HI,欢迎来到学术之家,期刊咨询:400-888-7501  订阅咨询:400-888-7502  股权代码  102064
0
首页 精品范文 工厂供电论文

工厂供电论文

时间:2022-05-29 05:35:38

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工厂供电论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

工厂供电论文

第1篇

关键词:工厂电气工程;设计;接地系统

Abstract: in the design process of electrical engineering, the design of grounding system is important to the choice of meaning, scientific and reasonable grounding system is very important, if there is no choice good grounding system, so in the use process is prone to security issues, and has the security problem is difficult to repair, about Grounding system design electrical workshop, there are clear criteria for the selection of grounding system, grounding system, divided into TN, TT grounding system and grounding system of IT three, in the three kinds of grounding system, and has a different design form, this paper mainly on plant electrical engineering grounding system is discussed.

Keywords: plant electrical engineering; design; earthing system

[中图分类号] TU74 [文献标识码]A[文章编号]

一、引言

在工厂电气的设计过程中选择科学合理的接地系统具体十分重要的意义,如果没有选择好接地系统,那么在使用的过程中就很容易出现安全问题,且发生安全问题之后难以补救,关于工厂电气接地系统的设计,国际上已经有了明确的标准,对于接地系统的选择,分为TN接地系统、TT接地系统以及IT接地系统三种,在三种接地系统之中,又有着不同的设计形式,在TN接地系统中可以分为TN-S接地系统、TN-C接地系统和TN-C-S接地系统三种,其中,T是电源处接地、I是经阻抗接地或者对地隔离接地、N是电源处接地、C是保护线和中性线合为一根、S是保护线和中性线分开各用一根。

二、工厂电气工程设计中接地系统

(一)TN-C-S系统简介

TN-C-S系统是工厂电气工程设计中常用的接地系统,在这种系统之中,保护线与中性线一部分分开,另外一部分是合用的,TN-C-S系统在民用的工厂电气工程中十分常用,在实际的设计过程中,一般会将电源线分为N线以及PE线,TN-C-S系统相对较为简单,安全性也比较高,在这个系统中,由于电源线路中有电压降,线路上的电位将会与设备的外壳中出现,因此,在线路接地系统的设计上,需要将线路重复接地,当接地电阻小于等于10欧姆的时候,将线路分为N线和PE线,N线的设计要与地面绝缘。

(二)TN-S系统简介

TN-S系统也是常用的接地系统之一,该系统中保护线与中性线是分开的,保护线并不是通过正常负荷电流设置,在这种情况下,保护线只有在线路发生故障时才会产生电位,因此,该系统可以用在精密电子设备的供电中,也可以用在民用工厂电气供电中,但是,TN-S系统的运用并不能解决相线对地短路以及电压故障引起的点电位升高的问题,且在该系统之中,中性线之中会带有谐波电流、单相工作电流以及三相不平衡电流,其中,谐波电流会给中性线带来电源污染,随着谐波电流的增加,会逐渐的大于相线电流,因此,在供电回路中需要使用4根截面相同的电缆或者电线进行供电;单相工作电流也是一个不容忽视的问题,由于中性线的电流与相线电流相同,在照明时间的增加以及照明强度的增加下,单相工作电流也会越来越大,会产生一些负面影响,因此,单相工作电流也是一个不容忽视的问题;此外,在供电的过程中也会产生三相不平衡电流,这也是在供电系统中必然会发生的问题之一,且随着供电时间的增加,这种情况也会逐渐变得复杂,由于TN-S系统的供电是根据三项不平衡电荷设置,因此,在线路中会有三种电流通过,加上中性线中存在阻抗值,且线路越长,阻抗值就越大,在供电的过程中也必然会产生对地电压,因此,在设计的过程中,也必须要考虑以上存在的问题。

(三)TN-C系统简介

在TN-C系统中,中性线与保护线是合用的,在实际的设计过程中,设备金属外壳中的保护线与中性线都是设置在PEN线中,在PEN线除了会有正常的负荷电流通过,还会有谐波电流通过,PEN线中的电降压也会出现在线路的金属管线以及用电设备的外壳中,一旦PEN线路中出现碰地短路以及断线的情况时,将会随之产生较高的对地电压,如果同一台设备中PEN线是连通起来的,那么当故障产生之后,故障电压很有可能会沿着PEN线蔓延至其他的工业设备,导致人员触电,情况严重时还会引起火灾,威胁着人员和设备的安全。因此,TN-C系统适合用在三相负荷平衡并且谐波电流较少的供电系统之中,一些精密的电子设备、无保护的民用工厂以及有爆炸、火灾威胁的场所中不宜使用。

(四)等电位联结

采取等电位联结的方式可以有效的降低预期接触电压,这种方式的效果也比重复接地的效果要好,也更加容易实现,等电位联结可以分为主等电位联结以及辅助等电位联结,主等电位联结就是用于主接地导体、保护导体以及电气装置外部的导体的连接中,在主等电位的区域中,其电机防护的水平要比其他区域高;辅助等电位联结就是在局部范围之内将外部的可导电部分相互连接起来,使这一部分可以处于同一电位。

三、结束语

在电气工程设计过程中,接地系统的设计是其中的重要工作,因此,电气设计人员在整个接地系统的设计中要考虑全面,对不同方案的优势和劣势进行比较,综合考虑各个方案的经济型、可靠性以及安全性,选择科学合理的接地系统设计方案,在方案设计完成后,要对方案的每一项细节进行审查,看是否与工程的实际设计要求向符合,待审查完成后,方可投入使用。

参考文献:

【1】何树生:对电气施工中电气接地装置设计的分析研究[期刊论文],河南科技,2010,06(30)

【2】郁硕彦:高层建筑电气工程中接地系统的探讨[期刊论文],中国高新技术企业,2008,06(01)

第2篇

关键词:职业院校 《工厂供电》 教学改革

《工厂供电》是高职高专电气自动化技术专业设置的一门主干专业课。本课程适用于招收普通高中毕业生,学制三年的电气自动化技术专业。该课程主要介绍了工厂变配电所的一、二次系统及电气安全、电能节约等内容。供配电系统的不断智能化化、计算机控制下变电所的出现等,我们认为必须紧跟市场潮流。但目前的工厂供电教材还沿用传统的老旧内容,课本知识与生产实际严重脱节,很难适应信息飞速发展的现代化教育。我们认为在教学过程中,我们应该充分结合供配电系统的实际情况调整授课内容,改进教学方法;以便在新的时期取得较好的效果。

1、实事求是是《工厂供电》教学的生命线

1.1 结合实际,充分讲解课程

很多的内容,如重型设备、各种工厂接路线、安全性防护措施、保护接地电能节约等,我们应该先在基本理论层次得到提高,得出应该解决的难点,然后让同学们到学校指定的实习基地,将抽象的知识具体化,使一些枯燥乏味的内容变得生动有趣,有利于学生较完整地建立《工厂供电》的整个课程体系。同时我们应该请现场技术专家在工厂供电的实际中讲解课程内容。因为丰富的实践工作经验是《工厂供电》课程的物质基础,能结合具体应用背景介绍一些书本上仅仅是简单提及的新技术、新产品、新工艺以及设计思路。这种形式不仅能丰富教学内容、拓宽学生的视野、增强感性认识,还能针对电气工程中的具体问题,让学生提出不同的见解,以激发学生的创新意识这样也方便学生针对课程内容进行总结,理清思路。学生们会认为所学知识非常有用,这样才能真正调动学生的学习劲头;从而更好的解决我们遇见的教学问题。

1.2 采用信息技术,生动形象的进行教学

随着信息技术的发展,传统的教学模式也得到了很大的改进。计算机辅助教学(computer Aided Instruction,简称CAI)。CAI的使用能大大增加学生学习效率、提高学习质量和教学效率,实现最优化的教学目标。

针对我们《工厂供电》的教学实际;有些内容是不方便直接观察物理构造的,先利用多媒体教学,让学生观看图片,带领学生去参观,加深学生的印象。对有些即使在现场也无法观察的现象,我们也采用多媒体辅助教学的形式;利用多媒体辅助教学软件,用动画模拟工厂供电体系工作情况,化静为动,形象直观,使学生准确地掌握了这部分知识。

1.3 教学方法和方式的创新

本课程的教学改革,要让我们的课程实现理论与实践高度复合式发展的的课程体系。以工厂实习等实践活动为基础,我们认为应该在实际的实践活动中不断的提高学生的理论素养和实际动手能力,为学生能够在就业市场得到企业的青睐打下了坚实的基础。

在实际中可以采取:把课堂搬到了院变电所和实训室,针对设备讲原理、讲功能,讲操作;把供配电设备和特殊行业的供配电设备的外形图做在课件上,使大家有一个感性的认识;鼓励大家进行网上学习,了解新设备,学习新知识;本课程还安排有一周的生产设计,十六周的顶岗实习。采用这种教学方式,可基本满足培养目标要求的实训要求,学生学习兴趣高,教学效果好与企业共建了校内外实训基地,校企结合,工学交替,学校教师与企业技术人员共同评价实践教学效果,有力地保障了学生知识的应用和技能训练,同时也培养了一支具有丰富教学经验和工程实践经验的教师团队。实现“依托行业、工学结合、突出应用、强化能力”的课程教学目标。

2、充分贯彻以人为本的方针。坚持以学生为中心

我们认为我们在教学中应该由以教师为中心的学习向以学生为中心的学习转变。教师的责任是为学生成长成才提供优良环境和学习条件,重点要做好四方面的工作。

遵循教育规律深化学改革。要培养真正意义上的符合要求的《工厂供电》方面的人才,从教育规律上说,最重要的是要调动学生学习的自觉性、主动性。这也是能否从根本上解决学风问题的关键所在。因此,教育教学改革的重点,一是要在课程设置和教学管理上增加更多的弹性,为学生“松绑”,为学生的自主学习留出更多空间,促进学生多样化、个性化的发展;二是要改变现行的以课堂讲授为主的教学方式,更多地推行探究式的学习,要以任务方式安排学生进行各类系统设计和系统制作,从而实现学生的主动学习、主动实践。

