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進(jìn)行增效擴(kuò)容改造的電站均已運(yùn)行多年,送出工程及與系統(tǒng)連接地點(diǎn)已經(jīng)確定,變動(dòng)的可能性不大,對(duì)電站的接入系統(tǒng)不必再進(jìn)行論證,所以只要現(xiàn)有主接線相對(duì)合理,在增效擴(kuò)容改造中可維持原主接線方案不變,只需根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和短路電流計(jì)算成果,對(duì)機(jī)組容量進(jìn)行復(fù)核和選擇設(shè)備即可。對(duì)個(gè)別電站由于多次修改,改變了原設(shè)計(jì)的主接線形式,增加或減少了部分設(shè)備,改變了布置,形成現(xiàn)有不合理的接線方式,造成重復(fù)容量大、損耗高、繼電保護(hù)復(fù)雜、設(shè)備配置不合理等,或現(xiàn)有接線方式不適應(yīng)目前電力系統(tǒng)要求,對(duì)這種情況應(yīng)在設(shè)計(jì)過程中對(duì)主接線方案進(jìn)行優(yōu)化比選,同時(shí)復(fù)核送出線路的輸送容量和電壓降是否滿足增效擴(kuò)容的要求,復(fù)核電站內(nèi)部電流互感器變比、電氣設(shè)備動(dòng)、熱穩(wěn)定和開斷電流等能否滿足要求?;驹瓌t是送出電壓等級(jí)和接入系統(tǒng)點(diǎn)不改變,否則投入資金會(huì)相應(yīng)增加比較多,浪費(fèi)比較嚴(yán)重。如果改變了主接線的接線方式或運(yùn)行方式,涉及到電力系統(tǒng)的計(jì)量、保護(hù)方式和保護(hù)整定值等問題,需要與電力系統(tǒng)調(diào)度部門共同協(xié)商。早期投入的水電站當(dāng)時(shí)電力系統(tǒng)容量較小,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,電力系統(tǒng)的容量大為增加,結(jié)構(gòu)也有很大的變化,網(wǎng)絡(luò)在不斷加強(qiáng),同時(shí)由于發(fā)電機(jī)的改造,電氣參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。因此,有必要根據(jù)目前電力系統(tǒng)的參數(shù),或今后5~10年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和改造后機(jī)組的參數(shù),對(duì)短路電流進(jìn)行重新復(fù)核計(jì)算。依據(jù)復(fù)核計(jì)算結(jié)果來復(fù)核現(xiàn)有電氣設(shè)備的開斷能力,或重新選擇電氣設(shè)備的型式和參數(shù)。一般情況下,嚴(yán)重老化設(shè)備、高耗能設(shè)備和淘汰設(shè)備會(huì)隨著機(jī)組增效擴(kuò)容一起進(jìn)行更換,以提高電站運(yùn)行的安全性,減少維護(hù)工作量,增加電站經(jīng)濟(jì)效益,保證新更新的電氣設(shè)備能適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展和長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。
電氣設(shè)備的選擇與布置
1995年以前的中小型水電站,由于受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和建設(shè)資金的限制,電氣設(shè)備存在性能較差、安全性不符合現(xiàn)要求、維護(hù)工作量大以及備品備件難以購(gòu)買等問題。例如,低壓開關(guān)柜多為GGD型或更老的BSL型等,開關(guān)和保護(hù)設(shè)備為DW系列或DZ10系列,而更多的是采用熔斷器保護(hù);10kV設(shè)備采用GG-1A開關(guān)柜配SN10少油斷路器,或早期的真空斷路器;35kV設(shè)備采用DW6、DW8等系列的多油斷路器,或GBC戶內(nèi)型高壓開關(guān)柜;110kV設(shè)備采用SW3、SW6及SW7少油型斷路器;變壓器采用SLJ1或SF7型等。這些設(shè)備是目前國(guó)家已明令禁止使用的產(chǎn)品,開斷電流小,損耗大,不環(huán)保,由于諸多原因長(zhǎng)期帶病運(yùn)行,嚴(yán)重影響電站和電網(wǎng)的安全,因此對(duì)這些電氣設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代是十分必要的。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、維護(hù)簡(jiǎn)單方便和經(jīng)濟(jì)合理的原則進(jìn)行,并應(yīng)適應(yīng)農(nóng)村水電站的特點(diǎn)。對(duì)電氣設(shè)備應(yīng)根據(jù)增效擴(kuò)容后的參數(shù)和短路電流計(jì)算結(jié)果來選取,而不應(yīng)延用舊設(shè)備的參數(shù)來確定新設(shè)備的參數(shù),這樣可保證更換的電氣設(shè)備能適應(yīng)目前和將來系統(tǒng)發(fā)展的要求。由于設(shè)備基礎(chǔ)、支架、房間的尺寸和開關(guān)站的位置均保持不變,因此在選擇電氣設(shè)備型式時(shí)還應(yīng)考慮這些因素,盡可能多地利用已有基礎(chǔ)或僅做小改動(dòng)。
接地系統(tǒng)的檢查與修復(fù)
水電站接地系統(tǒng)的好壞是關(guān)乎人身和設(shè)備安全的重要保障。接地電阻值是保證電站安全運(yùn)行的重要參數(shù),接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不但要滿足工頻短路電流的要求,還要滿足雷電沖擊電流的要求,但在增效擴(kuò)容和設(shè)備改造過程中,往往忽視了這部分內(nèi)容。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展,特別是電站內(nèi)微機(jī)保護(hù)、綜合自動(dòng)化裝置和電子元件的大量應(yīng)用,這些弱電元件對(duì)接地網(wǎng)的要求更高,接地電位的干擾對(duì)監(jiān)控和自動(dòng)化裝置的影響已經(jīng)引起了人們的重視。早期投產(chǎn)的水電站由于短路電流較小和舊規(guī)范的要求,接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)接地線的截面積較小(原主網(wǎng)多為40×4扁鋼,分支線多為20×4扁鋼),經(jīng)過幾十年的運(yùn)行,接地網(wǎng)銹蝕嚴(yán)重,甚至部分?jǐn)嗔眩貏e是戶外開關(guān)站和暴露于空氣中的接地連接線的問題更為嚴(yán)重。因此,在增效擴(kuò)容改造電氣設(shè)備的同時(shí),為保證水電站的安全運(yùn)行,修復(fù)和改造接地系統(tǒng)也是十分必要的。在接地網(wǎng)改造修復(fù)前,首先應(yīng)對(duì)現(xiàn)有接地系統(tǒng)的接地電阻進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,驗(yàn)證是否達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)值的要求。其次應(yīng)對(duì)敷設(shè)于地面較淺的地下接地網(wǎng)(如開關(guān)站接地網(wǎng)及外引接地網(wǎng))挖開后檢查接地線的腐蝕和連接情況,檢查暴露于空氣中的接地連接線是否牢靠、截面積是否滿足要求和銹蝕情況。在初步設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)現(xiàn)有接地系統(tǒng)做初步評(píng)估,如果接地電阻達(dá)不到設(shè)計(jì)值的要求或腐蝕嚴(yán)重,則應(yīng)提出改造方案和目標(biāo)值。在施工設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)要求和短路電流計(jì)算結(jié)果提出具體的實(shí)施建議和改造范圍,使其達(dá)到目標(biāo)值。由于水電站已建成并運(yùn)行多年,要改造廠房、尾水渠及大壩下方的地下或水下接地網(wǎng)已不可能,只有改造戶外開關(guān)站的接地網(wǎng)和外引增加接地網(wǎng)面積,或采用其它相應(yīng)的降阻措施來實(shí)現(xiàn)。接地網(wǎng)及接地線截面積的設(shè)計(jì)應(yīng)按現(xiàn)行的接地設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行,并復(fù)核接能電勢(shì)和跨步電勢(shì)是否滿足要求。如果接地網(wǎng)系統(tǒng)良好,接地電阻符合目標(biāo)值的要求,可以不對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行改造,只需按最新設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)暴露于空氣中銹蝕嚴(yán)重、接觸不良的接地線以及改造設(shè)備的接地連接線進(jìn)行修復(fù)。
工程設(shè)計(jì)是基本建設(shè)的龍頭,設(shè)計(jì)文件是工程建設(shè)的主要依據(jù),設(shè)計(jì)質(zhì)量是決定工程質(zhì)量的首要環(huán)節(jié)。我國(guó)工程質(zhì)量事故統(tǒng)計(jì)資料顯示,由設(shè)計(jì)原因?qū)е碌墓こ藤|(zhì)量事故占40.1%;工程施工原因引起的占29.3%;其它原因(如設(shè)備材料質(zhì)量問題等)引起的占30.6%??梢妼?duì)工程質(zhì)量實(shí)施三控的關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)質(zhì)量控制。電氣工程也不例外。
2、影響工程質(zhì)量的幾個(gè)建筑電氣設(shè)計(jì)問題
合格的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足七個(gè)質(zhì)量特性規(guī)定的要求,即功能性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、可信性、可實(shí)施性、適應(yīng)性及時(shí)間性。設(shè)計(jì)單位本應(yīng)將通過了設(shè)計(jì)評(píng)審的合格的設(shè)計(jì)文件交付施工。而實(shí)際上不少交付施工的設(shè)計(jì)文件都存在缺少或偏離質(zhì)量特性要求的缺陷。對(duì)電氣工程質(zhì)量造成影響的設(shè)計(jì)問題又主要表現(xiàn)在安全性、可信性(包括可用性、可靠性、維修性等)及可實(shí)施性的缺失或偏離。以下就幾個(gè)最常見的方面進(jìn)行探討。
