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2014年3月,基于与业主方多轮技术谈判及现场踏勘成果,中水对外公司组织设计单位编制完成了《老挝500kV输变电项目川圹-纳塞通段可行性研究报告》,最终确定变电设计方案如下:
1.1变电站设备布置方案
目前老挝常见的变电站大多采用常规户外布置,即变电站内的主要设备(如主变压器、开关装置等)安装在露天场所。事实上,除了此类布置方案,最常见的另一种布置形式是气体绝缘开关设备(GIS)布置。由于采用了SF6气体作为绝缘介质,大大压缩了绝缘所需的空间距离,GIS系统的空气绝缘距离仅仅是户外开关设备(AIS)系统必要空间的15%,且由于设备全部封装于套管,其耐污性能较常规AIS设备要好。因此,GIS系统在场地较为狭窄、高污染地区具有较好的适用性,但该系统及其相关的土建、建筑成本大约是AIS系统的近2倍。因此,在进行系统选择时,必须结合涉及的站址实际情况,通过技术经济比较,合理予以选择。对于空间限制地区(如城市中心、工业区等)或高污染地区,GIS系统是必要且合理的选择。但对于空间条件较好、污染程度较低的地区,应该首选AIS系统。考虑到22kV开关柜比敞开式配电装置设备价格约增加80%~90%,针对该项目,22kV侧同样采用敞开式配电装置。
1.2主接线形式分析
500kV和230kV侧电气主接线,对双母线接线、3/2接线和4/3接线三种常用接线形式进行了比较,结果见下页表。从下表不难看出,针对该项目将作为老挝国家电网动脉这一定位,双母线接线存在全站停电的致命缺陷,因此500kV系统不采用。目前国内变电站500kV侧接线方式主要采用3/2或4/3断路器接线。但4/3断路器接线,只有当进出线回路较多时才能保证在一个元件检修时系统不会开环运行。综合线路的出线回路数和变电站的重要性,该项目500kV侧接线采用3/2断路器接线方式。对于230kV侧电气主接线的比较亦然。每台主变22kV侧均采用单母线接线,22kV进线侧装设总断路器,各无功补偿回路装分断路器。
1.3主变压器选择
该项目主变压器采用单相自耦无励磁调压变压器,每相额定容量250/250/80MVA,额定电压525/槡3/230/槡3±2×2.5%/22kV,高压-中压阻抗12%,中压-低压阻抗30%,高压-低压阻抗46%,冷却方式为自冷/风冷(ONAN/ONAF),消防方式为排油充氮。
1.4其他主要电气设备设计方案
a.高压并联电抗器。根据系统一次分析结果,在500kV丰沙湾变电站中有必要同期安装并联电抗器,以限制过电压升高危及绝缘。因此,该项目将在500kV丰沙湾—端西线路的丰沙湾侧同期安装2台500kV高压电抗器。
b.低压并联电抗器。根据系统一次分析结果,在500kV丰沙湾及500kV端西变电站中低压侧有必要同期安装低压并联电抗器,以平衡系统中的无功功率。因此,低压并联电抗器将并联于主变低压侧。
c.低压并联电容器。根据系统一次分析结果,在500kV丰沙湾及500kV端西变电站中有必要同期安装并联电容器,以保持整个电网的无功平衡。电容器将并联于主变压器的低压端(22kV侧)。
d.接地系统。在新建的500kV丰沙湾站、端西站及扩建的230kV纳塞通站中,地下接地系统将采用网状形式妥善铺设,形成可靠的散流接地网,以保证当发生任何接地故障时,故障入地电流在地中引起的电位提升,不会危及运行人员及相关电子设备、仪表的安全。变电站安装的所有设备都将采用可靠的连接方式,有效地连接到接地系统。接地系统的接地电阻应符合IEC相关标准以及老挝国家标准。
e.相关灾害对策:灰尘/盐污染。变电站地区受灰尘污染影响的,应在设计时根据污染程度采取适当的对策。针对老挝实际情况,设计时不需特殊考虑盐污染。考虑到该项目站址周边无明显的污染源,站址周边环境良好,该工程考虑按照IEC标准中“轻度”的等级选择设备爬电距离。设备爬电距离将为25mm/kV。雷电。该项目将在输电线路进入变电站的一段线路上采取装设避雷线、调整保护角等措施来降低雷电侵入波对变电站的危害。同时,变电站内还将同步建设避雷针、避雷线、屋顶避雷带等设施,以有效防止直击雷危害。洪水。该项目将结合水文地质分析,适当提高站址高程,以保证该站址高度位于洪水位之上,使项目建成后,变电站不受洪水威胁。火灾。该项目在设计时充分考虑相关设备的防火间距要求,在室外设置主变事故排油系统、事故油池并配备主变压器充氮灭火系统。在相关建筑物内配备足够的灭火设施。同时,全站还将设置火灾报警系统,当站内主要建筑、变压器发生火灾时,可与变电站微机综合自动化及图像监控系统进行数据通信、远传,同时通过火警电话通报火情,以便采用正确灭火的措施。地震。该项目在相关土建设计时,考虑采用合理的措施,提高相关建筑物、构架、支架的抗震性能。
f.环境考虑:噪音。该项目针对导线设备的绝缘水平进行了合理考虑,使相关设备的电晕水平控制在合理水平,不发出干扰噪声。振动。该项目设计时通过合理选择设备及导体,保证设备及相关构架、支架的振动在合理范围内。环保。该项目在设计过程中,充分重视对所涉及自然环境的保护,通过合理选择设备及导体,保证无线电干扰、电磁辐射等相关指标符合IEC及老挝相关标准。通风。变电站主控室、通信机房、蓄电池室、通信电源室、主控室、休息室、值班室和其他辅助建筑等在设计过程中均采用自然通风的方式。其中蓄电池室、电源室设置事故通风系统。
2结语
1.1客运量综合分析预测法
由于航空配餐业依赖于航空运输业,特别依赖于客运的周转量。每个机场在发展的总体规划中都规划了目标年的客运及货运的吞吐能力及未来的机型、航班和航线的发展情况。根据旅客吞吐能力、航班、航段及时间的不同,可考虑预留5%的余量,确定供应餐食的种类、数量及日均配餐份数。在整个分析预测中还要考虑周转航班的配餐提供情况,综合考虑从而最终得到目标年航空食品配餐的市场分析及发展预测。但此种分析预测方法是基于机场的发展规划中已经对客运周转量、机型、航班、航线等情况进行了总体说明这样的前提,具有一定的局限性。
