大型电力系统范文

大型电力系统范文（精选12篇）

大型电力系统 第1篇

某厂矿企业输配电系统原配置为:中心变1座, 110kV双母线分段, 进线3回, 三卷变4台, 输出电压等级分别为35kV和6kV。35kV采用双母线分段供给下级各分配电站, 6kV采用4段单母线分段, 供给各子用电站。下设中2、中3、中4配电站, 实现35kV转6kV。电网拓扑结构示意图如图1所示。

从图1可以看出:整个厂内供电的电力拓扑分为四个变电所, 每个变电所负责不同的电力供给, 各自为一个独立的子系统。

1) 在厂矿企业的电力拓扑中, 不同的中央变电所供给不同的厂区里面的生产设备和供电设施, 各个小变电所十分分散, 运行人员巡检和监控非常不便。采用中央变电所进行集中监控, 通过网络结构将各个小变电所组织起来, 进行有序合理的管理, 是解决监控问题的有效途径。

2) 在大型厂矿企业中, 常常已经使用了多家品牌的电器产品。各家品牌的综保都有自己的后台系统, 使用各自的通讯规约和后台监控系统, 这将带来如下问题:各自独立的系统使得各子站成为自动化的孤岛, 某种程度上阻碍了全厂电力监控的进一步自动化;不同品牌的综保调试及后台运行系统, 使培训、使用、维护成为突出问题;不利于后续监控系统的升级, 成为兼容扩充严重的瓶颈。

2 解决方案

从上面的描述可以看出, 建立全厂的电力监控系统是一件很有必要的事情。根据子站的情况, 系统地规划并建立全厂的电力监控系统需要解决以下两点:

1) 选用合理的规约, 建立起不同综保厂家和统一全厂监控系统的挂接;

2) 选用合理的通讯网络, 构造一个涵盖电网架构和地理位置分布的拓扑结构。

2.1 规约的选定

在我国等同、等效采用IEC所制定的标准有以下几种:

传输规约IEC 60870-5-101:基本远动任务配套标准;传输规约IEC 60870-5-102:电力系统电能累计量传输配套标准;传输规约IEC 60870-5-103:继电保护设备信息接口配套标准;传输规约IEC 60870-5-104:基本远动任务配套标准。

全厂监控系统中的规约在选用上主要分歧有以下三点:

1) 继电保护设备信息接口配套标准IEC103和SPA-BUS:ABB采用SPA-BUS和IEC103, SIMENS, ALSTOM, SCHNEIDER采用是IEC103, 从制定标准的组织和国际、国内的标准成熟程度来看IEC103是主流。所以与综保通讯的标准选用IEC103:既可以很好地挂接进监控系统, 在后续的综保设备又可以形成一个稳定统一的序列。

2) 基本远动任务配套标准DNP 和 IEC101、IEC104、CDT。

a.DNP规约:DNP3.0不符合国际电工委员会国际标准IEC60870-5-1的FT3的帧格式。DNP3.0的文件中说明DNP3.0符合IEC60870-5-1的帧格式中的FT3帧格式, 不能说DNP3.0符合IEC60870-5-1 FT3的帧格式, 或者说和IEC标准兼容。

b.101、104、CDT规约:104规约完全采用国际标准IEC60870-5-104的标准。考虑到我国电力系统的地调、省调自动化系统中大多数采用点对点全双工通道, 根据国际标准IEC60870-5-1～60870-5-5传输规约的规定, 状态变位时, 远方终端可以主动触发传输状态变位帧, 从而实现平衡传输的功能。主站主动启动的传输过程完全遵守IEC60870-5-104的规定。为了保证快速传输配电电力系统的故障状态, 将负荷开关的状态和电力系统故障信号等重要信号作为1级用户数据, 利用主动触发传输状态变位帧来主动传输, 其他量如测量量和一般告警信号等作为2级用户数据, 由主站召唤, 即可实现快速传输故障状态的目的。104采用TCP/IP作为低层, 104的传输在以太网上可达100mb/s。101、CDT均为串口模式, 传输速度远比以太网慢。考虑上述因素, 调度规约首选IEC104。

3) IEC61850协议, 大的厂家也开始放弃自己原来的规约, 致力于统一标准和技术IEC61850的开发。就当前来看, 由于许多的原因, 国内近几年将继续沿用IEC 60870-5-101规约, 而不会大面积的推广采用IEC 61850。综保通讯的协议选择IEC 60870-5-103规约, 全厂监控和中央变电站的通讯采用IEC 60870-5-104规约, 两者均为IEC系列规约, 从而形成一个从下至上一套系统的通讯规约族, 使以后的能够很好的扩充兼容其他设备和系统。

2.2 网络架构的总体设计

网络结构分为三层, 第一层是中央变电所和全厂监控的交换网络, 第二层是中央变电所和下面变电子站的交换网络, 最后一层是综保设备和数据采集层的网络。

2.2.1 中央变电所和全厂监控的交换网络

中央变电所通过104规约根据实际的现场情况采用光纤或者网线接入全厂监控的交换网内。各中央变电所作为唯一网络节点接入到全厂监控机房的网络中。全厂监控通过星状连接和中央集中控制的分布式电力监控系统的结合, 将电力网络结构和变电所的地理分布合理地表现出来, 全厂监控和下面各个中央变电所的通讯通过104协议实现调度。全厂监控网络结构示意图如图2所示。

2.2.2 中央变电所和下属变电子站的交换网络

各子站通过串口联网通讯服务器 (nport) 将本站的数据送到中央变电所。串口联网通讯服务器根据实际的现场情况采用光纤或者网线接入中央变电所的交换网内, 如图3所示。

2.2.3 综保设备和数据采集层的网络

各综保设备根据不同的间隔、电压等级形成不同的工业现场总线链路, 每条链路形成一个网络节点接入到串口联网通讯服务器 (nport) 。中央变电所通过103规约和串口联网通讯服务器进行交换。

另外, 对于原有其他非103协议综保厂家子站的互连, 可通过该厂家的通讯网关产品提供104规约和全厂调度进行互连, 或者通过通讯协议转换模块提供IEC103协议和中央变电站进行互连。

2.2.4 全厂监控和厂内局域网的连接

全厂监控主机房如图4所示, 网络结构图中:

1) 全厂监控到各中变采用104规约通过光纤或者网线连接。

2) 和厂内交换的连接采用带防火墙的路由器, 以方便对全厂监控的网络进行保护和管理, 通过对路由器的配置达到防护病毒和访问控制的管理目的。

3 结束语

由上分析, 得到全厂监控的网络规划结构。4个子网涵盖了4个变电站中的所有网络设备和终端。 为了高效安全地实现该网络结构, 可引进以下两种技术:

1) 变电所内的SCADA网络和办公网采用二层交换的VLAN进行隔离

VLAN 技术, 允许网络管理者将一个物理的LAN逻辑地划分成不同的广播域 (或称虚拟LAN, 即VLAN) , 每一个VLAN都包含一组有着相同需求的计算机工作站, 与物理上形成的LAN有着相同的属性。但由于它是逻辑地而不是物理地划分, 所以同一个VLAN内的各个工作站无须被放置在同一个物理空间里, 从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。

2) 全厂监控的总网通过带有3层交换的交换机实现各个VLAN之间的互访:三层交换 (也称多层交换或IP交换) 技术, 是相对于传统交换概念而提出的。众所周知, 传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的, 而三层交换技术则在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。简单地说, 三层交换技术就是:二层交换技术+三层转发技术。三层交换技术的出现, 解决了局域网中网段划分后, 网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面, 解决了传统路由器低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。

摘要：从选用合理的规约、选用合理的通讯网络两方面, 为厂矿企业设计一个既能分而治之, 又能集中控制的分布式电力监控系统。

关键词：电网拓扑,传输规约,网络架构

参考文献

[1]DL5003-91.电力系统调度自动化设计技术规程[S].

[2]周明天, 汪文勇.TCP/IP网络原理与技术[M].北京:清华大学出版社, 2005.

大型客机机载系统技术发展趋势 第2篇

B787和A380均采用了模块化综合航空电子技术、先进的功能系统和飞行控制系统等诸多新技术.这些飞机所采用的机载系统的技术水平代表了当今世界大型民用飞机机载系统技术的先进水平. 随着人们对民用飞机的飞行品质、安全性、舒适性和经济性要求的不断提高,民用飞机制造商将大量的新技术和新系统用于飞机制造中以满足民用飞机发展的`需求,其中机载设备占有重要地位. 机载系统技术的先进性是体现大型飞机先进性的重要标志,其功能和性能直接关系到大型客机的飞行安全性和经济性,甚至关系到大型客机研制的成败.

