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输电线路绝缘配合研究论文提纲

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输电线路绝缘配合研究论文提纲

绝缘配合(insulation coordination):电力系统中用以确定输电线路和电工设备绝缘水平的原则、方法和规定。研究绝缘配合的目的在于综合考虑电工设施可能承受的作用电压,过电压防护装置的效用,以及设备的绝缘材料和绝缘结构对各种作用电压的耐受特性等因素,并且考虑经济上的合理性以确定输电线路和电工设备的绝缘水平。

浅谈输电线路基础施工的技术措施的论文

摘 要:输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。结合输电线路基础施工的实际情况,针对输电线路基础施工的技术措施进行了论述。

关键词:输电线路;基础;施工;措施

输电线路杆塔的地下部分的总体统称为基础。它承受输电线路杆塔的各种荷重,将杆塔的各种荷重传递给周围的地基,以达到稳固输电线路的杆塔的目的。目前,输电线路中常见的基础形式有:阶梯基础、板式基础、斜插基础、掏挖基础、岩石基础及桩基础,其中阶梯基础、板式基础、斜插基础三类基础因其基坑成型特点习惯地称为“大开挖”基础。在施工过程中,不同的基础形式具有不同的特点及技术要求,为了有效地控制基础施工的质量,需要制定相应的施工技术措施。

在输电线路进行基础施工前必须做好复测和分坑工作。输电线路复测施工是指线路施工前,施工单位核对设计单位提供的杆塔明细表、平断面图与现场是否相符,设计桩是否丢失或移动,复核杆塔位中心桩及转角塔位桩位置、档距和断面高程是否符合设计及规范要求而进行的测量施工。复测时若发现偏差超过规范允许范围时,必须查明原因并予以纠正。路径复测确认无误后,根据基础及杆塔型式、基础根开(正面、侧面)、基础对角线(包括基坑远点、近点、中心点)及坑口尺寸等项目进行坑口放样,称此为分坑测量。通常把这两步工作统称为复测分坑。

1 输电线路基础的施工技术措施

掏挖基础

目前常见的掏挖基础有三种:全掏挖式基础、半掏式基础及斜插式掏挖基础,该类基础适用于黏土、硬塑、碎石及不同风化程度的岩石等,且地下水位低于混凝土基础底面高程。这类基础它能发挥原状土的特性,具有良好的抗拔和抗倾覆稳定性。同时也显示了较高的经济效益和环境效益,节约了材料、减少了环境的破坏,但施工难度大,受土质条件限制。在输电线路施工过程中,掏挖基础给我们施工人员带来两个不利的因素:(1)混凝土浇灌后无法进行外观检查;(2)如果有缺陷无法进行修补。

针对以上不利因素,我们为了保证掏挖基础施工质量应采取以下施工技术措施:(1)在配料时宜用的连续级配制,或用85%的2~4cm石子掺15%的的石子混合使用;(2)为了保证地面处的基础的土壁被碰撞脱落,应采衬垫塑料布的措施,其衬垫高度约,待浇至立柱后拆除;(3)为保证掏挖基础扩大头部位的'混凝土容易捣固密实,可将其混凝土坍落度选大一级,同时为满足混凝土和易性要求,在保持水灰比不变的前提下,可以适当调整砂率或增加水泥浆量,当扩大头浇灌混凝土饱满且振捣完毕后应注意观察判断周边是否残存气体,必要时可以补充砂浆,以填充空隙,立柱部位的混凝土坍落度可小一些;(4)加强混凝土的振捣是保证掏挖基础混凝土质量的关键环节,掏挖基础应使用插入式振捣器振捣,以提高其强度及密实性;(5)混凝土应采用机械搅拌,如因地形限制,必须采用人工搅拌混凝土时,应严格执行“三干四湿”的搅拌方法,确保混凝土配料拌和均匀。

“大开挖”基础

“大开挖”基础包含阶梯基础、板式基础、斜插基础等,所谓“大开挖”系指基坑开挖的土方量比基础本身体积要大得多,这类基础的特点是需要采用模板浇制,成型后的基础埋置于基坑内并回填土后夯实。

阶梯型基础:基础底板刚性抗压,不配钢筋。由于阶梯型基础混凝土量较大,埋置较深,在易塌方及有流砂地区难以达到设计深度。

板式基础:基础底板柔性抗压,配制钢筋,板式基础底板度很大,混凝土量大,适用于软弱地质条件,有效防止基础下沉或者倾斜。

斜插基础:该基础的主要特点是基础主柱坡度与塔腿主材坡度一致,塔腿主材角钢直接插入基础混凝土中,使基础水平力对基础底板的影响降至最低。此类基础在平原、河网地区使用较多,其最大优点就是节省基础材料,施工较为方便。其缺点是施工精度要求高,基础成型后如发生沉降或者偏移,则很难对其进行处理。

此类基础基本上都有台阶,在混凝土浇制施工过程中最不容易控制的是台阶之间过渡结合处的质量,稍控制不好就会跑浆,从而出现蜂窝、狗洞甚至露筋的现象,因此在对该类基础施工时应采取的技术措施有:(1)在凝土浇制到阶梯过渡结合处时,在上层模板外侧底部四周与下层阶梯混凝土之间的空隙用混凝土堆垒起来,然后再往上层阶梯模内浇灌混凝土,待浇灌到一定高度后,进行捣固,待见到混凝土堆垒起来的模板四周开始冒出水泥浆后停止振动,继续浇注混凝土;(2)在进行阶梯基础、板式基础、斜插基础的砼浇筑及振捣过程中,必须密切注意模板及支撑有否变形、下沉、移动和漏浆等现象、钢筋是否与模板保持一定距离。如有问题应停止浇筑并立即处理;(3)斜插基础因立柱倾斜容易造成内角浆多,外角浆少,而出现空隙形成蜂窝,因此在浇灌立柱混凝土时不应直接往内角推料,而应用方锹往外角下料,以达到立柱内外角的混凝土浆石均匀。同时,对于斜插基础主柱的浇制捣固,因振动棒很难放到基础主柱斜面附近,使其斜面处的混凝土捣固不够。所以,立柱混凝土除用机械捣固外,还应用捣固钎捣固主柱的四个面处的混凝土,以免产生蜂窝及狗洞现象;(4)此类基础地形较好,施工单位一般都会采用挖掘机进行基坑开挖及回填。在基础坑开挖成型后,需要人工将基坑内的松土层清理出坑外,以防止基础成型后基础下成造成质量问题;在基础回填时,为防止基础移位或倾斜,应该在基础周围均匀回填。特别是斜插基础回填应该先回填斜柱内侧,然后回填外角侧及侧面,回填时土方倾倒高度应该尽量放低,避免土方冲击基础。在回填过程中还应让测量人员检查其根开尺寸及高差,如有变化应该及时调整;(5)斜插基础主角钢位置控制是关键,因此在基础施工之前需要计算主角的下端根开及对角线尺寸以及主角钢露出立柱顶面的高度;同时,为了斜插基础固定主角钢的底部,应制作厚度390mm×390mm×80mm的混凝土垫块,垫块中部有一个角钢凹槽。将垫块放入垫层上预留出地凹坑内,测量人员用经纬仪对垫块进行相关数据测量并操平找正,然后在垫块的四周用砂浆及碎石填塞,使其稳定,避免在浇灌混凝土时主角钢底部发生偏移;(6)在进行斜插基础浇制施工的过程中,测量人员经常检查基础顶面根开、插入角钢顶面的棱到棱半根开、高差、倾角等,如有误差及时调整。

岩石基础

岩石基础分为嵌固式基础及掏挖式基础,该类基础适用于覆盖层较浅或无覆盖层的强风化岩石地基,上拔稳定,具有较强的抗拔承载能力。岩石基础施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同,但值得注意的是:岩石基础一般用于风化严重的岩石地带,基坑可以采用人工开挖或采用松动爆破的方法进行施工,这将给造成基坑成型尺寸偏大,从而出现混凝土量超灌,造成材料及人工的浪费。为此在进行岩石基础基坑开挖时应要求施工人员每往下挖,要进行基坑中心吊中,防止挖偏;在进得松动爆破施工时,必须严格控制药量,严禁因爆破施工破坏基坑周围岩石的完整性。 桩基础

输电线中桩基础一般分为灌注桩基础和人工挖孔桩基础。该类基础主要靠桩周与土的摩擦力和桩端承载力承担基础上拔力和下压力,施工方便,安全可靠。缺点是施工费用较高。桩基础容易出现的质量问题是断桩,而灌注桩基础除出现断桩外,常见的现像还有钻孔偏斜、糊钻、缩孔、孔壁坍落、护筒冒水等情况。人工挖孔桩施工技术措施与掏挖基础施工技术措施相同,不再进行叙述。

我们在对灌注桩基础施工时应采取的技术措施有:(1)发生钻孔跑偏,应先查明偏斜位置及程度,一般可以偏斜处吊钻头上下反复扫孔,使钻孔垂直,如偏斜严重时,应该在孔内回填砂砾或黏土混石到偏斜之上,待沉密实后重新钻孔;(2)在软塑黏土层中钻进时,如进尺太快,出浆口堵塞容易造成糊钻,一般在钻孔时应控制进尺速度;(3)塑性土层遇到水膨胀会造成缩孔卡钻,此时应该采用上下反复扫孔处理,如因钻头严重磨损使钻孔小于桩径时,采取焊补钻头再进行扫孔处风理;(4)孔壁坍落的原因有很多种,针对其原因灌注桩成孔速度应根据地质情况选取,同时注意地下水位变化,采取升高护筒,增大水头或用虹吸管等连接措施,另外绑扎吊装钢筋笼时,应该对准孔中心,避免碰撞孔壁,如孔口发生坍塌,应该先探明位置,将砂和黏土混合物填至坍孔位置以上1~2m,再行钻进;如坍孔严重,应全部回填后再钻;(5)护筒周围填土不密实容易造成冒水,因此应在护筒周围选用含水量适当的黏土填筑加固,分层夯实。(6)断桩的原因有:混凝土坍落度大小、骨料粒径太大、未及时提升导管及导管倾斜,使导管堵塞,形成桩身混凝土中断、提升导管碰撞钢筋笼,使孔壁土壤整块混入混凝土中,形成混凝土桩身隔层。

针对断桩的原因应采取如下技术措施:(1)混凝土的坍落度遮天蔽日应经检查符合设计要求,粗骨料必须按规范要求进行控制;(2)一边浇注混凝土一边拔导管,并随时掌握导管埋入混凝土内的深度,确保导管始终被混凝土埋住;(3)当导管堵塞,混凝土尚未初凝时,可以吊起一节钢轨或其它重物往导管内冲击,将堵塞的混凝土冲开,然后再继续浇注混凝土;(4)如果混凝土在地下水位以下中断,可用比原桩径稍小的钻头在原桩位孔钻孔,至断桩以下适当深度,重新清孔;在断桩的部位增加一节钢筋笼,其下埋入新钻孔中,然后再继续浇注混凝土。(5)断桩是水下浇注混凝土的重大质量问题,任何处理方法都应与监理工程师、现场设计代表研究确定后再实施。

2 输电线路软弱地基问题的技术处理措施

输电线路杆塔所受的各种荷重力作用于基础,并通过基础传递给周围的地基,地基的地质情况直接影响输电线路工程的基础形式、造价、质量、工期、安全运行等等。在各种地基中,软弱地基对输电线路的影响是最明显的,稍不注意往往造成基础下沉、杆塔倾斜、甚至倒杆塔等事故,因此在工程建设的各个环节都必须高度重视软弱地基的问题。软弱地基杆塔基础的施工,关键是要做好基坑开挖和混凝土浇制过程的排水措施,尽量避免基底原状土受到扰动。

对于软弱地基处的基础采用加石块充填加固的措施,即在最后一层土挖至设计深度时,抛入预先准备的石块,将石块夯入土中,至密实为止,并清理被挤出表面的软土,再铺上碎石;铺好混凝土垫层。

开挖底面低于地下水位的基坑时,地下水会不断渗入坑内。如果流入坑内的水不及时排出,土被水泡软后,会造成坑壁坍塌,地基承载力下降。因此,做好基础施工过程的排水工作,是软弱地基基础施工的基本要求。基坑排水的方法很多,施工时可根据基坑的排水量以及自身的排水设备等情况,确定采用的排水方法。对于泥、水流沙坑,为防止坑壁坍塌,减少流入坑底的水量,可以采用挡土板或沉箱等措施后再行开挖。

在基坑的开挖过程中,施工人员要注意现场实际地质与设计所提供的地质资料是否相符。如不相符,要及时向设计、监理部门反映,要求地质代表到现场鉴定处理,不要盲目进行基础施工。

虽然软弱地基基础是输电线路建设的难点,但只要勘测设计、施工、监理人员有高度的责任感,密切配合,科学管理,就一定能使软弱地基的线路投资得到控制,质量得到保证,并能安全可靠运行。

参考文献

[1]李庆林.架空送电线路施工手册[M].北京:中国电力出版社.

[2]黄建辉.高压输电线路建设中软弱地基问题的处理[Z].

[3]陈景忠.电力线路施工中流砂坑的处理方法[J].石油工程建设,1995.

[4]李立新.初述高压输电线路主角钢插入式基础施工方法[J]内蒙古石油化工,2005.

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

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:

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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

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。

要掌握问题和故障的重点,把事故隐患消灭在萌芽状态中。

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。

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。

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。

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:

[1]胡毅.影响送电网安全运行的有关问题及对策[J].高电压技术.2005.

[2]武利会、张鸣、朱文滔.低气压覆冰条件下绝缘子的直流闪络特性[J].高电压技术.2006.

[3]郭秀慧、李志强、钱冠军.输电线路绕击防护的新措施[J].高电压技术.2005.