1.2模型分析预测法
1.2.1计量经济法
航空发展是全球贸易的一部分,与世界经济增长有着直接的联系。地区航空业的发展与地区经济的发展更是密切相关。而航空业的发展中客运吞吐量的数值直接影响着航空食品的需求量,从而影响着航空配餐楼的工程设计。因此,我们通常会建立航空配餐量与地区经济发展的线性相关模型,即计量经济法预测。计量经济法是基于航空配餐量的发展与地区国民生产总值与发展密切相关,通过在历史统计数据的基础上确定经济发展因素与配餐量之间的定量因素,并辅以对配餐量有重要影响的变量,然后用它们之间的关系进行测定最后得出配餐量的预测方法。历年的地区生产总值可参考地方统计局数据,然后再总结近年来的配餐量,并对之间的关系进行拟合,获得相关模型,一般要求相关系数为大于0.9并小于1,其相关性比较好,并要求进行F验证。例如:某计量经济法建立的相关模型y=0.013x2+0.66x+3.56R2=0.97式中,y为目标年的配餐量;x为对应年份的国民生产总值;R2为相关系数。
1.2.2趋势外推法
趋势外推法是利用航空配餐量历年统计值的统计资料来研究其随时间变化过程的方法。其假设基础在于:假定历史上对配餐量的影响因素在未来预测年份中不变或变化不大,经济相对平稳发展、政策较为稳定。配餐供应量在未来不会有跳跃性变化。以年份为自变量,建立航空配餐量与年份之间的关系。拟合其相关模型进行分析预测。例如:某趋势外推法建立的相关模型y=9.1559e0.1366xR2=0.987其中:y为目标年的配餐量;x为目标年份;R2为相关系数。
1.2.3专家分析预测法
专家分析预测法是全面分析影响航空配餐量的各种因素,整体分析考虑,给出综合增长比例,从而进行分析预测的方法,在实际应用过程中通常作为一种辅证。
2工程设计方案比选
航空食品配餐属于特殊食品,从选料、库存到加工都非常严格,食品经过生产、速冻、冷藏等过程后,首先需要保证安全,还要保证营养,因此,合理的工程设计方案的选择至关重要。航空食品配餐工程设计首先要考虑正确的选址,应考虑航空配餐中心周围的环境卫生状况,周围无昆虫且不属于其大量滋生的潜在场所,无粉尘、有害气体、放射性污染源和其他扩散性污染物,无可能导致食品受到微生物或毒物污染的因素;航空食品配餐通常设置在上风口,同时,要有良好的上下水设施,来保证食品的安全。对于工程设计方案来说,功能是首要的出发点。从工艺的角度出发可划分为食品与非食品两大部分,其中食品部分包括食品的加工、存放、包装、组合等环节;非食品部分包括机供品的填补、配发,配餐用品的清洗、原料存储、纺织品的清洗、食品的检验等环节。整个方案设计要考虑完成以上所有功能。
2.1工程设计方案应遵循的技术原则
1)布置以及流程组织、区域划分严格贯彻国家航空配餐相关行业规范,满足中国食品卫生法和食品加工卫生等有关规定等,确保食品生产卫生要求。
2)工序过程严格执行食品冷链,严格控制各个环节的温度。一般要求热加工保证加热温度≥80℃;冷加工保证温度≤15℃,发货存储时间保证大于4h。
3)设备和生产环境配置确保配餐生产需求;工艺分区清晰、流程合理、顺畅。食品加工洁、污功能分区明确。食品加工采用直线式流程,避免由于工艺路线迂回等造成交叉污染的机会。
4)要求生产车间配置清洁、消毒设施,对操作人员设置更衣、清洁、洗手、消毒等措施,车间设置清洁走廊,垃圾通道单独设置等。
2.2工程设计方案比选
航空食品配餐工程设计方案比选,主要包含总体布局比较、能源方案比较,这里主要从总体布局比较方面进行介绍.
3综述
三座店水库主坝在5个断面共布设20个综合位移标点(兼测水平位移和垂直位移),共布设6个水平位移工作基点,原设计采用控制网人工现场进行观测。由于下游坝坡较陡,人工变形观测困难,因此,引入机器人自动化变形监测系统。
2测量机器人特点
1)自动化程度高,可靠性强。2)可实现实时监测、快速监测。3)运行维护方便、节省成本。4)测量范围大,可以对大坝上处于通视条件下的任意点进行测量,并可同时获得每个变形测点的水平位移和垂直位移的信息。5)测量机器人测角精度0.5”,测距精度0.6mm+1ppm。6)其系统不足主要表现在测量精度受大气折射的影响。在大坝监测控制网的基础上,可以采取在不受大气折射影响时段进行观测,可以消除和减弱各种误差对测量结果的影响,大幅度地提高测量精度。
3系统组成及结构
系统设施主要有测量机器人、棱镜支架目标组、通讯设备、供电设备、视频监控设备、远程安防设备、计算机和服务器等设备以及基点站房组成。
4设计方案
4.1基点站房
在主坝坝顶附近建设测量机器人观测基点及基站站房。观测基点用于安装测量机器人,观测基点布设在基点站房内。为实现真正的自动化观测,在基点站房配备全自动电动玻璃窗,玻璃窗在测量机器人观测前后可自动开闭,避免玻璃折射引起的观测误差,同时保证基点站房内外温度等环境因素一致性,满足测量机器人观测精度要求。
4.2位移标点及基点改造
为实现自动化观测,需对综合位移标点进行自动化改造,并增设观测棱镜及保护装置。保护装置在满足观测精度的前提下,满足了防盗、防雾的要求。保护装置避免了在每次观测前,人工安装棱镜的工作,解决了三座店水库坝坡坡度大,人工现场测量困难的问题,实现了无现场工作人员完全的自动观测。表面变形采用控制网观测方案,利用主坝已经建立的控制网,并实现自动观测。
4.3机器人辅助系统
为保证主坝监测设备的安全,同时可实时监测测量机器人的工作状态,需配置视频监控系统,布设视频监控设备和基点站房门禁设备,实现在中控室远程监控。在基点站房内布设1台摄像机、基点站房外布设2台摄像机,摄像机采用红外一体摄像机。室外摄像机主要监视大坝安全监测等设施,及时发现人为破坏情况。室内摄像机主要监视基点站房和中控室内部的情况,能及时发现或阻止外人闯入。在基站站房设置门禁系统,完善的解决正常工作和非法入侵的区分。
