時間:2023-02-20 09:56:11
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇供電設備范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
1體積較小
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??;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。
關鍵詞:供電設備;狀態檢修;現狀;落實措施
中圖分類號: U223 文獻標識碼: A
引言
隨著我國國民經濟的不斷發展,各行業領域對電力資源的需求越來越大,實際工作中關于供電穩定性的要求標準也持續拔高。而電力設備狀態檢修主要是以實時了解設備運行狀態為基礎,通過分析其對于電力系統的重要程度以及出現故障后可能造成的一系列影響等因素,進而及時安排檢修工作的一種檢修策略,因此,對于全面化、效率化的生產工作來說,這樣一種檢修策略無疑更能維持電網的可靠性及穩定性。
一、設備狀態檢修的重要性
電力系統是由發、輸、配這些具體的環節所組成的,而輸、配這兩個環節都是由供電企業來進行運行及維護的??梢哉f電網運行、供電設備檢修還有電力營銷這三部分是供電企業的三大支柱。而在這三部分中設備的檢修屬于電網運行的基礎。電網設備檢修的質量與電網行運的質量還有供電的可靠性及電能的質量息息相關。同時電能屬于極特殊的一種商品,要求其除了具有一般商品的共性外還有其本身的特殊性。這種商品的產、供、銷必須是在同一時間所完成,并且不宜存儲。在這樣的情況下,必須要求供電設備具有極高的可靠性,否則的話,一旦有事故出現,會直接影響到消費者。不但使商品喪失相應的使用價值,同時還會給國家造成相當重大的經濟損失及相當惡劣的社會影響。此外隨著經濟的發展,國家電網也隨之有了重大發展,目前供電設備的數量與日俱增,使得各個供電企業在這樣激烈的市場競爭環境下更加注重對檢修方式及管理手段的改進,使得供電設備在保證可靠性的前提下使企業獲得更豐厚的經濟利益。
二、供電設備狀態檢修的現狀
1、缺乏明確統一的標準
從當前我國電氣部門的情況來看,沒有統一的規程與標準,從其原因來看,主要是各地電氣設備差別大,各地根據自身設備的情況制定的狀態檢修規定。對部分設備的狀態檢測手段不夠成熟,實施力度不夠。要想實現設備的狀態檢修,就必須要對設備的運行狀況進行監測,然后對結果進行比較,看其是否需要檢修。
2、設備部件間壽命存在差異
不論是相同的設備還是不同的設備,受到自身特征及外界因素的影響,使用壽命上存在一定差別。如果采用傳統的固定維修方式,必然會導致部分設備過了維修而影響使用功能,不僅影響電網的運行,也會使維修工作流于形式。還有部分設備沒有到維修期就進行維修,降低設備的可用率,浪費了整個系統的財力、人力與物力。
3、電氣設備檢修模式過于陳舊
隨著技術水平的不斷提升,傳統的模式過于陳舊,無法滿足現代電力生產的需求。但是檢修沒有按照實際狀況進行檢修,過于強調“到期必修”,導致資源、材料的浪費,使設備的可用率降低;同時設備自身的健康狀態控制能力差,沒到周期就進行檢修,導致健康情況下降,客戶量損失巨大。
三、落實電力設備狀態檢修的具體措施
1、抓住設備的初始狀態
這個環節包括設計、訂貨、施工等一系列設備投入運行前的各個過程。也就是說,狀態檢修不是單純的檢修環節的工作,而是設備整個生命周期中各個環節都必須予以關注的全過程管理。
1.1保證設備在初始時是處于健康的狀態,不應在投入運行前具有先天性的不足,狀態檢修作為一種設備檢修的決策技術,其工作的目標是確定檢修的恰當時機。
1.2設備運行之前,對設備應有比較清晰和全面的了解,掌握的信息包括:設備的銘牌數據、型式試驗及特殊試驗數據、出廠試驗數據及交接試驗數據和施工記錄等信息。
2、制訂完善的狀態檢修工作流程
2.1對供電設備實施狀態檢修是專業管理觀念上的一次轉變,要改變傳統的專業管理模式,必須有完善的管理制度和技術要求。根據采集到的狀態信息,對變電設備的狀況進行評分,評分值能基本判斷設備的健康狀況,并以此作為延長或者縮短檢修周期的依據。
