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现有相关研究从不同侧面对电影《边城》进行了评析,从不同程度上推进了对《边城》的研究。然而,总体看来,这些研究大都只侧重于某一点,有的观点虽然比较精辟,但没有深入详细地展开,意犹未尽之处甚多,有些论断还稍带随感性质。凌子风倡导文学作品的电影改编的“原著+我”的理念,认为电影既是人家的,也是自己的。根据小说改编成的电影是一种新的艺术创造,而不是图解原作的连环画。在这种二度创作里,必然融进改编者对原著和作者的理解,对那个时代的把握,乃至融进他的美学情趣和艺术追求。②那么,这种理念具体在《边城》中又是如何体现的呢?其原因又如何呢?《边城》具有深厚的文化内涵,具有很好的文学及艺术体式价值和巨大的社会反响。故本文拟对《边城》的电影改编模式进行深入探讨,并总结其中经验和教益。
一、“原著”为主,“我”为辅
总体说来,凌子风在导演电影《边城》时采取的是“原著”为主“我”为辅的改编策略。其不变之处表现在:电影保留了原作中的人物及相互关系,采用了小说的基本故事情节,依小说的叙述再现了小说的环境。用了很多的画外音承担起承转合的功能。其改与编之处表现在:1、思想主题的修饰;2、细节的增删与调整;3、音响的增添与调整;4、景物及色彩的增添与调整。凌子风拍摄电影的时候,又根据电影文学剧本和自己的体悟亲自撰写了分镜头剧本,很充分地吸收了沈从文的批阅意见。③对比小说和电影,可以发现,二者的人物、情节和环境以及所要表达的思想主题基本是丝丝入扣。然而,电影与文学毕竟是不同的艺术,仔细分析,仍可见比较明显的改动。这其中体现出编剧及导演的匠心。
(一)尽可能再现小说中的环境并对其进行美的修饰。
对湘西如画风景的描绘,对边城淳朴人性的刻画和美好风俗的展现,电影做得非常好,如诗如画。导演凌子风有很好的美术功底,对电影的画面非常讲究,这正与小说《边城》相契合。原著提供了一幅边陲小镇民俗风景图和一个引人深思的人性命题,电影也同样如此。
小说中的环境描写是通常是画眼睛式的和以点带面式的。除非与主题和情节的发展相关联,作者不会作静态的全景式的景物描写。而电影则不一样,它主要以画面说话,镜头所及之处,该处就一览无余。所以导演必须考虑景物的选取和布置。对《边城》而言,沈从文指出了故事发生的大环境:茶峒。也点出了标志性的景物和动植物:山城、白塔、小溪、白河、渡口、黄狗、虎耳草等。理论上,原著中没有提到的景物,只要是符合剧情需要,且具有美感的,皆可以入镜。然而,如果原著中提到的关键景物现实中没有,则就需要导演动心思了,要么割舍,要么重造。为了表现《边城》的神韵,凌子风特造了一批景物,如白塔、小溪、开坡、挖河、布置渡口等。凌子风在接受访谈时说,影片中老爷爷摆渡的渡口,原是一片荒凉。他根据小说中的描写,人工布置了一个渡口,花钱搭了山上的白塔,开了上山的坡,又从很远的地方挖了草,用船运来铺在坡上,还在溪流上拉了一条缆绳。为了拍端午节赛龙船的戏,还开动四台拖拉机,用三个月的时间开了一条赛龙船的河。④《边城》的副导演在徐晓星也在《凌子风拍〈边城〉》里面谈及此,他指出,片中的白塔、老船工家和门前的草地、用缆绳引船渡河的野渡、吊脚楼包括赛龙舟那片宽阔的河面全是专门为这个戏修建的。那片宽阔的河面。是凤凰县和花垣县因他们县出了沈从文和黄永玉这样的名人特意出资开掘的,工程量非常之大。⑤这些为拍摄电影《边城》而造的景物,现在都成了著名的旅游景点。
凌子风对景物、构图、画面和色彩都非常讲究。他自述《边城》和《春桃》中都有进出城门楼的群众场面。这些群众演员穿什么样的服装,留什么样的发式,甚至由谁来演什么身份,他都根据剧情需要,亲自检查过目。⑥拍《边城》中老爷爷死前的那个雷雨之夜时,他说服了照明师,用闪电而不是在窗外打光,这样拍出的画面,不但具有真实感,闪电的效果也出来了。⑦
(二)仅对情节和内容作局部删减。
情节方面的改动之处主要为局部的增删与修饰。及主要改编之处、改编方式及效果分析如下:
1、略去旁枝末节,使得叙事简洁、主线突出。(1)略去了小说中地点、风土人情和主要人物的介绍,并将相关简介转化为具体场景。(2)将小说中第6节中所述爷爷还钱给过渡人之事提前。(3)将翠翠守渡船时所遇红衣女子由13岁改为15岁,略去了第二次过渡的两个女孩。(4)略去翠翠独自在船上玩水唱民谣时所唱巫师迎神歌。(5)龙船比赛一节中,略去了傩送、翠翠与爷爷重回吊脚楼一事。
2、略去小说中比较直露地表达爱情的情节以及话语,使爱情故事显得更为朦胧和单纯。(1)上年端午节同爷爷去看赛船一节中,略去了天保在爷爷面前对翠翠的赞赏。(2)天保与傩送商量如何决定谁娶翠翠为妻,约好晚上去渡口唱歌一节中,略去了媒人多次探问爷爷口信之事;对白也简略许多。
3、增删情节,以使故事情节发展更合情理,人物形象更为丰满。(1)爷爷见过天保之后在晚上与翠翠聊天一节中,略去爷爷为翠翠唱二老所唱之歌。(2)略去爷爷在天保死后与杨马兵喝酒及见到傩送并询问之事。(3)增加爷爷在河边洒酒祭天保的情节。
4、增减细节,以营造氛围。(1)爷爷回到家里放血去痧:增加了回家路上爷爷唱二老所唱的歌。(2)爷爷去世之夜,增加了婴儿啼哭声。
5、删减情节及对白,使表达更为含蓄,更耐人回味。(1)翠翠得知爷爷去世一节中略去了过渡人的多句对白。(2)翠翠哭丧一节中略去了顺顺、杨马兵等人的劝慰。(3)结尾中翠翠等着二老回来,未点明是杨马兵作陪,也略去了顺顺一家对翠翠的安排。
(三)大量运用画外音和原著中的语言。
除了情节,电影《边城》还使用了小说中的许多语言。电影里面有大量的画外音。场景的转换;故事情节的起承转合;背后故事的讲述等均靠这些画外音来实现。事实上,正如副导演徐晓星的文章所指出,这些画外音也是凌子风导演经过实践操作所找到的一种最佳的表达方式。⑧如果再将姚云、李隽培所改编的电影剧本与小说以及电影进行对比,可以发现,剧本对小说的改编幅度较大,而电影则基本上是依照了沈从文的原作以及他对电影剧本的意见。⑨
(四)突出少男少女情事,淡化宿命色彩。
小说《边城》中还隐含着翠翠父母的故事。翠翠的母亲与当兵的父亲因为歌而恋,后未婚先孕。父亲提议逃走,但翠翠之母舍不得离开老父,翠翠之父为了不辱军人的身份而服毒自杀。翠翠之母之生下翠翠之后故意吃了许多冷水死去。翠翠因为悲剧的爱情而来到世界上,而翠翠的爱情,也因为无法在天保和傩送两兄弟之间作出抉择而同样充满悲剧。原著中的人默默地接受命运的安排,照旧地生活,翠翠长大后,父母的悲剧在自己身上重演。电影只用画外音叙述翠翠父母的故事,所以对照就不大明显,宿命感也因此被淡化。同时,翠翠与爷爷以及天保、傩送等人的戏份显得更为突出了。
小说中翠翠(14岁)、傩送(14岁)、天保(16岁)都是未成年人。其爱情是内敛、朦胧、单纯而又热烈。由于内心活动较多,而肢体行动和外显语言较少。用文字比较好揭示,而用画面表现则难度较大。而且,在20世纪80年代初,电影在表现爱情方面尚有许多禁忌。因此,电影中表现出来的爱彩更淡,情事的朦胧意味更浓。
(五)突出爱情的美好,淡化悲剧意味。
