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1.1雷擊點
在西歐、日本、美國等國家,都把近區雷擊看作輸變電所侵入波的考查目標。我國對于500kV輸變電工程設計中的雷電過電壓做過大量的研究,也都是以近區雷擊為研究對象。通過大量的研究表明,一般情況下的近區雷擊比遠區雷擊的侵入波過電壓高。
1.2雷電侵入波的計算方法
以前在進行測試時會受到條件的限制,一般情況下都是通過防雷分析儀來判斷侵入波過電壓假設在2km處的地方設置一個相當于幅值的U50%直角波絕緣子串雷電放電電壓,對于測量變電所設備上的過電壓,現改用計算機來計算。有人曾提出了仍然使用防雷分析儀的方式。這樣方式理論的基本是絕緣子串放電電壓U50%要大于侵入波過電壓的幅值,而且它與2km以外的雷擊相關。在考慮近區雷擊的情況下,入侵導體形成的雷電流波過電壓幅值就有超過過絕緣子串的臨界放電電壓U50%的可能。一是這個過電壓的波頭較為峻峭,因此放點的電壓較強;二是耐張塔放電電壓較高,因此該方法的基礎條件不成立。
1.3最大雷電流計算值
如果使用防雷分析儀法,則不需要判斷雷電流的最大值,此方式不合適。如果使用國際通用法,則需要判斷雷電流的最大值。我國在規程中對此沒有明確的規定,此值太高,會造成一定的浪費。若是,此值太低,就會降低安全性。在日本所統計的雷電流幅值相較來說較低。在500kV輸變電系統中,其最大雷電流在計算時取150kA。但是在西歐等國家,其最大雷電流在計算時取250KA。在選取此值時要結合國情,依據具體的雷電流幅值分布概率,在選取最大雷電流計算值時建議為210~220kA。
1.4絕緣裕度
在使用慣用法計算時,在雷電侵入波過電壓的影響下,變電所內設備絕緣應該留的裕度有多大是一個重要的問題。我國在規程中各單位對此的要求都沒有明確的規定,也沒有相似的要求。建議可以參考IEC71-2標準,而對于內絕緣裕度則取1.15,外絕緣取1.05~1.0。
1.5變電所內的雷電平均無故障時間
當使用傳統的方法來計算最大的雷電侵入波過電壓時,沒有考慮不同變電站運行方式的出現幾率,也沒有計及各種雷電流幅值、變電所內不同的過電壓、進線段桿塔絕緣子串閃絡的出現幾率。這是采用慣用法的缺點,但是若是采用統計法卻可以避免這些缺點。但是我國對于使用統計法來計算變電所的耐雷指標時沒有同意的相關規定。CIGRE的工作組認為,目前可以接受的事故率的典型值為0.1~0.3%,設計的失敗率應該在這個范圍內。我國500kV的電網結構不是很強,而且運行的水平比較低,因此主張MTBF取值為800-1000a,這也是我國一些電力運行部門希望的結果。
2500kV輸電線路的雷擊跳閘率的計算方式
2.1反擊
2.1.1雷擊塔頂時計算導線上的感應過電壓
按照我國規定的規程內容定感應過電壓U,使用以下公式進行計算:Ui=ahc(1-(hg/hc)k0)式中,hc是導線對地的平均高度;hg是避雷線對地的平均高度;k0是避雷線和導線之間的藕合系數;a是雷電流陡度。當hc=50m,hg=60m,k0=0.3,a=57.69kA,則Ui=1846kV,感應過電壓占86%的臨界放電電壓絕緣子串。再加上桿塔橫擔電壓,不管多么小的桿塔接地電阻,絕緣子串必須閃緣。而此計算電壓一定遠遠大于實際的電壓。以上所敘述的計算公式是在前蘇聯半個世紀以前所研究出來的成果,因此對于現代這顆科技發展過快的時代較為落后,所以在運用時不太合適,尤其是對于大跨越線路、同桿雙回線路、山區線路等。在歐洲、美洲、日本等地區都認同有感應過電壓,并且對此提出了相應的計算公式,但是Ui的計算比我國規程法規定的計算要小很多。他們在防雷計算時是不考慮感應過電壓這項因素的,因此與中國、前蘇聯的做法有很大的差異。
2.1.2工作電壓的影響
500kV線路的工作電壓較高,在反擊時,在絕緣子串中已經占據了大部分的兩端電壓比例。在計算時忽略耐雷水平影響的工頻電壓,則會導致出現更大的錯誤。在日本、美國、歐洲等諸多國家都已經考慮到工作電壓的影響,當時我國還沒有注意到,因此建議對此進行修改。
2.2高桿塔繞擊的計算方式
按照我國規定的規程內容對高桿塔繞擊的計算方式為:對平原線路:lgP=(αht姨/86)-39對山區線路:lgP=(αht姨/86)-335式中,α為避雷線邊緣導線的保護角。但是此式在運用時也有一定的條件,α條件為15°:必大于15°小于40°和ht小于50米的前提下,才可以使用此公式,若是不符合此前提標準則不可以。
3500kV線路的防雷設計
同桿雙回線路的好處是可以減小走廊的寬度、增大單位走廊寬度內的輸電容量、節約成本。日本的500kV的線路幾乎都是采用同桿雙回線路的方法。這種方法在歐美等國家非常盛行,現今在我國的使用率也越來越高。其中有一個極為重大的問題就是耐雷性能變差,這些還需要進一步的深入研究。在我國現有規程內關于防雷計算方法的內容都只適用于單回路。同桿雙回線路的特點有兩點,第一是桿塔高,容易發生繞擊和反擊的現象,第二是在發生雷擊桿塔的同時導致雙回同時跳閘的狀況發生。如果使用規程法內的計算方法同桿雙回線路的總跳閘率較高,而且基本上都是雙回同時跳閘,這同實際情況是不吻合的,因此需要進一步的研究,并整理出一套完整的防雷計算方法,以方便相關的使用。
4結束語
管理變電運行的工作人員都有著很大的壓力,上班時必須對突然出現的任何異常進行及時正確的處理。任何的差錯都有可能引起十分嚴重的事故,這就使得變電運行人員如履薄冰,時刻都處于高度緊張的狀態。變電運行工作主要由操作、維護及管理等方面組成。正因為這樣,在變電運行工作中要面對很多的甚至是繁瑣的規章制度。如果在每次工作前再將這些故障制度進行沒有目的性、沒有針對性的羅列,往往會出現重復且無的放矢的情。僅僅依靠這些安全規章制度與少量的管理者的監督和檢查,對于變電運行的安全來說還遠遠不夠,同時還有可能讓變電運行人員產生各種各樣的抵觸心理,最終產生安全隱患。
二、變電運行管理
首先是對運行管理的職責進行明確的分工。根據已經在運行的無人值班變電所的運營方式將運行管理的職責分為五個部分:(1)調度室當值調度員;(2)維操隊;(3)監控中心;(4)遠動;(5)通訊。第一部分主要負責指揮維操隊,監控中心對無人值班變電站的正常操作和異常、事故處理,有權對其管轄范圍內的違規情況進行阻止。第二部分主要是負責對所轄變電站設備進行巡視維護,對各種事故與異常進行處理,保證所轄變電站安全的運行。第三部分的監控中心主要是負責對變電站的24小時監視,并根據調度員的指揮進行各種遙控操作,將發現的各種異常上報給值班調度員。同時還要對本中心的設施進行維護和整理。第四部分的遠動主要負責的是負責調度自動化系統的運行維護、定期巡檢、消缺工作,確保自動化系統的正常運行。對無人值班變電站遙控、遙調的可靠;遙信、遙測信息的正確性負責。做好維護工作,當出現異常時,應盡快處理。當遠動信號退出時應立即處理。第五部分的通訊主要負責的是對調度、維操隊、監控中心、各變電站通訊設備和管理、維護工作,保證通訊暢通。當出現故障,應盡快派人處理。第二是建立起一套有效的運行管理制度。首先是落實崗位責任制。不管是調度員、維操隊、監控中心還是遠東和通訊,每一個人都必須明確自己的崗位的具體責任,做到分工明確,不管是什么問題都能找到相關的負責人進行處理。第二是建立一套完備的設備專責制度。將無人值班變電所中的所有設備都制定專人進行維護,并填寫相關的記錄。第三是實行值班制和交接班制。由于變電運行工作的特殊性,不允許出現連班工作的情況,所以應該實行二班制或者是三班制,在進行交接班時必須準時、認真,前后銜接、手續清楚、責任明確。第三是加強對變電運行的技術維護管理。技術管理的主要任務之一是保證安全經濟運行和人身安全。《電業安全工作規程》是多年來前人工作經驗教訓的總結,其中有著許多重要的信息,工作人員必須嚴格遵循該規程。對于各種資料必須收集齊備,并進行整理,讓所有的事都能夠有檔案可查。當發現問題時必須及時上報,并同時準確的、迅速的排除故障,以保證電網的正常運行。
