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關(guān)鍵詞:供電系統(tǒng)方案 供電質(zhì)量 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 可靠性
中圖分類號:TM727.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)02(c)-0007-01
對于每個公司新廠區(qū)的供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是一個極為復(fù)雜而且涉及面非常廣的課題,如何使供電系統(tǒng)利用率最大、改造成本最低,并且安全可靠是供電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)初期需要考慮的關(guān)鍵問題。
企業(yè)用電負(fù)荷分為三級:一級負(fù)荷指中斷供電造成人身傷亡在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時、對有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作有影響、發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況;二級負(fù)荷中斷供電在政治上、經(jīng)濟(jì)上有較大損失、對重要用電單位的正常工作有影響;三級負(fù)荷不屬于上述一級、二級負(fù)荷的。按照負(fù)荷分級,我公司應(yīng)為二類負(fù)荷,為保證安全可靠用電,供電系統(tǒng)采用雙回路供電。
1 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
1.1 中央變電所設(shè)計(jì)方案
一個廠區(qū)的中央變電所是整個供電系統(tǒng)的源頭和核心,廠區(qū)內(nèi)所有電力的分配和輸送都是從這里發(fā)起,本文中所設(shè)計(jì)的中央變電所包含三臺主變壓器。三臺主變增加互鎖,同時只允許兩臺變壓器運(yùn)行,契約容量40000 kVA。此運(yùn)行方案的優(yōu)點(diǎn)如下:
(1)節(jié)約1#主變的基本電費(fèi)。(2)生產(chǎn)、試驗(yàn)同時計(jì)量,提高試驗(yàn)變壓器的功率因數(shù)。(3)6300 kW及以下試驗(yàn)電機(jī)可直接啟動。
1.2 廠區(qū)供電系統(tǒng)電能穩(wěn)定性
中央變電所三臺主變穩(wěn)壓、重點(diǎn)車間變電所低壓穩(wěn)壓和關(guān)鍵設(shè)備局部穩(wěn)壓相結(jié)合,保證低壓用電設(shè)備電壓再額定電壓±7%范圍內(nèi)變化。中央變電站10 kV側(cè)進(jìn)行電容器無功補(bǔ)償,高壓電容器采用中性點(diǎn)不接地三角形接法;車間電容器分散補(bǔ)償和大負(fù)荷用電設(shè)備局部補(bǔ)償相結(jié)合,補(bǔ)償功率因數(shù)達(dá)到0.9以上。重要車間采用密集型封閉母線供電,降低了車間供電系統(tǒng)壓降。經(jīng)實(shí)際測量,定子車間在用電高峰期間,車間首末端電壓降只有3 V左右。我公司高次諧波負(fù)載較多,采用電容器串聯(lián)電抗器可提供一定量的高次諧波,將高次諧波電流抑制在局部范圍內(nèi),防止高次諧波放大,減少了高次諧波污染。主要車間(轉(zhuǎn)子、定子、熱處理、辦公樓)12個變電所采用低壓聯(lián)絡(luò)。兩個變電所相鄰安裝,低壓聯(lián)絡(luò)投資小,兩個變電所作為互備用。
2 供電系統(tǒng)可靠性研究
高供電可靠性是提高供電質(zhì)量很重要的條件,為了做到高供電可靠性在設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)方案時采取如下措施和方法。
2.1 雙回路供電及母線互聯(lián)系統(tǒng)
從供電公司上一級變電所到沈鼓中央變電所采用66 kV甲、乙線雙回路供電,甲、乙線互為備用,保證了生產(chǎn)正常用電。廠內(nèi)安保設(shè)備及重點(diǎn)關(guān)鍵設(shè)備(如消防系統(tǒng)、采暖系統(tǒng))采用雙電源供電。中央變電所及車間變電所同電壓等級設(shè)置聯(lián)絡(luò),線路故障時可快速切換回路,保證正常用電。
2.2 繼電保護(hù)設(shè)備安全穩(wěn)定,系統(tǒng)考慮到冗余保護(hù)控制,實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行
中央變電所各種繼電保護(hù)齊全,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,保證高壓供電系統(tǒng)安全運(yùn)行。主變采用主保護(hù)及后備保護(hù)相結(jié)合的保護(hù)方式,饋線采用線路保護(hù)。
我公司試車頻繁,而且經(jīng)常會將大功率設(shè)備用小功率試車臺位試車,這樣對供電系統(tǒng)威脅最大,易造成對應(yīng)供電系統(tǒng)損壞。采用合理的速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù),避免大電機(jī)啟動期間大電流沖擊導(dǎo)致供電系統(tǒng)越級跳閘,保證了供電系統(tǒng)安全運(yùn)行。
2.3 試車臺位安全供電系統(tǒng)
試驗(yàn)臺位較多,采用電氣控制保證安全試車,避免錯開臺位的現(xiàn)象發(fā)生。采用請求合閘、允許合閘、遠(yuǎn)程/本地合閘控制。當(dāng)中控室發(fā)出請求合閘信號后,配電室對應(yīng)的高壓開關(guān)柜的請求合閘指示燈亮,工作人員按要求完成操作后,在中控室才能合閘。
2.4 工藝安保系統(tǒng)
試車工藝約束起車、停車,工藝性跳閘消除了工藝性缺陷造成產(chǎn)品損壞情況的發(fā)生。(1)試車條件停機(jī),試車時因油溫、油壓、水壓等工藝條件不滿足調(diào)試車條件,電機(jī)不能起動。(2)試車工藝停機(jī),試車期間因工藝條件缺陷(冷卻水中斷),電機(jī)會自動停機(jī)。(3)試車安全停機(jī),在試車臺位、中控室、高配室安裝緊急停車按鈕,緊急情況按下按鈕可立即停機(jī)。
3 供電系統(tǒng)電能質(zhì)量研究
供電質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)為:電壓、頻率和諧波畸變率。在工廠供電主要是電壓和波形。
3.1 電壓質(zhì)量
系統(tǒng)電壓根據(jù)負(fù)荷情況白天和夜間會有較大波動,同時,廠區(qū)內(nèi)供電線路長,低壓供電線路壓降大。為使高壓供電系統(tǒng)電壓波動范圍在±5%內(nèi),低壓供電系統(tǒng)電壓波動范圍在±7%內(nèi),需采取有效的措施進(jìn)行穩(wěn)壓,其穩(wěn)壓措施如下:
(1)中央變電所主變采用三繞組有載自動調(diào)壓變壓器,有載自動調(diào)壓器分16檔。每檔電壓調(diào)整是1.25%Ue,可以將偏離額定電壓±10%的電壓調(diào)整到額定電壓。(2)重點(diǎn)車間變電所設(shè)置低壓自動穩(wěn)壓器,在轉(zhuǎn)子、定子、齒輪車間設(shè)置五臺感應(yīng)式調(diào)壓器。穩(wěn)壓精度±5%,穩(wěn)壓范圍±15%。(3)轉(zhuǎn)子、定子車間低壓干線采用密集型封閉母線供電,降低供電線路阻抗值。(4)關(guān)鍵進(jìn)口設(shè)備采用但臺設(shè)備穩(wěn)壓。
4 結(jié)語
經(jīng)過幾年的運(yùn)行,供電系統(tǒng)運(yùn)行正常,滿足公司生產(chǎn)及大電機(jī)試驗(yàn)要求,運(yùn)行費(fèi)用低,系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。經(jīng)過多次30000 kW電機(jī)拖動產(chǎn)品試驗(yàn),供電系統(tǒng)滿足電機(jī)啟動及全功率運(yùn)行要求,大電機(jī)啟動期間對66 kV電壓降為7%,10 kV電壓降為13%,對系統(tǒng)沖擊較??;同時,產(chǎn)品在廠內(nèi)通過此系統(tǒng)起動運(yùn)行成功,為用戶在設(shè)計(jì)產(chǎn)品拖動供電系統(tǒng)及拖動方式提供了重要的設(shè)計(jì)依據(jù)。本方案設(shè)計(jì)備用回路滿足新增車間回路及容量要求,方案擴(kuò)展性較強(qiáng)。隨著廠區(qū)不斷新增供電回路,備用回路數(shù)量滿足要求;供電系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,靈活性強(qiáng),每年節(jié)約基本電費(fèi)456萬元,力率電費(fèi)12萬元;供電系統(tǒng)繼電保護(hù)靈活可靠,動作準(zhǔn)確,未出現(xiàn)越級跳閘現(xiàn)象及誤動現(xiàn)象發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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引言
工業(yè)電視系統(tǒng)(CCTV)在核電廠中能實(shí)時、形象和真實(shí)地監(jiān)控運(yùn)行人員無法直接到達(dá)的一些重要場所,并成為核電廠管理中一種極為有效的觀察工具,供核電廠主控室操作員復(fù)核核電廠各廠房一些重要區(qū)域的火情等異常運(yùn)行工況。工業(yè)電視系統(tǒng)在核電廠安全分級中不屬于核安全有關(guān)系統(tǒng),但主控室核電廠操作員可通過該系統(tǒng)監(jiān)視一些重要區(qū)域,包括反應(yīng)堆冷卻劑泵隔間、上充泵區(qū)、循環(huán)水系統(tǒng)泵(CRF泵)區(qū)、循環(huán)水系統(tǒng)泵(SEC泵)區(qū)及汽機(jī)廠房變壓器平臺等高火荷載區(qū)域的火災(zāi)情況,確認(rèn)火災(zāi)探測器所發(fā)出的火警信號,從而迅速起動相應(yīng)的保護(hù)裝置。
1工業(yè)電視系統(tǒng)的功能與組成