2.2對設備健康狀況的評分,目前采用綜合分析和加權計算的方法,實施百分制評價,對一些重要狀態信息合理選取加權系數,并通過分析計算,提高分析工作的準確性和效率,設備狀態檢修管理的核心是如何基于對設備狀態評價的結果,制定出經濟、合理的維修、試驗計劃。設備檢修的目的是通過檢修消除設備缺陷,恢復設備的設計能力,保證設備在檢修周期內穩定可靠地運行。
2.3我們還要積極探索,結合安全性評價、反季節性預防措施、反事故技術措施、安全措施計劃中有關檢修改進的項目,初步形成一些狀態檢修原則和規定,產生基于設備狀態檢修理念的試驗、大小修計劃,對設備進行狀態檢修,做到有的放矢,減少檢修工作的盲目性,大幅度減少檢修時間,提高設備的可用率。
3、重視基礎工作,堅持人本管理
設備的管理包括技術及經濟管理兩個方面,只有這兩個管理都能發揮出最大效能,才能夠取得最佳的經濟效益。而要使這一目標能夠實現,就要求人們對設備采用系統的科學管理,就是在技術進步基礎之上,使設備能夠真正管好、用好及修好。而在這個管理過程中,人是最根本的因素。設備檢修質量的好壞與相關人員的業務技能和工作責任心有直接的關系,所以在工作中,一定要始終堅持以人為本的思想,積極調動員工的積極性及創作性,提高對員工的責任心,這樣才能夠保障設備的安全運行。當前在進行檢修的過程中,一定要重視基礎工作,將技術的監督作為狀態檢修的一個基礎。在檢修的過程中要對設備運行及巡視中的一些信息狀態有整體了解,并且運用相應的數理統計的方法對設備運行中的狀態做出整體的評估,制定設備發展中的狀態預測趨勢的曲線,對設備狀態的一個變化趨勢及規律做出及時的預測,這樣才能夠對設備的狀態有權方位的掌握。
4、先進技術的應用
要對供電設備進行狀態的檢修,必須建立在相應的設備狀態檢測技術基礎上,對設備歷史運行的狀況進行分析總結,并且還有用先進的監測技術手段對設備運行的實時信息進行監測統計及預測,這樣將設備的歷史數據,在線實時監測的數據還有帶電測試的整體數據進行全方面綜合的分析,才能夠對設備狀態的整體變化趨勢及規律進行有效的分析。對此,要實現設備檢修的準確性必須不斷提高設備常規測試的技術水平。這些技術主要包括有電氣預防性的實驗、油化驗還有油色譜的分析及微水的檢測。這些是當前要掌握設備狀態需要的主要測試方法。同時要進行設備狀態的檢修,還要對帶電的這些在線監測技術進行開發利用。將常規檢測及在線監測結合起來,這樣才能夠對設備在運行中的一些電、熱、化學還有振動的這些信號進行良好的帶電在線監測,這樣才能夠對設備的健康狀況做及時的診斷,及時發現設備的早期缺陷及故障。并對這些故障及早排除,時刻確保設備處于一種健康的工作狀態中,保證供電安全。
結束語
總而言之,我國電力設備狀態檢修體系的建設仍不夠完善,無論是技術方面還是管理方面都存在著一系列的問題。而從電力設備維修工作的發展形勢下來,傳統的計劃檢修將逐步實現向狀態檢修的轉變。因此,電力部門必須明確當前的工作要點,全面加快狀態檢修的推進工作,并有效落實技術引進和技術創新工作,以先進的工作理念帶動狀態檢修全面的發展,進而大大促進電網安全性及穩定性的建設,為我國國民經濟騰飛提供巨大的前進動力。
參考文獻
[1]高濱,王金強.電力系統主要電力設備狀態檢修策略研究[J].天津電力技術,2001(1).
【關鍵詞】煤礦電氣設備;供電系統;保護
引言
對于煤礦的安全生產而言,煤礦電氣設備以及供電系統的安全無疑具有舉足輕重的作用。因此,為了實現煤礦的安全生產,煤礦企業必須對煤礦電氣設備以及供電系統的保護給予足夠的重視。同時,對于煤礦生產而言,煤礦的電氣設備以及供電系統的保護通常使用的是繼電保護裝置,隨著計算機技術,互聯網技術以及信息技術的迅猛發展,越來越多的智能型煤礦電氣設備以及供電系統保護被應用在煤礦的安全監控中。因此,通過對煤礦電氣設備以及供電系統保護的探討,為煤礦的安全生產提供一定的借鑒與依據。
1煤礦電氣設備及供電系統概述
眾所周知,煤礦井下的環境非常特殊,因此,煤礦企業供電的要去更加的嚴格。主要體現在以下幾個方面:①對于供電的可靠性而言,要去供電持續不間斷,實現24小時供電,供電負荷是全負荷,甚至是超負荷的供電,因此,采用雙回路電源作為電力系統的電源;②對于用電的安全角度而言,不但要充分考慮人員的安全,對于設備的安全也必須給予足夠的重視;③對于供電的經濟而言,要確保供電的質量,從而使得供電的經濟性及合理性得以體現。