广泛开展学生课外课程探讨活动。开展大学生科技创新活动,是有效调动学生自主学习积极性的另一个重要手段我们认为学院在这方面已有较好基础,可以更好的进行这方面的活动。

3、加强课程设计工作

3.1 端正课程设计教学目的

我们的课程设计应该注重培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神;培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析解决工程技术问题的能力;通过课程设计实践,训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。

3.2 加强课程设计的选题工作

我们认为课程范围中应该包含必要的课程设计部分,;课程设计的题目应尽可能有实用背景,对模拟性质的“题目”不得年年重复使用;根据学生的知识和能力状况来设计工作量和难度系数,使学生在规定的时间内既工作量饱满,又经过努力能完成任务;课程设计题目由指导教师拟定,并经教研室主任审定。课程设计的题目也可由学生自拟,但必须经指导教师报教研室主任批审,同意后方可执行。

3.3 完善课程设计的督导机制

我们应该组织起一只高效的督导队伍深入到答辩现场进行检查,检查学生是否按设计任务书完成全部工作;仔细审查学生的设计图纸是否合格,实验结果和程序运行是否正确;仔细审查设计计算说明书(或论文)撰写是否规范;检查指导教师是否履行了自己的职责;检查答辩组织与答辩过程是否规范,检查学生的答辩质量。答辩结束后,指导教师要写出检查工作总结,一式叁份,一份存教研室,一份存学生所在系,一份存教务处,对这期课程设计做出总的评价,肯定成绩,找出问题,提出改进完善的建议。

第3篇

[关键词]翻转课堂式教学;工科类课程;教学模式;供配电;课件

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.51.229

1 引 言

工科专业课的特点是联系实际,把学到的专业知识应用到工程实践中去,而且能解决生产过程中的技术问题。以“工厂供电”课程为例,它从变电运行、供配电的可靠性、供配电的设计、设备的性能、设备的检修、维护、试验、操作规程、安全措施等,涉及的现场知识面非常广。所以,应使课程更加贴近生产现场实际,如果出现了故障,不能影响生产,要及时处理并解决。所以,在学校就必须打下良好的专业基础。但是,现在大部分的工科学生接受的是传统的教学法的教学,这种课堂上的教学,教师注重讲理论,比如原理、原则、方法,教学方法一般是口头讲解,有时会满堂灌,学生一直在听老师讲解,一味地注入知识,所以,学生之间或学生与老师之间的讨论就少。所以,这与工科专业培养应用型技术人才的需求是不相符合的。但是,对于工科专业来说,不能完全舍弃传统的教学法,有了计算机和网络的平台,可以根据专业课的特点,来尝试一种新的教学模式。经过对课程的研究,论文结合传统教学法,提出一种新的教学模式――翻转课堂式教学法。

1.1 对工科学生实施翻转式课堂教学法的必要性

“翻转式课堂教学法”起源于美国,利用视频来实施教学,具有教学视频短小精悍、教学信息清晰明确、重新建构学习流程、讨论检测方便、快捷鲜明的特点,在2007年,美国科罗拉多州Woodland Park High School 的化学老师Jonathan Bergmann and Aaron Sams 在课堂中采用“翻转课堂式”教学模式,取得了成绩,并推动这个模式在美国中小学教育中使用[1]。随着互联网的发展和普及,翻转课堂的方法逐渐在美国流行起来。“翻转课堂式教学模式”是指学生在家完成知识的学习,而课堂变成了老师、学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教育效果[2]。因此,可以很形象有效地利用视频和生产现场的设备图片、操作过程等,使学生创新和近距离地接触到实际的情况。一般工科课程知识点明确,很多教学内容只需要清楚地讲授一个概念,其学科特点便于与翻转课堂的实施相结合。

1.2 工科课程的一般特点

以“工厂供电”这门工科课程为例,它是《电气工程及其自动化》及其相关专业的一门专业课,这门课是直接用在工作当中的专业课,例如供配电的设计、电气设备的结构性能、安装调试及运行、供电的可靠性等。课程知识点明确,对于进行专业课学习的在校生来说,既要给他们讲清楚原理概念,又要把这些知识点跟工程中的应用紧密相连,所以要提高他们综合运用知识的能力。翻转式课堂将传统教学法的课堂教学内容放在课前,来观看教师讲解知识的视频,并通过看一些借助于网络信息技术制作的现场应用的实际案例,了解生产实际情况,使学生把学到的理论知识与实际紧密联系起来学习,思考教师安排的具有较强针对性的问题,课堂上则是教师与学生间和学生与学生之间互动学习的过程。这样能理解掌握教材的难点。

1.3 翻转式课堂教学法的必要性及优点

“翻转课堂式教学模式”是指学生在家完成知识的学习,而课堂变成了老师学生之间和学生与学生之间互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,从而达到更好的教育效果[3]。

翻转式课堂教学法使对工科学生的教学不再抽象,使学生能积极参与进来,让教师创造出更多时间和机会在课堂上开展探究式学习,学生课堂上开展探究式活动和进行更深入的科学实验,在探究活动中帮助学生对概念的理解,着重培养他们的创新精神和实践能力,这对工科学生非常重要。“工厂供电”这门专业课程直接应用于工作,在讲电气主接线图时,单母线分段制讲它运行的灵活性,可采用1分钟的动画形式配合讲解,讲它的倒闸操作过程,可用1分钟动画配合,讲它的误操作可用视频和现场的误操作图片配合,充分认识误操作带来的安全伤害,使学生对这方面的理论以及工程实际的情况有了透彻的理解。

2 抓好翻转课堂教学法的几个重要环节

翻转课堂教学法一定要紧紧围绕本专业的教学方案,使“工厂供电”这门课程的教学真正融入到将来学生们的工作当中去,这就要求教师对每章每节适合视频还是动画或现场图片都要仔细研究,具体实施翻转课堂教学时,要注意如下几个重要环节。

2.1 精心制作视频、动画、现场图片课件

教师创建的视频、动画、现场图片是翻转课堂的基本材料,对教学非常重要,制作这些素材需要教师有广阔的知识面,不仅有丰富的本专业知识,现场工作经验,还应具备信息技术的专业知识,或找专业人士来做动画等,还应具有广博的教学经验。“工厂供电”课程的视频大都限制在10分钟以内,动画限制在5分钟之内。制作的每个视频应体现该知识点的基本结构内容,包括概念、规律和方法。能使学生容易掌握和应用。选择的案例、图片内容直观易懂,紧贴生产实际,培养实际能力,加深对知识的理解。这些现场的图片应具有典型示范作用、是工作中会遇到的生产实际问题,为将来从事复杂的工业现场的工作打下良好的基础。

2.2 课件的制作内容做到融、精、透

翻转课堂把整体的课程知识分解成各个部分,每个部分都是特定的一个问题,课件要做到每一个视频都针对一个特定的问题。比如,针对工厂的电力负荷曲线这个知识点,把视频的长度控制在学生注意力能比较集中的时间5分钟。所谓“融”是把概念原理融入到所举的例子当中,结合现阶段我国的峰谷平电价扩展学生的知识,以及以钢铁厂的电力负荷为例来认识用电的规律,当然“精”是教师讲的时候语言要准确、简练、重点明确,并且要对所讲的内容分析透彻,然后通过网络,运用视频具有暂停、回放等多种功能,学生可以自己掌控学习速度。好查找,便于学生的学习。

3 结 论

教学无固定的格式,根据教学的规律,对不同的课程可采用不同的教学方法,教学应使学生对所教的内容产生足够的兴趣。根据“工厂供电”这门专业课程的特点,它适合于翻转式课堂教学法,学生喜欢这种教学法。对工科教学来说,突破了传统的教学模式的框框,学生由被动接受变为主动探究。研究和推广翻转课堂教学法有助于提高教学水平。《教育信息化十年发展规划(2011―2020年)》指出,教育信息化的发展要以教育理念创新为先导,以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础,以学习方式和教育模式创新为核心[4]。翻转课堂教学模式必将给教育教学带来巨大变化。

参考文献:

[1][美]乔纳森博格曼亚伦萨姆斯. 翻转学习[M]. 王允丽,译.北京:中国青年出版社,2015.

[2][美]乔纳森博格曼亚伦萨姆斯.翻转课堂与慕课教学[M]. 宋伟,译.北京:中国青年出版社,2015.

第4篇

供电设计的原则

关键词:供配电;负荷;火灾;设计

一、电力负荷等级划分及供电要求

(一)负荷分级

由于不可能对所有的用电单位和用电设备都采取相同的供电措施,所以供配电设计应首先对用电单位和用电设备进行负荷分级。负荷分级应根据用电单位(即电能用户)和用电设备的规模、功能、性质及其在政治、经济上的重要性进行确定。国际上普遍的做法是将负荷按应急电源自动切换的允许中断供电时间划分为0s、小于0.15s、0.5s、15s和大于15s五个级别,而我国则是沿用前苏联的做法,按用电单位或用电设备突然中断供电所导致后果的危险性和严重程度分为一、二、三级。另外人防工程负荷分级中用电负荷应分别按平时和战时用电负荷的重要性、供电连续性及中断供电后可能造成的损失或影响程度分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。平时用电负荷分级,应同时满足《人民防空地下室设计规范》和地面同类建筑国家现行有关标准之规定。由于各行业的各类负荷很多,通用性规范只能对负荷分级作原则性规定,具体行业中负荷等级详细的划分需在相应行业标准中规定。常用的重要用电负荷分级(含人防战时负荷分级)。

(二)供电要求

1.供配电系统力求简单可靠,操作安全,运行灵活,检修方便。正常工作电源与柴油发电机组的应急电源应自成系统、独立配电,事故时应能自动切换。消防用电等一类负荷在火灾情况下,由应急电源保证连续供电,二类负荷应保证两回路切换供电.低压配电级数不宜过多。如从变电所的低压配电装置算起,则配电级数一般不多于四级,重要负荷不超过一级。总配电长度一般不宜超过200m,每路干线的负荷计算电流一般不宜大于200A.

2.变配电设备的布置应便于安装和维护。高层民用建筑的地下层通常有两层,宜将总配电室(变电所)设在地下一层。柴油发电机宜用风冷式机组,且机房最好设置在地下一层;一是便于通风冷却;二是可与变配电室中的设备共用运输通道。为防火的需要,不宜设置可燃油浸的电力变压器、高压电容器和多油开关,而应采用干式变压器与高压真空开关.各楼层配电室宜设在电气竖井内,一般情况下配电箱与电缆分装在竖井内的不同侧面.

