電氣工程師發(fā)表論文
電氣工程師發(fā)表論文
自工業(yè)革命以來,世界各國的工業(yè)技術(shù)水平都不斷地發(fā)展,我國是一個工業(yè)大國,工業(yè)技術(shù)水平正在不斷地發(fā)展。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于電氣工程師發(fā)表論文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
電氣工程師發(fā)表論文篇1
淺探高原電氣設(shè)計要點(diǎn)
高原地區(qū),從地理上講,一般指海拔高度在500m以上、比較完整的大面積隆起地區(qū)。高原地區(qū)的自然條件特點(diǎn)主要是海拔高、空氣稀薄、空氣含氧量低、氣壓低、晝夜溫差變化大等等。電氣設(shè)備正常使用環(huán)境的海拔高度一般不超過1000m,而中國四大高原(黃土高原、內(nèi)蒙古高原、青藏高原、云貴高原)的最低海拔基本上都超過或者接近上述數(shù)值,因此,在進(jìn)行國內(nèi)四大高原地區(qū)的電氣設(shè)計的時候,必須考慮地理、氣候因素對電氣設(shè)備的影響,進(jìn)行設(shè)計、計算的時候?qū)ο嚓P(guān)的參數(shù)進(jìn)行必要的調(diào)整。隨著高原地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,高原地區(qū)的工程設(shè)計也越來越多,工程規(guī)模也越來越大,筆者以拉薩某酒店改擴(kuò)建項目為例,簡單概括一下高原地區(qū)電氣設(shè)計需要注意的問題。
1 概況簡介
1.1 氣象情況
工程位于拉薩市區(qū),海拔高度3650m左右,年日照時數(shù)3000小時以上;最高氣溫28°C,最低氣溫零下14°C,全年雷暴日數(shù)(d/a)72.6,7月0.8m深土壤溫度(攝氏度):15.3,最大凍土深度26cm。
1.2 市政電力情況
市政可提供兩路獨(dú)立的10kV電源,另外還設(shè)置一臺柴油發(fā)電機(jī)組用于給消防負(fù)荷及特別重要的負(fù)荷供電。
2 高壓電器和導(dǎo)體的選擇
當(dāng)?shù)貙?shí)際海拔遠(yuǎn)超過高壓電氣設(shè)備正常使用環(huán)境的海拔(1000m),因此,高海拔對電氣設(shè)備的影響必須考慮。高海拔對電器的影響是多方面的,主要的影響有兩方面。
(1)電器設(shè)備的溫升
高壓電器一般都采用風(fēng)冷的方式,海拔增加,空氣密度隨之降低,對于電器設(shè)備來說,其賴以散熱的條件變的惡劣,造成的結(jié)果便是高壓電器在運(yùn)行過程中的溫升會比低海拔高度下增加。不過,由于氣溫是隨著海拔高度的增加而相應(yīng)的降低的,一定程度上能抵消低空氣密度對于設(shè)備溫升帶來的影響,因此,在海拔不超過4000m的地區(qū),高壓電器的額定電流可以保持不變。拉薩地區(qū)海拔高度3650m左右,因此,高壓電器的額定電流可按照常規(guī)的進(jìn)行選擇。
(2)外絕緣水平
高海拔地區(qū)由于空隙稀薄,氣壓較低,空氣絕緣的強(qiáng)度變?nèi)酰歉邏弘娖鞯耐饨^緣水平降低。對于海拔高度在1000m~4000m的高壓電器外絕緣,海拔每升高100m,其外絕緣強(qiáng)度約降低1%。本工程針對這種情況,選擇了適用于高海拔地區(qū)的對外絕緣進(jìn)行了加強(qiáng)的高壓電器以滿足相關(guān)規(guī)范的要求。
海拔1000m以上的高壓電器,選擇其絕緣耐受電壓的時候需要乘以修正系數(shù)(Ka)來進(jìn)行修正。
Ka=em(H-1000)/8150
H―海拔,米。
m―工頻、雷電沖擊和相間操作沖擊電壓時取1。
縱絕緣操作沖擊電壓時取0.9。
相對地操作沖擊電壓時取0.75。
Ka也可按照圖1進(jìn)行選擇。
3 導(dǎo)體載流量