通常而言,煤礦電氣的設備主要包括以下兩種:①一般型電氣設備,其主要具備了安全防護的功能,但是沒有防爆的功能,通常被用作煤礦地面或者是瓦斯的濃度不高的井底車場;②礦用防爆電氣設備。防爆是其主要的功能,通常在煤礦采掘工作面被應用。
2煤礦電氣設備保護裝置
繼電保護裝置是能夠對系統的不正常狀態或者故障進行反應,同時能夠向斷路器及時發出信號的一種自動化的設備。煤礦電氣設備中的繼電器,接觸器等都使用了裝置。煤礦電氣設備的主要的保護裝置包括以下幾種。
1)現場信號的輸入信號。煤礦現場信號的輸入繼電器保護裝置通常需要進行前置處理,比如為了使干擾信號消除,使用光電隔離技術;為了使得低信號向高信號進行轉變,采用電平轉換信號;為了使得繼電器能夠對現場的物理量進行有效的檢測,低通波除高頻信號等。
2)測量裝置。測量裝置對于現場的輸入信號進行檢測,同時檢測和被保護對象相關的各個物理量,另外與已經設定的數值進行實時的比較,基于比較的結果做出“是”或者“非”的結果,從而對是否啟動保護進行判斷。
3)執行裝置?;谕ㄟ^邏輯判斷輸送的信號,對保護裝置的最終任務進行完成,實現了保護裝置和現場設備的連接,電平轉換,隔離,返回現場設備的狀態信號等,從而確保繼電保護裝置的工作可靠。
3煤礦供電系統保護
3.1漏電保護
如果電網的絕緣電阻比某一數值小時,當人觸及之后就會發生觸電的危險,同時,漏電會造成設備的損壞,造成短路的事故,并且會造成漏電火花導致瓦斯爆炸等?;诖?,對于煤礦井下的供電系統而言應該安裝漏電設備的監控裝置進而監視設備的漏電,絕緣情況。一般而言,保護功能包括有選擇性漏電保護與無選擇性漏電保護。
1)無選擇性漏電保護?;诟郊又绷麟娫吹脑磉M行保護。對于包含了對地絕緣的電阻檢測回路中增加附加的直流電源,對于直流電流變化進行監視,從而對絕緣電阻進行了監視。該裝置通常和低壓的自動饋電總開關結合使用。其優點是工作可靠,結構比較簡單,但是不足是造成的停電的范圍比較大,同時對于漏電的線路不容易判斷。因此,應用比較少。
2)有選擇性漏電保護,基于零序電流保護的原理。從零序電流互感器獲取零序電流信號。如果沒有發生漏電,那么一次側的三相電流是對稱的,此時電流的向量和是0,二次側沒有輸出電流;如果發生漏電時,一次側的三相電流不對稱,此時電流的向量和不等于0,二次側有輸出電流。該裝置配合分路開關進行使用,對于故障線路容易查找,同時停電的范圍比較小,因此應用的比較廣泛。
3.2過流保護
煤礦供電系統中過流保護主要包括短路保護以及過載保護。
1)供電系統的短路保護。如果供電設備,線路的絕緣等遭到損壞,接線出現錯誤等,都可能發生短路。當發生短路時,瞬時故障電流通常是額定電流的數倍甚至數十倍,造成了配電線路或者電氣設備由于過流造成的電動力損壞。煤礦供電系統的短路保護應該動作的時間比較短,同時設定較大的動作值,實現在較短的時間內將電源切斷。通常采用電子式繼電器與電磁式繼電器進行短路保護。
2)供電系統的過載保護。過載指的是電氣設備的工作電流或者電動機的運行電流比其額定的電流大,一般不超過額定電流的1.5倍。造成電氣設備或者電動機過載的原因是多方面的。比如突然增加負載,電網電壓降低或者斷相運行原因。當電氣設備或者電動機出現長期的過載運行時,電氣設備或者繞組的溫升比允許值大,造成了絕緣的老化。過載電流的大小影響著過載保護的時間。過載保護的動作延時由過載的程度決定。過載的程度越小,延時就比較長;過載的程度比較小,那么延時就短。時間繼電器構成了延時環節,當發生過載時,電流繼電器發生動作,觸點和時間節電器線圈相連接,通過延時時間繼電器的觸電發生動作,執行機構開始動作,使得主回路的電源被切斷,并且有過載信號發出。電子式節電器,電磁式繼電器以及熱繼電器等可以實現過載保護。
4結束語
煤礦電氣安全的基礎是電氣設備以及供電系統的保護。因此,任何煤礦都應該有專業的技術人員對煤礦的電氣安全負責。為了強化對煤礦電氣設備以及供電系統的安全管理,應該健全責任制度,一方面通過加強對煤礦電氣設備及供電系統的技術檢查,另外一方面,對專業人員進行定期的培訓,考核,使其能夠真正履行電氣安全管理的職責,從而確保煤礦的安全生產。
【參考文獻】
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[3]楊 光.煤礦電氣設備安全技術研究[J].工業設計.2011(2):68,69.
