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供電設備

時間:2023-02-10 09:48:42

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇供電設備,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

供電設備

第1篇

伴隨著電子技術的發展,各種電子設備產品的集成化程度正逐漸提高。近年來,輸變電線路中所采用的在線監測設備體積極大的縮小,如果其供電電源的體積過大,不僅會帶來安裝與維護上的困難,而且兩者之間也不能很好的匹配。

[!] 2供電穩定、持續

一方面,為保證在線監測設備的正常、穩定運行,要求供電電源應具備足夠的輸出功率,電源的輸出電壓也應當穩定,輸出波動范圍小;另一方面,由于在線監測設備的功能,主要是對輸變電線路及設備的各種參數數據進行實時測定,因此必須保持電源供電的持續,不能間斷。

二、在線監測設備供電電源的主要取能方式的對比及選擇

目前,應用于在線監測設備供電電源的主要取能方式有:太陽能電池板取能、激光取能、超聲波取能、電流互感器取能等等。各種取能方式的基本應用原理及優缺點為:

1太陽能電池板取能

太陽能電池板取能,是利用光電轉換原理,將太陽的輻射光通過半導體軟件轉換為電能進行存儲的方式。由于太陽能電池板只在受光后方能發電,并不具有保持電能的能力,因此電源采用太陽能電池板時,通常還需要與蓄電池聯合供電。這種取能方式的優點是,實現了電源傳感部分的無源供能,不需要外接電源,且運行時不受電網電流大小的影響。而主要缺點是,在不受光時必須依靠蓄電池保持持續供電,因此蓄電池的使用壽命對供電的持續、可靠有著很大影響。然而目前市場中蓄電池的正常使用壽命普遍較短,對于野外工作的在線監測設備而言,經常性更換蓄電池也較為麻煩,因此這種取能方式的實際應用很少。

2激光取能

激光取能方式的基本應用原理是通過光纖將激光光源從低電位側傳送到高電位側,再由光電池將激光能量轉換為電能,以提供在線監測設備的穩定電能輸出。這種取能方式的主要優點是,每個設備都配備有一個光探測器裝置,能根據電流反饋控制激光發射器的光源輸出大小,從而保證了電能輸出的穩定,且具有噪聲低、電源波紋小的特點,不容易受到外界因素干擾。它的主要缺點是,目前我國光電技術的應用仍不成熟,而國外購買的光電器件普遍又造價偏高,且激光發生裝置如果在長時間大功率工作,容易出現老化現象而縮短使用壽命。

3超聲波取能

超聲波取能方式的應用原理是,利用超聲波振蕩裝置驅動與之連接的石英傳感器,使超聲波被轉換為電能。這種取能方式是一種無線輸能的方式,其主要優點是,超聲波在空氣中傳輸的損耗很小,且供能方式實現較為容易,因此近年來在軍事領域中的實際應用較為普遍。它的主要缺點是,一是接受天線的設計存在問題,尤其是天線放置方式和面積設計上容易對電源絕緣設計造成影響;二是超聲波的輸出,容易對附近變電站或其它電力設備的運行造成信號干擾問題。

4電流互感器取能

電流互感器取能的應用原理是,利用電流互感器從設備線路中感應電壓,并通過一系列整流、濾波、穩壓等處理方式后,提供給設備高壓側必要的供電電源。目前,我國電流互感器取能的技術應用及技術原理已較為成熟,在實際應用中具有成本低、設備結構簡單、易于實現等優點。它的主要缺點是,由于電流互感器的取能來自于設備母線,其工作狀態容易受到電網電流的影響。目前,在電流互感器取能實際應用時,應著重解決以下兩方面問題:一是解決當母線電流處于小電流狀態或空載狀態時,如何持續保證電源的供應;二是解決當母線電流處于大電流狀態或超短路電流狀態時,如果給電源板以充足的保護。綜合各種取能方式的優缺點和技術應用的成熟度,在本文中提出了利用電流互感器取能以解決設備供電電源的設計方案,同時還設計了鋰離子電池組進行協同供電,作為供能不足時的備用電源,有效保證了電源的持續、穩定供應。

三、供電電源取能系統的設計方案分析

1設計方案原理

本文采用的是一種利用電流互感器取能和鋰離子電池組協同供電的設計方案。電流互感器能隨著設備母線一次電流的變化,感應出對應的交流電動勢,并通過一系列整流、濾波、穩壓等處理方式后,將其轉換為可靠的直流電源。為避免母線電流處于大電流狀態或超短路電流狀態時,造成過壓危險,在設計中還接入了一個泄流保護電路。而鋰電池組則是作為一個穩定輸出的備用電源,它與充放電管理電路之間直接相連接即可。圖1即為該取能系統的結構示意圖。該取能系統主要由小型的雙線圈電流互感器、切換控制電路、繼電器、整流濾波電路、泄流保護電路、濾波穩壓電路以及鋰電池等幾個部分所組成。

2小型雙線圈電流互感器設計

本文采用的是小型的開口式雙線圈互感器設計,其開口鐵芯是從設備母線中獲取能量并傳輸能量的基礎媒介,因此鐵芯設計是整個系統設計的關鍵所在。對于開口鐵芯的基本設計要求為:在保證大功率電源提供的基礎上,盡可能減小一次啟動電流,并提高電流適用性的工作范圍寬度;為避免供電電源設計過大,開口鐵芯的尺寸與結構也不宜過大。經過綜合研究分析,本文中所設計的開口式雙線圈互感器,其一次電流的適用范圍在100A~1000A以內也能正常工作,正常輸出功率可達到2W以上。同時,為了盡量減少開口鐵芯的結構尺寸,并結合材料價格因素,最終選擇硅鋼片作為鐵芯材料,它的飽和磁感應強度相比普遍材料更高,在相同條件下所得到的最大輸出功率以及最大電壓也更大,且價格成本也較為低廉。

3整流濾波電路、穩壓電路設計

雙線圈電流互感器,在母線中感應出對應的交流電動勢,需要通過一系列整流、濾波、穩壓處理,方能轉變為在線監測設備所能使用的直流電源。因此在該取能系統中設計有整流濾波電路和穩壓電路。整流濾波電路主要作用是對電流互感器的二次電壓,進行整理和濾波處理以實現初步穩壓。其主要設計要點有:一是要保證整流二極管的反向耐壓值應足夠大,導通壓降應足夠小,從而盡量減少整流二極管的損耗;二是要保證濾波電感的直流電阻應當較小,以盡量減少電路的損耗;三是應保證濾波電容具備較大的容量,大容量電感不僅能存儲更多的能量,而且能有效避免繼電器開斷過程中二次電壓不足的問題。

4泄流保護電路設計

由于開口式雙線圈的一次電流適用范圍較大,通過設計泄流保護電路,可以有效避免母線電流處于大電流狀態或超短路電流狀態時,所造成的過壓危險。本文所設計的泄流保護電路,它與開口鐵芯是直接串聯,但感應電流的方向是相反的,從而起到部分抵消開口鐵芯磁通的作用。在線路連接之間還設置有一個連接開關,以決定泄流保護電路是否工作。當運行時一次電流較小,泄流保護電路處于斷開狀態;當一次電流較大時則開關閉合,泄流保護電路開始動作,起到去磁保護作用。

5鋰電池組及充放電電路設計

鋰電池作為一種可循環充電、放電的電池,具有使用壽命長,充放電電流穩定的特點,適宜作為一個穩定輸出的備用電源,它與充放電管理電路之間直接相連接。在實際應用中,單節鋰電池的工作電壓為4.2V左右,為保證足夠的電壓余量以確保電路的正常、穩定工作,在本文中設計了三節鋰電池串聯供電,其輸出電壓可達到12.6V左右,遠超出最低輸入電壓7V的標準,能完成滿足設計需要。

第2篇

【關鍵詞】供電設備;檢修;問題;探討

Powered equipment maintenance research and exploration

Hu Xiao-qiang

(Zhang Shan in Shanxi Power Generation Company Limited Changzhi Shanxi 046021)

【Abstract】Maintenance of power equipment research and exploration, from the date of birth is no electricity stopped. From accident repairs, regular maintenance to condition-based maintenance development, which is a historical necessity. Moreover, with the development and improvement of people's knowledge of science and technology, more and more business concerns. Condition-based maintenance is through online and monitoring tools offline, collecting condition information electrical equipment runs through the health systems analysis and diagnosis, determine the equipment to determine maintenance countermeasure equipment, overhaul, minor repairs or defer maintenance, in equipment maintenance before the arrival of conduct periodic maintenance in advance in accordance with equipment status can also be based on condition of the equipment, to extend the maintenance cycle, really "should be compulsory." Implement condition-based maintenance is intended to improve the relevance and effectiveness of powered equipment maintenance, and found the problem in the bud, effectively extending the life of equipment, reduce equipment operation and maintenance costs reasonable.

【Key words】Powered equipment;Maintenance;Problems;Discussion

1. 現狀分析

1.1 目前,國家對電氣設備狀態檢修沒有明確的規定、要求,也沒有具體的規程和標準,原因是各地區的電氣設備有很大差別,狀態檢修是按照各地區自身設備的特點和運行狀況,運行時間和在線檢測設備及工作經驗而定。相關設備狀態檢測手段還不成熟,從確保設備安全運行的角度出發,具體的實施力度也不是很大。要實現設備的狀態檢修,就必須要對設備運行狀況進行在線監測,并對監測到的數據進行分析比較,才能確定設備的運行情況,從而確定是否檢修。

1.2 電力系統的可靠性在很大程度上取決于電力設備的可靠性。隨著電網容量的增大和用戶對供電可靠性要求的提高,維修管理的重要性日益顯現出來。維修費用占電力成本的比例也不斷提高。如何采取合理的維修策略和正確決定維修計劃,以保證在不降低可靠性的前提下節省維修費用,便成為電力部門面臨的重要課題。

1.3 由于電氣設備各部件之間使用壽命存在個體差異,即使是同一類設備,由于運行環境和外界的影響不相同,其使用壽命也存在一定的差別。因此,按照某一固定的檢修周期對電氣設備進行計劃檢修,勢必存在這樣一種情況,有的設備使用壽命過期了還來不及修理,只好在設備出現了突發性的故障或事故后進行事后檢修和搶修,既對電網造成了波動危害,又使檢修工作處于倉促應付的局面。而有的設備還沒有達到使用壽命周期就提前進行了檢修,既降低了電氣設備的可用率,又浪費了人力、物力、財力。

1.4 隨著新技術、新設備、新工藝的推廣使用,特別是真空、六氟化硫介質斷路器的推廣采用、新型電力變壓器的投產等,急需采用新的電氣設備檢修模式。傳統的檢修模式已明顯滿足不了現代電力生產的需要。一方面強調“到期必修”,并不是按設備的實際狀況檢修,造成檢修人員、材料等浪費,降低設備可用率;另一方面設備健康狀態不可控,由于未到周期,不進行檢修,使設備健康狀況日益下降,造成電力系統和用電客戶損失。