1.1系統(tǒng)功能工業(yè)電視系統(tǒng)根據(jù)工藝需求在核電廠中實(shí)現(xiàn)下列功能:參與反應(yīng)堆冷卻劑泵的火災(zāi)探測、參與上充泵的火災(zāi)探測、參與CRF泵及SEC泵的火災(zāi)探測、參與汽機(jī)廠房的火災(zāi)探測、監(jiān)視放射性區(qū)域內(nèi)的某個系統(tǒng)或特定點(diǎn)位及監(jiān)視某個指定工作區(qū)。1.2系統(tǒng)組成工業(yè)電視系統(tǒng)根據(jù)功能要求在核電廠各廠房設(shè)置攝像機(jī),并通過視頻線纜將攝像機(jī)解碼的圖像傳送至主控室。位于主控室的后端處理設(shè)備將現(xiàn)場圖像進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)主控室對重要區(qū)域的實(shí)時監(jiān)控,并將圖像信息保存,供日后回放查看。根據(jù)設(shè)備組成和功能,工業(yè)電視系統(tǒng)可分為三個主要組成部分:前端攝像設(shè)備、信號傳輸部分和后端處理設(shè)備。1.2.1前端攝像設(shè)備前端攝像設(shè)備主要為設(shè)置在核電廠各廠房的攝像裝置,包括:攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、電動云臺、解碼器、安裝支架及輔助照明等設(shè)備,其功能為采集現(xiàn)場圖像,并將現(xiàn)場的圖像信號轉(zhuǎn)換為電信號,并接受來自主控室后端設(shè)備的控制信號,完成對攝像機(jī)和云臺的控制。核電廠工業(yè)電視系統(tǒng)前端攝像機(jī)設(shè)備分散設(shè)置在核島(包括電氣廠房LX、核輔助廠房NX、核燃料廠房KX及反應(yīng)堆廠房RX)、常規(guī)島(汽機(jī)廠房MX)及聯(lián)合泵房廠房PX3個區(qū)域。為實(shí)現(xiàn)上述的工業(yè)電視系統(tǒng)的功能,需要在反應(yīng)堆冷卻劑泵、反應(yīng)堆廠房大廳、上充泵、PX聯(lián)合泵房內(nèi)的CRF泵、SEC泵、汽機(jī)廠房及核島主出入口設(shè)置固定式攝像機(jī)來實(shí)現(xiàn)。其他區(qū)域由移動式攝像機(jī)來實(shí)現(xiàn)。工業(yè)電視系統(tǒng)的固定式攝像機(jī)設(shè)置在以下房間:1)在反應(yīng)堆廠房標(biāo)高+20.00m環(huán)吊下方安裝有一臺攝像機(jī)(帶云臺和變焦鏡頭),可以使操作員在主控室對反應(yīng)堆大廳進(jìn)行全面監(jiān)視。2)反應(yīng)堆廠房3個回路主冷卻劑泵隔間各設(shè)有一臺攝像機(jī),監(jiān)視主泵設(shè)備。3)核輔助廠房3個上充泵隔間各設(shè)有一臺攝像機(jī),監(jiān)視上充泵設(shè)備。4)PX聯(lián)合泵房內(nèi)的CRF泵隔間及SEC泵隔間各設(shè)有一臺攝像機(jī)。5)電氣廠房L214房間、核輔助廠房N264房間、核燃料廠房K230及K270房間門口各設(shè)有一臺攝像機(jī)。6)汽機(jī)廠房標(biāo)高-7.5m、±0.0m、+8.5m、+17.1m、主變壓器/廠用高變壓器/起動備用變壓器、爐水加藥和汽水取樣等場所設(shè)有攝像機(jī),共計(jì)13臺攝像機(jī)。工業(yè)電視系統(tǒng)在核電廠共設(shè)有3臺移動式攝像機(jī),該裝置由攝像機(jī)、云臺、變焦鏡頭、解碼器、泛光燈、光源適配器、可延伸電纜和折疊式三腳架組裝構(gòu)成。移動式攝像機(jī)如圖1所示。在核電廠檢修期間,現(xiàn)場維修人員可根據(jù)需要使用移動式攝像機(jī)。移動式攝像機(jī)自帶延長線纜可連接到布置在現(xiàn)場的視頻插座網(wǎng)絡(luò)中的任何一個網(wǎng)絡(luò)箱。網(wǎng)絡(luò)箱為移動式攝像機(jī)供電,并將其視頻信號通過視頻電纜傳輸至主控室后端處理設(shè)備。根據(jù)工藝的需求,網(wǎng)絡(luò)箱主要布置在核輔助廠房、反應(yīng)堆廠房及核燃料廠房內(nèi)。1.2.2信號傳輸部分信號傳輸部分主要為各種線纜,負(fù)責(zé)將現(xiàn)場攝像機(jī)的視頻信號傳送至主控室后端處理設(shè)備,并將后端處理設(shè)備的控制信號反饋至現(xiàn)場控制攝像機(jī)。根據(jù)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)量和傳輸距離選擇不同類型的傳輸線纜。視頻信號傳輸線在工程上一般選用同軸電纜和光纜兩種,控制信號多采用直接控制的方式。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB50115—2009《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,傳輸距離超過300m時,采用75-7同軸電纜傳輸信號;傳輸距離超過500m時,采用光纜傳輸信號,即遠(yuǎn)距離傳輸視頻信號時使用光纜,光纜具有通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)和傳輸質(zhì)量佳的特點(diǎn);近距離傳輸視頻信號則使用同軸電纜,同軸電纜具有信號傳輸穩(wěn)定、資源利用充分、施工量小和易維護(hù)的優(yōu)勢。出于核電廠自身的防火要求,要求電纜采用低煙、無鹵和阻燃類型。分散在核電廠各廠房的攝像機(jī),設(shè)置在PX廠房、汽機(jī)廠房MX內(nèi)的攝像機(jī)因距離主控室距離較遠(yuǎn)、攝像機(jī)數(shù)量較多,采用光纜傳輸方案。在PX、MX廠房就地設(shè)置數(shù)字光端機(jī)將攝像機(jī)產(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)換為光信號通過光纜傳輸,主控室后端處理設(shè)備內(nèi)的接收端將光信號轉(zhuǎn)換成電信號后,進(jìn)一步還原成圖像信號傳輸?shù)揭曨l分配器;設(shè)置在核島廠房內(nèi)的攝像機(jī),因距主控室后端處理設(shè)備距離相對較近,因此使用同軸電纜傳輸視頻信號。1.2.3后端處理設(shè)備后端處理設(shè)備設(shè)置在長期有人值守的核電廠主控室內(nèi),是整個系統(tǒng)的核心部分。其功能為集中接收現(xiàn)場發(fā)回來的視頻信號并轉(zhuǎn)化為圖像信號,進(jìn)行切換、顯示和記錄操作,并進(jìn)行相應(yīng)的控制和管理。本核電廠項(xiàng)目的后端處理設(shè)備主要由2臺矩陣控制器、1臺硬盤錄像機(jī)、2臺監(jiān)視器及1臺控制鍵盤等設(shè)備組成。矩陣控制器主要功能為對輸入的視頻圖像進(jìn)行控制:所有現(xiàn)場的視頻信號先進(jìn)入到矩陣控制器,再由矩陣控制器輸出到監(jiān)視器上。矩陣控制器根據(jù)操作人員的需要,把選擇的視頻信號切換到監(jiān)視器上。硬盤錄像機(jī)(DVR)配有大容量硬盤,主要負(fù)責(zé)數(shù)字視頻的壓縮、網(wǎng)絡(luò)視頻流的管理以及用戶的授權(quán)管理等,實(shí)現(xiàn)視頻回放功能。本核電廠項(xiàng)目硬盤攝像機(jī)配有2400GB硬盤,足夠保證30天以上的圖像記錄備案??刂奇I盤主要進(jìn)行控制功能,實(shí)現(xiàn)對攝像機(jī)云臺和矩陣控制器的控制功能。可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)編程和管理、顯示器選取、前端攝像機(jī)選取、云臺全動作、鏡頭全動作及切換控制等操作,通過與矩陣主機(jī)交互通信實(shí)現(xiàn)對前端設(shè)備的控制。本項(xiàng)目核電廠工業(yè)電視系統(tǒng)示意圖如圖2所示。
2工業(yè)電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
攝像機(jī)是工業(yè)電視系統(tǒng)前端設(shè)備的核心,性能優(yōu)良的前端攝像設(shè)備是后端控制設(shè)備進(jìn)行高質(zhì)量的顯示和存儲的保證。而工業(yè)環(huán)境具有自身的特殊性,如高溫、高粉塵和強(qiáng)腐蝕性。為保證設(shè)置在工業(yè)環(huán)境中的攝像機(jī)能夠正常工作,對設(shè)備的選擇尤為重要。在核電廠正常運(yùn)行期間,核島一些重要區(qū)域存在輻照劑量,電廠運(yùn)行人員無法進(jìn)入,因此需要在這些場所設(shè)置攝像機(jī),供主控室操作員監(jiān)視這些區(qū)域,復(fù)核火災(zāi)信號等異常的運(yùn)行工況。根據(jù)環(huán)境劑量率選擇耐輻照性能滿足要求的攝像機(jī)成為核電廠工業(yè)電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要工作。目前,市場上主流耐輻照攝像機(jī)的主要性能對比如表1所示。核電廠攝像機(jī)布置的場所及其環(huán)境劑量率如表2所示。2.1核島廠房區(qū)域終端的設(shè)計(jì)方案核島廠房主要包括電氣廠房、反應(yīng)堆廠房、核輔助廠房和核燃料廠房等。在反應(yīng)堆廠房總共設(shè)有4臺攝像機(jī),其中在+20.00m環(huán)吊下方R841房間安裝有一臺彩色變焦攝像機(jī),攝像機(jī)配有解碼器和接線箱連接電纜至主控室,實(shí)現(xiàn)在主控室遠(yuǎn)程操作攝像機(jī),可以使操作員在主控室對反應(yīng)堆大廳進(jìn)行全面監(jiān)視。R841房間劑量率稍低(2mSv/h<D<0.1Sv/h),并且為了滿足主控室畫面彩色美觀需求,選用了AE公司的耐輻照變焦彩色攝像機(jī)N82Z產(chǎn)品。攝像機(jī)N82Z劑量率大于1×103Gy/h、累積劑量大于1×104Gy,滿足環(huán)境劑量使用需求,計(jì)劃使用1~2個換料周期(一個換料周期為12個月);在主冷卻劑泵隔間(R611/R621/R631房間)各設(shè)置一臺攝像機(jī),監(jiān)視主冷卻劑泵選用定焦攝像機(jī)。此處環(huán)境劑量率:0.1Sv/h<D,選用英國Centronic公司的CR2226-F80Z產(chǎn)品,作為電真空攝像管(Vidicon)耐輻照黑白攝像機(jī),其累積劑量大于2×105Gy,劑量率大于1×104Gy/h,能較好滿足環(huán)境耐輻照的需求。攝像機(jī)配有接線箱連接電纜至主控室。攝像機(jī)自身帶有LED照明燈另配有石英鹵素?zé)舻膫溆谜彰鳠糇鳛閿z像機(jī)的輔助照明。反應(yīng)堆廠房一些房間內(nèi)(R430、R230、R130、R741、R410、R210和R141)設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)箱,用于移動式攝像機(jī)的連接。在反應(yīng)堆廠房設(shè)有電源箱用于本廠房內(nèi)固定攝像機(jī)及網(wǎng)絡(luò)箱的供電,上游電源引自220V交流供電系統(tǒng)。為確保供電的可靠性,電源箱配電采用星形連接。在核輔助廠房的3個上充泵隔間(NA217/218/219)設(shè)置一臺定焦耐輻射攝像機(jī),監(jiān)視上充泵,復(fù)核上沖泵房間的火災(zāi)探測信號。攝像機(jī)型號統(tǒng)一選用CR2226黑白耐輻照攝像機(jī),設(shè)備劑量率及累計(jì)劑量能滿足環(huán)境的需要。攝像機(jī)配有照明設(shè)備;核輔助廠房還布置網(wǎng)絡(luò)箱用于連接移動式攝像機(jī),設(shè)置電源箱用于設(shè)備的供電。電氣廠房L214房間、核輔助廠房N264房間、核燃料廠房K230房間及K270門口各設(shè)置有一臺攝像機(jī),因劑量分區(qū)屬于白區(qū),環(huán)境無輻射要求,因此選用普通定焦攝像機(jī)——Pelco公司產(chǎn)品C1OCH-6X彩色定焦攝像機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)參考電站的經(jīng)驗(yàn),在電氣廠房L215房間內(nèi)設(shè)置DTL系統(tǒng)分控臺,方便運(yùn)行巡檢人員檢查系統(tǒng)運(yùn)行狀況。在核電廠主控室L710房間內(nèi)布置工業(yè)閉路電視系統(tǒng)落地機(jī)柜,機(jī)柜內(nèi)設(shè)置接收控制裝置,包括矩陣切換器、控制鍵盤、碼分配器、電源控制器、硬盤錄像機(jī)和彩色監(jiān)視器等設(shè)備。主控室操作員可通過監(jiān)視器監(jiān)視反應(yīng)堆冷卻劑泵隔間、上充泵區(qū)、CRF泵區(qū)、SEC泵區(qū)及汽機(jī)廠房的火災(zāi)情況,確認(rèn)火災(zāi)探測器所發(fā)出的火警信號,從而迅速起動相應(yīng)的保護(hù)裝置。2.2聯(lián)合泵房PX及常規(guī)島點(diǎn)位設(shè)置在聯(lián)合泵房PX廠房PX421、PX121、PX111、PX423、PX123及PX113房間設(shè)置攝像機(jī)觀察CRF泵及SEC泵區(qū)火災(zāi)情況,因?yàn)閯┝糠謪^(qū)屬于白區(qū),所以設(shè)置普通彩色定焦攝像機(jī)(選用Pelco品牌C10CH-6X)即滿足要求。攝像機(jī)的供電由PX廠房就地電源箱供電。而PX廠房距離主控室較長,采用光纜傳輸方案。在常規(guī)島汽機(jī)廠房-7.5m層凝泵、電泵及真空泵,+0.0m主機(jī)油箱、放電機(jī)出線區(qū)、高低壓加熱器、+8.5m汽機(jī)、發(fā)電機(jī)、電氣廠房、蓄電池室、+17.1m除氧器、主變壓器/廠用高變壓器/起動備用變壓器、汽水取樣和爐水加藥等區(qū)域設(shè)置13個攝像機(jī),因?yàn)閯┝糠謪^(qū)屬于白區(qū),選用Pelco公司C10CH-6X普通彩色定焦攝像機(jī)。攝像機(jī)的供電由就地電源箱供電。在信號傳輸方面,考慮到距離和攝像機(jī)的數(shù)量,采用光纜傳輸方案。