3.供配电系统的网络设计应合理。民用建筑中的低压配电网络多采用混合式配电系统。其中地下室与裙楼部分采用放射式配电,主体部分采用树干式配电。根据负荷大小和楼层层数的多少,决定选用分区树干式还是母线树干式配电系统。树千式的配电形式一般为电缆或插接式绝缘母线槽沿垂直的电气竖井内敷设.

4.要适应建筑的发展。随着经济的发展,新设备、新材料、新功能等不断增多,因此供配电系统应适应高层民用建筑不断发展的需要。供配电系统的设计,是建筑电气设计的重要组成部分,合理与否会影响整个建筑使用功能及安全。

二、合理选择供电设备

(一)高、低压设备的选择

高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求,同时设备应工作安全可靠,运行方便,投资经济合理。高压刀开关柜的选择要满足变电所一次电路图的要求,并各方案经济比较优选出开关柜型号及一次结线方案编号。同时确定其中所有一次设备的型号规格。

(二)导线、电缆的选择

为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行,进行导线和电缆截面选择时必须满足供电所需的发热条件、电压损耗条件、经济电流密度和导线电缆的机械强度等各方面的要求,对于绝缘导线和电缆,还应满足工作电压的要求。根据设计经验,一般10KV及以下高压线路及低压动力线路,通常先按发热条件来选择截面.再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路,因其对电压水平要求较高,因此通常先按允许电压损耗进行选择,再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及35KV以上的高压线路。则可先按经济电流密度确定经济截面,再校验其它条件。

(三)配电所高压开关柜的选择

高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置,在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用,也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。

三、电气照明设计

人眼对外界环境明亮差异的知觉,取决于外界景物的亮度。但是,规定适当的亮度水平相当复杂,因为它涉及各种物体不同的反射特性。所以,在实践中是以照度水平作为照明的数量指标。设计中应根据不同场所的特点和作业对视觉的要求确定照度,并应按照GB50034-2004《建筑照明设计标准》的相关规定执行。

照度标准值分级应为0.5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、5000lx。标准值是以维持平均照度作为照度标准值。

四、火灾自动报警及联动系统

按国标GB50116-98《火灾自动报警系统设计规范》要求,建筑物火灾自动报警系统的保护共分三级,即特级、一级、二级。

建筑高度为24米及以下的建筑物消防系统设计按国标《建筑设计防火规范》执行,24~100米高的建筑物按国标《高层民用建筑设计防火规范》执行。国标是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位强制性技术规定。超高层建筑尚无相应国标,在实际设计中可参照有关国标及国际标准,并依据当地消防主管部门意见,本着安全第一的精神,仔细周详的完成设计工作。

民用建筑的火灾自动报警及联动系统包括:火灾探测器、消防报警控制器、消防通风系统和自动洒水灭火系统等四个部分,实现报警灭火自动化。

(一)关于消防自动报警和自动灭火系统的设计应从以下几个方面入手:

报警探测器安装、报警手段、自动灭火方面、手动灭火方面、通讯设备、挡烟垂壁的设置以及避难层的消防安排等。

(二)其他重要的防火手段,在高层建筑中包括:

防火阀:为了防止烟火沿风管蔓延而设置,因而一般在通风机房外侧装设。通风风管穿越电气设备间时在电气设备间过墙处的风管上的墙内、墙外要各设一个防火阀,使设备间的烟火不能外传,也避免外面的烟火导入设备间。

平时防火阀处于开启状态,火灾时当风管中温度达到70℃,防火阀中的易熔片熔断,防火阀在弹簧的作用下迅速关闭,阻断管道。灭火结束后,防火阀可手动复位。

排烟阀:设于排烟风机的排烟管道上,多位于出户风口附近。排烟阀平时关闭。火灾之初打开,随之排烟风机联动启动排烟,当烟气温度达到280℃时,排烟阀自动关闭。

正压送风系统:正压风机一般处于屋顶,与各层的电动风口联动。火灾初期打开送风口,启动正压送风机,使楼梯间、电梯厅等疏散区域处于较高的风压状态。阻止烟气进入。

火灾报警系统的有效起作用有赖于喷淋系统的可靠工作。当室温升到68℃时,喷淋头的玻璃球会爆破喷洒,此为灭火直接有力的措施,为了监测该系统的正常工作,喷淋系统设水流指示器,湿式报警阀、喷淋阀等探测信号装置,以及时反映水喷淋系统的工作状态。

火灾自动报警及联动系统设计不仅要深刻理解消防规范的相关规定、条文,更要与水暖专业密切配合,了解各专业消防对电气的要求,使设计做到合理、经济、适用。

五、结语

以上论文介绍的概括,结合部分规范阐述一下该系统。就电负荷、消防方面,合理性,安全性作了阐述。建筑工程的电气设计中,需要讲究设计的可操作性、延续性、系统性和整体协调性。所以在建筑工程中尤为重要。

参考文献:

[1]《民用建筑电气设计规范应用图解》 机械工业出版社

第5篇

一直到18世纪为止,人类还一直认为电和磁是没有任何关系的两件事物。对电和磁的知识还相当原始。

18世纪末,一位叫伽伐尼的意大利医生想吃青蛙,他的太太用外科小刀剥青蛙皮,当小刀失手掉在青蛙腿上,同时又碰到锌盘时,那只死青蛙的腿剧烈地跳动了一下。伽伐尼注意到这一现象,于1780年11月6日进行了实验,并把实验重复了许多次,认为蛙腿的收缩是由于动物电引起的,他于1791年发表了《论电力对肌肉的作用》。伽伐尼的朋友、物理学家伏打很快弄清了蛙腿收缩的道理:神经和肌肉被外界的由金属产生的电流激发了,并找到了产生电流的条件:“干性导体”和“湿性导体”的两类金属相互接触就会产生电流。1800年3月,伏打把30块、40块乃至60块铜块与同样多的锡块或锌块连在一起,再在金属层间充满水(或盐水、碱水),伏打电堆问世了。从此电的研究在整个科学界炙手可热。1820年春天,丹麦化学家兼外科制药师汉斯・克利斯蒂安・奥斯特(1777―1851)在哥本哈根大学的教室里做实验时,将一根与伏打电堆相连的金属丝放在磁针旁边,发现当电流通过时,磁针会偏向一边,激动万分的奥斯特发表了题为《电流对磁针影响的实验》的论文,证明磁和电之间是有联系的。1821年,一位思想敏锐默默无闻的英国化学家法拉第在日记中写下了一个闪光的设想:“从磁产生电!”。1831年法拉第取一个磁铁从铜线圈中穿过,线圈产生电流。这就是著名的电磁感应实验。1862年才华横溢的麦克斯韦写出《论物理学的力线》,用方程式的方式揭示了电和磁之间深刻的联系。1886年赫兹进行了证实电磁波存在的实验,人类进入到电的时代。

1866年,德国科学家兼工程师西门子发明了世界上第一台大功率自激式发电机,标志着第二次工业革命的开始。电作为新能源逐步应用于工业、照明及城市公用事业,标志着电气时代的来临。1902年,美国已有发电厂3621座,装机容量为121.2万千瓦。1907年,德国23.3万多家机器动力企业中,使用电动机的企业有7.1万家,总马力达到190万以上,居各种动力之首,占总数的30.6%。1870年美国几乎没有电气设备工业,9年以后电气设备工厂生产了价值190万美元的产品,1890年电器产品价值高达2180万美元。1875年,世界上第―座发电厂――专供弧光灯照明用电的巴黎北火车站电厂建成。19世纪80年代,美、英等国出现第―批商业性发电站。1882年9月,纽约市爱迪生珍珠街电厂投入运行,这是世界上第―座比较正规的发电厂。同年,爱迪生在威斯康星州创建了亚伯尔水电厂这是世界上最早的水力发电厂之一。同年,德国米斯巴赫小型水电站也投入运行。1890年,伦敦迪普德福特电厂建成,安装有2台柴油机拖动的交流发电机和4台蒸汽机拖动的交流发电机,给伦敦地区供电。1893年,俄国诺沃罗西斯基建造了世界上第―座供工厂和港口用的三相交流发电厂。在商业电站不断出现的同时,电力技术和电力生产不断取得历史性的重大成就:发电机组容量和电厂规模从小到大,技术参数和自动化水平不断提高;发电能源由单一进而多样化(水力、火力发电等);输电电压等级不断提高,输电距离不断延长;发供电从孤立发展到联合为电网,电网规模日益扩大。19世纪末,欧美主要国家迅速地实现电气化,电力、电气技术在各工业部门得到越来越广的应用。19世纪70年代以前,蒸汽机是工业中惟一的动力机械,19世纪末,电动机开始排挤蒸汽机。进入20世纪,电力作为新的能源逐步取代蒸汽动力而占据统治地位。

电力能源的开发,电机工程的发展,使得独立的电力工业部门日渐成为近代工业体系中的重要部门之一。发电、输电、变电、配电和用电有机地构成一个整体,形成日渐庞大的系统。同时,以电机制造、家用电器为主体的电器行业迅速崛起,成为新兴的产业部门。

电力作为二次能源在能源的开发利用中起着极为重要的中介作用,它为整个社会生产创造了一种新的动力形式,从而为社会生产造就了新的动力基础。推动了整个技术领域的全面发展。正因为有了电,才能生产出更为灵敏机动的电气控制技术,使生产过程实现了机械化和半自动化,产生了新的产业;才涌现出一系列以电为能源和动力的新兴技术部门如电化学技术、电冶金技术、电焊技术、电镀技术、以及其它各种店加工技术;才推动了发电机、电动机、汽轮机、水轮机和各种电器、变压器、电线电缆、电工仪表等的高速发展,使电气工业技术形成一个庞大的工业部门;才使电报、电话、无线电等电信技术得以蓬勃发展,跨进了新时代。所有这些都说明,自19世纪70年代起,从生产到生活都转到了利用电能的基础上来,正因为这样,造成了比蒸汽机时代大得多的生产力。据不完全统计,世界工业产值在1870――1900年间增长了2.2倍,恩格斯说:“这实际上是一次巨大的革命。蒸汽机教我们把热变成机械运动,而电的利用将为我们开辟一条道路,使一切形式的能――热、机械运动、电、磁、光――互相转化,并在工业中加以利用……使工业几乎彻底摆脱了地方条件所规定的一切界限,……成为消除城乡对立的最强有力的杠杆。”

