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迎接全民影像时代来临
《憨豆先生的假期》里,误打误撞的憨豆先生通过一部DV将自己一路的冒险经历和某著名导演的电影旁白结合,成为了戛纳的大明星。这样的故事其实反映了主流的影像文化对于全民影像文化的认同。在中国,这几年民间影像由于DV的普及而逐渐发展壮大起来,用影像反映生活,再不是小众手里的一种权利了,他应该属于大众。这种以声光影为载体的表现形式,首次回到大众的怀抱,成为大众用来反映自己的生活,抒发自己的情绪、发表自己的看法的一种有力的手段。
2004年,一部记录父母的DV短片《俺爹俺娘》引起了全国的轰动。600多个小时的录像资料的浓缩在20分钟的DV短片中,望着日渐衰老的爹娘,儿子用镜头留住了爹娘!记录了爹娘的平凡生活,更是世事沧桑、时代变迁的珍贵史料。
神舟六号宇航员费俊龙让同伴聂海胜用DV机拍下了自己的四个太空筋斗,继而,大家又看到了费俊龙自拍刮胡子的画面。冷清的宇宙和狭小的太空舱顿时显得比以往任何时刻更温暖和触手可及。
“DV影像时代”已经无可逆转地到来。越来越多的普通大众开始习惯于用DV来记录生活,用影像来表达自己,曾经面对镜头的诚惶诚恐早就转化成了泰然自若,没事的时候拿起DV捣腾一把,其乐无穷。
JVC观影节 全民影像的大舞台
JVC观影节并非如字面意思所理解的简单影片观摩活动,而是一个通过DV展现自我,张扬个性的大舞台,同时也是一个为TVF国际影像大赛征集作品的一个活动。作为重要的DV厂商,JVC的影像理念与其他几家大厂有所不同,他们更加倡导一种全民的普及的DV文化。这也是JVC创办东京录影节(TVF)的一个重要初衷。从1978年创办以来,TVF一直坚持面向每个人、每个国家的、每个年龄段的、无论是专业的或者是业余的影像理念,希望创造一个全民参与的DV影像盛会。去年的29届东京录影节上,共有55个国家3491件DV作品参赛,其中1506件来自中国的DV作品送选,最终有来自重庆、湖北襄樊、河南安阳的3件作品成功入围优秀作品奖。
应该说,该活动旨在普及、振兴“自导自编自己的DV”――享受这种由录影为生活带来的乐趣。而首次在中国举办的JVC观影节也给了中国DV爱好者一个DV来展现自我,张扬个性展示才华的机会。
2007年的JVC观影节作品征集已经开始,只要是原创的作品,就有资格参与。本次影像大赛分为“日常影像组”和“作品影像组”两个级别。“日常影像组”征集3分钟以内的作品。类型分为儿童、新娘、情侣、美型男女、家庭、宠物、我最热爱的城市、厨艺等19个主题,最终会从应征作品中选取19个获奖作品,颁发最佳导演奖。
“作品影像组”主要针对对20分钟以内作品进行征集。最终会从应征作品中选取300件获奖作品,入选的300个作品同时送选日本与其他国家的作品一起参加录影节。
抛开丰厚的奖品,其实参与的过程也是一个学习交流的过程,通过JVF这个平台,DV爱好者们不分水平高低、发烧程度都可以获得自己想要的知识,或者学到一些还没有掌握的拍摄技巧、理念。通过自发建立的博客圈,互相交流机器的选购技巧、具体的拍摄案例分析以及后期处理的方方面面的问题。例如有DV爱好者就通过这个博客圈,解决了Premiere中慢镜头图像抖动的问题。
一个多世纪前,柯达的创始人乔治・伊士曼就曾说过:“我们将让摄影变得像铅笔一样简单。”事实证明,只有越来越简单的产品,才会越来越普及。相对于摄影,应该说摄像由于涉及的专业性要更多一些。但是能够记录“动作”和“声音”的摄像机影像作品可以带给我们更加真切的对生活的感悟,这也将成为人们记录生活,抒写梦想的一种新的潮流与趋势。倡导一种新的影像文化需要大家的共通努力,通过举办本次大赛在中国普及影像文化,使人们每天的生活更加丰富生动,让大众接触DV.亲近DV并最终爱上DV。这也是JVC观影节的口号叶巴我的每天变成电影”的意义所在。
JVC观影节2007活动集锦
“JVC观影节2007(JVC VIDEO FESTIVAL2007)”影像作品大赛是本年度DV界的一项盛事。为协助本次观影节活动,华东地区协办方,上海市多媒体行业协会于2007年8月25日特举办“把我的每天变成电影”系列活动之朱家角外拍活动。参与本次活动的DV爱好者都有属于自己的一台DV,同时也吸引了几位专业摄像师。
2007 JVF观影节之海洋馆亲子拍摄活动
8月19日,JVC丫丫小天使乐园及丫丫网上海社区的会员共同组织了近40个家庭来到位于东方明珠脚下的上海海洋水族馆,开展了暑假亲子DV外拍活动。各种鱼类的精彩表演令人目不暇接,JVC的工作员与亲子家庭组合成拍摄小队,在人流密集的水族馆中捕捉住了一个又一个精彩的片断。“水母”透明的躯体在蓝色的“海洋”中伸缩,鲨鱼的到来使鱼儿们四散逃开,色彩斑斓的热带鱼在水中穿梭,憨态可掬的海豹游起泳来毫不含糊,看到企鹅时孩子们惊喜的尖叫声,这一切都被完整收录在大家的DV中。
【关键词】不对称断线;继电保护;影响
1.引言
随着科学技术的不断发展,我国国民经济迅速增长,社会各领域对电力的依赖性越来越强,对电力安全的要求也越来越高,电力系统一旦出现故障,就会造成严重的经济损失,这就意味着确保电力系统安全稳定运行势在必行。电网运行过程中,不对称断线故障一旦发生,短时间内就会产生很大的电流,极有可能造成设备烧毁,同时引起大面积的断电现象,对人们的生产生活和国民经济的发展都会造成很大的影响。近年来,电网管理自动化的程度越来越高,很多变电站也实现了无人值班,大大降低了劳动强度,提高了工作效率,在这种情况下,就需要利用继电保护系统确保供电系统的安全。继电保护对电力系统的安全稳定运行起着非常重要的作用,由于电网环境越来越复杂,传统的继电保护系统已经不能满足人们的需要,因此需要不断的对继电保护进行改进或者重新设计,确保在不对称断线故障发生时,继电保护系统能够及时作出反应。
2.常见的断线故障及其危害
在中性点不接地系统中,不对称短线故障一般有两相短路和三相短路两种形式,其中三相短路故障所造成的危害最大,三相短路故障时,会瞬间生成特别大的电流,电气设备的使用寿命缩短,甚至是直接过热、烧毁,还有可能引起火灾,由于线路中的电压过低,正常用电的用户也会受到很大的影响,其次,三相电压不对称还会产生负序电流,导致电机过热,降低其工作效率。
不管是主、变还是高压、低压母线上出现断线都有可能造成保护引出跳闸,主变中性点不接地的情况下,不管是什么形式的发电机出口断线和高压断线都是负序引出跳闸;主变中性点直接接地的情况下,高压断线由主变零序启动跳闸。若故障的运行电流比额定电流小,由于断线种类和运行方式的差异,保护启动的情况也不同,可能跳闸,也可能不跳闸,对于跳闸的故障,工作人员要准确的做出判断,要以最快的速度解决故障。判断不跳闸的故障时,要区分一次断线和二次断线,两种情况都会启动负序过负保护,但是一次断线时三相电流不等,二次断线时一次三相电流平衡。
3.不对称断线
所有的不对称运行都可以看作是三相阻抗不相等,而断线不对称是三相阻抗不相等特殊方式。将断相看作是断口阻抗,剩下的两相在断口相阻抗为零,同不对称短路分析一样。