5系统功能
5.1测量机器人
测量机器人系统具有数据采集、储存和传输、数据处理、分析及报警等功能,可在无人值守情况下完成对大坝表面位移全自动化观测,实现自动和高精度测量、无人值守,充分发挥变形监测系统的作用,特别是在汛期等紧急状态下,及时和连续采集监测数据,为工程安全监控和评估提供依据。系统实现从测量照准、数据采集记录、数据预处理到测量手簿生成、常用平差软件所需格式文件的输出全部过程自动化,可在无人值守的情况下不间断定时观测。软件操作简洁,流程清晰,便于操作,可以依据国家现行规范设置各种测量限差,软件设定各项检查指标,可以自动进行三角形闭合差计算。监测系统在短时间内完成变形点的三维坐标测量,可同时获得每变形点的平面位移和垂直位移信息。系统自动生成EXCEL文档格式表格的外业观测手簿,根据要求,提供各变形点位移信息的日、月、年等报表。系统具有图形显示和输出功能,可以通过图形查看每站观测量和整个控制网网图。系统采用远离全站仪监测站的计算机中心控制机房监控方式,值班人员在控制机房可全面了解监测系统的运行情况。控制机房和监测站的全站仪之间采用双向有线通讯方式,实现控制计算机对全站仪的远距离在线控制。
5.2辅助系统
目前,随着信息化产业的高速发展,由远程视频监控系统和防盗报警系统构成的安全防范系统,已经成为涉及多媒体技术、软件工程、网络技术、办公自动化技术等多学科的综合技术,并以其独特的功能需求和先进的技术集成广泛应用于国内外各行各业,成为综合管理系统不可缺少的重要组成部分。尤其在水利建设方面,通过对水利设施的视频集中监控和管理,能及时掌握设备的运行状态,以避免可能发生的意外事件,并做到只要在监控中心,就能够对在监控范围内的各种状况了如指掌,增加了对突发事件的反映速度,有效地提高工作效率。
5.2.1远程安防系统
1)系统区分正常工作和非法入侵,符合安全防范系统要求的设防和撤防,刷卡进入自动解除报警设防,开关(刷卡)外出自动设防。方便合法出入基站人员进行维护管理。2)系统提供感应卡、备用钥匙、远程管理中心遥控开门、开窗等多种开关控制方式。3)系统提供远程设防,状态查询功能,中心管理平台具有设防、布防和撤防等功能。4)系统报警功能齐全并且能够显示报警类型、报警地点等,实时监控并进行处理,发生警情时,管理人员或管理中心可远程开启或者锁死基站防盗门。
5.2.2视频监控系统
1)系统实现远程24h监控。2)系统图像视频窗口可放大缩小,调整画面的显示清晰度。3)系统可实现控制前端设备接入的报警主机和报警盒设备的控制,并且能够收到报警设备中的所有数据及处理。
5.2.3远程电力拖动系统
系统远程自动控制基点站房电动观测窗,与测量机器人联动,在每次测量机器人观测前提前开启观测窗。
5.2.4供电系统
系统的供电电源采用220V,50Hz的单相交流电,该单相电源专线敷设至系统所用的配电柜,其电源波动范围为:+5%~-10%之内,并配有UPS分别给基点站房和中控室提供不中断电源。
5.2.5防雷系统
系统的接地采用一点接地方式,以避免由于接地电位差而混入交流波干扰等,防雷接地系统需覆盖整个自动化监测系统,其接地电阻应小于4Ω。
6结语
(1)信息采集:通过视频监控、交通数据信息采集系统,为交通管理人员提供各路段区域的交通路段状况。
(2)数据处理:系统通过对信息采集系统采集信息进行交通状况监测的模型算法,能够检测拥挤与确认拥挤类型,提高系统的自动化程度。
(3)信息:通过可变信息标志等外场信息设备及网络等多种方式交通信息,将实时交通信息传递给车辆,以便驾驶员安全、及时地适应交通变化,有利于交通流在时空上得以合理分布,充分发挥道路运行能力和交通服务水平。
(4)信息共享:形成以路段监控分中心为道路交通信息源头,以存储与共享平台为枢纽的信息共享与交换体系。
2监控系统需发挥的作用
(1)重点做好立交区、长下坡、易多雾积雪结冰路段、隧道及沿线设施的交通运行状况的监测,并注意长下坡路段降雨、横风的情况,做好该气象条件下的交通流疏导提示。
(2)能够实现在大监控业务量中,快速、准确的提取出交通隐患和交通事故信息,并在第一时间发出警报,使交通管控人员能够快速做出相应,并通过联网监控,迅速通知监控中心,开展联动救援,在最短时间内采取有效措施,控制住事态的范围和规模,保证整个高速公路运营的安全有序。
(3)如果路段所在区内存在冻雨、大雾、冰凌等季节性气象灾害,运营管理宜作两个工况考虑:①晴好天气等条件下的正常交通;②冻雨、大雾、雪、结冰等条件下的非正常交通。
3监控外场设备布设方案
(1)摄像机
路段监控采用视频全程监控的模式,在重点区域(连续长下坡、服务区、特大桥、小半径路段、自救助匝道、季节性多雾及结冰路段)设置摄像机,实现无盲区覆盖。其余一般路段每间隔2km设置1套摄像机,均采用激光夜视高清摄像机,隧道作为重点监控区域已由隧道机电专业设置了摄像机。
(2)气象检测系统
