下面是小编为大家整理的短路电流速算工学论文(共含10篇),供大家参考借鉴,希望可以帮助您。同时,但愿您也能像本文投稿人“金丝猴奶糖”一样,积极向本站投稿分享好文章。
短路电流速算工学论文
摘要:介绍一种 “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。原作是多年前发表在《建筑电气》上的。具体时间和作者已不记得。本人只是稍作整理供有需要的同行参考。
关键词:短路电流 计算方法 口诀
一.概述
供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件.
二.计算条件
1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多.
具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗.
2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻.
3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流.
三.简化计算法
即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种 “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.
在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念.
1.主要参数
Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量
Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流
和热稳定
IC三相短路第一周期全电流有效值(KA)简称冲击电流有效值校核动稳定
ic三相短路第一周期全电流峰值(KA)简称冲击电流峰值校核动稳定
x电抗(Ω)
其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键.
2.标么值
计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的'是要简化计算).
(1)基准
基准容量 Sjz =100 MVA
基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV
有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4
因为 S=1.73*U*I 所以 IJZ (KA)1.565.59.16144
(2)标么值计算
容量标么值 S* =S/SJZ.例如:当10KV母线上短路容量为200 MVA时,其标么值容量
S* = 200/100=2.
电压标么值 U*= U/UJZ ; 电流标么值 I* =I/IJZ
3无限大容量系统三相短路电流计算公式
短路电流标么值: I*d = 1/x* (总电抗标么值的倒数).
短路电流有效值: Id= IJZ* I*d=IJZ/ x*(KA)
冲击电流有效值: IC = Id *√1+2 (KC-1)2 (KA)其中KC冲击系数,取1.8
所以 IC =1.52Id
冲击电流峰值: ic =1.41* Id*KC=2.55 Id (KA)
当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC ,取1.3
这时:冲击电流有效值IC =1.09*Id(KA)
冲击电流峰值: ic =1.84 Id(KA)
掌握了以上知识,就能进行短路电流计算了.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?例如:区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.
一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流; 设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.
下面介绍一种 “口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.
4.简化算法
【1】系统电抗的计算
系统电抗,百兆为一。容量增减,电抗反比。100除系统容量
例:基准容量 100MVA。当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100=1
当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200=0.5
当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞=0
系统容量单位:MVA
系统容量应由当地供电部门提供。当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量
作为系统容量。如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV A 额定分断电流为40KA。则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692=0.144。
【2】变压器电抗的计算
110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。
例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875
一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813
变压器容量单位:MVA
这里的系数10.5,7,4.5 实际上就是变压器短路电抗的%数。不同电压等级有不同的值。
【3】电抗器电抗的计算
电抗器的额定电抗除额定容量再打九折。
例:有一电抗器 U=6KV I=0.3KA 额定电抗 X=4% 。
额定容量 S=1.73*6*0.3=3.12 MVA. 电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15
电抗器容量单位:MVA
【4】架空线路及电缆电抗的计算
架空线:6KV,等于公里数;10KV,取1/3;35KV,取 3%0
电缆:按架空线再乘0.2。
例:10KV 6KM架空线。架空线路电抗X*=6/3=2
10KV 0.2KM电缆。电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013。
这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小。
【5】短路容量的计算
电抗加定,去除100。
例:已知短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 则短路点的短路容量
Sd=100/2=50 MVA。
短路容量单位:MVA
【6】短路电流的计算
6KV,9.2除电抗;10KV,5.5除电抗; 35KV,1.6除电抗; 110KV,0.5除电抗。
0.4KV,150除电抗
例:已知一短路点前各元件电抗标么值之和为 X*∑=2, 短路点电压等级为6KV,
则短路点的短路电流Id=9.2/2=4.6KA。
短路电流单位:KA
【7】短路冲击电流的计算
1000KVA及以下变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=Id,冲击电流峰值ic=1.8Id
1000KVA以上变压器二次侧短路时:冲击电流有效值Ic=1.5Id,冲击电流峰值ic=2.5Id
例:已知短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流Id=4.6KA,
则该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,=1.5*4.6=7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。
可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗
5.举例
系统见下图.由电业部门区域变电站送出一路10KV架空线路,经10KM后到达企业变电所, 进变电所前有一段200M的电缆.变电所设一台1600KVA变压器. 求K1,K2点的短路参数.
系统图电抗图合并电抗图
系统容量: S=1.73*U*I=1.73*10.5*31.5=573 MVA
用以上口诀,很容易求得各电抗标么值,一共有4个.
系统电抗 X0=100/573=0.175
10KM,10KV架空线路电抗 X1=10/3=3.333
200M,10KV电缆线路电抗 X2=(0.2/3)*0.2=0.133
1600KVA变压器电抗 X3=4.5/1.6=2.81
请注意:以上电抗都是标么值(X*)
将每一段电抗分别相加,得到K1点总电抗=X0+X1=3.51
K2点总电抗=X0+X1+X2+X3=6.45(不是2.94 !)
再用口诀,即可算出短路电流
U (KV)X*Id (KA)IC (KA)ic (KA)Sd (MVA)
口诀5.5/X*1.52* Id2.55 Id100/X*
K110.53.511.562.374.028.5
口诀150/X*1.52* Id2.55 Id100/X*
K20.46.4523355915.5
用口诀算和用第3节公式算有什么不同 ?
用口诀算出的是实名制单位,KA,MVA,而用公式算出的是标么值.
细心的人一定会看出,计算短路电流口诀中的系数 150、9.2、5.5、1.6. 实际上就是各级电压基准值.只是作了简化.准确计算应该是144、9.16、5.5、1.56.
有了短路参数有什么用? 是验算开关的主要参数.例:这台1600KVA变压器低压总开关采用M25,N1.额定电流2500A, 额定分断电流55KA.
验算: 变压器额定电流为2253A
开关额定电流>变压器额定电流; 开关额定分断电流>短路电流 Id..验算通过.
道路照明设计中单相短路电流计算论文
照明设计是城市道路设计中比较重要的一项设计内容。为了确保城市道路照明能为车辆驾驶人员以及行人创造良好的视看环境,达到保障交通安全,提高交通运输效率,方便人民生活,防止犯罪活动和美化城市环境的效果,建设部于91年特制定了《城市道路照明设计标准》CJJ45-91.标准要求道路照明设计原则为“安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源、维修方便。”并对照明标准、光源和灯具的选择、设计、照明供电和控制以及节能措施等方面做了较详尽的规定和要求,笔者在工程设计中运用和深入了解标准的过程中,确实得到了很多的益处,同时也发现一些不完善之处,比较突出的是规范中对照明供电保护及电缆选择没有做详细说明和要求,而这部分内容的设计正确与否直接影响到“安全可靠、技术先进、经济合理、节约能源、维修方便”这个基本原则。在道路实际使用中发生的电气故障,小到电缆烧毁,大到人身触电伤亡事故的出现,都于与此相关。笔者希望本文起抛砖引玉的作用,以引起有关部门的重视,并与本行业同仁一同探讨。
在道路照明配电中,由于配电线路较长,配电线路零序阻抗较大,单相接地(零)短路电流相对较小。为了计算低压配电系统的单相接地(零)电流,需要利用不对称短路电流的计算方法。不对称短路电流可利用计算三相短路的原则进行计算。因为电压的对称分量与相应的电流对称分量成正比,因此在正序、负序和零序分量中,都能独立地满足欧姆定律和克希荷夫定律。正序、负序和零序电流也只产生相应地正序、负序和零序电压降,利用这一个重要的性质,可以用电工学中对称分量法分析在对称电路中所产生的各种不对称短路。
单相接地(零)短路电流的计算
不对称短路时,由于距发电机的电气距离很远,降压变压器容量与发电机电源容量相比甚小,因此,可假定正序阻抗约等于负序阻抗。单相接地(零)短路电流按下式计算:
式中Up平均线电压(V)R0,X0,Z0配电网络的总零序电阻,总零序电抗,总零序阻抗。R1,X1,Z1配电网络的总正序电阻,总正序电抗,总正序阻抗。
电路中主要元件阻抗
1、电力系统正序电抗的计算在计算低压电力网络短路时,有时需要计入系统电抗XX,如果系统电抗不知,只有原线圈方面的短路容量或高压短路器的额定容量Sdn(MVA)时,则系统正序电抗可近似地按下式计算:式中Uj=Up平均线电压(V)Sdn原线圈方面的短路容量或高压短路器的额定容量(KVA)。
2、变压器阻抗的计算
变压器的正序电阻:
变压器的正序电抗:式中ΔPd变压器短路损耗(kW)Ue变压器二次侧额定电压(V)Se变压器额定容量(KVA)Ud%变压器阻抗电压百分比,变压器的零序电抗是与其本身结构和绕组的接法有关。目前不少厂家生产的Dyn11结线变压器比Yyn0结线变压器零序阻抗小,二次侧短路电流大,可提高一次侧过电流保护兼作二次侧单相接地保护的灵敏性。故建议使用Dyn11结线变压器,变压器的零序电阻,零序电抗的取值计算如下:R0=RⅠ+RⅡ=R1X0=X1+XⅡ=X1式中R0,X0变压器的零序电阻,零序电抗。RⅠ,X1变压器的一次绕组电阻,漏电抗。RⅡ,XⅡ变压器的二次绕组电阻,漏电抗。R1,X1变压器的正序电阻,正序电抗。
3、推导参见机械工业版社出版的高等学校教材《工厂供电》。铜、铝母线电阻电抗的计算(矩形截面母线各相在同一平面内)
自动开关的选择
1、自动开关额定电流的确定一千米路灯数量为14盏,高压钠灯功率因数为0.45.道路照明计算电流:
Iez≥Ijs取Iez=100A
2、自动开关长延时动作的过电流热脱扣器额定电流的确定IZd1≥KzlIjs=1×23=23A取脱扣器额定电流为It.e=25A照明用自动开关长延时脱扣
器对高压钠灯的计算系数取1.参见《工厂配电设计手册》第一版表11-21.
