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工廠供電系統(tǒng)設計精選(九篇)

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工廠供電系統(tǒng)設計

第1篇:工廠供電系統(tǒng)設計范文

關(guān)鍵詞:供電系統(tǒng)方案 供電質(zhì)量 經(jīng)濟運行 可靠性

中圖分類號:TM727.6 文獻標識碼: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)的設計都是一個極為復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)方案設計初期需要考慮的關(guān)鍵問題。

企業(yè)用電負荷分為三級:一級負荷指中斷供電造成人身傷亡在政治、經(jīng)濟上造成重大損失時、對有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作有影響、發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況;二級負荷中斷供電在政治上、經(jīng)濟上有較大損失、對重要用電單位的正常工作有影響;三級負荷不屬于上述一級、二級負荷的。按照負荷分級,我公司應為二類負荷,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)設計方案

1.1 中央變電所設計方案

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,本文中所設計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行,契約容量40000 kVA。此運行方案的優(yōu)點如下:

(1)節(jié)約1#主變的基本電費。(2)生產(chǎn)、試驗同時計量,提高試驗變壓器的功率因數(shù)。(3)6300 kW及以下試驗電機可直接啟動。

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、重點車間變電所低壓穩(wěn)壓和關(guān)鍵設備局部穩(wěn)壓相結(jié)合,保證低壓用電設備電壓再額定電壓±7%范圍內(nèi)變化。中央變電站10 kV側(cè)進行電容器無功補償,高壓電容器采用中性點不接地三角形接法;車間電容器分散補償和大負荷用電設備局部補償相結(jié)合,補償功率因數(shù)達到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。兩個變電所相鄰安裝,低壓聯(lián)絡投資小,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計供電系統(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)安保設備及重點關(guān)鍵設備(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置聯(lián)絡,線路故障時可快速切換回路,保證正常用電。

2.2 繼電保護設備安全穩(wěn)定,系統(tǒng)考慮到冗余保護控制,實現(xiàn)安全可靠運行

中央變電所各種繼電保護齊全,運行穩(wěn)定可靠,保證高壓供電系統(tǒng)安全運行。主變采用主保護及后備保護相結(jié)合的保護方式,饋線采用線路保護。

我公司試車頻繁,而且經(jīng)常會將大功率設備用小功率試車臺位試車,這樣對供電系統(tǒng)威脅最大,易造成對應供電系統(tǒng)損壞。采用合理的速斷保護和過負荷保護,避免大電機啟動期間大電流沖擊導致供電系統(tǒng)越級跳閘,保證了供電系統(tǒng)安全運行。

2.3 試車臺位安全供電系統(tǒng)

試驗臺位較多,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、遠程/本地合閘控制。當中控室發(fā)出請求合閘信號后,配電室對應的高壓開關(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,試車時因油溫、油壓、水壓等工藝條件不滿足調(diào)試車條件,電機不能起動。(2)試車工藝停機,試車期間因工藝條件缺陷(冷卻水中斷),電機會自動停機。(3)試車安全停機,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。

3 供電系統(tǒng)電能質(zhì)量研究

供電質(zhì)量的技術(shù)指標為: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)重點車間變電所設置低壓自動穩(wěn)壓器,在轉(zhuǎn)子、定子、齒輪車間設置五臺感應式調(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)鍵進口設備采用但臺設備穩(wěn)壓。

4 結(jié)語

經(jīng)過幾年的運行,供電系統(tǒng)運行正常,滿足公司生產(chǎn)及大電機試驗要求,運行費用低,系統(tǒng)運行安全可靠。經(jīng)過多次30000 kW電機拖動產(chǎn)品試驗,供電系統(tǒng)滿足電機啟動及全功率運行要求,大電機啟動期間對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)起動運行成功,為用戶在設計產(chǎn)品拖動供電系統(tǒng)及拖動方式提供了重要的設計依據(jù)。本方案設計備用回路滿足新增車間回路及容量要求,方案擴展性較強。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)運行穩(wěn)定,靈活性強,每年節(jié)約基本電費456萬元,力率電費12萬元;供電系統(tǒng)繼電保護靈活可靠,動作準確,未出現(xiàn)越級跳閘現(xiàn)象及誤動現(xiàn)象發(fā)生。

參考文獻

[1] GB50052供配電系統(tǒng)設計規(guī)范[S]. 2009.

[2] 林莘.現(xiàn)代高壓電器技術(shù)[M].2版.北京:機械工業(yè)出版社,2011:353-364.

[3] GB50052供配電系統(tǒng)設計規(guī)范[S].2009.

第2篇:工廠供電系統(tǒng)設計范文

引言

工業(yè)電視系統(tǒng)(CCTV)在核電廠中能實時、形象和真實地監(jiān)控運行人員無法直接到達的一些重要場所,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核核電廠各廠房一些重要區(qū)域的火情等異常運行工況。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)及汽機廠房變壓器平臺等高火荷載區(qū)域的火災情況,確認火災探測器所發(fā)出的火警信號,從而迅速起動相應的保護裝置。

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現(xiàn)下列功能:參與反應堆冷卻劑泵的火災探測、參與上充泵的火災探測、參與CRF泵及SEC泵的火災探測、參與汽機廠房的火災探測、監(jiān)視放射性區(qū)域內(nèi)的某個系統(tǒng)或特定點位及監(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置攝像機,并通過視頻線纜將攝像機解碼的圖像傳送至主控室。位于主控室的后端處理設備將現(xiàn)場圖像進行處理,實現(xiàn)主控室對重要區(qū)域的實時監(jiān)控,并將圖像信息保存,供日后回放查看。根據(jù)設備組成和功能,工業(yè)電視系統(tǒng)可分為三個主要組成部分:前端攝像設備、信號傳輸部分和后端處理設備。1.2.1前端攝像設備前端攝像設備主要為設置在核電廠各廠房的攝像裝置,包括:攝像機、鏡頭、防護罩、電動云臺、解碼器、安裝支架及輔助照明等設備,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備的控制信號,完成對攝像機和云臺的控制。核電廠工業(yè)電視系統(tǒng)前端攝像機設備分散設置在核島(包括電氣廠房LX、核輔助廠房NX、核燃料廠房KX及反應堆廠房RX)、常規(guī)島(汽機廠房MX)及聯(lián)合泵房廠房PX3個區(qū)域。為實現(xiàn)上述的工業(yè)電視系統(tǒng)的功能,需要在反應堆冷卻劑泵、反應堆廠房大廳、上充泵、PX聯(lián)合泵房內(nèi)的CRF泵、SEC泵、汽機廠房及核島主出入口設置固定式攝像機來實現(xiàn)。其他區(qū)域由移動式攝像機來實現(xiàn)。工業(yè)電視系統(tǒng)的固定式攝像機設置在以下房間:1)在反應堆廠房標高+20.00m環(huán)吊下方安裝有一臺攝像機(帶云臺和變焦鏡頭),可以使操作員在主控室對反應堆大廳進行全面監(jiān)視。2)反應堆廠房3個回路主冷卻劑泵隔間各設有一臺攝像機,監(jiān)視主泵設備。3)核輔助廠房3個上充泵隔間各設有一臺攝像機,監(jiān)視上充泵設備。4)PX聯(lián)合泵房內(nèi)的CRF泵隔間及SEC泵隔間各設有一臺攝像機。5)電氣廠房L214房間、核輔助廠房N264房間、核燃料廠房K230及K270房間門口各設有一臺攝像機。6)汽機廠房標高-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有攝像機,共計13臺攝像機。工業(yè)電視系統(tǒng)在核電廠共設有3臺移動式攝像機,該裝置由攝像機、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。移動式攝像機自帶延長線纜可連接到布置在現(xiàn)場的視頻插座網(wǎng)絡中的任何一個網(wǎng)絡箱。網(wǎng)絡箱為移動式攝像機供電,并將其視頻信號通過視頻電纜傳輸至主控室后端處理設備。根據(jù)工藝的需求,網(wǎng)絡箱主要布置在核輔助廠房、反應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,負責將現(xiàn)場攝像機的視頻信號傳送至主控室后端處理設備,并將后端處理設備的控制信號反饋至現(xiàn)場控制攝像機。根據(jù)監(jiān)控點的數(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)國家標準GB50115—2009《工業(yè)電視系統(tǒng)工程設計規(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、抗干擾能力強和傳輸質(zhì)量佳的特點;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,設置在PX廠房、汽機廠房MX內(nèi)的攝像機因距離主控室距離較遠、攝像機數(shù)量較多,采用光纜傳輸方案。在PX、MX廠房就地設置數(shù)字光端機將攝像機產(chǎn)生的電信號轉(zhuǎn)換為光信號通過光纜傳輸,主控室后端處理設備內(nèi)的接收端將光信號轉(zhuǎn)換成電信號后,進一步還原成圖像信號傳輸?shù)揭曨l分配器;設置在核島廠房內(nèi)的攝像機,因距主控室后端處理設備距離相對較近,因此使用同軸電纜傳輸視頻信號。1.2.3后端處理設備后端處理設備設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,進行切換、顯示和記錄操作,并進行相應的控制和管理。本核電廠項目的后端處理設備主要由2臺矩陣控制器、1臺硬盤錄像機、2臺監(jiān)視器及1臺控制鍵盤等設備組成。矩陣控制器主要功能為對輸入的視頻圖像進行控制:所有現(xiàn)場的視頻信號先進入到矩陣控制器,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(DVR)配有大容量硬盤,主要負責數(shù)字視頻的壓縮、網(wǎng)絡視頻流的管理以及用戶的授權(quán)管理等,實現(xiàn)視頻回放功能。本核電廠項目硬盤攝像機配有2400GB硬盤,足夠保證30天以上的圖像記錄備案??刂奇I盤主要進行控制功能,實現(xiàn)對攝像機云臺和矩陣控制器的控制功能??蓪崿F(xiàn)系統(tǒng)編程和管理、顯示器選取、前端攝像機選取、云臺全動作、鏡頭全動作及切換控制等操作,通過與矩陣主機交互通信實現(xiàn)對前端設備的控制。本項目核電廠工業(yè)電視系統(tǒng)示意圖如圖2所示。