由于內(nèi)阻,導(dǎo)體在承載電流的情況下溫度會升高,導(dǎo)體主要通過空氣來進(jìn)行散熱。高海拔地區(qū)空氣稀薄,散熱效果比低海拔地區(qū)的要差,因此,在選擇導(dǎo)體的時候,其載流量應(yīng)該按照所在地區(qū)的海拔和環(huán)境溫度進(jìn)行修正,修正系數(shù)見表1。
4 防雷
西藏高原由于奇特多樣的地形地貌、高空空氣環(huán)境以及天氣系統(tǒng)的影響,形成了復(fù)雜多樣的獨(dú)特氣候,災(zāi)害性天氣時有發(fā)生。西藏是一個“高雷暴區(qū)”,其中拉薩地區(qū)的全年雷暴日數(shù)(d/a)為72.6,遠(yuǎn)高于一般的平原及沿海區(qū)域,進(jìn)行防雷計算的時候應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,以免造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
本設(shè)計中具體的防雷計算如下所示
已知條件:
建筑物的長度L = 110.6m
建筑物的寬度W = 48.8m
建筑物的高度H = 13.7m
當(dāng)?shù)氐哪昶骄妆┤仗鞌?shù)Td =72.6天/年
校正系數(shù)k = 1.0
計算公式:
年預(yù)計雷擊次數(shù): N = k*Ng*Ae = 0.1859
其中: 建筑物的雷擊大地的年平均密度: Ng = 0.024Td ^1.3 = 0.024×35.60^1.3 = 6.3013
等效面積Ae為: H<100M, Ae =[LW+2(L+W)×SQRT(H×(200-H))+3.1415926×H (200-H)]×10-6 = 0.0295
計算結(jié)果:
根據(jù)《防雷設(shè)計規(guī)范》,該建筑應(yīng)該屬于三類防雷建筑。
三類:0.012<=N<=0.06 省部級辦公建筑和其他重要場所、人員密集場所。
0.06<=N<=0.3 住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。
N>=0.06 一般性工業(yè)建筑。
5 室外管線敷設(shè)
高原地區(qū)由于氣候的原因,通常凍土層比較深,室外電纜采用在凍土層以下直埋敷設(shè)的話,施工的時候需要下挖很深,既不便于施工,也不利于以后的維護(hù)。 因此,室外電纜如果需要采用直埋的話,可以考慮將直埋電纜敷設(shè)在凍土層,同時增加敷設(shè)細(xì)沙的厚度,這個厚度建議不小于200mm;考慮到機(jī)械強(qiáng)度等其它因素的需要,在凍土層內(nèi)直埋的深度不應(yīng)小于0.7m;具體的做法如圖2所示。
高原地區(qū)的凍土情況也不盡相同,上述做法適合凍土層比較深,不方便在凍土層以下直埋敷設(shè)的情況。由于拉薩地區(qū)的最大凍土深度為26cm,可以按照常規(guī)的直埋方式進(jìn)行敷設(shè)。
6 柴油發(fā)電機(jī)
本工程設(shè)置一臺柴油發(fā)電機(jī)組用于給消防負(fù)荷及特別重要的負(fù)荷供電。高原地區(qū)柴油發(fā)電機(jī)額定功率的選擇跟一般地區(qū)有很大的不同。我國生產(chǎn)的普通型柴油發(fā)電機(jī)組,只合用于海拔1000m以下。通常來說,柴油發(fā)電機(jī)的額定功率系指外界大氣壓力為101.325kPa(760mmHg),大氣溫度為20攝氏度,相對濕度為50%的情況下,保證能連續(xù)運(yùn)行12小時的功率。對于柴油發(fā)電機(jī)而言,高原地區(qū)區(qū)別于一般地區(qū)最大的運(yùn)行條件就是氣壓。以本工程所在的拉薩地區(qū)為例,年實(shí)際最低氣壓只有358mmHg(冬季),空氣稀薄,含氧量比較低,如果采用普通的自然吸氣的柴油發(fā)電機(jī)組,會因進(jìn)氣量不足而導(dǎo)致燃燒條件變差,使柴油發(fā)電機(jī)組不能發(fā)出額定的功率。不考慮高原地區(qū)的特殊氣象條件去選擇柴油發(fā)電機(jī)的話,勢必會造成柴油發(fā)電機(jī)額定功率偏小,應(yīng)急狀態(tài)下無法給相應(yīng)的設(shè)備供電,造成不必要的人員、財產(chǎn)損失。
