Ⅰ 毕业设计:变电站弱电设备防雷保护设计!没有原始资料!一点头绪都没有!麻烦大家给模板或是范文。
变电站的防雷接地技术
摘要:详细分析了雷击发生时,变电站电气设备可能受到的干扰和损
害,提出了在变电站设计时应采取的防雷保护措施。
关键词:变电站、雷击、电磁干扰、等电位、接地装置
1、提出问题
沿海地区的年雷暴日高,发生雷击事故的概率大。因此,在变电站的
设计过程中,为保护变电站的设备安全,提高其供电可靠性,优化防
雷设计方案,加强变电站的防雷安全措施,最大程度的减少雷击事故
的发生,有着极其重要的意义。
本文仅对变电站内的电气设备、控制保护系统的防雷保护、防静电和
防干扰屏蔽措施进行探讨。
2、接地装置
保护和屏蔽措施都要求有科学可靠的接地装置。
2.1 接地体
接地体可分为自然接地体和人工接地体,设计中通常采用人工接地
体,以便达到所规定的接地电阻,并避免外界其他因素的影响。人工
接地体又可分为水平接地体和垂直接地体。
接地体的接地电阻值取决于接地体与大地的接触面积、接触状态和土
壤性质。
垂直接地体之间的距离为5cm 左右,顶部埋深0.5-0.8m,接地体与道
路或通道出入口的距离不小于3m,当小于3m 时,接地体的顶部处应
埋深1m 以上,或采用沥青砂石铺路面,宽度超过2m。埋在土壤中
的接地装置连接部位应按规范规定的搭接长度焊接以达到电气连接。
焊接部位应作防腐处理。
2.2 接地线
接地线即接地体的外引线,连接被保护或屏蔽设施的连线,可设主接
地线、等电位连接板和分接地线。
防雷接地装置的接地线即防雷接闪装置的引下线,可采用圆钢或扁
钢,两端按规定的搭接长度焊接达到电连接。
防静电保护和防干扰屏蔽装置的主接地线一般采用多股铜芯电缆,分
接地线采用多股铜芯软线。
3、防雷保护措施
防雷措施总体概括为2 种:①避免雷电波的进入;②利用保护装置将
雷电波引入接地网。防雷保护措施应根据现场常见的雷击形式、频率、
强度以及被保护设施的重要性、特点安装适宜的保护装置。
3.1 避雷针或避雷线
雷击只能通过拦截导引措施改变其入地路径。接闪器有避雷针、避雷
线。小变电所大多采用独立避雷针,大变电所大多在变电所架构上采
用避雷针或避雷线,或两者结合,对引流线和接地装置都有严格的要
求。
3.2 避雷器
避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以
内。我国主要是采用金属氧化物避雷器西方国家除用外,还在所有电
气装置上安装空气间隙,作为失效后的后备保护
3.3 浪涌抑制器
采用过压保护器防雷端子等提高电气设备自身的防护能力,防止电气
设备、电子元件被击坏。在重要设备的电源配入、配出口均应加装电
源防雷器,选用的电源防雷器具有远传通讯接点,接入后台管理机。
当发生雷击事故时,如电源防雷模块遭到损坏,在后台监控机上就能
显示其状态。在控制、通讯接口处加装浪涌抑制器。
3.4 接地装置
独立避雷针要求单独设置接地装置;建筑物避雷网的引下线应与建筑
物的通长主筋及建筑物的环状基础钢筋焊接,并与室外的人工接地体
相连,与工作接地共地,形成等电位效应。为了保证防雷装置的安全
可靠,引下线应不少于2 根,在高土壤电阻系数地区,可采用多根引
下线以降低冲击接地电阻,引下线要求机械连接牢固,电气接触良好。
变电站的防雷接地电阻值要求不大于1Ω。
4、防雷电感应
现代变电站都有较完善的直击雷防护系统,户外设备直接遭雷击损坏
的概率较小。但雷击防雷系统时所产生的雷电放电及电磁脉冲,以及
雷电过压通过金属管道、电缆会对变电站控制室内各种弱电设备产生
严重的电磁干扰,从而影响整个系统的正常运行。个方面的影响:①
雷电流要通过站内接地网主要靠集中接地装置泄入大地,在地网上产
生一定的冲击电位,严重时会在一些部位产生反击,甚至产生局部放
电现象,危及电气设备绝缘;②雷电流通过避雷针的接地引下线入地
时,会在周围空间产生强大的暂态电磁场,从而在各种通讯、测量、
保护、控制电缆、电线,甚至户内弱电设备的部件上产生暂态电压,
影响这些设备的正常运行。
4.1 雷击时暂态感应电压分析
雷击厂站有2 种情况:①雷击站内的构架或独立避雷针;②雷击站内
所在建筑物的防雷系统。雷电放电会对周围空间,包括控制室内造成
传导或幅射的电磁干扰。在雷电波等值频率范围内,这些干扰主要是
电感耦合型的。从户外设备引入控制室的各种电缆、电线,在户外绝
大部分是走地下电缆沟的,雷电放电形成的空间电磁场对其影响不
大,这主要是因为线的走向与避雷针是垂直的。但在建筑物内走线时
就容易产生感应回路,而且这些回路的一端接入输入阻抗大的电子设
备,相当于开路,穿透建筑物钢筋水泥墙壁的电磁脉;中会在这些回
路中感应出幅值较高的暂态电压。雷击变电站内靠近控制室的避雷针
时,情况相当复杂,因为整个建筑物的各个导电构件,包括防雷系统、
水泥墙及地板中的钢筋、金属横粱等的影响都需要考虑。建筑物防雷
系统除避雷针外还包括由接地引下线、水平连接母线及引下线下的接
地装置构成的泄流系统。雷击时,雷电流经过离室内务回路相当近的
各接地引下线泄入地网,在各回路周围空间产生很强的暂态电磁场。
因接地引下线紧贴墙壁,故此时墙中的钢筋甚至墙上专门设置的屏蔽
网已基本不起屏蔽作用。因为只有处于非磁饱和状态的屏蔽材料才能
具备预期的屏蔽效果,而由于强辐射源离屏蔽层很近,若屏蔽层又不
是用饱和电平较高的磁性材料做成,则其屏蔽效果是很差的。另外磁
通也可以穿过较大的孔眼直接与较近处的回路耦合。
4.2 防护措施
为保证弱电设备的正常运行,可从以下几方面采取措施:采用多分支
