供电设备范文

时间:2023-03-19 10:51:40

导语:如何才能写好一篇供电设备,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

供电设备

篇1

一、状态检修及初步实践

状态检修,即在设备状态评价的基础上,以设备的状态为依据,在对设备状态进行检测分析的基础上,根据设备状态和分析诊断结果安排检修时间和项目,并主动实施的检修方式。状态检修是根据状态监测所提示的检修需求进行检修,也就是对设备状态进行监测,按设备的健康状态来安排检修,这种检修方式解决了多年来在预防性检修中存在检修过剩或检修不足的问题,可以节约大量的维修费用和资源,并提高设备运行的可靠性。

西方发达国家早已实行状态检修,其主要目的是使设备检修科学合理,企业的经济效益最大化。在我国,随着制造工业的发展,再加上科技含量高的免维护设备的引进,使供电设备本身的可靠性得到极大的提高。另外,近年来,供电设备综合自动化投运和大量在线监测装置的开发,给状态检修提供了基础。

二、状态检修的实施思路

状态检修的实施可以简单概括为检测、分析诊断、预测、检修决策、实施、评价六个环节。状态检修的实施是通过评估现有设备的现状,确定工作目标:采用可靠性为中心的分析方法来确定各种设备所应选用的检修方式:根据需要合理配置监测诊断系统,对设备进行监测;建立运行维修工作站,获取各种检修、运行数据,综合分析设备状态,提出检修建议;通过计算机维修管理系统进行处理,根据设备的状态和生产需要,作出检修决策,合理安排检修工作;同时建立一套机制,对检修结果进行评价,以不断改进和完善检修及管理方式。

三、供电设备实现状态检修的策略

1.做好基础管理工作

电力设备状态检修建立在电力设备基础管理工作之上。要注意做好设备原始记录、设备台帐、图纸、技术资料及相关设备的运行、检修、试验数据资料的加工整理工作。因此,实现状态检修首先要做好设备的基础管理工作。

2.掌握设备状态

目前电力企业设备管理工作的形势是多种维修方法并存,设备状况多层次,先进的设备监测与故障诊断技术应用的广度和深度都不够,因此掌握设备状况显得更加重要。

3.加强测试工作

在加强对设备历史状态综合分析基础上,制定符合状态检修策略的测试方案:对少数状态较差的设备,适当增加测试频度;对个别有严重缺陷的设备,必要时可考虑进行跟踪测试;对大多数状态良好的设备,放宽测试周期。

4.大胆应用新技术,完善人工监测

目前许多供电设备已安装投运的在线监测装置性能比较可靠,应积极采用可靠的在线监测装置,对不完善的可利用离线监测来弥补,将在线监测和离线监测有机地结合在一起,准确地掌握设备的真实状态。

5.重视数据分析工作

要实行状态检修,必须要有能描述设备状态的准确数据。状态检修数据管理的基础是数据库,包括设计原始资料、运行维护记录、检修记录、设备状态监测与诊断数据等。

6.加强感官诊断

当前诊断技术正在日益仪表化、智能化,但凭眼观、耳听、鼻闻、手摸的感官诊断,以其简便、直观和群众性的特点,仍可在设备巡检和检修中发挥应有作用,是状态监测的有效补充,应着力普及。

7.把住设备初始状态关

设备的初始状态如何,对其今后的安全运行有着决定性的影响。应加强包括设计、设备选型和安装调试在内的整个前期管理工作。同时,对某些设备由于设计、制造及材质等方面的原因,在运行中暴露出来的“先天性”缺陷,应下决心通过“改造”来消除。

8.正确发挥监测与诊断技术的作用

建立适合企业实际的维修体制,使状态检修作为维修结构中的一部分,以保证设备的状态监测与故障诊断技术的落实和发展,这是把设备的状态监测与故障诊断技术纳入设备管理现代化中不容忽视的重要方面。

四、状态检修的实施和发展

篇2

关键词:医疗电器设备;电气安全

中图分类号:F407文献标识码: A

一、医疗建筑物内的电气正常发挥作用十分重要

科技在不断的进步,医生需要借助电器设备来诊断病人,为了保证病人的安全,必须保证医疗设备的电气安全,对于那些正处于手术中或重症监护状态下的病人,他们在遭受电击危害时缺乏感知本领,而且还存在遭受微电击危害的风险。但是,这些病人常常需要依靠特殊的医疗设备来延续生命,一旦这些设备失电,将给病人带来生命危险,因而一个靠得住的电源是手术室、IUC、CCU等医疗场所中必不可少的电气设备,为此,国际电工委员会(EIC)对医疗场所的电气安全作出了清晰的规范"一!IEC60364一7一710:2001尺度对不同医疗场所的划分该标准710.2.5/6/7条对各种功能的医疗场所进行了清楚的区分,共将其分成三种:

(1)O房间:没有医疗设施的场所。

(2)1房间:不仅有医疗设备,并且可以作用于一定的部位:人体的外部,除了心脏的内部治疗。

(3)2房间:不仅有医疗设备应用,并可以进行心脏的内部治疗!手术室和危及生命的治疗的场所,假使不能保证可以不间断供电,就会出现生命危险的场所,无法保证患者的生命安全。

二、对于不同接地方式的探究

(1)TT方式供电体系

TT方式是指将电气装备的金属外壳直接接地的保护体系,称为保护接地体系,也称TT体系。其中第一个T代表电力系统中性点直接接地;第二个T代表负载暴露的装备不与带电体相接的金属导电部分与大地直接联接,而与体系若接地没有关系。在TT体系中负载的全部的接地法式均称为保护接地,如图2一l所示:

这种供电体系的特征有以下几点:1.1.当电气设备的金属外壳带电的时候,因为有了接地保护,这就可以大大降低触电的危险性。但是,如果不能保证低压断路器能及时跳闸,就会造成漏电设备的外壳对地电压高于安全电压的现象,造成极大的危害。1.2.当漏电电流比较小时,即便有熔断器存在,它也不一定能将熔断器熔断,因此这就需要漏电保护器发挥作用了,困此TT系统难以推行。

(2)TN一C方式供电体系

它的工作零线亦可以作为接零保护线,可以用PEN来表示,如图2一2所示:

图2-2

这种供电体系的特征有以下几点:2.1.由于三相负载不平衡,工作零线上会出现不平衡电流,从而对地有电压,所以与保护线所联接的电气设备金属外壳有一定的电压。2.2.假使工作零线断线,就会出现保护接零的漏电设备外壳带电现象,造成危险。

三、IT系统的系统组成

(1)隔离变压器

根据手术室所做的手术类型不同,所用到的医疗设备的用电容量不同,来估算变压器的容量。医院洁净手术部建筑技术规范中规定,每台变压器的容量不宜小于SKVA。就目前而言,医疗中用的隔离变压器主要是进口产品,其绝缘等级要求较高,变压器初级绕组与次级绕组独立缠绕,避免出现因线圈绝缘层破坏而使其初级线圈与次级线圈相接触的现象。如果出变压器故障,其内置温度传感器,可通过绝缘监视仪对变压器温度进行监视并报警。