3、自动开关瞬时动作的过电流脱扣器的确定Izd3≥Kz3Ijs=6×23=138A取LZd3=150A,照明用自动开关瞬时脱扣器对高压钠灯的计算系数取6.参见《工厂配电设计手册》第一版表11-21.
4、按短路电流校验自动开关动作灵敏性自动开关动作系数取1.5时,灵敏性远远达不到要求。
用自动开关动作系数及短路电流确定自动开关瞬时脱扣器整定倍数值由于单相接地电流较小,现有的热磁式自动开关瞬时过电流脱扣器的整定电流值最小为3倍脱扣器额定电流,一般较难满足灵敏性的要求。如用过电流长延时脱扣器做后备保护,容易使电缆长时间过电流,轻则烧毁电缆,重则引起火灾。由于道路配电属于单相配电,即使配电中尽量使三相平衡,零序电流仍较大,也不能使用另加零序保护装置的措施。按“JB1284-73”的规定,非选择型配电用自动开关的瞬时过电流脱扣器的整定电流值为10倍脱扣器额定电流(可调式为3~10倍),只具有瞬时过电流脱扣器的自动开关,其脱扣器整定电流值为1~3倍或3~8倍脱扣器额定电流。遗憾的.是,至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式自动开关产品,包括像ABB,Schneider,Moeller等国外大公司也无此类产品。目前解决这个问题的办法:
1、加大电缆截面,降低配电线路的零序电阻和电抗,一般道路照明设计中,线路电压降都能满足规范要求,在不影响投资和施工难度的情况下,这不失为一个好办法。
2、使用电子式脱扣器,其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。能满足保护要求。由于本人才疏学浅,所述问题不够深入,愿与广大电气设计同仁一同探讨,同时希望引起低压厂商的注意,能生产出更多适用于各类特殊场合的产品来。于各类特殊场合的产品来。定电流值为1~3倍或3~8倍脱扣器额定电流。
遗憾的是,至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式自动开关产品,包括像ABB,Schneider,Moeller等国外大公司也无此类产品。
目前解决这个问题的办法:
1、加大电缆截面,降低配电线路的零序电阻和电抗,一般道路照明设计中,线路电压降都能满足规范要求,在不影响投资和施工难度的情况下,这不失为一个好办法。
2、使用电子式脱扣器,其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。
能满足保护要求。由于本人才疏学浅,所述问题不够深入,愿与广大电气设计同仁一同探讨,同时希望引起低压厂商的注意,能生产出更多适用于各类特殊场合的产品来。于各类特殊场合的产品来。定电流值为1~3倍或3~8倍脱扣器额定电流。遗憾的是,至今尚未查到如上面规定提到的只具有瞬时过电流脱扣器的热磁式自动开关产品,包括像ABB,Schneider,Moeller等国外大公司也无此类产品。目前解决这个问题的办法:
1、加大电缆截面,降低配电线路的零序电阻和电抗,一般道路照明设计中,线路电压降都能满足规范要求,在不影响投资和施工难度的情况下,这不失为一个好办法。
2、使用电子式脱扣器,其保护短路时磁脱扣可最小做到1.5倍脱扣器额定电流。
由于内部断路器延迟和有限的MOSFET栅极下拉电流,大部分热插拔控制器在发生输出短路故障的最初10ms到50ms之间没有限流控制。这可能造成上百安培的瞬态电流。利用一个简单的外部电路可以解决这个问题,它将初始短路尖峰电流降至最小,并在200ns到500ns以内消除短路故障(断开电源和短路负载)。
一个典型的+12V、6A的热插拔控制电路(图1)包括门限分别为50mV和200mV的慢速和快速比较器。选用6mW的检流电阻,则慢速比较器在8.3A产生故障触发,进行过流保护;而快速比较器的触发点为33.3A,主要进行短路保护。
发生短路故障时,快速比较器自身延迟和完成对M1栅极电容放电,完全切断短路负载需要30ms的时间,在此期间,短路尖峰电流仅仅受电路阻抗的限制 。 在图1所示的短路测试波形中,记录下来的'短路尖峰电流为400A(加在Rs上的峰值电压达到2.4V),在28ms后短路电流降至100A。
通过增加一个pnp达林顿晶体管可加速栅极放电,从而使短路瞬态过程缩短到0.5ms以内(图 2)。在MOSFET开启阶段,D1保证了正常的栅极充电驱动过程。关断时,热插拔控制器的3mA栅极放电电流改为直接驱动Q1的基极。Q1快速响应,在£100ns的时间里完成对MOSFET栅极的放电。这样,发生短路时的瞬态大电流过程就被大大缩短,略大于快速比较器350ns的延迟时间。
图2和图3中明显的反向过冲和快速电流爬升是由检流电阻的寄生电感引起的。图3中的三角波振荡是由示波器的接地引线认为引入的干扰成份。
图3所示电路可以将短路尖峰电流控制在大约100A以下,瞬态过程限制在<200ns。当Rs上的电压降达到大约600mV时,pnp晶体管Q1a就会被触发,驱动npn晶体管Q1b加快M1栅极电容的放电,从而关断M1。检流电阻的寄生电感引起的陡峭的电压波形对pnp晶体管的快速触发也有一定帮助。
M1栅源之间的电容C2可以减小输出短路时作用在栅极上的正向瞬态阶跃电压。齐纳二极管D1通过将VGS限制在MAX4272所能输出的最大值(7V)以下降低了ID(ON)。虽然D1在偏置电流为5mA时的稳压标称值为5.1V,但在本电路中,因为MAX4272仅能输出100mA的栅极充电电流(这里是齐纳二极管的正向偏置电流),D1将把VGS限制在大约3.4V左右。VGS受到限制后即可降低ID(ON)-在某种程度上RD(ON)会增大一点-这意味着可以更快地关断M1。D1和C2也可以用在图1和图2中的电路以降低短路时的ID(ON),
在负载发生短路故障时,上述两个电路都可以通过限制能量释放来保护背板供电电源。图2所示简单电路能够将短路瞬态过程缩短到500ns以内,而图3所示略微复杂的电路可将短路电流控制在100A以内,瞬态过程小于200ns。这两种电路适用于绝大部分热插拔控制电路。具体测试结果可能会有一些差异 ,主要取决于背板电源内阻,短路故障负载阻抗以及短路故障负载本身的特性和故障发生时间。
剩余电流动作保护器的正确选择工学论文
[摘 要]作者论述了发电机定子匝间保护原理及定值整定方法,通过实测参数分析说明了发电机定子匝间保护如何应用。
[关键词]匝间保护 原理 定值 分析 应用
1.剩余电流动作保护器动作原理
剩余电流动作保护器是用来防止电气事故,保护人身及设备安全的产品,分间接接触保护和直接接触保护两种。国标GB6829称剩余电流动作保护器(以下简称漏电保护器),其动作原理是取剩余电流值,所谓剩余电流是指供电系统中导线流出的电流,有一部分没有经过导线返回,而流入大地,经大地返回到变压器低压侧中性点,称这个漏入大地的电流为剩余电流,就是我们通常所讲的漏电电流,漏电电流的取样元件均采用零序电流互感器。
2.产品选择
目前,漏电保护器品种繁多,结构各异,其原理都是一个剩余电流动作型。用户应选购质量可靠的产品,并认定已通过国家电工认证、并具有3C认证的产品。漏电保护器分为以下三大类。
2.1单相漏电开关