云南境内的重要路段,某些高速公路路线途径的地区群山连绵,山地、沟谷、丘陵、河谷平原和山间盆地相互交错,桥隧比极高,冬季易出现雨、雾、雪、冰等情况,再加上连续长下坡等因素,会对道路行车安全产生不利影响。按照交通运输部及中国气象局《公路交通气象观测站网建设暂行技术要求》的相关规定,结合地域气候特点,干线公路需要设置两种类型的气象观测站:局地站和普通站。局地站代表的是较短路段、特殊地形地物处或桥梁结构物的特定交通天气状况,如低能见度大雾频发路段、易结冰桥梁、易发生水淹水毁路段等,主要针对局地恶劣天气频发且严重影响交通的气象条件。普通站代表的是较大范围或较长路段的一般天气状况,主要是为满足路线、路网层次的气象信息需求,起到加密和补充气象观测网的作用,支持公路及其沿线天气状况的监测与预报,有利于提高天气预报的准确性和精细程度。普通站尽可能选取在相对开阔无遮挡的地方。局地站:在同样低温的情况下,隧道洞口路面及特大桥桥面相对路基段更易结冰。桥隧比超高,路基段少,桥隧相连的情况十分普遍,特别是海拔2000m以上的地区冬季气温较低,易出现大雾,上述问题将更加突出。针对上述情况,结合特大桥、隧道的分布情况,需在桥隧相连的特大桥、超过500米的单独特大桥附近均设置了遥感式路面状态及能见度检测器作为局地站,使运管部门及时掌握路面状态(干燥、湿滑、水冰雪等覆盖物)、能见度(雨、雾、霾、沙尘等造成能见度降低的原因),对外提供实时准确地公众服务信息,对内及时有效地调用相应的人力物力资源,采取路面处理等措施消除危险隐患。普通站:气候具有垂直分带明显、水平变化不大的特点,按照布设间距,根据海拔分布,在具有典型区域气候特点地区均设置全要素气象检测器作为普通站,与路段或桥梁摄像机合并设置,配合摄像机的视频检测功能,及时掌握区域气象条件,采取有效的交通控制措施,实现异常气候条件的安全管理。
(3)信息标志
某些路段桥隧相连的情况普遍,路基段较少,上述区域发生异常事件时,车辆无法掉头或掉头困难,这就更加增大了紧急情况下交通组织和事故救援的难度,只有互通立交是高速公路向区域路网进行交通疏散的唯一手段,因此根据构造物的分布特点,需要砸在交通管控的重要位置设置情报板用以路况信息,引导车辆行驶,辅助完成交通组织。结合立交分布特点,立交附近设置F型情报板,在交通量较大的立交设置门架式可变情报板。服务区两侧均设置服务区信息标志,用以向驾乘人员提供路况消息,隧道洞口作为交通组织的重点区域已由隧道机电专业设置情报板。
(4)车辆检测器
根据规范,在各立交、主线站附近均设置车辆检测器用以反映路段内交通流分布情况,采用在云南省已广泛使用并且效果较好的双波长微波车检器。
(5)交通量调查站
按照《国家高速公路网交通量调查观测点布局规划》的要求,属国高网项目路段需要设置一类调查站和二类调查站。一类调查站的调查数据以反映路网宏观交通量特征为主,主要为宏观决策提供支撑,在功能上兼容二类调查站;二类调查站的调查数据以反映道路运行状态和运行质量为主,主要为路网监控、应急处置、公众出行信息服务提供信息支撑。具体设置方案如下:一类调查站:根据里程长度,设置于交通量平稳路段,与全程监控摄像机合并设置。
4传输模式
(1)外场设备
监控数据与视频图像均采用全数字的传输方式,所有外场监控设备通过工业以太网交换机接入收费站内的视频传输交换机,再由通信系统提供的以太网电路上传至监控分中心。各交换机之间利用主干光缆组成千兆光纤自愈环网,保证数据、图像传输的稳定可靠性。
(2)隧道监控设施
各隧道视频图像、控制信号先传输至隧道管理所视频传输交换机,再由隧管所上传至站内通信点,最后经通信系统汇总至监控分中心。
(3)网络性能要求
路段分中心内部网络及外场设备至路段分中心互联的IP网络性能指标满足《IP网络技术要求-网络性能参数与指标》(YD/T1171-2001)所规定的1级(交互式)或1级以上服务质量(QoS)等级要求。具体指标如下:网络时延上限值为400ms;时延抖动上限值为50ms;丢包率上限值为1×10-3。
5高清摄像机的应用
1.1引水发电系统
1.1.1取水口拦污栅及启闭设备
1)优化选型布置设计。发电引水隧洞喇叭口底槛678.50mm处设置1孔拦污栅,单孔孔口尺寸为7.5m×10.0m,检修平台高程717.00m,设计水头4.0m,最大引用流量为42.58m3/s,平均过栅流速为0.811m/s,拦污栅重量为26.0t,栅槽埋件重17.0t,型式为平面滑动式拦污栅。选用1台QPG2×250kN-38m高扬程卷扬式启闭机,安装高程726.20m,操作运行条件为静水启闭。2)蓄水安全复核计算。拦污栅主支承是增强四氟NL150CHI型滑块,最大线荷载为25kN/cm,反向支承是钢滑块。栅条间距50mm,栅体主材为Q235B,内力分析计算[2]成果为:主梁最大压应力为105.35N/mm2,发生在跨中处;最大剪力为21.01N/mm2,发生在支座处;最大挠度为9.5mm,发生在跨中处;栅条弯应力为53.1N/mm2,发生在跨中处。拦污栅重量为247kN,提栅清污时考虑污物重量为100kN,拦污栅启闭力为450.1kN,启闭机容量为2×250kN。
1.1.2取水口事故闸门及启闭设备
1)优化选型布置设计。在拦污栅的下游设置1扇事故闸门,孔口尺寸为4.5m×4.8m,底槛高程680.00m,检修平台高程717.00m,设计水头37.0m,闸门型式为平面定轮钢闸门。选用1台安装高程为726.20m上的QPG2×800kN-38m高扬程卷扬机控制闸门,操作运行条件为动闭静启。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构、水封装置、4个简支轮主支承(同时兼做反向支承)、4个侧向限位装置和充水阀装置等组成。受力计算采用假设平面体系,按照实际可能发生的最不利荷载组合情况,进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在设计水头下动水操作会受到不同程度的动力荷载,动力系数取1.1。门体材料为Q235B,内力分析计算结果为:闸门承受的静水压力为7713.7kN,动水压力为8485.1kN;面板折算应力为157.03N/mm2;主梁最大压应力为128.1N/mm2,位于跨中处。最大剪力为49.2,位于支座处。最大挠度为2.71mm,位于跨中处;主轮与轨道的接触应力为844.06N/mm2;主轨颈部局部承压应力为173.36N/mm2;闸门闭门力为-659.1kN,启门力为479.6kN,持住力为1394.4kN;启闭机容量为2×800kN。