作 者：李京生 李军生 Li Jingsheng Li Junsheng 作者单位：李京生,Li Jingsheng(中国一航科技发展部)

李军生,Li Junsheng(中国航空综合技术研究所)

大型集团信息系统架构研究 第3篇

存在的问题

这些大型集团建立之初，并无统一的信息化整体规划，大企业、好企业较早应用成熟的信息系统，而小企业、困难企业根本没有任何信息系统。既不能把已有的系统推倒重来，全集团使用一个集中系统；更不能对没有信息系统的企业置之不理。要把信息化应用水平不一样的企业，统一到一个水平很难。已有信息系统的企业，由于建设时间不相同、购买系统厂商不一致，存在“C / S”、“B / S”体系异构，存在O r a c l e、S Q L S e r v e r、D B 2等数据库异构，存在E R P、C I MS、C R M等应用系统、软件厂商、数据结构的异构，要在众多异构环境下，实现集团内数据采集、系统集成很难。而且，信息系统应用孤岛的情况依然突出，难以集中。集团总部各业务部门或因上级要求、或因内部管控需要，独立使用专业信息系统，在总部形成“部门孤岛”；下属单位因专业领域不同，各自使用适合本单位流程的信息系统，在集团内形成“企业孤岛”。要把多年积累的“信息孤岛”集中，整合集团“部门孤岛”和“企业孤岛”很难。

这导致集团管控上下冲突，难以协同。一方面集团希望加强对下属企业管控，防止经营风险；另一方面，下属企业强调市场瞬息万变，需要灵活应对。这样，在推行统一规划、统一标准、信息集成、数据采集时，遇到各种阻力，需要各方保持一致很难。再加上，集团总部没有完整集团信息系统，对所属各单位信息统计是一个“月后”、“年后”报表，“问题”发现总是在统计报表数据出来之后。集团管控，只是一个静态监管、事后监管，而不是“过程”监管、“事中”监管，要做到集团决策和集团监管及时有效很难。

发展趋势

应用趋向集中，企业趋于分散，是大型集团公司目前发展的趋势，因此大型集团公司信息化建设需要新的信息技术、新的应用系统和新的解决方案。建立一种能够集成现有单组织信息化系统，同时能够覆盖全集团成员的多组织、跨行业大型集团信息化应用系统的需求越来越多。比如，向大集团协同发展，集团办公“网络化”趋势越来越普遍；向大集团优势发展，集团决策“智能化”趋势越来越强烈；向大集团物联发展，集团两化“一体化”趋势越来越迫切；向大集团“云”发展，集团资源“虚拟化”趋势越来越显现。

因此大型集团信息化需要首先解决全集团统一，解决信息“有无”问题。集团信息化建设必须集团单位全部纳入，统一规划、统一标准，才能发挥和体现集团整体信息资源优势。在此基础上，要完成全系统集成、全应用的集中、全成员协同、全过程监控。大型集团信息化需要解决集团部门和集团下属单位使用不同厂商的不同系统，应用不同的数据库，形成的“异构”数据、遗留系统的问题。集团部门和集团下属单位的已有系统，形成的“部门孤岛”、“应用孤岛”，需要全集团进行分类统计、通盘考虑，集中解决。集团总部和下属单位需要上、下协作、信息同步，将使用集成门户、单点登录、视频会议、公文流转等现代综合办公系统，解决上、下不同步的问题。最能体现集团信息系统是否有成效，就是通过信息系统，实现过去手工报表的“事后”监管，转变为“事中”监管，从而实现全过程动态监管。

至于大型集团到底需要哪些应用功能？这些应用数据从何而来？面对集团下属单位各种应用现状与存在的问题，如何既能满足当前大型集团的信息需求，又能够适应未来I T发展，确立系统功能和架构非常重要。

架构选择

大型集团信息系统应用功能来自于大型集团本身的特点和管控模式，经过对大型集团信息需求研究、分析，大型集团信息化应用功能至少包括“十大应用功能、十类角色权限”的基本要求。按内容应有以集团人力（党群）、集团财务（经营）、集团资产（收益）为核心的基本功能，实现上级国资委要求集团公司具有“管人、管事、管资产”的三个基本职能；应有以集团领导决策系统为“点”、以集团协同OA为“面”，以“点”带“面”，实现全集团员工应用系统的局面；应有集团战略、集团科技、集团供应链、集团综合业务等专业系统；还应有集团网络数据库支撑系统。大型集团业务系统根据集团管控模式不同，可以架构不同的应用功能。按终端角色权限划分，应满足如下十类个性需求：最高权限，集团董事长、总经理；其次，要有集团副职、集团部门正职、集团部门副职、集团部门员工应用需求；同时，还要有下属单位正职、下属单位副职、下属单位中层、下属单位员工应用需求；以及其他用户需求（最低权限）；对于副职和部门人员还要区分主管和非主管权限。

基于以上需求来看，大型集团信息系统架构需要考虑总体架构、应用架构、数据架构、网络架构等基本架构容。

信息系统总体架构有四种选择：完全集中、完全分布、“集中+分布”和私有云。大型集团（局级）公司采用完全集中，或完全分布的系统架构，都不能满足大型集团的应用需求；集团“私有云”目前还没有成熟的应用系统。因此，确定“集中+分布”的方式，是大型集团考虑信息系统总体架构时比较现实的方案，也是今后发展到集团私有云最有效的途径。要实现“集中+分布”的架构，最理想的方法是基于S O A的架构。通过分析大型集团信息化建设现状与需求特点，本文研究了大型集团信息系统（基于S OA）的总体框架，包括表现层：集团集成门户；服务层：集团服务总线和集团数据总线；应用层：集团决策、集团人力、集团财务等应用系统；支撑层，集团网络系统。

由于完全针对中国特有的“政改企”大型集团（局级）的应用方案还没有。因此，选择大型集团的信息系统架构尤为重要，它是项目实施成功的关键。大型集团应用架构包括基础技术层（OS、DB、中间件）、业务应用层（集团财务、人事、资产）、决策管理层（领导决策、权限管理）和集成门户层。基础技术层除了网络管理、数据库、操作系统等支撑系统外，还包括用来解决异构系统、异构数据的中间件；应用业务层首先要满足大型集团“管人、管事、管资产”的基本功能；其次要满足集团领导决策和集团协同办公“点、面”结合功能；再次根据大型集团管控模式，要满足其他重点业务系统；集成门户层是将集团部门（如上级要求）专业系统和其他应用系统，通过集成设置，实现单点登录，集成应用。

大型民用工程电力系统主接线浅析 第4篇

1 工程概况

解放军总医院总建筑面积约70×104m2,以北京西四环路为界将整个医院分成东西两个大院,总建筑面积分别为56×104m2和14×104m2。依据功能分工并且管理上也相对独立,东院西院分别设置两个相对独立的电力系统。

除去生活区外,东院的医疗区总建筑面积约44×104m2,规模很大,在医疗区新建一个10kV开闭站,用这个开闭站专门为全部的东院医疗建筑物供电。根据统计,医疗建筑物的用电指标为60V·A/m2～80V·A/m2,则粗略估算得出东院医疗区的总用电需求约30 000kV·A。而北京市供电局采用的10kV电源外线铜芯电缆最大外径为300mm2,其最大供电输送能力最大约8000kW,因此这里采用双路10kV供电已不能满足全部一级和二级负荷总用电容量的需求,这是设置一个三路10kV供电的开闭站的主要原因。

2 引入三路10kV市电的设计思路

开闭站引入三路10kV电缆(截面为300mm2)做为电源,分别引自上级110kV/10kV降压站;采用单母线分段系统,设置三段10kV母线,三段母线间设两个母联开关BZT1和BZT2。系统主接线详见图1。

这个系统满足大规模民用工程的供电容量要求,而且可靠性高,可以满足电源N-1的要求:即失去任意一路10kV电时,另两路电源能承担全部一级和二级负荷的用电容量,在总容量不足时可以有选择地切除部分季节性空调变压器即三级负荷,但实际上若计入同时系数,两路电源完全可以承担全部用电,实际的运行情况也表明了这一点。在系统设计上不考虑同时失去两路10kV电源的情况。

1#、2#电源互为备用,当其中任意一路停电时,通过备用自投机构投入母联开关BZT1,由另一路电源带1#段和2#段两段的用电负荷;3#电源停电时仅由2#电源为其备用(2#单方向作为3#的备用),同样也通过备用自投机构投入母联开关BZT2,这时2#电源带2#段和3#段的用电负荷。

3 几个问题的说明

1)为什么设计不考虑2#和3#电源也互为备用?