(2)绝缘监视仪

在隔离供电TI体系中,在线绝缘监视仪是最主要的装备。如果要实施在线测试,要求的技术非常高,此设备利用先进的自调整脉冲测量技艺,在隔离变压器输出的两线之间,施加微弱的连续脉冲信号,利用恒流源的高阻抗的特征,这对系统的隔离不会造成很大的影响。通过施加已知的脉冲电流信号后测量实验阻抗两端的电压降,假使实验阻抗中已经有电流通过,则加入的脉冲信号必须译成某种形式的编码,这样就可以测定对应的电压降,用这种方法测量得到一条线路对地的阻抗值是与隔离系统与地之间所有阻抗值相等的,如果发生了故障,只要考虑一条线路与地之间的电压,就可以计算出流过的故障电流。因为系统中对应的阻抗包括纯阻性和感抗及分布电容产生的容抗,阻抗在SOHZ频率及其他频率范围的阻抗值是不断变化的,利用此技术可有效消除电网中的分布电容等其他外界因素的干扰,既不影响TI系统的完整性,也不受外界因素的影响,能真实准确地测量TI系统中实际的漏电流数据。采用高速运算处理器进行动态的在线数据处理,实时显示测量数据在smA时报警,并能提供远程外接报警显示功能,直接将在线绝缘监视仪和隔离变压器安装在一起,利用网络通讯技术将主机的测量报警信息也可以传递到若干中端显示观察,避免出现绝缘监视仪与隔离变压器的安装有较长的连线的现象,解决了连线上分布电容对仪器测量的准确度的影响。参照国际标准EIC的规定,在线绝缘监视仪内阻不小于100千欧,测量电压不大于25V,测试电流不大于mlA,IT系统对地绝缘电阻小于50千欧时,有相应显示一个隔离电源系统配一个绝缘监视仪,对该隔离变压器出线端所有回路的绝缘状况进行24小时连续不间断监视并可以发生及时的报警信息。

四、总结

综合病房楼的电气设计涉及的内容非常广泛,对电气设计人员提出了更高的要求,每一项医院建设内容的功能设计,都需要专业的知识和业内专家,没有一个人能够全面而系统地掌握好所有的相关知识,这就离不开人们的合作了。

参考文献

[1]杨成德. 医疗电气设备的供电及安全保护设计[J]. 供用电,2000,05:41-43+49.

[2]王厚余. 医院中的电气安全要求[J]. 建筑电气,1993,04:4-8.

篇3

命预测手段,综合各种设备的状态信息,判断设备的状态,识别故障早期征兆,对故障部位及其严重程度、

故障发展趋势做出判断,并根据分析诊断的结果在设备性能下降到一定程度或故障将要发生前进行维修。

关键字:供电;在线监测;状态检修

Abstract: The state Maintenance based on equipment the actual working conditions, through advanced means of condition monitoring, reliability evaluation tools, as well as the means of life prediction, status information for a variety of devices to determine the status of the device, identify faults early signs, fault location and severity of fault development trend of judgment, and according to the results of analysis and diagnosis in device performance down to a certain extent, or failure will happen before maintenance.Key words: power supply; line monitoring; state of repair

中图分类号:U223文献标识码:A文章编号:

目前我国对供电设备状态的检修,是参照苏联50年代的工作规程,在总结我国实践经验的基础上,逐步形成的计划检修体制。其大小修的项目内容、周期、工期均按电力主管部门颁发的全国统一规定的规程执行。对设备实施事前定期、全面检修,达到使设备功能全面恢复的目的。但在日常工作经验中,通常在两次大修期间,往往都会出现由于设备缺陷引起的故障维修。故障维修是事后的非计划的检修。计划性检修加故障维修的检修策略对保证设备可靠运行起到了积极的作用。但是,随着电力技术的发展,电力设备趋向于高参数、大容量、智能化,现行计划性的检修策略逐渐暴露出“维修不足、维修过剩、盲目维修”等问题,在设备故障维修上的投入也越来越大,因此有必要研究状态检修的工作方法。

一、状态检修及初步实践

状态检修,即在设备状态评价的基础上,以设备的状态为依据,在对设备状态进行实时检测分析的基础上,根据设备状态和分析诊断结果安排检修时间和项目,并主动实施的检修方式。状态检修是根据状态监测所提示的检修需求进行检修,也就是对设备状态进行监测,按设备的健康状态来安排检修,这种检修方式解决了多年来在预防性检修中存在检修过剩或检修不足的问题,可以节约大量的维修费用和资源,并提高设备运行的可靠性。

由于智能化控制的高度发达,西方发达国家的电力设备已实行状态检修,其主要目的是使设备检修科学合理,企业的经济效益最大化。在我国,随着制造工业的发展,再加上科技含量高的免维护设备的引进,使供电设备本身的可靠性得到极大的提高。另外,近年来,供电设备综合自动化系统的投运和大量在线监测装置的开发,给状态检修提供了基础。

二、状态检修的目的

状态检修是企业以安全、可靠性、环境、成本为基础,通过设备状态评价、风险评估,检修决策,达到运行安全可靠,检修成本合理的一种检修策略。

状态检修的实施思路

状态检修的实施可以简单概括为检测、分析诊断、预测、检修决策、实施、评价六个环节。状态检修的实施是通过评估现有设备的现状,确定工作目标:采用可靠性为中心的分析方法来确定各种设备所应选用的检修方式:根据需要合理配置监测诊断系统,对设备进行监测;建立运行维修工作站,获取各种检修、运行数据,综合分析设备状态,提出检修建议;通过计算机维修管理系统进行处理,根据设备的状态和生产需要,作出检修决策,合理安排检修工作;同时建立一套机制,对检修结果进行评价,以不断改进和完善检修及管理方式。

三、供电设备实现状态检修的策略

1.做好基础管理工作

电力设备状态检修建立在电力设备基础管理工作之上。要注意做好设备台帐,包括施工图纸、技术资料、国家规范及相关设备的运行、检修、试验数据资料的加工整理工作。这些资料在设备交工验收时都必须交付到位。

2.掌握设备状态

目前各企业涉及电力设备管理工作的形势是多种维修方法并存,设备状况多层次,先进的设备监测与故障诊断技术应用的广度和深度都不够,因此掌握设备状况显得更加重要。这可以通过电力部门对设备的预防性试验得到相关数据。

3.灵活制定测试工作方案

在加强对设备历史状态综合分析基础上,应制定符合设备特性的灵活的状态检修策略测试方案:对少数状态较差的设备,适当增加测试频度;对个别有严重缺陷的设备,必要时可考虑进行跟踪测试;对大多数状态良好的设备,放宽测试周期。

4.应用新技术,作为人工监测的补充

目前电力监控系统已较为普及,许多供电设备已安装在线监测装置,且性能比较可靠,可通过实际投运的电力监控系统,对不完善的监测点亦可利用离线监测来弥补,将在线监测和离线监测有机地结合在一起,准确地掌握设备的真实状态。

5.重视数据分析工作

要实行状态检修,必须要有能描述设备状态的准确数据。状态检修数据管理的基础是数据库,包括设计原始资料、运行维护记录、检修记录、设备状态监测与诊断数据等。通过数据比对,实现“让数字自己说话”的作用,体现设备的运行状态。

6.加强感官诊断

虽然当前电力设备诊断技术正日益智能化,但凭眼观、耳听、鼻闻、手摸的感官诊断,有着简便、直观的特点,通过强化基层员工的现场巡检能力,仍可在设备巡检和检修中发挥应有作用,是状态监测的有效补充,应继续着力普及。

7.把住设备初始状态关

设备的初始状态如何,对其今后的安全运行有着决定性的影响。因此必须加强包括设计、设备选型和安装调试在内的整个施工期的管理工作。同时,对某些设备在施工阶段遗留下来的先天性缺陷,在运行中暴露出来,则应下决心通过设备改造及时消除。

8.正确发挥监测与诊断技术的作用

建立适合企业实际的维修体制,使状态检修作为维修结构中的一部分,以保证设备的状态监测与故障诊断技术的落实和发展,这是把设备的状态监测与故障诊断技术纳入设备管理现代化中不容忽视的重要方面。

四、状态检修的实施和发展

篇4

关键词:煤矿生产;电气设备;供电系统

0引言

煤炭在我国的能源结构中居于重要地位,随着煤矿产业的发展,我国也越来越重视煤矿的安全生产,特别是煤矿电气设备与供电系统的稳定运行,对于煤矿生产安全性有关键影响。管理人员应该从管理、维护、检测等多个方面着手,对电气设备与供电系统进行全方位监控,切实降低煤矿安全事故发生的概率,保障煤矿生产人员的人身安全。

