水利电力论文范文10篇

时间:2023-03-21 05:25:41

水利电力论文

水利电力论文范文篇1

第一章总则

第一条××县水电学会是在中国共产党领导下,从事水利电力水产工作的科技工作者及其经济管理专业人员的学术性群众团体,是县科协的组成部分。

第二条学会的宗旨是:以邓小平理论及“三个代表”重要思想为指导思想,根据“四化”建设的需要,团结全县水利电力水产科技工作者及其经济管理专业人员,积极开展学术活动,加强学术情报交流,努力提高会员学术水平,为科技兴水和“四个”现代化多作贡献。

第三条本学会坚持辩证唯物主义、坚持实事求是的科学态度。认真贯彻“百花齐放、百家争鸣”的方针。充分发扬民主,开展学术讨论,以利共同提高,不断前进。

第四条学会的主要任务

一、积极开展学术交流活动,原创:举办专题讨论和学术报告,不断提高会员学术水平。

二、组织和鼓励水电科技工作者和经济管理专业人员撰写学术论文,总结科技活动成果,择优上报,注意发现人才,向有关部门推荐。

三、发展各兄弟学会之间的友好联系,经常介绍国内水利电力水产科学技术动态。

四、大力普及水利电力水产科学技术及其经济管理专业知识。

第二章会员

第五条凡拥护中国共产党领导,遵守中华人民共和国宪法、承认本会章程,并具有下列条件之一者,可申请参加本会。

一、凡专业学校毕业从事水利、电力、水产、建筑工作的科技人员及其经济管理专业人员,并具有初级及以上专业技术职称者。

二、长期从事水利、电力、水产、建筑工作,具有高级技术等级的工人。

三、在水利电力水产技术革新,群众性科学试验活动和生产实践中,有一定成就和贡献者。

四、热心和积极支持学会工作的有关部门的领导干部。

五、农民技术员、有成就的专业户。

第六条凡要求入会者由本人申请,经本会会员介绍或单位推荐,由学会理事会批准,报县科协备案即成为本会会员,会员会籍的管理和日常联系由理事会负责。

第七条会员的权利和义务

权利:

一、选举权、被选举权。

二、对学会工作有建议、批评权。

三、优先参加本会的学术活动。

四、优先借阅本会有关的科技资料。

五、有权利参加其它学会。

义务:

一、遵守本会章程,按期缴纳会费。

二、执行本会决议和完成本会所委托的工作。

三、认真从事水利、电力、水产科技活动,积极撰写学术论文。

四、积极参加和热情支持科学技术咨询服务工作。

第八条会员可以申请退会,原创:由学会理事会办理,会员如违反会章,应视其性质及情节,分别劝其退会或取消会籍。

会员调离本县(我县)水电系统,由学会理事会办理离会手续。

第三章组织机构

第九条本会的最高权力机构是会员大会或会员代表大会、会员大会或会员代表大会每五年召开一次,由理事会召集,必要时可由理事会决定提前或延期召开。

会员大会的职责是:

一、决定本会工作方针及任务。

二、审查理事会工作报告。

三、选举新的理事会。

四、制定或修改本学会章程。

第十条学会下设水利、电力、水产、建筑、经济管理五个专业委员会,专业委员会主任由理事会决定理事担任。专委会它的职责是编制本专业委员会的学术活动计划,承接有关部门委托的咨询工作,随时掌握本专业的发展动态,推广先进科学技术成果,承办学会交办的有关本专业的其他工作。

第十一条各专业进行学术研究、交流活动以专业委员会为主,由专业委员会主任主持开展,每年活动的计划安排,及活动情况向理事会提出报告。

第十二条学会会员大会或会员代表大会闭会期间理事会是执行机构,理事会的职责是:

一、执行会员大会决议。

二、制定工作计划。

三、确定各专业委员会主任。

四、领导所属工作机构开展工作。

五、召开下届会员大会。

六、组织年会和学术交流会议。

七、推荐优秀论文及科普作品,建议政府、科协或有关单位给予奖励。

八、批准新会员入会。

第十三条理事会推选理事长、副理事长、秘书长、副秘书长、各专委会主任组成常务理事会,由秘书长主持日常工作。

第十四条曾任本会两届理事,对学会工作有较大贡献者,由于不再担任学会负责工作,由理事会提名,经会员代表通过,可为本会名誉理事。

第四章领导关系

第十五条“××县水电学会”是××市水利学会、电力工程学会、水产学会的团体会员,是县科协的组成部分,学会受县水利局和县科协的双重领导,业务上受××市水利学会、电力工程学会、水产学会的指导。

第五章经费

第十六条本会经费来源:

1、有关部门资助。

2、本会举办的各种事业收入。

3、团体会员、个人会员会费。

4、个人或单位捐赠。

第六章附则

水利电力论文范文篇2

(一)地层岩性

区内主要是白垩系中统、扎佐组K2Z,三叠系统关岭组1-3段T2g3、T2g2、T2g1、下统茅草铺组,夜郎组,大冶群T1m、T2y,岩性主要为紫红色砾岩,含钙质、泥质粉砂岩、灰岩、白云质灰岩,泥质瘤状灰岩,紫红、紫绿色页岩,含钙质、泥质白云岩、白云质页岩,红色厚层块状白云岩。

(二)地质构造

境内地质构造属于贵州东部南北向构造带及东西构造黔中隆起,横跨反接之重叠地区,有南北向、东西向、华夏系、新华夏系及各种扭动构造,其中以南北向构造形迹最为显著。区域性南北向构造,主要由一系列南北向褶皱及其伴生的南北向冲断层组成,有复向斜和复背斜,均具扭动构造特征,且相间成雁列排行,龙塘向斜,两翼近于对称,产状较缓,倾角为30-50度,整个向斜由南向北成波状起伏,轴线具有S型,其西面有河沙坝断裂,东面有天文旋转构造的压扭性断裂,河沙坝断裂位于北东50-60度,倾角30-45度,断层带宽度40-80m,断距大于1500m,延伸大于40km,属压性冲断层。水库位于河沙坝断裂及天文压性及压性扭性断裂之间,背斜轴线走向近SN,两翼岩层基本对称,岩层倾角为30-45度,在库区范围内无地震活动记录。

(三)岩溶水文地质特征

区域内水系发育,乌江河流从水库西侧流径,受岩性及构造控制地下水以乌江为排泄基准面,地下水的类型主要有碳酸盐岩溶水及岩溶裂隙水,碎屑岩裂隙水,自垩系为砾岩及泥质砂岩,岩溶较发育,泉流量一般<51I/S,三叠系茅草铺组关岭组为灰岩及白云岩,岩溶不发育,泉流量一般为1051I/S,岩溶裂隙水的分布:因溶蚀作用扩大的裂隙或小管道岩溶水,在白云岩中分布最为普遍,在背向斜核部,因“X”型裂隙发育,地下水易于沟通汇集,在向斜昂起端及背斜倾没处,张性裂隙发育,裂隙水富集成泉涌出,在含水层及隔水层接触地,地下水多顺层出露。

二、库区工程地质条件

(一)库区渗漏

水库位于乌江河流右岸,受乌江河流的切割,地表水以乌江河流为排泄基准面,水库正常蓄水与河流高差300m,库内尾段有一条压性扭动褶皱出露,并深内库内地下,当水库蓄水至5米左右时,能听到流水声,水库建于麻池河下游,切河而建,在枯水季节和无大暴雨的情况下,水就从沿途的溶洞流失,无水进水库内,坝基渗漏,坝与山体接触面渗漏,水位越高,渗漏量增大,水库蓄水达到正常蓄水位于,渗漏量累计有0.02L/S。库内下游河流有3处泉点出现,受水库蓄水限制,渗漏量可达0.5L/S至6L/S。根据泉点与水库蓄水运行观测泉水与库水有水力联系,说明水库向下游产生渗漏。

(二)库岸稳定

库区植被较好,除上游为良田外,老猫水水库左、右坝肩均为灌木林地,岸坡坡度较缓,无大不良物理地质体,库岸稳定。淤积量大。

三、坝址区工程地质条件

(一)地形地貌

坝址区沟谷浅切,呈不对称的“U”型谷,右岸山体高,岸坡陡,坡度40-50度,局部为陡坝,16m高以上为台地,右岸山体低,坡度35度-40度,属碳酸盐岩溶地中山地貌,岩层倾向库内偏下游,近于纵向谷。

(二)岩溶水文地质特征

坝址处于T1m、T2g白云岩,岩体破碎,风化严重,岩溶发育,地下水活动强烈,在坝下游河床300m1000m之间有泉点1、2、3出露,泉水流量不稳定,随着水库水位的升高,形成泉水逐渐增大,经水库运行观测,泉水流量与库水位呈线性关系,说明3个泉点是水库集中渗漏点,在左坝肩,库水沿层间溶隙及坝体与基岩的接触带渗漏,渗漏点不集中,呈筛状分散渗漏,流量随库水位的升降而变化。

(三)渗漏原因分析

水库渗漏包括坝基、绕坝渗漏、库内褶皱产生裂隙渗漏,坝体与基岩接触带渗漏,根据水库多年蓄水运行观测,库水集中渗漏点有3处,分别是坝下游300-1000m泉点1、2、3,分散渗漏点较多,在正常蓄水位时,总渗漏水量达6L/s。

根据坝址区的工程地质、水文地质条件,库水渗漏现状观测,水库渗漏原因有3方面:

①坝基及绕坝渗漏是基岩受构造及岩性控制,岩层产状陡倾,层间溶蚀裂隙发育,库水沿层间溶蚀裂隙产生渗漏②坝体与基岩接触带渗漏是由于建坝时清基不彻底,基础未置于弱风化带上;

