導(dǎo)語：如何才能寫好一篇工廠供電系統(tǒng)設(shè)計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】計算負(fù)荷；功率補償；短路電流；保護裝置；接線方案

電能是一種清潔的二次能源，隨著對其控制、調(diào)節(jié)和測量技術(shù)的日漸成熟，電能已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟建設(shè)中主要的能源和動力的來源。電能既可以很方便地由熱能、風(fēng)能、機械能等能量變換而來，又可以通過電網(wǎng)方便地輸送和供給受電系統(tǒng)使用。然而，一方面供電系統(tǒng)突然中斷對工業(yè)生產(chǎn)和國民生活可能造成很嚴(yán)重的后果，因此，保證供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性顯得日益突出。另一方面節(jié)約能源是供電系統(tǒng)最重要的工作之一，而且能源節(jié)約對國家長期經(jīng)濟發(fā)展和建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

1 供電系統(tǒng)的基本設(shè)計要點

為合理有效地選擇供電系統(tǒng)中各電氣設(shè)備、導(dǎo)線電纜以及供配電方式，準(zhǔn)確的把握整個系統(tǒng)的負(fù)荷分布、功率因數(shù)以及最大可能電流（即短路時電流）十分必要；

1.1 負(fù)荷計算

要使的工廠電氣系統(tǒng)的各部分電氣設(shè)備得以正常的運行，其中電氣元器件和線纜必須選擇合理，供電系統(tǒng)除了必須提供穩(wěn)定適宜的工作電壓以及頻率外，還有一個重要的指標(biāo)就是滿足負(fù)荷電流的要求。負(fù)荷計算有多種基本方法，其中最常用的是需要系數(shù)法。

1.2 無功功率補償

功率因數(shù)是供電部門考核的一項重要經(jīng)濟性能指標(biāo)。用戶的功率因數(shù)過低時會使大量的無功功率在電網(wǎng)中往復(fù)來回并在輸電線路中被損耗掉，從而降低了輸配電效益。提高功率因數(shù)不僅對供電企業(yè)有利，同樣也有利于受電單位。通常，供電單位對受電系統(tǒng)的功率因數(shù)要求為最大負(fù)荷時一次側(cè)不低于0.90，又由于變壓器和電力線路中存在各種損耗，故一般取0.92。提高功率因數(shù)的具體措施：確定需要補償?shù)娜萘亢筮x用合理的補償裝置進行人工補償；選擇得當(dāng)容量的電動機機組和變壓器組、盡量防止電機設(shè)備的輕載或空載、增大電氣系統(tǒng)設(shè)備元器件的檢修頻率、盡量使用同步電機取代其他形式電動機。

1.3 短路電流的計算

短路發(fā)生的原因，設(shè)備絕緣層的損壞，誤操作，自然災(zāi)害等不可抗拒因素；短路的形式有三相短路，兩相短路，單相短路，兩兩接地短路等；短路產(chǎn)生的后果，短路電流遠大于正常電流，系統(tǒng)中發(fā)生短路時會產(chǎn)生極大的電動力和 極高的溫度，致使電氣設(shè)備受到損害和破壞；短路時系統(tǒng)中的電壓陡降，嚴(yán)重影響到用電設(shè)備的正常運行；短路時系統(tǒng)中的保護裝置動作，將故障部分切除，造成停電事故；嚴(yán)重的短路會影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性；發(fā)生不對稱短路時，短路電流將產(chǎn)生很強的交變電磁場，形成電磁干擾。

可見，一旦出現(xiàn)短路事故對整個供電系統(tǒng)的危害極其嚴(yán)重，因此盡可能地減小短路事故的發(fā)生率在整個工廠電氣系統(tǒng)中顯得特別必要。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的概率最大三相短路的概率最??；然而發(fā)生三相短路情況時的電流幅值最大，因而常以三相短路電路時的電流值為短路電流的計算值。

2 供電系統(tǒng)的保護裝置設(shè)計

為保證工廠供電系統(tǒng)的正常運行，必須在系統(tǒng)中安裝各種不同類型的電氣保護裝置，主要包括過電流保護和過電壓保護。

2.1 過電流保護

熔斷器的保護方式，適用于高低壓供電系統(tǒng)；低壓斷路器的保護方式，對于低壓電氣系統(tǒng)的可靠性和可操作性有比較高要求時可以適用；繼電器的保護方式，適用于對供電系統(tǒng)可靠性和可操作性要求較高的高壓供電系統(tǒng)。過電流保護裝置的基本要求：選擇性，速動性，可靠性，靈敏度。首先，線路設(shè)計應(yīng)該注意其合理布局和密集性分析。由于工廠油污較大，容易導(dǎo)致線路老化變形，甚至出現(xiàn)線路的，嚴(yán)重影響企業(yè)的安全生產(chǎn)運營。線路在設(shè)計時應(yīng)充分考慮其合理走向，保證走向的安全性。另外，由于企業(yè)生產(chǎn)過程中溫度較高，線路布局過于密集容易產(chǎn)生磁力效應(yīng)，從而影響生產(chǎn)的安全。合理的線路布局設(shè)計加上合理性的密集度設(shè)計能從根本上保證企業(yè)電氣系統(tǒng)的安全。其次，線路設(shè)計時應(yīng)保證足夠的防火空間。由于電氣系統(tǒng)線路設(shè)計的隱蔽性，決定了其防火空間的有限性，而有限的防火空間下，一旦發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)害就會導(dǎo)致大面積的災(zāi)害形成，危害企業(yè)的整體安全。因此，在企業(yè)電氣系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意保障足夠的防火和救災(zāi)空間。在企業(yè)電氣系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意保障足夠的電氣操作空間，一方面可以保障電氣在運行過程中的安全性和電氣自身壽命的延長，另一方面也可以保障在維修電氣系統(tǒng)時可以有足夠的空間進行維護。足夠的操作空間使得電氣系統(tǒng)之間的距離拉大，其相互的磁力影響減小，對于維修人員及電氣操作人員的身體健康有重要的意義。因此，在設(shè)計企業(yè)電氣系統(tǒng)時應(yīng)注意保證足夠的操作性空間。

2.2 過電壓保護

過電壓指電氣設(shè)備或線路所承載的電壓大大超出額定電壓，嚴(yán)重危害設(shè)備正常工作的情況。供電系統(tǒng)中過電壓分為內(nèi)部過電壓和雷電過電壓兩大類。

（1）內(nèi)部過電壓的產(chǎn)生由供電系統(tǒng)內(nèi)部的開關(guān)操作、負(fù)荷劇變或故障等原因引起。經(jīng)驗表明，供電系統(tǒng)內(nèi)部過電壓的電壓值一般低于系統(tǒng)正常運行時額定電壓的4倍，所以系統(tǒng)內(nèi)部過電壓對整個受電系統(tǒng)的影響不大。

（2）雷電過電壓亦稱外部過壓，當(dāng)工廠電氣系統(tǒng)受到外部自然界的強烈的電磁壞境干擾，如雷擊而引起的過壓，其致使供電系統(tǒng)的瞬時電壓幅值有可能達到幾十萬千伏，瞬時電流的幅值也有可能增至十幾萬安，因此這種情況下整個工廠電氣系統(tǒng)中的設(shè)備和元器件以及線纜都存在極大的危害，必須要盡量加以防范。雷電過壓的兩種基本形式：直接雷擊和間接雷擊。

（3）雷電過電壓的保護設(shè)備主要有閃接器和避雷器。

3 供電系統(tǒng)電氣部分的主接線方式的設(shè)計

主接線也稱主電路，表示供配電系統(tǒng)中對電能進行的輸送和分配的電路。其基本性能指標(biāo)：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟。

高壓供配電接線：高壓供配電部分擔(dān)負(fù)從電力系統(tǒng)受電并向各車間變電所供配電的任務(wù)。如圖1所示，為具有一定代表性的高壓供配電接線方案。

3.1 變電所常用的主接線方式

變壓器組___線路接線法，當(dāng)變電所只存在單獨供電線路與唯一變壓器時，可用這種接線法處理。單母線接線法，常用于對電能聚集和輸配；其具體又可以分為分段和不分段兩種接線方式。橋式接線，指在兩路供電進線之間跨接一個斷路器。

3.2 總降壓變電所與獨立變電所主接線方式

單電源進線的總降壓變電所主接線；雙回路電源進線總降壓變電所主接線。單電源進線獨立變電所主接線；雙電源進線獨立變電所主接線

3.3 車間和小型工廠變電所的主接線方式

只裝有一臺主變壓器的小型變電所主接線；裝有兩臺主變壓器的小型變電所主接線。

總之，工廠供電系統(tǒng)的設(shè)計是一項綜合各方面因素在內(nèi)的系統(tǒng)性工程。理論值的準(zhǔn)確計算為電氣設(shè)備容量和線纜截面的合理選擇提供了重要的理論參考和依據(jù)，初步保證了工廠供電系統(tǒng)電氣部分的穩(wěn)定性和可靠性；優(yōu)化的主接線方式和無功功率補償后的工廠供電系統(tǒng)，一方面保證了供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，另一方面也節(jié)省了部分開支，為企業(yè)和供電部門帶來了一定的經(jīng)濟效益。在保證供電系統(tǒng)安全性和可靠性的前提下兼顧供電的質(zhì)量和經(jīng)濟性原則是今后工廠系統(tǒng)供電設(shè)計者努力的方向。

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關(guān)鍵詞：煤礦供電系統(tǒng)；無功補償技術(shù)；優(yōu)化設(shè)計

中圖分類號：TM714 文獻標(biāo)識碼：A

1.無功補償?shù)脑?/p>

低壓無功功率補償?shù)脑碇饕峭ㄟ^控制電網(wǎng)輸出功率中的無功功率。在電網(wǎng)中，輸出的功率主要有兩部分，即有功功率與無功功率。有功功率可以直接消耗部分電能并把電能轉(zhuǎn)換成機械能、熱能、或者化學(xué)能。無功補償?shù)淖饔煤驮砜捎蓤D1來解釋：

設(shè)電感性負(fù)荷需要從電源吸取的無功功率為Q，裝設(shè)無功補償裝置后，補償無功功率為Qc，使電源輸出的無功功率減少為Q′=Q-Qc，功率因數(shù)由cosφ提高到cosφ′，視在功率S減少到S′。

視在功率的減少可相應(yīng)減少供電線路的截面和變壓器的容量，降低供用電設(shè)備的投資。例如1臺1000kVA的變壓器，當(dāng)負(fù)荷的功率因數(shù)為0.7時，可供700kW的有功負(fù)荷，當(dāng)負(fù)荷的功率因數(shù)提高到0.9時，可供900kW的有功功率。同一臺變壓器，因為負(fù)荷的功率因數(shù)的提高而可多供200kW負(fù)荷，是相當(dāng)可觀的。

可見，因采用無功補償措施后，電源輸送的無功功率減少了，相應(yīng)的也使電網(wǎng)和變壓器中的功率損耗的下降，從而提高了供電效率。

由電壓損耗計算公式

可知，采用o功補償措施后，因通過電力網(wǎng)無功功率的減少，降低了電力網(wǎng)中的電壓損耗，提高了用戶處的電壓質(zhì)量。

在實際電力系統(tǒng)中，大部分負(fù)載為異步電動機，包括異步電動機在內(nèi)的絕大部分電氣設(shè)備的等效電路可看作電阻R與電感L串聯(lián)的電路，其功率因數(shù)為