1煤矿电气设备与供电系统概述

与其他领域的供电系统相似,煤矿生产所用的供电系统同样要求很高的安全性,供电系统出现问题将会导致严重的安全隐患,进而造成难以估量的损失。煤矿是一种相对特殊的产业,因此其供电系统也具备一定的特殊性,主要表现在:(1)煤矿生产对安全性的要求较高,因此供电系统必须24小时不间断工作,并且要按照要求使用双回路电源;(2)供电系统的安全性不仅影响煤矿生产人员的人身安全,还影响着供电设备运行稳定性,煤矿生产耗电量巨大,因此必须采取恰当的措施调整供电质量和供电时间,在确保煤矿安全生产的同时降低运行成本,提高煤矿的综合效益。我国煤矿生产使用较为普遍的电气设备有两类,即一般的电气设备和防爆电气设备[1]。一般电气设备具备一定的防护能力,主要用于确保电力系统运行正常,但是一旦发生如煤矿爆炸等重大安全事故时,此类电气设备的防护作用得不到发挥,因此一般电气设备往往应用在瓦斯浓度较低的矿井中;防爆电气设备主要用于防护电气故障引起的瓦斯爆炸事故,一般用于对安全性要求较高的位置如煤矿采掘工作面等。

2煤矿电气设备与供电系统保护的作用

2.1降低火灾发生的概率

在煤矿生产过程中,生产人员与管理人员都应有足够的安全意识,当发现供电系统或者电气设备可能存在短路问题时,及时报告给维修人员检查维修。煤矿生产环境较为恶劣,电气设备经过长时间运行,导体电阻增大,产生的热量急剧增加,极易导致火灾事故。如果发生短路,火花点燃绝缘材料甚至点燃矿井内的瓦斯气体而导致火灾。由于矿井环境潮湿,即使电气设备涂抹了绝缘油,但是由于吸收大量水分,绝缘能力大大降低,绝缘油可能由于温度升高或者被电火花点燃导致火灾甚至爆炸[2]。为了解决这个问题,检修人员要定期检修供电系统和电气设备,发现可能存在安全隐患时要及时处理,控制好电气设备的运行功率,切忌为了提高生产效率而让电气设备在大功率下长时间运行,降低火灾或者爆炸等安全事故发生的概率。

2.2降低漏电事故发生的概率

矿井环境湿度较大,甚至能够达到95%以上,由于空气中水分较多,发生漏电事故的概率也大大增加。有些矿井使用的是低压电缆,而煤矿开采时经常会有煤矿和岩石落下,可能砸坏电缆而导致漏电事故。对于这个问题,煤矿管理人员应该加强对漏电保护装置的监视,及时发现运行不正常的电路,及时维修确保供电的安全稳定。如果煤矿使用的供电设备是附加直流电源保护设备,管理人员和技术人员还要观察直流电流的变化情况,监测绝缘电阻,及时发现存在漏电故障的线路[3]。在煤矿开采中,漏电问题是较为常见的,为了保证煤矿工作人员的人身安全,煤矿要使用符合生产具体情况的电气设备,同时做好接地保护,安装漏电保护装置。

2.3降低发生过载的概率

煤矿生产所用的设备大部分功率较大,容易发生过载运行的问题,一旦运行电流超出额定电流1.5倍以上,就可能酿成重大安全事故,因此工作人员应该做好过载保护工作。此外,供电系统或者电气设备出现短路现象,瞬间电流可能达到额定电流的几十倍,严重损害配电线路和电气设备,甚至引发火灾和爆炸等安全事故,工作人员要根据实际情况设定短路保护动作时间,适当提高动作值,确保在短时间内能够切断电源。

3煤矿供电设备电气保护应用分析

3.1矿用高压开关柜的电气保护

煤矿变电所和矿井中央泵房都需要使用高压开关柜,高压开关柜主要依靠继电保护装置保障自身运行安全性,继电保护装置利用电磁感应感知电路工作状态,一旦出现短路、过流、短路等问题就会自动进行防护,效果良好,并且结构和操作都比较简单,是目前煤矿应用较为广泛的保护装置。继电保护装置由电压传感器、电流传感器、继电器等装置组成,随着我国科学技术水平的不断提高,继电保护装置使用更加先进的感应器,感应速度更快、灵敏度更高,能够及时对电路问题进行预警,有效提高了电气设备运行的安全性[4]。

3.2高压防爆配电装置的电气保护

煤矿生产环境较为恶劣,对配电装置提出了更高的要求。我国煤矿开采中使用的防爆配电装置有BG系列和PB系列等。其工作原理为:当电路出现问题或者操作人员出现失误时,机械弹簧能够及时切断电路,保障供电设备和操作人员的安全。但是由于环境恶劣,机械弹簧极易老化,给检修维护工作带来了一定困难[5]。近年来出现的新型防爆配电装置电气保护技术,如电能计量装置和高压振动断路器等,先进设备的结合使用实现自动分闸合闸,工作方式更加稳定,效率更高,提高了配电系统的安全性。

3.3低压供电设备的电气保护

低压供电设备出现问题的危害性较低,因此使用的电气保护措施也较为简单,一般是在开关部位安装插件,与主电路一起保护电气系统。

3.4煤矿供电设备的漏电保护

近年来我国着力研究供电设备的漏电保护技术,开发出多种井下和地面都能够使用的漏电保护装置,这些装置的工作原理差异较小,一般是利用相敏脉冲选择控制电流,防止电流突然增加给供电系统和电力设备造成危害,矿井变电系统使用的技术较为复杂,有短路保护、过载保护、漏电保护等。我国煤矿生产使用的继电保护器工作原理是检测电路供电系统的运行状态,如果出现问题或者故障则自动切断电路以保护电路和电气设备,自动化程度和安全性有保障,一般的继电器、熔断器都能够应用在这个系统中,但是随着煤矿的不断发展,熔断器的反应速度已经难以满足需求,因此接触器和继电器结合使用效果良好,被广大煤矿企业所采用;继电保护器的工作顺序为:电路采集信号并传输到继电保护器中,然后测量装置初步检测和判断信号,将其转化为数字信号,信号进入逻辑判断装置并进行组合运算,然后将执行指令发送给执行装置,由执行装置来完成漏电保护工作[6]。

4结束语

综上,煤矿供电系统和电气设备运行的安全性、稳定性关系到煤矿生产和工作人员的安全,定期进行电路和系统检修,采用先进的保护技术,切实提高煤矿生产的效率和质量。

参考文献:

[1]田庆军,周晓娟.当前煤矿电气设备安全管理存在的问题和对策[J].煤炭技术,2009,28(2):190-191.

[2]任宇航.煤矿电气设备安全风险预控研究[J].煤矿机电,2014(04):49-52.

[3]石瑜昆.试论煤矿电气设备与供电系统的保护[J].经济师,2015(02):293-293.

[4]巩和瑞.煤矿电气设备管理问题和维修策略分析[J].黑龙江科技信息,2016(19):138-138.

[5]李天祥.煤矿电气设备安全管理存在的问题和对策[J].煤炭技术,2010(04):48-49.