接地引下线,使通过接地引下线的雷电流大大减小。改善屏蔽,如采
用特殊的屏蔽材料甚至采用磁特性适当配合的双层屏蔽。改进泄流系
统的结构,减小引下线对弱电设备的感应并使原有的屏蔽网能较好地
发挥作用。除电源入口处装设压敏电阻等限制过压的装置外,在信号
线接入处应使用光电耦合元件或设置具有适当参数的限压装置。<所
有进出控制室的电缆均采用屏蔽电缆,屏蔽层公用一个接地网。在控
制室及通讯室内敷设等电位,所有电气设备的外壳均与等电位汇流排
连接。
5、微机保护防干扰屏蔽措施
变电站的微机保护设备容易受到电磁干扰,由于受到电磁感应,在被
测信号上产生叠加的串模干扰由于受到静电感应、地电位差异的影
响,在信号线任一输入端与地之间产生叠加的共模干扰防干扰措施通
常采取屏蔽和接地相结合,将所有屏蔽电缆分屏屏蔽,用截面积<多
股铜芯软线作为接地线,分别与汇流接地母排电连接,汇流接地母排
与屏体绝缘,并采用单芯屏蔽电缆与室外接地体做一点连接。
6、结束语
根据防雷设计的整体性、结构性、层次性、目的性,及整个变电站的
周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途,采取相应雷电
防护措施。对处在不同区域的设备系统进行等电位连接和安装电源防
雷装置及浪涌电压保护装置,使得处在不同层次的设备系统达到统一
的防雷效果变电站设计时应尽可能使象微波塔这样有引雷作用的建
筑物远离控制室和通讯室,特别是当其周围没有更高的屏蔽物时。建
筑物防雷系统,尤其是泄流系统的设计对感应电压的幅值有明显的影
响。在设计时应根据实际情况采用最优方案,尽量减少感应,同时也
要采取其他措施以保护敏感的弱电设备。
信息来源:电工技术张晓波
Ⅱ 大专毕业设计~~求高手大虾
引言
近年来随着我国经济持续快速的发展和生活质量的改善,社会现代化程度的不断提高,科学技术的不断发展,电能被广泛地应用到各个领域,电力消费水平大幅提高。电力工业已在社会主义现代化建设中占有十分重要的地位,世界上已把电力工业发展情况,作为衡量一个国家现代化水平的标志之一。
大家知道,在三相系统中都有中性点,但有的中性点接地,有的不接地。这是因为电力系统除正常运行情况外,往往会出现各种故障,其中最常见的是单相接地故障。为了处理这种故障,根据不同供电系统的情况,将中性点采用不同的运行方式。目前,我国供电系统中常见的中性点运行方式有三种:不接地、经消弧线圈接地和直接接地。前两种又称非直接接地。
中性点采用的运行方式不同,会影响到供电系统许多方面的技术经济问题。如供电的可靠性、电气设备和线路的绝缘水平、对通讯系统的干扰、继电保护的正确动作等。因此,中性点采用什么样的运行方式,实际上又是一个涉及到供电系统许多方面的综合性技术问题。
1 概述
中压电网以35KV、10KV、6KV三个电压等级的电压应用较为普遍,其均为中性点非接地系统,但是随着供电网络的发展,特别是采用电缆线路的用户日益增加,使得系统单相接地电容电流不断增加,导致电网内单相接地故障扩展为事故。我国电气设备设计规范中规定35KV电网如果单相接地电容电流大于10A,3KV—10KV电网如果接地电容电流大于30A,都需要采用中性点经消弧线圈接地方式,而《城市电网规划设计导则》(施行)第59条中规定“35KV、10KV城网,当电缆线路较长、系统电容电流较大时,也可以采用电阻方式”。因对中压电网中性点接地方式,世界各国也有不同的观点及运行经验,就我国而言,对此在理论界、工程界也是讨论的热点问题,在中压电网改造中,其中性点的接地方式问题,现已引起多方面的关注,面临着发展方向的决策问题。
2 中性点不同的接地方式与供电的可靠性
在我国中压电网的供电系统中,大部分为小电流接地系统(即中性点不接地或经消弧线圈或电阻接地系统)。在中性点不接地系统中,发生单相接地故障时,不需要立即断开故障部分,不必中断向用户供电,因而提高了供电的可靠性,这是这种系统的主要优点。但是,必须在较短的时间内,一般允许继续运行两小时,迅速发现并消除接地故障,以免由于未接地相对地电压长期升高,而发展成为多相接地短路。所以在这种系统中,电气设备和线路的对地绝缘应按能承受线电压考虑设计,而且应装设交流绝缘监察装置,当发生单相接地故障时,立即发出信号通知值班人员。
当线路不长,电压不高时,接地电流数值较小,接地电弧一般均能自动熄灭,特别是在35KV以下的系统中,绝缘方面投资增加不多,而供电可靠性较高的优点突出,中性点采用不接地运行方式较合适。但当电压高、线路长时,接地电流值较大,可能产生稳定电弧或间歇性电弧。而且电压等级较高时,整个系统绝缘方面的投资大为增加,上述优点便不复存在。目前我国中性点不接地系统的适用范围如下:
(1)压在500V以下的三相三线制装置;
(2)3~10KV系统当接地电流Ic≤30A时;
(3)20~60KV系统当接地电流Ic≤10A时;
(4)与发电机有直接电气联系的3~20KV系统,如要求发电机带内部单相接地故障
运行,当接地电流Ic≤5A时。
当中压电网不能满足以上条件时,通常采用中性点经消弧线圈接地或采用中性点经小电阻接地的运行方式。我国采用经消弧线圈接地方式已运行多年,但近几年有部分区域采用中性点经小电阻接地方式。我国规定,凡不符合采用中性点不接地运行方式的3~60KV系统,均可采用中性点经消弧线圈接地的运行方式。对于中性点不接地系统,因其是一种过度形式,其随着电网的发展最终将发展到上述两种方式,为此本文对这两种接地方式作以分析。
2.1中性点经电阻接地方式