首先,要根据电力系统参数和接线图将各序网络做出,其次,由断相种类的不同,确定断相处的边界条件,建立复合序网,再次,将断口处电压电流的各序分量计算出来,同时将各序网中节点电和压电流的序对称分量计算出来,最后,综合得出全电压和全电流。
4.不对称断线对继电保护装置的影响
4.1 需要提供可靠性
不对称断线故障发生时,往往伴随着三相电压的不对称,接着会造成三相电流的不对称,就会造成电气设备过载,因此,需要利用继电保护装置避免这种情况的发生,而且对于继电保护装置有着很高的要求,在不对称断线故障发生时,继电保护装置会依据当时的情况做出准确的判断,确保装置做出准确的动作,继电保护装置会在需要的时候及时发挥作用,正常情况下,继电保护装置也不会发生误动。
继电保护装置的安全可靠性既取决于装置的出厂质量,也与继电保护装置日常中的保养和维护有关,这就要求在继电保护装置的选择上,要选择正规厂家生产的产品,并在平时做好保养和维护工作,及时发现并解决装置存在的问题,确保继电保护装置一直处于良好的工作状态。常见的继电保护装置如图1所示。
图1 常见的继电保护装置
4.2 对继电保护的选择性影响
在电力系统出现短路故障时,为了减小故障对设备造成的危害,继电保护装置会自动对受故障影响的设备断开,同时还要确保在故障电路的保护装置拒动的时候,相邻设备的保护装置能够将其断开。近年来,我国电网规模不断扩大,电网结构也越来越复杂,因此只是核对后备设备进行保护是不够的,还需要利用附近的装置对其保护,发生短路故障时,附近的保护装置会在变压器主保护举动的情况下对其进行保护,因此对线路进行设置时,为了尽可能的提高安全性和可靠性,要确保继电保护装置能够充分实现选择性。
在此基础上,设置变电线路保护时,可以考虑选择远程保护,不对称断线故障一旦发生,极有可能会造成二次回路故障和直流电源故障,进而导致装置拒动,这时选择远程保护,有利于提高电力系统的安全性,因此,远程保护应该广泛应用于变压器的继电保护中,在远程保护不能发挥其功能时,再进行近的后备保护的设置。
4.3 对速度性的影响
速度性指的是在不断线故障发生时,继电保护装置要在最短的时间采取最正确的动作对主要设备进行保护,尽可能的减少过载电流和过载电压对设备的影响,同时,继电保护装置动作的速度还要满足选择性的要求,一般设备价格昂贵,操作复杂,低压电力设备中也不采用,只是在高压电力设备和电力线路中采用,在高压配变电电网中,特别是在不对称断线故障的处理中,继电保护装置的快速动作对保护变电设备具有十分重要作用,由于不对称断线故障发生时,电流和电压会瞬间升高,这时就需要继电保护装置能在短时间内做出准确的动作。
4.4 对于灵敏性的影响
继电保护装置的安全性与可靠性在一定程度上也与灵敏度有关,灵敏度既不能太高,也不能太低,恰当的灵敏度才能确保继电保护装置的安全稳定运行,只有能够准确的判断异常电流,才能准确的做出保护动作。凡是与要求相符的继电保护装置,故障在规定范围内出现时,无论短路点有没有过渡电阻,也不管短路的性质和短路的位置,继电保护装置都能做出准确的动作,不管是在系统最小运行方式下经过较大的单相短路,还是经过较大的电阻过渡,又或者是在系统最大运行方式下经过三相短路,继电保护装置都能做出动作。
系统最小运行方式指的是在被保护线路末端短路故障的情况下,系统等效阻抗最大,流过继电保护装置的短路电流就是最小的运行方式;系统最大运行方式指的是在被保护线路末端短路故障的情况下,系统等效阻抗最下,流过继电保护装置的短路电流就是最大的运行方式。阻抗、电压和电流等故障参数进行计算时,要按照实际情况,采取最不利的故障类型和运行方式进行极端,增加装置的灵敏性,也就是增加继电保护装置的依赖性,在一定程度上与安全性相矛盾,对于不同作用的保护和被保护的线路的设备,要求的灵敏度系数也不相同。
5.结束语
对发电机的过流保护是造成断线的主要原因,众所周知,我国国民经济的发展越来越快,人们对电网的依赖性越来越大,对电网安全性的要求也越来越高,电网系统一旦发生故障,就会给人民的生产生活和国民经济的发展带来巨大的经济损失,因此,确保电网的安全稳定运行时至关重要的,不断线故障发生时,会产生很大的电流,就会导致电力系统设备发热,甚至是烧毁,研究不对称断线对变电继电保护的影响是未来不对称断电研究的主要方向,具有十分重要的意义,有利于促进我国国民经济的进一步发展。
参考文献
[1]韩智玲,侯贸军.以网络为基础的的继电保护管理信息系统的体系结构[J].电气时代,2005(6).
关键词:变电运行管理;危险点;应对措施
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.164
0 前言
变电运行作为变电过程中不可或缺的环节,其运行过程中的管理工作可以再很大程度上保证相关工作人员的安全,变电运行过程的危险来源于多方面的原因,定期对电力系统进行维修、培训工作人员的技术能、保障运行环境安全,都应该引起相关企业的重视,确保用电安全、可靠,电力企业只有在做好对变电运行中的危险控制采有可能长远稳定的发展。
1 变电运行管理过程中的风险点
1.1 母线倒闸导致的风险
母线作为设备的总汇合,操作工作量大,要求工作人员操作前做好相关准备,操作过程中严格按照操作顺序进行。母线倒闸时变电运行中极其重要的环节,通常情况下,母线倒闸操作过程也存在较大的风险,其中最常见的就是带负荷拉刀闸事故,这是由于工作人员在断开线路上的负荷时采用了没有安装灭弧装置的刀闸进行操作。此外,继电保护及自动装置切换导致的误动现象也很常见,其原因可能是厂家在继电保护装置生产过程中不重视工艺及生产质量或者设计安装继电保护装置的设计工程中存在着某种不合理情况,也可能是因为在安装具体继电保护装置过程中,没有遵照工程施工质量标准。另外,空载母线充电时出现的串联谐振现象等都有可能导致严重事故的发生[1]。
1.2 电力设备导致的风险
变电设备的风险是不容忽视的,设备一旦产生风险点,很可能会引起大范围的风险事故,造成不可挽回的损害。设备的风险点主要集中在设备正常状态和良好运行上。变电设备的维护和检修不到位就可能引起爆炸、火灾等安全事故。以变压器的相关操作为例,当进行切合空载变压器操作时可能出现过电压的现象或者当变压器中的空载电压升高时也会对变压器的绝缘效果造成损坏,因此在操作过程中就需要工作人员小心谨慎,平时注意对设备进行安全检测,以防止意外事故发生[2]。
1.3 工作人员操作管理的风险
变电运行管理中的意外还有很大一部分是属于相关工作人员的责任事故,不遵守日常工作的规章制度、运行管理过程中没有严格按照操作顺序进行,都是变电站变电运行管理中潜在的风险点,操作人员是变电站维护的主要人员,任何一个不规范操作都有可能引发安全事故,安全问题不仅是电力企业工作的基础也是发展过程中的核心,电力工作人员需要进行按时进行全面统一的性能检测、环境检测,对设备的运行状况、老化程度有明确的认知,并分析、整合问题产生的原因。
1.4 客观环境导致的风险
变电运行的突发意外中,还有一部分非人为的外界原因。高温炎热的夏季和风雪严寒的冬季更应提起注意。夏季高温时导线会受热膨胀,充油设备的油面也会随外界温度的提升而升高,突发雷雨天气时可能会引起地线故障从而导致安全事故。冬季低温则会引起导线收缩,冲油设备油面降低。不同的天气日常变化会对变电运行管理过程造成不同程度的影响,因此,需要值班人员提前做好准备,降低因为外界环境导致的风险。