单相漏电开关分电子式和电磁式二种,由于电磁式漏电开关价格较高,在农网改造大部分选用电子式漏电开关。一般选用15mA或30mA。动作时间小于0.1s,用于直接接触保护,防止人身触电事故发生。
2.2漏电断路器
漏电断路器分电子式和电磁复合式两种,作为二级保护或三级保护。不论单极、二极、三极、四极漏的电断路器,尽量选用动作电流小于等于50mA,分断时间小于0.1s的产品,用于直接接触保护。
2.3漏电继电器
漏电继电器为电子产品,它不能独立使用只能和交流接触器或带有脱扣线圈的空气开关配合使用作总保护或分支保护。当采用漏电继电器作为供电系统总保护,一级保护尽量采用延时型或鉴相鉴幅漏电继电器,并且漏电电流可调,用于间接接触保护,防止越级跳闸,确保电网正常供电。脉冲动作电流值一般选50mA,漏电电流动作值分档200~500mA之间可调,漏电继电器与交流接触器配合的组合分断时间:≤0.2s或≤0.4s。以上产品按使用场合,确定所采用的保护方式,确定采取的品种。漏电保护器选购时特别注意负载容量的配合留一定的余量,不导致漏电保护器产生误动作。
3.产品检测及试验
现在农网改造均采用三级保护,一级采用漏电继电器,二级采用漏电断路器,三级采用单相漏电开关,作为供电网络系统性的保护,要求不产生越级跳闸,关键考虑的是漏电保护器的分断时间,而不是漏电电流动作值的大小。对用户来讲,产品的性能检测是有难度的,没有完整的试验设备,有的也只能对漏电保护器的动作特性进行检测,达不到全性能测试。上海电器科学研究所生产的IDB-1A型漏电保护器测试仪精度比较高,对产品的动作特性试验符合国标GB6829―95标准的要求。
3.1漏电保护器性能检测标准
漏电保护器性能检测依据的标准有:《剩余电流动作保护器的一般要求》GB6829-95标准、《家用和类似用途不带过电流保护的剩余电流动作保护器》GB16916-、《移动式剩余电流保护器》JB8755-1998、《剩余电流保护继电器》JB8756―1998标准,对部标JB8755、JB8756也是在GB6829的基础上,重点对移动式剩余电流保护器(插头等)和漏电保护器提出生产的技术要求。
3.2漏电保护器检测
用户检测只能对产品动作特性、试验装置及辅助电源故障时的工作性能这三项进行检测,采用IDB-1A型漏电保护器测试仪检测漏电继电时,IDB-1A需配备与漏电继电器额定容量相等的交流接触器。
漏电保护器检测前应对产品内部结构、焊接水平以及装配工艺水平进行目测考核。漏电保护器中的零序电流互感器中的铁芯应采用薄膜合金环形铁芯且加屏蔽层。如果使用非晶或微晶铁芯,高低温试验和平衡特性试验难以通过,在漏电开关及断路器中大部分使用非晶或微晶铁芯。可控硅应采用日产NEC公司2P4M BT169。漏电开关、漏电断路器中的线路板应封闭或浸漆,以防止灰尘进入。漏电开关内部的`触头应为镀复合银触头,不能采用镀银触头。
漏电保护器开箱验收时,应根据国标GB2828-87抽样标准要求进行,作为电子产品的合格率应达98%(抽样检查可以从正常检查到放宽检查),一般抽样为5%~10%。
4.产品对电网的要求
虽然漏电保护器对安全用电具有较为有效的保障作用,但毕竟只是一种后备保护电器,线路和设备的绝缘质量差劣,除了导致漏电、短路,引起触电事故外,线路的漏电电流还会严重影响漏电保护器的动作特性。特别注意的是零线对地绝缘电阻过低也会产生一定影响,低压供电网络一般只注意相对地绝缘,而忽视零线对地的绝缘水平。在漏电保护器的应用中应注意以下事项:
①提高供电线路对地的绝缘电阻、不重复接地。重复接地或绝缘不好将严重影响漏电保护器的灵敏度。
②对不安装总保护的城镇供电线路,尽量采用多点重复接地,以提高家用保护器的灵敏度。
③对供电线路负载尽量各相拉平,减小三相绝缘电阻不平衡电流,变压器低压侧中性线接地要做到绝对可靠。接地电阻�Q4
④用电设备的外壳必须接地,不能接零。
电流阴极保护系统管理探讨论文
摘要:本文系统地描述了强制电流阴极保护系统的建设和运行现状,总结分析了强制电流阴极保护系统在建设和生产运行管理中存在的主要问题,提出了下一步强化强制电流阴极保护系统运行管理的思路和方案。
关键词:钢质管道;强制电流阴极保护;管理
1技术简介
强制电流阴极保护系统是阴极保护防腐措施之一,是一种将被保护金属与外加电源负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法。主要由整流电源、参比电极、阳极地床和连接电缆组成。外部电源通过阳极地床将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子化的氧化反应,腐蚀受到抑制。而阳极表面则发生丢电子氧化反应,本身存在消耗。主要技术参数:自然电位在0.4~0.7V间,保护电位在0.85~1.25V间,末点电位不低于0.85V,闭孔地床电阻不超1Ω,开孔地床电阻不超4Ω。由于强制电流阴极保护系统具有驱动电压高、适应条件宽、保护范围大等优点,已经成为重要的阴极保护技术措施,主要用于大口径外输管道及站内储罐等设备上。
2系统现状
为了控制腐蚀作用,我厂加大了强制电流阴极保护系统的建设力度,阴极保护对埋地管道和站内容器的覆盖率逐年提高。通过对系统建设情况统计,运行年限绝大部分在之内,已经实施保护管道占转油站以上外输管道总数的89.2%。截止底有效运行率仅42.3%,远低于公司要求的标准。
3系统维护情况
3.1现场检测为掌握有保护系统存在的具体问题,先后对11做站场的阴极保护系统进行现场测试。
3.2系统修复根据系统测试情况,于对存在问题强制电流阴极保护系统实施维修,维修恒电位仪12套、阳极地床2座、接线箱14个,截止目前已使13套系统恢复运行,有效运行率达到了92.3%。
4问题分析
4.1存在的主要问题
(1)系统无效运行一是由于焊接质量差或未焊接、防护措施不过关、维修破坏等原因,造成接线点虚接或脱落,致使系统无效运行。二是在系统发生参比电极失效、恒电位仪故障等问题后,不能及时发现并采取措施,致使系统长期故障运行,缩短了使用寿命。
(2)系统缺少维护通常情况下,应该定期实施恒电位仪内部清理灰尘、保持干燥,参比电极浇水等维护措施,这样才能确保设备的正常运行。但现场测试发现:个别恒电位仪内部存在较厚的灰尘和蜘蛛网,甚至底部少量积水,加速了设备部件的老化,导致出现数据显示故障、仪表测量偏差大、自动控制失灵等问题,个别参比电极由于未及时浇水,致使电极内部的水分流失到土壤中而失效。
(3)管道外防腐层破损一般情况下,在管道外防腐层出现严重破损时,由于电流的流失,导致系统难以达标运行。
4.2原因分析
(1)管理和监督措施不到位对于强制电流阴极保护系统的运行管理没有建立有效的监督和考核机制,系统出现故障后未被及时发现和修复。
(2)缺少专业的维修维护队伍目前使用的恒电位仪基本上都是外地生产,本地负责销售和维修,受到技术水平限制,部分阴极保护系统的故障需要厂家技术人员进行维修,导致维修时间过长。另外在阴极保护系统发生故障后,报修程序较复杂,导致维修不及时。
(3)操作人员技术水平低大部分现场操作人员对阴极保护系统的运行操作、参数设置、简单的'故障处理等方面的技术知识掌握不足。例如在查看设备运行情况时,只简单记录显示的参数,对于参数是否正常不了解,设备出现故障时不能及时发现,也不能及时上报;对恒电位仪运行参数的合理设置范围不清楚,不会重新进行参数设置;不会利用检测桩进行阴极保护电位测试等。