中性点经电阻接地方式在国外从上世纪 40 年代已开始使用。 世界上主要以美国为主的部分国家采用,原因是美国在历史上过高的估计了弧光接地过电压的危害性,而采用此种方式,用以泄放线路上的过剩电荷,来限制此种过电压。1995 年华力特电气公司率先从美国PGR 公司引进中性点接地电阻,先后在深圳,上海,北京,天津,江苏,福建等地区供电局及石化,钢铁,地铁,发电厂行业使用。电网中性经电阻接地方式,目的是限制接地故障电流。中性点经电阻器(每相零电阻 R 0 ≤ X c0 每相对地容抗)接地,可以消除中性点不接地和消弧线圈接地系统的缺点,即降低了瞬态过电压幅值,并使灵敏而有选择性的故障定位的接地保护得以实现。由于这种系统的接地电流比直接接地系统的小,故对地电位升高及对信息系统的干扰和对低压电网的反击都减弱。因此,中性点电阻器接地系统具有中性点不接地及经消弧线圈接地系统的某些优点,也多少存在这两种接地方式的某些缺点。按限制接地故障电流大小的要求不同,分高、中、低值电阻器接地系统,它们具体的优缺点亦不同。
2.1.1中性点经高值电阻的接地方式的优缺点
中性点经高值电阻接地系统是限制接地故障电流水平为 10A 以下,高电阻接地系统设计应符合每相零序电阻 R 0 ≤ X c0 (每相对地容抗)准则,以限制由于间歇性电弧接地故障时产生的瞬态过电压。其优缺点如下:
(1)可防止和阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,在 2.5P • U 及以下;
(2)接地电流水平为 10A 以下,减小了对地电位升高;
(3)接地故障可以不立即清除,因此能带单相接地故障相运行;
(4)使用范围受到限制,适用于某些小型 6 ~ 10KV 配电网和发电厂厂用电系统。
2.1.2中性点经中值电阻的接地方式的优缺点
采用中性点中值电阻的接地方式可以克服高值和低值电阻的接地方式的弊端。其接地故障电流控制在 50 ~ 100A ,仍保留了内过电压(含弧光过电压、谐振过电压等)水平低、对地电位升高不大、正确迅速切除接地故障线路等优点,但具有切除接地故障线路间断供电等缺点。
2.1.3中性点经低值电阻的接地方式的优点
中性点经低值电阻接地系统是限制接地故障电流水平为100 ~ 1000A,系统单相接地时,由于流过故障线路的电流较大,零序过流保护有较好的灵敏度,可以比较容易检除接地线路。健全相电压不升高或升幅较小,对设备绝缘等级要求较低,其耐压水平可以按相电压来选择。
2.1.4中性点经低值电阻的接地方式的缺点
由于接地点的电流较大,当零序保护动作不及时或拒动时,将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害,导致相间故障发生。当发生单相接地故障时,无论是永久性的还是非永久性的,均作用与跳闸,使线路的跳闸次数大大增加,严重影响了用户的正常供电,使其供电的可靠性下降。
2.2中性点经消弧线圈接地方式
1916年发明了消弧线圈,并于1917年首台在德国Pleidelshein电厂投运至今,已有84年的历史,运行经验表明,其广泛适用于中压电网,在世界范围有德国、中国、前苏联和瑞典等国的中压电网均长期采用此种方式,显著提高了中压电网的安全经济运行水平。
采用中性点经消弧线圈接地方式,在系统发生单相接地时,流过接地点的电流较小,其特点是当线路发生单相接地故障时,可不立即跳闸断开故障部分,不必中断向用户供电,按国家规程规定电网可带单相接地故障运行2小时。从实际运行经验和资料表明,当接地电流小于10A时,电弧能自灭,因消弧线圈的电感的电流可抵消接地点流过的电容电流,若调节得很好时,电弧则自动熄灭。对于中压电网中日益增加的电缆馈电回路,虽接地故障的概率有上升的趋势,但因接地电流得到补偿,单相接地故障并不发展为相间故障。因此中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性,大大的高于中性点经电阻接地方式。
2.2.1中性点经消弧线圈接地方式存在的问题
近年来,随着我国电力工业的迅速发展,城市配电网的结构变化很大,在馈电线路中电缆所占的比重越来越大,我国城市配电网中性点经消弧线圈接地运行方式的一些问题日渐暴露。随着配网电容电流的迅速增大,很难保证消弧线圈在一定脱谐度下过补偿运行。主要原因为:
(1)消弧线圈的调节范围有限,一般为 1 : 2 ,不适合工程初期和终期的需要;
(2)消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流误差较大,有些甚至可达 15% ,运行
中就发生过由于实际电流值与铭牌数据差别而导致谐振的现象;
(3) 计算电容电流和实际电容电流误差较大,多数变电站是电缆和架空线混合的供电网络,准确而及时的掌握配电线路的长度是很难做到的,而且电缆型号繁多,单位长度的电容电流也不尽相同;
(4) 有些配电网在整个接地电容电流中含有一定成分的 5 次谐波电流,其比例高达 5% ~ 15% ,即使将工频接地电流计算得十分精确,但是对于 5% ~ 15% 接地电容电流中的谐波电流值还是无法补偿的。
电缆为主配电网的单相接地故障多为系统设备在一定条件下由于自身绝缘缺陷造成的击穿,而且接地残流较大,尤其是当接地点在电缆时,接地电弧为封闭性电弧,电弧更加不易自行熄灭(单相接地电容电流所产生的弧光能自行熄灭的数值,远小于规程所规定的数值,对交联聚乙烯电缆仅为 5A ),所以电缆配电网的单相接地故障多为永久性故障。由于中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统,发生单相接地永久性故障后,接地故障点的检出困难,不能迅速检出故障点所在线路。这样,一方面使系统设备长时间承受过电压作用,对设备绝缘造成威胁,另一方面,不使用户断电的优势也将不复存在。