一般來說,高原地區(qū)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)的時候會從兩個方面去解決上述問題。
(1)修正系數(shù)法
根據(jù)工程所在地的實(shí)際海拔、氣壓、氣溫等氣象參數(shù),在計算柴油發(fā)電機(jī)的額定功率的時候采用一個修正系數(shù)進(jìn)行修正以彌補(bǔ)柴油發(fā)電機(jī)的功率損失。常規(guī)的修正系數(shù)如表2所示。
通過表中的數(shù)據(jù)可以看出,在比較極端的情況下,需要采用的修正系數(shù)是非常小的。以本工程為例,拉薩地區(qū)海拔高度3650m,假設(shè)考慮柴油發(fā)電機(jī)在20攝氏度的環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)行,需采用的修正系數(shù)都不到0.6。顯然,對自然吸氣的柴油發(fā)電機(jī)僅進(jìn)行修正系數(shù)法來進(jìn)行計算、選擇的話,會造成柴油發(fā)電機(jī)的效率非常低,油耗非常大,甚至對電能質(zhì)量也會造成相應(yīng)的影響。因此這種方法建議在海拔不是特別高的地區(qū)使用,這樣系數(shù)不需要取的太小,避免了過度的浪費(fèi),同時可以選用普通的柴油發(fā)電機(jī)機(jī)型,一次投資也能相應(yīng)的減少。
(2)采用高原地區(qū)專用的柴油發(fā)電機(jī)
國內(nèi)知名的幾大柴油發(fā)電機(jī)生產(chǎn)廠商均有針對高原地區(qū)使用的專用機(jī)型。高原地區(qū)專用的柴油發(fā)電機(jī)最明顯的一個技術(shù)特征是采用了增壓措施,通過對供氣進(jìn)行增壓,提高了空氣密度以及含氧量,使燃油 能夠更充分的燃燒,勁兒是功率恢復(fù)到原機(jī)低海拔的指定水平(原機(jī)額定功率)。這類發(fā)動機(jī)通常還會對機(jī)組的冷卻系統(tǒng)、啟動方式等進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整以更好的適應(yīng)高原環(huán)境。
7 結(jié)語
高原地區(qū)由于其相對惡劣的氣候條件,對電氣設(shè)備的性能、強(qiáng)度以及現(xiàn)場的施工有特殊的要求,在做設(shè)計的時候要對這些因素進(jìn)行充分的考慮,只有這樣,才能保證設(shè)計的科學(xué)、完整性,為設(shè)備的運(yùn)行等提供可靠的保證。
電氣工程師發(fā)表論文篇2
淺析電氣設(shè)備故障
摘 要:隨著自動化技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn),各種設(shè)備功能日趨完善,工作效率得到極大提高。但與此同時設(shè)備結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,對電氣設(shè)備的維護(hù)工作也提出了更高的要求,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全、可靠的運(yùn)行,保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行的可靠性是設(shè)備管理的核心問題之一,本研究從電氣設(shè)備常見故障的表現(xiàn)分類及解決辦法入手,對如何識別電氣設(shè)備狀態(tài),迅速完成電氣設(shè)備的故障檢測提出了判斷方法和解決措施,以期準(zhǔn)確預(yù)測電氣設(shè)備故障,并針對實(shí)際情況及時解決,保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:電氣設(shè)備;故障;分析