这是因为要避免逻辑混乱和控制及闭锁线路过于复杂。否则假如2#电源停电,如果1#和3#电源均作为其备用,BZT1和BZT2怎么动作呢?这时不能同时投入BZT1和BZT2造成1#和3#电源并列运行,所以需要选投一个,造成继电保护和控制线路非常复杂。主接线和控制闭锁接线的简洁也是可靠性的内容,并非控制越复杂越好;而且简洁也便于运行人员在平时情况下的操作和在突发事件下快速应对,在设计上这是很重要的一个概念。在实施中,本工程还可以实现2#3#互为备用,而1#电源停电时仅由2#电源为其备用(2#单方向作为1#的备用)这种控制模式。两种模式可以通过手动选择。

2)一旦出现了三路电源中两路停电的特殊情况怎么办?

也即出现了电源“N-2”的情况怎么办。具体分析,两路停电分两种情况:同时停两路电和间断一段时间后相继停两路电。设计不考虑两路电源同时停电这种情况。对后一种情况,甲方要求如果出现这种情况,应先由一路电源承担三段母线上的负荷。因为,如果在非空调季节一路电源往往是能够承担全部或大部分用电负荷的,然后再由运行人员根据过负荷的情况来切除一些相对不太重要的10kV出线回路,以提高全院的供电持续性和可靠性。这个要求使得二次接线更加复杂,必须辅以手动操作来实现(俗称“压板”操作)。三路电源中的两路电源分时停电后,通过BZT1和BZT2并辅以手动操作能实现上述功能要求。出现两路停电时,应发出声光报警提醒运行人员及时应对。

3)还要说明一点,尽管设计上不考虑两路电源同时失电,但现实中是存在这种可能性的,如图1所示的上级“五棵松站”若崩溃就会造成2#和3#两路同时停电。这时控制回路的动作结果是1#段和2#段通过BZT1带电,3#段失电;1#和2#同时停电时(这种概率极小)则只有3#段带电。1#和3#同时停电时(这种概率也极小)则1#段和2#段带电3#段失电。同样这时应发出声光报警。

这个系统采用了微机继电保护装置、PLC和智能电力仪表等设备,在继电保护和二次接线上还要解决其它一些具体问题,如母联开关在投切中的后加速继电保护问题等。因为本站是供电局的调度户,在操作上还受上级电网运行情况的制约,操作上比常见的单母线分段的双路电源带备用自投的系统要复杂得多,从制定的操作规程看,对运行人员也提出了很高要求。

解放军总医院西院区的规模并不如东院那样巨大,从电源容量而言,两路电源能够满足“N-1”的要求,而且可靠性也能满足一级负荷的需求。但因其特殊的重要性,电源要求极其可靠,所以最终也采用了与东院一样的系统接线和控制闭锁方式。这样做便于内部管理、统一要求运行值班人员。

4 其它两种供电系统介绍

1)另一种三路电源、三段10kV母线的主接线如图2所示。

这个系统曾经在一个非常重要的医院中用过。与图1不同的是;1#和3#电源在正常运行方式下带电分担全部用电负载;而2#电源平时作为冷备用也即不带任何负荷,同时做为1#和3#的备用;当这两路中任意一路停电时通过BZT1或BZT2动作由2#带停电母线段的负荷。但设计不考虑1#3#同时停电这种极小概率情况。而且1#3#之间没有停电时的互投关系。这种系统一般用于三路市政电源供电的重大用户,且每路电源均能承担100%的用电负荷。

这种接线构成的系统更简洁可靠。从可靠性的量化指标来看,因为有一路冷备用电源的存在,所以这个系统的电量冗余是200%;相比较而言,若采用最常用的双路10kV电源供电的单母线分段接线系统,每路电源均能承担100%负荷,所以电量冗余为100%;上述图1接线的系统每一路电源都不能承担100%的负载,若以承载能力不低于总负荷的70%计算,则电量冗余一般也大于100%,但小于200%。

认为这个系统简洁主要是因为备用自投的控制接线及运行更为简单。运行中要注意几个问题:(1)时刻关注2#冷备用电源是否正常带压,以免在需要时它不能发挥后备作用;(2)一旦出现了1#和3#电源相继停电的情况,可以允许BZT1和BZT2相继动作由2#带全部负荷。

很清楚,这时的备用自投控制接线与双路电源的单母线分段系统的控制接线是完全一样的,完全自动化,所以投切控制比较简单。

这种系统还可以更简化接线,就是将2#电源的进线开关取消或用隔离(负荷)开关替代即可,因2#的母线上无分支回路,利用BZT1和BZT2就可以实现全部功能而且继电保护更简单。

2)三路供电的10kV系统还有一种接线如“示图3”所示,这是一种完全对称的系统,北京某重大交通站工程就采用了这种系统。这个系统有三段母线且相互连接成闭合三角形,有三个母联开关BZT1、BZT2、BZT3,每段母线都均衡地带一部分负荷;1#为2#备用,2#为3#备用,3#为1#备用;平时三段母线分列运行,当三路电源中的任意一路发生停电情况时,都有另一路专门作为它的备用为其供电,通过备自投开关自动动作实现。注意这里电源之间不是互相备用,是单方向的,实现起来更加简单。

比较一下图3系统与图1系统,它们相似但各有特点。这两个系统的三段母线均带部分负荷,适用于大型民用工程总容量超出两路供电容量范畴的情况,电量冗余也相近一般在100%附近。但图3系统比图1系统的备自投控制接线更简单,自动化程度高、操作维护更方便。图3系统比图1系统的母联开关多一个,相应的高压母线槽和高压开关柜数量都更多,投资稍高、占地面积稍大。

5 结语

民用建筑规模越建越大是近年来的一个趋势,10kV作为为用户供电的最常用的电压等级开始面临容量有限的问题,综合可靠性要求,采用三路电源供电是摆在我们面前的一个新课题。

摘要：某民用工程的总用电量已经超出两路10kV市电的供电范畴;另因为其发挥特殊的作用而对电力保障提出了非常高的要求,需要引入三路10kV市电。论文对这些大型民用工程电力系统的全接线设计的特点进行了分析。

关键词：三路电源,可靠性,备用自投,闭锁

参考文献

联想大型医院信息系统解决方案 第5篇

以数字化诊断为核心的PACS 系统可以节约胶片使用量，节省胶片存储成本;对影像科室进行科学的管理;提高影像诊断水平和影像科室工作效率。在设计PACS 时，网络传输速率应留有充分的余量，但在选择通用计算机部件时可考虑满足需求的下限即可。PACS 系统应当根据高峰时间的数据传输量确定网络传输率，而且要留有充分余量，以备今后因影像科室的发展而带来的传输数据量增加，如果因此而不得不进行网络重构，就会造成很大的浪费。

不同医院对于PACS 的功能需求不同，必须根据实际需求确定系统的规模。尤其是PACS 系统，该系统是一个实物系统，它涉及计算机及其网络技术、通信技术和电子系统、图像处理和可视化技术，而且对信息实时访问有很高的要求，因此PACS 系统必须要有1000M 光纤网。

图可看出，这套方案仍为双主干互备份，级联多个二级交换机的结构，

可将来支持更多用户数和更大的数据传输量，各级设备都不需要做任何升级。主干交换机采用两台iSpirit6808，以万兆/千兆技术构造高速主干，足以负担沉重的数据传输量;二级交换机可采用iSpirit2924/2948交换机，同时与两主干交换机作千兆上联，并为工作站提供24/48个10/100M接入端口。

该方案采用了虚拟局域网(VLAN)技术来充分保证系统的安全性。随着用户的增多，整个局域网内数据流通量增大，不利于网络性能的提高和安全隔离，这使得VLAN的应用成为必要。划分VLAN具备以下好处：提高安全性、隔离第二层的广播信息提高带宽利用率、增强网络应用的灵活性。当然，不同部门(VLAN)之间有时也需要进行数据交换，为此需要借助主干交换机第三层交换的功能，这是由交换机的的第三层交换模块来实现。

主干交换机采用千兆高速技术和千兆端口绑定技术，足以负担沉重的数据传输量;二级交换机的处理能力也非常强大，同时与两主干交换机作千兆上联。EAPS/ESPR技术，能够使两个主干交换机在第三层(即VLAN之间的数据传输)互为热备份;同时在二级交换机上，利用Q0S技术针对两条千兆上联链路为每个VLAN设定不同优先级，使到两条千兆上联链路都负担部分流量，做到负载分担，充分利用带宽资源。

该方案可以选用功能强大的联想天工网络专业网管系统HyperManager。它的功能已从单纯的配置管理扩展到设备配置和网络健康状况管理等多个方面：如定性或定量的分析网络各项参数;基于SNMP全面管理网络中多种设备，以照片方式显示设备直观视图;通过简单的点击配置设备端口和各项参数;通过不同色彩和多种图表显示各种工作状态等。这是一套基于Windows的网络管理软件，界面友好，使用灵活方便。