1.2泄水系统闸门及启闭设备
1.2.1溢洪道弧形工作闸门
1)优化选型布置设计。该闸门设置在溢洪道上,底槛设置在堰顶下游侧704.80m处,堰顶高程为717.00m,共设置3孔闸门,启闭机安装高程为719.50m。闸门运行方式为动水启闭,主要承担水库的泄洪任务。闸门的孔口尺寸为12.0m×8.5m(宽×高),设计水头为8.2m。型式为露顶式弧形闸门,其面板曲率半径为10.0m,支铰高度为5.5m,其结构布置见图1。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、支臂、支铰和侧轮等所组成,支承为斜支臂。受力计算采用假设平面体系,并按照实际可能发生的最不利荷载组合情况,对闸门的设计条件和校核条件进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在动水操作条件下各部件尚需承受的不同程度的动力荷载,故将设计水头作用在闸门部件上的静水压力乘以动力系数,考虑为最不利的荷载组合,动力系数取1.1。门体材料为Q235B,内力分析计算结果表明:闸门承受的静水压力为4218.0kN,动水压力为4639.8kN;面板折算应力为181.8N/mm2;主梁最大压应力为106.3N/mm2,位于跨中处。最大剪力为69.2,位于支座处。最大挠度为4.36mm,位于跨中处;支臂平面内应力为76.2N/mm2;主支臂平面外应力为66.3N/mm2;闸门启门力为441.7kN,闭门力为246.3kN;启闭机容量为2×250kN。
1.2.2放空底孔进口事故闸门
1)优化选型布置设计。在放空底孔进口设置一道事故闸门,孔口尺寸为2.5m×2.6m(宽×高),设计水头52.0m。底槛高程为665.00m,检修平台高程为717.00m,启闭机安装平台高程为723.50m。闸门运行方式为动闭静启,由1套QPG800kN-53m高扬程卷扬机控制。当水库需要放空时小开度提门充水平压,待前后水压差小于4m时,再开启事故闸门。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、4个悬臂轮主支承(同时兼做反向支承)、4个侧向限位装置等所组成。受力计算采用假设平面体系,按照实际可能发生的最不利荷载组合情况,进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在设计水头下动水操作会受到不同程度的动力荷载,动力系数取1.1。门体主材为Q235B,内力分析计算结果表明:闸门承受的静水压力为3491.5kN,淤沙压力为619.6kN,总压力为4111.1kN;面板折算应力为187.9N/mm2;主梁最大压应力为101.27N/mm2,位于跨中处。最大剪力为65.4,位于支座处。最大挠度为0.76mm,位于跨中处;主轮与轨道的接触应力为663.1N/mm2;闸门启门力为769.1kN,闭门力为-22.0kN,持住力为206.3kN;启闭机容量为800kN。
1.2.3放空底孔出口弧形工作闸门
1)优化选型布置设计。在放空底孔出口设置一道弧形工作闸门,孔口尺寸为2.5m×2.2m(宽×高),承压水头为52.0m,型式为潜孔式弧形钢闸门,底槛高程为665.00m,检修平台高程为668.70m,启闭机安装平台高程为674.60m。闸门运行方式为动水启闭,选用1套QH-SY-500/150kN-4.0m弧门潜孔液压启闭机控制闸门,闸门长期处于闭门挡水状态。当水库需要放空时,动水开启该闸门锁定于检修平台上,待放空完毕,放下工作闸门封闭孔口蓄水。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、2个支铰支承和4个侧向限位装置等所组成。受力计算采用假设平面体系,按照实际可能发生的最不利荷载组合情况,进行强度、刚度和稳定性验算。闸门在实际操作中会受到不同程度的动力荷载,动力系数取1.1。门体主材为Q235B,内力分析计算结果为:闸门承受的静水压力为3329.7kN,动水压力为3662.7kN;面板折算应力为183.9N/mm2;主梁最大压应力为33.2N/mm2,位于跨中处。最大剪力为24.4,位于支座处。最大挠度为0.12mm,位于跨中处;支臂平面内应力为98.4N/mm2;闸门启门力为248.8kN,闭门力为122.7kN;启闭机容量为500/150kN。
1.2.4导流隧洞封堵闸门
1)优化选型布置设计。导流隧洞进口设置封堵工作闸门一扇,孔口尺寸为5.0m×6.5m(宽×高),承压水头为44.3m,闭门水头:20m,型式为潜孔式平面钢闸门,底槛高程为647.70m,检修平台高程为659.00m,启闭机安装平台高程为667.50m。闸门运行方式为动水启闭,选用1套QPQ630kN-13m卷扬式启闭机控制闸门,闸门仅用于导流隧洞封堵时使用,导流隧洞在枯水季节封堵下闸门。因受启闭机平台高程的限制(启闭机平台高程为667.50m),闭门时最不利水头工况为启闭高程,即水头为20m,因此整个闸门启闭按最不利的情况下水头20m计算。2)蓄水安全复核计算。闸门由门叶结构(焊接件)、水封装置、12个主滑块和8个反向滑块装置等所组成。受力计算采用假设平面体系,按照实际可能发生的最不利荷载组合情况,进行强度、刚度和稳定性验算。门体主材为Q235B,内力分析计算结果为:闸门承受的静水压力为13501.9kN,发生在设计水头44.3m处;材料容许应力(抗拉、抗压和抗弯)为142.5kN,容许应力(抗剪)为85.5kN;面板折算应力为138N/mm2;主梁最大压应力为84.6N/mm2,位于跨中处。最大剪力为71.92,位于支座处。最大挠度为3.78mm,位于跨中处;闸门闭门力为145kN;水柱压力为898.60kN;启闭机容量为630kN。