(4)管道外防腐修复不及时管道外防腐层的检测可以及时发现防腐层的微小破损点,如果维修及时,可以较小的投入防止破损进一步扩大,避免强制电流阴极保护系统因负载超限而烧毁或者自动停机,保证系统对管道的保护效果。
5认识及建议
(1)强化新建强制电流阴极保护系统的施工管理从源头上杜绝施工缺陷对后续运行管理的不良影响。一是在施工过程中确保系统各部分的施工质量,特别是隐蔽工程的质量要达到图纸和规范要求;二是在验收过程中,严格按照标准要求,除了进行恒电位仪、阳极地床、输出反馈电路、参比电极等部分的性能测试,还要通过测试桩进行管道全程的保护电位测试,确保新建系统各项指标达到设计要求。
(2)完善强制电流阴极保护系统的运行管理体制一是建立并完善一套强制电流阴极保护系统维修维护管理制度,包括生产管理、运行考核机制、技术培训等系列制度和管理规定,明确各管理部门、操作人员的职责;二是定期实施强制电流阴极保护系统运行效果的监督考核。
(3)加强阴极保护装置的监测与维护一是定期对设备设施进行监测。每半年组织对阴极保护系统的设备设施进行监测,提高设备运行效果;二是建立《阴极保护管理手册》,从日常管理和维护入手,为基层队配备便携式参比电极、万用表,监测管道保护电位,及时调整运行参数,及时维护,提高保护装置的有效运行率。
参考文献:
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住宅电气工程工学论文
摘要:目前,我国各种电气设备和民用电器有了很大的发展,住宅建筑电气安装工程也随之提高安装技术,以适应人们生活水平的需要。本文就当前住宅建筑电气安装工程中存在的主要问题,谈一点个人的意见,以供同行参考。
关键词:住宅电气工程
随着经济生活水平的不断提高,人们对电气安装工程质量有了更高的要求。目前,我国各种电气设备和民用电器有了很大的发展,住宅建筑电气安装工程也随之提高安装技术,以适应人们生活水平的需要。本文就当前住宅建筑电气安装工程中存在的主要问题,谈一点个人的意见,以供同行参考。
1专业人员缺乏,技术力量薄弱
当前住宅建筑电气安装工程中比较突出的问题是专业人员缺乏、技术力量薄弱,与现代电气工程的要求有一定差距。20世纪90年代以前,施工工地的电气质检人员多是由老电工担任,他们虽有较丰富的实践经验,但缺乏专业理论知识。同时质量检查的内容偏重于操作工艺,缺乏对专业技术性内容和施工图纸的设计要求的检查。
预防措施;应配备专业人员,做到知识化、专业化,应从过去的目测检查深化到科学检查,在保留过去对操作工艺检查的同时,还应要求施工人员对图纸的'质量进行检查,检查图纸的设计数据有无错误和隐患,同时检查电气设备的产品质量.并制定设备进场的保管条例,杜绝电气事故的发生。
2产品质量差
当前,经济市场竞每激烈。有的生产厂家降低了产品的质量,以致影响电气安装的质量并形成隐患,甚至酿成大祸,造成较大的经济损失。预防措施:指定具有专业技术的人员和委托具有质量认证部门进行质量鉴定。同时施工单位要索取产品生产许可证、检查人员证、出厂合格证及技术监督部门的有关证件。
3施工质量差
3.1穿线管的安装不符合要求。管口不齐,管口插入箱、盒体的长度不一致;弯曲半径太小,管子出现死弯、痛折、凹痕现象。电线管埋墙深度太浅,甚至埋在墙体外的粉刷层中,造成墙面抹灰层顺管开裂。
预防措施:①管口下锯要垂直,锯条要与下料管形成90°角;锯完后用锉刀进行修整,以防毛刺划破线皮。②电线管进入配电箱要平整,露出长度为3-5mm,吊顶内钢穿线管口和箱(盒)体必须用锁紧螺母连接,且要焊接跨接地线。③电线管的弯曲半径(暗埋)不应小于管子外径的10倍,扁度应控制在不大于该管直径的1/10;穿线管煨弯时,要用弯管机或拗棒使弯曲处平整光滑,不出现扁折、凹痕等现象。④楼面敷设管应在楼板缝内,电线管埋人砖墙内,离其表面的距离不应小于20mm,管道敷设要“横平竖直”。
3.2箱、盒安装不符合要求。箱、盒安装标高不一致,箱盒体不整齐;箱盒体变形、移位,四周嵌缝不严;盒内砂浆、杂物未清理干净。
预防措施:①安装箱、盒时,要横平竖直,应用水平仪调校水平,保证安装高度的统一。还应与土建专业密切配合,准确牢靠固定线盒。总之在竣工时要保证箱、盒标高尺寸误差控制在5mm之内。②箱、盒开孔眼一般在出厂时就已经加工完械开孔或送回生产厂家要求重新加工,或订货时严格标定尺寸,技尺寸生产。禁止用电焊或气焊切割。③在混凝土墙、柱内的箱、盒安装时,为防止其变形和移位,可在箱、盒体背后加设中6钢筋套子,并与主筋焊接在一起进行定位。在砖砌体固定箱、盒时,要用水把四周的砖砌体湿润后用M10水泥砂浆逐层嵌实。安装箱、盒罩面板前,箱、盒四周用与墙面相同的腻子抹平,然后安装箱、盒罩面板。④在穿线之前,应先清理箱、盒内的灰碴及杂物。防腐层如有腐蚀现象,应进行防腐处理。穿好线后,最好用临时箱、盒板盖好,待土建装修喷浆完后,再拆去盒盖,安装电器、灯具,这样可保证盒内干净。
3.3管内穿线不符合要求。穿线管穿线不戴护口帽,损伤绝缘层;不同的回路在同一穿线管内或线管内导线过多,相、零、地导线混色。
预防措施:①工程中使用硬塑料管和钢穿线管时,在穿线前必须戴好穿线帽,管口无丝扣的可用戴塑料内护口,严禁划伤导线的绝缘层或降低其绝缘强度。②不同电压的导线不能穿在同一穿线管内,不同一个回路导线(除规范有规定者外)不应穿在同一个穿线管内;导线穿线时要注意穿线管的空闲面积,一般导线截面积(边外皮计算在内)不应超过穿线管孔内面积的40%。③施工人员应严格执行GB50258(9)-96标准,分清相线、零线(N)线、接地保护(Ⅲ线)的作用与色标的区分,即PA相-黄色,B相-绿色,c相-红色;单相时一般宜用红色;零线(N线)应用浅蓝色或蓝色;接地保护线(PE级)必须用黄绿色双色导线。④导线连接不符合要求。剥切绝缘层时损伤线芯;焊接时焊料不饱满,接头不牢固;铜铝线连接时未做过渡处理;多股导线连接设箱、盘时末用压线端子排和压线鼻子。
3.4导线连接不符合要求。剥切绝缘层时损伤线芯;焊接时焊料不饱满,接头不牢固;铜铝线连接时未做过渡处理;多股导线连接设箱、盘时末用压线端子排和压线鼻子。
预防措施:①山剥切导线塑料绝缘层时,应用专用剥线钳;剥切橡皮绝缘层时.刀刃禁忌直角切割,要以斜角剥田。铜芯与铜芯线材相连时,应把线头拧紧后.采用锡烫的方法;铝芯与铝芯线材相连接时,应把线拧紧后,用气焊加焊粉处理。②铜芯线与铝芯线相连接时,可采用端子扳连接,或者将铜烫锡后再缠线连接,也可以采用螺旋压线帽压接。多股铝芯线与多股铜芯相连接时,可先将铜线烫锡后再用铝套管压接,也可以用铜、铝转换卡于处理;多股铝芯线连接电器时,均采用铜铝过渡端子压接。③多股铜芯线和多股铝芯线进入配电箱连接时,均采用压鼻子,再与接线端子排连接。两股以上的接地保护线应采用压线鼻子后,再与接线端子相连接。
3.5电器安装不符合要求。花灯安装无吊装试验,日光灯吊链不平行,引下的线未编叉,出现上、下八字,成排灯具中心偏位、直线度偏差较大。
预防措施:①大型花灯安装(超过3.5kg)固定吊钩应与结构相连接,并在安装之前做好花灯重量的1.5倍吊装试验记录,应填吊装试验记录,存人档案。②母安装日光灯之前要对日光灯两吊链间距进行测量,安装圆木和吊盒时,使其间距尺寸与日光灯两吊链间距相等使之达到平行,且两根吊链长度要相等;日光灯导线要沿吊链编叉,防止导线受力。③按规范要求,成排灯具安装的偏差不应大于5mm。因此,在施工中需要拉线定位,使灯具在纵向、横向、斜向及主体低水平均为一直线。