2. 實施電氣設備狀態檢修的措施電氣設備狀態檢修是融現代監測技術、現代診斷技術等一體的新興技術,是一種科學、合理、經濟的檢修模式。其特點是檢修時機和工期是預知的,檢修項目是明確的

2.1 開展狀態檢修從當地實際情況出發:即不能“一刀切”、“一陣風”,也不宜不分主次、各種設備“一起上”。始終要著眼于如何才有利于提高本單位的運行可靠性、如何才能獲得更好的社會及經濟效益。要有長期的規劃,以便逐步推進。更需要在認真汲取各兄弟單位經驗的基礎上,注意總結經驗教訓。

2.2 目前,狀態檢修要從源頭抓起,必須重視從規劃、設計、設備選型、主設備監造和運輸、安裝、調試、驗收、投運以及運行、修試等全過程管理,尤其要保證設備的初始狀態良好。如:對刀閘進行檢修。幾乎每一次倒母線操作,都會出現一些刀閘卡死、萬向節斷裂、觸指脫落等故障。除了制造廠的材質差、材料單薄、防銹能力不強、結構不合理等設計因素以外,刀閘多年得不到應有的修理和必要的維護,也是重要原因之一。要解決刀閘問題,一是廠家要對刀閘不惜本錢,加強刀閘材料、結構、布置設計的研究。二是供電部門對刀閘要進行維護,并按一定的周期進行檢修。

2.3 設備狀態監測是電氣設備狀態檢修系統最基本的功能之一,如紅外線測溫、油色譜分析等,是能發現電力設備中潛伏性故障的一種有效手段。它為系統提供實時的、準確無誤的設備狀態信息,為診斷設備狀態提供分析依據。從某種程度上來說,它所提供的設備狀態信息的準確性、及時性和全面性。是電氣設備狀態檢修系統是否成功的關鍵因素之一。因此,應綜合分析,決定對設備進行哪些狀態監測,以保證設備狀態信息的全面性。同時,應采取合適的監測裝置對設備進行狀態監測,以保證設備狀態信息的準確性、及時性。

2.4 選擇狀態監測點和監測設備。電氣設備是一個復雜的設備系統,其基本特征是尺寸大、體積重,以油為工作介質,既有機械設備,又有電氣設備,還有油系統,發生故障的形式多種多樣,其基本表現形式是振動、有關溫度以及噪音等異常,故障后果一般表現為穩定性破壞。而狀態檢修的核心是設備的狀態分析和故障診斷。狀態分析和故障診斷則需要大量的設備運行、維修和監測數據,因此,應根據電氣設備的不同特點,考慮監測點和監測設備的選擇。

2.5 加強電氣設備狀態檢修管理。

2.5.1 電氣設備狀態檢修管理不同于一般的企業管理,因為它不直觀地反映產品的投入產出效益,是以一種服務后置效應而體現的。因此,電氣狀態檢修管理更強調人的主觀能動作用。(1)檢修計劃的編制要適應電力市場的變化。(2)電氣設備檢修的安全問題。(3)加強檢修成本核算。

2.5.2 同時,應遵循如下原則:加快開展狀態檢修的步伐,落實狀態檢修;沒有大的運行缺陷的設備,不危及運行安全的設備,盡量不要盲目安排停電檢修;不要純粹為達標、創一流,而將設備停電檢修處理。設備狀態檢修管理作為供電系統的基礎管理部分,直接影響到供電的安全和質量。努力加強電氣設備狀態檢修管理,特別是安全管理、質量管理、成本管理,進一步提高檢修管理人員綜合素質,是電力行業適應新形勢做出的必然選擇,也是創一流供電企業的客觀要求。

2.6 設備狀態檢修是一種先進的檢修管理模式,能有效地克服定期檢修造成設備過修或失修的問題,從“到期必修”過渡到“應修必修”。提高設備的可用性、安全性和可靠性,是企業實現管理現代化,提高綜合實力的有效途徑之一,也是建設一流供電企業的重要內容,是管理創新,技術創新的具體體現。設備狀態檢修要根據不同設備重要性,可控性和可維修性,科學合理地選擇不同檢修方式,形成一套融故障檢修、定期檢修、狀態檢修和改進性檢修為一體的,優化的綜合檢修方式,提高設備可靠性,降低供電成本。實施設備狀態檢修是對現行檢修管理體制的改革,是一項復雜的系統工程,且處于探索階段。實施設備狀態檢修要有長期目標,總體規劃,要扎實穩妥、分步實施,逐步推廣。

3. 電氣設備狀態檢修技術的發展方向狀態檢修是電力行業要認真審視的一個現實課題

3.1 開展電氣設備狀態檢修就是保證電力系統可靠運行、減少設備事故的有效手段。隨著社會的發展,可靠、優質的供電不僅是現代化大都市的重要標志,而且直接影響現代工業產品的質量。為此,采用新技術,提高供電的可靠性和電能質量已是十分緊迫的任務。如何高效、環保、可持續發展已成為電力行業的目標。除了進行電力體制改革,打破壟斷,在電力系統各個環節引入競爭,從而迫使電力企業提高資源利用率,降低成本,提高服務質量來達到這個目標外,還應實施以下幾方面的技術:

(1)采用新技術、新材料,提高電網的輸電能力。

(2)開展狀態檢修,降低維護成本,提高企業經濟效益。

(3)通過技術和服務創新,提高供電可靠性和電能質量,為電力用戶提供增值服務,提高社會效益,從而增加售電量。

(4)提高能源利用率、供電可靠性,減輕輸配電網絡的壓力,從而降低供電的成本。

(5)利用檢測技術、手段、設備的研制開發,廣泛采用高可靠性、自動化、智能化、數字化監測設備。

(6)用監測診斷向監測、診斷、管理、調度系統化,集成化發展,直接服務于設備狀態檢修。開展狀態檢修首先要確定所開展的設備對象。對主設備實行狀態檢修,減少停電時間,減少設備維護成本,此項工作不能急于求成,需要逐步開展。應采取先試點運行,積累經驗,逐步實現新型變壓器、斷路器等設備的狀態檢修,條件成熟后穩步推廣,并逐步向繼電保護及自動化、輸電線路狀態檢修延伸,使檢修工作逐步由“到期必修”轉向“應修必修”。這將是供電企業狀態檢修的發展方向。不但有利于實現減人增效,而且十分有利于提高運行可靠性。

第3篇

關鍵詞:終端;微電源;供電可靠性

配電自動化終端(DTU,DistributionTerminalUnit,后簡稱終端[1])在開閉所、柱上綜合配電箱、環網柜、變電所等領域應用廣泛,它的主要功能是把表計等設備的數據通過無線的方式傳送回后臺中心設備部署于室外。研究表明[2,3],電源掉電和通訊異常是終端設備離線的主要原因。通常來說,終端可以配備輔助電源,增加供電接入的能力。因此,在不影響終端設備計量回路可靠性的,通過增加一路光儲微電源設備的供電,并接入到終端設備的輔助電源接口,實現市電和光儲兩種電能來源有序為終端設備供電,可以明顯提高終端設備的供電可靠性,并直接提高了終端設備的在線率[4]。

1光儲微電源的構成

1.1總體概況

光儲微電源主要由光伏組件、儲能模塊、控制單元、逆變模塊和主備雙回路切換等器件構成,可以為終端、表計、信號中繼和模塊等物聯設備提供24小時不間斷的備用電源,彌補了傳統UPS長時間停電后關鍵設備無電可用的缺點。當主回路(如市電源)斷電后,不間斷電源內置的自動切換裝置快速切換至光儲備用回路為負載供電;當主回路回復供電時,雙回路切換又切換只主回路供電模式,確保負載24小時不斷電運行。

1.2光儲微電源各器件作用

光儲微電源通過光伏組件為備用回路提供間隙的電能供應;儲能模塊[6]主要由電池組和電池管理系統組成,確保系統在光伏充電或者為負載供電過程中不過充、不過放、不過流、高低溫保護,實現系統的高可靠運行;控制單元則是通過MPPT跟蹤與控制,將光伏間隙產生的電最大程度的轉化為終端設備用智能供電裝置和儲能電池模組穩定運行所需的電能;控制單元具有數字電路控制的自適應式三階段充電模式,有效延長蓄電池的壽命,改善系統性能,并具有過充、過放等全面的電子保護功能,最大程度避免由于安裝錯誤和系統故障而導致系統部件的損壞,能有效地保證太陽能供電系統更安全、更穩定、更長久的運行;逆變模塊[7-8]則是將光伏或者儲能裝置產生的電能逆變或升壓為終端等設備所能接受的電壓范圍[5]。主備雙回路切換則控制不同回路的電能,實現有序為終端等負載供電。如當主回路斷電后,自動切換裝置快速切換至備用回路為負載供電;當主網恢復供電后,終端設備用智能供電裝置默認切換至備用回路狀態。備用回路通常在光伏發電與儲能裝置的協同作用下,可以保障終端等負載全年度24小時不間斷運行。

2光儲微電源在提高配電終端的應用

2.1實現高可靠供電的系統設計

中國幅員遼闊,各地區全年的環境溫度、濕度、光照強度、有效光照時長、海拔等特征差異性明顯。而終端設備外裝地多處于戶外,運行環境具有明顯的差異性。因此在光儲微電源產品提高終端設備供電可靠性時,需要從如下幾個角度來保障微電源產品自身的供電可靠性。系統效率:一般來說,終端等設備的功耗只有瓦級,在無光或者弱光情況下,儲能需要維持7~15天的電能供應。而光伏發電、交直流轉換[8]、器件空載、弱載狀態下,系統的效率可能低至50%;發電量:小功率的光伏組件受太陽的輻射強度、光譜特性、環境溫濕度、年光照時長、傾角等因素影響,故在系統設計的時候需要重點考慮上述因素;溫濕度:光儲微電源的儲能電池可用容量、切換裝置的可靠性嚴格的受環境影響。在系統設計時,需要考慮安裝位置的溫濕度;若長期低溫運行,建議選用鈦酸鋰電池或帶溫控加熱功能的鋰電池組;有條件的情況下,盡量對系統進行整體灌封,提高三防性能,弱化溫濕度等環境因素對設備影響;另外,光儲微電源還需要考慮海拔、雷擊、靜電傷害、運維方便等系列因素。

2.2接線方法

根據計量裝置作業相關規定,為保證計量準確性,電氣計量回路不允許加裝開關及其他設備;電壓輸入線應單獨接入,不得與電流線共用,禁止在母線連接處引出電壓線至表計和終端;因此,光儲微電源電源為表計和終端設備供電時的接線示意圖如下圖所示。微電源產品在接線過程中需嚴格注意電壓匹配,嚴禁不同電壓規格混用;作業前應斷開電源,避免帶電操作。

3結語

(1)終端、表計設備因供電原因導致設備離線的情況頻繁發生。在保證計量準確性和可靠性的前提下,根據終端等設備離線類型,通過增加光儲微電源系統可以解決因主網停電等原因導致的終端設備離線,降低了設備的運維頻次和工程施工量,提高了終端、電表設備在線率和運維經濟性,改善了之前終端設備離線、數據無法集抄計算、必須人為去現場整改的弊端。(2)在光儲微電源產品設計過程中,需要嚴格根據工作環境進行系統設計。在復雜的應用場景下,選用高可靠的通用件可以提高設備自身的可靠性,同時也提高了終端設備的供電可靠性;最終再結合運維和成本等因素進行經濟效益的分析,最后選擇合適的光儲微電源最有配置。(3)隨著數字南網、泛在電力物聯網的建設加速,越來越多的小功率物聯設備的安裝量將呈指數級的增加;另外,氣象、安防、通訊等領域也將進一步推動物聯設備的應用。通過光儲微電源可以提高物聯設備的供電可靠性,促進工業物聯網的飛速發展。

參考文獻:

[1]何紅斌,蘇黎,方昀暉,張樹永.基于多元化負荷可靠性要求的配電自動化應用研究[J].東北電力技術,2017,38(4).