2工業(yè)電視系統(tǒng)的設計方案

攝像機是工業(yè)電視系統(tǒng)前端設備的核心,性能優(yōu)良的前端攝像設備是后端控制設備進行高質(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、高粉塵和強腐蝕性。為保證設置在工業(yè)環(huán)境中的攝像機能夠正常工作,對設備的選擇尤為重要。在核電廠正常運行期間,核島一些重要區(qū)域存在輻照劑量,電廠運行人員無法進入,因此需要在這些場所設置攝像機,供主控室操作員監(jiān)視這些區(qū)域,復核火災信號等異常的運行工況。根據(jù)環(huán)境劑量率選擇耐輻照性能滿足要求的攝像機成為核電廠工業(yè)電視系統(tǒng)設計的一項重要工作。目前,市場上主流耐輻照攝像機的主要性能對比如表1所示。核電廠攝像機布置的場所及其環(huán)境劑量率如表2所示。2.1核島廠房區(qū)域終端的設計方案核島廠房主要包括電氣廠房、反應堆廠房、核輔助廠房和核燃料廠房等。在反應堆廠房總共設有4臺攝像機,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,攝像機配有解碼器和接線箱連接電纜至主控室,實現(xiàn)在主控室遠程操作攝像機,可以使操作員在主控室對反應堆大廳進行全面監(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N82Z產(chǎn)品。攝像機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)各設置一臺攝像機,監(jiān)視主冷卻劑泵選用定焦攝像機。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,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。攝像機配有接線箱連接電纜至主控室。攝像機自身帶有LED照明燈另配有石英鹵素燈的備用照明燈作為攝像機的輔助照明。反應堆廠房一些房間內(nèi)(R430、R230、R130、R741、R410、R210和R141)設置有網(wǎng)絡箱,用于移動式攝像機的連接。在反應堆廠房設有電源箱用于本廠房內(nèi)固定攝像機及網(wǎng)絡箱的供電,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)設置一臺定焦耐輻射攝像機,監(jiān)視上充泵,復核上沖泵房間的火災探測信號。攝像機型號統(tǒng)一選用CR2226黑白耐輻照攝像機,設備劑量率及累計劑量能滿足環(huán)境的需要。攝像機配有照明設備;核輔助廠房還布置網(wǎng)絡箱用于連接移動式攝像機,設置電源箱用于設備的供電。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門口各設置有一臺攝像機,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——Pelco公司產(chǎn)品C1OCH-6X彩色定焦攝像機。根據(jù)設計參考電站的經(jīng)驗,在電氣廠房L215房間內(nèi)設置DTL系統(tǒng)分控臺,方便運行巡檢人員檢查系統(tǒng)運行狀況。在核電廠主控室L710房間內(nèi)布置工業(yè)閉路電視系統(tǒng)落地機柜,機柜內(nèi)設置接收控制裝置,包括矩陣切換器、控制鍵盤、碼分配器、電源控制器、硬盤錄像機和彩色監(jiān)視器等設備。主控室操作員可通過監(jiān)視器監(jiān)視反應堆冷卻劑泵隔間、上充泵區(qū)、CRF泵區(qū)、SEC泵區(qū)及汽機廠房的火災情況,確認火災探測器所發(fā)出的火警信號,從而迅速起動相應的保護裝置。2.2聯(lián)合泵房PX及常規(guī)島點位設置在聯(lián)合泵房PX廠房PX421、PX121、PX111、PX423、PX123及PX113房間設置攝像機觀察CRF泵及SEC泵區(qū)火災情況,因為劑量分區(qū)屬于白區(qū),所以設置普通彩色定焦攝像機(選用Pelco品牌C10CH-6X)即滿足要求。攝像機的供電由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)島汽機廠房-7.5m層凝泵、電泵及真空泵,+0.0m主機油箱、放電機出線區(qū)、高低壓加熱器、+8.5m汽機、發(fā)電機、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)域設置13個攝像機,因為劑量分區(qū)屬于白區(qū),選用Pelco公司C10CH-6X普通彩色定焦攝像機。攝像機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的數(shù)量,采用光纜傳輸方案。

3設計方案分析

由以上各區(qū)域攝像機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,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;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即可。位于主控室的矩陣設備選用兩臺容量為48×4的Pelco品牌控制器,既保證了系統(tǒng)可靠性,又留出擴容的裕量。根據(jù)參考電站及其他M310型電站的運行經(jīng)驗,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、實用性強作為方案首選。本核電項目在常規(guī)島區(qū)域設置攝像機數(shù)量為13臺,而設計參考電站常規(guī)島只有8臺攝像機;本項目在核島亦設置了較多的固定攝像機終端,使得本項目的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

第3篇:工廠供電系統(tǒng)設計范文

關(guān)鍵詞 機場;弱電系統(tǒng);設計

中圖分類號V35 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)118-0083-02

機場新航站樓工程中的弱電系統(tǒng)設計是十分重要的,其是機場生產(chǎn)順利運行的重要保障。機場航站樓弱電系統(tǒng)的有效運行,能促進機場生產(chǎn)的有序開展,具有科學性和合理性。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)和機房工程等方面。由此可見,機場新航站樓工程的弱電系統(tǒng)是機場新航站樓工程中的關(guān)鍵,在其設計過程中,必須根據(jù)每個系統(tǒng)的特點進行針對性的設計,提高施工質(zhì)量,以保障弱電系統(tǒng)的安全運行。

1 機場新航站樓工程弱電系統(tǒng)設計內(nèi)容

在設計機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)、機場運營管理系統(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 機場新航站樓工程弱電系統(tǒng)設計中的信息集成管理系統(tǒng)

信息集成管理系統(tǒng)是機場新航站樓弱電系統(tǒng)設計中的重要部分,其是溝通機場各信息系統(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)是應用于機場內(nèi)部的,對機場內(nèi)部信息的傳遞和交換進行管理。信息集成管理系統(tǒng)的設計,應引入中間件概念,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 機場新航站樓工程弱電系統(tǒng)中的機場運營管理系統(tǒng)

機場運營管理系統(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)的順利進行,通過科學的航班流程來規(guī)范機場生產(chǎn)工作,促進機場運行效率的提高,保障機場服務質(zhì)量。機場運行中的信息主要來自于航班信息和旅客信息,為保障機場航班運行,必須建立完善的機場運營管理系統(tǒng),基于合約管理,優(yōu)化資源配置,強化運行過程的管理,以制定科學的機場生產(chǎn)業(yè)務管理方案。

1.3 機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,使機場工作人員能在第一時間接受航班更新消息,以提高機場工作人員的效率。這種信息是集成系統(tǒng)中的虛擬區(qū)域網(wǎng),貫穿于整個機場運營之中,能有效地引導顧客正確的辦理手續(xù),維持機場的正常運行。

2 機場新航站樓工程弱電系統(tǒng)設計措施

2.1 機場航站樓弱電系統(tǒng)的設計要從實際出發(fā)

在設計機場航站樓弱電系統(tǒng)時,要考慮到機場的規(guī)模和機場生產(chǎn)運營模式,結(jié)合機場自身的特點,一切從實際出發(fā)。只有先掌握機場的實際狀況,了解機場對弱電系統(tǒng)的需求,才能制定出能保障機場順利運營的弱電系統(tǒng)。機場航站樓弱電系統(tǒng)的設計,必須進行深入研究,以建設科學的弱電系統(tǒng)。要全面了解現(xiàn)階段弱電系統(tǒng)的發(fā)展狀況,采用先進的科學技術(shù),準確的定位弱電系統(tǒng)的功能,靈活變通,以使得機場航站樓弱電系統(tǒng)的設計能與時俱進,符合現(xiàn)代化機場建設的要求;要搜集其他機場航站樓工程弱電系統(tǒng)設計的資料,吸取經(jīng)驗,改進理念,引用新技術(shù),根據(jù)自身機場的特點進行適當?shù)恼{(diào)整,以保障弱電系統(tǒng)設計的質(zhì)量。

2.2 加強機場網(wǎng)絡建設

機場航站樓弱電系統(tǒng)的設計,離不開機場網(wǎng)絡的運行。機場網(wǎng)絡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,應加強機場網(wǎng)絡的建設,使其覆蓋于整個機場之中,在機場各航站樓間鋪設充足的光纖,進而促進光纖的流場性,以應對緊急狀況。機場網(wǎng)絡的建設要重視機場的業(yè)務變化和數(shù)據(jù)的承載問題,要利用最新的設備,先進的技術(shù),來建立全面的機場網(wǎng)絡,使其具有整體性。

2.3 建立健全的機場信息集成系統(tǒng)