第6篇

关键词:SEL-701高压电动机微机保护装置,整定原则,常见问题,解决措施

 

1 前言

在钢铁企业中,大中型电动机使用非常广泛,而且大都为运行在灰尘大、潮湿的环境中且满负荷的连续运转,电动机极易损坏还可能使生产陷于停顿,从而给工厂带来重大损失。因而对这些电动机进行综合保护非常重要。以往企业大都采用的是电磁型等常规继电器保护,但由于动作可靠性较差,容易导致电动机烧坏,这些年,我公司逐步推广电动机微机保护装置,取得了较好的效果。

2 SEL-701电动机保护装置功能简介

2.1基于电压的保护元件

SEL-701提供了可选的电压输入,有四种不同的配置,即:一个相-相电压;一个相-地电压;开口三角电压;四线星形电压。当一个或更多个电压输入到继电器中,它就会提供许多另外的电动机保护和测量功能,包括:过/低电压;过/欠频率;低功率;无功功率;功率因数元件。

2.2电动机过热保护

SEL-701采用已获得专利的热模型,可提供堵转转子、运转过载保护等功能。当电动机加速或运行时,此热元件可精确地跟踪负荷电流所引起热效应。对于简单有效的保护,可以输入电动机铭牌上额定值来获得满载电流,堵转转子电流,热失速极限时间和电动机工作系数。为了让继电器模仿现有的电动机保护,可以从45种标准曲线中选择适合的耐热极限曲线。如果你的电动机要求更为复杂的保护功能,可以输入测试点确定曲线从而建立自己所要的耐热极限曲线。

2.3短路跳闸

相、零序及中心点/接地过流元件使SEL-701能够检测电缆和电动机的短路故障。通过整定,可以使继电器在短路情况下瞬动或延时跳闸。论文格式。而在使用熔丝式触头的应用中,可以方便地退出相过流元件。

2.4特定功能

电动机启动报告和趋势报告;一台感应式电动机启动时,其转子和线圈会以比在平衡负载情况的高出100;电动机各电流;各可选的电压;热模型结果;另外,SEL-701还会以秒为单位计算电动机加速时间并记下在启动过程中的电流最大值,电压最小值。此继电器总是将最近的五次启动报告存入其非易失性存储器中。

2.5顺序事件记录器(SER)

SEL-701除了可储存事件摘要和完整的事件报告,它还可跟踪所选的保护元件、接点输入和接点输出的启动和返回。顺序事件记录报告中记录了每次跳变的日期和时间,可用PC机从继电器中下载此报告。这个以时间顺序排列的报告可帮你判断事件发生的次序和原因,并有助于找出问题所在。

3 SEL-701电动机保护装置整定原则

3.1速断保护

电流速断保护是电动机机端电流互感器以内的引出线及定子绕组相间短路的主保护。由于电动机在起动过程中,起动电流最大可达额定电流的5~7倍,为保证电动机在起动过程中电流速断保护可靠地不动作,要求电流速断保护的动作电流大于电动机满载起动时的最大起动电流。但是这样整定的定值太高,在电动机内部故障时保护可能会拒动作。因此电动机微机保护装置采用高、低两套定值,在起动过程中采用高定值,起动结束转入正常运行时自动切换到低定值,这样即可以有效地躲过电动机的巨大启动电流,又可以保证正常运行过程的灵敏度。

3.1.1起动时间内整定按躲过电动机起动电流来整定:

起动时间内整定[1]按躲过电动机起动电流来整定:

,Kk:可靠系数,推荐取1.8

保护起动时间整定按电动机起动时间来整定:

Tdz=Kk*tst,tst:启动时间,Kk:可靠系数,推荐取1.2

3.1.2起动时间后电流整定

由于起动时间后电动机运行电流降为额定电流,为防止起动时间之后电动机仍运行在起动电流水平上,推荐使用下式:

,Kk: 可靠系数,推荐取0.8

速断延时T=0S

3.2过流保护

过流保护作为速断保护的后备保护,电动机起动成功转入正常运行后,电动机微机保护装置自动投入过流保护。由于电流速断保护有死区,只能保护电机绕组80%。不能力保护电机全部,如在电机靠近中性点侧发生短路时,短路电流达不到电机速断保护动作值,但又大于电机额定电流,过流保护动作,经过整定延时动作于跳闸;当电动机起动成功转入正常运行后,发生转子卡住等因素造成定子电流增大危及电动机的安全;此时装设过流保护也会切断电机电源开关,切断故障电流。

电动机起动成功转入正常运行后,电动机微机保护装置自动投入过流保护。电

动机过流保护动作电流按躲过电动机额定电流整定:

,Kk:可靠系数,取1.3

动作时间Tdz推荐使用2秒

3.3零序保护

电动机内部最常发生的敝障是定子绕组故障。究其原因,一般是因为电动机长时间或周期性过热,导致绝缘状况恶化。由于电动机定子绕组安装在接地金属外壳内,所以电动机内部发生的绝大部分敞障都表现为接地故障。

当接地电流大于10A时,才需设单相接地保护,零序保护的定值,按照躲过电动机支路的对地电容电流整定,公式为:

式中::可靠系数,若取不带时限的接地保护,取4~5,若带0.5秒延时,取1.5~2。

:该回路的电容电流。

动作时间推荐使用T=0.5S

3.4低电压保护

低压保护的整定原则:

3.4.1当电源电压短时降低或短时中断后又恢复时,为了保证重要电机自启动而需要断开的次要电机,保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的60%~70%,时限一般约为0.5s。

3.4.2当电源电压短时降低或短时中断后,根据生产过程不允许或不需要自启动的电动机,保护装置的电压整定值一般为电动机额定电压的40%~50%或略高;时限比上一级主保护大一时限阶段,必要时保护可无选择地动作。

3.4.3需要自启动,为保证人身和设备安全,在电源电压长时间消失后需从配电网自动断开的电动机,保护装置的整定值一般为电动机额定电压的40%~50%,时限一般为5~10s。

此电动机在电压长时间消失后不允许自起动,电压保护动值一般取(0.4~0.5) Ue,失压保护时限取5~10秒。低压动作时间T=6S

3.5负序电流保护

如果电动机在起动时一相开路,并保持运行状态,其电流将达到正常起动电流的0.866倍。论文格式。在这种情况下,电动机电流中的负序分量将是正常起动电流的一半。如此之大的负序电流流过电动机,将使电动机迅速升温,如果不及时采取有效的措施,电动机将会受到严重损坏。在实际运行中,供电电源总存在着某种程度的不对称。由供电电压不对称引起的负序电流值取决于电动机的负序阻抗的比值,此比值大致是额定电流与起动电流之比,按国家有关规程,供电电压不对称程度要求小于5%,电动机的起动电流一般在(5~7)Ie,取起动电流的6倍额定电流,则负序电流的整定值可这样确定: ;保护时限可取0.5S。

3.6热过负荷保护

过热是电动机损坏的重要原因。微机保护装置通过电流幅值模拟电动机的发热,该装置充分考虑了热的积累过程,采用热积分的方法,考虑了发热与散热的动态过程:当发热大于散热时,热进行积累;当发热小于散热时,热量散失。考虑正序电流I1与三相电源电压不平衡等原因产生的负序电流I2的综合发热效应,该公司提出的一个粗略反映I1和I2发热效应的“等效电流”Ieq:

式中,K1:正序电流系数,取1;K2:负序电流系数,用于模拟I2的增强发热效应,对于大多数电机,一般可取为6。过热保护出口动作时间:

式中,T为保护出口动作时间;Ie为电机额定电流;τ为热效应时间常数,整定范围为0~999s。

τ值的整定原则:

若已知电动机在K倍过负荷情况下允许运行T s(秒),则可根据上述公式计算出τ;若制造厂已提供电动机的定子绕组的额定温升θN,极限温升θM,以及电流密度In,则可根据τ=150θN(θM/θN-1)/1.05In2,求出τ,加以整定;若无上述参数,可根据电动机运行规程,按保守的连续启动两次考虑,由为电机实测启动电流倍数和启动时间)求出τ,取整后整定。

4 在实际运用应注意事项

4.1在实际运行中我们发现当电动机失压,备用电源自投时,电机再启动,会有较大的冲击电流,使速断或过电流跳闸。后来要求SEL公司使SEL-701在逻辑上进行判断,当低压保护动作后,在规定的自启动时间到达时,若电压恢复到低压保护定值以上时,电机将自启动,保护取电动机启动时的定值。

4.2在实际运行中会经常遇到PT断线或一次、二次熔丝熔断现象。从而引起低电压保护误跳的情况,所以在设计时应该要求保护能够实现PT断线闭锁功能,而当开口三角出现零序电压时,解除断线闭锁。逻辑如下:

4.3选择相TA互感器时,应使满负荷FLA不小于额定相TA一次侧电流的50%。建议选择相TA使得FLA是额定相TA一次侧电流的100%或稍小,但不要大于。这会使电流测量精度最大。二次侧电流是lA还是5A必须在订购时指定。1A或5A的额定相电流和所连接的TA的二次侧额定值以及连接相匹配。不匹配的TA会导致装置损坏或保护不充分。

4.4严格按照说明书要求进行安装、接线和调试。论文格式。

5结束语

SEL-701电动机保护装置已在我厂高压电动机中得到应用,微机保护装置替代了以往的磁式继电器、感应型继电器和集成电路继电器,大大提高了继电保护的可靠性和安全性,确保了安全可靠性供电。

6参考文献

[1]陈元新,金健.高压电动机的断相故障分析与保护配置.2000.04: 58-60;

[2]朱永芳.微机继电保护设计原理及其具体应用.2002.01:23-27;

[3] 孙宾.浅析造成高压电动机烧损的原因和防范措施.2003.01:65-67;