[2]祝宇楠,徐晴,劉建,等.數據挖掘在智能電能表故障分析中的應用[J].江蘇電機工程,2016,35(5):19-23.

[3]陳得宇,沈繼紅,張仁忠,等.配電網故障可觀測的實現及饋線終端單元配置方法[J].電網技術,2011,35(2):94-99.

[4]胡一波,張忠會,何樂彰.基于供電可靠性的配電終端模塊配置[J].電測與儀表,2016,53(3).

[5]田勁.電力系統站所遠方終端DTU的設計與應用研究[D].武漢理工大學,2012.

[6]熊正勇,苗虹,曾成碧,高選杰.考慮儲能系統的直流配電網綜合負載特性優化[J].電測與儀表,2019,56(16):26-31.

[7]王繼紅,郭獻洲.直流側低頻電流紋波優化的單相全橋逆變器設計[J].電測與儀表,2019,56(12).

第4篇

關鍵字:煤礦;設備與供電系統;保護措施

我國主要能源之一就是煤炭,儲存量十分豐富,它在我國發電能源中占有重要的地位。但是在煤炭開采過程中有各種各樣的安全隱患,可以說,是一項危險系數比較高的工作。在工作中,本身由于工作環境中聚集著大量的煤塵,影響著設備的絕緣性,再加上工作人員不重視維護設備,設備受到很大程度上的損害,嚴重的甚至是引發安全事故,因此,需要加強對電氣設備與供電系統的保護,保證安全、順利的生產。

1 煤礦電氣設備與供電系統保護的重要性

1.1 減少火災發生率

在煤礦產業生產過程中,火災時眾多安全隱患之一,火災發生的原因很多,比如:電氣設備如果長時間處于工作狀態,設備中導體的溫度會隨之升高,極易引發火災;運行電氣設備過程中,由于導體間存在接觸不良的情況,電流突然的升高同樣會引發火災;電路出現短路,短路產生的火花可能引燃電氣設備,進而引發火災。針對這種情況,為加強煤礦電氣設備與供電系統的保護,工作人員采取定期檢查設備的措施,及時發現設備存在的隱患,及時解決不安全因素,同時保證設備工作時間在允許范圍內,減少火災發生率,最大程度上保證工作人員的人身安全,使煤礦產業的經濟也得到最大的保障。

1.2 減少漏電發生率

在煤礦產業生產過程中,漏電故障時常發生,漏電故障發生的原因可以大概分為以下兩種:一種是,礦井下環境溫度過濕,電氣設備處于這種環境中易造成漏電;另外一種是,很多礦井使用低壓電纜,落下的巖石或者是煤塊可能會損傷電線,導致線路漏電。為了很好解決漏電這一問題,煤礦從業人員需要將漏電保護裝置安裝到煤礦設備上,應該加強對漏電保護裝置的檢測、控制,做到故障線路能夠被及時發現,在漏電事故發生之前,及時采取針對性的補救措施。

1.3 減少過流的發生率

煤礦電氣設備中有很多功率大的設備,當這些大功率的設備的工作電流比它的額定電流大之后,將會造成電氣設備超載等問題,當該倍數大于或者是等于1.5時,將會引發很嚴重的安全事故。電氣設備損壞或者是線路連接不正確時,設備將會被短路,一旦發生短路,電流將會驟增,高達設備額定電流的十幾倍,甚至是幾十倍,使設備的使用壽命大大降低,嚴重的甚至當場發生火災。針對這種情況,工作人員應該盡可能保證設備在額定電流范圍內工作,如果設備發生過載問題,應當采取過載保護措施;如果設備發生短路問題,要盡量減少短路時間,及時切斷電路電源。

2 煤礦電氣設備與供電系統保護措施

2.1 定期維護電力系統

電氣設備長期的運行工作,由于外界環境的影響遭受不同程度的損壞,如果故障不能得到及時的修正,長期累積,增加了安全隱患,嚴重影響力電力系統正常、安全的運轉,因此,為了使煤炭電力系統得到安全、順利的進行,要定期對煤炭電力系統的安全隱患進行排查,定期對電力系統進行維護。在檢查電力系統安全性的過程中,要加強電氣設備與供電系統的檢測力度,盡可能修復故障設備或者是被損壞的線路,保證電力系統安全、長久運行得到有效的維護。

2.2 加強工作人員的專業技能

在煤炭企業供電系統中,電氣設備管理重要的組成之一就是工作人員的專業技能,因此,加強對煤炭工作人員的培訓,使他們掌握越來越多的專業知識十分必要。只有煤炭工作人員在掌握良好的專業知識,有良好的專業素養的前提下,才能夠及時發現煤礦生產過程中設備出現的問題,減少由于設備失誤對產業經濟造成的影響,提高設備運行的效率。此外,還可以引導工作人員之間互相討論保護煤礦電氣設備和供電系統的專業知識,不僅可以加強工作人員之間的交流溝通,培養團隊合作意識,增強凝聚力,共同致力于保護設備與供電系統。

2.3 建立完善的防護措施

煤礦產業運行過程中,比較普遍的一種安全隱患就是觸電。通常情況下,將觸電分為兩種,一種是雙向觸電,另外一種是單相觸電。不同的觸電方式,受害者將會受到不同程度的損傷,在一定情況下,程度不同的觸電故障將會帶來人身安全隱患,因此,要建立完善的防護措施,保證觸電故障在第一時間內被發現,及時采取針對性的解決措施。一經檢測出供電系統存在漏電現象,就要及時排查同時實行隔離,降低事故發生率。在煤炭供電系統防護措施中,有很多解決觸電安全隱患的措施,比如,在運行電氣設備等絕緣裝置之前,要進行系統、全面的檢測,做到及時發現電路問題,及時解決電路問題,保證供電電壓的安全性、穩定性。除此之外,還應該隔離絕緣接口,比如封裝電纜接口。

2.4 自動供給電力

隨著科學技術的不斷發展,自動化控制系統逐漸取代人工控制,成為社會科技發展的主流趨勢。在煤礦企業事故發生的諸多因素中,由于人為操作不當帶來的失誤占有很大的比例,對此,實現電力供給自動化成為必然。建立自動化運行模式,電氣設備與供電系統可以按照要求實現自動運行,不僅可以降低人為因素造成的安全隱患,同時還可以大大提高電氣設備的工作質量和工作效率。實現電力自動化供給,工作人員的工作內容發生質的變化,逐漸轉向監督、操作系統運行,但同時也對工作人員提出更高的技術要求,要求工作人員在掌握良好的專業知識的前提下,還需要掌握計算機相關技能。此外,自動供給電力,在一定程度上節約了人力,減輕電氣系統的控制難度,提高了安全系數。

煤礦企業安全、健康的發展,對推進社會經濟建設十分有利,同時還使我們日常生活水平得以提高。在認可煤礦企業為社會經濟發展做出的貢獻的同時,還需要加強對煤礦電氣設備與供電系統的保護措施,煤礦相關工作人員要不斷學習專業知識,強化煤礦電氣設備與供電系統安全保護的意識,實現煤礦供電系統正常供給,電力設備的安全使用,同時,對煤礦電力系統進行定期維護和檢測,實現自動供給電力,保證煤炭生產的安全性。

參考文獻:

[1]胡承波林現軍.論煤礦電氣設備與供電系統的保護[J].科技傳播,2010,(19).

第5篇

關鍵詞:電器設備 供電系統 安全生產

1 概述

煤礦企業在生產過程中,對電氣設備、供電系統等,通過采用繼電保護裝置進行保護,進而在一定程度上確保其正常運行。隨著經濟的發展,科學技術的進步,智能保護系統的應用范圍不斷擴大,整個系統運行的可靠性進一步提高,同時生產質量大大提升。硬件方面,通常采用DSP微處理器,這種微處理器具有強大的數據處理能力,低功耗可編程邏輯芯片,以及高度集成的專用芯片。

2 煤礦保護裝置及原理

作為一種自動化設備,繼電保護裝置通常情況下能夠對系統的故障、不正常狀態等進行反應,并且在一定程度上,能夠根據線路的實際情況,做出跳閘、發出信號等動作。熔斷器、繼電器等一般情況下都可以作為保護裝置。目前,繼電器、接觸器等保護裝置應用范圍比較廣。在種類方面,繼電保護裝置比較復雜,但是其基本結構主要包括:

2.1 現場信號輸入部分 通過對現場信號進行必要的前置處理,然后將其送入繼電保護裝置。通常情況下,對現場信號進行前置處理的措施,主要包括:借助光電隔離技術,消除干擾信號;電平轉換電路增強了信號強度。

2.2 測量部分 測量部分作為一種物理量與被保護對象有關,通常情況下,需要與已給定的設定值或實時生成的判據進行對比,根據對比后的實際情況,給出“是”或“非”,也就是給出一組邏輯信號,然后對其進行判斷,在一定程度上對其是否進行保護做出確定。

2.3 邏輯判斷部分 在繼電保護裝置中,邏輯判斷部分按照邏輯關系,根據各輸出量的大小、性質等進行相應的組合、運算,進一步確定是進行跳閘,還是發出相應的信號等,同時將有關命令傳達給執行部分。

2.4 執行部分 對于執行部分來說,在繼電保護裝置中,往往是根據邏輯判斷部分傳遞的信號指令,完成相應的任務, 完成保護裝置與現場設備之間的隔離、連接,以及電平轉換等,這是執行部分的主要職責,進而在一定程度上確保繼電保護裝置可靠、平穩地工作。