篇5

关键词:煤矿电气设备,供电系统;安全

中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01

一、引言

煤矿井下工作环境恶劣,产生的负荷波动大,并且工作状况不平稳,发生了一系列事故,如瓦斯、煤尘积聚、滴水冒顶等都会逐渐降低电气设备绝缘的强度。另外,因工作人员的维护不当或错误操作以及输电线路的导线断裂等多个原因,也会经常出现漏电及单相接地的故障。为了避免发生事故,保障人身安全,缩小事故范围,井下煤矿的电气设备和供电系统的保护大多采用继电保护装置。目前,在计算机技术、信息技术、微电子技术、网络通信技术不断发展的情况下,我国已经成功研制出了智能保护系统,保证了生产质量。

二、煤矿电气设备与供电系统的保护内容

1、避免发生电火灾事故

供电线路和电气设备发生相间短路,电气设备长时间过负荷,这些都会导致载流导体的温度升的过高,从而引起火灾。同时,电火花和电弧会使绝缘材料、木支架及瓦斯煤尘等引燃,造成火灾。如果导体连接部分之间的接触不良,接触电阻增大,通过电流时造成局部温度升高,这也是火灾发生的一个重要原因。在潮湿的环境下,使用电气设备的绝缘油,由于油中吸收水份,随之就会导致绝缘性能下降,极有可能会发生相间短路,造成油燃烧。与此同时,在电弧的作用下,绝缘油能分解出含氢的混合气体,高温下引起爆炸也是必然。

为了有效防止电火灾的发生,我们应该正确选择、使用电气设备及供电线路,加强对设备的维护检验,以免发生短路故障或过负荷情况;还要对短路保护装置及继电保护装置进行公道的整定,确保其灵敏可靠;对可能发生电火灾的地方加强防范。

2、避免发生漏电故障

煤矿井下巷道中相对湿度可高达95%以上,在这种条件下运行的电气设备及供电系统总会有漏电故障发生。尤其是有的采区用低压电缆,经常被脱落的岩石或煤块砸坏,很容易导致发生漏电事故。因此,在井下供电系统中必须装设漏电保护装置实现绝缘监视、漏电保护以及补偿流过人身的电容电流的作用。

(1)有选择性漏电保护

采用零序电流保护原理,零序电流信号是由零序电流互感器获得。一旦发生漏电,一次侧三相电流对称,其电流相量和为0,二次侧无电流输出;当发生漏电时,一次侧三相电流不对称,其电流相量和不为0,二次侧有电流输出。这种保护装置可以减少停电范围,便于查找故障线路,被广泛的使用着。

(2)无选择性漏电保护

该装置所采用的是附加直流电源的保护原理,在包含对地绝缘电阻的检测回路中附加直流电源,用以监视直流电流的变化,从而达到监测绝缘电阻的目的。使用该装置时可以配合着低压自动馈电总开关,结构比较简单,但是停电的范围大,不易判断出漏电线路。

为了预防漏电故障的发生,可以采取一系列措施,如正确选用电气设备的型号;采取保护接地措施;用中性点绝缘的供电系统;装设作用于开关跳闸的漏电保护装置;井下低压馈电线上要装设带有漏电闭锁的检漏保护装置;避免电缆、电气设备被水浸泡,防止挤、刺而使电缆损坏。

3、避免发生过流

(1)过载保护

过载是指电动机的运行电流或电气设备工作电流大于其额定电流,但是超过额定电流的倍数要小些,一般是额定电流的1.5倍以内。此外,引起电气设备过载的原因较多,如突然增加负载,断相运行以及电网电压降低等。如果电气设备和供电系统长期处于过载运行的状态,那么绕组或电气设备的温升超过允许值,就必将会使绝缘老化、损坏。一般来说,过载保护的动作时间与过载电流大小有直接关系,动作值应设定小于短路保护的运动值。过载程度决定着动作延时长短,过载程度越大,延时越短;过载程度越小,延时越长,这一特性也被称之为反时限特性。过载保护可以通过电磁式继电器、电子式继电器和热继电器来实现。

(2)短路保护

当电气设备或供电线路遭受到损坏或接线错误时就会产生短路现象,短路时所发生的瞬时故障电流可以达到额定电流的十几到几十倍,损坏电气设备或配电线路,甚至引起火灾。因此,短路保护的动作时间要短,设定动作值较大,所以在短期内应切断电源。

4、避免发生电气设备失爆

一般在瓦斯和煤尘爆炸事故中,因电火花等电气设备失爆引起的瓦斯和煤尘事故较多,应避免在电气设备正常工作或故障状态时所产生的火花或电弧以及过度发热而点燃矿井中的瓦斯、煤尘。首先,开关电器和电机等动力设备防爆可以采取隔爆外壳,因外壳有足够的强度,所以一旦在壳内发生瓦斯爆炸,也不会使其变形,溢出壳外的火焰会得到足够的冷却,也不会点燃壳外的瓦斯、煤尘等。其次,采用安全电路和设备,超前切断电源,这样就可以在瓦期爆炸之前自行切断电源达到防爆目的。

三、目前煤矿电气设备与供电系统的保护存在的主要问题

1、设备方面

(1)因资金投入不足,有一些电气设备超期服役或带病运行,给煤矿安全运行留下了严重隐患。

(2)维修、检验过程中所用的配件、工具不足。

(3)没有配备相应的检测设备,对电气设备无法进行性能、指标、安全性能等方面的检测。

(4)电磁式过流继电器使用到一定程度后,因拉簧疲惫就产生了所调整定值达不到实际需要的现象,同时也达不到应有的保护作用。

2、治理方面

(1)《煤矿安全规程》对井下电气设备的安装、调试、使用、维护都做了严格的规定,但是实施的力度还远远不够。

(2)普遍存在着个别领导干部重视瓦斯、水灾、煤尘等重大事故,忽视了机电事故的情况。

(3)重生产、轻维修的思想仍存在,电气设备及供电系统维护和保养。

四、煤矿电气设备与供电系统的保护装置

继电保护装置是一种能反应系统故障和不正常状态,并及时动作于断路器跳闸或发出信号的自动化设备。在保护装置中可以应用到熔断器、继电器和接触器等,因煤矿系统中正常工作的电流和短路电流在不断的增大,熔断器不能够满足选择性和快速性的要求,而当前应用最为广泛的保护装置就是继电器和接触器。通常将继电保护装置分为以下几个部分:

1、现场信号输入装置

在现场信号送入到继电保护装置之前必须要进行前置处理,如可以采用光电隔离技术,将干扰信号消除;低通波继电保护装置除高频信号及纹波电压等,使继电器能有效地检测各现场物理量;电平转换电路可以使低信号转变为强信号,更易于处理。

2、逻辑判断装置

逻辑判断装置是根据测量各输出量的大小、性质、逻辑状态等相关信息,并按照逻辑关系来组合、运算的,最终再确定出是否要断路器跳闸或发出信号,再将有关命令传给执行部分。通常情况下,我们常用的逻辑一般为:“或”、“与”、“非”、“记忆”等功能。

3、测量装置

该装置是用来检测经现场信号输入电路处理后与被保护对象有关的物理量,再对已给定出的设定值或自动实时生成的判据进行比较,根据比较结果给出“是”或“非”,即“0”或“1”性质的一组逻辑信号或电平信号,经判断确定保护是否启动。

4、执行装置

执行装置是用来完成保护装置的最终任务,应以逻辑判断部分送来的出口信号为基础,主要负责保护装置与现场设备的隔离、连接、电平转换、出口跳闸的功率驱动,尤其是现场设备状态信息的返回。只有将这几项任务做好,才能够使得继电保护装置安全、可靠的工作。

五、结束语

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1 引言

随着国家电网“三集五大”的逐年发展,中国工业用电以及民用电的规模瓦数在逐渐增长[1]。因此我国电网的规模也在逐年的扩大,而电网的负载也比以前有了非常大的提升。而随着电网规模的逐年扩大,电网所使用的电气设备不断更新换代,因此所使用的电力设备种类也在以非常快速的速度增长。供电公司的主要工作就是对电力设备的维护与检修,由于电力设备的维护费用非常高昂,因此电力设备维护费用在整个公司的开支中占有比较大的一个比重[2]。传统的使用手工方式对电力设备的信息收集、信息查询方式己不能适应现有的设备数量规模,己经成为公司降低电力设备维护成本中非常关键的一个瓶颈,同时使用人工方式管理这种规模的数据也对电力设备的安全可靠性产生非常大的影响,而计算机技术的快速发展为解决这个问题提供了方法。为了提升供电公司的电力设备管理的可靠性与效率,同时有效的降低公司的运行成本,开发一套与供电公司所配套的电力设备管理系统是非常有必要的。