第7篇

关键词:Ydn11变压器,保护线路,最优化方案,三项安全星形

 

0.引言

三项电力变压器的过流及速断保护方案主要有:三项三继电器完全星型见图1;两相两继电器不完全星型见图2;两相一继电器的两相电流差接线见图3。大中型自来水厂的水泵机组配用的驱动电机一般为6KV或10KV电压等级,其他变压器低压侧的等级为6KV或10KV,因考虑电力系统的接地需要及抑制谐波的,变压器的接线组别常常设置为Ydn11。如市一级城市的自来水厂厂用变压器电压等级均为35/6KV或10/6KV,主要变压器的接线组别也为Ydn11。

目前,在大中型自来水厂,主要变压器保护接线方式的选择,几乎不采用两相电流差接线,当然最好选择三项完全星形接线的保护方式。但往往也有一些地方和单位对变压器的保护接线方案合理选择重视程度不够,为贪图成本低而选择两相两继电器的不完全星形接线方式。虽然这种接线方式可简化电路,降低工程造价,但这种保护方式在发生有些断路故障时,会产生不良后果,有时甚至会扩大故障范围,造成重大的损失。。。本文将从电机理论和变压器继电保护角度,对变压器不同保护接线的保护性能加以分析,从而得到较为实用的最优化保护接线方案,供企业参考使用。

1. Ydn11变压器过流及速断保护接线方案分析

很显然,对于三相三继电器式完全星形接线,它能实现三相短路、两相短路,单项接地短路等各种形式的过流及短路保护。而对于不完全星形接地和两相电流差接线,能实现三相短路和两相短路故障的保护。但在没有装设电流互感器(CT)的那一相发生接地短路故障时,保护装置不会动作,不能实现保护功能,且在不同相间发生短路故障时,不完全星形接线形式的保护,其动作灵敏度也有很大的差别。

据我们调查在市级大中型自来水厂中供电的主变压器通常接线组别为Ydn11,因此,下面仅分析讨论在这种接线组别的变压器中,过流和速断的各种保护接线方式的工作性能。

当在变压器二次侧(负荷侧)发生两相短路故障时,变压器一次侧(电源侧)的短路电流和变压器二次侧线路中的短路中的短路电流存在着什么样的关系以及变压器一次侧的断路器应采用何种方式保护较为合理,这正是下面要讨论分析的问题。

为简化分析,设变压器的变比k=1,既有变压器一次侧(Y接)的空载电压线值和二侧(接)的空载电压线值之比:

那么,在k=1时,一、二次绕组的匝数之比为:

所以,当k=1时,

假设变压器对称运行时的电流参考方向为:一次侧三相线电流、、由线路流入变压器;二次侧三相电流、、由变压器流出,二次侧三相绕组相电流、、 参考方向在三相三角形连接的二次绕组内顺时针方向。由此可推导出变压器二次侧引出线上的线电流、、与一次侧线电流 之间的关系:

由于

同理可得:

所以

根据上式,可在已知高压侧(一次侧)电流的情况下,得出二次侧的电流。

将等式作如下变化:

由于

同理得:

利用上组等式,就可在已知二次侧(6KV三角形接线)电流的情况下,求出一次侧(35KV或10KV星型接线)电流。

当变压器的低压侧发生两相(设A、B两相)短路故障时,在已知短路的情况下,就可求出一次侧的短路电流。

若设此时二次侧的短路电流为:

因此可求出一次侧的短路电流:

由以上分析不难得出,在Ydn11接线的变压器负荷端发生两相短路故障时,一次侧某一相的电流将是另外二相电流的。所以,若电流保护为不完全星形接线方式,它只能反映A相,C相得电流;而若是完全星形接线,则能反映三相电流。。故在上述情况下,不完全星形接线的灵敏度要完全星形接线的灵敏度低50%。由此可见,如果对Ydn11变压器进行保护的保护装置接线采用两相差接线,则在发生两相短路故障时,保护装置根本就不会动作,因为这时通过保护装置的电流(为电流互感器变比)。所以两相电流差接线形式的保护不能用于Ydn11接线组别的变压器上。

2.大中型自来水厂厂用变压器保护最优化方案

由于采用中,高压电机的大中型自来水厂主要变压器接线组别为Ydn11,通过前面的分析可知,变压器的短路保护方式最好采用三相完全星形的保护方式,但由于各种原因(如投资成本),有些可能采用了其他形式的保护接线方式,为此提出如下建议:

(1)绝对禁止两相电流差接线方式。若已采用这种接线方式,则必须要立即采取纠正措施,以防发生故障时保护失灵,可更改保护接线方式。

(2)对于采用不完全星形接线方式的,要增加一只CT和其他电器件,将保护改接为完全星形接线,也可在不增加CT的情况下,采用两相三继电器式接线,并将第三只继电器接在公共线上,如上例中采用这种接线,就可反映B相故障电流,从而达到完善保护的目的。

3.结语

综上所述对大中型自来水厂厂用变压器采用三相完全星形接线保护是为最优化保护方案,具有一定针对性和实用性,尤其是供水行业。由于大中型自来水厂的机组采用6KV及10KV高压电机,这种电压等级的系统的变压器在设计接线时主要考虑谐波抑制的需要,其接线组别一般接成Ydn11。在这种情况下,采用本文提出的最优化保护方案,既将不完全星形保护接线形式改为完全星形接线保护形式更具有很强的实用价值。

【参考文献】

1.刘介才.工厂供电【M】.北京:机械工业为出版社.2002

2.刘天褀.现代系统分析理论与方法【M】.北京:中国电力出版社.2007.

3.江苏省电力公司.电力系统继电保护原理原理与实用技术【M】.北京:中国电力出版社.2006.

第8篇

南通港城互动发展的灰色关联分析

社会管理视阈下南通安置型社区建设的内在困境与消解策略

论党内民主和人民民主发展的合力效应

社会转型期大学生入党动机的审视与思考

试论强化建设领域之会计监督

王翰及其诗歌刍议

共同诉讼之研究

抗日根据地建设理论研究

中国传统元素在现代标志设计中的创新性运用

数控机床加工精度重点实验室建设研究

非物质文化遗产的传承与高职教育的使命——以南通仿真绣为例

新时期成人高等教育学生特点及管理思路探析

新形势下大学英语教育功能的重新定位

科技期刊中数理公式的编排规范探析

输油管的优化铺设模型

储油罐变位后油量的计算模型与校正方法

基于Lagrange插值法的储油罐变位识别与罐容表标定

储油罐的变位分析与罐容表标定

南通沿海开发与低碳发展战略

南通市港闸区非政府组织的现状及发展路径探讨

论中华书法艺术的生命文化情韵

拙劣的改编成功的采录——谈《判瓦盆叫屈之异》对戏曲的改写

艺术演绎中的文化追求——南通蓝印花布与道家文化

新时期瓷器装饰工艺综述

外出农民返乡发展与推进新农村建设——基于安徽省示范村镇和非示范村镇的调查

资源禀赋条件约束下的中小旅行社竞争能力研究——基于南通康辉旅行社的样本研究

SA8000标准的国际认证现状及思考

科学发展观视阈下高职学生预备党员教育管理机制研究

论网络环境下大学生思想政治工作

高职院校中外合作办学存在的问题及其思考

新形势下高职精细化工工艺课程的改革

《工厂供电》理实一体教学法的实施

日语教材中被动句问题的探究

高职日语精读实施互动教学的改革探讨

会议筹备的方案与规划

对数学建模竞赛论文的思考与评析

一类差分方程组高阶导数的收敛性

梯形脉冲的频谱函数求解探讨

江海风情:南通文化特色之一

南通现代农业发展的调查与思考

产业集群与区域经济发展探析——以长三角地区为例

南通科技创新状况研究

基于发展价值观的民营企业社会责任价值管理

我国城市化与环境污染关联机制的面板数据分析

模糊综合评价法在人力资源管理外包决策中的应用

支付宝等第三方支付平台与银行的竞争与合作

论和谐社会视野下的刑事政策理念转变

我国环境保护刑事立法缺陷的再审视及其完善

化工单元操作实训教学改革与探索

高职会计专业工学结合的人才培养模式思考

以就业为导向的高职文科类专业教学改革研究

论《织工马南传》中的“出走”主题

代数学中基本定理证明的探讨

有限元方法的Gauss积分和Hammer积分方案

柔性浅基础下变刚度垫层设置的有限元分析

模拟电路智能故障诊断系统的设计

第9篇

关键词: 无线电力传输技术 电磁感应 射频 原理与应用前景

1.引言

自17世纪人类发现如何发电后就用金属电线来四处传输电力。时至今日,供电网、高压线已遍布全球的角角落落。在工作和生活中,越来越多的电器给我们带来极大便捷的同时,不知不觉各种“理不清”的电源线、数据线带来的困扰也与日俱增。不过,这些年的科技发展表明,在无线数据传输技术日益普及之时,科学家对无线电力传输(Wireless Power Transmission,WPT)的研究也有了很大突破,从某种意义上来讲,无线电力传输也不再是幻想――在未来的生活中摆脱那些纷乱的电源线已成为可能。

2.无线电力传输的发展历史

19世纪末被誉为“迎来电力时代的天才”的名尼古拉・特斯拉(Nikola Tesla,1856―1943)在电气与无线电技术方面作出了突出贡献。他1881年发现了旋转磁场原理,并用于制造感应电动机;1888年发明多相交流传输及配电系统;1889―1890年制成赫兹振荡器;1891年发明高频变压器(特斯拉线圈),现仍广泛用于无线电、电视机及其他电子设备。他曾致力于研究无线传输信号及能量的可能性,并在1899年演示了不用导线采用高频电流的电动机,但由于效率低和对安全方面的担忧,无线电力传输的技术无突破性进展[1]。1901―1905年在纽约附近的长岛建造Wardenclyffe塔,是一座复杂的电磁振荡器,设想它将能够把电力输送到世界上任何一个角落,特斯拉利用此塔实现地球与电离层共振。

2001年5月,法国国家科学研究中心的皮格努莱特,利用微波无线传输电能点亮40m外一个200W的灯泡。其后,2003年在岛上建造的10kW试验型微波输电装置,已开始以2.45GHz频率向接近1km的格朗巴桑村进行点对点无线供电。