將R、L電路并聯(lián)再接入電容C之后，電路如圖2（a）所示。該電路的電流方程為：

由圖2的相量圖可知，并聯(lián)電容后電壓U與電流I的相位差變小了，即供電回路的功率因數(shù)提高了。此時供電電流I的相位滯后于電壓U，這種情況稱為欠補償。

若電容C的容量過大，使得供電電流I的相位超前于電壓U，這種情況稱為過補償，其相量圖如圖2（c）所示。

2.宏吉煤礦供電系統(tǒng)無功補償技術(shù)優(yōu)化設(shè)計

（1）優(yōu)化方案的確定。將主變電所之前的兩組1440kvar電容器中的其中一組進行改造，將其改造為1800kvar的電容器，并進行自動無功補償方式的應(yīng)用；將另一組改造為2700kvar的固定補償，同時，結(jié)合1800kvar磁控電抗器來對整個系統(tǒng)進行全面調(diào)節(jié)，這樣，當(dāng)系統(tǒng)運行負(fù)荷相對較多時，可有效滿足負(fù)載對于無功方面的需求；若運行的負(fù)荷相對較少，過補的容量不足1800kar時，采用MCR將過補無功功率進行消除，若過補的容量超過了1800kva時，將對1800kvar的自動補償電容進行自動切除，剩余通過磁控電抗器進行消除。

（2）設(shè)計方案的實施。經(jīng)調(diào)研采用了銀湖電氣設(shè)備有限公司的無功自動補償裝置，并在主變電所進行了安裝和運行。系統(tǒng)主要包括了真空接觸器、TBBC高壓并聯(lián)電容、GWk-Z無功自動補償裝置、磁控電抗器及其相關(guān)控制裝置等。其不僅可以對該煤礦供電網(wǎng)絡(luò)無功功率進行線性跟蹤，還可以以無功負(fù)荷改變情況為依據(jù)對補償電容進行自動投切，以便對系統(tǒng)的功率因數(shù)進行調(diào)節(jié)。GWK-Z無功自動補償裝置主要是以模糊控制策略為依據(jù)，采用控制器對電壓無功進行綜合性控制。電容器組主要是通過真空接觸器進行投切，若控制器所檢測的無功功率大于設(shè)定值時，控制器能夠以需要為依據(jù)對電容器組的級數(shù)進行投切，并將控制信號發(fā)出，對高壓真空開關(guān)進行自動化合閘，此時電容器組即可投入到運行中。反之，控制器將發(fā)出信號斷開高壓真空開關(guān)，此時，電容器將停止工作。

結(jié)語

自宏吉煤礦采用無功自動補償技術(shù)以來，功率因數(shù)有了顯著的提高，日均功率因數(shù)維持在0.98以上，并獲得了十分可觀的社會及經(jīng)濟效益，有效減少了網(wǎng)損，對系統(tǒng)的諧波進行了有效的抑制，實現(xiàn)了無功電流的大幅減少，節(jié)約了大量的增容費用，推動了煤礦供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的逐步改善。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：SIS(Supervisory Information System in plant level)：PI(Performance

前言

SIS（Supervisory Information System in plant level，廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)）是集過程實時監(jiān)測、優(yōu)化控制及生產(chǎn)過程管理為一體的廠級自動化信息系統(tǒng)，是處于火電廠集散控制系統(tǒng)DCS以及相關(guān)輔助程控系統(tǒng)與全廠管理信息系統(tǒng)MIS之間的一套實時廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)。

1 SIS系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)

SIS系統(tǒng)遵循有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)或工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如下所示：

《計算機軟件工程規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)》

《計算機開放系統(tǒng)互連國家標(biāo)準(zhǔn)》

《信息系統(tǒng)安全技術(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)》

《信息技術(shù)開放系統(tǒng)互連OSI登記機構(gòu)的操作規(guī)程》

GB/T17859《計算機信息系統(tǒng)安全保護等級劃分準(zhǔn)則》

《能源部電力行業(yè)計算機管理信息系統(tǒng)總體設(shè)計規(guī)范》

《電力工業(yè)計算機管理信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范》

《火力發(fā)電廠電子計算機監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)規(guī)范》

2  SIS系統(tǒng)設(shè)計原則

本系統(tǒng)建設(shè)的總原則為：

總體規(guī)劃：應(yīng)根據(jù)信息化建設(shè)的總目標(biāo)來規(guī)劃設(shè)計應(yīng)用功能。本著“先基礎(chǔ)，后高級”的原則，避免制造空中樓閣；本著“先實用，后完善”的原則，按優(yōu)先等級，逐步實施技術(shù)先進性.

3　PI數(shù)據(jù)庫簡單介紹

3.1 PI數(shù)據(jù)庫是什么

從你的生產(chǎn)過程獲得數(shù)據(jù)的一套實時數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

3.2 PI數(shù)據(jù)庫特點

PI實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定可靠地運行，與接口機和客戶端用戶不會發(fā)生接口阻塞和通訊中斷的事件。PI服務(wù)器存儲數(shù)據(jù)點(tag)的類型有整型、實型、字符型、開關(guān)量和二進制數(shù)值。

PI系統(tǒng)管理員利用系統(tǒng)管理工具PI-SMT和EXCEL就能完成數(shù)據(jù)建點工作。PI系統(tǒng)管理員要整理出需要進入PI實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的儀表位號，以及它們的屬性值，這些屬性值包括位號描述、工程單位、“零”值、量程、歷史數(shù)據(jù)保留精度等。PI系統(tǒng)管理員在系統(tǒng)運行期間可以隨時添加、刪除和修改PI數(shù)據(jù)點(tag)，PI接口軟件會自動接受這些變化而無需重新啟動接口軟件。PI系統(tǒng)管理員可以通過網(wǎng)絡(luò)遠程對PI服務(wù)器進行添加、刪除和修改PI數(shù)據(jù)點(tag)。

4　新電公司SIS系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

新電SIS系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，采用當(dāng)前極為流行的B/S和C/S相結(jié)合的體系架構(gòu)，即數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器（WEB服務(wù)器）、客戶端三層結(jié)構(gòu)。

新電SIS系統(tǒng)建立一套PI系統(tǒng)主服務(wù)器和一套PI系統(tǒng)鏡像服務(wù)器，兩套服務(wù)器之間通過電力專用物理隔離裝置進行物理隔離。由于實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是整個大唐國際新余發(fā)電公司生產(chǎn)信息的集成平臺，它的可靠性、穩(wěn)定性非常重要，為此采用兩臺IBM  X3650服務(wù)器構(gòu)成實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主服務(wù)器，主服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲裝置控制系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。采用一臺IBM X3650構(gòu)成PI鏡像服務(wù)器，PI系統(tǒng)鏡像服務(wù)器則是完全同步復(fù)制PI主服務(wù)器的數(shù)據(jù)，并為MIS網(wǎng)用戶提供服務(wù)。為每套生產(chǎn)裝置設(shè)置一臺PI接口機，通過相應(yīng)接口程序?qū)⑸a(chǎn)數(shù)據(jù)采集后傳送到PI主服務(wù)器，為了確保DCS控制系統(tǒng)和PI系統(tǒng)主服務(wù)器以及PI接口機的安全，要求建立SIS系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)布線和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求獨立建設(shè)不與MIS管理網(wǎng)共用，同時在PI主服務(wù)器與PI鏡像服務(wù)器之間，PI主服務(wù)器與生產(chǎn)控制系統(tǒng)之間設(shè)置電力專用物理隔離裝置，這樣才能有效地阻止來自MIS網(wǎng)的安全威脅。數(shù)據(jù)應(yīng)能在離其最近的數(shù)據(jù)源上網(wǎng)，以提高數(shù)據(jù)的實時性。實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所處理的數(shù)據(jù)點（TAG）容量是可擴展的。廠長、總工、專工和運行人員可以通過PI實時數(shù)據(jù)庫來了解現(xiàn)場裝置的生產(chǎn)情況，在與局域網(wǎng)相連的每個用戶的PC機上安裝PI客戶端軟件或通過IE的方式來瀏覽PI服務(wù)器中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。管理層每個辦公室的電腦上看到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)與DCS系統(tǒng)保持同步。電廠實時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的建設(shè)采用統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施的策略，首先把裝置最重要的數(shù)據(jù)采集上來，其它一些數(shù)據(jù)或新建裝置今后等條件成熟或接口情況改善后逐步與PI系統(tǒng)相連。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下所示：

5　SIS系統(tǒng)與控制系統(tǒng)通訊的實現(xiàn)

具體部署：

1#、2#機組DCS：

1#、2#機組DCS控制系統(tǒng)分別采用了龍源正合、上海新華的控制系統(tǒng)，DCS的數(shù)據(jù)已經(jīng)通過數(shù)據(jù)發(fā)送程序發(fā)送到1#、2#機組DCS網(wǎng)絡(luò)上，我們通過一根雙絞線連接到DCS網(wǎng)絡(luò)的交換機上，然后通過物理隔離器，將數(shù)據(jù)送到1#、2#機組接口上。在接口機上需要安裝龍源正合、上海新華數(shù)據(jù)接收軟件和太極計算機股份有限公司開發(fā)的接口程序?qū)?shù)據(jù)發(fā)送到PI服務(wù)器中。這樣就可以實現(xiàn)1#、2#機組控制系統(tǒng)到PI系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊。

脫硫DCS:

脫硫DCS控制系統(tǒng)采用了龍源正合的控制系統(tǒng)，在灰硫控制室部署一臺二級交換機通過光纖與#1、2#機組集控室中的交換機相連。DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)已經(jīng)通過UDP的方式廣播到DCS網(wǎng)絡(luò)中，我們通過一根雙絞線將物理隔離器與DCS網(wǎng)絡(luò)交換機相連，數(shù)據(jù)就可以透過隔離器發(fā)送到PI接口機上，在接口機上需要安裝龍源正合數(shù)據(jù)接收軟件和太極計算機股份有限公司開發(fā)接口程序?qū)?shù)據(jù)讀出來并發(fā)送到PI服務(wù)器中，這樣實現(xiàn)脫硫控制系統(tǒng)到PI系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊。

RTU控制系統(tǒng)：

在其系統(tǒng)上安裝PI數(shù)據(jù)庫軟件，太極計算機股份有限公司根據(jù)通訊協(xié)議開發(fā)相應(yīng)的接口程序與遠動系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊，首先將遠動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集到PI接口機上的PI數(shù)據(jù)庫中，然后通過PItoPI數(shù)據(jù)同步軟件將數(shù)據(jù)通過物理隔離裝置傳送至PI雙機服務(wù)器中。

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【關(guān)鍵詞】無功補償 功率因數(shù) 損耗

