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长久以来，我国对于全国各地电力企业的发展十分重视，电力工业是我国重要的经济支柱产业，同社会群体的日常生活以及工作学习都息息相关。对于电力能源，人们对其安全性的要求通常是较高的，尤其是近些年，社会面貌产生了巨大的变迁，社会总体的用电数量正在急剧上升，电力工程建设项目的规模也随之不断扩增。这就对于电力工程建设的质量提出了更高要求，要求在电力工程项目中对电力规划设计工作统一开展，才能有效保障电力工程项目能够顺利完成建设。下文对此做一定阐述。
要在电力规划设计过程中合理开展工作，必须要遵循相应的设计基本原则。总的来说，相应的设计原则主要有三个方面：第一，针对大型的电力系统来进行规划及设计，则设计过程必须要顾全大局，从大方向上进行把握，严格按照当前电力系统当中对于规划设计工作所规定的周期性设计的要求，这样才能保证整个设计方案的完整性和全面性；第二，在进行电力系统的规划设计过程当中必须要保证电力系统的安全性，且这是首要的条件，如果缺乏安全性的保障，那么电力系统的规划设计后续的工作就都失去了应有的作用；第三，对于电力系统的规划设计工作应当充分考虑工程成本控制的问题，设计人员应当根据电力工程建设项目的具体情况来进行分析考虑，保证最终能够得到适合该工程项目的最佳设计方案。
在电力施工各环节正式开始之前，施工单位及相关部门都应当对施工场所及环境进行全面的考察和分析，对于施工项目当前的电力负荷状况要进行全面的把握，之后才能得出更加详细的数据，这就是开展电力规划设计工作的前提。在电力规划设计工作实际开展的过程当中，相关的设计人员必须针对近几年中短期的电力负荷情况进行科学合理的预测及分析，应当根据国家经济水平来开展该项工作，设计人员在对所搜集的数据进行统计及分析的过程中必须要结合国家对于电力工程的整体规划来对该项目中的最大负荷进行设计。此外，为了保证电力工程中规划设计工作的科学性，相关人员必须对之前的电力工程进行一定的调查研究，总结出对电网运行产生影响的因素，并对其进行分析，最终将分析结果运用到设计工作中，对于存在的问题应当不断修改、不断完善，这样才能让工程质量得到可靠保障。在当前的工程当中能够采取多种办法来进行电力负荷的预测，包括模糊理论、专家系统等，通过上述方法能够完善电力负荷的预测及设计工作。
电源电力规划往往在电力规划设计工作中占据重要的部分，为了更好地确认电力工程是否可建，可以对拟建电力工程其周围的电网的电源电力规划设计进行分析。在绝大多数时间里，电力系统当中电源分为两部分，分别是地方电源和同调电源。地方电源指的是在一些企业当中自己使用的发电机组或是中小型水电站等；同调电源则包括了所有的大型发电厂，大型发电厂对电网进行统一的调度，但是由于水利发电厂的水文期具有差异性，每种电源存在的电力状况也会有较大的差异。同时，许多新建的电源机组在规划过程中会投入使用，会出现一些同往常不一样的情况，因此在电力设计规划过程中，设计人员应当根据电源机组的特性对电源电力进行统计及综合分析，明确了电源的处理情况，才能够有效保障后期的其他设计工作环节能够顺利开展。
电力工程在施工过程中必须要兼顾自身存在的约束条件，实际开展电力规划设计工作的过程中，经常需要考虑一些因素带来的影响和限制，在电力规划设计过程中，电力电量的平衡是重要的约束条件之一。在通常的情况下，相关设计人员应当对电源的处理情况以及电力负荷的情况进行科学分析及预测，之后再开展地区或区域的电离平衡计算工作，以计算的结果作为依据来确定工程规模。另外，对于工程的整体空间需要进行合理规划及布局，在这一工作开展的过程中，设计人员应当严格按照电力负荷预测所得出的结果来对每个水平系统配置的最大负荷进行计算，相关人员则应当根据计算结果来进一步精确的出电力电量盈亏情况。
电力规划设计的设计人员在进行整体的规划设计工作时，必须充分发挥工程施工现场所具备的电力网络资源，对电网的发展规划以及电源的负荷等情况都应当在工程作用当中进行详细阐述，并严格遵照我国电网规划当中的相关规定，保证对于相关部门的审批意见以及建议进行最大程度采纳，根据这些意见以及建议来认真完成多项系统接入方案的制定工作。同时，相关人员在对系统接入的方案及情况进行阐述及说明的过程中，必须要注重全局的考虑，在这一过程中，还应当重视加强对新的节能技术的应用。
电气计算工作是电力规划设计工作开展过程中的重要环节，主要可以通过潮流计算、短路计算以及无功补偿及稳定计算几个部门开展该项工作。其中，通过潮流计算的方式能够得出电力系统当中的各个网络元件所具备的电力损耗以及电网当中各个节点的电压及电力潮流分布等情况，这一方法的开展能够实现对各个接入的系统的合理性以及可靠性进行分析。通过短路计算的方式则能够保证明确熔体的额定电流以及整定值，这样能够在故障的情况下较为方便且迅速地切断短路的电流，尽量地减少电网造成的损失。通过稳定计算的方式则需要进行电压稳定、频率稳定以及系统暂态稳定几个方面的计算，设计人员计算出具体的数值，通过分析计算结果能够制定出相应的保护措施以及相应的稳定策略。通过补偿计算则能够为电力网络当中感性负荷提供一种无功功率，进而为网络元件提供一种补偿机制，以降低网络元件产生的电能损耗。
接入方案规划设计完成之后，应当对所产生的多种项目接入的方案进行一定的比较，通常根据对各类电气类型进行计算所得到的计算结果来开展，从安全性、可行性以及发展适应性等多个方面进行全面考虑和综合评价，对于不同的方案都应当对其运行以及设计过程中存在的问题以及优势进行分析总结，从最终的总结结果来选择最优的接入方案。可见在电力网络当中基础的数据对于电力规划设计工作来说是十分重要的，这主要是由于电网数据是电气计算开展的基础。当前我国整体的电力系统都在朝着大的方向发展，例如高压电、大规模的机组以及远距离的电力传输等。因此，电力规划设计工作在开展过程中也要跟随社会发展趋势，不断完善并提高电力规划设计工作。
要不断完善电力工程设计中的电力规划设计工作，可以从两个方面加以重视：第一，在电力规划设计工作开展的准备阶段，必须充分完善准备工作，准备阶段的工作主要包括：对拟建电力系统的基本请款及运行现状进行充分的调查及分析，并充分了解较大范围当中具体的发展情况及相应的特点，对于所收集到的资料数据必须进行统计分析，收集现有电网系统当中的系统资料来存入数据库当中。另外，对于最近的电网规划相关报告以及规定政策等都应当进行全面的把握，对于附近区域的电网发展趋势以及同之前的电网存在的差异都应当清楚了解并将其录入数据库当中，此乃过程完整的基础数据网络；第二，在实际开展规划设计工作的过程中，应当注重的问题则是如何高效率地开展工作。设计者应当对电力系统近况及变化详细了解，对于其他地区的电力负荷情况以及特点等同样应当进行数据信息的搜集及研究分析，将电网当中的各类变电站、电路等的实际分布情况以及相关资料数据都进行详细掌握，才能在实际开展电力系统规划设计工作的过程当中，具有充足的信心和把握。在新的项目开展时，则应当对工作进度进行实时的了解，对当地的电力负荷情况及时了解并更新，保证设计规划工作的合理性、有效性。
正如上文所述，我国当前电力工程及电力系统规划设计的发展已经在朝着较大规模的方向迈进，众多较大规模的电力工程的发展都对电力工程设计中的电力规划及设计工作的质量以及效率等有了更高要求。上文对电力工程中电力规划设计的主要内容进行了阐述，并从电气计算、项目比较、电力负荷、电源以及电力电量平衡等主要环节进行了分析总结。只有不断完善电力规划设计工作，才能保障电力规划设计工作最终的工作质量。
[1]吴兵长．电力工程设计中电力规划设计的主要环节解析[J]．中国新技术新产品，2016，（10）.