2.1設(shè)計(jì)違背或偏離設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定,安全性、可信性方面不執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)范的現(xiàn)象相當(dāng)普遍。
例如某市政府大樓前花園廣場(chǎng)(包括廣場(chǎng)綠化庭院照明、草坪照明及廣場(chǎng)中心聲光噴泉)工程提交施工酌電氣施工圖存在以下問題:未作電氣保護(hù)接地及等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì);錯(cuò)誤地采用TN-C低壓配電系統(tǒng);噴水池未按規(guī)定選用應(yīng)有防護(hù)等級(jí)的電氣設(shè)備及電纜。這樣的設(shè)計(jì)完全違背了規(guī)范規(guī)定的安全性要求,按圖施工必將留下嚴(yán)重的安全隱患。此前的1999年8月青島市某噴水池曾發(fā)生數(shù)人,嬉水時(shí)被電擊致死的傷亡事故,正是由于設(shè)計(jì)失誤,水下燈具及潛水泵漏電而又未能及時(shí)斷電所致。監(jiān)理于施工前審圖時(shí)及發(fā)現(xiàn)了上述問題,通過業(yè)主要求設(shè)計(jì)單位嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)范要求修改了設(shè)計(jì)。正確的作法是:戶外庭院及噴水池配電應(yīng)采用局部TT系統(tǒng)或TN-S系統(tǒng)、并設(shè)置漏電保護(hù)(動(dòng)作電流應(yīng)不大于30mA),而不允許采用TN-C制;應(yīng)設(shè)置完善的接地裝置,噴水池應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì),而不能僅靠從大樓內(nèi)引出的一根PE干線接地;潛水泵及水下燈具應(yīng)采用潛水電纜配電;0區(qū)電器設(shè)備應(yīng)采用1Px8防護(hù)等級(jí),1區(qū)應(yīng)為1Px5等等。
又如民用建筑低壓配電線路截面選擇問題。由于民用建筑用電負(fù)荷絕大多數(shù)為單相負(fù)荷,三相負(fù)荷不平衡必然導(dǎo)致中線通過不平衡電流;隨著電腦及各種家用電器設(shè)備的發(fā)展與普及,低壓電網(wǎng)高次諧波污染日益加劇,3次及其奇倍數(shù)諧波均構(gòu)成中性電流。中線過電流并由此引發(fā)電氣火災(zāi)的現(xiàn)象也日漸增多。為此,相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范已規(guī)定“三相四線或二相三線的配電線路中,當(dāng)用電負(fù)荷大部分為單相負(fù)荷時(shí),其N線或PEN線截面不宜小于相線截面;以氣體放電燈為主要負(fù)荷的回路中,N線截面不應(yīng)小于相線截面……”,可見,民用建筑配電系統(tǒng)的干線,支干線及支線的導(dǎo)線截面原則上均應(yīng)選擇N或PEN線截面與相線截面相同。然而監(jiān)理審圖發(fā)現(xiàn)當(dāng)前仍有為數(shù)不少的民用建筑配電設(shè)計(jì)中仍沿用80年代前曾采用過的作法,選用的N或PEN線截面仍為相線的1/2甚至1/4~1/3.這也是最常見的電氣設(shè)計(jì)安全問題之一。
再如,關(guān)于變配電所位置的選擇,相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范都明確提出應(yīng)考慮“設(shè)備吊裝及運(yùn)輸方便”,這是保證可用性及維修性的基本要求。近年來我們負(fù)責(zé)監(jiān)理的不少高層建筑工程項(xiàng)目,其設(shè)置在地下層的變配!電所及柴油發(fā)電機(jī)房的配置多違背了這個(gè)要求。比如某高層商住樓地下變配電所及發(fā)電機(jī)房,其運(yùn)輸通路完全被冷水機(jī)組及地下水箱阻擋。施工安裝順序只能是先將變、配電設(shè)備及發(fā)電組安裝就位后再安裝冷水機(jī)組及水箱,而根本未考慮運(yùn)行之后發(fā)變電設(shè)備檢修、更換的運(yùn)輸問題;又如某高層辦公綜合樓地下變配電所與發(fā)機(jī)房,設(shè)置在一層某會(huì)議廳底部,地下層既未考慮必要的運(yùn)輸檢修通道,也未設(shè)足夠?qū)挾饶苓\(yùn)進(jìn)設(shè)備的門框。當(dāng)監(jiān)理審圖發(fā)現(xiàn)并提出這一問題時(shí),設(shè)計(jì)單位的解答竟然是:原設(shè)計(jì)意圖是從一層會(huì)議廳處將變配電及發(fā)電設(shè)備吊裝就位后再澆筑該廳地板。這種意圖顯然是錯(cuò)誤的,即使不考慮土建施工可能對(duì)已就位的電氣設(shè)備造成的損害,大樓投入運(yùn)行后電氣設(shè)備的維修更換運(yùn)輸是否只得撬開一層會(huì)議廳地板來解決呢!須知鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建筑的合理使用壽命可達(dá)50年以上,而變配電設(shè)備的使用壽命僅為20年左右或更短,定期或故障維修周期就更短了。故電氣設(shè)計(jì)必須妥善考慮其運(yùn)輸及維修吊裝通道問題。
2.2設(shè)計(jì)深度不夠目前施工圖設(shè)計(jì)深度達(dá)不到建設(shè)部《建設(shè)工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》要求的現(xiàn)象相當(dāng)普遍,主要是設(shè)計(jì)文件可實(shí)施性方面的缺陷,將直接導(dǎo)致施工安裝困難或錯(cuò)誤。也可能導(dǎo)致可用性的欠缺。由于不按規(guī)定的深度進(jìn)行必要的計(jì)算與標(biāo)注、也往往造成設(shè)計(jì)文件本身出現(xiàn)原則錯(cuò)誤而難于及時(shí)發(fā)現(xiàn),將影響項(xiàng)目建成的使用功能。
例如按深度規(guī)定電力及照明系統(tǒng)圖及相應(yīng)設(shè)備材料表中應(yīng)詳細(xì)標(biāo)明選用的電氣設(shè)備及材料的型號(hào)、名稱、規(guī)格參數(shù)及數(shù)量。改革開改以來,我國(guó)電工產(chǎn)品市場(chǎng)異彩紛呈,國(guó)內(nèi)外各種型號(hào)規(guī)格的產(chǎn)品琳瑯滿目,國(guó)家不可能對(duì)各類電氣設(shè)備及材料規(guī)定統(tǒng)一的型號(hào)。設(shè)計(jì)標(biāo)明各種設(shè)備材料的型號(hào)規(guī)格參數(shù)便顯得尤為重要,這是業(yè)主或施工單位進(jìn)行設(shè)備訂貨及采購(gòu)的依據(jù)。然而近年來電氣設(shè)計(jì)文件中普遍習(xí)慣于只在系統(tǒng)圖的設(shè)備符號(hào)旁標(biāo)注該設(shè)備的型號(hào)或廠家產(chǎn)品編號(hào),使設(shè)備訂貨無所適從,并往往造成錯(cuò)誤。比如某項(xiàng)目電氣照明設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)者在系統(tǒng)圖斷路器符號(hào)旁僅標(biāo)注了“A063M20A”,設(shè)備表中亦然,而未注明名稱及詳細(xì)參數(shù),施工單位理解為20A普通斷路器,因找不到該編號(hào)的產(chǎn)品而另行采購(gòu)了另一種斷路器。后在設(shè)備材料報(bào)驗(yàn)時(shí)經(jīng)監(jiān)理人員查對(duì),原“A063M”乃是海格公司的一種電磁式漏電斷路器的產(chǎn)品編號(hào),額定電流20A,額定漏電動(dòng)作電流值30mA.可見原設(shè)計(jì)中這些回路是應(yīng)設(shè)漏電保護(hù)的。但因設(shè)計(jì)標(biāo)注不清而引起訂貨錯(cuò)誤。只得重新采購(gòu)更換。又如許多電氣施工圖中對(duì)電纜溝只標(biāo)注尺寸及走向,對(duì)電纜支架及蓋板不作任何規(guī)定,或僅注明“參照XX圖集XX頁(yè)”,實(shí)際上國(guó)標(biāo)圖集中對(duì)任一種尺寸的電纜溝,其電纜支架及蓋板的作法都提供了多個(gè)方案供設(shè)計(jì)時(shí)選擇,設(shè)計(jì)不選定則施工方難于抉擇,常按最低價(jià)方案施工。往往并不能滿足實(shí)際需要,甚至可能引起結(jié)算糾紛。
再如電氣照明圖中按規(guī)定主要房間及場(chǎng)所應(yīng)標(biāo)注照度標(biāo)準(zhǔn)值,當(dāng)然也就要求設(shè)計(jì)者進(jìn)行照度計(jì)算并按計(jì)算進(jìn)行燈具配置。然而當(dāng)前民用建筑電氣照明設(shè)計(jì)中能標(biāo)注照度標(biāo)準(zhǔn)值并進(jìn)行照度計(jì)算的極為罕見,絕大多數(shù)是按房屋開間及功能憑經(jīng)驗(yàn)布燈。大多偏離了國(guó)家規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn),影響使用功能。比如經(jīng)監(jiān)理審圖的某學(xué)校電氣施工圖,經(jīng)核算設(shè)計(jì)達(dá)到的照度值實(shí)驗(yàn)室和教室僅為50~701x,不及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(150LX)的一半;某局綜合辦公大樓中辦公室及會(huì)議室設(shè)計(jì)照度僅達(dá)70~80LX,計(jì)算機(jī)房?jī)H達(dá)約100h左右。也不及國(guó)家規(guī)定照度標(biāo)準(zhǔn)值(分別為150h及200k)的一半。
2.3相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)文件銜接不清,不按規(guī)定協(xié)調(diào)配合的問題普遍存在,極易導(dǎo)致施工錯(cuò)誤
例如目前普遍利用建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋作為防雷接閃器、引下線及接地與等電位聯(lián)結(jié)裝置,按規(guī)定應(yīng)在電氣施工圖中標(biāo)出聯(lián)接點(diǎn)、預(yù)埋件,說明敷設(shè)方式及技術(shù)措施(如焊接要求等);并在土建施工圖中有相關(guān)的預(yù)埋件詳圖及相關(guān)的標(biāo)注與說明。而實(shí)際上多數(shù)施工圖僅在電氣圖中有防雷接地圖,且標(biāo)注與說明相當(dāng)簡(jiǎn)略,土建施工圖中則常無任何相關(guān)的說明與標(biāo)注。這給工程監(jiān)理及施工都帶來很大困難,若施工單位經(jīng)驗(yàn)不足則極易因工種(序)配合不當(dāng)而造成施工錯(cuò)漏。最常見的是接地鋼筋網(wǎng)的連接點(diǎn)的錯(cuò)、漏焊和作為外引接地聯(lián)結(jié)點(diǎn)或檢測(cè)點(diǎn)預(yù)埋件的漏設(shè)。尤其是建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,因柱(墻)內(nèi)主鋼筋調(diào)整、防雷引下線鋼筋錯(cuò)接錯(cuò)焊的情況更易發(fā)生。