2 系统总体设计

2.1 系统分析

在本系统中,使用者可以划分为系统管理员、设备管理员及用户三种,系统管理员是指由程序员设定的管理维护该系统的用户。设备管理员就是管理这些电力设备的人员,用系统管理员给定的用户名密码登录系统之后即可获得设备管理权限。

2.2 功能需求与实现

系统功能需求分析,能够分为由局部到整体、由整体到局部的顺序。本文以整体到局部的顺序,首先分析系统的总体功能需求,继而展开对于各项功能需求的详细分析,并进行功能实现。本系统总体上分为设备管理、设备图纸管理、运行管理、建筑管理和系统管理五个模块。

系统功能实现的详细描述如下所示:

(1)技术设施维护管理

仪器设备管理:对投入使用的所有的电力设备进行维护和管理。实现对设备的修改、删除和查询,实现将设备的数据统一导入到excel文件,将数据大批量的导出。

设备校准管理:对设备定期的做校准,将校准记录以附件的形式维护;实现对某一设备的校准记录的新增、修改、删除、查看;添加批量校准功能,实现对某一设备类型下的设备进行批量的校准,并填写校准记录,可以将校准记录导出excel。

设备检修管理:如果发现设备出现故障,对设备做检修,将检修记录以附件的形式维护;实现对某一设备的检修的记录新增、修改、删除、查看;添加批量检修功能,实现对某一设备类型下的设备进行批量的检修,并填写检修记录,可以将检修记录导出excel。

设备购置计划:任何一个设备在投入购买前,都需要定制购买计划,此模块负责管理和维护设备的购置计划,包括对购置计划的新增、修改、删除、查询,实现对大批量数据的excel的导入功能,实现购置功能,将实行定制的计划,将购置的设备移到“仪器设备管理”。

(2)技术资料图纸管理

维护和管理电力公司技术资料图纸信息,图纸信息可以关联到某个电力单位和图纸的类别,以附件的形式做统一的管理。

(3)站点设备运行管理

基本情况管理:维护和管理电力公司各个站点的基本信息情况,对站点信息进行新增、修改、删除、查询。对站点的基本信息做导入、导出的功能。

运行情况管理:电力公司领导通过查看此模块,获取站点的运行情况,包括站点运行时出现的故障录入和故障处理情况。对站点的运行情况所操作的数据进行excel的导入和导出。系统实现汇总故障时长功能,可对发生故障的时间做累加。

维护计划管理:对站点的维护做统一的计划,包括计划时间和计划的内容,对维护计划做新增、修改、删除等操作。电力公司领导可通过维护计划查看站点维护情况。

维护情况管理:对正在投入运行的站点做维护,并维护情况录入系统,维护情况中包含当前站点的故障录入情况和故障处理情况。

(4)检测台的建筑管理

维护和管理电力公司的建筑物信息,实现对建筑物的基本信息的增、删、改、查功能,并实现对建筑物信息的数据导入、导出excel。

(5)审批流转

实现对“设备购置计划”、“设备费用报销”等审核流程的部署和定制,根据流程定义的规则实现了对公司的重要事件、文件等信息的审批流转;其中审核文件模板、待办审核文件以附件的形式在流程中传递,由报审人下载模板,按公司模板要求填写文件,并报审领导;在流程审批过程中,领导对上传的文件下载后进行审核。

(6)系统管理

用户管理:对系统的使用人员做统一的维护和管理,包括对用户新增、修改、查询、删除。

角色管理:管理系统的角色和权限,并将使用系统的用户和操作的权限分配给角色。

数据字典:主要维护系统的基础数据项和统计数据项,实现数据可变维护和管理。

3 数据库设计

系统数据库设计的好坏不仅对今后系统连接数据库的速度有着非常重要的影响,而且也对查询更新的复杂度有着非常重要的影响。本节介绍对本系统的数据库表进行设计,是在完成系统功能分析的基础上根据系统的需求目标而进行的设计。根据对数据库实体关系分析确定的系统中所有表及其字段,创建数据表。在供电公司设备管理系统的基本功能实现上,本系统需要设计的数据库表有仪器设备表、仪器设备购置计划表、仪器设备校准检修表、资料图纸信息表、站点基本信息表、站点运行情况表、站点维护计划情况表、建筑物表、用户登录信息表、用户权限信息表和用户角色信息表。

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【关键词】井下矿井;供电方案;设备选型

引言

在大量井下矿井建立或规模得以扩大的条件下,供电设备的安全性得到了人们的高度重视。供电设备的负荷量是随着矿井规模的扩大而增加的,进而变电所的容量也会正大,目前所采用的380V供电系统早已不能满足需求,需要660V的供电系统取代。与以往的供电系统相比较而言,其具备的优点是供电距离远、电源损耗小和电压质量高等。虽然660V的供电系统具备诸多优势,仍由于目前国内的技术限制,仍存在着些许问题。下面将就巴彦高勒矿井井下供电方案和设备选型进行讨论。

1、井下供电方案

1.1布设井下变电所和配电点按照井下开拓方式、排水和采掘机械设备的布设情况,可以将井下中央变电所布设在井底车场的周围,且临近井下主排水泵房;分别在11盘区和12盘区中部布设11盘区和12盘区变电所;装载硐室变电所则要布设在主井底上仓带式输送机机头硐室周围;对于采煤工作面和综掘工作面则需布设矿用隔爆型移动变电站。通过单母线将井下中央变电所和11盘区变电所划分为3段使用,而通过单母线将12盘区变电所和装载硐室变电所划分为2段使用。

1.2确定井下供电电压等级

一般将井下供电电压的等级定为:10kV、3300V和1140V,而照明和手持式用电设备定为127V。

1.3井下各变电所供电范围

井下中央变电所通过10kV为主水泵、11盘区和l2盘区变电所、装载硐室变电所和所内矿用隔爆型干式变压器等进行高压供电;通过1.14 kV为副井底液压站何清仓设备等低压用电设备进行低压供电;启动主排水泵(1250kw)需要通过矿用隔爆型高压软启动设备来完成。装载硐室变电所通过10kV为11盘区和12盘区大巷带式输送机、仓上配仓刮板机、12盘区上仓带式输送机及所内矿用隔爆型干式变压器等进行高压供电;通过1.14kV分别为11盘区大巷带式输送机CST及其拉紧设备等、12盘区大巷带式输送机低压设备配电点和上仓带式输送机CST及其拉紧设备等、装载配电点、配仓闸门液压站、检修绞车、硫化器、清理撒煤转载带式输送机和清理撒煤转载刮板输送机等低压用电设备进行低压供电。

井下使用的局部通风机通过“三专二闭锁”双电源供电方式进行供电,通常情况下,都为线路的馈电开关设计选择性漏电保护设备,而且能闭锁风、电和瓦斯等。综掘工作面和综采工作面所有低压用电设备都通过智能型矿用隔爆组合开关进行控制。井下高压电缆通常采用MYJV42-10kV、MYJV32-10kV、MYJV22-10kV和MYJV-10kV等煤矿专用绝缘电力电缆。

