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關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)型;數(shù)控機(jī)床;改造;優(yōu)化;方案
1.在機(jī)床簡(jiǎn)易數(shù)控工作中微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用原理
通過(guò)微機(jī)技術(shù)的利用,所改造的這種機(jī)床簡(jiǎn)易數(shù)控裝置主要由功率步進(jìn)電機(jī)、單板機(jī)、收發(fā)信板、控制程序、驅(qū)動(dòng)電源裝置以及零件加工程序等部件所構(gòu)成[1]?;诳刂瞥绦蚩刂葡拢瑔伟鍣C(jī)不僅可使該數(shù)控系統(tǒng)具有圓弧插補(bǔ)以及直線插補(bǔ)加工工件輪廓所具功能,同時(shí)還具有反向間隙補(bǔ)償、刀具補(bǔ)償、快速回零等功能。在零件加工程序?qū)⒕唧w進(jìn)給速度、位移尺寸以及其方向等給出以后,系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)利用單板機(jī),根據(jù)所輸入的一系列零件加工程序,進(jìn)行脈沖信號(hào)的發(fā)出,接著通過(guò)隔離放大后,分別驅(qū)動(dòng)各功率進(jìn)步機(jī),從而使刀架可根據(jù)所規(guī)定的位移量、方向以及速度等,達(dá)到橫向運(yùn)動(dòng)以及縱向運(yùn)動(dòng)的目的,繼而形成一個(gè)科學(xué)且經(jīng)濟(jì)的開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。
2.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床改造優(yōu)化方案
2.1.控制系統(tǒng)選用
目前在市場(chǎng)上,數(shù)控系統(tǒng)的種類(lèi)非常多,對(duì)此,在選用之前,應(yīng)充分了解被改造機(jī)床自身功能,基于便于服務(wù)、價(jià)格合理且技術(shù)先進(jìn)這一原則來(lái)進(jìn)行選擇,目前在數(shù)控系統(tǒng)中,應(yīng)用相對(duì)比較廣泛有兩種,即JWK-15T系統(tǒng)和JBK-30M系統(tǒng),其中JWK-15T數(shù)控系統(tǒng)的核心為MCS-51系列8031單片微機(jī),該系統(tǒng)通過(guò)三路驅(qū)動(dòng)電路的應(yīng)用,分別對(duì)各步進(jìn)電動(dòng)機(jī)實(shí)施控制,以此實(shí)現(xiàn)機(jī)床位移運(yùn)動(dòng),并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)任意三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)或者二坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)。JBK-30M系統(tǒng)為一種三坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅可執(zhí)行自身編程指令,同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)二坐標(biāo)系統(tǒng)編程指令。
在選用控制系統(tǒng)時(shí)必須要注意以下兩個(gè)問(wèn)題:第一,基于資金充足的條件下,盡量用質(zhì)量好、工藝可靠且規(guī)范的產(chǎn)品,確保其可有效預(yù)防因電器元件而出現(xiàn)的各種故障。第二,所用系統(tǒng)功能應(yīng)滿足預(yù)改造數(shù)控機(jī)床要達(dá)到的各功能,盡量降低過(guò)剩數(shù)控功能,在追求高性能指標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)的同時(shí),還應(yīng)注重其性能價(jià)格比。
2.2.改造對(duì)象應(yīng)合理且科學(xué)
首先調(diào)查研究各機(jī)床零件加工的實(shí)際情況,并分類(lèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),查看零件批量情況,了解各批量應(yīng)在何種機(jī)床實(shí)施加工,明確機(jī)床的型號(hào)[2]。對(duì)形狀較為復(fù)雜的這些零件,利用微機(jī)技術(shù)來(lái)進(jìn)行機(jī)床的改造,不僅可有效可減少加工成本,確保零件的成形,同時(shí)還可使企業(yè)加工能力得到提升。
2.3.改造范圍和輔助改造應(yīng)合理
2.3.1.改造范圍
改造范圍應(yīng)基于改造對(duì)象自身的性能與精度需求,結(jié)合企業(yè)自身的條件來(lái)明確,下面就以臥式機(jī)床作為例子來(lái)予以闡述,
第一,為實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的改造,對(duì)滿足精度需求的機(jī)床,通常情況下,車(chē)床部件不動(dòng),而是對(duì)床鞍縱向滑動(dòng)絲杠副進(jìn)行改造,將其改造成為縱向的滾珠絲杠副,且在其右端位置安裝相應(yīng)的功率步進(jìn)電機(jī)以及消隙減速箱,此外還對(duì)中滑板橫向滑動(dòng)絲杠副進(jìn)行改造,將其改造成為滾珠四絲杠副,且于其外端處安裝功率步進(jìn)電機(jī)以及消隙減速箱,以此使車(chē)床橫向運(yùn)動(dòng)以及縱向運(yùn)動(dòng)不僅可借助于微機(jī)系統(tǒng)來(lái)控制,同時(shí)也可由操作人員來(lái)實(shí)施普通操作。改造機(jī)床時(shí),只需拆除溜板箱中開(kāi)合螺母和中滑板中滑動(dòng)螺母,將滾珠螺母座設(shè)于合適位置就可。
第二,在電氣的控制上,為防止普通操作和數(shù)控操作互相影響以及干涉,導(dǎo)致操作失誤,在改造時(shí),應(yīng)安裝相應(yīng)的電氣聯(lián)鎖開(kāi)關(guān),以此對(duì)操作轉(zhuǎn)換進(jìn)行有效地控制[3]。而對(duì)于全新或者比較新的車(chē)床實(shí)施數(shù)控改造時(shí),通常情況下會(huì)保留機(jī)床所有零部件,直接于縱向滑動(dòng)絲杠右端以及橫向滑動(dòng)絲杠外端分別安裝消隙減速箱與功率步進(jìn)電機(jī),以此確保車(chē)床兼具普通操作和數(shù)控兩種功能。
2.3.2.輔助改造
在輔助改造上,若改造后的機(jī)床所加工零件較復(fù)雜,需用三把刀或者四把刀才可將所有工序完成,在此時(shí)需對(duì)刀架部件實(shí)施改造,通常情況下,可安裝有鼠牙盤(pán)定位以及四把刀的自動(dòng)轉(zhuǎn)刀架來(lái)滿足上述需求。此外,若改造后的這一數(shù)控機(jī)床需對(duì)螺紋實(shí)施加工,則可于主軸后端同軸位置和異軸位置分別安裝脈沖發(fā)生器,將其看作主軸處信號(hào)反饋元件,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸轉(zhuǎn)角處的檢測(cè),且把其變化的實(shí)際情況及時(shí)傳送至單板機(jī),從而使單板機(jī)可根據(jù)需要加工螺距的實(shí)際要求來(lái)處理[4]。
3.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,借助于微機(jī)技術(shù)的應(yīng)用來(lái)進(jìn)行機(jī)床的改造,操作比較簡(jiǎn)單和方便,所測(cè)量的精度也比較高,能夠使機(jī)床達(dá)到自動(dòng)化的目的,繼而進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率,加工形狀比較復(fù)雜或者小批量的零件。
參考文獻(xiàn):
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[2] 閆向彤,趙璐.普通機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造設(shè)計(jì)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2009,(10):205-206.
關(guān)鍵詞:舊路改造 交通疏解
中圖分類(lèi)號(hào):C913.32 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
0前言
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城鎮(zhèn)化建設(shè)的加快,城市人口及城市規(guī)模進(jìn)入了一個(gè)快速增長(zhǎng)的時(shí)期。同時(shí),快速增加的城市人口也對(duì)城市環(huán)境和城市交通提出了更高的要求。面對(duì)日益增長(zhǎng)的交通需要,一方面要求城市大力發(fā)展公共交通,另一方面應(yīng)加強(qiáng)道路等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)力度,在新建道路同時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有道路的升級(jí)改造,以節(jié)約土地資源和建設(shè)資金。
在現(xiàn)有道路的升級(jí)改造實(shí)施中,一個(gè)不能回避的重要問(wèn)題就是現(xiàn)狀道路的交通疏解,合理的建設(shè)期交通疏解方案是一條城市道路改造的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一。
本文介紹城市道路改造交通疏解方案的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),為類(lèi)似項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供參考。
1交通疏解原則和目標(biāo)
在制定交通疏解方案前,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)狀道路在路網(wǎng)中的功能和定位、其承擔(dān)的交通量,并結(jié)合周邊路網(wǎng)的分布情況和施工方案,制定總體的交通疏解原則和目標(biāo)。
通常城市道路的改造不具備全封閉施工的條件,要求在施工期間不中斷其交通。交通疏解的目的就是通過(guò)交通組織設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)路網(wǎng)進(jìn)行交通限流、分流、封閉及繞行等交通管制措施,以及設(shè)置臨時(shí)措施等保證地方道路的通行和施工安全。
2交通疏解措施
交通疏解措施主要包括以下幾種:
(1)利用路網(wǎng)分流進(jìn)行交通疏解
根據(jù)道路地理位置和在路網(wǎng)中承擔(dān)的交通功能,充分利用片區(qū)內(nèi)其他道路分流,引導(dǎo)車(chē)輛通過(guò)其他道路通行,減少改造道路上的交通量。