3 井下保護及實現方法

對于煤礦電氣設備來說,按照防爆性能,可以將其分為兩種:一種是一般型電氣設備,另一種是礦用隔爆型電氣設備。煤礦企業在日常作業的過程中,受井下作業環境特殊性的影響和制約,并且一般型電氣設備在防爆性能方面比較薄弱,進而在一定程度上決定了其使用場所,這種場所一般沒有瓦斯、煤塵爆炸危險;而對于礦用隔爆型電氣設備來說,由于自身具備相應的防爆性能、隔爆性能等,在一定程度上決定了其主要適用于瓦斯、煤塵爆炸危險的場所。目前,煤礦企業在井下作業的過程中,主要通過過流保護、漏電保護和接地保護等方式對電氣設備、供電系統等進行保護。

3.1 過流保護 電網的過電流是引發電火災的主要原因,而短路、過載等又是造成過電流的原因,因此防止產生過電流是預防電火災的重要措施。對于過流保護來說,通常情況下主要分為:

3.1.1 短路保護 煤礦企業在作業的過程中,由于電器、線路等的絕緣遭到損壞、負載短路、接線錯誤等在一定程度上造成線路短路。對于線路來說,當發生短路時,就會產生瞬時故障電流,通常情況下,這種故障電流可以達到額定電流的幾十倍。電氣設備或配電線路受過流的影響,在一定程度上容易發生電動力損壞,甚至引發火災。

3.1.2 過載保護 所謂過載通常情況下是指,與額定電流相比,電動機的運行電流或電氣設備工作電流往往比較大,但是,不超過額定電流的1.5倍。突然增加負載、斷相運行以及降低電網電壓等都會在不同程度上引起電動機或電氣設備出現過載。如果電動機或電氣設備等過載運行時間比較長,進一步導致絕緣發生老化、損壞等。

3.2 漏電保護 電網在運行過程中,如果絕緣電阻低于某一規定值,在這種情況下,人觸及后會出現觸電危險。對于漏電來說,其產生的危害主要表現為:一方面會損壞設備,造成短路事故,另一方面引發觸電事故,以及產生漏電火花引爆瓦斯、煤塵等。因此,在井下供電系統中,需要對絕緣、漏電等設置相應的漏電保護裝置,在一定程度上對其進行監視和保護。通常情況下,漏電保護分為以下幾種。

3.2.1 無選擇性漏電保護 煤礦企業通過采用無選擇性漏電保護方式對電氣設備、供電系統實施保護,其具體的保護方式就是在包含對地絕緣電阻的檢測回路中,附加相應的直流電源, 通過對直流電流進行監視,進而在一定程度上實現對絕緣電阻進行監測的目的。

3.2.2 有選擇性漏電保護 通過有選擇性的漏電保護對漏電實施保護的過程中,通常情況下,主要是借助零序電流互感器獲得相應的零序電流信號對其進行漏電保護。

3.3 接地保護 在正常情況下,電氣設備的金屬外殼、架構等均不帶電,但是,如果電氣設備的絕緣被損壞,那么其金屬外殼、架構等就會帶電。在這種情況下,通過接地保護裝置可以進一步消除金屬外殼、架構的帶電。

4 結語

對于煤礦企業來說,其安全生產的順利進行和產量的提高,都要受到煤礦電氣設備、供電系統的保護的影響和制約。在電力系統和煤礦系統中,通過推廣使用繼電保護,可以推動煤礦企業的持續發展。

參考文獻:

[1]王紅儉,王會森.煤礦電工學[M].北京:煤炭工業出版社,2005.

第6篇

【關鍵詞】井下礦井;供電方案;設備選型

引言

在大量井下礦井建立或規模得以擴大的條件下,供電設備的安全性得到了人們的高度重視。供電設備的負荷量是隨著礦井規模的擴大而增加的,進而變電所的容量也會正大,目前所采用的380V供電系統早已不能滿足需求,需要660V的供電系統取代。與以往的供電系統相比較而言,其具備的優點是供電距離遠、電源損耗小和電壓質量高等。雖然660V的供電系統具備諸多優勢,仍由于目前國內的技術限制,仍存在著些許問題。下面將就巴彥高勒礦井井下供電方案和設備選型進行討論。

1、井下供電方案

1.1布設井下變電所和配電點按照井下開拓方式、排水和采掘機械設備的布設情況,可以將井下中央變電所布設在井底車場的周圍,且臨近井下主排水泵房;分別在11盤區和12盤區中部布設11盤區和12盤區變電所;裝載硐室變電所則要布設在主井底上倉帶式輸送機機頭硐室周圍;對于采煤工作面和綜掘工作面則需布設礦用隔爆型移動變電站。通過單母線將井下中央變電所和11盤區變電所劃分為3段使用,而通過單母線將12盤區變電所和裝載硐室變電所劃分為2段使用。

1.2確定井下供電電壓等級

一般將井下供電電壓的等級定為:10kV、3300V和1140V,而照明和手持式用電設備定為127V。

1.3井下各變電所供電范圍

井下中央變電所通過10kV為主水泵、11盤區和l2盤區變電所、裝載硐室變電所和所內礦用隔爆型干式變壓器等進行高壓供電;通過1.14 kV為副井底液壓站何清倉設備等低壓用電設備進行低壓供電;啟動主排水泵(1250kw)需要通過礦用隔爆型高壓軟啟動設備來完成。裝載硐室變電所通過10kV為11盤區和12盤區大巷帶式輸送機、倉上配倉刮板機、12盤區上倉帶式輸送機及所內礦用隔爆型干式變壓器等進行高壓供電;通過1.14kV分別為11盤區大巷帶式輸送機CST及其拉緊設備等、12盤區大巷帶式輸送機低壓設備配電點和上倉帶式輸送機CST及其拉緊設備等、裝載配電點、配倉閘門液壓站、檢修絞車、硫化器、清理撒煤轉載帶式輸送機和清理撒煤轉載刮板輸送機等低壓用電設備進行低壓供電。

井下使用的局部通風機通過“三專二閉鎖”雙電源供電方式進行供電,通常情況下,都為線路的饋電開關設計選擇性漏電保護設備,而且能閉鎖風、電和瓦斯等。綜掘工作面和綜采工作面所有低壓用電設備都通過智能型礦用隔爆組合開關進行控制。井下高壓電纜通常采用MYJV42-10kV、MYJV32-10kV、MYJV22-10kV和MYJV-10kV等煤礦專用絕緣電力電纜。

2、井下主變電所

通常情況下,井下中央變電所使用的配電設備是具備25kA開斷能力的斷路器的l9臺PBG1-10Y智能型隔爆高壓真空配電設備、2臺QBRG-400/10K礦用隔爆型交流高壓軟啟動控制器、5臺QBGZ-2x400/10礦用隔爆型雙回路高壓真空電磁啟動器、2臺KBSG-31/5/10 10/1.2kV315kVA礦用隔爆型干式變壓器、11臺KBZ礦用隔爆智能型自動饋電開關、2臺ZBZ-1/1140M 1140/133V 10kVA礦用隔爆照明變壓器綜合設備和2臺ZBZ-4/1140M 1140/133V 4kVA礦用隔爆照明變壓器綜合設備。按照地面短路電流進行估算,得到的結論是:地面110kV變電站10 kV母線短路電流最高可達k=10.37kA,可以根據上述結果進行推斷,井下中央變電所10kV母線三相短路電流最高可達k=9.83 kA,所以,使用開斷電流25kA的井下中央變電所高壓防爆饋電開關設備就能達到動熱穩定的需要。

3、井下其他變電所

裝載硐室變電所使用的是16臺PBGI-10Y智能型隔爆高壓真空配電設備、6臺QBGZ-400/10礦用隔爆型高壓真空電磁啟動器、2臺KBSG-800/10 10/1.2kV 800kVA礦用隔爆型干式變壓器、15臺KBZ礦用隔爆智能型自動饋電開關、13臺QJZ礦用隔爆磁力啟動器和ZBZ-4/1140M1 140/133V 4kVA礦用隔爆照明變壓器綜合設備2臺。11盤區變電使用的是16臺PBG1-10Y智能型隔爆高壓真空配電設備、3臺KBSG-315/10 l0l1.2kV 315kVA礦用隔爆型干式變壓器、20臺KBZ礦用隔爆智能型自動饋電開關和1臺ZBZ-4/1140M 1140/133V 4kVA礦用隔爆照明變壓器綜合設備。12盤區變電使用的是13臺PBG1-10Y智能型隔爆高壓真空配電設備、KBSG-315/10 10/1.2kV315kVA礦用隔爆型干式變壓器2臺、l2臺KBZ礦用隔爆智能型自動饋電開關和1臺ZBZ-4/1140M 1140/133V 4kVA礦用隔爆照明變壓器綜合設備。

4、結語

在討論完巴彥高勒礦井井下供電方案和設備選型后,經過分析總結得出的結論主要有:井下供電設備的設備選型的標準是井下中央變電所通過10kV為主水泵、11盤區和12盤區變電所、裝載硐室變電所、所內礦用隔爆型干式變壓器等高壓進行供電;通過1.14kV為副井底液壓站和清倉裝置等低壓用電裝置進行低壓供電;井下中央變電使用的配電設備是l9臺PBG1—10Y智能型隔爆高壓真空配電設備,裝載硐室變電使用的配電設備是l6臺PBG1—10Y智能型隔爆高壓真空配電設備。

參考文獻

[1]國家安全生產監督管理總局.煤礦安全規程[M].北京:煤炭工業出版社,2011.

[2]煤礦安全生產基本條件規定[M].北京:煤炭工業出版社,2003.