大型客机机载导航系统技术研究① 第6篇

关键词：大型客机 导航系统 无线电导航 飞行管理 综合监视 大气数据 惯性基准 技术 集成

中图分类号：TH6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（c）-0021-01

大型客机通常指的是承载150人次以上的干线客机，大型客机与支线客机、通用航空飞机由于市场定位的不同，在导航系统的组成和架构上也有所不同。由于导航系统担负着引领飞机安全、准确地沿着所选定的路线，按时、准确地到达目的地的责任，保障着飞机的飞行安全，因此其值得我们进行深入研究。该文结合当前航空技术的发展现状，分析了大型客机机载导航系统的相关技术。

1 大型客机导航系统构成

导航系统相当于飞机的眼睛，它将传感器数据处理并综合，向机组人员提供飞机的即时地理位置、姿态、航向、速度以及飞行环境数据，引导飞机按规定的航线，安全、准确、可靠地从一个机场飞到另一个机场。一般民用客机的导航系统通常由六类分系统组成——飞行环境数据系统、姿态和指引系统、着陆与滑行系统、自主式定位系统、非自主式定位系统以及飞行管理计算系统。飞行环境数据系统主要包括全静压和温度敏感系统以及大气数据计算机，该系统为飞机在飞行过程中提供大气数据信息。着陆和滑行系统则主要为飞机在进近着陆期间提供航向信标以及下滑道信息。自主式定位系统指运动体完全依靠所载的设备，自主地完成导航任务，和外界不发生任何光、电联系，主要包括气象雷达（WXR）、无线电高度表（RA）、地形提示和警告系统（TAWS）以及交通告警和防撞系统（TCAS）。相应地，非自主式定位系统主要是以地面的辅助设施或者卫星导航系统来进行导航，主要包括全球定位系统（GPS）、指点信标（MB）、测距器（DME）、空中交通管制应答机（ATC TDR）等。而在大型客机上，这些系统功能相互交融、相互集成，如综合监视系统将ATC TDR、TCAS、WXR以及TAWS四种功能融为一体，而大气数据系统（ADS）和惯性基准系统（IRS）也经常合二为一。

2 大型客机导航系统介绍

2.1 无线电导航系统概述

无线电导航系统主要为大型客机提供数据导航，为飞机提供本机位置。无线电导航系统中包括多种分系统，如甚高频全向信标（VOR）、测距器、自动定向仪（ADF）、无线电高度表、仪表着陆系统（ILS）等等。目前，在主流大型客机上使用的综合集成化程度最高的两大系统主要为由Rockwell Collins公司开发的多模接收机（MMR）和由Honeywell公司开发的综合导航接收机（INR）。其中，多模接收机集成了GPS、ILS以及卫星着陆系统（GLS）多种功能，被广泛装备在空客A320/A330/A380机型以及波音B737/B777机型上。而波音787客机则是采用Honeywell公司生产的综合导航接收机，其集成了ILS、GPS、GLS、VOR以及MB这多种功能。

2.2 大气数据惯性基准系统

在早期的民用客机上，大气数据系统与惯性基准系统属于两个独立的系统。大气数据系统主要为飞机提供大气高度以及空速，而惯性基准系统则可为飞机提供飞机的姿态、航向、位置以及地速等参数。随着科学技术的发展，这两种系统被结合起来，取各自的长处，规避其短处，然后形成优势缺点互补，逐渐成为了当前大型客机上被广泛使用的大气数据惯性基准系统。这种融合之后的系统相较之前的独立系统来说其系统性能更加优秀，测定的数据精度更高，提供的数据也更为可靠。目前空客客机和波音客机一般都采用这种集成的大气数据惯性基准系统。

2.3 综合监视系统概述

客机的机载监视系统一般都具备TAWS、WXR、TCAS以及S模式应答机这四种系统功能。TAWS为飞机提供地形提示和告警、WXR为飞机提供气象提示，TCAS和S模式应答机联合工作，在本机与其他飞机之间存在潜在碰撞冲突时，提供交通提示和告警。随着机载系统集成化的程度提高，这几个分系统被集成为一个系统——综合监视系统。目前，被广泛使用在空客和波音大型客机上的综合监视系统主要有Honeywell公司开发的AESS系统和Rockwell Collins公司开发的ISS系统。不论是AESS，还是ISS，他们都将TAWS，WXR，TCAS以及S模式应答机这四个子系统集成于一体，大大减少了四个子系统独立时其彼此之间线路的交联、缩小了系统的体积、减轻了系统的重量。

2.4 飞行管理系统概述

飞行管理系统（FMS）是大型客机数字化电子系统的核心，它为巡航、终端、非精密进场空域导航提供横向和垂直导航能力，为自动转换到精密进场提供耦合横向导航以及耦合和非耦合垂直导航能力。FMS的核心是飞行管理计算机（FMC），飞行管理计算机一般包含两个数据库：导航数据库和性能数据库。导航数据库可以在飞机正常飞行区域内，为飞机提供从起飞到降落的闭环横线制导的功能；而性能数据库能提供节约燃油、降低直接运行成本的垂直制导能力。目前大型客机上采用的新一代的飞行管理系统，可集导航、制导、控制、显示、性能优化与管理功能为一体，实现飞机在整个飞行过程中的自动管理与控制，不仅可以大量节省燃油，保证飞机的飞行安全和飞行品质，而且可以大大提高驾驶舱的综合化、自动化程度，减轻驾驶员的工作负担，带来巨大的经济效益。

3 结语

随着航空技术的不断发展，大型客机机载导航系统也取得了长足的进步，从过去功能单一相互独立的多个子系统走向功能高度综合化模块化的集成系统，不仅减小了体积、减轻了重量，而且提高了性能以及客户化灵活度，进一步保障了飞机的飞行安全，同时提高了飞行的舒适性与经济性。

参考文献

[1]方习高.大型客机导航监视系统的技术及其发展[J].科技信息，2013（11）：118-119.

[2]赵群力.航空科学技术学科发展现状与前景展望[R].航空科学技术学科发展报告（2008-2009），2009：35.

[3]程学军.新航行系统及其在航空电子系统中的应用[J].电讯技术，2009（5）：101-107.

大型民用飞机转弯系统研究 第7篇

现代飞机的前轮转弯系统其作用不仅限于操纵飞机前轮转弯,它还可以起到前轮减摆等作用。转弯系统为飞机在地面提供方向控制,具有低速滑行大角度转弯和高速滑行小角度修正航向,确保飞机平稳滑行;在故障状态下,能够自动进入自由转向模式,具有防止发生摆振和被动控制功能。

目前在民用飞机上采用两种转弯操纵方式:手轮转弯和脚蹬转弯。在驾驶舱设置一个或者两个转弯手轮供飞行员操纵前轮转弯。转弯手轮主要用于飞机低速滑行使用,此时可控制的转弯角度较大,转弯半径小;脚蹬转弯主要在飞机起飞和着陆过程中高速滑跑时使用,此时可控制转弯角度较小,转弯半径大。两种方式结合使用,增加了系统余度,提高了安全性。

在大型民用飞机上,起落架转弯系统通常采用液压压力作为能源。本文通过研究某B型飞机和某A型飞机的转弯系统,基于民用飞机多电和全电的发展方向,提出在大型客机上使用全电转弯系统设想。

1 转弯系统的组成部分

1.1 转弯系统架构

民用飞机的前轮转弯系统主要由机轮、扭力臂、转弯作动筒、缓冲支柱、斜撑杆、液压管路、控制盒和其它结构件组成,如图1所示。

1.2 工作原理

图2为转弯系统控制原理框图,转弯控制指令可以由手轮和脚蹬单独给出,也可以由两者同时作用。由控制系统框图可以看出,转弯系统采用的是负反馈控制,前轮转弯角度作为反馈信号,与转弯指令信号进行比较后给出控制信号,从而控制电液伺服阀,并进一步驱动转弯作动筒进行前轮转弯。

2 B型飞机和A型飞机转弯系统设计

B型飞机采用推挽式机械-液压转弯系统,所需能源由液压系统提供,主要由输入机构(手轮和方向舵脚蹬)、控制钢索、伺服阀、反馈钢索和转弯作动筒这几部分组成。

其工作原理:在起落架放下后,液压能源到达切断阀,从转弯手轮或方向舵脚蹬输入转弯信号,经过钢索将转弯操纵信号传递至转弯伺服阀,打开油路,高压油到达两个转弯作动筒的不同腔,转弯作动筒通过连接,将驱动力通过扭力臂传递到轮轴上,两个作动筒一推一拉,驱动前轮偏转。前轮转动时,通过转弯套筒上的反馈钢索将机轮的位置信号提供给转弯计量活门,实现手轮或脚蹬对前轮的伺服控制。