在小说《边城》中,悲剧意味贯穿着全文。沈从文在《题识》中说,读完小说,自己都觉得很难受。⑩而在电影中,悲剧意味并不十分强烈,甚至在天保遇难之前都保持着欢快的气氛。即便是结尾,悲剧意味也较淡。天保虽然出事了,但毕竟不见其尸,或许还活着。翠翠的爷爷虽然去世,但老人的去世乃自然规律。在电影中,青山绿水,欢歌笑语,漂亮的姑娘,帅气的小伙子,慈祥的老人,这一切都让人感觉到美好。小说《边城》将人生无常表现得很明显。翠翠的父亲与母亲得到了爱情,这是喜剧。然而,其父因此而自杀,其母亲也因此而死,失两命得一命,喜剧变成悲剧。翠翠得到天保与傩送两人的爱情,这是喜剧。然而,天保偏偏意外身亡,于是翠翠便被视为有“克夫”之命。傩送甚至直接地认为是爷爷为人不利索害死了天保,喜剧转瞬变成悲剧。小说中因为有翠翠父母的故事穿插其中。一主一次,一显一隐,悲剧意味特浓。而电影则借淡化翠翠父母的故事淡化了悲剧色彩。其原因,可能是导演的有意为之,因为电影毕竟是大众传媒,它要给人以希望和动力,故氛围不宜太悲。
凌子风在拍摄《边城》之前,已经很成功地拍摄了《骆驼祥子》。《边城》与《骆驼祥子》相比,里面的爱情故事有相似之处。凌子风对二者悲剧性的处理有相似之处,都是采用“淡化”悲剧的方式。电影《骆驼祥子》中就省略了原著中的不少悲剧性的事件,例如祥子最后得脏病、吃白饭、混吃混喝的末路,等等。
《边城》中同样贯穿着沈从文一贯关注的两难命题:即爱情与婚姻的错位,精神与肉体的相离。在《月下小景》中,得到女子的不能与男子结婚。在《萧萧》中,童养媳萧萧与村子里的另一位不是他丈夫的男子相爱并产下一子。而在《丈夫》里面,丈夫为了养家糊口送妻子去船上做。凌子风则在一定程度上淡化了这个难题。悲剧更能够引起人们的恐惧和怜悯的感情,更具有震撼力。然而,普通观众更喜欢“有情人终成眷属”式的大团圆结局。可以说,沈从文取的是心灵的震撼,而凌子风考虑的是大众的惯常心理期待。
二、原因分析及经验总结
总体而言,《边城》的电影改编属于忠于原著的类型。其可称道之处主要表现有:首先,较好地表现了原著的神韵,实现了凌子风导演借电影扩大文学名著的知名度的初衷。其次,较好了反映了小说中所描绘的湘西边城的风土人情和民众心理,宣传了风景如画的湘西,并重造了一些已经消失了的风景,有利于文明的承传,有利于增强人们的民族自豪感。再次,借助于图像、声音和色彩和原著的良好感染力给人深的震撼,引导人们对人性进行深入思考。又次,借助于原作者和原著的名气,保证了电影观众市场。其不足之处主要有:第一,由于原著具有诗化和散文化性质,结构稍嫌松散,悬念较弱,致使电影在主动吸引观众的注意力方面也显得力有所不逮。第二,由于翠翠与天保以及傩送都属于少男少女,情窦初开,爱情朦胧而简单;而且,主人公所处的环境也相对简单,情感干扰因素较少,使得矛盾冲突相对缓和,也不方便在银幕上表现。第三,原著的心理描写较多,电影采用画外音的方式加以表现,在一定程度上造成了电影画面的不连贯。当然这一点是仁者见仁、智者见智。此外,由于该电影拍摄于20世纪80年代,因为受到拍摄器材、洗印技术等方面的限制,图像色彩稍嫌暗淡、不够清晰,色彩的层次感不强,其音响也值得进一步完善。
笔者认为,电影《边城》忠于原著的主要原因如下:
首先,忠于原著是凌子风导演的新尝试和自我突破。在拍摄《边城》之前,凌子风已拍摄过《红旗谱》、《骆驼祥子》等电影名作并获得成功,及拍摄《边城》,凌子风希望对以前的艺术创作风格有所突破,有意采取了忠于原著的方式。关于这一点,副导演徐晓星指出,凌子风要变法,首先就要找到一个和他以前的风格完全迥异的剧本来。为此,他做了多种努力,最后选中了《边城》。在剪接录音阶段,经过多次剪辑尝试后,凌子风才放弃了“使用旁白是导演没本事”的观念,从沈从文小说中那美妙独特的文字中几经精选,写成了最后的旁白。{11}对比他拍摄的《狂》(原著《死水微澜》),能更好地体会到《边城》对原著的忠实。
其次,原著有较好的电影元素,适合拍摄电影。
小说《边城》有较好的故事情节,线索较为分明,不需作大的修改。原著虽然矛盾冲突不够激烈,但是情节结构完整,叙事性较强,节奏感也较强。《边城》以翠翠的爱情故事为主线。前部分以静为主,后部分以动为主。天保意外身亡之后,矛盾冲突接二连三地发生,各种事情因此而关联,由此也将故事推向。这种节发展模式也正符合电影情节发展的一般原则:峰回路转,渐入,在的顶点结束,让观众在回味中离场。
小说《边城》还具有较强的画面感,比较适合改编成电影。关于这一点,可以用沈从文的原话来说明。如关于翠翠与爷爷在摆渡中的合作。编剧的设计:翠翠走下大青石,来到爷爷身边……{12}沈从文指出:船若靠的是城边的岸,翠翠不可能从门前大青石上去接近爷爷。或照原文写的那个好些。{13}沈从文的小说《边城》的原文是:有时疲倦了,躺在临溪大石上睡着了,人在隔岸招手喊过渡,翠翠不让祖父起身,就跳下船去,很敏捷的替祖父把路人渡过溪{14}。爷爷与翠翠日常生活中的两种场面,小说中的描写同样具有很强的画面感。{15}类似的例子还很多。
忠于原著还于原著的名气及原作者有关。《边城》是沈从文的代表作,具有广泛的知名度。如果改编的幅度过大,虽然可以引起短期轰动,但很容易引起读者的排斥,不利于长久流传。沈从文为著名作家,而且当时尚在人世,他对《边城》的电影改编有自己的看法,对《边城》的电影剧本有一万多字的修改意见。为尊重起见,也不宜于作较大幅度改编。
对原著的删减增添也必不可少,其主要表现及原因如下:
第一,因为视觉美的需要,而对原著进行补充。这几乎是所有电影改编必须有的步骤和过程。小说在描写景物时,通常都是勾勒式的。而镜头需全息照相,要考虑构图和结构,还要考虑色彩搭配。所以要对拍摄的景物进行修饰,需补充其所缺,删减其多余。如前文所述,电影里的白塔、渡口以及大河都是因拍摄电影需要而重造的。
第二,因为音乐美的需要,而对原作进行修改。这也是由文学作品到电影的转化过程中所必不可少的。声音是有声电影的重要构成元素,也是实现营造气氛的重要手段。小说中的声音元素非常有限,所以编导要在这方面作较大补充。如在《边城》中月光下,爷爷给孙女吹芦管时的那场戏中,凌子风加了点夜晚杜鹃的叫声,气氛显得特别幽静,特别美。{16}
第三,增加内容以填补原故事空白使叙事更为连贯,同时方便观众理解。如大老天保遇难以后,电影增加了爷爷在河边洒酒祭奠大老的情节。当然,类似的情况不多,原因在于原著《边城》的信息很丰富,情节很完整,人物形象也很鲜明突出。而如果改编沈从文的短篇小说,因为原著的不足,就必须增添很多。在电影《湘女萧萧》(原著《萧萧》)中,增添和补充故事情节的情形就很多。
第四,略去小说中的情节使电影更加简洁,叙事线索更加清晰,也更含蓄回味。如“大老与二老商量如何决定谁该娶翠翠为妻”一幕,省去了媒人多次探问爷爷口信之事。如影片结尾省略了爷爷去世后顺顺家对翠翠的安排。
此外,有许多东西,文字可以很轻松地表现出来,用图像和声音却很难做到或者成本巨大。如小说前3节基本以介绍“茶峒”的历史以及风土人情为主,同时还兼及翠翠父母的故事。这些包含大量历史文化信息的文字用电影语言来表达很比较困难。如果完全画面化,一来成本较高;二来也会影响整个电影的节奏。小说中所描绘的20世纪初期山城的原貌、河里的船妓等,都很难在电影里表现出来。