我國經濟的快速增長離不開源源不斷的煤炭供應,從這一角度來說,煤炭企業掌控著我國的經濟命脈,同時對于社會的穩定同樣有著重要的意義。圖1是我國2005~2012年煤礦每產煤百萬噸的死亡率,從圖中不難得出我國煤礦百萬噸的死亡率在逐年的降低,但是事實上我國煤礦百萬噸的死亡率仍舊高于國外發達國家,因此煤礦企業在安全上的投入仍舊屬于剛性需求,探究煤礦電氣設備與供電系統的保護具有重要的意義。我國作為一個煤炭儲量較大的國家,煤炭資源不僅滿足了各種工業生產的需要,提供了源源不斷的電能供應,更推動了我國經濟的快速發展。當前我國煤炭企業與國外發達國家存在差距,這種差距不僅體現在生產方式上,更體現在管理模式上。我國煤礦企業對于電氣設備的監督管理機制的構建較晚,大多數煤礦企業都缺乏必要的煤礦電氣設備與供電系統的維護機制。這種礦電氣設備與供電系統的維護機制的缺位使得煤礦企業自身的發展受到了阻礙,同時也提高了安全事故發生的概率。當下煤礦工程建設中的種種問題表明,在我國煤礦工程建設中開展電氣設備管理,應以符合我國煤炭工程的施工實際為導向,將項目管理理論和煤礦工程的施工實際相結合,以實現對煤礦工程的科學設計和有效管理。
2影響煤礦電氣設備安全的因素
雖然目前各種煤礦安全事故中由煤礦電氣設備引起的事故的比例微乎其微,但煤礦安全事故但凡發生就會造成難以估量的人員傷亡和財產損失,因此煤礦企業在生產過程中,同樣要加強煤礦電氣設備的維護,在保證各種電氣設備的有效運行的同時,將各種安全事故發生的概率降到最低,為企業創造更大的經濟效益,為社會創造最大化的價值。
2.1線路問題
線路問題是影響煤礦電氣設備正常運行的重要因素,遍布整個生產過程,對于供電系統意義重大。各條線路之間存在相關性,可以說牽一發而動全身,一旦線路出現問題,生產機械、安全保護設施、井下通信都會受到影響,井下的正常生產就難以保證,更會導致安全事故的發生,因此在整個生產過程中必須對煤礦電氣設備與供電系統的保護給予足夠的重視。
2.2煤礦電氣設備系統問題
煤礦的正常生產需要煤礦電氣設備系統的正常運行,為了保證生產的正常進行,煤礦通常會對電氣設備系統進行必要的升級維護,但是受制于技術能力的制約以及執行上的失誤,系統存在漏洞是不可避免的,這種漏洞的存在不僅會降低對于電能的利用效率,更有可能造成安全事故的發生,影響煤礦企業的正常生產。另一方面,受到企業自身規模的限制,有的中小型煤礦企業根本沒有健全的煤礦電氣設備系統,僅僅依靠人力來進行所有的操作,增加了電氣設備出現問題的幾率。
2.3電氣設備超負荷工作
對于煤礦企業而言,很多企業更加注重對利益的追求,對于電氣設備和供電系統的投入更希望一次性到位,這種錯誤的做法使得煤礦企業對電氣設備的重視程度遠遠不如利益。而煤礦企業的電氣設備更多的是處在長期超負荷的運行之中,并且工作的環境較為惡劣,電氣設備的長期超負荷運行以及日常維護的疏忽導致供電系統出現隱患的幾率更大,一旦出現問題就基本難以修復。
3維護煤礦電氣設備安全性能的技術
3.1電力系統故障排除與定期檢查
煤礦電氣設備長期處在惡劣環境下超負荷運轉,最終對于電氣設備的性能以及使用壽命有不良的影響,因此必須定期對電力系統進行故障的排除工作,及時發現電力設備存在的故障,然后進行消除,從而保障電力系統的有效運行??紤]到電力設備故障的出現具有偶然性,也具有規律性,因而在檢查和排除電力系統的故障時需要及時總結故障出現的規律,在一定程度上做到對故障的預防,從而提高整個供電系統的穩定性。
3.2加大對技術人員的重視程度
在煤礦生產過程中,系統相關的維護人員的作用重大,整個系統的運行需要維護人員作為保障。但是很多煤礦企業對于這部分職工的重視程度不夠,相關職工的評優機會往往低于其他崗位,這就導致相關工作人員的工作熱情不高。煤礦行業在很多人的心目中是高危行業,因而相關技術工作人員遲遲得不到新鮮血液的補充,現有的技術人員對于各種先進維修和判斷技術掌握不夠,都會導致煤礦的電氣設備和供電系統存在隱患,因而加強對于技術人員的重視,給予技術人員以同等的機會,及時補充新鮮血液,及時提升工作人員的技術能力,對于提高煤礦技術人員的工作效率意義重大,能夠有效維護整個系統的運行,保證企業的正常生產。
3.3實現電力供給自動化
隨著科學技術的不斷發展,各行各業的生產均向著機械自動化方向發展。機械自動化的實現能夠帶來生產效率的提升,同時也能夠有效避免由于工作人員操作失誤帶來的系統事故。通過實現電力供給自動化,能夠減輕工作人員的負擔,讓工作人員的主要工作轉變為對系統的監督和控制,避免了實地監管的繁雜工作,同時也提高了監管的效率。自動化的供電系統對于細節部位的監控更加仔細和全面,反應也更加靈敏,一旦供電系統中的電氣設備出現問題能夠及時做出預警,避免危險的擴大化,能夠有效保證生產,同時也節約了人力和物力資源的投入,最大程度上降低安全事故發生的幾率,實現對于煤礦電氣設備和供電系統的保護。當然電力系統的供給自動化對于工作人員的技術水平要求更高,需要煤礦企業在技術人員方面加大投入。
3.4建立完善的漏電及其防護措施
漏電是煤礦供電系統中常見的問題,井下的漏電可能會形成短路,造成電氣設備的永久性損壞,也可能導致井下工作人員發生觸電事故。而雜散電流還會對鄰近的金屬管道和鎧裝電纜金屬外皮造成腐蝕,縮短金屬管道和鎧裝電纜的使用壽命,還可能引起電雷管的先期爆炸,威脅人員安全。如果處理不慎或者是處理不及時,一個小小的電火花就能夠導致井下堆積的易燃氣體發生爆燃,從而導致重大的人員傷亡和財產損失,因此建立完善的漏電及其防護措施同樣對于企業的正常生產具有重要的意義。常見的漏電保護措施主要有有選擇性漏電保護和無選擇性漏電保護,無選擇性漏電保護停電的范圍大,不容易判斷故障發生的位置,但是工作裝置簡單,故仍舊有所應用。有選擇性漏電保護停電范圍小,易于查找故障發生的位置,因而應用更為廣泛。完善的漏電及其防護措施能夠有效防止由于漏電帶來的各種安全隱患,將安全事故發生的幾率降到最低。