又如各專業(yè)管道、線路相互碰撞、相互矛盾的問題已成了施工圖多發(fā)病,比比皆是,舉不勝舉。我們負(fù)責(zé)監(jiān)理的好幾棟大樓的地下層(含地下車庫(kù))施工圖設(shè)計(jì),審圖時(shí)都發(fā)現(xiàn):給排水管道及通、排風(fēng)管道與照明燈具及電氣管道多處相碰;多個(gè)火災(zāi)探測(cè)器被通風(fēng)、排煙管道遮擋;只得修改設(shè)計(jì)后再行施工安裝;再如某住宅小區(qū)由于原設(shè)計(jì)給排水與電氣專業(yè)未能協(xié)調(diào),工程竣工初驗(yàn)時(shí)才發(fā)現(xiàn)幾乎每套居室內(nèi)空調(diào)器安裝處預(yù)留的排水管口及穿墻孔和空調(diào)電源插座分別設(shè)在外窗兩側(cè)的墻邊上,即空調(diào)安裝位置與插座不在同一處,插座無法使用,不得不返工重裝。
關(guān)鍵詞:電鍋爐電網(wǎng)負(fù)荷率
一概述
電鍋爐是一種高效、節(jié)能、安全可靠、減少環(huán)境污染的新型電加熱設(shè)備。利用它可以將電網(wǎng)夜間低谷電力用于加熱水并保溫儲(chǔ)存,供白天使用或供熱。對(duì)于充分利用電網(wǎng)低谷電力,增加電力有效供給,提高電網(wǎng)的負(fù)荷率是一種非常有效的手段。
電鍋爐突出優(yōu)點(diǎn)如下:
1電鍋爐全套設(shè)備占地面積小,不需煙囪、燃料渣堆放場(chǎng)所。產(chǎn)品成套組裝出廠,在現(xiàn)場(chǎng)只需接上電源,水管,即可投入運(yùn)行,可大大節(jié)省基建投資及安裝費(fèi)用。
2熱效率高,輸送方便,損失很小。電鍋爐運(yùn)行熱效率在95%以上。啟停調(diào)節(jié)方便,比煤鍋爐、油鍋爐更能節(jié)約能源。電熱鍋爐與其它鍋爐運(yùn)行費(fèi)用比較。
注:供曖面積以10000M2,采曖以每天10小時(shí)計(jì)算,采曖季為4個(gè)月。因各地區(qū)電價(jià)參數(shù)不同,此表數(shù)據(jù)僅供參考。
3自動(dòng)化程度高、運(yùn)行安全可靠
一般電鍋爐都采用自動(dòng)控制,快速平穩(wěn)地控制電加熱管組的循環(huán)投切。并且具有漏電保護(hù)、短路保護(hù)、過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、壓力超限保護(hù)、水位過低保護(hù)等多項(xiàng)保護(hù)功能。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化,不需專職鍋爐運(yùn)行工、節(jié)省費(fèi)用,避免了人為因素的影響而發(fā)生事故。
4保護(hù)環(huán)境、造福大眾
電鍋爐不會(huì)排出如二氧化硫、二氧化碳等有害氣體,無黑煙、灰塵,沒有廢物需要處理,無噪聲、無污染,從環(huán)境保護(hù)角度來看,最為優(yōu)越。
5適用范圍廣
電鍋爐產(chǎn)品規(guī)格品種多,可滿足各種用途、各種環(huán)境和各種條件下的需要。還可根據(jù)用戶的特殊要求進(jìn)行加工訂貨。
二電鍋爐房的主要設(shè)備
電鍋爐房的主要設(shè)備有:電鍋爐本體,電鍋爐電控柜,蓄熱水箱、蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵及其控制箱,軟水器等。
電鍋爐本體主要由鋼制殼體、電加熱管、進(jìn)出水管及檢測(cè)儀表等組成。電鍋爐的加熱方式有電磁感應(yīng)加熱方式和電阻加熱方式兩種。由于電磁感應(yīng)加熱方式為間接加熱,因而熱效率較低,約為96%。而電阻加熱方式熱效率高,可達(dá)98%。電阻加熱方式即采用電阻式管狀電熱元件加熱,在結(jié)構(gòu)上易于疊加組合,控制靈活,更換方便。目前電鍋爐基本上都采用電阻式管狀電熱元件加熱。
采用電阻式管狀電熱元件加熱方式,其電氣特點(diǎn)是鍋爐中的水不帶電。但當(dāng)電熱元件漏水或爆裂時(shí),也會(huì)使鍋爐中的水帶電,即稱之為漏電。另外,受電熱元件絕緣導(dǎo)熱層的絕緣程度的影響,電熱管也存在著一定的漏電電流。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),漏漏電流應(yīng)不大于0.5mA。因此,電氣線路上都應(yīng)設(shè)漏電保護(hù)。
電加熱管是電鍋爐的心臟,其性能好壞直接關(guān)系到電鍋爐性能的好壞。電加熱管一般選用管狀形式,由金屬管、電熱絲、引出棒、連接座和填料等組成。一般情況下,電加熱管使用壽命在10000-30000小時(shí)。電加熱管的使用壽命主要取決于電加熱管的材料,表面熱負(fù)荷和用戶的運(yùn)行管理水平。電加熱管為鎳鉻不銹鋼管材,表面熱負(fù)荷為6-9W/cm2。此外,電加熱管的額定電功率也是一個(gè)非常重要的性能指標(biāo)。在額定工況下,根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定,電功率偏差絕對(duì)值不應(yīng)大于5%。
電加熱管的連接方式,一般采用三相,對(duì)稱地接成星形(Y)或三角形()。根據(jù)容量大小分成兩組或多組。圖1為750kW電鍋爐主接線原理圖。
電鍋爐的控制技術(shù)。從電氣角度來講,電鍋爐是一臺(tái)大功率的電力調(diào)功設(shè)備,鍋爐的輸出功率越高,電功率的輸出也就越大。電功率的輸出調(diào)節(jié)分有級(jí)功率調(diào)節(jié)和無級(jí)功率調(diào)節(jié)兩種。無級(jí)功率調(diào)節(jié)適用于調(diào)節(jié)精度較高的場(chǎng)合,而有級(jí)功率調(diào)節(jié)則適用于調(diào)節(jié)精度要求較低的場(chǎng)合。由于對(duì)電鍋爐的輸出熱功率調(diào)節(jié)精確度一般要求都不很高,因此國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)電熱鍋爐均采用有級(jí)功率調(diào)節(jié)方式。
有級(jí)功率調(diào)節(jié)采用交流接觸器控制,無級(jí)功率調(diào)節(jié)則采用可控硅控制??煽毓枰部捎糜谟屑?jí)功率調(diào)節(jié),其優(yōu)點(diǎn)是無機(jī)械動(dòng)作噪聲,壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是主回路不能完全關(guān)斷,過電流和過電壓能力差,自身耗電量大,需要強(qiáng)迫散熱,價(jià)格較高。而交流接觸器的優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)主回路電氣完全隔離,過電壓和過電流的能力較強(qiáng),自身耗電量小,發(fā)熱量小,價(jià)格便宜。因此,一般電鍋爐均采用交流接觸器作為控制器件。
電鍋爐的加熱控制是超大電流的控制,這是與燃油、燃?xì)忮仩t和燃煤鍋爐控制上的最大差別。電鍋爐在控制技術(shù)方面有以下幾方面特點(diǎn):
1.為了減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊影響,采取電加熱管組逐級(jí)投切方式。各組加熱器投切之間
間隔時(shí)間叫做逐級(jí)投切間隔時(shí)間。每組的功率越大,間隔時(shí)間越長(zhǎng)。因此間隔時(shí)間因應(yīng)根據(jù)需要可以任意設(shè)定。
2.為了延長(zhǎng)電加熱管的使用壽命,盡量使電加熱管使用均衡,避免過多地使用管某一組或某幾組電加熱,。同時(shí)由于交流接觸器在大電流下工作,也應(yīng)均衡使用。因此,控制原則是保證每組電加熱管總使用時(shí)間相同??刂品绞讲捎枚嗉?jí)控制,循環(huán)投切。即先投者先切,后投者后切,先停的先啟動(dòng),后停的后啟動(dòng)。這樣就可以保證交流接觸器的動(dòng)作次數(shù)完全相同,電加熱管的工作時(shí)間也大致相同。大大延長(zhǎng)電鍋爐的使用壽命。
3.容量大的電鍋爐電流將達(dá)到幾百安培甚至幾千安培,這么大的強(qiáng)大電流將對(duì)電鍋爐控制裝置產(chǎn)生干擾。因此,需要采取可靠的抗電磁干擾措施。
4.電鍋爐的加熱控制系統(tǒng)是一個(gè)大滯后的二階慣性系統(tǒng),采用一般的控制裝置很難達(dá)到最佳的控制效果,往往產(chǎn)生交流接觸器動(dòng)作頻繁,甚至反復(fù)振蕩。國(guó)內(nèi)已根據(jù)這一特點(diǎn)開發(fā)研制出了電鍋爐電腦控制器。
國(guó)內(nèi)電鍋爐的控制方式有四種:(1)手動(dòng)+溫度顯示控制儀表控制并溫度顯示;(2)順序控制器或PLC控制+溫度顯示控制儀表控制并溫度顯示;(3)完全用PLC控制,包括溫度輸入模塊和顯示單元(液晶顯示或觸摸屏顯示);(4)專用電鍋爐電腦控制器控制并溫度顯示。由于其控制性能好,功能全,性價(jià)比高,得到了普遍應(yīng)用。
專用電鍋爐電腦控制器為一體化機(jī)箱,觸摸屏操作。觸摸屏可實(shí)時(shí)動(dòng)感地顯示電加熱管的運(yùn)行狀態(tài)和鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行模擬圖。還可用數(shù)碼方式顯示溫度、壓力等參數(shù)值,并設(shè)有全方位的在線幫助,多級(jí)中文彈出式菜單和故障維修指南,適合任何層次的操作人員使用。采用了現(xiàn)代先進(jìn)的模糊控制技術(shù),能夠快速平穩(wěn)地控制加熱組循環(huán)投切,提高加熱管使用壽命。電加熱管組投切動(dòng)作采取間隔控制,降低對(duì)電網(wǎng)的干擾。間隔時(shí)間可任意設(shè)定。取得了很好的控制效果。
電熱鍋爐控制柜與電熱鍋爐配套供應(yīng),作為電熱鍋爐的控制裝置??刂乒裰饕晒耋w、低壓斷路器、交流接觸器、電腦控制器、測(cè)量?jī)x表等組成,與電鍋爐配套的蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等的控制裝置一般單設(shè)電控柜(箱),根據(jù)用戶要求也可裝在電鍋爐控制柜中。小型電熱鍋爐可與控制柜作成一體,以減小電鍋爐房建筑面積。
三電鍋爐房的電氣設(shè)計(jì)
一般電鍋爐房的電氣設(shè)計(jì)包括電源設(shè)計(jì)、配電系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)、熱工檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及照明設(shè)計(jì)等。照明設(shè)計(jì)與一般鍋爐房設(shè)計(jì)相同,這里不作介紹。主要對(duì)電源設(shè)計(jì)、電鍋爐房的線路設(shè)計(jì)作一介紹。