在信息時代的推動下,我國已突破傳統(tǒng)的運行模式,將信息技術(shù)引入機場運行中,構(gòu)建機場信息集成系統(tǒng),以促進新型機場運行模式的形成。由原始的人工呼叫轉(zhuǎn)變?yōu)楫斚碌木W(wǎng)絡傳遞。這種新型的機場運行模式利用計算機網(wǎng)絡傳遞信息,以促進機場業(yè)務工作的高效開展。隨著時代的發(fā)展,機場逐漸擴展其業(yè)務,使得其業(yè)務量不斷地增長,在這種形勢下,機場的信息轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放型,逐步實現(xiàn)信息共享。機場信息集成系統(tǒng)主要包括機場運行管理系統(tǒng)和離港系統(tǒng),有利于實現(xiàn)機場航空信息的社會性。建立健全的機場信息集成系統(tǒng),能節(jié)約人力資源,使操作不再復雜化,減少故障的發(fā)生。

2.4 有效整合機場信息,統(tǒng)一信息

機場的信息數(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),其傳遞的計劃航班信息是機場信息中最基本的信息,而機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),最為高級的機場信息來源則是人工輸入。因而,在構(gòu)建機場信息集成系統(tǒng)的時候,必須對機場信息的來源進行有效地整合。除此之外,機場的信息也是機場管理中的重要環(huán)節(jié),其分為機場內(nèi)部和機場外部兩方面。機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場內(nèi)部的各單位。內(nèi)部信息主要包括航班的進出港時間,服務內(nèi)容等,有效地內(nèi)部信息能提高機場服務質(zhì)量,增加民眾的滿意度,提升機場形象;外部信息主要包括飛機型號,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

在機場新航站樓工程弱電系統(tǒng)的設計過程中,要全面考慮影響其質(zhì)量的各因素,重視每個環(huán)節(jié)的設計,具體問題具體分析,根據(jù)不同系統(tǒng)的特點來采取不同的設計方針,以保障機場航站樓弱電系統(tǒng)的質(zhì)量,提高弱電系統(tǒng)運行的安全性,促進機場生產(chǎn)的有效運行。

第4篇:工廠供電系統(tǒng)設計范文

【關(guān)鍵詞】定期試驗;核安全;一次成功率;EAM系統(tǒng)

0 引言

定期試驗是核電廠一項非常重要的生產(chǎn)活動,是檢驗系統(tǒng)、設備功能的重要手段,核電廠定期試驗分為QSR定期試驗、非QSR定期試驗。定期試驗的執(zhí)行必須按試驗大綱規(guī)定項目、周期、驗收準則進行,只有試驗結(jié)果合格才能確信在后一個試驗周期之內(nèi)的設計功能是可靠的[2],若試驗結(jié)果不合格則必須對相應系統(tǒng)、設備的可用性進行評估,沒有按大綱的規(guī)定完成定期試驗,則必須向核安全局報運行事件。

在核電廠內(nèi)部定期試驗工作涉及技術(shù)支持、運行、維修、保健物理、保衛(wèi)、化學、生產(chǎn)計劃、信息文檔等部門,如何確保定期試驗的執(zhí)行是滿足《監(jiān)督要求》以及試驗大綱的,是定期試驗管理的工作內(nèi)容、最終目標,也是工作的難點。定期試驗日常工作涉及定期試驗項目清單管理、結(jié)果統(tǒng)計、不合格項跟蹤、趨勢分析、日報/周報/月報、執(zhí)行跟蹤、定期試驗管理的相關(guān)審批流程等工作,目前上述工作均通過人工完成,存在人力成本浪費、效率低、易出錯等問題,亟需通過一套專門的軟件系統(tǒng)進行規(guī)范化管理。本文正是從此處出發(fā),從福清核電廠實際需求出發(fā),結(jié)合定期試驗組織過程及公司的管理要求提出了福清核電廠定期試驗管理系統(tǒng)的設計理念。

在定期試驗管理方面國內(nèi)同行電廠面臨著同樣的問題,多數(shù)同行電廠均在考慮增加或已增加該系統(tǒng)。

1 定期試驗管理系統(tǒng)應實現(xiàn)的目標和功能

定期試驗管理涉及的管理要素主要有試驗項目、試驗周期、驗收準則、一次成功率、特殊階段(裝料前、大修期間)定期試驗管理,前三者是《QSR定期試驗監(jiān)督大綱》、《非QSR定期試驗監(jiān)督大綱》的規(guī)定,一次成功率是衡量機組健康狀況的重要指標,裝料前、大修期間定期試驗管理由于受進度的制約必須進行專項管理,以免影響機組裝料或大修進度;現(xiàn)依次對上述要素目前的管理方式、存在的問題及定期試驗管理系統(tǒng)相應功能需求進行研究和分析。

1.1 試驗項目

在大綱中,每個試驗項目都有對應的試驗規(guī)程、試驗責任部門,由技術(shù)支持處組織試驗責任部門根據(jù)大綱項目清單建立了統(tǒng)一的定期試驗臺賬,定期試驗工作中使用的裝料前清單、月度到期清單、大修清單,都是從定期試驗臺賬中觸發(fā),因此迫切需要請所有定期試驗項目放入統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫進行規(guī)范管理,避免人工執(zhí)行大量統(tǒng)計工作,同時避免人的不可靠性造成人因失誤。

1.2 試驗周期

機組裝料前定期試驗建立起點后,由技術(shù)支持處組織將定期試驗錄入EAM預定義工作數(shù)據(jù)庫按周期觸發(fā)工單。定期試驗是否按周期執(zhí)行、工單安排時間是否滿足大綱周期要求,需要人力跟蹤,定期試驗管理系統(tǒng)需要將這一過程電子化。

2015年某核電廠出現(xiàn)定期試驗工單未觸發(fā)、同時人力跟蹤不到位而導致核安全相關(guān)系統(tǒng)定期試驗超期的運行事件,對定期試驗系統(tǒng)軟件平臺提出了迫切需求。

1.3 驗收準則

定期試驗結(jié)果是評估相關(guān)系統(tǒng)設備可用性的標準之一,定期試驗的驗收準則涉及到定期試驗結(jié)果評價、試驗報告審批及修改、不合格項處理流程、系統(tǒng)和設備可用性評價等工作,需要將相應審批流程電子化,建立一次不成功項數(shù)據(jù)庫并通過數(shù)據(jù)積累最終建成專家數(shù)據(jù)庫,進行試驗結(jié)果趨勢分析對設備運行狀態(tài)做出評估。

1.4 一次成功率

定期試驗一次成功率是衡量機組健康狀況的重要指標,機組大修階段核安全相關(guān)定期試驗一次成功率是大修期間一項重要的考核指標,一次不成功項原因統(tǒng)計分析和經(jīng)驗反饋有利于反映和改進系統(tǒng)的根本性缺陷、提升機組系統(tǒng)和設備的可靠性,電廠結(jié)果數(shù)據(jù)的趨勢分析是指導預防性維修的重要手段,電廠目前這方面的工作通過人工進行,深度的統(tǒng)計和分析難以開展。

1.5 特殊階段(裝料前、大修期間)定期試驗管理

機組首次裝料前、大修期間定期試驗集中開展,需進行專項管理,涉及到試驗清單編制的完整性和準確性、試驗計劃安排跟蹤、試驗結(jié)果跟蹤、統(tǒng)計匯報等工作,目前人工開展此類工作,容易出現(xiàn)清單不完整、統(tǒng)計匯報不及時、人工工作量大準確率不高等問題,亟需通過軟件系統(tǒng)進行規(guī)范化問題。

1.6 定期試驗管理系統(tǒng)功能需求概述

定期試驗管理系統(tǒng)需要實現(xiàn)定期試驗大綱項目清單管理、定期試驗執(zhí)行清單管理、定期試驗執(zhí)行跟蹤、定期試驗結(jié)果趨勢分析、定期試驗日常流程管理、定期試驗報告管理、定期試驗歷史數(shù)據(jù)管理及與EAM、ECM的系統(tǒng)的聯(lián)動等功能,最終建成定期試驗標準數(shù)據(jù)庫、定期試驗執(zhí)行控制平臺、定期試驗歷史執(zhí)行記錄數(shù)據(jù)庫、定期試驗缺陷處理專家支持數(shù)據(jù)庫、定期試驗結(jié)果趨勢分析平臺,以滿足核電廠定期試驗日常管理工作的需求。

2 定期試驗管理系統(tǒng)功能設計

根據(jù)定期試驗功能需求,定期試驗管理系統(tǒng)可分為定期試驗標準數(shù)據(jù)庫、定期試驗執(zhí)行控制平臺、定期試驗歷史執(zhí)行記錄數(shù)據(jù)庫、定期試驗缺陷處理專家支持數(shù)據(jù)庫、定期試驗結(jié)果趨勢分析平臺五個部分,如圖1所示。定期試驗管理系統(tǒng)的最終目標是要實現(xiàn)《核安全相關(guān)系統(tǒng)和設備定期試驗監(jiān)督要求》對試驗項目、驗收準則、試驗周期的規(guī)定,做到各類清單不漏項、試驗結(jié)果判斷滿足驗收準則、試驗執(zhí)行滿足周期要求,同時對定期試驗結(jié)果進行充分利用以滿足設備性能監(jiān)督的需要。

2.1 定期試驗標準數(shù)據(jù)庫

定期試驗標準數(shù)據(jù)庫由錄入定期試驗系統(tǒng)的大綱試驗條目、預定義工作數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)信息共同組成,形成過程如圖2所示。

數(shù)據(jù)庫信息應盡量全面,如機組、系統(tǒng)、設備、試驗項目、規(guī)程名稱、規(guī)程編碼、職責部門、注釋、質(zhì)量級別、機組狀態(tài)要求、是否監(jiān)督站選點項目、是否超運行技術(shù)規(guī)范、是否產(chǎn)生第1組時間、最近一次完成時間、到期時間、各裕度控制點時間、是否一次成功、一次不成功項說明、試驗結(jié)果關(guān)鍵參數(shù)等。