2 变电运行管理中风险的应对措施
2.1 母线倒闸过程需严谨认真
母线充电过程中应该采用母联开关向母线充电,在没有母联开关的情况下,首先要确认备用母线完好无损,或者在采用刀闸充电,另外在母线倒闸过程中为防止母联开关出现误跳闸而造成带负荷拉刀闸事故,应该拉开母联开关的操作电源。进行母线操作时还应注意对母差保护的影响,除特殊情况以外,母线操作过程中母差保护需要投入使用。操作人员在操作过程中需要谨记电压差的问题,因为距离母线断路器越近,电压越小,如果忽略电压问题,很可能在母线开关的触头上冒出小火花,这样就很容易烧伤母线隔离开关的触头和工作面[3]。
2.2 加大巡视检查力度
由于电力设备引起的风险在一定程度上是可以控制的,这要求在实际操作管理中的工作人员认真对待,加大对变电设备、操作仪器、传输线路等设施的巡视检查力度,对可能存在的问题进行细致的排查,在特殊情况下有相对的巡查管理方案,定期进行全面维修,记录档案以便日后分析需要,确保变电运行管理的高效、安全、稳定。
2.3 将强对变电运行人员的培训
相关操作人员的责任意识、技术水平是管理运行的决定性因素,因此,对工作人员的适时培训就显得极为重要。首先需要树立工作人员的安全意识,充分认识了解变电运行管理中可能存在的风险和风险会引发的事故伤害,其次要培养工作人员的技术能力,工作人员的技术能力直接关系到变电站的安全和变电工作的正常运行。
2.4 完善管理制度
在变电站的变电运行管理中,应该按照不同的实际情况制定不同的应对方案,加大规章制度完善规章内容,提高工作人员遵守制度的意识,严格按照规章流程进行工作,调动工作人员的积极性,加强其风险控制能力,对操作中存在的问题进行深入研究,结合具体状况采取解决措施,从而促进变电运行过程中的高效、安全进行。
3 结语
变电站变电运行的管理水平会对电网的实际操作产生决定性影响,在变电站构造日益复杂的情况下,相关人员必须建立一套合理的运行管理方案以应对变电运行管理过程中存在的多中风险,保证变电运行的安全性和稳定性,满足国家社会对电力的需求,适应电网的发展趋势。
参考文献:
[1]郑万杰.变电站运行管理的灰色模糊综合评价研究[D].华北电力大学,2013.
关键词:变电站;环境影响;工频电磁场
Abstract: In a substation as an example, the effect of environmental factors on the substation is analyzed from the aspects of power frequency magnetic field, radio interference, noise, and on this basis to explore the feasibility of urban substation construction and method of electrical design of 110kV substation.
Keywords: substation; environmental effects; electromagnetic field
中图分类号:U223
引言:随着经济社会的高速发展,城市化进程加快,城市新增用电量增速迅猛,现有的城市变电站越来越难以满足日益增长的用电需求。由于电力传输的技术限制,城市变电站供电半径一般控制在3公里以内,又因为城市属于居住密集区,所以变电站站址的选择很难完全避开居民住宅区,变电站的环境影响问题日益为人所关注。
在加强电网建设的同时,必须充分考虑变电站周边居民对变电站建设的认可度,本文试就目前市区某110千伏变电站为例,在工程设计上采用先进设备,广泛借鉴国内外城市变电站建设的成功经验,从规划设计、设备选型、技术措施等方面着手,降低变电站对周边环境的影响。
一、变电站环境影响因素概述
变电站环境影响因素主要包括工频电场、工频磁场、无线电干扰、噪声。
1.评价范围:
(1)工频电场、工频磁场
评价范围是110kV变电站厂界向外50m范围内。
(2)无线电干扰
评价范围是110kV变电站围墙外20m处。
(3)变电站噪声
评价范围是110kV变电站厂界向外100m范围内。
2.评价标准:
各环境影响因素采用的评价标准如表1所示:
表1 评价标准值
二、变电站环境影响因素实测值分析
变电站环境影响因素监测主要分两次进行,分别在变电站建设前进行本底值监测和项目投产后进行竣工验收监测。
1.本底值监测
变电站站址及线路路径及敏感环境保护目标处电磁环境背景值监测结果见表6-1,变电站厂界处噪声现状值监测结果分别见表6-2。
表2电磁环境背景值监测结果
表3 噪声现状值监测结果
由表2可以看出,变电站站址、线路路径及敏感环境保护目标处的工频电场强度、工频磁感应强度垂直分量、工频磁感应强度水平分量和无线电干扰强度分别符合4kV/m、100μT和46dB(μV/m)的标准限值。
由表3可以看出,变电站站址昼间噪声现状值为50.7-53.0(dB(A)),夜间的噪声现状值40.6-43.0(dB(A)),均符合《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类标准。
2.竣工验收监测
变电站电磁辐射监测结果见表4;变电站厂界噪声监测结果见表5。
表4 变电站电磁辐射监测结果
表5 噪声现状值监测结果
由表4可以看出,该110千伏变电站围墙外50m范围内的工频电场强度为1.0-3.7 V/m,工频磁场垂直分量为0.0138-0.0332μT,工频磁场水平分量为0.0286-0.0472μT,变电站围墙外的工频电场、工频磁场均符合《500kV超高压输变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T24-1998)居民区工频电场评价标准4000 V/m和工频磁场对公众全天辐射时的工频限值100μT磁感应强度的评价标准;围墙外20m处的无线电干扰场强度值为42.1 dB(μV/m),符合《高压交流架空送电线无线电干扰限值》(GB15707-1995)的标准限值要求。
由表5可以看出,变电站昼间厂界噪声值为50-58 dB(A),夜间厂界噪声值为38-39 dB(A),符合《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类标准及《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)2类标准。
三、城市110kV变电站电气设计的方法
1 选择电气主结线方式