隨著科技的迅猛發(fā)展,電氣設(shè)備已經(jīng)廣泛進(jìn)入了人們的生產(chǎn)和生活當(dāng)中。為提高電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性,及時處理電氣設(shè)備故障,建立科學(xué)、系統(tǒng)、合理、完善的電氣設(shè)備故障診斷體系顯得尤為重要。當(dāng)前,電氣設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)的故障的原因有以下幾種情況:硬故障和軟故障、正常工作中產(chǎn)生的元部件故障以及外在引發(fā)的故障。電氣設(shè)備一旦發(fā)生故障,應(yīng)該快速的判斷出問題部件的實(shí)際位置,并根據(jù)故障類型最短的時間做出判斷并加以維修解決,確保電氣設(shè)備及時恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
一、電氣設(shè)備硬故障的主要表現(xiàn)
電氣設(shè)備中的硬性故障主要表現(xiàn)在以下幾個方面,電機(jī)系列硬故障包括:轉(zhuǎn)子斷裂、繞組燒毀、定子破裂。變壓器系列硬故障包括:初級線圈燒毀、次級線圈燒毀。電力線路系列硬件故障包括:鏈接導(dǎo)線斷開。斷路器系列硬故障包括:斷路開關(guān)損壞。斷路器內(nèi)部元件燒毀。這些都是電氣設(shè)備中的硬性故障,這些故障的發(fā)生直接導(dǎo)致電氣設(shè)備無法繼續(xù)使用或工作。而且修復(fù)性的價值遠(yuǎn)比要重新更換的價值要高得多。所以一般在這種情況下最有效的處理方式就是更換此類電氣設(shè)備。
二、電氣設(shè)備軟故障的主要表現(xiàn)
電氣設(shè)備中的軟故障主要表現(xiàn)在以下幾個方面,電機(jī)系列軟故障包括:機(jī)體發(fā)熱并帶有絕緣漆少部分脫落以及異味的發(fā)生、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動中發(fā)出聲響,轉(zhuǎn)速有所下降,但電動機(jī)仍能正常工作,只是性能有所下降。變壓器系列軟故障包括:外部發(fā)熱并帶有異樣聲音,出現(xiàn)短時間電弧但能正常變壓。電力線路系列軟故障包括:表皮脫落、接頭處松動、固定腳架松動或者脫落,但能正常輸送電力。斷路器系列軟故障包括:觸點(diǎn)部位氧化物稍有累積,分離不良但能進(jìn)行正常短路保護(hù)。以上這些都稱作軟故障,雖然電氣設(shè)備中的軟故障不影響正常使用,但性能會有所下降。而對于軟故障的處理與預(yù)防,須要工程人員經(jīng)常檢查電氣設(shè)備,一旦發(fā)現(xiàn)軟故障,必須采取更換維修,如果不采取定期檢查的話,小問題逐漸會演變成大問題。所以在電氣設(shè)備正常工作的時候,要建立定期或者隨時檢查的制度,當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)小故障的時候做到及時處理。把故障的影響范圍縮小到最少,這樣才能保證電氣設(shè)備的使用期限和性能的穩(wěn)定。
三、電氣設(shè)備中的元部件故障表現(xiàn)
電氣設(shè)備中的元部件故障表現(xiàn)在以下幾個方面,電機(jī)的繞組匝線故障、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動異常、變壓器磁芯、阻抗的器件、繞組、線圈損壞,電力線路負(fù)載高于導(dǎo)線線徑導(dǎo)致的線路發(fā)熱,線路老化等。斷路器方面則表現(xiàn)在:輔助、報警觸點(diǎn)氧化物超標(biāo)、脫扣器失靈。電氣設(shè)備中的元部件損壞大多表現(xiàn)發(fā)熱、局部打火、絕緣性差等方面。
四、電氣設(shè)備中故障判斷方法