如果是高、快路改造,應(yīng)充分分析整個(gè)城市的高、快速路網(wǎng),結(jié)合相關(guān)道路的通行能力和服務(wù)水平,采取“客貨分離”、“分段繞行”等措施,確保道路暢通。
(2)采用分階段施工進(jìn)行交通疏解
這是最常用的交通疏解措施之一。具體的措施通常有兩種:A、分段施工;B、分幅施工;C、分時(shí)段施工。
分段施工是將道路劃分為幾段,結(jié)合區(qū)域路網(wǎng)和交叉口(或互通式立交)的分布情況,在兩個(gè)交叉口之間封閉施工,通過(guò)片區(qū)路網(wǎng)繞行。
分幅施工是封閉道路的部分車(chē)道(或設(shè)施帶)進(jìn)行施工,其余車(chē)道保證通行。通常采用的是“半幅封閉,半幅施工”。
分段施工有時(shí)候也與分幅施工結(jié)合使用。采用這兩種措施的優(yōu)點(diǎn)是不完全中斷交通。
分時(shí)段施工是盡量利用夜間或者白天車(chē)輛少的時(shí)段進(jìn)行施工,在車(chē)流高峰期停止施工,以保證行車(chē)安全。
(3)大貨車(chē)分流控制措施
有些道路貨車(chē)在交通組成中所占的比例較高,施工期間由于路幅壓縮等原因,貨車(chē)通行對(duì)整個(gè)道路的通行效率影響較大。為保證道路暢通,在施工期間,可采用大貨車(chē)分流(或者定義x噸以上貨車(chē)限行)的措施。
(4)車(chē)速控制措施
道路改造工程施工期間車(chē)速的控制是保證交通安全和施工安全的重要措施,通常應(yīng)適當(dāng)降低其設(shè)計(jì)行車(chē)速度,以不超過(guò)60km/h為宜。
(5)輿論宣傳措施
應(yīng)利用網(wǎng)絡(luò)、電視、廣播、報(bào)紙等傳媒,加強(qiáng)輿論宣傳,爭(zhēng)取群眾理解,確證交通疏解措施能按預(yù)定方案實(shí)施。
3交通疏解設(shè)計(jì)內(nèi)容
3.1施工組織、工期及進(jìn)度計(jì)劃
在舊路改造工程開(kāi)工前,應(yīng)編制完整的施工組織計(jì)劃書(shū),內(nèi)容包括:施工方案、工期和進(jìn)度計(jì)劃,臨時(shí)工程等,并應(yīng)上報(bào)業(yè)主及交通主管部門(mén),確保施工方案和交通疏解方案滿足施工需要和施工期間通行需要。
交通主管部門(mén)可根據(jù)項(xiàng)目工期和進(jìn)度計(jì)劃,分階段制定不同的交通組織措施。項(xiàng)目工期、進(jìn)度計(jì)劃和交通疏解方案,應(yīng)按當(dāng)?shù)匾?guī)定取得相關(guān)施工許可并進(jìn)行公示。
3.2路網(wǎng)分流設(shè)計(jì)
路網(wǎng)分流設(shè)計(jì)主要的內(nèi)容包括:
(1)合理的分流途徑選擇
應(yīng)首先進(jìn)行區(qū)域路網(wǎng)分析,然后從分流的接入點(diǎn)、繞行長(zhǎng)度、交通承載能力以及經(jīng)濟(jì)效益等方面進(jìn)行綜合分析,確定最合理的分流途徑。
(2)臨時(shí)分流標(biāo)識(shí)、標(biāo)志的設(shè)置
在相關(guān)道路的出入口處設(shè)置醒目的標(biāo)識(shí)、標(biāo)志,引導(dǎo)車(chē)輛按預(yù)定道路進(jìn)行分流。必要時(shí),應(yīng)加派交警進(jìn)行人工引導(dǎo)。
3.3路基、路面施工期間交通組織設(shè)計(jì)
路基、路面的施工期間交通組織的關(guān)鍵問(wèn)題是施工段落的劃分,含縱向和橫向兩種。
縱向施工段落的劃分通常是封閉某幾個(gè)區(qū)段,其余段落通行,封閉的區(qū)段采用全斷面施工,通過(guò)相交道路進(jìn)行交通疏解。
橫向段落劃分即通常說(shuō)的分幅施工。道路改造的路基工程通常是采用單側(cè)加寬或兩側(cè)加寬,一般均采用先施工加寬的路基,保持現(xiàn)狀道路通行,再封閉現(xiàn)狀道路,保證加寬部分道路通行的方式進(jìn)行交通疏解。在設(shè)計(jì)中,可利用現(xiàn)狀道路的路緣帶、硬路肩、設(shè)施帶等或適當(dāng)壓縮車(chē)道寬度,以設(shè)置足夠數(shù)量的車(chē)道數(shù),并保證臨時(shí)支擋的設(shè)置空間。
路面施工時(shí)根據(jù)路面結(jié)構(gòu)形式的采用不同的施工方法。通常,由于水泥混凝土路面的施工周期較長(zhǎng),且容易分板塊施工,采用分幅施工的較多;瀝青路面施工周期較短,通常采用夜間或短時(shí)間內(nèi)封閉交通全斷面鋪筑路面的施工方法。
3.4橋梁施工期間交通組織設(shè)計(jì)
橋梁工程通常為道路的控制性工程。在舊路改造中,橋梁通常是采用加寬或者全部拆除重建等方式。
對(duì)舊橋進(jìn)行加寬的,通常采用維持現(xiàn)狀橋梁通行,新建加寬部分,加寬部分施工完畢后,再進(jìn)行橋面連續(xù)等施工。
需要全橋拆除重建的,如果有路網(wǎng)可以疏解,可以通過(guò)設(shè)置臨時(shí)標(biāo)識(shí)等引導(dǎo)車(chē)輛繞行;不能通過(guò)路網(wǎng)進(jìn)行疏解的,則需新建便橋,以保障通行。
3.5交叉口(互通式立交)改造期間交通組織設(shè)計(jì)
平交路口根據(jù)改造范圍的大小,通??刹捎梅址┕さ姆绞剑话悴恍枰耆忾]交通。
互通式立交改造,如果是雙車(chē)道匝道,通??杀A粢粭l匝道通行;單車(chē)道匝道,通常需要封閉交通施工。對(duì)于封閉交通施工的匝道,應(yīng)設(shè)置臨時(shí)匝道或者指示車(chē)輛通過(guò)其他道路繞行?;ネㄊ搅⒔粯蚝葮?gòu)筑物較多,其交通疏解方案的制定應(yīng)結(jié)合橋涵工程改造方案。
3.6臨時(shí)設(shè)施設(shè)計(jì)
城市車(chē)輛及行人較多,對(duì)舊路進(jìn)行改造時(shí),應(yīng)采取有效措施,保障車(chē)輛及行人安全。臨時(shí)設(shè)施包括:臨時(shí)標(biāo)志、標(biāo)線、圍擋、便路、便橋等。臨時(shí)標(biāo)志、標(biāo)線應(yīng)醒目,起到提示和警告的作用。圍擋、便路、便橋等結(jié)構(gòu)應(yīng)首先保證結(jié)構(gòu)安全。
主要為已上報(bào)的2013年省百項(xiàng)千億重點(diǎn)項(xiàng)目和市重點(diǎn)技改項(xiàng)目,以后根據(jù)工作需要,將新增項(xiàng)目納入掛點(diǎn)范圍。
二、主要職責(zé)
(一)宣傳國(guó)家政策,鼓勵(lì)企業(yè)實(shí)施技改。深入企業(yè),宣傳國(guó)家、省市有關(guān)技改獎(jiǎng)勵(lì)政策,鼓勵(lì)企業(yè)開(kāi)展技術(shù)改造,結(jié)合掛點(diǎn)企業(yè)實(shí)際,指導(dǎo)企業(yè)制定發(fā)展規(guī)劃和經(jīng)營(yíng)策略,幫助企業(yè)提高管理水平和開(kāi)拓市場(chǎng),鼓勵(lì)企業(yè)加大資金投入和產(chǎn)品創(chuàng)新,積極實(shí)施以提能、改善產(chǎn)品品質(zhì)、提升企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)改造項(xiàng)目。
(二)強(qiáng)化技改項(xiàng)目?jī)?chǔ)備、申報(bào)工作。
指定業(yè)務(wù)骨干,積極對(duì)接省市相關(guān)部門(mén),仔細(xì)研讀國(guó)家、省市產(chǎn)業(yè)政策和投資導(dǎo)向,深入企業(yè)調(diào)研,積極儲(chǔ)備項(xiàng)目,認(rèn)真指導(dǎo)企業(yè)項(xiàng)目規(guī)范填報(bào)相關(guān)報(bào)表,及時(shí)將儲(chǔ)備項(xiàng)目上報(bào),力爭(zhēng)10-15個(gè)項(xiàng)目列入省百項(xiàng)千億項(xiàng)目庫(kù)。把握項(xiàng)目申報(bào)時(shí)間、程序、要求等,分管領(lǐng)導(dǎo)、具體經(jīng)辦骨干全力協(xié)助企業(yè)做好項(xiàng)目篩選、資料編寫(xiě)、審核、上報(bào)等工作,爭(zhēng)取為企業(yè)實(shí)施技改爭(zhēng)取更多項(xiàng)目資金。
(三)幫助企業(yè)解決項(xiàng)目相關(guān)問(wèn)題。深入現(xiàn)場(chǎng),靠前指揮,及時(shí)聽(tīng)取企業(yè)和項(xiàng)目建設(shè)單位的意見(jiàn)及要求,積極為企業(yè)和項(xiàng)目建設(shè)單位出點(diǎn)子、想辦法,調(diào)動(dòng)一切資源,努力解決企業(yè)發(fā)展和項(xiàng)目建設(shè)中的困難及問(wèn)題,重點(diǎn)保障企業(yè)和項(xiàng)目的用地、用水、用電、用工,協(xié)調(diào)銀行及有關(guān)部門(mén)為企業(yè)和項(xiàng)目融資。
(四)優(yōu)化企業(yè)發(fā)展環(huán)境。積極協(xié)調(diào)企業(yè)和項(xiàng)目建設(shè)單位與單周邊單位、群眾的關(guān)系,妥善化解工農(nóng)矛盾、勞資糾紛等不穩(wěn)定因素,切實(shí)維護(hù)企業(yè)生產(chǎn)和項(xiàng)目建設(shè)的正常秩序;指導(dǎo)規(guī)范職能部門(mén)的辦證、檢查等行為,優(yōu)化縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境。
(五)推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度。在帶著感情、帶著責(zé)任、帶著義務(wù)為企業(yè)和項(xiàng)目提供“保姆”式服務(wù)的同時(shí),主動(dòng)與企業(yè)負(fù)責(zé)人和客商溝通銜接,重點(diǎn)抓住時(shí)間節(jié)點(diǎn),共同制定項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃,督促項(xiàng)目建設(shè)單位加大投入力度,加快建設(shè)進(jìn)度,確保簽約項(xiàng)目按期開(kāi)工、開(kāi)工項(xiàng)目按期建成、建成項(xiàng)目按期投產(chǎn)。
三、保障措施
(一)強(qiáng)化組織領(lǐng)導(dǎo)。掛點(diǎn)領(lǐng)導(dǎo)要帶頭執(zhí)行掛點(diǎn)制度,切實(shí)履行職責(zé),明確工作目標(biāo)。每月至少要親赴企業(yè)和項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)兩次,全面準(zhǔn)確地掌握項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)展情況,認(rèn)真研究處理項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的具體問(wèn)題和實(shí)際困難,最大限度地協(xié)調(diào)各方面的關(guān)系,確保項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度和質(zhì)量,促使項(xiàng)目早日建成并發(fā)揮效益。
關(guān)鍵詞:宜春市;糧庫(kù);防雷設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào): TU895 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/ki.jlny.2016.01.061
