队伍的努力下,挽回了经济损失。

1.1.3覆冰因素

输电线路的覆冰造成的线路折断事故虽然很多,仅发生在冬季,但是从事故的结果可以看出,一旦发生覆冰事故,不但是大面积停电,而且天寒、工作强度大,维修维护的时间相对较长,不利于维修人员的维修。形成覆冰的原因是天冷且空气潮湿,当结成覆冰时,容易发生线路舞摆闪络事故。如2008年南方发生的冰灾就是一个典型的实例。

1.1.4污秽的因素

输电线路的污闪事故虽然不是很多,但损害性却不小,还会造成闪络事故。引发此类事故的主要原因是绝缘子表面没有按期除尘,尤其风雨天,灰尘堆积在绝缘子和线路上,会造成污秽电离发生闪络事故。

1.2外力破坏因素

外力破坏的形式可以说是多种多样,如大风天折断树木,大片的树木倒在线路上,增加线路的负载,发生折断;近几年,偷盗运行中的低压线路日益增多,还有频发的交通事故(如铲车司机酒后开车或不小心碰倒电线杆),也是发生这类事故的原因之一。

1.3鸟害

(1)鸟粪污闪。鸟落在输电线路上,会产生大量的粪便和污秽,粘连在绝缘子和线路上,加上阴湿的天气和山间的雨雾,积累到一定程度时,也会产生闪络现象。在正常的干燥的天气中,鸟粪并不会很大程度上降低绝缘子的闪络电压,而在雨雾的天气,鸟粪的电阻变小加之污秽面积和路径共同的作用,提高了电力线路的电压,增加了鸟粪污闪事故的发生率。

(2)粪道闪络。许多的鸟长期在低压电杆的绝缘子和横担附近排便,部分空气将与鸟粪接壤,即使没有使鸟粪贯穿全部的通道,也可能会造成粪道闪络现象,发生事故。

2输电线路故障的预防措施

2.1保证与提高电气设计质量

提高电气设计的`质量,最大程度地提高安全性。电气设计是各种电气设备正常工作与否和维护是否方便的重要因素。在输电线路的设计中,如杆塔、导线、绝缘子、辅助金具、防雷装置的计算与选择是很重要的。现在大部分设计人员只会机械地照抄、照搬典型设计与设计规范,如上文提到的雷击停电事故,后经事故分析,是由于设计时,设计者没有根据当地为多雷区,而采取相应的防雷措施,照搬当地的设计规范,造成雷击停电事故。后来,在杆塔上加装避雷器,事故才很少发生。同时,电力线路也必须在合理的设计下才能更好的“行使”它的职责。要想做好线路的设计工作,除了周密的计算外,现场勘测和线路路径的选择,也是设计的重中之重。需要设计人员亲自到现场细心观察地形、地貌和线路的路径。这样才能最大程度地避免各种事故的发生,保证输电线路的正常运行。

2.2做好防雷措施

防雷接地工作是各种建筑物都必须做的保护之一,对于输电线路来说,防雷工作无疑更加重要,一般选取避雷线来进行输电线路的雷电过电压保护,它是最常用的防雷装置。

同时也可以降低杆塔接地电阻,达到防雷的目的。例如,可把接地极埋设较深一些,也可以选择在地下水比较丰富、水位比较高的地方。在进入变电所的高压侧,通常都选用各种阀型避雷器进行防雷保护。例如,在雷电多发的佛山地区,由于设计缺陷,10KV架空线路大部分不设防雷措施,当地雷击停电事故频繁发生,给经济带来了重大的损失。此后,新建的和技改的线路,要求每隔一基塔必须安装一组避雷器,实践证明,电力线路运行稳定,效果很好。

2.3杆塔位置与杆型的正确选择

首先应该及时并且认真地调查气候条件和地形,尽量避开在不利的地形和地理位置架设杆塔,而且应加强杆塔的机械强度,尽量选用钢管杆或加强型的混凝土杆。横担可以加厚,或者选用那种不易沾冰结构的绝缘子,并涂上有憎水性能的涂料等。

2.4污闪的预防

污闪事故的发生数量虽然不多,但影响和危害很大,污闪事故的预防,是提高电力系统供配电安全用电、持续用电的重要工作。通过增加爬距以及采用合成的绝缘子可以有效地防止污闪事故发生;或者使用防污闪涂料,进而限制泄漏电流事故的发生。

2.5外力破坏的预防

输电线路的外力破坏,主要是大风使树木倒下压倒线路,再者是日益横行的偷盗和频繁的交通事故等。所以应该优化电气设计,输电线路尽量不要与树林离得太近,要充分考虑到树木增长速度带来的“危害”。要与道路保持适当的距离,并根据杆塔的具体位置,增设防护墩,最后涂上醒目的防护标志。