基于定期試驗標準數(shù)據(jù)庫,應能按指定格式準確觸發(fā)出日常定期試驗管理所需的所有清單,如某機組定期試驗當前執(zhí)行情況清單、某個時間段的到期清單、某次大修定期試驗清單、某機組裝料前(臨界前、90%功率平臺)定期試驗清單等。

2.2 定期試驗執(zhí)行控制平臺

定期試驗執(zhí)行控制平臺主要實現(xiàn)定期試驗執(zhí)行寬限期裕度使用控制、核安全工程師對QSR定期試驗的獨立監(jiān)督、定期試驗變更調(diào)整管理等。

定期試驗管理系統(tǒng)需定期向各部門定期試驗工程師、生產(chǎn)計劃工程師、核安全工程師、相關(guān)部門領(lǐng)導郵件提醒15%裕度范圍內(nèi)的試驗,15%-25%裕度范圍內(nèi)的試驗,要求相應部門及時進行處理。

定期試驗平臺應實現(xiàn)定期試驗等效申請、定期試驗實施結(jié)果評價、定期試驗變更、定期試驗裕度使用等流程的電子化,以節(jié)省人力成本。其中定期試驗等效申請、定期試驗實施結(jié)果評價流程應上傳掃描版試驗報告及支持性文件(如系統(tǒng)設備可用性評價報告),從而實現(xiàn)試驗報告的及時電子化,使得試驗結(jié)果數(shù)據(jù)能在全公司范圍內(nèi)共享和使用。

針對監(jiān)督站選點項目,定期試驗管理系統(tǒng)應按要求郵件通知試驗核安全部門、實施部門、歸口管理部門,以便見證通知能及時傳遞。

2.3 定期試驗歷史執(zhí)行記錄數(shù)據(jù)庫

定期試驗管理系統(tǒng)應能記錄試驗結(jié)果數(shù)據(jù),如完成時間、試驗結(jié)果、是否一次成功、一次不成功項說明、一次不成功缺陷WR號及再次執(zhí)行工單WR號,完成時間從EAM系統(tǒng)工單執(zhí)行記錄中獲取。同時試驗記錄應有確認流程,經(jīng)過指定確認流程的試驗記錄才是有效的試驗記錄。生效后的試驗記錄一般不能修改。

定期試驗管理系統(tǒng)應按指定格式導出過去某一是簡單的執(zhí)行記錄、一次成功率趨勢、15%裕度使用情況及各種統(tǒng)計分析圖表。

2.4 定期試驗缺陷處理專家支持數(shù)據(jù)庫

通過對一次不成功項的跟蹤分析可發(fā)現(xiàn)設備典型隱藏缺陷、工作過程管理及工作安排上存在的問題。

定期試驗管理系統(tǒng)可導出過去某一時間段的一次不成功項清單,同時對一次不成功項的說明進行細分,如分成不成功情況說明、原因、缺陷處理措施等,隨著機組的運行,將會形成定期試驗缺陷處理專家支持數(shù)據(jù)庫。當輸入某缺陷關(guān)鍵詞時,系統(tǒng)將提供可能的解決方案。

2.5 定期試驗結(jié)果趨勢分析平臺

對結(jié)果數(shù)據(jù)進行趨勢分析可掌握系統(tǒng)設備相關(guān)性能發(fā)展趨勢,以便及時對系統(tǒng)設備進行糾正性維修防止設備破壞性損壞。因此要求定期試驗管理系統(tǒng)提供定期試驗結(jié)果數(shù)據(jù)趨勢分析平臺,用戶可根據(jù)需要設定需進行趨勢分析的試驗數(shù)據(jù),定期記錄試驗結(jié)果,從而形成趨勢。從而根據(jù)趨勢走勢,對設備預防性維修提出合理化的方案。

2.6 和其它管理系統(tǒng)的互動

定期試驗管理系統(tǒng)保持與EAM、ECM系統(tǒng)的聯(lián)動,通過定期試驗管理系統(tǒng)的預定義工作項編號、工單號、WR號應能鏈接入EAM系統(tǒng)相應頁面;EAM系統(tǒng)中定期試驗工單的實計劃開工時間、工單狀態(tài)、際完成時間等信息應能同步到定期試驗管理系統(tǒng)中;定期試驗管理系統(tǒng)的規(guī)程編碼應能鏈接到ECM系統(tǒng)中,定期試驗報告應能傳至ECM系統(tǒng)進行歸檔。

2.7 定期試驗管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)操作權(quán)限

定期試驗管理系統(tǒng)中應規(guī)定好系統(tǒng)管理員、管理部門定期試驗管理工程師、試驗責任部門定期試驗協(xié)調(diào)員、核安全工程師、設備管理工程師、一般查詢用戶等角色權(quán)限設置。

3 定期試驗管理系統(tǒng)的特點

3.1 優(yōu)點

EAM系統(tǒng)預定義工作PM項與大綱中定期試驗項目互相對比,一個輸入源、兩條輸入路徑,互相對比,查找不一致,減少失誤。

EAM系統(tǒng)定期試驗工單、缺陷處理的工單同步到定期試驗管理系統(tǒng)中,作為定期試驗結(jié)果記錄的參照、減少了完成信息通過人員傳遞的工作量及人因失誤。

定期試驗涉及的流程都在該管理系統(tǒng)中電子化,定期試驗報表由系統(tǒng)導出,報表準確可靠,節(jié)省了人力成本。

郵件自動提醒功能,無死角推動定期試驗執(zhí)行防止超期現(xiàn)象發(fā)生。

注重定期試驗缺陷處理數(shù)據(jù)庫建立,為機組提供運行經(jīng)驗和支持。

搭建了定期試驗結(jié)果數(shù)據(jù)的趨勢分析的平臺,對重要試驗的趨勢做出自動分析評估。

3.2 缺點

定期試驗管理系統(tǒng)作為一個新的管理平臺在全廠應用,增加了電廠人員工作處理平臺,不利于電廠信息化統(tǒng)一管理。建議新建電廠將定期試驗管理系統(tǒng)和公司的大數(shù)據(jù)相結(jié)合,統(tǒng)一規(guī)劃電廠的軟件使用需求,避免管理平臺各自為陣分而治之的局面。

4 結(jié)論

定期試驗管理系統(tǒng)對定期試驗各項活動進行規(guī)范化、標準化管理,可避免人工管理易產(chǎn)生人為誤差的問題,本文根據(jù)定期試驗管理需求設計了定期試驗管理系統(tǒng),對核電廠構(gòu)建定期試驗管理系統(tǒng)有實踐意義,對同行電廠具有推廣意義。

【參考文獻】

第5篇:工廠供電系統(tǒng)設計范文

關(guān)鍵詞:田灣核電站;全廠斷電;應急補水系統(tǒng);設計

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號機組發(fā)生全廠斷電事故,正常電源及應急柴油機電源均無法工作,堆芯冷卻水源喪失,導致堆芯部分,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行動通用技術(shù)要求(試行)》(以下簡稱《通用技術(shù)要求》),對應急補水及相關(guān)設備設置提出了技術(shù)要求,主要包括采用一回路或二回路應急補水、乏燃料水池應急補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)場實際情況,對田灣核電站應急補水系統(tǒng)開展詳細設計,確定補水流程、系統(tǒng)參數(shù),補水措施及水源分析。

2 應急補水工況分析

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,首先通過移動式補水泵實現(xiàn)向蒸汽發(fā)生器二次側(cè)進行應急補水,利用一回路自然循環(huán)持續(xù)通過蒸汽發(fā)生器導出堆芯余熱。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)應急補水進行“充-排”操作,保證堆芯余熱導出。

因此依據(jù)一回路的完整性可采取二回路或一回路應急補水措施。

2.1.1 一回路完整性未破壞

當一回路完整性未被破壞時,堆芯應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)生器正常補水系統(tǒng)及基于設計基準事故的應急補水系統(tǒng)(LAR)均不可用,將不能通過這些正常的注水途徑進行二回路補水,需要采用額外應急補水措施。

2.1.2 一回路完整性破壞

當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)應急補水進行“充-排”操作,導出堆芯余熱以防止堆芯燒毀。此時發(fā)生全廠斷電情況,導致用于一回路正常補水系統(tǒng)及基于設計基準事故的堆芯應急冷卻系統(tǒng)均不可用,將不能通過這些正常的注水途徑進行一回路補水,需要采用額外應急補水冷卻措施。

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水、冷卻系統(tǒng)不可用,在需要向乏燃料水池補水來滿足乏池冷卻時,將不能通過這些正常的注水途徑進行補水,需要采用額外應急補水措施。

綜上,在發(fā)生全廠斷電情況下,應設置二回路或一回路及乏燃料水池應急補水措施以滿足堆芯及乏燃料水池的冷卻需要。

3 應急補水系統(tǒng)設計

3.1 應急補水流程分析

全廠斷電情況下應急補水措施采用在田灣核電站現(xiàn)有應急補水系統(tǒng)管路新增設置額外補水及取水接口,通過軟管引至廠房外,利用移動式補水泵(或消防車)連接軟管建立應急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。

新增應急補水回路的補水及取水接口上各設置兩臺手動截止閥,正常工況時,手動截止閥處于關(guān)閉狀態(tài),不影響機組的正常運行;在發(fā)生全廠斷電情況時,依據(jù)補水工況開啟相應補水回路上的手動截止閥,通過軟管連接移動式補水泵(或消防車)進行補水。