三、變電運行安全
變電運行班組管理的好壞會直接影響到變電站是否能夠安全的運行。安全生產是每一個企業的生命。任何一個企業的正常運行都離不開安全生產。對于變電運行來說,其安全運行的意義不言而喻。變電安全運行主要從以下幾個方面進行管理。第一是進行安全管理。安全管理是變電運行的重要組成部分。在變電運行安全管理的過程中應該以預防為主。在平時應該大力對相關的規章制度和安全生產的重要性進行宣傳。不能等到出事才宣傳。然后是加強安全操作的培訓,讓值班人員平時就養成安全操作的習慣。在進行安全教育的時候應該將重點放在如何加強自我保護意識、防止事故等幾方面上。舉辦各種安全教育的活動,要求所有人都要參加活動,并在活動的過程總結合自身的工作進行變電安全運行的發言,以增加值班人員對安全管理的認識。第二是進行專業技術培訓。值班人員的業務素質直接影響著變電運行的安全生產。因此必須將提高值班人員的業務素質作為變電運行管理中的一個重點來對待。相對于環境和技術設備來說,人是十分活躍的因素。有效的對人的行為進行規范是降低安全事故的重點。提高員工的安全素質是保證員工人生安全的有效途徑。在進行培訓時,要“以人”為本,從員工的基礎入手。通過各種活動逐步的提供員工的業務素質。結合各種專項檢查、日常維護、維修的特點以及相關的安全、業務知識培訓指南,,將安全知識的培訓內容分門別類,提煉重點和精華,打印下發到每一個運行人員,起到強化效果作用。培訓應該提倡和注重基層各班組的日積月累、長期堅持的安全培訓模式,從日常維護,倒閘操作和安全注意事項等入手,務求每個運行人員都學實、學透。并定期開展反事故演習競賽及經驗交流會,調動值班員學習業務知識的積極性,從而達到提高值班員業務水平的目的。最后是進行思想政治工作的管理。要不間斷的對員工進行愛國、愛站的教育,讓他們明白他們是企業的主人,讓他們以企業主人翁的姿態對待自己的工作。同時還應該及時的將各種站內的信息公之于眾,讓員工對自己的廠和站有個明確的認識。對員工的思想政治工作不能夠流于形式,一定要緊密聯系實際,不回避矛盾,要以理服人。
作者:郭銀燕 單位:浙江奔騰建設工程有限公司
商務標的準確編制對整個投標文件由為重要。招標文件提供工程量清單,則根據工程量對清單中的每個分部分項進行報價分析,并確定綜合單價。綜合單價包括人工費、材料費、機械使用費、管理費、利潤、風險因素及措施費、規費和稅金等完成分部分項工程的全部費用。用所報的綜合單價乘以招標人提供的工程量即為投標報價。使用工程量清單報價的項目,在工程結算時工程量一般可以按實調整,但一般不調整單價,投標報價時可采用不平衡報價,即在確定綜合單價時,充分考慮可變動的工程量,充分考慮早收工程進度款,充分考慮提高今后發生機率高的暫定工程單價,在總價不變的情況下策略性報價。
技術表主要包括工程的施工組織設計及計劃參與本工程的項目組成人員情況。施工組織設計方案是指完成所投工程采用的具體施工措施,包括:施工布置、施工技術方法、施工管理人員、材料、機械的組織情況,工期、質量、環保、安全、文明保證措施等,一般都要求采用文字和圖標相結合的方式進行闡述。項目部人員組成情況是指擬投入本工程的項目管理人員情況,包括項目經理、技術負責人、園林施工員、園林質檢員、園林安全員及資料員等,并附上相關人員的上崗證書等證明材料。資信標。資信標一般包括以下內容:投標人基本情況表;投標人財務狀況表;擬用于本工程的人員安排表、擬用于本工程的機械設備表、進三年的類似工程業績;投標人法人營業執照、資質證書、項目負責人證書、施工員、質檢員、安全員等人員的證書復印件(原件備查);投標人自行組織的其他內容。復核投標文件。投標文件的制作人員至少應有2人組成,投標文件制作完成后,應先由另一人員進行初核,修改錯別字,檢查報價是否合理,檢查是否存在廢標等情況,再由經驗豐富的項目經理進行復核,審查技術標中的施工組織設計是否合理可行。最后按照招標文件要求進行封標。
招標文件的相應。在編制投標文件前,編制人員需要認真研究招標文件,嚴格相應招標文件及相關補遺書,對招標文件中規定的廢標情況進行認真研究學習,避免出現廢標現象。報價的合理。在編制投標文件時,首先必須保證所投報價低于招標機構給定的攔標價,再則要踏勘現場,了解施工現場情況,詳細閱讀招標文件的評標辦法,結合本公司的特點和優勢來確定投標報價。合理確定施工組織方案。每個園林工程都有它與眾不同的特點、獨特的地理環境、不同的施工工期。投標文件應當在詳細勘察工程狀況、認真分析施工特點的基礎上進行統籌安排,使投標文件施工組織措施與現場實際情況很好的契合,針對性地解決工程地點實際情況。提高投標文件制作質量。首先要配備一支高素質的工程投標隊伍。投標單位根據企業自身的發展情況,成立專門的投標機構,配備專業編制技術人員,如造價員、造價工程師、項目負責人等,在實際的工作中,編制人員可根據招標文件深入地研究具體施工工藝,切身體會施工工程中可能出現的問題,針對性地編制投標文件,制作出高質量的投標文件。其次要建立健全投標文件的制作程序。制定投標文件制作制度,分工明確,獎罰分明,針對具體投標工程具體實施,落實到人,杜絕出現推卸責任、工作懶散等現象,在投標文件多,時間緊的情況下,能分工明確、團結合作,從而提高投標文件的質量。園林工程的投標活動是園林企業開展施工業務的先端,而投標文件的編制是園林企業投標工作的重要一項環節,是日后項目具體施工的組織依據,是項目竣工結算、決算的重要依據。投標文件編制人員只有不斷的提高自身的業務素質,積累工程報價資料和總結以往的投標文件的編制經驗教訓,編制出一份高水平、高質量的投標文件。
[關鍵詞] 輸變電 工頻電場強度 磁感應強度 標準
[Abstract] Associating with the successful experience of Environmental Impact Assessment on power transmission Engineering,from the study on the relationship between human health and the electromagnetic environment produced by high voltage power transmission Engineering at home and abroad , this essay elaborates the related standard of EIA. Having the maximum consideration of the electromagnetic radiation effects, it couldn’t produce side-effect on human health.