B型飞机前轮转弯最大限制角度在起飞和着陆滑跑阶段分别为:(1)脚蹬操控时:±7°;(2)手轮操控时:±78°。

A型飞机采用齿轮齿条式电控-液压转弯系统,其工作原理:按压并转动转弯手轮或直接蹬动方向舵脚蹬发出转弯指令,转弯指令在转弯控制组件内与其它相关信号进行逻辑运算,根据运算结果控制转弯控制阀内电磁阀的通断和电液伺服阀电流的大小,使液压油流入转弯作动筒的对应腔,驱动前轮偏转。在一个作动筒内,齿轮齿条机构的运动使作动筒两腔产生压力差,在液压力的驱动下,齿条驱动齿轮的旋转筒,旋转筒转动带动前轮转动,从而实现飞机转弯。

A型飞机前轮转弯最大限制角度在起飞和着陆滑跑阶段分别为:(1)脚蹬操控时:±6°;(2)手轮操控时:±75°。

3 优缺点分析

B型飞机采用了推挽式转弯系统,是一种传统的机械液压控制模式,通过机械手柄等操纵器件带动钢索或连杆机构打开液压阀进行控制。双作动筒式前轮转弯系统的功能主要体现为两个作动筒操纵前轮进行转向,它能够满足大型民机对低速大转角和大转弯力矩的要求,但其运动复杂,对操纵控制系统的要求较高。

A型飞机采用了齿轮齿条式转弯系统,是一种较为先进的电传式前轮转弯系统。系统的指令和反馈都是通过电信号传输,操纵力矩由手轮设计的操作力矩决定,能较好地改善操作性,特别是手轮操纵时的性能。电传式前轮转弯系统只有脚蹬传感器、手轮、控制器、转弯控制阀和作动器等5个部件,功能集成度高,也减少了系统的重量,符合飞机总体减重的要求。电传式前轮转弯系统的最大特点是引入了控制律,没有任何机械连接关系,这样使系统部件的布局方便,同时方便转弯系统调整参数。

综上所述,A型飞机的转弯方式是在B型飞机机械液压控制模式的基础上引入了电传控制,符合民机转弯系统的发展方向。另外,该方式的作动部件仍采用的是机械液压作动筒,存在液压油泄漏、维护不方便等缺点。

4 全电转弯系统

目前,电转弯系统在小型飞机和无人机上得到了一些应用,国内对于大型客机的全电动转弯装置还缺乏研究和应用。根据小型飞机上的应用情况,起落架电转弯控制系统主要由减摆器、控制器、转动电机、减速器、连接轴、连接杆、角度传感器等组成。在地面滑跑转弯时,控制器控制电机转动,电机通过连接轴、减摆、连接杆将力传递给机轮,从而驱动机轮转动,并通过角度传感器实时向控制器反馈起落架的转弯角度,实现电转弯控制功能。

全电转弯系统具有传统转弯系统不具备的优点:(1)使用电机代替液压作动器,减轻系统重量,维护方便;(2)全电传操控,具备容错和自检测功能。鉴于上述优点,在大型客机全电发展的背景下,可以采用全电式转弯系统。

5结束语

本文针对某两个型号飞机的前轮转弯系统进行了分析比较,结合目前已经在小型飞机上得到应用的全电转弯技术,提出大型民机上采用全电转弯系统的设想,为今后国内大型客机起落架电转弯系统的设计提供参考。

摘要：飞机前轮转弯系统是起落架系统的重要组成部分,本文对比分析了某A型飞机和某B型飞机的转弯系统,结合已经在小型飞机和无人机上得到应用的全电转弯技术,提出在大型民用飞机上采用全电转弯的构想,为相关设计提供参考。

关键词：液压系统,前轮转弯系统,全电转弯,减摆控制

参考文献

[1]路甬祥.液压气动技术手册[S].北京:机械工业出版社,2002,1.

[2]唐有才,王占勇,刘振岗,等.某型飞机转弯减摆系统改进设计[J].液压与气动,2006(3).

大型电力系统 第8篇

电力系统设备的正常应用, 是确保大型电网互联下电力系统正常工作的重要基础。其中, 安全可靠的继电保护工作是保障电力系统设备的重要渠道。但因电力系统复杂性, 在实际运营中应用继电保护保障电力系统安全中仍存在诸多问题, 给电力系统稳定运行造成多方面的安全隐患。

1. 1数据误差问题

由于技术或设备等因素影响, 测量数据与实际数据间存在误差较大, 给继电保护中设备选择及配置造成了极大的工作难度, 同样也给测量设备的选择带来一定的误区, 增加了人为操作失误的概率。假如所使用的测量设备难以达到所要求的灵敏度, 必然难以获取积极有效的继电保护效果, 致使漏洞产生, 产生电力系统运行安全隐患。

1. 2继电保护覆盖问题

因国内电力系统继电保护工作尚未完善, 仍处于发展初期, 必然会存在继电保护覆盖范围不足问题。其中, 对环网供应保护问题是当前继电保护覆盖不足问题的典型。目前仍采用较为落后的负荷性断开关, 当电力系统中存在重大故障时, 会引起大面积停电问题发生, 影响社会生产及居民生活的正常节奏。

1. 3检验设备漏洞

在电力系统中开展继电保护工作时极易忽视及时检测校验设备漏洞的重要性, 再加上在继电保护工作中检验故障的能力较弱, 导致电力系统存在电力故障时, 继电保护灵敏度难以符合国家标准, 影响电力故障的恢复工作正常开展。此外, 因电力系统多方面因素影响, 当继电保护设备存在漏洞时, 会造成保护工作难以正常开展。虽然在部分小型电力系统中, 所存在的漏洞影响范围及破坏处于可控范围内, 但在大型电网互联电力系统中, 小小的电力系统漏洞仍将给电力系统带来巨大的破坏影响。

1. 4技术人员专业技能问题

技术相关专业工作人员的专业技能及职业道德的高低, 决定了电力系统诸多工作效果的好坏, 对于继电保护工作同样如此。假如在继电保护工作中专业人员技能及素养难以满足实际工作的需要, 则在实际工作中很容易为“经验”左右, 产生 “经验主义错误”问题。此外, 由于继电保护工作内容相对枯燥无味, 工作人员极易产生惰性心理。因而, 为了能够提升电力系统继电保护工作的安全性, 加强工作人员专业技能及职业道德培训工作极其重要。

2大型电网下电力系统继电安全保护措施

针对当前大型电网下电力系统所存在的继电保护安全问题, 采取积极有效的措施能够快速地解决各种问题。结合实际工作中多方面的实践经验, 继电保护积极有效的措施主要包括以下方面。

2. 1降低实测间数据误差

在电力系统继电保护实际工作中, 理论保护值是现实继电保护工作中的重要力量基础, 因而应该投入较大的时间与精力在继电保护相关参数值的研究工作中, 并提升实际测量数据的精确度, 才能够最大力度地降低实测数据间所存在的误差。特别对于那些对数据敏感度较高的计算工作, 在实际测量时就更应该对测量数据的精确度提出更高的要求, 以提升继电保护工作的有效性, 更为全面、深入地保护大型电网互联下的电力系统。

2. 2扩大继电保护覆盖范围

通常而言, 当前电力系统继电保护范围没有包括环网的继电保护工作, 只能够采取传统的保险丝保护方式, 这难以满足当前电力系统的安全发展需求。因而, 在电力系统实际发展中, 应该采取各种积极措施以扩大继电保护的覆盖范围, 力争覆盖环网的继电保护工作, 以填补当前继电保护工作所存在的空白。

2. 3采取积极措施消除继电保护漏洞

在大型电网互联下电力系统继电保护工作中, 完全消除所存在的漏洞是不可能的, 只能够采取特定的措施消除部分漏洞, 这主要是由于电力系统继电保护工作的复杂性所决定的。 假如采取预防性的防治措施或者加强电力系统继电保护设备的管理力度, 则能够在一定程度上减少继电保护工作中所存在的漏洞, 比如重点解决检验器所存在的漏洞则能够高效地提升电力系统继电保护性能。因而, 加强电力系统继电保护设备管理工作, 采取积极措施预防并及时解决漏洞在继电保护工作中至关重要。

2. 4加强继电保护工作人员技能培训

由于大型电网互联下电力系统继电保护工作技术性较强, 工作人员在上岗前务必接受工作岗位所需的技能操作培训。 此外, 工作人员还应该定期接受相关的专业性培训工作, 这不仅提升工作人员的专业素养, 并提升其专业工作技能。同时, 还应该加强对工作人员的管理力度, 彻底解决在工作人员中所存在的懈怠心理, 通过绩效考核等方式, 提升工作人员对电力系统中继电保护工作的重视程度。

3结语

当前, 工业用电及生活用电日益紧张, 对电力系统的现代化改造需求愈发高涨。其中, 加强继电保护工作是确保电力系统安全平稳运行的关键。当前国内继电保护仍存在诸多亟需解决的问题, 加强对电力系统继电保护的研究工作对于推动电力系统平稳运行极其重要。

摘要：积极有效的继电保护工作, 是当前大型电网互联下电力系统得以平稳运行的基础条件。因而, 加强继电保护工作的研究分析具有积极的意义。分析当前电力系统保护所存在的各种问题, 并针对所存在的问题提出继电保护积极有效的解决措施。

关键词：大型电网互联,电力系统,继电保护,安全

参考文献

[1]李高峰.浅谈配电线路运行的继电保护技术与应用策略[J].机电信息, 2013 (2) .