4結語
關鍵詞:醫療電器設備;電氣安全
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
一、醫療建筑物內的電氣正常發揮作用十分重要
科技在不斷的進步,醫生需要借助電器設備來診斷病人,為了保證病人的安全,必須保證醫療設備的電氣安全,對于那些正處于手術中或重癥監護狀態下的病人,他們在遭受電擊危害時缺乏感知本領,而且還存在遭受微電擊危害的風險。但是,這些病人常常需要依靠特殊的醫療設備來延續生命,一旦這些設備失電,將給病人帶來生命危險,因而一個靠得住的電源是手術室、IUC、CCU等醫療場所中必不可少的電氣設備,為此,國際電工委員會(EIC)對醫療場所的電氣安全作出了清晰的規范"一!IEC60364一7一710:2001尺度對不同醫療場所的劃分該標準710.2.5/6/7條對各種功能的醫療場所進行了清楚的區分,共將其分成三種:
(1)O房間:沒有醫療設施的場所。
(2)1房間:不僅有醫療設備,并且可以作用于一定的部位:人體的外部,除了心臟的內部治療。
(3)2房間:不僅有醫療設備應用,并可以進行心臟的內部治療!手術室和危及生命的治療的場所,假使不能保證可以不間斷供電,就會出現生命危險的場所,無法保證患者的生命安全。
二、對于不同接地方式的探究
(1)TT方式供電體系
TT方式是指將電氣裝備的金屬外殼直接接地的保護體系,稱為保護接地體系,也稱TT體系。其中第一個T代表電力系統中性點直接接地;第二個T代表負載暴露的裝備不與帶電體相接的金屬導電部分與大地直接聯接,而與體系若接地沒有關系。在TT體系中負載的全部的接地法式均稱為保護接地,如圖2一l所示:
這種供電體系的特征有以下幾點:1.1.當電氣設備的金屬外殼帶電的時候,因為有了接地保護,這就可以大大降低觸電的危險性。但是,如果不能保證低壓斷路器能及時跳閘,就會造成漏電設備的外殼對地電壓高于安全電壓的現象,造成極大的危害。1.2.當漏電電流比較小時,即便有熔斷器存在,它也不一定能將熔斷器熔斷,因此這就需要漏電保護器發揮作用了,困此TT系統難以推行。
(2)TN一C方式供電體系
它的工作零線亦可以作為接零保護線,可以用PEN來表示,如圖2一2所示:
圖2-2
這種供電體系的特征有以下幾點:2.1.由于三相負載不平衡,工作零線上會出現不平衡電流,從而對地有電壓,所以與保護線所聯接的電氣設備金屬外殼有一定的電壓。2.2.假使工作零線斷線,就會出現保護接零的漏電設備外殼帶電現象,造成危險。
三、IT系統的系統組成
(1)隔離變壓器
根據手術室所做的手術類型不同,所用到的醫療設備的用電容量不同,來估算變壓器的容量。醫院潔凈手術部建筑技術規范中規定,每臺變壓器的容量不宜小于SKVA。就目前而言,醫療中用的隔離變壓器主要是進口產品,其絕緣等級要求較高,變壓器初級繞組與次級繞組獨立纏繞,避免出現因線圈絕緣層破壞而使其初級線圈與次級線圈相接觸的現象。如果出變壓器故障,其內置溫度傳感器,可通過絕緣監視儀對變壓器溫度進行監視并報警。
(2)絕緣監視儀
在隔離供電TI體系中,在線絕緣監視儀是最主要的裝備。如果要實施在線測試,要求的技術非常高,此設備利用先進的自調整脈沖測量技藝,在隔離變壓器輸出的兩線之間,施加微弱的連續脈沖信號,利用恒流源的高阻抗的特征,這對系統的隔離不會造成很大的影響。通過施加已知的脈沖電流信號后測量實驗阻抗兩端的電壓降,假使實驗阻抗中已經有電流通過,則加入的脈沖信號必須譯成某種形式的編碼,這樣就可以測定對應的電壓降,用這種方法測量得到一條線路對地的阻抗值是與隔離系統與地之間所有阻抗值相等的,如果發生了故障,只要考慮一條線路與地之間的電壓,就可以計算出流過的故障電流。因為系統中對應的阻抗包括純阻性和感抗及分布電容產生的容抗,阻抗在SOHZ頻率及其他頻率范圍的阻抗值是不斷變化的,利用此技術可有效消除電網中的分布電容等其他外界因素的干擾,既不影響TI系統的完整性,也不受外界因素的影響,能真實準確地測量TI系統中實際的漏電流數據。采用高速運算處理器進行動態的在線數據處理,實時顯示測量數據在smA時報警,并能提供遠程外接報警顯示功能,直接將在線絕緣監視儀和隔離變壓器安裝在一起,利用網絡通訊技術將主機的測量報警信息也可以傳遞到若干中端顯示觀察,避免出現絕緣監視儀與隔離變壓器的安裝有較長的連線的現象,解決了連線上分布電容對儀器測量的準確度的影響。參照國際標準EIC的規定,在線絕緣監視儀內阻不小于100千歐,測量電壓不大于25V,測試電流不大于mlA,IT系統對地絕緣電阻小于50千歐時,有相應顯示一個隔離電源系統配一個絕緣監視儀,對該隔離變壓器出線端所有回路的絕緣狀況進行24小時連續不間斷監視并可以發生及時的報警信息。
四、總結
綜合病房樓的電氣設計涉及的內容非常廣泛,對電氣設計人員提出了更高的要求,每一項醫院建設內容的功能設計,都需要專業的知識和業內專家,沒有一個人能夠全面而系統地掌握好所有的相關知識,這就離不開人們的合作了。
參考文獻
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[2]王厚余. 醫院中的電氣安全要求[J]. 建筑電氣,1993,04:4-8.