[Keywords] Power transmission Power frequency electric field strength Magnetic induction density Standard
近年來,高壓輸變電引起的電磁污染所受到國內外群眾的強烈關注。國內各地臨近居民區的變電站或變壓輸電線路的建設,往往受到居民的反對,如:陜西涇陽池橋輸變電,引起線路沿線居民的強烈不滿,當地環保局舉行多次聽證會,才得以解決。
一、電磁與人類健康
高壓輸變電線路是否影響人類健康,國內外專家的意見并不統一。
美國國立環境衛生科學研究所(NIEHS組織)的工作小組(1998年)在評價暴露于EMF健康效應時報告列出了他們研究的初步結論:雖然100MT以上強度的EMF場對體外效應提供了一般性的支持,但大多數兒童居住暴露和成人職業暴露研究的強度遠低于此,而低于此強度時幾乎沒有觀察到體外效應。因此,成人慢性淋巴細胞白血病危險效應的證據不足以支持或者反駁職業暴露研究的發現。
到了90年代中期,大規模的流行病學研究結果不斷出爐,新的研究報告中引用了實際測量的住宅電磁場強度,而結論中癌癥和電磁場的關聯性卻越來越高。1994年,一項針對22300個在加拿大及法國電力公司工作人員的研究結果顯示,因為工作而必須暴露在電磁場下的員工,其癌癥的風險率并沒有顯著的提高。一年后,一份類似但規模更大的針對美國電廠工作人員,包括了30種癌癥的研究報告出爐。結果發現,這些員工的任何形式的血癌發生率并沒有增加。
前蘇聯自1972年Kerobkova和Asanova等人發表“電磁隊人體有直接影響”的論文以來,相繼作了許多研究工作。例如列寧格勒勞動衛生研究所對300名以上成年人在5-20KV/m電場中進行試驗,結果表明,電場對中樞神經系統并未引起任何功能影響,但發現血液形態有變化,結論是:1、500kv變電所的電場對人體有一定的影響;2、電場對人體影響的程度,可以用電場強度值(E)來估價,當E≤5kv/m時,電場對人體沒有影響;3、在變電所中,電場超過臨界值時,需加屏蔽裝置。
美國的W.戈文浩文對從事電位作業或間接作業,工齡達18-28年的10名工人進行了9年的醫學跟蹤研究,結論是10名工人的健康并未受到電場的影響。
國際大電網(CIGRE)會議公報指出:在對電場影響進行深入的國際合作性研究基礎上,目前已取得原則上的一致意見,與會專家包括前蘇聯專家都認為現有高壓線下的電場對人體無害。
二、環境影響評價采用的標準
目前,由于我國沒有以法律形式固定下來的標準,國家環保總局制定的《500kv超高壓送變電工程電磁輻射環境影響評價技術規范》(HJ/T24-1998)推薦標準被普遍應用為解決電磁輻射的適用標準。
HJ/T24-1998中規定:以離地面1.5m高度處4kv/m作為居民區工頻電場強度推薦限值;采用國際輻射保護協會關于公眾全天輻射時的工頻限值0.1mT作為工頻磁感應強度的推薦限值。這一標準限值遠小于大多數國家和組織的公眾暴露推薦限值。這一事實較充分地證明了我國目前采用的環境影響評價標準是足夠安全的。
三、目前我省實測工頻電場、磁場和無線電干擾
從大量已運行220kv、110kv變電站的類比監測結果來看,變電站外產生的工頻電、磁場強度數值均小于推薦標準限值;在邊導線外20m處產生的無線電干擾場小于標準限值。見表1,表2。
按照《高壓交流架空送電線無線電干擾限值》(GB15707-1995)規定。距變電站、邊相導線20m處頻率為0.5MHz時無線電干擾限值:110kv為46 dB(mV/m)。
四、輸變電環評中存在的主要問題
1、輸變電工程建設缺乏整體規劃。有的項目路徑穿越自然保護區、自然風景區和生態環境脆弱區,不僅對當地環境造成影響,而且延誤了工程的建設。
2、輸電線路走廊保護困難。由于高壓輸變電線路走廊下不征地,使線路走廊的保護存在很大的難度。
3、與沿線居民的矛盾
在線路走廊附近仍有部分居民住宅,居民的投訴及阻止線路施工現象時有發生。因此,應加強輸電線路的合理措施,如線路盡量遠離居民區,提高導線對地高度,增大居民的拆遷范圍等。
4、宣傳力度不夠,環境影響評價滯后,造成線路建設的被動。建議在已基本確定具體線路路徑的初設階段進行環評。
5、公眾參與存在問題。建設單位怕公眾參與影響進度。這種觀點是不對的,建議評價單位適度開展公眾調查,把矛盾解決在環評階段。
參考文獻:
關鍵詞:高壓輸變電 運行維護
Abstract: with the development of social economy, the integration of urban and rural areas steps to speed up, our country the size of the power grid in expanded rapidly, when disadvantage lead to line fault will affect the entire network safety running, so must be prepared to the operation of the high pressure transmission maintenance and management work.
Keywords: high voltage power operation and maintenance
中圖分類號: O521 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
輸變電工程是各種電壓等級的輸變電工程施工、調試,電網運行維護,而如何保證輸變電工程的質量,文章結合了作者對輸變電運行管理經驗,對其相關方面問題進行了探討。
1.我國高壓輸變電技術的發展動態
1.1新型材料應用的發展
在電力設備高電壓大容量化的同時,設備的可靠性方面也取得了矚目成就,從表1中可看出材料技術的發展越來越受到重視。斷路器、隔離開關、電纜、絕緣子和套管的絕緣材料一般由 氣體、樹脂和合成材料代替了傳統的空氣絕緣、充油介質或陶瓷材料。合成材料如聚乙烯、聚丙烯作為電纜的絕緣材料在電力系統中已得到廣泛的應用。
表1.先進電力設備技術的發展及其材料變化趨勢
近年來出現的高壓發電機有利于合成絕緣材料的發展。新型材料合成絕緣子的出現,打破了陶瓷絕緣子百年多的壟斷地位。從表1可看出,由于在防火、生產和安裝上的優越性,有機合成材料在套管上的應用受到重視,并有最終取代
油絕緣材料的趨勢。
1.2輸變電技術發展趨勢
1.2.1直流高壓輸電技術
直流輸電能高效率、長距離和大容量輸送電能,材料技術的進步使它擺脫了電力工業發展初期因設備絕緣問題受冷落的局面而倍受青睞。
1.2.2城市大容量高壓輸變電技術
隨著城市規模的不斷發展,城市用電量的迅猛增大促進了城市大容量輸變電技術的發展。日本交鏈聚乙烯電纜在1965年用于22、66 kV 等級的線路,1975年用于154 kV等級的線路,1989年南池上線作為世界上首條275 kV長距離線路開始在城市中心運行。由此也促進了高壓交鏈聚乙烯電纜的迅猛發展,也影響著我國輸變電技術的發展。
2.輸變電設備的狀態檢修
狀態檢修是利用先進的狀態檢測技術、可靠性評價及壽命預測技術識別故障
的早期征兆,對故障的部位、嚴重程度及發展趨勢做出判斷,并根據分析診斷結