3設(shè)計(jì)方案分析
由以上各區(qū)域攝像機(jī)組成一個多頭一尾的中等規(guī)模工業(yè)電視系統(tǒng):在核島反應(yīng)堆廠房和核輔助廠房的紅區(qū)、橙區(qū)環(huán)境下終端選用耐輻照攝像機(jī),又根據(jù)需求不同,選用電真空攝像管及CCD攝像管兩種不同類型的耐輻照攝像機(jī);在核島白區(qū)、常規(guī)島及PX廠房則根據(jù)需求選用普通攝像機(jī)即可。位于主控室的矩陣設(shè)備選用兩臺容量為48×4的Pelco品牌控制器,既保證了系統(tǒng)可靠性,又留出擴(kuò)容的裕量。根據(jù)參考電站及其他M310型電站的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),采用視頻基帶傳輸方式的工業(yè)電視系統(tǒng)方案以可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)作為方案首選。本核電項(xiàng)目在常規(guī)島區(qū)域設(shè)置攝像機(jī)數(shù)量為13臺,而設(shè)計(jì)參考電站常規(guī)島只有8臺攝像機(jī);本項(xiàng)目在核島亦設(shè)置了較多的固定攝像機(jī)終端,使得本項(xiàng)目的CCTV技術(shù)方案成為國內(nèi)同型核電廠中迄今最大規(guī)模的工業(yè)電視系統(tǒng)。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞 機(jī)場;弱電系統(tǒng);設(shè)計(jì)
中圖分類號V35 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2014)118-0083-02
機(jī)場新航站樓工程中的弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是十分重要的,其是機(jī)場生產(chǎn)順利運(yùn)行的重要保障。機(jī)場航站樓弱電系統(tǒng)的有效運(yùn)行,能促進(jìn)機(jī)場生產(chǎn)的有序開展,具有科學(xué)性和合理性。弱電系統(tǒng)包含的內(nèi)容比較多,涉及的范圍比較廣,如機(jī)場信息集成系統(tǒng)、離港系統(tǒng)、內(nèi)通系統(tǒng)、弱電配套系統(tǒng)等都屬于航站樓弱電系統(tǒng)的內(nèi)容。除此之外,其還涉及了安檢信息管理系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)和機(jī)房工程等方面。由此可見,機(jī)場新航站樓工程的弱電系統(tǒng)是機(jī)場新航站樓工程中的關(guān)鍵,在其設(shè)計(jì)過程中,必須根據(jù)每個系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行針對性的設(shè)計(jì),提高施工質(zhì)量,以保障弱電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
1 機(jī)場新航站樓工程弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容
在設(shè)計(jì)機(jī)場新航站樓弱電系統(tǒng)時,必須考慮其所涉及的各個方面,通過對信息集成管理系統(tǒng)、機(jī)場運(yùn)營管理系統(tǒng)和航班信息顯示系統(tǒng)的建立和完善,來保障弱電系統(tǒng)信息源的有效性。
1.1 機(jī)場新航站樓工程弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的信息集成管理系統(tǒng)
信息集成管理系統(tǒng)是機(jī)場新航站樓弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要部分,其是溝通機(jī)場各信息系統(tǒng)的橋梁,是數(shù)據(jù)交換的渠道,能在每個子系統(tǒng)之間建立內(nèi)在聯(lián)系,將各子系統(tǒng)作為一個整體來看。此系統(tǒng)是應(yīng)用于機(jī)場內(nèi)部的,對機(jī)場內(nèi)部信息的傳遞和交換進(jìn)行管理。信息集成管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),應(yīng)引入中間件概念,充分利用中間件技術(shù),將不同平臺的系統(tǒng)有效地連接起來。信息集成管理系統(tǒng)能跟蹤報道系統(tǒng)接口的具體情況,讓操作員通過監(jiān)控畫面來開展監(jiān)督工作,檢查系統(tǒng)接口的數(shù)據(jù)傳遞是否正常,以及時發(fā)現(xiàn)問題,做出警報。
1.2 機(jī)場新航站樓工程弱電系統(tǒng)中的機(jī)場運(yùn)營管理系統(tǒng)
機(jī)場運(yùn)營管理系統(tǒng)通過現(xiàn)代化的管理模式來調(diào)度航班中的各個環(huán)節(jié),以保障航班各環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行,通過科學(xué)的航班流程來規(guī)范機(jī)場生產(chǎn)工作,促進(jìn)機(jī)場運(yùn)行效率的提高,保障機(jī)場服務(wù)質(zhì)量。機(jī)場運(yùn)行中的信息主要來自于航班信息和旅客信息,為保障機(jī)場航班運(yùn)行,必須建立完善的機(jī)場運(yùn)營管理系統(tǒng),基于合約管理,優(yōu)化資源配置,強(qiáng)化運(yùn)行過程的管理,以制定科學(xué)的機(jī)場生產(chǎn)業(yè)務(wù)管理方案。
1.3 機(jī)場新航站樓工程弱電系統(tǒng)中的航班信息顯示系統(tǒng)
航班信息顯示系統(tǒng)的建立,旨在讓顧客及其親友更好地獲得最新的航班動態(tài)信息,使機(jī)場工作人員能在第一時間接受航班更新消息,以提高機(jī)場工作人員的效率。這種信息是集成系統(tǒng)中的虛擬區(qū)域網(wǎng),貫穿于整個機(jī)場運(yùn)營之中,能有效地引導(dǎo)顧客正確的辦理手續(xù),維持機(jī)場的正常運(yùn)行。
2 機(jī)場新航站樓工程弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)措施
2.1 機(jī)場航站樓弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要從實(shí)際出發(fā)
在設(shè)計(jì)機(jī)場航站樓弱電系統(tǒng)時,要考慮到機(jī)場的規(guī)模和機(jī)場生產(chǎn)運(yùn)營模式,結(jié)合機(jī)場自身的特點(diǎn),一切從實(shí)際出發(fā)。只有先掌握機(jī)場的實(shí)際狀況,了解機(jī)場對弱電系統(tǒng)的需求,才能制定出能保障機(jī)場順利運(yùn)營的弱電系統(tǒng)。機(jī)場航站樓弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),必須進(jìn)行深入研究,以建設(shè)科學(xué)的弱電系統(tǒng)。要全面了解現(xiàn)階段弱電系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r,采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),準(zhǔn)確的定位弱電系統(tǒng)的功能,靈活變通,以使得機(jī)場航站樓弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能與時俱進(jìn),符合現(xiàn)代化機(jī)場建設(shè)的要求;要搜集其他機(jī)場航站樓工程弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的資料,吸取經(jīng)驗(yàn),改進(jìn)理念,引用新技術(shù),根據(jù)自身機(jī)場的特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,以保障弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
2.2 加強(qiáng)機(jī)場網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
機(jī)場航站樓弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),離不開機(jī)場網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。機(jī)場網(wǎng)絡(luò)主要是以光纖為傳播媒介來傳輸語音和數(shù)據(jù)?;跓o線網(wǎng)的發(fā)展,應(yīng)加強(qiáng)機(jī)場網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),使其覆蓋于整個機(jī)場之中,在機(jī)場各航站樓間鋪設(shè)充足的光纖,進(jìn)而促進(jìn)光纖的流場性,以應(yīng)對緊急狀況。機(jī)場網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)要重視機(jī)場的業(yè)務(wù)變化和數(shù)據(jù)的承載問題,要利用最新的設(shè)備,先進(jìn)的技術(shù),來建立全面的機(jī)場網(wǎng)絡(luò),使其具有整體性。
2.3 建立健全的機(jī)場信息集成系統(tǒng)
在信息時代的推動下,我國已突破傳統(tǒng)的運(yùn)行模式,將信息技術(shù)引入機(jī)場運(yùn)行中,構(gòu)建機(jī)場信息集成系統(tǒng),以促進(jìn)新型機(jī)場運(yùn)行模式的形成。由原始的人工呼叫轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)下的網(wǎng)絡(luò)傳遞。這種新型的機(jī)場運(yùn)行模式利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳遞信息,以促進(jìn)機(jī)場業(yè)務(wù)工作的高效開展。隨著時代的發(fā)展,機(jī)場逐漸擴(kuò)展其業(yè)務(wù),使得其業(yè)務(wù)量不斷地增長,在這種形勢下,機(jī)場的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放型,逐步實(shí)現(xiàn)信息共享。機(jī)場信息集成系統(tǒng)主要包括機(jī)場運(yùn)行管理系統(tǒng)和離港系統(tǒng),有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)場航空信息的社會性。建立健全的機(jī)場信息集成系統(tǒng),能節(jié)約人力資源,使操作不再復(fù)雜化,減少故障的發(fā)生。
2.4 有效整合機(jī)場信息,統(tǒng)一信息