为了保证变电站供电的可靠性和灵活性,在变电站设计中,往往采用较复杂的主接线。主接线的完善运用虽然保证了供电可靠性,但存在接线方式复杂、运行操作烦琐、检修维护量大、投资大、占地面积多的缺点。因此,在变电站电气设计中应根据负荷性质、变压器负载率、电气设备特点及上级电网强弱等因素来确定变电所主接线方式。一般终端变电所高压侧主接线形式选用线路―变压器组接线和内桥接线。线路―变压器组接线是最简单主接线方式。高压配电装置只配置2个设备单元,接线简单清晰,占地面积小,送电线路故障时由送电端变电所出线断路器跳闸。当1台主变或一条线路故障退出运行,只需在变电所低压侧作转移负荷操作,就能确保100%负荷正常用电,且不影响相邻变电所的运行。内桥接线是终端变电所最常用的主接线方式。其高压侧断路器数量较少,线路故障操作简单、方便,系统接线清晰,保护配置整定简单。当送电线路发生故障时,只需断开故障线路的断路器,对其它回路的正常运行不造成影响。因此,对于地方电网中110 kV终端变电所,如主变容量不能满足N-1要求,采用内桥主接线方式有利于提高系统供电可靠性。
2 短电电流计算
短路就是指截流体相与相之间发生非正常接通的情况。短路时电力系统中最经常发生的故障,危害极大。因此,考虑限制Id值是主接线设计中应重点考虑的问题。对电力系统网络而言,一般采用运算曲线来计算任意时刻的短路电流。所谓运算曲线,是按我国电力系统的统计得到汽轮发电机的参数,逐个计算在不同阻抗条件下,某时刻的短路电流,然后取所有短路电流的平均值,作为运行曲线在某时刻和计算电抗情况下的短路电流值。
3 配置主要设备
(1) 主变压器
从型式上看,变电站主变压器的选择一方面为了尽量减小对周边的噪声污染,偏重于选择噪声水平低的自冷式变压器;另一方面为了节约投资尽量选择以风冷式为主的变电器。主变的调压开关近年来全部国产化,主变储油柜采用金属波纹式储油柜,主变高压侧采用110 kV±8×1.25%调压方式。对于主变35 kV侧电压基准值为多少以及是否调压、10 kV侧电压基准值为多少存在较大分歧。结合全国各地区的实际情况,笔者认为,中、低压侧采用38.5kV±2×2.5%/10.5kV比较符合现场运行需求,尤其是对于增容改造变电站更为实用。在一台时价300多万元左右的三卷变压器而言,中压侧的均设调压开关,有利于电压质量的提高和满足运行调度的灵活性要求。
(2) 断路器
其实一般断路器选用原则:1)空开额定工作电压大于等于线路额定电压;2)空开额定电流大于等于线路负载电流;3)空开电磁脱扣器整定电流大于等于负载最大峰值电流(负载短路时电流值达到脱扣器整定值时,空开瞬时跳闸。一般D型代号的空开出厂时,电磁脱扣器整定电流值为额定电流的8~12倍。)也就是说短路跳闸而电机启动电流是可以避开的。
4 设计直流系统
全站设一套直流系统,按双充双馈配置,用于站内一、二次设备、通信及自动化系统的供电。直流系统电压采用220V,选用200Ah蓄电池组,108只,分两组,全所事故停电按2小时考虑。直流系统采用单母线分段接线,设分段开关,每段母线各带一套充电装置和一组蓄电池组,充电装置采用高频开关电源,模块按N+1原则配置,每组充电机选用4块20A模块。蓄电池采用阀控式密封铅酸电池,放置方式采用专用蓄电池室。每套系统设一套微机型绝缘监测装置和蓄电池容量检测仪,采用混合型供电方式。110kV部分采用放射型供电,每一间隔按双回路方式直接从直流馈线屏获取电源。10kV部分则按10kV母线分段情况设置。每一段母线均按双回路配置。
漾头水电站位于贵州省铜仁市附近,装机容量为2X8000KW,水轮机为轴流转桨式,设计水头为18M。原调速器为某厂生产的模拟电液调速器,机械控制部分采用电液转换器,二级放大部分采用主配压阀,接力器与主配压阀开环无反馈;在电气上采用模拟电子调节器,抗干扰性能差;自动运行时,常误动作。自投入运行以来,随着长时间的运行,机械的磨损,电气分立元件的老化严重地影响机组的安全运行。
原调速器存在的主要问题是:
1)抗卡阻效果差。调速器对油质要求较高,常卡阻,不能保证长期自动运行。
2)运行操作不方便。由于机械磨损主配压阀渗漏造成接力器漂移,且手动运行时无反馈,运行人员总要不断的调整,劳动强度较大。
3)抗干扰能力差。任何电磁干扰都可能造成调速器误动作。
4)检修维护不方便。调整环节太多,每次检修后,仅调整各个节流阀就需要几天时间。
2.改造方案
针对漾头水电站的具体情况,拟定如下改造方案:
方案一.用ZFST-100型数字阀PCC可编程智能调速器整机替换原调速器。采用机电合柜形式。
方案二.保留原调速器主配压阀,去掉原调速器中除主配压阀以外的其他部分,采用步进电机替代电液转换器,采用PCC可编程智能调节器替换原模拟电子调节器。采用机电合柜形式。
由于主配压阀的结构形式为滑阀,主配压阀活塞与衬套之间的间隙所造成的渗漏就不可避免,为了减少主配压阀活塞与衬套之间的渗漏,就要在主配压阀活塞阀盘与衬套与窗口之间加大搭叠量,而搭叠量加大了调速器机械死区。由于主配压阀活塞与衬套之间的间隙所造成的渗漏不可避免,因此在手动运行时就需要机械反馈来补偿,否则,接力器就要漂移。
由于漾头水电站原调速系统没有采用机械反馈。因此,在设备改造时,必须采用无钢丝绳反馈(或杠杆反馈)结构,只采用电气反馈。如采用方案二即保留原调速器主配压阀,手动运行时溜负荷。由于溜负荷,增加了运行人员的劳动强度。而采用方案一数字阀调速器则能解决这一难题。
综上所述采用方案一最为理想。
为了适应机组安全稳定运行要求,实现水电站“无人值班”(少人值守),铜仁市地方电力公司漾头水电站经过调查研究,选用天津市科音自控设备有限公司研制的新一代调速器:ZFST-100型数字阀PCC可编程智能调速器,对原调速器进行了整机更换改造,率先实现了在轴流转浆式水轮发电机组上应用数字阀+可编程计算机控制器的智能调速器。
3.数字阀PCC可编程智能调速器
结合水轮机调速器的特殊性,ZFST-100型数字阀PCC可编程智能调速器,选用不同于常规PLC的新一代可编程控制产品-PCC,即从贝加莱公司(B&R)进口的可编程计算机控制器B&R2003。它面向自动化过程,而不是面向继电器逻辑电路仿真,这就是B&R2003的理念。PCC代表着一个全新的控制概念,它集成了可编程逻辑控制器(PLC)的标准控制功能和工业计算机的分时多任务操作系统功能。它能方便地处理开关量,模拟量,进行回路调节。并能用高级语言编程,具备大型机的分析运算能力。其硬件具有独特新颖的插拔式模块结构,可使系统得到灵活多样的扩展和组合。软件也具备模块结构,系统扩展时只需在原有基础上叠加运用软件模块。CPU运行效率高,用户存储器容量大。这些优越性都为智能式水轮机调速器提供了强有力的资源保证。
在电气机械转换方面,采用电磁球阀替代电液转换器;在放大级采用二通插装阀替代主配压阀。调速器从总体上降低了对油质的要求,从根本上避免了电液转换器发卡的弊病。由于数字阀技术是采用高速电磁球阀为先导阀,以二通插装阀为主阀,而且插装阀的密封形式为锥阀,因此数字阀又具有液压锁的功能,有效地避免了接力器的漂移,因此主接力器无需机械反馈。所以数字阀调速器在漾头水电站的应用,可以以最小的改动,达到整机改造的目的。由于该系统的先导电磁球阀又具有手动阀及事故阀的功能,减化了调速器内部结构,从结构上减化了整个调速系统。所以该型调速器实现了真正意义上的无杠杆,无管路;在结构上采用集成块的形式,外形简洁明快,可靠性极高,性能优良。由于无需机械反馈,该型调速器在机组的布置上可不受任何限制,厂房整齐,美观。
3.1主要特点
1)全新的控制理念。采用不同于常规PLC的新一代可编程计算机控制器--PCC,面向控制过程,能采用高级语言,分析运算能力强,在同一CPU中能同时运行不同程序。程序运行时仅扫描部分程序,效率很高。