绝缘配合毕业论文

安全是铁路运输永恒的主题,是改革发展的保证,是企业生存和发展的生命线,也是铁路做好一切工作的重要前提。下文是我给大家整理收集的关于2017年铁路安全管理毕业论文的内容,欢迎大家阅读参考!2017年铁路安全管理毕业论文篇1 浅谈高速铁路牵引供电安全管理 摘要:高铁牵引供电安全管理是一项较为复杂且系统的工作,其在确保高铁安全运营方面具有不可替代的地位和作用。因此加强对其的研究是非常有必要的,对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理的相关方面,从而为为高速铁路牵引供电安全技术奠定了平稳发展的安全基础。 关键词:高速铁路;牵引供电;安全管理 1、高铁牵引供电系统的负荷特性及安全管理的特点分析 、高铁牵引供电系统的负荷特性 高铁牵引供电系统的负荷特性与普通铁路存在着非常明显的区别: (1)负荷波动频繁。负荷大小与供电臂运行的列车数量、线路坡度及列车运行速度等有关。高铁牵引变电所的负荷会随着两供电臂内列车的数量及其负荷状态随时出现波动。 (2)牵引负荷大。高铁列车具有速度快、高峰时段密度大等特点,而空气阻力会随着速度提高成倍增加,此时的列车牵引力需要克服空气阻力运行,这使得牵引负荷较大,高速列车单车电流可达600~1000A,而普速列车电流一般不大于300A。 (3)高铁列车在高速运行的过程中,常常需要克服空气阻力行进,如果列车想要维持高速行驶,就必须持续从接触网获取电能,这使得列车本身的负载率相对较高,并且受电时间较长。 (4)功率因数高。采用交-直-交动车组,功率因数在以上。 、安全管理特点 高铁牵引供电安全管理的特点主要体现在以下四个方面: (1)动态性。高铁的牵引供电负荷具有非常明显的移动性和不确定性,并且负荷常常处于不平衡的状态,这使得各种安全问题的发生存在动态变化,一旦出现行车事故或是供电间断,势必会造成巨大的经济损失和严重的负面影响。 (2)反复性。由于牵引供电设备全部设置在露天的环境当中,设备的运行受温度变化和气候条件的影响相对较大,从而使得季节性安全问题反复发生。 (3)复杂性。牵引供电系统的接触网具有非常明显的复杂性,如环境复杂、气候变化无常、没有备用设备等等。 (4)独特性。高铁牵引供电的冲击性负荷非常频繁,且谐波含量较大,同时运行环境的污染也比较严重,这对牵引供电安全管理提出了较高的要求。为此,必须采取有效的措施提高牵引供电安全管理水平,这对于确保高铁安全、稳定、可靠运营具有非常重要的现实意义。 2、牵引供电系统面临的主要安全问题 目前牵引供电系统面临的主要问题有:谐波问题、负序电流问题、功率因数问题、机车过分相问题、接地问题、继电保护问题、弓网关系问题、绝缘配合问题、电磁兼容问题。 1)谐波电流注入供电系统将会对通信系统、控制系统的可靠性带来不利因素,降低用电设备的运行效率。 2)负序电流可以降低用户电能的利用率,引起用户旋转电机转子表面温升过高。 3)机车过电分相时中性段断电出现过电压现象,过电压水平有时能达到击穿接触导线绝缘子的数值,出现的电弧有可能烧损接触网吊弦;机车重新带电时,出现过电流现象,过电流水平可达到机车正常运行电流的5~7倍,过流有可能损害设备的正常寿命、影响继电保护动作正确性。 4)接触网系统是无备用系统,机车通过受电弓与接触网滑动连接,取得电能。机车在运动过程中,存在不同方向的振动,这些振动通过受电弓传递到接触网,接触网随之振动。良好的弓网关系是接触网振动特性和受电弓振动特性一致,两者之间为一个随动系统,使接触网和受电弓保持良好的接触。 5)高压设备的带电部分与设备外壳、大地之间需要绝缘,不同电压等级、不同相别的高压设备之间也需要绝缘。绝缘配合,就是在一个供电系统中,由于存在众多的绝缘部分,通过对各部分绝缘水平(耐工频电压、冲击电压能力)的选择,在满足系统绝缘水平要求的前提下,达到一个技术指标和经济指标的合理水平。绝缘配合问题是近年来电气化铁路研究的重要课题之一,之所以引起重视,是因为在不同的环境下,如果不考虑绝缘配合问题,接地技术措施的应用难以达到预期效果。 3、影响牵引供电系统安全的主要因素 影响牵引供电系统安全可靠的主要因素可分为设备因素、供电质量因素、外部影响因素、系统运行因素、管理因素等几部分。在每部分大因素当中还有很多小因素,本文主要将各类影响因素列表如下,见表1: 表1牵引供电影响的因素 4、加强牵引供电安全管理的措施 现代社会,高速铁路已经成为一种先进、重要、快速的运输手段,保障牵引供电系统的正常运转非常重要。 、强化高速铁路专业人员技能,提高安全技能 想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全要求,确保电气化高铁运行的安全有效进行,保障牵引供电体系的正常化运转,一是强化高铁安全专兼职人员培训。组织安全管理人员培训班,进行安全法律法规、安全管理技能知识培训,促进高速铁路牵引供电的安全管理。二是组织高铁维护人员的培训班,加强安全管理知识学习,提高其安全技术能力;定期组织高铁技术业务研讨班,分析维护高铁安全工作中存在问题,提出解决问题的思路,使各班组安全管理的经验、教训资源共享,达到共同提高的目的。三是强化员工的高铁安全意识培训。将安全培训与培训基地建设相结合,将员工培训与安全培训相结合。将安全培训内容纳入员工技能培训的课程中,一体培训、一体考核,严格安全培训准入制度。 、增强过程监控力度 对于工作人员的管理要加大监控的力度,若遇到问题,必须及时进行改正,避免后期再在同样的事情上犯错误,继而产生不必要的损失。同时加大考核力度,一定要对工作人员进行定期或者不定期的考核,一定要保证工作人员不能怠慢工作,用严格的规范标准要求自己,出现问题时,在尽量减少损失的前提下,保障问题的圆满解决,追究问题人员的责任,提高工人人员的警惕性、工作的严谨性,这是保障安全的重要手段。 、增强创新管理意识 对人员的管理方面,要注重不断增强创新意识,加强管理制度的规范性,不断更新管理条例,运用新的管理手段增强团队意识,还要注意在不增加劳动强度的大前提之下,提升管理的水平和电气化高铁牵引供电体系的安全性以及稳定性,进而使机车的营运质量得到提升。 、规范完善台账精细化管理 规范和完善各种设备台账履历,梳理细化设备台账格式和内容,做到及时更新,使台账具有可追溯性和时效性。对设备发生的变化,要明确台账更新的流程和相关责任,以点带面,提高高速铁路安全技术资料管理水平。 、提高牵引供电设备质量 想要达到电气化高铁牵引供电体系的安全性和可靠性,就要利用先进的装备、信息化手段不断加强管理,保障设备的安全性,例如在高铁运行的牵引供电系统的管理过程中,可以采用SCADA系统(数据采集与监视控制系统)对现场的运行设备进行监视和控制,进而逐渐提升设施的安全性和可靠性。为了确保没有工作人员值班依然可以正常营运,在体系里可以使用远动视频装备来进行管理,这样不但可以保障机械的正常运转,还能够有效减少人力资源的浪费。同时还可以运用电阻测试仪、红外成像等高科技设备进行监控,这对于提升设施的监测标准和确保营运的有序性及安全性都是非常重要的。 提高“天窗点”设备检修利用率 接触网设备的检修维护主要利用列车运行途中不铺化列车运行线或调整、抽减列车运行为营业线施工和维修的时间进行。成立组织机构,加强领导,逐级负责的原则,制定“天窗”管理办法,用制度约束落实,加大天窗管理、认真考核天窗兑现率,使天窗利用率达到100%。同时加强设备检修,考核设备检修,提高行车设备运行质量 。 绝缘清扫 为确保高速铁路牵引供电设备在雪、雾等恶劣天气下的正常运行,防止出现大面积绝缘子污闪。根据所建立高速铁路重污区台帐,合理组织人员进行绝缘清扫,按照瓷质绝缘子必须进行一次人工清扫,复合绝缘子采用小型水冲洗机、水冲洗列冲洗,水冲洗作业漏冲洗的绝缘子进行人工清扫的原则。一是瓷质绝缘子采用停电人工清扫结合带电水冲洗列冲洗。二是复合绝缘子采用停电小型水冲洗或带电水冲洗列冲洗。水冲洗作业漏冲洗的绝缘子要补充进行人工清扫。做到一片不漏、一棒不漏、不留死角。 主导电回路测温 根据设备运营单位制定测温计划,并结合设备的实际运行情况利用测温仪器对牵引供电设备主导电回路、接续点、上网点、电缆接头线夹等处所进行检测,参照所测环境温度和设备温度进行对比,及时发现设备隐患,预防设备故障,确保牵引供电设备安全运行 检查补偿装置及线岔卡滞、坠砣a值超标、线索张力过大、电连接及隔开引线过紧过松、上网点连接状态不良、附加导线间距不足、附加导线对地距离不满足规程要求等安全隐患,组织设备管理单位通过步行巡视、上网检查、添乘巡视等方式对线索驰度进行检查。 根据高铁速设备的特点和季节天气的变化,要有针对性的开展防鸟害、危树整治、防洪、防雷击、防风、防冰柱、防寒、防断、防磨、电缆等专项检查,通过开展专项检查,全面提升高速铁路设备运行质量。 、编制事故应急预案 由于牵引供电系统本身的特殊性,常常会出现各种突发性事故。为此,必须编制科学合理、切实可行的安全应急预案,这是处理突发事故的根本保障。一是完善抢修预案,对抢修预案进行模块化管理,制定各种突发情况下的具体安全应对措施。二是有针对性地制定演练项目,将非正常应急处置纳入常态化管理,增强应急处置的实效性。三是定期组织应急演练,要按照“一处一案、一事一案”的要求,全面提高抢修效率,缩短抢修时间;不断提高应急抢修能力。四是是对抢修工料具,储备的应急物资进行经常性的检查、维护、保养,确保其完好、可靠。 、加强接触网的全面管理 接触网因为是大型的现场定制工程组合的设备设施,他的性能和安全可靠性是否能完善的发挥,完全取决于设计制造和现场施工。所以应做好建设和管理的各个环节,来保证此设施的安全稳定。 总之,牵引供电系统是电气化铁路的重要的组成部分,确保其安全是非常重要的,因此需要引起我们的重视,对此本文分析了高速铁路牵引供电安全管理,以期提供一些借鉴。 参考文献 [1]曹江华.浅谈高速铁路牵引供电安全管理[J].西铁科技,2014,02:17-18. [2]戚广枫.高速铁路牵引供电安全技术发展及展望[J].中国铁路,2012,11:18-21. [3]王蔚.高速电气化铁路牵引供电安全管理研究[D].西南交通大学,2011. 2017年铁路安全管理毕业论文篇2 浅谈铁路中间站安全管理 【摘 要】随着铁路改革和发展,铁路技术设备装备水平日益提高,列车速度提高、行车密度增加、牵引质量加大,面对新时期运输组织变化给安全管理带来的新情况、新变化、新问题,表现出了不适应当前改革发展步伐加快的节奏,安全管理面临着诸多问题,如何解决新时期铁路中间站安全管理,从安全风险管理的新思路入手,进行了有益的探讨。 【关键词】中间站;安全;风险;管理 安全是铁路运输永恒的主题,是改革发展的保证,是企业生存和发展的生命线,也是铁路做好一切工作的重要前提。积极探索高速、重载、新形势下的铁路安全管理是每一个管理者重要的职责。中间站作为铁路车务站段管辖的最基层群体,是铁路运输的重要环节,在保安全、保稳定、保畅通方面有着非常重要的作用。铁路部分中间站均处在地理位置比较偏僻的地方,远离机关,环境较差、交通不便、生活困难,诸多困难因素叠加,给中间站管理带来很大难度,因此,搞好中间站的安全管理工作是我们当前需重点研究解决的课题。 1.中间站管理存在的问题 安全工作缺乏高标准。 高标准是做好工作的前提和基础,既是目标要求,也是质量要求;既是源头性要求,也是结果性要求。一些中间站之所以没能实现安全目标,甚至在安全上打了败仗,关键就是标准不高,满足于过得去,不求过得硬,使本车站的安全工作在低水平上徘徊,许多问题发展成顽症,同类事故反复出现。具体表现在:一是标准认识模糊不清。尽管这几年我们反复强调标准问题,但直至现在,一些干部职工对作业标准、技术标准、设备标准含糊不清,高标定位成为了一种口头禅。二是标准执行不够彻底。经过多年的整章建制,从路局到站段已形成了一整套安全管理制度标准,在确保运输安全中发挥了重要作用。但在日常工作中一些中间站缺乏执行制度标准的严肃性、自觉性、持久性,不按标准办事,结果引发了事故。 人员素质不适应 近年来,随着铁路体制改革的不断推进,新技术、新设备的逐步投入使用,再加上培训教育机制跟不上,导致整体职工素质已越来越不适应新形势下安全运输生产的要求。一是有些站长已跟不上新的管理步伐,新的管理知识贫乏,新技术知识掌握的不深,不能更好的指导车站各岗位的作业,造成车站关键作业把控不住。二是有些职工没有牢固树立“安全第一”思想,安全意识淡薄,责任心不强,作业行为不规范;技术业务水平较差,特别是新技术知识掌握的少,非正常情况作业应急处置能力不强,习惯性作业比较普遍,简化作业程序用语,违章作业习以为常,给安全生产造成一定的安全隐患。 安全管理不适应 长期以来,受传统管理的影响,安全管理还停留在固有的管理模式上,管理往往还是粗放式的、静态的、被动式的,没有做到与时俱进,安全风险管理还基本上是初浅的,管理方法还比较简单,缺乏预见性,管理思路没有理清。主要表现在:①管理理念落后,主动管理滞后,不能严抓细管,有部分站长存在“不出事故就是安全”的片面认识,淡化了预防为主,消除隐患的思想;②有部分站长缺乏进取精神,好人主义和形式主义严重、作风漂浮、责任心不强,对职工违章作业、简化作业程序视而不见,使职工在作业中养成了习惯成标准的风气;③站长一日工作发挥得不好,对车站的班前点名及交接班会抓得质量不高,甚至有的简化交接班会,深入各岗位检查作业情况没有抓住主要问题,表面化现象较多;④不注重技术业务培训学习,应付多,解决实际问题的少,基本上是流于形式;⑤安全隐患的超前防范落实的较差,关键作业程序控制乏力。 安全风险管理控制不力 有些站长对安全风险管理思路不清、认识模糊,缺乏科学管理手段,只重视结果,不重视过程。一是对自站的关键作业,特别对特殊时期及阶段的重点工作不能及时的进行排查,更缺乏超前研判的能力,对排查出的风险源点的针对性控制措施制定的也不严谨、不细致,缺乏可操作性。二是对各项作业的关键部位和环节控制不力,不能认真落实规章制度和作业标准,把不住重点,如施工作业组织、非正常情况接发列车、调车作业、停留车防溜和接发有特殊要求的列车不能严格按规定进行卡控关键作业程序,对反复出现的惯性问题,纠偏力度小,跟踪落实差,构成对安全生产的严重威胁。 2.提高车站安全管理控制能力的几点建议 车站安全管理,主要是指在车站各个生产过程中,通过采取各种安全措施,严格执行规章制度和作业标准,遵守劳动纪律和作业纪律,强化过程作业控制,消除不安全因素,从而防止发生人身伤亡事故和行车事故的一系列实施和监督手段。 提高人员素质,打牢安全基础 安全生产是一项复杂的系统工程,要搞好这项系统工程必须打下一个牢固的基础,这个基础就是人员素质。只有人员素质不断提高,才能不断适应铁路发展的要求,安全生产才有可靠地保证。 中间站站长既是中间站安全管理的组织者,又是安全生产活动的指挥者和普通参与者。中间站的安全工作是经常的、大量的、细致的,这些工作都离不开站长,同时站长还必须亲自参与并监控特殊情况下的关键作业程序,中间站站长本身的素质如何,对整个车站的安全生产管理有举足轻重的影响。为此,提高中间站站长的综合素质至关重要。车务站段应加强中间站站长的培训管理,注重培养后备站长,给他们提供一个提升的平台,必要时可引入竞争机制,选拔出称职合格的中间站站长;同时可组织各站站长走出去、请进来,互相交流学习,拓宽思路,取长补短,博采众长,有效提高他们的管理水平和技术业务水平。 随着技术设备装备水平的不断提升,行车组织的变化,对行车主要工种人员的技术业务素质也要求越来越高,不适应新形势下铁路安全运输生产的要求已逐步显现。因此要大力开展技术业务培训工作,创造浓厚的学习氛围。要针对新技术、新设备和新要求,组织形式多样的培训活动,注重实效,选树好技术业务能手和尖子,做到以点带面达到全面提高的目的。通过职工综合素质的提高,真正做到班组管理规范、职工业务过硬、安全有序,从而使安全生产步入良性循环发展的轨道。 加强基础建设,强化班组管理 抓企业管理,首先必须从基础抓起,抓基础也必须从班组抓起,所以班组管理是安全管理的出发点和落脚点。一是根据中间站管理要求,并结合自站实际情况,进一步完善、补充、制定各项管理办法、规章制度和考核制度,重点要加强《站细》的修订完善工作,逐步建立以《站细》为主体,各种作业办法和措施为延伸的规章制度体系,做到规范合理、重点突出、针对性和可操作性强,为安全生产提供制度保障。二是行车班组长既是行车指挥者,又是行车组织者,所以应选拔责任心强、技术熟练、以身作则、敢抓敢管,在工作中能起组织和带头作用的职工为班组长,使班组整体技术业务技能和班组长的行车组织指挥能力得到进一步提升。三是坚持开展班前预想、班中互控、班后分析总结活动,做到针对性的提前预防、作业中互控关键作业程序和班后的滚动提高。四是落实岗位作业标准,提高标准化作业水平,强化自控、互控、联控制度。五是以建设自控型班组为抓手,加强整章建制工作,进一步规范班组管理,落实自控型班组实施办法,培育一支素质过硬、自觉遵章守纪的生力军,为确保安全生产奠定坚实的基础。六是建立安全生产激励机制,实行安全联防经济责任制,落实个人保班组,班组保车站,车站保站(段)的包保责任制,实行层层包保,层层定责,以责考绩,奖功罚过,奖优罚劣,充分调动起全员安全生产的积极性。 加强安全管理,强化作业过程控制 狠抓过程控制,确保安全管理各环节全面受控 所谓作业全过程控制是指在整个作业过程中,所有参加作业的有关人员通过自控,明确控制项目、内容、办法及有关责任人员,实现作业岗位控制和程序控制,使作业全过程的每个环节都置于控制之下,进而保证作业安全质量的过程,所以严格标准化作业也就是作业程序的控制。 过程控制要立足于“预防为主、抓小放大、防患未然、防微杜渐”的理念,变重结果为重过程,变处理为预防。严格执行“自控、互控、联控、监控”制度,坚持以自控为核心,以互控、联控为重点,以监控为关键,对安全实行全员、全方位、全过程的动态控制是安全管理的控制中心,也是安全控制的有力保证。 加强安全风险管理,强化关键环节控制 在铁路运输的生产过程中,某一环节失控都可能导致行车事故的发生,就是说控制与失控同在,安全与事故并存。所以我们要把握安全与事故的内在联系,系统分析,排查研判。要结合自身安全生产的实际,根据本单位的生产组织、设备设施、人员素质的特点,人身安全等风险作为重点,把可能导致事故的管理风险、作业风险、设备风险作为关键,进行全面排查研判,全方位识别风险源和风险点,重点进行有效防控。一是加强重点作业的控制。对车站各项作业过程中薄弱部位、薄弱环节应加强安全控制。如施工作业组织、非正常情况接发列车、调车作业、停留车防溜和接发有特殊要求的列车等均需我们进行重点卡控。二是要加强安全隐患的超前防范,重点抓好苗头性、倾向性和规律性问题的防范和控制,同时要对惯性问题和倾向性问题的整改落实,尽力解决难点、关键问题。 树立安全管理的理念,确保安全持续稳定健康发展 安全生产得之于严,失之于宽。严格有效的管理是确保安全生产的前提。安全管理是个系统工程,涉及到方方面面,要分清主次,抓住主要矛盾,要敢于管理、善于管理。把科学管理的理念渗透到日常工作中,继续深化安全风险管理,按照“问题在现场,原因在管理”的思路,大力强化管理基础,解决重点、难点问题,推动各项安全工作严格落实,确保安全有序可控。 3.结束语 在铁路不断改革发展的新形势下,抓好中间站安全管理至关重要。面对中间站诸多实际困难,应进一步理清管理思路,以大力推进安全风险管理为突破口,加强风险排查、研判和控制。以加强安全源头管理、强化现场作业控制、严格安全检查监督为手段,采取针对性的控制措施,确保中间站运输安全生产的健康发展。 猜你喜欢 1. 铁路安全管理论文 2. 铁路施工安全论文 3. 铁路运输安全管理论文 4. 地铁安全管理论文