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工程初期配置2台33MVA矿热炉，炉变一次电压33kV，全厂负荷总安装容量约75100kW，工作容量70300kW，计算有功功率61960kW，年耗电量约4.0×108kwh，计划配置两台2×50MW燃煤发电机组提供电能。
镍铁冶炼厂对自备电厂的升压变压器没有特别要求。升压变压器的电压等级取决于项目所在地的电厂和冶炼厂的建厂条件和供电半径等因素，需在现场考察及进行相关设计工作后确定。就目前来说，与50MW的发电机组相适应的矿热电炉容量约36MVA，如果电厂与镍铁冶炼厂合建在统一厂区，由于供电半径较小，36MVA左右的矿热炉亦可由电厂10kV电压直配；但从发展情况考虑，为适应矿热电炉的大型化也可按升压到35kV电压等级。矿热电炉在非正常生产状态下对电网造成的冲击大致分为电极在炉内发生短路故障造成的电流突增和发生故障后保护装置动作跳闸甩负荷两种类型。通常在设计时采取恰当选择电炉变压器的阻抗来限制短路电流冲击的幅值，工程上一般要求将短路电流值限制在额定电流的3.5倍以下；而跳闸后的甩负荷冲击的幅值与电炉的运行功率有关，但超过发电机组在冲击发生前稳态发电功率10%是完全可能的。由于电炉在生产运行时出现故障的时间具有随机性，事先无法准确预测，故在自备电厂的设计中考虑应对该冲击的措施。
2.2电气主接线MW凝汽式汽轮发电机组，发电机孤网运行。发电机出口电压为10.5kV，发电机设出口电压母线，高压厂用电电源由发电机出口电压母线引接，每台发电机配置一台60MVA35/10.5kV升压变压器将发电机发出的电能经升压后送至电厂35kV变电所。本工程为孤网运行，因此设柴油发电机组作为厂用起动及备用电源并设置高压起动/备用段，柴油发电机选用4台2000kW，出口电压11kV。
锅炉送、引风机、电动给水泵及循环水泵采用高压电机，工频运行。10.5kVI段高压厂用母线.5kV备用段联络柜、1#主变低压侧断路器柜。10.5kVII段厂用母线.5kV备用段联络柜、2#主变低压侧断路器柜，10.5kV厂用III段主要为电站公用系统供电母线。在高压厂用电源进线kV分段处加装串联电抗器。
高压及低压厂用电源按机炉分为两个工作段、一个公用段及一个备用段，对应的机炉负荷接在对应的母线#炉所用的送、引风机、1#、2#锅炉给水泵、1#循环水泵、1#厂用工作变压器等接在10.5kV厂用I段上；2#炉所用的高压送、引风机、3#锅炉给水泵、2#、3#循环水泵接线kV厂用II段上；公用负荷由公用变压器引接，电源引自10.5kV公用母线。
正常生产时，两台机组同时运行，机组出力均为70％，可满足全厂100%用电负荷。当1台机组检修或甩负荷时，另外一台机组出力在100%，可满足全厂70％左右的用电负荷。正常运行时，机组负荷控制转变为频率控制，要求调速系统具有符合要求的静态特性、良好的稳定性和动态响应特性，以保证在用户负荷变化的情况下自动保持电网频率的稳定。
由于孤网运行，投运前由1＃机组发电利用黑启动柴油发电机组，启动辅机后投入运行，对外供电。1＃机组运行后带动全厂70%的负荷运转，并启动2#机组的辅机运行，进而启动2＃机组发电，直至两台机组同时运行，满足按全厂100%的自供电率，逐步进行电厂和冶炼厂的生产，实现全厂电力负荷平衡。
当机组发电机甩负荷或非计划跳机时，全厂用电出现短时供电不足，此时电厂供电量仅满足全厂约70％的负荷。为了不致将系统电压拉低，造成系统崩溃，应在中央配电站设置低周减载保护，根据工艺要求，对部分负荷进行切除，减少用电量，同时减产运行，保障安全生产。若工艺需要，部分负荷无法切除，同时又无法满足剩余发电机稳定运行，则根据需要在相应的系统侧设置柴油发电机组，以确保分系统的安全稳定运行。
当系统负荷瞬时出现大负荷停机时，电力网络电压上升。若全厂40％以上负荷停机，则直接解列一台发电机组，用剩下的另外一台机组带全厂负荷。
若全厂40％以内大负荷停机，则汽机保护装置瞬时动作，可维持系统频率在50±5Hz以内，系统仍满足稳定运行条件。
若全厂40％以上大负荷启动，则需要经过调度提前进行通知，调整锅炉及汽机的运行参数。
电能作为国民经济各个领域的基础能源，在社会发展中起着举足轻重的作用。电力工业的先行建设，是保证经济发展的先决条件。作为电力工程前期工作的重要组成部分，合理的系统规划是电力系统安全、可靠、经济运行的前提，也是具体单项电力工程设计建设的方针和原则。
系统规划设计相关工作可分为长期的电力系统发展规划、中期的电力系统发展设计。其对单项电力工程设计具有指导性的作用，也是论证工程建设必要性的重要依据。
在进行单项电力工程设计时，其涉及到的系统规划设计主要内容包括：一是工程所在区域的电力负荷预测和特性分析；二是近区电网电源规划情况及出力分析；三是根据负荷预测和电源规划结果，进行电力和电量平衡；四是提出电力工程接入电网系统方案；五是对所提方案进行电气计算；六是分析计算结果，并进行方案技术经济比较；七是为电力设计其它专业提供系统资料。
根据工程所在地原有网络特点、负荷分布和电网发展规划等情况，说明项目工程在电力系统中的地位和作用，按照电网规划，以及政府部门的审批意见，提出项目接入系统比较方案。
在论述项目接入系统方案时，应远近结合、综合考虑节约用地、节能降耗、电网新技术的应用。与此同时，需提出项目工程各方案的布局和规模，投产年及终期近区的电网结构、运行方式和供电电压等内容。
电力电量平衡在电力系统规划设计中起约束条件的作用。根据电力负荷预测和电源出力分析，进行项目所在地区、供电区域进行电力、电量平衡计算，并对平衡结果进行分析，从而确定电力工程的布局和规模。
通过负荷预测确定各水平年的系统最大负荷，结合各类电源的出力分析，得出电力电量盈亏，从而确定电力系统所需的发电、变电设备容量。该容量应满足负荷需求的工作容量加上系统需要的备用容量。此外，在进行电力电量平衡时，还需考虑分区间的电力电量交换，并根据情况增减设备容量。
电源规划是电力系统规划设计的核心内容。对拟建工程周边电网的电源规划进行统计，并分析电源的出力情况，是论证单项电力工程建设必要性的重要依据。
电力电源分为统调电源和地方电源，其中统调电源是指归电网调度统一调度的各类大型发电厂；地方电源则包括各类小水电站，以及企业自备发电机组。每种电源在不同的水文期的出力各不相同，同时新建电源机组会出现在规划期间逐年投产的情况，因此，需对电源出力情况进行详细的分析统计，以利于下一步工作开展。
对拟建电力工程附近片区进行电力负荷预测和分析，是电力系统规划设计的基础。在电力工程设计时，主要进行10年以内的中短期负荷预测。