在中性点经消弧线圈接地系统中,过电压数值较高,对设备绝缘造成威胁。单相接地故障点所在线路的检出,一般采用试拉手段。在断路器对线路试拉过程中,有时将产生幅值较高的操作过电压。中性点经消弧线圈接地系统和中性点不接地系统相比,仅能降低弧光接地过电压发生的概率,并不能降低弧光接地过电压的幅值。中性点经消弧线圈接地的系统在某些条件下,会发生谐振过电压。由于上述原因,另外由于电缆为弱绝缘设备,例如 10kV 交联聚乙烯电缆的 1 分钟工频耐压为 28kV ,比一般设备低 20% 以上,所以电缆在单相接地故障在故障点检出过程中,由于工频或暂态过电压的长时间作用,常发展成相间故障,造成一线或多线跳闸。
当系统发生接地时,中性点经消弧线圈接地方式虽能有效地减小单相接地故障时接地处的电流,迅速熄灭接地处电弧,防止间歇性电弧接地时所产生的过电压,但由于接地点残流很小,且根据规程要求消弧线圈必须处于过补偿状态,接地线路和非接地线路流过的零序电流方向相同,故零序过流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。
因目前运行在中压电网的消弧线圈大多为手动调匝的结构,必须在退出运行才能调整,也没有在线实时检测电网单相接地电容电流的设备,故在运行中不能根据电网电容电流的变化及时进行调节,所以不能很好的起到补偿作用,仍出现弧光不能自灭及过电压问题。
2.2.2中性点接地方式对供电可靠性的影响
众所周知,配电网中性点经消弧线圈接地方式与中性点经小电阻接地方式相比,最大的优点是在发生单相接地故障时,如果是瞬间故障,当系统电容电流或经消弧线圈补偿后的残余电流小到自行熄灭的程度时,则故障可自行消除,如果是永久故障,该系统可带单相接地故障运行 2 小时,获得足够的时间排除故障,以保证对用户的不间断供电。但这一优点在以电缆为主的城市配电网中并不突出。电缆故障的原因,从统计情况看,主要是绝缘老化、电缆质量、外力破坏等,一般都是永久性故障,当发生接地故障时不应带故障运行。从实际运行情况看,在以电缆为主的配电网中,中性点不接地或经消弧线较圈接地方式下,单相接地故障引发的相间短路故障较多。一些实际事故表明,单相接地故障发展为相间故障,反而扩大了停电范围,尤其是当发展为母线短路故障时,相当于变压器出口短路,而由于目前一些变压器抗短路冲击能力较弱,从而可能造成变压器损坏。
就城市配电网供电方式的实际情况看双电源供电方式,架空绝缘线的采用,环网布置,开环运行方式,电缆线路所占比重等因素造成了采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式的优点不突出。从目前已改小电阻接地方式的变电站实际运行情况分析;保护配置得当,可不降低供电可靠性。
综合上述分析,电缆供电为主的变电站采用中性点经小电阻接地,不会对供电可靠性造成多大影响,在某些方面对供电可靠性的提高反而有益。
2.2.3自动跟踪消弧线圈及单相接地选线装置
中性点经消弧线圈接地方式存在的几大缺点,也是几大技术难题,多年来电力学者致力于解决这一技术难题,随着微电子技术、检测技术的发展和应用,我国已研制生产出自动跟踪消弧线圈及单相接地选线装置,并已投入实际运行取得良好效果,现在正处在推广应用阶段。
3 单相接地电容电流
因中性点不接地方式在中压电网中,仅是一种短期的过渡方式,最终是要过度到经消弧线圈或小电阻接地方式,而在改造前要对电网中的电容电流进行计算和测量,以给
改造提供技术数据。中压电网单相接地电容电流有以下几部分构成:
(1) 统中所有电气连接的全部线路(电缆线路、架空线路)的电容电流;
(2) 系统中相与地之间跨接的电容器产生的电容电流;
(3) 因变配电设备造成的电网电容电流的增值。
系统中的电容电流可按下式计算:
∑Ic=(∑ic1+∑ic2)(1+k%)
式中:∑ic电网上单相接地电容电流之和
∑Ic1线路和电缆单相接地电容电流之和
∑ic2系统中相与地间跨接的电容器产生的电容电流之和
k%配电设备造成的电网电容电流的增值。10KV取16%、35KV取13%。
在对电网上单相电容电流计算的基础上,为了准确选择和合理配置消弧线圈的容量,对系统运行中单相电容电流进行实测是十分必要的,微机在线实时检测装置为实测网上单相电容电流提供了快速准确的手段,其原理是,检测系统的不平衡电压E0,并以一定的采样周期检测线电压UAB,中性点位移电压U0及中性点位移电流I0,根据下式计算出单相接地电容电流。
E0= U0+I0×Xc
式中:Xc为系统对地容抗;
因Xc=(E0—U0)/ I0
则Ic=U相/ Xc= U相I0/ E0—U0
式中Ic为单相接地电容电流
单相电容电流的检测也可以采用偏置电容法和中性点外加电容法,在测试中,可以选用几种不同容量的Cf(所加的偏置电容)测出几组数据,利用移动平均值获得单相接地电容电流,以减少测试中的误差。
4 微机控制消弧装置
人工调谐的消弧线圈,因不能随着电网的运行实时调整补偿量,这样就不能保证电网始终处于过补偿状态,甚至导致系统谐振,并难以将故障发生时入地电流限制到最小。我国研制微机自动跟踪消弧装置始于80年代,现已不断完善形成系列产品,并配套接地自动选线环节,有效的解决了中性点经消弧线圈接地方式的电网,长期难以解决的技术问题。该装置的Z型结构接地变压器,具有零序阻抗小,损耗低,并可带二次负荷,其可调电抗器为无级连续可调铁芯全气隙结构,具有调节特性好、线性度高、噪声低等特点,装置采用消弧线圈串电阻接地方式,以抑制消弧线圈导致谐振的问题,其微机控制单元是实现自动跟踪检测、调节、选线的核心,系统的响应时间小于20 s,由过补、欠补、最小残流三种运行方式。