2)全PCC化,具有极高的可靠性。从输入到输出,从测频到控制脉冲等各环节均实现了PCC化。PCC的平均无故障时间MTBF高达50万小时,即57年。常规PLC的平均无故障时间MTBF为30万小时。
3)多任务的优点。在传统PLC中,并行处理是靠程序扫描来完成的。但事实上多任务才是并行处理的逻辑表达式,更简单直接的方法就是采用多任务技术。PCC恰恰可以满足这种需求,当某一任务在等待时,其他任务仍可继续执行,非其他常规PLC可以比拟。
4)智能型调速器。采用自适应式变结构,变参数并联PID调节。自动识别电网的性质,并自动适应电站的各种特殊运行方式,如孤网运行,及由大电网解列为小电网运行的突变负荷等特殊情况,均可保证机组稳定运行。人性化设计,具有很强的自诊断、防错、纠错及容错功能。
5)采用PCC高速计数模块(HSC)测频。PCC高达6.3MHz的计数频率,具有很高的测频精度和可靠性,从而使调速器的输入通道-测频环节的可靠性有了根本的保证。
6)由PCC实现信号综合及控制脉冲的输出。调节器的电气开度(数字信号),和转换为数字信号的接力器实际位移由PCC内部进行综合比较,输出控制脉冲信号,经功率放大后,直接驱动先导电磁阀。充分发挥了PCC多任务的功能。
7)联网方便。具有RS232或RS485通讯接口,可以方便地实现人机对话,及与上位机通讯,提高电站的自动化水平。
8)调节模式灵活。可实现频率调节,开度调节,功率调节,并可实现调节模式间的无扰动切换。
9)PCC的大内存,为智能型调速器提供了资源保证。用户内存:1.5MBFLASHPROM,远大于常规PLC10KB左右的内存。
10)采用电磁球阀做为电液转换元件。彻底解决了常规调速器电液转换元件油污发卡的问题,使电站可以实现完全可靠的自动运行。
11)可以适应电站的各种特殊运行方式。如孤网运行,及由大电网解列为小
电网运行的突变负荷等特殊情况,均可保证机组稳定运行。
12)具有故障锁锭的功能。由于数字阀只有通/断两个状态,且数字阀采用锥阀密封可以保证在31.5MPa下无泄漏,所以,数字阀又具有液压锁的功能,因此该系列调速器在测频信号消失及断电等情况下,具有故障锁锭的功能。
13)无杠杆结构。该系列调速器采用了数字阀液压随动系统,自动时有电气返馈,手动无需反馈,因此取消了杠杆,消除了因为杠杆造成的死区,提高了调速系统的精度,而且无管路,结构简单,美观。
14)友好的人机界面。采用触摸屏做为人机界面,画面美观逼真,全中文显示,操作方便,可以同时显示很多信息。
15)维护简单调试方便。由于PCC的高度集成化和高可靠性,对于运行维护人员没有太高的特殊要求,调试只需设定有关数字,没有太多的电位器等可调元件。
16)采用数字协联方式。桨叶随动系统准确度高。
17)零扰动手/自动切换。由于自动运行时,电磁球阀每次动作后都处于失电状态;而切断电源即为手动运行。手动运行时,电子调节器跟踪接力器的实际开度。因此数字阀调速器实现了零扰动手/自动切换
3.2主要功能
ZFST-100型数字阀PCC可编程智能调速器具有自动、电手动、手动三种操作方式,且可无条件无扰动切换。具有很多功能,实用性智能性很强,除常规功能外具有如下主要功能。
1)空载运行时,能自动跟踪系统频率,实现快速并网。
2)具有频率调节、开度调节、功率调节三种模式,并可实现调节模式间的无扰动切换。功率调节模式下,可接受上位机控制指令,实现发电自动控制功能(AGC)。
3)具有很强的自诊断、防错、纠错及容错功能,并可将有关故障信息显示在屏幕上,或发出报警信号。
4)与上位机通讯的功能,接受上位机的控制命令,给上位机传送有关信息。
5)开停机智能控制。
6)具有参数记忆功能。当电源失电时,PCC可保存数据存储器的内容,使运行人员可以方便地修改有关参数并被记忆。
7)具有水位调节功能。
8)多级密码保护功能。持有密码级别的高低,决定了对系统行使权利的大小。运行人员只能观察到常规显示画面并进行常规操作,检修人员或管理人员可对调节参数等进行修改。
9)采用交直流双重供电,当交流电源故障时,直流电源自动投入,直流电源故障时,保持当前开度不变。
10)空载运行,当机频信号消失时,自动将开度保持在空载开度以下,以防过速。并网运行,当机频信号消失时,自动切换为网频测量回路,保持正常发电运行,同时发出机频故障信号。
3.3调速器工作过程
数字阀PCC智能调速器的结构框图如图1所示。
调速器自动运行时,接收到开机令后,按照预先设定好的开机规律开机。当网频测量正常时,调速器自动选择频率调节模式,PCC按照机频与网频的差值进行PID运算,为实现快速并网作好准备;当网频测量故障时,自动切换为开度调节模式,PCC按照机频与频率给定的差值进行PID运算。PCC根据电气开度和实际开度的差值输出脉宽调制(PWM)信号,经功率放大后驱动电磁球阀,调节导叶开度,使机组自动运行于空载工况。
并网后,如为并大电网运行,自动切换为开度调节模式。如为孤网运行,自动选择频率调节模式。通过上位机或触摸屏改变功率给定值,调节器经PI运算后,实现负荷调节。接到停机令后,调速器自动将机组关机,完成停机过程。
4.现场试验结果
现场进行了静态,动态试验,第一台调速器现场试验结果如下:
1)转速死区:0.015%
2)空载扰动试验
调速器自动运行,选择多组PID调节参数,选取频率摆动值和超调量较小,稳定快、调节次数少的一组调节参数,作为空载运行参数,即:bt=45,Td=20,Tn=0.5
上扰:48.00Hz至52.00Hz,下扰:52.00Hz至48.00Hz
PID调节参数
上扰/下扰
最高(低)值(Hz)
调节次数(次)
调节时间(s)
bt=45
Td=20
Tn=0.5
上扰
52.03
1
8
下扰
47.46
1
7
3)空载频率摆动值
将调速器切至自动位置,PID调节参数为上步试验优选出的空载运行参数,机组开至额定转速。机组运行稳定后观察机组频率摆动值,每次三分钟,共三次,取平均摆动值。
最大值
最小值
Fj(Hz)
50.03
49.98
Fj(Hz)
50.02
49.96
Fj(Hz)
50.04
49.99
自动空载频率摆动值:±0.06%
4)甩25%额定负荷,接力器不动时间为0.18s。
5)甩100%额定负荷,转速最大上升为额定转速的133.6%,超过3%额定转速的波峰次数为1次,从接力器第一次向开启方向移动起,到机组转速摆动值不超过±0.5%为止所经历的时间为27S。
6)突变负荷试验
突增,突减25%额定负荷,非常迅速地稳定在新的工况,完全符合电站实际运行的要求。
5.结束语
试验结果表明,天津市科音自控设备有限公司生产的ZFST-100型数字阀PCC可编程智能调速器的各项性能指标均优于国家标准“水轮机调速器与油压装置技术条件GB9652.1-1997”。第一台投入运行已有两年,第二台投入运行已有一年,实践表明,调速器未出现任何故障,运行人员操作简单,维护工作量很少,大大减轻了劳动强度,并减少了运行人员。该型调速器完全满足电站“无人值班”(少人值守)的要求。调速器的成功改造,给漾头水电站带来了非常可观的经济效益。
参考文献
鸡腿:肉多味鲜、人人垂涎。