③坝体渗漏是建坝时的施工技术水平、建筑材料等未达到设计要求规范所致。

(四)渗漏处理措施

根据水库的工程地质、岩溶水文地质条件及岩石的渗透性质特点,采用帷幕灌浆处理水库渗漏,其设计及工艺措施要点为:

①在库内褶皱带设置双排帷幕,其余部位和坝肩设置单排帷幕;

②钻孔本着依序次施工、逐渐加密的原则,按一、二、三序进行,施工程序及工艺严格按有关《规程》要求。

③帷幕线长度为弱岩溶式,总长80m,孔距4m,共计20个孔;

④采用悬挂式帷幕,下限达基岩深度12m,底界控制在Lu≤10,高程为825.00m附近,底界与白云岩弱风化带搭接。

⑤先导孔和检查孔的岩心采取率≥85%;

⑥帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法或自上而下分段灌浆法,一般孔段灌注材料以R.O32.5普通硅酸盐水泥为主,搭接面附近及主渗漏区以R.O42.5水泥――水玻璃双液灌为主;

⑦灌浆压力一般按1.0-1.5倍水头,但不引起坝变形为宜。

四、结论

在碳酸岩地区,因岩溶发育而产生渗漏、稳定问题,造成的病险水库较多,在开展工作时,应地质测绘、物探方法及水库多年蓄水运行观测来综合分析,采取有效、经济的处理方案;

对强岩溶地区的渗漏处理,采用帷幕灌浆为主的综和治理技术,先进行勘测,再针对病害原因进行灌浆或其它止漏技术设计。施工中,根据岩溶发育情况,及时修正施工工艺,并配合其它防渗处理技术,切忌盲目施灌;

灌浆孔的布置根据实际情况而定,在强岩溶地段,帷幕厚度不完全取决于灌浆排数及排距,一般单排即可满足要求,必要时增灌,孔距也根据实际情况定,以试灌加密孔距的方法,灌浆材料除水泥外,可采用水泥粘土混合液,必要时加速灌剂,除水泥灌浆外,也可采用其它止漏技术;

加强灌浆施工期的观测分析工作,以便及时总结经验,修正灌浆处理工艺设计。

[论文摘要]针对老猫水水库工程存在的问题,对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。

老猫水水库建于20世纪70年代,水库位于瓮安县城北面34Km的龙塘乡官塘村境内,是一座以农田灌溉为主的小型水库。工程建设时,未对水库及坝址区进行地质勘察,至今无相关地质资料,针对工程存在的问题,列为病险水库治理,需对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。

参考文献:

[1]贵州省瓮安县自然经济地图集1989.

[2]中国人民解放军七三二部队,区域水文地质报告.

水利电力论文范文篇3

水库建成之后,随着泥沙淤积的不断发展,最终将会淤积到坝前。为了排泄坝前淤泥及维持水库长期使用库容,往往需要设置底孔。在底孔关闭期间,门前会有泥沙淤积[1]。淤积在门前的泥沙不仅增加了对闸门的水平压力,而且还增加了对闸门的附着力(粘结力),导致闸门启门力增大。由于启门力是选择闸门启闭机容量的重要依据,所以泥沙淤积对闸门启门力的影响是设计人员所关注的重要问题之一。

在闸门前有泥沙淤积情况下,如何确定启门力,目前还几乎没有方法可循。工程设计中常常是在确定了清水启门力之后,然后考虑到门前泥沙淤积,再乘以一个大于1的系数,作为有泥沙淤积时的启门力,但该系数确定往往凭经验而定,带有相当的盲目性。文献[2]针对三门峡水库具体情况,曾给出一个有泥沙淤积时启门力经验公式,但在应用中也有一定的局限性。那么,解决该问题的另一途径就是模型试验。但由于模型试验中的一些关键技术问题至今未解决,如门前淤泥相似等,所以这方面的模型试验工作还未见诸报道,可以说还是一个空白。而工程设计又迫切需要模型试验研究人员提供有泥沙淤积时闸门启门力,因而尽早开展这方面的研究工作非常必要。本文对门前淤泥相似准则及模拟试验方法进行了探讨,以便能够更好地开展这方面研究工作,满足工程设计需要。

2门前淤泥相似准则

粘性细颗粒淤泥,随着其固结程度,含水量不同,其所处的物理状态也不同。当淤泥未固结,含水量较多时,属于宾汉体泥浆。随着淤泥固结,含水量变小,其力学性质发生根本变化,不再具有泥浆性质,而属于土力学所研究的范围。淹没在水下的坝前粘性细颗粒新鲜淤积物多数情况下为宾汉体泥浆。文献[3]认为,如果淤泥的干容重在810kg/m3~1080kg/m3左右,那么就属于泥浆。表1统计了国内几座大型水库实测的坝前淤泥干容重[4]。可见,这些水库坝前淤泥大部分为泥浆。

对于处在静止状态下的泥浆,作用的外力同时有重力、粘结力及压力,而粘结力起主导作用。由于影响粘结力的因素十分复杂,目前还难以用理论关系式表达,但粘结力与切力之间存在如下关系[5]

τ=Ptgφ+C

(1)

式中:τ为泥浆切应力;P为压强;为泥沙内摩擦角;C为单位面积的粘结力。

表1国内几座大型水库坝前淤泥干容重统计

--------------------------------------------------------------------------------

坝前淤泥

工程名称

--------------------------------------------------------------------------------

中值粒径/mm

干容重/(kg/m3)

--------------------------------------------------------------------------------

刘家峡

0.020

900~1000

盐锅峡

0.0435~0.325

1030~1460

青铜峡

0.00607~0.094

1390

龚嘴

0.03~0.04

800~1000

丹江口

0.01~0.039

600~800

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泥浆的内摩擦角主要与相对干容重γ′/γs有关(其中γ′为泥浆干容重,γs为沙粒容重).根据γ′/γs可计算出泥浆的内摩擦角[6,7]。通过调整模型泥浆稠度,改变其干容重,可以使模型与原型泥浆内摩擦角相同[8]。如果模型与原型泥浆内摩擦角相同,则由式(1)可推导出如下相似关系

λτ=λP

(2)

λC=λτ

(3)

式(2)、式(3)表明,在泥浆内摩擦角相同情况下,若泥浆切应力比尺能够满足相似要求,就能保证泥浆粘结力和压力相似。

为了导出泥浆切应力相似比尺关系式,列出泥浆静态平衡方程式如下[9]

(4)

式中:p、τ分别为法向应力(压强)和切应力,其下标第1个坐标表示应力分量所垂直的面,第2个坐标表示应力的方向,且有τxy=τyx,τxz=τzx,τyz=τzy;ρ为泥浆密度;X、Y、Z分别为单位质量力在x、y、z方向的分量,当质量力仅是重力时,则X=Y=0,Z=-g.

若模型与原型泥浆相似,则模型与原型对应的物理量必成同一比例,即

(pxx)p/(pxx)m=(pyy)p/(pyy)m=(pzz)p/(pzz)m=λp

(τxy)p(τxy)m=(τxz)p/(τxz)m=(τyz)p/(τyz)m=λτ

xp/xm=yp/ym=zp/zm=λL

ρp/ρm=λρ;gp/gm=λg

式中:脚标p表示原型;m表示模型。

将上述比例常数代入式(4)中,进行相似变换,得到

λp=λγm/λL

(5)

λτ=λγm/λL

(6)

式中:λp为泥浆压强比尺;λτ为泥浆切应力比尺;λγm=λρλg为泥浆容重比尺;λi为几何比尺。

宾汉体泥浆的切应力方程为

τ=τb+ηdv/dn

(7)

式中:τ为切应力;τb为极限剪应力;η为刚度系数;dv/dn为流速梯度。τb、η可通过流变试验确定。对于静态泥浆dv=0,则有

τ=τb

(8)

λτ=λτb

(9)

将式(9)代入式(6)中,得

λτb=λγm/λL

(10)

满足式(10)就能保证泥浆粘结力和重力同时相似,而泥浆压力相似是粘结力和重力相似的必然结果。由式(5)可确定浆泥压强或压力比尺。

文献[8]在模拟坝前粘性淤积物局部冲刷漏斗时,正是按式(10)相似条件配制模型泥浆,并使模型与原型泥沙内摩擦角相同,进行冲刷漏斗试验,得到的试验成果较为合理。这表明若模型泥浆配制满足上述相似条件,就能保证模型与原型泥浆作用力相似。

3模拟试验方法

满足式(10)相似条件的模型泥浆有多种选择。在几何比尺λL已定的情况下,影响模型泥浆选择的因素有极限剪应力τb和泥浆容重γm.而影响τb大小的因素又有泥浆浓度、细颗粒含量及絮凝结构等。可见,τb和γm又相互影响。所以实际配制泥浆时需要反复调整泥浆体浓度和细颗粒含量,测定τb和γm值,使其比尺组合符合式(10)要求,并使模型与原型泥沙内摩擦角相同。

关于原型淤泥极限剪应力τb、浆体容重γm和内摩擦角的确定,由于在水库设计阶段无法实测淤泥参数,主要是根据坝前淤积物颗粒级配,参照类似工程实测资料并进行一些分析计算,首先确定坝前淤泥干容重γ′,然后根据原型淤泥颗粒级配及干容重,选择合适的公式通过计算得到τb和φ,或选择相同性质的天然沙样在试验室试配少量试样实际测定τb和φ。泥浆容重γm则根据下式计算

γm=γ+γ′(γs-γ)/γs

(11)

式中:γ为水容重。

将配制好的泥浆按门前设计淤积高程充填到模型中,再在其上部注清水至设计库水位,然后就可以利用闸门启闭装置进行启门力试验。在门前有泥沙淤积情况下,启门力的最大值通常发生在开始启门的瞬间。另外需要指出,由于泥浆的极限剪应力τb与其配制时间的长短有关,所以配制好的泥浆应及时充填到模型中进行试验。否则τb将发生变化,泥浆的相似性将遭到破坏。

模型上的闸门行走支承及止水型式等很难做到与原型相似,因而作用在行走支承及止水处的模型摩阻力与原型摩阻力是不相似的。为了消除摩阻力不相似因素的影响,在同一模型相同边界条件下,分别测定清水启门力和有泥沙淤积时启门力,并令

k=Fsm/Fwm

(12)

式中:Fsm为有泥沙淤积时模型启门力;Fwm为清水模型启门力,k为比例系数,大于1.