作家、编剧及导演都有各自的理念。将文学作品改编成电影,各种观念不可避免会形成碰撞。如何处理这些碰撞,直接关系到作品的优劣。从本文的分析可以看到,凌子风导演在拍摄《边城》时,领会了原著作品的神韵,较好地处理了小说文本与电影文本的关系,取得了成功。《边城》的电影改编属于忠于原著型的改编模式。忠于原著,也并非意味着全盘照搬,在细节、画面、音乐等方面需要进行很多加工。如此,方能使影片叙事流畅、结构完整、中心突出而风格鲜明。方能既使老读者满意,又吸引新读者。可谓“看似平坦实崎岖,成如容易却艰辛”。电影《边城》的成功,既与原著有关,也与电影的创作人员,特别是导演有关。一方面,《边城》与凌子风当时的艺术风格追求相契合,另一方面,沈从文又是他所尊重的著名导演,所以他对作品持敬仰之心,敬畏之心。这种心态无疑对《边城》的拍摄产生重要的影响。这也是电影改编成功的关键因素。从小说到电影,虽说是再创造。但也需要编剧及导演充分地理解原作,需要编剧及导演与原作家有很好的沟通。改编绝不是为标新立异,也绝不是为改而改。非必要改编之处,最好忠于原著。《边城》的电影改编对沈从文作品的改编,有许多借鉴意义。沈从文是中国现代文学大师,他的小说不仅具有强烈的画面感和镜头感,情节简单而具有诗意,适于影视化。将沈从文的小说改编成电影和电视作品,既可以进一步地发挥其价值,也可以带给人们更多的视听享受。还可以为湘西凤凰的旅游增加更多的文化内涵。
注释:
①沈从文:《沈从文全集》(第8卷),北岳文艺出版社2002年版,第56页。
②④⑥⑦凌子风、罗雪莹:《〈春桃〉导演凌子风访谈录》,《回望纯真年代:中国著名电影导演访谈录》,学苑出版社2008年版,第399页、第411页、第410页、第412-413页。
③⑤⑧{11}徐晓星、霍庄:《凌子风拍〈边城〉》,《电影艺术》2004年第1期。
⑨{12}{13}{14}{15}沈从文:《对〈边城〉电影文学剧本的改评》,《沈从文全集》(第8卷),北岳文艺出版社2002年版,第153-192页、第157页、第157页、第64页、第65页。
⑩沈从文:《〈边城〉题识五种》,《边城》,北岳文艺出版社2005年版,第140页。
{16}罗雪莹:《回望纯真年代:中国著名电影导演访谈录》,学苑出版社2008年版,第411-412页。
【关键词】光电编码器;码盘;应用
一、光电编码器概述
光电编码器归属于数字式传感器的范畴,它集光、机、电与一身,借助信号转换完成测量。在科学技术不断发展的推动下,光电编码器的应用不但越来广泛,而且在生产和生活中所起的作用也越来越重要。光电编码器的优点在于抗干扰能力强、结构多样、测量精确度高、分辨率高、使用寿命长等等。目前,光电编码器在医疗卫生、工业生产、商务办公、交通运输等等诸多领域当中都有应用。不仅如此,微型的光电编码器还被应用于军用领域中,这在一定程度上提高了我国军用装备的整体水平。
(一)光电编码器的基本工作原理
1.光电编码器的构成
目前,应用比较普遍的光电编码器一般都是由光源、码盘、接收元件、放大电路、电源、接口电路、转换电路、角度输出接口以及测速接口电路等几个部分构成。
2.工作原理
在整个光电编码器装置当中,码盘是比较重要的元器件之一,它的作用是贮存轴角绝对位置信息,一般都被固定于轴系上,并随着轴的旋转而旋转。通常情况下,码盘上刻划的均为同心圆码道,各个码道均是由扇形图案组成,这些扇形图案有分为透光和不透光两种,具体用来表示角度代表的一位变量。当光源经由码盘及副尺后会被光电接收器读取,由此可以转换为电信号,这部分信号经过放大电路之后,再通过接口电路处理便会进入到数据系统当中;当单片机采集到相关数据之后,会自动进行精码细分,同时对粗码进行二进制处理,使其转变为自然二进制码,然后以精码为基础,对粗码进行校正,最终形成总代码,并利用角度接口完成角度位置信息的输出。
(二)常用的编码方法
1.增量式编码器
这是目前应用较为普遍的光电编码器之一,这种编码器一般每输出一个脉冲信号就代表有一个增量位移,由此可以产生出于位移增量等值的脉冲信号,但却并不能通过该脉冲信号确定出增量的准确位置。增量式编码器虽然无法直接获得轴上的绝对位置信息,但能够获得相对的位置增量,其可以输出两组脉冲信号,这两组信号的相位相差为90o角,它们属于正交信号,通过对这两组信号初相差的判断,能够获得旋转方向,码盘旋转一周,便可以输出一个零位标志信号。
2.绝对式编码器
这是一种能够在任何时刻、位置均可以对机械位移进行测量的编码器,由测量所得的结果全部都是绝对位置数据,并且相同位置在断电再续电后测试的结果完全相同,正因如此,使得测试结果相对比较安全,一般不会丢失。最为重要的是,即便存在不正确的测量结果,也不会对后续的位置测量造成影响,换言之,绝对式编码器的可靠性更高。
二、光电编码器的应用及其发展趋势研究
(一)光电编码器的具体应用
为了对光电编码器有一个更深入的了解,下面对其具体应用进行研究。
1.在轴转速测量中的应用
光电编码器不但能够直接对角位移进行测量,而且还能够对轴的实际转速测量。由上文可知,增量式编码器输出的信号为脉冲信号。故此,可以采用测量脉冲频率及周期的方法来对轴的实际转速进行测量。基于脉冲计数的轴转速测量有以下几种方法:其一,M法测速。该方法具体是指在指定的时间内对脉冲的个数进行测量,以此来获取被测速度。通常情况下,应用该方法测量轴转速时,要求转速必须足够快,若是转速过低,则会导致计数值过少,这样会对测量精度造成影响,在应用中需要对此予以注意;其二,T法测速。该方法主要是通过测量两个相邻脉冲的时间来对轴的转速进行测量。这种方法能够用于较低转速的测量,并且可以获得相对较高的分辨率。
2.工位编码
对于绝对式编码器而言,它的每一个转角位置全都对应一个固定的编码输出,如果编码器与转盘之间为同轴相连的话,那么转盘上的每一个工位所安装的工件也都有一个编码与之相对应。当某个工位转动至加工点位时,与该工位对应的编码则会由编码器输出给控制系统。举个简单的例子,对工位编码进行说明:想要使4#工位上的工件转至加工点位处等待加工,系统可以通过控制电动机带动转盘旋转,同时,绝对式编码器输出的编码会发生不断变化,假设1#工位的二进制码为“0000”,当输出由3#工位的“0100”转变为“0110”时,则代表转盘已经将4#工位旋转至加工点位处,此时电动机会自行停止转动。
(二)光电编码器的发展趋势
近年来,随着现代工业自动化的不断发展,使其对光电编码器的各方面性能提出了更高的要求,这也在一定程度上推动了编码器技术的进步和发展。与此同时,机械制造水平较之以往大幅度提高,这为光电编码器的小型化提供了可能,大体上可将光电编码器的发展方向归纳为以下几个方面:
1.产品系列化
由于各个领域对光电编码器的要求越来越高,为了进一步满足市场需求,使得光电编码器产品逐步朝着制造标准化和系列化的方向发展,各种型号产品的推出,可以使用户的选择性更多。
2.体积小型化
目前,国外已经成功研制出了反射式光电编码器,其不但具备较高的精度,而且体积也非常小。而我国在编码器小型化方面的研究较少,为此,应当将开发小体积的光电编码器作为未来一段时期的研究重点。
3.可适应各种恶劣工况
由于光电编码器常常会在一些比较恶劣的工况下运行。为此,除了要确保编码器具有良好的精度之外,还应当使其具备抗冲击、耐腐蚀、抗高温、防震动等能力,这也将成为研究的主要趋势之一。
三、结论
总而言之,想要使光电编码器能够在各个领域内获得更为广泛的应用,除了要加大理论方面的研究力度之外,还应当在现有的基础上对相关产品进行不断改进和完善,既要实现产品系列化,又要使编码器逐步向小型化方向发展,只有这样,才能使其在越来越多的领域当中得到应用,这对于促进光电编码器的发展具有非常重要的现实意义。
参考文献
[1]朱建宏.简易绝对式光电编码器的基本原理和通讯方式[J].电气传动,2010(9).
[2]时魁.增量式光栅编码器与绝对式编码器性能比较和分析[J].机械设计与制造,2011(10).