3针对输电线路外力破坏故障分析,可采取以下措施加以防范

3.1加大电力设施的保护工作力度。做好相关电力用户的宣传教育工作和建立一套严密的巡线制度。

3.2要掌握问题和故障的重点,把事故隐患消灭在萌芽状态中。

3.3要不断完善电力法规,加强电力执法的力度。可以与社会的相关部门共同组织电力安全的演讲比赛和知识竞赛等活动,推广电力安全法规,让大家充分了解电的危害,使那些铤而走险的人望而生畏,知难而退。

3.4要制定一些切实可行的方法和措施,并落实到实际工作中去。例如,在紧要和关键地段一定要多设立一些警示牌和警告的标志牌。

3.5培养和打造一支作风硬朗,善打硬仗的专业的技术团队是保障输电线路安全的必要保证。

3.6对鸟害采取的技术措施有:

①采用大盘径的绝缘子;

②加装防鸟粪的挡板;

③安装防鸟罩;

④安装专门防鸟的网;

⑤安装鸟刺。

结束语:通过分析,线路故障有设计的因素,更多的是自然界的因素。一方面我们要优化设计,尽量不在设计方面出问题,另外一方面要普及、完善电力知识和电力法,建立一个高效的输电线路维护队伍。

参考文献:

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配电线路技师论文答辩

维修电工技师论文评审

导语:维修电工技师是指从事机械设备和电气系统线路和器件等安装、调试与维护、修理的人员。以下是我整理维修电工技师论文评审的资料,欢迎阅读参考。

前段时间我作为xx年上半年维修电工技师、高级技师的高级考评员,在对每个申报技师和高级技师学生的论文审阅和答辩过程中,发现有技师朋友在撰写技师、高级技师论文中遇到常见的问题点,为了供后续报考技师或高级技师人员引以注意和更好的写出一篇合乎技术论文高技术水准、高标准、高质量以及为以后写此类维修电工技师论文所需注意的事项,

一、论文常见问题

1、 论文选题不恰当(技术含量低)

常见为一些技术改造方面,将几个接触器 及继电器改进为PLC 控制,程序步数很少,程序所用的指令就为基本指令,毫无技术含量,也无改造的实用性,存在浪费。另有一些论文根本就未涉及到PLC、变频器 、触摸屏 等技师所需掌握的“四新”技术,项目可能是自己主导的,但技术含量太低,不能反映技师和高级技师的相应技术等级水平。

2、 论文格式不正确(把说明书变为论文递交上去)

常见一些学生将论文直接把设备的说明书大部分复制下来,论文变成了设备使用说明书;还有一些将图表、电路图、程序等在论文内容中插入太多,而无一附件,正确应将其归为附件说明。

3、 论点不明确,内容含糊,表达不清

有些论文未将专业知识或关键词介绍清楚,可能写论文的人自己很清楚,但让一个不了解这一行的人确很难理解,由此让考评员对此论文内容难以读懂,不知道写论文作者的论点是什么,要说明他的什么思想观点,要知道考评员面对的是几十个学生的论文,不可能花很大的精力去研究这篇文章。

4、 主电路、PLC控制电路图问题

常见为未按正规画图方式画图,电气 元件未按国家标准标注;电路图模糊不清,极似网上下载,文字和电路图的缩放比例而不当,让人认为有抄袭论文之嫌;I/O接线图错误百出,不知道传感器 作输入时的接线;输出点Y0与COM端之间直接接负载输出,无供电电源 ;特殊功能模块和基本单元一样直接接AC220V电源给予供电;图中无PLC品牌型号标注;三菱FX2n系列类型plc 输入COM端接+24VDC等等。

5、 论文中插图问题

论文中插入与开发改造设计的图片能增加论文的真实性和可读性,但是插图的数量多少,插图的摆放位置,插图的大小和标注说明都要一定的合理性和解说论文的价值点,并且图片一定要真实清晰不能拉伸是真变形,否则考评员看不清是什么物品,插图起不到应有的作用。

6、 论文内容矛盾错误

例如在I/O图中使用的I/O点只有几个,但在PLC的实图中接线却有十几个,明显出现漏洞;论文中使用的伺服或步进电机 ,在接线中直接当成普通电机接线,表现为完全不懂伺服或步进方面的知识;程序中出现指令用错情况,梯形图程序并非在编程软件中用打印功能出来,而是用office软件编辑而成;还有一些有梯形图而后又增加指令表来充论文页数,多此一举且论文内容空泛,其实个人认为只需要用部分梯形图并解释清楚论文中关键点就行,比较直观;另外还有使用论文参考文献资料方面与实际使用的PLC品牌不相符或者和论文完全无关等。