機(jī)場的信息數(shù)據(jù)主要由航空管制中心的轉(zhuǎn)報系統(tǒng)、航空公司系統(tǒng)和離港系統(tǒng)提供。旅客和行李的信息主要是來自于離港系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),其傳遞的計(jì)劃航班信息是機(jī)場信息中最基本的信息,而機(jī)場信息來源的中層砥柱則是航空公司系統(tǒng)和航空管制中心的轉(zhuǎn)報系統(tǒng),最為高級的機(jī)場信息來源則是人工輸入。因而,在構(gòu)建機(jī)場信息集成系統(tǒng)的時候,必須對機(jī)場信息的來源進(jìn)行有效地整合。除此之外,機(jī)場的信息也是機(jī)場管理中的重要環(huán)節(jié),其分為機(jī)場內(nèi)部和機(jī)場外部兩方面。機(jī)場外部信息的對象是社會大眾,而內(nèi)部信息的對象則是機(jī)場內(nèi)部的各單位。內(nèi)部信息主要包括航班的進(jìn)出港時間,服務(wù)內(nèi)容等,有效地內(nèi)部信息能提高機(jī)場服務(wù)質(zhì)量,增加民眾的滿意度,提升機(jī)場形象;外部信息主要包括飛機(jī)型號,航班時間、所屬航空公司,登記時間等。其主要目的在于讓大眾充分了解航班信息,方便乘客的出行。
3 結(jié)論
在機(jī)場新航站樓工程弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中,要全面考慮影響其質(zhì)量的各因素,重視每個環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì),具體問題具體分析,根據(jù)不同系統(tǒng)的特點(diǎn)來采取不同的設(shè)計(jì)方針,以保障機(jī)場航站樓弱電系統(tǒng)的質(zhì)量,提高弱電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性,促進(jìn)機(jī)場生產(chǎn)的有效運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】番茄醬廠;負(fù)荷計(jì)算;供配電系統(tǒng)
引言
由于地理和氣候的原因,新疆能夠種植出品質(zhì)優(yōu)良并且產(chǎn)量高的番茄,也是我國最大的番茄產(chǎn)區(qū)。因此近幾年全疆各地新建了很多家番茄醬廠。本人參與了部分番茄醬廠的電氣設(shè)計(jì),在此與各位同仁共同探討下有關(guān)新疆綠原番茄制品有限公司日處3800噸番茄生產(chǎn)線項(xiàng)目電氣供配電設(shè)計(jì)的做法和心得。
1. 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則
按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-2011《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定,進(jìn)行番茄醬廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則:
(1)遵守規(guī)程、執(zhí)行政策
必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策,包括節(jié)約能源,節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。。
(2)安全可靠、先進(jìn)合理
應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全,供電可靠,電能質(zhì)量合格,技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理,采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。
(3)近期為主、考慮發(fā)展
應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃,正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系,做到遠(yuǎn)近結(jié)合,適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。
(4)全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧
按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等,合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。
2. 用電負(fù)荷分析
2.1 對供配電系統(tǒng)的要求
根據(jù)相關(guān)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》,番茄醬廠生產(chǎn)線的用電設(shè)備均為三級用電負(fù)荷,單電源即可,無需備用電源。由于番茄醬原材料成長的季節(jié)性原因,工廠生產(chǎn)周期十分短,大約一年里僅僅六十天左右,因此,在這短短的兩個月里,工廠的機(jī)械設(shè)備必須正常運(yùn)行,盡量做到零停電。如果工廠的供電突然中斷,有可能對設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞,對工廠生產(chǎn)造成嚴(yán)重的后果,同時,原材料番茄在炎熱的夏天不及時加工會腐爛,經(jīng)濟(jì)上也會受到重大損失。
2.2用電負(fù)荷的使用情況
本項(xiàng)目有三條番茄醬生產(chǎn)線,其中兩條日處理1500噸生產(chǎn)線和一條日處理800噸生產(chǎn)線。三條生產(chǎn)線每年根據(jù)當(dāng)年原材料供應(yīng)情況,先后開機(jī)運(yùn)行。原材料供應(yīng)充足時,同時開啟三條生產(chǎn)線。等非生產(chǎn)期,僅需給廠區(qū)、車間、辦公室等處的照明、化驗(yàn)室檢測以及生產(chǎn)車間檢修提供電源即可。因此,三條生產(chǎn)線均有獨(dú)立的變壓器供電。同時,考慮到近十個月非生產(chǎn)期的用電負(fù)荷,獨(dú)立設(shè)置了一臺非生產(chǎn)期小容量變壓器。
2.3 用電負(fù)荷的特點(diǎn)
番茄醬生產(chǎn)線主要包括水處理工段、原料處理及調(diào)配標(biāo)準(zhǔn)化工段和灌裝殺菌包裝工段,同時為了節(jié)約用水,還有三級水循環(huán)系統(tǒng)及最后的污水處理系統(tǒng)。每條生產(chǎn)線中,水處理工段和灌裝殺菌包裝工段用電負(fù)荷較少并且使用頻率一般。原料處理工段中蒸發(fā)器設(shè)備用電量大,并且是連續(xù)性工作。在變壓器負(fù)荷計(jì)算時,可根據(jù)用電負(fù)荷的特點(diǎn)取合適的需要系數(shù)Kx。
3. 負(fù)荷計(jì)算、功率補(bǔ)償及變壓器的選擇
3.1 負(fù)荷計(jì)算的方法
負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等。本次設(shè)計(jì)采用的是需要系數(shù)法,用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù),直接求出計(jì)算負(fù)荷。
主要公式如下:
有功功率: Pjs = Kx?Pe
式中 Pjs --- 計(jì)算有功功率(kW);
Kx --- 需要系數(shù);
Pe --- 設(shè)備容量(kW)。
視在容量: Sjs = Pjs/cosφ
式中 Sjs --- 計(jì)算視在容量(kVA);
Cosφ--- 功率因數(shù)
無功功率: Qjs =
式中 Qjs --- 計(jì)算無功功率(kVar)
計(jì)算電流: Ijs = Pjs/ Ue?cosφ
式中 Ue --- 三相用電設(shè)備的額定電壓,Ue=0.38Kv。
3.2 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果
進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時,根據(jù)番茄醬廠家提供的數(shù)據(jù)將用電設(shè)備按其性質(zhì)和工段分為不同的用電設(shè)備組,然后計(jì)算功率。詳細(xì)計(jì)算結(jié)果如下表:
根據(jù)上表可知,∑Pjs=1942.59kW;∑Qjs=1456.94kvar,取K∑p=0.9,K∑q=0.95
則Pjs=K∑p?∑Pjs=0.9x1942.59=1748.33kW;
Qjs=K∑q?∑Qjs=0.95x1456.94=1384.1kvar;
Sjs= = =2229.89kVA;
cosφ=Pjs/Sjs=1748.33/2229.89=0.78
3.3 功率補(bǔ)償
由于本設(shè)計(jì)中上級要求cosφ≥0.9,而上面計(jì)算可知cosφ=0.78
Qc=1384.1x(tanarc cos0.78-tanarc cos0.92)=1384.1x(0.80228-0.42599)
=520.82kvar
工廠設(shè)備采用自動調(diào)節(jié)補(bǔ)償方式,補(bǔ)償電容器的安裝容量留有適當(dāng)容量,故Qc取600kvar,無功補(bǔ)償后,變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為:
Sjs= = =1916.11kVA
無功率補(bǔ)償后,工廠的功率因數(shù)為:
cosφ=Pjs/Sjs=1748.33/1916.11=0.912>0.9,
關(guān)鍵詞:田灣核電站;全廠斷電;應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng);設(shè)計(jì)
1 概述
2011年3月11日,日本大地震使得福島第一核電廠1-4號機(jī)組發(fā)生全廠斷電事故,正常電源及應(yīng)急柴油機(jī)電源均無法工作,堆芯冷卻水源喪失,導(dǎo)致堆芯部分,出現(xiàn)不同程度的堆芯熔化。
依據(jù)國家核安全局編制的《福島核事故后核電廠改進(jìn)行動通用技術(shù)要求(試行)》(以下簡稱《通用技術(shù)要求》),對應(yīng)急補(bǔ)水及相關(guān)設(shè)備設(shè)置提出了技術(shù)要求,主要包括采用一回路或二回路應(yīng)急補(bǔ)水、乏燃料水池應(yīng)急補(bǔ)水等措施帶出余熱的技術(shù)要求。
針對這一情況,需結(jié)合田灣核電站現(xiàn)場實(shí)際情況,對田灣核電站應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)開展詳細(xì)設(shè)計(jì),確定補(bǔ)水流程、系統(tǒng)參數(shù),補(bǔ)水措施及水源分析。
2 應(yīng)急補(bǔ)水工況分析
2.1 堆芯冷卻
在發(fā)生全廠斷電(此處特指失去所有交流電源,下同)情況時,首先通過移動式補(bǔ)水泵實(shí)現(xiàn)向蒸汽發(fā)生器二次側(cè)進(jìn)行應(yīng)急補(bǔ)水,利用一回路自然循環(huán)持續(xù)通過蒸汽發(fā)生器導(dǎo)出堆芯余熱。在喪失最終熱阱和二次側(cè)排熱不可用的工況下,利用一次側(cè)應(yīng)急補(bǔ)水進(jìn)行“充-排”操作,保證堆芯余熱導(dǎo)出。
因此依據(jù)一回路的完整性可采取二回路或一回路應(yīng)急補(bǔ)水措施。
2.1.1 一回路完整性未破壞
當(dāng)一回路完整性未被破壞時,堆芯應(yīng)急停堆處于次臨界狀態(tài),一回路能夠建立自然循環(huán),因此可采用通過蒸汽發(fā)生器排出堆芯余熱。此時發(fā)生全廠斷電情況,用于蒸汽發(fā)生器正常補(bǔ)水系統(tǒng)及基于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)(LAR)均不可用,將不能通過這些正常的注水途徑進(jìn)行二回路補(bǔ)水,需要采用額外應(yīng)急補(bǔ)水措施。