3.6开关、插座安装不符合要求。线盒预埋太深,盒内留有砂浆杂物;面板与墙体间有缝隙,面板有胶漆污染,不平直;暗开关、插座安装不牢固,盒内导线余量不足。
预防措施:①在安装开关、插座时先清理干净盒内的砂浆,当预埋的线盒太深时,应加装一个线盒。另外,安装面板后饱满补缝,不允许留有缝隙,做好面板的清洁保护。②暗开关、插座安装不牢固,一般是固定螺丝与螺母间隙过大或螺丝未拧到位。如间隙过大顶以更换即可。③开关、插座盒内的导线应留有一定的余量,一股以100~150(mm)为宜;要坚决杜绝不合理的省料贪头。
3.7配电箱的安装不符合要求。缺零、地线汇流排;漏电保护器控制回路不合理;漏电保护开关或溶断器前后位置不正确。
预防措施:①结合设计图纸的配电系统图,充分考虑零线及地线回路数量,确定零线、地线汇流排的几何尺寸,以及综合考虑其它器具数量及尺寸,来确定配电箱的几何尺寸。②认真阅读设计图纸系统图,明确漏电保护罪的工作原理,不同回路的相线、零线分别进入不同的漏电保护器,严禁:个以上回路共用一滑电保护器的零线回路。③漏电保护器应安装在电度表之后,自动开关或熔断罪前面。
实际工程中,还有一些建设、施工单位未经设计许可,擅改开关规格型号、导线截面、增加负荷等,这些改动往往使系统的选择性、可靠性降低,致使保护电器不动作或误动作,给用户的安全使用留下隐患。上述各方面的问题希望能引起建筑及监管部门足够的高度重视。
施工单位如何索赔工学论文
摘要:本文着重介绍了索赔的分类、原则、内容、技巧、程序以及为索赔所做的准备等内容。
关键词:施工单位;索赔
随着公路建设项目的日益增长,引发项目建设过程中的索赔、变更越来越多。作为施工企业在经营公路产品质量、效益的同时,针对工程发生的变更,索赔的意识也应逐步提高。所谓索赔是指在合同履行过程中,合同一方因不履行或没有完全履行合同所设的义务而遭受损失时,向对方提出赔偿要求或补偿要求。工程索赔是承包工程企业经常采用的追加造价的手段。
索赔类型的分类
索赔的分类颇多,工程的损失也由多方面原因所造成。针对不同原因造成的损失,赔偿中所要体现的证据与索赔过程也各不相同。
合同管理中不可预见的索赔
在项目实施过程中,承包商会遇到施工现场路段随气候自然条件的变化及实物障碍等不可遇见的因素,承包商应根据工程保险合同、合同文件、专用技术规范及国家行业部门颁布的相关规定等,对业主和保险公司进行索赔及变更。
工程停工引起的索赔
在很多工程项目实施过程中,因业主或上级管理部门的原因造成工期的延期和中断,至使原定的工程计划和进度错乱,人员、机械设备造成长时间停滞,从而引起窝工,施工机械工效降低,费用增大。施工单位对此情况可向业主提起要求工程延期或费用索赔,其费用索赔包括执行停工指令中,承包商应付出的必要开支、人员薪水、设备折旧费与维修保养费等。
监理工程师的原因引起的索赔
根据监理工程师的明确指令要求增加合同工程、工程量清单数量、设计图纸及技术规范等以外的道路、设备或其他服务等要求,承包商应以发生费用的实体按照投标单价和市场价格要求索赔。
监理工程师要求承包商在工程项目建设过程中增加的合同、相关技术规范中没有明确指明或规定提供的试验、资料、劳务、材料设备、车辆、房屋等服务,承包商应按照发生费用的实体要求索赔。另外,根据监理工程师的错误指令进行放样、施工等工作,如造成工程费用成本额外增加或工期延误,承包商可以要求进行索赔。
业主违约引起的索赔
合同是当事人双方或数方设立、变更和终止做出相互权利和义务的协议。公路承建合同是以市场经济为基础,由承包商与业主之间签定的。工程合同文件对本工程实施均提出了很多条款要求,承包商可根据生产实际情况在业主对合同造成违约的情况下,对其提出合理的索赔。
索赔的原则、内容、技巧及程序
索赔费用原则为:以赔偿实际发生的损失为基础。
可索赔费用因不同的原因也不完全一样,如:人工费,可索赔为完成合同之外的额外工作所花费的人工费;由于非承包商原因造成的窝工,可索赔不可辞退工人的窝工费和可辞退工人的人工上涨费。材料费:可索赔材料的运输费,仓储费,以及合理的损耗费用。施工机械使用费:可索赔为完成额外工作而增加的机械使用费;现场管理费:可索赔承包商为完成额外工程或额外工作及工期外长时间的现场管理费。利息:可索赔为由于延期付款、工程变更和工期延长,承包商向银行或其他部门借款的利息。企业管理费:可索赔因工程延期而造成的总公司或集团公司等上级主管部门对本项目管理增加的费用。利润:由于工程范围的'大幅变更,设计文件有严重缺陷或技术性错误,业主未能提供现场等引起的索赔,承包商可列入利润。但工程暂停或小范围的工程变更,一般不能索赔利润。
变更、索赔的工作程序为:事件发生――提出索赔意向书――调查取证――各级相关及上级管理部门提供的事实依据――编制报告――提交索赔文件。
为索赔做的准备
要保存完整的索赔依据,将工程涉及的合同文件、设计图纸、工程资料、各种协议、各类合同、来往文件、补充资料、变更图纸、变更设计确认指令、信函、工作指令、影像资料、质检报告等按照资料存档的形式保存好,防止丢失和损坏。要加强对来往文件、传真、信函等涉及到时间、签发日期等资料的收集,以作为计算延误工期和计费的重要参考证据。
加强对会议内容的记录,对下一步工作安排、工作指示、调整指令、某些问题的处理措施等做到详细记录,作为追查项目实施起因的有力证据。对索赔工作提供有力的间接证明材料,充分利用财务人员的原始单据凭证及各种账表资料,提取工、料、机证明资料,以发票、费用开支、收据等提供工程内容增减、时间、工程进度、费用、机械闲置、材料积压、人力停、窝工情况和原因的证明。
提交变更、索赔的报告要根据项目本身规定的标准格式编制,相关其他部门可根据实际情况和部门规定的格式上报,索赔报告的基本编制要求是:
正确合理的依据,做到有理有据,从事件起因、时间、地点、对象、客观事物与损失之间的因果关系,到各种证据材料,简洁明了地说清楚,做到索赔事件前因后果的关联性。充分调动相关专业成员,工程技术、合同管理、法律、财务、写作等人员进行细致深入调查、研究反复讨论修改,做到准确可靠,对事件“责”“权”划分清晰,对不可预见的问题和由此引发的连带问题要做好相应的对策。
工程数量计算要准确,反复复核,不能将错误的计算公式或计算值写入索赔报告中去,以免使索赔报告失去真实性和可靠性。对计算采用的方法和公式要求通用、标准,对有争议的计算办法要采取适当的文字分析和注释,以取得对方的信服。
承包商在工程项目实施中发现项目索赔应做到思想上不轻视,实际行动上沉着冷静,充分组织有力的项目团队和过硬的技术班组,积极发现和解决遇到的问题:发挥现代企业管理职能,将现代企业管理中的决策、计划、组织、人事、指导、指挥、领导、协调、沟通、激励、代表、监督、检查、控制和创新15种职能实施好,充分发挥广大员工的主人翁责任感、积极性和创造性,在公路建设行业中不断发展,做大、做强。
高短路阻抗变压器分析论文