二、 正确撰写论文应具备的内容

1、 选题恰当

选择的题目决定论文水平的关键,应该选择自己熟悉的,亲身开发或参与的项目,所写内容应涉及到PLC、触摸屏、伺服、步进、文本显示器、特殊模块、工控 通信等其中的方面知识,能反映出具有技师和高级技师相应技术水平的论文,并在实际生产应用中有良好的社会效益和经济益。

2、 格式规范、条理清淅、内容真实

按标准格式撰写,标题、作者及单位、摘要、关键词、前言、正文、结束语、参考文献、附录等必须完整;页脚中应插入页码及总页数,例如第2页共30页;所写的内容要真实,不能凭空捏造、无中生有;表达条理分明,内容通俗易懂。

3、 图形完整清楚

图形应包括一些实际的照片、主电路图、控制电路图、I/O分布图、梯形图等;应使用专用软件制图,例如用CAD或CAX等,所画图形比例适中,标注规范完整,打印清淅,切勿下载模糊的图形充次。

4、 正文要求

中心明确,重点突出;论据充分,逻辑严密;端正态度,实事求是;阐述清楚,层次分明是正文的'基本要求。在正文当中应包含提出问题、解决问题、结果与分析进行全面论述。

三、答辩时应注意的问题

1、准备好所有答辩时需要的资料,如论文、祥细的图纸、电子 资料(U盘)、其它相关硬件物品或软件资料。

2、精神状态良好,态度端正,在答辩过程中保持对考评员礼貌的言行举止,不与考评员进行争吵。

3、按准备的发言提纲发表论文,不要照论文宣读,回答问题要简明扼要,充满自信,语言流畅,吐字清晰,从容答辩,同时要谦虚谨慎、实事求是。

考评员对论文评审的基本标准

a) 论点、论据是否正确。这是全篇的龙头,论点是否正确,论据是否充分,这是评价论文的立足点。

b) 措施是否可行。在实践中的措施是否可行,这是衡量技术实践是否合乎客观实际、

符合生产要求的重要步骤,技术措施不行,就不符合实际需要,也就失去了意义,所撰写的论文的技术价值就大大降低了。

c) 理论分析是否合理。用专业知识对实践中发生的现象、所取用的技术措施进行分析是衡量论文作者技术水平的重要标志。

d) 阐述是否清楚。文字的说明是否清楚,层次是否分明,中心是否突出,这反映了作者的文字表达能力。

e) 效果是否良好。是反映该实践是否符合客观要求的重要依据。

f) 问题是否存在。存在的问题是一般性错误还是实质性错误等都是对论文进行评审的重要内容

技师论文答辩

论文答辩是大部分的参评者从未经历过的场面,不少人因此而胆怯,缺乏自信心。实际上,答辩是全面展示自己素质和才能的良好时机。

自我介绍

自我介绍作为答辩的开场白,包括姓名、学号、专业。介绍时要举止大方、态度从容、面带微笑,礼貌得体的介绍自己,争取给答辩小组一个良好的印象。好的开端就意味着成功了一半。

答辩人陈述

收到成效的自我介绍只是这场答辩的开始,接下来的自我陈述才进入正轨。自述的主要内容归纳如下:

(1)论文标题。向答辩小组报告论文的题目,标志着答辩的正式开始。

(2)简要介绍课题背景、选择此课题的原因及课题现阶段的发展情况。

(3)详细描述有关课题的具体内容,其中包括答辩人所持的观点看法、研究过程、实验数据、结果。

(4)重点讲述答辩人在此课题中的研究模块、承担的具体工作、解决方案、研究结果。

(5)侧重创新的部分。这部分要作为重中之重,这是答辩教师比较感兴趣的地方。

(6)结论、价值和展望。对研究结果进行分析,得出结论;新成果的理论价值、实用价值和经济价值;展望本课题的发展前景。

(7)自我评价。答辩人对自己的研究工作进行评价,要求客观,实事求是,态度谦虚。经过参加毕业设计与论文的撰写,专业水平上有哪些提高、取得了哪些进步,研究的局限性、不足之处、心得体会。

