石油、天然气及其产品作为石油化工生产的原料,存在一定的危险性。这些石油化工产品大部分都属于易燃烧易爆炸的物品,如果所在环境有一点火花,那后果不堪设想。而电气设备在运行过程中就特别容易产生火花,例如:漏电、短路、静电、电火花等等,都特别容易产生火花。而这些火花的产生就很可能引起爆炸或火灾,这样不仅仅会给企业带来巨大的财务损失,更重要的是会让企业员工的生命安全受到威胁。因此,石油化工企业在电气安全方面要比普通场所的电气设计要求高得多,爆炸和火灾这么危险的存在,让我们不得不时时刻刻警惕,注意安全,注意防范。我们必须把防爆安全放在首位,然后再去考虑设计方案。
1石油化工企业电气防爆区域划分
我们不能因为石油化工企业里有易燃易爆品,就把整个企业整个工厂就都划分为爆炸危险区域,这是一种十分不合理的做法。我们要用合理的、科学的方法来划分爆炸危险区域。根据不同等级的危险区域,在进行下一步的安排。只有充分了解电气防爆区域等级,我们才可以作出合理的防爆设计。
1.1根据危险源进行划分
查看生产工厂中是否存在易燃易爆炸的危险物品,这是划分爆炸危险区域的前提条件。如果有这些易燃易爆炸的危险物品的话,我们就要对这个区域进行保障,加大监管防范力度,来确保安全。如果没有,我们也不可掉以轻心,我们也应当做好防备,以防万一。
1.2根据性质和级别进行划分
爆炸危险区域按爆炸物的性质进行分类,一般来说我们会分为气体类、液体类、粉尘类三大种类,当然也会出现混合物。至于分级,一般会按爆炸物持续的时间、出现的次数、危险的程度来分为三个等级。
1.3根据危害程度进行划分
仔细查看爆炸危险区域所处的位置和周围的环境及条件,看它周围都是怎样的建筑物,是否存在另一个爆炸危险厂房。它的通风条件如何,周围所处环境是否允许通风,通风是对爆炸危险区域有好处,还是有坏处?如果爆炸燃烧时会释放有毒气体,那么是否会造成无法想象的后果。如何通风,通风的条件怎样,都是我们需要考虑的方向。它周围是否有阻碍物,又或者周围是否有其它危险的厂房。
2石油化工企业电气防爆设计
2.1电气防爆设计及设备选型
在电气设备使用过程中,很可能会出现电弧或电火花的外泄,为了防止这种情况的发生,我们要努力降低电气设备表面的温度,石油化工企业防爆厂房的选择一般分为三种,隔爆型、增安型、还有正压型。还有在电气设备选型前,我们一定要正确的查看和分析爆炸危险区域的等级,还有爆炸危险物品的种类和分级。通过这些条件限制,我们尽量选择相对合适,符合生产环境的电气设备。而我们必须知道我们所选择的电气设备的级别和组别,不能低于石油化工生产环境以及爆炸危险品的级别和组别,如果爆炸危险物品存在两种或两种以上的混合物,那么我们就该选择的电气设备的防爆级别较高的。
2.2电气防爆设计的细节
电气防爆设计就必然会有配线设计,所以配线的质量一定要采用特别好的,可以采用阻燃的或者防爆的电缆,来确保以后的安全生产。由于配线的放置特别隐蔽,又不容易检查,所以这个步骤往往让人忽略。假设我们有好的电气设备,但我们却没有好的配线来配合启动运用它,那么再好的电气设备也会失去它存在的意义。首先我们要确保配线的型号,选择合适的尤为重要,其次是电线入口的处理,电气的线路应该直接埋地或者放置在较高处,当然要考虑实际情况和危险爆炸物的状态。最后所有电气配线中间都不要有接头,以免日后不必要的麻烦。
3爆炸危险区域加强通风设计
有时有效的通风可以降低爆炸危险物的物质浓度,从而降低危险事故的发生。自然通风是基于建筑物的设计而产生的,事后是无法靠人工改变的,而人工通风和局部人工通风可以靠专业的通风设计人员来改变的。有效的通风方法无疑是以上总结的三点。防爆设计不仅仅要靠电气防爆设备,有时也要考虑周围环境的影响。