糧食對(duì)國(guó)計(jì)民生影響重大,而糧食儲(chǔ)藏安全是我國(guó)糧食安全問(wèn)題的三大因素(供給安全、儲(chǔ)藏安全、生產(chǎn)安全)之一,糧食倉(cāng)儲(chǔ)一般位于城市郊區(qū)或遠(yuǎn)離市區(qū)的相對(duì)空曠地帶, 糧食庫(kù)房及其附屬建筑設(shè)施容易形成相對(duì)制高點(diǎn),而且糧庫(kù)面積比較大,從事件發(fā)生概率和建筑布局上都容易發(fā)生雷擊事故。因此糧庫(kù)屬雷擊災(zāi)害多發(fā)區(qū)域,尤其是近些年來(lái)依靠科技進(jìn)步提高我國(guó)糧食倉(cāng)儲(chǔ)現(xiàn)代化水平成為一個(gè)重要手段,在糧倉(cāng)建設(shè)中廣泛采用的是糧情電子檢測(cè)、機(jī)械通風(fēng)、環(huán)流熏蒸、谷物冷卻低溫儲(chǔ)糧技術(shù),電子電氣設(shè)備大量使用,有數(shù)千米甚至數(shù)萬(wàn)米的通訊、電源等電纜連接, 極易產(chǎn)生雷擊感應(yīng)的高壓,致使電子電氣設(shè)備損壞;糧食儲(chǔ)備、人員、設(shè)備和建筑物的安全日益受到雷電災(zāi)害的威脅。為了保證糧食儲(chǔ)藏的安全,保證高科技設(shè)備裝備正常運(yùn)行,在糧庫(kù)整體布局和設(shè)計(jì)工作中,防雷工程的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。
1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
中央儲(chǔ)備糧庫(kù)宜春直屬庫(kù)地址在江西省宜春市袁州區(qū)半邊山,屬于第二類(lèi)防雷建筑物,位于宜春市環(huán)城南路598號(hào)。宜春地區(qū)地處贛西北山區(qū)向贛撫平原過(guò)渡地帶,地形復(fù)雜多樣,地勢(shì)自西北向東南傾斜;袁州區(qū)半邊山位于羅霄山脈北麓中段,武功山脈北麓,屬中亞熱帶季風(fēng)型濕潤(rùn)性氣候,主要是山地紅壤土質(zhì);倉(cāng)庫(kù)和辦公樓位于開(kāi)闊、空曠地帶均為雷擊多發(fā)區(qū),雷擊事故時(shí)有發(fā)生,年平均雷暴日為69天,最高89天/年。中央儲(chǔ)備糧庫(kù)宜春直屬庫(kù)處開(kāi)闊空曠地帶,周邊高樓大廈稀少,容易遭受雷電侵害。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察,12座9米高的54.6×24米倉(cāng)庫(kù)和1幢4層的辦公樓(36×8米)的直擊雷防護(hù)裝置因年久失修、銹蝕嚴(yán)重,部分地方的接閃帶甚至變形、脫落、垮塌,完全起不了雷電防護(hù)作用;12個(gè)倉(cāng)庫(kù)屋頂接閃帶的網(wǎng)格是13.6×13.65米,遠(yuǎn)大于第二類(lèi)防雷建筑物接閃網(wǎng)的網(wǎng)格要求,倉(cāng)庫(kù)外墻上的大多數(shù)金屬管線未按要求進(jìn)行等電位連接或接地,勘察的13座建筑物均未采取電源線路和網(wǎng)絡(luò)線路的防閃電電涌侵入措施。
2防雷設(shè)計(jì)
糧庫(kù)的防雷是為了有效減少和消除雷擊造成的危害,保護(hù)人身、糧庫(kù)和微電子設(shè)備的安全,包括防直擊雷的外部防雷裝置及防閃電感應(yīng)、防反擊、防閃電電涌侵入的內(nèi)部防雷措施,外部防雷和內(nèi)部防雷兩部分是一個(gè)互相補(bǔ)充的有機(jī)整體。針對(duì)雷害入侵途徑,對(duì)各個(gè)可能產(chǎn)生雷擊的因素逐一排查,采取攔截、屏蔽、均壓、分流和接地等綜合防雷措施,才能將雷害降至最低。
2.1防直擊雷措施
雷電直接擊在糧食倉(cāng)庫(kù)等建筑物,由于電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等混合力作用,可能使倉(cāng)庫(kù)、辦公樓、機(jī)房微電子設(shè)備遭受損害,甚至引起人員傷亡事故。
2.1.1辦公樓
圖1 糧油倉(cāng)儲(chǔ)防雷保護(hù)結(jié)構(gòu)示意圖
辦公樓是1幢4層的辦公樓(364×8米)的建筑物,屬于第三防雷建筑物,接閃帶已垮塌,需拆除原先的接閃帶,沿樓頂四周用Φ10毫米鍍鋅圓鋼重新安裝97米防雷接閃帶。
圖2 辦公樓屋面防雷圖
2.1.2 12個(gè)倉(cāng)庫(kù)
12個(gè)倉(cāng)庫(kù)均屬于第二防雷建筑物,大小高度相同,電源線路布局一致,都是54.6米長(zhǎng)、24米寬、9米高,頂部四周和屋脊的接閃帶銹蝕變形,滿足不了倉(cāng)庫(kù)防雷需要,造成倉(cāng)庫(kù)時(shí)常遭受雷電侵害,需拆除原先的接閃帶,沿樓頂四周和屋脊等地用Φ10毫米鍍鋅圓鋼重新安裝388米防雷接閃帶。
圖3 倉(cāng)庫(kù)屋面防雷圖接閃帶:“X”表示,引下線:“■”表示
2.2 引下線
2.2.1 辦公樓
在大樓南北兩面用Φ10毫米鍍鋅圓鋼分別安裝2根16米高的防雷引下線,共4根引下線,并利用辦公樓的柱筋作為輔助引下線,引下線的平均間距在25米之內(nèi);每根引下線在離地面1.5米左右設(shè)置一個(gè)斷接卡,共安裝4個(gè)斷接卡;用鍍鋅扁鋼或鍍鋅角鋼與原地網(wǎng)焊通。
2.2.2 12個(gè)倉(cāng)庫(kù)
在倉(cāng)庫(kù)四周每面墻用Φ10毫米鍍鋅圓鋼安裝2根11米高的防雷引下線,每個(gè)倉(cāng)庫(kù)共設(shè)8根防雷引下線,并利用倉(cāng)庫(kù)的柱筋作為輔助引下線,引下線的平均間距在18米之內(nèi);新設(shè)的引下線在離地面1.5米左右設(shè)置一個(gè)斷接卡,每個(gè)倉(cāng)庫(kù)共設(shè)8個(gè)斷接卡;用鍍鋅扁鋼或鍍鋅角鋼與原地網(wǎng)焊通。
2. 3 防閃電電涌侵入措施
閃電感應(yīng)的防護(hù)主要使用電涌保護(hù)器、屏蔽和等電位系統(tǒng)。長(zhǎng)期以來(lái)我們對(duì)遭受雷擊的電子及電氣設(shè)備進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)發(fā)現(xiàn):大多數(shù)受到雷擊損壞的電子及電氣設(shè)備所屬建筑物屋頂均裝接閃桿或接閃帶等直擊雷防護(hù)裝置,所在建筑物亦為框架結(jié)構(gòu),接閃桿、接閃帶、接閃網(wǎng)與建筑物主框架鋼筋相連,并通過(guò)建筑物主鋼筋作為防雷引下線,把雷電流引入地面。因此良好的防直擊雷裝置在雷擊發(fā)生時(shí)并不能完全保護(hù)建筑物內(nèi)部電子及電氣設(shè)備。為了防止閃電電涌沿著架空線路、電纜線路及弱電信息線路侵入,應(yīng)在糧庫(kù)相應(yīng)位置安裝電源和網(wǎng)絡(luò)信號(hào)SPD,并應(yīng)按規(guī)范在SPD的前端安裝熔斷器或斷路器。
2.3.1 低壓供電線路的保護(hù)
根據(jù)防雷要求與防雷類(lèi)別宜春直屬糧庫(kù)建筑屬于二類(lèi)防雷,通過(guò)電源線路侵入或損害電子及電氣設(shè)備是感應(yīng)雷造成破壞的主要途經(jīng),按國(guó)家規(guī)范對(duì)電子及電氣設(shè)備電源部分必須進(jìn)行防護(hù)。
辦公樓低壓供電線路的保護(hù)。辦公樓的電源線路是由總配電間埋地引入,每層設(shè)有1個(gè)配電盒,在3樓設(shè)有1個(gè)總機(jī)房。在總配電間的總電源處安裝三相四線(380V、60KA)電涌保護(hù)器,作為防雷第一級(jí)保護(hù)。在每層配電盒中、機(jī)房的總電源處安裝三相四線(380V、40KA)電涌保護(hù)器,作為防雷第二級(jí)保護(hù)。在機(jī)房的UPS之前安裝一臺(tái)單相(220V、20KA)電涌保護(hù)器,作為防雷第三級(jí)保護(hù)。
12個(gè)糧食倉(cāng)庫(kù)低壓供電線路的保護(hù)。在每個(gè)倉(cāng)庫(kù)的總電源箱中安裝三相四線(380V、40KA)電涌保護(hù)器,作為防雷第一級(jí)保護(hù)。在每個(gè)倉(cāng)庫(kù)的7個(gè)分表箱中安裝三相四線(380V、20KA)電涌保護(hù)器,作為防雷第二級(jí)保護(hù)。
2.3.2 網(wǎng)絡(luò)信號(hào)線路的保護(hù)
在辦公樓3樓機(jī)房的寬帶線路和專(zhuān)線的設(shè)備接入點(diǎn)之前分別安裝1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)浪涌保護(hù)器。
2.4 等電位聯(lián)結(jié)
由于閃電對(duì)架空和倉(cāng)庫(kù)外墻的電纜線路與金屬管道的作用,雷電波可能沿著這些途徑侵入糧倉(cāng),危及人身、糧食或有關(guān)設(shè)備安全,甚至引發(fā)火災(zāi)。等電位聯(lián)結(jié)有效地減少雷電流引發(fā)的電位差,還能防御雷擊電磁脈沖,改善糧倉(cāng)電磁環(huán)境。從室外進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的金屬管線及電纜線金屬外皮,與接地系統(tǒng)相連。12個(gè)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)出管道主要有通風(fēng)管道,在管路進(jìn)出位置,用40×4毫米鍍鋅扁鋼與接地系統(tǒng)相連。
2.5 閃電感應(yīng)的防護(hù)
倉(cāng)庫(kù)附近發(fā)生閃電時(shí),在倉(cāng)庫(kù)的各種金屬物和金屬管線上產(chǎn)生的雷電靜電感應(yīng)和雷電電磁感應(yīng),可能使金屬物件之間產(chǎn)生火花放電,容易引起倉(cāng)庫(kù)里的谷物等燃燒和粉塵濃度較高的地方爆炸。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的地上籠通風(fēng)設(shè)備等較大金屬物,采用40× 40毫米鍍鋅扁鋼與接地系統(tǒng)相連。
平行敷設(shè)的各類(lèi)管道等長(zhǎng)金屬物,凈距離小于100毫米 處,用金屬線跨接,跨接點(diǎn)的間距不大于30米;交叉凈距離小于100毫米處也跨接。當(dāng)長(zhǎng)金屬物的彎頭、閥門(mén)等連接處的過(guò)渡電阻大于0. 03Ω 處用金屬線跨接。
2.6 合理布線
糧情檢測(cè)系統(tǒng)等精密電子設(shè)備的雷電防護(hù)與設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓額定值及采用防雷措施以及布線是否合理有緊密關(guān)系。布線時(shí)要考慮糧倉(cāng)的周邊環(huán)境, 例如附近有接閃帶、接閃桿或避雷塔時(shí),在布線時(shí)一定要考慮各類(lèi)線纜應(yīng)盡量遠(yuǎn)離這些裝置,否則接閃裝置泄放雷電流時(shí),瞬間巨大雷電電流將造成這些系統(tǒng)故障或損壞。
3 接地系統(tǒng)
將辦公樓和糧庫(kù)的防雷裝置、建筑物金屬構(gòu)件、低壓配電保護(hù)線(PE)、設(shè)備保護(hù)地、屏蔽體接地、防靜電接地和信息設(shè)備連接在一起,并與接地網(wǎng)焊通。糧倉(cāng)防雷接地、防閃電感應(yīng)接地、防靜電接地、保護(hù)接地共用接地裝置。充分利用倉(cāng)庫(kù)的金屬部件進(jìn)行多重互連,組成一個(gè)低阻抗等電位連接網(wǎng)絡(luò),并與接地裝置相連組成一個(gè)接地系統(tǒng)。接地極埋深不小于0.5米,且在凍土層以下,接地電阻不大于4Ω。