[2]成筑.配电自动化联合继电保护在配电网故障处理中的价值分析[J].中国新技术新产品, 2012 (24) .

大型煤炭建工集团管理信息系统 第9篇

中平能化建工集团下属13个单位,位置分散,各单位已有的信息化基础资源系统尚未整合,各单位的信息无法共享,得不到最大程度的利用。因此,该建工集团开发了管理信息系统。该系统以工程项目管理为主体,成本管理为中心,合同管理为主线,进度、质量、安全、物资、设备、分包管理为控制重点,并与其它子系统整合,实现了跨地域、跨部门的全集团的信息资源流动和共享,提高了项目管控能力。

1 系统总体设计

中平能化建工集团管理信息系统的设计考虑了综合项目管理、人力资源管理、档案资料管理、调度管理、财务管理、办公自动化等的业务管理需求,其总体设计方案如图1所示。

该系统需要建设一个全方位的集团企业级信息平台。信息平台通过协同门户实现从项目到分支机构再到企业(法人)的多层的批流程、数据汇总、信息传递,数据精确到项目级,其核心内容是综合项目管理系统。综合项目管理系统实现集成化的项目职能管理,包括招投标管理、合同管理、成本管理、进度管理、质量管理、安全管理、竣工管理、物资管理、设备管理、风险管理。综合项目管理系统与人力资源管理、财务管理、档案管理、调度管理、办公自动化等系统集成,避免数据孤岛,体现了企业管理体系的完整性与集成性[1,2]。

管理信息系统采用基于组件技术的开发策略,开发与各业务活动对应的组件。在管理软件平台基础上,通过业务流程和组织机构建模,根据企业的实际情况,开发管理信息系统应用平台,同时采用万向

接口平台,实现与内部其它应用系统的集成以及外部应用系统之间的数据交换。

2 网络及平台架构

中平能化建工集团管理信息系统采用总部数据大集中的部署模式,在总部部署数据服务器和应用服务器,二级单位所在地通过VPN或Internet与总部连接,各用户在安装智能客户端插件后可通过Internet/Intranet访问对应上级单位的应用平台,实现业务信息处理功能。该方式可大大减少客户端的维护工作量,集中力量处理服务器端的维护工作。

中平能化建工集团管理信息系统的平台架构包括系统门户、系统应用、系统配置和基础平台4个部分,如图2所示。

系统门户主要负担整个建工集团信息管理系统门户的功能,为建工集团的分支单位、内部员工、总部管理人员、分公司管理人员提供一个信息共享门户,还可将企业网站等信息通过企业门户进行统一管理,保证信息的统一接收与发布。整个信息管理系统可通过浏览器支持多种应用程序集成应用,还支持移动商务功能,通过手机短信等方式扩大信息管理系统的使用范围。

系统应用主要管理建工集团各应用子系统及其与外部的信息集成。通过对建工集团的需求分析,选择项目管理(包含招投标管理、进度管理、成本管理、合同管理、物资管理)、调度管理、知识管理、档案管理、协同办公管理、人力资源管理等模块进行重点

分析并设计。

系统配置为各个应用子系统的运行提供保障。管理信息系统的软件均架构在基于SOA的柔性化管理软件平台上,通过该平台管理各个子系统运行所需要的组件、算法矩阵、数据模型、数据交互等,以满足子系统本身的功能应用及子系统间数据的调用[3]。万向接口平台实现管理信息系统与外部应用系统之间的数据传递和交互功能。万向接口基于XML Web Service,支持多种数据资源,可实现对关系数据库、格式化文本文件、XML文档和普通文件的集成。通过万向接口可集成目前主流的关系型数据库系统,如Oracle、Sybase、SQL Server、Access

等,同时数据发送端和接收端可以实现异构的数据类型系统的自动相互转换功能,如Oracle数据库到Sybase数据库、文本文件数据到关系数据库等。

基础平台包括网络、数据库和操作系统3个部分。管理信息系统支持当前所有的主流数据库,且数据库可实现简单、便捷的数据迁移。针对建工集团子系统相对较多、数据交互复杂的特点,管理信息系统所包含的软件产品均可在信息平台基础上实现组织间、部门间、系统间的信息交互。管理信息系统基于智能客户端架构,可满足多种网络环境的要求,全面兼容各种服务器与操作系统。

3 子系统功能模块

中平能化建工集团信息管理系统主要包括综合项目管理、人力资源管理、档案管理、调度管理、知识管理、办公自动化等子系统功能模块,如图3所示。

4 结语

中平能化建工集团管理信息系统提供了适用于建工行业企业的专用功能,支持对所有工程处、项目部的统一管理,能够实时掌握每个项目、工程的状况;基于万向接口平台,实现了中平能化建工集团现有内外信息系统之间的互动,实施快速,减少了二次开发所需的时间,并使得中平能化建工集团的紧密型和松散型机构之间有效地协同运作。

摘要：介绍了中平能化建工集团管理信息系统的总体设计方案、网络及软件平台架构、子系统功能模块组成等。该系统采用智能客户端网络架构和万向接口平台技术,实现了建工企业的全部专用功能以及各个子系统之间的信息交互,使得各机构之间能够有效地协同运作。

关键词：煤炭建工集团,管理信息系统,智能客户端,万向接口平台

参考文献

[1]刘世刚.浅谈煤矿企业信息化管理[J].山东煤炭科技,2010(1):216,218.

[2]韩凌玲,韩洪杰.煤矿现代化管理信息系统的实现[J].硅谷,2008(8):29-30.

大型空分系统电控方案的优化 第10篇

随着大型空分的发展, 电控设备的装机容量越来越大, 单机功率也相应增加, 对于10k V系统, 空压机是主要设备, 其功率也最大, 一套30 000空分的空压机功率可达到10 000k W以上, 如此功率的电机启动是个难题。为了减小空压机启动时对电网压降的影响, 一方面我们会尽量要求增加主变的容量, 这意味着运行成本的增加;另外一方面电机采用软启动, 尽量降低启动电流, 但是常规的启动电流仍然很大, 这样就限制了主变的最小容量, 造成成本的增加, 同时运行时变压器利用率低, 无法达到经济运行[1]。为此我们采用固态降补来解决这个问题。

大型空分的低压配电系统的配置很困难, 常规的电控系统为了保证空分设备的连续运行, 通常我们低压系统所采用的运行方式是单母线分段运行, 当一路出现问题时另外一路能带动所有负荷, 实现连续运行[2]。但是, 在大型空分中设备负荷较大, 如果按照常规的配置变压器的容量将会很大, 但是在实际运行中负荷是均匀分布在两段母线上的, 这样变压器的利用率就会很低。为了解决这个问题, 我们采取单母线三分段运行方式。

2方案分析及应用

以我们曾经做过的重庆钢铁30 000空分系统为例, 高压10k V系统空压机功率为15 500k W, 电机额定电流达1 004A, 采用常规软启动器启动电流至少为3 000A, 为了保证启动时所需要的转矩, 我们无法继续降低启动电流, 否则无法满足启动转矩, 可能会造成启动困难。

通过分析我们认为, 电动机在启动时功率因数极低, 一般也就在0.3左右, 这样在启动时需要消耗大量的无功功率, 也就是说启动电流中很大部分都是从电网中吸收的无功电流, 这意味着启动时电机的电流很大一部分是无功电流, 于是我们考虑假如在启动的时候适当在电机侧进行无功补偿, 给电机提供无功电流, 这样电机就无需从电网吸收大量的无功电流, 减小启动的电流, 从而达到降低主变容量的目的。固态降补正是这种原理的软启动装置, 它在降压限流的同时, 在电机侧加入无功补偿, 大大降低了启动电流, 一般的电动机可达到2倍额定电流, 大型电动机启动电流可以达到1.5倍额定电流, 如重庆钢铁三万空分空压机电机启动电流采用此种启动方式后启动电流降为1 500A, 与常规软启动的3 000A启动电流相比减少了一半, 极大地降低了对电网的冲击, 大大降低了主变的容量, 为业主节约了成本, 提高了变压器的利用率。