1 無功補償?shù)脑?/p>

一般說來，使用無功功率來產(chǎn)生所需的磁場所需要的電氣設(shè)備，特別是電動機和其他感應(yīng)裝置。無功功率不是消耗電能，所謂的無功功率。但沒有它，電氣設(shè)備（特別是電機和其他感應(yīng)設(shè)備）不能正常工作。在配電網(wǎng)中，我們需要一種補償電容器，也稱為功率電容器。線的電流與電感電流相反。只要連接到線路號的電容器和負(fù)載電感元件來匹配，他產(chǎn)生的電容電流可以很有效地消除或減小線路電感電流，即是消除或減小負(fù)載對電網(wǎng)無功。這將減少電力線路和變壓器設(shè)備的負(fù)擔(dān)，提高電力線路和變壓器設(shè)備的利用率，減少電線路的加熱量。然后，在電氣線路上的補償電容器的安裝被稱為無功功率補償，也被稱為無功功率優(yōu)化。

電網(wǎng)中的電力負(fù)荷，如電動機、變壓器等，大部分都是感應(yīng)電抗，在運行過程中，需要對這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率。電容式設(shè)備在電網(wǎng)中安裝后，由感應(yīng)電抗消耗的無功功率小功率可以被提供給感應(yīng)負(fù)載，以提供無功功率。減小了電網(wǎng)中的無功功率，降低了輸電線路的傳輸損耗，提高了電網(wǎng)的運行條件。這種方法被稱為無功功率補償。

2 影響功率因數(shù)的主要因素

功率因數(shù)的產(chǎn)生主要是由于在電力設(shè)備工作在溝通的過程中，除了積極的功耗，但也需要無功功率。當(dāng)有功功率的確定，如無功功率、功率因數(shù)將會改善。在極端情況下，當(dāng)一個問題= 0時，功率因數(shù)為1。它的本質(zhì)是提高功率因數(shù)較低的電力設(shè)備的無功功率需求

2.1 異步電動機和電力變壓器是耗用無功功率的主要設(shè)備

異步電動機定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙是異步電動機的無功功率的主要因素。無功功率和無功功率負(fù)載無功功率異步電動機，附加價值兩部分組成。無功功率消耗的主要成分是空載無功功率，它與負(fù)載的大小無關(guān)的因素。因此，為了提高電力系統(tǒng)的功率因數(shù)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)該在低負(fù)荷運行和低負(fù)荷操作。

2.2 供電電壓超出規(guī)定范圍也會對功率因數(shù)造成很大的影響

當(dāng)電源電壓高于10%的評級，因為磁飽和的影響，無功功率會增加很快，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計，當(dāng)電源電壓等級是110%，一般工廠的無功功率將增加約35%。低于額定電壓和無功功率相應(yīng)降低，從而提高功率因數(shù)。但低電壓會影響電氣設(shè)備的正常運行。因此，應(yīng)采取措施保持電力系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定。

2.3 異步電動機和變壓器勵磁無功功率波動的電網(wǎng)頻率降低

異步電動機的勵磁電流和變壓器有很大的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)無功功率損耗增加，從而導(dǎo)致更低的功率因數(shù)。

3 無功補償?shù)暮侠砼渲迷瓌t

從電力網(wǎng)無功消耗的基本情況看，各級電網(wǎng)無功功率消耗的網(wǎng)絡(luò)和輸電和配電設(shè)備消耗一定量的無功功率，特別是在低壓配電網(wǎng)絡(luò)。為了減少無功功率的傳輸，提高輸電和配電設(shè)備的效率，無功補償設(shè)備的配置應(yīng)根據(jù)以下原則合理布局：

（1）總體平衡和局部平衡的組合；

（2）電力部門和用戶的組合補償。在低壓配電網(wǎng)無功功率用戶的消費約占50% ～ 60%，剩下的在配電網(wǎng)絡(luò)無功功率消耗。因此，為了減少網(wǎng)絡(luò)中的無功功率盡可能實現(xiàn)補償和平衡，必須由電力部門和用戶一起進行補償；

（3）結(jié)合色散補償和集中補償，傳播是耶和華說的。色散補償，指的是在配電網(wǎng)絡(luò)無功補償，如配電線路、配電變壓器，電力設(shè)備的用戶。集中安裝在變電站集中補償高容量電容器補償，主要是主變壓器本身沒有功率損耗補償，并減少輸電線路沒有電，這減少了供電網(wǎng)絡(luò)無功功率損失，但這并不減少配電網(wǎng)的無功功率損失。

4 配電網(wǎng)中常用的無功補償方式

無功功率補償可以提高電壓質(zhì)量，提高功率因數(shù)，是電網(wǎng)所采用的節(jié)能措施之一。配電網(wǎng)無功補償系統(tǒng)各部分的變化，在各用戶安裝無功功率補償裝置；在高、低壓配電線路分散安裝的并聯(lián)電容器；配電變壓器低壓側(cè)與廠房配電網(wǎng)之間的并聯(lián)電容器和并聯(lián)電容器安裝在單電機附近，集中或分散就地補償。

4.1 就地補償

地方補償是最經(jīng)濟、最簡單、最有效的方式來補償。在局部補償方式中，電容器直接連接到電氣設(shè)備，中間只對熔斷器保護、電氣設(shè)備輸入電容器隨著投入、切除的一個方面，實現(xiàn)最方便的自動無功功率補償，用電氣設(shè)備切除線圈電容放電線圈。它的優(yōu)點在于：

（1）就地?zé)o功補償、諧波無功功率補償，減小了補償點對高壓共接點的功率分配損耗，節(jié)能效果明顯；

（2）就地補償，解決了低壓電網(wǎng)電壓波動引起的負(fù)荷沖擊，無法解決高電壓補償問題；

（3）降低了供電和配電系統(tǒng)的實際輸出容量，提高了低壓變壓器的供電能力，保證了設(shè)備的可靠性；

（4）局部補償幾乎沒有受到背景諧波的影響，從而保證了補償裝置工作的可靠性和設(shè)計的準(zhǔn)確性。

4.2 分散補償

4.3 集中補償

5 無功補償?shù)男б?/p>

（1）提高用戶的功率因數(shù)，提高電氣設(shè)備的利用率。

（2）減少能源消耗，因為線太長，節(jié)約電能。

（3）減少無功功率消耗的主變壓器容量，提高變壓器供電的能力。

（4）合理控制電力系統(tǒng)的無功功率，提高電力系統(tǒng)的電壓水平，提高電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

（5）在動態(tài)無功補償設(shè)備，適當(dāng)?shù)目刂破鳎梢愿纳齐娏ο到y(tǒng)的動態(tài)性能，提高輸電線路的傳輸容量和穩(wěn)定性。

（6）靜態(tài)無功補償器安裝（SVS）也可以提高電網(wǎng)的電壓波形，減少諧波和負(fù)序電流的問題來解決。電容器、電纜、電機、變壓器、等，以避免高次諧波造成的額外的功率損耗、局部過熱，提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性，先進性。

參考文獻

[1]程浩忠，吳浩.電力系統(tǒng)無功電壓穩(wěn)定性[M].北京：中國電力出版社，2004.

[2]何仰贊.電力系統(tǒng)分析（下冊）[M].武漢：華中科技大學(xué)出社，2002.

篇5

[關(guān)鍵詞]工作票；管理系統(tǒng)；SSH框架；B/S

中圖分類號：TP315 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）15-0286-01

1 引 言

近幾年來，科學(xué)技術(shù)，尤其是計算機應(yīng)用技術(shù)的迅速發(fā)展。計算機技術(shù)中Web技術(shù)的廣泛普及，其中在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越多，與電力企業(yè)中的各種工作的結(jié)合也越發(fā)緊密。由于電力企業(yè)設(shè)備日趨復(fù)雜，電力部門工作也日趨專一化，手工填寫處理工作票的傳統(tǒng)方式已不能滿足電力企業(yè)的要求，計算機技術(shù)應(yīng)用于電力安全生產(chǎn)，自動和智能化為導(dǎo)向的方法已成為電力企業(yè)的發(fā)展趨勢。通過網(wǎng)絡(luò)連接到各部門的電力企業(yè)中，以此來共享網(wǎng)絡(luò)中的資源，不同的部門可以協(xié)同工作。

2 系統(tǒng)需求分析

2.1系統(tǒng)設(shè)計

發(fā)電廠工作票管理系統(tǒng)的開發(fā)，能夠適應(yīng)如今網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，具有很高的推廣價值和良好的發(fā)展前景。因此，該系統(tǒng)的設(shè)計，以滿足用戶包括運行人員、檢修人員、工作負(fù)責(zé)人等需求的同時還要保證其人性化，滿足用戶實現(xiàn)基本工作票功能和易于操作的系統(tǒng)需求。根據(jù)系統(tǒng)需求分析、系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計，建立內(nèi)部單一的、公共基礎(chǔ)設(shè)施的可擴展的網(wǎng)絡(luò)，提高網(wǎng)絡(luò)的智能服務(wù)，確保了各種軟件之間的兼容性。支持和保證發(fā)電廠工作票管理系統(tǒng)的相互對接和有效集合。

2.2 工作票流程

發(fā)電廠工作票管理系統(tǒng)的工作票的種類包括電氣第一種工作票、電氣第二種工作票、熱力機械工作票繼電保護安全措施票等。

2.3 工作票業(yè)務(wù)流程分析

工作票大體的流程是工作流的啟動、工作票簽發(fā)、運行人員接票、工作許可人許可開工、工作負(fù)責(zé)人確認(rèn)、工作完成或延期及工作許可人終結(jié)工作票幾個階段。后臺系統(tǒng)接收到用戶指令后，將根據(jù)該指令來進行向下執(zhí)行操作，或查詢并檢查信息管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫，完成由用戶指定的操作，之后關(guān)閉該業(yè)務(wù)。

2.3 用戶角色分析

對于用戶角色的分析，首先要根據(jù)發(fā)電廠工作人員的性質(zhì)分組進行管理，然后根據(jù)各組人員的不同分工分析其各自的角色和所承擔(dān)的任務(wù)。

在工作票的辦理中，所包含的角色有工作負(fù)責(zé)人、工作簽發(fā)人、工作許可人和值長等。

2.4 系統(tǒng)功能概要設(shè)計

了解完成系統(tǒng)所需要的業(yè)務(wù)需求和功能需求以及工作流程以后，針對系統(tǒng)的功能需求和各個用戶、部門進行功能概要設(shè)計。

發(fā)電廠工作票管理系統(tǒng)分為以下兩個部分，分別是工作票管理和用戶管理。

1.工作票管理

工作票管理包括新建工作票、編輯工作票、查詢工作票、刪除工作票、簽發(fā)工作票、工作票危險點維護、打印工作票和終結(jié)工作票。

2.用戶管理

根據(jù)系統(tǒng)要求，用戶管理包括兩部分，分別是系統(tǒng)用戶管理和用戶權(quán)限管理，系統(tǒng)用戶包括員工、部門和管理員，管理員有相應(yīng)的權(quán)限來建立或者管理用戶、用戶組，并且委托相應(yīng)的權(quán)限，權(quán)限包括菜單權(quán)限和操作權(quán)限。

3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

工作票管理系統(tǒng)采用B/S的三層體系結(jié)構(gòu)，結(jié)合SSH技術(shù)，以及工作流、 AJAX 、 JavaScript 、 XML等技術(shù)，以 Oracle 作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，從而實現(xiàn)由人工填寫和傳遞紙質(zhì)的工作票到通過計算機新建工作票和傳遞的轉(zhuǎn)變方式。