2005年,香港城市大学电子工程学系教授许树源成功研制出“无线电池充电平台”,但其使用时仍然要将产品与充电器接触。

2006年10月,日本展出了无线电力传输系统。此系统输出端电力为7V、400mA,收发线圈间距为4mm时,输电效率最大为50%,用于手机快速充电。

2007年6月,美国麻省理工学院的物理学助理教授马林・索尔贾希克研究团队实现了在短距离内的无线电力传输。他们给一个直径60厘米的线圈通电,6英尺(约1.83米)之外连接在另一个线圈上的60瓦的灯泡被点亮了。这种马林称之为“WiTricity”技术的原理是“磁耦合共振”。

2008年9月,北美电力研讨会的论文显示,他们已经在美国内华达州的雷电实验室成功地将800W电力用无线的方式传输到5m远的距离。

2009年10月,日本奈良市针对充电式混合动力巴士进行了无线充电实验。供电线圈埋入充电台的混凝土中,汽车驶上充电台,将车载线圈对准供电线圈就能开始充电。

3.无线电力传输的基本原理

3.1电磁感应――短程传输

电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系与转化。电磁感应是电磁学中的基本原理,变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的。利用电磁感应进行短程电力传输的基本原理如图1所示,发射线圈L1和接收线圈L2之间利用磁耦合来传递能量。若线圈L1中通已交变电流,该电流将在周围介质中形成一个交变磁场,线圈L2中产生的感应电势可供电给移动设备或者给电池充电。

3.2电磁耦合共振――中程传输

中程无线电力传输方式是以电磁波“射频”或者非辐射性谐振“磁耦合”等形式将电能进行传输。它基于电磁共振耦合原理,利用非辐射磁场实现电力高效传输。在电子学的理论中,当交变电流通过导体,导体的周围会形成交变的电磁场,称为电磁波。在电磁波的频率低于100khz时,电磁波就会被地表吸收,不能形成有效的传输,当电磁波频率高于100khz时,电磁波便可以在空气中传播,并且经大气层外缘的电离层反射,形成较远距离传输能力,人们把具有较远距离传输能力的高频电磁波称为射频(即:RF)。将电信息源(模拟或者数字)用高频电流进行调制(调幅或者调频),形成射频信号后,经过天线发射到空中;较远的距离将射频信号接收后需要进行反调制,再还原成电信息源,这一过程称为无线传输。中程传输是利用电磁波损失小的天线技术,并借助二极管、非接触IC卡、无线电子标签,等等,实现效率较高的无线电力传输。

具体来说,整个装置包含两个线圈,每一个线圈都是一个自振系统。其中一个是发射装置,与能量相连,它并不向外发射电磁波,而是利用振荡器产生高频振荡电流,通过发射线圈向外发射电磁波,在周围形成一个非辐射磁场,即将电能转化为磁场。当接收装置的固有频率与收到的电磁波频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,完成磁场到电能的转换,从而实现电能的高效传输。图2是一个典型的利用电磁共振来实现无线电力传输的系统方案。电磁波的频率越高其向空间辐射的能量就越大,传输效率就越高。

3.3微波/激光――远程传输

理论上讲,无线电波的波长越短,其定向性越好,弥散就越小。所以,可以利用微波或激光形式来实现电能的远程传输,这对于新能源的开发利用、解决未来能源短缺问题也有着重要意义。1968年,美国工程师彼得格拉提出了空间太阳能发电(Space Solar Power,SSP)的概念。其构想是在地球外层空间建立太能能发电基地,通过微波将电能送回地球。

4.无线电力技术的应用前景

无线电力传输作为一种先进的技术一般应用于特殊的场合,具有广泛的应用前景。

4.1给一些难以架设线路或危险的地区供应电能

高山、森林、沙漠、海岛等地的台站经常遇到架设电力线路困难的问题,而工作在这些地方的边防哨所、无线电导航台、卫星监控站、天文观测点等需要生活和工作用电,无线输电可补充电力不足。此外,无线输电技术还可以给游牧等分散区村落无变压器供电和给用于开采放射性矿物、伐木的机器人供电。

4.2解决地面太阳能电站、水电站、风力电站、原子能电站的电能输送问题

我国的新疆、、青海等地降雨量少、日照充足且存在大片荒芜土地,南方部分地区水力、风力资源丰富,这些地区有利于建造地面太阳能发电站或水电站、风力电站。可是,这些地区人烟稀少、地形复杂,在崇山峻岭之中难以架设线路,这时无线输电技术就有了用武之地。采用无线输电技术,还可以把核电站建在沙漠、荒岛等地。这样一方面便于埋葬核废料,另一方面当电站运行发生故障时也可以避免对周围动植物的大量伤害和耕地的污染。

4.3传送卫星太阳能电站的电能

所谓卫星太阳能电站,就是用运载火箭或航天飞机将太阳能电池板或太阳能聚光镜等材料发送到赤道上空35800km的地球静止同步轨道上。在太空的太阳光线没有地球大气层的影响,辐射能量十分稳定,是“取之不尽”的洁净能源。并且一年中有99%的时间是白天,其利用效率比地面上要高出6―15倍[3]。在那里利用太阳能电池板把阳光直接转变为电能,或者用太阳能聚光镜把阳光汇聚起来作为热源,像地面热电厂一样发电。这样产生的电能供给微波源或激光器,然后采用无线输电技术将大功率电磁射束发送至地面,接收到的微波能量经整流器后变成直流电,由变、配电设施供给用户。

本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文

4.4无接点充电插座

随着无线电力技术的发展,一些小型用电设备已经实现了无线供电。如:电动牙刷、“免电池”无线鼠标、无线供电“膜片”/“垫”等。无线供电“膜片”/“垫”是一种家用电器无线供电方式,用一片图书大小的柔软塑料膜片就可对家电进行无线供电,可为圣诞树上的LED、装饰灯、鱼缸水中的灯泡、小型电机、手机、MP3、随身听、温度传感器、助听器、汽车零部件、甚至是植入式医疗器件等供电。

4.5给以微波发动机推进的交通运输工具供电

现在大部分交通运输工具燃烧石油产品,其发动机叫做柴油发动机、汽油发动机等。与此类比,以微波作为能源推进的发动机叫做微波发动机。微波是工作频率在0.3―300GHz的电磁波,不能直接用它来驱动电动机,因为要设计出在如此高的频率下工作的发动机非常困难。如果思路加以改变,把微波能量转变为直流电流的整流器,那么微波就可以直接作为交通工具的能源了。煤、石油、天然气的存储量有限,而日消耗量巨大,总有耗尽之日,到那时卫星太阳能电站可望成为能源供给的主干,通过无线输电技术就可以直接把微波能量输给交通运输工具。

4.6在月球和地球之间架起能量之桥

世界人口的不断增长和地球资源的日益耗尽,太阳系中其他星球的开发利用是人类一直以来的夙愿。月球是地球的天然卫星,其上资源丰富,地域辽阔,是首先要开发的星体。未来人类对月球的利用主要是移民和资源获取。月球的土壤里富含SiO2,是制造太阳能电池的原料。如果先在月球上建立起工厂,然后把太阳能电站直接建在月球上,比起建在地球静止同步轨道上要容易些,借助于微波束或激光束把电能发送到地球。

5.结语

随着无线电力传输技术的不断发展与成熟,不但使人们未来的生活有望摆脱手机、相机、笔记本电脑等移动设备电源线的束缚,享受在机场、车站、酒店多种场所提供的无线电力,而且可用于一些特殊场合,如人体植入仪器如心脏起搏器等的输电问题、新能源(电动)汽车、低轨道军用卫星、太阳能卫星发电站等。在世界经济迅速发展的今天,节能和新的、可再生能源的开发是摆在能源工作者面前的首要问题。太阳能是取之不尽、用之不竭的干净能源。除核能、地热能和潮汐能之外,地球上的所有能源都来自太阳,建造卫星太阳能电站是解决人类能源危机的重要途径。要将相对地球静止的同步轨道上的电能输送的地面,无线输电技术将发挥至关重要的作用。从长远来看,该技术具有潜在的广泛应用前景。但是,每一种无线传输方式,都有一系列问题需要解决,如电能传输效率问题,电力公司如何收费和计费,能量传输所产生的电磁波是否对人体健康带来危害,等等。不管怎样,一旦这项技术能够普及,就会给人们的生活带来巨大的便利。

参考文献:

[1]白明侠,黄昭.无线电力传输的历史发展及应用[J].湘南学院学报,2010,31,(5):51-53.

第10篇

电子专业是我校的品牌专业之一,如何让学生学以致用,综合运用专业基础知识,提高他们的应用能力和开发水平?拉近教学与企业生产之间的距离,同时增强本专业教师的科研和教研能力?这是摆在电子专业课教师面前的问题。

《彩色电视机原理与维修》曾是我校电子专业的重点讲解和实训课,让学生在彩电课中综合应用电子专业基础知识。从结构和原理上来说,彩电确实是综合运用电子知识的主要产品。但是,随着科技日新月异的进步,彩电技术越来越向集成化发展,学生接触核心技术的机会少之又少,简单和机械地安装彩电电路板,对彩电的故障进行维修也只能停留在元件和电路上。这种简单的训练,虽然可以提高学生的综合分析能力,但已经不能适应时代的发展。

考虑到以上的因素,在学校领导的启发下,电子科组的带头人综合各种利弊,决定开发一个能够兼顾实用性和技术性统一,教学性与生产性统一的项目。经过多年的研究,他们把音响配套产品的开发与制作作为一个研究项目,并把音响课作为电子技术综合应用课,与彩电课的教学同步发展,并大力发展音响项目的建设。

在前几年,本专业已经做过成套音响制作的尝试,但存在工具设备和材料以及技术的问题没有得到解决的问题。

另外,考虑到职业中学面向社会,适应企业需要的特性,决定了我们的教学应与企业接轨。把实训室做成车间模式,是学校向企业接轨的一个成功的方法。我校已经有这方面的成功例子,如校网商城,模具实训与生产车间,印刷实训与生产车间,服装实训与生产车间等。因此,电子专业也可以把专业产业化,充分利用本专业人才和充分发挥场地的优势,培养适应社会发展需要的人才。