紧接着重庆国际10 000空分系统由于主变容量极小, 而原来启动是采用水阻柜一拖一的启动方式, 两台空压机只能开一台, 而且每次启动空压机都需要请求供电局上级并网启动, 为了解决这一问题业主委托我们进行改造, 我们经过认真研究, 结合实际情况, 最后决定采用一拖二的方式, 利用一套固态降补装置供两台空压机使用, 解决了电网容量极小、启动困难的难题, 同时也节约了成本, 受到业主的好评。

随后固态降补装置又在其他大型空分系统中广泛应用, 也取得了良好的效果。

由于空分系统主要为钢厂或化工厂提供燃料或原料, 这就要求设备的连续性很好, 否则一旦停气将会造成很大损失, 所以一般采取单母线分段运行方式, 当一路电源出现故障时另外一路带全部负荷, 保障设备的运行。但是对于大型空分, 此种方案的低压系统也需要进行优化。例如我们前面提到的重庆钢铁30 000空分项目, 设备总装机容量为4 980k VA, 按照常规配置至少需选用两台5 000k VA的动力变压器才能满足当一路事故情况下, 另一路带全部负荷, 这样两台低压变压器总容量为10 000k VA, 而实际负荷为4 980k VA, 这就存在许多问题, 首先, 变压器利用率仅为50%, 利用率较低, 不符合经济运行方式的要求。变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10%~15%, 它的空载无功功率约为满载时的1/3, 因而为了改善电力系统和企业的功率因数, 变压器不应空载或者长期处于低负载状态。其次, 变压器低压侧额定电流也较大, 达到将近10 000A, 对于低压进线柜开关以及低压主母排的配置都很困难, 无法满足系统要求。

结合设备总负荷以及系统设备配置特点, 我们分析:三万空分系统主要低压用电设备为电加热器, 三台电加热器两用一备, 单台功率1 380k W, 三台总装机功率达到了4 140k W, 而低压总容量为4 980k VA, 电加热器占到总负荷的80%, 于是我们决定选用三台2 500k VA的动力变压器, 低压系统采用三段进线, 三段之间采用两个母联互相连接, 这样其中任意两台变压器都可以带动低压系统所有负荷, 而在事故或检修状态下, 只需切除故障段变压器, 另外两台变压器仍然可以承担配套装置的全部负荷的要求。这样, 变压器的总装机容量就变为2500k VA, 变压器的利用率达到了85%以上, 大大提高了变压器的利用率。

3方案优点

1高压系统电机采用降补装置启动电流小, 启动时对电网冲击小, 同时也降低了对电网的要求, 降低了主变的容量, 节省了成本, 同时也避免了浪费。

2低压系统单台变压器容量较小, 采用三段进线以后, 低压进线开关及低压铜排都属于常用规格型号, 降低了成本, 设计满足国家标准要求。常规两路进线:进线变压器容量较大, 母排选型大, 安装间距小, 存在安全隐患。

3对于业主来说, 三路进线的方式下变压器的利用率提高, 节约了成本, 同时也降低了设备的能耗。

此种配电方案在以后的九江三万空分系统以及其他大型空分系统中都得到广泛的应用, 且运行安全稳定, 取得了良好的效果。

参考文献

[1]黄明琪, 李善奎, 文方.工厂供电 (修订版) [M].重庆:重庆大学出版社, 2011.

大型电力系统 第11篇

【关键词】电气自动化；大型体育场馆；电气设备；机械设备；电力数据

引言

电气自动化是通过对电力系统中的电气设备进行操作和控制，从而完成相关任务。科技的迅速发展能够有效实现系统的优化、自动化，还能够稳定电力设备的运作状态，提升其安全性。我国实施电力自动化系统设备已经基本普及并成熟，本文主要对电力系统中的机械设备和大型体育场馆运行中的数据进行分析。本文对于我国电气自动化在大型体育场馆应用的相关问题进行分析和探讨，希望有助于我国电气自动化的发展。

1.电气自动化的优点

电气自动化能够在大型体育场馆中得到比较广泛的应用离不开信息技术的发展，电气自动化与信息技术的发展相互影响且双方产生作用。电子自动化主要由于信息技术的进步和优化带动，相反，电气自动化水平的提升也能够为信息技术的进一步革新提供载体和基石。总结而言，电气自动化的优点有：

1.1信息化的水平高

从电气自动化的发展来看，信息化的水平不仅体现在电气自动化在机器的使用中，而且也体现在管理部门和数据处理部门。信息技术的发展不仅使得设备之间的界限逐渐的弱化，而且出现不同设备之间的概念融合。信息自动化技术的发展也需要从“硬件和软件”方面来提升信息通讯的技术水平，但是如果没有计算机技术的发展也就没有电气自动化技术的发展。因此，电气自动化技术的发展水平很大程度上是由信息技术和多媒体技术的发展水平所决定的。

1.2具有良好的维护性，方便操作

电气自动化技术与网络技术息息相关，两者关联紧密，网络技术的优势在于操作灵活、方便集成，它能够灵活快速地对这些庞大的数据信息进行分析，然后找出问题的所在，这样就非常有利于对于系统和设备的维护，因此电气化自动技术也就比传统的技术便于维护。计算机网络技术的发展很大程度上简化了电气自动化的操作程序，可以通过一根线将所有的设备进行有效地连接，这就极大地简化了对于电气化系统的控制。

1.3 降低了成本，提高了效率

电气自动化在大型体育场馆中的应用不仅确保了电力系统安全和稳定地运行和最大限度地降低了设备的成本，而且有效地降低了对于资源的消耗，这样就减低了大型体育场馆在运行中的开支。

2.电气自动化技术在大型体育场馆中的具体应用

目前我国的电气化技术在大型体育场馆中的应用主要有以下三个方面：

2.1仿真技术的应用

自动化仿真技术的应用不仅可以对于大型体育场馆在运行中的巨大数据进行分析和处理，而且可以通过数据型号的方式为实验人员提供虚拟的实验环境和系统操作环境，可以对大型体育场馆在运行中的故障进行模拟分析来提高诊断和处理故障的准确性，而且可以实现对多项系统进行同步控制。

2.2智能技术的应用

智能化控制技术是运用电气自动化技术实现对大型体育场馆中比较复杂的系统的智能化管理和实时监控，从而提高了大型体育场馆的灵敏性和处理问题的及时性。例如，若某区域电力系统出现故障，智能技术可以通过网络共享第一时间了解故障的具体位置，将其综合为信号传输至控制中心，能够有效提升时效性，判断故障更加精准，确保电力系统正常运作。

2.3多项集成技术的应用

多项集成技术就是一项对于大型体育场馆内所有的控制系统进行统一管理的技术，这项技术的应用使得各个管理部门集成了一体的同时，并且可以采用多项先进的技术，不仅增强了大型体育馆场馆电力系统的整体实力，而且能够满足客户的不同需求和降低了成本的投入。

3.电气自动化在大型体育场馆中应用的不足

随着计算机网络技术的不断提高，我国的电气自动化在电力系统中的应用不仅取得了良好的效果，而且也积累了一些经验。但电气自动化在大型体育场馆的具体应用中依然存在一些问题，这些问题严重制约了我国电力系统和电气自动化的发展。笔者结合自己的工作经验，将问题归纳为以下两点：

3.1细节问题会引起故障

在自动化系统的设备中，由于某一部分在设置环节有所缺陷，出现细节问题，那么将会导致电力系统的全部线路故障，无法流畅运作。如：电力系统中的继电保护设备中若缺少了安全保护措施，系统整体安全性会明显下降，很容易导致用电安全事故出现，因此电力部门应该对电力系统的故障、危机安全运行的异常情况以及应对这些故障的应急措施等进行深入的研究，从而提高设备运行的持续性。

3.2通信设备不兼容

大型体育场馆的通信设备较多，但是由于不同厂家生产的设备有不同的标准，因而造成了不同设备的通信之间不兼容，这就给信息接口造成了很多的困难。目前由于不同的电力系统都只是根据自己的需要设计了不同的标准，因而大型体育场馆电力系统中使用的设备没有统一标准的设计规范和验收方案，这不仅造成了电力系统市场的混乱，而且严重地影响了客户的正常使用。

4.大型体育场馆电气自动化未来的发展方向

4.1电力系统的集成化

继电器的保护功能对于电力系统的顺利运行具有至关重要的作用。从现有技术入手，计算机技术逐步发展、完善，集成电路技术更加先进，在两者的推动作用下，继电器保护功能得以推进，同时，电力自动化水平有了更大的变化。通过研究可知，集成电路的各单位原件在工作过程中，能够将有效功能进行储存和传输，而且通过光纤在不同系统模块之间进行数据的传输，这就避免了传统导线进行焊接式的链接。电力系统更多集成化不仅可以有助于整个系统安全畅通的运行、提高了计算机对于数据的处理功能，而且在扩大存储空间的基础上降低了设备设计的成本，因此电力系统更多集成化具有非常好的发展前景。

4.2 电力系统的标准化

近年来，虽然智能化的电力检测设备在电力系统中得到了广泛的应用，但由于不同厂家的电子设备具有不同的标准，存在着信息的共享功能差的问题，因而系统标准的不统一在很大程度上制约着电力系统自动化的发展。因此，为了解决不同系统之间的操作和转换问题，并且能够与国际接轨，而且国内的许多设备厂家已经开始进行标准化产品的研发与生产，这是我国电气自动化发展的必然趋势。

5. 结语

目前，电气自动化技术在我国电气系统中的应用不仅为我国大型体育场馆在运行中的故障诊断和处理方面做出了很大的贡献，而且极大地提高了我国大型体育场馆电力系统运行的安全性、稳定性和高效率性等，因此扩大电气自动化在我国大型体育场馆中的应用和促进我国电气自动化的发展已经是我国电力系统的发展方向和必然要求。

参考文献：

[1]赵战强.浅谈电气自动化在电力系统中的应用[J].中国高新技术企业，2012， 120-122.