1電源設(shè)計(jì)
(1)變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇
對(duì)于較大容量電鍋爐房的應(yīng)專設(shè)變配電所。為減少電能損耗、便于接線和節(jié)省投資,變配電所應(yīng)鄰近電鍋爐房。容量較小的電鍋爐房可由原有的公用變電所供電。專用變壓器容量或由公用變電所提供的容量應(yīng)滿足電鍋爐、蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等設(shè)備的總用電量要求,并應(yīng)考慮10%-20%的富裕量。多臺(tái)電鍋爐可共用一臺(tái)變壓器,但不允許多臺(tái)變壓器供一臺(tái)電鍋爐。如電鍋爐房設(shè)置兩臺(tái)700KW電鍋爐,則應(yīng)配置兩臺(tái)800KW變壓器。
(2)變配電所低壓配電柜配電開關(guān)及線路要求
變配電所低壓配電柜配電開關(guān)及線路應(yīng)與電鍋爐房的用電負(fù)荷容量相匹配。如有兩臺(tái)700KW電鍋爐,變配電所低壓配電柜應(yīng)設(shè)置兩個(gè)1500A的低壓斷路器和兩條配電線路引至電鍋爐房。配電線路可采用帶N線和PE線的五芯電纜,如變配電所鄰近電鍋爐房,可采用封閉式母線槽。如蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等附屬設(shè)備單設(shè)控制箱,但用電量與電鍋爐相比很小,供電電源線路可由電鍋爐控制柜引接。
2電鍋爐房的線路設(shè)計(jì)
電鍋爐房的線路包括電力線路和熱工檢測(cè)信號(hào)和控制線路。
(1)電力線路設(shè)計(jì)
電鍋爐控制柜至電鍋爐電加熱管的電力線路一般采用四芯YJV交聯(lián)聚氯乙烯銅芯電纜或四根BV銅芯塑料電線,其中一根為PE線。電纜規(guī)格及根數(shù)見表2。電纜或電線敷設(shè)方式一般采用穿鋼管埋地敷設(shè),也可采用電纜橋架敷設(shè)或地溝敷設(shè)。
(2)熱工檢測(cè)信號(hào)和控制線路
熱工檢測(cè)信號(hào)線路包括溫度、壓力和水位檢測(cè)線路,分別由裝在電鍋爐本體上的溫度、壓力和水位傳感器接到電鍋爐控制柜中的電腦控制器上。為避免干擾、確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性,檢測(cè)信號(hào)線應(yīng)采用屏蔽線,并與電力線路分開敷設(shè)。敷設(shè)方式可在地坪下穿鋼管暗埋或架空明敷設(shè)。
控制線路主要是蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等附屬設(shè)備單設(shè)控制箱時(shí),電鍋爐控制柜與附屬設(shè)備控制箱之間的控制及聯(lián)鎖線路,一般采用1.5平方毫米的BV銅芯塑料電線。敷設(shè)方式可采用在地坪下穿鋼管暗埋。
一般鍋爐房設(shè)有軟化水裝置,其用電量不大,在軟化水裝置附近墻上設(shè)置一個(gè)三孔電源插座即可。
(3)電鍋爐控制柜布置設(shè)計(jì)
電鍋爐容量較大、臺(tái)數(shù)較多的電鍋爐房,電鍋爐控制柜、水泵控制柜及自動(dòng)化控制臺(tái)等應(yīng)設(shè)在控制室內(nèi)。如改造工程由于條件限制,單獨(dú)設(shè)置控制室有困難,或電鍋爐容量較小、臺(tái)數(shù)又很少時(shí),電鍋爐控制柜和水泵控制箱也可設(shè)在電鍋爐房?jī)?nèi),但應(yīng)遠(yuǎn)離水泵和水處理設(shè)備,并設(shè)置50-100mm的基礎(chǔ)。
容量大的電鍋爐控制柜一般為離墻安裝,單面(正面)操作,雙面開門維修。根據(jù)《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053-94規(guī)定,背面離墻距離應(yīng)不小于1000mm,正面操作距離應(yīng)不小于1500mm。容量較小的電鍋爐控制柜控制柜可靠墻安裝,正面操作距離也不應(yīng)小于1500mm。
(4)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)
接地系統(tǒng)型式應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)。電源進(jìn)線N線應(yīng)作重復(fù)接地。電鍋爐控制柜、水泵控制箱、電鍋爐、水泵及其它電氣設(shè)備的金屬外殼、電纜電線穿線管等均應(yīng)可靠接地。接地電阻要求小于1Ω。并按《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-95要求做好等電位聯(lián)結(jié)。
四電鍋爐房電氣設(shè)計(jì)中存在的問題
隨著我國(guó)對(duì)環(huán)保的重視,最近幾年電鍋爐的生產(chǎn)和應(yīng)用發(fā)展非常迅速。但由于電鍋爐在我國(guó)起步較晚,相關(guān)電鍋爐技術(shù)方面的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)還不夠完善,各生產(chǎn)廠家各自為戰(zhàn),產(chǎn)品自定型號(hào)規(guī)格,自成系列。這給設(shè)計(jì)人員對(duì)電鍋爐的選型,對(duì)電鍋爐房的布置設(shè)計(jì)帶來一定的困難。特別是電鍋爐房設(shè)計(jì)以暖通、給排水專業(yè)為主,電鍋爐的選擇和訂貨由暖通、給排水專業(yè)負(fù)責(zé),電氣專業(yè)設(shè)計(jì)人員對(duì)電鍋爐產(chǎn)品的技術(shù)性能和對(duì)電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)要求了解不夠,使得電鍋爐房電氣設(shè)計(jì)中出現(xiàn)一些問題。據(jù)筆者了解的情況,主要存在著以下四個(gè)問題。
1電源容量與電鍋爐房用電負(fù)荷不匹配。主要表現(xiàn)在改造工程項(xiàng)目上,或新建電鍋爐房,但變配電所未改造,使得變配電所中變壓器容量滿足了電鍋爐房用電要求,或變壓器容量能滿足要求,但引到電鍋爐房的線路出線開關(guān)容量不夠。希望建設(shè)單位在改建鍋爐房時(shí),應(yīng)根據(jù)電鍋爐房的負(fù)荷容量,對(duì)原變配電所增容擴(kuò)建和改造。
2電鍋爐房建筑面積偏小,使電鍋爐、電鍋爐控制柜及其它配套設(shè)備布置很困難。如有的鍋爐房,電鍋爐控制柜距電鍋爐只有500㎜,控制柜的門都打不開,更不用說操作距離了。出現(xiàn)這一問題的原因是利用原有的鍋爐房,或還未選擇確定電鍋爐設(shè)備,建筑設(shè)計(jì)時(shí)沒有按設(shè)備的安裝要求設(shè)計(jì)鍋爐房幅員尺寸。結(jié)果造成了設(shè)備大,鍋爐房建筑面積明顯偏小的弊端。設(shè)計(jì)單位應(yīng)在電鍋爐及其配套設(shè)備都確定的條件下,再作電鍋爐房設(shè)計(jì)為好。
3電鍋爐與蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等附屬設(shè)備等不是由同一廠家,而是由幾個(gè)廠家配套供貨,造成水泵控制箱與電鍋爐控制柜不匹配。根據(jù)控制要求,電鍋爐與蓄熱水泵之間應(yīng)互相聯(lián)鎖,但由于蓄熱水泵控制箱沒有考慮,這給施工安裝帶來很大的麻煩。
希望建設(shè)單位或承包商訂貨時(shí),電鍋爐和蓄熱水泵、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵等附屬設(shè)備及其控制箱應(yīng)盡量由電鍋爐供貨商配套供貨,水泵的控制裝置最好集成到電鍋爐控制柜中,由電腦控制器集中控制,即方便了安裝接線,操作維護(hù),又減少了故障,提高了安全可靠性。
照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低照明質(zhì)量的要求下,盡量減少照明電路中能量的損失,從而達(dá)到能量利用的最大化。照明節(jié)能設(shè)計(jì)的措施通常一般有以下幾種:①照明方式選擇:應(yīng)當(dāng)充分利用自然光,這是節(jié)省照明能耗的重要方式之一,即在設(shè)計(jì)中電氣設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡量考慮到自然光與人工照明的充分結(jié)合,從而從很大程度上節(jié)省了照明電能;②選擇合理的光源:其最基本的原則就是應(yīng)根據(jù)不同的場(chǎng)所選擇不同的光源。例如一般的房間應(yīng)當(dāng)選用熒光燈。但是在顯色性要求較高的場(chǎng)所應(yīng)當(dāng)采用稀土節(jié)能熒光燈,三基色熒光燈,小功率高顯色型鈉燈等光源。室外場(chǎng)所的照明則應(yīng)當(dāng)選用高壓鈉燈等使用時(shí)間較長(zhǎng)的氣體光源;3)選擇恰當(dāng)?shù)恼彰鞣绞交蜓b置也是一種可行的節(jié)電能的方法。根據(jù)照明使用的要求分別采用各種節(jié)能型開關(guān),如病房、臥房可采用調(diào)光開關(guān);室外場(chǎng)所和公共場(chǎng)所得照明則可采用光電、聲控開關(guān);走道、走廊等場(chǎng)所可采用節(jié)能聲控開關(guān);
2降低線路損耗
當(dāng)電能傳輸時(shí),在電路網(wǎng)絡(luò)中就產(chǎn)生功率損耗,一般來說,其與線路的長(zhǎng)度和負(fù)載的大小相關(guān)聯(lián)。因此,應(yīng)當(dāng)盡量提高系統(tǒng)的功率系數(shù)、減少導(dǎo)線的電阻,從而降低其損耗。其措施主要有以下幾種:①線路路徑的選擇要合理。為減小導(dǎo)線長(zhǎng)度,線路盡可能不走彎路,盡量走直線;②合理選擇導(dǎo)線截面積:導(dǎo)線的截面積大小的確定應(yīng)根據(jù)電流指標(biāo)與經(jīng)濟(jì)條件來確定。對(duì)于線路較長(zhǎng)的電路,在滿足電流以及電壓降要求的情況下,可使導(dǎo)線的截面積加大1~2級(jí);③合理確定電氣用房所在的位置。其遵守的基本原理就是盡量減小供電路徑。
3空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能
公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的50%以上,系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大。具體應(yīng)遵循一下原則:機(jī)電設(shè)備啟停優(yōu)化控制;變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制;冬夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)控制;與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制;參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制,包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、焓值控制、利用室內(nèi)CO2濃度控制新風(fēng)量等。