提问与答辩

答辩教师的提问安排在答辩人自述之后,是答辩中相对灵活的环节,有问有答,是一个相互交流的过程。一般为3 个问题,采用由浅入深的顺序提问,采取答辩人当场作答的方式。

答辩教师提问的范围在论文所涉及的领域内,一般不会出现离题的情况。提问的重点放在论文的核心部分,通常会让答辩人对关键问题作详细、展开性论述,深入阐明。答辩教师也会让答辩人解释清楚自述中未讲明白的地方。论文中没有提到的漏洞,也是答辩小组经常会问到的部分。再有就是论文中明显的错误,这可能是由于答辩人比较紧张而导致口误,也可能是答辩人从未意识到,如果遇到这种状况,不要紧张,保持镇静,认真考虑后再回答。还有一种判断类的题目,即答辩教师故意以错误的观点提问,这就需要答辩人头脑始终保持清醒,精神高度集中,正确作答。仔细聆听答辩教师的'问题,然后经过缜密的思考,组织好语言。回答问题时要求条理清晰、符合逻辑、完整全面、重点突出。如果没有听清楚问题,请答辩教师再重复一遍,态度诚恳,有礼貌。当有问题确实不会回答时,也不要着急,可以请答辩教师给予提示。答辩教师会对答辩人改变提问策略,采用启发式的引导式的问题,降低问题难度。出现可能有争议的观点,答辩人可以与答辩教师展开讨论,但要特别注意礼貌。答辩本身是非常严肃的事情,切不可与答辩教师争吵,辩论应以文明的方式进行。

论文答辩常见问题:

【故障现象】96款奔驰S320,发动机型号M104,直列六缸。无规律启动困难,并且提速时有黑烟。

【检查的思路】

(1)故障,可以检查数据流;

(2)用示波器检查点火波形和喷油波形;

(3)用燃油压力表检查系统燃油压力。如果燃油压力过低,故障在供油系统;如果油压正常、喷油波形正常,但点火能量低,故障在点火系统;如果油压正常、点火波形正常,但无喷油信号,故障在喷油控制系统;如果油压正常,无点火信号和喷油信号,则故障在转速传感器等判缸信号上。如果油压和点火、喷油波形都正常,则问题要考虑机械或其他故障。

【论文亮点】1、偶发性故障;

2、奔驰中高档车系;

3、故障诊断排除时比较有条理性,不靠经验或者换件盲目维修。

【问题一】奔驰车系S、C、B的意义?

答:B-Class:比较新,家用MPV

C-Class:定位一般家用,相当于奥迪A4或者宝马3

E-Class:比C级略高,相当于奥迪6或者宝马5

S-Class: 顶级豪华车,在E级之上

A-Class:最小的奔驰,相对应于宝马的Mini

M-Class:城市用越野车

CL、SL多为跑车系列。

【问题二】从此次维修案例获取了哪些经验?

答:电控汽车维修必须把握正常工作的三个基本条件:1、高压缩压力(略高于1.2Mpa);2、良好的混合气(理论空燃比14.7);3、强大而正时的火花(次级电压在15~25kv,点火提前角控制在0°~11°)。

并且在故障诊断与排除时注意检查的基本原则:先外后内、先简后繁、先熟后生、代码优先、先备后用。

【问题三】维修中经常要用的数据有哪些?

答:汽缸压缩压力,一般介于0.9~1.6Mpa

良好混合气空燃比:14.7

燃油压力0.28~0.35Mpa 。怠速一般在0.19Mpa,高速控制在0.32Mpa。

无负荷状态下喷油脉宽2.8-3.0ms ,提速后保持在2.6-2.8ms

怠速空气流量为12-18kg/h ,折合3.3-3.6g/s ,随着转速上升,进气流量增加。

【问题四】此维修案例中是因为燃油压力调节器膜片损坏,燃油进入进气歧管启动困难,提速冒黑烟。为什么电控系统中要有燃油压力调节器?其作用是什么?如何通过结构来实现燃油压力调节?

答:因为对喷油量的控制,就是通过控制喷油持续时间和喷油压力。但是因为喷油压力=燃油压力+进气歧管真空度,进气歧管的真空度随着节气门的开度变化而变化。假设燃油压力一定,那么当节气门关闭时,进气歧管真空度大,实际是负压,则喷油压力也大;而当随着节气门开度的增大直至全开,进气歧管真空度减少,喷油压力也减少。这样,由于喷油压力不同,在相同的喷油时间内,在不同节气门开度下的喷油量就会不同,导致电脑无法通过控制喷油持续时间来精确控制喷油量。

所以燃油压力调节器的作用,就是保持燃油压力与进气管之间的压力差保持恒定,通过膜片结构将燃油压力控制在0.25Mpa左右,让喷油压力在不同节气门开度下保持定值,喷油量多少就唯一取决于喷油时间的长短,电脑就能通过控制喷油脉宽来精确控制喷油量。

燃油压力调节器的结构特点:压力调节器一般安装在供油总管上,它是一个金属壳体,中间通过一个卷边的膜片将壳体内腔分为弹簧式和燃油室,弹簧一般设定弹力250kpa作用在膜片上,而燃油室直接通向燃油总管。当供油总管的燃油进入燃油室的压力超过预设值,膜片上顶,克服弹簧压力,使膜片控制的阀门打开,燃油室过剩的燃油就会通过回油管流回油箱,保持油压。