关键词:110kV;变压器;安装;检修
【分类号】:TD322
近年来随着我国经济的突飞猛进,人民的生活水平日益提高,对电力的需求也越来越大,据中国电力年鉴统计,2000年全国的发电总量为13556亿千瓦时,到了2010年这个量达到了42071.6亿千瓦时,而且全国的发电总量还在一直增长。随着用电量增长,“西电东送”、“智能电网”、“特高压输电”等输变电新技术应运而生。变电站作为电网运行的重要组成部分受到人们的格外重视,其中变压器是变电站的核心设备,其安装和检修质量直接影响到整个变电站的运行效率和安全,现就110kV变电站变压器的安装与检修等相关问题进行分析探讨。
一、110kV变压器安装工作
110kV变压器是我国输变电过程中的主流设备,但是鉴于其自身的特点在安装过程中要制定详细的安装规程,要求施工人员在安装时要按照既定程序进行。
1、安装工艺流程
变压器室变电站的核心设备,为了确保安装过程质量和安全,安装工艺流程可参照图1进行。
2、变压器安装前检查工作
(1)器身检查
大部分变压器在安装前都需经过长途运输,在变电站安装变压器前都需对收到的变压器进行装前检查,但是受条件限制不可能对变压器的所有部件进行仔细检查。一般在变压器运输过程中都会装设撞击监测装置即三维冲击记录仪,且此记录仪要待变压器卸车、就位之后才能除去。在工地收到变压器之后可以首先对记录仪数据进行分析,在确定变压器没有受到大的冲击之后可以通过人孔做一下器身的检查,以确保运输过程中没有受到剧烈震动、颠簸而遭损坏。器身检查的内容有:紧固件是否需加固;引线捆绑、绝缘包扎、极性开关的接触是否良好;铁芯、夹件、箱底是否有漏油、金属部件。现在出厂的大部分变压器都是免吊芯变压器,这可以使得变压器的安装工作变得方便易行,但器身检查工作量也大增,因此需要做好变压器的运输工作及三维冲击记录仪的安装读取工作。
(2)附件检查
一般在运输过程中变压器附件大多经过拆卸后分别包装运输,收到货物后应该对变压器附件的种类、数量进行检查。另外还应对油枕及管路的严密性、测量套管瓷体的绝缘性能等进行检查,瓦斯继电器、压力释放阀及随箱温度计也应在收货之后尽快检查。
3、变压器本体及附件的安装
(1)本体的安装
在安装变压器之前应该确保变压器基础达到要求强度,预埋件及布线流程符合设计规划,紧固件牢固;变压器基础水平及中心线负荷安装要求,认真测算确保基础中心线与本体中心线偏差在规定范围之内,同时确保相序符合设计图纸要求。在吊装变压器时应根据变压器类型、现场施工条件选择合适的方式方法。一般选用机力牵引时,要确保牵引力着力点在变压器重心一下,过程中倾斜角不要超过15°,以防止变压器本体受应力作用内部变形。在本体吊装过程中应使用油箱壁上的4个吊环,严禁使用吊芯用的吊环;在起吊过程中确保倾斜角不超过30°。在本体就位之前还要确保高低压侧的方向正确,避免安装过程中还需调整变压器方向。在本体安装过程中要确保距墙尺寸符合图纸要求,若无标注则纵向按照轨道定位,横向应确保距离大于0.8米,距离变压器房门大于1米。在使用轨道牵引变压器过程中,用两根10吨的链条葫芦套住变压器的牵引孔在铺设的轨道上平衡牵拉,在变压器后还应设一条链条葫芦防止在牵引过程中出现失控。在到达基础之后,将四个液压千斤顶置于变压器本体的千斤顶支架部位,将变压器缓慢举起,在此过程中四个千斤顶要协调一致,确保变压器受力均匀。当到达一定高度后拆去轨道托运器,然后慢慢将变压器落于基础之上。在此过程中要确保变压器中心线与基础中心线偏差不超过5毫米。在变压器落于基础之上并吻合正常之后拧紧紧固螺栓并将底座与基础进行焊接。
(2)附件的安装
①套管升高座的安装,在安装前应该对升高座中的电流互感器进行试验,确保二次引线绝缘良好,在安装过程中将油箱法兰的密封胶垫定位并清理沟槽,在升高座吊升过程中要保证相位置对号安装,升高座与油箱法兰对接准确,到位之后,将法兰螺栓均匀拧紧。②套管安装,在安装过程中用丙酮将套管内外擦拭干净,安装时将油表向外并将引线连接。在工序完成之后还要进行绝缘电阻测量、介质损耗正切值测量、电容值测量等试验,确保质量合格。③冷却装置安装,冷却散热片在安装过程中要确保散热片的密封性合格,一般在散热片中冲氮气至0.03兆帕,并维持半小时,吊装完毕之后打开冷却器阀门检查有无泄漏现象。④储油柜与导油导气联管安装,同样在安装前要确保胶囊密封性完好,方法是通过添加油管或气管通入小于0.2兆帕压力的气体并维持半小时,观察是否有泄漏现象。同时要确保所有的导油导气联管内部洁净,可用清洁的白布敷在铁丝上对导管内部反复擦拭。安装时,要先将储油柜的固定支架安装在油箱上,然后将储油柜吊放在支架上紧固。
4、变压器的检修
(1)变压器的状态检修
以前我国变压器普遍采用定期检修,但是随着人们用电量的增长,变电站越来越多,定期检修任务量大、检修质量不能保证,有时需检修的变压器因没到达检修时间而得不到检修,当检修时有些变压器还不需要检修,造成工时的浪费,所以定期检修已经不适合当前电力工业的发展。现在普遍适用的是对变压器进行状态检修,即可随时对可疑变压器进行检修,而不再受时间规程约束。这样可以随时对变压器进行检查维护,对每个变压器制定个性化的检修维护,确保供电系统的正常运行。
(2)状态检修工艺方法
状态检修需要对所管辖的变压器运行状况有一个动态的掌握,首先需要建立一套实时在线监测系统,对变压器设备状态、运作情况、设施环境等进行数据采集,结合线下采集的数据进行综合分析,确保需要检修的变压器及时得到检修维护。
在检修过程中要利用相应的检修监测技术,通常用到的有局部放电监测,设备局部放电可以反映变压器的内部结构故障,如若发现问题还需现场操作人员视情况确定故障大小;其次还可分析变压器的震动频率,通过对变压器震动信号的采集整理分析,确定问题所在,如线路老化、短路、过载等问题。现在还可以通过红外温度探测仪对变压器的重要部位进行温度监测,红外测温仪具有实时监测、定位准确、信号强等特点,对变压器超负荷运行、线路短路等问题可以做到及时发现。
结语
由于110kV变压器自身的特点,安装过程周期长、工艺复杂,而且在输变电过程中具有举足轻重的作用,这就要求在安装检修过程中进行高标准作业,因此在施工过程中必须进行严密组织,从人机料法环等方面入手控制好每个工序,确保变压器投运正常,运行顺畅。
参考文献:
[1] 陈伟林. 110KV 变压器的安装技术分析[J]. 中国新技术新产品, 2012 (2): 157-157.
关键词:变电站智能化,变电运行,应用,发展
中图分类号: F407 文献标识码: A
前言
智能变电站本身主要是通过低耗能、 高效率的原则来运行, 该技术目前已经应用了大量的计算机技术、 数字化通信技术、 广电传输技术等先进技术, 并且一些数控技术也已经被引用到了相关变电管理过程中。智能变电站技术的应用, 有效的使得变电站运行的维护成本进行控制,而光缆的广泛应用, 也直接使得变电站表现出的工作效率大幅度提升。
一、智能变电站的技术特点
计算机监控、 信息监控、 处理技术等被广泛的应用到了智能变电站之中, 其所呈现出的一个主要特征就是在其所表现出的智能化控制、 信息共享、 集成化装置等多方面设备特征。
1.实现局部或全局智能控制
智能化变电站所表现出的一大特性,就是其对于设备控制的智能化。 那么在针对相关的一次设备采取光电技术的过程中, 其所就地控制柜所产生的效果实际上就和微型的 GIS控制器相当。 而在二次设备之中所使用的相关高压电压封闭装置、 自动化控制、 漏电闭锁智能交流互感器, 进而有效的实现了相关设备运行的智能化操作运行, 这一功能的实现, 实际上一定程度上使得相关故障排查提供了技术上的便利。 此外, 智能化设备还有效的实现了 , 电能传输本身和电力设备之间的智能控制功能。
2.引入控制终端
计算机终端对于变电站运行来说, 就属于运行过程中的大脑, 变电站所表现出的相关实际运行状况, 能够直接利用计算机终端来进行计算, 达到极短时间内进行判断、 处理的目的。 也就是说, 控制终端的应用为变电站的故障解决以及输变电事故控制起到了至关重要的作用。
3.光纤技术的应用和集成化电力装置
光纤技术本身使用相关的帮助措施, 有效的满足了变电站内部各个控制层所表现出的相关局域网管理需求。 在这一过程中, 信息本身可以直接在一次和二次设备层以及相应的控制中心中进行持续性的播散。 那么在这一基础之上, 大量数据在进行传输的过程中, 光纤技术能够使得传输体系更加的稳定、 可靠。 电能检测设备本身所表现出的设备、 管理设备等方面表现出的集成化的特性, 主要是属于一种计算机数字技术的应用。 这项技术本身表现出的相关优势, 主要就在于安装成本、 缩短工期等方面。
4.分级控制技术的应用
分布式控制技术的应用有效地降低了中央处理设备的负荷, 降低了潜在风险性, 提高了设备工作效率。 这项技术实现的原理是在三层中分别安装具有智能控制和处理能力的设备,实现了各自具备分级调控功能。
二、 智能变电站技术的突出应用
1. 一次变电设备的智能化
高压配电设备的智能化是变电站智能变电技术的一个重大创新, 其帮助实现了在一定的范围内建立了智能电网。 实时监控电力运行情况, 电能传感器实现自动化处理故障和全面控制电力设备。 智能变电技术将电能传感器和高压设备连接起来, 兼顾控制和检测两个方面。 对设备进行一体化设计帮助实现了分层控制设备的管理。
2.高级变电功能的实现
智能变电站能够帮助实现变电设备整体检测、 智能报警和智能信息分析、 线路综合故障控制等高级变电功能。以下分别具体阐述分析。