4合理選擇變壓器
變壓器作為配電系統(tǒng)的基本設(shè)備,其損耗大約占總耗量的6%,主要分為鐵耗和銅耗,鐵耗又稱為空載損耗,與負(fù)荷大小無關(guān),僅與鐵芯的制作材料和制造工藝有關(guān),故一般來說,最好選擇節(jié)能型變壓器。銅耗與負(fù)荷的大小有關(guān),故在選擇變壓器的容量和臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)負(fù)荷運(yùn)行的時(shí)間性變化,相應(yīng)的選擇變壓器的運(yùn)行參數(shù)與臺(tái)數(shù),盡量減少不必要的損耗。
5結(jié)語
總之,節(jié)能已成為現(xiàn)今各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域關(guān)注的重要話題,而建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的空間還很大,因此,在這過程中扮演重要角色的電氣設(shè)計(jì)人員,應(yīng)在設(shè)計(jì)中精心考慮,反復(fù)衡量,除了在安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等各種技術(shù)指標(biāo)滿足功能要求的前提下,同時(shí),電氣設(shè)計(jì)人員還要綜合考慮各種因素,將節(jié)能技術(shù)用到建筑電氣照明設(shè)計(jì)中,精心思考,反復(fù)斟酌,從而真正達(dá)到提高照明效率,節(jié)約能源,為經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約型的社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
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設(shè)備安裝
1)總配電柜掛墻安裝底邊距地1.2m,配電箱為嵌墻暗裝,安裝高度為底邊距地面1.4m。2)除注明外,開關(guān)底邊距地1.3m、插座底邊距地0.3m暗裝。開關(guān)選用蹺板開關(guān),插座均采用安全型插座。
導(dǎo)線選擇及敷設(shè)
1)室外電源進(jìn)線由上一級(jí)配電開關(guān)確定校驗(yàn)后再行最終確定。2)進(jìn)線選用YJV22-1kV鎧裝銅芯電力電纜,應(yīng)急照明支線選用ZR-BV-500V銅芯阻燃導(dǎo)線;照明支線選用BV-500V聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線。干線、分干線沿橋架或穿SC鋼管暗敷設(shè);支線均穿SC管沿墻及樓板暗敷設(shè),保護(hù)層厚度不小于15mm。3)消防配電線路敷設(shè)具體要求可參見《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》相關(guān)條文。
照明系統(tǒng)
1)光源:一般場(chǎng)所選用T8三基色熒光燈管配節(jié)能型電子鎮(zhèn)流器或緊湊型三基色節(jié)能燈。2)在走廊、主要出入口等處設(shè)置疏散照明。安全出口燈、疏散指示燈,以及應(yīng)急照明燈采用帶蓄電池的燈具,應(yīng)急照明供電時(shí)間應(yīng)保證不低于30min。應(yīng)急照明燈具應(yīng)帶不燃型保護(hù)罩。應(yīng)符合GB13495和GB17945國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。3)照明配電裝置的線路,增設(shè)一根PE保護(hù)接地線。4)開關(guān)、插座和照明燈具靠近可燃物時(shí),應(yīng)采取防火保護(hù)措施。其他類型燈具防火保護(hù)措施可參見《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》相關(guān)條文。
節(jié)能措施
1)光源:燈具均選用三基色燈具高效節(jié)能型,熒光燈燈管為節(jié)能型三基色T8燈管。采用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器,燈頭補(bǔ)償功率因數(shù)應(yīng)大于0.9。熒光燈燈具效率應(yīng)滿足GB50034-20043.3.2-1表要求。照明燈具選擇鎮(zhèn)流器應(yīng)符合GB50034-20043.3.5表要求。2)照度要求:門廳100lx,走道50lx,宿舍100lx,圖書閱覽室300lx,活動(dòng)室100lx。3)照明功率密度最大值要求:門廳6W/m2,走道4W/m2,宿舍7W/m2。圖書閱覽室11W/m2,活動(dòng)室7W/m2。
避雷、接地系統(tǒng)及安全防范措施
1公寓樓避雷
1)此項(xiàng)公寓樓工程避雷級(jí)別按三類設(shè)計(jì)。公寓樓的避雷設(shè)施應(yīng)能滿足阻止直擊雷和雷電波的侵入,在地下1層總配電箱旁設(shè)總等電位箱。2)接閃器:在公寓樓屋頂避雷接閃器為10的鍍鋅圓鋼;避雷帶在檐口頂板明敷或在屋面明敷;網(wǎng)格公寓樓應(yīng)小于20m×20m或者24m×16m,采用鍍鋅圓鋼作避雷帶支架,支架間距為1m,高為0.1m。避雷帶與做引下線的柱內(nèi)主筋應(yīng)可靠焊接,所有外露焊接部分應(yīng)做防腐。3)接地極與引下線的施工做法按相關(guān)圖集及規(guī)范要求設(shè)計(jì),這里不再詳述。
2接地系統(tǒng)及安全措施
1)本公寓樓的各接地系統(tǒng)的接地共同采用同一的接地極,接地電阻要求應(yīng)小于1Ω,實(shí)測(cè)電阻不滿足要求時(shí),要增加人工接地極。2)在公寓樓的地下室設(shè)總等電位聯(lián)結(jié),要求MEB箱應(yīng)與各類金屬管道及強(qiáng),弱電進(jìn)線管以及避雷引下線和基礎(chǔ)接地極等做必要聯(lián)結(jié)。3)公寓樓的接地形式為TN-C-S系統(tǒng),電源線在入樓處做重復(fù)接地。4)引至進(jìn)線柜PE母排的MEB線采用BV-1×16銅線,穿PC25管沿墻、地板暗敷設(shè),其余MEB線采用40×4鍍鋅扁鋼沿地下室底板暗敷設(shè),預(yù)埋件與基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)連接,做法參見國(guó)標(biāo)02D501-2。5)水平與豎向敷設(shè)的金屬管道及橋架兩端就近與接地干線相連。6)過電壓保護(hù):在總電源配電柜內(nèi)設(shè)置第一級(jí)電涌保護(hù)器(SPD)。7)綜合布線引入端等處設(shè)過電壓保護(hù)裝置。8)接地支線必須獨(dú)立和接地干線相互聯(lián)結(jié)。9)帶有淋浴設(shè)施的廁所應(yīng)設(shè)局部等電位聯(lián)結(jié),并在廁所內(nèi)引兩根大于16鋼筋到LEB箱,應(yīng)將廁所的金屬管件做聯(lián)結(jié),局部等電位箱暗裝底距地0.3m。
綜合布線系統(tǒng)
1)由室外引來的數(shù)據(jù)網(wǎng)線(大對(duì)數(shù)電纜)至1層的弱電總箱,再由配線柜配線給各層的用戶。機(jī)房設(shè)備由電信部門設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)僅負(fù)責(zé)總配線架以下的配線系統(tǒng)。2)本公寓樓網(wǎng)絡(luò)和通訊設(shè)計(jì)為非屏蔽綜合布線系統(tǒng),出橋架后穿鍍鋅鋼管暗敷。網(wǎng)絡(luò)的垂直干線選擇光纖,水平一般可以選用超5類電纜。3)語音與數(shù)據(jù)插座,可用RJ45超五類型插座。
(一)供電電壓機(jī)電設(shè)備在用電功率不變的前提下,設(shè)備工作電流越小,供電電壓相對(duì)就會(huì)越高,這種情況在一定程度上降低了壓降與功率。因此,在煤礦井下機(jī)電設(shè)備工作時(shí),需要利用高電壓對(duì)機(jī)電設(shè)備供電;低壓供電的距離決定能源消耗的程度,距離越遠(yuǎn),抗阻越高;相反,距離越近,抗阻越低,為了能夠降低能耗,煤炭企業(yè)要盡量縮小低壓供電的距離,降低抗阻。另外,挖掘工作也需要配備移動(dòng)變電站,跟隨挖掘工作的變化而變化,確保供電距離一直最短,進(jìn)而減少能耗,節(jié)約成本。
(二)節(jié)能變壓器通過調(diào)查可知,煤炭企業(yè)掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備目前使用的還是傳統(tǒng)變壓器,相對(duì)于新型變壓器,傳統(tǒng)變壓器工作時(shí)具有噪聲大、能耗高的缺點(diǎn),不利于長(zhǎng)期使用。因此,煤炭企業(yè)應(yīng)當(dāng)淘汰陳舊的變壓器,使用新型變壓器,非晶合金材料作為新型變壓器的重要材料,不僅能夠降低能耗,節(jié)約成本,又能夠降低噪音,是煤炭機(jī)電設(shè)備的首選。
(三)帶式輸送系統(tǒng)帶式輸送器上無論有沒有煤炭,在啟動(dòng)一段時(shí)間后,就會(huì)始終保持工作狀態(tài),導(dǎo)致電能消耗過多。因此,針對(duì)這種情況,需要對(duì)帶式輸送系統(tǒng)進(jìn)行完善,為了確保正常的挖掘工作,可以在輸送機(jī)上安裝感應(yīng)設(shè)備,以感應(yīng)輸送帶上是否有煤炭,并通過感應(yīng)設(shè)備決定帶式輸送系統(tǒng)是否工作,這不僅解決了耗能大的問題,也減少了工人的工作量,提高了煤礦生產(chǎn)的工作效率。
(四)節(jié)能電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)作為煤炭挖掘設(shè)備的基礎(chǔ),沒有電動(dòng)機(jī)就無法進(jìn)行開采共組,而大多數(shù)煤炭企業(yè)采用的是傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī),不僅耗能高,而且效率偏低,為此,煤炭企業(yè)需要加大科研力度,使用先進(jìn)技術(shù)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行改造,在電動(dòng)機(jī)制造材料等方面進(jìn)行創(chuàng)新,制造出降低電磁能以及熱能的高效節(jié)能的電動(dòng)機(jī),為煤炭開采工作提供便利,促進(jìn)煤炭企業(yè)發(fā)展。收稿日期:2014-08-26作者簡(jiǎn)介:衛(wèi)少亮(1979-),男,山西長(zhǎng)治人,2003年畢業(yè)于焦作工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè),工程師,現(xiàn)在潞安集團(tuán)余吾煤業(yè)有限公司從事煤礦機(jī)電技術(shù)管理工作。