摘要:提出了配电网中性点新型接地方式为:当发生瞬时性单相接地故障时,利用自动跟踪的消弧线圈实现快速补偿;当发生非瞬时性单相接地故障时,能正确选出故障线路并跳闸。提出了高短路阻抗变压器式可控电抗器的基本结构和原理,用该原理研制成功的高短路阻抗变压器式自动快速消弧系统,具有伏安特性线性度优良、响应速度快、电流由零到最大都能无级连续调节、补偿效果好、对系统适应性强等优点,是实现新型接地方式比较理想的设备。
关键词:配电网消弧线圈可控电抗器晶闸管短路阻抗
1新型接地方式
配电网中性点接地方式的选择与电力系统安全可靠运行密切相关,是城网和农网建设中必须关注的重要问题。但长期以来并未得到满意的解决。随着电网的不断发展,电容电流小于一定值而允许中性点不接地的电网已越来越少,绝大多数配电网的中性点都采用低阻接地或消弧线圈接地方式。
低阻接地虽然避免了系统的过电压问题,但跳闸率过高,不能适应对供电可靠性越来越高的要求,尤其是在架空线路与电缆混合的配电网中此问题更为突出。同时,单相接地时巨大的接地电流将使地电位升高,严重时会超过安全值,可能对通信线路、低压电器和人身安全造成不利影响,这是该方式的先天缺陷。随着电力配电系统与电信网共处系统的日益增加,用户使用的敏感元件(电脑、电子控制、电力电子等)日益增多,以及国际标准对低压设备耐压要求的降低,低阻接地方式这一不可克服的缺陷越来越不能被社会容忍。尤其在电缆使用量逐渐增多、电网迅速扩大,使电容电流大增的情况下,用电阻将单相接地故障电流限制到远小于两相短路电流而同时又要满足过电压要求的做法已非常困难,即采用低阻接地方式已非常不经济。因此,低阻接地方式不仅不适合于以架空线路为主的农网,也将越来越不适合于以电缆为主、容量不断扩大的城网。
自动跟踪消弧线圈接地方式避免了巨大的接地故障电流带来的一系列问题,又能使瞬时性接地故障自动消除而不影响供电[1,2]。但是由于《规程》中规定线路单相接地时允许带故障运行2h,对系统的绝缘水平要求较高,因而使某些进口设备(尤其是电缆)受到威胁。同时故障电流持续时间长不仅对人身安全很不利,而且易使非瞬时性接地故障扩大成相间短路(尤其是电缆)。随着电缆逐渐代替架空线路,单相接地时不分瞬时性和非瞬时性故障都不跳闸的传统消弧线圈接地方式已不再适合。
配电网中性点新型接地方式为:当发生瞬时性单相接地故障时,利用自动跟踪的消弧线圈实现快速补偿,使故障电流小于一定值而自动灭弧,从而使系统继续正常运行而不停止供电;当发生非瞬时性单相接地故障时,能正确选出故障线路并跳闸,不影响其他非故障线路的正常运行;同时保证单相接地故障持续时间小于10s,使系统的绝缘水平可与低阻接地时的相同[3]。这种接地方式兼具了低阻接地和消弧线圈接地的优点,又摆脱了各自的缺点,是一种较为理想的新型接地方式。
该接地方式的实现,不仅须配备可靠、准确、响应快的小电流接地选线装置和相应的跳闸装置,还必须有高质量的自动跟踪补偿装置。主要要求是:消弧线圈伏安特性线性度好,响应快,能在大范围内连续调节,补偿效果好等。现有的各类自动跟踪补偿消弧线圈,包括调匝式[4]、调气隙式[5]、直流偏磁式[6]、磁阀式[7]、调电容式[8]及其它类型[9,10],都具有某些缺点而不能同时满足上述要求。这也是目前消弧线圈的应用受到局限的原因。本文所述由高短路阻抗变压器式电抗器组成的新型自动快速消弧系统可以满足上述要求,使上述接地方式实现成为可能。
2自动快速消弧系统的主要构成
该系统主要由高短路阻抗变压器式消弧线圈和控制器组成,同时采用小电流接地选线装置作为配套设备。
2.1高短路阻抗变压器式消弧线圈
该消弧线圈是一种新型的变压器式可控电抗器,其一、二次绕组间的短路阻抗很大(达100%或更大),二次绕组用晶闸管短路。通过调节晶闸管的导通角来调节二次绕组中的短路电流,从而实现电抗值的可控调节。其原理结构见图1。
整套装置中设置特殊的滤波电路,用以吸收晶闸管通断时产生的谐波,使电抗器输出工频电流。当给定晶闸管的触发角α时,工作线圈输出的基波电流为:
式中Iom为额定电压下晶闸管全导通时流经工作线圈的电流有效值。
该消弧线圈不需要调节匝数,铁芯不需要有气隙,不需要复杂的直流回路和任何机械传动装置,因而结构十分简单,与普通的变压器相同。由于电抗值的调节是通过调节晶闸管来实现的,该消弧线圈具有极快的响应速度,并可实现由零到额定电流的无级连续调节。
此外该消弧线圈的独特优点是作为补偿用的电感不是激磁阻抗而是利用变压器的短路阻抗,因而可保证在全电压范围内都具有良好的伏安特性,实测结果如图2所示。这一优点对可控消弧线圈非常重要,因为单相接地情况下中性点电压随接地阻抗变化,高阻接地时中性点电压较低,而最高可升到1.1倍相电压。若消弧线圈的伏安特性为非线性,则消弧线圈输出的补偿电流将成为中性点电压的非线性函数,因此利用消弧线圈在额定电压下对应的电流来外推或内推其它电压下的电流将会导致残流较大,再考虑到零序电容测量的不准确性,有可能使接地残流仍旧超过规定的允许值;对于分级式消弧线圈(如调匝式、调容式等),还存在级差电流,情况有可能更糟。
2.2新型控制器
控制器是系统的核心,担负着实时跟踪测量系统电容电流并及时向系统投入或退出补偿电流、对接地故障线路实现跳闸等任务。
该控制器在测量过程中采用“试探法”,用两次测量的方法来保证系统电容电流测量的准确性。测量时系统远离谐振区,因此即使不采用阻尼电阻,中性点电压也不会上升至危险区域;硬件、软件采用多重滤波和自动量程跟踪技术,可消除谐波干扰和保证全量程的测量精度;软件设计中对系统中可能出现的多种现象(例如多次重复接地故障等)都有恰当的对策,尤其是在抗干扰方面采用了多重技术,除常规的“看门狗”外,还设计了超时检测技术,即使在死机状态下“看门狗”也能正常工作,保证整个系统在设定的时间内恢复正常,由于人为的误操作而退出运行时,装置能在设定的时间内自动转入运行状态。补偿方式可为欠补、过补、全补,由于装置响应很快,因此不需要预调谐,也就避免了因串联谐振可能带来的危险过电压;同时还设置了跳闸接口,可对发生接地故障的线路实现跳闸;具有信息传输接口,可将相应的信息由无人值班的变电站传送到远方的`调度站。控制系统人机界面友好,采用液晶显示,全汉化操作,正常测量时实时显示系统接地次数,中性点电压、电流,时间和系统的运行状态。
该控制器还具有优良的抗电磁干扰性能,在有干扰的环境下仍能长期正常工作。
2.3配套设备――小电流接地选线装置
该装置通过向系统注入一固定频率的信号,利用安装在变电站的探测器探测接地线路传回的电磁波的原理选出接地故障线路,科学合理,可靠性高,响应速度快。
3自动快速消弧系统的主要性能及特点
该系统的工业样机已完成10.5kV电压下的全面系统模拟和现场试验,并已在某变电站运行。模拟试验接线如图3所示。试验内容包括10kV单相金属性接地、弧光接地和高阻接地等典型故障,模拟系统电容电流取值从零到额定值,实测的典型波形见图4。试验数据统计表明,残流均小于6A,大多数情况下残流都小于3A。该系统的主要优点是:
(1)响应时间短接地故障发生(或解除)后5ms内即可投入(或退出)补偿电流,故障电流在60ms内即可降到很小的残流值。图4(b)为典型的动作过程。
(2)在非接地故障情况下可工作于远离谐振点的区域,因而不必担心产生串联谐振过电压的问题,不必设置阻尼电阻,既提高了安全可靠性又简化了设备。
(3)补偿状态可以随意变化因为输出电流是真正无级连续可调的,所以欠补、过补或全补状态下都可以实现。