(1) 变电设备整体监测 计算机终端的使用再加上站控系统帮助实现设备监测功能, 与此同时, 还可以无间歇得获得多种智能变电装置的运行信号和电力设备运行数据, 降低无效数据收集率, 以此提高了监控效率。 鉴于技术水平的阻碍, 对于实现部分智能变电站的整体检测还存在着一些难点, 因此, 各个变电站可以以现实为依据对核心设备进行监测, 便于有效检测高负荷设备。
(2) 线路综合故障控制 智能变电站的信息处理能了和故障排查能力在于数据采集的情况。 而智能变电站参考在线信息处理技术和数据库模型技术, 采用先进的数据采集技术, 开发了状态监测和诊断系统。 在这种技术条件下, 技术人员需将电力设备运行时的相关参数和特征输入诊断系统和数据库, 等到系统运行之后, 分析一定时间内变电系统的工作状态, 之后对设备进行深入的、 具体的评价。 智能变电站还可以智能防误, 其和传统变电站中的封闭功能有所区别, 增加了多层自动封闭系统, 增设了站控端的自动封闭功能。 其使用避免发生连环事故的可能性, 使得变电站故障变得可控制。
三.智能变电站自动化系统技术要点电力设备的自动化
1.一次设备的智能化
一次设备的智能化,指的是在变电站二次回路中传统使用的继电器和逻辑回路被可编译的系统程序所替代,提高了整个设备的自由化程度。与此同时,现代光电数字和光纤将会取代传统变电站中所使用的强电模拟信号和控制电缆,提高通信质量。
2.常规二次设备的网络化
继电保护装置、电压无功控制装置、故障录波装置等二次设备在变电站的运行中起着非常重要的作用,他们会对运行时的每一个环节进行作用,在智能变电站自动化技术应用后,这些二次设备的连接将会全部采用高速的网络通信技术,通过这种现代化的网络通信技术,可以实现所有设备的资源和数据的共享,二次设备不会再出现传统的 VO 现场接口。
3.运行治理系统的自动化
在智能变电站运行中,运行治理系统主要有以下几点:电力生产和运行时候的数据统计、运行机组状态的统计无纸化、对所统计的数据进行分层操作等。如果变电站的运行出现故障,运行治理系统会及时对故障进行分析,并自动产出分析报表,找出变电站故障出现的源头所在,进行自我检修,如果变电站出现大的故障,运行治理系统会对检修人员的检修工作起到协助的作用,将传统的定期检修转变为状态检修的模式。
四、 自动化技术在变电运行管理中的完善
1.加强技术的研究
首先, 完善自动化通信技术, 这是其他自动化技术完成的基础。 在保障变电站供电系统的同时加强通信通道建设, 保障远程的数据采集与传输, 并且保障自动化设备遥控的顺利进行。 其次, 提升数据的采集与传输技术。 自动化设备需要在数据的分析结果上完成指令的发出。只有正确采集以及传输数据, 自动化技术才可以得到进一步的利用。 最后, 还要加强自动报警装置的建设。 自动化系统虽然避免了人为的一些事故, 但不代表自动化技术不存在任何问题, 变电站要设立自动报警装置, 加强设备的监督与维护。
2.培养高素质的专业队伍
变电站的自动化设备虽然减少了工作人员的任务与压力, 但自动化技术设备还是需要一些专门的技术人员来维护。 这就要求供电公司成立一支专业化的队伍, 加强专业技术培训, 增强他们的专业技能, 确保他们能有效运行自动化的变电设备。 其次, 变电站还要明确岗位职责,对专业人士进行职责上的划分, 提高管理效率。
五、 结束语
综上所述,智能变电站技术的应用,对于变电效率提升起到了至关重要的作用,最大限度的降低了变电事故出现的可能性。 此外, 智能化变电站的使用,有效的解决了现代化技术的发展需求, 使得电力使用的要求得以满足。但是, 需要引起足够重视的是, 我国的智能变电站技术实际上还存在着一定的缺陷, 需要加以完善, 这对于我国变电体系的发展来说, 起到了可持续发展的促进作用。
参考文献
[1] 卢文强 , 甘自霖 .JohnN.JIANG. 美国智能电网和分布式发电重点方向的调研与分析 [J]. 电力系统自动化 ,2011(9).
关键词:变电运行;故障;排除
引言
我国的电网事业正处速发展阶段,其变电容量迅速扩大,设备不断更新,整个变电系统的运行日趋完善,这些改变对变电工作人员提出了更高要求,工作人员必须在新形势下不断改进方法和技术,积极寻求更好的方法,使变电的操作人员在操作时能够有的放矢,出现问题时都能及时排除,不断提高变电运行的效率。
电力设备的正常操作、运行、维护与管理工作是变电运行主要的任务要求。它具有一些鲜明的特征,如设备维护点多、人员分散难以统一管理、从业人员素质参差不齐、工作枯燥繁琐容易使从业人员思想松懈、出现变电运行的故障几率大等。如果电力从业人员能够严于律己,能及时发现、正确处理因各种原因带来的电力运行故障,一定能保证电网的稳定、安全的运行。
因此,随着科技的发展,变电站应与时俱进,应用新设备、新装置,定期举行培训,让变电从业人员及时掌握新设备的内部工作原理、结构、操作及检修等各项工作细节,提高变电运行管理的水平,保障供电安全。
2、变电运行一般故障分析与排除
2.1变电运行一般故障分析
变电站普遍适用的变电运行故障包括系统接地故障、PT保险熔断故障、谐振故障及线路断线故障等。在不直接和经消弧线圈小电流接地系统中,如果发生上述几种故障,中央信号将会发出“10kV系统接地”光字牌或者发出报文。因为小电流的接地系统母线的PT辅助线圈开口三角处连接着电压继电器。
2.1.1一般故障类型判定方法。
如果接地系统的三相处于平衡运行的状态,则开口三角处电压接近于零,这时属于正常状态。从某种程度上来说,仅仅用光字牌作为依据判断变电运行故障还是不够的,还需要借助于其他的一些较为具体的现象来判断。
2.1.2一般故障判定标准。
假如三相电压中有一相或两相电压值为零,剩下的一相或两相为相电压时,这时可判断为PT保险熔断故障。当三相电压中有一相电压为零或电压下降时,另外两相电压超过相电压而小于断电压时,这时可判断是系统接地故障,反之在此种情况下,假如另外两相电压升高至断电压或三相电压都超过相电压并带有摆动现象时,可以判断出此时为谐振故障。此外,假如三相电压中,有一相电压升高,其他两相电压下降时,可以判断出此时是线路断线故障。
2.2变电运行一般故障排除
在处理变电运行故障时,要在正确判断事故性质的基础上,具体问题具体分析,也就是说要通过运用不同的处理方法来排除不同性质的变电运行故障。处理谐振故障时,要采取瞬间改变电力设备运行方式如瞬时解列或并列、瞬时拉合空载系统线路开关等方法来排除;假如判断出变电运行故障是断线故障,则要及时通报调度,安排相关专业人员及时做巡线处理。
3、变电运行的跳闸故障
3.1变电运行跳闸故障分析
总体上来说,变电运行跳闸故障包括主变开关跳闸与线路跳闸两种情况。主变开关跳闸故障又可以分为主变低压侧开关跳闸故障及主变三侧开关跳闸故障。主变三侧开关跳闸的原因主要有主变差动区故障及主变内部故障、主变低压侧母线故障由于低压侧过流保护拒动或故障侧主开关拒动引起的越级。具体故障原因需要通过一次设备及保护掉牌检查来分析判断。在确定电力运行故障为线路跳闸时,应当及时进行检查和保护动作。
3.2变电运行跳闸故障排除
3.2.1主变三侧开关跳闸故障排除。
主变三侧开关跳闸故障排除应通过检查保护掉牌和一次设备来判断。如果出现的是瓦斯保护动作,则可断定为二次回路或变压器内部故障,这时通过检查压力释放阀、呼吸器是否喷油,检查二次回路是否接地、短路,重点检查变压器本身是否变形、着火等进行排除故障。假如出现的是差动保护动作,检查一次设备的主变压三侧差动区,包括主变压器在内。以上检查都没出现异常情况,则可断定是保护误动。
3.2.2主变低压侧开关跳闸故障排除。
当主变低压侧出现过流保护动作时,则需进行设备检查和保护动作检查进行初级判断。这时,既要检查主变保护又要检查线路保护。
假如只出现主变低压侧的过流保护动作,首先可以排除线路故障开关拒动和开关误动障碍。其次通过二次设备检查,检查线路开关在操作直流保险时是否出现熔断现象。最后,通过检查一次设备,重点检查主变低压侧的过流保护区进行故障排除。
假如出现主变低压侧过流保护并伴有线路保护动作时,因线路既没有开关又没有跳闸,则可断定为线路故障。处理这种故障方法较为简单:隔离故障点,拉开开关两侧的刀闸,复归其他设备进行送电。
假如出现主变低压开关跳闸,但没有发现保护掉牌的情况,一定要及时检查设备故障所产生的原因。
假如是由于出现保护动作但没有发出信号但主变保护有掉牌信号时可判断为线路保护拒动。
假如主变低压过流保护,应离开主变低压母线所有的出线开关,试图送出主变低压开关,然后依次拉合线路开关,当主变低压保护动作跳闸后,找出拒动的线路保护即可。如果是出现因直流发生两点接地而导致开关跳闸或开关自行脱扣的情况,要依据具体情况按规程处理。
3.2.3线路跳闸故障排除。
线路跳闸故障一旦出现,要及时进行检查与保护动作。故障线路的检查工作可分为以下几种情况:若无其他异常,则重点检查消弧线圈及跳闸开关情况;若开关是弹簧结构,则检查弹簧储能的运行情况是否正常;电力从业人员在进行具体的工作任务时,应根据具体的情况灵活选用,避免不必要的事故出现。
4、小结
变电运行是电力企业的重要生产部门,变电运行若无法稳定、安全地执行任务,将会导致电力企业失去生产和发展的基础,更重要的是将会给人民的生活、国家的经济建设带来阻力。只有这样,才能有力确保变电系统正常、安全、稳定地运行,从根本上最大限度杜绝变电运行故障,为我国社会主义经济建设和人民稳定安全的生活生产活动做出贡献。
参考文献:
[1]李坚,郭建文.变电运行及设备管理技术问答[M].北京:中国电力出版社,2006,6.