二、科學(xué)管理掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備
(一)減少機(jī)電設(shè)備用液量相比較而言,煤炭資源的開采難度相對(duì)較大,特別是對(duì)一部分比較堅(jiān)硬的硬石的開采,由于硬石對(duì)掘進(jìn)機(jī)會(huì)造成不同程度的損害,需要在硬石表面噴灑乳化液,對(duì)硬石進(jìn)行軟化,便于掘進(jìn)機(jī)的開采。但是,在實(shí)際工作中,工人不對(duì)礦石的硬度進(jìn)行檢查,直接噴灑乳化液,導(dǎo)致大量乳化液以及電力被浪費(fèi)的現(xiàn)象比比皆是。因此,為了減少機(jī)電設(shè)備用液量,管理者應(yīng)加強(qiáng)對(duì)乳化液用量的管理,采取有效措施,確保開采工作順利進(jìn)行的前提下,節(jié)約用液量。
(二)合理選擇電壓器容量變壓器在使用過程中,平均負(fù)荷率一般保持在定容量的50%-70%之間,這是變壓器工作效率最高的狀態(tài)。但由于受到實(shí)際情況的影響,不能夠確保電壓器的負(fù)載以及功率具體值。為了降低能耗,在選擇配電壓器時(shí),要根據(jù)煤炭開采的實(shí)際工作情況確定變壓器的容量值。這樣就能夠避免因變壓器容量過大所造成的電能浪費(fèi)問題以及變壓器容量過小負(fù)載過大的問題。
(三)定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修和保養(yǎng)煤礦井下掘進(jìn)工作環(huán)境相對(duì)惡劣,機(jī)電設(shè)備常年處于潮濕、臟、亂的環(huán)境當(dāng)中,而機(jī)電設(shè)備材料一般是鋼、鐵等特殊材質(zhì),導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備被腐蝕的現(xiàn)象非常嚴(yán)重,工人疏于對(duì)機(jī)電設(shè)備的維護(hù),這些因素對(duì)機(jī)電設(shè)備造成的損害,大大降低了機(jī)電設(shè)備的使用壽命、降低機(jī)電設(shè)備的工作效率。因此,定期對(duì)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行檢查和保養(yǎng)是必要的。煤炭企業(yè)管理者要制定合理的維修、保養(yǎng)制度,將制度落實(shí)到每一位工人身上,確保維修和保養(yǎng)工作的順利開展,工作人員通過定期對(duì)機(jī)電設(shè)備清潔,對(duì)工作不流暢的地方進(jìn)行維修,能夠保證機(jī)電設(shè)備正常工作,流暢的工作就是節(jié)約能源、提高工作效率的重要途徑,另外,在延長(zhǎng)機(jī)電設(shè)備使用壽命方面也起到了促進(jìn)作用。
三、結(jié)論
隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,汽車盜竊技術(shù)與日俱增,已成為全世界汽車領(lǐng)域包括我國(guó)在內(nèi)的重要問題。所以,汽車防盜設(shè)計(jì)研究不管是對(duì)汽車生產(chǎn)商來說,還是對(duì)社會(huì)保險(xiǎn)業(yè)以及個(gè)人來說都具有非常重要的意義與價(jià)值,怎樣研制出更為安全、有效以及可靠性極高的汽車防盜設(shè)備,最大程度地降低車主的財(cái)產(chǎn)損失是當(dāng)前汽車領(lǐng)域應(yīng)該加以解決的迫切問題。針對(duì)當(dāng)前世界性的汽車盜竊發(fā)展趨勢(shì),所有的汽車生產(chǎn)商都在努力研發(fā)、改進(jìn)汽車防盜技術(shù),特別是微電子技術(shù)的大踏步前進(jìn),更是推動(dòng)著汽車防盜技術(shù)的自動(dòng)化與智能化發(fā)展。截至目前,汽車防盜設(shè)備從最初的機(jī)械控制,發(fā)展到現(xiàn)在運(yùn)用電子密碼、使用遙控呼救、利用信息報(bào)警,早期階段的防盜設(shè)備主要是應(yīng)用在門鎖、窗戶、啟動(dòng)器、供油、制動(dòng)器等聯(lián)鎖器件的控制,同時(shí)還有專為預(yù)防盜竊而設(shè)計(jì)出的專用型套筒扳手。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,汽車防盜設(shè)備可以說是日益進(jìn)步與完善,最主要功能就是防護(hù)車輛,并持續(xù)推出全新的產(chǎn)品。現(xiàn)代化高科技的快速發(fā)展促使產(chǎn)品的各個(gè)功能不斷強(qiáng)大,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程與生產(chǎn)過程也更為復(fù)雜,這就促使產(chǎn)品的專業(yè)性更為重要,汽車電子防盜報(bào)警器當(dāng)然也包含在內(nèi)。另外,產(chǎn)品的可靠性已經(jīng)成為當(dāng)前測(cè)量產(chǎn)品性能及質(zhì)量的核心標(biāo)準(zhǔn)之一,這主要是由于可靠性不但是產(chǎn)品質(zhì)量的反映,更是產(chǎn)品安全性與維護(hù)性等多種性能的代表,因此提升汽車電子防盜報(bào)警器可靠性是增強(qiáng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力與擴(kuò)大產(chǎn)品市場(chǎng)占有率的重要手段與途徑。
二、汽車電子防盜報(bào)警器電路可靠性設(shè)計(jì)的必要性
汽車電子防盜報(bào)警器對(duì)于保護(hù)汽車安全起著至關(guān)重要的作用,其可靠性直接決定著汽車的安全性能。因此,針對(duì)汽車防盜報(bào)警器電路的可靠性設(shè)計(jì)研究,可以降低汽車電子防盜報(bào)警器出現(xiàn)問題的幾率,整體提升汽車自身的安全性。下面從五方面具體分析汽車電子防盜報(bào)警器電路可靠性設(shè)計(jì)的必要性:一是能夠預(yù)防發(fā)生故障,特別是降低了誤報(bào)或者被盜等特殊故障發(fā)生的幾率,從而確保汽車的安全與長(zhǎng)期的使用時(shí)間。二是能夠從整體上減少電子防盜器的費(fèi)用成本,因?yàn)樘嵘a(chǎn)品的可靠性,就需要質(zhì)量更有保證的元部件,對(duì)一些多余功能的部件調(diào)整以及其他部件的可靠性設(shè)計(jì)、研究、實(shí)驗(yàn)等,都需要大量的經(jīng)費(fèi)支撐,因此首先就是在費(fèi)用方面得到保證。但是,產(chǎn)品一旦可靠性得到提升,就能將花費(fèi)在修費(fèi)與停機(jī)檢查費(fèi)用方面的費(fèi)用降到最低。根據(jù)美國(guó)某相關(guān)公司的實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn),在提升汽車可靠性和維修性研制階段所花費(fèi)的每一美元,將會(huì)在之后的使用與后勤方面節(jié)省至少30美元,即產(chǎn)生30:1的實(shí)際效益。同時(shí),可靠性所產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益不但表現(xiàn)在未來實(shí)際運(yùn)用方面,而且在研制過程中還會(huì)降低樣機(jī)研制的所需次數(shù),每減少一個(gè)樣機(jī),不僅僅能夠節(jié)省很多資金,而且可以節(jié)約大量時(shí)間。三是能夠大大縮減停機(jī)時(shí)間,提升產(chǎn)品的可用率,降低汽車發(fā)生故障或者被盜的概率。四是可以大幅提升產(chǎn)品的可靠性,增強(qiáng)企業(yè)的信譽(yù),提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,拓展產(chǎn)品的銷路,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。五是可靠性的提升能夠直接降低汽車發(fā)生其他事故的幾率,這樣就能降低因多種事故所造成的費(fèi)用支出,從而避免其他不必要的損失。提升產(chǎn)品的可靠性需要從生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)著手,但最為重要的是產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段,因?yàn)槿狈侠硇缘脑O(shè)計(jì),如果想在之后的環(huán)節(jié)中加以維修并達(dá)到預(yù)期的可靠性,其幾率微乎其微。所以,產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須具備扎實(shí)的可靠性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)與技能,并能夠運(yùn)用多種方法與手段進(jìn)行設(shè)計(jì),從多個(gè)途徑尋求產(chǎn)品可靠性的突破。
三、汽車電子電路系統(tǒng)可靠性的設(shè)計(jì)方案
預(yù)計(jì)、分析、分配以及改進(jìn)等一系列產(chǎn)品可靠性研發(fā)活動(dòng)就是所謂的汽車電子電路系統(tǒng)可靠性研發(fā)設(shè)計(jì),結(jié)合產(chǎn)品技術(shù)文件與圖樣,對(duì)汽車某個(gè)電子電路系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行定量設(shè)計(jì),進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)品的可靠性更加穩(wěn)固。這一過程包括確定的可靠性指標(biāo)、構(gòu)建的可靠性模型、預(yù)計(jì)法加速檢驗(yàn)可靠性指標(biāo)、分配的可靠性、分析檢驗(yàn)電路的可靠性、篩選元器件等。
(一)建立可靠性指標(biāo)。
我國(guó)在1997年加以修訂的《汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)》,規(guī)定凡是非營(yíng)運(yùn)類轎車大于等于10年(經(jīng)過申請(qǐng)通過最多研制15年)或者達(dá)到50萬公里之后要進(jìn)行強(qiáng)制性報(bào)廢,這一規(guī)定可以說是汽車電子電路系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的確定范圍。盡管當(dāng)前新出臺(tái)的汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)有所改動(dòng),但是此規(guī)定依然是檢測(cè)機(jī)車各個(gè)部件功能可靠性指標(biāo)的主要參考。依據(jù)報(bào)廢指定標(biāo)準(zhǔn)的15年計(jì)算,汽車報(bào)廢的時(shí)間長(zhǎng)度約為129,600個(gè)小時(shí)(按照24小時(shí)/天計(jì)算),與轎車共計(jì)行駛里程達(dá)到50萬公里的報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn),把這兩種汽車報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)的大約值視為同等效率,同國(guó)軍標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的不能低于5,000千米的汽車電子系統(tǒng)故障發(fā)生的平均間隔里程數(shù),計(jì)算得出汽車電子系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)即MTBF是1,296小時(shí)。