確定最佳檢修時間和檢修項目的一種預知檢修管理模式…。從理論上講它是比
計劃檢修層次更高、針對性更強的檢修體制。一般來說圍繞狀態檢修所研究的問題和工作目標進行的系統分析和決策工作主要有以下幾項步驟:
①故障分類。根據故障發展過程,故障可以分為功能故障和潛在故障:按照故障發生后的可見性又可以將功能性故障分為明顯功能故障和隱蔽故障;按照故障后果的嚴重程度還可以將故障分為隱蔽性故障后果、安全和環境性后果、使用性后果、和非使用性后果。
②定義系統邊界。系統邊界的劃分對電網設備而言主要遵循按設備的功能和特點劃分、盡可能與檢修管理系統劃分一致和按停電影響的邏輯關系劃分等原則進行。
③確定研究的系統。系統劃分和選擇是進行決策和編制狀態檢修計劃首先要解決的基本問題,它涉及到資料、圖紙、系統運行和檢修的歷史信數據以及同類設備的缺陷故障等諸多信息的收集與分析。
④編制系統說明和功能框圖,對系統的內部結構和各項功能以及環境的關系進行詳細的描述,理清思路。
⑤失效模式與故障后果分析。這是狀態檢修中重要的技術過程,通過分析可以確定使功能發生故障的部件名稱、故障模式、原因及后果、危險度以及檢測成功的方法與難度等。
⑥系統功能和功能故障進行描述。這是對系統的各項功能以及功能故障進行準確定義,以便對系統的故障進行有效的判斷與識別。
⑦檢修方式選擇。在故障模式與后果確定后就要針對性地選擇最有效的檢修方法,所選擇的方法不僅可行,而且應當與其它檢修方法相比技術經濟性最優、效果最好。針對故障分類一般按照以下方式選擇維修策略:對于潛在故障和隱蔽性故障采用預測維修或者周期性預防維修;對于安全及環境性故障必須進行預防
維修,如果預防維修不能滿足要求,即不能將故障危害降低到可以接受的水平,
必須重新設計或改變工藝流程;對于使用性后果故障,可以根據經濟性選擇預防
性、預測性或者事后維修;對于非使用性故障,雖然它是明顯的功能故障,但由
于不涉及安全,一般采用事后維修或者結合其它檢修需求進行維修。
3.電力電纜的狀態檢測及早期狀況檢測
電力輸電和配電的多重任務需要在電力電纜的應用和維護方面有豐富的知識。由于電力電纜的技術提高和出于對環境保護的需要,特別是在城市地區。在各種的壓力和絕緣老化效應情況下,電纜的絕緣破壞也隨之增加,并對電力供應企業構成一個緊張問題。
3.1電纜的應力分析
(1)電氣應力。包括運行和暫態電壓下的電氣應力。
(2)機械應力。因變形、拉伸以及其他由于各種電路的電流產生應力。
(3)熱應力。在不同負載條件下的溫度應力。
(4)化學應力。濕度和污染造成對絕緣材料的化學反應而產生的應力。
3.2電纜運用前的測試
(1)測量導體電阻并轉換成20。C的值。
(2)根據不破壞絕緣的標準進行高壓交流試驗。
(3)在不破壞絕緣下進行沖擊耐壓試驗(對于某些類型和電壓等級的電纜)。
(4)在電源頻率,溫度高于20。C以上,進行介質損耗因數/電壓測試(DDF)。如果溫度低于20。C,結果應通過適當的絕緣曲線校正到20。C。
(5)在一定電壓下的局部放電試驗(對于某些類型和電壓等級的電纜)。應當指出,通常DDF會隨著電壓的增加而增大,DDF電壓曲線的梯度對于絕緣劣化、濕度和電纜的 表面污染是個有益的值。因此,標準要求:對于17/33kV浸漬紙絕緣電纜,在DDF介于o.5~1.25E0及介于1?25~2.o E0時,它們分別不超過0.002和0.004。最高DDF在0.5E0時不應超過0.003。
3.3電纜壽命縮短原因
(1)絕緣期間擠壓或鑄造工藝形成氣泡。
(2)絕緣材料的污染
(3)導體絕緣屏蔽不良或絕緣與電纜絕緣屏蔽面不完善。
(4)水分滲入絕緣材料。
3.4電纜的在線狀態檢測技術
(1)局部放電檢測和定位。
(2)在線溫度監測。
(3)油試驗,如紙的溶解氣體分析/油絕緣電纜。
4.輸變電線路運行的維護
(1)覆冰中的運行和維護
防止輸變電線路覆冰災害的重要方法是在設計階段采取有效措施,盡量避免橫跨埡口、風道、湖泊和水庫這些容易覆冰的地段,翻越山嶺時應避免大高差、 大檔距,轉角點架不要設在開闊的山脊上,以減少覆冰的概率和覆冰的程度;同時在覆冰季節前應對線路做全面檢查,消除設備缺陷,做好防備工作;覆冰季節中,要加強巡視和觀測,特別是對覆冰地段塔桿的運行狀況要嚴格檢查,對耐張桿各側的拉線進行調整,確保桿受力均勻。
(2) 雷擊中的運行和維護
從線路地理環境來看,部分地區上壤電阻率高,塔桿接地電阻偏大,容易引起跳閘:山區的線路因為存在山坡傾角使導線暴露的弧面增大,從而易遭受雷電繞擊。輸電線路的防雷措施有很多,包括安裝避雷線、安裝線路避雷器、提高線路絕緣水平、架設禍合地線、同塔多回線路的不平衡絕緣以及改善桿塔接地裝置沖擊特性等。對于已5 0 0 k V的高壓輸變電線路,最有效的防雷措施是安裝線路避雷器,線路避雷器與絕緣子連接雷擊時,一部分雷電流通過避雷器流入相導線,導致相導線的電位升高從而使絕緣子兩端的電位降低,避免閃絡。
(3)加強輸電線路日常維護工作
線路巡線員在巡視高壓輸電線路時仔細觀察電力線路可能存在的問題:如拉線位置,鋼線卡螺栓的松緊,拉線的檢查,導線絕緣子的完好,線路通道內樹木的生長高度等,這樣也可以及時地發現問題,對所發現的問題進行及時的處理, 避免倒塔、 倒桿及斷線事故的發生。
(4)外力破壞中的運行和維護
外力破壞電力線路引起的故障越來越多,一方面,需要政府執法部門的密切配合,加大處罰力度,依法保護電力設施的安全,懲蓄意破壞分子:另一方面, 增強宣傳力度,向沿線居民言傳《電力法》和《電力設施保護條例》 ,使農民自覺維護電力線路器材。
結語:隨著我國現代化建設的迅猛發展,高壓輸變電網絡必然遍布各地,目前,各種各樣的監控和診斷技術已經被用于輸變電工程中的運行管理中,這需要綜合各方面的先進技術及經驗。
參考文獻:
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關鍵詞:施工監理;項目質量管理
中圖分類號:F426 文獻標識碼:A
鄭州興華220kV輸變電工程是由我院監理的爭創國網公司優質工程的重點項目。該工程于2010年9月1日正式開工建設,2011年12月28日整體啟動試運行一次成功,按期圓滿完成工程任務。本文結合該工程施工監理中項目管理的實踐和具體經驗,重點介紹現代項目管理知識體系的九大知識領域之一的項目的質量管理。
項目的質量管理是現代項目管理知識體系的九大知識領域之一,具有非常重要的地位。其管理過程包括:質量規劃、實施質量保證、實施質量控制。質量管理的目的是通過執行項目質量管理過程,使用一些基本項目管理工具和技術來保證項目的質量。
一、質量規劃
質量規劃編制的依據為項目相關領域的標準和規范、項目范圍說明書及項目管理計劃。項目質量管理計劃對項目團隊如何執行質量政策的方式進行說明,以及就項目執行中的質量保證和控制作一規劃,其內容包括項目質量管理系統、目標與責任;實施質量管理所需的組織結構;項目質量管理的程序和方法;實現項目質量目標所需的資源;項目質量管理的職責分配計劃。項目質量規劃是進行項目質量管理,實現項目質量方針的事前規劃;對本項目而言它是項目監理規劃的重要組成部分,也是實施質量方針和質量目標的分解和具體體現。
1 準則和標準