这是中国小家电企业营销总监常碰到的“两难选择”。
择鸡肋的营销总监,常常会处在一种“高度压力”“疲于奔命”“两头受气”的状态。
择鸡腿的营销总监,处境则是“春光无限”“游刃有余”“喜气洋洋”也。
同样的人为何不同样的命?皆因为思想不一样,眼光有高低,战略分长短,智慧有大小。
2005年中国小家电企业的营销模式是选“鸡肋”还是择“鸡腿”?我认为有必要从以下方面论论:
市场的方向:
鸡肋市场:我们习惯上将省城定为一级市场,在众多中国小家电企业的营销历程里,一级市场己成为小家电企业食之无味,弃之可惜的“鸡肋”:
1、进入一级市场成本偏低,目前省城(一级城市)的主营渠道多由大型家电连锁控制,进入的成本相当高(进场费、专柜费、导购费、节庆促销费,以进入一个中心城市的主渠道计,前期费用投入将在40~100万元之间)如果一个单一品牌在一级城市的年销量低于200万,则可能赔本。
2、一级市场竞争激烈,由于省城多主流大品牌,品牌传播信息庞杂,受众接受度低。另外各种促销手段层出不穷,竞争已达白热化。
3、一级市场售后服务的成本高,营销机构的日常费用、营销人员费用、物流配送、售后服务费等,累计起来十分庞大,而且大都由厂家承担。
4、一级市场投入产出比率较低,尤其是广告费与销售比不成正比,我分别对五个一级城市和二都城市小家电广告投入与销售回报率统计,回报比分另是7.6:100和14.89:100。
5、一级市场厂商忠诚度不高,因一级市场竞争激烈,销售成本高,导致一级市场的厂商关系潜在矛盾
诸多,双方的忠诚度不高。其次,省城商家机构重迭,渠道交叉,销售冲突严重,导致营销矛盾较大。
第三,省城商家与厂家的相互选择概念不成正比,一级市场商家数量有限,但可选择的品牌商品较多,
因此一级市场商家往往坐大。
鸡腿市场:二级市场。目前二级市场的概念组成:地区级城市、县级城市、省城的郊区市场。
鸡腿市场的魅力:
1、二级市场竞争相对较低:目前强势品牌仍在一级市场为多,而二、三线品牌以二、三级市场为多,
所以二级市场相对一级市场竞争相对低,竞争手段相对简单。
2、二级市场营销成本低,目前大卖场终端在二级市场数量相对较少,各种进场费、专柜费也相对较一线市场低。
3、二级市场的厂商忠诚度相对高,二级市场商对品牌的忠诚度较强,容易与企业形成共同发展的战略伙伴关系。
4、厂商对二级市场渠道的掌控能较强,因为二级市场渠道结构不如一级市场那么复杂,很多二级市场小家电商的渠道都是二元化,一是商业渠道,一是自建的渠道,如专营店、小区移动直销等。所以销售商对渠道的掌控能力较强。
5、二级市场营销利润较高:在二级市场,白热化的价格战不如在一级市场明显,所以营销利润较高。
综合以上因素,二级市场应是2005年小家电必夺的主营阵地。小家电公司必须在战略结构和相关的营销组织配置且作出相应调整。
鸡肋市场如何变为鸡腿市场?
市场本无鸡肋鸡腿,关键是企业的营销模式不同获得了鸡肋或鸡腿。
鸡肋营销:
1、鸡肋战略:战略模糊,缺乏战略,不知道在一级或二级市场进行选择,缺乏重点市场发展方向,没有清晰战略方向的营销只能是鸡肋营销。
2、鸡肋营销织结构:我国大多数小家电企业的区域营销组织结构设在省城,导致销售重心无法下移,对二级市场无法兼顾,因此企业始终在一级市场团团转。
3、鸡肋品牌:目前中国大多数小家电企业缺乏强势品牌,也不懂做“强势品牌”,在销售和品牌的关系上往往采用“一脚踢供价”的做法。将品牌推广费也全线让利给商。他们主观的想,商在卖掉产品同时也会将企业品牌做大。岂不知天上从不掉馅饼。一是商缺乏能够企业做品牌的能力和智慧,二是商往往将做为企业做品牌的费用转化自身利润,这也是中国大批中小企业多年“一脚踢供价”的恶果,所以他们永远是鸡肋品牌。品牌在二级市场销售,必须同步开始培育品牌,否则年复一年,品牌永远做不起来。至于做品牌所需的推广资金,完全可以从减少对市场的降价而挤出费用全部用到品牌推广中去。
4、鸡肋产品:
(1)、鸡肋产品价格策略:往往采用“低价”策略,热衷于“上量、上量、再上量”。惯用低价格的“特价机”冲击市场,客户只要肯掏钱进货就给特价。缺乏利润机型的销售,要更谈不上扩大利润机型的分销,
(2)、鸡肋产品策略:
往往没有策略,一切顺从市场自然销售。无法形成几个产品的“互补”达到销售量的平衡和利润的增值。
(3)、鸡腿产品性能:缺乏以差异化的产品开展营销,无法开掘“产品卖点”,只是爱销售“特价机”。
5、让客户成为鸡肋:
(1)、选择客户的标准有钱便是娘,惯用“特价机”和各种口头市场支持骗客户“进套”,更无诚信的合作经营理念,缺战略合作伙伴客户。
(2)、缺乏客户销售的帮助和支持,发了货就指望客户自然会把产品卖出。
鸡腿营销:
1、鸡腿战略:将二级市场作为重点市场发展方向定位,并坚持三年内不动摇,真正把二级市场的基础打好。
2、鸡腿营销组织结构:
鸡腿营销组织结构实行精细化营销管理:能认真根据市场实际情况做好分销和管理,善于运用20/80的策略创造销价值。
鸡腿营销组织结构有较强营销管理执行力:有较强的营执行力,坚定不移的将品牌理念、营销战略、营销计划指标按期、按质的完成。
鸡腿营销组织结重心全面下移至二级市场:贴近市场。如在一个省份可按相关二级市场区域划成3个片区,分设营销办事处,设置相关人员,独立核算。每个片区销售任务起步分解为250万至300万,这样加上中心城市的销量,一个省的小家电销量可在1000万左右,按小家电企业的核算一个省的销售额400万为盈亏界。
3、鸡腿品牌:
品牌在二级市场的作用有两个方面,一是树立商的信心,在二级市场商选择商品关键因素在于选择品牌,因为低价格产品在二级市场太多了,所以品牌是否强势在二级市场相当关键。二是二级市场消费者对品牌的信任度较高,尤其是对在该地区级知名度高的品牌,在二级市场,很多非品牌的产品通过努力也在二级市场成为“品牌”。
在二级市场做品牌的有力方式有两种,一是媒体,如当地的报纸和有线电视,且推广费用不高。如果品牌策划成功,配合报纸电视媒体宣传至为有效;二是销售终端形象的设置。
由于品牌培育需要时间和资源,所以小家电企业必须加强企业品牌的策划作用,加强策划人力资源备配,以策划带动销售、拉动销售。
品牌在二级市场销售,必须同步开始培育品牌,否则年复一年,品牌永远做不起来。至于做品牌所需的推广资金,完全可以从减少对市场的降价而挤出费用全部用到品牌推广中去。
4、鸡腿产品:
(1)、鸡腿产品价格策略:在二级市场可采用“二极价格”策略,一极为较低价格的“特价机”。特价机的作用为“入市促销”、“事件促销”、“针对竞品打击”起作用,以阶段性灵活使用,并限定好市场终端零售价;另一极为利润机型,要加大利润机型的分销,在二级市场厂商合作良好对销售价格上很易控制,销售利润机型一定要给一定额度广告支持,指望自然销售是不可能的。
(2)、鸡腿产品策略:建议采用“品牌簇群”的策略,如目前厨卫产品企业多将热水器、灶具、烟机和电消毒柜整合为一个“品牌簇群”进行营销,形成几个产品的“互补”达到销售量的平衡,利润的增值,尤其应注意簇群中利润机型的营销力。
(3)、鸡腿产品性能:应尽可能以差异化的产品开展营销,努力发掘“产品卖点”,并将“产品卖点”全力放大,只销售平庸雷同的产品是没前途的。
5、帮客户创造鸡腿:
(1)、选择忠诚度高的,认同企业品牌合作经营理念的客户作为长期的、战略性的合作伙伴。
关键词:变电站;选址;影响因素
1 前言
变电站规划是电网规划的重要组成部分。要确定合理的电网结构,必须首先确定变电站的位置,使变电站规模和供电范围最佳,从电网建设和运行来说也达到最优。变电站的选址工作应根据站址地理位置、水文地质、地震烈度、给排水、电网结构、负荷分布、出线走廊、城乡规划、土地征用(拆迁及补偿)、交通运输与职工生活方便、环境影响等因素综合考虑,通过全面的技术经济比较和经济效益分析,从而优选出最佳的站址方案。
2 变电站选址的重要意义
在整个电力系统网络结构中,变电站的规划选址是否合理,直接影响到电网的线路走径、网络结构等问题,对整个电网的安全可靠性和经济效益性起着决定性的作用。变电所的位置对电力系统网络结构起决定性作用。变电站位置选的好,电力系统网络结构就强健,系统就可以稳定安全的运行。所以,变电站站址选址和规划在整个电网规划中具有举足轻重的地位,是电网网络规划的重要组成部分。因此,应用科学合理先进的方法对变电站站址进行优化规划以提高整体电网运行的安全可靠性和经济效益。
由于变电站选址前期工作中诸多影响因素我们不可能做到完全清楚,因此应该在充分吸收专家意见的基础上,建立一个完善合理的综合评价模型对变电站选址进行科学的决策。变电站站址的选择是输变电工程项目建设中的一项重要的内容,站址的合理性对工程经济效益有着决定性的影响。站址的选择和确定,必须建立在科学的、符合客观实际的基础上,要对各个因素综合考虑,筛选出最佳方案。
3 变电站选址的影响因素
(1)接近电力负荷中心。变电站选址必须适应电力系统发展规划和布局的要求,尽可能的接近主要电力消费用户,靠近负荷中心,从而减少输电线路的投资和电能的损耗,同时也利于缩短配电网的供电半径,从而降低线路建设的投资。
(2)进出线方便。高低进出线方便,变电站选址应考虑线路走廊的需求,统筹安排好变电站各级电压进出线走廊。考虑各级电压进出线方便,应尽量减少线路交叉、跨越和转角。另外应留有扩建发展余地,防止因所址选择不当,造成进出线困难。
(3)地理位置、地形地貌。站址选择时,应贯彻以农业为基础的建设方针,认真贯彻执行节约地的方针,做到不占和尽量少占农业耕地,做到合理布置尽可能提高土地的利用率。有建筑物的则涉及拆迁和补偿问题。
(4)地形地质。良好的地形、地质条件直接影响变电站的建设和运行,故选择变电站站址时应充分考虑站区的地质条件,避开地震断裂带、断层、矿藏、滑坡、塌陷、溶洞等不良地质构造区域。
(5)周围环境条件。变电站站址应避开易燃、易爆区和大气严重污染区及严重
烟雾区,应尽量不设在空气污秽地段,远离污秽源,因为污秽地区的各种污秽物,严重影响变电所电器设备运行的可靠性。另外,应远离重要的铁路枢纽站、大型桥梁、大型储油库、重要军事工程、飞机场等战略目标区域。
(6)交通运输及职工生活。选址时不仅要考虑施工时设备、材料及变压器等大型设备的运输,还要考虑运行、检修时的交通运输方便。一般情况下,站址要靠近铁路、公路附近,进站道路要尽量短,以减少交通运输的困难同时减少投资。
(7)施工用水用电、给排水和防洪等。尽量做到施工用水用电和变电站给排水的方便。考虑到变电站的安全运行问题,选择时站址场地应避免设于低洼地带以防被洪水或暴雨的积水淹没。
(8)矿产、文物。在变电站选址时这些因素必须引起足够重视,需要到相关部门详细了解有关地区的有关资料和情况,以防工作失误而带来严重的后果。
(9)城乡建设规划。选择所址时,要全面规划,统筹安排,符合城乡建设规划发展的需要,既要考虑近期建设合理,又要预留远期发展的可能。做好远期发展及预留场地规划,处理好变电所的远景发展和近期建设的关系。
4 结论
变电站站址的选择是一门科学性、综合性、政策性的学科,是一项复杂而繁锁的工作,影响因素众多,因此在工程设计阶段就需要尽量做到全面的分析各种影响因素,从而得出一个比较切合实际的科学合理的最佳方案。
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1 概 述
动态电子皮带秤可对散状固体物料在输送过程中进行称重,实现对瞬时流量和累计流量的测量,并进行流量控制。在进行流量控制过程中,系统将瞬时流量与设定流量做比较,进行PID运算,运算结果信号输送给变频器以调整其输出频率,进而改变输送带电机转速实现对物料流量的控制。本文以以西门子S7-300 PLC和丹佛斯VLT2800型变频器为例,介绍变频器在动态电子皮带秤流量控制中的应用。
2 应用电子案例
2.1 工作原理
某企业所使用的动态电子皮带秤结构及控制、监控系统,如图1所示。
当物料通过秤架时,秤重装置(7)中的重量传感器(2)形成mV级的物料重量信号,经过放大器(1)处理后输出0-10V电压信号P,PLC中的模拟量输入模块从放大器接收到该信号,对其进行A/D转换,形成数字重量信号Mp。通过PLC中的计数模块,可从安装于输送带电机(5)尾部的旋转编码器(6)获取输送带运行速度的脉冲电压信号,经过处理、计算可得出输送带运行速度Mv。对电子皮带秤进行实物标定时,可对流量系数Km进行校准。
根据Mp、Mv、Km的实际值,可得出实际流量
Qn=Mp×Mv×Km。
在该套系统中,系统对实际流量Qn进行三方面处理:
①直接显示Qn;
②对Qn做积分运算,得出物料通过电子皮带秤的累积重量,并显示该数据;
③与设定流量Qp作比对,进行PID运算,并将输出信号通过模拟量输出模块的D/A转换后传递给输送带电机变频器,以改变输送带电机转速进而实现对物料流量的控制。
通过上文的描述得出,因为Mp取决于实际物料重量,Km为常数,所以物料流量的控制在于调整Mv,故PLC对输送带电机变频器的控制是稳定流量的关键。
2.2 控制系统
2.2.1 PLC组态
打开STEP7软件,新建项目-插入SIMATIC 300站点,组态形式见表1。
2.2.2 电路图
数字量输入输出模块及变频器接线,如图2、图3所示。
电子皮带秤在自动运行模式下,数字量输出点12为继电器KA2线圈(13,14)提供电流,继电器KA2的常开触点(5,9)闭合以保持变频器启动信号有效。当物料通过电子皮带秤时,系统为控制物料流量而进行PID运算,模拟量输出模块将运算结果转换为0~10 V的电压信号传输给变频器的53端子以进行频率调整,进而控制输送带电机的转速。
电子皮带秤在应急手动运行模式下,继电器KA1线圈(13,14)得电,继电器KA1常开触点(5,9)(8,12)闭合,常闭触点(1,9)(4,12)断开,致使变频器运行频率不再由PID运算结果信号进行控制,而是由旋钮式电位器RP1通过调整端子50的输出电压进行频率调节。
在禁控模式下,数字量输出点13为继电器KA3线圈(13,14)提供电流,继电器KA3的常闭触点(1,9)断开,变频器启动信号无法保持,致使输送带电机不运行。
2.3 变频器参数设置
2.3.1 电机相关参数设置
按下[QUICK MENU]键,参照电机铭牌,对以下参数进行设置:
①参数102:电机额定功率;
②参数103:电机额定电压;
③参数104:电机额定频率;
④参数105:电机额定电流;
⑤参数106:电机额定转速。
2.3.2 控制参数设置