第7篇

關鍵詞:供電設備;故障分析;檢修措施

中圖分類號:U223

為做好設備檢修,各供電部門都設置送電管理所(送電工區)、變電管理所(變電工區)等部門,由其檢修隊伍或急修班(中心)、帶電班完成。為此,必須分析研究供電設備故障的主要模式、產生原因和出現熱分布異常的機理與規律。

一、供電設備故障的主要模式與機理

對于高壓供電設備的諸多故障,如果從紅外監測與診斷的角度來講,大體上可以分為兩大類,即外部故障和內部故障。不言而喻,外部故障是指在設備外部各部位發生的故障(如長期暴露在大氣環境中工作的電氣接頭故障、設備表面污穢以及金屬封裝的設備箱體渦流過熱等)。這類故障因能直接暴露在紅外監測儀器的視場范圍內,紅外檢測時可以很容易地獲得直觀的有關故障信息。而內部故障則是指封閉在固體絕緣、油絕緣及設備殼體內部的各種故障。由于這類故障部位受到絕緣介質或設備殼體的阻擋,所以通常難以像外部故障那樣從設備外部直接獲得直觀的有關故障信息。但是,根據各種供電設備的內部結構和運行工況,依據傳熱學理論,分析傳導、對流和輻射三種熱交換形式沿不同傳熱路徑的傳熱貢獻(多數情況下只考慮金屬導電回路、絕緣油和氣體介質等引起的傳導和對流),并結合模擬試驗、大量現場檢測實例的統計分析和解體驗證,也能夠獲得供電設備內部故障在設備外部顯現的溫度分布規律或熱(像)特征,從而對設備內部故障的性質、部位及嚴重程度作出判斷[1]。

二、供電設備狀態的故障分析

1. 電阻損耗(銅損)增大故障

在理想情況下,假如導電回路中的各種連接件、接頭或觸頭接觸電阻低于相連接導體部分的電阻,那么連接部位的電阻損耗發熱不會高于(甚至低于)相鄰載流導體的發熱。然而,一旦某些連接件、接頭或觸頭因連接不良,造成接觸電阻增大,該連接部位與周圍導體部位相比,就會產生更多的電阻損耗發熱功率和更高的溫升,從而造成局部過熱。運行實踐表明,引起導電回路不良連接的主要原因有以下幾種:(1)導電回路連接結構設計不合理。(2)安裝施工不嚴格,不符合工藝要求。如:連接件的電接觸表面未除凈氧化層及其他污垢、焊接質量差、緊固螺母沒擰到位、未加彈簧墊圈、由于長期運行引起彈簧老化、或者由于連接件內被連接的導線不等徑等。(3)導線在風力舞動下或者外界引起的振動等機械力作用下,以及線路周期性加載及環境溫度的周期性變化,也會使連接部位周期性冷縮熱脹,導致連接松弛。(4)長期在大氣環境中工作,因受雨、雪、霧、有害氣體及酸、堿、鹽等腐蝕性塵埃的污染和侵蝕,造成接頭電接觸表面氧化等。

2. 引起絕緣電介質材料介質損耗增大故障

引起絕緣電介質材料介質損耗增大的主要原因包括:(1)固體絕緣材料材質不佳或老化。許多高壓供電設備中的導電體絕緣材料材質不佳,或因在長期運行中由于高溫與氧化作用而發生老化,甚至出現開裂或脫落,導致絕緣性能劣化,材質發軟或變脆,分解或進水受潮等。(2)液體絕緣介質性能劣化、受潮以及絕緣介質本身的化學變化(如絕緣油受熱與氧化,產生有機酸和蠟狀物等)。介質損耗的微觀本質是電介質在交變電壓作用下將產生兩種損耗,一種是電導引起的損耗,另一種是由極性電介質中偶極子的周期性轉向極化和夾層介質界面極化引起的極化損耗。在直流電壓作用下,由于介質中沒有周期性轉向極化過程存在,因此當外加電壓低于產生局部放電的電壓時,介質中只有由電導引起的損耗,不需要引入介質損耗的概念[2]。

三、供電設備狀態故障的檢修措施

1.加強巡視檢查

(1)正常巡視。或者說定期巡視,即對線路本體及沿線情況的巡視和檢查。單人巡視時,禁止攀登桿塔,大風巡視時應沿著線路上風側行走。一般為每條線路每月巡視一次。其目的在于隨時掌握線路各部件運行狀況及沿線情況。在偏僻山區和夜間巡視及暑天、大雪天必要時由兩人一組進行。

(2)夜間巡視。是為了檢查導線連接器的發熱或絕緣子污穢放電情況,巡視人員要隨身攜帶照明、通信工具。高壓供電設備的預試是絕緣監督的主要項目之一,也是設備檢修的重要依據。各電力企業按照預試規定的項目和周期,有計劃地進行電氣試驗、絕緣油化驗、六氟化硫氣體檢測,對絕緣狀況異常的設備進行及時處理。

(3)特殊巡視。為了查明線路發生故障接地、跳閘的原因,找出故障點并查明故障情況稱作故障巡視;事故巡視應始終認為線路帶電,當發現導線斷落地面或懸吊空中,應設法防止行人靠近斷線地點8m以內,并迅速報告上級領導,等候處理。為了補充地面巡視的不足,采取登桿塔檢查部件故障情況稱為登桿塔巡視;下大霧天為了發現、掌握絕緣子污穢放電情況而進行的巡視等,通稱為特殊巡視[3]。

2.設備測試

屬于間接帶電作業,應按周期安排進行.必須簽發第二種工作票。風力超過5級時不宜進行作業。

(1)帶電測試絕緣子。采用火花間隙檢測器檢測絕緣子時,首先對檢測器進行檢查調試(火花間隙距離是否合適),保證操作靈活、準確。每組至少2人,必須設專人監護。檢測35kV及以上電壓等級的絕緣子串時,當發現同一串的零值絕緣子片數達到規定,應立即停止測試。應在干燥天氣進行。

(2)帶電測試導線連接器。在絕緣操作桿上綁扎蠟燭檢測導線連接器工作,每組至少2人,必須設專人監護。當蠟燭觸及導線連接器時,若蠟燭融化,則該連接器過熱(不合格)[4]。

結論

總之,送電運行專業是電力系統專門負責35-500kV架空輸電線路正常供電,并按時進行正常巡視、檢查和維護供電設備的工作。根據巡視檢查發現的問題(設備缺陷)、季節特點,制定檢修計劃,并在春檢或秋檢中消除設備缺陷,完成檢修任務,保證設備健康運行。

參考文獻:

[1]張立鑫. 對供電設備狀態檢修問題的探究[J]. 中國新技術新產品,2013,04:148.

[2]趙春山. 變電站取消逆變電源供電設備的可行性分析[J]. 科技創新導報,2013,02:75.

第8篇

>> 醫療電氣設備的供電及安全保護設計 手持醫療設備供電 淺析醫院設備供電方案設計 全新安全設備完善網絡安全方案 淺談供電類相關專業高壓設備實訓室建設的必要性和建設方案 基于ATP系統的閉環可監測供電設備方案設計 淺析提高供電質量對醫院高精尖醫療設備影響 用于實現醫療設備微型化的傳感器解決方案 針對心臟醫療設備市場開發高性價比的完整解決方案 全新的廣域WLAN解決方案 淺談井下供電方案及設備選型 “GESS一體劃”供電系統“節能減排”全新解決方案 大型醫療設備的維修 淺談醫療設備的管理 論10kV供電條件下大型運輸設備偶合器啟動方案的應用特點及與變頻、CST啟動方案的比較 提高牽引供電設備供電可靠性的研究 淺議FTTB設備的反向供電技術 供電設備檢修的研究和探索 雷擊對牽引供電設備的危害 USB設備供電不足導致的故障 常見問題解答 當前所在位置:

關鍵詞:醫療;供電;固態電池

DOI: 10.3969/j.issn.1005-5517.2014.1.003

小型醫療傳感器和手術器械正在迅速地變得智能化,因此他們必須帶有供電解決方案―經常使用到小型可充電電池。集成化電池必須具有幾個關鍵屬性,以確保安全的操作和保護病人的健康。新型的固態電池已經面世,它們采用標準的半導體制造工藝和封裝技術特制而成。

為了滿足新型醫療傳感器和智能儀器的要求,必須考慮幾個因素:

必須提供創新的電池封裝和連接選項;

集成化電池必須完全沒有細胞毒性;

電池必須不受高溫滅菌操作的影響;

可使用包括能量采集等多種電池充電方法;

尺寸:醫療傳感技術正變成毫米級。

創新的電池封裝和連接能力

固態電池與醫療電子設備中可看到的集成電路一樣,有相同的處理和片芯(die)連接的機制。這使得固態電池可以理想地與其他集成電路封裝在一起,以創建先進的系統級封裝(SIP)器件。圖1所示即為在一個IC堆疊中使用一種固態電池連線邦定附著的實例。

可充電的固態電池處在第二層,可看到被邦定到Vout 和 GND觸片的連線。這個器件堆疊是本文稍后將描述的眼內壓力傳感器所用的真實的實現方式。固態電池也可以采用標準的塑料DFN封裝方式提供,以編帶和卷盤方式發貨,以便用表面貼裝和回流焊簡單、方便地安裝在印刷電路板上。

使用100%無細胞毒性的固態電池

確保醫療產品的安全性是絕對至關重要的,過去將傳統電池產品集成進產品中一直是一個問題。在許多醫療應用中,固態電池不是應用在體外就是應用于體內。最近,可充電固態電池已經成功通過了針對體外和體內生物相容性的可行性研究的生物安全測試。在這些程序中,裸片芯電池被壓碎并被放入鹽溶液,并在不同的測試條件下進行了測試。

體外電池的生物相容性測試

固態電池的生物相容性使用以下的體外測試方法完成了評估:細胞毒性:中性洗出液法(MEM) - 1 x CMEM細胞生長介質提取;細胞毒性:瓊脂擴散- 固體樣品。

在這些測試中,在采用了中性洗出液法和瓊脂擴散法這兩種可行性篩選程序時,經伽馬射線消毒的Cymbet CBC005-BDC 5μA-hr EnerChip固態電池已被證實無細胞毒性(0%細胞溶菌作用)。在這些非常敏感的體外細胞培養測定沒有任何不利的生物反應,是生物相容性測試結果的象征(雖然不是一個保證),這也是所建議完成的其他生物相容性體外和體內測試,如EN ISO 10993 - 1:2009醫療設備生物評價的第1部分:一個風險管理流程中的評估和測試,以及美國食品和藥物管理局(FDA)藍皮書備忘錄第G95-1準則(1995年)等中建議,因此是完成這些特別而非常敏感的測試的另一個絕佳原因。

體內0% 毒性測試結果

用以檢測一款固態電池本身的生物安全性的最嚴格的方法之一,就是將粉碎的裸片芯注入體內測試設置。粉碎的電池再現了一個由EnerChip供電的植入式醫療設備出現災難性破損時的情況。在這種損傷性場景中,固態電池的材料將直接暴露在體內設置中。結果顯示對暴露的組織沒有有害的組織學影響。

滿足額外的電池標準和規范

此外,目前還有許多全球環境和安全標準及準則來規范電池。固態電池是理想的解決方案,因為他們符合:RoHS、中國RoHS、REACH、CE標志、UL實驗室、JEDEC的IC封裝標準、IEC、NEMA/ANSI、聯合國空中安全條例,WEEE指令、電池指令、MSDS和OSHA信息,用盡產品處理指令和生物相容性標準。