對本項目而言,準則和標準即是監理依據,主要依據性文件為工程建設監理合同、業主項目部制定的工程建設管理綱要、《建設工程監理規范》、《電力建設工程監理規范》、審定的初步設計、施工圖紙及說明書、設計變更簽證、工程建設標準強制性條文、與建設單位簽訂的本工程的設計及施工等有關合同、與工程建設有關的規程、規范、標準及其他法律、法規、政策文件、技術規范等。
2 項目范圍
本項目范圍為:鄭州興華220kV變電站及配套輸電線路全部工程,包括施工準備、設備驗收、施工圖審核、土建施工、設備安裝、電纜隧道施工、系統調試直至竣工驗收、達標投產等全部工程建設內容。監理服務包括上述工程范圍內的站區內土建、線路施工、施工管理、設備安裝調試、試運行、移交生產、竣工驗收的服務等內容。
監理范圍包括項目的服務以及實現該服務所需要做的各項具體工作。所以從這種意義上講,監理范圍的確定是為成功實現項目的目標,規定或控制哪些方面是項目應該做的,哪些是不該做的。
3 項目管理計劃
3.1 質量目標和策劃
項目質量管理在早期計劃中確定,在項目計劃階段,在項目的《監理大綱》和《監理規劃》中首先就明確了本項目監理的質量目標:本工程的總體質量目標為創建國網公司優質工程。貫徹和順利實施工程的設計技術原則,滿足國家施工驗收規范和質量評定規程優良級標準的要求:土建工程和安裝工程分項工程合格率100%,分部工程合格率100%,單位工程優良率100%。
在項目《監理規劃》中明確質量管理的監理工作內容、方法和程序,并以此指導各監理工程師編制各專業的監理實施細則,進一步明確各專業的質量檢查計劃和關鍵控制點,即采取事前、事中、事后控制,以達到質量管理目標的實現。
3.2 組織機構
建立精干高效的監理項目組織機構是實現項目目標的前提條件,項目管理組織的根本任務是保證項目目標的實現,因此,相對應的監理機構負責施工階段工程的項目管理和監理任務。具體來說,項目監理按照以下模式組織即可實現項目管理的組織功能:監理項目部負責監理項目部人員的組建和項目監理實施過程中人員的調配及考核,根據鄭州興華220kV輸變電工程的特點,監理項目部采取總監理工程師負責制,在我院的授權并征得業主同意的情況下,代表監理機構全權處理監理項目部一切事務;安全監察部和質量管理部負責監理項目部對項目監理的過程考評和檢查;專家顧問組對監理項目部進行全方位的技術支持并參與過程檢查;造價部負責項目部有關造價控制方面的技術支持;辦公室負責監理項目部的后勤保證。
3.3 實現項目質量目標的人員和資源配置
本工程監理項目部的人員配備計劃根據工程實際需要,配置項目經理(總監1人)、總監代表1人、各專業監理工程師(土建1人、電氣2人、輸電1人及安全1人)及監理員2人。在項目《監理規劃》的指導下明確各人員的崗位職責及具體的分配計劃。資源配置包括辦公設施、交通設備及檢測設備配置,根據工程實際需要和建設管理單位及其工程管理職能部門的要求及時做動態調制。
二 實施質量保證(施工過程的事前控制和事中控制的思路和方法)
1 施工質量的事前控制措施
制定質量目標,明確質量要求,建立健全監理項目部自身的質量保證體系,明確監理項目部內部的職責分工,嚴格按照質量管理程序文件執行,質量控制分級負責,責任落實到人;監督、協助和指導施工單位建立健全質量保證體系、質量管理制度、質量保證措施及安全保證體系。
對施工管理人員及施工人員(尤其特殊工種作業人員的上崗執業資格、分包單位的施工資質)、施工機具設備及環境、原材料、構配件的質量控制;對施工技術方案及重要工序進行有效質量控制,組織施工圖會檢和施工圖技術交底,審查施工單位編寫的施工組織設計、施工方案及作業指導書等。審核施工單位制訂的三級驗收項目劃分表。
2 施工質量的事中控制措施
嚴格施工工序的質量控制,監理人員按計劃實施旁站監理、停檢點檢查、隱蔽工程驗收和工序交接檢查;對樁基施工、重大起吊作業以及重要現場試驗要加強監理的力度。加強對現場巡視監控的力度,監理人員做到了每天現場至少巡視兩次,發現影響質量和安全的行為,及時通知相關單位管理人員,要求其立即整改;從而使工程的質量、施工現場安全可控、在控。
施工工藝過程的質量控制:對施工單位的質量自檢體系進行檢查監督,使其能在質量管理活動中始終發揮良好的作用。監理人員按計劃實施旁站監理、停檢點檢查、隱蔽工程驗收和工序交接檢查;對旁站點,配備足夠數量的監理人員進行旁站監督,以保證工程質量和按進度計劃施工。
切實做好工序質量控制:審核技術文件、報告和直接進行現場檢查或必要的調測等。加強對現場巡視監控的力度,本工程采用的檢查方式是根據各施工單位的分組情況進行現場監理,發現影響質量和安全的行為,及時通知相關單位管理人員,要求其立即整改。
嚴格執行四級驗收制度:在建設管理單位的授權范圍內,主持分項工程、分部工程、關鍵工序的質量檢查與驗評,督促各施工單位嚴格執行內部三級檢驗制度,代表建設管理單位按已劃分的檢驗分級對分項工程、分部工程及第四級驗收項目進行檢查、驗收及簽證,并不定期地抽查施工單位的自檢記錄和驗評表。
設計變更的質量控制:對設計修改和施工變更實行閉合循環控制,核查設計變更并跟蹤檢查是否按已批準的變更文件進行施工,保證監理工程師按新修改及變更的施工文件進行監理。
各專業監理工程師在施工的每天認真填寫監理日志,做好記錄,保證原始記錄及時、準確、整齊,做到有案可查。本工程監理報告采用月報、監理例會、專題會、協調會等形式,并及時形成會議紀要發送有關單位及時通報監理工作情況。截至工程結束監理項目部共開展創優策劃活動6次,形成變電監理例會紀要54份,輸電監理例會35份,專題會、協調會紀要6份,監理月報17份。
在鄭州興華220kV輸變電施工過程中監理項目部共審查各施工項目部作業指導書和施工方案報審38份(土建19份,隧道8份,電氣6份,線路3份,遙視消防2份)、特殊施工方案報審9份(土建6份,電氣3份);共審簽文件:主要材料供應商資質報審35份(其中土建22份,隧道9份,電氣1份,線路3份);材料/構配件進場報審185份(土建75份,隧道107份,電氣1份,線路2份);試品/試件報驗209組,鋼筋連接報驗400組、回填土報驗153組。
三 實施質量控制(施工過程事后控制的手段及依據)
監理項目部嚴格控制對單位、分部、分項工程的質量等級評定。對已確定的驗收、評定項目,必須由施工單位通過本單位的質保體系(三級)逐級自行檢查合格并以書面形式簽認,之后監理工程師再對四級驗收項目進行驗收,并對四級以下驗收項目進行抽查。
在施工過程的檢查中,凡達不到質量控制點質量目標的,即應無條件進行整改或返工,直到達到質量目標方可進行下一道工序的施工。以小目標的落實來確保整個工程質量大目標的實現。項目于2010年9月1日開工,經建設單位、監理單位、施工單位和有關部門共同努力,項目于2011年12月25日通過河南省電力質監中心站的竣工驗收,項目的質量管理、時間管理及成本管理均符合國家相關規范,設計文件和施工合同的要求。
質量作為項目三約束的重要組成部分,有效的質量管理有助于降低成本,提高客戶滿意度,是一個成功項目必不可少的一環。項目質量管理方式多樣,對于具體項目,應該認真分析項目的特點,尋找適合項目的管理方法。隨著我國經濟的高速發展,在電力輸變電工程建設中,全面使用現代科學的項目質量管理方法非常重要。
參考文獻
[1]項目管理知識體系指南(第4版)[M].北京:電子工業出版社,2009.