第一章 变电所主变压器的选择及主接线的设计一、变电所主变压器台数、容量及型式的选择1、变压器台数的选择据国际《35-110 KV变电所设计规范GB50059-92》有关条文规定,为保证供电的可靠性,变电所一般装设两台主变,当只有一个电源的变电所可由低压侧电网取得备用电源给重要负荷供电时,可装设一台,现时待设变电所有水电厂和220 KV变电所两个电源,故选择2台主变。2、主变压器容量的选择主变容量应根据5-10年的发展规划进行选择,适当考虑到远期10-20年负荷的发展,对城郊变电所,主变压器容量还应与城市规划相结合。并应考虑主变正常运行和事故时的过负荷能力。对选两台主变的变电所,每台变压器的容量一般按式Sn=(Pm为变电所最大负荷)选择:按5年发展规划:Sn=(MVA)按10年发展规划:Sn=(MVA)这样当一台主变停用时,可保证对70%负荷供电,考虑变压器的事故过负荷能力40%,而可保证对98%负荷供电,由于一般变电所大约有25%的非重要负荷,因此在一台主变停用时,仍能对一、二级负荷供电。3、 主变压器型式的选择变压器有油浸式和干式两种,一般在户外情况下采用三相油浸节能型变压器。具有三种电压的变电所,如通过各侧绕组的功率均达到15%以上时,多采用自耦变压器,以得到较大的经济效益。现待设变电所为郊区中间变电所,且只有110 KV和10 KV两个电压等级,所以待设变电所选择三相双绕组高阻抗有载调压油浸式变压器,查《设备手册》选择型号为 SFZ7系列110KV级双绕组有载调压变压器,其技术参数列于表1-1表1-1 SFZ7系列110KV级双绕组有载调压变压器技术参数表发展方案型号额定容量(KVA) 额定电压(KV) 损耗(KW) 阻抗电压(%) 空载电流(%) 连接组别高压 低压 空载 负载5年SFZ7-16000/11016000 110±8×年 SFZ7-20000/110 20000 110±8×二、变电所主接线的设计原则待设的110KV变电站为市郊中间变电站,是降压变电站具有110KV、10KV两个电压等级。高压侧为电源侧,有二回路,其中连接着110KV水电厂一个和220KV变电站一个的一回110KV线路,距离待设变电站分别为12KM和10KM。两电源之间存在15MW的功率交换,低压侧10KV为负荷侧,负荷性质分别为:I、II、III类。根据负荷性质,应设计20回10KV馈线其中包括四回备用馈线。变电所主接线的设计对电气设备的选择。配电装置的布置、工作的灵活性、继电保护以及运行的可靠性与经济合理性有密切关系,而电气主接线是变电所电气部份的主体,对变电所以及电力系统的安全、可靠、经济运行起重要作用。根据我国《变电所设计技术规程》规定:变电所的主接线应根据变电所在电力系统中的地位,回路数、设备特点及负荷性质等条件确定。并且应满足运行可靠、简单灵活。操作方便和节省投资等要求。现就主接线应满足的可靠性、灵活性、经济性三项基本要求说明如下:1、保证供电可靠性(1)、断路器检修时,不影响对用户供电;(2)、设备的母线故障或检修时,应尽量减少停止运行的回数和停运时间并保证对I类和II类负荷的供电;(3)尽量避免全变电所停运的可能性2、具有一定的灵活性(1)、调度灵活,操作方便,应能灵活地投入或切除某些元件,调配电源负荷,能满足系统在事故检修及运行方式下的调整要求。(2)、检修安全应能方便地运断路器,母线及继电保护设备进行安全检修而不影响电力网的正常运行及用户的供电。(3)扩建方便,应能容易地从初期过渡到最终接线,并在扩建过渡时,一次和二次设备等所需的改造最少。3、具有合理的经济性(1)投资省,主接线应简单清晰,以节省断路器、隔离开关等一次设备投资,要使控制、保护方式不过于复杂,以利于运行并节约二次设备的电缆投资。(2)占地面积小,电气主接线的设计要为配电装置的布置创造条件,以节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。(3)电能损耗,经济合理地选择主变压器的型式、容量和台数。避免两次变压而增加电能的损耗。综合以上所述,由于待设110KV变电所电源侧110KV有二回线路,低压侧10KV负荷侧负荷的性质分别为I、II、III类。根据负荷性质,必须保证重要负荷供电的连续性、可靠性,为此,拟定本次设计的主接线初步方案。三、变电所主接线初步方案A、技术比较(确定各级电压等级配电装置的接线方式)设计规程规定:110 -220 KV配电装置中出线一回时,采用不分段单母线或变压器-线路单元接线,当出线为2回时,一般采用桥形接线,当出线不超过4回时,一般采用单母线分段。出线回数较多,连接的电源较多,负荷大或污秽环境中,则采用双母线接线。6-10 KV配电装置中,一般采用单母线分段或单母线。如果单母线分段不能满足供电可靠性,则可采用双母线接线。现待设变电所中,其中110 KV侧连着水电厂和220 KV变电所2回进线,由于待设变电所中选用2台主变压器,故引出2回出线,因此采用桥形接线,而在10 KV侧有多个供电线路,为满足供电可靠性可采用单母线分段或双母线。1、变电所110 KV侧可能接线方案技术比较如下表1-2所示表1-2 变电所110 KV侧接线方案技术比较表接线方案内桥接线外桥接线接线图优点内桥接线一次侧可装设线路保护,倒换线路时操作方便,设备投资与占地面积少对变压器的切换方便,比内桥少两组隔离开关,继电保护简单,易于过渡到单母线分段接线,且投资少,占地面积少缺点操作变压器和扩建成单母线分段不如外桥方便,不利于变压器经常切换倒换线路时操作不方便,变电所一次侧无线路保护适用范围这种接线适用于进线距离长的终端变电所 这种接线适用于进线短而倒闸次数少的变电所或变压器采取经济运行需要经常切换的终端变电所以及可能发展为有穿越负荷的变电所技术比较结果经上述比较,由于待设变电所两回线路进线分别为12KM和10KM较短,且考虑到以后发展的需要,因此选用外桥接线2、变电所10 KV侧可能接线方案技术比较如下表1-3所示:表1-3 变电所10 KV侧可能接线方案技术表接线方案单母线分段接线双母线接线接线图优点 任一母线发生故障时,不影响另一母线运行。单母线分段比双母线所用设备少,系统简单、经济、操作安全可靠性比单母线分段高,运行灵活缺点 当其中任一段母线需要检修或发生故障时,接于该母线的全部进出线均停止运行 设备投资多,接线复杂,操作安全性较差适用范围多用于具有一、二级负荷,且进出线较多的变电所主要用于负荷容量大,可靠性要求高、进出回路多的变电所技术比较结果经上述比较,由于待设变电所负荷容量不大,在两种接线方式均满足可靠性的情况下,考虑到经济问题,因此选用单母线分段接线B、经济比较经过上述技术比较,可初步确定待设变电所的电气主接线。由于主变容量根据5-10年的发展规划进行选择,且选择不同容量的变压器其综合投资和年运行费用就不同,因此进行经济比较是很有必要的,初步拟定按5年发展规划和按10年发展规划两个方案对变压器进行经济比较。查《电气设备选择施工安装设计应用手册》,计算过程详看计算书,可得相关参数如下表1-4所示:表1-4 经济比较表方案号 综合投资Z(万元) 年运行费用u(万元)Ⅰ(按5年发展规划) (按10年发展规划) 112 比较结果 经上述比较,方案Ⅰ的综合投资和年运行费用都比方案II少,故选择方案Ⅰ(按5年发展规划)第二章 变电所自用电接线设计自用电接线包括从电源引接至所用电的全部网络,其中高压部分也是电站主接线的组成部分。所用电接线的基本要求与主接线大体相同,其中最主要的是供电的可靠性。对小电站还要力求接线简单、清晰、运行方便,并合理节省费用。现主要以电源的引接方式、接线的形式的供电网络三个层次给予说明,所用变压器选择。一、所用变压器的选择按设计题目要求,变电所自用负荷接两台100KVA考虑,因此所用变压器应装设两台容量为100KVA的变压器,为了节省一、二次设备的投资和占地面积,以及运行维护的方便。查表可选择SC9—100/10型树脂干式变压器,将其配置成可推拉式,装嵌在10KV高压柜内其技术参数列于表2-1表2-1 所用变压器技术参数型号 额定容量(KVA) 额定电压(KV) 损耗(KW) 阻抗电压(%) 空载电流(%) 连接组别高压 低压 空载 负载SC9-100/10 100 ±5% 4 Y/Yn0二、所用电的接线形式所用电的低压电路还具有相应的接线形式以满足可靠性等方面的要求。(1)由前面一章知,单母线分段有较高的可靠性,现决定采用单用单母线分段,二分段母线用自动开关和闸刀开关相联,分段自动开关在正常情况下处于分闸位置,当因故失去一个电源时,投入分段自动开关,由另一电源带全部负荷,这就是暗备用。为了满足I类负荷对恢复供电的紧迫要求宜设置BZT(备用电源自动投入)装置,以加速成切换过程和避免匆忙中的人为操作。两电源不允许在低压侧并列。三、负荷供电回路所用负荷的供电回路常用以下四种形式,直接或间接地从低压母线取电。(1)、一级辐射式供电每个回路有单独的隔离引接、保护和操作电器以避免影响主母线的正常运行,供电可靠性较高。一般只限于某些容量较大或较重要的公共负荷。(2)、二级辐射式供电二级辐射式供电的前提是负荷的分组,采用分组二级供电方式的优点是:A、便于供电的分组管理,方便运行维护;B、减小主盘的供电回数,提高一级辐射供电的可靠性;C、就地设置可大量节约电缆。向Ⅰ、II类负荷供电的分盘应采用有独立的引接闸刀开关的配电盘,以保证供电的可靠性和灵活性。(3)、干线式供电对一些相邻近的小容量III类负荷或同一用电设备的不同负荷可共用一组供电回路和电源电缆,直接在各负荷的操作电器的电源侧并接电源。(4)、环网式供电将干线式供电回路的末端接至另一电源,构成环式供电,环式供电用于重要负荷,但同样也禁闭环运行。综合考虑供电的可靠性、安全性、技术性和经济性决定采用:高压部分采用单母线分段,负荷配电采用一级辐射式、环网式混合供电。具体图样见图纸书上。第三章 短路电流计算及主要设备的选择一、短路电流计算根据设计的变电所电气主接线绘制出等值电路图,采用标么值计算,取Sj=100MVA;Uj=Up网络,对选择10KV~110KV配电装置的电器和导体,需计算出在最大运行方式下流过电气设备的短路电流,选取d1、d2两个短路点,计算过程详见计算书,各短路点短路电流计算结果见表3-1表3-1 短路电流计算结果一览表短路点 支路名称(KV)回路名称 次暂态短路电流I″(3)(KA) 短路电流(3) (KA) 短路电流(3)(KA) 1S短路电流I1(3)(KA) 2S短路电流I2(3)(KA) 4S稳态短路电流I∞(3)(KA) 短路电流冲击值i ch(KA)d1115 水电厂S=2×30MW/省网Xxt=∞ 短路点总电流Id∑ 水电厂S=2×30MW/省网Xxt=∞ 短路点总电流Id∑二、主要电气设备的选择在选择电气设备时应遵循如下的原则:1、导体和电器力求技术先进,安全适用,经济合理,贯彻以铝代铜,减小占地等政策。