采用 B/S 的三層體系結(jié)構(gòu)能夠保證系統(tǒng)的易用性，加強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

3.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

工作票管理系統(tǒng)以 Oracle 作為數(shù)據(jù)平臺，它的功能非常齊全，并具有姣好的可擴展性。Oracle 數(shù)據(jù)庫是一個面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫。

根據(jù)它的特點，設(shè)計了系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)庫表來存儲工作票中的數(shù)據(jù)。下面截取Oracle部分?jǐn)?shù)據(jù)庫表。

1.userinfo表：用于存儲用戶的信息，包括它的ID、登錄名、姓名、密碼、所屬部門以及此用戶擁有的權(quán)限。

2. orgeninfo：用于存儲部門的信息，包括電力部門的ID、電力部門的名稱、備注以及此部門擁有的權(quán)限。

3. workticketinfo：用于存儲工作票的信息。

4. worktaskinfo：用于存儲工作票中的工作任務(wù)信息。

5. safeworkinfo：用于存儲安全措施的信息。

當(dāng)用戶進行新建或處理工作票時，該工作票的信息就會自動保存到各個數(shù)據(jù)庫表中，以此來供用戶或者部門人員等進行查詢。

4 發(fā)電廠工作票管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

在研發(fā)發(fā)電廠工作票管理系統(tǒng)時，在J2EE平臺上，為構(gòu)建“強內(nèi)聚、弱藕合”的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整合Struts、Spring、Hibernate三個框架，構(gòu)建并實現(xiàn)了本系統(tǒng)的表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久層。系統(tǒng)的實現(xiàn)過程與詳細(xì)設(shè)計過程都將在本章介紹，以介紹實現(xiàn)過程為主。

4.1 系統(tǒng)架構(gòu)的實現(xiàn)

在MyEclipse環(huán)境中，創(chuàng)建一個web的動態(tài)工程，導(dǎo)入Struts2、Spring、Hibernate的三個框架，配置好系統(tǒng)中的web.xml、struts.xml、hibemate.xml等配置文件，這些文件是實現(xiàn)系統(tǒng)分層的關(guān)鍵文件，配置好這些文件可以更好地運行程序，本系統(tǒng)的架構(gòu)是由Struts2、Spring和Hibernate所集合成的SSH框架。

4.2 工作票生成模塊

4.2.1模塊簡介

新建工作票需要用戶在工作票列表中新建所需要填寫的工作票，然后填寫單位、班組、工作票狀態(tài)、工作負(fù)責(zé)人、工作班成員等內(nèi)容。而且很多都有自動輔助填寫的功能，幫助用戶能夠快速完成填寫工作票的操作。

4.2.2工作票生成實現(xiàn)活動圖

由于系統(tǒng)具有輔助填寫工作票的功能，所以可以默認(rèn)填寫工作票，只需要更改工作內(nèi)容等信息，也可以直接新建工作票。新建工作票的活動圖如圖所示。

新建完成工作票后，之后根據(jù)工作票的辦理流程，可以繼續(xù)完成簽發(fā)工作票、接受工作票、批準(zhǔn)工作票、打印工作票和終結(jié)工作票等功能操作。

結(jié)論

本文介紹了發(fā)電廠工作票管理系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和研究現(xiàn)狀，按照發(fā)電廠工作票管理系統(tǒng)的生命周期對程序的功能進行劃分，并運用面向?qū)ο蟮乃枷?，在各個功能模塊再從邏輯上進行細(xì)分。在程序設(shè)計時系統(tǒng)對各個功能做了充分的需求分析。本文選取了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中關(guān)于數(shù)據(jù)表的設(shè)計，數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中很多次推倒重來，多次返工，多次摸索逐步找出規(guī)律最終實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。

參考文獻

篇6

關(guān)鍵詞：風(fēng)能太陽能；風(fēng)光互補發(fā)電；公路機電外場設(shè)備

中圖分類號：U412 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）20-0096-02

隨著新疆公路里程和道路服務(wù)水平的不斷提高，近年來公路發(fā)展呈現(xiàn)兩個特點：一是在城鎮(zhèn)化較高的區(qū)域交通量增長迅速、路網(wǎng)加密，對全程監(jiān)控、信息誘導(dǎo)等監(jiān)控外場設(shè)備需求明顯提高；二是公路不斷向城鎮(zhèn)稀少、地形復(fù)雜的山區(qū)延伸。目前公路沿線的外場設(shè)備主要有監(jiān)控攝像機、車輛檢測器、氣象檢測器。隨著公路沿線外場設(shè)備數(shù)量和密度的需求不斷加大，設(shè)備供電方式的選擇直接影響道路運營成本，外場設(shè)施供電難度大的問題也日益凸顯。

1 交通運輸部、新疆交通運輸廳對公路外場監(jiān)控設(shè)備布設(shè)的要求

2012年交通運輸部了《關(guān)于高速公路監(jiān)控技術(shù)要求、高速公路通信技術(shù)要求和公路網(wǎng)運行監(jiān)測與服務(wù)暫行技術(shù)要求的公告》（交通運輸部公告2012年第3號）。三項“技術(shù)要求”的同時，對指導(dǎo)和規(guī)范公路網(wǎng)運行監(jiān)測與服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)、運行與管理，保障全國高速公路和重要國省干線公路以及重要公路設(shè)施的穩(wěn)定運行，加強國家干線公路網(wǎng)運行監(jiān)測與科學(xué)管理，提升國家干線公路網(wǎng)安全性能和服務(wù)質(zhì)量，提高公路突發(fā)事件應(yīng)急處置能力和公共服務(wù)能力，實現(xiàn)國家干線公路網(wǎng)“可視、可測、可控”的發(fā)展目標(biāo)以及為人民群眾提供安全、暢通、便捷、綠色的公路出行服務(wù)等方面具有重大而深遠的意義?！豆肪W(wǎng)運行監(jiān)測與服務(wù)暫行技術(shù)要求》明確提出通過建立部、省兩級路網(wǎng)監(jiān)測點網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對重要通道上的重要路段、長大橋隧和區(qū)域交通狀態(tài)等的實時監(jiān)控，并為已建、新建、改（擴）建的（高速）公路的監(jiān)測體系提供技術(shù)保障。其中，新建高速公路應(yīng)同步建設(shè)監(jiān)測設(shè)施與系統(tǒng)，已建成高速公路應(yīng)逐步完善監(jiān)測設(shè)施與系統(tǒng)，國省干線公路應(yīng)結(jié)合路網(wǎng)改造與養(yǎng)護工程逐步升級監(jiān)測設(shè)施與系統(tǒng)。

2 新疆公路外場設(shè)備采用風(fēng)光互補電源系統(tǒng)的優(yōu)勢

眾所周知風(fēng)能和太陽能是最普遍的自然資源，也是取之不盡的可再生能源。太陽能與風(fēng)能在時間上和地域上都有很強的互補性：白天太陽光最強時，風(fēng)很小，晚上太陽落山后，光照很弱，但由于地表溫差變化大而風(fēng)能加強。在夏季，太陽光強度大而風(fēng)小，冬季，太陽光強度弱而風(fēng)大。太陽能和風(fēng)能在時間上的互補使得這樣的系統(tǒng)在資源上具有最佳的匹配性，可實現(xiàn)連續(xù)、穩(wěn)定發(fā)電。所以，風(fēng)光互補新能源供電系統(tǒng)也是資源條件最好的獨立電源系統(tǒng)。

2.1 新疆自然環(huán)境優(yōu)勢

新疆地處歐亞大陸腹地，屬于溫帶大陸性干旱氣候，太陽能資源豐富，僅次于青藏高原，居全國第二；風(fēng)能資源也較豐富，屬于全國風(fēng)能資源三大豐富地區(qū)之一。根據(jù)新疆公路沿線外場設(shè)備分布情況，站點布設(shè)區(qū)域平均風(fēng)速可達3m/s，而目前小型風(fēng)力發(fā)電機啟動風(fēng)速2.5m/s，可以確保風(fēng)力機正常啟動工作。

2.2 供電穩(wěn)定性

目前新疆全區(qū)外場設(shè)備一般在易接市電（離居民區(qū)近）的地方，采用接市電方式供電，但受電纜線路老化、損壞及繳費等情況的影響，隨時存在停電可能性，造成數(shù)據(jù)缺失，直接影響公路沿線監(jiān)控、交通量、氣象等數(shù)據(jù)。在戈壁、沙漠公路、山區(qū)等無法接市電的地方，交調(diào)設(shè)備目前采用太陽能光伏板單一供電，但多在陰、雨、雪天氣和蓄電池充電不足情況下，太陽能板供電不足，無法為設(shè)備提供正常電源，造成數(shù)據(jù)缺失，也直接影響公路沿線交通量等數(shù)據(jù)。風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)同時利用太陽能和風(fēng)能發(fā)電，對氣象資源的利用更加充分，可實現(xiàn)晝夜發(fā)電。在合適的氣象資源條件下，風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)可提高系統(tǒng)供電的連續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性。獨立供電，在遇到自然災(zāi)害時不會影響到全部用戶的用電。

2.3 維護難易度及推廣性

市電供電地埋電纜更換困難，需開挖溝、拆除舊電纜、重新鋪設(shè)新電纜，維護難度較大，推廣程度受電網(wǎng)布線制約。太陽能供電后期維護主要定期更換蓄電池，更換方便，維護難度小，推廣程度受環(huán)境、氣象規(guī)律影響。風(fēng)光互補供電相對于太陽能供電增加了風(fēng)力機，后期維護主要定期更換蓄電池和進行風(fēng)力機保養(yǎng)。風(fēng)光互補供電系統(tǒng)為低壓供電，運行安全、維護簡單，電力設(shè)施維護工作量及相應(yīng)的費用開銷大幅度下降。蓄電池更換方便，風(fēng)力機保養(yǎng)較簡單，維護難度略大于太陽能供電，遠小于市電供電。

2.4 經(jīng)濟效益和社會影響

以往監(jiān)控外場設(shè)備采用埋地電纜方式接引市電供電，一般在離電源點三公里以上的地方，供電線路的建設(shè)成本占比就較高，隨著里程的增加，線路上消耗的電能也多，還需要設(shè)升壓系統(tǒng)，投資成本逐漸增大。而風(fēng)光互補供電是獨立供電源，不需要埋設(shè)輸電線路，無線路消耗電能，有明顯的經(jīng)濟效益。而且，當(dāng)前高速公路沿線監(jiān)控外場設(shè)備供電采用的低壓電纜被盜現(xiàn)象十分嚴(yán)重，運營管理部門每年投入電纜維護費用較高，影響公路正常運營管理。采用風(fēng)光互補供電方式可以解決道路沿線低壓電纜被盜的問題，還可以降低投資成本、節(jié)省后期運營費用。