關鍵詞:變電站設計;電氣接地;接地電阻;導體
中圖分類號:TM862文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2010)04-0031-02
變電站的接地系統是維護電力系統安全、可靠運行,保障運行人員和電氣設備安全的根本保證和重要措施。近年來,隨著電力系統的發展,故障時經地網流散的電流越來越大,故障時地網的電位也隨之升高,由于接地措施的缺陷而造成的事故也屢有發生,給運行人員和檢修人員的安全帶來威脅,同時使一次設備的絕緣遭到破壞,進而擴大事故,給企業帶來巨大的經濟損失和不良的社會影響。
本論文主要對變電站電氣接地技術展開分析討論,以期獲得可靠的電氣接地技術的相關方法及經驗,并和廣大同行分享。
一、電氣接地技術概述
接地網作為變電站交直流設備接地及防雷保護接地,對系統的安全運行起著重要的作用。由于接地網作為隱性工程容易被人忽視,往往只注意最后的接地電阻的測量結果。隨著電力系統電壓等級的升高及容量的增加,接地不良引起的事故擴大問題屢有發生。因此,接地問題越來越受到重視。接地的實質是控制變電站發生接地短路時,故障點地電位的升高,因為接地主要是為了設備及人身的安全,起作用的是電位而不是電阻,接地電阻是衡量地網合格的一個重要參數,但不是唯一的參數。
隨著電力系統容量的不斷增大,一般情況下單相短路電流值較大。在有效接地系統中單相接地時的短路電流一般都超過4kA,而大部分變電所接地電阻又很難做到0.5Ω。因此,從安全運行的角度出發,不管在什么情況下,都應該驗算地網的接觸電勢和跨步電壓,必要時應采取防止高電位外引的隔離措施,這也是我國目前變電站電氣接地設計所最常采用的方法。
二、變電站超高電壓接地系統設計
(一)入地短路電流
Imax是考慮到換流站長期發展規劃時的最大接地短路電流,取值為50kA。
In為發生最大接地短路時,流往變電所主變壓器中性點的短路電流。當變壓器只有1個中性點,發生所內接地時,In=30%Imax,有2個中性點時,約等于50%Imax。這里假定換流站新建工程是為變壓器1個中性點接地,所以發生所內接地時,取In=30%Imax=15kA。
Ke1為短路時,與變電所接地網相連的所有避雷線的分流系數,Ke1應由避雷線的出線回路數確定,出線為1路時,取0.15,2路時取0.28,3路時取0.38,4路時取0.47,5路以上時取0.5~0.58,且應根據出線所跨走廊的分流效果做出相應的增減。這里我們假定避雷線出線回路為2,故Ke1=0.28。
Ke2為所外接地時,避雷線向兩側的分流系數,一般取0.18,這僅適于變電所內有變壓器中性點接地的所外接地。
經過公式計算:
I=(Imax-In)(1-Ke1)=(50-15)(1-0.28)≈25.2(kA) (1)
I=In(1-Ke2)=15(1-0.18)=12.3(kA)(2)
比較上述兩式,可以得出(1)式的計算結果明顯大于(2)式,故取(1)式的計算結果,在乘以發展系數1.2,得出入地電流為I=30.2kA。
(二)接地網面積選擇
取土壤電阻率為500Ω•m,接地網埋深為0.6m,網格間距為10m,導體等值半徑為0.02m,水平接地網面積從100×100m2逐漸增加到600×600m2。隨著接地網面積的增加接地電阻值在不斷減少。在200×200m2以后,接地網面積的增加對接地電阻值的降低影響有所減少,這是因為面積增大后,各水平導體之間屏蔽作用增加,對電流的散流有抑制作用,面積越大,屏蔽、抑制作用越明顯。
(三)接地電阻
換流站的最大入地短路電流為30.2kA。根據我國電力行業接地規程的規定:有效接地和低電阻接地系統中發電廠、變電站接地裝置的接地電阻R一般情況下應滿足R
我國電力行業接地規程中還規定:接地裝置的接地電阻不符合R
變電站的接地必須與二次系統的安全結合起來考慮,在二者之間求得一個較好的平衡。系統正常工作時地網電位接近于零,而故障時流過地網的電流將在地網接地電阻上產生壓降,即地電位升高。如不考慮短路時二次電纜芯線上的感應電位,短路時二次電纜承受的電位差即為地電位升高,該電位差施加在二次電纜的絕緣上,因此地電位升高直接決定于二次電纜的交流絕緣耐壓及二次設備的交流絕緣耐壓值。綜合各方面的因素,如果能夠處理通信線的高電位引出問題,變電站的地電位升高取5kV是可行的。
將地電位升提高到5kV,如果換流站的最大入地短路電流為30.2kA,換流站對應接地電阻R應小于0.165344Ω。
(四)接地導體截面積
接地導體截面一般根據熱穩定性來確定,通過接地導體的電流最大的情況一般發生在母線單相接地短路故障時,換流站最大單相接地短路電流為50kA,根據我國電力行業標準《交流電氣裝置的接地》的計算公式有:
S≥ (3)
上式中, S為接地線最小截面,mm2;
IF為流過短路線的短路電流穩定值,A(根據系統5至10年的發展規劃,按系統最大運行方式確定);
C為接地線材料的穩定系數,根據材料的種類、性能及最高允許溫度和短路前地線的初始溫度確定(鋼導體K取70,銅導體K取210,鋁導體K取120);
tj為短路等效持續的時間,單位為s。
式中,取IF=50000A,tj=0.355,如果材料采用鋼材時,C取65,可以得出最小截面積S:S≥455mm2;根據(IEEEStd665-1995)發電站接地標準中的推薦熱穩定計算公式:
Sk≥aI(4)
式中,取IF=50000A,tj=0.355,K=60,a=1,可得S≥493mm2。
結合地網的自然腐蝕,應采用的接地體最小截面積應為:
Smin=S(1+a)n
上式中,S為滿足熱穩定要求的最小截面積;a為接地材料的自然腐蝕率;n為接地網使用年限。
根據相關資料,銅材的年自然腐蝕率為0.2%,普通鋼為2.2%,鍍鋅鋼為0.5%,如果選用鍍鋅鋼材,按50年的使用壽命計算,接地體的最小截面積應不小于642 mm2。
三、結語
隨著電力系統的發展,電網容量的增大,電力系統發生故障時經接地網流散和電流愈來愈大,短路電流往往會達到幾十千安,接地電阻若有很小的誤差即可導致難以彌補的損害,所以,近年來變電站電氣接地系統的設計,其設計重點已經轉向如何準確地測量和計算接地網的接地電阻。
本論文主要針對電氣接地系統,給出了詳細的接地設計方案和參數計算,對于變電站超高壓接地系統的設計,無論是在設計計算還是在系統應用方面,均有一定的借鑒指導意義。
參考文獻
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2005年,教育部下發文件,提出在物理、化學、生物、力學、電子等學科中,建立國家級實驗教學示范中心。各高校高度重視,積極申報,加強實驗中心建設,總結了大量經驗,值得參考和借鑒445。