中短期负荷预测，主要围绕国民经济的运行和发展而进行。在总结历年经济数据的基础之上，结合社会经济的发展规划，对中短期的近区最大负荷进行逐年预测；同时，根据已建、在建和规划的大项目情况，对负荷的特性进行必要的研究分析，并确定其对电网供电的影响。
负荷预测的方法多种多样，即有传统的序列预测法，也有模糊理论、专家系统等新方法。对具有重要意义的电力工程，如枢纽变电站、输送大量潮流的电力线路、或大容量发电机组，可采取多种方法预测负荷，分析负荷增长因素及其发展趋势，并从中选出一般可能出现的负荷水平进行分析。
电气计算是电力系统规划设计的主要内容，包括：潮流计算，稳定计算，短路电流计算和无功补偿计算。
在确定网架结构和系统运行方式的情况下，进行短路电流计算可正确选择及校验电气设备，选用正确的继电保护整定值和熔体的额定电流，从而确保在故障情况下能快速切断短路电流，减少短路电流持续时间，减少短路所造成的损失。系统的短路电流宜限制在合理的水平，当短路电流水平过大而需要大量更换工程相关网区已有电气设备时，应提出限制短路电流的措施。
随着我国电网电压的升高，电网规模的不断扩大，电源装机总容量的逐年提升，电力系统的发展进入了新时期。在单项电力工程的设计中，电力系统专业的设计和论证起着重要的指导作用。如何独立开展电力系统规划设计工作，成为中小规模的电力设计单位遇到的新问题。
关注电力系统的最新变化情况，更新数据库资料，收集和研究各地区的负荷情况和特点，掌握大网内各电厂、变电站、电力线路的地理分布情况和数据资料，为系统设计做好准备。针对新项目工程，展开对当地负荷情况的收集工作，及时更新当地及周边电力系统的资料。之后，进行各类系统电气计算，配合项目工程的设计工作。
电力网络基础数据对电力系统规划设计具有重要意义，所有电气计算均是基于电网数据的基础上进行的。因此，不断更新和完善基础数据，将是电力系统规划设计的一个长期工作。
在开展系统规划设计工作前，应收集近区电力系统现状相关资料，了解大网区的基本情况和特点，分析和整理收集到的系统资料。收集现有变电站、线路以及统调电源资料，并开列成表录入数据库，形成电网现状网架的基础数据。
与此同时，还需收集最新电力主网规划报告，了解近区电网的发展方向和变化特点，将规划电力网络资料录入数据库，形成各规划水平年的网架基础数据。
为解决城市用电问题，就必须在靠近负荷中心的市区中的建设变电站，但由于我国的城市土地具有稀缺性，这一情况并不允许在城市中用大量的土地进行变电站建设，且城市的景观协调以及环保等要求十分严格，导致变电站的站址不断更换，越来越难以得到落实。下面，笔者就对变电站电气设计方案进行探讨。
在电力系统中，变电站占有重要的地位，是变换电压等级、配送电、控制电流流向及调整电压的重要场所，变电站通过主变压器将各级电压与电网联系起来。它的作用主要是变换高低电压。其中，部分变电站是将发电厂发出的电压升高，通过高压导线远距离输送，降低输电线路的电能损耗；一方面，部分变电站将高压电降压，然后输送给电力用户使用。电网结构的不同，则变电站升压、降压的幅度也不同，按照电压等级与作用，可将变电站分为好几类，比如110kV变电站、220kV变电站及500kV变电站等。
目前，国内110/220kV 变电站数量较多，且分布广，因此110/220kV变电站设计必须具有可靠性、安全性和经济性，提高区域内电力用户供电的安全性和可靠性，降低电网故障及变电站建设的费用，更好地服务于经济社会发展的需求。
主变压器的设计与选择是110KV变电站设计与配置的主要任务，这事关到变电站是否能够安全运行。
变压器是110kV变电站所中最为重要的设备，其主要的作用就是通过变换功率来减少供电过程中线路的能量消耗、降低供电成本，实现远距离配电的目的。因此，进行110kV变电站配电设备的设计首先要确定主变压器的台数及其配置。从当前我国城乡输配电的实际情况来看，110kV配电主变向为向10kV、35kV两种线路进行功率的转换，为了提高变电站供电的可靠性、稳定性，防止变电站主变压器因故障影响用户用电，变电站主变压器一般设置为2台，这样两台主变压器可以互为备用，最大限度地避免了因为故障或者检修而导致停电现象的发生。同时，在大型专用变电站或者孤立的一次变电站要尽可能安装3台主变压器，3台主变压器的配置模式接线网络比较复杂， 对施工技术、维护技术能力要求也较高， 因此，在一般的小型变电站、单一的变电站设计中还是以2台主变压器的设置为宜。
110kV变电站中主变压器容量的确定需要在满足正常变压、负荷需要的基础上，上浮10%以上的容量空间，以满足临时负荷增加需求。主变压器容量的大小主要取决于电网的结构、变电站所带负荷的性质等两个因素。一般情况下，重要负荷的变电站要考虑到当一台变压器停止运行时，另外的变压器的负荷、容量在既定的时间内能够满足一级、二级负荷需要，而对于一般的变电站则需要保证当一台主变压器停止运行以后，另外的主变压器能够保证全部用电负荷的70%以上的用电需求即可。以保证70%的用电负荷为例，由于主变压器的事故过载负荷能力一般为40%，这样即使一台主变压器发生故障停运，那么另外一台变压器也可以保证满足98%以上的用户用电需求。主变压器的容量级别尽量做到标准化、系列化，容量级别不宜过多。主变压器的容量可以采用下面的公式进行计算：
主变压器形式的选择需要综合考虑主变相数、绕组数、主变调压方式、连接组别、容量比、主变冷却方式等诸多因素。一般情况下，变电站主变压器都采用三相线或者单相线设计，变电站规模较大时宜选择单相，否则以选择三相为佳； 绕组数的选择，110kV变电站设计中，当通过变电站主变压器各个侧绕组的功率达到变压器总容量的15%时，宜采用三绕组变压器，可根据施工条件、工程要求选择分裂变压器、自耦变压器以及普通三绕组变压器；变电站主变压器的电压是通过分接头开关来控制的，主要有无激磁调压、有载调压两种控制方式；国内110kV变电站主变压器绕组采用Y连接方式。另外，还要考虑到当冷却系统出现故障时，主变压器所允许的过负荷的大小，例如按照《电气工程电气设计》手册规定，当主变压器冷却系统发生故障时，空气温度为0℃时，允许运行的时间不得超过18小时，当空气温度为10℃时，允许运行的时间不得超过8小时，否则，如果运行时间超过上限，就极易发生烧坏主变压器的情形。
110kV变电站中断路器起着保护和控制高压回路的作用，是保障变电站及线路正常运行的重要电器设备。从配电的成本及维修的角度来看，110kV变电站断路器的选择以选择同一型号、厂家的设备为佳，这样能够大幅减少备用件的种类，也利于日常检修与维护工作的开展。断路器的选择需要根据变电分测额定电压、额定电流、动稳定电流以及热稳定电流来确定、设计额定开断电流。在确定110kV变电站断路器时，要确保断路器具有良好的热稳定性、动稳定性、绝缘性、较强的短路能力以及尽可能短的分段时间，以实现变电站安全、高效运行的目标。实践中，110kV变电站的断路器一般使用绝缘性能好、体积小、使用寿命周期较长的六氟化硫断路器，这类断路器的灭弧能力比较强，易于维护、检修。