2.1.2 一回路完整性破壞
當(dāng)一回路完整性被破壞時,采用蒸汽發(fā)生器排出堆芯余熱的冷卻措施不可用,此時利用一次側(cè)應(yīng)急補(bǔ)水進(jìn)行“充-排”操作,導(dǎo)出堆芯余熱以防止堆芯燒毀。此時發(fā)生全廠斷電情況,導(dǎo)致用于一回路正常補(bǔ)水系統(tǒng)及基于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的堆芯應(yīng)急冷卻系統(tǒng)均不可用,將不能通過這些正常的注水途徑進(jìn)行一回路補(bǔ)水,需要采用額外應(yīng)急補(bǔ)水冷卻措施。
2.2 乏燃料水池冷卻
在全廠斷電情況下,用于乏燃料水池正常補(bǔ)水、冷卻系統(tǒng)不可用,在需要向乏燃料水池補(bǔ)水來滿足乏池冷卻時,將不能通過這些正常的注水途徑進(jìn)行補(bǔ)水,需要采用額外應(yīng)急補(bǔ)水措施。
綜上,在發(fā)生全廠斷電情況下,應(yīng)設(shè)置二回路或一回路及乏燃料水池應(yīng)急補(bǔ)水措施以滿足堆芯及乏燃料水池的冷卻需要。
3 應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 應(yīng)急補(bǔ)水流程分析
全廠斷電情況下應(yīng)急補(bǔ)水措施采用在田灣核電站現(xiàn)有應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)管路新增設(shè)置額外補(bǔ)水及取水接口,通過軟管引至廠房外,利用移動式補(bǔ)水泵(或消防車)連接軟管建立應(yīng)急a水回路以滿足在全廠斷電情況下堆芯冷卻、乏燃料水池冷卻。
新增應(yīng)急補(bǔ)水回路的補(bǔ)水及取水接口上各設(shè)置兩臺手動截止閥,正常工況時,手動截止閥處于關(guān)閉狀態(tài),不影響機(jī)組的正常運(yùn)行;在發(fā)生全廠斷電情況時,依據(jù)補(bǔ)水工況開啟相應(yīng)補(bǔ)水回路上的手動截止閥,通過軟管連接移動式補(bǔ)水泵(或消防車)進(jìn)行補(bǔ)水。
在新增補(bǔ)水接口上同時設(shè)置有止回閥,其目的為當(dāng)未啟動補(bǔ)水泵(或消防車)前防止打開手動截止閥后由于用戶壓力導(dǎo)致倒灌。
應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)流程如圖1所示。
(1)二回路應(yīng)急補(bǔ)水流程;(2) 一回路應(yīng)急補(bǔ)水流程;(3)乏燃料水池應(yīng)急補(bǔ)水流程。
3.1.1 二回路應(yīng)急補(bǔ)水流程
依據(jù)現(xiàn)場勘查,結(jié)合田灣現(xiàn)有二回路補(bǔ)水途徑,在應(yīng)急給水系統(tǒng)(LAR)補(bǔ)水管線上設(shè)置補(bǔ)水接口,采用軟管引至廠房外;同時由LCU水箱出口設(shè)置取水接口,采用軟管引至廠房外;由移動式補(bǔ)水泵連接補(bǔ)水路徑及取水路徑,從而建立由LCU水箱至二回路的補(bǔ)水回路,實(shí)現(xiàn)對蒸汽發(fā)生器進(jìn)行補(bǔ)水。
在進(jìn)行二回路應(yīng)急補(bǔ)水實(shí)現(xiàn)對堆芯冷卻時,由于采用移動式補(bǔ)水泵對蒸汽發(fā)生器應(yīng)急補(bǔ)水,首先需要對二回路進(jìn)行泄壓操作,采用手動打開大氣釋放閥的措施進(jìn)行二回路泄壓,泄壓流程如下所示:(1)首先關(guān)閉大氣釋放閥;(2)打開大氣釋放閥前截止閥;(3)緩慢打開大氣釋放閥,調(diào)節(jié)開度,以保證泄壓速率在允許范圍內(nèi)(事故工況時管線冷卻速率不超過60℃/h)。
3.1.2 一回路應(yīng)急補(bǔ)水流程
依據(jù)現(xiàn)場勘查,結(jié)合田灣現(xiàn)有一回路補(bǔ)水途徑,在高壓安注系統(tǒng)(JND)補(bǔ)水管線上設(shè)置補(bǔ)水接口,采用軟管引至廠房外;同時由JNK水箱出口設(shè)置取水接口,采用軟管引至廠房外;由移動式補(bǔ)水泵連接補(bǔ)水路徑及取水路徑,從而建立由JNK水箱至一回路的補(bǔ)水回路,實(shí)現(xiàn)對一回路進(jìn)行補(bǔ)水。
3.1.3 乏燃料水池應(yīng)急補(bǔ)水流程
依據(jù)現(xiàn)場勘查,結(jié)合田灣現(xiàn)有乏燃料冷卻回路,在乏燃料水池冷卻系統(tǒng)(FAK)管線上設(shè)置補(bǔ)水接口,采用軟管引至廠房外;同時由LCU水箱出口設(shè)置取水接口,采用軟管引至廠房外;由消防車連接補(bǔ)水路徑及取水路徑,從而建立由LCU水箱至乏燃料水池的補(bǔ)水回路,實(shí)現(xiàn)對乏燃料水池進(jìn)行補(bǔ)水。
3.2 補(bǔ)水系統(tǒng)流量
根據(jù)《田灣核電站1、2號機(jī)組嚴(yán)重事故管理導(dǎo)則》[2]中排出長期衰變熱所需的注水流量估算,一回路應(yīng)急補(bǔ)水所需流量選取為125m3/h,二回路應(yīng)急補(bǔ)水所需流量選取為105m3/h。
LCU01/02/03/04BB001水箱采用兩用兩備的方式充當(dāng)水源;首先利用LCU01/02BB001水箱作為水源進(jìn)行應(yīng)急補(bǔ)水;當(dāng)LCU01/02BB001水箱用完后可轉(zhuǎn)為從LCU03/04BB001水箱取水,在從LCU03/04BB001水箱取水期間可通過打開LCU01/02BB001水箱頂蓋采用消防車對其進(jìn)行補(bǔ)水;當(dāng)LCU03/04BB001水箱用完后再轉(zhuǎn)為從LCU01/02BB001水箱取水,此時通過LCU03/04BB001水箱頂蓋采用消防車對其進(jìn)行補(bǔ)水;以此循環(huán)保證滿足至少72小時堆芯及乏燃料水池冷卻的水源。
為水箱補(bǔ)水時,首先考慮廠區(qū)內(nèi)可用水源,廠區(qū)內(nèi)可用水源為SGC消防水箱,共2400m3。消防水箱配套有標(biāo)準(zhǔn)的消防車取水接口,可以通過消防車從消防水箱取水,然后輸送到LCU水箱,以保證LCU水箱水裝量。
當(dāng)SGC消防水箱用完后,考慮廠區(qū)外可用淡水水源,通過采用調(diào)集消防車向廠區(qū)附近水庫取水的方式向廠區(qū)運(yùn)水打入LCU水箱。
4 結(jié)束語
依據(jù)《通用技術(shù)要求》,分析并給出田灣核電站在全廠斷電事故工況下的應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)設(shè)計(jì):
(1)確定了堆芯及乏燃料水池應(yīng)急冷卻的補(bǔ)水流程,即采用在田灣核電站現(xiàn)有應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)管路新增設(shè)置額外補(bǔ)水及取水接口,通過軟管引至廠房外,利用移動式補(bǔ)水泵(或消防車)連接軟管建立應(yīng)急補(bǔ)水回路以滿足在全廠斷電情況下堆芯冷卻、乏燃料水池冷卻。
(2)針對一、二回路及乏燃料水池應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)的補(bǔ)水參數(shù)進(jìn)行了分析,確定了應(yīng)急補(bǔ)水管路及補(bǔ)水泵的設(shè)計(jì)參數(shù)要求。
(3)應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)考慮安全冗余,設(shè)置為2×100%安全系列,以保證其可用性。
(4)對應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)的補(bǔ)水實(shí)施措施及水源進(jìn)行了分析,保證了水源的可用性。
參考文獻(xiàn)
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[4]中國核動力研究設(shè)計(jì)院.T105~T110期間乏燃料水池降低水位熱
工安全分析,A版[S].2011.
【關(guān)鍵詞】電廠;熱工控制;DCS系統(tǒng);設(shè)計(jì);運(yùn)用;研究
所謂DCS系統(tǒng),即集散控制系統(tǒng),較之于傳統(tǒng)模式下控制系統(tǒng)而言,它是一種新型的控制系統(tǒng),基于對傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢與不足的研究,形成的4C技術(shù)。DCS系統(tǒng)主要有計(jì)算機(jī)、顯示以及通信和控制四個模塊組成,是基于現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的一種安全、高效控制系統(tǒng)。較之于傳統(tǒng)的集中控制系統(tǒng),DCS系統(tǒng)可謂有過之而無不及。
1、電廠熱工控制DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)
對于電廠熱工控制DCS系統(tǒng)而言,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,其對整個DCS系統(tǒng)的安全可靠性、實(shí)效性以及擴(kuò)充性等,具有至關(guān)重要的作用。同時,還要全面考慮電廠熱工控制DCS系統(tǒng)的功能性設(shè)計(jì),即DAS(數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))、MCS(模擬量控制系統(tǒng))、SCS(順序控制系統(tǒng))以及DEH(數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng))和FSSS (鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)),具體分析如下:
1.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
對于電廠熱工控制DCS系統(tǒng)而言,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常又稱作計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),其作用在對機(jī)組實(shí)際生產(chǎn)過程中的相關(guān)參數(shù)信息在線檢測,經(jīng)處理運(yùn)算后,以CRT畫面的形式,將其傳送給操作人員。
對于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言,其可以根據(jù)實(shí)際情況,進(jìn)行自動報警、打印制表以及計(jì)算性能指標(biāo)等,同時也可以有效提高具體操作的準(zhǔn)確性。
1.2模擬量控制系統(tǒng)
對于電廠熱工控制DCS系統(tǒng)而言,其模擬量控制系統(tǒng)的作用在于將汽輪發(fā)電機(jī)組鍋爐、汽機(jī)作為整體,予以控制,具體可分成機(jī)側(cè)、爐側(cè)模擬量兩個控制系統(tǒng)。對于爐側(cè)MCS系統(tǒng)而言,其中主要包括機(jī)爐協(xié)調(diào)控制和汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng),同時包括送風(fēng)和引風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、儲水箱水位控制系統(tǒng)以及蒸汽溫控系統(tǒng)等;對于機(jī)側(cè)MCS系統(tǒng)而言,除鍋爐給水全程控制、除氧器水位調(diào)節(jié)作為串級凋節(jié),其他調(diào)節(jié)皆為單回路調(diào)節(jié)系統(tǒng),比如除氧器壓力、凝汽器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)和溺式水箱水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對于模擬量控制系統(tǒng)而言,其價值在于對生產(chǎn)中用到的水、風(fēng)以及燃料等變量,進(jìn)行閉環(huán)自動調(diào)節(jié),同時還要控制整個單元機(jī)組負(fù)荷。