2结语
1.建筑物在设计过程中出现能源浪费问题的原因
(1)因建筑物总体布局不合理而造成
建筑设计方案中贯彻节能设计思想受节地要求的影响,在建筑物总体布局上,一味地追求建筑面积的最大化,使得建筑布局往往会或多或少的忽略建筑物的自然采光与通风,这在一定程度上造成了能源的严重浪费,为了节地而降低了建筑的适用性,并不是建筑节能设计思想所提倡的。
(2)因建筑物单体布局不合理而造成
在建筑单体的设计中,需满足建筑物的适用性和美观性原则,二者的关系需要很好的平衡。部分设计师一味地追求建筑的新颖性和独特性,将建筑物单体的平面布局设计得过于曲折,造成建筑体形系数过大,建筑能耗过高,不利于建筑物的节能。
2.建筑设计方案中贯彻节能设计思想的作用
(1)能有效地利用可再生的能源资源
人类社会的发展,应尊重自然、顺应自然、学会与自然和谐相处。建筑物的节能设计,将节约利用资源的观念贯彻于建筑物设计与建造的始终。比如在节能设计观念的指导下,设计师在考虑建筑物总体布局上,会充分利用自然采光及自然通风,这在一定程度上既节约了能耗,又提高了建筑的适用性。又如在节能设计观念的指导下,设计师在设计建筑物单体时,会充分地考虑建筑物的造型与功能之间的关系,通过充分利用自然的采光及通风条件,不仅在一定程度上能节约利用电能和减少空调设备的支出,更能有效地防止传染性疾病的发生。此外,在节能设计观念的指导下,设计师在建筑物景观设计中,可以充分利用原有的自然环境,尽可能在不破坏周边环境的同时,达到建筑与环境的协调统一。
(2)能满足人民生产和生活的需要
建筑物在建造的过程中,其建设的主体有三类,第一类为设计方,第二类为施工方,第三类为承建方。设计方负责建筑物设计方案的设计,施工方负责根据设计方的图纸进行施工,建设方是建筑物的所有者,其主要为建筑物的建造提供资金。基于此,建设方在选择设计方案时,会衡量投资与回报的关系,利用最少的投资获取最大的回报。建筑物的节能设计无疑备受建设方的亲睐。消费者在购买房屋时,会综合考虑建筑物各方面的因素,如建筑物周围的配套设施,建筑物设计的质量,等等,节能环保的设计不仅能为消费者提供舒适的生活环境,更能节约建筑物在使用过程中的能源资源,极受消费者的欢迎。
二、建筑设计方案中贯彻节能设计思想的方法与措施
贯彻建筑物的节能设计思想,是设计师的基本职业素质,设计师应充分发挥主观能动性,考虑建筑物、自然环境和人工环境三者之间的关系。据统计,自然环境对建筑物的节能设计的质量起到70%的影响。因此,在建筑方案的设计过程中,应充分贯彻节能设计的思想。以下是对如何贯彻节能设计思想方法和措施讨论。
1.将自然元素充分引入到建筑物的设计方案中
与建筑物的设计有关的自然元素有土地、降水、光照和通风情况等等。建筑师在设计建筑方案的过程中,应以节能理念为宗旨,进行能源资源的优化配置。
(1)将自然采光引进到建筑物的设计方案中建筑师在设计建筑物的过程中应根据消费者的需求,贯彻节能设计的理念。将自然采光引进到建筑物的设计方案是设计师进行节能设计的首要选择。在运用自然光贯彻节能设计理念时,设计师需要对建筑物所在地的自然环境和人文环境进行综合的考量。我国处于地球的北半球,太阳东升西落,根据这个实际情况,将自然采光设计贯彻到建筑物的设计中时,应将建筑物的朝向设计为南方、东南方或西南方;具体的角度位置关系,要综合考虑到周边街道、周边建筑关系等因素。在顾及建筑物美观的同时达到了利用自然光调和房间整体效果的节能环保目的,在一定程度上改善了人们的生活质量。
(2)将自然通风引进到建筑物的设计方案中将自然通风引进到建筑物的设计方案中是贯彻节能设计思想的有效途径。贯彻节能设计思想,需要做好以下几个方面的工作:
1)设计之初,做好资料的收集工作。根据建筑物所处的人工环境和自然环境的特点,收集历年来该地最高温和最低温的差值,风向、风速和风力的大小以及降水量等情况。
2)在具体的设计过程中,应明确自然通风设计对建筑物节能设计的作用:在自然通风的情况下,空气的流通速度增强,室内空气与室外空气相交换的频率增加,在人群密集的场所,空气的流通可以有效地防止各类呼吸道疾病的滋生与传播,为人民的身体健康和生命安全保驾护航;自然通风可以减少空调和机械通风设备的使用频率,降低能源的消耗,达到节能减排的目的。
(3)将自然景观引入到建筑物的节能设计方案中将自然景观引入到建筑物的节能设计中,在减少对自然破坏的同时,提高了建筑本身的适应性与协调性。设计师在设计建筑物的人文景观和自然景观时应尽可能地引进周边整体环境,在顺应自然界和人类社会发展规律的过程中贯彻节能设计思想。
2.从建筑物本身贯彻节能设计思想
从建筑物本身贯彻节能设计思想需要考虑以下几个方面的内容:
(1)将节能设计的理念贯彻到建筑物的总体布局设计中。建筑物的总体布局关系到整个建筑物的功能。在建筑物的总体布局设计中,应对土地资源进行合理的使用,这既是国家关于提高土地使用率的规范,也是建筑物节能设计的重要方面。在进行建筑物的节能设计时,还应提高原材料的使用率,争取利用最小的资源消耗,建设满足市场需求的建筑物;为贯彻节能设计的理念,设计师在设计建筑物的过程中,还应对建筑物周边的情况有所了解,如周边的交通配套设施、周边行政区域的划分,等等,尽可能地满足人们生产和生活的需要。
(2)将节能设计的理念贯彻到建筑物的体形设计和管理设计中。实现这两个方面的节能设计,需要设计师将自然元素和人工元素结合起来,充分发挥自身的主观能动性,贯彻建筑物的节能设计思想。
三、结语
1.1分支组合方式的选择
根据柘溪发电站的4个并联分支的基本情况,本文主要考虑的是12-34、13-24以及14-23这三种分支的组合形式。
1.2横差保护分析