隔离开关主要的作用是隔离电源，实现对110kV高压线路的有效控制，隔离开关在分开之后必须要有较为明显的断开点、足够的绝缘距离，还要具有良好的动稳定性、热稳定性以及机械强度，隔离开关的还要装设必要的连锁机构。
110kV电压主线大多采用软导体导线，其中，尤以加强型钢芯铝绞线的应用最为广泛，并根据实际情况进行电晕检验。
总之，110kV变电站设备的设计、配置是实现正常配送点的有效保障，如何设计110kV变电站的主要设备、线路，这与该变电站的负荷以及用电特点密切相关。在做好主变压器、主要的配电运行设备的设计、配置的同时，还要科学的选择互感器、优化配电装置的布设、做好防雷保护等，以最大限度降低突发性事故对110kV变电站的正常运行造成的不利影响，促进110kV变电站正常运行、供电的目标的顺利实现。
[1]徐显君.浅谈高压配电设备的运行与维护[J].科技与企业，2010（19）
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在现代社会中任何企业的发展都离不开电能，J9九游会登录入口首页电能也逐渐成为企业发展所依赖的能源，也是目前社会发展的重要组成部分。电力系统的安全可靠关系着社会的稳定，保障电网运行安全及电力供应的有序性，是社会和谐发展的基本。电力系统规划能够保障电力系统的稳定运行，还能提高用户用电质量，对电力企业非常重要。在电力工程建设中对电力系统进行规划设计，能够使设计人员提高电力工程设计的有效性。
电力系统规划涉及众多领域，包括环保、社会建设、能源建设、运输等，由此可以看出，电力系统规划是一项具有较强综合性的工作。电力系统的规划设计要以社会经济发展的需求为基础，以我国能源资源的分布为前提，因为它们影响着电力系统的运行和发展，还影响着我国的社会发展。由于我国用电量持续增加，因此，要在电力工程中进行合理的电力系统规划设计，以保障电力系统的安全运行并且节约成本。电力系统规划主要由电源规划、电力负荷预测、电网规划、无功规划以及联网规划构成。电源规划是电力系统的基础，以负荷的预测结果为基础，并且考虑不同因素，从而设计出科学的电力建设方案，以满足目前巨大的电力负荷的需求。其中主要包括短期、中期及长期3个阶段的电源规划[1]。电力负荷测试主要是对未来的电力负荷时间、空间的分布进行预测，能够为电力系统的规划和运行提供科学合理的依据。电网规划以电源规划结果和电力负荷测试结果为基础，满足在电力系统规划中的输电需求，保障了电网建设的合理性，节约了资金。根据时间可以将电网规划分为近期、中期和长期3个阶段的电网规划，充分证明了电力工程建设的重要性。
电力系统规划的原则包括周期性、安全性和成本性，具体阐述如下。（1）周期性。在进行电力系统规划设计前，要先制定一个周期，电力系统规划设计要在这个周期完成。对一些大型的电力系统规划，要制定完善、全面的方案，以保证电力系统规划设计在规定的周期内完成，并满足客户的要求。（2）安全性。在进行电力系统规划设计时，最重要的是保障其安全性，防止设计中存在安全隐患，有条件的话可以配置系统检测功能。（3）成本性。电力工程建设工作人员在进行电力系统规划并且实现系统功能的同时，还要考虑电力系统设计的成本，在保障系统的功能性的前提下，尽可能地降低成本，以实现利益最大化。
电力系统规划的任务主要包括：（1）研究并提出规划周期中的负荷预测；（2）明确能源分布的情况及能源周边的运输情况；（3）记录并研究大型电站中的供电范围；（4）根据实际情况设计电网发展方案。
电力系统规划的步骤：（1）搜集相关资料，包括运输环境、能源分布、负荷预测及大型电站的供电范围；（2）分析搜集的资料，并提取具有重要价值的信息，进行符合预测；（3）以电源条件及负荷条件为基础确定电源开发方式；（4）以负荷的分布为基础，制定输电方案及配电网布局的多个方案,对比后选出最佳方案；（5）证明方案的可行性；（6）制定规划文件及图表[2]。
电源规划在电力系统规划设计中有着重要的作用，在进行设计时要全面考虑，掌握并了解周边的电源规划及电源处理情况。一般电力电源包括地方电源和统调电源两种。地方电源指的是水电站、企业单位和事业单位中的私有发电机；统调电源指的是电网系统规划中统一的发电厂。不同水文期的电源出力情况也是不同的，在创建电源机组过程中，要全面统计分析电源运行中的处理情况，对电力系统的设计有重要作用。
电力负荷预测在电力系统运行的各个过程和阶段中都有着重大的意义，电力负荷预测主要分为3种，目前，电力系统规划设计中针对的主要是近期和中期的负荷预测。目前，我国社会的发展趋势影响着电网负荷的预测，因此，在进行预测时要以社会的发展趋势为基础。对之前社会经济发展的预测数据进行整理和分析，能够全面了解社会经济发展对负荷预测的影响，并以此对区域中的负荷进行预测。规划建成以及正在建设的项目，并研究其负荷特性，分析它们对电力网络的影响，针对性地制定解决计划降低影响率。在进行周边区域电力网络负荷预测工作中会使用到多种方式，目前，我国主要的使用方式主要有以下5种：（1）经济模型预测；（2）时间序列预测；（3）年平均增长率预测；（4）电力消费弹性系数预测；（5）人均用电量增长预测[3]。在大型电力工程及重要变电站和输电线路中,要使用不同的预测方式提高符合预测的精准度，并且要结合国民经济的发展及负荷的增长及发展趋势，提高负荷预测水平。
科学合理地计算并统计电力系统，综合找出最佳的系统方案，确定电力项目工程及投资基建，为电力工程项目中的相关部门提供有效、精准的数据信息，能够促进电力行业的可持续发展。
在规划电网前，要制定相关的接入系统方案，方案要以节约能源为主，并结合实际的工程方案、投产时间及供电电压制定。
在进行电网规划时，要以电力系统可以正常运行，电网能够满足社会人民的用电需求为目的。如果在过程中发生故障，也应使电力系统能够可靠、安全地使用及运行。
电力系统规划设计使电力系统朝着高电压等级、大容量、较远输送距离的方向可持续发展，能够有效缩短我国电力系统的发展周期，促进我国电力系统的发展进程，使我国电网建设具有安全性、高效性、智能型，节约我国能源，满足社会的发展需求及人民用电需求。
【1】王树乔.分析电力系统规划设计在电力工程设计中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013(16)：26-28.