應用于醫療設備和食品滅菌

像在醫療設備和食品滅菌的高壓滅菌器中所能達到的處理溫度,通常都不適合包含電池的設備。在圖2所示的這樣的滅菌設備中,溫度達到137℃是很常見的,這對于含有揮發性溶劑和其他添加劑的常規電池可能是災難性的。然而,現如今已有許多智能醫療設備和儀器采用了集成電池,而且必須經過消毒設備和流程來處理。這些設備包括帶有嵌入式RFID標簽的外科手術工具、植入式傳感器、以及設備中用以支持其具有更精確的溫度控制并對內容物進行消毒的溫度傳感器。此外,這樣的傳感器和 RFID標簽被嚴格密封來與環境進行隔離常常是必要的,以防止水分進入到設備或防止從設備脫氣到環境,如一個高壓滅菌器,或者又如一個人體植入式傳感器。為確保一臺設備是密閉的,使用諸如Cymbet 的EnerChip固態電池這樣的密封電池是非常有益的。

空間受限的醫療設備需要一種小型供電電源,它只占用很少的體積并不需要外部組件(支架或插座)來保持一個堅固的連接,并將不會在惡劣的醫療環境中破開、斷裂或被腐蝕。實際上,除了固態電池,還沒有其他電能存儲器件可滿足這些要求。固態電池能以裸片芯形態用焊料焊接或連接線邦定來使用,或采用低剖面的表面安裝封裝(有或無集成電池管理)在一起,并且可以方便地充電使用,例如采用電感近場充電。同樣重要的是,固態電池能耐受高壓滅菌器和類似設備中的高溫。

毫米級的眼壓傳感器

圖3所示的是一個被用來監控青光眼患者的眼睛健康的小型化毫米級眼內壓力傳感器的實例。它將數種新概念結合在一起,以實現一種微型化的、使用環境能量采集自主供電的智能化傳感器。

能量采集技術被用于諸如太陽能電池板集群和風力集群等大型應用,但也可以用在極微小的設備。在這個毫米級的例子中,光能被轉化為電能,儲存在可充電固態電池中并傳送給傳感器系統。沒有需要維護和更換的傳統電池,且設備可以放在任何地方。

使用能量采集為眼內壓力傳感器供電

圖3照片中的眼內壓力傳感器可用原理圖的方式在圖4中描述出來。該設備是一個四層堆疊,封裝在一個生物兼容的玻璃外殼內。第一層是MEMS壓力傳感器,第二層是一個1μAh可充電Cymbet EnerChip固態電池。一個帶有內存、電源管理和傳感器A / D轉換器的處理器位于EnerChip之上作為第三層。最上面一層是太陽能電池和無線收發器。所有的各層采用提供電力連接的連線邦定在一起。

使用固態電池的創新型新醫療設備

為了給下一代微型智能醫療傳感器和儀器供電,固態電池是正確的選擇。這些可充電電池滿足了將成功的新產品推向市場所需求的安全性、體積大小、集成化和連接性等功能。此外,所有使其適用于醫療設備的屬性都可以在許多其他類型的小型電子產品中得到發揮,例如小型化的物聯網環境傳感器。

參考文獻:

第9篇

[關鍵詞]鳥害的防治;電氣化鐵路;牽引供電設備

中圖分類號:TD327.3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)08-0342-01

1.引言

在電氣化鐵路建設高速發展的今天,鳥類的活動越來越多的對鐵路牽引供電設備造成了的影響。每年2到6月份,鳥類在供電設備上搭窩筑巢的數量極劇增加,由于鳥窩距離帶電設備較近,風雨過后不穩固的鳥窩可能散落、掉落在帶電設備上,造成供電設備接地跳閘、燒壞線路,因此形成了非常嚴重的供電隱患,拆除鳥窩就成了接觸網班組重要的日常工作。2015年1至4月份,北京供電段北京供電車間管內各班組累計處理鳥窩235次,出動人數756人次,同時加強巡視檢查力度,消除了危及供電設備安全的隱患。

2.鳥害形成的規律特點

2.1地貌特征

鐵路沿線鳥害具有兩類明顯的地形地貌特征。第一類鳥害較多的處所周圍環境一般有小村莊、靠近排水溝渠、僻靜開闊的莊稼地,例如:順義供電工區管內各站及區間,由于鐵路兩側有大量莊稼地和水渠,每日大約處理20余個鳥窩;雙橋、通州、黃土店供電工區各區間靠近城鄉結合部,有小村莊、木材廠及京通運河等,每日處理10余個鳥窩。第二類是鋼結構支柱較多的站場,為鳥類的筑巢提供了條件,例如:北京南站、雙橋站、通州站等,每日處理10余個鳥窩。

2.2時間規律

每年的2月份至6月份是鳥害發生的主要月份。從筑巢時間來看,一般是在當天下午至第二天早上。往往是工區前一天處理,第二天鳥又搭建了新的鳥窩。結合歷年管內線路因鳥害引發設備跳閘等故障情況分析來看一般為夜間至次日凌晨。

2.3搭建設備類型

春季鳥類開始在輸電線路桿塔上筑巢產卵、孵化。經實地觀察,多是喜鵲、烏鴉、蒼鷹等鳥類。用樹枝造成的鳥窩,在干燥的天氣里雖未造成事故,但遇陰雨天氣,桿塔上的鳥巢被風吹散掉落在帶電導線或懸瓶上,樹枝接觸導線(或靠近導線)將發生短路接地事故。根據統計不難看出,鳥類一般喜歡在鋼結構支柱、站場軟橫跨支柱、硬橫梁、隔離開關、回流線肩架等,能夠提供穩定支點的處所筑巢。

3.鳥害對牽引供電設備危害原因剖析

3.1搭建結構上

鳥類在喜歡在具有穩定結構的牽引供電設備上方筑巢,當遇有大風或陰雨天氣時,鳥窩被吹散掉落或接近導線時將發生接地跳閘,嚴重時會將導線燒段,造成弓網事故。鳥兒飛行時口叼樹枝、鐵絲、柴草等物飛行,鐵絲、雜草等物落在桿塔、懸垂絕緣子上時或穿越靠近桿塔構件與導線絕緣間隙時,會造成線路故障;體型較大的鳥類或鳥類爭斗時飛行在導線間可能造成相間短路或單相接地故障。

3.2污物對絕緣的影響上

以站場硬橫梁為例,由于排糞會使絕緣子污染,在空氣潮濕、大霧時易發生閃絡事故。經分析有以下三點原因:第一,鳥糞是一種導電混合液體,含水量和電解質較高,在帶電導體之間造成閃絡;第二,糞便污染了直線懸垂絕緣子串,若積糞太多,會使絕緣子發生污閃事故;第三,當鳥類處在絕緣子串的正上方拉稀屎時,長長的稀屎會沿著瓷裙表面下滑,使絕緣子串上形成一條稀屎短路帶,造成絕緣子傘裙短接而使爬距減小,當稀屎短路4片以上絕緣子串時,引發絕緣子閃絡,造成跳閘。

4.當前普遍采用的鳥害防治方法及效果

目前設備驅鳥主要采用設備驅鳥和人工驅鳥兩種。設備驅鳥通過采用風力色光驅鳥器、粘膠型驅鳥劑等措施,人工驅鳥則利用接觸網工加強巡視,利用聲音驚嚇鳥類,及時拆除鳥窩等方法。

4.1風力色光驅鳥器

2、安裝前先檢查各配件是否完好齊備,然后將風葉總成套件套入固定支撐桿頂部,再將風葉總成套件壓緊帽安裝緊固,組裝完畢后,用手左右撥動扇葉時應保持旋轉順暢。

3、將底部固定夾U型開口部位卡在金屬橫梁上,用扭力扳手緊固固定夾下面的螺栓,直至螺栓桿上端頂緊金屬橫梁,再將螺栓上的防松備母旋緊以防止松脫,可用手檢查是否牢固即可。

4.2粘膠型驅鳥劑

粘膠劑是一種安全,無毒,無害,具有可降解性的粘性趨避劑。

使用方法如下:

1、直接涂抹于設施表面時,需清理支柱表面或建筑物表面的灰塵和雜物及鳥類糞便。

2、涂施表面要保持干燥、清潔,對潮濕有水的表面,應先擦除水,待其干燥后涂抹。

3、用玻璃膠槍擠出膠體,涂抹于需要防護的區域。

4、需防護表面寬度小于10cm時,在距離外沿部3cm涂成一條直線即可。如圖:

5、需防護表面較寬時,可采用Z字形涂抹方法。如圖:

或者多條S行線涂抹。如圖:

6、涂抹膠體寬度約1cm,厚度約0.5cm,在鳥害比較嚴重的區域適當增加涂抹密度和膠體厚度,以達到更好的驅趕效果。

5.鳥害防治的建議

經過長期的觀察和總結,我們提出在現有的驅鳥基礎上通過對設備結構分析對危及設備安全的處所進行防治,對不影響設備和行車安全的不拆除或進行統一拆除。

5.1防治

對在接觸網帶電設備上方及臨近接觸網帶電設備處所搭建的鳥窩進行重點防治,通過使用現有驅鳥設備或者加裝鐵絲網等其他驅鳥設備,消除鳥類筑巢的穩定結構,消除鳥類筑巢和棲息的隱患;加強設備巡視密度,發現鳥窩及時進行人工拆除。

5.2疏導

對于搭建在不影響供電安全處所的鳥窩,例如:節點4、低于帶電設備的處所等不影響設備正常運行的,我們不建議花大量人力、物力、財力進行拆除,而是在鳥類繁殖期過后進統一拆除。同時建議在線路外側搭建人工鳥巢,疏導鳥類,對鳥類筑巢進行分流。

要想做好電氣化鐵路牽引供電設備輸電線路的維護工作,提高接觸網線路的可靠性,我們必須對鳥害事故做好有效的防范措施,依據鳥類活動規律制訂可行的驅除鳥害計劃,清理線路桿塔、支柱上具有威脅性的鳥窩,消除鳥窩對線路安全運行造成的隱患,減少線路因鳥類活動引起的故障次數,確保供電線路的安全穩定運行。同時,我們也要做到只防鳥害而不殺、不傷鳥,保護鳥類,愛護我們的生態環境。當然,要想做好這一系列的工作,更需要得到路內職工和路外群眾的理解與支持,需要廣大群眾的參與,協助我們共同做好電氣化鐵路牽引供電設備的維護工作,構造堅強的供電網絡,為我們的生產、生活提供更大的便利與保障,確保鐵路運行的安全。

6.結論

總之,對于影響鐵路牽引供電設備的鳥害,應該從研究鳥的種群分布、生活習性及規律,根據當地氣象及鳥類活動的規律有意識地去引導鳥類適應新的環境,這樣才能使得鳥類有了新的棲息地而不去危害線路。不能一味的采取暴力拆除的辦法,治標不治本。同時在防治鳥害過程中也要注意地區不同、情況不同,對影響供電設備安全的處所重點防范,結合行之有效的防鳥害經驗,科學防范才能最終取得理想效果。同時,隨著鳥類適應能力的增強,各種防鳥害措施需不斷更新使用,才能收到好的效果,人類和鳥類才能和諧共處。