二、建设理念

1、建设理念:

职高要长久地生存下去,只靠政府的投资是远远不够的,必须做到教学效果与经济效益齐头并进,教师专业技能的成长与学生技能水平的提高同步发展,产教结合是职高自我强化的良策。

2、总体规划:

在林圣基校长的倡导下,兰春年主任和电子科组长万老师的精心策划下,电子科组高瞻远瞩地发展本专业,希望创建专业的特色,他们决定把音响设备中的两个重要组成部分――功放和音箱的制作作为一个项目来开发,把音响制作实训室建设成一个由“元件学习――电路知识学习――仪器使用――计算机电路图绘制――材料采购――印刷电路板制作――功放电路板安装与维修――功放安装――音箱电路学习――音箱外体制作与生产――对外销售”为一体的模式。把整个专业课的学习从基础到专业,串成一条龙,形成多个小项目组成的大项目的教学模式。

3、团队建设:

万事开头难,工厂模式的音响实训室的开发,需要考虑到多个层面的问题。如场地配置、工具设备、技术支持、选材与用料、人才利用等一系列的问题摆在我们的面前。这些都是必须逐一攻克的难题。于是,电子科组组成了一个音响生产与制作实训室的建设团队,由多个教师协同进行,科组长万老师作为总策划,颜光老师负责功放电路的设计与安装,王松山老师负责音箱内置电路的设计和音箱外体的制作。整个开发的过程分为:开发策划――企业考察――技术攻关――组装试验――投入使用――逐步完善。

三、存在问题:

在本项目的开发过程中,存在四个方面的困境,

(一)音箱制作过程困境:如音箱板材的选用与裁锯;音箱外体拼接技术不成熟,拼接处出现缝隙,导致驻波形成,影响音质;音箱外体贴膜包装技术不成熟,导致贴膜皱纹,影响美观;分频器绕线难,影响音质;仪器设备不足,整体调试困难;制作中突出的安全问题等。

(二)功放制作过程困境:电路图的选用,以保证市场能买到所需的元件,并确定有较高的音质,并兼顾经济效益;如何解决噪音大和功放工作过程中的发热大的问题;功放外壳的设计制作,如何结合单片机技术实现智能控制。

(三)教学的顺利开展的困境:课程安排、老师的配备、项目如何顺利开展、场地如何分配。

(四)资金如何循环利用的困境:本项目的开展,耗材多,成本高,如何使资金循环利用,保证教学的顺利进行?

四、项目整体规划

综合以上提出的存在问题,电子科组进行了整体规划,以便逐一攻克以上难题。下面是项目开展的进程和实施方案:

五、方案的实施

古代兵法强调“天时,地利,人和” 的有利战机,引申到专业建设上同样适用。建斌有一个教育理念新、敢于创新、勇于开拓的领导班子,这可谓“天时”;小榄镇作为中山市经济发展的龙头镇,电子产业蒸蒸日上,为职高电子专业的发展提供了有利的平台,这可谓“地利”;电子专业科组有一个敬业精神佳、研发水平高、技术探索专注的教师团队,这可谓“人和”。三者具备,音响项目的开发象一条远航,顺风顺水的坚船,乘风破浪地朝目标前行。

(一)建成团队,确定方向:

针对预计项目开发过程中存在的问题。电子科组组建了一个开发团队,先研讨整个项目开发过程中的技术、资金、材料、装备等问题。向学校提交了研发的方案,得到领导的大力支持和鼓励!并提供了研发资金、场地配备、选送工厂实习等经济和人员的支持。

(二)尝试制作,学习考察:

项目确定以后,进入了实际制作阶段。由经验丰富的王松山老师挑起了音箱制作与研究的大梁,工作细致、刻苦钻研的颜光老师负责功率放大器的技术攻关。他们牺牲了大量的业余休息时间,一头钻进实验室,带领几个学生,日夜刻苦钻研,不断地遇到问题,不断地探索解决。

如音箱制作时,遇到如何在板材上进行开喇叭孔、板材如何加工、音箱如何测试等问题。闭门造车,是拿不出实用产品的。他们决定走出去拿进来,到企业去学习。2008年上半年,学校派王松山老师和胡端坚老师到小榄镇创华电器厂去进行了为期两个月的实地学习和考察。重点学习音箱的测试技术,板材加工,机器的操作,音箱外膜的拼贴与上漆等技术。

科组还组织老师去声雅音响电器厂学分频器绕线技术,去位于小榄镇工业区的美加电器厂学习音箱外体的加工、美化等技能。另外还去毗邻的顺德市学习先进的音响生产技术,选购机器和工具,如挖孔机、锯板机、割线机、电钻、电刨、电路板雕刻机、热转印机等设备。光是为了解决绕线难的问题,两位专业老师去了三家厂企进行现场考察学习,请教师傅,终于看到了问题的所在。为了使贴膜显得美观,耐用,他们除了到几家厂企去学习取经外,还反复进行多次实验,才使贴膜技术臻于成熟。

在功率放大器的研发过程中,首先尝试采用手工制作电路板。先在电脑上反复更新修改电路图,确定元件,外出寻找采购元器件。最初,PCB板线路采用雕刻机进行雕刻,台钻打孔,但这种操作不仅速度慢,而且线路质量不理想,故障率高,印刷电路板也尝试采用手工丝印,王松山老师利用以前在企业所学到的技术,购买丝印器材,尝试丝印,但由于技术和材料等一系列的问题,也使手工丝印效果不理想。

(三)校企合作,正式制作

1、音箱的制作

经过反复的考察与对比,音箱外体车间购进了锯板机床、钻孔机、电钻、电刨等一系列设备和工具,同时引进除尘机,解决了加工过程中产生的灰尘消除的问题。学校专门为这个项目预定了一个50多平方米的实验室,音箱外体制作车间就这样建成了。

接着,电子专业的老师们带领部分学生,在车间里进行了为期半年的学习与制作,无数次的失败,无数次的改进。,一次又一次下厂学习取经,走过了大小音响生产厂家,他们克服了分频器绕线难的难题,解决了外膜敷贴不良的技术问题,解决了因板容易飞出伤人的锯板车床上的安全问题,攻克了箱体拼接过程产生缝隙导致的驻音问题。当一系列问题在他们一次又一次艰苦卓绝的改良工作下迎刃而解,胜利的果实也向他们热情地招手。一套几乎与知名品牌音响效果相媲美的音箱终于在全校师生面前露面。在学校第一届创新科技节上一展他的亮丽芳容。尽管他们的作品还存在一些不足,但学校老师争相购买他们制作的全套功放,给予他们很大的支持和鼓励!

2、功放的制作

在上面一系列问题的困扰下,有些问题得到了妥善解决,但有些问题却让人束手无策。这时,他们想到了企业互通有无的做法。即引进部分成品,降低成本和技术难度的做法。于是,他们把PCB板制作这部分工作交给校外的相应企业去做,他们自己提供电路图和电路参数等要求,企业做成符合要求的PCB板。然后再拿回来进行元器件的安装。

为了降低制作难度,实现师生教学相长,功放电路制作成易于安装,便于调试的几个模块,然后进行组装调试,整个过程耗时半年之久。那半年,实验室里晚上灯火通明,那里记载了师生共同努力的轨迹。

接下来是单片机程序的编写。程序不仅要能控制整机的协调工作,而且能控制开关机,音量控制,遥控与指示电路。这部分是软硬件的完美结合与综合运用。

第一代产品,尽管还有些粗糙,但本校老师给予了他们很大的支持,成了首批试用者,试用后,发现存在音量小时噪音大的问题。

3、功放面板的设计与加工

功放面板,不仅要考虑美观耐用,还得兼具良好的散热作用。这个任务最终由电子专业的学生先完成面板图的平面设计,面板的加工统一由数控专业学生完成,印上建斌中学的品牌。

六、音响课的教学方案

1、确定教学目标,自编校本教材

“音箱制作”和“功率放大器制作”项目是我校电子技术应用专业《音响技术》课程的两大教学模块。音箱与功率放大器两大部件的制作完全按照市场上音响产品的质量与技术指标来完成。音箱制作项目包括分频器线圈的绕制、分频器电路的安装、音箱外体的制作三大部分。功率放大器项目实训内容包括功放各部分电路的设计、电路板的制作、元器件的安装、程序的编写、各电路部件组装与调试、外壳的设计与加工等几大部分。此项目所涉及的知识面较广,包括音响原理技术、编程控制技术、制板工艺技术、平面设计技术、钳工加工技术等。教材分为 “音箱”部分和“功率放大器”部分,是第一线专业教师根据制作过程中的实践经验,综合了所需理论知识和技能以及材料工具设备,整理编辑而成的校本教材,并在使用的过程中,不断完善和改进。

2、制订课时,形成课学

(1)功放部分:约用60课时(6节/周,共10周)(2)音箱部分

音箱部分:约用48课时(6节/周,8周)

七、项目完善

整个项目的设计经历几年的时间,在实践中不断修改,完善,以达到适合学生学情,符合学校特色,针对市场需求的目的。

1、功率放大器电路图设计问题

功率放大器电路图设计的好坏关系到整机音质效果,还影响到教学的效果。至于这个问题,他们做了大量的研究与调试工作,明确此电路不太适合用在过高电源电压上工作,否则容易发热而烧坏功率管。但是有没有更好的后级功率放大电路呢?这个问题还在研究解决之中。

2、电路板组合问题

设计这款功率放大器,是根据电路的整体功能将电路分割成多块电路板(电源供电电路板、功率后级放大电路板、音调控制电路板)。将这些电路板分布在功率放大器内部适当的位置,通过电源线或信号线进行连接。这样做的好处就是让学生容易理解各块电路板的功能与作用。但在功放线路的布线方面不够美观,甚至会影响功率放大器的音质效果,而如果将各功能电路都设计在同一块电路板上,将会减少布线的麻烦,但对于学生学习各功能电路方面就太繁杂,不利于开展教学。在这个问题上,至于采用哪一种电路板组合设计,还有待以后我们进一步研究与学习。