所以,在本维修案例中,当经常变化节气门开度,进气歧管真空度也反复变化时就会带动膜片上下运动,膜片就容易产生撕破,燃油室中的油就会进入到进气歧管中,在真空力下被吸入到进气歧管,产生过浓混合气,启动后过浓混合气随汽油进入汽缸使火花塞浇湿,不能正常着车。连续启动后,过浓混合气会排出汽缸,混合气达到正常值就能着车,而提速后,因为燃油压力上升,无法调节,喷油脉宽变大,喷油量过多,同样产生不完全燃烧,必然产生黑烟现象。

毕业论文配送线路优化

在物流配送领域,如何快速、准确的获得用户信息并及时开展业务,高效、合理的完成配送服务,成为决定物流企业市场竞争力的重要因素。下面是我为大家整理的物流配送管理系统论文,供大家参考。

物流配送系统干扰管理模型研究

物流配送管理系统论文摘要

摘要:物流配送在我国信息化时代是非常需要的,因此有着非常重要的地位。物流配送系统就是一个经济行为的系统,它为人们在物流上面提供了方便。关于物流配送系统干扰管理模型,国内外都有一定的研究。本文从物流配送系统的概念、一般方式、具体模型来作了探讨工作。

物流配送管理系统论文内容

[abstract] the logistics distribution in our country's information age is very need, so has a very important position. The logistics distribution system is an economic behavior of the system, it for the people in the logistics provided above to a convenient. About logistics distribution system interference management model, and have certain research at home and abroad. This paper, from the concept of logistics distribution system, general way, the specific model to work were discussed

关键词:物流配送;系统;干扰管理;研究;

中图分类号:F253

一、物流配送系统

(一)概念

物流配送系统是一个经济行为的系统,它是通过其收集广泛的信息来实现以信息为基础的物流系统化,其作用是不可忽视。物流配送系统的主要机能分为两种,一种是作业子系统,另一种是信息子系统。作业子系统的范围比较广,包括的内容也比较多,例如输送、保管、加工等机能,其主要目的是保证物流配送达到快速的运作,使工作效率提高。信息子系统相比作业子系统来说范围是比较小的,其内容包括订货、发货、出库管理等,它的主要目的除了提高其工作效率以外,还能使工作更加效果化。信息子系统还有一点对于顾客来说是非常有用的,那就是可以以比较低的成本以及优良的顾客服务来完成商品实体,然后从供应地再到消费地,是一种非常有利于顾客的活动。

(二)一般方式

物流配送在我国占有非常重要的地位,它一般有两种配送模式,一种是及时配送,另一种是准时配送,这两种配送模式的应用是非常广泛的,因为两种模式都要有一个共同点,那就是都满足了用户的特殊要求,以此来进行供货以及送货的工作。即时配送和准时配送的供货时间非常的灵活和稳定,基于这种情况,对于用户的生产者和经营者来说,库存的压力就发生了变化,也就是出现库存缩减的情况,有时还会取消自己的库存。

二、物流配送系统干扰管理模型

(一)国内外的研究

关于干扰的研究在20世纪70年代就已经开始了,但是其干扰管理模型是在同个世纪90年代才提出来的,在提出来的概念中,把干扰管理给局限化了,把系统扰动控制在最小数值,还指出了干扰管理的另一种含义,它是属于运筹学的某个应用领域,其发展的潜能在一定程度上来说是非常大的。

我国的学者也对干扰管理作了一些研究,研究表明干扰管理的实质就是使事件回到最初的状态,其突然出现的事件就是一种偏离,而这种偏离是微小的,并没有对其产生一些重要的影响,所以通过及时的管理 方法 是可以修正的。学者还将干扰管理与应急管理的不同点分列出来,使人一目了然。

在现阶段,国内外关于干扰管理的模型的研究具有片面性,侧重于模型以及算法,虽然涉及的领域非常的多,但是也具有一定的局限性,片面性在一定程度上也是有的,比如说在车辆调度领域,特别是物流配送这一方面,相对来说起步是比较晚的,但是后续的研究并没有停止。

(二)原因

1.总所周知,客户如果对一个企业充分信任的话,就能使企业的长期的拥有这些客户,也就是固定客户会增多,随着旧客户的口碑相传,新客户也会随之而来,企业就会得到更多的赢利。下文所讲到的数学模型建立的目标是最小化的,因此就可以就可以用这一条件来反映对客户满意度的扰动。