由动力相似原理知,模型的k值等于原型的k值。一旦通过模型试验确定出k值后,就可以在已知清水原型启门力Fwp情况下,得出有泥沙淤积时原型启门力Fsp,即

Fsp=kFwp

(13)

关于清水原型启门力,既可以用启门力公式计算,也可以在同一模型上通过试验确定。清水启门力的模型试验,可参见有关文献[10、11]。

4结语

本文在推导门前淤泥相似条件时,其前提条件是设淤泥为宾汉体泥浆。大多数水库坝前淤泥一般较细且未固结,可当作宾汉体泥浆。如果淤泥已固结或为散粒体粗沙,那么就属于土力学研究范围,不能应用该文所给出的淤泥相似条件进行模拟。

参考文献:

[1]XuGuobin,BaiShilu.Modelingstudyonsedimentationconfigurationinfrontofthedamandinthepressureconduitofbottomoutletsbyflumeexperiment[J]。InternationalJournalofSedimentResearch,1997,12(3).

[2]夏毓常。关于泥沙淤积对闸门启闭力影响的估算方法[J]。人民黄河。1980,(3).

[3]沙玉清。泥沙运动学引论[M]。北京:中国工业出版社,1965.

[4]水利电力部水利水电规划设计院。水电站泥沙问题总结汇编[M]。1988.

[5]钱宁,万兆惠。泥沙运动力学[M]。北京:科学出版社,1983.

[6]金腊华,石秀清。试论模型沙水下休止角[J]。泥沙研究,1990,(3).

[7]王延贵,等。模型沙物理特性的试验研究及相似分析[J]。泥沙研究,1992,(3).

[8]徐国宾,白世录。坝前粘性淤积物局部冲刷漏斗模拟相似性研究[J]。水利学报,1997,(11).

[9]希辛柯РИ。泥浆水力学[M]。袁恩熙,陈家琅译。北京:石油工业出版社,1957.

水利电力论文范文篇4

关键词:毕业设计;指导;质量;建筑工程

近年来,我国职业技术教育迅猛发展。有文献显示,从1998年—2008年,我国培养的高职院校毕业生即近1100×104人。2016年,我国高职院校的招生规模已超过高等教育招生总规模的一半以上。然而,高职迅猛扩招会影响到毕业设计的质量。湖南外贸职业学院对2015届湖南64所高职院校的调查显示,毕业生总体合格率仅为90.9%。而江苏省教育厅2008年对20所高职院校毕业设计(论文)的抽查显示,合格率更是低至24%。如何提高毕业设计的质量,是高职院校人才培养必须要面对的问题。

1毕业设计存在的问题

通过分析指导过程及毕业设计成果存在的问题以及和学生谈话发现,广东水利电力职业技术学院建筑工程专业学生毕业设计主要存在以下几个方面的问题。(1)对毕业设计感到迷茫。虽然每次都会给学生任务书、指导书、成果样板、学习资料等,但每年都有学生反映不知做什么、如何做、从哪入手等问题。有时反映这些问题的学生还不止一两位,而是多位。这反映出学生对如何做毕业设计感到迷茫具有普遍性。(2)对毕业设计不够重视。学生对毕业设计不够重视,主要表现在做事拖拉,开会迟到甚至缺席,对老师分享的资料不管不看,任务执行很难推进,实际进度远远落后于计划进度等。(3)不愿花心思去做毕业设计。这主要表现在工作马虎,数据造假,设计成果东拼西凑,文档版面极度不规范,设计图纸错误、粗糙、混乱,答辩时不能清楚有条理地介绍自己的工作内容,也不能正确回答老师的提问。

2毕业设计问题的原因分析

通过和学生谈话以及思考分析,本文认为出现以上问题的原因主要有以下几个方面。(1)指导资料过于粗泛。任务书和指导书较为粗糙,仅为一般指导性资料,缺乏对重点难点的详细剖析,也未给出详细算例,学生不了解具体操作方法。参考资料过泛过多,会让学生产生恐惧心理,不知应该从哪个资料开始入手,也不知哪个资料适合自己。(2)指导缺乏针对同步。原来传统的毕业设计指导方法一般为:毕业设计开始第1周召集学生见面,介绍毕业设计任务和指导书。之后定期到毕业设计指导教室检查学生毕业设计情况,回答学生问题,设计指导资料的讲解未能与设计计划同步,指导缺乏针对性,学生容易陷入迷茫,迷失方向。(3)督查工作不够细致。传统指导毕业设计一般是定期检查学生的工作成果,不掌握每位学生每天做了些什么,未能对学生的设计工作进行有效监管,导致部分学生放松学习,工作懒散,设计进度远远跟不上计划进度,临近要交成果时,才临时抱佛脚,东拼西凑,数据造假,设计质量低劣。(4)存在时间冲突现象。毕业设计往往会跟其他事情的时间产生冲突,如毕业实习、公务员考试、各种证书考试、专插(升)本(高职生)考试、研究生入学考试(本科生),如果安排不合理,将会和毕业时间冲突,影响学生投入毕业设计的时间和精力,毕业设计质量难以保证。(5)思想认识存在误区。学生对毕业设计不够重视,不愿花心思去做毕业设计,与其思想认识上存在误区有一定的关系。根据与学生的谈话以及对学生设计成果的评审分析,学生的思想误区主要包括:毕业设计无用、老师不会认真看和无论怎么糊弄都会通过。

3提高毕业设计质量的措施

针对以上问题及原因,采取了以下措施:(1)建立“粗细”结合的资料体系。“粗”的资料包括任务书和指导书,前者规定了设计条件和任务,后者给出了设计思路与方法。“细”的资料则针对毕业设计过程中常见的问题、重点和难点,提供详细的方法。图1为详细指导资料及其内容示例。(2)结合同步练习指引的指导方式。配合与毕业设计计划进度同步的在线练习,不仅可以检查学生的学习效果,发现学生的问题所在,还可以让学生跟着同步练习的指引,一步一步地去学习资料和进行毕业设计,让学生对做毕业设计更能做到心中有数。图2为同步练习列表及内容示例。(a)同步练习部分列表(b)同步练习内容示例图2同步练习列表及内容示例(3)建立周计划与日汇报制度。通过让学生每周填写周计划以及每天填写完成情况表,不仅可以经常提醒学生要注意毕业设计进度,还可以让学生每天检讨自己做了什么,可对学生的毕业设计有很好的督促作用。图3是本文作者要求学生每天在腾讯共享文档上填写的进度计划及完成情况表。图3周计划与每日完成情况表示例(4)毕业设计与毕业实习时间分离。作者所指导的学生,原来毕业设计和实习的时间混在一起,很多学生因实习无法专心做毕业设计。为了改变这种情况,学校后来规定寒假为毕业实习时间,开学后进行毕业设计。经过这样明确分离,毕业设计秩序明显好转,学生毕业设计受到的干扰显著降低。(5)认真细致评阅学生成果。老师认真仔细评阅,学生就没有了投机的机会,就不能不认真对待。老师也可以把关键指标评阅表格发给学生先填,然后老师再对着各个指标去评阅,这样也可以让学生从评阅指标知道毕业设计要怎么做才是好,也有助于学习设计水平的提高。

4提高毕业设计质量的成效

(1)学生增加了时间的投入。图4为作者在得实e学教学平台上毕业设计课程的统计数据。由统计数据可知,课程开设使用仅两年,课程总访问量即超过48×104人次;的作业数量为66个,反馈数据超过500个。由此可见,学生在平台上投入了时间。可以相信学生在平台外也投入了时间。图4毕业设计教学平台上的统计数据(2)减少了马虎应付的现象。只要老师评阅认真细致,学生就没有投机的机会,就不敢抱有侥幸的心理,不得不认真去面对。图5是本文作者评阅一位学生毕业设计成果的意见以及学生反馈的修改情况。从图中可以看出,学生已针对修改意见逐条进行修改和回复。图5评阅意见及修改反馈示例(3)设计水平有所提高。只要老师认真严格把关,一般经过三稿修改,学生成果无论是从设计水平还是版面质量上都会有较大提高,达到毕业设计的要求。图6为学生毕业论文的结果,率只有0.9%,远远好于学校的要求。

5结论

综合以上研究,可以得到以下提高毕业设计质量的结论:(1)毕业设计与毕业实习时间分离,有利于学生专注于各个学习环节;(2)同步练习指引的指导方式,既能同步、有效、针对性地对学生进行指导,又能及时检查学生的学习效果;(3)周计划与日汇报制度可对学生毕业设计全过程进行有效督促,增加学生时间与精力的投入;(4)认真细致地评阅学生成果,可消除学生侥幸心理,督促其认真对待毕业设计。

参考文献:

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水利电力论文范文篇5

Philip与deVries(1957,1958)提出了描述土壤水热耦合迁移的理论[9,10],近二十年来,国内外学者对蒸发条件下土壤水热迁移的耦合计算进行了广泛的研究[11,12,13,14,15,16,17,18].在二维土壤水热迁移问题的研究方面,Jury和Bellantuoni(1976)发展了一个反映表面铺盖矩形岩块的均匀田间土壤在温度梯度下热流和水汽运动的二维数学模型,结果发现,只有考虑包括温度与热传导关系时,计算值才与实测值有很好的一致性[19,20].Chung和Horton(1987)对地面采用部分覆盖下的土壤水热流动进行了数值试验,但没有田间实测资料的检验[21].杨邦杰(1989)对土壤不均匀、地表平坦或起伏不平时的二维土壤蒸发过程的数值模型进行了研究[22].SuiHongjian和ZengDechao等(1992)用数值模型对不同覆盖下土壤温度和水分动态进行了模拟[23].