3、学生安装调试电路的进度问题

本项目教学以小班形式开展,由两个教师负责教学。在教学过程中,总会遇到学生的领悟能力与动手操作技能参差不齐的问题。这些会造成项目教学统一进度上存在困难。如何安排在规定时间内早已完成安装任务的学生在课堂中的活动呢?这个问题如果处理得不当,将会使这部分学生在课堂中无所事事,甚至影响课堂秩序。我们一般是将已经完成安装任务的同学帮忙找些工具或元件,因为在安装过程中总会存在缺少些相关的电子元件,利用他们帮忙老师领取有关缺漏的元件或对电子元件分类。另外就是让这部分学生充当“老师”的角色,将全班分成几个小组,“老师”对组员进行技术指导和电路检查,评分等,这种做法,不仅减轻了老师的负担,还提高了他们的判断水平。

本项目教学开展一年多以来,不断完善详细的教学项目,改进了相关的教学形式,不断探索更好的项目教学方法。我们相信:只要用心去开展项目教学,一定可以铸造优秀的精品课程。

八、形成精品课程

将本门课相关的理论与操作技能,融会到各门基础课的学习中,把整个大的项目,分配到高一到高三,成为一个个小的项目,使整个专业的课程体系形成一个前后连贯的整体。当本门课在软件和硬件都较成熟的情况下,科组把这门课提到了打造精品课程的议程,并着手进行相关资料的收集整理。最后,由颜光老师组织的精品课程设计,获得了中山市精品课程设计一等奖。

九、形成车间模式

当技术达到较成熟的阶段,将把本实训室打造成车间模式,实习与教学相结合。最后依托学校建成的校本部门市,将本制作的成果进行销售。使电子专业的学生真正做到“学习理论――产品设计――产品制作――成品检测――产品销售――售后服务”一条龙,体验整个接近企业模式的动作过程。并且可以解决耗材大,资金缺的问题,使用于制作的巨大开支能得到补给。

结语:

通过本项目的开发与设计,超出了预期的目标;

完善了本专业课程体系的建设;

加强了软硬件的建设,完善了功能室场设施的配备;

提高了老师自身的开发设计水平;

培养了一批技术拔尖的优秀毕业生。

第11篇

论文摘要:通过对我国电力系统继电保护技术发展现状的分析,探讨继电保护的任务和基本要求。从分析当前继电保护装置的广泛应用,提出保护装置维护的几点建议,结合实际情况,探讨继电保护发展的趋势。

1 前言

电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。

2 继电保护发展的现状

上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到80年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时,我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定,至此,不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。

目前,继电保护向计算机化、网络化方向发展,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务,也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展,电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。

3 电力系统中继电保护的配置与应用

3.1 继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。

3.2 继电保护装置的基本要求

选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。

灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。

速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。

可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。

3.3 保护装置的应用

继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。

4 继电保护装置的维护

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查,并做好各仪表的运行记录。 在继电保护运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并向主管部门报告。

建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。 值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。

做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注意与带电设备保持安全距离,避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。

定期对继电保护装置检修及设备查评:①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;⑥配线是否整齐,固定卡子有无脱落;⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。

根据每年对继电保护装置的定期查评,按情节将设备分为三类:经过运行检验,技术状况良好无缺陷,能保证安全、经济运行的设备为一类设备;设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷,但尚能安全运行,不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备,危及安全运行,出力降低,"三漏"情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。

5 电力系统继电保护发展趋势

继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展,电力系统对微机保护的要求也在不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等,使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行,各个保护单元与重合装置必须协调工作,因此,必须实现微机保护装置的网络化,这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大,且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。

结论。随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步,继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,提高供电可靠性。

参考文献

[1] 王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛.

第12篇

查看更多《实验室科学》杂志社信息请点击: 《实验室科学》编辑部

综论

(1)从自主设计型实验教学谈学生实验技能的培养 王冰 王世仪 张成鸿 周万春 黄敏 刘佳

实验技术

(4)履带式双人休闲运动车的研制 张印 李小昱 王为 向德虎 冀牧野

(8)6-甲基尿嘧啶的绿色合成 耿静漪 姜文清 贾定先

(11)fe/cu-edta络合电极电势的影响因素及探索 王新红 戴兢陶

(14)自噬与阿尔茨海默病的实验设计及结果初探 金岳心子 高超 李婷

(17)基于fpga的立体停车场控制程序设计 韩延义 尹睿涵 徐帅 李岳

(21)带式输送机从动轴的疲劳分析 周立彬 陈焕国

(24)换热器性能参数实验台自动测试系统的改进 王亚辉 田瑞 冯志诚 王召阳

(27)基于gsm技术的温度报警系统的设计与实现 周曦国 陶薇薇

实验研究

(30)小麦幼苗微管结合蛋白map65s体外对微管聚合影响的研究 马爱珍 韩榕

(34)几种生物质活性炭处理有机实验室废水的研究 屈军艳 胡成 殷明义

(38)试管比色法检测淀粉酶值实验教学中的问题探讨 杨萍萍 徐瑞雪 刘美 崔言顺

(41)bifeo3及其掺杂体系薄膜的结构及性能研究 吕平 宋涛 张曰理 闫宁

(45)茶叶渣负载羟基氧化铁的制备、表征及吸附性能的研究 黄秋香 张庆乐 李娜 李敏 葛海燕

(49)参考文献 无

实验研究

(50)絮凝固液分离技术处理废弃泥浆试验研究 杨春英 白晨光 马庆松

(53)如何写科技论文的“结果与讨论” 无

实验教学

(54)基于matlab的电力电子技术课程的教学探索 陈宏

(58)面向工程实践能力培养的高分子物理实验教改与实践 李景庆 郑俊萍 崔振铎 原续波 沈永涛 王玮 冯奕钰

(62)强化实验教学管理 提高实验教学质量的措施 段祖安

(65)基于cdio模式的微机原理与接口技术课程实验教学改革与实践 李珍香 李全福

(69)仪器分析实验教学的探索与研究 于专妮 王强

(71)基于创新型人才培养的开放性实验教学在生物专业的实践 洪军 胡建业 王福梅

(74)“公能”素质教育与电子信息实验教学改革与探索 高艺 孙桂玲 李晓晨

(77)地方理工院校微生物学实验教学体系的构建 于洪飞 龚红梅

(80)地球物理专业数字信号处理实验教学的探索 郑晶 彭苏萍 朱国维

何登科

(83)计算机导论实验教学的探索与改进 陈武

(86)卓越工程师培养目标下的液压传动实验教学改革探讨 韩克镇 刘军营 王勇 刘同义 许同乐

(89)测试技术实验教学的特色创新实践 袁庆丹 刘军 唐东炜

(92)以培养创新型人才为目标的计算机硬件实验教学的研究与探索 王晓迪 孙建国 武俊鹏 张国印

(95)兽医外科手术学实验教学改革 王华 周孝琼

(98)虚拟实验在医学化学实验中的应用 刘慧中 周金娥 李月琴 蔡玉兴 金玉杰 方敏

计算机应用

(101)高校校园网网络系统安全隐患防范对策探讨 姜贵平 时鑫 秦羽丰 孙海龙

(104)信息技术教育中的联想教学法研究 陈美芳 毛淑娟

(108)使用excel软件求取反应级数的快速方法 葛华才 朱明丽

(111)基于校园网的统一威胁管理研究与应用 孙恒

(115)结合多媒体技术的实验教学改革 王良成

实验室建设与管理

(118)开放与共享实验室教学模式的构建 王玉法 梅兰兰

(121)高校本科实验教学工作水平评估标准介绍 无

实验室建设与管理

(122)基于卓越工程师培养的工厂供电实验室建设 刘燕 鲁明丽 秦维勇

(125)基于局域网的金属材料热处理虚拟实验室构建 包俊成 王志奇 毕大森 高新树

(128)如何写科技论文的“实验方法” 无

实验室建设与管理

(129)高校实验室开放与管理模式的实践与探索 彭儒武 徐海花

(133)大类专业招生制下的实验室构建 严家斌

(137)浅谈经管类专业实验室的建设 王永会

(140)电气控制实验室管理模式研究与实践 赵亚范

(143)独立学院建立经管实验教学示范中心的思考 熊小芬

实习与实训

(146)以基础化学实验为载体培养学生绿色化意识与技能 林晓辉 董建 陈震 葛燕青 姜洪丽 曹晓群

(150)研究型自然地理实践教学模式探讨 衣华鹏 张鹏宴

(153)构建安全科学与工程实验教学平台的探索与实践 杨永良 李增华 侯世松 左树勋

(156)基于知识网络的高校数字教学资源平台的共建与共享 郭广航

(159)基于协同模式的中药资源专业实践教学体系的研究与方法 毕建杰 祝丽香 张明忠 霍学慧 叶宝兴 孙印石

(162)船用柴油机实践教学的探索与实践 欧大生 陈萍 王悦民 张剑平

&

nbsp; (166)面向实践的“微机原理及应用”教学探索 刘迎澍 金文 陈曦 张慧群

(169)探析独立学院手工会计实务综合设计性实验的必要性 李淑芳

(173)案例教学法在智能仪器设计教学实践中的应用 陈颖 林育兹

仪器、设备、技术

(176)离心泵综合演示装置的研制 曹亚鹏 袁中凯 任少锋 杜恪听

(179)水源热泵机组性能测试实验台设计方案探讨 崔四齐 杨晓明

(184)硅mems陀螺教学实验平台搭建 郭占社 曹乐 王显波 韩景轩

实验物资购、供、管

(187)高校可共用资源管理模式和运行机制研究 武向侠 落巨福 王惟远 白垅 梁宏 张月琪

(189)加强教学基础建设提高人才培养的能力和水平 无

研讨与交流

(190)植物组织培养实验课程取材途径 刘清波 黄红梅 陈智勇 覃静萍 赵燕 黄丽华

(193)机械设计制造及其自动化专业毕业实习的改革 何荣华 王一鹏

(196)谈物理化学实验的有效数字问题 任聚杰 郭子成

(199)巧妙利用生物化学实验中的错误 冯俊荣

(202)物理实验与基础力学实验承继和衔接问题探索与实践 王润永 杜宁 王琳 张敬东

(206)如何写论文摘要 无

研讨与交流

(207)颁获 无

(208)《实验室科学》2012年1-6期(总69-74期)目次索引 无