(4)对配电网的适应性强每10s跟踪1次配电系统变化的同时不会对系统造成不良影响。调节范围可由零调到额定值的优点使它适应于变电站不同发展时期对消弧线圈容量的不同需要。240次接地故障和相应信息的记录容量可以清楚地了解故障状态,仅用一台控制器就能实现多台系统并联运行,降低了成本。同时,该系统还具有正确选出接地故障线路并实现跳闸的功能。
4结论
利用可控消弧线圈补偿电容电流使瞬时性单相接地故障得以自动消除、又对非瞬时性单相接地故障实现选线跳闸的接地方式是配电网中性点比较好的接地方式,采用由高短路阻抗变压器式可控电抗器组成的快速自动消弧系统具有伏安特性线性度优良、响应快、电流由零到额定值都能无级连续调节、补偿效果好、对系统适应性强等优点,是实现新型接地方式较为理想的设备。
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关于变压器抗短路能力分析论文
关于变压器抗短路能力分析论文
[论文关键词]电力变压器短路策略
[论文摘要]电力变压器是传输、分配电能的枢纽,是电力网的核心元件,其可靠运行不仅关系到广大用户的电能质量,也关系到整个系统的安全程度。电力变压器的可靠性由其健康状况决定,不仅取决于设计制造、结构材料,也与检修维护密切相关。就电力系统中变压器抗短路能力的提高的问题进行探讨。
一、电力变压器概述
电子电力变压器主要是采用电力电子技术实现的,其基本原理为在原方将工频信号通过电力电子电路转化为高频信号,即升频,然后通过中间高频隔离变压器耦合到副方,再还原成工频信号,即降频。通过采用适当的控制方案来控制电力电子装置的工作,从而将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能。由于中间隔离变压器的体积取决于铁芯材质的饱和磁通密度以及铁芯和绕组的最大允许温升,而饱和磁通密度与工作频率成反比,这样提高其工作频率就可提高铁芯的利用率,从而减小变压器的体积并提高其整体效率。
二、提高电力变压器抗短路能力的措施
变压器的安全、经济、可靠运行与出力,取决于本身的制造质量和运行环境以及检修质量。本章试图回答在变压器运行维护过程中,有效预防变压器突发性故障的措施。
电网经常由于雷击、继电保护误动或拒动等造成短路,短路电流的强大冲击可能使变压器受损,所以应从各方面努力提高变压器的耐受短路能力。变压器短路冲击事故的统计结果表明,制造原因引起的占80%左右,而运行、维护原因引起的仅占10%左右。有关设计、制造方面的措施在第二章已有论述,本章着重就运行维护过程中应采取的措施加以说明。运行维护过程中,一方面应尽量减少短路故障,从而减少变压器所受冲击的次数;另一方面应及时测试变压器绕组的形变,防患于未然。
(一)规范设计,重视线圈制造的轴向压紧工艺。制造厂家在设计时,除要考虑变压器降低损耗,提高绝缘水平外,还要考虑到提高变压器的机械强度和抗短路故障能力。在制造工艺方面,由于很多变压器都采用了绝缘压板,且高低压线圈共用一个压板,这种结构要求要有很高的制造工艺水平,应对垫块进行密化处理,在线圈加工好后还要对单个线圈进行恒压干燥,并测量出线圈压缩后的高度;同一压板的各个线圈经过上述工艺处理后,再调整到同一高度,并在总装时用油压装置对线圈施加规定的压力,最终达到设计和工艺要求的高度。在总装配中,除了要注意高压线圈的压紧情况外,还要特别注意低压线圈压紧情况的控制。
(二)对变压器进行短路试验,以防患于未然。大型变压器的运行可靠性,首先取决于其结构和制造工艺水平,其次是在运行过程中对设备进行各种试验,及时掌握设备的工况。要了解变压器的机械稳定性,可通过承受短路试验,针对其薄弱环节加以改进,以确保对变压器结构强度设计时做到心中有数。
(三)使用可靠的继电保护与自动重合闸系统。系统中的短路事故是人们竭力避免而又不能绝对避免的事故,特别是10KV线路因误操作、小动物进入、外力以及用户责任等原因导致短路事故的可能性极大。因此对于已投入运行的变压器,首先应配备可靠的供保护系统使用的直流电源,并保证保护动作的正确性。结合目前运行中变压器杭外部短路强度较差的情况,对于系统短路跳闸后的自动重合或强行投运,应看到其不利的因素,否则有时会加剧变压器的损坏程度,甚至失去重新修复的可能。目前已有些运行部门根据短路故障是否能瞬时自动消除的概率,对近区架空线(如2km以内)或电缆线路取消使用重合问,或者适当延长合间间隔时间以减少因重合闸不成而带来的危害,并且应尽量对短路跳闸的变压器进行试验检查。
(四)积极开展变压器绕组的变形测试诊断。通常变压器在遭受短路故障电流冲击后,绕组将发生局部变形,即使没有立即损坏,也有可能留下严重的故障隐患。首先,绝缘距离将发生改变,固体绝缘受到损伤,导致局部放电发生。当遇到雷电过电压作用时便有可能发生匝间、饼间击穿,导致突发性绝缘事故,甚至在正常运行电压下,因局部放电的长期作用也可能引发绝缘击穿事故。
因此,积极开展变压器绕组变形的诊断工作,及时发现有问题的变压器,并有计划地进行吊罩验证和检修,不但可节省大量的人力、物力,对防止变压器事故的发生也有极其重要的作用。
传递函数H(jw)(即频率响应特性)的零、极点分布情况与二端口网络内的元件及连接方式等密切相关。大量试验研究结果表明,变压器绕组通常在10KZ~1MHZ的频率范围内具有较多的谐振点。当频率低于10KHZ时,绕组的电感起主要作用,谐振点通常较少,对分布电容的变化较不敏感;当频率超过1MHZ时,绕组的电感又被分布电容所旁路,谐振点也会相应减少,对电感的变化较不敏感,而且随着频率的提高,测试回路(引线)的杂散电容也会对测试结果造成明显影响。
由于变压器绕组变形测试仪价格昂贵,且对人员的素质要求高,在生产运行中不易普遍开展。因此,在实际工作中,依据变压器绕组电容变化量来判断绕组是否变形的.方法,可以作为频率响应法的有益补充。尤其在频率响应法不具备条件的情况下,可以通过横向、纵向对比积累的实测电容量,及时掌握变压器绕组的工作状态,以便降低事故发生的概率,确保电网安全稳定的运行。
(五)加强现场施工和运行维护中的检查,使用可靠的短路保护系统。现场进行变压器的安装时,必须严格按照厂家说明和规范要求进行施工,严把质量关,对发现的隐患必须采取相应措施加以消除。运行维护人员应加强变压器的检查和维护保修管理工作,以保证变压器处于良好的运行状况,并采取相应措施,降低出口和近区短路故障的几率。为尽量避免系统的短路故障,对于己投运的变压器,首先配备可靠的供保护系统使用的直流系统,以保证保护动作的正确性;其次,应尽量对因短路跳闸的变压器进行试验检查,可用频率响应法测试技术测量变压器受到短路跳闸冲击后的状况,根据测试结果有目的地进行吊罩检查,这样就可有效地避免重大事故的发生。
变压器能否承受各种短路电流主要取决于变压器结构设计和制造工艺,且与运行管理、运行条件及施工工艺水平等方面有很大的关系,变压器短路事故对电网系统的运行危害极大,为避免事故的发生,应从多方面采取有效的控制措施,以保证变压器及电网系统的安全稳定运行。
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建筑工程的建筑面积工学论文
摘要:本文介绍了建筑面积的概念和作用,并对计算工程建筑面积的新《规范》与旧规则进行了比较。