[2]钟志东.加强城市电网供电可靠性管理的探讨[J].广西电业,2008,(5).
[3]冯刚毅.分析变电运行工作中常遇到的问题及应对措施[J].广东科技,2009,(6).
关键词:变电运行;继电保护
中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:
1.变电站内保护及自动化装置的细化管理
1.1 可编制“保护及自动装置压板对地电位表 ” 变电站现有的保护及自动装置型号种类多样,部分功能压板对地电位不一致,造成了值班员记忆混淆,为了确保操作的万无一失,建议变电站在查对相关技术资料、咨询相关试验、检修人及厂家工作人员和参考试验数据后,针对同类装置和压板,绘制“保护及自动装置压板对地电位表”,置于保护屏内,值班员在进行压板投入操作时如有疑问可快速查阅此表。
1.2 可编制“继电保护及自动装置正常状态表 ” 根据有效的继保定值单,对站内每块保护屏上的压板、操作把手等编制“保护及自动装置压板正常状态表”,记录每一块压板、操作把手当前的正确状态和功能,存放于保护屏内,当值班员进行设备巡视检查时将设备状态与对此表对照即可确定设备当前状态是否正确。
1.3 可编制“保护及自动装置操作指南 ” 由于变电站内保护及自动装置较多,菜单操作分级过多,值班员在进行操作或调取报告时容易模糊某信息的含义或某一功能菜单的操作, 为了解决这一矛盾,可编制“保护及自动装置操作指南”,并置于保护屏内,方便值班员及时查阅并为操作和处理事故提供最直观的技术指导。
2.保护压板投、退一般原则
保护压板关系到保护的功能和动作出口能否正常发挥作用,因此非常重要。变电站运行人员应了解各类保护压板的功能和投、退原则,特别是当现场运行方式发生变化时,有些保护的压板也要作相应的切换,避免由于误投或漏投压板造成保护误动或拒动等人为误操作事故的发生。
按照压板接入保护装置二次回路位置的不同,可分为保护功能压板和出口压板两大类。 保护功能压板实现了保护装置某些功能(如主保护、距离保护、零序保护等的投、退)。 出口压板决定了保护动作的结果,根据保护动作出口作用的对象不同,可分为跳闸出口压板和启动压板。 跳闸出口压板直接作用于本开关或联跳其他开关,一般为强电压板。启动压板作为其他保护开入之用,如失灵启动压板、闭锁备自投压板等,根据接入回路不同,有强电也有弱电。
当开关在合闸位置时,投入保护压板前需用高内阻电压表测量两端电位,特别是跳闸出口压板及与其他运行设备相关的压板,当出口压板两端都有电位,且压板下端为正电位、上端为负电位,此时若将压板投入,将造成开关跳闸。应检查保护装置上动作跳闸灯是否点亮,且不能复归,否则有可能保护跳闸出口接点已粘死。 如出口压板两端均无电位,则应检查相关开关是否已跳开或控制电源消失。 只有出口压板两端无异极性电压后,方可投入压板。
除了与二次回路直接连接的保护硬压板之外,某些厂家还设置了保护软压板,便于监控后台机、调度后台机远方投、退保护。 软压板与硬压板组成“与”的关系来决定保护功能的投、退,只有两种压板都投入且控制值整定为投入时,保护功能才起作用,任一项退出,保护功能将退出。保护软压板一般设置在投入状态,运行人员只能操作硬压板。正常运行方式下所有保护功能压板按定值整定要求投、退,所有出口压板均投入。 当一套保护装置的主保护和后备保护共用跳闸出口时,退出这套保护装置中的某些保护时只能退其功能压板,而不能退出口压板,否则该套保护装置中的其他保护将失去作用。
3.有关旁路代路要注意的几个问题
3.1 旁路开关代变压器高压侧开关
旁路开关代变压器运行时:
a)旁路开关保护装置中的某些线路保护功能不用 ,并且由于主变保护没有重合闸和单相启动失灵保护,所以应退出旁路保护屏中的纵联保护、零序保护、重合闸和 A、B、C 相启动失灵压板,投入三相启动失灵压板及跳闸出口压板。
b)主变保护屏投入跳旁路开关压板 ,退出跳变高开关压板 、变高开关启动失灵压板。
c)如果旁路带变压器时,变压器保护保护的两套主保护其中一套使用变压器套管 CT,另一套保护使用主开关 CT;那么代路时其中一套主保护仍然使用变压器套管 CT, 另一套主保护使用旁路开关的CT。 这种情况下变压器主保护的保护范围与代路前相比没有缩小 ,旁路保护不投入运行, 只需投入变压器保护跳旁路开关的出口压板,退出变压器保护跳被代主开关的压板。
d)220kV 母差 、失灵保护屏投入跳旁路开关压板 ,退出跳变高开关压板。
e)主变保护上的联跳压板很多,如主变后备保护跳母联 、分段 ,当主变停用或备用时要退出联跳压板,防止主变定检或试验时误跳运行中的开关,造成大面积停电。
3.2 线路差动保护代路问题
由于在一次代路操作过程中 , 对于线路差动保护会出现差动电流,若此时区外有扰动或故障,可能会造成线路保护越级跳闸。因此在进行代路时,应先将线路停电,代路操作完成后复电,并确定代路后的差动保护两侧按要求设置好,并且无异常差流时再投入,恢复线路时,同样应停电操作。当被代线路的确无法停电时,应先将两套差动保护退出,然后进行代路操作,代路操作完成、确定代路后的差动保护两侧无异常差流时再投入。 整个代路工作结束后欲恢复本开关运行前,应将代路的差动保护退出,然后做一次方式及保护的恢复工作(包括代路对侧 TA 变比有关的恢复),确认两侧两套正常差动保护无异常差流后再投入。 要注意的是,当旁路开关TA 变比与被代线路本开关的变比不一样时 , 还应考虑对侧相应更改与代路侧 TA 有关的定值(如变比系数)。 为保证代路和恢复操作过程中线路故障两侧亦能较快地切除故障,可将线路两侧距离 II 段保护时间缩短为 0.2S,待两侧差动保护投入后再改回原定值。
4.双母接线的电压互感器检修时母差保护的处理方法
双母接线变电站停运一条母线上的电压互感器(TV)时,若仍维持双母线运行,母差保护要投无选择方式。这时如果任一母线发生故障,如图 1 中的 d1 或 d2 点短路,母差保护将不会选择母线,而把所有运行元件切除,造成变电站全站失压。
若在 TV 检修时,母差保护仍投双母方式,这时,若停运 TV 的母线发生故障(如图 1 中 222TV 检修,QS2 断开,d2 点短路),母差保护只切除故障母线 WB2,非故障母线 WB1 仍可正常运行,减小了停电范围。 但若非停运 TV 母线发生故障(dl 点短路),则母差保护切除该母线后,另一母线连接元件上的保护(如 L1 保护)将失去电压,可能会误动。 更严重的是,保护装置复归后,由于 TV 断线闭锁保护,若此时再有故障,保护将会有拒动的可能。综合考虑到保护拒动的后果严重,从电网安全考虑,在 TV 检修而仍维持双母线运行时,母差保护投非选择方式。
5处理继电保护故障的对策
5.1 跟踪继电保护设备运行情况。这样,就可以随时掌握设备的运行情况,做到心中有数。一旦发生故障,可以及时处理,以确保设备的安全和平稳运行。
5.2 提前预防。即对在生产通过安全处理、掌握故障数据、了解其性质,均在未发生事故之前,就及时地分析和制定相应的对策,以便尽快消除故障,同时安排人员消缺。
5.3了解继电保护的缺陷。这样有助于逐步掌握设备的运行规律,不断提高继电保护人员的运行维护水平。应对继电保护设备中出现的各种故障进行及时、全面地统计,确保每次故障都能及时统计,为通过缺陷管理寻找设备运行规律奠定坚实基础。
6.结束语
随着变电运行中继电保护电网的普遍应用,变电运行人员要对继电保护的管理和工作原理进行更深入的理解。如,当系统出现意外情况时,继电保护装置就会自动通知变电运行人员,相关人员就能及时处理故障、解决问题,及时恢复系统的安全运行。继电保护装置还可以和其他设备相互协调配合,自动消除故障,使继电保护管理系统安全可靠地运行。通过以上对变电运行中关于继电保护的问题的探讨总结可见,变电运行工作与继电保护运行管理息息相关。我们变电运行人员有必要进一步对继电保护的运行做更加深入的实践和总结,使变电运行工作和继电保护运行管理有机结合,作为一名变电运维人员,最重要的职责是保证人身、设备和电网的安全稳定连续运行,只有在工作中不断学习,提高自己的业务知识水平,才能胜任变电站值班员这个岗位。还要有认真负责的工作态度和丰富的经验,只有这样,才能适应工作岗位的要求。