在仿真实验的过程中,我们对各种分支情况下的零序横差、裂相横差以及这两种横差保护相互联合作用时候的保护效果进行了统计整理,在实验的过程中,将零序横差的保护选择为0.04IN,并将其作为动作门槛,裂相横差的保护采用比率的制动特性,,差动的门槛选择为0.2IN,斜率为0.3。根据我们对零序横差以及裂相横差的保护可动作的故障数统计结果分析,我们可以看出柘溪的横差保护具有如下特点:
a.两种横差保护对同相异分支的故障动作的反映灵敏度均不高,个别的分支的动作数目可以达到18种,这主要是由于同相异分支短路的匝差太小,大部分不超过1匝所造成的。
b.同相异分支的短路故障的保护效果显示相隔的分支组合要强于其他的组合情况,而这主要是因为同相异分支的短路现象只能够发生在相邻的分支之间,比如第二分支只能够与第一或者是第三分支发生同相异分支形式的短路故障,所以采用分支相隔的组合方式具有比相邻分支组合更强的保护效果。
c.无论是零序的横差还是裂相的横差对于异相的短路故障均具有较高的反映灵敏度,这也是因为同相同分支之间的短路匝差比较小的缘故。所以柘溪水力发电站在今后的发展过程中需要不断的加强对同相同分支以及同相异分支的短路故障的保护力度。
d.同时,仿真的结果表明,零序横差以及裂相横差保护的故障动作效果之间具有较强的互补性,所以为了提高保护的效果,可以考虑将二者同时装设在同一个系统中。
1.3纵差保护分析
我们对发电机组中的各种不同分支的组合方式条件下的纵差保护的动作效果进行了效果的统计与分析,差动的门槛以及斜率的数值均与以上仿真工作中的条件相同。仿真的结果表明,纵差保护具有如下特点:a.完全的纵差保护不能够实现对于同相同分支以及同相异分支的短路故障的保护作用,但是可以实现对于2832中异相短路故障的完全保护动作;b.不完全的纵差保护对于各种的短路故障形式均具有较高的反映灵敏度,但是对同相同分支或者是同相异分支的故障的动作不够灵敏;c.对相间故障具有较高的灵敏度的保护是单套的不完全的纵差保护,但是能够实现对于异相短路故障100%动作率的只有双不完全纵差保护。
1.4联合保护方案分析
上述的各种保护方案在单独作用的情况下均有着一定的局限性,不能够收到令人满意的效果,所以需要研究横差保护与纵差保护协同作用的保护方案。通过对组合方案条件下可动作故障数的统计分析,我们得出了结论包括:
a.如果选用的是3种中性点侧的分支组合方式,那么最好选择12-34式的分支组合,以便达到最高的故障动作效率;
b.如果裂相横差与零序横差均不对这种匝间的短路进行反映,则不完全的纵差保护方案也不能够起到很好的保护作用或者是具有较高的动作率;
c.这种联合保护的方案对于异相的短路故障具有较高的动作率,几乎可以实现全部类型故障的动作,但是提高零序横差或者是裂相横差的保护门槛的时候,组合的保护方案并不能够显著的提高动作的效率,所以在现场值不确定的条件下为了提高保护的动作率,可以增加一套纵差保护,进而为异相故障提供双重化的保护效果。
2结束语
根据励磁方式不同,励磁系统可分为他励和自励交流励磁系统。按整流方式是静止或是旋转、以及交流励磁机是磁场旋转或电枢旋转的不同,又可分为以下4种励磁方式:交流励磁机(旋转磁场式)加静止硅整流器、交流励磁机(旋转磁场式)加静止可控硅、交流励磁机(旋转电枢式)加旋转硅整流器、交流励磁机(旋转电枢式)加旋转可控硅。
2励磁系统的典型形式
2.1他励交流励磁系统
交流主励磁机(ACL)和交流副励磁机(ACFL)都与发电机同轴。副励磁机采用自励式,副励磁机输出电压经整流后向其励磁绕组供电。
2.2自励交流励磁系统
自励交流励磁系统没有副励磁机,交流励磁机的励磁电源由发电机出口电压经励磁变压器后获得,自动励磁调节器控制可控硅砖触发角,以调节交流励磁机励磁电流,交流励磁机输出电压经硅二极管整流后接至发电机转子。交流主励磁机经过可控硅整流装置向发电机转子回路提供励磁电流;自动励磁调节器控制可控硅的触发角,调整其输出电流。
2.3无刷励磁系统
无论是他励还是自励交流励磁系统,都采用静止的励磁机电枢和整流装置,并且没有采用机械式换向器,而是用硅整流元件或可控硅来代替。但是,该系统的不足之处在于需要通过电刷滑环机构将静止的励磁系统与发电机转子回路相连,由于滑环转动时需要摩擦接触,电刷滑环机构是系统最薄弱的环节。随着船舶同步发电机组功率的增加,电枢电流也将大大增加,可能会导致部分电刷滑环机构出现过热和冒火的现象。由于无刷励磁系统没有任何摩擦接触部件,因此可以很好地解决这一问题,从而提高整个系统的可靠性。船舶同步发电机无刷励磁系统由发电机、励磁机、整流器和控制器组成。励磁机采用旋转电枢式,发出的三相交流电经旋转的二极管整流桥模块整流后,直接送入发电机转子回路,作为发电机的励磁电流。由于励磁机电枢、整流器和发电机转子都在同一根轴上旋转,所以它们之间没有电刷和滑环等摩擦接触部件。正因如此,无刷励磁系统的运行更可靠。其不足之处在于:存在同轴励磁机而使发电机的轴向尺寸增加,励磁机具有较大的电磁惯性,动态特性较差,以及转子电流、电压及温度不便直接测量等。
3静止励磁系统
静止励磁系统采用自励系统,取消了励磁机,将励磁变压器接在发电机端口,用发电机自身端电压来进行励磁,故这种励磁方式称为自励。与采用励磁机的励磁方式相比,在自励系统中,励磁变压器、整流器等都是静止元件。如果将按发电机端电压偏差调节和按负载电流大小及相位进行补偿调节两种方式相结合,既能保证静态特性,又能兼顾动态特性,可以获得较好的调节效果。励磁变压器输出的电压分量与励磁变流器输出的电流分量先在交流侧叠加,再经过整流器整流后供给发电机励磁绕组,从而构成交流侧叠加的相复励方式。励磁变压器ZB串联一个电抗器X之后与励磁变流器GLH并联,经硅整流桥GZ整流后,供给发电机的励磁绕组。当发电机负载发生变化时,例如电流增大或功率因数降低,则加到可控硅整流桥上的阳极电压增大,故这种励磁方式具有相复励作用。
4结语