(二)確定可靠性模型。
在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的最初時(shí)期,通常要依據(jù)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)與其功能,確定具體的可靠性模型,從而為分配可靠性指標(biāo)作準(zhǔn)備。汽車系統(tǒng)一般包括貯備系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)與非貯備系統(tǒng)。其中,貯備系統(tǒng)又分為工作貯備系統(tǒng)與非工作貯備系統(tǒng),而工作貯備系統(tǒng)又分為并聯(lián)、混聯(lián)與表決這三個(gè)系統(tǒng),非工作貯備系統(tǒng)又稱之為旁聯(lián)系統(tǒng);而貯備系統(tǒng)就是串聯(lián)系統(tǒng)。對(duì)于普通的電子電氣系統(tǒng),又可分為并聯(lián)系統(tǒng)、串聯(lián)系統(tǒng)與混聯(lián)系統(tǒng)。并根據(jù)具體系統(tǒng)的模塊功能確定框圖與可靠性模型。構(gòu)建汽車電氣系統(tǒng)的可靠性模型的常規(guī)條件是:在整個(gè)汽車電氣系統(tǒng)之中,除去電子的元器件之外,還包括其他部件部分(例如機(jī)械元件、系統(tǒng)軟件、同電子的元器件相關(guān)的PCB板和連線等)的可靠性都是徹底可靠的;而所有電子元器件的使用時(shí)間則是服從分布的指數(shù)與故障形式的相互獨(dú)立。
(三)分配可靠性指標(biāo)。
分配可靠性指標(biāo)就是把各個(gè)系統(tǒng)中的可靠性指標(biāo)依照原有的規(guī)則分配給各個(gè)單元,并把分配所得的結(jié)果當(dāng)做各個(gè)單元可靠性的定量要求通過設(shè)計(jì)加以實(shí)現(xiàn)。實(shí)際操作中的分配可靠性的方法多種多樣,例如評(píng)分型的分配閥、層次型分析法以及工程加權(quán)型的分配法等,就當(dāng)前而言,最為簡(jiǎn)單且容易操作的方法就是工程加權(quán)型的分配法,并且涵蓋的面積比較廣,因此應(yīng)用愈來愈廣泛。所以,針對(duì)汽車電子電路系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)分配也是采用工程加權(quán)型的分配法進(jìn)行的。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞:變電站;電氣主接線設(shè)計(jì);問題
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.149
0 前言
變電站是電力系統(tǒng)中接受分配電能,控制電流流向,調(diào)整電壓大小的電力機(jī)構(gòu),是供電系統(tǒng)中的重要組成部分。做好變電站電氣主接線工作是保證變電站正常運(yùn)行的關(guān)鍵,其也影響著變電站運(yùn)行的靈活性、經(jīng)濟(jì)合理性以及檢修是否方便等方面,因此,科學(xué)合理設(shè)計(jì)變電站電氣主接線,全面分析影響因素,正確處理各方面關(guān)系顯得尤為重要。
1 變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)問題
變電站電氣主接線的設(shè)計(jì)問題主要體現(xiàn)在以下五個(gè)方面,一、認(rèn)真考慮變電所在電力系統(tǒng)中的位置,變電站在電力系統(tǒng)中的作用和地位是決定電氣主接線的主要因素,變電站具有較多分類,功能存在較大差別,在電力系統(tǒng)中的地位與作用不同,對(duì)主接線連接的的經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及靈活性都具有不同要求,因而,在電氣主接線設(shè)計(jì)過程中,需要認(rèn)真考慮變電站的地位與功能,以此為依據(jù)進(jìn)行電氣主接線設(shè)計(jì)[1]。二、充分考慮變電站近遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模,在電氣主接線設(shè)計(jì)過程中,需要根據(jù)電力發(fā)展規(guī)劃,依照負(fù)荷大小,增長(zhǎng)速度,地區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況等因素進(jìn)行綜合考慮,以此來確定電氣主接線的出線數(shù),連接電源數(shù)以及接線形式。三、仔細(xì)考慮變臺(tái)數(shù)對(duì)電氣主接線的影響,變電站的變臺(tái)數(shù)直接影響著電力的傳輸容量,對(duì)主線的靈活性以及可靠性具有不同要求,對(duì)電氣主接線會(huì)產(chǎn)生直接影響。四、了解備用容量對(duì)電氣主接線的影響,備用容量是為了保證可靠供電的應(yīng)急設(shè)施,在設(shè)備檢修、故障停運(yùn)的情況下具有重要作用,其容量大小以及數(shù)量不僅影響著主接線的接線形式還影響著主接線設(shè)計(jì)的安全性與可靠性。五、負(fù)荷分級(jí)以及出線數(shù)多少對(duì)電氣主接線具有一定影響,在此過程中需要注意備用電源的使用,一級(jí)負(fù)荷需要設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的電源供電,以保證在一個(gè)電源不工作后,另一個(gè)電源能夠繼續(xù)工作,保證設(shè)施能夠正常運(yùn)行,以降低對(duì)主接線的影響。
2 變電站電氣主接線設(shè)計(jì)策略
2.1 相關(guān)電氣設(shè)備的應(yīng)用
變電站電氣主接線受到多種電氣設(shè)備的影響,其中需要應(yīng)用的電器設(shè)備有隔離開關(guān)、母線、主變壓器、斷路器、跨條以及繼電保護(hù)裝置、電壓互感器、電流互感器、避雷器等[2]。在變電站電氣主接線設(shè)計(jì)過程中,中間變電站與終端變電站兩種功能的變電站是考慮的主要重點(diǎn)。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡述。一、中間變電站,中間變電站具有雙重功能,不僅具有母線上的交換功能,還具有能夠通過主變將電能分配給低壓用戶的降壓分配功率功能,中間變電站是終端變電站與中心變電站的中間環(huán)節(jié),其接線方式既不需要像中心變電站那樣復(fù)雜,又不能像終端變電站那樣容易。二、終端變電站,終端變電站即受端變電站,此類變電站接近負(fù)荷中心,一般分為兩路進(jìn)線,主要通過兩臺(tái)主變電站將電能分配給低壓用戶的方式進(jìn)行輸送,在此情況下,主接線設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)規(guī)范化、自動(dòng)化、無人化、簡(jiǎn)單化,以便能夠保證供電的可靠性,減少占地面積,不僅如此,在接線過程中還需要根據(jù)電氣設(shè)備特點(diǎn)、電流以及電壓的負(fù)荷性質(zhì)、上級(jí)電網(wǎng)強(qiáng)弱等因素來確定接線方式,以保證接線的準(zhǔn)確合理性。
2.2 典型接線方式的運(yùn)用
典型接線方式的運(yùn)用是變電站電氣主接線設(shè)計(jì)的主要策略之一,以中間變電站與終端變電站為例,通過對(duì)二者的分析比較,詳細(xì)闡述典型接線方式的運(yùn)用。中間變電器常用的接線方式有四種,一、單母線連接,單母線連接即由變壓器回路、線路以及一組匯流母線連接而成的電氣連接方式,是較為常用的一種方式。二、單母線分段接線,這是一種采用斷路器或者隔離開關(guān)將單母線分段的接線方式。三、四角形接線,四角形接線是采用多個(gè)斷路器與隔離開關(guān)進(jìn)行接線的一種方式。四、內(nèi)橋接線外加跨條是指利用跨條電氣設(shè)備輔助接線的一種接線方式。終端變電站的接線方式則有三種,一、線路變壓器主接線,二、外橋接線,三、內(nèi)橋接線,橋形接線是指利用一臺(tái)斷電器與兩個(gè)隔離開關(guān)組成的橋形接線方式,在終端變電站中主要采用橋形接線方式具有較好的接線效果,能夠保證設(shè)備運(yùn)行的可靠性。由以上內(nèi)容可知,中間變電站接線方式較多,接線過程較為復(fù)雜,能夠發(fā)揮出中間變電站的重要作用,保證電力系統(tǒng)的安全可靠。終端變電站的接線方式相對(duì)較少,接線較為容易,接線設(shè)計(jì)也較為簡(jiǎn)單。
2.3 配電裝置的選型
配電裝置的選型十分重要,是電氣主接線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。當(dāng)前,配電裝置的選型主要分為兩種,一、屋內(nèi)布置,屋內(nèi)布置包括sf6全封閉組合電氣布置、斷路器小車屋內(nèi)布置,普通電器安裝屋內(nèi)布置等,其運(yùn)行維護(hù)較好,占地面積小,投資相對(duì)較大,適用于城市中心、用地緊張、城郊以及污染嚴(yán)重的地方[3]。二、屋外布置,屋外布置分為屋外高型布置、屋外半高型布置以及屋外中型布置,其主要適用于農(nóng)村與縣城,屋外布置具有一定優(yōu)勢(shì),首先,母線下不布置任何電氣設(shè)備,設(shè)備布置清晰,不易產(chǎn)生誤操作。其次,運(yùn)行可靠,維修與施工容易,最后,經(jīng)濟(jì)合理,投資少,造價(jià)低。由此可見,做好配電裝置的選型工作是科學(xué)合理設(shè)計(jì)變電站電氣主接線的基礎(chǔ)。
3 總結(jié)
綜上所述,變電站主接線設(shè)計(jì)關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性,科學(xué)合理設(shè)計(jì)變電站主接線方式十分重要,通過分析主接線設(shè)計(jì)中的問題,滿足其基本需求,研究主接線變電策略有助于保證電氣主接線的有效性,確保電力系統(tǒng)的安全性,實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力行業(yè)的良好發(fā)展,同時(shí)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]韓肖清,馮福旺.基于關(guān)聯(lián)矩陣的電氣主接線的可靠性分析[J]. 山西電力,2015(02).