基于目前新疆地區(qū)外場設(shè)備的供電現(xiàn)實，風(fēng)光互補系統(tǒng)不受電源點的影響，充分利用新特的資源優(yōu)勢，現(xiàn)場施工和安裝都較方便，綜合效益好。相比傳統(tǒng)的設(shè)備供電方式，風(fēng)光互補還具有節(jié)能減排、集約友好、無后期電費支出、免除電纜鋪線等優(yōu)點。本項目擬提出經(jīng)濟、環(huán)保、安全、穩(wěn)定的外場設(shè)備供電方式――風(fēng)光互補供電，它的推廣應(yīng)用將開啟新疆外場設(shè)備供電方式的新篇章，具有重大現(xiàn)實意義。

3 國內(nèi)外風(fēng)光互補發(fā)電研究現(xiàn)狀

1981年，丹麥的N.E.Busch和KΦllenbac首次提出了將風(fēng)能和太陽能相結(jié)合應(yīng)用的初始問題，但是系統(tǒng)非常簡單，只是由風(fēng)力機和光伏電池組件拼裝而成。美國的C.L.Aspliden在有關(guān)風(fēng)能、太陽能混合轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的氣象問題上進行了一定的探索，1982年我國的余華揚等也提出了太陽能-風(fēng)能發(fā)電機的能量轉(zhuǎn)換裝置，風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)的研究從此開始進入快速發(fā)展和實際利用階段。

4 目前外場設(shè)備供電中存在的問題

新疆公路機電外場設(shè)備供電方式的決策模型。

新疆風(fēng)光互補供電系統(tǒng)供電效率的影響因素及其量化指標(biāo)。

新疆不同地區(qū)外場設(shè)備風(fēng)光互補供電系統(tǒng)的最佳組合。

通過對外場設(shè)備風(fēng)光互補或太陽能供電系統(tǒng)蓄電池的維護研究，延長蓄電池的使用壽命和預(yù)報警功能。

5 結(jié)語

基于目前新疆地區(qū)外場設(shè)備的供電現(xiàn)實，風(fēng)光互補系統(tǒng)不受電源點的影響，充分利用新特的資源優(yōu)勢，現(xiàn)場施工和安裝都較方便，綜合效益好。相比傳統(tǒng)的設(shè)備供電方式，風(fēng)光互補還具有節(jié)能減排、集約友好、無后期電費支出、免除電纜鋪線等優(yōu)點。提出經(jīng)濟、環(huán)保、安全、穩(wěn)定的外場設(shè)備供電方式――風(fēng)光互補供電，它的推廣應(yīng)用將開啟新疆外場設(shè)備供電方式的新篇章，具有重大現(xiàn)實意義。

參考文獻

篇7

摘要：為滿足貴州分公司氧化鋁廠對安全防盜的要求，保障電力設(shè)施的安全，實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域的全天候24小時全方位安全監(jiān)控，針對氧化鋁廠的實際情況設(shè)計出電纜防盜監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：電纜；監(jiān)控系統(tǒng)；傳感技術(shù)；光纖

中圖分類號：TB文獻標(biāo)識碼：A文章編號：16723198（2013）16018502

0引言

中國鋁業(yè)貴州分公司氧化鋁廠系大型冶金企業(yè)，電纜橋架密布于廠區(qū)各車間及道路之上。由于廠區(qū)位于城郊結(jié)合部，廠區(qū)面積較大，電纜橋架上的電纜經(jīng)常被盜，每次被盜損失少則幾萬元人民幣，多則十幾萬人民幣，更重要的是嚴(yán)重影響了該廠的正常生產(chǎn)。因此，該廠安裝用于電纜橋架的防盜監(jiān)控系統(tǒng)非常必要，對促進企業(yè)安裝生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。

1系統(tǒng)設(shè)計方案概述

為滿足氧化鋁廠對安全防盜的要求，保障電力設(shè)施的安全，實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)域的全天候24小時全方位安全監(jiān)控，我們擬采用基于光纖的區(qū)域防入侵系統(tǒng)作為檢測設(shè)備，當(dāng)有報警產(chǎn)生時聯(lián)動報警設(shè)備和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將監(jiān)控畫面調(diào)至報警區(qū)域及時了解現(xiàn)場情況，做到對破壞事件提早預(yù)警及時制止。

針對該廠的實際情況對安防監(jiān)控系統(tǒng)做出以下方案：

擬計劃將防范區(qū)域劃分為五個防區(qū)，每個防區(qū)布設(shè)兩道防線，分別對各個防區(qū)進行單獨監(jiān)控，對防區(qū)采取聯(lián)網(wǎng)檢測，報警聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實施全天候24小時監(jiān)控。

2電纜防盜安防系統(tǒng)組成

2.1系統(tǒng)功能

區(qū)域防入侵系統(tǒng)基于光纖傳感技術(shù)，實現(xiàn)對入侵事件的定位和報警，可應(yīng)用于彈藥庫、政府機關(guān)等重點區(qū)域和設(shè)施及化學(xué)工業(yè)品區(qū)。該系統(tǒng)解決了常規(guī)防范技術(shù)（紅外對射、激光對射等）易受外界環(huán)境、惡劣天氣影響以及常規(guī)震動電纜防爆應(yīng)用限制等問題。本系統(tǒng)具有極高的報警準(zhǔn)確率，極低的誤報率，能更有效的保護重點區(qū)域和設(shè)施的安全。

本系統(tǒng)是利用光纖傳感技術(shù)構(gòu)建的周界防范系統(tǒng)，在抗干擾、防爆性能、信號識別程度等多項技術(shù)指標(biāo)上都優(yōu)于傳統(tǒng)周界防范方法，更能滿足重點區(qū)域防范的要求。

2.2系統(tǒng)原理

采用專用光纜作為入侵振動檢測傳感器，將防范區(qū)域劃分成多個子區(qū)域，形成區(qū)域立體防入侵檢測網(wǎng)；當(dāng)某個分區(qū)中的光纜受到外界入侵事件的擾動，引起光纜中傳輸?shù)募す獾奶匦援a(chǎn)生變化，系統(tǒng)主機對光信號進行分析處理，并結(jié)合尖端專利技術(shù)實現(xiàn)對入侵事件的精確報警。系統(tǒng)同時將報警信息以手機短信或其它通信方式同步發(fā)送到指定人員的手機和遠程服務(wù)器上，也可通過外部接口實現(xiàn)與其它系統(tǒng)的聯(lián)動。系統(tǒng)原理圖如圖1所示。

圖1系統(tǒng)原理圖2.3系統(tǒng)功能特點

系統(tǒng)主要由區(qū)域防入侵系統(tǒng)主機、傳輸母光纜、傳感光纜、及遠端服務(wù)器組成。

系統(tǒng)使用專用光纜鋪設(shè)在防區(qū)的不同區(qū)域，形成一個多點聯(lián)合立體式防御網(wǎng)。并且不同防區(qū)也可以實現(xiàn)對入侵地點的定位。

當(dāng)有人員企圖攀爬墻壁時，觸動傳感光纜的順序為：墻外地埋光纜墻體內(nèi)嵌光纜墻頭護欄光纜墻內(nèi)地埋光纜。這種判斷入侵的方式是經(jīng)過分析入侵人員的動作后確定的。

系統(tǒng)只有在墻頭護欄光纜先于墻內(nèi)地埋光纜產(chǎn)生振動時才會確定有入侵事件發(fā)生從而開始報警。這樣就極大程度上杜絕了天氣、飛鳥、蹬踏墻壁等誤報事件的發(fā)生。

此外，本系統(tǒng)還留有豐富的外部接口，如網(wǎng)口、串口等，能夠與視頻監(jiān)控系統(tǒng)等進行聯(lián)動。

2.4系統(tǒng)組成

（1）區(qū)域防入侵系統(tǒng)由區(qū)域防入侵系統(tǒng)主機、傳感光纜、區(qū)域適配器、遠端服務(wù)器等幾個部分組成。

（2）區(qū)域防入侵系統(tǒng)主機可根據(jù)實際情況安裝在機房室內(nèi)或室外，通過合理的布設(shè)傳感光纜和適配器可將整個區(qū)域分成若干防區(qū)，以便于管理。單個系統(tǒng)最多可同時監(jiān)控10個防區(qū)。

（3）區(qū)域防入侵系統(tǒng)主機可根據(jù)需要配備網(wǎng)絡(luò)接口、光纖接口、短信發(fā)送模塊、數(shù)據(jù)串口、工業(yè)電視接口等多種接口，同時支持多種通信方式及輔助功能。

2.5技術(shù)優(yōu)勢

（1）產(chǎn)品更安全、更穩(wěn)定。

針對周界防范及邊界防范，目前市面上有很多種產(chǎn)品，但均存在一定的技術(shù)缺陷。

①紅外對射法、激光對射法：易受地理環(huán)境和惡劣天氣的影響等缺陷，比如：大霧、大雨、大雪和沙暴等惡劣天氣時，產(chǎn)生誤報或者失效。

②特種電纜（電磁感應(yīng)振動電纜、駐極體振動電纜、泄露電纜）、智能電子脈沖防范法：不能滿足特殊區(qū)域的防爆要求。

紅外探測器激光探測器

③分布式傳感光纜。

分區(qū)立體式防御，提高報警準(zhǔn)確率，降低誤報率。

采用光纜作為傳感和傳輸介質(zhì)，無電磁信號泄露，符合工業(yè)防爆安全要求。

杜絕了惡劣天氣（大霧、大風(fēng)、大雪、大雨、沙暴等）對于系統(tǒng)正常工作的影響。

多種外部接口，強大的擴展功能。

對比可見，使用傳感光纜進行周界防范，可以克服紅外、激光、特種電纜等技術(shù)的缺陷，更安全、更穩(wěn)定。

（2）技術(shù)成熟度高。

該產(chǎn)品采用國家“863”的項目“油氣管道光纖安全預(yù)警技術(shù)與裝備研究”課題的核心技術(shù)。融合相關(guān)防入侵技術(shù)和產(chǎn)品的功能特性和優(yōu)點，在西氣東輸蘇浙滬現(xiàn)場進行了大量的試驗，并取得了良好的效果。

3防區(qū)劃分方案

根據(jù)所需布設(shè)區(qū)域情況，本方案設(shè)計擬劃分五個防區(qū)，五個防區(qū)由一臺區(qū)域主機進行統(tǒng)一控制，遠程服務(wù)器可以實時監(jiān)控各防區(qū)的安全狀態(tài)。將遠程終端安裝在配電室內(nèi)，當(dāng)防區(qū)產(chǎn)生報警時，聯(lián)動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對監(jiān)控區(qū)域?qū)嵭腥姹O(jiān)控，布設(shè)示意圖如圖4所示。

圖4防區(qū)布設(shè)示意圖4防區(qū)布設(shè)方式

根據(jù)現(xiàn)場照片，本方案擬將在走線槽頂部鋪設(shè)第一道傳感光纜，將傳感光纜緊貼走線槽道布設(shè)，將光纜固定在走線槽道上。將第二道傳感光纜布設(shè)在走線槽內(nèi)，將其捆綁在電纜中間，每隔1米固定一次，這樣當(dāng)有人觸動高壓電纜時，將會產(chǎn)生振動，從而報警，布設(shè)兩道防線以確保不會發(fā)生漏報現(xiàn)象，保障了防范區(qū)域的安全。具體鋪設(shè)及固定方式還需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定。光纜布設(shè)位置示意如圖6所示：

圖5防區(qū)布設(shè)圖圖6光纜布設(shè)位置示意圖5視頻及報警系統(tǒng)