2、在选择导体和电器时应按正常工作条件进行选择,并按短路情况校验其动稳定和热稳定以满足正常运行、检修和短路情况下的要求。3、验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流,按本工程的设计规划容量计算,并考虑电力系统的远景发展规划按可能发生最大短路电流的正常接线方式进行计算。4、为了便于维修,减少备品备件的型号,设计时同一电压等级的导体和电器尽量采用同一品种。5、所选的导体和电器,应按当地的气温、风速、覆冰、海拔等环境条件进行校验根据原水电部86年颁布的《导体和电器选择设计技术规程SDGJ14-86》,对主电路所有电气设备进行选择和校验,选择结果列于下列各表中。表3-1 10KV高压开关柜一览表开关柜的型号KYN-10型BA1-10、16、25一次线路方案编号052327471819一次线路方案图用途型号及名称馈电左右联络所用 变压器 TV及避雷器(柜宽1000) 电容器柜(柜宽1000)SN10-10Ⅰ/630型少油断路器1SN10-10III/2000型少油断路器11LDJ型电流互感器 3 3 3UKI-12型电压互感器 3RN2-10型熔断器 3FZ型避雷器 3 3SCL-10型变压器 型电流互感器 3RN3-10型熔断器 3 型电容器 3外形尺寸(宽×深×高)mm 800×1500×2200 800×1800×2200 800×1500×2200 800×1500×2200额定电流(A) 630 2000表3-2: 导体选择结果一览表导线名称 型号 载流量(A) 最大允许应力110KV母线 LGJ-25/4 25210KV母线 LGY-100×8单条平放矩形铝母线 1454 69000000Pa10KV电缆 3XZLQ-185普通粘性绝缘三芯(铝) 771表3-3: 断路器选择结果一览表安装地点型号额定电压(KV) 最高工作电压(KV)额定电流(A) 额定短路开断电流(KA)动稳定电流(KA)4秒后热稳定电流(KA)110KV出线 SW 110 126 1200 21 53 21110KV分段 SW6-110110 126 1200 21 53 21主变110KV侧SW6-1101101261200215321主变10KV侧分段 SN10-10III 10 2000 40 130 4010KV馈线 SN10-10J 10 630 20 50 20表3-4: 电流互感器选择结果一览表安装地点型号 额定电流比2×600/5级次组合 额定二次负荷(Ω) 1秒后热稳定倍数动稳定倍数级 级主变110KV侧LCWD-102×600/分段 LCWDL-10 2×600/5 2 75 135主变10KV LDJ-10 3000/5 50 9010KV分段 LDJ-10 3000/5 50 9010KV馈线 LDJ-10 630/5 50 90表3-5: 高压熔断器选择结果一览表安装地点型号额定电压(KV)额定电流(A)最大开断电流(KA) 额定断流容量(MVA)备注10KV侧电压互感器所用变压器 RN3-10/50 10 50 50 20010KV侧电容器 RN3-10/50 10 50 50 200表3-6: 电压互感器选择结果表安装地点 型号 数量 额定变比 额定容量(VA)级 级 1级110KV线路侧TYD-1106个 110000/√3、100/√3、100/√3、1005010010KV母侧VKI122组 10000/√3、1000/√3、100/√33090280表3-7 隔离开并选择结果一览表安装地点 型号 额定电压(KV) 额定电流(A) 动稳定电流(KA) 4秒热稳定电流(KA)110KV侧 GW4-110 110 1250 50 20表3-8 电容器选择结果表安装地点 型号 额定电压(KV) 标称容量(KVA) 标称电容μF10KV侧 12 表3-9 支柱绝缘子选择结果一览表安装地点 型号 额定电压(KV) 绝缘子高度(mm) 机械破坏负荷(kg)110KV侧 ZS-110 110 1200 150010KV侧 ZL-10/4 10 160 第四章 无功功率补偿一、补偿无功功率的必要性。无功功率的主要消耗者是感应电动机、变压器和电焊机等。它们都需要无功功率来建立交变磁场。无功功率除发电机是主要无功功率电源外,线路电容也产生一部分无功功率。但上述无功功率往往不能满足负荷对无功功率和电网对无功功率的需要, 需要加装无功补偿设备。例如,同期调相机、移相电容器等,它们都是无功功率电源,这里仅谈,用移相电容补偿无功功率,即无功补偿问题。无功电源不足,交流系统电压降低,从而损坏用电设备,严重的会造成电压崩溃,使系统瓦解而造成大面积停电,还会使电能损耗增加,效率降低,限制线路的输电能力,因而补偿无功功率是保证电力系统安全运行的重要措施。二、提高功率因数的补偿方法1、采用同期调相机,同期调相机主要是空载运行的同步电动机,在过励磁情况下输出感性无功功率。与采用移相电容器相比,有功功率的单相损耗较大,具有旋转部分,需专人监护,运行时有噪音,但在短路故障时较为稳定, 损坏后可修复继续使用。由于其容量较大, 一般用于电力系统较大的变电所中, 工业企业较少采用。2、采用移相电容器,与采用同期调相机相比,移相电容器有下列特点:A、优点(1)、无旋转部件,不需专人维护管理;(2)、安装简单;(3)、可以做到自动投切,按需要增减补偿量;(4)、有功功率损耗小;B、缺点:(1)、移相电容器的无功功率与其端电压的平方成正比,因此电压波动对其影响较大;(2)、寿命短,损坏后不易修复;(3)、对电流的稳定性差;(4)、切除后有残留电荷,危及人身安全。待设变电所要求补偿后功率因数达到,而中间变电所负荷量不大,从技术性和经济性等综合考虑本所采用移相电容器补偿,详情请见计算书。三、电容器的补偿方式电容器的补偿方式的选择,首先要从减少大量无功功率的传输入手,其基本原则就是尽量使用户的无功负荷就地供应。工厂企业内部电容器的补偿方式,可分为个别补偿、分组补偿和集中补偿三种。1、个别补偿适用于低压网络,与单台用电设备装于同一回路,这种无功功率就地供应的方式,补偿效果最好,可以减少配电变压器的容量及配电线路的截面及其相应传输无功功率的有功损耗,但电容器的利用率低,常用于由较长线路供电、长期运行的容量电动机。1、 分组补偿电容器装设在车间变、配电室母线上,可提高电容器的利用率,但只能减少高压线路和配电变压器中的无功功率,而低压配电线路中的无功功率不能减少。2、 集中补偿电容器装设在工厂总降压变电所的母线上(一般装设在低压母线侧),这种补偿方式,电容器安装方便、运行可靠、利用率高。但不能减少工厂内部配电网络中的无功功率。综上所述,本变电所采用集中补偿的方式,分别装设在10KV母线两段侧。四、电容器的补偿容量的确定分别在低压母线的两侧并联电容器补偿,每侧补偿,型号为TBB310-750/50接线方式:单Y。第五章 变电所的防雷保护及接地网设计一、避雷针的布置和保护范围避雷针是变电所屋外配电装置和所内电工建筑物防护直击雷过电压的主要设施,变电所避雷针布置应考虑以下几个方面的因素:1、 避雷针和保护范围应保护到站内各电气设备。2、 避雷针和保护范围和地下连接点至10KV设备与主接地网和地下连点,沿接地体的长度不得小于15米。3、 独立避雷针不应设在人经常通行的地方,避雷电针及其接地装置与道路口等的距离不宜小于3米。4、 电压在110KV以上和配电装置,一般将避雷器装在配电装置和构架上,35KV及以下和高压配电装置和构架或房顶不宜装设避雷针,因其绝缘水平很低,雷击时容易引起反击,另外在变压器的门型构架上不宜装设避雷针。这是因为门型构架距离变压器近,装设避雷针后,构架的集中接地装置距离变压器和金属外壳接地点在地中距离难以达到不小于15米要求。二、避雷器的选择和校验避雷器是发电厂、变电所防护雷电侵入波的主要设施,避雷器的选择和校验是以《交流电气装置过电压保护和绝缘配合》为依据的。由于氧化锌避雷器一般是无间隙,避免了间隙电压分布不均的缺点;在过电压下动作后无续流通过;不用串联火花间隙, 其体积小、重量轻、结构简单在运行中维护方便、使用寿命长,造价也低等优点比普通阀式,磁吹阀式避雷器具有优越的保护性能,而且目前也具有逐步取代其他类型避雷器的趋势,因此,待设变电所各级电压的设备都选用氧化锌型避雷器来防护雷电侵入波的危害,并对各级电压的避雷器分别进行选择的校验,详细的校验过程参见计算书。表5-1: 避雷器选择果表安装地点型 号 避雷器额定电压(KV) 持续运行电压(KV) 雷电冲击8/20µs(10KA),峰值(KV)标称放电电流(KA) 直流1mA参考电压(KV)数量110KV母线侧 Y10WR-108/26810884268101572组主变压器中性点 组10KV母线侧 Y5WZ-17/45组三、接地装置1、接地电气设备和线路的某些部分通过接地装置与大地紧密连接起来,是保证供用电系统安全运行的主要措施之一。接地装置由接地体和接地线两部分组成。接地类型如下:1、工作接地 为了保证电气设备正常和事故情况下能可靠工作而进行的接地,如发电机、变压器中性点接地。2、保护接地 是将电气设备正常运行中不带电的金属部分与接地装置间作良好的金属连接,防止在电气设备绝缘损坏外壳带电时发生人身触电事故。3、冲击接地 即防雷装置的接地。由于雷电流的幅值大,作用时间短暂,故接地装置在冲击电流作用下呈现的电阻值与工频接地电阻值有所差别。2、接地网为了降低接触电势和跨步电势,使其不超过规定值。发电厂、变电所的接地装置在充分利用了自然接地体之后,还应装置人工接地体。一般情况下,发电厂、变电所接地网中的垂直接地体对工频电流散流作用不大。避雷针、避雷器和避雷线附近加强集中接地和散泄雷电流之用。接地网的外边缘应闭合,做成圆弧形,圆弧的半径不宜小于均压带间隔的一半。接地网内应敷设水平均压带。接地网的埋深一般采用米或米。接地网的边缘经常有人出入的走道外,应铺设砾石、沥青路面或“帽檐式”均压带综上所述,站区敷设水平接地体为主,辅以垂直接地极,主地网用Ф50镀锌圆钢,若土壤电阻率高,为满足接地电阻要求,可考虑外引接地网及深井接地极并施加降阻剂。第六章 变电所电气总平面布置变电所内设备布置型式采用常规户外设备单列中型式:110KV设备及主变压器布置在室外。由于两电源点都位于所址北侧,考虑110KV进线方便的需要,110KV开关布置在所内北面。同时,负荷在变电所的东侧,10KV配电装置亦设在变电所内的东边,便于出线。而中央控制室和辅助厂房在南边,门口正面对着公路,方便运输。变电所电气总平面布置详见附图:“变电所总平面布置图”;变电所接地网布置详见附图:“接地网布置图”。设计参考资料:《电力工程设计手册》——水利电力出版社《电气设备选择施工安装设计应用手册上册》——中国水利水电出版社 刘宝林主编《发电厂电气部分》——西安电力学校 卫斌编《电力工程设备手册》——中国电力出版社《无间隙氧化锌壁雷器选择手册》——中国电力出版社