2、井下主变电所

通常情况下,井下中央变电所使用的配电设备是具备25kA开断能力的断路器的l9台PBG1-10Y智能型隔爆高压真空配电设备、2台QBRG-400/10K矿用隔爆型交流高压软启动控制器、5台QBGZ-2x400/10矿用隔爆型双回路高压真空电磁启动器、2台KBSG-31/5/10 10/1.2kV315kVA矿用隔爆型干式变压器、11台KBZ矿用隔爆智能型自动馈电开关、2台ZBZ-1/1140M 1140/133V 10kVA矿用隔爆照明变压器综合设备和2台ZBZ-4/1140M 1140/133V 4kVA矿用隔爆照明变压器综合设备。按照地面短路电流进行估算,得到的结论是:地面110kV变电站10 kV母线短路电流最高可达k=10.37kA,可以根据上述结果进行推断,井下中央变电所10kV母线三相短路电流最高可达k=9.83 kA,所以,使用开断电流25kA的井下中央变电所高压防爆馈电开关设备就能达到动热稳定的需要。

3、井下其他变电所

装载硐室变电所使用的是16台PBGI-10Y智能型隔爆高压真空配电设备、6台QBGZ-400/10矿用隔爆型高压真空电磁启动器、2台KBSG-800/10 10/1.2kV 800kVA矿用隔爆型干式变压器、15台KBZ矿用隔爆智能型自动馈电开关、13台QJZ矿用隔爆磁力启动器和ZBZ-4/1140M1 140/133V 4kVA矿用隔爆照明变压器综合设备2台。11盘区变电使用的是16台PBG1-10Y智能型隔爆高压真空配电设备、3台KBSG-315/10 l0l1.2kV 315kVA矿用隔爆型干式变压器、20台KBZ矿用隔爆智能型自动馈电开关和1台ZBZ-4/1140M 1140/133V 4kVA矿用隔爆照明变压器综合设备。12盘区变电使用的是13台PBG1-10Y智能型隔爆高压真空配电设备、KBSG-315/10 10/1.2kV315kVA矿用隔爆型干式变压器2台、l2台KBZ矿用隔爆智能型自动馈电开关和1台ZBZ-4/1140M 1140/133V 4kVA矿用隔爆照明变压器综合设备。

4、结语

在讨论完巴彦高勒矿井井下供电方案和设备选型后,经过分析总结得出的结论主要有:井下供电设备的设备选型的标准是井下中央变电所通过10kV为主水泵、11盘区和12盘区变电所、装载硐室变电所、所内矿用隔爆型干式变压器等高压进行供电;通过1.14kV为副井底液压站和清仓装置等低压用电装置进行低压供电;井下中央变电使用的配电设备是l9台PBG1—10Y智能型隔爆高压真空配电设备,装载硐室变电使用的配电设备是l6台PBG1—10Y智能型隔爆高压真空配电设备。

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2011.

[2]煤矿安全生产基本条件规定[M].北京:煤炭工业出版社,2003.

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关键词:供电企业;机泵设备;日常使用;管理

近年来,随着经济社会的快速发展,人们对电力行业提出了更高的发展要求,机泵设备作为供电企业的一种核心设备,其承担着重要的生产任务。随着供电企业的现代化发展,在机泵设备的使用过程中,常常受到技术升级等的影响,导致机泵设备运行的稳定性与可靠性不足,因此,必须在日常的发展过程中,做好基本设备的使用与维护管理,保障机泵设备能够在供电企业的运行过程中发挥其应有的作用。

1供电企业机泵设备的基本概述

(1)机泵的内涵和功能。在供电企业的运行过程中,机泵设备的存在实现了原动机机械能、其他外部能量等向液体的传输,使得液体的能量在此过程中急剧增加,保障了液体的有效输送。由于供电企业存在着一定的运行差异性,使得不同的供电企业,所使用的的机泵种类等也相对不同。比如,容积泵在一定用过程中,其主要是依据容积的变化趋势来实现能量的传递的,而叶片泵主要是依据回转叶片与水的相互作用来实现能量的传递的。本文以离心泵为研究对象。(2)机泵的构造。离心泵主要包含了叶轮、泵轴、轴承、密封装置与平衡装置等。在离心泵的运行过程中,叶轮实现了电动机机械能向液体的传递,使得液体具备一定的动能与势能。泵轴实现了相关装置扭矩的传递。而密封装置主要是为了保障相关空隙的密封性。平衡装置的存在主要是为了平衡各种作用力。(3)机泵的基本工作原理。在离心泵的使用过程中,为发挥其应有的作用,有关人员必须要保障离心泵启动流程的规范性。在离心泵启动之前,供电企业相关人员要首先在离心泵及其进水管内灌输一定量的液体,在离心泵的运动过程中,其运转会使得叶轮产生高速旋转的离心力,此时,叶轮流道中的液体,会受到离心力的影响,液体逐步甩向四周并被压入蜗壳内。与此同时,叶轮入口呈现出真空的状态,当外界液体在大气压力等的作用下,会逐步经由吸水管进入该真空空间内,实现对液体的补充,而吸入的液体继续被叶轮甩出等形成循环运动,实现液体的输送。

2供电企业机泵设备使用中存在的问题

(1)离心泵设备的异常振动。在供电企业的运行过程中,离心泵设备发挥着重要的作用,其在使用的过程中,常常存在着异常振动,一旦出现异常振动,就会大大降低离心泵运行的稳定性与安全性。离心泵异常振动现象出现的原因具有多样性,比如,供电企业相关安装人员在安装过程中,对于动平衡的把控不足,导致在离心泵的运行过程中,随着叶轮转速的增大,其异常振动现象越发明显,针对此种原因所造成的异常振动现象,有关人员在安装过程中要做好离心泵安装位置的调整。此外,叶轮局部的气蚀、平衡鼓背部的冲刷等也会引发异常振动,当离心泵的运行过程中,叶轮与原先设计的工况不一致时,会逐步引发气蚀等现象的出现,引发异常振动。再者,离心泵的运转过程中,有时会受到水流冲刷等的影响,一旦水流的冲刷较为严重,会使得离心泵的再循环阀门无法正常开启与关闭,最终导致在离心泵的入口阀门位置,产生气蚀现象。最后,如果离心泵安装过程中,其基础不牢固也会引发异常振动,此时可以通过加固处理来减小振动。(2)离心泵设备的轴承振动。离心泵运行过程中,轴承振动也是一个较为常见的问题,严重影响了离心泵设备的稳定、安全运行。离心泵轴承的振动,主要是由于供电企业相关人员在安装过程中对轴承紧力处理不当、轴承回装过程中,其工艺处理不到位等引发的。因此,在这种情况下,有关人员的离心泵的运行过程中,往往要根据其运行的实际需求,做好轴承紧力的调整,改进其回装工艺,降低离心泵轴承振动发生的概率、此外,如果在离心泵的使用过程中,轴承的质量不好,也会导致运转过程中,轴承外圈尺寸与设计存在着较大的偏差,进而引起轴承的异常振动。因此,在离心泵轴承的安装与使用过程中,有关人员要加强对轴承质量等的检查。