在新增補水接口上同時設置有止回閥,其目的為當未啟動補水泵(或消防車)前防止打開手動截止閥后由于用戶壓力導致倒灌。

應急補水系統(tǒng)流程如圖1所示。

(1)二回路應急補水流程;(2) 一回路應急補水流程;(3)乏燃料水池應急補水流程。

3.1.1 二回路應急補水流程

依據(jù)現(xiàn)場勘查,結(jié)合田灣現(xiàn)有二回路補水途徑,在應急給水系統(tǒng)(LAR)補水管線上設置補水接口,采用軟管引至廠房外;同時由LCU水箱出口設置取水接口,采用軟管引至廠房外;由移動式補水泵連接補水路徑及取水路徑,從而建立由LCU水箱至二回路的補水回路,實現(xiàn)對蒸汽發(fā)生器進行補水。

在進行二回路應急補水實現(xiàn)對堆芯冷卻時,由于采用移動式補水泵對蒸汽發(fā)生器應急補水,首先需要對二回路進行泄壓操作,采用手動打開大氣釋放閥的措施進行二回路泄壓,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 一回路應急補水流程

依據(jù)現(xiàn)場勘查,結(jié)合田灣現(xiàn)有一回路補水途徑,在高壓安注系統(tǒng)(JND)補水管線上設置補水接口,采用軟管引至廠房外;同時由JNK水箱出口設置取水接口,采用軟管引至廠房外;由移動式補水泵連接補水路徑及取水路徑,從而建立由JNK水箱至一回路的補水回路,實現(xiàn)對一回路進行補水。

3.1.3 乏燃料水池應急補水流程

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)管線上設置補水接口,采用軟管引至廠房外;同時由LCU水箱出口設置取水接口,采用軟管引至廠房外;由消防車連接補水路徑及取水路徑,從而建立由LCU水箱至乏燃料水池的補水回路,實現(xiàn)對乏燃料水池進行補水。

3.2 補水系統(tǒng)流量

根據(jù)《田灣核電站1、2號機組嚴重事故管理導則》[2]中排出長期衰變熱所需的注水流量估算,一回路應急補水所需流量選取為125m3/h,二回路應急補水所需流量選取為105m3/h。

LCU01/02/03/04BB001水箱采用兩用兩備的方式充當水源;首先利用LCU01/02BB001水箱作為水源進行應急補水;當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行補水;當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行補水;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。消防水箱配套有標準的消防車取水接口,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急補水系統(tǒng)設計:

(1)確定了堆芯及乏燃料水池應急冷卻的補水流程,即采用在田灣核電站現(xiàn)有應急補水系統(tǒng)管路新增設置額外補水及取水接口,通過軟管引至廠房外,利用移動式補水泵(或消防車)連接軟管建立應急補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急補水系統(tǒng)的補水參數(shù)進行了分析,確定了應急補水管路及補水泵的設計參數(shù)要求。

(3)應急補水系統(tǒng)考慮安全冗余,設置為2×100%安全系列,以保證其可用性。

(4)對應急補水系統(tǒng)的補水實施措施及水源進行了分析,保證了水源的可用性。

參考文獻

[1]國家核安全局.福島核事故后核電廠改進行動通用技g要求(試行)[S].2012.

[2]中國核動力研究設計院.田灣核電站1、2號機組嚴重事故管理導則-排出長期衰變熱所需的注水流量估算,A版[S].2012.

[3]田灣核電站1、2號機組最終安全分析報告,B版[P].

[4]中國核動力研究設計院.T105~T110期間乏燃料水池降低水位熱

工安全分析,A版[S].2011.

第6篇:工廠供電系統(tǒng)設計范文

【關(guān)鍵詞】配電系統(tǒng) 諧波治理 無功補償優(yōu)化設計

電力系統(tǒng)具備穩(wěn)定的儲備和有功、無功容量,才能維持系統(tǒng)良性運行,在額定電壓和頻率之間向用戶提供電能。隨著電力系統(tǒng)不斷擴大規(guī)模,用電設備的增加給配電側(cè)電能質(zhì)量帶來很多問題,如10KV配電線路由于使用年限過長而導致的線損情況、配套變電站由于從建設到運行后,數(shù)量逐漸變少的問題,部分線路的輸送距離超出配電線路的最大負荷容量的問題,線路的末端電壓增加的問題等。對于10KV配電網(wǎng)電能質(zhì)量,改善配電網(wǎng)的諧波問題、進行無功補償設計優(yōu)化已經(jīng)成為迫在眉睫的課題。

一、無功補償?shù)墓ぷ髟?/p>

阻感性負載是電力系統(tǒng)的重要組成,多見于廠房中的變壓器、電抗器、民用設施中的電冰箱、空調(diào)等,這些電器設備的等效電路如圖所示:

圖(a)中,電流iRL 表示流經(jīng)R-L串聯(lián)電路的電流;,電流ic表示流經(jīng)并聯(lián)電容補償器的電流。i表示電路的總電流,端口電壓為u,從補償?shù)慕Y(jié)果看,電壓并聯(lián)電容補償功率分為欠補償和過補償兩類。

過補償帶來的負面效應包括電容器損耗增加、線損,調(diào)節(jié)好電容器的電容補償量就能避免補償現(xiàn)象的發(fā)生。

二、無功補償?shù)姆椒?/p>

就地補償比較適合低壓配電網(wǎng)及設備,通過改善供電功率因數(shù)和電壓質(zhì)量來提高用電設備的工作質(zhì)量。例如將電容器組裝在電動機等設備附近,進行補償裝置的方式在配電網(wǎng)中目前是被一致認可并且廣泛使用的。

第一,將電容器分開安裝在配電木線上,由于其功率因數(shù)比較低,可以減少線損,提高終端變電所的供電質(zhì)量,對低壓母線等的補償是比較有效的。

第二,將電容器組裝在六至十KV母線上,以獲得較高的功率因數(shù)。這種集中補償能夠保持較為平衡的無功功率。該方法可以補償較大寬度的調(diào)節(jié)尺度和補償容量,并且同樣可以減少線損和提高功率因數(shù)。

第三,在對10KV 配電網(wǎng)進行無功補償時,首先應該根據(jù)電網(wǎng)的實際情況來進行無功補償方式的選擇,要綜合考慮無功補償?shù)奶匦?、技術(shù)等。無功補償裝置對重要配電網(wǎng)的無功補償方式可采用干式自愈型并聯(lián)電容器,這種無功優(yōu)化配置的原則,是最大程度地減小無功功率傳輸,特別是避免遠距離傳輸[1]。

三、諧波的危害

諧波電流對電路的損耗是隨著些波頻率的高低而變化的,當波頻率較高時,就會引發(fā)線損的程度加大,給電網(wǎng)和用電設備帶來損傷甚至是事故。諧波的分布電容放大,會導致諧波電流加大,還會引發(fā)電纜的老化,增加電網(wǎng)的負荷;諧波還會導致電網(wǎng)的電壓基波超過正常限值導致電暈損耗。

四、諧波治理對策

受端治理是諧波治理對策之一,常用的治理方法包括:?將諧波源從電網(wǎng)規(guī)劃設計開始設計為較大容量的供電點或者電網(wǎng)供電。?利用濾波器改變電容器的串聯(lián)電抗器,或者限定電容器某些支路,放大組織諧波等。?對諧波感應靈敏的設備加強保護,通過增強設備的抗諧波干擾能力改善設備性能,保證諧波環(huán)境下設備依然能正常工作。

主動治理是從諧波自身治理入手,在源頭上將諧波降低或者阻止其產(chǎn)生。主要治理方法包括:?改變變流裝置,增加變流裝置的相數(shù)或者脈沖數(shù)、多脈整流或準多脈整流技術(shù),例如如換流變壓器等。?對諧波裝置過于集中的地方進行分散或者交替處理,改變諧波源的配置。?將多個變流器進行聯(lián)合處理,利用多個方波的疊加來消除頻率較低的諧波。④利用三次倍數(shù)的諧波或者謝波源,將電流增加的矩形波形上,利用諧波的疊加注入降低給定的部分諧波。⑤采用脈寬調(diào)制技術(shù)來調(diào)整較高頻率的諧波,使波形接近正弦波。⑥采用高功率因數(shù)變流器等,減少諧波的產(chǎn)生,降低變流器功率因數(shù)。

被動治理的方法是使用外加濾波器阻礙電力系統(tǒng)的諧波流入負載端,以達到阻礙諧波的產(chǎn)生的目的,主要的治理方法包括:?采用諧波附近的濾波器來吸收諧波電流,同時運用無功功率補償?shù)姆绞絹磉M行補充處理。?采用并聯(lián)或者串聯(lián)型APF的有源濾波器來達到補償和隔離諧波的目的。?采用混合型有緣濾波器可以形成低阻抗支路來阻抗分流回路,減小諧波電流流向電網(wǎng)。

五、實例分析

以某電力公司10KV線路為例,該配電網(wǎng)線路長度14公里,主要工業(yè)負荷為洗煤廠、石料廠等。該配電線路中導線型號為LGJ-70,沒有安裝無功補償裝置。該電力公司10KV配電網(wǎng)存在的問題包括:?線路長、負荷重;?線路末端電壓低、晝夜變化大;?線損嚴重,諧波嚴重,公路因數(shù)偏低;④電容損傷嚴重。在對該10KV側(cè)電壓諧波等進行測量后,得出的結(jié)論是:側(cè)電壓諧波畸變率超過國際標準限值,電壓偏差過大,諧波較大。