4静电处理设计
在石油化工厂房里有很多的电气设备、金属容器、金属管道、操作设备等等,都特别容易产生静电。为了预防不产生静电,首先工作人员都要穿防静电服,先确保工作人员的人身安全,然后整个厂房都要采取静电接地的措施,防爆厂房内各种设备都可以直接与静电接地的线做可靠的电气连接,尽量避免静电的产生。
5加强相关工作人员的培训
企业要举办一些活动和课程,来让自己的工作员工学习了解相关的知识,提高他们的安全意识,以及万一发生危险事故后的做法和对应措施。电气设备维保人员的基本素质和检测水平,这些都是特别重要的。良好的开头很重要,日后的维护更重要。所以加强对自身员工的培养,是很有必要的。
关键词:电气自动化;水利水电工程;程序化体系
1电气自动化概述
电气自动化是指水利水电工程中为了充分提升资源利用率,增强电气结构的综合应用效果,实施电气结构自动化管理体系,引导电力资源供应与电流传输相吻合的系统。一般而言,工程电气自动化包括主体电力主线部分、电力设计的辅助部分。以青龙山灌区提水南站和苏州常浒河枢纽工程为例,两者分别采用水泵动力为主和电力系统资源供应的方式,实施系统供应与工程内部信息调节,实现了电力输送、工程设备应用、安全管理为一体的电力资源传导结构,为水利水电工程的施工提供了资源传输渠道。
2电气自动化在水利水电工程中的应用
2.1电气枢纽系统设计
依据青龙山灌区提水南站设计中电气自动化体系结构,将工程设计各个部分,以10kV架空线路终端杆为界,进线电缆以下的10kV室内变电所及泵站、节制闸的控制、保护、动力、照明规划,并按照基准电容Sj=100MVA,基准电Uj=Up10.5kV,基准电流Ij5.5kA的方式,对工程中电力子系统进行传导结构设计;同时,苏州常浒河枢纽工程电气自动化控制结构设计,在基础电缆设计上,将导线截面选用LGJ-185型钢芯铝绞线,单回路铁塔架设,电气系统通信要求地线全部采用光纤复合架空地线(OpticalPowerGroundWire,OPGW)复合光缆。两种工程设计结构的总体规划,都已依据工程基本特征,建立资源控制体系,实行系统综合性规划。
2.2电气主接线部分
以青龙山灌区提水南站设计为例分析,该工程中电气设备主线路部分设计主要分为远距离设计和近距离设计两部分,近距离设计部分主要运用4×1800kW=7200kW同步电机,安装8×1800kW=14400kW同步电机进行电流供应体系传导,电气主体接线路运用66kV专用变电所的电力传输装置,构建主线为单回路-变压组调节的传输方式;远期距离按照500m为一个阻隔状态,1台10000kVA主变压器,电压等级为66/10.5kV的电气传输方式,实行工程内部电气资源传输。
2.3电气设备选择运用
2.3.1电动机选择与应用
电动机是水利水电工程电气设备的主要动力供应体,工程中电动选择异步驱动传导电动结构,依照异步电动机转矩的需求,实行动力传导。一般而言,工程中应用异步电动机采用母线10kV电压进行电流传导,将其各个部分分为真空接触器、高压熔断器、避雷器、电容器、放电线圈、串联电抗器等进行无功补偿。一方面,电动机主体部分的异步电动机,能够获得满足单项动力传输的需求;另一方面,电动机无功补偿又能够实现补偿结构的综合运转,实现电动机内部电流的周期性传导。以苏州青龙山灌区提水南站为例分析,系统中综合传输结构中,10kV开关柜选用中置型KYN28-12铠装移开式金属封闭开关柜,低压进线柜1台,电容补偿柜1台,动力配电柜2台,照明动力柜1台的方式实行动力传输。该工程主体电动机的动力计算为:Sb≤1.05×0.85∑P=1.05×0.85×(297/0.8)=331kVA[1]。