3供电企业机泵设备的管理策略

(1)加强机泵设备的日常维护保养。在供电企业机泵设备的管理中,相关部门要加强对机泵设备的日常维护与保养,此工作主要是由设备操作人员来进行的。相关的机泵设备操作人员在设备的使用过程中,要严格做好班前检查交接班记录等,并要检查机泵设备是否处于正常的运转状态下,其相关的生产参数是否符合机泵设备稳定运行的要求。在机泵设备的保养过程中,有关人员往往通过运转声音、设备温度等的感知,来判断设备的相关参数,比如生产压力、仪表信号等是否正常。设备操作人员往往需要在下班之前处理好当班过程中存在的问题,并认真填写交接班记录、设备运转记录等。(2)制定完善的机泵设备维护管理制度。供电企业要保障机泵设备处于稳定的运行状态下,就必须从自身的实际情况着手,制定完善的机泵设备维护管理制度,使得供电企业的相关人员可以在机泵设备的管理过程中,严格遵守该维护管理制度的要求,发挥制度的指导作用。当前,在一些供电企业,逐步建立了年度、月度机泵设备的维修规程等,但是,这些制度对于维持机泵设备的安全稳定运行还远远不够,相关供电企业还需要从建立维修的技术评判标准等,使得在机泵设备的维修管理中,能够以该技术标准为前提,做好机泵设备温度、流量、振动等的管理。在机泵设备检修标准的制定中,供电企业需要严格根据自身的实际情况来制定,保障该标准符合设备的运行状态。(3)机泵设备的多级保养。供电企业机泵设备的管理中,多级保养是一种有效的手段,该种管理方式主要是以机泵设备的累计运行时间为基础的。在对机泵设备进行多级保养之前,有关人员需要首先对机泵设备实施检查,检查主要包含了以下方面:①外观检查,主要是传动部位与外露部位,避免这些部位在使用过程中存在锈蚀等情况,及时清理这些部位的杂物。②设备传动位置的全面检查。传动部位是机泵设备的重要组成,在全面检查过程中,主要是要检查其紧固与松动情况等。此外,还需要检查轴承是否存在磨损等情况。③设备软化的检查。在此检查过程中主要是要检查滤油器是否存在堵塞情况,脂是否符合运行标准,必要情况下需要进行新油的更换。④电器系统的检查。电器系统是机泵设备运行的基础,如果电器系统不能正常使用,就会导致机泵设备的运行受到影响,因此,有关人员在多级保养的过程中,要做好电器系统的检查,主要从接地、绝缘等加以检查。

4结语

近年来,随着经济社会的快速发展,供电企业在发展的过程中承担着越来越重要的任务,机泵设备作为供电企业中的重要设备,为维持其正常的运行,有关人员要根据供电企业机泵设备运行的具体情况,制定完善的日常使用与管理策略,减少机泵设备使用中故障的出现,为供电企业创造更大的经济利益。

参考文献:

[1]杜晓康,奚智清,方伟.浅谈机泵设备日常使用与管理[J].科技与创新,2018(05):90-91.

[2]赵国栋.化工机泵设备的维护保养与节能降耗的关系[J].化工设计通讯,2018,44(01):121.

[3]吴煌.化工机泵设备维修保养与节能降耗方法探索[J].中国设备工程,2019(20):48-49.

[4]李群海.化工机泵设备的维护管理问题探讨[J].科技风,2018(27):163.

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据统计,目前,50%的数据中心在供电与制冷方面明显难以满足需要,刀片服务器的大量应用使这种现象更为普遍:一方面,数据中心的电力供给已经不足,另一方面,制冷有可能还导致大量的能源浪费。

传统的大型制冷系统解决机房中局部热点的方法是对整个机房进行制冷,机房整体的温度降到符合标准的水平,设备的温度也在安全范围之内,可以保证设备安全、稳定运行。但是,由于机房中设备密度不同,如果盲目给整个机房降温,会造成过度制冷,这样就浪费了电力资源,并因此增加额外支出。

供电规划

电力供应规划

数据中心的电力供应规划应在满足目前使用供电容量要求的同时充分考虑远期业务发展的扩容需求。条件允许时应当采用双路不同变电站高压市电配置自备发电机供电的方式,每路高压市电电源、发电机备用电源均应能够承担数据中心内的全部负荷。

数据中心的配电系统建设应充分考虑分期建设或后期逐步进行内部改造的特点,在设计时应考虑分步实施的可行性,避免后期施工对前期投产环境产生不良影响。

应急电源

为保证市电中断时,关键设备的供电不中断,数据中心应自备发电机作为备用电源。自备发电机设备容量、数量应按实际负载量及种类计算配置,同时还要考虑预留柴油发电机组未来扩容所需要的负荷。

低压配电系统

为了满足数据中心对供电系统的高可靠性要求,应采取必要的技术措施消除可能出现在UPS本身及输出端的各种故障隐患。行之有效的办法就是配置UPS“双总线输出”配送电系统。在变压器容量配置上还应考虑变压器负载100%冗余热备份,有条件时应考虑独立设置UPS专用变压器,同时考虑低压系统未来扩容的可能性。

考虑到经济性,系统的规划和设计应根据用电安全等级的不同合理配置UPS系统。先期应当考虑经济合理的冗余方式,后期根据实际需要最高可升级到2N并机双母线冗余(或更高安全等级)方式。

空调系统的供电应当采用独立双回路配电系统,同一区域内空调设备采用分组供电方式,避免大面积同时供电中断情况的发生,保证空调设备全年365天×24小时运转。

防雷接地

数据中心雷电防护应当符合《建筑物电子信息系统防雷设计规范》A级标准要求,应当具有完备的建筑避雷及引雷装置。良好的防雷接地可以使建筑免受雷电威胁,同时应进一步采取必要措施(如接地、室外控雷技术等),避免因雷电引发对IT 系统的二次破坏或干扰。

在变配电室低压母线上安装设置一级电涌保护器(SPD),UPS输入配电柜、UPS输出总柜、数据中心机房空调配电总柜应安装二级电涌保护器,PDU内应安装三级电涌保护器,所有其他与室外有关的配电设备和线路均应安装一级电涌保护器。

计算机系统接地要求采用共用接地系统。若有特殊要求时可留有安全保护地、防静电接地、交流工作地(零线接地)、直流逻辑地以及防雷接地端子。接地装置的设计应满足接地电阻值小于1欧姆的要求。

制冷规划

数据中心机房空调系统的目标是保证数据中心机房环境的温度、湿度和洁净度符合相关规范标准要求,为数据中心机房设备提供一个可靠的运行环境,保证设备不间断地安全运行,同时保证数据中心机房的正压,防止外界未经处理的空气或有害气体的渗入、烟或混合物滞留数据中心机房内部等问题,还要满足数据中心工作人员日常办公的要求。

制冷的根本目的是把IT机架产生的热量有效地带走。传统的针对机房的空调设备可以很好地保证均匀分布、低密度设备的散热,但也正是这种设计决定了其无法将当前高密度应用所产生的热空气彻底排出室外。气流组织的设计比制冷设备的选用更重要。为了解决高密度机架的制冷问题,采用机架制冷方案效果更好,可降低风扇运行功率,可防止冷、热气混合。

冷源、末端及管路配置

采用集中冷源时,如果存在分阶段增容的可能性,则在主管路上应考虑不停机泄水情况下增容施工的相应措施。采用集中冷源时,在数据中心机房内,冷冻水管道应采用环状管网,并且应根据系统冗余能力设置分段阀门便于检修和增容。

当数据中心机房空调系统冷源采用集中冷源且管网投入运行后,除原设计已考虑预留的集中冷源、系统管网、末端装置的增容容量外,超出部分的增容应采用分散冷源的方式。系统应当考虑冗余设计,根据冷源、末端装置的具体情况采用不少于N+1的设备备用方式。数据中心机房空调机组的冷源及冷却方式一般可分为风冷、水冷、双冷源机组等,一般采用大风量小焓差设计,根据需要配置电加湿器和电加热器。

气流组织

数据中心机房一般采用地板下送风、上部回风的气流组织方式,其送风通道和回风通道均可在需要的位置开设风口。对于下送风方式一般采用架空地板作为送风静压箱,架空地板的高度应根据负荷密度和数据中心机房面积综合确定。

地板送风口数量应能够保障每个服务器机架有足够的冷却风量。送风口位置应设置在服务器机架进风处。地板送风口风速应达到1.5~3.0米/秒。按相关规定,送风温差应控制在6℃~10℃。

新风、消防排烟

应当分别考虑数据中心各区域的洁净度要求,维持数据中心机房的正压,合理配置数据中心机房的新风系统。应当按照相应的消防规范考虑数据中心机房的防排烟系统和事故通风系统,根据规范设置相应的排烟分区和配置相应的防火阀。