諧波治理和無功補償優(yōu)化設計方案:針對上述問題,有三種備選方案可供選擇。一是采用電壓器調(diào)節(jié)電壓的方法;二是安裝串聯(lián)電容器調(diào)整電壓;三是采用濾波器來調(diào)增無功電壓。對該10KV 配電線路進行實地考察和綜合分析后,結(jié)合線路上諧波源眾多、容量大、諧波疊加情況較重等情況,決定采用濾波補償裝置的方式比較適合。通過濾波裝置可以改善線路的電壓波動,尤其是針對其晝夜電壓變化大的情況,能夠有效地取出電網(wǎng)諧波。同時改善電壓質(zhì)量,降低線損,補償無功,提高線路功率因數(shù)。

濾波器裝置的保護方式包括速斷、過流、過電壓保護等[2]。該10KV線路1號安裝點設置在距離電源點的14公里處,2號安裝點設置在距離電源點8公里處,1號安裝點設備投入運行后,補償?shù)臒o功電流為114A,提高的電壓為0.54KV,2號安裝點設備投入運行后,補償?shù)臒o功電流為67A,提高的電壓為0.2KV.兩套設備使得末端電壓的總體高數(shù)為0.74KV,有效地改善了末端電壓較低的問題。

1號安裝點在進行無功補償后功率因數(shù)為0.95,每度電大約0.5元,按照線路公里14公里計算,每年節(jié)能損耗74萬元。2號安裝點功率因數(shù)在補償后為0.96,按照線路8公里計算,每度電0.5元,每年節(jié)約電能24萬元。兩套無功補償裝置在節(jié)能方面可以節(jié)省98萬元,大大提高了經(jīng)濟效益。

結(jié)語:

10KV 配電網(wǎng)的無功補償和諧波治理設計及方法有很多,需要根據(jù)具體的配電網(wǎng)的情況,在無功補償原理、方法,諧波問題造成的問題以及處理對策進行詳細的測量、研究和討論方可定論。本文所舉10KV配電網(wǎng)線路的無功補償和諧波處理的優(yōu)化設計方案的實施和效果,在實際運行后證明了該方案下的無功補償和諧波治理方案,對于提高該配電網(wǎng)的電能質(zhì)量、電力系統(tǒng)經(jīng)濟效益方面,都具有很高的應用價值。

【參考文獻】

第7篇:工廠供電系統(tǒng)設計范文

【關(guān)鍵詞】采氣井場;太陽能電源;RTU;防雷

引言

隨著生活水平的不斷提高,人類對能源的需求與日俱增近幾年,世界每年的能源消費約為10TW,預計在2050年達到30TW。目前我國主要的電力來源依舊是火力發(fā)電,而我國的煤炭儲量僅能再維持30年。能源的短缺與溫室效應的加劇,太陽能光伏發(fā)電作為一種清潔能源已經(jīng)受到世界各國的重視。我國太陽能較豐富的區(qū)域占國土面積的2/3以上,每年地表吸收的太陽能大約相當于1.7萬億噸標準煤的能量,相當于上萬個三峽電站的電量,太陽能將是解決中國能源(包括能源環(huán)境問題)的最終有效途徑之一。因此加大太陽能供電系統(tǒng)在實際工程中的合理應用是緩解能源短缺問題和環(huán)境問題的有效手段。而太陽能供電系統(tǒng)在不同環(huán)境條件和用電狀況下的應用和設計就顯得尤為關(guān)鍵。

1. 太陽能電源系統(tǒng)概述

1.1太陽能供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

太陽能供電系統(tǒng)(圖1-1)是由太陽能電池組件、蓄電池組、控制器、逆變器(輸出交流)等組成的可以獨立作為電源給用電負荷供電的成套系統(tǒng)。各部分的功能主要是:

2.1 自然環(huán)境條件

延長氣田位于陜西省,地處鄂爾多斯盆地。延長氣田延氣2-延128井區(qū)為典型的黃土高原區(qū),海拔900m~1600m。黃土覆蓋幾十米至300米,滄海桑田,長期自然力的侵蝕,形成復雜的山高、坡陡、梁、溝等最具高原特征的地形地貌。先導試驗區(qū)周邊地形起伏較大,管道敷設途經(jīng)山地、溝壑、河谷、村莊、林地、農(nóng)田等。

該區(qū)屬半干旱大陸性季風氣候,四季分明、日照充足、晝夜溫差大,具有春季多風、夏季溫熱、秋季富雨、冬季干旱的特點。年平均氣溫7.7~10.6℃之間,年平均風速1.3~3.3m,最大凍土深度0.80m左右。多年平均降水量562.1mm,最大871.2mm,最小330mm。降水量年內(nèi)分配極不均勻。年平均日照時數(shù)為2300~2700h,年平均日照總幅射量為16.9~132.2kcal/cm2,具有豐富的太陽能資源,為太陽能供電系統(tǒng)在該地區(qū)的使用提供了非常有利的條件。

2.2井場電氣設計范圍

延長氣田延2-延128地面集輸工程,本次新增392口氣井,電專業(yè)的設計范圍包括:(1)為各氣井井口RTU系統(tǒng)、井口通信系統(tǒng)、緊急關(guān)斷閥等用電負荷配電。

(2)井口設施的防雷、防爆、防靜電設計。

(3)井口防爆區(qū)域的劃分。

本文主要闡述了太陽能供電系統(tǒng)在延長氣田井場的應用和設計,為井口用電負荷提供可靠電源。

3. 井場太陽能供電系統(tǒng)的應用和詳細設計

3.1 井場太陽能供電系統(tǒng)的應用。

由于本工程采氣井場一般位于偏遠山區(qū),數(shù)量龐大、散落分布,用電負荷主要為緊急切斷閥、井場RTU等小負荷,且為直流供電要求,而附近電源缺乏或無電源,就近取電非常困難。所以本次設計采用太陽能供電系統(tǒng)為井口負荷供電。

3.2井場太陽能供電系統(tǒng)方案詳細設計

3.2.1基本設計原則:

(1)根據(jù)安裝地點太陽能資源具體情況和負載耗電量,確定太陽能發(fā)電容量。

(2)保障所有用電負荷的正常運行。

(3) 環(huán)保、經(jīng)濟、實用、安全、可靠。

3.2.2井場太陽能供電系統(tǒng)組件的選型

井場太陽能供電系統(tǒng)的應用場所主要在偏遠的延安山區(qū)內(nèi),氣候條件相對惡劣,所以工程應用中所選太陽能系統(tǒng)組件的要求更為嚴格。所選太陽能電池、太陽能控制器、蓄電池等應能滿足在當?shù)貧庀髽O端的溫度、大風、雨天等條件下能正常的工作,保障用電負荷的運行,不影響生產(chǎn)。

一、太陽能電池組件:

(1)基本硬件要求:

太陽能電池應能夠提供足夠的機械強度,使太陽能電池組件能經(jīng)受運輸、安裝和使用過程中發(fā)生的沖擊、震動等產(chǎn)生的應力,能夠經(jīng)受住冰雹的單擊力;具有良好的密封性,能夠防風、防水、隔絕大氣條件下對太陽能電池片的腐蝕;具有良好的電絕緣性能;

抗紫外線能力強;太陽能電池片連接可靠;工作壽命長,要求太陽能電池組件在自然條件下能夠使用20年以上。在滿足前述條件下,封裝成本應盡可能低。太陽能電池組件硬件構(gòu)成及要求:

①. 鋼化玻璃,其作用為保護發(fā)電主體(如電池片),要求透光率必須高(一般91%以上)且超白鋼化處理。

②. EVA膠膜,主要用來粘結(jié)封裝發(fā)電主體和背板、粘結(jié)固定鋼化玻璃和發(fā)電主體的,要求透明性好,抗老化性強。組件廠家的層壓工藝如EVA膠連度不達標,EVA與鋼化玻璃、背板粘接強度不夠,都會引起EVA提早老化,影響組件壽命。

③. 電池片發(fā)電主體,主要有晶體硅太陽電池片、薄膜太陽能電池片。晶體硅太陽能電池片,設備成本相對較低,光電轉(zhuǎn)換效率也高,在室外陽光下發(fā)電比較適宜,但消耗及電池片成本很高;薄膜太陽能電池,消耗和電池成本很低,弱光效應非常好,在普通燈光下也能發(fā)電,但相對設備成本較高,光電轉(zhuǎn)化效率相對晶體硅電池片較低,如計算器上的太陽能電池。對比兩種電池片,本工程井場太陽能供電系統(tǒng)的太陽能電池片選用晶體硅電池片。

④. 背板,作用主要是密封、絕緣、防水,必須耐老化。

⑤. 鋁合金保護層壓件,起一定的密封、支撐作用。

⑥. 接線盒,保護整個發(fā)電系統(tǒng),起到電流中轉(zhuǎn)站的作用。如果組件短路,接線盒自動斷開短路電池串,防止燒壞整個系統(tǒng)。

(2)太陽電池的性能參數(shù)

太陽電池的性能參數(shù)由開路電壓、短路電流、最大輸出功率、填充因子、轉(zhuǎn)換效率等組成。這些參數(shù)是衡量太陽能電池性能好壞的標志。

①. 開路電壓:開路電壓UOC:即將太陽能電池置于100 mW/cm2的光源照射下,在兩端開路時,太陽能電池的輸出電壓值。

②. 短路電流:短路電流ISC:就是將太陽能電池置于標準光源的照射下,在輸出端短路時,流過太陽能電池兩端的電流。

③. 最大輸出功率:太陽能電池的工作電壓和電流是隨負載電阻而變化的,將不同阻值所對應的工作電壓和電流值做成曲線就得到太陽能電池的伏安特性曲線。如果選擇的負載電阻值能使輸出電壓和電流的乘積最大,即可獲得最大輸出功率,用符號Pm表示。此時的工作電壓和工作電流稱為最佳工作電壓和最佳工作電流,分別用符號Um和Im表示。