在電氣設(shè)備中可以采取反復(fù)按壓的方法進(jìn)行故障判斷,在電氣設(shè)備中對過載電流開關(guān)、斷路器、電機(jī)的開關(guān)按鈕、進(jìn)行反復(fù)按壓。使電氣設(shè)備中的觸點(diǎn)處氧化成分減少,從而消除接觸不良造成的問題。不管是新舊設(shè)備,還是使用中的設(shè)備,在操作前都應(yīng)該采取反復(fù)按壓的方法進(jìn)行處理。這種方法在判斷是否觸點(diǎn)不良方面比較常用。如果有必要,最好打開電氣設(shè)備進(jìn)行摩擦行處理,以保證電氣設(shè)備的正常使用。電氣設(shè)備中震動法多是在電氣設(shè)備正常工作中采用的一種故障判斷方法。在電氣設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)中使用木質(zhì)或者塑料材質(zhì)制成的棍子、錘子,力度適中的敲擊電氣設(shè)備,使之產(chǎn)生震動,這時工作中的電氣設(shè)備元部件或者出現(xiàn)松動,接觸不良就會直接暴露出來。
電氣設(shè)備中有許多元部件都在比較密封的設(shè)備中,或者光線不利于觀察的地方,按壓法以及震動法都是判斷故障最快的方法,另外觀察元部件是否出現(xiàn)打火現(xiàn)象,最好在光線較暗的方式下進(jìn)行。電氣設(shè)備如果出現(xiàn)異常聲音,應(yīng)該仔細(xì)判斷元部件的位置。這樣才能更快找到故障所處的位置,而且電氣設(shè)備在出場的時候銘牌上都標(biāo)明了設(shè)備在使用過程中表面溫度會有多少度,通過比對的方式可以判斷出設(shè)備是否有故障的嫌疑。對于發(fā)現(xiàn)問題的部位,在表面上看不出問題的話,可以采取新舊原件更換的方式進(jìn)行處理。但是必須采取分段式處理方式,最好在故障部位采取假負(fù)載處理,這樣能有效地保證新元件不會因為別的部位問題而損壞。
五、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及原有設(shè)置故障判斷
電氣設(shè)備在購置以后要仔細(xì)閱讀說明書以及外部的名牌標(biāo)注,只有通過電氣設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及原有設(shè)置才能更加有效地判斷出故障的所在。通過使用萬用表測量電氣設(shè)備的電阻值的大小判斷電氣設(shè)備的故障部位也是比較常見的方式之一,電阻值可以直接反映電源是否導(dǎo)通或者中斷,而且可以根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的電阻值進(jìn)行數(shù)據(jù)測量。
在電氣設(shè)備正常工作中可以使用電流表進(jìn)行測量。在測量的過程中通過基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的信息,進(jìn)行逐步的測量電流的大小。但是操作起來有一定難度。但是對于縮小故障范圍,電流表的作用不可忽視。電氣設(shè)備中的電位差測量,因為電源給每個輸送的線路不一樣電位差也不一樣。所以要在電位差不一樣的線路之間跨接一個電阻形成一個新的線路,通過對新線路的電位差進(jìn)行測量, 就能得到線路的電位差數(shù)據(jù)。通過對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的比對,就可以知道電氣設(shè)備是否存在故障。
總之,要確保電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行,必須對電氣設(shè)備運(yùn)行過程中狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測,對電氣設(shè)備實(shí)施定期日常維護(hù)保養(yǎng)的檢查,判斷電氣設(shè)備運(yùn)行的實(shí)時狀態(tài),盡可能在電氣設(shè)備故障發(fā)生之前做好預(yù)防工作,確保電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
[1]姚福申.電氣設(shè)備熱故障及其紅外診斷分析[M].武漢:湖北人民出版社,2009.
[2]李曉輝,方振平.電氣設(shè)備熱故障分析及對策[J].中國西部科技,2008(27).
[3]徐青山,電力系統(tǒng)故障診斷及故障恢復(fù)[M].北京:中國電力出版社,2007.
[4]魯宗相,電廠事故的可靠性預(yù)測與防范[M].北京:中國電力出版社,2007.