当采用气体灭火系统时,应在进出数据中心机房的风管上设置气体消防动作启动时能够自动关闭的隔断风阀。在外墙或适当的隔墙处应当设置能够防止围护结构因气体释放导致超压破坏的泄压装置。

对于高密度数据中心在机房设施的制冷与供电环节,APC明确提出几点建议。

1.为数据中心指定高于实际需要的高密度将会不必要地减少 IT 设备的可用空间。有效地规划密度,只在需要时才部署高密度供电和制冷系统,这两点是至关重要的。

2.最好的方法是按照行或区域安装供电和制冷设备,在该行或区域的工作生命周期内不再对其进行变更或重新配置。人为错误是造成数据中心故障的主要原因,而对运行中的设备进行调整是造成停机的主要因素。

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关键词: 智能电源屏;数据通讯;故障分析

中图分类号:C37文献标识码: A

一、引言

最近10年,我国铁路实现了新一轮的跨越式发展,特别是高铁技术运用日益成熟。铁路信号系统新技术、新装备不断投入应用。作为铁路信号基础设备之一,铁路信号电源也经历由传统电源屏向电子化、模块化、智能化电源屏的过渡,一系列新需求、新技术、新模式、新产品随之而来。其间铁道部颁布一系列技术条件和相关技术文件,对确保电源屏,尤其是客运专线电源屏的设计质量,充分满足铁路运输高安全性、高可靠性和高可用性需求起到重要的保障作用。但由于一些客观的原因,如我国铁路电网质量地区性差异较大,各种新型信号设备尤其是服务器等计算机类设备的广泛应用等,现行技术条件仍然存在一些与信号电源屏实际生产、应用及维护过程不适应或需要明确的地方,以下就针对这些问题展开探讨。 通过对相互之间的运行特点和工作原理,提高现场服务的效率,进行系统分析,提出相应的解决策略。

二、 目前存在问题

1 元器件陈旧落后

目前信号电源屏中大量使用 CJ10型交流接触器、二极管组合整流桥、非节能型铁心变压器感应调压器、饱和电抗器、分立元件控制板、非盘用仪表、环氧树脂螺栓接线板、非阻燃端子板、非阻燃导线等器件,大多陈旧落后,可靠性低,故障率高,难以保证供电质量。

2 屏体结构设计不合理

2.1 采用敞开式结构。目前在使用的信号电源屏,屏体结构都是敞开式的,后面仅以金属网相隔,不仅易触电,而且因粉尘、异物侵入,极易造成系统短路或接地故障。

2.2操作维修不方便。电源屏内元件落后、体积大,造成屏内

维修空间小,维修困难,而且操作开关位置偏下,增加了操作难度,有时甚至出现误操作。

3 电路设计不合理

3.1过流保护电路不完善。如电源屏停电恢复时,供电瞬间产生的大电流脉冲,易造成熔丝断丝。

3.2报警电路设计不合理。当输入电源相位不平衡或电源屏出现故障时,刺耳的报警声严重干扰了师生的正常教学秩序,同时也妨碍维修人员对故障的处理。

3.3 相序检查电路不完善。缺少三相电源相序检查调整措施,使调压屏在引入电源相序改变时,出现反向调整。

3.4辅助回路保护不完善。在一些电源屏中,对控制、计量、监测报警和保护等回路,没有单独设置短路保护元件,这是当前烧坏信号电源屏、继电器的最主要原因。

4 稳压器和隔离变压器容量过大

目前信号电源屏的容量普遍余量过大,一般实际运行容量只有额定容量的三分之一左右,这样不仅造成材料和能源浪费,而且增加了工程的投资。

三、 提高信号电源屏可靠性的一些改进措施和建议

1、提高信号电源屏可靠性的一些改进措施

1.1 当输入三相电源不平衡时,输出波动较大,应在三相变压器的初级和次级设置调整线圈,通过正串、反串的不同组合,对输出电压进行调整,使之接衡。

1.2当三相电源相序改变时,易造成调压屏反向调整,应在三相电源输入端增加一套相序及断相防护继电器,当三相电源完整而且相序正确时,电子电路有输出,使安全型继电器吸起。当电子电路出现故障时,只能使其输出断路,使安全型继电器落下,符合“故障倒向安全”原则,电子电路为双套同时运行,确保防护功能不受干扰。

1.3交流转辙机屏故障时,报警系统一直处于工作状态,在相序监督报警电路中增加1 个4 位转换开关,保证了当电源出现故障时发出报警,故障恢复后可再次给出报警信号。

2提高信号电源屏可靠性的一些建议

2.1主CPU存储器的扩展

系统的外扩存储器芯片选用非易失性芯片HK1255,该芯片内置锂电池,在无外部供电的情况下,数据能保持很长时间。该芯片抗干扰能力强,可带电插拔;存储速度

2.2交流稳压方式选择。信号电源屏的供电质量很大程度上取决于交流稳压器性能的优劣,原采用的饱和电抗器、感应调压器等交流稳压设备,体积大,反应慢,控制电路环节多,建议选择性能较好的交流稳压器,如参数稳压器和稳压变压器,达到设备简单,故障率低,便于维修的目的。

2.3完善防护系统。信号电源屏应对外电网和负载侵入等异常情况予以有效的防护,例如,对输入交流电源电压过高、过低(超出交流稳压器稳压范围)、停电、三相电源缺相、倒相序等情况予以检测,不符合要求即报警,且自动转换至备用电源屏。由于我院的综合演练室地处五楼顶层,在信号电源屏输入、输出侧均应加装性能良好的防雷设施和防短路电路,以保证供电的可靠性和人员安全性。

2.4报警系统智能化。信号电源屏故障报警均采用音响报警,不便于故障的判断和处理,报警取样点应适当“丰实”,显示直观,以便出现故障时,迅速判断处理,减少故障延时。

2.5方便使用和维修。大中站电源屏主备屏转换时,手动转换开关多,且开关位置偏下,难于辨认和操作,为方便使用和维修,宜采用自动转换方式;屏面仪表应改指针式为数字式;屏内器材应有明显的位置表示,并贴有电路图,便于辨认;应留有故障检测报警接口,便于和信号微机监测相连。

四、 未来发展方向

1、采用更加模块化结构

电源设备应由能实现不同功能的单元模块组成,如交流配电单元、整流器模块单元、直流配电单元等,单元模块应容量适中,以便根据站场需要,配置最佳供电系统,使冗余选择更加灵活。模块化结构非常方便于各电源的隔离,各部电路互相独立,减少了迂回,发生故障时,也便于查找和处理。

2、实现更加智能化管理

电源系统的用户界面应采用多级菜单式的人―机对话界面的软件,根据屏幕提示,能非常方便地实现电源系统要求的各项功能。

3、便于维护和使用

电源系统应有完善的监控功能,可实现各种告警功能和远距离实时监测各种数据的功能,方便维护和使用。

4、 采用封闭式结构

应在屏内设置温度传感器,以测量环境温度,并根据温度变化自动开停风扇,降低屏内温度。

五、 改进电源屏的意义

在实际的工程中,综合实训室具有多种功能,能模拟铁路现场作业,效果逼真,而且优于直接在现场实习,因为现场的信号电源屏处于不间断运用状态中,绝对不允许人为制造并予以查找。而实际中实训基地的电源屏能为铁道信号专业学生进行调压、倒屏、故障查找和处理等各相动手练习,直观而安全。所以对旧电源屏进行更新改进势在必行,是为在校学生走向工作岗位奠定基础,也是适应我国铁路信号从传统技术向现代化技术发展的需要。

参考文献:

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[5] 张丽卿,王瑞峰.故障树分析法在信号设备中的应用[J]. 科技信息. 2007(05)