关键词:建筑工程;建筑面积;规范;规则
1 建筑面积的概念
建筑面积亦称建筑展开面积,是指建筑物各层面积之和。建筑面积包括使用面积、辅助面积和结构面积。使用面积是指建筑物各层平面布置中,可直接为生产或生活使用的净面积之和。居室净面积在民用建筑中,亦称“居住面积”。辅助面积,是指建筑物各层平面布置中为辅助生产或生活所占净面积总和,使用面积与辅助面积的总和称为“有效面积”。结构面积是指建筑物各层平面布置中的墙体、柱、垃圾道、通风道、附属烟囱等结构所占面积的总和。
2 建筑面积的作用
建筑面积是一项重要的技术经济指标,在国民经济一定时期内完成建筑面积的多少,也标志着一个国家的工农业生产发展状况、人民生活居住条件的改善和文化生活福利设施发展的程度。
建筑面积在编制工程建设概算时,是计算工程量的基础,如计算出建筑面积之后,利用这个基数,就可以计算地面抹灰、室内填土、地面垫层平整场地等项目的工程量及其价值。
建筑面积作为结构工程量的计算基础,不仅重要,而且也是一项需要认真对待和细心计算的工作,任何粗心大意都会造成计算上的错误,不但会造成结构工程量计算上的偏差,也会直接影响概预算造价的准确性,造成人力、物力和国家建设资金的浪费及大量建筑材料的积压。
建筑面积与使用面积、辅助面积、结构面积之间存在着一定的比例关系,设计人员在进行建筑或结构设计时,都应在计算建筑面积的基础上再分别计算出结构面积、有效面积及诸如平面系数、土地利用系数等技术经济指标。有了建筑面积,才有可能计算单位建筑面积的技术经济指标。如工程总价值除以总建筑面积,就是单位工程每平方米建筑面积的技术经济指标或称单方造价(元/m2)。
建筑面积的计算对于建筑施工企业实行内部经济承包责任制、投标报价编制施工组织设计、配备施工力量、成本核算及物资供应等,都具有重要意义。
3 建筑面积计算的规范
随着我国加入世界贸易组织,建设工程全面实行工程量清单计价已是大势所趋。工程量清单计价属于全面成本管理的范畴,其思路是“统一计算规则,有效控制数量,彻底放开价格,正确引导企业自主报价,市场有序竞争形成价格”。所以,有一个完善、合理的计算规则,对建筑市场规范、健康发展就显得十分重要,但是以往的建筑面积计算规则,存在很多有争议的地方,为了解决这些问题,2005年中华人民共和国建设部编制了国家标准《建筑工程建设面积计算规范》(GB/T50353―2005)(以下简称《规范》),并规定自2005年7月1日起执行,这充分标志着国家对规范建筑面积计算规则进入了一个新的阶段。
3.1 建筑面积计算规范与规则的比较
3.1.1 单层建筑物的建筑面积计算
《规范》规定:单层建筑物的建筑面积,应按其外墙勒脚以上结构外围水平面积计算。单层建筑物高度在2.2m及以上者计算全面积,高度不足2.2m者计算1/2面积。利用坡屋顶内空间净高超过2.1m的部位应计算全面积;净高在1.2m~2.1m的部位应计算1/2面积;净高不足1.2m的部位不应计算面积。
规则规定:单层建筑物不论其高度均按一层计算,其建筑面积按建筑物外墙勒脚以上的.外围水平面积计算。并未明确利用坡屋顶内空间时建筑面积的计算方法。
另外,值得注意的是,规范比规则更加突出了高度在建筑面积计算中的控制作用(高度在2.2m以上者计算全面积;高度不足2.2m者计算1/2面积),还有很多部位的建筑面积均是依据其净高分3类(净高超过2.1m的部位计算全面积;净高在1.2m~2.1m的部位计算1/2面积;净高不足1.2m时不计算面积)进行计算,如多层建筑坡屋顶内、场馆看台下等。
3.1.2 多层建筑物的建筑面积计算
《规范》规定:多层建筑物首层应按其外墙勒脚以上结构外围水平面计算,二层及以上楼层应按其外墙结构外围水平面积计算。层高在2.2m及以上者应计算全面积;层高不足2.2m者应计算1/2面积。
规则规定:多层建筑物建筑面积按各层建筑面积之和计算,其首层建筑面积按外墙勒脚以上结构的外围水平面积计算,二层及二层以上按外墙结构的外围水平面积计算。
由比较可见,《规范》将多层建筑物按其层高,以2.2m为界分两类进行计算,而规则并没有突出层高高度在计算建筑面积中的作用。
3.1.3 立体书库和立体仓库与立体车库的计算
《规范》规定:立体书库、立体车库、立体仓库,无结构层的应按一层计算,有结构层的应按其结构层面积分别计算。层高在2.2m及以上者应计算分面积;层高不足2.2m者应计算1/2面积。
规则规定:书库、立体仓库设有结构层的,按结构层计算建筑面积;没有结构层的,按承重书架层或货架层计算建筑面积。
由比较可见:立体书库、立体仓库、立体车库无结构层的计算建筑面积,《规范》与规则存在很大差别,一个是按一层计算,一个是按承重书架层或货架层计算。
3.1.4 阳台的计算
《规范》规定:建筑物的阳台(不论封闭与否)均应按其水平投影面积的1/2计算。
规则规定:封闭阳台按其水平投影面积计算建筑面积;凹阳台、挑阳台按其水平投影面积的一半计算建筑面积。
显而易见,规范的此条规定解决了阳台建筑面积在以往房屋买卖中出现的很多争议。
3.1.5 有永久性顶盖的室外楼梯的计算
《规范》规定有永久性顶盖的室外楼梯,应按建筑物自然层的水平投影面积的1/2计算;而规则规定室外楼梯,按自然层投影面积之和计算建筑面积。
3.1.6 有永久性顶盖无围护结构的车棚和货棚等以及雨篷的计算
《规范》规定:有永久性顶盖无围护结构的车棚、货棚、站台、加油站、收费站、场馆看台等,应按其顶盖水平投影面积的1/2计算。
《规范》规定:雨篷结构的外边线至外墙结构外边线的宽度超过2.1m者,应按雨篷结构板的水平投影面积的1/2计算。
规则规定:有柱的雨篷、车棚、货棚、站台等,按柱外围水平面积计算建筑面积;独立柱的雨篷、单排柱的车棚、货棚、站台等,按其顶盖水平投影面积的一半计算建筑面积。
《规范》计算建筑面积更加简便,取消了有无柱的说明,改变为按顶盖和结构板的水平投影面积考虑。
3.1.7 建筑物通道的计算
《规范》明确规定建筑物的通道,指楼层部分跨在人行道上的临街楼房的底层和有道路穿过建筑空间的楼层,不计算建筑面积;而规则规定可计算建筑面积。
3.1.8 其他
《规范》规定:建筑物外墙外侧有保温隔热层的,应按保温隔热层外边线计算建筑面积;而规则不计算保温层厚度所占的建筑面积。《规范》增加了以幕墙为围护结构的建筑物,应按幕墙外边线挂牌建筑面积。
3.2 建筑面积计算规范的优点
(1)《规范》更加细化。例如,在计算单层建筑物和多层建筑物的建筑面积时,更多的地方都用到了层高高度或净高,并分为3个界限:计算全部建筑面积;计算1/2建筑面积;不计算建筑面积。
(2)《规范》更加简便、明确。例如:计算雨篷、车棚、货棚、站台等建筑面积时,取消了有柱与无柱的界限,使计算起来更加简便。
(3)《规范》更加合理。例如:阳台的计算,不论其设置形式如何,一律按其水平投影面积的1/2计算,避免了以往的许多争端。
4 结语
建筑面积的计算绝不是单纯的计算工作,它不仅为编制概预算、拨款、与贷款提供指标,同时,对建筑面积的合理利用,合理进行平面布局,充分利用建筑空间,不断促进设计部门、施工企业及建设单位加强科学管理,降低工程造价,提高投资经济效果等都具有很重要的意义。
参考文献
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