1.3順序控制系統(tǒng)
電廠熱工控制DCS系統(tǒng)中的順序控制系統(tǒng),通常被稱作程序控制系統(tǒng),即把機(jī)組部分操作程序根據(jù)熱力系統(tǒng)分為若干個不同的子系統(tǒng),嚴(yán)格按照規(guī)定順序,對各裝置的實(shí)際運(yùn)行狀況、邏輯關(guān)系等進(jìn)行判斷,并以此為基礎(chǔ)發(fā)出具體的操作指令,啟動機(jī)組各設(shè)備。順序控制系統(tǒng)的主要任務(wù)在于廠房主機(jī)、輔機(jī)監(jiān)控,對參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視,對聯(lián)鎖進(jìn)行保護(hù)。因該系統(tǒng)指令優(yōu)先級分層設(shè)計(jì),所以爐側(cè)順序控制內(nèi)容應(yīng)當(dāng)包括引風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)以及爐膛吹灰系統(tǒng);對于機(jī)側(cè)順序控制系統(tǒng)而言,其主要有汽機(jī)油、定冷水以及膠球清洗等系統(tǒng)。實(shí)踐中可以看到,雖然SCS系統(tǒng)內(nèi)容相對比較龐雜,但其控制邏輯卻比較簡單,而且聯(lián)鎖保護(hù)邏輯設(shè)計(jì)是其核心,因此必須結(jié)合現(xiàn)場情況進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
1.4數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)
電廠熱工控制DCS系統(tǒng)中的數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng),是整個電廠熱控汽輪發(fā)電機(jī)組的組成部分,主要是為了對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速和功率進(jìn)行調(diào)節(jié),對汽輪機(jī)前壓力進(jìn)行控制,并且還可以有效實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟?;蛘吖收蠒r的保護(hù)與控制。
1.5鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)
電廠熱工控制DCS系統(tǒng)中的鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng),即燃燒器管理系統(tǒng),簡稱BMS,其可在鍋爐正常運(yùn)作、啟停模式下,密切、持續(xù)的對大量燃燒系統(tǒng)參數(shù)值、及設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視,通過邏輯運(yùn)算和判斷,結(jié)合順序控制以及連鎖設(shè)備設(shè)計(jì),從而確保燃燒系統(tǒng)設(shè)備能夠嚴(yán)格按照預(yù)定的邏輯順序操作、處理事故,最終確保電廠鍋爐安全運(yùn)行與熱控質(zhì)量。
2、DCS系統(tǒng)在電廠熱工控制中的運(yùn)用
對于DCS系統(tǒng)而言,其采用的主要控制模式為局部控制獨(dú)立工作站,各站點(diǎn)間的數(shù)據(jù)信息傳遞,主要依賴局部網(wǎng)絡(luò)通信;DCS在電廠熱控中的運(yùn)用,大幅度提高了電廠發(fā)電機(jī)組熱控?cái)?shù)據(jù)信息采集、處理、過程與邏輯控制以及設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視、報警和聯(lián)鎖和保護(hù)效率,成為國內(nèi)電廠熱控系統(tǒng)的重要方式。
2.1 DCS系統(tǒng)兼容性強(qiáng)
對于電廠熱工控制系統(tǒng)而言,其火電機(jī)組控制對象非常的龐大和繁雜,這些因素都對電廠熱工控制自動化系統(tǒng)有較高的要求,而DCS控制系統(tǒng)正好彌補(bǔ)了這一空缺。DCS系統(tǒng)本身具有較強(qiáng)的兼容性,可實(shí)現(xiàn)對多種對象的自動化控制,同時也可提高自動化運(yùn)行效率,大大提高了電廠熱控機(jī)組的自動化控制水平。
2.2 DCS系統(tǒng)的應(yīng)用,可確保電廠機(jī)組的安全運(yùn)行
對于DCS控制系統(tǒng)而言,其在保障電廠機(jī)組安全運(yùn)行方面的應(yīng)用效果非常的顯著,它可通過顯示技術(shù)自身的優(yōu)勢,利用大屏幕將相關(guān)的數(shù)據(jù)信息顯示出來,并且將人機(jī)操作過程變得更加的簡單化、智能化和自動化。DCS系統(tǒng)的應(yīng)用,有效的減輕了傳統(tǒng)模式下的操控人員工作壓力,同時也降低了運(yùn)行成本,不僅保障了電廠機(jī)組的安全運(yùn)行,而且還有效的減少了各種安全事故的發(fā)生。
2.3 DCS系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)
實(shí)踐中可以看到,DCS系統(tǒng)在大型電廠機(jī)組熱控領(lǐng)域的應(yīng)用效果非常的顯著,同時輔助系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)連接在一起,還可實(shí)現(xiàn)集中控制,比如除灰、除渣以及運(yùn)煤和化學(xué)水集中處理等操作。在該種情況下,直接將主機(jī)DCS系統(tǒng)與輔助系統(tǒng)有效的連接在一起,采取較為集中的技術(shù)方案;同時,還可以在其相對集中以后,使之與MIS以及主機(jī)DCS有機(jī)的聯(lián)系起來,從而實(shí)現(xiàn)減員增效之目的,并且有效提高技術(shù)管理水平。
2.4 DCS遠(yuǎn)程控制
對于DCS系統(tǒng)而言,其遠(yuǎn)程控制設(shè)備的作用在系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)過程中日漸凸顯,其輸入、輸出設(shè)備可自動運(yùn)行。首先是智能前端。所謂智能前端,即現(xiàn)場總線部分,其可實(shí)現(xiàn)A/D之間的互相轉(zhuǎn)換、電熱組轉(zhuǎn)變以及PID控制;其次是現(xiàn)場通訊總線。具體的表現(xiàn)方式為數(shù)字串行,其可支持多元化的運(yùn)行模式。最后是通訊適配器。該設(shè)備主要是對整個信息區(qū)域進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制,并且將各主控系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)信息有效的交換。就當(dāng)前國內(nèi)電廠熱控系統(tǒng)中應(yīng)用的DCS遠(yuǎn)程控制輸入和輸出現(xiàn)狀來看,其投入應(yīng)用對DCS系統(tǒng)操作控制安全系數(shù)的提高,非常重要。如下圖所示,給煤主控指令單輸入、多輸出之間的切換。
當(dāng)系統(tǒng)自動運(yùn)行時,M/A操作器具有跟蹤功能,確保輸出一直跟蹤自動調(diào)節(jié)器輸出;當(dāng)從自動切換至手動時,調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于切換前狀態(tài)。手動狀態(tài)下,自動調(diào)節(jié)器輸出始終跟蹤M/A操作器輸出,切換瞬間,調(diào)節(jié)器可從手動輸出值調(diào)節(jié)輸出。實(shí)現(xiàn)跟蹤功能的實(shí)質(zhì)是一個控制系統(tǒng)的算法模塊,只要系統(tǒng)有需要,就要正確傳遞跟蹤信息。
結(jié)語:近年來,隨著國內(nèi)電廠熱工控制系統(tǒng)建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展,DCS控制系統(tǒng)以其自身的優(yōu)勢,不僅在電廠熱控中得到了有效的應(yīng)用,而且在各行各業(yè)中也得到了廣泛的運(yùn)用,不僅可以實(shí)現(xiàn)熱控目的,而且還可以有效降低生產(chǎn)成本,應(yīng)用前景非常的廣泛。本文主要就電廠熱工控制系統(tǒng)中的DCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了具體分析,尤其是其功能環(huán)節(jié)所包含的子系統(tǒng),這是DCS控制系統(tǒng)得以應(yīng)用的關(guān)鍵,隨著在實(shí)踐中的不斷創(chuàng)新與改進(jìn),DCS控制系統(tǒng)將會更好的為電廠熱工控制服務(wù)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:10Kv;供配電設(shè)計(jì);影響因素;問題;對策
隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技的迅速發(fā)展,電力供配電系統(tǒng)得到了不斷發(fā)展與完善。其中10KV供配電設(shè)計(jì)是建筑工程配電設(shè)計(jì)中重要的組成部分,對其設(shè)計(jì)的規(guī)范性和技術(shù)性的要求提出了更高的要求,同時在設(shè)計(jì)中經(jīng)常受到眾多方面的影響和制約。因此,要做好10KV供配電設(shè)計(jì)工作,不僅僅要按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,而且要滿足當(dāng)?shù)毓╇姴块T的需求。然而在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中仍存在著一些問題和不足,需要我們不斷去改進(jìn),以確保10KV供配電工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和使用安全。
1 10kV配電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響因素
(1)由于工頻電壓、內(nèi)部過電壓和大氣過電壓都需要經(jīng)過10kV供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備,因此給電氣設(shè)備絕緣和耐壓性能帶來了一定的挑戰(zhàn)。在配網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中,有些配電設(shè)備存在著建設(shè)時間較早,影響因素眾多,電網(wǎng)爬距不夠等問題,這些問題將嚴(yán)重阻礙著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。配電網(wǎng)中的電流具有一定的限定量,接地過電壓是一種很高的過電壓,如果接地電弧經(jīng)過電網(wǎng)超過了限定值,將會嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