參考文獻

[1]《鳥類對接觸網運行的影響及預防》;張占勝、席春堂、李學山、張金勝;科技情報開發與經濟;2006年 第24期

第10篇

【關鍵詞】化工企業;電氣設備;供電系統;運行維護

化工企業生產中,電氣設備主要是為產品提供穩定高效的生產條件,而供電系統則是電氣設備運行的基礎,只有電氣設備與供電系統的正常運行,才能保證化工企業生產效益的逐漸提升。

1化工企業電氣設備與供電系統運行及維護原則

為了保證電氣設備與供電系統的穩定,需要定期與不定的檢查維護。在運行維護工作中,要求相關人員始終堅持科技創新、經濟性以及技術性三項基本原則。

1.1科技創新原則

隨著社會經濟的快速發展,創新已經成為各大企業快速發展的重要依托[1]。因此,在化工企業電氣設備與供電系統的運行維護工作中,也要求相關的運行及維護管理人員不斷引進先進的技術與創新理念,通過技術創新,使電氣設備與供電系統的逐漸朝著更加專業化的方向發展,從而實現化工企業穩定、可持續發展。

1.2經濟性原則

在日常運行維護過程中,要求相關工作人員始終堅持經濟性原則,通過合理技術的應用以及管理理念來促進電氣設備與供電系統節能高效。需要注意的是,經濟性原則應始終建立在保證電氣設備與供電系統安全、穩定運行的基礎上。

1.3技術性原則

電氣設備與供電系統的運行維護工作應實現檢修與設計、使用與維護相結合。此外,在運行維護過程中,應遵循設備與系統的客觀運行規律,通過對電氣設備與供電系統運行狀態的評估,得出安全性、狀態以及運行風險等結果,從而有針對性的進行治理,提高電氣設備與供電系統的使用壽命。

2化工企業電氣設備與供電系統運行策略

機器的正常運行需要電力保證,電氣設備高質量運行與供電系統的有效保障直觀重要。因此,我們作為設備和供電穩定保障人員,要確保電氣設備與供電系統運行的正常工作。

2.1選擇合適的參數并進行監控

化工企業生產中,電氣設備以及供電系統的運行參數是恒定的,因為合理的參數既能夠保證產品生產的順利進行,還能有效降低電氣設備與供電系統運行過程出現的故障數量[2]。參數的選擇應根據生產需求進行合理設計,防止參數偏高或偏低帶來的設備使用壽命下降的情況。此外,在電氣設備與供電系統運行過程中,還應做到實時的監控,通過對各種儀表以及控制裝置的檢測,評估設備的運行情況,如果設備存在異常運行的情況,應及時進行處理與調整。

2.2做好電氣設備與供電系統的巡視與檢查工作

化工企業生產過程中,需要進行必要的巡視工作,因為現有的監控系統并非全面覆蓋生產的各個區域,化工企業特殊產品的生產,監控裝置往往只能遠距離監控,不能靠近設備,這樣一旦設備出現異常情況,監控系統也不能在第一時間發現。此外,電氣設備內部的油位、開關設備以及節各個接點的溫度情況一些指示儀表無法顯示。此時,進行巡視與檢查能夠彌補監控上的缺陷,巡視與檢查的路線以及檢查內容應合理設計,在巡視與檢查完成后,要求相關工作人員做好檢查記錄,以為后續設備故障的處理及維修提供有利依據。

2.3做到設備故障的及時處理

化工企業生產工程中,受工作人員個人操作失誤、檢修不當以及外力等因素的影響,電氣設備與供電系統會出現一些故障問題,如果不對故障進行及時的維修,故障往往會在逐漸蔓延并產生更大的破壞,造成巨大經濟損失[3]。因此,對于電氣設備或者供電系統運行過程中出現的故障,應該迅速進行故障的處理,將安全隱患消滅在萌芽階段。通常情況下,當前化工企業中所配備的電氣設備以及供電系統都安裝了繼電保護裝置,故障發生會使得中央報警系統發出報警信號,通過相關維護工作人員的及時分析,能夠快速找出故障發生原因,從而使電氣設備與供電系統以最快的速度恢復運行,保證化工生產的正常進行。

3化工企業電氣設備與供電系統維護策略

為了延長電氣設備與供電系統的使用壽命,減少運行過程中各種故障的發生幾率,要求化工企業做好電氣設備與供電系統的維護與保養工作。

3.1斷提高維護檢修專業化水平

隨著各種生產設備與自動化設備在化工企業中的應用,在設備的維護上,往往牽扯復雜的技術,并且不同的設備在檢修工藝上也有很大的差別以及很高的要求。因此為了提高設備的使用壽命,保證化工生產的順利進行,要求化工企業做好以下幾方面的工作:第一,在企業內部應建立專業化的設備檢修部門或者可以將設備檢修工作外包給專業檢修單位,總之檢修工作圍繞設備性能保護為中心。第二,要確保設備檢修的正確性,減少盲目檢修情況的發生,合理安排檢修各個環節。第三,為了提高檢修效率,應制定詳細的檢修計劃,對設備進行全面檢測,以避免多次斷電的情況。

3.2做好安全管理工作

化工企業屬于高危生產行業,因此安全管理應始終貫穿到化工運行與維護各個環節中,因此在化工企業開展電氣設備與供電系統維護與檢修,需要先向企業調度管理部門提出申請,然后由調度部門對企業內部的電氣設備與供電系統運行狀況進行批復,檢查現場的安全防護工作,待一些工作無誤后方可展開相應的維護與檢修工作。檢修工作完成后,為保障人員安全,應確保所有檢修人員全部撤離以及維修線路完全拆除后方可將電源打開。

3.3保證維護檢修的及時性

化工電氣設備以及供電系統在運行過程中出現一些故障情況會造成化工生產停滯,一些大型故障甚至會給化工生產企業及工作人員到來巨大的安全威脅。因此,在實際維護檢修中,應確保維護的及時性,避免故障長時間不進行維修導致故障問題蔓延的情況。此外,為了提高維護檢修質量,還應加強維護檢修的全面性,確保化工企業每一個電氣設備以及每一處供電系統都能夠得到及時有效的維護,避免因漏檢出現的安全隱患的現象。另外,防范未然,在供電保障工作中提前謀劃也非常重要。在實際工作中,我們要將有關設備使用和用電注意提示提醒到位,并及時將安全隱患排查并上報,確保做好做實工作。

總之,電氣設備與供電系統的正常運行是化工企業可持續發展的基礎,鑒于此,要求企業應做好相關的運行管理以及維護檢修工作,通過不斷創新運行維護管理理念、實施經濟性管理以及進行技術性維護檢修,使電氣設備與供電系統各種故障問題得以解決,從而為化工企業的穩定生產提供保障。

作者:王曉蘇 張大偉 靖伯龍 單位:江蘇井神鹽化股份有限公司淮安堿廠

參考文獻:

[1]張生賢.水電站電氣設備運行維護探討[J].民營科技,2014(11):38.

第11篇

關鍵詞:UPS 不間斷電源 整流 逆變 蓄電池

中圖分類號: TV 文獻標識碼: A

Abstract: UPS Uninterruptable Power Supplyis anUninterruptable Power Supplyequipment. Itincludeof host,batteriesandotherequipments.It widelyusedcontroller system andeinformatiaosysteminIron,Steeling,ronlling making. Itplays animportantroleto ensurenthe stableopereatiaoof the syetem.

Keywords: UPS Uninterruptable Power System Rectification Contravariant Storage battery

1、前言

UPS不間斷電源是一種具有穩壓、穩頻、凈化和無間斷地向重要設備提供連續電能的工業交流電源系統,廣泛應用于宣鋼燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼、動力能源等工藝的基礎控制系統中,同時也是公司ERP、產銷、能源管理等信息化系統設備供電的重要保證,在供電電源出現電網電源斷電、電壓浪涌、瞬態尖峰、頻率漂移及諧波干擾等原因時,UPS不間斷電源可實現不間斷供電,避免設備故障和數據丟失,在宣鋼的生產經營及管理中發揮著不可替代的作用。

2、系統組成及工作原理

2.1、系統組成

UPS系統是由UPS主機、蓄電池組、市電(發電機)、后臺監控或網絡監控軟/硬件等單元共同組成的。其中UPS主機主要包括由整流模塊(REC)和逆變模塊(INV)組成的AC-DC-AC變換主回路、由反向并聯的可控硅組成的旁路靜態開關、維修旁路空開、輸出隔離變壓器和逆變靜態開關、蓄電池組以及輸入/輸出空開等。

2.2、工作原理

當市電正常時,輸入電壓經空氣斷路器、熔斷器,經自耦變壓器降壓,進入整流濾波電路,將交流電變換為穩定的直流電源,一路向逆變器提供電壓,另一路送入給充電器為蓄電池組充電。逆變器采通過SVPWM 調制IGBT 功率開關器件,把直流母線電源變換成交流電。輸出經過靜態開關、快速熔斷器、空氣斷路器等功能單元到負載。當市電出現停電情況時,蓄電池組通過該側的靜態開關實現無擾動切換,由蓄電池組經過逆變器轉換成交流電為負載提供動力能源。

2.3、分類

UPS不間斷電源的種類很多,按照不同的分類標準,可以有多種分類方法。按容量大小可以分為小功率(容量小于5KVA)、中小功率(容量6KVA和20KVA之間)、中大功率((容量20KVA和100KVA之間)、大功率(容量大于100KVA );按照工作原理分為后備式、互動式、在線式UPS;按供電體系分為單相輸入單相輸出、三相輸入單相輸出和三相輸入三相輸出;按輸出有無工頻變壓器分為高頻UPS和工頻UPS。在宣鋼生產中,常用的不間斷電源為在線式不間斷電源,根據負荷的大小,選擇不同功率的不間斷電源。

2.4、工作模式

UPS工作模式主要有正常工作模式、電池工作模式、旁路工作模式。

2.4.1、正常工作模式:在主路市電正常時,UPS 一方面通過整流器、逆變器給負載提供交流電源;另一方面通過整流器為電池充電,將能量儲存在電池中。

2.4.2、電池工作模式:當主路市電異常時,系統自動無間斷地切換到電池工作模式,由電池通過逆變器輸出,交流電向負載供電。市電恢復后系統自動無間斷地恢復到正常工作模式。

2.4.3、旁路工作模式:旁路工作方式有兩種,一種能自動恢復到正常工作模式;另一種需人工干預才能回到正常工作模式。在逆變器過載延時時間到、逆變器受大負載沖擊等情況下,系統自動無間斷切換到靜態旁路電源向負載供電。過載消除后,系統自動恢復正常供電方式。