（1）船舶电站的容量较小，有些大功率的用电设备的功率接近发电机的功率，易导致负载起动对电网的冲击（电压、频率跌落较大），误操作或局部故障易导致全船断电，同时，船舶工况变动较频繁，对电力系统的稳定性和可靠性提出了较高的要求。
（2）船舶空间小，电气设备比较集中，相互之间的影响较大，处理不当，甚至会影响船舶航行安全。
（3）船舶电气设备工作环境恶劣。主要是温度高、湿度大、振动、冲击、倾斜，易造成电气设备出力不足、绝缘老化或损坏，接触不良、误动作和误报警等故障。
船舶电力系统是由电源、配电装置、电力网和用电设备组成。电源通常采用发电机组或蓄电池组。配电装置是用来接收发电机发出的电能、分配电能和控制电能的。电力网即联系发电机、配电板、分配电板、用电设备的电缆，其作用是输送电能。用电设备包括：动力负荷、照明负荷、通导设备等。
船舶电力系统设计的任务是依据设计任务书，按照船舶总体设计意图，遵循相应的规范和标准、拟定电力系统的功能要求、选择电力系统方案和进行电力设备的选型。一般设计分为方案设计、技术设计和施工设计三个阶段，每个阶段都有阶段主要任务。
（1）方案设计。主要是确定总体概貌，确定各种技术关键问题，着重估算全船的电力负荷，确定电站的主要参数、电力系统的组成、落实主要电力设备的总体布置，可提供的资料包括电力系统方案设计说明书、电力负荷估算书、主要电气设备初步订货明细表、主要电气设备的布置方案及解决技术关键问题的报告等。
（2）技术设计。主要是在技术细节上，进一步肯定和深入充实方案设计。技术设计阶段设计的主要图纸和资料应提交船检部门审查同意后，作为施工设计的依据。需完成并送审的主要图纸和资料包括全船电气说明书、全船电力负荷计算书、电力一次、二次系统图、全船电气设备布置图、主配电板原理及外视图、充放电板原理及外视图、主干电缆敷设图及电气试验试航大纲。
（3）施工设计。主要是将技术设计付诸实现而进行的生产详细设计。本阶段需设计施工的全部图纸，包括电力设备和材料订货明细表；配套的自制件及外协件的清单和图纸；编制船舶电力系统施工、安装工艺说明书；编写船舶电力系统操作、使用及维护的技术文件等。
笔者多年从事船舶电气设计，现以漓江游船为例，略谈一、二进行电力系统设计的思路和体会。
在电力系统诸要素（电制、电压、频率等）确定后，根据客户要求和有关船舶规范（中国船级社《内河钢质船舶建造规范》2009简称《内规》、中华人民共和国海事局《漓江旅游客舱法定检验规定》2011简称《漓规》）依次进行船舶电力系统的设计。
船舶电站是电力系统的“心脏”，合理地配置主电源，是船舶电站设计的关键。由于规范要求船上的舵机油泵、为主机服务的各种辅机、消防泵、舱底泵等，必须有两套动力源，其中一套可以由推进主机带动（漓江游船已设计如此），而船舶安全航行所必须的助航、照明、通讯设备等除交流电外，可以由蓄电池供电。所以，依《漓规》7.2.1.4款对主电源和7.2.1.5对主电源的要求，考虑到漓江游船受航道限制，吃水浅，对船舶重量的控制较严，我们设计一立的原动机驱动的交流发电机组作为主电源，供船舶各种辅机设备、航行信号、照明、生活设备（如空调设备、厨房电器设备等）用电。设计两组蓄电池组作为应急电源，供助航、应急照明及通导设备等用电，这样既满足规范要求和用电需求，又减轻了船舶重量，在一定程度上控制了船舶超吃水。
主要谈交流三相配电系统的设计，按《内规》2.1.1.1款，交流三相有三种配电系统：
（1）三线绝缘系统。其特点是照明系统与动力系统是经过变压器相联系的，所以在网系统间只有磁的联系而没有电气的直接联系，因而相互间影响小，当其中有一相对船体发生短路时，仍不会产生单相短路电流，这样，电力系统即使发生单相接地故障仍可保证供电的连续性，现代船舶大都使用此线）中性点接地的四线系统。特点是电力系统和照明系统可由同一电源供给以不同的电压，省去了变压器，减轻重量、维护方便，不足的是，即使一相接地，就必须马上切断电源，不能保证在故障的情况下供电的连续性。
（3）以船体作为中性线回路的三线系统。特点是因利用船体铁作为回路的回线，故可节省大量的电缆，降低建造费用，但当导线绝缘损坏时，会造成较大的漏电流而引起短路，目前，船舶较少用此线制。
根据对三种配电系统对比，虽然三线绝缘系统能保证供电的连续性，但漓江游船更注重对船舶重量和吃水的控制，困为漓江游船受航道限制，船舶吃水浅，重量控制较严、机舱空间较小，省掉变压器即可减轻重量、节省空间，所以我们选用中性点接地的四线.2.2配电装置的设计
设计时主要考虑系统运行时主电路能正常接通、断开，系统发生故障或不正常运行时，保护装置能动作并切断故障元件或发出警报信号，能测量和显示运行中的各种电气参数（如电压、电流、功率、频率等），能对电路状态、开关状态以及偏离正常工作状态进行信号指示等。笔者在多年的设计中，已基本将漓江游船的主要配电装置，形成定型产品，其具备设计功能并符合《内规》6.2.1款对配电装置的一般要求，如：板上的开关、指示灯、断路器、仪表测量转换开关设置明显耐久标志、发电机主开关设置接通及分断指示灯、有岸电供电的指示、有船电和岸电的联锁装置、活动面板与构架之间有专用柱进行电气连接等。
船舶电网是指主配电板与直接供电设备或分配电板之间电缆的连接方式。主要有三种方式：
（1）馈线式：即重要的和大功率的用电设备越境由主配电板供电，少数用电设备经分配电板供电。其特点可以集中控制用电设备，系统相互独立，可靠性较好，但此方式的馈线电缆较多，任何一路用电设备发生较大变动或故障，都会对主配电板产生很大的影响，降低了电力系统供电的可靠性。
（2）干线式：即所有用电设备由主配电板用一条或几条干线经分配电板供电，特点是电网简单，电缆耗用量较少，但它无法集中控制用电设备，一个用电设备的故障可能使整个干线上的设备无法工作，可靠性较差。
（3）混合式；通常是功率较大或较重要的负载采用馈线式，较次或功率较小的负载采用干线式，特点是局部线路发生故障不致影响整个电力系统，只要合理配置，可以保证重要设备有较高的供电可靠性。
漓江游船发电机的保护，主要有过载、短路、欠压的保护。目前内河船舶发电机的保护大都采用万能式自动空气断路器和装置式空气开关来实现，它们既是开关电器，又是保护电器，均可达到对发电机短路、过载和欠压的保护。在选择二者时，因考虑到万能式自动空气断路器体积大，占用空间较大，安装不便，而装置式空气开关具有安全、美观、体积小、重量轻等特点，非常适合漓江游船使用，所以，在设计漓江游船发电机的保护时，均采用DZ型装置式空气开关，并作为发电机的主开关。
（1）每一独立馈电线路均设计复式脱扣自动开关（如C65型或DZ47型小型断路器），以达到短路保护和过载保护目的。
（2）操舵装置的馈电线路，设计带电磁脱扣的断路器，作为其馈电线）岸电箱至主配板之间设熔断器作为短路保护。并设计XJ3型相序继电器作为岸电接入船上的相序和断相保护。
设计方案经绘制、输出，使之图纸化、文件化，以作为施工的技术文件。目前，漓江游船的电力系统，基本采用上述设计方案。实践证明，设计比较科学、规范、合理、适用。
[1]中国船级社.《内河钢质船舶建造规范》[M].人民交通出版社，2009
电缆敷设时，所确定的电缆路径的条件以及所设计的电缆构筑物或支架满足最小允许弯曲半径的要求。