④. 填充因子(FF):太陽能電池的另一個重要參數(shù)是填充因子FF,它是最大輸出功率與開路電壓和短路電流乘積之比。FF是衡量太陽能電池輸出特性的重要指標, 是代表太陽能電池在帶最佳負載時, 能輸出的最大功率的特性,其值越大表示太陽能電池的輸出功率越大。FF 的值始終小于l。實際上,由于受串聯(lián)電阻和并聯(lián)電阻的影響,實際太陽能電池填充因子的值要低于上式所給出的理想值。優(yōu)質(zhì)太陽電池的FF可高達0.8以上。一般來說,要求填充因子在0.72~0.75之間較常見。

⑤. 轉(zhuǎn)換效率:太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率指在外部回路上連接最佳負載電阻時的最大能量轉(zhuǎn)換效率,等于太陽能電池的輸出功率與入射到太陽能電池表面的能量之比。太陽能板的轉(zhuǎn)換效率應盡量選擇數(shù)值高的,轉(zhuǎn)換效率高的太陽能板其面積更小,對節(jié)省空間的意義較大。

二、蓄電池:

蓄電池是太陽能供電系統(tǒng)非常重要的組成部分,它的質(zhì)量決定了整個系統(tǒng)是否能夠正常、持續(xù)工作?,F(xiàn)在戶外太陽能供電系統(tǒng)大多采用一般鉛酸蓄電池、膠體電池或純鉛蓄電池,各類蓄電池特點:

(1)常規(guī)鉛酸蓄電池最為常用具有價格低、可回收性好、體積大,但壽命較短。

(2)膠體電池也屬于鉛酸蓄電池的一種發(fā)展分類(硫酸電液變?yōu)槟z態(tài)),對比常規(guī)鉛蓄電池,膠體電池具有壽命長、能量高、高溫及低溫特性好的特點。

(3)純鉛蓄電池,板柵由純鉛構(gòu)成,而非鉛合金。具有壽命長、容量充足一致性好、工作溫度范圍廣、自然放電率低等特點,但價格稍高。

延長氣田井場太陽能的安裝地點偏僻,運行條件惡劣,運行維護極其困難。而且太陽能蓄電池每天要充放電,為保證太陽能系統(tǒng)的可靠性,應根據(jù)其當?shù)氐臍庀髼l件選擇能滿足在極端氣候環(huán)境下正常持續(xù)工作蓄電池。再考慮到經(jīng)濟使用的問題,這里我們選用鉛酸膠體電池。

三、控制器:

太陽能控制器主要由太陽能充電器、監(jiān)控器、高頻開關(guān)整流器、電源配電單元等組成。現(xiàn)在市場上太陽能控制器繁雜,不同廠家的太陽能控制器也不同。一般太陽能控制器具有:保護功能(電氣保護、過充、過放、過載保護、反接,短路,過流等)、功率調(diào)節(jié)功能、顯示及通訊功能(簡單指示功能,協(xié)議通訊功能,如RS485、以太網(wǎng)、無線等形式的后臺管理)。

具體太陽能控制器的選擇要根據(jù)業(yè)主的對控制器功能的具體要求進行選擇。

3.2.3井場太陽能供電系統(tǒng)容量的確定

為了使太陽能供電系統(tǒng)能為負載提供足夠的電源,就要根據(jù)用電器的功率,合理選擇各部件。延長氣田井場根據(jù)井口數(shù)量的不同主要分為5種井場類型,分別對應5種不同的用電負荷。由于該工程單井井場數(shù)量較多,本次以單井井場為例進行太陽能電池板容量的選擇和蓄電池容量的選擇:

單井井場主要負荷為緊急關(guān)斷閥30W、井場RTU15W、通信負荷20W,直流24V供電。

(1)蓄電池容量的確定

延長氣田工程項目,由于地處西部地區(qū),夏冬、晝夜溫差較大,對蓄電池的技術(shù)參數(shù)要求十分重要。蓄電池容量計算應按最冷月平均最低氣溫(-23°C)下,連續(xù)無太陽的條件能提供7天的儲備容量計算,最大放電深度按80%計算。

綜上:這里可以選用4塊105Wp的太陽能電池板并聯(lián),2塊串聯(lián)×2組并聯(lián)。

校驗:太陽能供電系統(tǒng)在帶負荷運行時,將蓄電池由20%容量充電到90%容量,各月蓄電池深放電恢復時間。 深放電恢復天數(shù)計算方法如下:

深度放電恢復天數(shù)

結(jié)論:從上表中可以看出,太陽能供電系統(tǒng)在日照最差月(7月)的日發(fā)電量52.5Ah>負載的日耗電量35Ah,蓄電池深放電恢復時間最長為17.6天。本次設計的太陽能系統(tǒng)完全能夠滿足設計要求。

由于不同太陽能系統(tǒng)廠家選用的太陽能供電系統(tǒng)組件各有不同,相應的技術(shù)參數(shù)也有差異,而且不同廠家對與太陽能系統(tǒng)所用蓄電池、太陽能電池板安裝容量的計算方法也有出入。本設計所提及計算方法僅為,基本設計參考算法,具體詳細的電池板、蓄電池容量設計方案,需待業(yè)主招標后,又廠家提供其專門的設計方案和計算書(一般廠家都有專門的計算軟件),進行各組件的最終確認。

3.2.4井場太陽能供電系統(tǒng)防雷設計

本文以單井井場所選用太陽能供電系統(tǒng)為例,并結(jié)合延長氣田前期先導試驗井場的具體施工情況,進行井場太陽能以立抱桿安裝方式下的防雷設計。由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)為一種新的發(fā)電系統(tǒng),我國還沒有專門的光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷設計規(guī)范,目前國內(nèi)大都依據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》及電力系統(tǒng)的有關(guān)規(guī)范來對其進行比照設計。這里根據(jù)據(jù)井場供電的重要性,將該井場防雷保護等級定為三級。

井場防雷設計根據(jù)防直擊雷和感應雷主要分為以下幾個方面:

(1) 接閃器:當只有一組桿上太陽能時,在桿上高于太陽能電池板1.5米出設獨立避雷針。避雷針根據(jù)規(guī)范要求,推薦采用直徑不小于12mm的熱鍍鋅圓鋼或直徑不小于20mm的鋼管。

(2) 引下線:避雷針的引下線,應單獨接地,獨立于其他電氣設備的接地引下線。宜采用直徑不小于12mm的鍍鋅圓鋼。且避雷針地下接地極應與其他設備接地極保持至少5m的距離,以防止雷電反擊。

(3)太陽能電池板的輸出線路應選用有金屬屏蔽層的電纜并穿金屬管敷設,在防雷區(qū)界面處電纜金屬屏蔽層及金屬管(金屬管應兩端接地)應做等電位連接并接地。

(4) 為了減小不同金屬物之間的電位差和故障電壓危害,太陽能電池板的四周鋁合金邊框和金屬支架,控制器、蓄電池、(逆變器)、RTU、通信設備的金屬外殼,金屬管(槽) ,線纜的金屬屏蔽層均應做可靠接地。

(5) 應該在太陽能電池板輸出到控制器的線路上(在入戶處) 安裝電源浪涌保護器,其次,由于控制器、蓄電池均為價格昂貴的設備,應在控制器、蓄電池和逆變器內(nèi)安裝第2 級的電源浪涌保護器,使其具有防雷保護功能。以上各級浪電源浪涌保護器的參數(shù)選擇和安裝要求應符合IEC61643212 相關(guān)規(guī)定。

3.2.5井場太陽能供電系統(tǒng)的安裝要求

(1)太陽能電池方陣的安裝要求:

延長氣田井場太陽能多采用抱桿式太陽能安裝方式,太陽能電池板和支架、控制器等安裝在配套水泥電桿上。

① 由于太陽能電池方陣由一個或多個太陽能電池組件構(gòu)成。如果組件不止一個,組件的電流和電壓應基本一致,以減少串、并聯(lián)組合損失。

② 太陽能電池板的結(jié)構(gòu)設計要保證組件與支架的連接牢固可靠,并能很方便地更換太陽能電池組件。所有方陣的緊固件必須有足夠的強度,以便將太陽能電池組件可靠地固定在方陣支架上。太陽能電池方陣及支架必須能夠抵抗120km/h的風力而不被損壞。

③電池板支架可以是傾角可調(diào)節(jié)的,或是安裝在一個固定的角度,以使太陽能電池方陣在設計月份中(即平均日輻射量最差的月份)能夠獲得最大的發(fā)電量。根據(jù)當?shù)貙嶋H氣象數(shù)據(jù)、現(xiàn)場條件和安裝方式宜選擇后者,選擇合適角度固定安裝。

④電池板支架在水泥桿上的安裝應牢固可靠,能抵御當?shù)貝毫託夂驐l件下大風、暴雨的侵襲。所用固定件應滿足防腐蝕的年限要求。

(2)蓄電池的安裝

溫度是對蓄電池影響最大的因素,高寒或高溫均能影響蓄電池的正常工作和工作年限,所以做好蓄電池的保溫,是蓄電池安裝的重中之重。

由于延安地區(qū)晝夜溫差大,且冬季最低溫度可達-23℃,而延長氣田大多數(shù)井場周圍沒有可以提供保溫的建筑。為做好蓄電池的保溫工作,本次設計井場太陽能蓄電池,采用埋地安裝的方式。且應符合以下要求:

① 蓄電池埋深應在當?shù)貎鐾翆右韵拢瑧裆?.8m以下。

② 蓄電池應放在專門設計的隔熱保溫機箱中,地埋安裝。(為了保證蓄電池可以在極端惡劣的溫度環(huán)境下運行,可考慮在機箱內(nèi)加裝相變加熱材料或半導體降溫材料,可以對蓄電池進行溫度補償,以保證蓄電池的運行環(huán)境溫度)。

4. 結(jié)束語

本文通過延長氣田偏遠山區(qū)井場的井口用電設備供電問題,結(jié)合當?shù)氐臍庀髼l件、現(xiàn)場情況以及業(yè)主需求,提供了解決偏僻山區(qū)小負荷供電的設計方案―太陽能供電系統(tǒng)的應用和設計方案。簡單闡述了關(guān)于太陽能供電系統(tǒng)的特點、太陽能供電系統(tǒng)主要組件的特性和選型以及井場太陽能供電系統(tǒng)的基本設計思路和設計方案(包括電池板安裝容量、蓄電池的容量的基本選取方法、整套系統(tǒng)的防雷設計、安裝方式等),供以后在類似工程中設計參考。而整套太陽能系統(tǒng)的最終具體的組件選用和系統(tǒng)設計安裝,要與業(yè)主、廠家結(jié)合后而定。

5. 參考文獻

[1] GB 50057-2010, 建筑物防雷設計規(guī)范 [M]. 北京:中國計劃出版社, 2011.