2.物流配送的运营商最关心的必然是运作成本,因为其运作成本是整个物流配送的核心,所以根据这种情况来看,要想节约其运作成本的话,就可以调整其干扰方案。

3.干扰管理在生成新的配送方案后,其车的路线也将发生变化,因为频繁的更改其路线,其交通费必然会增加,超过了原本的预算,其效率也会受到影响。另一方面,因为路线频繁的更改,司机原本已经熟悉的路线又变得陌生起来,必将会影响司机的工作心情。依据干扰管理的思想来看,新方案和原方案相比的话,两者间的偏差值应该是最小的,所以路径的变动量也会最小。在本文中,提出的模型(下文将提到)是以三个维度来度量其扰动的,其模型是属于多目标的。

(三)数学模型的建立

数学模型的建立,是例子是非常多的。本文只是以需求量变动为干扰事件这一个例子来进行数学建模,其原因有以下几点内容。

1.需求量变动在一些企业中是必然会发生的干扰事件,特别是在成品油销售的企业。因为油品的存放存在一定的危险,容易造成火灾事故,如果除去加油站,其他成油品销售一般为服务行业,比如说餐饮、酒店等,因为这些行业所存储的油不能太多,所以只能小批量的、多数次的来购买,根据这样一种情况,需求量必然会发生变化。据有关资料调查,需求量变动量最大的干扰事件就是该类企业。

2.需求量变动的问题在国内外学术界的关注度是非常高的,国内外许多著名学者都对需求量变动问题作了探讨。根据一些新闻、期刊以及文献我们就可以看出,物流配送需求量变动的研究已经在很久以前就有相关资料了。此类干扰事件在1987年时就作了有关研究,比如说不确定性需求的动态车辆指派问题模型。

3.关于物流配送的车辆其路径问题的种类也是非常多的,本文主要通过对有时间窗的车辆路径问题作了相关研究。此类问题有一个特别明显的特点,就是客户对货物所送达的时间非常的严格,因此其要求也更加高了。下面我们举一个例子来详细的讲解一下这个问题,让其更加的清晰明了。假如其问题范围和条件分别为:只有一个配送中心,并且其配送中心有足够的同质物质材料,车辆也足够,但是有一个问题就是其车辆必须以配送中心为始源地和终点,而且每一辆车必须从只能访问一个客户,如图1(a)所示.如果出现需求量的突发事件,车辆就必须在出发之前就要把物品载满。假如说在开始设定的计划中,并没有对需求量不足做出一些应急 措施 ,如果客户的需求量突然增加,如图1中的客户点7,而且增加的需求量还超过了剩余车辆的载货量,也就是说其车辆也出现供应不足的情况,此时它就需要其他车辆来进行援助工作,如图l(b)所示。

三、结束语

随着我国经济的迅速发展,人们开始追求方便化,所以物流配送工作对于人们来说变得越来越重要。但是在物流配送的过程中,必定会出现突发状况,也就是出现干扰的情况。比如说客户需求量变动、车辆出现故障等,这些干扰事件经常会使原本计划出现失败的情况,然后顾客就对其不满,矛盾也会随着时间而加深。在现阶段,物流配送系统干扰管理模型的研究有些片面化,在前面我们也提到过,主要因为全都集中在单一要素变动引发的干扰事件上,在真正的物流配送过程中,存在变动的情况更多,因此,物流配送系统干扰管理模型的问题还有待进一步的研究,以此来完善此系统,让其更加贴近生活,实用性也变得更强。

物流配送管理系统论文文献

[1]王旭坪,杨德礼,许传磊.有顾客需求变动的车辆调度干扰管理研究[J].运筹与管理.2009(04)

[2] 孙丽君,胡祥培,于楠,方艳.需求变动下的物流配送干扰管理模型的知识表示与求解[J].管理科学.2008(06)

[3] 杨文超,王征,胡祥培,王雅楠.行驶时间延迟的物流配送干扰管理模型及算法[J].计算机集成制造系统.2010(02)

[4] 朱晓锋,蔡延光.物流配送的优化模型及算法在连锁企业中应用[J].顺德职业技术学院学报.2011(01)

[5] 胡祥培,于楠,丁秋雷.物流配送车辆的干扰管理序贯决策方法研究[J].管理工程学报.2011(02)

矩阵算法在物流配送管理系统中的应用

物流配送管理系统论文摘要

摘要: 本文针对物流配送中心运营过程中如何合理制定配送线路的问题,以邻接矩阵为基础,通过对邻接矩阵进行运算得到有向图的可达矩阵,并据此判断是否能够找到从源节点到目标节点的有向通路,最后完成最短路径的搜索。

物流配送管理系统论文内容

Abstract: In this paper, for the problem how to develop reasonable distribution lines in the process of logistics and distribution center operations, based on adjacency matrix, by the computation of adjacency matrix to get graph reachability matrix and judge whether can find forward path from the source node to goal node, and finally complete the search of the shortest path.