【關鍵詞】煤礦供電設備;狀態檢修;科學化管理
1、煤礦供電設備安全狀態監測的必要性
1.1實施狀態檢修,主要通過在線和離線等方式,對特定范圍的供電設備進行有效監測,及時掌握供電設備運行的工作狀況及相關信息,通過對數據的科學分析和準確判斷,實時了解供電設備的安全運行狀態,制定科學而系統的供電設備狀態檢修措施。我國各地區的電力系統供電設備由于種種原因存在一定差別,因此我們國家有關部門對供電設備的狀態檢修方案沒有進行更加明確的統一規定,無法統一制定詳細的規程和標準,只在概念上對狀態檢修作了總體要求,指出各地必須根據實際情況,依照當地電力企業不同供電設備的具體特點和各自運行狀況采取相應措施。供電設備自安裝之日起的安全運行時間沒有很具體的區分,大都依據以前的工作經驗而確定。有的地方電力企業的供電設備采用的檢測手段仍然停留在以人工操作為主的先驗階段,其檢修程序繁瑣,技術尚不成熟,難以有效確保供電設備的安全穩定運行,具體的實施方案缺乏科學依據,導致具體檢修人員的工作力度也不是很大。隨著科學技術的進一步發展,電力系統的供電設備狀態檢修工作也應向科學化目標邁進,向智能化方向發展,向數字化操控程序過度??傊?,要想對供電設備實施狀態檢修,首先必須對區域電力系統的運行狀況進行系統、詳細而準確的在線監測,然后經過對所監測到的數據進行分析處理,運用數字化技術進行科學比較,最終鑒定出供電設備當前的實際運行情況,藉此確定何時以何種方式開展檢修。
1.2煤礦供電系統的安全、高效發展離不開電網設備的可靠性,通過計算機軟件檢測實現供電設備安全、高效運行。隨著社會經濟的發展,部分局域性電網容量不斷增加,而隨著高科技與尖端技術的發展,現代電子產品的品質與性能日益多樣化,導致廣大生產企業和生活用電的用戶對供電的可靠性要求越來越高,任何技術都是在發展中逐步成熟和進步的,這期間會出現種種意想不到的問題,所以維修管理的重要性必然客觀存在,并且日益暴力出傳統技術水平的局限。為確保維修費不變的情況下,盡可能降低運行風險,必須制定科學的維修措施,改變傳統的檢測維護程序,為確保煤礦企業安全運行,進一步提高設備管理與檢修技術水平,盡可能節省檢修時間和費用,是當前供電企業面臨的重要課題。
1.3煤礦供電系統在隨著科技進步設備不斷更新,同時必須采用新技術,面對新設備、新工藝的逐步更新,傳統的供電設備檢修模式已經落后,難以滿足現代經濟發展對電力企業高效運行的需要,因為傳統的人工檢測方式主要強調“到期必修”,容易造成浪費,而計算機軟件檢測能夠按設備的實際狀況進行檢修,不至于造成檢修過程中太多的人力、物力、財力浪費。傳統檢修從另一方面有時也可能造成因檢修時間沒到而突發的故障問題,由于形成了定期檢修制度,那么既然未到檢修周期,就不能隨意進行檢修,長期以往,容易促成供電設備運行的狀況不佳,造成電力企業和用電客戶的雙重損失。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。為提高供電設備的有效利用率,為確保供電設備的持續安全運行,因此,對電力企業供電設備在完成計劃檢修的檢驗基礎上完全實施狀態檢修,必要時充分發揮數控技術和計算機軟件開發工程的促進作用。
2、實施煤礦供電設備狀態檢修的智能化監測
利用計算機軟件實施煤礦企業供電設備狀態檢修,需要在傳統人工操控的基礎上開發智能化監測技術、在高科技數控診斷技術的基礎上進一步研究,探索一種既科學、合理又經濟、適用的設備狀態檢修模式。首先要科學把握檢修時機,明確檢修項目,從當地實際情況出發開展狀態檢修,不能從概念和計劃出發搞“一刀切”,行“一陣風”,始終要以供電企業的安全運行和社會及經濟效益為主,要有科學有效的長期規劃,在認真汲取各兄弟單位經驗的基礎上,及時總結經驗廣泛吸取教訓,實時開展狀態檢修,力求從源頭抓起,必須把對供電設備的規劃、設計和設備選型都納入未來狀態檢修的安全運行中,保障主設備監造和運輸等全過程的智能化管理,必須確保設備的最佳初始狀態。其次要重點做好供電設備狀態監測工作,只有在準確無誤的前提下才能開展有效檢修,否則不是浪費便是防患與然,此兩種極端的回避是供電設備狀態檢修在智能化科學技術創新基礎上的突破,當前普遍運用的紅外線測溫就是為及時發現供電設備中潛伏性故障的有效措施之一,可及時提供設備狀態準確無誤的信息,為下一步的設備狀態科學診斷提供有效分析數據。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。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。第三要選擇最佳狀態監測點和監測設備。供電設備是電力系統的安全運行基礎保障,盡可能避免發生故障,減少供電設備使用材質方面的各種潛在因素,降低安全隱患和穩定性破壞的可能性。實施供電設備狀態檢修的關鍵是對所使用設備的客觀運行狀態分析,發揮數字化技術優勢,對可能發生的故障實時診斷,對設備運行、維修和監測數據進行狀態分析,使故障診斷更加準確。根據供電企業設備的特點,選擇相應的監測點和監測設備。最后需要特別強調的是要加強供電設備狀態檢修的有效管理,與一般的企業管理不同,電力企業的供電設備狀態檢修管理更強調人的主觀能動作用。