(2)假設(shè)10kV供配電網(wǎng)絡(luò)的絕緣設(shè)備一直處于高電壓的工作狀態(tài),那么在其表面將會形成污垢,這些污垢遇到潮濕天氣容易發(fā)生閃絡(luò)。與此同時,這些污垢將會大大降低絕緣設(shè)備絕緣性,增加了線路的安全隱患。
2 10kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常見問題分析
在10KV供配電設(shè)計(jì)過程中仍存在著一些問題,影響了實(shí)際設(shè)計(jì)效果的發(fā)揮。具體問題主要包括以下幾個方面:
2.1 10KV供電電源不明確
在不明確10KV供電電源時進(jìn)行供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),將會影響到電房的數(shù)量和平面的布置,例如大型民用住宅用電,需要確定好10KV供電電源之后在進(jìn)行相關(guān)的供配電設(shè)計(jì)工作,這樣才能夠保證電房的準(zhǔn)確布置。但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中,因?yàn)闆]有明確的電源點(diǎn),電氣設(shè)計(jì)者和相關(guān)的建設(shè)單位就不能夠知道供電部門在擬建的住宅樓內(nèi)是夠設(shè)置可開關(guān)房,如果設(shè)置了,是綜合房還是公變房,這些事情不能夠明確,將會對今后的施工環(huán)節(jié)造成影響。
2.2 設(shè)備布置存在問題
在設(shè)備的布置環(huán)節(jié)也存在著一定的問題。例如高低壓配電系統(tǒng)圖和平面圖的設(shè)計(jì)存在著不一致的現(xiàn)象,例如系統(tǒng)圖和平面圖中的柜、屏的排列順序正好相反;平面圖上的雙排面對面設(shè)置的配電屏之間存在著母線橋,可是在系統(tǒng)圖中卻沒有標(biāo)明,這些都是設(shè)備設(shè)計(jì)過程中存在的問題。
2.3 電纜的選型不合理
在供配電設(shè)計(jì)的過程中,電纜的選型也十分關(guān)鍵,一般情況下,電纜具有VV型聚氯乙烯電纜和YJV型交聯(lián)聚乙烯電纜兩種類型,后者電纜的價格相對較貴,但是其外徑小、載流量大,且重量較輕,便于施工,加之其使用壽命較長,在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)用較為廣泛。但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)選擇過程中不能夠單純的依靠這一因素就進(jìn)行選擇,設(shè)計(jì)者需要綜合的考慮各種因素,考慮到電纜的其他特殊要求,之后再確定選用何種類型的電纜,這往往是設(shè)計(jì)者忽略的問題。
2.4 電費(fèi)計(jì)量表計(jì)設(shè)置不合理
電費(fèi)計(jì)量表設(shè)置不合理的現(xiàn)象主要表現(xiàn)在多設(shè)、漏設(shè)或者是設(shè)置的位置不對等。通常情況下電表的設(shè)置有兩種情況,即對供電部門的計(jì)費(fèi)表和作為物業(yè)管理用的內(nèi)部計(jì)費(fèi)表表計(jì)設(shè)置不合理的地方一般發(fā)生在對供電部門的計(jì)費(fèi)表,這主要表現(xiàn)在住宅類的用電和有符合用電性質(zhì)的大型綜合樓。例如在大型的民用住宅建筑中,對于供電部門來說,通常只有一戶一表住戶用電、生活水泵用電、電梯用電以及公共照明用電按照住宅電價進(jìn)行收費(fèi),其他的用電情況則按照非普工業(yè)進(jìn)行收費(fèi)。還有物業(yè)內(nèi)部的計(jì)費(fèi)分表,物業(yè)管理公司和建設(shè)公司需要在施工圖設(shè)計(jì)的時候就需要提出相應(yīng)的要求,例如營業(yè)性用房的分表、較大房間的分表等,但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)中并沒有這樣做,就造成了設(shè)計(jì)的不合理之處。
3 10kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的對策
根據(jù)以下10KV配電設(shè)計(jì)中存在的問題分析得知,要想保證居民的用電安全性,需要采取以下幾個方面的改進(jìn)措施。
3.1 確保配電所設(shè)計(jì)的合理性
隨著人們生活水平和質(zhì)量的提升,人們對于供配電設(shè)施提出了更高的要求,對于配電所來說,在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中需要符合大型住宅區(qū)的整體規(guī)劃,并且要保證住宅區(qū)內(nèi)的美觀性性,并且最大限度的節(jié)約住宅區(qū)的土地資源,保證供配電設(shè)計(jì)安裝具有科學(xué)性、安全性和可靠性。大型住宅區(qū)由于各種用電設(shè)備的容量較大,一般選擇的是10KV的高壓供電方式,然而由于傳統(tǒng)的獨(dú)立配電所占據(jù)的面積比較大,這樣影響了住宅區(qū)的整體美觀性,所以說在設(shè)計(jì)的過程中需要進(jìn)行改進(jìn),恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)行配電所的設(shè)計(jì),并設(shè)計(jì)好各設(shè)備的存在情況。為了避免上述問題,大型居住區(qū)的配電所一般采用的是戶外箱式變電所,這種形式所占的面積較小,且外形美觀,能夠符合人們對于住宅區(qū)整體美觀性的要求。并且該形式的配電所投入的時間和資金都相對較少,維修起來方便,且在運(yùn)行的過程中具有穩(wěn)定、安全和可靠的優(yōu)勢,是設(shè)計(jì)中理想的選擇形式。需要注意的是,在選擇箱式變電所的時候需要認(rèn)真的計(jì)算住宅區(qū)所需要的容量大小,避免出現(xiàn)電力資源浪費(fèi)的現(xiàn)象,或者是實(shí)際的容量較小影響變壓器的最佳負(fù)載率,出現(xiàn)損耗過大的情況,并且對住宅區(qū)內(nèi)的用電器的擴(kuò)容造成不利的影響,這些因素都是設(shè)計(jì)中需要注意的。
3.2 選擇合理的接線方式,確保用電的安全性
當(dāng)前在接線的方式上主要有三種,即放射式、環(huán)式以及樹干式。通常情況下,放射式用在可靠性較低的地方,能夠允許停電的時間達(dá)到32小時,但是這種方式的前期投資較多,電纜的線路也較多,在設(shè)計(jì)的過程中需要考慮好性價比之后再選擇這種方式。環(huán)式供電網(wǎng)絡(luò)是通過兩個回路向負(fù)荷供電,并且在每一個負(fù)荷點(diǎn)之間形成一個閉合的多邊形電網(wǎng),這樣就能夠保證其具有穩(wěn)定性和可靠性,且其結(jié)構(gòu)較為簡單,經(jīng)濟(jì)適用,經(jīng)常應(yīng)用在大型的民用住宅設(shè)計(jì)中。
3.3 供電部門要與設(shè)計(jì)單位簽訂用電協(xié)議方案,完善表計(jì)設(shè)計(jì)工作
當(dāng)前很多工程都是在設(shè)計(jì)單位完成施工圖之后,建設(shè)單位再進(jìn)行用電報裝,這樣將會增加修改的工作量,因?yàn)楣╇姴块T較多,有些可能是較大的修改,原來的設(shè)計(jì)圖紙不能夠滿足施工的要求和實(shí)際需求,例如電房的設(shè)置或者是表計(jì)的設(shè)計(jì)等。所以說為了避免上述問題的出現(xiàn),最好是在初步設(shè)計(jì)完成之后就要進(jìn)行用電的報裝,這時用電的容量已經(jīng)能夠基本確定,這時建設(shè)單位在進(jìn)行用電報裝的時候能夠和供電部門發(fā)成初步的意向協(xié)定,或者是簽訂供電協(xié)議方案,這樣就對設(shè)計(jì)工作的開展具有積極的意義。在這個過程中需要對是否設(shè)置開關(guān)房、對各類用電性質(zhì)的劃分和各表計(jì)的設(shè)計(jì)要求等都要明確,確保設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確無誤,減少修改的過程。
4 結(jié)束語
綜上所述,在10kV 供配電設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)需要設(shè)計(jì)中存在的問題引以重視,在設(shè)計(jì)過程中強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的規(guī)范性和技術(shù)性,從中不斷提高供配電的安全性和穩(wěn)定性??傊瑢τ陔娏Σ块T來說,需要在實(shí)際工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),努力認(rèn)真地做好設(shè)計(jì)工作,預(yù)防線路故障的發(fā)生,提高線路供電的可靠性,確保10kV 供配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,從而滿足人們的生活需要。
參考文獻(xiàn)
1 系統(tǒng)描述
1.1 主廠房通風(fēng)系統(tǒng)
鍋爐房通風(fēng)優(yōu)化方案采用自然進(jìn)風(fēng),自然排風(fēng)的通風(fēng)方式,室外空氣經(jīng)汽機(jī)房0.00m層、12.60m層對開窗進(jìn)入室內(nèi),在熱壓的作用下,室內(nèi)熱空氣上升至屋面后通過設(shè)置于屋面的屋頂通風(fēng)器自然地排出室外。經(jīng)計(jì)算,所需要開窗面積如下:鍋爐房進(jìn)風(fēng)窗面積510m2,排風(fēng)面積520 m2。本工程進(jìn)風(fēng)窗面積633m2,屋頂通風(fēng)器縱向布置1臺,每臺屋頂通風(fēng)器長114m,喉口寬5m,排風(fēng)面積共570 m2,滿足自然通風(fēng)要求。
汽機(jī)房通風(fēng)優(yōu)化方案采用自然進(jìn)風(fēng),自然排風(fēng)的通風(fēng)方式,室外空氣經(jīng)汽機(jī)房0.00m層、12.60m層對開窗進(jìn)入室內(nèi),在熱壓的作用下,室內(nèi)熱空氣上升至屋面后通過設(shè)置于屋面的屋頂通風(fēng)器自然地排出室外。經(jīng)計(jì)算,所需要開窗面積如下:汽機(jī)房進(jìn)風(fēng)百葉窗面積420m2,排風(fēng)面積400 m2。本工程進(jìn)風(fēng)窗面積450m2,屋頂通風(fēng)器縱向布置1臺,每臺屋頂通屋頂通風(fēng)器縱向布置4臺,每臺屋頂通風(fēng)器長21m,喉口寬5m。排風(fēng)面積共420 m2。滿足自然通風(fēng)要求。
1.2 集中控制室及電子設(shè)備間空調(diào)
集中控制室、工程師站、SIS室等設(shè)置一個集中空調(diào)系統(tǒng),根據(jù)這些房間的空調(diào)負(fù)荷,選用兩臺屋頂式組合空調(diào)機(jī)組,一臺運(yùn)行,一臺備用。每臺機(jī)組處理風(fēng)量20000m3/h,制冷量100kW,電容量為49kW??照{(diào)機(jī)組布置在主廠房配電間19.2m層。
電子設(shè)備間設(shè)置一個獨(dú)立集中空調(diào)系統(tǒng),根據(jù)電子設(shè)備間的空調(diào)負(fù)荷,選用兩臺屋頂式組合空調(diào)機(jī)組,一臺運(yùn)行,一臺備用。每臺機(jī)組處理風(fēng)量22000m3/h,制冷量150kW,電容量為57kW??照{(diào)機(jī)組布置在主廠房配電間19.2m層。
1.3 輸煤系統(tǒng)除塵
電廠輸煤系統(tǒng)中常用的除塵器有袋式除塵器、靜電除塵器和沖擊型濕式除塵器。本工程轉(zhuǎn)運(yùn)站及碎煤機(jī)室采用濕式除塵器,而煤倉間轉(zhuǎn)運(yùn)站及原煤斗設(shè)置袋式除塵的方案。
2 優(yōu)化效果