装置在运行中计算机周期采样,以获得电网运行的适时参数,计算机对系统电容电流、残流进行计算,根据设定值与计算值的偏差自动调整电抗器的电感量,从而实现消弧线圈运行在设定值上。选线装置是通过计算机过对线路零序电流的采样,计算机根据采样电流的幅值和方向判断接地线路,可达到准确及时的检出有接地故障的线路。
5 结语
配电网中性点接地方式的选择是具有综合性的技术问题,中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地各有其优缺点,应结合电网具体条件,通过技术经济比较确定,也就是说,因每种中性点接地方式的系统,具有独自的优点,得到了发展。中压电网的中性点接地方式在国内也有不同的观点,并已成为电网改造中的一个热点问题,根据我国多年的运行经验及随着科学技术的进步,解决了中压电网中性点经消弧线圈接地系统长期难以解决的技术难题。自动跟踪消弧线圈及接地选线装置的不断完善和推广应用,为中压电网中性点经消弧线圈接地提供了技术保障。为此,在我国采用中性点经消弧线圈接地方式是我国中压电网的发展方向。
Ⅲ 求:毕业设计及开题报告<某车间低压配电系统及车间变电所设计>免费的
低压配电由配电变电所(通常是将电网的输电电压降为配电电压)、高压配电线路(即1千伏以上电压)、配电变压器、低压配电线路(1千伏以下电压)以及相应的控制保护设备组成
1. 低压断路器 :低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,一获得了广泛的应用。
1) 断路器附件
2) 微型断路器 :微型断路器,简称MCB,是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器
3) 塑壳断路器 :塑壳断路器能够自动切断电流在电流超过跳脱设定后。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳,用来隔离导体之间以及接地金属部分。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元,而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。
4) 框架断路器
5) 智能型万能断路器
2. 智能配电 :
1) 低压无功补偿成套装置
2) 复合开关
3) 操作手柄
4) 无功补偿控制器
3. 低压配电开关 :
1) 负荷开关 :负荷开关,顾名思义就是能切断负荷电流的开关,要区别于高压断路器,负荷开关没有灭弧能力,不能开断故障电流,只能开断系统正常运行情况下的负荷电流,负荷开关由此而得名
2) 隔离开关 :隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器,它本身的工作原理及结构比较简单,但是由于使 用量大,工作可靠性要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路
3) 刀开关
4. 熔断器 :熔断器是根据电流超过规定值一定时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中,作为短路和过电流保护,是应用最普遍的保护器件之一。
熔断器是一种过电流保护电器。熔断器主要由熔体和熔管两个部分及外加填料等组成。使用时,将熔断器串联于被保护电路中,当被保护电路的电流超过规定值,并经过一定时间后,由熔体自身产生的热量熔断熔体,使电路断开,起到保护的作用。
1) 熔芯
2) 熔断器底座
3) 低压熔断器
5. 变压器 :
1) 电子变压器 :电子变压器,输入为AC220V,输出为AC12V,功率可达50W。它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路,其性能稳定,体积小,功率大,因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点
2) 控制变压器
3) 隔离变压器 : 隔离变压器的原理和普通变压器的原理是一样的。都是利用电磁感应原理。隔离变压器一般是指1:1的变压器。由于次级不和地相连。次级任一根线与地之间没有电位差。使用安全。常用作维修电源。隔离变压器不全是1:1变压器。控制变压器和电子管设备的电源也是隔离变压器。如电子管扩音机,电子管收音机和示波器和车床控制变压器等电源都是隔离变压器。如为了安全维修彩电常用1比1的离变压器。隔离变压器是使用比较多的,在空调中也是使用的。
6. 漏电保护装置 : 用于防止触电事故的漏电保护装置只能作为附加保护。加装漏电保护装置的同时不得取消或放弃原有的安全防护措施。
Ⅳ 求毕业设计的题目及流程
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Ⅳ 机械专业简单的毕业设计有哪些题目
简单的毕业设计有:
1、可伸缩带式输送机结构设计。
2、AWC机架现场扩孔机设计 。
3、ZQ-100型钻杆动力钳背钳设计 。
4、带式输送机摩擦轮调偏装置设计。
5、封闭母线自然冷却的温度场分析 。
Ⅵ 六辊矫直机的压下装置和压下原理
该矫直机共有6个矫直辊,分为3对上下对称布置,6个矫直辊均为主动辊。矫直机内的机架由上
下两容部分组成,在上部机架上装有3套上辊的高度调整、平衡及锁紧装置,每套装置单独控制1个辊。