4 結(jié)語(yǔ)
在糧食倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)之初,應(yīng)根據(jù)糧庫(kù)業(yè)務(wù)運(yùn)作的特征,從業(yè)務(wù)管理、糧情檢測(cè)、糧情控制和安全防護(hù)監(jiān)控這四個(gè)方面進(jìn)行全面綜合的防雷設(shè)計(jì)。中央儲(chǔ)備糧庫(kù)宜春直屬庫(kù)的防雷改造設(shè)計(jì)是一個(gè)整體的系統(tǒng)工程,應(yīng)充分考慮儲(chǔ)備糧庫(kù)所處的地理環(huán)境特點(diǎn)和具體情況,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求采取合適的防雷技術(shù)與接地措施。根據(jù)具體情況采取有針對(duì)性的防護(hù)措施,扎實(shí)有效地做好糧庫(kù)防雷工作,從各種管線的材質(zhì)、規(guī)格、擺放位置、敷設(shè)方式等多個(gè)方面入手,減少糧庫(kù)雷電事故的發(fā)生。
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關(guān)鍵詞:水廠濾池;普通快濾池;改造方案
中圖分類(lèi)號(hào):TU991 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-2374(2014)09-0075-03
水廠供給地所有居民的人生安全與水廠運(yùn)營(yíng)安全息息相關(guān)。所以要對(duì)水廠的水質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,以確保廣大人民群眾的生命安全。濾池作為水廠水源凈化處理工藝的最后把關(guān),主要是通過(guò)粒狀濾料層攔截住殘留在水中的浮游物和雜質(zhì)等,并有效過(guò)濾水中的有機(jī)物和細(xì)菌,其處理效果的好壞會(huì)直接影響出廠水質(zhì)的優(yōu)劣。目前,如何改造完善水廠的快濾池技術(shù)已經(jīng)成為了水廠關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。
1 水廠普通快濾池的概況
1.1 新濾池的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和參數(shù)
一般來(lái)說(shuō),水廠中的濾池?cái)?shù)量要達(dá)到2個(gè)以上,在濾池?cái)?shù)量2~5的時(shí)候采用單行排練的方式建造濾池。在數(shù)量超出5個(gè)的情況下,采用雙行排列法。當(dāng)濾池面積超出50平米的時(shí)候,要在濾池管廊中建造中央集水渠。
在對(duì)新濾池的總體規(guī)劃中,要保證將每個(gè)新濾池的實(shí)際面積控制在100m2以?xún)?nèi),工作周期一般都介于12~24小時(shí)之間。
1.2 在新濾池設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
在普通快濾池的建造設(shè)計(jì)中,有許多問(wèn)題需要留意??鞛V池配水系統(tǒng)的干管底部應(yīng)該配置有排氣管,濾池的底部也要設(shè)置有排空管。一般情況下,濾池閘閥的開(kāi)啟和關(guān)閉裝置都通過(guò)電力或水力運(yùn)行,一旦出現(xiàn)閥門(mén)直徑小于3厘米的情況,則可以臨時(shí)采用手動(dòng)操作,幫助閘閥能夠正常開(kāi)合,不影響整體的濾水進(jìn)度。還應(yīng)該在每個(gè)濾池中安裝上水頭損失計(jì)和取樣工具,在各個(gè)密封渠道中設(shè)置入孔,方便日后的維護(hù)和檢修。
1.3 新濾池的優(yōu)缺點(diǎn)分析
單層濾料具有池深淺、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富等優(yōu)點(diǎn),但是它的閥門(mén)數(shù)量較多,還需要配備專(zhuān)業(yè)的沖洗設(shè)備。雙層濾料相較于單層濾料來(lái)說(shuō),濾速較快含污力是單層濾料的兩倍左右,且工作周期長(zhǎng)、成本較低。但是雙層濾料的徑粒選擇較嚴(yán)格,對(duì)沖洗的要求高,還易在煤砂之間出現(xiàn)積泥情況。
2 水廠濾池的普遍運(yùn)行現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題
2.1 基本現(xiàn)狀
就以我國(guó)某地區(qū)的某家水廠為例。該水廠日常采用的是常規(guī)流程,運(yùn)用普通快濾池技術(shù),處理能力為40000m3/d。將濾池分為兩個(gè)組,分別成為甲組和乙組,每組濾池中都設(shè)有8格,總共有16格。甲組和乙組分別于2000年和2003年建成并投入使用。
2.2 存在的問(wèn)題
該地的水廠普通快濾池濾料選用的是單層石英砂,顆粒直徑為0.7~1.4mm,總體厚度為900mm。濾池的承托層中配備了許多顆粒大小不等的礫石,多為5~30mm不等,總厚度達(dá)到700mm以上。該廠的普通快濾池技術(shù)工藝相對(duì)落后,反沖洗的周期低于二十四小時(shí),因沖洗強(qiáng)度不易把握,還容易出現(xiàn)跑沙現(xiàn)象。
今年是該水廠投入使用的第14年。這14年中,水廠的濾池曾全面更換過(guò)一次濾砂。2009年的時(shí)候,水廠對(duì)濾砂表面進(jìn)行了再次更換,但是在隨后的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)砂層顏色越來(lái)越深,最終喪失了截污能力。通過(guò)專(zhuān)家小組的及時(shí)分析探究,發(fā)現(xiàn)該水廠的濾池穿孔管配水系統(tǒng)的鋼管因?yàn)殚L(zhǎng)期放置在水中,使得管體嚴(yán)重銹蝕,最終導(dǎo)致濾料失去截污能力。
3 新濾池技術(shù)改造方案及施工中的關(guān)鍵問(wèn)題
3.1 新濾池的技術(shù)改造方案
(1)配水系統(tǒng)的改造:我國(guó)目前針對(duì)水廠配水系統(tǒng)的改造多是將舊濾池管道拆除換上新管道,以此升級(jí)配水系統(tǒng)。首先要去除原濾池中的濾料層和礫石承托層,然后聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的施工人員手動(dòng)切割原水廠配置的D426×8配水主干管,換上D426×6配水主干管。并同時(shí)移除主干管兩端的DN80開(kāi)孔鍍鋅配水分支管,保留每個(gè)濾池格間的進(jìn)水管口端的法蘭,維持原有的配水主管道和配水分支管道中的口徑、數(shù)量、孔眼參數(shù),以原裝圖紙為參考依據(jù),在此基礎(chǔ)上加工制作,將整個(gè)配水系統(tǒng)更換上高質(zhì)量、安全系數(shù)強(qiáng)的新型管材(如表1所示)。在濾池內(nèi)部建構(gòu)起濾梁,并安裝上高質(zhì)量、高精度的預(yù)制混凝土濾板,注意要用專(zhuān)業(yè)的濾板密封膠泥粘連。
表1 配水系統(tǒng)整體改造前后對(duì)比表
改造項(xiàng)目 改造前 改造后
配水系統(tǒng)主干管 D426×8Q235B管 D426×6S304管
配水系統(tǒng)分支管 DN80開(kāi)孔鍍鋅管 DN80ABS穿孔管
配水系統(tǒng)連接方式 挖眼焊接 法蘭焊接
(2)對(duì)新濾池中濾料鋪設(shè)的改進(jìn):水廠應(yīng)在一定時(shí)間范圍內(nèi),對(duì)濾池中的濾料層和承托層進(jìn)行全面更換。水廠要以大阻力配水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求為依據(jù),確定濾層級(jí)配(如表2所示),嚴(yán)格按照級(jí)配采購(gòu)。因?yàn)闉V料層和承托層在一定期限后,對(duì)水體的過(guò)濾效果會(huì)大大降低,此時(shí)若不立即更換濾料,則會(huì)降低水廠出廠水質(zhì),危害到居民的用水安全。
表2 普通快濾池大阻力配水系統(tǒng)的濾層級(jí)配
級(jí)配名稱(chēng) 規(guī)格/mm 厚度/mm
1 石英砂 0.6~1.1 800
2 礫石 1.9~3.8 110
3 礫石 4.0~9.0 110
4 礫石 9.0~17.0 110
5 礫石 17.0~33.0 160
6 礫石 33.0~65.0 250
建設(shè)單位在采購(gòu)濾料的過(guò)程中,要遵循以施工圖紙為參考依據(jù)的原則,在采購(gòu)過(guò)程中應(yīng)該隨時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,反復(fù)核實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)是否符合圖紙要求,結(jié)合客觀實(shí)際,根據(jù)水廠的實(shí)際濾池結(jié)構(gòu)尺寸,精確計(jì)算出每種規(guī)格的濾料需求量,并在需求量的基礎(chǔ)上適當(dāng)留有富余,以免出現(xiàn)濾料不足的情況。
建設(shè)單位在采購(gòu)濾料的過(guò)程中,還應(yīng)該在濾料的選購(gòu)環(huán)節(jié)對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行層層把關(guān),對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)都不能馬虎。必須讓經(jīng)銷(xiāo)商提供每個(gè)批次材料的合格證明、質(zhì)檢報(bào)告等資料,并將其存檔,便于日后查找和檢驗(yàn)。在選購(gòu)時(shí)進(jìn)行抽樣檢測(cè),以判斷材料的安全性。
(3)反沖洗系統(tǒng)的改造?,F(xiàn)代水廠的反沖洗系統(tǒng)一般使用的是氣、水聯(lián)合反沖法和高速水流反沖法兩種方式。隨著濾料截污殘留雜質(zhì)的增加,濾水功能會(huì)逐漸下降,出現(xiàn)濾池濾速降低、出水量明顯減少的情況,大大降低了出水水質(zhì),影響水廠日常工作的順利進(jìn)行。水廠為了保證出廠水質(zhì),就必須要將原有的單水沖洗方法改造為氣、水聯(lián)合反沖洗法,能夠有效節(jié)約沖洗用水量。為了實(shí)現(xiàn)布?xì)饩鶆蜃畲蠡?,可以在濾梁上均勻分布?xì)饪?,以求達(dá)到反沖洗時(shí)的布?xì)庾罴研Ч?/p>
3.2 改造施工過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題
(1)施工流程的確立。在施工改造之前,先要設(shè)計(jì)一個(gè)完備的方案,規(guī)劃清晰的施工流程才能在施工時(shí)從容不迫。負(fù)責(zé)人應(yīng)該明確各個(gè)環(huán)節(jié)的責(zé)任分工,使各個(gè)工人堅(jiān)守崗位,做好自己份內(nèi)的工作,提高工作人員的工作效率,才能避免分工不清導(dǎo)致的工期延后、成本增加問(wèn)題。就以普通快濾池中的單組濾池為例(如圖1所示),來(lái)分析單組濾池的技術(shù)改造工序流程。