【参考文献】
自动化的电力变电运行中,各种业务以及事故信息需要进行有条理的归类、分析、存储等管理。但是,当前的电力企业,刚刚过渡向无人值班运行模式,很多时候对于一些次要的业务信息的管理做的不够到位,显得有些混乱。尤其是在业务信息的追溯性管理以及信息分析方面的管理工作,还有待于改善。
2信息管理技术在自动化电力变电系统中的应用
2.1病毒防护技术
计算机系统很容易感染各种各样的计算机病毒,其本质是一种不断进行自我复制,并且占据破坏计算机系统数据的一种程序。针对电力变电系统的监控中心与调度中心的计算机系统专门设置病毒防护。全面地预防计算机病毒对系统的破坏,可以有效保护系统内存储的信息并且保证自动化体系各系统之间的信息传递的畅通。
2.2防火墙技术
当前,电力变电运行中,有很多操作采用的远程控制技术。针对远程控制技术而特别设置防火墙。将能够进行远程操控一级设备和部分二级设备与非信任的外部网络进行隔离。执行强制性的网络信息安全检查,只有正常的指令信息,才能够豁免从而操控远程设备。
2.3系统数据备份技术
电力变电实现自动化运行之后,大量的业务数据通过信息网络直接传递到电力企业的数据库之中。通过建立电力企业数据信息备份中心,运用数据回复技术与加密的存储技术。对电力企业重要的业务数据和应用程序进行备份。以保证计算机系统出现故障或者遭到破坏时,能够及时快速地将系统恢复并且保存数据,确保电力系统的安全运行。
2.4设备安全监控联动技术
将远程变电设备的监控与应对操作进行联动。比如对变电设备的温度进行监控,其温度传感器的信号不仅会传递到监控中心,还能够直接传递到应急联动系统。应急联动系统中,设置相应的安全信息的应对程序,超过安全阀值,即直接自动联动操作,这样即使远程操作遭到破坏,也能够在危急的情况下进行自动的简单操作。
3结束语
关键词:变电站;施工;监理
中图分类号:TM63 文献标识码:A
1. 监理方案编制依据
1.1 本工程监理细则
1.2 业主与承建供货等单位签订的相关合同及文件(设计、施工、安装、调试、设备制造等单位)。
1.3 国家及行业颁发的现行施工及验收规范、质量评验标准、设计技术规程、规范等。
1.4《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收范》GB50148- 92。
1.5 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006。
1.6 《电气装置安装工程质量检验及评定规程》DL/T5161.1~5161.17。
1.7 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》国家电力公司。
1.8 设备安装作业技术措施及设备厂家资料等。
1.9 本工程设备厂家试验报告。
2. 施工阶段安全监理
2.1 施工组织设计中的安全技术措施或者专项施工方案:
2.1.1 审核施工组织设计中安全技术措施的编写、审批:①安全技术措施应由施工企业工程技术人员编写;②安全技术措施应由施工企业技术、质量、安全、工会、设备等有关部门进行联合会审;③安全技术措施应由具有法人资格的施工企业技术负责人批准;④安全技术措施应由施工企业报监理单位审批认可;⑤安全技术措施变更或修改时,应按原程序由原编制审批人员批准。
2.1.2 审核施工组织设计中安全技术措施或专项施工方案是否符合工程建设强制性标准:①土方工程:a.地上障碍物的防护措施是否齐全完整;b. 地下隐蔽物的保护措施是否齐全完整;c. 相临建筑物的保护措施是否齐全完整;d. 土方开挖时的施工组织及施工机械的安全生产措施是否齐全完整。②模板施工:a.模板结构设计计算书的荷载取值是否符合工程实际,计算方法是否正确;b.模板设计应包过支撑系统自身及支撑模板的楼、地面承受能力的强度等;c.模板设计图包括结构构件大样及支撑系统体系,连接件等的设计是否安全合理,图纸是否齐全;d.模板设计中安全措施是否周全。③临时用电:a.电源的进线、总配电箱的装设位置和线路走向是否合理;b.负荷计算是否正确完整;c. 选择的导线截面和电气设备的类型规格是否正确;d.电气平面图、接线系统图是否正确完整;e.是否实行“一机一闸”制,是否满足分级分段漏电保护。
3. 电气安装监理
3.1 变压器
3.1.1 准备阶段:①变压器安装、试验作业指导书已报审;②施工机械(含真空泵、高真空滤油机)、试验仪器、仪表已选择并报审;③安装、试验人员组织已报审;④基础土建、安装间已办理中间交接手续;基础水平误差
3.1.2 安装阶段①附件安装:a.附件开箱、作好检查及填写开箱记录;b.从人孔、升高座底孔对器身作检查;器身检查时不能碰应力锥,否则局放试验可能不合格。c.散热器汇油管检查应干净、无污物。d.对用过的密封圈不得使用,应更换使用新的密封圈,且按产品技术的要求涂以密封胶。②抽真空及抽真空注油a.抽真空是大型变压器安装的重要工艺,所以必须特别重视,例如500kV 变压器绝缘的含水量在0.5%左右,电力设备预防性试验规程规定在常温20℃时,对应绝缘0.5%含水量的真空残压约为13Pa,而变压器制造厂商的安装说明书一般都规定:变压器现场安装应达到真空残压为67- 133Pa,为严格变压器绝缘的水分管理,防止运输和安装过程中的任何受潮所带来的不良后果。b.机械设备选择:高真空滤油机一台,其容量600L/h,能滤掉0.5μm 的微粒,能将油中水分降低到不高于10PPm,真空度达6TORR。大容量真空泵一台,容量480m3/h,能把油箱中抽至残压小于10Pa。c.抽真空范围的确定:由产品技术条件所决定,具体参照变压器出厂说明书。比如:冷却器等需用蝶阀关闭。
3.2 电缆工程
3.2.1 核对电缆型号、规格:电压等级(如35kV 26/35 21/3510kV 8.7/10 6/10)阻燃型(ZR)铠装、屏蔽、铜芯、截面、芯数等);
3.2.2 电缆护管:管内径应不小于电缆外径的1.5 倍,2 根电缆同穿一根保护管时,2 根电缆直径之和小于保护管内径0.7 倍,弯曲半径满足电缆最小弯曲关径的要求,3 根电缆同穿一根保护管时,电缆总面积不应大于管内径面积的40%。
3.2.3 直埋电缆:一般埋深0.75m,电缆上、下部应铺以不小于100mm,厚软土或沙层,其全长覆盖宽度不小于电缆两侧50mm 保护板。
3.2.4 单相(独芯)电力电缆应穿PVC 管,且绑定物不能形成闭合磁路产生涡流。35kV开关室与主控楼之间应采用光缆,且穿PVC管。
3.2.5 电缆敷设:①在同一通道同一侧的多层支架上时,从上到下接电压等级从高到低的电力电缆,强电至弱电控制和信号电缆、通信电缆的顺序排列,同一重要负荷的双电源电缆应配置在不同通道或不同层次的支架上。②敷设整齐美观、固定牢固、挂牌正确、字迹清晰。重点注意由制造厂安装的计算机柜下的电缆敷设,一般比较乱。③接线:正确、排列整齐、绑扎规范、标示正确、清晰。④对于金属护层及屏蔽层的电力电缆,应分别用不小于10mm2 和25mm2,接地线引出,两两之间互相绝缘,尤其是对接电缆。
3.3 二次回路接地
3.3.1 保护屏内及端子箱内均须有25*4(100mm2)的二次专用接地铜排,该小铜排与保护屏及端子箱间用小绝缘子隔离。
3.3.2 在保护室的电缆夹层中装设不小于100mm2 的二次专用接地铜排,该铜排是沿保护屏的布置的方向平行敷设,各行铜排首未同时连通,形成专用二次接地环网,该环网(是否要与电缆支架吊架绝缘,在图纸会审时确认,有的单位做成绝缘的,有的单位并无此要求)。该环网与电缆沟的接地铜导线连通。且有一点经不小于100mm2 铜排与保护室的地网可靠连接。铜排(带)之间的连接可以螺栓连接或焊接。
3.3.3 在主电缆沟内敷设一根或两根(视设计而定)不小于100mm2 的接地铜导线,支沟及仅敷设一根不小于50mm2 铜导线,其与电缆支架之间绝缘无要求。本接地铜导线同时兼做高频汇流线。支沟内接地铜导线与主沟接地铜导线可靠相连,并在耦合电容或结合滤过器接地点3- 5m 处与地网接通。