真空断路器操作过电压对电机产生的危害及其所采取的措施论文

[摘 要] 通过对真空断路器操作过电压的产生机理以及我国目前生产的保护设备的技术参数的分析计算,提出了真空断路器产生截波过电压对电机产生的危害及其所采取的措施,以及装设过电压保护器后对电机产生的影响,特别在电机回路中应用真空断路器时,除具有完善的保护措施外,还应注意一些其它问题,使真空断路器的优良性能得到充分发挥。

[关键词] 真空断路器 操作过电压 电机 回路 危害性 对策

近年来,真空断路器在电力系统中应用越来越广泛,由此而产生的一些问题也引起人们的关注。由于真空断路器在截流、重燃或三相断开时会产生操作过电压,其操作过电压幅值可以使电机等设备绝缘击穿,相间导体闪路,引起事故扩大,造成不应有的损失,人们逐渐认识到这种危害的严重性,于是开发出了多种用于限制真空断路器操作过电压的设备,如金属氧化物避雷器、阻容吸收器、组合式过电压保护器等产品,但由于选用不当或保护设备技术性能的不适用或未考虑被保护设备的特殊情况,运行时的事故仍时有发生。

1、真空断路器操作过电压对电机产生的危害

在真空断路器前后两侧均存在着电感、电容,电感则为电机的等效电感和导体及变压器的等效电感; 电容为导体对地及相间的等效电容、电机的等效电容等。真空断路器开断电机回路时产生截流过电压、多次重燃过电压及三相同时截流过电压等三种危害。

1、1截流过电压

由于真空断路器有良好的灭弧性能,当开断小电流时,真空电弧在过零前就会熄灭,由于电流被突然切断,其滞留于电机等电感绕组中的能量必然向绕组的杂散电容充电,转变为电场能量。对于电机和变压器,特别是空载或容量较小时,则相当于一个大的电感,且回路电容量较小,因此会产生大的过电压,特别是开断空载变压器时更危险。从理论上讲可以产生很高的过电压,但由于触头和回路中有一定的电阻产生损耗以及发生击穿,对过电压值有相当的抑制作用,但这种抑制作用是有限的,不能消除在切断小电流时出现的过电压。因此特别对感应负载在采用真空断路器作为操作元件时,应加装过电压保护设备。

1、2多次重燃过电压

多次重燃过电压是由于弧隙发生多次重燃,电源多次向电机电容进行充电而产生的。在真空断路器切断电流的过程中,触头的一侧为工频电源,另一侧为LC回路充放电的振荡电源,如果触头间的开距不够大,两个电压叠加后就会使弧隙之间发生击穿,断路器的恢复电压就会升高。如果触头开距增的不够大,就会发生第二次重燃,再灭弧,再重燃以致发生多次重燃现象,多次的充放电振荡,触头间的恢复电压逐级升高,负载端的电压也不断升高,致使产生多次重燃过电压,损坏电气设备。实验证明,电机匝间绝缘的损坏主要是由于真空断路器多次重燃引起的电压逐级升高造成的,特别是在切断电机的'启动电流时极易发生过电压。

1、3三相同时开断过电压

三相同时开断过电压是由于断路器首先开断相弧隙产生重燃时,流过该相弧隙的高频电流引起其余两相弧隙中的工频电流迅速过零,致使未开断相随之被切断,在其他二相弧隙中产生类似较大水平的截流现象,从而产生更高的操作过电压,所产生的过电压是加在相与相之间的绝缘上。在开断中小容量电机或轻负载情况下容易出现三相同时开断电压。

2、电机回路中应用真空断路器应采取的措施

由于电机绕组存在较大的电感量,以及绕组的匝间电容、对地电容和杂散电容的存在,相当于一个LC振荡回路,根据真空断路器操作过电压产生的机理,当切断小电流时容易产生过电压危害电机绝缘及回路电器设备,因此必须采取措施限制操作过电压,以保护电气设备能安全可靠地运行,同时扩大真空断路器的应用范围。目前国内采取的措施有装设金属氧化物避雷器(MOA)、三叉戟过电压保护器(TBP)、组合式过电压保护器(JPB)等,以上三种设备均采用氧化锌阀片作为主要元件,各保护设备的主要技术参数如表1所示。

式中,K为冲击系数,取K=

对6kV电动机和发电机,Us=(kV)

对10kV电动机和 发电机,Us=(kV)

电机运行时的试验电压: Us′=

对6kV电机,Us′=9kV(有效值),冲击值Us″=

对10kV电机,Us′=15kV(有效值),冲击值Us″=

根据绝缘配合规程的要求,耐受电压水平最小应超出保护水平15%,同时由于在10kV及以下系统中不接地或经过消弧线圈接地,且当发生单相接地时,健全相电压升至线电压,并允许运行2h,这种情况下将使避雷器严重过热而损坏。从电机试验电压计算值及表中所列的保护水平看,MOA避雷器保护电机的水平最差,TBP和JPB虽好于MOA,但裕度太小,保护性能仍不理想,因此,当真空断路器产生操作过电压时,不能很好地保护电机。

目前有些厂家研制并生产了旨在限制真空断路器操作过电压危及电机绝缘的新产品RC阻容吸收器,它可使绝大多数电路的操作过电压降至电源电压峰值的2~倍以下。目前有三种形式的RC保护器,即中性点直接接地的普通型RC保护器; 中性点不接地型RC保护器; 双路RC过电压保护。普通型RC保护器存在着当单相短路时电容电流过大导致馈电回路全部跳闸,特别对于有高频分量的场所,使得RC保护器电阻烧损; 不接地RC保护器虽然解决了因电容电流过大而跳闸以及烧电阻的问题,但对于相对地之间的高频振荡没有消除,使得事故发生率略高;双路RC过电压保护器既解决了对地电路中的高频振荡,又解决了对地电流过大和R-C装置电阻烧损问题。

但是不管哪种RC保护器,当它应用在不接地系统中时,按规程要求在电容电流不大于3~4A时,可带负荷运行2h,其RC回路中的电容无疑增大了回路的电容电流,如果超过或接近规程规定值则可能需要装设消弧线圈或接地电阻,增加了设备和投资,因此应对其进行正确分析和选用。

根据各厂家的资料,RC装置中电容量为μF,电阻为100Ω,其容抗为Xc=1/ωC,ω=2πfn。其电容电流在10kV回路中为:

Ic=Ue/Xc=Ue2πfnC

=10×2××50×

=(A)

在6kV回路中电容电流为:

Ic=6×2××50×(A)

从以上计算可知,每台RC装置的电容电流将达到之间。如果在一条母线上连接着5~10台RC装置,再加上电机回路的电容电流有可能超过规程规定的允许值,则在电机中性点必须装设消弧线圈或电阻以保护设备的安全运行。因此,在电机回路特别是在发电机回路中选择设备时,不仅要考虑电机回路的电容电流,同时要考虑分支回路的对地电容和用于保护真空断路器的RC装置的电容电流,这一问题往往被设计人员及厂家、运行管理人员所忽视。

3、发电机回路中应用真空断路器应注意的一些问题

目前生产的真空断路器大多数为普通配电型真空断路器,已有不少单位在一些中小水电机组、电机回路和企业小型机组中广泛采用,用户也感到比使用少油断路器简单、方便、无维护工作量、尺寸小、安装更换快等优点,也考虑了装设过电压保护装置。即使这样,在发电机回路中装设普通配电型真空断路器仍存在一些缺点和不足①发电机随着运行时间的延长,其绝缘水平逐渐下降,真空断路器的操作过电压与电机的绝缘水平配合几乎没有多少裕度; ②发电机回路断路器的技术性能要求比较严格,使用条件严酷,如切断直流分流标准要求发电机断路器切断直流分量值为大于60%或80%的额定开断电流,普通配电型真空断路器很难达到; ③由于发电机本身的电容量(水轮发电机大于汽轮发电机),加上较长的引出线及分支线产生的电容量,如果使用RC过电压保护器,还应加上保护器的电容量,使在发生单相接地时电容电流较大,就会引起不必要的跳闸或在中性点增加设备(如消弧线圈、接地电阻等),从而会引起断电保护复杂化。

在工程的初步设计阶段,重要的工作之一就是设备选型,为了选择合适的设备有必要对发电机的电容电流作出初步估算。计算发电机电容值有多个不同的公式,有些则需应用电磁计算的有关参数,在初步设计时应用受到一定的限制,因此可采用比较简单的美国GE公司的计算公式:

Cf=3KdSn/ √Un(1+)

式中: Kd为对有阻尼的凸极电机取; Sn为发电机容量; Un为发电机额定电压。

求得发电机的电容后,可根据发电机的额定相电压Ux求得电机的电容电流: Icr=ωCfUx×10-6

式中: Ux为发电机额定相电压(V)。

通过对发电机回路电容电流的计算,以及其他条件,可确定发电机回路是否采用真空断路器,若采用真空断路器,采用何种限制操作过电压的措施,以及确定发电机中性点接地方式。

4、结语

通过对真空断路器操作过电压的产生机理以及我国目前生产的保护设备的技术参数的分析和计算,指出了在电机回路中装设真空断路器时,必须有完善的保护设备来限制真空断路器的操作过电压,更好地保护主设备,才能不断地扩大真空断路器的使用范围,使电力系统安全、可靠、经济地运行。特别是在发电机回路中使用真空断路器时,更要慎重,不可盲目使用,除具有完善的保护措施外,还要考虑其绝缘水平配合、发电机回路的电容电流、切断直流分量的要求等因素,使真空断路器的优良性能得到充分发挥。

参 考 文 献

1.王秀梅等.真空断路器.北京: 机械工业出版社.1983

2.电机工程手册.北京: 机械工业出版社.1997

3.张文渊.真空断路器合闸弹跳的危害性及对策.电气时代.2001(11)

4.谢书勇.在电网中运行的真空断路器的操作过电压.高压电器.1997(3)

5.穆建新.真空断路器在电机回路中的应用.中国农村水利水电.2001(6)

五. 无功补偿无功补偿应根据分散补偿和集中补偿相结合原则进行配置,二次侧功率因数应根据用户性质测定。根据《电力系统电压质量和无功电力管理规定》的要求,在最大负荷时,一次侧不应低于。《城市电力网规划设计导则》要求,110kV变电所无功补偿一般取主变容量的1/4~1/6,实际上城区内10kV线路较短,且大部分为电缆网,无功容量较充足,因此以补偿主变损耗为主。变电所无功补偿为主变容量的8%~15%即可,当采用高阻抗变压器时需取较大值,投切时,10KV电压波动约为,满足小于的要求。六. 10kV中性点运行方式长期以来,我国10kV配电网大部分采用中性点不接地方式,它的最大优点是发生单相接地故障时并不中断向用户供电。随着配电网的扩大,电缆线路的增多,电网对地电容电流大幅度上升,直接威胁着电力系统的安全运行。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,电容电流超过10A时中性点应改为消弧线圈接地。九三年起为配合变电所无人值班,国内研制了多种自动跟踪消弧线圈补偿装置,其原理大同小异,基本上都在原调匝式消弧线圈的基础上增加控制装置,由于其原理相对简单,可以运行于全补偿状态,工艺要求低,因此目前市场占有率较高,其它还有调隙式、直流偏磁式、调容式等,均由于各种原因难以进入实用状态。顺便说一下,目前有厂家在消弧线圈调谐装置中附加接地检测装置,其原理与出线保护装置中的接地检测装置是一致的,但使用时二次电缆需增加很多,不宜采用。消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。当主变无中性点引出时,结合变电所的所用电,在10KV母线上设置接地(曲折)变压器。近年来,国内各大城市10kV中性点改用电阻接地的越来越多。采用电阻接地,单相接地故障时动作于跳闸,健全相过电压倍数可限制在倍以下,进一步降低弧光过电压,电网可采用绝缘水平较低的电气设备,提高设备运行条件和提高人身安全。目前中性点电阻值大致有Ω(上海)、10Ω(北京、广州)、16Ω(深圳),电阻值大小取值各有利弊,从各地运行情况来看,都是可行的。但在以架空线为主的电网中应慎用电阻接地。七. 过电压保护根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,变电所应设有防止直接雷和雷电波侵入的过电压保护措施。全户内变电所采用屋顶避雷带防直击雷,屋顶避雷带采用-40×4镀锌扁钢或8圆钢,半户内变电所设独立避雷针对主变进行保护。八. 接地变电所接地方式以水平接地体为主,辅以垂直接地极,主接地网采用-50×6镀锌扁钢,布置上尽量利用配电楼以外的空地,深埋接地极。变电所主接地网的接地电阻应不大于欧姆。考虑到微机保护监控系统对接地要求较高,二次设备室及10kV二次电缆沟接地采用25×4铜排。当110kV采用GIS时,110kV配电装置室也需采用铜排接地。九. 防污等级根据《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》,户外电气设备取污秽等级2级,爬电比距。对于户内设备,该标准中没有规定,但参照《高压开关设备的共用订货技术导则》,可取瓷质材料,有机材料。当户外设备户内安装时,可取。十. 保护监控无人值班变电所设计与常规变电所最大的不同点在于二次监控设备必须满足现场无人值班要求,目前采用微机保护基本上没有多大疑义了,而监控方式通常有两种模式:1. 采用综合自动化系统2. 采用常规二次保护加RTU应该说,两者都能满足无人值班的要求,后者结构简单、造价低廉,但采用综合自动化系统技术上更先进,集成化程度更高,更易于做成面向对象的层次结构,从技术上讲是发展方向。随着计算机技术、自动控制技术的不断完善和成熟,综合自动化设备性能日趋稳定,价格逐渐下调,应作为新建变电所的首选系统,而后者可以作为老变电所改造用。采用综合自动化,就应该采用分布式结构(10kV保护装置安装在开关柜上),以充分发挥其功能,减少二次电缆,降低造价,但分布式保护装置应解决配电装置室的散热通风及电磁干扰问题。作为无人值班变电所,所内不宜设置固定的计算机监视设备(后台机),但应设置能与现场维护调试用便携式计算机相适应的硬、软件接口。另外,为了运行维护方便,变电所遥测、遥信、遥控量和当地显示量应按《无人值班变电所设计规程》进行设置,加以统一化、标准化。十一. 交流所用电和直流系统1. 交流所用电变电所宜设置二台所用变压器,容量为80~100KVA。当变电所设置三台主变时分别接入#1、#3主变低压侧母线,设置二台主变时则分别接入其低压侧母线。所用电采用中性点直接接地TN系统,额定电压380/220V,采用单母线分段接线。2. 直流系统直流电源宜采用一组220V蓄电池,容量应满足全所事故停电2h的放电容量,一般为100AH,单母线接线。蓄电池组宜采用性能可靠、维护量少的蓄电池,如阀控式密封铅酸蓄电池等。直流系统应具有自动调节功能,充电装置实现智能化实时管理,并应设置一套微机直流接地监测装置。十二. 建筑物变电所所址标高应高于频率为2%洪水位,变电所土建应采用联合建筑并按最终规模一次建成,建筑物的建筑风格、外墙面装修与周围环境相协调,内装修应简化实用。建筑物不宜设通长窗,如城市规划要求或采光需要底层可设置假窗或高窗。变电所的防震、消防、通风应符合国家有关规定。按无人值班要求变电所附房应从简设置,110kV变电所规模为二台主变时建筑面积应控制在700M2(主变放户外)及900M2(主变放户内),占地面积1600 M2,三台主变时建筑面积应控制在1200M2(主变放户外)及1500M2(主变放户内),占地面积1900 M2。十三. 结论1. 变电所主接线应力求简化,宜优先采用线路变压器组接线。2. 中等城市变电所宜设置二台主变,大城市可设置三台主变。3. 为保证10KV母线电压在合格范围内,应采用有载调压变压器。4. 变电所无功补偿宜取主变容量的8%~12%,当采用高阻抗变压器时需取较大值。5. 变电所优先采用半户内布置(主变布置在户外)。6. 110kV应尽量采用装配式结构,慎用GIS。7. 10kV以架空线为主的系统中性点应采用消弧线圈接地,消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。全电缆网系统中性点采用低电阻接地。8. 新建变电所监控装置应优先采用综合自动化系统,保护装置应采用分布式结构。9. 直流系统宜设一组100AH蓄电池组,交流所用电宜设置二台,所用变压器应与接地变相结合。。10. 建筑物装修应简单实用,布置上尽量减少占地面积和建筑面积。

输配电线路毕业论文

简单来说...就是弄高压电线的....