光纖防盜檢測主機檢測到某區(qū)域振動后，即輸出觸發(fā)控制信號，該信號可連接到報警器和視頻錄像機，進而實現(xiàn)報警和視頻聯(lián)動。

5.1視頻監(jiān)視系統(tǒng)

視頻監(jiān)視系統(tǒng)由若干紅外攝像機和視頻錄像機組成。

（1）紅外攝像機。

考慮到整個系統(tǒng)的夜間監(jiān)視功能，采用紅外攝像機，能對監(jiān)視范圍實現(xiàn)晝夜監(jiān)視。

（2）視頻錄像機。

對多路攝像機來的動態(tài)圖像實現(xiàn)解碼監(jiān)視，并在LCD顯示器上實現(xiàn)多路顯示，可實現(xiàn)與外部信號的聯(lián)動，控制錄像和拍攝。

考慮到電纜橋架的布局和今后攝像機的擴充，采用16路視頻錄像機，在直線段采用槍式攝像機，橋架彎道處采用球形攝像機。

5.2報警聯(lián)動系統(tǒng)

報警系統(tǒng)主要由若干現(xiàn)場的聲光報警設(shè)備，當(dāng)相應(yīng)防區(qū)的光纖震動時，主機輸出對應(yīng)的開光信號，開光信號直接控制交流聲光報警設(shè)備動作，實現(xiàn)現(xiàn)場的聲光報警，對偷盜者具有震懾作用。

6結(jié)語

通過給該廠安裝用于電纜橋架的防盜監(jiān)控系統(tǒng)，將會對促進企業(yè)安裝生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。一方面通過防盜監(jiān)控系統(tǒng)可以有效的監(jiān)測電纜的被盜；另一方面能夠保證廠區(qū)生產(chǎn)的正常進行。

參考文獻

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篇8

【關(guān)鍵詞】火電廠 熱工儀表 電伴熱系統(tǒng) 取樣管 設(shè)計 實現(xiàn)

如果火電廠當(dāng)中的鍋爐、除氧器以及除鹽水箱等相關(guān)設(shè)備均在露天的條件當(dāng)中進行存放的話，與其相關(guān)的熱工自動化設(shè)備也將隨之被設(shè)置在室外當(dāng)中。基于此種情況，為了能夠讓熱共自動化設(shè)備能夠正常且安全的運作，在冬季室外氣溫較低的施工環(huán)境下，應(yīng)該對用于蒸汽、水以及燃油的導(dǎo)壓管進行防凍處理，包括流體壓力儀表、流量儀表、液位儀表的導(dǎo)壓管等等。此外，在設(shè)置防凍裝置時需要注意采用蒸汽伴熱保溫與電伴熱保溫相結(jié)合的方式來進行，其中的電伴熱保溫方式是以電熱元件作為最基礎(chǔ)的熱源，是屬于最為穩(wěn)定的熱源方式之一，在火電廠的生產(chǎn)運營中起到了很好的保溫防凍作用。

1 電伴熱系統(tǒng)的工作原理

電伴熱即為在絕熱層與被伴熱管道當(dāng)中用于加熱之用的高分子類材料，其主要的作用是采用電熱所產(chǎn)生的能力來對在取樣過程當(dāng)中丟失的熱量進行填補，繼而讓其能夠保持在一個最為合乎標(biāo)準(zhǔn)的范圍當(dāng)中。電伴熱電纜的組成部分如下：半導(dǎo)體高分子材料、合金母線（兩根）、內(nèi)部高分子絕緣、合金屏蔽網(wǎng)以及外部高分子聚合物護套。其中，半導(dǎo)體高分子材料需要經(jīng)過特殊的工藝手段制造而成，并且在整個結(jié)構(gòu)當(dāng)中起到了最為主要的發(fā)熱作用。電伴熱電纜的組成材質(zhì)為抗高溫性極強的鍍錫銅合金，其不但具有恒定功率的特性，同時還比較不會受到外界其他影響因素的干擾。此外，含氟聚合物護套還能夠為電纜帶來一層額外的附加保護膜，使其能夠在極度惡劣的化學(xué)環(huán)境當(dāng)中也能夠較好的應(yīng)用。

通過熱脹冷縮的原理我們能夠了解到，如果伴熱電纜所處環(huán)境的溫度較低，那么用于導(dǎo)電的化學(xué)高分子材料即會形成收縮現(xiàn)象，繼而形成能夠讓伴熱電纜開始產(chǎn)生熱量的電流；反之，如果伴熱電纜所處環(huán)境的溫度較高，高分子材料就會出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，并同時阻隔碳粒的相聚和回路的形成。這種情況會導(dǎo)致電路短路，伴熱電纜所能夠產(chǎn)生出來的熱量會大幅度減少。為此，導(dǎo)電化學(xué)高分子材料溫度的高低與否能夠受到外界的環(huán)境溫度影響。

2 伴熱電纜特性分析

自控溫電伴熱帶組成部分如下：導(dǎo)電塑料+平行母線（兩根）+絕緣層+金屬屏蔽網(wǎng)+防腐外套。這些組成部分當(dāng)中最重要的發(fā)熱部位即為由特殊工藝制作得來的導(dǎo)電塑料。如果伴熱帶所處的環(huán)境溫度比較低，那么伴熱帶的熱量就會隨之產(chǎn)生并升高；如果周邊環(huán)境的溫度較高，伴熱帶的熱量就會隨之減少。如果周邊環(huán)境的溫度出現(xiàn)了上升趨勢，塑料的狀態(tài)又會從膨脹狀態(tài)轉(zhuǎn)為收縮狀態(tài)，繼而讓碳粒的阻斷現(xiàn)象發(fā)生改變，回路形成后讓伴熱帶的溫度隨之提高。在上文中所提到的溫度調(diào)節(jié)過程當(dāng)中所能夠起到最重要作用的即為材料本身的特性，由于它能夠隨著外界環(huán)境的溫度而發(fā)生變化，所以它本身的溫度不會出現(xiàn)忽高忽低的情況。此種自控型的伴熱帶并不需要溫度控制器輔助就可以有效的對自身的溫度進行調(diào)節(jié)和控制，并且同其他產(chǎn)品相比還具有如下幾個優(yōu)點：熱量發(fā)散的較為均勻、能夠折疊和擠壓、不會出現(xiàn)局部溫度過高的現(xiàn)象、可以隨意拼接、安裝過程簡單易操作、后期保養(yǎng)簡單以及耐溫性超強等。

3 電伴熱系統(tǒng)的設(shè)計

3.1 同熱力計算相關(guān)聯(lián)的原因

3.1.1 保溫層的厚度

不一樣的用于保溫的材料會由于工作環(huán)境的變化發(fā)生改變，并且保溫層的厚度也會有著比較明顯的差別。通常情況下，我國的保溫層厚度基本會控制在10毫米到30毫米之間，如果管線的標(biāo)注顯示為“30/25”的話，那么就說明保溫層的內(nèi)部厚度是30毫米，外部厚度為25毫米；如果管線標(biāo)注顯示為“25”的話，那么就說明此種為單層保溫層，外部的厚度為25毫米。

3.1.2 保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)

假設(shè)儀表取樣管路的保溫層厚度已經(jīng)確定，那么為了能夠保證保溫效果，在對保溫材料進行選擇時應(yīng)該選擇系數(shù)比較小一些的。在進行設(shè)計的時候應(yīng)該盡可能的選擇硅酸鋁作為最基本材料。筆者選取了東北地區(qū)的一家發(fā)電廠作為本篇文章的說明案例，其中壓力測量取樣管路長度L1是15米，外徑d是15毫米，取樣管內(nèi)部當(dāng)中的溫度t1是90攝氏度，周邊環(huán)境的最低溫度t2為零下25攝氏度，本電廠所采用保溫材料為硅酸鋁，系數(shù)λ是0.044W。

3.1.3 管線內(nèi)的介質(zhì)溫度

如果按照發(fā)電廠的工藝特點來進行考慮的話，取樣管內(nèi)部當(dāng)中的介質(zhì)溫度能夠分成高、中、低三種。其中，高溫介質(zhì)所包括內(nèi)容如下：過熱蒸汽、再熱蒸汽、省煤器進口給水以及過熱器減溫水等等；中溫介質(zhì)包括：凝結(jié)水和除氧水等等；低溫介質(zhì)的主要內(nèi)容即為常溫水。通過這些完全不同的介質(zhì)溫度能夠幫助我們選擇不一樣伴熱電纜，繼而在符合保溫需求的基礎(chǔ)之上達到控制成本的最終目的。高溫介質(zhì)應(yīng)選擇帶有恒定功率功能的電伴熱電纜，中溫和低溫應(yīng)選擇帶有自控溫功能的電伴熱電纜。

3.2 電源設(shè)計

電伴熱電纜所應(yīng)該使用的電源應(yīng)該是220V的交流電源，為此，在設(shè)計電源過程當(dāng)中應(yīng)該注意在主要廠房之中選擇一面墻體來設(shè)置電源柜，以此來保證其能夠完全滿足整個廠房當(dāng)中電纜對電源的需求。通常情況下，電伴熱的電源柜需要將位置選定在鍋爐的運轉(zhuǎn)層面之中，電源電量的來源主要是左右兩路的380V電源，即為MCC A段和MCC B段，而后再通過自動切換、盤內(nèi)小母線以及熔斷器分配為保溫箱形成供電回路。

通過上文中的示例我們可以知道，如果已確定取樣管的長度為15米、介質(zhì)溫度t1為90攝氏度、米功率為20W/m的話，那么就需要在保溫箱當(dāng)中設(shè)置1000W的加熱器、60W的白熾燈。如果電纜的電流為1.37A，即可選擇容量為2A的支路微型斷路器、容量為10A的主回路微型斷路器。

4 電伴熱系統(tǒng)的施工安裝的特點

如果是在實際的工程當(dāng)中，電伴熱系統(tǒng)的施工方案通常有如下兩種：針對中、低溫管道選擇自調(diào)控電纜；針對高溫管道選擇MI電纜。其中，前者的安裝流程如下：首先，在直徑為12-15毫米的儀表管外部設(shè)置一層保溫材料，注意將材料的厚度控制在10-15毫米之間，為了能夠?qū)σ恍┩獠康臒崃窟M行隔離，可以再加包一層鋁紙；其次，將自調(diào)控電伴熱線鋪設(shè)完成；最后，完成最終正式保溫層的設(shè)置。此種施工方案應(yīng)該選擇溫度調(diào)節(jié)器來進行溫度控制，并且能夠很好的解決不能夠準(zhǔn)確測量導(dǎo)壓管長度的現(xiàn)象。在選擇自調(diào)控電纜時應(yīng)該注意的是，由于此時的蒸汽溫度比較高，所以應(yīng)該盡可能的對保溫層的厚度進行增加，從根本上杜絕因熱量過高而出現(xiàn)的燙傷事故。另外，此種方案具有了剪切隨意、安裝便捷以及維護輕松的優(yōu)勢。