2.3.2变压器选择与应用
水利水电工程中电流资源供应结构体系规划,也通过变压器的选择与应用进行动力调节。其中电力资源运用过程中,需要将主体电力供应中,母线电流供应与子线供应部分连接在一处,母线部分采用高压传输直接进行电流传输控制,实行电流传导结构重新分配,与主体电动机部分实施动力传输与调节;而各个程序部分,按照20000kVA容量的标准,分别配置电路器、隔离开关、熔断器等电压调节装置。
2.3.3电流供应设备选择与应用
水利水电工程中自动化系统结构中电流供应设备选择,与电气信息传导之间存在着必然性关联。(1)电缆控层,依据工程中电流控制结构的分布化运作,达到系统信息控制电缆结构的有序规划的目标。一般而言,工程中电缆结构体系建设,实施系统高、低压相互对应传输,而电缆控制层能够均衡化地分配电缆控制格局,形成电流控制结构体,能够确保工程中母线、子线的电流传输处于相同状态中运作。(2)水利水电工程中自动化系统结构运用,实行电流供应PLC程序控制,系统内部电流传导与电流传输结构的多样化引导。
2.4电气分布结构
现代工程电力供应结构主要包括:过流保护、照明系统、接地电流控制系统几部分。水利水电工程中的电气控制结构,过流保护与接地线控制两者相互结合,实施电气自动化传输体系建设。以南站水利工程建设设计为例分析,该工程中过电压保护和绝缘配合DL/T620—1997”规范设置调节66V电压传输结构,该工程在现代电流传输体系结构的基础上,采取电压、电流传输3部分防雷保护,与接地线中电流传导形成一个完整的电流传输保护体[2]。照明系统是电气自动化在水利输电工程分布最广的电气形式。工程照明结构事故照明、应急灯照明、普通照明分为3部分。照明系统电气供应直接接在母线上,是工程电气程序设计中较特别的一部分。以苏州许河设计结构为例进行分析,照明系统结构设计,采取设计体系综合化管理,结构综合建设的方式,实行照明分配,事故照明和应急灯照明选用双枝2×250W的灯具进行照明处理,普通照明灯分布与工程楼梯、墙角、道路两旁,按照30m/挡设置照明装置,照明体系的构建与水利水电工程需求相吻合。
2.5电气自动化控制结构
电气自动控制结构分析是系统结构调节的主要分支之一。
2.5.1运用自动化系统控制工程照明装置
以苏州许河水利工程为例分析,该区域的电气控制特征为进线保护:电流速断保护、过负荷保护、低电压保护;主机保护:电流速断保护、过负荷保护、低电压保护、零序保护、温度保护等;电容器保护:过电流保护、单相接地保护、过电压保护;站变保护:电流速断保护、过负荷保护、温度保护。
2.5.2自动化监控设置
水利水电工程应用资源体系,设计工程监控系统为上位机、下位机同步监控,施工人员应用上位机显示、归纳的方式实行电气各个部分的交流控制,按照工程施工需求,有效实行电流调节;同时,运用下位机进行现场控制、保护、测量单元,电气自动化控制系统的有效调节,实现了系统结构综合化控制,运用数字化程序将工程中多个电力控制系统连接为一个整体,高效化应用数字化程序,实施系统中多重资源的综合化传导。
3结语
电气自动化在水利水电工程中的应用分析,是现代资源运用体系不断优化的主要理论基础。在此基础上,电气自动化结构的分析,使得电气设备自动化主线分布均匀、电气设备选择多样化、电气结构保护与电流控制体系相吻合,实现现代电力资源的系统化分布。因此,浅析电气自动化在水利水电工程中的应用,是我国水利水电工程质量结构有序调整的有效方式。
参考文献
[1]刘志.电气自动化在水利水电工程中的应用分析[J].建材与装饰,2017(30):293-294.