當用戶關機或主路市電異常且電池儲能耗盡,或發生嚴重故障等情況下,逆變器關閉,系統會切換并停留在旁路工作模式。

3、UPS供電方案選擇

在宣鋼各工藝生產控制過程及信息化系統中,供電電源發生停電、電網電壓波動,將導致控制系統、服務器等核心設備出現非正常停機,系統軟件、控制數據出現丟失,甚至會出現設備損壞現象,UPS不間斷電源為負載提供安全穩定供電電源,重要的負載一般選用UPS不間斷電源,而根據負載的重要程度、負載的分布等方面確定不同的供電方案 。

3.1、采用集中式還是分布式供電

不間斷電源分布式供電方案電源設備容量相對較小、安裝方便,接線數量少、簡單、UPS設備出現故障影響范圍小,但設備數量相對較多,維護量大,如果選擇斷電情況下蓄電池供電時間長的方案,會導致價格明顯升高;集中式供電設備功能齊全,穩壓、穩頻及抗高頻諧波干擾的能力也較強,平均故障率較低,但相對供電線路長,同時一旦設備出現故障,停電范圍會較大,影響面較廣。在生產中,一般控制工藝設備比較獨立控制系統或位于同一控制室的控制系統選擇集中式供電。

3.2、市電供電方式采用雙路供電還是單路供電

采用雙路供電,可大大地提高供電系統的可靠性,一般情況下,當系統供電條件具備雙路供電,并雙路供電取自不同的高壓電源,則選擇雙路供電。針對只能提供單路供電的情況,可設計柴油發電機作為備用電源,同時在UPS輸入前增加雙路電源自動切換裝置,可減少供電電源斷路引發的設備故障;在連續性生產過程中,供電方式一般采用雙路供電。

3.3、采用單臺還是多臺并機

在特別重要的場合,不允許設備停電,需考慮兩臺UPS不間斷電源并機工作模式。采用并機工作模式時,UPS 之間自動均分負載,如果其中一臺UPS 出現故障,該臺UPS 自動退出運行,另一臺UPS 電源承擔100%負載。在焦化的凈化工序生產中,二凈化工藝設備負責回收5#、6#焦爐產生的荒煤氣,兩座焦爐一般不同時停產,這就要求二凈化工藝設備控制系統連續工作,一方面防止焦爐產生的荒煤氣放散,同時確保焦爐煤氣的供應,根據該工藝設備控制要求,供電方式采用不間斷電源并機工作的方式,以提高系統供電的可靠性。

4、UPS在使用中應注意的方面

4.1、UPS不間斷電源供電電壓:UPS不間斷電源對市電及旁路的供電電源的輸入電壓有不同要求,UPS的輸入電壓允許的范圍較寬,一般為額定值的-20%~+10%,在工廠供電中,由于負荷變化較大,經常存在供電電壓波動較大,有些會出現供電電源三相不平衡現象;不間斷電源為保護自身設備安全,會出現不工作的情況;若設備為重要的負荷,需要在不間斷電源的輸入側增加穩壓電源。

4.2、UPS不間斷電源監控功能:不間斷電源通常具有監控功能,可在本地通過監控模塊及時監控輸入、輸出電壓、電流及電源設備的運行、報警狀態;同時利用RS485接口實現與計算機的通訊,通過遠程計算機完成對多臺分布式不間斷電源進行監控管理,及時掌握設備的運行及報警信息。

4.3、 UPS不間斷電源蓄電池的日常維護:蓄電池是不間斷電源的重要組成部分,在供電電源停電時,蓄電池日常維護情況在很大程度上影響電池的續航時間;蓄電池一般采用閥控式生產常會對蓄電池的放電深度有要求以保證蓄電池的性能。不間斷電源主機通常會設計對蓄電池進行定期放電功能,但通常放電時間較短,不能滿足要求。在不間斷電源使用中,應利用工藝設備的檢修時間及時對蓄電池進行放電,并測量放電電流和每一塊蓄電池的電壓,通過對蓄電池放電,可及時了解蓄電池的工作狀態,并同時該不間斷電源的續航時間。

4.4、不間斷電源故障的處理:當不間斷電源出現故障時,應充分利用不間斷電源監控模塊的報警信息分清是負載還是UPS電源系統的原因;是電源主機還是電池組的故障。引起不間斷電源主機報警、故障主要有以下幾方面:①、供電電源電壓超出范圍,致使不間斷電源保護不工作;②、供電電源存在高頻諧波干擾,損壞不間斷電源輸入側的EMI電磁干擾濾波模塊;③、不間斷電源輸入、輸出側的電壓、電流檢測元件損壞;④、不間斷電源的整流、逆變模塊故障,發生上述故障,主機將發出故障報警提示,并將供電電源切換至旁路工作模式。

第12篇

【關鍵詞】建筑;電氣消防設備

前言

在經濟發展和人民生活水平不斷提高的過程中,人們對于生活舒適度的要求也越來越高,空調、冰箱、電暖氣等各類用電設備使用量逐步增加,造成用電量的加速上升,與此同時也造成了火災隱患不斷增多。火災一旦發生不僅會對人民生命財產造成一定損失,還有可能產生政治影響。近些年,我國發生的額火災中因為電氣原因造成的火災比例越來越大。所以在這種情況下,我們一定要注意建筑中消防設施的安全使用,確保消防設備供電的可靠性和安全性。

1、建筑電氣的發展現狀

大型建筑具有規模大、空間范圍廣、能源消耗量大等特點,這就和原來的建筑規模中的一些供電系統、通風系統以及中央空調系統、消防系統等方面有著很大的不同,在控制系統和線路設計等方面給設計單位帶來了許多新的問題。綠色和環保成了現在社會的主流思想,國家和地方政府都對節能減排方面提出了具體的要求,建筑行業為了響應國家的號召,也在建筑電氣方面不斷進行創新,到目前已經實現了節能控制和一體化控制兩項技術的突破,在國內外同行業領域中處于領先地位。

計算機和網絡技術的出現,也為建筑電氣設備帶來了很大的便利,運用互聯網技術可以實現建筑內部設備和環境信息的采集、傳輸以及處理工作,將這些程序組成一個統一體。尤其是對于建筑中的消防安全的控制帶來了很大的便利,這也是現在建筑電氣發展的潮流和方向。

2、建筑電氣消防系統的組成

現在建筑電氣的設計中面臨的一項很大的任務就是建筑電氣的防火設計技術,這是一項復雜而重要的工作。在建筑工程中,將電氣設計和消防思想結合在一起成為了電氣設計工作人員的基本理念。在現在的建筑電氣消防系統設計中一般需要考慮一下幾個方面的內容:第一,火災自動報警系統;第二,消防聯動綜合控制系統;第三,消防設備預防系統。所以在建筑電氣消防系統設計中一定要充分考慮這些具體的內容,保證建筑電氣消防系統的質量。

3、建筑電氣消防設備供電設計相關問題

3.1建筑電氣設計的概念

建筑電氣的設計就是在估算建筑用電量的基礎之上,配合整體設計的相關要求,來合理設計電房和空間電量強弱的分布情況,包括對一些具體因素的設計,例如電壓等級、電源主線與分線分布等,然后進行整體的設計,繪制設計圖紙。此外,還要設計和繪制的還有報建圖、招標圖、施工圖以及竣工圖等圖紙。其中的報建圖是比較容易的,主需要沿著主線的方向,在清楚低壓配電的母線的分段設計要求之后,合理設計變壓器和開關的數量和位置,按照這樣的順序進行每一個樓層的設計就行。但是在具體的施工中要根據施工的具體工程量來決定,對于一些小工程就相對簡單一些。

3.2建筑電氣設計其中存在的問題

建筑電氣專業消防設計最主要的應在消防電源及其配電、消防應急照明、火災自動報警等方面嚴格執行規范,以確保火災狀態下消防設施運行的可靠性。可是,建筑電氣專業消防設計中的常常出現的問題有:客梯電源問題、照明問題、通道上的防火卷簾控制問題、雙電末端自切問題等。現就照明問題與雙電末端自切問題為例來簡要說明:(1)照明問題:在通常設計中,一般將普通照明也一并切除。然而,照明是在緊急情況下保持人心穩定的重要因素。由于應急及誘導照明的照度與普通照明比,相差懸殊,突然切除普通照明,僅靠應急及誘導照明,仍有可能造成人群驚慌與混亂,尤其是人員密集的場所(如商場、影劇院、機場車站等。(2)雙電末端自切問題:一般而言,消防用電設備之電源應專用,且為雙電末端自切。但在實際的工程別是樓層面積大,功能較多的設計層面,消防用電設備往往是數量多,分布廣,單機容量較小。

3.3解決方案

對于電氣消防設備中存在的問題進行解決時,一定要因地制宜,根據建筑規模的大小、建筑類型的不同,確定電氣消防系統形式,比較不同系統形式的優缺點,對各種不同類型建筑單體的電氣消防系統構成內容及設計時我們需把握設計的要點,對設計過程中需注意的設計問題和解決方案進行一些針對性的措施,從不同的環節嚴格管理和檢驗,杜絕問題的發生。

3.3.1提高從業人員的素質。消防產品質量認證、消防設施檢測、消防安全監測等消防技術服務機構和執業人員,應當依法獲得相應的資質、資格;并且要依照法律、行政法規、國家標準、行業標準和執業準則,接受委托提供消防技術服務,并對服務質量負責。

3.3.2工程建設單位申請消防驗收和備案抽查時要提供消防設施、電氣防火技術檢測合格證明文件和施工、工程監理、檢測單位的合法身份證明和資質等級證明文件,只有確保了在采購中設備的安全性和可靠性,才能保證在日后的使用中的安全。

3.3.3加強監督和管理。公安消防監督機構、公安派出所對單位履行法定消防安全職責情況的監督抽查,從不同的角度對于一些已與存在的或者是經常出現問題的地方進行嚴格的檢查,主要包括以下幾個方面:檢查單位建筑消防設施是否定期進行全面檢測,消防設施、器材和消防安全標志是否定期組織檢驗、維修,是否完好有效;檢查電器線路、燃氣管路是否定期維護保養、檢測。

3.3.4電氣消防設備的使用單位要定期對于消防設備進行檢查和維修,保證設備質量的安全性。對于電氣消防設備來說在平時生活中用的次數可能不會太多,大多時間都是作為備用設備。相關使用單位要在規定期限內按照國家和有關行業的標準對于所有設備進行檢查和維護,基本上每年都要進行安全盤查,確保完好有效,檢測記錄應當完整準確,存檔備查。

結語

綜上所述,建筑電氣消防設計的發展越來越快,其中雖然還存在一些問題,不過我們要嚴格執行有關規定,特別是強制性規范;還應根據消防機理及各設備在火災時的運行情況,合理地選擇設備,構成系統,以使各消防設備能準確、及時、安全的運行。

參考文獻