[2] GB 50052-2009 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 [S].

[3] 袁茂森 《光伏建筑一體化防雷設計》

[4] 中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院 組編.《工業(yè)與民用配電設計手冊》(第三版)[M].北京:中國電力出版社.2006

第8篇:工廠供電系統(tǒng)設計范文

1 系統(tǒng)描述

1.1 主廠房通風系統(tǒng)

鍋爐房通風優(yōu)化方案采用自然進風,自然排風的通風方式,室外空氣經(jīng)汽機房0.00m層、12.60m層對開窗進入室內(nèi),在熱壓的作用下,室內(nèi)熱空氣上升至屋面后通過設置于屋面的屋頂通風器自然地排出室外。經(jīng)計算,所需要開窗面積如下:鍋爐房進風窗面積510m2,排風面積520 m2。本工程進風窗面積633m2,屋頂通風器縱向布置1臺,每臺屋頂通風器長114m,喉口寬5m,排風面積共570 m2,滿足自然通風要求。

汽機房通風優(yōu)化方案采用自然進風,自然排風的通風方式,室外空氣經(jīng)汽機房0.00m層、12.60m層對開窗進入室內(nèi),在熱壓的作用下,室內(nèi)熱空氣上升至屋面后通過設置于屋面的屋頂通風器自然地排出室外。經(jīng)計算,所需要開窗面積如下:汽機房進風百葉窗面積420m2,排風面積400 m2。本工程進風窗面積450m2,屋頂通風器縱向布置1臺,每臺屋頂通屋頂通風器縱向布置4臺,每臺屋頂通風器長21m,喉口寬5m。排風面積共420 m2。滿足自然通風要求。

1.2 集中控制室及電子設備間空調(diào)

集中控制室、工程師站、SIS室等設置一個集中空調(diào)系統(tǒng),根據(jù)這些房間的空調(diào)負荷,選用兩臺屋頂式組合空調(diào)機組,一臺運行,一臺備用。每臺機組處理風量20000m3/h,制冷量100kW,電容量為49kW??照{(diào)機組布置在主廠房配電間19.2m層。

電子設備間設置一個獨立集中空調(diào)系統(tǒng),根據(jù)電子設備間的空調(diào)負荷,選用兩臺屋頂式組合空調(diào)機組,一臺運行,一臺備用。每臺機組處理風量22000m3/h,制冷量150kW,電容量為57kW??照{(diào)機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)運站及碎煤機室采用濕式除塵器,而煤倉間轉(zhuǎn)運站及原煤斗設置袋式除塵的方案。

2 優(yōu)化效果

2.1 汽機房通風系統(tǒng)

(1)從初投資來看,機械通風比自然通風方案略高,但機械通風年運行費高,綜合年費用自然通風只有機械通風方案的80%。

(2)從節(jié)能方面看,機械通風比自然通風方案每年多消耗廠用電量為427680 kWh,很顯然,自然通風具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢。

(3)從通風的效果來看,二種方案均能滿足排熱及降低工作區(qū)溫度的目的,但機械通風由于是強制排風,故其排風壓頭更大,排風不受風向及風壓影響,在室外天氣較熱的月份,比自然通風降溫速度快,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,一種是制冷機組+組合式空氣處理機組方案;一種是屋頂空調(diào)機+分散式空調(diào)器方案。下面就兩種方案的優(yōu)缺點進行對比分析。

(1)制冷機組+組合式空氣處理機組方案

制冷機房的冷水機組,制出7-12℃冷水,供給空調(diào)機房(一般設在集控樓頂層,需要封閉)的空氣處理機組;空氣處理機組將空氣處理后送入集控室。制冷機房內(nèi)設備有:制冷機(以溴化鋰冷水機組或水冷螺桿冷水機組為例比較)、冷卻塔、空調(diào)換熱機組、冷卻水循環(huán)泵、冷凍水循環(huán)泵、定壓裝置。

本方案優(yōu)缺點如下所列:

a)傳統(tǒng)空調(diào)方式,運行可靠。

b)單一冷源,便于集中管理。

c)可以預留一定的新增空調(diào)負荷,滿足公共建筑擴建的空調(diào)要求。

d)制冷站規(guī)模較大后,大冷量制冷機能效比較高。

e)設備多,系統(tǒng)龐大,控制系統(tǒng)復雜,來自多家設備。

f)需要設置專用的制冷機房、空調(diào)機房。

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

屋頂式空調(diào)機是一種單元整體式風冷空調(diào)機組,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)情況設置風冷立柜式空調(diào)器或其它分體空調(diào)器。

本方案優(yōu)缺點如下所列:

a)不需要設置制冷機房和空調(diào)機房,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)機所處位置一般為磨煤機后,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)需要做好風管穿過屋頂進入控制室處的防滲漏。

f)分散建筑需單獨設置分體空調(diào)。

g)空調(diào)機冬季運行需要做好設備重點部位保溫。

(3)兩種空調(diào)布置方案的比較

以本期新建總制冷負荷260kW 為估算負荷比較如下:

a)以水冷螺桿冷水機組為冷源主機的制冷系統(tǒng)主要設備如下:

水冷螺桿冷水機組2臺,每臺制冷負荷195 kW(按設計負荷的2×75%選取制冷機)、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、定壓設備、循環(huán)水電子水處理器、過濾機、分集水器等其它輔助設備、300m2制冷站土建費用、安裝費用、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風量設置組合式空調(diào)2臺,單臺冷量100kW,冬季采用130/70℃熱水,通過空調(diào)機組內(nèi)的換熱器供暖,供熱量為49 kW,一臺運行一臺備用,每臺10萬元;電子設備間布置22000m2/h風量組合式空調(diào)2臺,單臺冷量150kW,冬季采用130/70℃熱水通過空調(diào)機組內(nèi)的換熱器供暖,供熱量為57kW,一臺運行一臺備用,共計2臺,每臺14萬元; 空調(diào)器通過風道向室內(nèi)送風,空調(diào)機房土建費用粗略計12萬元,水系統(tǒng)材料、安裝費粗略計20萬元,空調(diào)自控系統(tǒng)估算價格為30萬元,合計108萬元。風系統(tǒng)兩方案相同,費用不做比較。

(4)空調(diào)比較的結(jié)論

集控室、電子設備間采用集中空調(diào)系統(tǒng),設置恒溫恒濕屋頂空調(diào)機組調(diào)節(jié)空氣溫濕度。

2.3 輸煤系統(tǒng)除塵

第9篇:工廠供電系統(tǒng)設計范文

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,實現(xiàn)設備級的公共邏輯,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標準功能塊的補充。其中主要包括:①HTK50CW001 消石灰硫化槽總重量稱重模塊;②電機及電動閥門驅(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計[1]。

2 消石灰硫化槽總重量稱重模塊(HTK50CW001)

單臺機組中,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。

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,將硫化槽重量計測量的硫化槽實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CLEAR的值為1時,表示操作員將總重量清零;當CLEAR 值為0時,表示操作員沒有操作。

③PTIME_STOR:此管腳的意義為計算硫化槽從低料位到高料位的時間(既有進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)動塊進行解鎖。模塊如圖2所示。

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(或者沒被解鎖)。

⑤DI_UNLOCK 功能塊在監(jiān)控界面[3]顯示,如圖3:

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恢復。

灰色為信號不在被解鎖控制中,即一切正常。

點擊圖2中的任何一個按鈕時,彈出的操作面板如圖4:

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處的恢復信號,該按鈕背景色會成為綠色,代表信號已經(jīng)恢復,不再被解鎖控制。按下任何一個按鈕則另一個按鈕將恢復為灰色。

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]。

在項目應用過程中,充分發(fā)揮PCS7的靈活性和開放性,不斷總結(jié)和改進,形成了成熟的脫硫“功能庫”,能夠為

PCS7在電廠脫硫行業(yè)等同類項目中的應用提供參考和借鑒。

參考文獻:

[1]陳程,孫自強.PCS7系統(tǒng)在2×300MW機組濕法煙氣脫硫中的應用[J].自動化儀表,2006,27(z1).

[2]米勒.西門子自動化系統(tǒng)實戰(zhàn)S7和PCS7應用實例[M].北京:人民郵電出版社,2007.