3、煤礦供電設備狀態檢修技術的發展趨向
開展供電設備狀態檢修是確保煤礦企業安全可靠運行的發展趨向,是減少供電系統設備事故的有效手段,實施供電設備狀態檢修是電力行業不可輕視的現實課題,在社會經濟發展過程中,安全、高效的電力資源越來越成為城鄉經濟發展的現實需要,而且能夠有效促進現代工業企業的快速發展。為進一步節約能源,利用計算機軟件工程技術設法提高供電的安全與質量,強化數字化安全運行理念,通過計算機遠程監控,提高供電設備的可靠性,全面實施供電設備的安全與智能化狀態檢修,對提高煤礦經濟效益和安全質量保障起著重要作用,促進電力經濟的高效、環保和可持續發展。在煤礦企業體制改革過程中,從科學管理角度打破多年來形成的行業壟斷局面,在系統各個環節引入技術競爭機制,尤其數字化技術理念,能夠有效促進電力企業從技術角度提高資源利用率,減少損耗、節約能源,改善服務方式提高服務水平。煤礦供電今后的發展趨向主要以新技術和新設備保障電網的安全運行,進一步提高用電安全,對于電網及其它供電設備,利用數字化技術,實施狀態檢修,降低故障檢測和維修成本,從節約能源、降低損耗、實時維護、安全運行角度提高供電企業的經濟效益。通過計算機軟件工程的有效開發,提高數字化技術服務水平,強化創新意識,進一步提高安全、優質、高效供電的可靠性,為供電企業的每一家用戶提供能源服務保障,盡可能減少無辜停、斷電現象的發生,從而改善售電服務質量,提高供電安全性,降低能源損耗,減輕電網輸送壓力。
為確保煤礦供電安全,進一步強化供電設備和電網輸送能力的可靠性,采用數字化監測設備,提高檢修功能的自動化與智能化水平。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,加快開展狀態檢修的步伐,不危及設備運行的安全性,減少停電時間,減少設備維護成本。此項工作應該逐步開展,盡量不要盲目安排停電檢修。設備狀態檢修管理作為供電系統的重要管理部分,直接影響到供電企業的安全和質量,加強供電設備狀態檢修管理,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,也是創一流供電企業的客觀要求,實施供電設備狀態檢修是創新型的檢修管理模式,是電力行業適應新形勢社會經濟發展做出的必然選擇。開展供電設備狀態檢修是確保電力企業安全可靠運行的發展趨向,是減少供電系統設備事故的有效手段,實施供電設備狀態檢修是電力行業不可輕視的現實課題,也是創一流供電企業的客觀要求,實施供電設備狀態檢修是創新型的檢修管理模式,是煤礦供電系統為適應新形勢社會經濟發展而做出的必然選擇。
關鍵詞:煤礦井下;供電設備;在線監控系統;研究對策
引言
煤礦井下環境較為惡劣,井下的監控系統需要配備供電電源,以保證井下突然停電時系統的安全正常運行。但是對于供電質量及負載部位供電技術的合理性研究涉及較少。因此為了實現井下供電電源的安全、供電質量可靠性等指標進行實時監控,本文提出一種新的監測方案,吸收并借鑒了地面智能變電站綜合自動化裝置成熟的軟硬件技術,在線監測,確保煤礦安全生產,消除電力隱患。
1電力監控系統
電力監控系統主要包含以下三個方面:第一,通信系統。該系統對互聯網和大數據信息進行有效的升級,并在此基礎上對先進的技術進行不斷的吸收。第二,對智能設備之間進行有效的互通和連接,主要采取的設備為信息接口,可以保證所有的電力監控設備能夠隨時使用。第三,建立監控體系,主要位于井下變電站內部,對各種數據進行整理、分析和有效的操控,從而可以賦予整個煤電內部各類設備以自動化和智能化等特點。
2煤礦供電系統存在的主要問題
2.1無功問題
無功問題對煤礦生產而言極為常見,這主要是因為煤礦生產過程中,異步電機和變壓器在具體使用過程時所產生的功率較低。隨著這種無功問題的逐漸增加,會使得整個供電系統內所承受的壓力較大,所消耗的資源和能源也較高。
2.2電壓問題