关键词: 车辆路径问题;配送;物流;最短路径

Key words: vehicle routing problem;distribution;logistics;shortest path

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章 编号:1006-4311(2013)10-0163-02

0 引言

目前我国的快递行业蓬勃发展,使得物流配送中心的业务量不断增加,业务的复杂程度也已不断提高,这都对物流配送中心的科学管理水平提出了新的要求,高效、合理、安全、快速的配送是物流系统顺利运行的保证,而配送线路安排是否合理也是配送速度、成本、效益的保证。正确、合理地安排配送线路,可以达到省时、省力,增加资源利用率,降低成本,提高经济效益的目的,从而使企业达到科学化的物流管理。

本文以邻接矩阵模型为基础,提出了一种新的最短路径算法,通过对邻接矩阵进行运算得到有向图的可达矩阵,并据此判断是否能够找到从源节点到目标节点的有向通路,最后完成最短路径的搜索。

1 有向图的可达矩阵

假设有一个n个节点(d1,d2……dn)建立的有向图,每条有向边上都有各自的权值,若节点di和dj之间有条有向边,则其权值表示为Wij。如果我们要求节点d1到节点dn的最短路径。那么首先应该建立基于该有向图的邻接矩阵M:Mij=0表示节点di和dj之间没有直接有向通路,若Mij=1表示节点di和dj之间存在直接有向通路。

那么矩阵M2中所有为1的元素的坐标所代表的就是通过一次“中转”可以达到贯通的节点对。以此类推M3中所有为1的元素的坐标就是通过两次 “中转”可以达到贯通的节点对;Mn所有为1的元素的坐标就是通过n-1次“中转”可以达到贯通的节点对。

所以我们可以得出:M1+M2+M3+……+Mn得到的矩阵T即为原有向图可达矩阵,Tij=0表示节点di和dj之间没有有向通路,若Tij=1表示节点di和dj之间存在至少存在一条有向通路。

对于大规模稀疏矩阵,由于存在大量的值为0的元素,若按常规意义来存储,既会占用大量的存储空间,又会给查找带来不便。所以只要存储值为非0的元素即可。这在计算机中很好实现,只要建立含有两个整数域的结构体变量即可。

2 路径搜索算法

2.1 初步设想 由矩阵乘法的性质可知,Mx=Mx-1*M。若M■■≠0,则说明节点d1通过x-1次“中转”可以到达节点dj。那其中这x-1个节点都是哪些?它们又是什么顺序呢?把这两个问题搞清楚我们就找到了一条从节点d1经x-1次“中转”到达节点dj的通路。

接下来我们观察矩阵Mx-1的第一行,若M■■≠0,且Mij≠0,则说明:节点d1存在经x-2次“中转”到达节点di的通路,且节点di和dj之间存在直接有向通路。这样我们就找到了节点d1到节点dj通路的最后一次“中转”di,即d1,……,di,dj是一条有向通路。我们可以根据此方法进一步再找到节点d1到节点到达di的最后一次“中转”,以此类推直至找到整个通路上的所有节点。

这在计算机中实现也很容易,只要把找节点di和dj之间的最后一次“中转”的方法编写好,采用计算机中的递归调用就能很好地解决这个问题,计算机会自己自动完成整个操作。

2.2 节点的选取 有一个问题我们需要注意:在我们观察矩阵Mx-1的第一行时可能有多个节点di,使得M■■≠0,且Mij≠0。基于我们是想找到有向图中的最短路径,所以每一次选取节点应该选择一个到节点dj最短的节点作为最后一次“中转”。这一过程是通过查看另一权值矩阵W,找到值最小的Wij来确定di的。

2.3 待查节点集 上面说到,我们找到了节点d1到节点dj的x-1次“中转”的最后一次“中转”di,即d1,……,di,dj是一条有向通路。根据此方法进一步再找到节点d1到节点到达di的最后一次“中转”,以此类推直至找到整个通路上的所有节点。