在支架上敷设电力电缆时应遵守的配置原则，一般可分为以下两种情况：（1）多根电力电缆敷设在同一通道支架上。此时，应将高压电缆与低压电缆排列于电缆支架的两侧，当必须排列于同一侧时，应尽量分层排列。当支架层数受通道空间限制时，对35kv及以下电压的相邻电压级电力电缆，排列在同一层支架5lkv及以下电力电缆也可与强电控制和信号电缆配置在同―支架上。（2）采用品字型布置外，对重要的同一回路多根电力电缆，不宜多层叠置；对1kv以下无间距敷设的电缆也不宜超过一层。除了交流系统用单芯电力电缆的同一回路可采用品字形布置外，电力电缆相互间的净距，一般为35mm，且不得小于电缆的外径。交流系统用单芯电力电缆的相序配置和相间距离，应同时满足电缆金属护层的正常感应电压不超过允许值。
电力电缆的敷设方式很多，一般可敷设于沟道、隧道、支架、穿管、竖井、夹层、直埋、水下等。在实际工程中，应根据电缆型式、数量和工程条件、环境特点等因素，满足运行的可靠性以及维护方便、投资者等综合要求选择敷设方式。受环境等因素的影响，往往一条电缆就需要采用多种敷设方式。下面介绍几种敷设方式的特点。
把电缆直接放入（没有支架）较浅的凹形混凝土槽，浅槽上覆加盖板。浅槽有两种布置方式，或沿地坪上布置或齐地坪埋入土中，其槽底可以不密实而能与地层相通。这种方法适合于地下水位较高，通道中电力电缆数量较少且不经常有载重车辆通过的户外配电装置等场所。
把电缆直接放入开挖后整理过的土层上，沿电缆上面辅以软土或砂层后再盖以保护板，然后回填一定的覆盖土齐至地坪。直埋方式宜用于同一通路少于6根的35kv及以下电力电缆，在厂区通往远距离辅助设施或城郊等不经常性开挖的地段。在城镇人行道下较易翻修情况或道路边缘，也可用直埋。
将电缆敷设于各个单独管内，管可以埋入地下，也可以在空气中架设。在有爆炸危险场所明敷的电缆，露出地坪上需加以保护的电缆，地下电缆与公路、铁道交叉时，应采用穿管。当城市道路狭窄且交通繁忙或道路挖掘困难的通道等电缆数量较多的情况下，也可穿管敷设。
把电缆敷设于地坪超过人高的栈桥、桥架等支持物上。在地下水位较高的地方、化学腐蚀液体溢流的场所，应采用架空敷设。不宜用支持式架空敷设的地方，可采用悬挂式架空敷设。
当电缆超过6根时宜采用电缆沟敷设方式。电缆沟内预埋金属支架，电缆多时，可以在两侧都设支架，一般最多可设12层电纫。如果电缆非常多，则可用电缆隧道敷设。把电缆敷设在预先建成的电缆沟或电缆隧道中的的支架上。电缆沟宜用于电缆数量较多，城镇人行道开挖不便且电缆分期敷设，没有化学腐蚀液体、工业水等溢流，载重车辆很少经过的地段。在下面两种情况下宜采用电线隧道：①同一通道的地下电缆数量众多，电缆沟不足以容纳；②同一通道的地下电缆数量较多，且位于有腐蚀液体或地面水溢流的场所，或含有35kv以上高压电缆，或穿越公路、铁道等地段。
（1）钢管。钢管分普通碳素钢管、热浸锌钢管、挤塑外包层钢管。在有防火要求，或受力较大的场所，宜选用钢管。（2）塑料管。塑料管分平滑状和波纹状两类。塑料管宜用于含有化学腐蚀性的环境，是替代钢管的优选材料。（3）预制管。预制管分为单管和排管。按材质分为陶瓷、石棉水泥、混凝土、合成式（以膨胀砂浆充填数根电缆间隙合成一管）。
穿管敷设一般有明敷和埋管两种方式。明敷时的固定支持跨距，不宜超过15―3.0m；并列管的空隙距离，不宜小于20m。直接埋管的土壤覆盖层厚度（管顶理深）不得小于0.5m；与铁路交叉处距路基的距离，不宜小于1m；距排水沟底不宜小于0.5m。排管顶部的埋深不宜小于0.5m。
电缆构筑物是指敷设电缆专用的构筑物，如电缆沟、隧道、栈桥、竖井、架空构架等，其尺寸应符合设计规程的规定。下面主要介绍电缆沟与电缆隧道的设计。
设计电缆构筑物时，应考虑到排水通畅的要求：（1）电缆沟、隧道的纵向排水坡度不应小于0.5%。（2）隧道内要设置纵向泄水边沟。（3）沿排水方向适当距离宜设集水并及其泄水系统，并实现有效排水，排水有困难时，应装设动力排水装置。
在设计电缆构筑物时，一定要满足电缆弯曲半径的规定。在设计之前需要了解电缆的外径，路径上电缆的弯曲次数、方向和角度，对作挠性安装的大截面电缆还需要结合热机械特性一并考虑附加的弯曲。（1）平面弯曲。电缆构筑物在转角处应根据拐角的角度进行设计。如弯曲的角度小于22.50，可以不作削角处理；如不超过45°，可以只削去一角；如大于45°，最好削去两角以使每个拐弯角不大于22.50，这样才有利于电缆的弯曲面不会弯伤电缆。（2）立面弯曲。沿电缆线路的标高不同时，电缆会出现立面弯曲，在设计电缆构筑物时就需要根据标高差定出符合电线弯曲半径的结构要求的结构尺寸，否则就易弯伤电缆。
电缆沟分为无覆盖和有覆盖两类，前者电缆沟盖板露出地坪，一般高出地面不小于l00mm，电缆沟盖板应有一定的承载强度；有覆盖时，其盖板在地坪以下300mm。电缆沟中的支架一般采用角钢制作，当电缆沟需要转角、分支以及交叉时布置支架。
在电缆隧道的适当间隔距离处，应设置入孔井；入孔井距隧道的首末端不宜超过5m，并问相互距离不应大于75m。隧道、入孔井（工作井）的净高，不应小于1900mm，与其他沟道交叉的局部地段净高，不应小于1400mm。对于高差地段的电缆隧道中通道不宜呈阶梯状；纵向坡度不宜15°。
火力发电是指利用煤炭和天然气等燃料燃烧之后产生的热能，来加热水，使水变成高温高压的水蒸气，从而带动发电机的转子来发电的方式。其实质就是实现能量的转换。火力发电的设计主要包括有主接线、电机及变压器、短路电流、主要电气设备和继电保护等方面。
电气主接线是发电厂程序设计的首要环节。电气主接线图是用来表示电能输送和线路分配的电路图。它表明了发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸和线路等电气设备的数量、规格、连接方式及可能的运行方式。主接线的确定对电气设备布置、控制方式的选择和继电保护的拟定有很大的影响；是发电厂电气部分投资大小的决定性因素；是二次回路设计的原则和基础。电能的特点是：发电、变电、输电、用电在同一时刻完成，所以主接线的好坏，直接关系着发电厂、变电所以至整个电力系统安全、可靠、灵活、经济的运行。因此，全面分析有关影响因素，详细的技术经济比较，合理确定主接线的方案，是建设发电厂，保证电网安全可靠的关键。
发电机组都是由发动机、发电机和控制系统组成。火力发电厂中，发电机组将其它形式的能源转换成电能，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其它动力机械驱动，将水气的能量，燃料燃烧的热能或原子核裂变产生的化学能能量转化为机械能传给发电机，经发电机转子转动，转换为电能。发电机组的选择，对于发电厂来说至关重要。
1）容量：我国有小型机组、中型机组和大型机组三种。设计时，要按照机组持续的最大运行负荷和电力负荷的电压等级进行选择；
2）台数：要保证安全可靠的供电，也要适应用电负荷曲线的变化。一般确定最少两台；
3）转速：生产上一般选用1000～1500转/分的机组。可以根据具体要求，做出更改；
4）电压：依据输电的距离选择电压。一般远距离输电选用高压输电，减少损耗；
5）机组的使用环境条件：选用机组时要考虑到发电的环境，如：地理环境、人文环境、气候条件、噪声影响等；