【关键词】区域气象站;组网;电源
1.通信
如何把区域气象站的信息传输到使用者,可以有许多方式,也是组网应注意的重要因素。
1.1传输媒体
一般将传输媒介分为有线和无线,而现在有线又可分为普通程控拨号、Internet、Internet宽带、局域网、专线等等。无线包括高频电话系列,单边带、无线扩频、以及发展较快的GMS手机短信息等。在这里应该区别出通信于段中有些必须借助于系统计算机,有些则可以利用单片机(雨量计)即可完成,以及据对电源的依赖性。
1.2轮询与自报
通信中,轮询方式指由主站发起呼叫命令,子站接到命令后立即回复;主站命令中也可以夹带不同时间间隙要求的自报命令。轮询要求双方的通讯设备和控制软件都具有收发功能,另外,其反应速度(轮询一遍所需要的时间)与通讯方式和子站数量有关,子站越多,实时性越差。
2.电源
电源可以采用市电加长时效蓄电池的形式,优化的方法是市电仅作充电源,而不要按UPS的方法再次逆变为市电给雨量计,因为逆变器的效率低、起始电流(空载电流)太大。
最好采用太阳能电池的方法,太阳能作蓄电池的充电源,特别适用于环境条件差、可靠性要求高的全自动系统。
以一次翻斗动作后,单片机计数加发报共计2秒时间,则年降水足1000mm,需20000秒(0.1灵敏度),全年仅需6小时,其余均为等待时间,占空比为6/(365*24);1/1460。因此,在电源利用和设计中必须充分考虑待机时减小功耗,可以使用单片机休眠或掉电技术,节约待机用电,极大改善供电环境。单片机待机用电一般可做到小于10MA。
3.组网
3.1组网功能需求分析与选型
在选型时必须对组网的功能进行分析,该网的主要服务目标是什么?大致归纳为以下四种:作为气象大气探测自动化一部分的自动气象站和长期自动气候站中的雨量计。
作为气象大气探测自动化一部分的自动气象站和长期自动气候站(边远地区或无人区),目前选取0.1精度的雨量计。还同时规定,在有人值守站,作为实时报,可以用自动站的测量结果发报,而在气候资料的统计中,仍以人工观测结果上报,正是因为其误差还较大的原因。
如果作为地区或城市防汛需要,则在一般雨量情况下该资料的重要性和被使用的可能性不大,也不会有长时间对比观测的可能和结果,只有到出现较强天气过程,或防汛形势严峻的时候,其加密的时间和空间作用突现,而正是要求雨强较大时有较高的准确度而并不要求其分辨率,因此可以选用翻斗较大的雨量计。
雷达站也需要配套的雨量站网,用于雷达定量测量降水的实时校正,因此必须强调它的实时性和测量精度。按WSR?/FONT>88D定量估算降水的方法,取Z=300*R1.4并以18.5dBz为有无降水的计算阈值,可反算降水强度约0.4mm/h,即该算法视0.14mm/h以下可以忽略不计,可见分辨率要求不高。
3.2通信网的建设
对于中小城市防汛网和雷达探测配套网,可以采用高频电话通信网和全自动雨量计,它响应速度快,实时性强,覆盖范围适当,布点的数量也不是很多,一次性投资稍高,维护和日常操作简单,不需要人工干预转发,资料的可靠性可以保证。
在有人值守的站点,可以采用各种有线的方式,这时雨量计可以设计得很简单,大部分工作交给系统机完成,如目前的自动气象站,其通信一般采用定时发送某时间段内每分钟雨量的报文,单纯的区域气象站也可以采用该方式。但当想实现真正实时传输时(如翻斗即发),有线实际上变成了专线,这时主站的通信规模必须相应扩充,有足够的能力及时接收全部来报。
3.3可靠性是系统生存的保障
影响系统可靠性的主要因素是电源、系统机不工作、雨量站测量精度、雨量站故障、通信碰撞等,组网设计选型时要按其对系统可靠性影响程度充分考虑。当可靠度(以站点计)出现小于80%后,系统即为废网,因为没有人敢使用这种资料,这也是不少城区雨量站网失宠的原因。特别是以防汛为主要目的雨量站网,必须严肃对待雨量误导对防汛决策产生的影响。本人认为防汛雨量站网可靠度(到报率)应不低90%,测量误差应小于10%并较有规律性。
如何在系统中标明不可靠站,给使用者以清晰的提醒,也不失为对系统可靠性的补救措施,以免误导。笔者认为,对于主站已经监测到有故障的子站(如由于各种原因缺报),应一律以缺测论处,按观测规范,缺测三小时不作日统计,缺测三天不再作月统计。同时也应该加强对雨量筒自身的监测和监视,如翻斗被卡住、干簧管不动作等。