在下部机架上装有1套调整中下辊的高度调整、平衡及锁紧装置。上、下机架用_8根柱子连成一体,柱子固定在下部机架上。机架与柱子采用预应力安装。
在立柱上装有6套角度调整机构,每套单独调整1个辊。液压锁紧装置可以消除矫直辊的各调整间隙,并能保证矫直辊在工作过程中处于同一位置。
矫直辊为成组传动,3个上辊和3个下辊一样,由1台电机,1台减速机和3个万向轴驱动。在矫直的入口侧有1个能精确喂料的活动入口导板,出口侧有1对出口夹送辊。
2斜辊矫直理论分析钢管在矫直过程中,不仅会产生弹性变形。而且还将进行塑性变形,因而能改变它原来的纵向弯曲和圆度误差,从而达到纵向平直和径向上的圆度。
Ⅶ 机电一体化自动控制装置毕业设计怎么写
我有现成做好的毕业设计,
http://blog.sina.com.cn/cy19860517
博客里面没有的
可以专QQ找我154578820
希望能够帮属到你
Ⅷ 毕业设计,用PIC18F248单片机仿真做一个压力自动控制装置,哪位高手帮帮忙
我加你了,不过没时间做哦,可以给你指导下,看你说你是女生,都是毕业生,不容易啊!
做压力自动控制装置,又用C语言和PROTEUS,小的我还会那么一点点。
不过对于PIC18F248单片机不怎么了解,感觉很古老了哦!用AT89S52就OK啦!
Ⅸ 某组合机床液压系统的设计 毕业设计
一、组合机床液压系统
组合机床液压系统主要由通用滑台和辅助部分(如定位、夹紧)组成。动力滑台本身不带传动装置,可根据加工需要安装不同用途的主轴箱,以完成钻、扩、铰、镗、刮端面、铣削及攻丝等工序。
液压系统工作原理
图8—1液压系统工作原理
所示为带有液压夹紧的他驱式动力滑台的液压系统原理图,这个系统采用限压式变量泵供油,并配有二位二通电磁阀卸荷,变量泵与进油路的调速阀组成容积节流调速回路,用电液换向阀控制液压系统的主油路换向,用行程阀实现快进和工进的速度换接。它可实现多种工作循环,下面以定位夹紧→快进→工进→二工进→死挡铁停留→快退→原位停止松开工件的自动工作循环为例,说明液压系统的工作原理。
1. 夹紧工件?? 夹紧油路一般所需压力要求小于主油路,故在夹紧油路上装有减压阀6,以减低夹紧缸的压力。
按下启动按钮,泵启动并使电磁铁4DT通电,夹紧缸24松开以便安装并定位工件。当工件定好位以后,发出讯号使电磁铁4DT断电,夹紧缸活塞夹紧工作。其油路:泵1→单向阀5→减压阀6→单向阀7→换向阀11→左位夹紧缸上腔,夹紧缸下腔的回油→换向阀11左位回油箱。于是夹紧缸活塞下移夹紧工件。单向阀 7用以保压。
2.进给缸快进前进 当工件夹紧后,油压升高压力继电器14发出讯号使1DT通电,电磁换向阀13和液动换向阀9均处于左位。其油路为:
进油路:泵1→单向阀5→液动阀9→左位行程阀23右位→进给缸25左腔
回油路:进给缸25右腔→液动阀9左位→单向阀10→行程阀23右位→进给缸25左腔。
于是形成差动连接,液压缸25快速前进。因快速前进时负载小,压力低,故顺序阀4打不开(其调节压力应大于快进压力),变量泵以调节好的最大流量向系统供油。
3.一工进当滑台快进到达预定位置(即刀具趋近工件位置),挡铁压下行程阀23,于是调速阀12接入油路,压力油必须经调速阀12才能进入进给缸左腔,负载增大,泵的压力升高,打开液控顺序阀4,单向阀10被高压油封死,此时油路为:
进油路:泵1→单向阀5→换向阀9左位→调速阀12→换向阀20右位→进给缸25左腔
回油路:进给缸25右腔→换向阀9左位→顺序阀4→背压阀3→油箱。
一工进的速度由调速阀12调节。由于此压力升高到大于限压式变量泵的限定压力pB,泵的流量便自动减小到与调速阀的节流量相适应。
4.二工进? 当第一工进到位时,滑台上的另一挡铁压下行程开关,使电磁铁3DT通电,于是阀20左位接入油路,由泵来的压力油须经调速阀12和19才能进入25的左腔。其他各阀的状态和油路与一工进相同。二工进速度由调速阀19来调节,但阀19的调节流量必须小于阀12的调节流量,否则调速阀19将不起作用。
5.死挡铁停留? 当被加工工件为不通孔且轴向尺寸要求严格,或需刮端面等情况时,则要求实现死挡铁停留。当滑台二工进到位碰上预先调好的死挡铁,活塞不能再前进,停留在死挡铁处,停留时间用压力继电器21和时间继电器(装在电路上)来调节和控制。
6.快速退回? 滑台在死挡铁上停留后,泵的供油压力进一步升高,当压力升高到压力继电器21的预调动作压力时(这时压力继电器入口压力等于泵的出口压力,其压力增值主要决定于调速阀19的压差),压力继电器21发出信号,使1DT断电,2DT通电,换向阀13和9均处于右位。这时油路为:
进油路:泵1→单向阀5→换向阀9右位→进给缸25右腔。
回油路:进给缸25左腔→单向阀22→换向阀9右位→单向阀8→油箱。
于是液压缸25便快速左退。由于快速时负载压力小(小于泵的限定压力pB),限压式变量泵便自动以最大调节流量向系统供油。又由于进给缸为差动缸,所以快退速度基本等于快进速度。
7.进给缸原位停止,夹紧缸松开? 当进给缸左退到原位,挡铁碰行程开关发出信号,使2DT、3DT断电,同时使4DT通电,于是进给缸停止,夹紧缸松开工件。当工件松开后,夹紧缸活塞上挡铁碰行程开关,使5DT通电,液压泵卸荷,一个工作循环结束。当下一个工件安装定位好后,则又使4DT、5DT均断电,重复上述步骤。
二、液压系统的特点
本系统采用限压式变量泵和调速阀组成容积节流调速系统,把调速阀装在进油路上,而在回油路上加背压阀。这样就获得了较好的低速稳定性、较大的调速范围和较高的效率。而且当滑台需死挡铁停留时,用压力继电器发出信号实现快退比较方便。