圖1 普通快濾池改造工藝流程圖解
(2)雙均勻?yàn)V料層。水廠在鋪設(shè)濾料層時(shí),應(yīng)該遵循“從深處鋪到淺出,循序漸進(jìn)、層層深入”原則,嚴(yán)格按照濾料的規(guī)格和厚度規(guī)劃鋪設(shè)。雙層均勻?yàn)V料的截污量很大,這使得常規(guī)的沖洗方法很難將其徹底沖洗干凈,進(jìn)而導(dǎo)致其過(guò)濾效果降低,嚴(yán)重影響到初濾水的水質(zhì)。要解決這個(gè)問(wèn)題,就必須要采用反沖洗系統(tǒng)中“氣—水聯(lián)合反沖”的方式,徹底沖洗干凈雙層均勻?yàn)V料中的雜質(zhì),保證濾水質(zhì)量。在濾料鋪設(shè)接近尾聲時(shí),檢測(cè)砂層的最終完成面的標(biāo)高,不要超出規(guī)定的范圍。將沖洗過(guò)程中,濾料的膨脹率控制在30%~40%之間,不要任其過(guò)度膨脹。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,水是一切生命的源泉,一切生命都依賴(lài)于水而生存。人們的生存離不開(kāi)水,生產(chǎn)和生活也同樣離不開(kāi)水。自來(lái)水水廠在城市建設(shè)中具有至關(guān)重要的作用。自來(lái)水水廠出廠的水質(zhì)優(yōu)劣程度直接影響到該地區(qū)居民的安全健康狀況。濾池是影響自來(lái)水廠出廠水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其可以對(duì)水體中的懸浮雜質(zhì)、細(xì)菌、有機(jī)物等進(jìn)行有效過(guò)濾,所以濾池濾水程度的好壞對(duì)該地區(qū)居民的健康具有重要的影響。我國(guó)現(xiàn)有自來(lái)水水廠應(yīng)對(duì)普通快濾池技術(shù)進(jìn)行升級(jí)改造,與時(shí)俱進(jìn),采用先進(jìn)的科技手段和工藝技術(shù),縮短水體過(guò)濾時(shí)間,提高水體質(zhì)量,讓人民都用上放心水。
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關(guān)鍵詞:智能變電站 智能化改造 研究
中圖分類(lèi)號(hào):TM63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文童編號(hào):1674-098X(2013)02(a)-0047-01
智能變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要基礎(chǔ)和支撐。國(guó)家電網(wǎng)公司提出建設(shè)“統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)”,作為智能電網(wǎng)的重要組成部分和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),智能變電站的設(shè)計(jì)和建設(shè)應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)“信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化”的特點(diǎn)和需求。對(duì)于傳統(tǒng)變電站,可通過(guò)智能化升級(jí)建設(shè),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源配置、降低運(yùn)維成本、提升運(yùn)行指標(biāo)之目的。1110 kV惠民變電站改造前概況
本工程遠(yuǎn)景規(guī)劃安裝2臺(tái)50 MVA的三相三繞組變壓器;110 kV架空進(jìn)線3回,單母線分段接線;35 kV遠(yuǎn)景出線8回,本期安裝6回,單母線分段接線,電纜出線;10 kV出線遠(yuǎn)景規(guī)劃16回,單母線分段接線,電纜出線;無(wú)功補(bǔ)償電容器遠(yuǎn)景規(guī)劃安裝4×4 Mvar,串聯(lián)5%鐵芯電抗器。變電站采用全戶內(nèi)布置,按照無(wú)人值守變電站設(shè)計(jì);采用光纜通訊方式。改造前,變電站在采用了典型的分層分布式常規(guī)綜合自動(dòng)化模式,分為站控層、間隔層和過(guò)程層,可提供間隔層就地監(jiān)視控制、變電站層監(jiān)視控制、遠(yuǎn)方調(diào)度監(jiān)視控制、保護(hù)測(cè)控、微機(jī)五防、電壓無(wú)功按地補(bǔ)償及小電流按地選線等功能。電能計(jì)量系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的電子表,串聯(lián)入485總線接入采集終端,通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)傳輸。站控層總控裝置遵循IEC-104規(guī)約實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)方調(diào)度的聯(lián)系。
2 110 kV惠民變電站智能化改造方案
變電站智能化改造項(xiàng)目總體規(guī)劃,將按照三層結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行現(xiàn)有設(shè)備的改造,開(kāi)展功能業(yè)務(wù)模塊的配置調(diào)整。變電站內(nèi)電氣一次設(shè)備選擇采用全智能化設(shè)備和常規(guī)設(shè)備配置智能化接口的解決方案;站內(nèi)二次設(shè)備按功能集成、設(shè)備集中和網(wǎng)絡(luò)分層原則實(shí)施。計(jì)劃將全站分為三個(gè)網(wǎng)絡(luò):站控層網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層獨(dú)立GOOSE網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層點(diǎn)對(duì)點(diǎn)采樣網(wǎng)絡(luò)。變電站內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸以通訊光纜為主要介質(zhì),其中室內(nèi)至室外的信號(hào)傳輸采用多模鎧裝光纜,室內(nèi)信號(hào)傳輸采用尾纜或尾纖。變電站站控層采用通訊雙絞線;室外一次設(shè)備至智能終端的信號(hào),主變本體跳閘等少量關(guān)鍵信號(hào)、開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的信號(hào)仍采用信號(hào)電纜。
2.1 110 kV惠民變電站站控層改造方案
主機(jī)兼操作員工作站1套,采用UNIX操作系統(tǒng),提供整套一體化信息平臺(tái)系統(tǒng)軟件,含監(jiān)控功能、操作閉鎖功能和高級(jí)應(yīng)用功能等;遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置1套,雙機(jī)配置,采用直流供電。具備2個(gè)4線E/M模擬接口/一個(gè)調(diào)度端(傳輸速率在300-2400bt范圍內(nèi)可調(diào)),采用IEC60870-5-101規(guī)約和新部頒CDT規(guī)約;并應(yīng)具備至調(diào)度端的以太網(wǎng)接口(至少為2個(gè)),采用IEC60870-5-104網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約;網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng)1套,配置獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析裝置1套,實(shí)現(xiàn)對(duì)全站各種網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的實(shí)時(shí)監(jiān)視、捕捉、存儲(chǔ)、分析和統(tǒng)計(jì)功能。網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng)宜具備變電站網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)的在線監(jiān)視和狀態(tài)評(píng)估功能;網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)1臺(tái),設(shè)置網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)1臺(tái),通過(guò)變電站站控層和間隔層網(wǎng)絡(luò)通信打印全站各裝置的保護(hù)告警、事件等。 2.2 110 kV惠民變電站過(guò)程層與間隔層的改造方案
間隔層設(shè)備選擇110 kV及主變等高壓側(cè)間隔采用常規(guī)互感器+合并單元方式,實(shí)現(xiàn)電壓、電流信號(hào)的數(shù)字式采集,傳送給過(guò)程層的合并單元。對(duì)于35 kV/10 kV及以下低壓側(cè)設(shè)備,改造方案中決定在低壓側(cè)常規(guī)互感器+合并單元智能終端一體化裝置方式。站內(nèi)間隔層設(shè)備全部按入站內(nèi)直流供電系統(tǒng)中,采用直流220 V供電。110 kV線路備投由獨(dú)立裝置實(shí)現(xiàn),110 kV母聯(lián)保護(hù)功能保留。過(guò)程層設(shè)備的改造與間隔層統(tǒng)籌考慮。主變部分一次設(shè)備,各側(cè)采用常規(guī)互感器+合并單元方式實(shí)現(xiàn)電壓、電流信號(hào)的智能化采集,就地智能化采集后送給主變合并單元;主變本體、各側(cè)開(kāi)關(guān)通過(guò)過(guò)程層智能終端實(shí)現(xiàn)本體、開(kāi)關(guān)信號(hào)智能化采集與控制。110 kV間隔、主變本體及各側(cè)采用間隔斷路器采用常規(guī)互感器+合并單元方式,通過(guò)過(guò)程層智能終端實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)信號(hào)智能化采集與控制、以GOOSE通訊實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的數(shù)字接口與智能控制;站內(nèi)電氣設(shè)備選擇支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的成熟產(chǎn)品。全站開(kāi)關(guān)智能終端就地安裝于智能柜;對(duì)支持電動(dòng)操作的開(kāi)關(guān)智能化一次設(shè)備,實(shí)現(xiàn)遙控操作。全站采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控邏輯閉鎖,輔助電氣閉鎖和機(jī)械閉鎖,完善35 kV開(kāi)關(guān)柜電氣五防。
2.3 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置