为了探讨行间条带覆盖对夏玉米生长条件下的土壤水热动态的影响,作者在北京通县永乐店试验站进行了田间试验,并本着简捷实用的原则,依据Philip和deVries(1957,1958)提出的土壤水热流动理论和已有的研究成果,以夏玉米生长前期麦秸条带覆盖下的田间试验为背景,建立了土壤二维水热迁移的数值模型.

2田间试验

2.1试验布置田间玉米行间裸地的麦秸覆盖宽度约30cm(玉米行距为60cm).覆盖量相当于400kg/亩.在试验小区内,沿覆盖层中线、边缘及无覆盖的裸地设3个土壤温度剖面,这3个剖面水平相距分别为15cm和10cm.剖面上测点埋深为5cm、10cm、20cm、30cm、50cm.在覆盖层与土壤交界面处用曲管地温计量测界面处的地表温度,在对照区地表和覆盖层表面采用直管温度计测定温度.用于测量土温的铂热电阻安装前均进行了率定.观测时使用万用表测定铂热电阻值,然后依据分度表及田间校正值拟合的标准曲线换算出相应的土壤温度.中子管埋设在麦秸覆盖层中线,水分动态由标定后的中子仪测量.

2.2试验结果分析图1反映了麦秸覆盖层中线下土壤温度随时间的变化过程.图2、

图1覆盖层中线下土壤剖面实测温度(1993.7.3-7.4)

图2覆盖层边缘下土壤剖面实测温度(1993.7.3-7.4)

图3距覆盖层边缘10cm处裸地土壤剖面实测温度(1993.7.3-7.4)

图3分别为覆盖层边缘下及距离覆盖层边缘10cm处裸地土壤剖面的温度动态.此时夏玉米为苗期,其遮荫作用很微弱,这样只有覆盖层对太阳辐射具有“屏蔽”作用.由图3可见,在距覆盖层边缘10cm处的玉米幼苗附近,裸地温度随时间的变化幅度明显大于覆盖层中线以下地温的变化幅度(图1).因为裸地土壤较干燥,表面温度可达到42℃以上,而在覆盖层内的土壤表面,最高温度约为32℃左右.从图2可见,覆盖层边缘下土壤表层的温度变化幅度明显小于裸地(图3)而大于覆盖层中线下的温度变幅(图1).此外,地温动态的观测表明,随着深度增加,土壤温度变幅减小,增加了相位滞后,这是土壤一个周期温度波的典型传播.

图4为条带覆盖、全覆盖与无覆盖土壤表面的温度变化过程图,图示表明,条带覆盖条件下土表温度介于全覆盖和无覆盖之间,它与无覆盖相比,可起到降低表土水分蒸发的作用,但同时又较全覆盖情况下的表土温度高,有利于玉米出苗、生长.

图5为条带覆盖、全覆盖与无覆盖条件下玉米最终产量比较图,图示明显可见,条带覆盖的玉米产量最高,说明虽然与全覆盖的覆盖量(400kg/亩)相同,条带覆盖对节水、保墒,促进农业增产更加有效。麦秸覆盖对节水保墒是有效措施,这一点早已被证实,但由于麦秸覆盖会降低土壤温度,对夏玉米前期生长是不利的。条带覆盖仅铺设在作物行间,一方面可以减少行间土面的无效蒸发;另一

图4不同处理土壤表面温度

图5不同覆盖处理产量

方面,植株部分可以充分接受太阳辐射.在夏玉米生长后期,由于覆盖层的压实,对土壤通气和热状况均有不良影响,而条带覆盖却可免除,也许这就是条带覆盖产量较高的原因.所以,对于条播作物,这种覆盖形式显然是值得推荐的.

3数值模型的建立

3.1控制方程及数值格式夏玉米生长前期作物的根系吸水可以忽略,因此所研究的系统仅考虑土壤、覆盖和大气因素,由于田间麦秸覆盖条带是平行和空间上等距的,基于对称性,只分析流动区域的一半即可[21].

Philip和deVries(1957)提出了非稳定耦合的土壤水热流动方程如下[21]:

C(T)/(t)=·(λT)-L·(Dθvθ),(1)

(θ)/(t)=·(Kh)-(K)/(Z),(2)

这里C是土壤体积热容量(J/m·℃),T是土壤温度(℃),t是时间(s),λ是热传导度(W/m·℃),L是汽化的体积潜热(J/m),θ是体积含水量(m/m),Dθv是等温水汽扩散度(m2/s),K是水力传导度(m/s),h为负压(m),Z为垂直距离,向下为正(m),为梯度算子.

本文只在土壤表面考虑水汽对热和水分传输的影响,不考虑地下水汽流动[21],这样方程(1)可写成:

C(T)/(t)=·(λT),(3)

方程(2)又可写为:

(4)

Milly(1984)指出,在大多数土壤含水量情况下,土壤热液体流动并不重要[13],故(4)式可简化为:

F(h)/(t)=·(Kh)-(K)/(Z).(5)

采用交替方向隐式(ADI)有限差分法离散方程(3)和(5),则将二维问题降为一维问题来处理,ADI方程如下:

X方向隐式,Z方向显式:

(6)(7)

Z方向隐式,X方向显式:

(8)

(9)

式中上标代表时间,下标代表空间,i为行标记,j为列标记,F为容水度(m-1).

因为方程(6)到(9)中的系数依赖于变量本身,所以方程为非线性的.本文采用显式线性化,即以前一时间步的值来近似方程(6)到(9)中的系数.经整理,方程(6)至(9)可写成:

式中:

.式(10)至(13)均为三对角方程,结合边界条件,用追赶法求解.内部结点的系数由相邻结点的算术平均值来确定.

3.2上边界条件的确定在有限差分法中有效地处理通量边界条件是最困难的部分[21].在本文中,热流问题的顶部和底部边界为Dirichlet条件.热流和水流的左、右边界使用Neumann条件,亦即没有流动的边界条件.对于水流问题,其顶部边界使用非零通量的Neumann条件,底部为Dirichlet条件.

在未覆盖的裸土表面和覆盖层与土壤层的界面上,水流问题的Neumann条件由以下公式确定[21]:

Ebs=(Ho-Ha)/(1000ra),(14)

Ebs=(Ho-Ha)/〔(1000(ra+rm)〕,(15)

式中Ebs和Ems分别为裸土和有覆盖的土壤表面的蒸发通量(m/s),Ho为土壤表面空气的绝对湿度(kg/m),Ha为土壤表面之上空气的绝对湿度(kg/m),ra是土壤表面和其上空气之间的空气动力学边界层阻力(s/m).rm是覆盖层的水分扩散阻力(s/m).

Ho和ra的计算公式为[21]

Ho=H*oexp〔h1/46.97(Ts+273.16)〕,(16)

ra=〔ln(2.0/Zo)〕2/(0.16Ws),(17)

这里H*o是在土壤表面温度时的饱和温度(kg/m),h1是土壤表面的负压(m),Zo是粗糙度长度(m),Ws是风速(m/s).

空气的绝对湿度Ha和在土壤表面温度时的饱和湿度H*o由下式计算[21]:

Ha=1.323exp〔17.27Td/(Td+237.3)〕/(Ta+273.16),(18)

H*o=1.323exp〔17.27Ts/(Ts+237.3)〕/(Ts+273.16),(19)

式中Td,Ta,Ts分别是露点温度(℃)、空气温度(℃)、地表温度(℃).

为简化计算,本文把能量平衡方程仅用于覆盖层和土壤层的界面上.在此我们假设条带麦秸覆盖层为不透明覆盖层,这样辐射便不能穿透到覆盖表面之下.于是,对于覆盖层与土壤的交界面,能量平衡方程为[21]:

Ms-LEms-G=0,(20)

这里Ms为覆盖热通量(w/m2),向下为正,LEms为潜热通量(向上为正),L、Ems意义同前,G为土壤热通量(向下为正).Ms、L和G的表达式如下[21]

Ms=λm(Tm-Ts)/THK,(21)

L=2.4946×109-2.247×106+6Ts,(22)

G=λ(Ts-T2)/(ΔZ)+ρsCps(Ts-T0s)(ΔZ)/(2Δt),(23)

式中λm是覆盖层的热传导度(W/m℃),Tm是覆盖层表面的温度(℃),THK是覆盖层厚度(m),后两个参数均由田间实测.T2是前一时间步在土壤表面以下ΔZ处结点的温度(℃),T0s是前一时间步的Ts(℃),ρs为土壤密度(kg/m),其它符号意义同前.Cps是常压下土壤的比热(J/kg℃),其计算公式为[24]:

Cps=1000(0.2+θo/1.36)/〔0.238846(1+θo/1.36)〕,(24)

式中θo是地表含水量(m/m).

裸土表面的温度,根据气象观测数据由如下正弦函数确定:

Ts=s+Assin(2πt/86400+1.5π),(25)

这里s为模拟期间裸土表面温度的平均值(℃),As为Ts的变幅,分别为28.2℃和11℃.

条带覆盖与土壤交界面的温度采用如下步骤确定,首先由实测的麦秸覆盖层表面温度和覆盖层厚度确定覆盖层的热通量,然后将式(22)、式(23)、式(21)和式(15)代入式(20),使用二分法得到覆盖层与土壤交界面的温度Ts.