电力变压器是发电厂中重要的的一次设备之一，它主要起变换电压（升压、降压）的作用。随着发电厂电压等级的提高和规模的扩大，变压层次增多，系统中变压器的总容量已达发电机容量的7～10倍。可见，电力变压器的运行是电力生产中非常重要的环节。
主变压器在电气设备中投资较大，与之相适应的配电装置投资也很大。因此，主变压器的选择对发电厂的技术性影响很大。例如，大型电厂高、中压联络变压器台数不足或者容量不足将导致电网的运行可靠性下降，反之，台数过多、容量过大将增加投资并使配电装置复杂化。可见，正确合理的选择变压器，是发电厂可靠经济运行的重要环节。
短路就是指不同电位导电部分之间的短接。造成短路的原因有很多，设备载流部分温度过高导致的绝缘损坏，设备绝缘受到外力损伤，鸟兽咬坏导线电缆外皮，也是导致短路的原因。短路电流比正常电流大很多，有的可达几十万安，如此大的电流会对电力系统造成很大的危害。因此，尽量消除可能引起短路的一切因素。同时，准确的计算短路电流，正确选择设备及保护元件，是防止短路、减小危害的关键。三相短路是最严重的短路形式，因此，三相短路电流是选择设备的主要依据，其计算方法也就成了设计的重点。
首先要绘出计算电路图，在图上标出各元件及参数，确定短路计算点。把工厂发电及供电系统当做无限大容量系统，进行相关的短路点的三项短路电流计算，常用的方法有欧姆法和标幺制法。求得三相短路电流周期分量有效值，即三相短路电流，和三相短路冲击电流和三相短路容量。
发电厂承担着发电、输电、配电和用电的任务。该过程用到很多高压和低压电气设备。如断路器、隔离开关、熔断器、电流电压互感器、避雷器、电缆等。电气设备型号的选择是火力发电厂设计的主要内容之一，正确的选择电气设备，既能够使线路和电器安全稳定经济合理的运行，又能够节约资源，为后续生产的扩建做充分的准备。
火力发电是最传统最原始的发电形式，它技术成熟，应用广泛。一直以来，在国家的发电行业占据着主要的地位。本文对火力发电厂的工作原理、设计思路和设备选择进行了简要的分析，以供发电行业工作人员交流探讨，希望有所帮助。
21世纪是广大中小学生学习压力最大的时期。2006年09月13日，黑龙江省暨哈尔滨市青少年心理健康宣传月活动圆满结束，活动月期间，50余名心理咨询专家对2000余名大中小学生进行义务咨询时发现，近30%学生处理人际关系困难，近60%中小学生学习压力大。学生近视在我国已成为一个日益严重的社会问题。国家教委规定：学生在读写时，应在一定亮度下，眼睛离读物一尺，身离书桌一拳。学习压力如此之大，学习时间如此之多，那么，有一个保护视力的装置便显得越来越重要。
此设计基于实验室现有的硬件平台，主要实现多功能视力保护器的硬件开发与设计，并完成相应的硬件制作。其研究内容分为两部分：对视力保护器的硬件设计和硬件制作。在设计中存在着如何有效的提高视力保护以及对硬件电路准确调试的难点。在硬件设计中，基于超声波技术设计的多功能实现控制声光提示电路工作的理论研究有一定的研究意义。
方案一：由超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示电路组成。
通过上述比较可以看出第一方案更为合理。它采用三块电路各自独立却又相互结合的方法，实现了电路板和芯片的合理使用，实现了距离检测、计时功能和采光功能。且实测静态电流不大于8mA。设计原理简单、设计合理、造价低廉，能起到了预防近视、保护眼睛等作用。第二方案设计过于简单达不到要求。第三方案设计复杂且制作成本过高。在此我选用第一方案进行设计。
1、电路原理框图：视力保护器由测光电路、显示电路、报警电路、定时电路4个部分组成，
本电路主要包含：该电路包括3个振荡器：（即超声波发射振荡器、报警声振荡器和定时用振荡器）、一个超声波接收放大器、一个光控电路和各功能的控制与指示灯电路。
本电路主要有光敏电阻器RG、电阻器R4、电容器C和IC2内部的与非门D8组成。本电路的工作原理是：当周围光线变弱时引起光敏电阻的阻值增加，使加在电容C上的分压上升，进而使可控硅的导通角增大，达到增大照明灯两端电压的目的。反之，若周围的光线变亮，J9九游会登录入口首页则RG的阻值下降，导致可控硅的导通角变小，照明灯两端电压也同时下降，使灯光变暗，从而实现对光照度的控制。
本电路主要有：定时控制电路由定时器集成电路NE555、电阻器R13、R14、电容器C9、C10。电位器RP和IC2内部的与非门D9组成。
本电路主要有两部分组成：一部分超声波发射电路由超声波发射器B2、非门集成电路IC1（Dl-D6）内部的D4-D6、或非门集成电路IC3（DlO-D13）内部的或非门Dl0、Dl1和电阻器RlO-Rl2和电容器C7、C8组成。另一部分接收电路由超声波接收器B1、电阻器R2、R3、R5、LC1内部的非门D1-D3、与非门集成电路IC2（D7-D9）内部的D7、电容器C3-C6、二极管VD1、VD2、晶体管V组成。
接通电源开关S，整机各电路通电工作。NE555的3脚输出的3kHz方波振荡信号一路加至与非门D7-D9的一个输入端上，另一路经C8加至非门D6的输入端上，该方波振荡信号经D6整形后对4OkHz振荡器（由或非门Dl0、Dl1和C7、R10、R11组成）进行调制，调制后的振荡信号经非门D4、D5驱动B2发射出超声波。
在使用者的脸部与书写面之间的距离大于35cm时，B1接收不到B2发射的超声波信号，VD2和V处于截止状态，与非门D7输出高电平，VL2不发光，声音警示电路不工作，HA不发声。当使用者的脸部与书写面之间的距离小于35cm时，B2发射的超声波信号被人脸部反射回来，B1接收到反射回来的超声波信号并将其转换为相应的电信号，该电信号经非门Dl-D3放大整形及C3、VD1、VD2、C4倍压检波后，产生负的直流电压便V导通，与非门D7输出3kHz的矩形脉冲信号，VL2闪烁发光；同时VD3间歇导通，由或非门Dl2、D13和Rl5、R16、C11组成的音频振荡器在3kHz脉冲信号控制下振荡工作，驱动HA发出间歇的蜂鸣声，提醒使用者注意读写距离。
在环境光线适合读写时，RG的阻值较小，与非门D8输出高电平，VL3不发光，VD4处于截止状态，音频振荡器不工作，HA不发声。当环境光线较弱，达不到读写要求时，RG的阻值变大，使与非门D8输出3kHz的矩形脉冲信号，VL2闪烁发光，VD4间歇导通，使音频振荡器振荡工作，HA发出警示声，提醒使用者环境光线偏弱，应打开台灯。
在定时时间未到时，NE555的3脚输出低电平，与非门D9输出高电平，VL4不发光，VD5处于截止状态，音频振荡器不工作，HA不发声。当定时时间结束时，lC4的3脚变为高电平，与非门D9输出3kHz的矩形脉冲信号，使VL4闪亮，音频振荡器振荡工作，HA发出警示声。
本设计是基于超声波发射与接收技术的多功能视力保护器。在设计中具有如何有效的提高视力保护的作用。通过实践证明该视力保护器可行且可靠性良好，使用方便。本文期望通过该电子硬件的制作和理论的研究，能为后期进一步设计多功能视力保护器并采取合理措施提高视力保护的有效性提供可靠和有效的数据源和信息依据。