站控層配置2臺(tái)24百兆電口、4千兆光換機(jī)(含光模塊-SFP-GE-單模模塊-(1310nm,10km,LC)4個(gè))。控制室內(nèi)配置2臺(tái)24百兆電口、4千兆光口間隔層交換機(jī)。110 kVGIS室配置2臺(tái)24百兆電口、4千兆光口間隔層交換機(jī)。35kV開(kāi)關(guān)室配置2臺(tái)24百兆電口、4千兆光口間隔層交換機(jī)。10 kV開(kāi)關(guān)室配置4臺(tái)24百兆電口、4千兆光口間隔層交換機(jī)。二次設(shè)備室和繼電器室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)采用超五類(lèi)屏蔽雙絞線;通向戶外的通信介質(zhì)應(yīng)采用光纜。采樣值和保護(hù)GOOSE報(bào)文的傳輸介質(zhì)采用光纜,光纖連接宜采用1310 nm多模ST光纖接口。
3 110 kV惠民變電站智能化方案總結(jié)與分析
該方案實(shí)施后較傳統(tǒng)變電站有以下優(yōu)勢(shì):(1)一次設(shè)備智能化:包括變壓器智能化、開(kāi)關(guān)智能化,實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器冷卻系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié),提高變壓器絕緣壽命和風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率,降低變壓器電能損耗和運(yùn)行噪音。(2)全站設(shè)置一套一體化電源系統(tǒng)。直流、交流、UPS、通信電源一體化設(shè)計(jì)、一體化配置、一體化監(jiān)控,采用61850標(biāo)準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)接入自動(dòng)化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)站用電源智能管理。(3)數(shù)字式電度表的使用使得智能電能量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及結(jié)算系統(tǒng)更加完善。(4)大量電纜為光纜所替代,槽盒取代了電纜溝,節(jié)省大量的施工成本。
4 結(jié)語(yǔ)
該文針對(duì)110 kV常規(guī)變電站,通過(guò)分析技術(shù)方案,提出了既經(jīng)濟(jì)又安全,具備典型意義的110 kV常規(guī)變電站智能化改造方案。并通過(guò)工程實(shí)踐,驗(yàn)證了成果的可行性。
參考文獻(xiàn)
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造方案的技術(shù)指標(biāo)、成本分析和發(fā)展趨勢(shì)等綜合分析,得出現(xiàn)階段EPON+LAN是縣域有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向發(fā)行的最佳方案。
1 有線電視網(wǎng)絡(luò)雙向改造背景分析
“三網(wǎng)融合”又叫“三網(wǎng)合一”,意指電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的相互滲透、互相兼容、并逐步整合成為全世界統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)。三網(wǎng)融合是業(yè)務(wù)的整合,他不僅繼承了原有的話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務(wù),而且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的整合,衍生出了更加豐富的增值業(yè)務(wù)類(lèi)型,如圖文電視、VOIP、視頻郵件和網(wǎng)絡(luò)游戲等,極大地拓展了業(yè)務(wù)提供的范圍。有線電視原有的HFC網(wǎng)絡(luò)是單向、廣播式的傳輸網(wǎng)絡(luò),不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?為此,必須對(duì)原有的HFC網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造,以適用新形勢(shì)下新業(yè)務(wù)的需要,如VOD業(yè)務(wù),寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。只有這樣,才能使廣電在三網(wǎng)融合的背景下,對(duì)目前的單一廣播電視業(yè)務(wù)進(jìn)行拓展,才能和其它運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行有效的競(jìng)爭(zhēng)。
2 方案技術(shù)分析
2.1 EPON技術(shù)
EPON是由OLT(光線路終端)、ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN(光分配網(wǎng)絡(luò))等單元構(gòu)成的點(diǎn)到多點(diǎn) 系統(tǒng)。其系統(tǒng)拓?fù)涠酁樾切突驑?shù)型分支結(jié)構(gòu),下行方向(由OLT到ONU)采用廣播方式,每一個(gè)ONU將接收 到所有下行信息,根據(jù)其LLID提取有用信號(hào);上行方向(由ONU到OLT)采用時(shí)分方式共享系統(tǒng),通過(guò) 接入控制機(jī)制將各個(gè)ONU有序接入。EPON的上、下行信息速率均為1 Gb/s,由一根光纖采用波分復(fù)用實(shí)現(xiàn)全雙工通信。根據(jù)ONU在所處位置的不同,EPON的應(yīng)用模式又可分為FTTC(光纖到路邊)、FTTB(光纖到大樓)、光纖到辦公室(FTTO)和光纖到家(FTTH)等多種類(lèi)型。實(shí)現(xiàn)全光纖的FTTH是寬帶接入的發(fā)展方向,但是實(shí)現(xiàn)全部的光纖接入,需要一個(gè)過(guò)程。設(shè)備、光纖、工程成本和應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求,都是其廣泛推廣與使用的關(guān)鍵因素。第一步從FTTB開(kāi)始,充分利用PON的技術(shù),和現(xiàn)有的以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)(成本底、使用廣),然后逐步過(guò)渡到FTTH是一條比較合理的選擇。
在FTTB結(jié)構(gòu)中,ONU被直接放到樓內(nèi),光纖到大樓后可以采用ADSL、Cable、LAN,即FTTB+ADSL、FTTB+Cable和FTTB+LAN等方式接入用戶家中。
2.2 EPON+EOC
EOC(Ethernet Over Cable)技術(shù)是將以太網(wǎng)絡(luò)信號(hào)經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)等復(fù)雜處理后通過(guò)同軸電纜傳輸。主要可分為基帶傳輸、調(diào)制傳輸、2.4GHz擴(kuò)展應(yīng)用三類(lèi),其中又可細(xì)分出很多具體的標(biāo)準(zhǔn)/非標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),如基帶、MoCA、同軸Wi-Fi、CableRan、UcLink等。
EPON+EOC方案主干線采用EPON技術(shù),充分利用原有線網(wǎng)光纖資源,OLT部屬在分中心,ONU部屬到光接收機(jī)與用戶電放大器。在光接收機(jī)或用戶放大器后接近用戶的點(diǎn)(根據(jù)現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)的不同而采取不同方式),插入EOC局端設(shè)備,在終端用戶購(gòu)置相應(yīng)的EOC終端設(shè)備,通過(guò)目前的有線電視網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的雙向化。該方案其實(shí)也可以細(xì)化看成是FTTB+EOC方案。該技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上的同軸電纜、分支分配器資源,入戶施工難度小,節(jié)省建網(wǎng)成本;但是由于EOC技術(shù)的利用的總體帶寬有限,不利于以后新業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和用戶數(shù)的擴(kuò)容,且在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸容易受低頻信號(hào)的干擾,造成后期用戶維護(hù)成本很高,并對(duì)維護(hù)人員素質(zhì)要求很高。
2.3 EPON+LAN
該技術(shù)方案的主干線方案和上面的EPON+EOC一樣,,利用EPON將信號(hào)分別接入到各個(gè)樓宇的ONU,采用五類(lèi)雙絞線入戶,承擔(dān)著電視點(diǎn)播、寬帶上上及數(shù)字電視信號(hào)等多種業(yè)務(wù)。EPON+LAN技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于入戶帶寬較高,技術(shù)相對(duì)成熟,在未來(lái)網(wǎng)絡(luò)改造中的升級(jí)較為便捷,廣泛的開(kāi)通使得用戶的成本也逐步降低。受諸多客觀因素的影響,該技術(shù)也存在不足之處,主要表現(xiàn)在在老城區(qū)的改造中,線纜入戶施工存在一定的難度,需要大量的布線,而開(kāi)通率低也導(dǎo)致戶均成本較高,并且建網(wǎng)初期需要投入較大。
3 某小區(qū)改造案例分析
縣域的小區(qū)網(wǎng)絡(luò)情況比較復(fù)雜,往往是新舊HFC網(wǎng)絡(luò)共存。有時(shí)為了整體轉(zhuǎn)換的進(jìn)度或?qū)嶋H施工情況的考慮,在實(shí)踐中需要針對(duì)不同的情況的進(jìn)行方案選擇。例如,某小區(qū)有4棟相對(duì)較新的7層套間式結(jié)構(gòu)的住房,另外還有20幢老的排屋式結(jié)構(gòu)的住房,加起來(lái)共有238個(gè)用戶。進(jìn)行雙向網(wǎng)絡(luò)改造時(shí),考慮 到套間式住房的HFC網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有性能良好,但用戶室內(nèi)裝修時(shí)只預(yù)埋了同軸電纜,沒(méi)有預(yù)埋五類(lèi)雙絞線??紤]到整體轉(zhuǎn)換的進(jìn)度要求和用戶室內(nèi)重新布線的施工難度,對(duì)套間式結(jié)構(gòu)的樓棟用戶采用了EPON+EOC的接入方式。排屋式結(jié)構(gòu)的用戶重新布線的施工難度較小,且由于該類(lèi)用戶的現(xiàn)有HFC網(wǎng)絡(luò)的性能已明顯下降,網(wǎng)絡(luò)中接頭位置較多,宜采用EPON+LAN方
案。兩類(lèi)接入方案的成本如下表所示。
接入網(wǎng)方案
帶寬/戶數(shù)
戶均覆蓋投資
每戶開(kāi)通成本
?戶均造價(jià)
施工量?
EPON+LAN
1000Mbps/1500戶
160元
50元
210元
大
EPON+EOC
?800Mbps/100戶
90/100元
500/600元
590/700元
小?