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。

第六章油库配电设施和线路油库输配电设施和线路的作用是输送电力,它把发电厂、变电所和用电户连接在一起构成电力系统。分架空线路、室内外布线和电缆线路三大类。电力网中,从发电厂将电能输送到变电所的高压架空电力线叫做输电线,电压等级一般为36kV及以上;从变电所将电能送至配电用变压器的架空(或电缆)电力线,叫做高压配电线,电压等级一般为10、6kV;从配电变压器将电能送至各个用电点的低压电力线,称之为低压配电线,按我国标准其电压等级一般为0.38、0.22kV。 输电导线的选择是供电设计的重要内容之一,为了保证供电安全、可靠、经济合理和对供电质量的要求,必须正确合理地选择输电导线的型号和截面。输配电线路的敷设则是保证电气设备正常运行、保障人身安全的另一重要因素,特别是对于存在可燃性混合气体的爆炸危险场所,输配电线路的敷设更是影响石油库安全的关键因素之一。第一节 石油库变、配电所的布置与设计 石油库供电系统的特点是:一般情况下供电量不是很大,库内变配电所的配电设备不是很多,其变配电所的电源进线一般在10kV及以下。但是,石油库供电可靠性一般要求较高,其安全性要求更为严格。因此对石油库变配电所的建设,配电设备的安装和供电线路的敷设等,必须严格按照有关规程的规定和要求。对石油库供电系统的运行维护和管理,也必须遵守有关规则和要求。 一、建筑位置 (1)变配电所尽量靠近负荷中心,使电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量尽量减少。但是,变配电所与其他建(构)筑物之间的防火安全距离应符合《建筑物防火设计规范》的要求。室外变、配电所与其他建(构)筑物之间的防火安全距离见表6—1。汽车加油机、地下油罐与建筑物、铁路、道路的防火间距见表6—2。第135页(2)进出线方便。一般要求变、配电所的电源进线,应尽量选接在供电可靠、电压稳定的国家工业电网上。 (3)变、配电所和控制室应布置在爆炸危险区域范围以外,当为正压室时,可布置在1、2区内。日库内总变配电所及发电机厂房与爆炸危险环境水平距离应大于30m,在洞库爆炸危险环境内,不宜设置配电室。 (4)变电所的变压器间与1级场所建筑物的门窗或孔洞之间的最短路径应大于10m;与2级场所应大于6m。变电室的变压器间必须满足上述距离要求,否则,配电室的门应安装自动关闭装置,窗应是固定密封的,但与l区的距离应大于6m,与2区应大于3m。 (5)石油库泵房配电间一般与泵房建在一起(用实墙隔开),隔墙上装有便于联系的密封玻璃窗,同时配电间要尽量建在泵房的上风位置。 (6)变、配电所的位置还要考虑不影响石油库今后的扩建。 二、建筑结构 位于1、2区附近的变、配电所和控制室的室内地面,应高出室外地面0.6m。电压为10kV以上的变、配电所,应单独设置。电压为10kV及以下的变、配电间与易燃油品泵房

线路绝缘在线监测毕业论文

可以写最新的电气技术研究,开始也不会的,还是学长给的文方网,写的《基于节能理念的建筑电气施工初探》,很快就通过了。关于电气防火安全检测工作的实践与思考浅析建筑电气的设计与安装电气二次设计中的问题与有效措施分析浅析电气自动化在电气工程中的应用创新驱动 电气新技术与能效应用“正泰杯”第六届全国电气工程师论文大赛征文通知电厂电气设备的检修与管理辽宁后仙峪镁电气石热处理改性及其磁性研究电气石改性沥青混合料路用性能电气石颜色标型特征新型材料电气石对酸性溶液中镉离子的吸附煤矿电气安全关键技术研究 优先出版《引进设备电气技术》杂志征稿启事关于民用建筑电气设计中的节能措施探讨 优先出版建筑电气工程主要能源节能技术的分析 优先出版浅谈机械电气一体化设备安装技术要点 优先出版建筑电气中照明节能设计分析 优先出版基于改进杜邦分析法的平高电气经营绩效评价加拿大电子电气产品市场准入制度浅析浅谈高等职业院校电气控制课程实践教学校园电气设备故障排查的方法与步骤变电站电气误操作的因素及防范措施贺《建筑电气》创刊三十周年工业生产中电气设备的故障及维护的探讨土建工程与电气安装工程的施工要点分析建筑电气安装工程质量保证措施研究电气石在水处理方面的应用智能建筑的电气接地舰船电气火灾用新型消烟剂的研制高压电气设备绝缘在线监测研究上海Buick轿车的电气系统探讨电气的自动化在电气工程中融合运用机床电气故障维修与电气图分析电气工程中的电气自动化技术探析机床的电气图分析与电气故障维修电气工程及自动化工程的发展前景探讨浅谈预防建筑电气安装中常见质量通病基于CATIA电气元件库的设计与实现2013年《中国电气工业100强特刊》征稿启事创新驱动 电气新技术与能效应用 “正泰杯”第六届全国电气工程师论文大赛征文通知分析电气的自动化在电气工程中的融合运用谈建筑电气安装工程常见问题及解决办法

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电气自动化毕业论文开题报告范文

引导语:近些年我国电气自动化专业技术的发展得到了很大的成就,已经被推广至制造业的应用中。下面是电气自动化毕业论文开题报告范文,供大家借鉴。

摘要: 我国自动化技术发展非常迅速,在冶金业中的应用我国已经自主开发出了具有世界领先水平的核心控制软件。本文从物联网技术、数学模型、自动化系统的集成与创新以及能源管控一体化对冶金工业自动化技术作了更深入的分析。

关键词: 冶金;自动化技术;发展

近些年我国自动化专业技术的发展得到了很大的成就,已经被推广至制造业的应用中。并且基于计算机技术的自动化技术应用在经济效益和社会效益中有很显著的成果。本文主要以冶金工业自动化技术为主进行分析。

物联网技术在冶金企业中的应用

继计算机、互联网与移动通信网之后,物联网被认为是世界信息产业的第三次浪潮,其具有广阔的发展前景。但是目前对物联网的研究也仅仅停留在概念阶段,物联网在冶金工业领域的应用存在很多问题,主要表现在以下两个方面:

(1)研制生产关键特殊传感器――工业用传感器。工业传感器能够对物体的状态和变化进行测量或者感知,并将其转化为计算机能够处理的电子信号。工业自动检测和自动控制实现的首要环节就是研制生产工业用传感器。在现代工业自动化生产中,必须注重自动化生产过程中的各个参数的监视和控制,从而确保设备能够正常工作,并且使产品的质量达到最佳效果,而对各个参数的监视和控制就是通过各种传感器来实现的。因此,质优价廉工业传感器有助于现代化工业生产体系的构建。

(2)通过工业无线网络技术布局和建设工厂传感网。工业无线网络将传感器技术、现代网络及无线通信技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术等结合起来,它是一种由大量随机分布的、具有实时感知和自组织能力的传感器节点组成的网状网络。继现场总线之后,工业无线网络技术是工业控制系统领域又一热点技术,它能够使工业测控系统成本得以降低并且能够使工业测控系统应用范围得以提高。工业无线网络技术引起许多国家学术界和工业界的高度重视。

过程控制数学模型在冶金自动化中的应用

冶金自动化的不断突破是离不开数学模型的。如果把数学模型这项技术掌握了,就拿到了自动化的主动权和话语权。因此,要想生产国家急需的钢铁产品,就需要高水平的自动化技术做支持,而发达国家在自动化技术发展上比较成熟,他们为了某种目的是不会将其高端技术转让出去的,他们所转让的技术基本上都是过时的要不就是有条件限制的技术。到目前为止,我国的冶金自动化已经发展到一定的水平,开展高端冶金自动化领域数学模型的自主创新条件基本成熟,能够满足市场的广泛需求。另外,我国已经构建了一个富有技术创新能力的团队,为数学模型的自主创新创造了良好的基础条件。数学模型是对象表征的控制,是对象可执行的表述,数学模型与信息技术、工艺能力以及自动化技术进行有机结合,从而使得数学模型的优势更能充分的发挥出来,因此,数学模型通常被称为自动化与信息化的核心技术。我国钢铁工业要想生产出国民经济发展需求的钢材品种,就需要建立高可用性和高精度的数学模型。高可用性和高精度的数学模型能够确保产品的质量以及节能效果,促进产品可持续发展。

过程控制数学模型在国内钢铁行业的应用与发展,目前还刚刚起步,方兴未艾,随着需求的发展,未来的数学模型还有着极大的发展空间。从现在起,形成社会的关注,这对数学模型的未来发展,会起到一定的积极作用。打破数学模型的神秘感。相信自己的力量,鼓足自己的信心,模型应用从低级向高级逐步发展,不断积累技术,不断培养人才,踏下心来,抓上几个项目,就一定能搞出名堂来,收到明显的经济效益与社会效益。发展以数学模型为核心的自动化技术,是落实“科技创造未来”的具体体现,也是我国钢铁工业实现新的腾飞的助推器。在过程控制数学模型的研发与应用上,要实现重点突破,开发出有中国特色的数学模型产品与技术,走出一条“研制一批,储备一批,生产一批”以科研促生产、以生产出产品、以产品保应用的新的可持续发展之路来。

以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新

目前,我国冶金工业自动化系统的建设,许多都处于开环控制或局部闭环控制阶段。而要实现真正意义的自动化系统的集成与创新就要在全过程方面实现真正的闭环。当然,这还要涉及到有关执行机构、检测单元等方面的支持与配合。其核心是国产化的技术与产品,并广泛采用国内外其他先进技术做支持,以保证整套系统的品质与质量。如果仍然还是停留在实现局部闭环控制上,就不能真正称之为系统的集成与创新。以国产化创新型产品与技术为核心的自动化系统的集成与创新是在控制系统、控制工程设计和组态软件、工业通信网络、制造管理和执行软件等多方面的基础上,通过集成与优化,实现真正意义上的生产管控一体化和生产过程控制智能化。

能源管控一体化建设

冶金工业是耗能大户,能耗将制约冶金工业的发展,我国冶金工业也正面临着由粗放型向精细化转型。以耗能来核定产能,或许将成为可能。所以整个冶金工业的节能降耗、低碳减排工作十分繁重,利用自动化技术来实现降低能耗,是冶金工业节能减排、实现绿色工厂的重要手段之一。

冶金企业能源管控一体化建设,如果只停留在数据采集阶段,那么意义不大。这也是目前已经普遍实现的事实。针对冶金工业能源管控的特点,一是耗能大户,二是在冶金生产过程中,又伴生出大量的可燃性气体,如焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等。所以能源管控的工作重心是能源使用管理的优化、二次能源的安全合理使用、多种能源介质统一平台操作、改变传统的能源计量方式以及能源安全管理预警等。能源管控中心建设的特点是控制模型和管理模型的融合。

参考文献:

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摘要: 电气自动化是电气工程中的一个分支,全称为电气工程及其自动化,其在各个行业都有着非常广泛的应用。本文笔者结合自身工作实践经验,从电气工程与电气自动化设计原则与设计特点、电气自动化应用的构成形式、电气自动化在电气工程中的应用以及电气工程中自动化技术的应用优势等方面对电气自动化在电气工程中的应用进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。

关键词: 电气自动化 电气工程 应用

前言:电气自动化技术作为一项知识密集型技术,其需要工程师有着较高的技术水平。不断地从电气系统的实际应用出发,深入研究电气自动化装置,熟悉其构成,在遵守规程的基础上,不断地完善该自动化装置的图纸,让系统更加的严密、富有逻辑性。同时,还要加强实际应用中对该装置运行规律的进一步探索和经验积累,让电气自动化更加完善、更加成熟。

1 电气工程与电气自动化设计原则与设计特点

电气工程中电气自动化应用的设计原则

首先最大程度满足生产产品和工艺在电气自动化的要求,这是电气自动化设计的总原则。其次电气自动化设计需要妥善处理好电气与机械之间的关系,这就是电气自动化设计的目标,即实现自动化设计的要求。再者设计中要正确选用电子设备,尽可能保证自动化设计的美观与质量可靠,操作简单安全。

电气自动化的设计特点

电气自动化设计的原则在于经济实用,更好的服务于人们的生活以及各个行业领域的生产。那么自动化设计的特点在于通过电子设备的相应连接,实现相关功能的自动化。通过微型计算机的连接,实现控制与管理的智能化与人性化,为现代化的生活创造便利。

2 电气自动化应用的构成形式

电气自动化系统的构成

一般的电气自动化系统包括以下几个方面,首先是传输信号的接收部分,通过相应的简单操作来实现电气设备信号的输入;其次为设备的信号处理部分,对于相应的传输信号进行处理;最后为电气设备的信号输出部分,用作输出处理信号。

电气自动化系统中微型计算机的导入

微型计算机导入自动化系统,可以实现系统的自动化记录与分析自动化系统的运转反馈,并根据相应的运行趋势进行判定其误差与内部发展情况。此外,计算机的应用越来越广泛,基本应用于各个领域之中,在电气自动化系统中也不例外,同过微型计算机的引入,使得电气自动化系统的控制更加的智能化与人性化,更加适应于电气自动化系统的发展。

3 电气自动化在电气工程中的应用

电气自动化电网调度的应用

电气工程中电网调度是指通过电网调度的服务器以及相应的电气自动化系统来实现电网的调度自动化。这种自动化系统设计的主要功能有,首先通过对于电网运行中的经济调度实现电网的安全稳定运行;其次通过对于相应的电力生产过程数据的监测、分析,实现电力系统负荷的自动预测;另外通过相关数据的显示,可以迅速有效的确定电网系统的故障点,使得排除故障的过程更加的有效率。