MI電纜方案的安裝流程如下：將MI伴熱帶設(shè)置于導(dǎo)壓管的外部，而后再完成外層的保溫設(shè)置即算完成。此種電纜方案雖然從理論的角度來看是非常簡單且有效的方式，僅僅需要設(shè)置單層的保溫層即可，并且還具有計量準(zhǔn)確、安全系數(shù)高、使用時間較長的優(yōu)點。然而在實際的操作當(dāng)中，此種方案卻具有無法后期更改、制造時間過長以及其他的控制器使用問題?；诖朔N情況，MI作為恒功率的伴熱電纜之后，在所有的回路當(dāng)中都需要單獨設(shè)置一個溫度調(diào)控器，如果高溫蒸汽已超過400-500高溫的話，那么一般的溫控器探頭就不能夠承受這樣的高溫，繼而在無形當(dāng)中增加了整個建筑工程的成本。

5 結(jié)束語

綜上所述，電伴熱系統(tǒng)的適用范圍較廣，不但能夠應(yīng)用到蒸汽伴熱的各類場所當(dāng)中，同時還能夠很好的改善因蒸汽伴熱而帶來的各種問題。為此，在今后的過程當(dāng)中應(yīng)該對電伴熱的施工方案進行更加合理的設(shè)計，繼而達到減少投資和縮短工期的最終目的。

參考文獻

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作者簡介

林琳（1984-），男，吉林省鎮(zhèn)賚縣人?，F(xiàn)為中電投北部灣（廣西）熱電有限公司助理工程師。研究方向為熱工自動化。

韋家鑫（1985-），男，廣西壯族自治區(qū)桂平市人。中電投北部灣（廣西）熱電有限公司助理工程師。研究方向為熱工自動化。

篇9

二次雷達的天線驅(qū)動系統(tǒng)是由交流驅(qū)動電機提供旋轉(zhuǎn)動力的，電機經(jīng)過變速齒輪箱減速為雷達天線提供低速運轉(zhuǎn)，同時另一個交流油泵電機為變速齒輪箱提供足量油保障變速齒輪箱的齒輪穩(wěn)定運行。當(dāng)天線驅(qū)動電機和油泵電機其中任何一個出現(xiàn)故障時，都將直接影響二次雷達系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，嚴(yán)重時甚至將直接導(dǎo)致臺站關(guān)閉。

天線驅(qū)動電機和油泵電機的運行狀態(tài)可以通過電機啟動時的聲音和電機表面溫度來判斷，即電機故障時可能會出現(xiàn)聲音異常、表面溫度升高等現(xiàn)象。另外當(dāng)環(huán)境溫度過高或過低、油不足等情況出現(xiàn)時也會影響電機正常工作。

二次雷達天線電機監(jiān)控系統(tǒng)在不影響雷達正常工作的情況下，實現(xiàn)對環(huán)境溫度、電機溫度、變速齒輪箱油位、電機或變速齒輪箱運轉(zhuǎn)聲音的檢測、記錄，當(dāng)環(huán)境溫度、電機溫度超過工作溫度時發(fā)出報警通知值班員。

一、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案

1.系統(tǒng)主要功能：

交流驅(qū)動電機、交流油泵電機、環(huán)境溫度檢測;在不損傷電機基礎(chǔ)上，利用表面溫度傳感器直接感應(yīng)電機表面溫度，并轉(zhuǎn)換為電壓的模擬量傳送到控制主機。

表面溫度傳感器是由溫度電阻和變送器構(gòu)成，當(dāng)溫度變化時溫度電阻的阻值將發(fā)生線性變化，溫度電阻的阻值變化轉(zhuǎn)換為0―20mV的電壓送入監(jiān)控報警主機。

變速齒輪箱、交流驅(qū)動電機、交流油泵電機聲音檢測;在電機房安裝高保真拾音器，當(dāng)設(shè)備運轉(zhuǎn)異常時，拾音器拾取的聲音通過光端機、光纜送入音響，使值班人員可以及時聽到設(shè)備的運轉(zhuǎn)聲音。

實時圖像監(jiān)視;在電機房安裝一臺高清攝像機，拾取設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)、變速齒輪箱油位，設(shè)備漏油情況及整個電機房圖象情況。

2.系統(tǒng)原理及框圖：

溫度溫度傳感器采集到的溫度變化信號送到報警主機后通過光釬收發(fā)器、光纜傳到值班室的控制電腦上記錄和顯示溫度變化情況，攝像機采集的圖象及拾音器采集的聲音信號經(jīng)光端機、光纜傳送到值班室的硬盤錄像機上記錄和顯示圖象及聲音。系統(tǒng)原理圖如下：

圖1 二次雷達電機監(jiān)控系統(tǒng)原理圖

圖2 塔臺及值班機房部分示意圖

二、主要設(shè)備的功能及參數(shù)

1.瑞智先科C2881報警主機

模擬量輸入可方便的設(shè)置電壓或電流型探頭，兼容各種模擬信號設(shè)備接入;

R322/485通訊方式可選;

開關(guān)量報警輸出;

可方便的查詢和導(dǎo)出監(jiān)控的數(shù)據(jù)記錄;

2.查詢工作站（聯(lián)想R4900V）

CPU：E6600

內(nèi)存：2G

硬盤驅(qū)動器：160G

3.索尼SSC―CB575R攝像機

650線高清圖像

1/3英寸960H EXVIEW HAD CCD

焦距2.5mm

日夜功能轉(zhuǎn)換

數(shù)字降噪

4.溫度傳感器

測量范圍：溫度-20℃～70℃，濕度0～ 100%rh

測量精度：溫度±0.5在25℃時，濕度±3%rh在25℃時

5.快魚拾音器

監(jiān)聽面積：10～50平方米

頻率響應(yīng)：20HZ～20KHZ

靈敏度：-35db

信噪比：75db

指向特性：全向性

處理電路：數(shù)字降噪，AGC聲音

6.多功能光端機

傳輸1路視頻信號、1路音頻信號、1路電話信號

三、設(shè)備安裝

為提高系統(tǒng)的防雷和抗干擾能力，信號采用光纜傳輸，光纜沿塔臺電機房到值班機房原有橋架，敷設(shè)到值班機房的工作臺地板下面，設(shè)并用尼龍扎帶捆扎。

電機溫度傳感器分別安裝于交流驅(qū)動電機、交流油泵電機外殼的工藝孔，環(huán)境溫、濕度傳感器安裝與空調(diào)同一面墻上，減少空調(diào)的影響。

攝像機安裝在于變速齒輪箱油位相對應(yīng)的墻壁上，便于采集油位圖像。

拾音器固定在距電機最近的墻壁上。

報警主機固定在塔臺電機房墻壁上，光釬收發(fā)器、光端機安裝在壁掛的控制箱內(nèi)。

查詢工作站、硬盤錄像機安裝在值班室的工作臺上。

攝像機圖像顯示與查詢工作站通過KVM切換，共用一臺顯示器。

安裝示意圖如圖2所示。

四、系統(tǒng)接線規(guī)范

1.RS232端口連接

RS232接口用于連接電腦，和電腦通訊的接口。

RS232接口接線定義如圖3所示。

2.開關(guān)量輸入接口

開關(guān)量接口輸入，可接煙感、紅外、門磁、浸水檢測、市電檢測等開關(guān)量設(shè)備。

開關(guān)量輸入接口接線定義如圖4所示。

提示：開關(guān)信號（煙感、漏水檢測、市電等）接入：DI1、Com1為一組;DI2、Com2為一組;不區(qū)分正負(fù)。

干接點信號、電平信號接入：DI1、Com1為一組;DI2、Com2為一組;DI接正，Com接負(fù)。

3.模擬量接口

模擬量接口輸入，可接入溫濕度探頭，電壓、電流互感器等設(shè)備，并可通過撥碼開關(guān)設(shè)置其類型（電壓/電流型）。

模擬量輸入接口接線定義如圖5所示。

撥碼開關(guān)設(shè)置：

撥碼開關(guān)撥至A時，設(shè)置對應(yīng)的設(shè)備為電流型;撥碼開關(guān)撥至V時，設(shè)置對應(yīng)的設(shè)備為電壓型。

4.輸出端口

輸出端口用于接開關(guān)量設(shè)備（如風(fēng)機等），報警輸出及485溫濕度探頭。

輸出接口定義如下（圖從左至右）：

序號 端口標(biāo)識 功能說明 描述

1-2 DO1 開關(guān)量1輸出 接開關(guān)量設(shè)備（如風(fēng)機等），可實現(xiàn)遠程控制

3-4 DO2 開關(guān)量2輸出

5-6 DO3 開關(guān)量3輸出

7-8 DO4 開關(guān)量4輸出

9 ALARM（+、-） 報警信號輸出+（12V） 接聲光報警器

10 報警信號輸出-（GND）

11 RS485（A、B） 485通訊A 接485溫濕度探頭、電量變送器

12 485通訊B

13 12V 12V電源輸出 接485溫濕度探頭電源

14 GND 12V電源地

五、結(jié)束語

篇10

［關(guān)鍵詞］強電；弱電；接地型式；聯(lián)合接地

1.概述

接地在電氣技術(shù)中是指將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某些導(dǎo)電部分，經(jīng)接地線連接至“地”（通常指接地極）。是為保證電氣設(shè)備正常工作和人身安全而采取的一種用電安全措施，一般來說，接地通過金屬導(dǎo)線與接地裝置連接來實現(xiàn)。常見的接地裝置有：埋入地下的接地極、建構(gòu)筑物中的等電位聯(lián)結(jié)預(yù)埋板以及等電位連接端子盒等。而電子技術(shù)中的接地，可能與大地毫不相關(guān)，只代表電路中的一個等電位。如常見的電子電路圖中那個三橫的符號。接地系統(tǒng)的設(shè)計和施工不僅關(guān)系到設(shè)備的正常運行，還關(guān)系到生產(chǎn)過程中的人身安全，因此接地系統(tǒng)的設(shè)計和施工是建筑電氣（強電）和弱電設(shè)計和施工中的重要組成部分。

2.電氣（強電）接地

2.1電氣施工中的接地分類

電氣接地可以分為以下兩種

功能性接地：為了保證設(shè)備（系統(tǒng)）的正常運行，或為了保證系統(tǒng)和設(shè)備達到正常的工作的要求而進行的接地，也稱工作接地。例如變壓器中性點接地、電壓互感器一次繞組的中性點接地能保證一次系統(tǒng)中相對地電壓測量的準(zhǔn)確度等。

保護性接地：為了保證人身和設(shè)備的安全而進行的接地，其中又可以分為：（1）保護接地。電氣裝置外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分在故障情況下可能帶電壓，為了降低此電壓，減少對人身的傷害，把正常情況下不帶電、而在故障情況下可能帶電的電氣設(shè)備外殼、支架和大地接連起來叫保護接地。保護接地的作用就是降低接地點的對地電壓，避免人體觸電危險。（2）過電壓保護接地。為了防止過電壓對電氣裝置和人身安全的危害而進行的接地，例如防雷接地。針對過電壓的起因，電力系統(tǒng)必須采取防護措施以限制過電壓幅值。如安裝避雷線、避雷器、電抗器，開關(guān)觸頭加并聯(lián)電阻等，以合理實施絕緣配合，確保電力系統(tǒng)安全運行。（3）防靜電接地。為了消除靜電對電氣裝置和人身安全的危害而進行的接地。