2.1 汽機(jī)房通風(fēng)系統(tǒng)
(1)從初投資來看,機(jī)械通風(fēng)比自然通風(fēng)方案略高,但機(jī)械通風(fēng)年運(yùn)行費(fèi)高,綜合年費(fèi)用自然通風(fēng)只有機(jī)械通風(fēng)方案的80%。
(2)從節(jié)能方面看,機(jī)械通風(fēng)比自然通風(fēng)方案每年多消耗廠用電量為427680 kWh,很顯然,自然通風(fēng)具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢。
(3)從通風(fēng)的效果來看,二種方案均能滿足排熱及降低工作區(qū)溫度的目的,但機(jī)械通風(fēng)由于是強(qiáng)制排風(fēng),故其排風(fēng)壓頭更大,排風(fēng)不受風(fēng)向及風(fēng)壓影響,在室外天氣較熱的月份,比自然通風(fēng)降溫速度快,效果也要好一些。
2.2 集中控制室空調(diào)
大型火力發(fā)電廠空調(diào)方案一般有兩種,一種是制冷機(jī)組+組合式空氣處理機(jī)組方案;一種是屋頂空調(diào)機(jī)+分散式空調(diào)器方案。下面就兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對比分析。
(1)制冷機(jī)組+組合式空氣處理機(jī)組方案
制冷機(jī)房的冷水機(jī)組,制出7-12℃冷水,供給空調(diào)機(jī)房(一般設(shè)在集控樓頂層,需要封閉)的空氣處理機(jī)組;空氣處理機(jī)組將空氣處理后送入集控室。制冷機(jī)房內(nèi)設(shè)備有:制冷機(jī)(以溴化鋰?yán)渌畽C(jī)組或水冷螺桿冷水機(jī)組為例比較)、冷卻塔、空調(diào)換熱機(jī)組、冷卻水循環(huán)泵、冷凍水循環(huán)泵、定壓裝置。
本方案優(yōu)缺點(diǎn)如下所列:
a)傳統(tǒng)空調(diào)方式,運(yùn)行可靠。
b)單一冷源,便于集中管理。
c)可以預(yù)留一定的新增空調(diào)負(fù)荷,滿足公共建筑擴(kuò)建的空調(diào)要求。
d)制冷站規(guī)模較大后,大冷量制冷機(jī)能效比較高。
e)設(shè)備多,系統(tǒng)龐大,控制系統(tǒng)復(fù)雜,來自多家設(shè)備。
f)需要設(shè)置專用的制冷機(jī)房、空調(diào)機(jī)房。
g)需要空調(diào)的建筑分散布置,空調(diào)冷水管網(wǎng)線路較長,冷量消耗大,施工管理困難。
(2)屋頂空調(diào)機(jī)
屋頂式空調(diào)機(jī)是一種單元整體式風(fēng)冷空調(diào)機(jī)組,直接放置在集中控制樓屋頂,房間不需要封閉,用空氣冷卻代替了冷卻塔的水冷卻,用直通冷媒的直接膨脹蒸發(fā)器取代了間接的冷水系統(tǒng),使機(jī)組集直接制冷、空氣處理、電氣控制一體化,其它需要空調(diào)的房間則根據(jù)情況設(shè)置風(fēng)冷立柜式空調(diào)器或其它分體空調(diào)器。
本方案優(yōu)缺點(diǎn)如下所列:
a)不需要設(shè)置制冷機(jī)房和空調(diào)機(jī)房,節(jié)省占地和投資。
b)空調(diào)系統(tǒng)簡化,空調(diào)布置方式更趨靈活。
c)系統(tǒng)完全不用水,節(jié)省寶貴的水資源。
d)空調(diào)機(jī)所處位置一般為磨煤機(jī)后,空氣較臟,存在冷凝器積塵問題,需要定期沖洗,否則影響效率。
e)需要做好風(fēng)管穿過屋頂進(jìn)入控制室處的防滲漏。
f)分散建筑需單獨(dú)設(shè)置分體空調(diào)。
g)空調(diào)機(jī)冬季運(yùn)行需要做好設(shè)備重點(diǎn)部位保溫。
(3)兩種空調(diào)布置方案的比較
以本期新建總制冷負(fù)荷260kW 為估算負(fù)荷比較如下:
a)以水冷螺桿冷水機(jī)組為冷源主機(jī)的制冷系統(tǒng)主要設(shè)備如下:
水冷螺桿冷水機(jī)組2臺,每臺制冷負(fù)荷195 kW(按設(shè)計(jì)負(fù)荷的2×75%選取制冷機(jī))、冷卻水塔2臺,每臺冷卻水量65t/臺、冷卻水泵、冷凍水泵共4臺,各種管道、閥門、定壓設(shè)備、循環(huán)水電子水處理器、過濾機(jī)、分集水器等其它輔助設(shè)備、300m2制冷站土建費(fèi)用、安裝費(fèi)用、制冷站自動控制系統(tǒng)估等,工程造價為150萬元。
b)集中控制室布置20000m3/h風(fēng)量設(shè)置組合式空調(diào)2臺,單臺冷量100kW,冬季采用130/70℃熱水,通過空調(diào)機(jī)組內(nèi)的換熱器供暖,供熱量為49 kW,一臺運(yùn)行一臺備用,每臺10萬元;電子設(shè)備間布置22000m2/h風(fēng)量組合式空調(diào)2臺,單臺冷量150kW,冬季采用130/70℃熱水通過空調(diào)機(jī)組內(nèi)的換熱器供暖,供熱量為57kW,一臺運(yùn)行一臺備用,共計(jì)2臺,每臺14萬元; 空調(diào)器通過風(fēng)道向室內(nèi)送風(fēng),空調(diào)機(jī)房土建費(fèi)用粗略計(jì)12萬元,水系統(tǒng)材料、安裝費(fèi)粗略計(jì)20萬元,空調(diào)自控系統(tǒng)估算價格為30萬元,合計(jì)108萬元。風(fēng)系統(tǒng)兩方案相同,費(fèi)用不做比較。
(4)空調(diào)比較的結(jié)論
集控室、電子設(shè)備間采用集中空調(diào)系統(tǒng),設(shè)置恒溫恒濕屋頂空調(diào)機(jī)組調(diào)節(jié)空氣溫濕度。
2.3 輸煤系統(tǒng)除塵
關(guān)鍵詞:PCS7 功能塊(Function Block) 特殊功能塊(Special Function Block) HTK50CW001 DI_UNLOCK
1 概述
某發(fā)電廠2×300MW機(jī)組脫硫西門子PCS7系統(tǒng)中,利用PCS7的開放性,開發(fā)了統(tǒng)一的自編功能塊,實(shí)現(xiàn)設(shè)備級的公共邏輯,同時利用PCS7中的LADDER(梯形圖)、FBD(功能塊制圖)、STL(指令語句表)和SCL(結(jié)構(gòu)控制語言)多種編程工具,開發(fā)了多個自編功能塊,組成一個“脫硫功能塊庫”,作為PCS7標(biāo)準(zhǔn)功能塊的補(bǔ)充。其中主要包括:①HTK50CW001 消石灰硫化槽總重量稱重模塊;②電機(jī)及電動閥門驅(qū)動模塊(MOTORVALVE);③氣動閥及電磁閥驅(qū)動模塊(PNEUMATIC);④雙DO驅(qū)動,模擬量反饋調(diào)節(jié)閥(ANMOTOR);⑤信號解鎖模塊(DI_UNLOCK);⑥冗余信號選擇模塊(SlctSgnl)。
本文著重介紹了消石灰硫化槽總重量稱重模塊,以及信號解鎖模塊特殊功能塊的設(shè)計(jì)[1]。
2 消石灰硫化槽總重量稱重模塊(HTK50CW001)
單臺機(jī)組中,采用1個消石灰硫化槽總重量稱重模塊[4],此模塊共有6個輸入,3個輸出,具體如圖1所示,模塊名稱為HTK50CW001。
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圖1 消石灰硫化槽總重量稱重模塊
模塊HTK50CW001的管腳功能說明如下[2]:
①HTK50CW001:此管腳接入來自現(xiàn)場的“HTK50-
CW001(WIRSA)消石灰硫化槽物料重量”信號,將硫化槽重量計(jì)測量的硫化槽實(shí)時重量讀入總重量稱重模塊。
②CLEAR:此管腳的意義是將總重量稱重模塊輸出的稱重總重量清零,該管腳僅供操作員使用,當(dāng)CLEAR的值為1時,表示操作員將總重量清零;當(dāng)CLEAR 值為0時,表示操作員沒有操作。
③PTIME_STOR:此管腳的意義為計(jì)算硫化槽從低料位到高料位的時間(既有進(jìn)料同時又有出料的時間),接入為某一時間參數(shù),一般由定時器輸出。
④PTIME_RTOS:此管腳的意義為計(jì)算硫化槽從高料位到低料位的時間(只有出料的時間),接入為某一時間參數(shù),一般由定時器輸出。
⑤SET:此管腳的意義為硫化槽低料位信號,由HTK-
43EC101順控來操作寫入。
⑥RESET:此管腳的意義為硫化槽高料位信號,由HTK-
43EC101順控來操作寫入。
3 DI_UNLOCK 信號解鎖模塊
信號解鎖模塊[4]主要用于對數(shù)字信號輸入(DI信號)的解鎖,根據(jù)工藝要求,需要在操作員站對一些DI信號進(jìn)行解鎖,以利于工藝過程的流暢性,避免因小故障影響工藝流程。信號解鎖采用直接對DI信號的驅(qū)動塊進(jìn)行解鎖。模塊如圖2所示。
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圖2 DI_UNLOCK信號解鎖模塊
具體的管腳功能說明如下[2]:
①FROM_WINCC:是受操作員控制的管腳,來自操作員的解鎖以及恢復(fù)動作,只供操作員使用,不允許連線。
②SAME_WINCC:與FROM_WINCC信號一致,若FROM_WINCC為1,則SAME_WINCC也為1,反之若FROM_WINCC為0,則SAME_WINCC也為0。
③INVERT_WINCC:與FROM_WINCC 信號相反,若FROM_WINCC為1,則INVERT _WINCC為0,反之若FROM_WINCC為0,則INVERT_WINCC為1。
④Q_UNLOCK:上傳的反饋狀態(tài),1代表信號已被解鎖,0代表信號已經(jīng)恢復(fù)(或者沒被解鎖)。
⑤DI_UNLOCK 功能塊在監(jiān)控界面[3]顯示,如圖3:
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圖3 DI_UNLOCK 功能塊監(jiān)控界面
圖3中的按鈕用來表示一個信號,按鈕上的文字代表一個信號的位號。
按鈕的背景色意義如下[2]:
黃色代表該信號已被解鎖,提醒操作員如果信號不需要解鎖后應(yīng)恢復(fù)。
灰色為信號不在被解鎖控制中,即一切正常。
點(diǎn)擊圖2中的任何一個按鈕時,彈出的操作面板如圖4:
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圖4 DI_UNLOCK操作面板
在操作面板中,1處顯示本信號解鎖功能塊所在SFC的CHART名以及本信號的位號,2處顯示本信號的中文名,圖4中信號名為“除塵器一電場船形灰斗高高料位”,功能塊在“DI_UNLOCK”CHART 中,信號名“00HTE11CL101LAH”。
3、4處為信號解鎖和恢復(fù)信號按鈕。按下3處的信號解鎖,該按鈕背景色會成為紅色,代表信號已經(jīng)解鎖。按下4處的恢復(fù)信號,該按鈕背景色會成為綠色,代表信號已經(jīng)恢復(fù),不再被解鎖控制。按下任何一個按鈕則另一個按鈕將恢復(fù)為灰色。
4 總結(jié)
PCS7是包含過程級、控制級和管理級三層結(jié)構(gòu)的DCS系統(tǒng),集數(shù)據(jù)采集、連續(xù)監(jiān)測、自動控制以及第三方通訊等功能于一體,是一套成熟的、完善的綜合自動化控制系統(tǒng)[3]。
在項(xiàng)目應(yīng)用過程中,充分發(fā)揮PCS7的靈活性和開放性,不斷總結(jié)和改進(jìn),形成了成熟的脫硫“功能庫”,能夠?yàn)?/p>
PCS7在電廠脫硫行業(yè)等同類項(xiàng)目中的應(yīng)用提供參考和借鑒。
參考文獻(xiàn):
[1]陳程,孫自強(qiáng).PCS7系統(tǒng)在2×300MW機(jī)組濕法煙氣脫硫中的應(yīng)用[J].自動化儀表,2006,27(z1).
[2]米勒.西門子自動化系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)S7和PCS7應(yīng)用實(shí)例[M].北京:人民郵電出版社,2007.