在求得裸土表面温度及覆盖与土壤交界面的温度后,由式(14)、(15)可分别得到裸土部分和覆盖部分土壤表面的蒸发通量.

3.3参数的选取本文数值模型的运行只需一般的气象观测资料及覆盖和土壤参数.气象资料是日最高和最低气温、日最大和最小露点温度、日最高和最低地表温度及日平均风速.覆盖参数为覆盖宽度、厚度,覆盖层的热传导度、水分扩散阻力,覆盖表面的温度.土壤参数为土壤热力传导度、土壤体积热容量、土壤水力传导度和容水度及土壤温度和含水量的初始分布,土壤剖面下边界处的温度和含水量.

其它特征量包括:XL(计算域宽度),ZL(计算域深度),Δx、ΔZ和Δt(空间和时间步长),Zo(粗糙度长度),TL(模拟总时间).

空气温度和露点温度变化用如下正弦函数来确定[16]:

Ta=a+Aasin(2πt/86400+1.5π),(26)

Td=d+Aasin(2πt/86400+1.5π),(27)

这里a和d分别为日平均气温和日平均露点温度(℃),Aa和Ad分别代表各自的变化幅度(℃),t是从午夜开始一天的时间(s).

土壤热力传导度由以下经验方程计算:[21]:

λ(θ)=b1+b2θ+b3θ0.5(28)

这里λ是热传导度(W/m℃),θ是体积含水量(m/m),b1/,b2,b3为回归参数.

根据deVries(1963)[25]、吴擎龙(1993)[26]土壤体积热容量的计算公式可简化为:

C=1.925×106(1-θs)+4.184×106θ,(29)

式中θs为土壤饱和含水量(m/m).

土壤水分特征曲线、水力传导度和容水度由vanGenuchten(1980)提出的经验方程来描述[27]:(以下依次为(30),(31),(32)):

(30)(31)(32)

这里θs和θr是饱和及残余含水量(m/m),Ks是参考温度时的饱和水力传导度(m/s),α、n、m是描述土壤水分特征曲线形状的非线性回归参数.考虑到温度,水力传导度应校正为[21]:

K(h,T)=K(h)(μ(T°))/(μ(T))=K(h)(1+0.0384T+0.000211T2)/(1+0.0384T0+0.000211T20),(33)

式中μ为粘度,T0为参考温度.

覆盖层的热传导度、水分扩散阻力及粗糙度长度的数值选自有关文献.

4模型的验证

对于整个二维水热迁移模型,不存在解析解.本文首先只对ADI数值模型中的热流方程进行验证[21],其次运行整个模型与田间实测资料进行对比.

考虑到田间热传输问题的边界条件为Dirichlet条件和Neumann条件,所以取两个热传导算例检验之.算例1[28]的问题是方形板(边长2l为5)的热流传输,其初始条件为Ti=1,边界条件为Tb=0.Kt/l2=0.08,这里K是物质的温度计传导度,取K=0.005,求t=100时板的温度分布.算例2[29]为一个长钢棒的热传导问题,由于传导热流是对称的,所以只分析钢棒横截面的1/4区域(0.5m×0.25m),数值模拟使用的时间步长Δt=5sec,空间步长Δx=0.01m、ΔZ=0.01m.此钢棒的热力参数为:λ=20W/m·℃,ρ=3000kg/m,C=1000J/kg·℃.边界条件包括绝热边界(Neumann条件)和对流热传输边界(Cauchy条件).对流热传输系数h=10W/m·℃.钢棒的初始温度是300℃.环绕钢棒的空气流温度保持在20℃.模拟t=3600sec时的温度分布.下面给出两算例的解析解与数值解(图6、图7),可见两者吻合很好.

根据试验资料,确定数值模拟的定解条件和参数.具体地,以麦秸覆盖第二天上午8时的土壤水分剖面(假设x方向均匀,Z方向变化)为数模的土壤水分初始条件.

图6方形板的温度分布

图7钢棒中的热流分布

田间土壤的水热参数见表1:

表1田间土壤的水热参数

参数*Ks/(m/s)θs/(m/m)θr/(m/m)a/(m)nmb1b2b3

粉砂土0.000010.480.120.68922832.1709720.53937690.2430.3931.534

*Ks、θs、θr值均为田间实测,a、n、m是vanGenuchten方程的参数,拟合得到,b1、b2、b3是热传导度公式中的系数,引自文献[21].

模型中输入的有关参数和数据分别列于表2和表3.

表2模型输入参数

符号参数定义

数值备注

DXx坐标空间步长0.05m

DZz坐标空间步长0.05m

XLx坐标长度0.25m

ZLz坐标长度0.90m

DT时间步长1.0s

TL模拟时间172800s

To参考温度20℃引自[21]

ρs土壤密度1360kg/m实测

ρa空气密度1292.8kg/m引自[30]

Cpa空气的定压比热1006.09J/kg℃引自[30]

ML覆盖层宽度0.30m实测

THK覆盖层厚度0.10m实测

λm覆盖层的热传导度0.126W/m·℃引自[21]

rm覆盖层的水分扩散阻力4800s/m据[21],假定

Zo土壤表面的粗糙度长度0.01m引自[21

表3模型输入的数据

日期a/(℃)Aa/(℃)d/(℃)Ad/(℃)Ws/(m/s)Tm/(℃)

6.2626.258.2515.052.551.343.5

6.2727.257.7513.452.351.541.0

模拟时段内(6月25日至6月27日)的表土含水量用取土称重法加以校正.

模拟结果如下图所示.由图8可见,模拟的表层埋深10cm处的土壤水分横向分布值与实测值趋势有较好的一致性.图9所示为表层不同深度土壤温度的分布,计算与实测值吻合良好.图10为无覆盖处(距条带覆盖中线25cm)土壤表层温度分布,结果很好.由此可见,条带覆盖部分土壤含水率高于无覆盖区,地温则低于未覆盖部分,地表温度变幅较大,越向下层温度变幅越小,说明对条带覆盖只有用二维模型才能较真实地刻划土壤水热运动规律,特别是表层土壤的水热动态.

图8表层土壤水分分布

图10裸地(x=25cm)土壤温度剖面

图9表层土壤温度分布

5小结

在夏玉米生长前期的六月份,北方降雨量往往偏少,干旱威胁玉米壮苗.覆盖不仅阻碍了土壤水分的蒸发,且由于适当降低地温也减少了水分蒸发.本文所建立的土壤二维水热迁移模型,输入参数少,相对简单,却能较好地模拟出麦秸覆盖所产生的保墒效应,因而具有一定的实用价值.

致谢本文得到张蔚榛教授的指教,田间试验承北京水利科学研究所永乐店试验站同志们的协助.

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水利电力论文范文篇6

论文摘要:高职语文应着重于培养学生的职业综合能力,满足学生就业需求。本文以广西水利电力职业技术学院为例,根据“四种融合”改革理念,围绕创新教学内容设计、改革教学手段、重构考核评价体系三个方面,对以能力为本位的课程内涵进行了探索与实践。

目前,深化教育改革,办出高职特色,已成为高等职业教育的主旋律。而在“工学结合”的背景下,如何开展人文素质课、基础课程的改革,成为一个亟待解决的难点问题。

1提出“四种融合”课程建设理念的必要性

高职教育以“就业为导向”,注重专业技能的培养,强调根据生产实际需要、针对不同的岗位培养专门人才,追求学校教育与社会生产实践的“无缝对接”。同时,高职教育也是高等教育,强调人文素质的培养。《中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中要求:“高等教育要重视培养大学生的创造能力、实践能力和创业精神,普遍提高大学生的人文素养和科学素质。职业教育和成人教育要使学生在掌握必需的文化知识的同时,具有熟练的职业技能和适应职业变化的能力。”可见,在新的时代背景下,高职教育要培养出适应社会需求的人才,必须做到人文素质、专业技能教育并重,二者不可偏一。

因此,我们提出了基于“四种融合”的高职语文课程改革理论研究与实践课题。“四种融合”指的是专业课与专业基础课的融合、理论课程体系与实践课程体系的融合、教师教学与科研的融合、职业素质教育与人文素质教育的融合。这里的“融合”是指颠覆原有课程框架,重构新的课程体系,以企业岗位应具备的综合能力作为配置课程和界定课程的依据,摆脱“学科本位”的课程思想,按能力需求精减课程内容,课程体系以能力培养为主线,以能力训练为轴心,打破专业基础课和专业课、理论课程体系与实践课程体系的界限,使高职语文课和专业课、理论与实践融为一体,以此培养学生的职业综合能力,倡导多元成才价值观。

2以能力为本位的课程内涵探索与实践

职业教育强调校企合作、工学结合。要实现这一培养模式,而不对课程内涵进行改革,只能是空中楼阁。高职语文课程在广西水利电力职业技术学院的五年教学实践中,通过创新教学内容设计、改革教学手段、建立科学的考核评价体系等,印证了人文素质教育的基础课程进入专业课程体系的必要性和可行性,实证了专业基础课为技能型人才目标服务的功能性和统一性。

2.1瞄准就业岗位要求创新教学内容设计

首先,按照“以就业为导向,文化课要为专业课服务”的指导思想,在理论上遵循“必需、够用”的原则,根据经济管理系各专业培养目标和所设的就业岗位必备基本知识和能力来选取教学内容。如文秘与办公自动化专业面向的主要岗位是文秘、行政事务办事员、档案管理、对内对外的公关联络接待,要求具备公文处理、文字誊印、应用文写作及其它文字工作、语言表达和社交礼仪、信息处理等能力;会计电算化专业面向的主要岗位是出纳岗、会计核算、会计监督岗、财务管理,要求具备良好的职业道德、经济应用文写作能力、口头表达、组织协调、社交等能力;市场营销专业面向的主要岗位是销售管理、营销策划、营销、市场开发,要求具备良好的职业道德、语言表达、人际沟通、策划创新、撰写营销应用方面的报告和信函等能力;酒店管理专业面向的主要岗位是酒店前厅、客房、餐饮服务、公关营销、导游、计调、旅行社的内部行政,要求具备语言表达、分析判断、组织协调与公关等能力。