采用限压式变量泵并在快进时采用差动连接,不仅使快进速度和快退速度相同(差动缸),而且比不采用差动连接的流量可减小一倍,其能量得到合理利用,系统效率进一步得到提高。
采用电液换向阀使换向时间可调,改善和提高了换向性能。采用行程阀和液控顺序阀来实现快进与工进的转换,比采用电磁阀的电路简化,而且使速度转换动作可靠,转换精度也
较高。此外,用两个调速阀串联来实现两次工进,使转换速度平稳而无冲击。
夹紧油路中串接减压阀,不仅可使其压力低于主油路压力,而且可根据工件夹紧力的需要来调节并稳定其压力;当主系统快速运动时,即使主油路压力低于减压阀所调压力,因为有单向阀7的存在,夹紧系统也能维持其压力(保压)。夹紧油路中采用二位四通阀11,它的常态位置是夹紧工件,这样即使在加工过程中临时停电,也不至于使工件松开,保证了操作安全可靠。
本系统可较方便地实现多种动作循环。例如可实现多次工进和多级工进。工作进给速度的调速范围可达6.6~660mm/min,而快进速度可达7m /min。所以它具有较大的通用性。
Ⅹ 帮帮忙,毕业设计:全自动液压压砖机主机设计
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陶瓷压砖机PLC电气控制系统设计
前 言
陶瓷压砖机是为建筑材料行业设计制造的专用设备,主要用于压制墙瓷砖、地瓷砖等建材产品,其产品已广泛应用于住房、市政和工业等各种建筑,是当今建筑施工中必不可少的主要装饰建筑材料之一。陶瓷压砖机因为采用了目前国际上具有先进技术水平的PLC电气控制系统和液压调节、快速换模等多种装置设施,所以自动化程度较高,更换产品时改装非常迅速,即使所压制的产品批量小、规格特殊,该系列液压机依然能体现效率高、经济效益好的特点。
传统的控制系统是用导线把各种继电器、接触器及其触点按一定的逻辑关系连接起来组成控制系统,控制各种生产机械,传统的陶瓷压砖机也就是采用的继电器接触器控制系统,它结构简单易懂、使用方便、价格低廉,在一定范围内满足了控制要求因而的到了广泛应用并曾占主导地位。但是这种继电器接触器控制具有明显的不足之处:设备体积大、动作速度慢、功能少,采用硬件连线逻辑,接线复杂,通用性和灵活性较差,不利于产品的更新换代,已经不能适应生产要求,因此急需一种新的技术来取代它。
可编程序控制器的出现正满足了这一需求。PLC是一种新型的通用自动控制装置。它将传统的继电器-接触器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计,是实现工业生产自动化的必要手段,它以其高可靠信、较强的工作环境适应性和极为方便的使用性受到自动化领域的欢迎并被广泛应用,现以形成了一种工业控制趋势,特别是目前在现场总线和工业控制网络方面的发展为自动化开辟了崭新的空间。随着微处理技术的发展,可编程控制器也得到了迅速发展,起技术和产品日趋完善。今后,PLC主要朝着以下两个方向发展:一个是向超小型、专用化和低价格方向发展;另一个是向高速多功能和分布式自动化网络方向发展。现场总线系统,是一种国际化、开发式、不依赖于设备生产商的总线标准,广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化等,具有开放性好、系统简单、可靠性高等特点,其完善的工艺参数检测和直观丰富的人机界面为工艺操作和监督提供了极大的方便,其远程诊断功能更方便了广大用户。因而在工业现场特别是陶瓷行业获得了广泛的应用。随着智能节点仪表的不断发展,现场总线必将成为工业过程现场控制领域的主流。
本产品为建筑陶瓷行业至关重要的设备,其电气控制系统采用目前最流行的工业控制装置—PLC,PLC控制系统的设计关键为动作的准确性和系统的可靠性.在掌握系统的工艺流程及动作原理的前提下,设计出控制系统的主电路图和控制原理图、PLC接线图。根据电路图确定控制系统所用电器元件的型号、数量,并列出详细元件明细表,校验所选电器元件。根据控制要求设计出系统各种工作方式下的功能表图和梯形图,并将梯形图转换成语句表,主要分析公用程序、顶出单步、横梁单步和自动循环程序。写出系统的操作步骤及注意事项并设计出系统可靠工作的硬件,软件保护措施,主要是输入输出点的保护和减少输入输出点的方法。
摘要:
陶瓷压砖机为建筑陶瓷行业至关重要的设备。电气控制系统是陶瓷压砖机中非常重要的部分。可编程逻辑控制器专为工业环境而设计,它能够适应现场的多粉尘环境、其抗干扰能力强、控制程序可随工艺参数灵活改变,通讯功能强,可扩展性强,便于设备转型,能满足多种瓷砖生产工艺的需要。本论文介绍了用可编程序控制器(PLC)技术实现陶瓷压砖机的电气控制系统。根据电气控制要求设计出包括主电路和控制电路的电气原理图,对照图纸选择和校验其中所用元器件的型号及数量,并列出详细元件明细表。依据系统压制曲线图设计了程序整体结构框图,对顶出单步 、横梁单步和自动循环等过程进行了重点分析,给出了操作调试说明、注意事项和系统的输入输出端硬件保护措施。本系统是一个实用的控制系统,采用PLC来实现陶瓷压砖机电气控制系统,很大程度上提高了陶瓷压砖机设备的稳定性和可靠性。
关键词:陶瓷压砖机;PLC;控制系统;元器件选择;抗干扰性措施
The Design of PLC in Electronic
Control System of Ceramic Punching Machine
Abstract: Ceramic Punching Machine is very important in the field of punching.