每一次查找之前,与待查节点有直接通路的节点都应加到考察的范围,同时上一次确定的最终通路上的节点也应从待查范围中删除,而加入最终通路的节点集中。

2.4 需要考虑的两种情况 按照上面方法是会找到一条从d1到节点dj的一条有向通路,但是一定是最短路径吗?我们先考虑两个情况:①如果在已经找到一条从d1到节点dj的有向通路的前提下,再重复以上过程再找一条从d1到节点dj的有向通路,那么有可能新找到的通路上的所有权值之和要比之前找到的通路上的权值之和小,在这种情况下,应放弃原来通路。记下新找到的通路把它作为“当前”的最短路径。②如果在查找的过程中,已经确定节点dy是在已找通路上的节点,即存在节点d1到节点dy的通路,也存在节点dy到节点dj的通路,并且dy是上一节点的最近邻接点。但在查找下一步节点d1到节点dy的通路的最后一次“中转”dz的过程中发现:所定通路上节点dy的上一节点通过其他方式到节点dz的长度要比经过节点dy中转到节点dz的长度要短,即通过dy相当于“绕路”。因为根据2.1中所阐述的方法找到的节点dz一定是待查节点中到节点dy路径长度最短的节点。若存在“绕路”现象,那么通过节点dy到其他的未差节点都会“绕路”。因而在这种情况下应该从已经确定的有向通路中把节点dy删除,恢复上一节点为当前节点,重新查找其除dy之外的最后一次“中转”。 2.5 搜索算法 首先根据实际情况建立有向图,并根据有向图建立有向图的邻接矩阵M,以及根据各有向边的权值建立矩阵W。然后根据矩阵乘法求出M2,M3,……Mn。这可以通过循环完成。之后的步骤就是设定待查节点,由于算法是从终点向起点查找的,所以应该先把与终点dj构成直接通路的节点作为待查节点。建立完待查节点集后,首先按照深度优先进行搜索,按照上面所说的递归算法查找第一条有向通路。然后以此条通路为基准,进行广度优先搜索,寻找新的通路,查找过程仍然是采用上述的递归算法,但是要考虑到2.4中的两种情况。需要指出的是:广度优先搜索过程可能是一个反复执行的过程,直至最终找到节点d1到节点dj的最短路径。

3 实例

某物流公司业务员要从v0到地点v2投递货物,路线如图1所示,业务员想在此过程走的路线最短,时间最快。他应该走哪条路线?

由上面有向图建立的邻接矩阵M以及有向边权值矩阵W如图2所示,由于M是一个稀疏矩阵,按照上面方法所述形成的节点数对(0,1),(0,3),(1,2),(3,2),(3,4),(4,1),(4,2)。按照矩阵乘法计算出M2、M3、M4、M5。由它们产生的节点对如下所示:M2(0,2),(0,4),(3,1),(3,2),(4,2);M3(0,1),(0,2),(3,2);M4(0,2)。我们据此可得到该有向图的可达矩阵T的节点对:(0,1),(0,2),(0,3),(0,4),(1,2),(3,1),(3,2),(3,4)(4,1),(4,2)。

现在我们求节点v0到v2的最短路径。查看矩阵T可知存在(0,2)的节点对,所以从V0可以到达V2。再按照上述规则以及结合矩阵W,找到M2存在(2,0)节点对,M中存在(1,2)和(0,1)节点对,即M■■= M12* M01, M■■、M12、 M01都不为0。所以找到一条通路即:v0、v1、v2,其路径长为19。

按照上述方法,我们还可以找到通路:v0、v3、v2和v0、v3、v4、v2,但是由于它们的路径长分别为19和20,不产生对通路v0、v1、v2的替换,所以在此不再详述。继续按着上述方法查找通路时会发现:M■■≠0,且存在M■■≠0,M12≠0,继续查找又会发现存在M■■≠0,M41≠0,进一步查找又会发现存在M03≠0,M34≠0,所以最终找到通路:v0、v3、v4、v1、v2,由于其路径长为18,所以按照上述原则对原通路v0、v1、v2进行替换,又由于已查找该有向图中所有通路,所以确定最短路径为v0、v3、v4、v1、v2,由于其路径长为18。

4 结论

本文针对物流配送系统中的投递等事务中路线优化的问题,提出了一种新的对最短路径算法的尝试,采用逆向标号,对待查节点进行优化选取,有效的利用了第一次计算的有用信息,避免重复计算,使得该算法搜索设计上要比以往算法节省时间,对于最短路径问题可以快速求解。虽然增加了邻接矩阵的乘法计算,但由于是稀疏矩阵,不会增加太多的计算量。本算法是具有实际意义的,可以在成本降低方面给出积极、高效的意见和解决方法,从而降低物流中的流通费用。

物流配送管理系统论文文献

[1]肖位枢.图论及其算法.北京:航空工业出版社,1993.

[2]任亚飞,孙明贵,王俊.民营快递业的发展及其战略选择.北京:中国储运,2006.

[3]周石林,尹建平,冯豫华.基于邻接矩阵的最短路径算法.北京:软件导报,2010.

[4]蔡临宁.物流系统规划—建模实例分析.北京:机械工业出版社,2003.

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