通过分析各专业能力要求的共通点,我们将高职语文课程内容确定为基础知识应用和职业综合能力两个模块。基础知识模块应用又分为:经典文学与人文素质、人生态度与职业道德、中国水利文化三部分内容,挑选贴合各专业的选文,使得高职语文课程真正为专业学习服务。职业综合能力模块重点体现为口头表达、书面表达能力,在遵循语文教学科学化的基础上,开展与专业相对应的语文知识和技能的训练,凸显语文教学的职业性、实用性、高效性,同时能满足不同专业学生的要求。

其次,重新构置“情景化、任务型、项目化”的教学内容,使课程内容与实际工作要求一体化。从第一堂课开始即实施“任务驱动”模式,给学生布置一项综合性的工作任务,如旅游与酒店管理专业学生写一篇优秀的导游词,市场营销专业学生“成功推销自己”、写一篇优秀的调查报告等等。这项任务贯穿课程始终,要求学生不断积累素材,提升综合素质,并在课程结束后上交成果。实践教学证明,这不仅使学生明确了课程意义,而且极大地激发了其参与热情。

再次,加强实践能力的培养。实训在高职语文教学中占有重要地位。为配合高职语文课程的教学,经济管理系建有占地面积约200平方米的综合实训室,学生可以在此进行职业口头表达、职业书面表达模块的相关实训,提高解决问题的综合能力,培养团队协作精神。此外,根据专业发展要求,学院及系部与校外单位签订了5个有协议的校外实训基地,为学生社会实践提供了有力的保障。如安排学生到广西自治区博物馆参加义务讲解员工作,锻炼了口头表达能力。带领学生到大王滩水库、兴安灵渠等地进行社会调查,了解水利文化,并学会撰写调查报告。通过理论联系实际,使学生进一步开阔了视野,感到学有所用。

2.2根据高职学生特点改革教学手段

“教学有法,教无定法,贵在得法。”高职语文课程是一门公共基础课,既具有基础课的特性,又必须具有面向专业课的特色,因此,要取得良好的教学效果必须采用灵活多样的教育方法,引导学生主动学习,主要体现为:

情境模拟法:如在“自我推荐与模拟应聘技巧”章节,模拟设置求职情境,让学生按照要求扮演公司企业面试主管和求职者进行现场训练,使学生熟悉求职环节的要点、注意事项,掌握求职信的写作方法与技巧。这种教学方法具有生动性、形象性,可以大大提高学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。

讨论式教学法:在“人生态度与职业道德”章节,让学生结合所学专业调查从业人员职业道德规范,进行专题研讨,学生通过收集资料、撰写小论文和发言提纲,制作多媒体课件进行演示,演示完毕后,由教师进行有针对性的提问,学生进行答辩、展井教师与学生之间、学生与学生之间的研讨,最后由教师结合研讨的情况进行总结。这样大大提高了学生分析问题和解决问题的能力。公务员之家

案例分析法:根据本课程内容和教学需要,我们选取了10多个案例供学生分析讨论,让学生面对活生生的案例,开动脑筋,触动灵魂,各抒己见,展开讨论,最后由教师进行理论上的归纳并得出正确结论。在“人生态度与职业道德”章节,选用文学历史故事、生活哲学故事等引导学生培养个性气质和良好的职业操守;在“职业书面表达”章节,提供格式规范的文书范本和优秀学生作品,使学生掌握这些文书的规范格式,并能正确使用和正确写作。

课堂观摩法:在课堂上选择相关视频材料播放给学生观看,如反映理想信念的教学视频《恰同学少年》,反映广西民族风情的《美在广西》、《刘三姐》等。通过观看生动感人的影视资料,寓教于乐,使学生心灵受到陶冶,受到生动的教育。

2.3围绕能力目标重构考核评价体系

水利电力论文范文篇7

由于预试结果对判定电气设备能否继续长期稳定安全运行起着不可替代的作用,因而如何对预试结果做出正确的分析和判断则显得更为重要。《电力设备预防性试验规程》指出,对试验结果应进行综合分析和判断,一般应进行下列三步:第一步应与历年各次试验结果比较;第二步与同类型设备试验结果比较;第三步对照《规程》技术要求和其他相关试验结果,进行综合分析,判断缺陷发展趋势,作出判断。

综合分析判断有时有一定复杂性和难度,而不是单纯地、教条地逐项对照技术要求(技术标准)。特别当试验结果接近技术要求限值时-尚未超标,更应考虑气候条件的影响、测量仪器可能产生的误差以及甚至要考虑操作人员的技术素质等因素。综合分析判断的准确与否,在很大程度上决定于判断者的工作经验、理论水平、分析能力和对被试设备的结构特点,采用的试验方法、测量仪器及测量人员的素质等的了解程度。

根据综合分析,一般可对设备做出判断结论:合格、不合格或对设备的怀疑。对不合格的,应及时进行检修。为了能做到有重点地或加速处理缺陷,应根据设备结构特点,尽量做部件的分节试验,以进一步查明缺陷的部位或范围。对有怀疑或异常、一时不易确定是否合格的设备,应采用缩短试验周期的措施,或在良好天气下、或在温度较高时进行复测来监视设备可疑缺陷的变化趋势,或验证过去测量的准确性。

2预试的地位和作用

预试是电力设备运行管理工作的重要部分,是实现电力设备科学管理、安全运行、提高经济效益的重要保障。

2.1预试是电力设备安全运行的保证

电力设备安全运行的首要问题是确保电力设备安全、确保继电保护可靠。这不仅仅是对已投入运行的电力设备而言,就是对于新建的电力设备,虽然交付使用时已进行过交接验收试验,预试也是十分必要的。

对于使用多年的电力设备设备,能否继续投入运行,更应依靠预试提供的科学结论来决策。电力设备处于长期运行状态,其技术性能会逐渐降低,而处于间断运行或长期停运状态,其绝缘特性和机械性能受温、湿、尘等环境影响也会劣化,只有通过预试检验才能确定这些设备能否安全运行。通过预试及时了解掌握电力设备的完好状态,根据对预试资料的分析,可分轻重缓急对设备有序地更新、修理,从而保证了设备安全运行。

2.2预试是电力设备设备分类管理的前提

电力设备设备管理类同其他行业或部门的设备管理一样,往往需要对设备进行考查,按照性能的完好程度进行分类,而分类是动态的。同样,电力设备的分类,不仅看外观好坏,重要的是其性能完好情况,即通过预试测量其主要性能参数或考核设备绝缘符合标准及规程、规范的程度。比如,全部性能通过预试合格者为完好类设备;主要性能通过预试合格,部分性能不合格者为待修设备:主要性能不合格,即失去主要功能者为待报废设备等等。电力设备电力设备预试能满足设备管理的动态分类,给电气设备的科学管理提供了支持。

2.3预试为电力设备设备更新改造提供科学依据

事物的发展总是有一个由量变到质变的过程,设备性能的劣化也不例外,通过对设备的有关参数的测试,经过逐年累计、比较及统计分析,可以找出设备性能变化的规律,预测其寿命,并结合运行情况,充分发挥设备功雏,争取维修主动,最大限度地减少损失,提高效益。超过设计年限而继续运行的重要设备如发电机、变压器等的绝缘寿命预测就更有显著的经济意义。“超寿命”设备继续运行的前提是必须可靠地估计其残余寿命。例如,变压器寿命不决定于已运行的年数而应由其绝缘实际状况决定是否能继续使用,并提出了“绝缘年龄”的概念,以油中CO、CO2、糠醛并结合纸绝缘的抗拉强度和聚合度测量来估算。随着“绝缘年龄”增加,设备运行的可靠性将降低,当可靠性低于某一预定值时,认为绝缘寿命已尽,设备即退出运行或进行相应的处理。

预试直接为电力设备电力设备的检修、更换提供了依据,由于电力设备设备的逐渐老化,对它进行局部检修或全部更新是必然的。尤其是超期“服役”的老设备,预试结果可以为设备更新改造决策提供第一手资料。

2.4预试设备和技术的发展是小水电走向管理现代化的基础

随着科技的快速发展,预试设备和技术也在不断创新。近年来国内生产的测量仪器和试验设备有了较多的改进,有的逐步走向数字化、微机化、自动化或半自动化,提高了测量精度和工作效率。例如:1)出现了数字兆欧表,能自动计时,并能显示吸收比值和极化指数值,兼有自动放电功能。2)高压直流电压试验设备更趋完善。功率和电压等级均有提高,采用数字式和指针式并用表计,读数方便、准确、易于判别。3)出现了多种新颖的绝缘介损失角测试仪(有多种新式的M型试验电路和测量电压、电流相角差的电路)。提高了测量精度和工作简捷性,促使QS1高压电桥逐步淘汰。4)广泛使用新式数字式交直流高压分压器,使现场能方便地直接测量高压侧电压,能直接显示“交流电压峰值”的数值或有效值。5)新开发的有载分接开关特性测试仪和高压开关测试仪,采用数字存储电子示波器的原理,显示波形和测量值,并打印出来,成为成套专用仪器。6)氧化锌避雷器自动测试仪、变压器变比和接线组别自动测试仪、接触电阻测量仪、绝缘油介质强度自动测试器等都有了改进。这些先进的检测手段将更科学地揭示出设备性能变化规律,特别是计算机的普及应用,将进一步推动电力设备预试项目实现在线检测自动化,在设备运行过程中,自动对设备状况连续或定时进行监测。这必将为电力设备的运行和管理走向现代化打下坚实的基础。

3结语

对此笔者认为,首先要进一步提高电力设备的管理者对预试工作重要性的认识,从思想上彻底改变对电力设备预试工作可有可无的错误认识;其次是要加强对预试人员的业务培训,提高试验人员的业务素质,确保预试结果的质量;第三是要求有条件的电力设备配备必要的预试设备,对无力配备预试设备的电力设备则要求其签订委托预试合同,委托其他有试验能力的水电站为其进行预试;第四是行业管理部门要进一步加强对电力设备预试工作的检查和督促。

总之,预试工作是电力设备运行管理中不可或缺的一项基础性工作,对电力设备的长期稳定安全运行起着决定作用,因此真正提高对预试工作的地位和作用的认识,切实加强对预试工作的领导和实施,是一项应长期坚持的工作。

参考文献

[1]电力设备预防性试验规程Q/CSG10007-2004,2004.