從成本比較中,我們不難看出,EPON+LAN 方案有非常明顯的優(yōu)勢(shì),戶均建設(shè)成本低,并且可以與HFC 網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。在后期的維護(hù)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)EOC方案接入的用戶投訴率遠(yuǎn)高于LAN方案,因?yàn)镋OC技術(shù)方案目前并不是很完善,數(shù)據(jù)傳輸容易受到用戶使用環(huán)境中的低頻噪聲干擾,而且對(duì)HFC的網(wǎng)絡(luò)接頭質(zhì)量有很高要求,且容易受到溫度和低頻干擾。而LAN的雙絞數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)對(duì)用戶環(huán)境的適應(yīng)性很好,對(duì)環(huán)境抗干擾力很強(qiáng),從而數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)比EOC網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定,用戶的滿意度也高。從實(shí)踐中,可以得出EOC方案的后期維護(hù)成本明顯大于LAN方案。
4 結(jié)束語(yǔ)
EPON+ LAN技術(shù)方案的適用性較強(qiáng),其方便、經(jīng)濟(jì)、靈活的特點(diǎn)是現(xiàn)階段HFC網(wǎng)絡(luò)雙向改造的首選方案,真正實(shí)現(xiàn)了三網(wǎng)融合的目的,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的初期投資較高,但隨著增加用戶數(shù)的增加戶成本會(huì)顯著降低,對(duì)于商業(yè)區(qū)或者新建小區(qū)而言,該技術(shù)必然是最佳方案。三網(wǎng)融合是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一種創(chuàng)新,也促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展和完善,作為融合性產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)營(yíng)商及領(lǐng)導(dǎo)者,一種合理的盈利模式是實(shí)現(xiàn)共贏,包括開(kāi)發(fā)商與設(shè)備制造商等都是有利可圖的,因此該技術(shù)的發(fā)展前景及應(yīng)用較為廣闊。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】舊機(jī)床 數(shù)控改造 方案 選擇
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,在機(jī)械制造中,中小批生產(chǎn)占加工總量的比例越來(lái)越大;客觀上要求與之相適應(yīng)的加工設(shè)備的自動(dòng)化程度越來(lái)越高。
目前,中國(guó)煤田地質(zhì)勘探系統(tǒng)有近萬(wàn)臺(tái)機(jī)床,大都是多年來(lái)生產(chǎn)積累的通用機(jī)床,柔性和自動(dòng)化程度低。要想在短時(shí)期內(nèi)大量地更新現(xiàn)有設(shè)備,無(wú)論從資金還是國(guó)內(nèi)機(jī)床制造廠的生產(chǎn)能力都很難做到。對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造投資少、見(jiàn)效快,是機(jī)械制造廠挖潛技改的一條成功之路。
一、改造原理及改造方案
1.改造原理
目前,數(shù)控系統(tǒng)種類(lèi)繁多,按數(shù)控系統(tǒng)的性能價(jià)格比分為:經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)、全功能型數(shù)控系統(tǒng)和特殊型數(shù)控系統(tǒng)四大類(lèi)產(chǎn)品。
經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)也稱(chēng)簡(jiǎn)易數(shù)控系統(tǒng)(simple numerical control system)。其特點(diǎn)是價(jià)格便宜、精度適中、功能簡(jiǎn)化、針對(duì)性強(qiáng),比較適用于老設(shè)備技朮改造和產(chǎn)品更新。
標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是功能較全,價(jià)格適中,適用于中檔的數(shù)控機(jī)床,應(yīng)用較廣。
多功能型數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)是功能齊全,價(jià)格較貴。適用于加工復(fù)雜零件的大中型機(jī)床以及FMS、CIMS中使用的數(shù)控機(jī)床。
特殊型數(shù)控系統(tǒng)適用于各類(lèi)特種加工機(jī)床,如:電加工機(jī)床,超精加工機(jī)床等。
依據(jù)經(jīng)濟(jì)實(shí)用原則。對(duì)中小型車(chē)床的改造廣泛采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)改造后車(chē)床的控制原理如圖1所示。改造后的車(chē)床可以自動(dòng)車(chē)削圓柱面、圓錐面、端面、球面、螺紋等。
2.改造方案
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,依據(jù)工藝要求和被改造車(chē)床的完好程度,可采用不同的改造方案。
對(duì)實(shí)際役齡較短,零部件完好,精度尚未降低,導(dǎo)軌刮花可見(jiàn)或?qū)嶋H役齡較長(zhǎng)經(jīng)修復(fù)后達(dá)到精度要求的機(jī)床可作如下改造。
安裝脈沖編碼器將主軸的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量聯(lián)系起來(lái)。將原機(jī)床的刀架拆除換成電動(dòng)刀架實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。將原機(jī)床的掛輪系統(tǒng)、進(jìn)給箱、溜板箱、絲杠、光杠拆除,換成由步進(jìn)電機(jī)、齒輪減速裝置和滾珠絲杠組成的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。縱向步進(jìn)電機(jī)及齒輪減速裝置安裝在拆除進(jìn)給箱處的床身上。滾珠絲杠支座可安裝在原絲杠的安裝基面上,螺母支座安裝在縱向拖板上??v向進(jìn)給傳動(dòng)示意圖如圖2所示。橫向步進(jìn)電機(jī)及齒輪減速裝置安裝在縱向溜板上橫向絲杠尾端處。滾珠絲杠安裝在原絲杠位置,并對(duì)原絲杠支承部位、螺母座部位以及原空間尺寸進(jìn)行加工。注意橫向滑板與齒輪減速裝置是否碰撞,若碰應(yīng)采取措施。橫向進(jìn)給傳動(dòng)示意圖如圖3所示。
二、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的選擇
目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)有多種類(lèi)型。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)主要包括數(shù)控裝置、坐標(biāo)軸驅(qū)動(dòng)(或伺服)系統(tǒng)、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、刀架及輔助功能的強(qiáng)電控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、接口等。
經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置有步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)數(shù)控裝置、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的半閉環(huán)數(shù)控裝置和點(diǎn)位式經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置三種。對(duì)于數(shù)控車(chē)床改造一般選用步電機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)環(huán)數(shù)控裝置。選擇時(shí)主要考慮以下性能:CPU類(lèi)型、用戶容量、控制軸或聯(lián)動(dòng)軸數(shù)、設(shè)定單位、插補(bǔ)類(lèi)型、編程尺寸及編程標(biāo)準(zhǔn),G、M、S、T、F功能、刀具補(bǔ)償功能、間隙補(bǔ)償功能及循環(huán)功能、顯示方式及顯示信息的形式、絕對(duì)編程、增量編程、程序輸入方式以及報(bào)警、診斷等。根據(jù)需要選擇相應(yīng)的性能。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的性能參數(shù)主要有:步進(jìn)電機(jī)性能參數(shù)及安裝尺寸,控制箱與電機(jī)的接線型式等。系統(tǒng)的快速進(jìn)給速度、空載起動(dòng)頻率,靜態(tài)轉(zhuǎn)矩,系統(tǒng)升頻降頻時(shí)間,起動(dòng)矩頻特性、起動(dòng)慣頻特性、運(yùn)行矩頻特性。
驅(qū)動(dòng)電路的型式主要有:高低壓驅(qū)動(dòng)電路、斬波驅(qū)動(dòng)電路、調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動(dòng)電路、細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)型功率放大電路等。不同的電路型式、其工作性能不同,根據(jù)加工需要合理選擇。
刀架控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要考慮刀架型式(如四位或八位電動(dòng)刀架,或轉(zhuǎn)塔六位刀架等),定位精度及重復(fù)定位精度,換刀時(shí)間、刀具選擇時(shí)刀架的轉(zhuǎn)向、夾緊力,刀桿尺寸及裝夾刀具結(jié)構(gòu)型式等性能參數(shù)。
強(qiáng)電接口及弱電接口、主要根據(jù)工作需要選擇。如工件自動(dòng)夾緊,加工螺紋時(shí),選擇強(qiáng)電接口;主軸的脈沖編碼器與數(shù)控裝置的接線,程序輸入接口等選擇弱電接口。
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的類(lèi)型主要有:BCK2─001,BKC2─005,GWK─1A/Ⅱ/Ⅲ,JWK─20T,BKC2─8A,GSK─928,2385─1T等系列產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用在數(shù)控改裝及老產(chǎn)品車(chē)床改型中。在選擇時(shí),除性能參數(shù)外,還要考慮其外型,安裝形式等因素。結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算選擇合適的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)。
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【關(guān)鍵詞】線路保護(hù);內(nèi)橋接線;備自投;重合閘;閉鎖關(guān)系;操作箱
引言
內(nèi)橋接線方式由于節(jié)省一次設(shè)備投資,占地面積少,因而在邳州地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。部分內(nèi)橋接線變電站由于其樞紐作用裝設(shè)了線路保護(hù),這就使保護(hù)之間的閉鎖關(guān)系變得更加復(fù)雜。因此,對(duì)該特殊情況下保護(hù)閉鎖條件進(jìn)行細(xì)致地分析并推廣具有重要的意義。