3.3.4 屏蔽控制电缆接地①用于集成电路型或微机型保护和控制的电流、电压和信号点的引入线,应采用屏蔽电缆,屏蔽层应在开关站和控制室同时接地,在控制室内屏蔽层接地保护屏接地专用铜排,开关场接在端子箱内,接地专用铜排上,从互感器至端子箱间电缆,屏蔽层分别在端子箱及互感器二次接线盒内接地端子上。②高频同轴电缆屏蔽层经截面不小于1.5mm2 多股铜线,在开关站和控制室或保护室两端接地。在开关站侧屏蔽层接地接到结合滤过器二次侧接地点后经截面不小于10mm2 长度3- 5m 的绝缘铜导线引出与高频汇流支线相连。
4.加强变电站施工监理的具体的注意要点
(1)保障资料规范,侧重信息管理。在监理工作中,信息是开展一切活动的基本前提,在监理信息管理策划方案方面必须要做到以下几点:第一,在组织项目监理大纲与监理规划编写以前,总监理工程师要对开工前的变电站进行深入地了解,要着重收集那些较为相似项目的建设信息,这对于有序进行建设准备来说是非常必要的;第二,要预先策划项目建设竣工信息的整理、归档以及移交工作,提前分析施工过程中应该要收集和留存的有关资料,为后期的维护和正常运行打好基础;第三,促进有关部门对管理信息重要性的认识以及对现代化信息管理的认同;第四,监理信息管理必须选择信息交互关键结点,从而加以科学地管理监控。(2)严格流程控制。在变电站的施工过程中存在许多危险因素,哪怕一个微小的失误,都有可能造成电源点到电网或者是用户的重大安全事故,必须严格规范管理施工流程。施工现场必须要规范布置,材料堆放必须要分区分类,在安全标识方面也要做到齐全和美观;在施工现场,从项目经理到施工的管理人员再到一线的作业工人,都必须要统一着装,为了方便管理,还要按照相关规定佩带颜色不同的安全帽;安全教育课必须做到每周都要进行,还要坚持每日的班前安全例会;施工现场监理人员不仅要应用丰富的工作经验,同时还要应用较强的专业知识,真正实现以建设单位的身份去管理,监督变电站工程建设;要时常组织现场施工人员进行安全学习考试,对于那些新上岗的人员必须要进行严格的资格审查,安全教育以及考试合格后才可以上岗。
5.结语
综上所述,变电站的施工监理工作对于我国社会的整体稳定以及广大群众生命财产安全有着重大的影响,因此,我们必须要提高变电站施工监理的有效性,在施工过程中严把质量关,使监理工作逐步走向正规化,将质量问题的发现与控制贯穿于施工的全过程,继而保证变电站的工程能够达到安全、优质的建设目标。
参考文献:
根据南网规划和广东省用地紧地皮贵的特点,结合节约用地,不占或少占耕地及经济效益高的土地的指导思想,在变电站选址前,所址标高在满足高于50年或100年一遇高水位前提下,尽量满足挖填平衡的原则,宜使站区场地平整,土方量最小,当挖填不平衡时,宜减少向所外取土或弃土。
2 地基处理的方案
地基处理的目的在于使低强度的土体达到设计所需的承载力、规范要求的变形和稳定要求。在地基土处理中,根据建筑物结构及受力特点,需进行地基处理。在决定对地基进行处理之前,根据地质勘探报告的不同,因地制宜,对上述诸多因素加以综合考虑,并优先考虑利用天然地基的处理方案,以降低造价。主要有如下处理方法:换填、预压、强夯、挤密、及桩基础等。
以珠海地区220kV、110kV变电站为例,由于各站区基本处于珠江、东江及其支流横涌海等河网交汇地区,上部覆盖第四系冲积层,下伏第三层泥岩,自上而下为粘土表层、淤泥层、粉砂层、淤泥质土、粘土层、粗砂层、泥岩等,场地类别为Ⅲ类软弱土,地下水位较高,距地面以下0.5 m,所以在深度11~16 m的粘土层以上不存在天然地基的地层。以下对珠三角常用的处理办法简单论述:
2.1 采用桩基处理方法
桩基础由桩和承台两部分组成。由承台将桩群在上部联结成一个整体,建筑物的荷载通过承台分配给各根桩,桩群再把荷载传给地基。按其施工方法,可分为:预制桩、灌注桩、管柱;预制桩适用于一般土地基,但较难沉入坚实地层。且有明显的排挤土体作用,应考虑对邻近结构(包括邻近基桩)的影响。灌注桩灌注桩的施工设备简单,操作尚方便,但需要考虑泥浆的排放处理问题。管柱基础可以在深水及各种覆盖层条件下进行,没有水下作业和不受季节限制,但施工需要有振动沉桩锤、凿岩机、起重设备等大型机具,动力要求也高。桩基础因为其将荷载传递到下部好土层,承载力高,沉降量小,抗震性能好等特点,得到广泛的采用。
对于那些对沉降敏感的站内建(构)筑物,如主控楼、35kV、10kV配电装置楼及电容器室、主变基础、警传室、水泵房、消防水池、220kV及110 kV构支架,事故油池等多采用高强预应力钢筋混凝土管桩(PHC);建筑物首层地面宜采用现浇钢筋混凝土楼板,以防止地面产生不均匀沉降、开裂等情况。站内外道路、电缆沟、挡土墙及室内小型设备等面积较大或长度较长的设施,其地基采用水泥土搅拌法进行加固,以避免因地基变形产生不均匀沉降、开裂等情况而影响正常使用。对于站内一般场地,基本采取分层碾压夯实,一般要求压实系数不小于0.94。
2.2 采用换填处理办法
利用换填土作为建(构)筑物地基,应尽可能在土方工程动工之前,根据建构筑物的结构类型、填料性质和现场条件提出对填土地基的质量要求,用分层压实方法处理填方。填土土料的选择,应以就地取材为原则,如碎石、土夹石和粘性土都是良好的填料,但前三种要注意颗粒级配,而后者则要注意其含水量、淤泥、耕土、冻土、膨胀性土以及有机物含量大于5%的土都不得作为填料。当填料含有碎石时,碎石粒径一般不宜大于20 cm。压实填土地基在铺填料前应清除或处理场地内填土层底面以下的耕土和软弱土层。
所以在利用填土作为建筑物地基时,必须同时满足设计所需的承载力、规范要求的变形和稳定要求。首先,只有在作为建筑物地基的填土层在其本身自重和建筑物重量的作用下,不会产生滑动的条件下,才能在填土层上作浅基础,这取决于建筑场地的工程地质条件。其次是变形问题,其次是变形问题,应重点考虑:1)预估填土地基可能产生的绝对沉降。2)同一建筑物范围内填土地基与原状土地基的差异沉降。3)强度问题,这一方面要看作为建筑物地基的填土本身是否具有足够的强度,又取决于填土的压实强度。总之,在不丧失稳定的条件下,填料的性质及压实强度是决定能否做浅基础的关键。
3 地基检测
3.1地基检测的一般规定
地基基础检测是建筑工程结构设计的重要内容,施工中出现问题较多的是地下部分。地基基础一般应选择两种或两种以上的方法,并应符合先简后繁、先粗后细、先面后点的原则。地基和基础是建筑的根本,且又是隐蔽工程,地基的处理和基础选型,更直接关系着建筑物的安危,不少建筑物裂缝的发生,多与地基基础有关。而处理地基基处,往往比上部结构难度更大。检测工作应在合理的间歇时间后进行,检测部位一般选择在:施工出现异常的部位;设计方面认为重要的部位;局部岩土特性复杂可能影响施工质量或结构安全的部位;不同施工单位及不同施工工艺的部位;同时兼顾整个受检位置均匀分布。基础设计是否合理可根据沉降计算或实测结果来验证。
3.2地基检测的方法选择
地基基础的检测者根据工程地质工程报告、有规范为依据就取得了输入数据,这些数据远远不够,还需要有较强的理论功底和善于思辨的能力,更要注重实践经验,切实合理的进行设计,保证建筑基础的稳定性。
建筑地基现场检测时,应根据每种地基的具体情况,选择合理的方法,充分考虑设计要求及验收要求,同时还应根据工程现场状况和机械设备条件,因地制宜合理选择检测方法。地基基础检测方案的科学性、可行性不断得到重视,地基处理技术不断发展。
建筑地基基础的检测方案有很多,将各种地基及基础的处理方法和当地的实际地质情况、实践经验相结合,才能获得较理想的设计方案。然而,在很多地质勘察报告中,缺少地下水位数据,成果报告图表不全,数据混乱、不实,关键的问题交代不清,甚至有弄虚作假现象,严重影响地基的设计建设。因此,必须认真分析实际情况,注意各项物理力学的指标正确性,科学合理分析建筑地基基础方案的合理性及可行性。
4结语
4.1地基处理应遵循“因地制宜,因物施设”的原则,处理地基土时只有在充分分析过程地质及水文地质条件的基础上,根据工程建设标准要求,结合地基基础和上部结构条件,合理地选择地基处理方案,方能达到对岩土体科学处理和利用的目的。