依據學校人才培養定位,實驗教學中心(以下簡稱“中心”)以教育教學思想和觀念轉變為先導,強化“工程-理論-實踐-工程”的教育教學理念,積極推進實驗實踐教學改革;建設以學生為本、培養學生實踐能力、創新意識、創業精神為核心的實驗實踐教學新體系;建立優質資源共享和現代化高效運行的管理體制;建設理論教學、實驗實踐教學與科學研究緊密結合的高素質實驗教學隊伍;建立了全方位的實踐教學平臺,將課程設計貫穿課程理論教學過程,開展了豐富多彩的課外培養活動,使其成為培養電氣工程領域高素質應用型人才的重要基地。
1.實驗教學中心改革思路
1.1 突出一個目標
以“一實兩創”特色人才培養為目標,著力培養具有突出實踐能力、創新意識和創業精神的高素質應用型人才,強化學生的實踐能力和工程素質的培養和訓練,以適應21世紀電氣信息技術快速發展的電工技術領域、尤其是電力工程領域的人才需求。實踐能力是主體,是基礎;創新意識和創業精神是兩翼,是升華。通過實施突出實兩創”特色的高素質應用型人才培養模式,培養學生能干事的知能基礎、敢干事的無謂膽識和干成事的堅韌品格。
1.2 建設一支隊伍
建設一支結構合理、專兼職相結合的高水平實驗教學隊伍是“中心”持續穩步發展的關鍵“中心”采用課程負責人制和實驗助理制,打通學科建設與實驗實踐教學的人才通道。
(1)課程負責人制。理論教學與實驗教學一人負責,有助于理論教學與實踐教學的深入結合。
(2)實驗助理制。從博士和碩士研究生中遴選實驗助理,兼職參與實驗實踐教學、實驗室建設和管理。
1.3 構建兩個平臺
(1)物理模擬、數字仿真和工程實訓三位一體。①物理模擬:“中心”開設電工、電子、電機、電磁場、單片機、自動控制、電力系統綜合、繼電保護、高電壓、自動遠動、電力系統動態模擬等物理模擬實驗。②數字仿真“中心”開設電路仿真EWB、電子設計、多級電網數字仿真、電力系統高級應用、電力設備仿真系統等數字仿真實驗。③工程實訓:“中心”建有電工電子實習基地、輸變電工程實訓基地和多個校外實習基地,為學生工程實訓提供了平臺。
通過物理模擬、數字仿真和工程實訓三位一體的培養,極大地提高了學生應用課堂所學知識解決實際工程問題和實際動手操作能力。如對于電力系統運行操作,首先在電力系統動態模擬實驗室進行實驗,使學生利用所學的理論知識分析電力系統運行操作中的物理現象,強化基本概念和基本分析方法;然后針對相同內容通過以實際電網為背景的多級電網仿真培訓系統進行數字仿真,使學生掌握大規模電網操作中的現場實際問題以及解決實際問題的能力;最后在實驗變電所進行實際操作訓練。
(2)基于網絡技術的現代化實驗實踐教學管理與監督保障平臺。
1.4 面向二維服務
根據“中心”的人才培養目標,建立面向“橫向覆蓋,縱向貫通”的實踐教學。
(1)橫向覆蓋。“中心”面向全校34個電氣信息類、工科非電類和文經管類本、專科專業5000余名學生,承擔了電力生產工程認知教育,相關課程的實驗教學、工程訓練、課程設計、畢業設計和大學生科技創新任務,以及電氣工程及其相關領域的研究生培養工作,具有很大的橫向覆蓋面。
(2)縱向貫通。“中心”對電氣信息類的專科、本科、碩士、博士研究生在實驗實踐教學環節上貫通。
1.5 覆蓋五個層次
(1)工程認知層。針對文、經、管類學生了解電氣工程領域的相關知識,主要以模型演示、觀看多媒體教程等方式進行。
(2)基礎實驗層。針對電氣工程領域基礎課程,強調學生熟悉儀器設備、軟硬件工具的使用方法、驗證實驗內容,掌握基礎理論與基本方法。
(3)工程實訓層。針對電氣工程領域專業,強調學生了解電力生產的實際過程、具體操作方法和步驟,交互推動理論課程的學習,培養電氣工程專業素養。
(4)綜合設計層。針對某一系統,綜合應用相關知識,具體完成實驗方案、測試和論文,培養工程素質。
(5)研究創新層。針對某一系統,強調實施過程中的創新思維和創新手段的應用、以及團隊合作精神的培養,實現自主選題、自主設計、自主完成實驗,獨立撰寫項目驗收報告。
1.6 堅持六個結合
堅持:實踐教學和理論教學相結合;設計型實驗與工程實訓相結合;研究創新型實驗與課外科技活動、競賽、科研課題相結合;實驗實踐教學與電力行業實際相結合;實際物理實驗與虛擬仿真實驗相結合;研究生培養與實驗實踐教學相結合。
2.實驗教學示范中心改革方案
“中心”設有學術委員會和管理委員會,學術委員會主要負責“中心”的發展規劃、建設項目立項審批,管理委員會主要負責“中心”的具體軟硬件建設的具體實施。
2.1 建設高水平的實驗教學隊伍
學校優勢學科-電氣工程學科的高水平教師是“中心”教師隊伍的組成部分,同時聘任電氣工程相關學科的優秀教師為中心的兼職教師,確實保證實驗實踐教師隊伍的高質量。為了提高實驗教學的指導和管理力度“中心”建立了實驗助理制度,即從博士和碩士研究生中遴選實驗助理,兼職參與實驗實踐教學、實驗室建設和管理工作。
2.2 扎實開展實踐平臺建設
近幾年“中心”新增DSP、ARM/EDA、數字仿真實驗室、電工電子實訓基地、電力運行仿真中心、電力生產動態模型演示實驗室、真實的66~220kV變電站的輸變電實訓中心等。同時為了跟蹤電氣工程領域的新技術“中心”又新增加了風力發電系統、太陽能發電系統、蓄能系統等一系列實驗平臺。自行研制了電工實驗臺、數字和模擬電子實驗箱、單片機實驗箱、PLC、DSP實驗平臺、便攜式電子實驗包、電工電子實訓實驗臺、繼電保護實驗臺等800余臺套。
2.3 建立基于網絡技術的實驗管理體系
建立了網上預約管理信息系統;建立了實驗室網上預習系統,可實現學生網上學習儀器設備使用、基礎實驗預習演示;建立了網上實驗實踐答疑系統,及時與學生實現交互。
中心在完成計劃內本科實驗教學任務的基礎上,還為本科生畢業設計、研究生科研提供了實驗場所。本著為全校師生提供全方位、多層次的服務宗旨,中心建立了開放運行機制,并建立了實驗室開放的各項規章制度和管理辦法。
2.4 構建較為完善的學生課外培養體系
“中心”通過設立學生課外科技活動學分、“電氣工程實踐教學中心大學生創新基金”、科研課題組招聘,各類競賽等方式激發學生參與課外創新性研究的熱情。
2.5 探索理論教學與實踐教學相結合的新模式
在高水平軟硬件平臺的支撐上,探索“全程設計”的教學新模式,即將某一系統的設計貫穿于某門課程的全程,或貫穿于多門課程的全程。
(1)電子信息類課程的“全程設計”。在數字電子技術課程授課之初就將智能交通燈、電子時鐘等綜合設計性題目布置給學生,隨著教學內容的逐步展開,要求學生進行階段性設計,學習結束后完成項目的整體研制,并撰寫實踐報告。在單片機、DSP和EDA等課程中繼續沿用相同的題目進行設計,要求學生注意比較不同方法的優劣。這種模式大大提升了學生的學習興趣,多方位培養了學生的實踐技能,同時也使學生認識到新技術的優勢。
(2)電力工程類課程的“全程設計”。在電力系統分析之初,將一電網的規劃設計布置給學生,在課程學習的不同階段完成網絡參數計算、潮流計算、短路計算、調壓計算、穩定性分析計算等內容的設計。在后續的繼電保護課程、發電廠電氣部分和高電壓技術等課程中,仍針對該系統進行相應子模塊的設計。這種模式采用遞進式工程訓練,將分散的課程通過某一電網設計的實踐環節貫穿起來,使學生在專業課學習之初就樹立大工程概念,明確所學課程在電力系統中的任務和地位,取得了良好的學習效果。