煤礦生產環境的特殊性會導致電力系統內部供電線路較為繁雜且交錯,一旦遇到需要功率較強的生產需求時,就會使得整個供電系統內部壓強猛然增大,會為線路內部帶來較大的壓力,甚至可能會使一些保護措施的功能和效果逐漸消失,從而極易可能引發各類安全問題。
2.3無人值守有隱患
當供電線路開始運行之后,會處在連續不斷的工作運行狀態中,這時如果不對其進行人工的長時間看守和監督,就會無法及時的解決出現的問題和困擾,最終限制整個供電企業的可持續進步。具體情況主要分為三類:第一,供電線路內部的開關必須為人工開啟,沒有較長的線路可以為其進行遠程操控,一旦維修操作人員展開監察工作時,必須利用各項設備之間的開啟才能形成斷點,以此來符合電力系統操作中的規范和流程,為操作人員的生命財產安全做出一定的保障。當電力設備開關關閉之后,遠程操作的人員并沒有及時獲取具體的情形,對電器的參數數據也無法進行及時的獲取,從而可能無法從根本上對整個電力設備做出掌控。只有在發生影響公司利益的安全事故的情況時,才會調動專業的人員去查明具體故障的地點,投入一定的時間和精力來使其修復。第二,由于供電線路內部路線的不同而交錯復雜,會對管理部門的監管形成較大的困擾,不同部門對于不同的路線進行分部管理,而其規定的固定算法也有所差異,經常會因為數據的誤差而產生大面積的停電事故,導致整個煤礦生產流程無法正常運行,對企業損失一定的經濟利益。第三,無人值守對于煤礦供電系統而言,也是一類現存的主要困擾,可能會造成收集數據與實際數據之間存在較大的差異,甚至可能會阻隔高新技術設備對事實數據收集的精準性。
3煤礦井下供電設備在線監控系統的研究
3.1井下供電在線監控系統方案的制定
煤礦井下供電設備再進行在線監控體系的升級和優化時,必須遵循以下原則:不斷的對供電設備進行自動化和智能化的升級;對各類數據和系統進行有效的信息分享,采用統一的標準化設備來為其進行制定;不斷地引進先進的科學技術和設備,從而可以為整個供電在線監控系統提供良好的支撐;對于監控的具體設備而言,必須采取那些具有高新技術含量的設備,對那些較為復雜的設備要進行及時的剔除,而可以節約一定的生產成本資金。井下供電在線監控系統主要包含四個類別:設備管理層、變電層、地面監控和通訊平臺。其中,設備管理層主要包含對各類信息和數據的收集設備,不僅可以對供電體系內事實發生的信息進行及時的整理,還可以提高整個監控過程的嚴格性,并將所監控下來的視頻與流程歸檔處理。而井下供電在線監控系統通常情況下作為一種遠程的操控系統而存在,不僅可以對各項參數進行及時的整理和分析,還可以保護整個供電監控系統內的各項設備。
3.2監控系統軟件設計
煤礦企業開展井下工作中時,一旦斷電時間超過10min,就必須啟用應急用電,只有這樣才能保持整個井下用電設備以及工作流程的源源不斷性,這就要求監控系統軟件設計必須對井下內部的數據進行收集和整理,及時的找出可能會影響后續安全問題的各類危險因子,然后對其進行及時的排除,才能夠保證后續供電電源的穩定性和高質量性。在各類電流電路的不斷規證過程中,可以保障整個系統內部按照設計那方案的步驟和流程來嚴格開展,甚至可以對所用時間進行細致的劃分,而對于發生供電電源故障問題時,主要是對信號進行有效的采集和整理,然后再結合以往的實際經驗來對其進行故障的判斷和選擇,中心管理器對于所發生的不同故障問題也會顯示出不同的警報信號。
3.3煤礦井下供電無人值守系統平臺的功能
煤礦井下供電無人值守系統平臺的主要功能為以下五點:第一,對井下的監控設備進行有效的定位。利用監控系統來對整體的用電設備進行適時的監控和信息收集。第二,對設備的使用年限進行監測??梢越Y合故障發生的概率以及正常運作時所產生的電路電流來對其進行分析,統計出該用電設備具體的使用年限。第三,視頻巡檢和音頻聯動。在技術手段不斷更新換代的大環境背景下,具有高科技含量的監控設備逐漸應用到煤礦井下供電值守平臺中,不僅可以實現遠程的監控設備操作,還可以利用圖像和虛擬化的信號來對整個信息進行智能化的分析和識別,對于可能會發生危險事故的信號進行及時的處理,使整體的收集信號覆蓋于整個用電設備中,還可以再發現報警信號之后及時的通知中心管理部門,使得整個措施采取具有較高的意義性。第四,門禁監控。門禁系統主要安裝的位置于煤礦井下供電變電所,主要是要求施工人員利用人臉和信息識別來進行開鎖,還可以及時的將人像信息收集到中心管理平臺,幫助地面上的管理人員及時準確的了解地下的信息。第五,對環境參數進行嚴格的檢測。由于煤礦井下供電系統平臺無人值守,在節約一定的人力成本資源之后,就需要通過一些其他高科技含量的監控設備來及時準確的收集變電站內部溫度和其他信息的變化,幫助整個系統平臺能夠得到良好的升級,提高煤礦井下供電系統的安全性。