[2]电力设备预防性试验技术问答.中国水利水电出版社.陈化钢编著,1995.

[3]电气设备预防性试验.中国电力出版社陕西省电力公司组编,2003.

[4]高电压技术.水利电力出版社.周泽存,1998.

水利电力论文范文篇8

(一)电源自身谐波。谐波在电网诞生的同时就是存在的,因为由于制造工艺的问题,电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波,从而使产生的电流稍微偏离正弦,这部分谐波分量只有在多路供电时才对电网产生影响。电力变压器由于其磁化曲线的非线性也产生少量谐波。

(二)非线性负载产生。谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经非线性负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。变频器、软启动器、稳压电源、电子荧光灯等用电负载等都是非线性负载,是企业主要的谐波源。

1.随着科技的进步与发展,晶闸管整流在不间断电源、稳压装置、自动控制等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。就电力系统中的供电电压来说,可以认为其波形基本上是正弦波,由于晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是周期性的非正弦波,根据任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量,在电网电流中含有大量的谐波。整流装置产生的谐波是电网最大的谐波源。整流装置从电源吸收高次谐波电流,电流在电源回路引起阻抗压降,因此导致整个电网都含有高次谐波成分。

2.变频器也是企业谐波污染的另一重要因素。变频调速在企业应用较为广泛,常用于风机、水泵、皮带秤计量控制等设备中。变频器是把工频电变换成各种频率的交流电,以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电转换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出直流电压进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。由于变频器大量使用了非线性的晶闸管,对其供电电源就形成了一个典型的非线性负载。变频装置由于采用了相位控制,是以脉动的方式从电网吸收电流,脉动电流导致电网电压畸变使其含有谐波成份。随着变频调速的发展,对电网造成的谐波污染也越来越严重。

3.软启动器也造成了谐波污染。大功率设备如风机、压缩机的起停都采用了软启动器,因为软启动器采用三对反并联的晶闸管实现交流调压,由于晶闸管是典型的非线性器件,因此在使用过程中也会产生大量的谐波,对设备的稳定运行及电网造成了不良影响。

4.照明系统也产生谐波。目前企业广泛使用的荧光灯、节能灯、气体放电灯等都属于非线性负载,在节能的同时也给电网带来了大量的谐波。

二、谐波造成的危害

在谐波源设备集中使用的配电区域,谐波污染相当严重,电源功效明显下降。谐波对电力系统设备和负载的影响,基本分为两方面:(1)热应力;(2)负载损坏。谐波会增加设备的损耗而加剧热应力。电压畸变而导致电压峰值增大,可能导致电缆绝缘击穿或设备损坏。

1.所有接于电网中的设备的损耗都会增加,温升增加。谐波对电机的影响除引起附加损耗,还会产生机械振动、噪声和过电压,导致电机转矩降低,过热甚至烧毁。

2.由于谐波的频率较高,谐波源的谐波电流流入变压器时增加了变压器的铜损耗和铁损耗,导致变压器容量减小,同时随着谐波频率的增高电流集肤效应更加严重,铁损耗也更大从而引起变压器局部过热,缩短使用寿命。3.谐波能引起补偿用电力电容器过热、过压,谐波电压使电容器产生额外的功率损耗,并联电容器其容抗随着谐波频率增大而减少,产生过电流,加速绝缘老化进程,增加绝缘击穿故障。同时如果电容与电路的电感配合不当,容易在某个谐波频率附近产生谐振,从而导致电网电压进一步畸变。

4.谐波会影响互感器的计量精度。谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去,因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算,从而导致计量误差,增加企业的额外费用。

5.精密电子设备会被严重干扰,导致不能正常工作,甚至烧毁。整流器在换相期间电流波形发生急剧变化,该换相电流会在正常供电电压中注入一个脉冲电压,该脉冲电压所包含的谐波频率较高,因而会引起电磁干扰,对通信线路、通信设备会产生很大的影响。

6.由于继电保护机构是根据工频正弦波的变化规律作为动作激励设计的,当波形畸变严重时各种保护装置和自动控制装置的动作都会受到影响,造成继电保护装置与自动控制装置的误动作或拒动作,影响企业的自动化生产。如果零序三次谐波电流过大,可能引起接地保护装置误动作。

三、谐波治理的措施

电力消费的趋势是高效率用电与高质量用电相接合。进行谐波治理,提高电力品质是第一位的,其次是节能。谐波治理是个综合治理过程,一方面应从源头抓起,加强设备的管理防止谐波的产生,更重要的一方面是提高认识,积极进行谐波治理,防止灾害产生。目前国内一些企业已开始重视谐波的污染,取得了节能和提高电网品质的双重效果。

解决电力电子装置和其它谐波源污染问题的基本思路有两条:一是装设谐波补偿装置,即采用LC组成的无源调谐滤波器;二是对电力电子装置本身进行改造,改进整流装置,采用多相脉冲整流使其尽量不产生谐波,由于其电流电压同相位,称高功率因数整流器或高功率因数变流器。因为谐波补偿装置既可补偿谐波,又可提高电网的功率因数,而且结构简单,因此一直广泛使用。其缺点是只能补偿固定频率的谐波,其补偿特性也受电网感抗的制约,补偿效果也不理想,但仍是补偿谐波的主要手段。

目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器。其基本原理是实时监测电网中电流,快速分离出谐波电流分量,发出控制指令,实时产生大小相等方向相反的补偿电流注入电网中,实现瞬时滤除谐波电流。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波电流进行跟踪补偿,其运行不受系统的影响,也不会产生谐波放大,同时可补偿无功功率,提高功率因数是一种较先进的谐波抑制技术。但由于其造价较高,只适用于小容量谐波补偿。

四、结束语

随着企业的技术改造及设备升级换代,非线性电力设备愈加广泛应用,由此导致电力系统中谐波问题越来越严重,一方面造成了电力设备的损坏,加速绝缘老化,诱发火灾等安全事故,另一方面也影响了计算机、可编程控制器等自动化控制设备正常工作,直接扰乱了人们正常的生产、生活。本着谁污染,谁治理的原则企业应加大投入,合理用电,抑制电网污染,使电网中其他用户使用到清洁的电能,肩负起企业应担负的社会责任。

参考文献:

[1]王兆安、黄俊,电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]宋文南、刘宝仁,电力系统谐波分析[M].北京:水利电力出版社,1995.

水利电力论文范文篇9

(二)非线性负载产生。谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经非线性负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。变频器、软启动器、稳压电源、电子荧光灯等用电负载等都是非线性负载,是企业主要的谐波源。

1.随着科技的进步与发展,晶闸管整流在不间断电源、稳压装置、自动控制等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。就电力系统中的供电电压来说,可以认为其波形基本上是正弦波,由于晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是周期性的非正弦波,根据任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量,在电网电流中含有大量的谐波。整流装置产生的谐波是电网最大的谐波源。整流装置从电源吸收高次谐波电流,电流在电源回路引起阻抗压降,因此导致整个电网都含有高次谐波成分。

2.变频器也是企业谐波污染的另一重要因素。变频调速在企业应用较为广泛,常用于风机、水泵、皮带秤计量控制等设备中。变频器是把工频电变换成各种频率的交流电,以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电转换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出直流电压进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。由于变频器大量使用了非线性的晶闸管,对其供电电源就形成了一个典型的非线性负载。变频装置由于采用了相位控制,是以脉动的方式从电网吸收电流,脉动电流导致电网电压畸变使其含有谐波成份。随着变频调速的发展,对电网造成的谐波污染也越来越严重。

3.软启动器也造成了谐波污染。大功率设备如风机、压缩机的起停都采用了软启动器,因为软启动器采用三对反并联的晶闸管实现交流调压,由于晶闸管是典型的非线性器件,因此在使用过程中也会产生大量的谐波,对设备的稳定运行及电网造成了不良影响。

4.照明系统也产生谐波。目前企业广泛使用的荧光灯、节能灯、气体放电灯等都属于非线性负载,在节能的同时也给电网带来了大量的谐波。

二、谐波造成的危害

在谐波源设备集中使用的配电区域,谐波污染相当严重,电源功效明显下降。谐波对电力系统设备和负载的影响,基本分为两方面:(1)热应力;(2)负载损坏。谐波会增加设备的损耗而加剧热应力。电压畸变而导致电压峰值增大,可能导致电缆绝缘击穿或设备损坏。

1.所有接于电网中的设备的损耗都会增加,温升增加。谐波对电机的影响除引起附加损耗,还会产生机械振动、噪声和过电压,导致电机转矩降低,过热甚至烧毁。

2.由于谐波的频率较高,谐波源的谐波电流流入变压器时增加了变压器的铜损耗和铁损耗,导致变压器容量减小,同时随着谐波频率的增高电流集肤效应更加严重,铁损耗也更大从而引起变压器局部过热,缩短使用寿命。3.谐波能引起补偿用电力电容器过热、过压,谐波电压使电容器产生额外的功率损耗,并联电容器其容抗随着谐波频率增大而减少,产生过电流,加速绝缘老化进程,增加绝缘击穿故障。同时如果电容与电路的电感配合不当,容易在某个谐波频率附近产生谐振,从而导致电网电压进一步畸变。