计算机“病毒”与人们常说的生物学病毒具有极为相似的特征,其具有较强的传染性、破坏性以及潜伏性。计算机的“病毒”一般都会隐藏在计算机系统中的某个文件当中,随着文件的复制或是传输过程进而逐渐发生蔓延。也正因如此,才会导致2010年伊朗工程系统惨遭侵害,名为“震网”的病毒一时之间攻击了伊朗国家工程系统的大量文件和数据,进而对其数据的采集和监控都造成巨大的影响和威胁。
2计算机网络安全防护体系应用的主要技术
2.1系统的漏洞扫描技术
任何一台计算机的网络系统中都会存在大大小小的网络漏洞或是缺陷,而这些漏洞一旦被恶意的侵害或是利用,就极有可能对计算机的网络系统或是网络的用户造成不同程度的威胁。因此,为解决计算机网络用户这一困扰,降低网络漏洞的危险性,预防各种可能发生的网络侵害,用户就应设置计算机网络的定期漏洞扫描,一旦发现漏洞要及时进行全网的检测,并及时对其进行修复。
2.2计算机网络的管理技术
为增强计算机网络的应用过程的规范性、提高计算机网络问题的分析能力和追踪能力,可以通过网络身份的认证技术来对当前用户进行认证,进而有效防止信息的泄露和病毒的侵害。身份认证技术不仅可以有效提升非法用户对网络访问时的难度,还可以在网络用户发生异常操作时对其进行紧急的跟踪和记录,大大提高网络使用的安全性。
2.3设置网络防火墙的保护技术
所谓防火墙技术是指外网和内网进行通信过程中对网络访问实施控制的相关技术。防火墙技术具有较强的安全防护作用,其可以根据用户专门设置的网络保护策略对不同网络或是网络之间的访问、信息的传输等行为进行实时的数据监控与检测。当前,我国最常使用的防火墙技术包括三种,分别为包过滤的防火墙技术、地址转换的防火墙技术以及防火墙的技术。
3建设计算机网络安全防护体系的思路
根据当前计算机网络所面临的主要威胁和计算机网络安全防护的相关技术可知,计算机网络的内部及外部存在着一定风险,因而出现了不可信理念。对此,建立一种新型的网络安全防护体系已经被逐渐提上日程。本文在相关技术的支持下,根据计算机网络存在的主要问题和风险构建一个以“网络信息的保护策略”为核心、以“网络信息的加密技术”为依据、以“可信计算保护技术”为前提、以“入侵检查技术”为基础的网络安全防护体系,以期有效增强计算网络的安全性与可靠性。
3.1网络信息的保护策略
制定网络信息的保护策略应主要从四个方面着手。第一,是有关网络分级的保护策略,该策略包括对管理的规范、方案的设计、技术的要求以及安全的评价等各项内容,是一套比较完整、符合标准的规范。第二,是保护网络安全、落实网络纵深的防御策略,即根据网络信息的安全程度划分网络的区域,严格实施区域边界的安全保护和密保控制,进而有效增设网络纵向的多层部署。第三,实施安全密保的动态防护,该策略主要是加强对网络的威胁检测,进而提高边界的防护、监控等行为的力度,设置相关的应急预案,构建“容灾与恢复”的相关机制等。第四,强化计算机内网的安全防空与保护,加大力度提高相关人员的职业技能与网络保护的意识,大力推行“强审计”策略的实施,建立健全我国网络安全的法令法规。
3.2网络信息的加密技术
网络信息的加密技术一直被广泛应用于网络信息的传输方面,该技术可以有效控制或是阻止信息传输过程中他人的截取和对信息的恶意篡改。同时也防止信息被他人看到或是破坏。当前,我国使用最广泛的网络协议就是IP协议和TCP协议,然而这两种协议也恰恰是两个网络的高危漏洞。例如,IP协议本身就存在许多的漏洞和弊端,其地址可以利用软件自行设置,这就导致地址的假冒和地址的欺骗两种类型安全隐患的产生。此外,IP协议还支持源点指定信息的方式,信息包可以传送到节点路由,这也为源路由的攻击创造了条件。因而设计网络信息加密的防护机构时,必须要注意以下几点要求:采用合适的密码体制、选择安全、合理的密钥管理方法、对网络接口进行数据加密、对应用层的数据进行加密。该方式下的网络防护,可以有效抵制黑客和病毒的入侵。
3.3可信计算的保护技术
“可信”就是指实体再完成给定的目标时,总是会与预期的结果相同,同时也强调了行为结果的可预测性、可控制性。而“可信计算”就是指计算机网络中一的组件,操作的行为在任意条件下都是可预测的,而且还可以很好的阻止不良代码与其他物理形式的干扰及破坏。当前,可信计算的平台主要具有如下几项功能:为用户建立唯一的身份验证及权限、确保数据储存以及传输等过程的机密性和安全性、确保计算机系统硬件以及相关环境的完整性、提高计算机系统的免疫能力,进而有效组织计算机病毒的入侵或是“黑客”的破坏。可信计算的平台在建立过程中,是从最初可信性的建立,到后期的硬件平台建立,再操作系统的应用,这些过程都是主机增加该平台的可信程度,进而完成信任的传递和扩散。这种可信的计算机网络系统,可以确保整个网络环境的可信度。
3.4网络的入侵检测技术
网络的入侵检测技术是指计算机网络本身自带的一种防御技术,具有主动性。该技术可以与多种技术相互组合或是相互应用,进而制定出与网络相互匹配的安全防御系统。入侵检测技术通常会被分为两种类型,一类是异常检测,另一类是滥用监测。前者通常都是将统计作为习惯,进而判断网络的入侵行为。而后者是根据网络的检测规则来跟踪网络中的入侵行为。该技术的应用主要是针对已知攻击行为的检测。例如,攻击者时常利用PHP程序的漏洞来入侵计算机网络,或是利用Email、聊天室等植入大量的木马或是病毒从而浏览被入侵者的浏览器等。对网络实施监测和入侵监测主要的目的是分析用户的系统活动,审计系统的整个构造进而了解系统的弱点,对系统中存在的异常行为或是模式进行分析和统计,最终评估系统和数据信息的完整性。该技术主要是通过收集网络的相关行为、网络安全日志、网络审计的数据以及其他网络的各种信息并对其进行分析,最终获得计算机系统中的关键点信息,检测网络系统中是否有违反安全网络安全策略的行为存在,进而在第一时间为网络的内部和外部提供安全防护。
4总结