电气自动化在发电厂发散监控系统的应用

发电厂的分散监控系统通过以太网、过程控制单元以及相应的数据通讯网来实现,在实际运行中,发电厂的发散监控系统一般使用分层结构布置。其中,发电厂发散监控系统中过程控制单元是指实际运行生产中的单元,通过监控生产单元的热电阻、脉冲量等信号,通过对相应单元的实时监控,对于所监测信号的及时处理,对于一些相应的数据进行及时处理,最终实现整个发电厂生产过程的检测与控制。

电气自动化在变电站中的应用

变电站中自动化技术的应用主要是指通过变电站中通过结合应用信息处理技术与自动化控制技术以及相关的传输技术,通过计算机装置的引入,形成的变电站的运行管理的自动化系统。这种系统的主要特点在于:通过微机化的设备来取代之前的电磁时设备;以智能化的操作界面代替原来的实时人工操作;以高效安全的生产理念取代原有的不发达的生产状况。变电站中电气自动化系统主要包括自动测量装置、自动监控设备、以及简单的开关操作设备,通过电气自动化的加入,也使得变电站的发展更趋向于综合自动化方向。

电气自动化在继电保护中的应用

对于继电保护装置而言,其主要功能就是当电气系统发生了故障或者出现了过载、短路等情况时,可以在第一时间传递出警示的信号,并能够快速的切断线路连接的装置。众所周知,传统的'继电保护装置较为容易发生拒动以及误动等故障,而利用继电自动化装置则可以进行实时监测,有效地控制好电气系统各设备的运行参数。同时,其还可以进行远程控制,可以实现长时间的带电工作。通常情况下,继电保护装置可以有效地检测到电气系统中全部线路或者某些电气设备中可能会出现的异常或者故障等问题。同时,其还可以对电气系统中某些相对特定的范围内部分电气设备或者线路进行实时的监测,一旦监测到范围内有电气设备或者线路有故障或者异常情况的出现,继电保护自动化装置就可以在第一时间做出连续的解救反应。

如某电气设备或者线路出现过载或者短路等问题,继电保护自动化装置能够立刻切断和它相连接的线路,进而通过传递危险信号的方式来上报此故障。但是,因为继电保护装置的主要作用是在电气系统中发挥预防的功效,所以,其能够真正直接发挥功效的机会和条件并不多。而对于继电保护自动化装置的运行特点,其主要有误动和拒动两种故障方式。

对于误动而言,其主要指的是在电气系统没有发生异常或者故障时,继电保护自动化装置却发出错位的信号或者错误的动作;而对于拒动而言,其是继电保护自动化装置在电气系统出现异常或者故障时,没有在第一时间发现该故障或者异常情况,无法有效的处理故障或者异常,起不到其应该发挥的功效。另外,相比较与传统的继电保护装置,继电保护自动化装置能够对于特定的电气设备或者线路进行较长时间的带电实时监测,能够对于其所监测到的电气设备运行参数作控制。

4 电气工程中自动化技术的应用优势

电气自动化的监测优势一般的电气设备如变压器、断路器等等都需要进行实时的监测,以对于一些临时发生的故障进行及时的调整与排除,通过电气自动化设备就可以实现这种实时监测的要求。通过对于电气设备的一些关键参数进行监测,通过相应的反馈进行监视,可以迅速的判断出设备的故障原因并进行及时措施的采取。

电气自动化有助于实现电气工程设备的智能化现代化生活所需要的是一种现代化的管理方式,随着电气自动化系统的广泛应用于各个行业领域,对于人们生活的智能化管理、对于工业生产的自动化运行提供了便利。人们也对于这种智能化与人性化的管理模式越来越习惯。由于电气系统中对于微型计算机的完美结合,实现了生活生产的智能化,因此电气自动化在电气工程中尤其得天独厚的优势。

5 结语

综上所述,电气工程是一个国家现代化文明发展水平的重要标志,而电气自动化水平则是现代化生活生产水平的重要体现,不但支撑着现代电气工程的发展,更是一切工业发展的前提与原动力。正因如此,近些年来,电气工程中电气自动化的应用也有了十分迅速的发展,并广泛应用于各个行业领域之中。

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1.本课题的研究意义本课题的研究意义

本课题的研究意义

电气设备检修是消除设备缺陷通过检修达到以下目的:消除设备缺陷,排除隐患,保持和恢复设备铭牌出力,提高和保持设备最高效率,电气检修及一般安全要求提高设备健康水平,确保设备安全运行的重要措施。使设备安全运行,延长设备使用年限提高设备利用率。 开展电气设备状态检修有重要的意义,可以归纳为以下几点:被监测设备全过程受控.没有死区;适时维修可避免过剩维修,节约维修资金;适时维修可避免维修不足,可避免设备带病工作,减少事故的发生,减少经济损失;诊断出设备较精确的剩余寿命,合理使用设备,避免设备浪费或设备寿命不足发生事故造成损失。

2.电气设备实施状态检修的发展前景

定期维修与状态维修是当前世界范围内广泛采用的两种维修制度,定期维修制度缺点较多,逐渐显示老化过时;状态维修优点突出,经济效益和社会效益显著。目前工业先进国家均采用状态维修制度,实施设备状态检修既是技术方面的发展进步,也是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,我国现在正由定期维修制度逐步向状态维修制度过渡。①定期维修制度贯彻“预防为主”的原则,“到期必修,修必修好”,曾经起到良好的作用。但由于维修盲目性难于克服,每年造成人力、财力、物力浪费巨大且在年检大修中,容易造成事故,降低可靠率和经济效益。②状态维修制度根据电气设备的运行状况、实行“该修必修,修必修好”,克服了定期维修制度的不足,优点显著,劳动生产率与供电可靠率,经济效益与社会效益等均有明显提高。工业先进的国家已普遍实施。③随着微电子技术的发展和微机的广泛应用,监测手段不断增多,性能日益完善,为我国下一步更广泛地推行状态维修制度创造了十分有利的条件。建议有关部门有计划、有步骤地积极试点,总结经验,逐步推广。④状态维修是一项复杂而细致的工作,需要对设备历年的运行记录、检修台帐进行整理统计、分析摸底,同时进行必要的组织准备,做好相应的思想工作,争取少走或不走弯路而达到预期目的。

3 新技术在电气设备状态检修中的应用

发电机、变压器的检修 状态检修(cBM)也可称为预知维修(PM),是以获取设备运行的特征量为基础,结合设备的历史运行状况和检修情况以及现在的运行状态,从而查明故障(隐患或缺陷)性质、位置和严重程度。“不断电和带负荷”稽核技术正是基于以稽核到设备运行的特征量为基础,并采用专业的测试软件系统,来完成准确的预知性稽核设备(电气保护系统)运行数据。实现了从停电对设备健康状态进行诊断到不停电设备健康状态进行实时或定时诊断、评估和剩余寿命预测这项技术上的变革,是对状态检修理念的一种新突破。此技术能够完整的查验到当前保护系统元器件运行的主要数据、隐患内容等各项指标。并针对元器件运行的情况,了解到元器件参数是否出现异常,元器件是否发生实质性故障或出现某些异常征兆,用户可根据这种数据进行纠正或维修,减少成本、时间、人力的各种非必要支出。 新投入使用的变压器和运行5年后的主要厂、站用变压器及运行或试验中发生特殊情况的变压器都要进行吊芯检查或检修。吊芯检修是将变压器的铁芯从油箱中吊出或将变压器的钟罩吊开露出铁芯,然后根据技术标准要求,对各个部件进行检查、测量、试验,对各部位进行清洗并处理有关缺陷。

由于吊芯检修要起吊铁芯或钟罩,为防止起吊过程中的伤人或碰坏变压器部件,变压器吊芯时应采取以下安全措施:吊芯应选择在良好天气进行,并且工作场所无灰烟、尘土、水气,相对湿度不大于75%。变压器铁芯在空气中停留时间应尽量缩短。如果空气相对湿度大于75%,应使铁芯温度(按变压器油上层油温计算)比空气温度高10℃以上,或者保持室内温度比大气温度高lOT;,且铁芯温度不低于室内温度。只有在这种情况下吊芯,才能避免芯子受潮;起吊前,必须详细检查起吊钢丝绳的强度和挂钩的可靠性,以免发生起吊过程中的断绳事故。起吊所使用的器具不准超载。

①红外线点温计。红外线点温计,是一种手持的,可以方便灵活操作的测量仪器,它可以直观迅速的进行故障发热的检测,这种方式几乎适用于所有的电气设备,对电气设备的表面测温和故障发热检测准确,操作简单。

②红外线热像仪。红外线热像仪不仅可以在电气设备正常的运行状况下使用,也可以在停机检修过程中进行热像分析及检测。在正常的运行下,发电机、断路器、CT、母线及连接、工厂电缆、工厂电容器等设备的检测中都非常适用,还可以辅助进行发电机定子铁损试验和发电机转子护环的拆装工作在停机检修中也适用,红外线热像仪可以起到一定的辅助作用。

③超声波流量探测仪。这个仪器一般用在停机检修中,也可以用于在线测量发电机定子进(出)水总管的流量、在停机检修中,可以测定发电机电子线棒的流量,断路器附属系统的冷却水流量及大型变压器循环油系统的流量等。

④发电机在线综合分析专家系统。发电机在线综合分析专家系统可以综合发电机的各种工况参数,例如对温度、电压、电流、振动、励磁、绝缘、寿命等进行分析,并对照专家系统给出结论和处理意见。

注意事项 在发电机(调相机)的断路器及灭磁开关都己断开,但转子仍在转动的情况下,禁止在发电机(调相机)回路上工作,以防止因转子的剩磁在定子绕组中感应电压触电。在特殊情况下需要在转动着的发电机(调相机)回路上工作时,必须先切断励磁回路,投入自动灭磁装置,将定子出线与中性点一起短路接地。在装拆短路接地线时,应戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘垫上,并戴护目镜。 填写小修记录。小修记录包括厂(站)名、变压器编号、铭牌、小修项目、更换部件及检修日期、环境温度、器温等,并注明检修人员。对检修后变压器上部各放气堵应充分放气,包括散热器或冷却器、套管、升高座及气体继电器等处。柠松放气堵放气,当冒油时快速拧紧。变压器上部不应遗留工具等。在退出检修现场前,应检查变压器的所有蝶门、截门是否处在应处的位.

4 结语

通过设备状态检修管理促进设备管理水平提高,是工厂系统设备管理中的一种重要方法,随着设备管理容量的变大,促进了设备管理信息化管理水平的提高。如何利用信息系统为状态检修管理服务,是迫切需要解决的新问题只要我们不断改进和创新,不断推进设备状态检修管理,完善和提高设备管理水平才能达到提高电网设备运行可靠性,提高电网的电能质量及减少电网损耗的目的。

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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。

电机绝缘论文

真空断路器操作过电压对电机产生的危害及其所采取的措施论文

[摘 要] 通过对真空断路器操作过电压的产生机理以及我国目前生产的保护设备的技术参数的分析计算,提出了真空断路器产生截波过电压对电机产生的危害及其所采取的措施,以及装设过电压保护器后对电机产生的影响,特别在电机回路中应用真空断路器时,除具有完善的保护措施外,还应注意一些其它问题,使真空断路器的优良性能得到充分发挥。

[关键词] 真空断路器 操作过电压 电机 回路 危害性 对策

近年来,真空断路器在电力系统中应用越来越广泛,由此而产生的一些问题也引起人们的关注。由于真空断路器在截流、重燃或三相断开时会产生操作过电压,其操作过电压幅值可以使电机等设备绝缘击穿,相间导体闪路,引起事故扩大,造成不应有的损失,人们逐渐认识到这种危害的严重性,于是开发出了多种用于限制真空断路器操作过电压的设备,如金属氧化物避雷器、阻容吸收器、组合式过电压保护器等产品,但由于选用不当或保护设备技术性能的不适用或未考虑被保护设备的特殊情况,运行时的事故仍时有发生。

1、真空断路器操作过电压对电机产生的危害

在真空断路器前后两侧均存在着电感、电容,电感则为电机的等效电感和导体及变压器的等效电感; 电容为导体对地及相间的等效电容、电机的等效电容等。真空断路器开断电机回路时产生截流过电压、多次重燃过电压及三相同时截流过电压等三种危害。

1、1截流过电压

由于真空断路器有良好的灭弧性能,当开断小电流时,真空电弧在过零前就会熄灭,由于电流被突然切断,其滞留于电机等电感绕组中的能量必然向绕组的杂散电容充电,转变为电场能量。对于电机和变压器,特别是空载或容量较小时,则相当于一个大的电感,且回路电容量较小,因此会产生大的过电压,特别是开断空载变压器时更危险。从理论上讲可以产生很高的过电压,但由于触头和回路中有一定的电阻产生损耗以及发生击穿,对过电压值有相当的抑制作用,但这种抑制作用是有限的,不能消除在切断小电流时出现的过电压。因此特别对感应负载在采用真空断路器作为操作元件时,应加装过电压保护设备。

1、2多次重燃过电压

多次重燃过电压是由于弧隙发生多次重燃,电源多次向电机电容进行充电而产生的。在真空断路器切断电流的过程中,触头的一侧为工频电源,另一侧为LC回路充放电的振荡电源,如果触头间的开距不够大,两个电压叠加后就会使弧隙之间发生击穿,断路器的恢复电压就会升高。如果触头开距增的不够大,就会发生第二次重燃,再灭弧,再重燃以致发生多次重燃现象,多次的充放电振荡,触头间的恢复电压逐级升高,负载端的电压也不断升高,致使产生多次重燃过电压,损坏电气设备。实验证明,电机匝间绝缘的损坏主要是由于真空断路器多次重燃引起的电压逐级升高造成的,特别是在切断电机的'启动电流时极易发生过电压。

1、3三相同时开断过电压

三相同时开断过电压是由于断路器首先开断相弧隙产生重燃时,流过该相弧隙的高频电流引起其余两相弧隙中的工频电流迅速过零,致使未开断相随之被切断,在其他二相弧隙中产生类似较大水平的截流现象,从而产生更高的操作过电压,所产生的过电压是加在相与相之间的绝缘上。在开断中小容量电机或轻负载情况下容易出现三相同时开断电压。

2、电机回路中应用真空断路器应采取的措施

由于电机绕组存在较大的电感量,以及绕组的匝间电容、对地电容和杂散电容的存在,相当于一个LC振荡回路,根据真空断路器操作过电压产生的机理,当切断小电流时容易产生过电压危害电机绝缘及回路电器设备,因此必须采取措施限制操作过电压,以保护电气设备能安全可靠地运行,同时扩大真空断路器的应用范围。目前国内采取的措施有装设金属氧化物避雷器(MOA)、三叉戟过电压保护器(TBP)、组合式过电压保护器(JPB)等,以上三种设备均采用氧化锌阀片作为主要元件,各保护设备的主要技术参数如表1所示。