【關(guān)鍵詞】高層住宅電氣設(shè)計(jì);電氣節(jié)能;用戶;建筑施工
前言
隨著我國(guó)建筑規(guī)模的擴(kuò)大,建筑使用用地日益緊缺,高層建筑的建設(shè)施工能夠有效的緩解目前的人地矛盾。高層建筑由于垂直高度比較大,建筑內(nèi)部居住人群比較密集,所以其電氣設(shè)計(jì)和安裝使用較普通的建筑要求更高。下面將主要針對(duì)現(xiàn)存問題提出相應(yīng)的調(diào)整措施。
1.高層住宅電氣設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的問題
(1)高層住宅由于用電負(fù)荷多,電梯等運(yùn)輸設(shè)備多,給排水設(shè)備多,所以用電量特別大,且供電的可靠性要求很高。
(2)在高層建筑中,照明與動(dòng)力基本上不共用干線。動(dòng)力負(fù)荷多采用放射式供電,照明負(fù)荷則多采用母線槽配電,與動(dòng)力分開。電氣設(shè)備的管線應(yīng)采取防火措施。
(3)采取防震措施。如配電屏、燈具等電氣設(shè)備的防震;管線的層間貫通和建筑伸縮縫與沉降縫的耐震處理等。
(4)消防要求高。因?yàn)楦邔咏ㄖ叨雀?,體量大,人員密集,設(shè)備多,裝飾豪華,建筑本身火災(zāi)隱患多,故對(duì)消防要求很高。
(5)節(jié)省能源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的一項(xiàng)重要政策,節(jié)約用電直接關(guān)系到人們的日常生活。節(jié)電的設(shè)計(jì)方案,應(yīng)根據(jù)技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的原則確定。
2.高、低壓供電設(shè)計(jì)
(1)高壓供電設(shè)計(jì)
高層住宅樓電氣系統(tǒng)高壓供電設(shè)計(jì),選擇高壓供電設(shè)計(jì)方案尤為重要。要既滿足住宅用戶用電足夠的負(fù)荷又解決住宅用戶用電在不同負(fù)荷時(shí)間段供電容量系數(shù)分配問題。為了保證高層住宅樓整個(gè)環(huán)境的美觀性,高壓電源的引入是以電纜地埋方式。供電源采用雙電源設(shè)計(jì),一用一備,單母線分段運(yùn)行,從而提高運(yùn)行的可靠性。
(2)低壓供電設(shè)計(jì)
低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)變壓器臺(tái)數(shù)、主結(jié)線運(yùn)行方式、確定運(yùn)行方式與所帶供電負(fù)荷的問題。當(dāng)其中某一臺(tái)變壓器出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)考慮怎樣切除負(fù)荷與分配負(fù)荷供電,如何分配一般負(fù)荷與重要負(fù)荷。同時(shí),應(yīng)該考慮如何分配季節(jié)性負(fù)荷和常規(guī)負(fù)荷,即常規(guī)照明負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、不同季節(jié)空調(diào)負(fù)荷的問題。
(3)變配電所的設(shè)置
變配電所宜靠近用電負(fù)荷中心設(shè)置。從小區(qū)物業(yè)管理方面考慮,小區(qū)變配電所應(yīng)設(shè)置在小區(qū)會(huì)所或?qū)S霉芾碛梅績(jī)?nèi)。從小區(qū)的建筑特點(diǎn)方面考慮,即住宅群、樓棟之間間距較大,分布分散。可在小區(qū)中心會(huì)所設(shè)高壓總配電房,分區(qū)、分片設(shè)低壓配電房。當(dāng)條件不允許時(shí)亦可設(shè)置戶外箱式變電站,但應(yīng)注意對(duì)小區(qū)整體環(huán)境的影響和電力變壓器噪聲對(duì)小區(qū)住戶的影響。
(4)導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇
室內(nèi)外導(dǎo)線及電器設(shè)備的選擇合理與否,直接關(guān)系到住宅用電的安全及經(jīng)濟(jì)效益,因而必須在工程設(shè)計(jì)中合理選用導(dǎo)線和有關(guān)電器設(shè)備。
4.1導(dǎo)線的選擇
導(dǎo)線的選擇主要是確定導(dǎo)線的型號(hào)和規(guī)格,其原則是既能保證配電的質(zhì)量與安全又能節(jié)省材料,做到既經(jīng)濟(jì)又合理。其中導(dǎo)線型號(hào)應(yīng)按使用工作電壓及敷設(shè)環(huán)境來選擇;導(dǎo)線的規(guī)格(導(dǎo)線截面)可按下列要求進(jìn)行選擇:有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,能確保導(dǎo)線安全運(yùn)行,能確保電壓質(zhì)量。在選擇導(dǎo)線時(shí)要考慮實(shí)際使用及未來發(fā)展需要,適當(dāng)留有余量,減少電壓損失,保證導(dǎo)線使用的安全可靠和經(jīng)濟(jì)有效。
4.2電器設(shè)備的選擇
電器設(shè)備主要指電源配電箱、電表、控制開關(guān)、漏電保護(hù)開關(guān)及電源插座等。電器設(shè)備的選擇合理與否直接影響工程的質(zhì)量。為確保其質(zhì)量,應(yīng)選用符合國(guó)際電工委員會(huì)IEC標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)GB、JB有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并具有產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)可證書的電器產(chǎn)品。總之,電器設(shè)備的選擇盡可能做到安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理。
3.供配電系統(tǒng)的節(jié)能
變壓器作為輸變配電的重要設(shè)備,其性能參數(shù)節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)化是電氣節(jié)能的一個(gè)重要方面。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的干式變壓器主要有兩大類型:環(huán)氧樹脂干式變壓器(包括包繞式)和浸漬型干式變壓器。環(huán)氧樹脂澆注、干式變壓器包括外晶式變壓器和硅鋼干式變壓器,前者的鐵芯采用超低損耗的外晶合金帶卷繞而成,后者的鐵芯采用硅鋼疊片組成。
三相干式變壓器主要分為SC和黔兩大類。型號(hào)中“S”表示三相,“C”表示繞組外絕緣介質(zhì)為“成”型固體繞注式,該產(chǎn)品中的大部分高壓線圈采用環(huán)氧樹脂真空澆注工藝制造,屬包封型結(jié)構(gòu),絕緣耐熱等級(jí)為F級(jí)。SG型中“G”表示空氣“干式”該產(chǎn)品的線圈采用真空壓力浸漆(VPI)工藝制造,屬外包封型結(jié)構(gòu),絕緣耐熱等級(jí)為H級(jí)。漲型干式變壓器包括SCBH和SC兩種,其中“B”類線圈導(dǎo)線采用銅“箔”繞制,SCBH中的“H”表示鐵芯采用外晶“合”金帶材,SCB為傳統(tǒng)的硅鋼鐵芯。
變壓器型號(hào)的選擇,首先要符合該區(qū)域的用電需求,同時(shí),還要對(duì)其實(shí)際經(jīng)濟(jì)費(fèi)用進(jìn)行預(yù)算,盡量選擇費(fèi)用成本低,使用效果良好的型號(hào)。
3.1 配電系統(tǒng)無功補(bǔ)償
無功補(bǔ)償是電網(wǎng)采用的重要節(jié)能措施,合理的無功補(bǔ)償配置投資少、收效快,可以減少輸送無功電流造成的電能損耗,改善電壓質(zhì)量,充分發(fā)揮電力輸送有功功效的潛力。變配電站安裝集中補(bǔ)償?shù)碾娙萜鹘M,主要用于補(bǔ)償主變變損與供電范圍內(nèi)尖峰時(shí)無功損耗,對(duì)降損、調(diào)壓,發(fā)揮重要作用。在民用建筑中,補(bǔ)償方式分為集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償。
根據(jù)用戶負(fù)荷水平的波動(dòng),在配電變壓器380V側(cè)集中電容補(bǔ)償,投入相應(yīng)數(shù)量的電容器進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償,其目的是提高專用變壓器的功率因數(shù),實(shí)現(xiàn)無功功率的就地平衡,對(duì)配電網(wǎng)和配電變壓器的降損有一定作用,保證了用電設(shè)備電壓水平。
3.2 抑制諧波
隨著用電設(shè)備的多元化,由于許多外線性電氣設(shè)備的投入運(yùn)行,如公共場(chǎng)所的高壓熒光燈及家用電器等非線性用電設(shè)備接入電網(wǎng),會(huì)產(chǎn)生諧波電流注入電網(wǎng),產(chǎn)生的諧波電流將隨著非線性用電設(shè)備負(fù)荷電流的大小而相應(yīng)變化,而流入電網(wǎng)各分路的諧波電流則隨分路諧波阻抗的大小按反比例分配。大量諧波電流流入電網(wǎng)后,通過電網(wǎng)阻抗產(chǎn)生諧波壓降、疊加在電網(wǎng)基波上,引起電網(wǎng)電壓畸變,將產(chǎn)生以下主要危害:
(1)諧波作用下,電流量會(huì)超過線路的承受范圍,導(dǎo)致電線溫度升高,設(shè)備損耗加劇,降低了設(shè)備的使用年限,同時(shí)也存在嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。
(2)使變壓器產(chǎn)生磁伸縮和噪聲,電抗器產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,感應(yīng)電動(dòng)機(jī)引起固定數(shù)的振動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)速的周期變動(dòng)。
(3)使相位控制設(shè)備的正常工作因信號(hào)紊亂而受到干擾,導(dǎo)致電氣內(nèi)部設(shè)備和儀器的數(shù)據(jù)指示受到干擾,傳輸錯(cuò)誤的信號(hào),誤導(dǎo)工作人員的基本操作。
(4)使某些類型的繼電保護(hù)、晶體管整流型保護(hù)變壓器及母線復(fù)合電壓保護(hù),由于相位變化而誤動(dòng)或拒動(dòng)。
4.電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能
選擇合理的照度標(biāo)準(zhǔn),對(duì)照度的合理選擇是進(jìn)行電氣規(guī)劃和設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)表明,過低的照明標(biāo)準(zhǔn)對(duì)人的視力損害非常嚴(yán)重,尤其對(duì)青少年的成長(zhǎng)極為不利,容易給青少年造成近視和假性近視。但是過高標(biāo)準(zhǔn)的照明也不是科學(xué)的,人眼長(zhǎng)期在高亮度的燈光下,視網(wǎng)膜也會(huì)受到損傷,進(jìn)而導(dǎo)致眼部疾病。此外,過高標(biāo)準(zhǔn)照明,也極大的浪費(fèi)了電力能源。
5.結(jié)束語;
綜上所述,我國(guó)能源浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重,節(jié)約能源,實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源的可持續(xù)發(fā)展是每一個(gè)公民應(yīng)盡的義務(wù)。高層建筑通過電氣的科學(xué)合理合計(jì),能夠很大程度上既滿足人們的能源利用,同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約的目標(biāo)。上述論述辦法還需要廣大設(shè)計(jì)人員和用戶共同努力,致力于國(guó)家的能源建設(shè)工作。
參考文獻(xiàn):
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