4.谐波会影响互感器的计量精度。谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去,因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算,从而导致计量误差,增加企业的额外费用。

5.精密电子设备会被严重干扰,导致不能正常工作,甚至烧毁。整流器在换相期间电流波形发生急剧变化,该换相电流会在正常供电电压中注入一个脉冲电压,该脉冲电压所包含的谐波频率较高,因而会引起电磁干扰,对通信线路、通信设备会产生很大的影响。

6.由于继电保护机构是根据工频正弦波的变化规律作为动作激励设计的,当波形畸变严重时各种保护装置和自动控制装置的动作都会受到影响,造成继电保护装置与自动控制装置的误动作或拒动作,影响企业的自动化生产。如果零序三次谐波电流过大,可能引起接地保护装置误动作。

三、谐波治理的措施

电力消费的趋势是高效率用电与高质量用电相接合。进行谐波治理,提高电力品质是第一位的,其次是节能。谐波治理是个综合治理过程,一方面应从源头抓起,加强设备的管理防止谐波的产生,更重要的一方面是提高认识,积极进行谐波治理,防止灾害产生。目前国内一些企业已开始重视谐波的污染,取得了节能和提高电网品质的双重效果。

解决电力电子装置和其它谐波源污染问题的基本思路有两条:一是装设谐波补偿装置,即采用LC组成的无源调谐滤波器;二是对电力电子装置本身进行改造,改进整流装置,采用多相脉冲整流使其尽量不产生谐波,由于其电流电压同相位,称高功率因数整流器或高功率因数变流器。因为谐波补偿装置既可补偿谐波,又可提高电网的功率因数,而且结构简单,因此一直广泛使用。其缺点是只能补偿固定频率的谐波,其补偿特性也受电网感抗的制约,补偿效果也不理想,但仍是补偿谐波的主要手段。

目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器。其基本原理是实时监测电网中电流,快速分离出谐波电流分量,发出控制指令,实时产生大小相等方向相反的补偿电流注入电网中,实现瞬时滤除谐波电流。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波电流进行跟踪补偿,其运行不受系统的影响,也不会产生谐波放大,同时可补偿无功功率,提高功率因数是一种较先进的谐波抑制技术。但由于其造价较高,只适用于小容量谐波补偿。

四、结束语

随着企业的技术改造及设备升级换代,非线性电力设备愈加广泛应用,由此导致电力系统中谐波问题越来越严重,一方面造成了电力设备的损坏,加速绝缘老化,诱发火灾等安全事故,另一方面也影响了计算机、可编程控制器等自动化控制设备正常工作,直接扰乱了人们正常的生产、生活。本着谁污染,谁治理的原则企业应加大投入,合理用电,抑制电网污染,使电网中其他用户使用到清洁的电能,肩负起企业应担负的社会责任。

[论文关键词]谐波电网整流治理

[论文摘要]简要分析企业谐波的来源及危害,提出治理谐波的初步建议及措施。

一、企业谐波产生的原因

参考文献:

水利电力论文范文篇10

(一)电源自身谐波。谐波在电网诞生的同时就是存在的,因为由于制造工艺的问题,电枢表面的磁感应强度分布稍稍偏离正弦波,从而使产生的电流稍微偏离正弦,这部分谐波分量只有在多路供电时才对电网产生影响。电力变压器由于其磁化曲线的非线性也产生少量谐波。

(二)非线性负载产生。谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致。当电流流经非线性负载时,与所加的电压不呈线性关系,就形成非正弦电流,从而产生谐波。变频器、软启动器、稳压电源、电子荧光灯等用电负载等都是非线性负载,是企业主要的谐波源。

1.随着科技的进步与发展,晶闸管整流在不间断电源、稳压装置、自动控制等许多方面得到了越来越广泛的应用,给电网造成了大量的谐波。就电力系统中的供电电压来说,可以认为其波形基本上是正弦波,由于晶闸管整流装置采用移相控制,从电网吸收的是缺角的正弦波,从而给电网留下的也是周期性的非正弦波,根据任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量,在电网电流中含有大量的谐波。整流装置产生的谐波是电网最大的谐波源。整流装置从电源吸收高次谐波电流,电流在电源回路引起阻抗压降,因此导致整个电网都含有高次谐波成分。

2.变频器也是企业谐波污染的另一重要因素。变频调速在企业应用较为广泛,常用于风机、水泵、皮带秤计量控制等设备中。变频器是把工频电变换成各种频率的交流电,以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制,整流电路将交流电转换成直流电,直流中间电路对整流电路的输出直流电压进行平滑滤波,逆变电路将直流电再逆变成交流电。由于变频器大量使用了非线性的晶闸管,对其供电电源就形成了一个典型的非线性负载。变频装置由于采用了相位控制,是以脉动的方式从电网吸收电流,脉动电流导致电网电压畸变使其含有谐波成份。随着变频调速的发展,对电网造成的谐波污染也越来越严重。

3.软启动器也造成了谐波污染。大功率设备如风机、压缩机的起停都采用了软启动器,因为软启动器采用三对反并联的晶闸管实现交流调压,由于晶闸管是典型的非线性器件,因此在使用过程中也会产生大量的谐波,对设备的稳定运行及电网造成了不良影响。

4.照明系统也产生谐波。目前企业广泛使用的荧光灯、节能灯、气体放电灯等都属于非线性负载,在节能的同时也给电网带来了大量的谐波。

二、谐波造成的危害

在谐波源设备集中使用的配电区域,谐波污染相当严重,电源功效明显下降。谐波对电力系统设备和负载的影响,基本分为两方面:(1)热应力;(2)负载损坏。谐波会增加设备的损耗而加剧热应力。电压畸变而导致电压峰值增大,可能导致电缆绝缘击穿或设备损坏。

1.所有接于电网中的设备的损耗都会增加,温升增加。谐波对电机的影响除引起附加损耗,还会产生机械振动、噪声和过电压,导致电机转矩降低,过热甚至烧毁。

2.由于谐波的频率较高,谐波源的谐波电流流入变压器时增加了变压器的铜损耗和铁损耗,导致变压器容量减小,同时随着谐波频率的增高电流集肤效应更加严重,铁损耗也更大从而引起变压器局部过热,缩短使用寿命。

3.谐波能引起补偿用电力电容器过热、过压,谐波电压使电容器产生额外的功率损耗,并联电容器其容抗随着谐波频率增大而减少,产生过电流,加速绝缘老化进程,增加绝缘击穿故障。同时如果电容与电路的电感配合不当,容易在某个谐波频率附近产生谐振,从而导致电网电压进一步畸变。

4.谐波会影响互感器的计量精度。谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去,因此电能表会将谐波能量当作发电来进行计算,从而导致计量误差,增加企业的额外费用。

5.精密电子设备会被严重干扰,导致不能正常工作,甚至烧毁。整流器在换相期间电流波形发生急剧变化,该换相电流会在正常供电电压中注入一个脉冲电压,该脉冲电压所包含的谐波频率较高,因而会引起电磁干扰,对通信线路、通信设备会产生很大的影响。

6.由于继电保护机构是根据工频正弦波的变化规律作为动作激励设计的,当波形畸变严重时各种保护装置和自动控制装置的动作都会受到影响,造成继电保护装置与自动控制装置的误动作或拒动作,影响企业的自动化生产。如果零序三次谐波电流过大,可能引起接地保护装置误动作。

三、谐波治理的措施

电力消费的趋势是高效率用电与高质量用电相接合。进行谐波治理,提高电力品质是第一位的,其次是节能。谐波治理是个综合治理过程,一方面应从源头抓起,加强设备的管理防止谐波的产生,更重要的一方面是提高认识,积极进行谐波治理,防止灾害产生。目前国内一些企业已开始重视谐波的污染,取得了节能和提高电网品质的双重效果。

解决电力电子装置和其它谐波源污染问题的基本思路有两条:一是装设谐波补偿装置,即采用LC组成的无源调谐滤波器;二是对电力电子装置本身进行改造,改进整流装置,采用多相脉冲整流使其尽量不产生谐波,由于其电流电压同相位,称高功率因数整流器或高功率因数变流器。因为谐波补偿装置既可补偿谐波,又可提高电网的功率因数,而且结构简单,因此一直广泛使用。其缺点是只能补偿固定频率的谐波,其补偿特性也受电网感抗的制约,补偿效果也不理想,但仍是补偿谐波的主要手段。

目前,谐波抑制的一个重要趋势是采用有源电力滤波器。其基本原理是实时监测电网中电流,快速分离出谐波电流分量,发出控制指令,实时产生大小相等方向相反的补偿电流注入电网中,实现瞬时滤除谐波电流。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波电流进行跟踪补偿,其运行不受系统的影响,也不会产生谐波放大,同时可补偿无功功率,提高功率因数是一种较先进的谐波抑制技术。但由于其造价较高,只适用于小容量谐波补偿。

四、结束语

随着企业的技术改造及设备升级换代,非线性电力设备愈加广泛应用,由此导致电力系统中谐波问题越来越严重,一方面造成了电力设备的损坏,加速绝缘老化,诱发火灾等安全事故,另一方面也影响了计算机、可编程控制器等自动化控制设备正常工作,直接扰乱了人们正常的生产、生活。本着谁污染,谁治理的原则企业应加大投入,合理用电,抑制电网污染,使电网中其他用户使用到清洁的电能,肩负起企业应担负的社会责任。

参考文献:

[1]王兆安、黄俊,电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2003.

[2]宋文南、刘宝仁,电力系统谐波分析[M].北京:水利电力出版社,1995.