大型建筑供配电系统设计研究 第12篇

关键词：大型建筑,供配电系统,设计

0 引言

当今, 现代化的大型建筑在城市当中越来越普遍, 这些大型建筑中的用电是关系到人们在建筑内工作和生活的一个非常重要的问题。为了保证用电的安全可靠, 尤其是对于结构复杂的大型建筑来说, 必须进行科学合理的供配电系统设计。在大型建筑中, 供配电系统的设计主要包括用电负荷等级及其计算、配电干线方式、电气设备选型等。在进行设计时, 设计人员应该秉承安全、节能、经济的原则, 并结合国家相关的政策法规, 对大型建筑的电气结构和设备性能进行科学合理的设计。

1 大型建筑供配电设计的相关要求

对于任何一栋大型建筑来说, 其供配电系统设计都是十分重要的, 会给建筑功能的实现带来非常大的影响。大型建筑中一般用电负荷非常大, 且主要以一、二类负荷为主, 因此用电设备的质量应该达到一定的要求。同时, 由于大型建筑中存在很多的高层建筑, 其供配电线路相对较长, 为了尽量减少线路损耗和电压损失, 配电变压器可以根据实际情况在不同楼层之间进行布置。

现代化的大型建筑一般都是集住宅、娱乐、办公以及商业功能于一体的综合性建筑, 其逐渐朝着多元化发展, 加上大型建筑中存在中央空调、消防以及给排水等基本设施, 因此在进行高层建筑的供配电系统设计时, 一定要充分考虑建筑物的性质和规模, 设计过程中不仅要考虑到技术方面的难题, 还要结合电力系统运行管理和投资方面的因素进行综合考虑。

1.1 安全性

在大型建筑中, 电气的应用涉及人们的工作和生活, 是保障建筑功能运行的动力能源, 但其本身又是一件危险物品。在大型建筑的供配电系统开始建设的同时, 由于整个建筑的施工都离不开电力能源, 因此安全问题也伴随着产生。此外, 在现实生活中, 因电路设计和使用不当造成的经济损失和人员伤亡情况也数不胜数。在工程竣工并交付业主后, 电气设计的不合理也会给业主带来诸多麻烦, 轻则影响了人们的日常工作和生活, 重则会导致重大的经济损失和人员伤亡。因此, 在大型建筑的供配电工程中, 安全问题必须给予重视。

1.2 节能性

据相关部门调查研究显示, 2011年我国全社会用电量高达4.69万亿kW·h, 与2010年相比增幅达到了12%, 电能消费需求旺盛, 人均年用电量为3 483kW·h, 与2010年相比增加了351kW·h, 高于世界平均水平;对于部分地区和部分时段, 电能匮乏现象较为严重。从这些数据我们可以看出, 我国社会对电能的需求和电能匮乏之间存在着严重的矛盾。目前, 我国大多数大型建筑的供配电系统节能设计都没有得到充分重视, 随着国家大力倡导建设“两型社会”、推行“绿色建筑”, 在设计大型建筑供配电系统时, 必须融入节能的理念。

1.3 经济性

在大型建筑的整个供配电系统建设中, 对于开发商来说, 建设的材料、设计、人员等因素都是非常大的开支, 也是一个非常复杂的管理工作, 在实际工程中, 经常会因设计安全及线路过多、过长等原因而造成工程造价上升, 同时还会造成业主的用电量上升, 对业主和开发商都是极其不利的。对于电气工程来说, 在保障供配电系统质量、安全的前提下, 应该尽量保持工程建设的经济性, 节约成本, 提高经济效益。

2 大型建筑供配电系统设计内容分析

2.1 电力负荷的确定

在设计大型建筑供配电系统的过程中, 应该尽量根据大型建筑的性质和规模进行科学合理的分析, 同时在实际操作过程中, 最好结合当地的供电网实际情况, 来确定大型建筑的电力负荷等级和容量。

目前, 我国大多数大型建筑采用的都是10kV电源, 对于个别建筑物因特殊需要可采用35kV电源, 甚至110kV电源。此外, 对于电源回路数的选取应该根据建筑电力的负荷要求来确定, 例如, 当建筑物的电力负荷为一级时, 需要2路独立的电源进线供电;若电力负荷为二级时, 需要2个回路的电源进线供电, 但是与一级负荷相比, 不要求电源进线相对独立。在实际的电气工程中, 大型建筑供配电系统设计应该考虑到多种因素的综合影响, 尽量做到安全可靠、便于管理、经济合理。

2.2 供电电源的选择

通常来说, 为了确保供配电系统更加完善, 且在运行中达到最优化的目标, 设计人员可以从电力负荷方面采取相关的应对措施, 要求不同级别负荷的供电电源必须达到相关的设计规范标准。除此之外, 还要结合用电容量、用电的机械设备以及供电距离等对供电电源的选择进行综合考虑。

2.3 变配电所的布置

在大型建筑中, 用电设备的负荷总体来说是比较大的, 主要为一、二级负荷, 因此变配电所的规模也会比较大。变配电所应该尽量靠近用电负荷, 总配电所一般应设置在大型建筑的地下室内。

2.4 电压选择和电能质量

对于变压器的电压和电压分接头的选取要合理, 为了最大限度地减少电压偏差, 一般情况下采用补偿无功功率的措施, 以降低系统的阻抗, 使得三相负荷平衡。

2.5 备用电源和应急电源

为了保障电力运行不受市电中断的影响, 大型建筑中应该配备柴油发电机组。柴油发电机组的容量应该按照建筑供电的最大负荷来计算, 且应该选取有消防情况和无消防情况下电源能量中较大的一种。一旦市电中断, 配备的柴油发电机组应可马上启动进行发电, 并在较短的时间内投入到正常的负荷运行, 并且在市电恢复时, 机组会自动退出工作。

2.6 配电系统设计

对于很多大型建筑的不同楼层, 在进行供电时, 一般采用分区树干式配电方式, 但也有部分区域会集中较大容量的负荷, 这种情况下则应采用树干式和放射式相配合的方式进行配电。一般来说, 大型建筑的地下室电力负荷较大, 此时应采用放射式的配电方式, 而配电房到建筑内所有配电箱的配电一般宜采用树干式。对于最后配电箱到负荷的这个过程, 配电方式要格外注意, 应该选择放射式系统配电。此外, 需要特别注意的是, 不管在哪个过程的配电阶段, 树干式系统的配电箱进线应该选择带保护的开关, 而放射式系统的配电箱进线应该选择隔离开关。

3 结语

随着我国社会经济建设高度的不断攀升, 现代化大型建筑随处可见, 它正逐渐改变我们城市的面貌。在这些大型建筑中, 各式各样的机电设施配备相当齐全, 这就对大型建筑的供配电系统设计提出了更高的要求。

大型建筑的供配电系统设计应该保证其安全性、节能性和经济性, 对设计的细节要格外注意, 以减少误差的出现。对于大型建筑来说, 其供配电系统最重要的目标是安全性, 因此, 在进行设计时, 对于负荷容量的计算一定要准确, 电源的选择和变配电所的布置一定要合理。

参考文献

[1]胡毅, 罗杰.广州新白云国际机场——铂尔曼大酒店电气设计简介[J].智能建筑电气技术, 2010 (5)

[2]姚勇, 温俊峰.浅谈当前住宅小区供配电系统设计存在的问题及对策[J].中国高新技术企业, 2010 (4)

[3]陈新艺, 张茜媛.电气节能技术在工程设计中的研究与应用[J].中小企业管理与科技, 2011 (27)