Electric control system is very important for the Ceramic Punching Machine. As a new generation instry controller specially designed for instry environment,logical programmable controller has so many strong points,it can adapt to the much sts environment at field,powerful resisting interference capability,the control procere can be adapted to the technology agile alteration of parameter,powerful communicating function,good extensibility,all the strong points make the mode of installation easy to be revised,thus it can meet various kinds of necessaries in the process of the glazed tile manufacturing. In this dissertation the design of electric control system of ceramic punching machine achieved by logical programmable controller(PLC)and the electric control demand of ceramic punching machine are introced. According to the electric control demand, the electric schematic diagram is designed, including main circuit and control circuit. The type and quantity of the components are selected and checked & listed. Based on the pressing curve ,the entire structure frame of programs is designed, the peak step and the crossbeam step and the automatic cycle are focused. In addition,the system commonly blocks are supplemented. This system is a pragmatic control system. Adopting PLC to achieve the ceramic punching machine electric control system greatly advances the stability and dependability of the ceramic punching machine.
Key words: Ceramic punching machine; PLC; Control system election of components ; the method of resisting interference
第一章 概述
1.1综述
全自动液压压砖机是建筑陶瓷行业中至关重要的设备,陶瓷粉料经压砖机压制成型,再烘干,施釉,烧成后即为日常用的瓷砖。旧式压砖机通常采用继电器式的自动控制柜,存在结构复杂,体积大,故障率高,通用性差且控制精度不高等问题,严重影响了瓷砖的生产效率和产品质量,由于可编程控制器具有控制功能强、可靠性好、控制程序可随工艺参数灵活改变等优点,因此,近年来,无论是进口压砖机还是国产压砖机均采用PLC控制。
液压自动压砖机是现代化墙地砖生产线中的关键设备,WL1700型液压自动压砖机能胜任墙地砖生产线对砖坯成型机械的严格要求,为生产线连续提供符合质量要求的砖坯。本机具有参数先进、性能稳定、调节容易、自动化程度高、生产效率高于同类型压机的优点,是建筑陶瓷行业理想的粉料压制成型设备。
WL1700型液压自动压砖机主机体为框架式三梁四柱结构,压制采用上置活塞,经活动横梁对模框内的粉料施加压力来实现。通过增压缸及压制管路对主缸上部输入不同压制力以达到每工作循环对制品二次或三次加压,以利于用户根据自己的砖坯工艺要求生产出高质量的半成品,活动横梁由高精度的立柱导向,因而该机可用于插模生产,也可用于盖模生产。砖坯脱模由液压缸带动顶出机构来实现。送料及推出砖坯采用液压马达直接驱动曲拐机构带动料车作往复运动来实现。液压马达由电磁比例阀,旋转编码器控制,从而可以使料车在不同位置实现不同的速度。砖坯厚度可以通过按钮转动下横梁前面的电机得以调节。电气控制系统采用了可靠性能高,使用维护简单的可编程序控制器(PLC)控制。压机工作过程各动作状态均可在触摸屏观察到。
本机具有参数先进,性能稳定,调节容易,自动化程度高,生产效率高于同类型压机的优点,是建筑陶瓷行业理想的粉料压制成型设备。
由于篇幅限制,请参考原文:
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