式中,K为冲击系数,取K=

对6kV电动机和发电机,Us=(kV)

对10kV电动机和 发电机,Us=(kV)

电机运行时的试验电压: Us′=

对6kV电机,Us′=9kV(有效值),冲击值Us″=

对10kV电机,Us′=15kV(有效值),冲击值Us″=

根据绝缘配合规程的要求,耐受电压水平最小应超出保护水平15%,同时由于在10kV及以下系统中不接地或经过消弧线圈接地,且当发生单相接地时,健全相电压升至线电压,并允许运行2h,这种情况下将使避雷器严重过热而损坏。从电机试验电压计算值及表中所列的保护水平看,MOA避雷器保护电机的水平最差,TBP和JPB虽好于MOA,但裕度太小,保护性能仍不理想,因此,当真空断路器产生操作过电压时,不能很好地保护电机。

目前有些厂家研制并生产了旨在限制真空断路器操作过电压危及电机绝缘的新产品RC阻容吸收器,它可使绝大多数电路的操作过电压降至电源电压峰值的2~倍以下。目前有三种形式的RC保护器,即中性点直接接地的普通型RC保护器; 中性点不接地型RC保护器; 双路RC过电压保护。普通型RC保护器存在着当单相短路时电容电流过大导致馈电回路全部跳闸,特别对于有高频分量的场所,使得RC保护器电阻烧损; 不接地RC保护器虽然解决了因电容电流过大而跳闸以及烧电阻的问题,但对于相对地之间的高频振荡没有消除,使得事故发生率略高;双路RC过电压保护器既解决了对地电路中的高频振荡,又解决了对地电流过大和R-C装置电阻烧损问题。

但是不管哪种RC保护器,当它应用在不接地系统中时,按规程要求在电容电流不大于3~4A时,可带负荷运行2h,其RC回路中的电容无疑增大了回路的电容电流,如果超过或接近规程规定值则可能需要装设消弧线圈或接地电阻,增加了设备和投资,因此应对其进行正确分析和选用。

根据各厂家的资料,RC装置中电容量为μF,电阻为100Ω,其容抗为Xc=1/ωC,ω=2πfn。其电容电流在10kV回路中为:

Ic=Ue/Xc=Ue2πfnC

=10×2××50×

=(A)

在6kV回路中电容电流为:

Ic=6×2××50×(A)

从以上计算可知,每台RC装置的电容电流将达到之间。如果在一条母线上连接着5~10台RC装置,再加上电机回路的电容电流有可能超过规程规定的允许值,则在电机中性点必须装设消弧线圈或电阻以保护设备的安全运行。因此,在电机回路特别是在发电机回路中选择设备时,不仅要考虑电机回路的电容电流,同时要考虑分支回路的对地电容和用于保护真空断路器的RC装置的电容电流,这一问题往往被设计人员及厂家、运行管理人员所忽视。

3、发电机回路中应用真空断路器应注意的一些问题

目前生产的真空断路器大多数为普通配电型真空断路器,已有不少单位在一些中小水电机组、电机回路和企业小型机组中广泛采用,用户也感到比使用少油断路器简单、方便、无维护工作量、尺寸小、安装更换快等优点,也考虑了装设过电压保护装置。即使这样,在发电机回路中装设普通配电型真空断路器仍存在一些缺点和不足①发电机随着运行时间的延长,其绝缘水平逐渐下降,真空断路器的操作过电压与电机的绝缘水平配合几乎没有多少裕度; ②发电机回路断路器的技术性能要求比较严格,使用条件严酷,如切断直流分流标准要求发电机断路器切断直流分量值为大于60%或80%的额定开断电流,普通配电型真空断路器很难达到; ③由于发电机本身的电容量(水轮发电机大于汽轮发电机),加上较长的引出线及分支线产生的电容量,如果使用RC过电压保护器,还应加上保护器的电容量,使在发生单相接地时电容电流较大,就会引起不必要的跳闸或在中性点增加设备(如消弧线圈、接地电阻等),从而会引起断电保护复杂化。

在工程的初步设计阶段,重要的工作之一就是设备选型,为了选择合适的设备有必要对发电机的电容电流作出初步估算。计算发电机电容值有多个不同的公式,有些则需应用电磁计算的有关参数,在初步设计时应用受到一定的限制,因此可采用比较简单的美国GE公司的计算公式:

Cf=3KdSn/ √Un(1+)

式中: Kd为对有阻尼的凸极电机取; Sn为发电机容量; Un为发电机额定电压。

求得发电机的电容后,可根据发电机的额定相电压Ux求得电机的电容电流: Icr=ωCfUx×10-6

式中: Ux为发电机额定相电压(V)。

通过对发电机回路电容电流的计算,以及其他条件,可确定发电机回路是否采用真空断路器,若采用真空断路器,采用何种限制操作过电压的措施,以及确定发电机中性点接地方式。

4、结语

通过对真空断路器操作过电压的产生机理以及我国目前生产的保护设备的技术参数的分析和计算,指出了在电机回路中装设真空断路器时,必须有完善的保护设备来限制真空断路器的操作过电压,更好地保护主设备,才能不断地扩大真空断路器的使用范围,使电力系统安全、可靠、经济地运行。特别是在发电机回路中使用真空断路器时,更要慎重,不可盲目使用,除具有完善的保护措施外,还要考虑其绝缘水平配合、发电机回路的电容电流、切断直流分量的要求等因素,使真空断路器的优良性能得到充分发挥。

参 考 文 献

1.王秀梅等.真空断路器.北京: 机械工业出版社.1983

2.电机工程手册.北京: 机械工业出版社.1997

3.张文渊.真空断路器合闸弹跳的危害性及对策.电气时代.2001(11)

4.谢书勇.在电网中运行的真空断路器的操作过电压.高压电器.1997(3)

5.穆建新.真空断路器在电机回路中的应用.中国农村水利水电.2001(6)

异步电动机的电气装置保护【论文摘要】 介绍了异步电动机的保护与控制关系,从电动机损坏的主要原因入手,介绍了电动机保护的两大装置类型(电流检测、温度检测) 以及如何使电动机和电气保护装置的协调配合以达到电气装置和机械设备可靠正常运转。关键字:异步电动机 电气装置 保护异步电动机的保护是个复杂的问题。在实际使用中,应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及起动设备。电动机的保护与控制关系电动机的保护往往与其控制方式有一定关系,即保护中有控制,控制中有保护。如电动机直接起动时,往往产生4—7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制,则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核,即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧,以致损坏电器;对塑料外壳式断路器,即使是不频繁操作,也很难达到要求。因此,使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用,此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核,而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核,至于保护功能,由配套的保护装置来完成。此外,对电动机的控制还可以采用无触点方式,即采用软起动控制系统。电动机主回路由晶闸管来接通和分断。有的为了避免在这些元件上的持续损耗,正常运行中采用真空接触器承载主回路(并联在晶闸管上)负载。这种控制有程控或非程控;近控或远控;慢速起动或快速起动等多种方式。另外,依赖电子线路,很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。电动机保护装置电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的,而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。下面结合产品作些介绍。1.电流检测型保护装置(1)热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件,使双金属热元件加热后产生弯曲,从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般,但对电动机可以实现有效的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进,除有温度补偿外,它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。例如从ABB公司引进的T系列双金属片式热过载继电器;从西门子引进的3UA5、3UA6系列双金属片式热过载继电器;JR20型、JR36型热过载继电器,其中Jn36型为二次开发产品,可取代淘汰产品JRl6型。(2)带有热—磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用,结构及动作原理同热继电器,其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置,有的使触点接通,最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高,仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠,故日前仍被大量采用.特别是小容量断路器尤为显著。例如从ABB公司引进的M611型电动机保护用断路器,国产DWl5低压万能断路器(200—630A)、S系列塑壳断路器(100、200、400入)。(3)电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号,经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活,动作功能多样,能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是看

出处:三相异步电动机的原理与结构 摘要:作电动机运行的三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运三相异步电动机而感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。关键词 三相异步电动机;基本结构;工作原理;选用一、三相异步电动机的基本结构1、定子(静止部分)(1)定子铁心作用:电机磁路的一部分,并在其上放置定子绕组。构造:定子铁心一般由毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成,在铁心的内圆冲有均匀分布的槽,用以嵌放定子绕组。定子铁心槽型有以下几种:半闭口型槽,半开口型槽,开口型槽。(2)定子绕组作用:是电动机的电路部分,通入三相交流电,产生旋转磁场。构造:由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成,这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。(3)机座作用:固定定子铁心与前后端盖以支撑转子,并起防护、散热等作用。2、转子(旋转部分)(1)三相异步电动机的转子铁心:作用:作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。(2)三相异步电动机的转子绕组作用:切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩而使电动机旋转。构造:分为鼠笼式转子和绕线式转子。3、三相异步电动机的其它附件端盖:支撑作用。轴承:连接转动部分与不动部分。轴承端盖:保护轴承。风扇:冷却电动机二、三相异步电动机的工作原理定子绕组接上三相电源后,电动机便产生旋转磁场,所谓旋转磁场就是指电动机内定子和转子之间气隙的圆周上按正弦规律分布的,能够围绕着电动机在空间不断旋转的磁场。转子与旋转磁场之间存在相对运动。转子导条被旋转磁场的磁力线切割而产生感应电动势,它在转子绕组中感应出电流,两者相互作用产生电磁转矩,使转子转动起来。从而将电能转化为转轴的机械能。当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。三、三相异步电动机的选用三相异步电动机应用广泛,是一种主要的动力源。在此,要特别强调合理选择电动机的额定功率,如额定功率选择过大,不仅造成设备投资费用增加,而且电动机长期处于低效率低功率因数点运行,是很不合理很不经济的。1、三相异步电动机的选用要点(1)根据机械负载特性、生产工艺、电网要求、建设费用、运行费用等综合指标,合理选择电动机的类型。(2)根据机械负载所要求的过载能力、启动转矩、工作制及工况条件,合理选择电动机的功率,使功率匹配合理,并具有适当的备用功率,力求运行安全、可靠而经济。(3)根据使用场所的环境,选择电动机的防护等级和结构形式。(4)根据生产机械的最高机械转速和传动调速系统的要求,选择电动机的转速。(5)根据使用的环境温度,维护检查方便、安全可靠等要求,选择电动机的绝缘等级和安装方式。(6)根据电网电压、频率、选择电动机的额定电压以及额定频率。2、三相异步电动机的选用步骤:选电动机类型→选电动机容量→校核启动转矩最大转矩→等效发热校核→经济性综合指标校核→电动机机械特性与负载特性对比→电动机电压等级与频率→决定核→电动机机械特性与负载特性对比→电动机电压等级与频率→决定3、三相异步电动机的维护保养启动前的准备和检查(1)检查电动机和启动设备接地是否可靠和完整,接线是否正确与良好。(2)检查电动机铭牌所示额定电压,额定频率是否与电源电压、频率相符合。(3)新安装或者长期停用的电动机(停用三个月以上),启动前应检查绕组相对相、相对地的绝缘电阻值。(用1000伏兆欧表测量)。绝缘电阻应该大于兆欧。如果低于这个值,应该将绕组烘干。(4)对绕线型转子应该检查其集电环上的电刷以及提刷装置是否能正常工作,电刷的压力是否能符合要求。电刷压力为 N/cm。(5)检查电动机的转子转动时候灵活可靠,滑动轴承内的油时候达到规定的油位。(6)检查电动机所用的熔断器的额定电流是否符合要求。(7)检查电动机的各个紧固螺栓以及安装螺栓是否牢固并符合要求。4、运行中的故障处理(1)启动时的故障当合上断路器或自动开关后,电动机不转,只听到嗡嗡的声响,或者不能转到全速,这种故障原因可能是:定子回路一相断线,如低压电动机熔断器一相熔断,或高压电动机短路器以及隔离开关的一相接触不良,不能形成三相旋转磁场。转子回路断线或接触不良,使转子绕组内无电流或电流减小,因而电动机不转或者转动很慢。在传动机械中,有机械上的卡阻现象,严重时电动机就不转,且异常声响。电压过低使电动机转矩减小,启动困难或不能启动。电动机定子,转子铁心相摩擦,增加了负载,使转动困难。运行人员发现上述故障时,对高压电动机来讲,应立即拉开电动机的断路器以及隔离开关,检查其定子、转子回路。(2)定子绕组单相接地故障。电动机绕组由于受到各种因素的侵蚀,使其绝缘水平降低。此外,由于电动机长期过负荷运行,会使绕组的绝缘体因长期过热而变的焦脆或脱落。这都会造成电动机定子绕组的单相接地。(3)三相电动机单相运行的故障三相电动机在运行中,如果一相熔断器烧坏或接触不良,隔离开关,熔断器,电缆头以及导线一相接触松动以及定子绕组一相断线,均会造成电动机的单相运行。运行人员根据电动机所产生的异常现象,确认电动机为单相运行时,则应切断电源,使其停止运行。并用兆欧表测量定子回路电阻值,若电阻值很大或无穷大时,则说明该相断线。然后检查定子回路中的熔断器,断路器,隔离开关,电缆头以及接线盒内接线接触是否良好。四、三相异步电动机的铭牌每台电动机的机壳上都有一块铭牌,上面标明该电动机的规格、性能及使用条件,它是我们正确使用电动机的依据。这里对铭牌上主要的技术参数介绍如下。1、型号为了适应不同用途和工作环境需要,三相异步电动机制成不同系列和型号,不同型号的电动机的机座长度、中心高度、转速等技术参数不相同,使用或选购时应注意型号或根据需要查阅相应产品目录和技术手册。2、功率电动机在铭牌规定的运行条件下,正常工作时的输出功率(kw)。3、电压电动机定子绕组的额定线电压(v)。4、电流电动机在额定工作状况下运行时流入定子绕组的线电流(a)。5、转速电动机在额定工作状况下运行时转子每分钟的转数(r/min)。6、接法电动机的接线盒有六个接线端子,需要改变转子当前的转向时,只要把电动机的三根电源线中的任意两根对调一下,就能改变电动机的转向。结论:实践证明,在工农业生产中,根据实际需要,科学地选用三相异步电动机可以提高生产效率,收到很好的经济效益。在运行中对电动机进行科学的维护保养,使电动机长期处于非常好的技术状态,延长使用寿命,提高工农业生产的的效率。是非常有必要的。参考文献:[1] 才家刚.电动机使用与维理技术. 北京:水利水电出版社,1998.[2] 付家才.电机工程实践技术.北京:化学工业出版社,2003[3] 张曾常.电机绕组接线速成.北京:机械工业出版社,1996[4] 松柏.三相电动机修理自学指导.北京:北京科学技术出版社,2001

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