同时按下[QUICK MENU]+[+]键,对以下参数进行设置:
①参数002本机/远程操作=远程操作[0]:通过控制端子及变频器面板按键控制变频器;
②参数017跳闸的本地复位=有效[1]:变频器出现故障时,可通过面板上的复位键进行复位;
③参数201频率输出下限=0,参数202频率输出上限=50:限定变频器输出频率范围;
④参数302数字输入=启动[7]:使用端子18作为启动信号输入点;
⑤参数304数字输入=无作用[0]:给端子27输入信号无实际作用;
⑥参数308模拟输入=参考值[1],参数309端子53最小标度=0 V,参数310端子53最大标度=10 V:使用电压值为0~10 V的模拟量信号进行频率调节。
2.4 程序编写
调用FB41功能块,实现流量控制PID运算并进行输送带电机变频器的频率调整。相关参数设定值,见表2。表中未涉及参数值为空,即采用默认值。
3 结 语
通过上述程序编写、系统组态及参数设置,可实现PLC对输送带变频器频率的调整,进而实现电子皮带秤对物料流量的控制。
【摘要】立式水轮发电机组大修后,要通过电气盘车的方法使发电机转子旋转,从而实现对其轴线的测量与调整。为了克服目前电气盘车存在的输出电流不稳定、换相时间整定困难、工作可靠性低等问题,提出了一种利用可编程控制器实现的对电气盘车装置控制的方法。现场运行结果表明,该电气盘车装置性能良好。
【关键词】电气盘车;三相可控硅整流;可编程控制器
1.引言
立式水轮发电机组大修后,要对其轴线进行测量与调整。机组轴线调整质量的好坏,将会直接影响到整个发电机组的安全稳定运行。通常是在发电机组的上导、下导、法兰和水导四个地方,各按X、Y方向安装两只千分表,用电气或机械盘车的办法,使发电机组的转子缓慢转动,然后在各等分测量点处停止,用千分表测量其位移值,并对测量值进行计算,以此分析轴线产生的摆度大小和方向。通过刮削有关组合面或在有关组合面加垫的办法,使镜板摩擦面与轴线、法兰组合面与轴线的不垂直获得纠正。
目前使用的可控硅电气盘车装置,其触发、换相、控制电路均由模拟电路和继电器组成,控制线路复杂,输出电流波动大,可靠性低。特别是换相时间整定麻烦,控制转向不准确。本文提出一种用可编程控制器实现的电气盘车装置,其具有控制线路简单、电流稳定、控制点准确、可靠性高的特点。
2.电气盘车装置的组成及原理
可编程控制器电气盘车装置主要由整流变压器、三相桥式或半波可控硅整流器、定子/转子调节器等部分组成,原理图如图1所示。
在三相同步发电机转子绕组和定子任意一相绕组同时通入直流电流,则定、转子之间会产生相互作用力。由于电磁力具有同性相排斥、异性相互吸引的作用,而使转子旋转。当转子转至与定子A相轴线一致时,转子停止不动。若此时切断A相直流电流,再通入B相直流电流,这时在定子空间将产生一个合成磁场,它将吸引转子转动120°(电角度)达到新的平衡,可见如果按A、B、C、A顺序不断切换,转子就会沿A、B、C相序方向旋转,周而复始。只要电流大小合适,且相序切换正确,就可以使转子稳妥而连续的转动或停在任一平衡位置上。
三组完全相同的三相半波可控硅整流电路分别为定子A、B、C三相绕组提供所需直流电流。转子绕组励磁电流则由一组三相桥式可控整流提供。采用三相桥式整流虽然比半波电路多用了三个可控硅,但提高了整流变压器的利用率,减小了变压器的容量,从而减轻了整个装置的重量。当发电机转子旋转时,三相半波电路工作在整流状态,调整控制角可使整流器输出盘车所需的电流;当停止时,由于定子绕组的电感量很大,会产生较大感应电势。如果此电势加到发电机线圈和可控硅上,将会损坏这些器件。为此设计灭磁程序,将控制角α增大到150°,使三相半波电路工作在逆变状态,这时线圈所储存的磁场能量逆变反馈回电网,消除了感应电势的危害。
定子调节器由可编程序控制器Mic-roLogix1200 1762-L24BWA、输入输出混合模拟模块1762-IF2OF2、直流信号变换器、运算综合组件、三相移相组件、脉冲放大组件、稳压电源组件、以及同步变压器等组成,如图2所示。MicroLogix1200 1762-L24BWA可编程序控制器是美国A-B公司的一种功能强大的小型控制器,它集成了处理器、电源、嵌入式输入输出点,具有14点24VDC输入,10点继电器输出,存储器模块可用于用户的上载、下载和传送。实时时钟RTC可用于定时控制等。操作系统可闪速升级,无需更换硬件。输入输出混合模拟模块1762-IF2OF2为两路模拟量输入、两路模拟量输出。
整流变压器副边经三套三相可控硅整流,由分流器分别检测出输入到定子A、B、C三相定子绕组的电流信号,然后由直流信号变换器变换为电压信号,之后输入到可编程序控制器模入模出模块1762-IF2OF2的模拟量输入端、运算综合组件内,并与来自1762-IF2OF2的模拟量输出给定信号一起进行比较,其差值经运算综合组件运算放大而获得一校正信号,此信号再与1762-IF2OF2的限制信号综合为控制信号,控制三相移相组件的脉冲移相角α,并经脉冲放大组件进行功率放大,分别触发A、B、C三套三相半波整流电路的可控硅。
由于三套可控硅整流器工作原理是一样的,所以只以供给A相定子绕组的一套可控硅整流器为例进行说明,比如供电电源电压由于某种原因升高了,此时输出给A相绕组的励磁电流增大,由直流信号变换器变换为电压信号也增大,此信号与可编程序控制器的给定信号比较,获得一增大的差值信号,经PID运算放大和综合放大后而获得一减小的控制信号,三相移相组件在此减小的控制信号作用下,移相角α加大,导通角减少。从而使可控硅的输出电压减小,输送给A相定子励磁电流减小,此一过程一直到发电机A相定子励磁电流恢复到原来值为止。所以,可编程电气盘车定子调节器也是一个维持发电机定子励磁电流不变(严格来说是有误差的)的调节回路。转子调节器的工作原理与定子调节器相类似。
同步问题是三相可控硅整流电路重要的问题。本装置利用一个过零检测器在线电压UAC由负半周到正半周过零时刻产生同步脉冲,因为线电压UAC与相电压UA相差30°,所以同步脉冲的出现时刻正好为A相的自然换相点。而A、B、C相的自然换相点彼此相差120°。同步脉冲送到三相移相组件使其产生的可控硅触发脉冲即与主电路的电源同步,图2是定子控制系统框图。
3.盘车电流及控制算法
3.1 盘车启动电流计算
启动电流IJ是设计整流器的依据。一般可按转子额定电流的30%~40%估算,为了更准确些,可按经验公式计算:
式中:
Ik——空载励磁电流(安);
Q——盘车时转动部分总重量(吨);
n——额定转速(转/分);
D——推力轴承平均直径(米);
U——发电机定子端额定电压(千伏);
f——摩擦系数(钨金瓦)(取0.07);
α——盘车时的电气角(度)。
启动电流不一定是直接通入定、转子的电流。由于定子与转子额定电流不同,定子可通大一些,转子可小一些,但要符合的关系。IZ、Id分别为转子电流(安)和定子电流(安)。
3.2 控制算法的选择
PID(比例-积分-微分)控制算法是过程控制领域中技术成熟、广泛使用的控制算法,它是基于经典控制理论,并经过长期工程实践而总结出的一套行之有效的控制算法。为了确保盘车时电流稳定,在定、转子调节器均采用PID闭环控制。
4.软件设计