2.6 探索與企業聯合開展實踐教學的新模式
近年來,與廣東核電集團、中國大唐集團等企業開展訂單式人才培養,利用企業的實訓基地,培養高素質應用型人才。
3.電氣工程實驗教學中心未來建設規劃
中心堅持與時俱進的科學發展觀,在“十二五”規劃中,明確提出了繼續按照“國家級實驗教學示范中心”標準進行建設的奮斗目標,中心可持續發展的建設規劃為:
(1)瞄準社會和電力行業對人才培養的需求,不斷探索實驗實踐教學改革,進一步充實、完善和落實教學建設方案。
(2)不斷探索和實踐實驗室管理和隊伍建設方面的改革措施,為實驗室建設和人才培養提供保障和持續發展的動力。
(3)加強數字化、網絡化實驗平臺建設,加強實際物理實驗與虛擬仿真實驗的結合,有效地促進學生課內、課外實驗教學活動的開展。
(4)結合學校人才培養定位,對實驗教學五層次進行更為深入的改革研究,使各層次內容有機聯系,加強對工程實訓和創新層的教改研究與實踐,提高學生的工程素質和創新能力。
(5)進一步探索“中心”的管理模式,對相對獨立的人、財、物等管理權限和機構設置進行探索,進一步改進和落實中心的管理職責,建立一套高效合理、資源優化、可持續發展的管理模式。
(6)加強學科建設與實驗室建設的緊密結合,在實驗助理的基礎上,將開展實驗研究助理工作,將科研成果盡快轉化為學生的創新實驗內容。
4.結語
中心根據學校人才培養定位,確立了“突出一個目標、建設一支隊伍、構建兩個平臺、面向二維服務、覆蓋五個層次、堅持六個結合”的建設思路,構建了模塊化、遞進式、重銜接、強結合的立體化實踐教學體系,構建了“全程設計、平臺支撐”的理論教學與實踐教學相結合的新模式,強化了學生對理論教學的理解和掌握,學生的實踐能力和工程素質得到提高。“中心”的實驗儀器和設備先進,管理規范、實驗環境和條件良好。
關鍵詞:電氣工程;人才培養;探索研究
中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1674-2060(2016)01-0191-01
1把電氣工程人才培養放在首要地位
經濟的快速發展得益于電氣工程等產業的進步,然而創新人才培養是電氣工程學科不可或缺的重要一環,也是國民經濟迅猛發展的重要物質保障。地球是我們人類賴以生存的家園,能源也為人類提供了必要的物質基礎,眾所周知,電力行業是國民經濟的支柱性行業,占有重要的一席之地,所以要促進電氣工程學科又好又快的健康發展,人才培養是至關重要的,對建設資源節約型社會起到了不可忽視的重要作用。傳統的煤炭和石油等不可再生資源會造成一定的環境污染,并且使用價格偏高,那么對于電氣這樣的新能源使用就應運而生,改善電源的使用結構,大力發展核電這樣的無污染能源,是我國電力工程學科一個重要的課題和一項長期的戰略任務。在開發電氣工程這一戰略任務的同時,科研攻關顯得尤為重要,所以培養電氣工程學科人才已經成為了社會資源、環境資源可持續發展的必然要求。在全球發展來看,中國的發電量居于全球第二,跟2005年同期相比,使用量又翻了一番,并且在未來的社會建設之中也會使用量也會大幅度增長,世界電力發展的未來跟中國也有著密不可分的關系。
在2009年,中國建造了迄今為止世界上最大的、技術水平最為先進的、電壓輸送能力最強的特高壓交流輸變電工程系統,國內很多頂尖高校的電氣工程專業的專家學者都參與進來,例如清華大學機電系等。這個項目系統復雜,科研水平攻關較難,但是參與人員都很好的克服了這些外在條件的困難,運用扎實的業務知識,詳盡的解決了在工程進程中的各種問題,這些都離開我們國家這些年對電氣工程學科人才培養的實施計劃,使他們可以切實可行的投入到了業務操作之中。但是在高校電氣工程學科的建設之中,我國與世界其他發達國家相比較還是存在著一定的差距,所以就要求我們國家的高校在電氣工程人才培養方面加大力度,提高創新電氣工程人才培養的能力。
2電氣工程人才培養機制的初步探索
我國電氣工程有著悠久的歷史傳統和優秀的辦學特色,始終堅持著把人才培養居于不可撼動的重要地位,人才培養機制也在不斷的完善,各大高校都積極投身進來,把理論教學和實踐教學很好的應運在一起,并以提高教學質量為主線,在現階段取得了卓有成效的進展。對于電氣工程人才培養機制的建設發展,首先應該明確人才的培養定位。國內有很多“985”工程、“211工程”的大學當中都開設了這個學科,應該把專業人才的業務能力放在首要的地位,把創新人才的培養作為更加重要的發展目標,讓畢業生成為電氣工程學科的棟梁之材。在培養學習專業知識的同時,也應該重視學生人文素養的熏陶,促進創新性學生的全面發展,為日后的電氣工作貢獻力量。學生在學校學習的時候,學校應該多給學生提供一些電氣科研的小型項目來鍛煉技能,并以各類實驗室為重要依托載體,學習和科研為一體,對部分有潛能的學生進行重點培養,爭取把他們培養為創新人才。
在對學生進行培養的同時,指導教師就顯得特別重要,國內各大高校應該引進電氣工程學科的重要優秀人才為我們所用,并且要提高人才的培養質量和人才的多元化發展。把培養電氣學科帶頭人的計劃也要提到日程上來,并讓有著精湛的學術造詣和高尚師德的教師對電氣工程學科學生的日常學生進行指導和斧正。同時國內各大高校還可以開設多種形式的實驗操作,讓大多數學生都參與進來,對于已經取得優異成績的項目組應該給予一定的物質獎勵和基金支持,提高指導教師和學生們參與的積極性。對于一些老舊的實驗設備應該及時進行更新與淘汰,在遇到問題的時候應該集中所有教師的力量一起攻堅克難,為培養創新型電氣工程學科人才提供更加廣闊的發展空間,同時還要多鼓勵教師和學生發表學術論文,從而增強學生的邏輯能力,營造出一種良好的學術氛圍。再者,要健全教育的管理制度,要讓管理更加規范化和民主化,為電氣工程學科管理提供更深層次的制度保障,也要增強激勵制度的有序發展,對于在電氣工程學科建設中有著突出貢獻的個人和集體要給予一定的榮譽。
3結語
電氣工程學科在我國有著悠久的歷史傳統,在幾十年的歷史發展中也取得了驕人的佳績,這些都與電氣工程學科人才培養是密不可分的。在文章中通過論述了電氣工程學科人才培養的重要地位,電氣工程學科人才培養的機制等方面,都著重說明了電氣工程在工程類學科中舉足輕重的地位。在人才培養的過程之中,我們同發達國家相比也存在著一定的差距,但是這并不影響我們迎頭趕上的豪情壯志,在學科建設之中,各位老師和同學們一起努力,攻堅克難,彌補現階段項目上的一些不足之處,把國外發達國家一些先進的技術引進到我國為我們所用。靡不有初,鮮克有終。電氣工程學科的建設發展和人才培養需要無數電氣人的共同努力才能完成,希望各大高校的電氣工程學科學習者能夠在學好專業知識后為祖國的電氣工程事業貢獻出自己的力量。
參考文獻
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