2.2建筑電氣常用低壓配電接地型式和保護配置

按照在實際低壓配電系統(tǒng)中接地連接方式的不同，可將低壓配電接地分為TN，TT，IT三種型式，而在建筑施工中常用到TN和TT這兩種接地型式。

2.2.1TN系統(tǒng)

電力系統(tǒng)有一點直接接地，受電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護線與接地點連接。按中性線與保護線組合情況，又可分為以下三種型式：

（1）TN－C系統(tǒng)

工作零線（N）與保護零線（PE）共用，如圖1所示。對于TN－C系統(tǒng)在設(shè)計和施工中應(yīng)該注意：1）當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼，直接短路，短路電流較大，可采用一般過電流保護電器切斷電源。2）PEN線不僅通過正常工作不平衡電流，還作安全保護線用。如果PEN線通過電器被單獨開斷或隔離，則正常工作時由于負(fù)荷不對稱，造成零位偏移就可能使電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電；如果把PEN線同相線一起隔離或開斷，本身不會有危險的，但一旦PEN極接點發(fā)生損壞，發(fā)生虛接現(xiàn)象，則如同斷線一樣也會造成嚴(yán)重人身安全事故。因此《低壓配電設(shè)計規(guī)范》　GB50054-2011中嚴(yán)格規(guī)定“TN-C系統(tǒng)中不應(yīng)將保護接地中性導(dǎo)體（PEN線）隔離，嚴(yán)禁將PEN線接入開關(guān)電器”。3）TN-C系統(tǒng)的缺點。PEN線斷線：當(dāng)三相四線制線路所接各相負(fù)荷不對稱時（即使設(shè)計是平衡的，運行中也可能不平衡），會使斷線點后零位偏移，除了引起各相電壓大幅波動外，還會將斷線點后PEN線上的高電位通過PEN線傳到所有電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（即使切斷電源的設(shè)備也因為PEN不被隔離而帶電），從而造成大范圍的人身觸電事故。所以PEN線應(yīng)重復(fù)接地，然而重復(fù)接地也只能一定程度的降低接觸電壓，并不能從根本上消除危險。如果實行等電位聯(lián)結(jié)來避免觸電，不但耗資和安裝工程量大，技術(shù)上也往往不能完全辦得到。如為防止通過人體手到腳的電流通路引起觸電，應(yīng)將混凝土樓板鋼筋和首層混凝土地面也列入等電位聯(lián)結(jié)范圍內(nèi)。這對于預(yù)制鋼筋混凝土樓板和首層混凝土面來說，技術(shù)上是較困難的，經(jīng)濟上也是不合理的。因此TN－C系統(tǒng)不推薦在工程中采用，事實上在現(xiàn)在的工程中也很少應(yīng)用。

圖1

（2）TN－S系統(tǒng)

TN-S系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)的中性線（N）與保護線（PE）是分開的，如圖2所示。對于TN－S系統(tǒng)，在設(shè)計和施工中應(yīng)該注意：1）當(dāng)電氣設(shè)備相線碰殼，直接短路，故障電流大，可采用一般過電流保護電器切斷故障線路。如線路較長，可在線路首端裝設(shè)RCD切除故障線路。2）當(dāng)N線斷開，如三相負(fù)荷不平衡，中性點電位升高，但外殼無電位，PE線也無電位，這是區(qū)別于TN－C的重要特點，也是TN-S系統(tǒng)安全性好的重要原因.3）TN－S系統(tǒng)的N線不宜重復(fù)接地，因重復(fù)接地后對斷N線保護設(shè)備故障不明顯，且使干線首端不能裝設(shè)RCD。PE線重復(fù)接地可進一步降低設(shè)備外殼和大地之間可能的故障電壓，故推薦PE線重復(fù)接地。

TN－S系統(tǒng)是現(xiàn)在建筑電氣工程中常用的接地型式，但配電主干線使用五芯低壓電纜將加大有色金屬消耗，增加工程投資，所以在同樣保證安全運行的情況下通常采用下面所述的TN－C－S系統(tǒng)。

圖2

（3）TN－C－S系統(tǒng)

TN－C－S系統(tǒng)，如圖3所示，當(dāng)PE線與N線從某點（一般為進構(gòu)筑物處）分開后就不能再合并，且N線絕緣水平應(yīng)與相線（L）相同。

對于TN－C－S系統(tǒng)設(shè)計和施工中應(yīng)該注意：1）當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼，直接短路，短路電流較大，可采用一般過電流保護電器切斷電源。如線路較長，可在線路首端裝設(shè)RCD切除故障線路，但PEN段不能裝設(shè)RCD，PE與N線分開段可采用RCD。2）PEN線嚴(yán)禁接入開關(guān)。3）PEN線在進構(gòu)筑物處分開處應(yīng)重復(fù)接地。如不重復(fù)接地，PEN線斷線后系統(tǒng)情況同TN－C系統(tǒng)相同，而且斷線點后N線上的高電位通過PE線傳到所有電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分，從而造成大范圍的人身觸電事故。對此類由PE線引入的高電位所造成的觸電事故，剩余電流型漏電保護電器將不起保護作用的。如分開處重復(fù)接地，故障情況就同TN－S系統(tǒng)，大大提高了安全性。

配電主干線使用四芯電纜有助于節(jié)約有色金屬，減少工程投資，進入建筑物重復(fù)接地后PE和N線分開又可以滿足配電安全要求，是現(xiàn)在較常采用的接地型式。

圖3

2.2.2　TT系統(tǒng)

電源中性點直接接地，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分用保護線接至與電源中性點接地?zé)o電氣聯(lián)系的接地板上，簡稱保護接地或接地制，如圖4所示。TT系統(tǒng)設(shè)計和施工中應(yīng)該注意：（1）TT系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，故障電路內(nèi)包含有外露導(dǎo)電部分接地極和電源接地極的接地電阻。與TN系統(tǒng)相比，TT系統(tǒng)故障電路阻抗大，故障電流小。因此在TT系統(tǒng)中推薦采用RCD做接地故障保護。（2）干線首端裝設(shè)RCD，其后面線路中N線不應(yīng)重復(fù)接地。（3）TT系統(tǒng)的N線斷開后，三相負(fù)荷如不平衡，中性點電位將升高，使個別相線相電壓升高，單相設(shè)備可能被燒毀。可安裝斷零開關(guān)，但缺點是：當(dāng)某一用電設(shè)備單相碰殼而保護裝置不靈敏時，由于中性點電位升高，會使所有斷零開關(guān)動作，擴大了事故停電范圍，故TT系統(tǒng)要求裝設(shè)RCD，以彌補此缺點。（4）TT系統(tǒng)裝設(shè)RCD，須采用四極（三相）和二極（單相），切斷相線的同時切斷中性線。（5）由城市公用低壓線路供電的建筑物，應(yīng)按照供電部門的規(guī)定確定是否采用TT系統(tǒng)，如采用TT系統(tǒng)，進線開關(guān)必須采用四極開關(guān)。

圖4

3.弱電設(shè)計和施工中的接地

弱電設(shè)計和施工中的接地既有電氣接地也有電子接地，但電子接地的“地”不一定是大地，其經(jīng)典定義應(yīng)是“作為電路或系統(tǒng)基準(zhǔn)的等電位點或平面”。弱電施工中的接地除了是對人員安全、設(shè)備安全的考慮外，也是抑制干擾發(fā)生的重要手段。弱電控施工中的接地可以分為安全地、信號地、屏蔽地：

3.1安全地

也就是弱電施工中的電氣接地。當(dāng)設(shè)備由交流系統(tǒng)供電時，為了保證人身和電子設(shè)備的本身的安全，防止在發(fā)生接地故障時其外露導(dǎo)電部分上出現(xiàn)超過限值的危險的接觸電壓，外露導(dǎo)電部分應(yīng)接保護線或大地，這種接地稱為安全地。安全地應(yīng)與電氣設(shè)計中的接地型式相一致。

3.2信號地

為了使電子設(shè)備在工作時有一個統(tǒng)一的公共參考電位，這種接地稱為信號地，屬于電子設(shè)備中的功能性地。這個“地”，可以是大地，也可以是接地母線，總接地端子等。

信號地按照不同的分法也有很多名稱，比如邏輯地、模擬地、交流地、直流地、功率地等等，其實很多是電子設(shè)備電路設(shè)計中按不同的元件或功能對PCB板上的地所作的稱謂。在設(shè)計和施工中一般都已按照設(shè)備自身的特點在內(nèi)部作了相應(yīng)的接地連接。下面具體討論一下常采用的幾種接地方法，而在實際工程中可參照產(chǎn)品說明來實施。

3.2.1一點接地

將各設(shè)備中的各種信號地接至已接大地的接地排上，這種接地型式適用于頻率低于1MHz的設(shè)備，具體工程實施辦法可以參照《工業(yè)計算機監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾技術(shù)規(guī)范》CECS81：96第四章實施。

3.2.2多點接地

各設(shè)備的信號地分別以最短的接地線接至接地母線上，以降低各接地線的阻抗，減小各接地線之間的電感耦合及因存在分布電容而形成的電容耦合。

3.2.3浮地

信號地不與大地相連接。采用浮地首先是為了將設(shè)備與公共接地系統(tǒng)（信號地接大地通常使用公共接地系統(tǒng)）隔離公共接地系統(tǒng)的干擾，其次是為了防止不同設(shè)備在不同接地點接地后可能由地電位差引起環(huán)流的干擾。另外浮地還可以使不同電位間的電路配合變得容易。實現(xiàn)設(shè)備浮地的方法有變壓器隔離和光電隔離。浮地的最大優(yōu)點是抗干擾性能好。這是建筑電氣中現(xiàn)場PLC站最常用的方式。浮地的缺點是由于設(shè)備不與大地相連，容易在兩者間造成靜電積累，當(dāng)電荷積累到一定程度后，在信號地與大地之間的電位差可能引起劇烈的靜電放電，而成為破環(huán)性很強的騷擾源。

3.3屏蔽接地

設(shè)備為了防止其內(nèi)部或外部電磁感應(yīng)或靜電感應(yīng)的干擾而對屏蔽體進行的接地。與信號地一樣根據(jù)信號的頻率高低可進行一點和多點接地，但不可以浮地。

4.聯(lián)合接地

將建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備的工作接地、保護接地、邏輯接地、屏蔽體接地、防靜電接地以及建筑物防雷接地等共同接到接地系統(tǒng)，這種接地方式稱為聯(lián)合接地，采用聯(lián)合接地時接地電阻不得大于1歐姆。但通過部分工程的施工實踐，會發(fā)現(xiàn)由于有的弱電設(shè)備需要屏蔽，獲得1歐姆的接地電阻值有困難，因此有部分弱電工程設(shè)備會單獨接地而不做聯(lián)合接地。

5.總結(jié)

從上述分析中可以看出，強電和弱電接地是相互聯(lián)系的，盲目的將其分開和合在一起都是不正確的，而應(yīng)該根據(jù)實際工程情況，結(jié)合設(shè)備和配電系統(tǒng)特點來設(shè)計和施工接地和保護方案，以達到接地安全可靠、投資節(jié)省合理、施工維護方便的最終目的。

參考文獻