网内电源主要分布在西部地区，负荷中心主要位于中部和东部地区。现有装机容量为114.9万kW（不含二滩电站330万kW），其中火电装机99.2万kW，占总装机容量的86.3％。水电装机仅约15.7万kW，位于盐边和米易县，属地方电力，全部为径流式水电站，枯水期发电出力仅约丰水期的20％左右。
攀枝花供电公司于1996年开始建设光纤通信，在2000年1月组建了光纤通信网，在2001年组建了光纤环网。到目前为止供电公司管辖有6个集控中心（均已建光纤通信），3个供电局（其中有2个已建光纤通信），42个变电站。42个变电站中有38个站已建光纤通信，光纤通信覆盖率超过90％。另外用户站点13座，光纤通信网络在网运行站点为53个。光纤通道大部分都采用ADSS和普通光缆，220kV线kV线路及以下站点采用ADSS或普通光缆，光缆芯数分别从8~24芯不等。
随着光纤通信系统的建设和载波通信系统设备（含通道设备）的逐步陈旧老化，攀枝花供电公司逐步拆除了部分载波通道设备。仅少数边远变电站由于未组建光纤通信系统或光纤通信网络不可靠而必须保持原有的载波通信。目前攀枝花供电公司仍在运行的电力线条，使用的电力载波设备主要有ZDD－27Ⅱ、ZDD-12A、ZDD-12E等型号。
攀枝花电网现有调度交换机共10套，有7套是哈里斯调度交换机，与省公司和500kV石板箐站组成一个调度网，采用Q信令实现等位拨号联网。还有3套是220kV变电站投运时所建的华雁JHY320II调度交换机。攀枝花供电公司各调度交换机之间均采用2M连接，采用中国七号信令方式进行连接。
攀枝花供电公司现有行政交换机2套。攀枝花局于1993年和1994年分别在教育楼和生产楼安装了两套哈里斯的HARRISLH型数字程控交换机，交换机容量分别为384门和1920门，交换机之间通过4×2M数字中继电路实现联网。行政交换机与电信公线M数字中继电路、采用中国7号信令实现等位拨号联网。电力客户服务95598系统也接入该交换机。
攀枝花地区通信网络虽然形成光纤环网，同时依托环网辐射呈链状分布，但骨干光纤环网结构薄弱，整个通信网的可靠性不高；全局大多数变电站仅有单一的光纤链路，单段线路或设备故障时，涉及点多面广，不利于电网的安全稳定运行和可靠供电。光通信系统容量环网为622Mbit，支线Mbit，传输能力有限，不能满足系统发展的需求。且各站点设备类型混杂，造成管理不便，降低了网络可靠性。现有光环网中光缆芯数为4芯、8芯和24芯，其他光支线芯，目前已有部分光缆段芯数严重不足；且大部分光缆线路采用普通光缆和ADSS光缆，易遭受外力破坏；另外由于城市改造，光纤线路被频繁改建，运行可靠性不高。
现运行的载波通信电路共有23条，主要运行于没有光纤通信和不是光纤环网的变电站，上述载波机大部分运行了十多年，最长运行时间的有20年，设备老化严重，技术水平低，影响设备正常运行，现传输的数据大部分不满足要求。
华雁JHY320II调度交换机，现该型号调度交换机运行不稳定，经常出现故障。与哈里斯调度交换机无法直接组网。现攀枝花电网调度直调单位有：米易电力公司，盐边电力公司，攀钢发电厂，攀煤发电厂，攀枝花发电公司；这些发电厂一部分有调度总机，一部分没有调度总机，上述单位根本就无法与供电公司的调度交换机组成一个专网，无法保证调度电线行政交换网存在的问题
攀枝花供电公司行政楼交换机的容量已满，无法扩容。因为无法扩容，下属米易电力公司、盐边电力公司和供电局即使新建行政交换机也无法与之相连。现所有变电站、集控中心的调度和行政电话以及仁和供电局和西城供电局的办公电话都是从供电公司交换机出号，利用光纤通道到基层，这样环接多，故障多，电话的可靠性不高。现两套交换机主机和其它公共部分已连续运行十五年多，经常发生故障。
按照电力系统生产和管理通信业务要求，电力系统通信业务可分为生产运行业务及管理业务和用户业务2大类；按照应用和媒体一般划分为话音业务、数据业务、视频业务、多媒体应用业务。话音业务：包括调度电话、会议电话、生产管理电话；数据业务：包括线路继电保护和电网安全自动装置数据、调度自动化数据、电力市场数据、电网动态监控数据、水情测报数据、输电线路检测数据、管理信息数据及办公自动化数据等；视频业务：包括视频会议系统、变电站视频监控等；多媒体应用业务：包括信息检索、科学计算和信息处理、电子邮件、Web应用、可视图文、视频点播、视频广播、电子商务等。此外，电力系统通信业务还需考虑应急指挥中心综合通信业务和智能电网建设提出的电力系统用户业务。以上，都对攀枝花电力通信网提出了更高的要求。
以创新思路设计电力通信网，为坚强智能电网建设和公司信息化建设提供坚强可靠的通信基础设施。积极引进先进适用的通信新技术，优化整合系统通信资源，支撑智能电网建设、适应集约化管理，建立和完善层次清晰、分工负责的通信保障体系，保障攀枝花电网安全运行。
5.2.1光纤通信设计原则优化光纤网络结构，光纤骨干网络应形成环网、网状网；采用光纤环网的自愈保护、子网连接保护、ASON等技术，提高网络可靠性和运行效率。省、地2级传输网络建设应遵循“光缆共享、电路互补”的原则，防止重复建设和通信资源的浪费，省、地2级传输网资源应形成相互补充和备用。光缆应选用电力系统特种光缆。新建110kV及以上线路与输电线路同步建设OPGW光缆；对已建成的110kV以下的输电线路，一般情况可采用ADSS光缆，新建35kV及以下线路应采用OPPC/ADSS；在城市配电网可采用自承式光缆或阻燃管道光缆。电缆供电区域的光缆应利用电网的电力通道（浅沟、排管、隧道）进行敷设，供电区域电缆规划和建设时应预留通信专用管线芯为主，配电网光缆芯数根据线路实际情况合理确定光缆芯数，光纤类型采用ITU-.652光纤。地区中心、县中心及集控中心应以不少于2条独立光纤路由接入各级骨干光纤网。5.2.2光纤通信骨干层设计骨干层根据光缆线kV变电站、县局以及攀枝花供电公司新大楼、攀枝花供电公司旧大楼作为骨干网节点组成2.5G网状网。5.2.3光纤通信接入层升级接入层根据网络规模，传输速率均采用622Mbps，传输带宽同时考虑所有35kV及以上变电站的视频监控及数据通信网带宽。地区接入层按照环网或网格状网构建，以县局为业务汇聚节点。
电力线载波通信是电力系统特有的通信技术，是电力系统继电保护信号有效的传输方式之一，应予以充分利用。并考虑采用全数字化载波机，采用统一的网管系统。
交换网的结构应以可靠性作为首要任务，网络应简洁、清晰以便于实施，要充分利用传输通道的迂回能力，提高调度交换网的可靠性。对现有调度交换网进行网络优化，淘汰华雁JHY320II交换机，县级公司、发电厂（发电公司）增加哈里斯交换机，提高其可靠性；关注IP电话技术在调度电话网中的应用，并结合现有调度程控网设备、研究解决可视调度电线行政交换网设计构想电力行政交换网采用软交换技术，是科技进步的必然趋势，是电力系统通信业务发展的需要，是解决目前专网覆盖范围不足、提高现有通信资源利用率的重要手段。软交换将PSTN的可靠性和数据网的灵活性很好地结合起来，是传统语音向分组语音转变的最具竞争力的技术，软交换技术代替传统的程控交换技术是必然的趋势。攀枝花供电公司电力软交换系统的建设应遵循“总体设计、分步实施、确保实用、满足扩展”的指导思想。软交换系统应与现有程控交换网互联，开展多媒体等新业务应用。有利于供电所、营销所、35kV变电站配用电通信网络的建设，可节约交换机建设投资及SDH建设投资。