110kV八義集變電站采用內(nèi)橋接線,技術(shù)改造工程中:兩條高壓側(cè)進(jìn)線均裝設(shè)了線路保護(hù),型號(hào)為許繼電氣WXH-811A,配置了開(kāi)關(guān)操作箱;備自投保護(hù)為長(zhǎng)園深瑞ISA-358G,采用合后位置(長(zhǎng)園深瑞為KKJ, 許繼WXH-811A為HHJ,以下均稱(chēng)HHJ)判據(jù)進(jìn)行充放電;主變保護(hù)也配置了三側(cè)開(kāi)關(guān)操作箱,型號(hào)為許繼電氣ZSZ-811/C。
1 無(wú)線路保護(hù)內(nèi)橋接線變電站保護(hù)閉鎖條件分析
1.1 主變保護(hù)與備自投的閉鎖關(guān)系
1.1.1 主變保護(hù)范圍分析
內(nèi)橋接線方式下,變電站一般為終端站,通常其進(jìn)線不配置線路保護(hù)。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí),由安裝在對(duì)側(cè)變電站的線路保護(hù)動(dòng)作切除故障。在上述情況下,本側(cè)主變的高后備保護(hù)可以當(dāng)作線路保護(hù)來(lái)配置。
如圖1所示,110kV1號(hào)、2號(hào)主變?yōu)槿ψ儯ㄖ械蛪簜?cè)圖中未畫(huà)出),高后備保護(hù)范圍為進(jìn)線開(kāi)關(guān)1DL、2DL的電流互感器安裝處以下,可以覆蓋高壓側(cè)母線。差動(dòng)保護(hù)范圍為差動(dòng)三側(cè)電流互感器安裝處以?xún)?nèi),指向主變,該范圍包含主變套管引下線。非電量保護(hù)范圍為主變內(nèi)部。中(低)壓側(cè)后備保護(hù)范圍覆蓋中(低)壓母線及以下。
圖1 110kV內(nèi)橋接線
1.1.2 備自投閉鎖條件
若備自投裝設(shè)于高壓側(cè),且為內(nèi)橋或擴(kuò)大內(nèi)橋型接線,應(yīng)具備主變高壓側(cè)后備、差動(dòng)、非電量等保護(hù)動(dòng)作閉鎖備自投回路;若備自投裝設(shè)于中(低)壓側(cè),應(yīng)具備主變中(低)壓側(cè)保護(hù)動(dòng)作閉鎖備自投回路[1]。邳州地區(qū)中(低)壓側(cè)后備保護(hù)整定要求只跳本側(cè)開(kāi)關(guān),閉鎖條件比較簡(jiǎn)單,一般只需閉鎖本側(cè)備自投所有方式,即進(jìn)線備自投和橋備自投,下文對(duì)此不再進(jìn)行分析,只對(duì)高壓側(cè)備自投保護(hù)進(jìn)行探討。
結(jié)合一次接線方式及保護(hù)范圍:主變高后備保護(hù)動(dòng)作時(shí),應(yīng)閉鎖高壓側(cè)備自投所有方式,防止備自投誤投故障點(diǎn),確保備自投可靠不動(dòng)。
差動(dòng)及非電量保護(hù)動(dòng)作時(shí):
(1)分析進(jìn)線備自投方式。2DL明備用:即1DL、3DL在合位,2DL在分位,1號(hào)主變差動(dòng)及非電量保護(hù)動(dòng)作時(shí),跳開(kāi)1號(hào)主變?nèi)齻?cè)及橋開(kāi)關(guān)3DL,由于橋開(kāi)關(guān)3DL已經(jīng)跳開(kāi),隔離了故障點(diǎn),仍可以由高壓側(cè)備自投合上2DL,繼續(xù)供2號(hào)主變負(fù)荷;2號(hào)主變差動(dòng)及非電量保護(hù)動(dòng)作時(shí),跳2號(hào)主變?nèi)齻?cè)及橋開(kāi)關(guān)3DL,隔離了故障點(diǎn),此時(shí),I母仍有壓,高壓側(cè)備自投不會(huì)啟動(dòng),1號(hào)主變?nèi)钥梢岳^續(xù)供剩余負(fù)荷。進(jìn)線1DL明備用時(shí),動(dòng)作行為類(lèi)似。
(2)分析橋備自投方式。2DL暗備用:即1DL、2DL在合位,3DL在分位,1號(hào)主變差動(dòng)及非電量保護(hù)動(dòng)作時(shí),跳開(kāi)1號(hào)主變?nèi)齻?cè)及橋開(kāi)關(guān)3DL,這時(shí)如果高壓側(cè)備自投動(dòng)作,會(huì)合上橋開(kāi)關(guān)3DL,從而導(dǎo)致誤投故障點(diǎn)。1DL暗備用時(shí)動(dòng)作行為類(lèi)似。
因此,差動(dòng)及非電量保護(hù)動(dòng)作時(shí)只需閉鎖橋備自投方式。
1.2 操作箱的選擇
通常情況下,為便于運(yùn)行人員操作和統(tǒng)一性,一般選擇主變保護(hù)屏配置的主變?nèi)齻?cè)操作箱,引出主變保護(hù)、手跳接點(diǎn)閉鎖備自投。因無(wú)線路保護(hù),故不需考慮主變保護(hù)、備自投保護(hù)動(dòng)作閉鎖重合閘的問(wèn)題。
2 有線路保護(hù)內(nèi)橋接線變電站保護(hù)閉鎖條件分析
2.1 重合閘、備自投的閉鎖條件
2.1.1 主變保護(hù)與備自投的閉鎖關(guān)系
主變保護(hù)閉鎖備自投的條件與無(wú)線路保護(hù)情況下相同,即高后備保護(hù)動(dòng)作閉鎖備自投所有方式,差動(dòng)及非電量保護(hù)動(dòng)作閉鎖橋備自投方式。
2.1.2 進(jìn)線保護(hù)與備自投的閉鎖關(guān)系
線路保護(hù)的主保護(hù)一般為距離保護(hù),進(jìn)線保護(hù)投入時(shí),以1DL主供,2DL環(huán)供出去為例:此時(shí)啟用2DL線路保護(hù),首先,1DL、2DL、3DL都在合位,不滿足備自投充電條件,備自投不會(huì)啟動(dòng)。其次,1DL上級(jí)線路保護(hù)動(dòng)作時(shí),全站失壓,備自投不會(huì)動(dòng)作;2DL所供下級(jí)線路發(fā)生故障時(shí),2DL線路保護(hù)動(dòng)作,隔離了故障點(diǎn),全站沒(méi)有失壓,備自投也不會(huì)動(dòng)作。2DL主供,1DL環(huán)供時(shí),動(dòng)作行為類(lèi)似。邳州地區(qū)啟用線路保護(hù)時(shí),運(yùn)行人員會(huì)按照相關(guān)調(diào)令退出備自投保護(hù),因此無(wú)需考慮進(jìn)線保護(hù)閉鎖備自投的問(wèn)題。
2.1.3 主變、備自投保護(hù)與重合閘的閉鎖關(guān)系
裝設(shè)線路保護(hù)后,主變、備自投保護(hù)動(dòng)作時(shí),必須閉鎖進(jìn)線開(kāi)關(guān)重合閘,防止線路保護(hù)認(rèn)為開(kāi)關(guān)偷跳,啟動(dòng)重合閘,再次沖擊故障點(diǎn),造成事故擴(kuò)大。主變、備自投保護(hù)動(dòng)作跳進(jìn)線開(kāi)關(guān),一般可通過(guò)接入進(jìn)線開(kāi)關(guān)操作箱保護(hù)跳閘回路或手動(dòng)跳閘回路兩種方式實(shí)現(xiàn)。
(1)接入保護(hù)跳閘回路。線路保護(hù)裝置會(huì)誤認(rèn)為開(kāi)關(guān)偷跳而啟動(dòng)重合閘,因此必須用另一副主變、備自投保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)去閉鎖該線路保護(hù)的重合閘。在實(shí)際工程中,主變、備自投保護(hù)動(dòng)作跳閘一般采用此方式。
(2)接入手動(dòng)跳閘回路。手動(dòng)跳閘操作回路自身已經(jīng)考慮了閉鎖重合閘,故無(wú)需另引一副主變、備自投保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)去閉鎖重合閘。
1)主變保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí),以許繼電氣線路保護(hù)WXH-811A的操作箱為例,如圖2所示,接入1KD10,手動(dòng)跳閘回路里HHJ的復(fù)歸線圈同STJ1、STJ2的動(dòng)作線圈并在一起,STJ1、STJ2使重合閘放電的同時(shí)HHJ會(huì)復(fù)歸,接入備自投回路的HHJ開(kāi)入量變?yōu)?,即備自投裝置認(rèn)為是手動(dòng)跳閘,進(jìn)線備自投方式和橋備自投方式下,備自投均直接放電。因2.1.1中已經(jīng)引出主變保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)閉鎖備自投,這時(shí),再次閉鎖備自投,會(huì)造成差動(dòng)及非電量保護(hù)動(dòng)作時(shí),進(jìn)線備自投方式下?lián)p失一臺(tái)主變的負(fù)荷,供電可靠性降低,因此不能選擇此方式。
圖2 WXH-811A接點(diǎn)聯(lián)系圖(部分)
2)備自投保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)可以選擇此方式,直接閉鎖重合閘。
2.2 操作箱及跳閘回路的選擇與改進(jìn)
裝設(shè)線路保護(hù)后,如果進(jìn)線開(kāi)關(guān)1DL、2DL繼續(xù)采用主變保護(hù)屏配置的操作箱,雖然可以手動(dòng)分(合)及保護(hù)跳開(kāi)關(guān),但主變保護(hù)屏配置的操作箱無(wú)重合閘充放電回路,會(huì)導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)進(jìn)線開(kāi)關(guān)重合閘,故選擇線路保護(hù)操作箱。
3 對(duì)110kV八義集變電站保護(hù)閉鎖條件的應(yīng)用
3.1 備自投閉鎖條件的應(yīng)用
結(jié)合2.1中的分析,只需要考慮主變保護(hù)與備自投的閉鎖條件。
圖3 ISA-358G開(kāi)入量圖(部分)
如圖3所示,ISA-358G提供閉鎖橋備自投(閉鎖FBZT)和閉鎖進(jìn)線備自投(閉鎖LBZT)兩種方式,將閉鎖條件拆分為:高后備、差動(dòng)、非電量保護(hù)動(dòng)作均閉鎖橋備自投, 接入1RD8端子;另引出一個(gè)高后備保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)閉鎖進(jìn)線備自投,接入1RD10端子,并將1RD8,1RD10之間的短接片打開(kāi),即可滿足要求。
3.2 重合閘閉鎖條件的實(shí)現(xiàn)及操作箱的選擇與改進(jìn)
本工程選擇線路保護(hù)WXH-811A的操作箱。
通過(guò)2.1.3中的分析:既要主變、備自投保護(hù)動(dòng)作跳閘閉鎖進(jìn)線開(kāi)關(guān)重合閘,又要不啟動(dòng)HHJ復(fù)歸線圈,進(jìn)而不使備自投放電。仔細(xì)查閱WXH-811A接點(diǎn)聯(lián)系圖,母差跳閘回路滿足這一要求,MTJ動(dòng)作時(shí),母差跳已內(nèi)部閉鎖重合閘[2],并且母差跳閘回路不啟動(dòng)STJ1、STJ2動(dòng)作線圈和HHJ復(fù)歸線圈回路,即備自投不會(huì)閉鎖,仍然會(huì)可靠動(dòng)作。最終在工程中將主變、備自投保護(hù)動(dòng)作跳閘接入圖2中母差跳閘回路。
對(duì)于沒(méi)有MTJ的其它型號(hào)操作箱,可以按照?qǐng)D4所示進(jìn)行改造,在A點(diǎn)和R1之間加入一個(gè)二極管,主變、備自投保護(hù)動(dòng)作跳閘接入圖4虛線框中保護(hù)跳,STJ1、STJ2使重合閘放電,但因二極管的存在,HHJ不會(huì)復(fù)歸,同樣滿足既閉鎖重合閘又不使備自投放電的要求。
圖4 改進(jìn)后操作箱接點(diǎn)聯(lián)系圖
4 結(jié)束語(yǔ)
技術(shù)改造工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性工作,在施工前要做到超前謀劃,提前介入,仔細(xì)查看設(shè)計(jì)資料,熟知保護(hù)裝置原理及功能,認(rèn)真探討、審核、制定施工方案。通過(guò)110kV八義集變電站技術(shù)改造工程,筆者對(duì)相關(guān)保護(hù)之間的閉鎖回路做了較完整的分析,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)驗(yàn)證,最終進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。這些研究與探討可以為其它類(lèi)似變電站技術(shù)改造方案提供一些思路、借鑒,為更好的助力電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,提高供電可靠性做出貢獻(xiàn)。
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[2]許繼電氣股份有限公司. WXH-811A微機(jī)線路保護(hù)裝置技術(shù)說(shuō)明書(shū)[K].2012.