時間:2022-05-17 01:31:43
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇故障處理論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù),維護(hù),故障處理
0 引言
隨著我國電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,對發(fā)電廠、變電站的安全、經(jīng)濟運行要求越來越高。另外,因電子、計算機和通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,也使得發(fā)電廠、變電站監(jiān)控系統(tǒng)的自動化水平不斷提高。微機繼電保護(hù)和安全自動裝置也成為了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和可靠供電的重要保障。
1 繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀
上世紀(jì)60年代到80年代是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù),運行于葛洲壩500kV線路上,結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國外進(jìn)口的時代。在20世紀(jì)70年代中,基于集成運算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列,逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位,這是集成電路保護(hù)時代。免費論文,維護(hù)。我國從20世紀(jì)70年代末即已開始了計算機繼電保護(hù)的研究,1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機保護(hù)裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用,揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁,為微機保護(hù)的推廣開辟了道路。從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機保護(hù)的時代。不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色,為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全且工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機保護(hù)裝置的研究,在微機保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。
2繼電保護(hù)的維護(hù)管理
2.1 微機保護(hù)裝置要采取電磁干擾防護(hù)措施
變電站改造中,電磁型保護(hù)更換成微機型保護(hù)時,必須采取防電磁干擾的技術(shù)措施,即嚴(yán)格執(zhí)行微機保護(hù)裝置的安裝條件,安裝帶有屏蔽層的電纜,而且兩端的屏蔽層必須接地。防止由于線路較長,一端接地時,另一端會由于電磁干擾產(chǎn)生電壓、電流,造成微機保護(hù)的拒動或誤動。為減少保護(hù)裝置故障和錯誤出現(xiàn)的幾率,微機保護(hù)裝置必須優(yōu)化設(shè)計、合理制造工藝以及元、器件的高質(zhì)量。同時還要采用屏蔽和隔離等技術(shù)來保證裝置的可靠性,從而提高抗干擾的能力。
2.2 微機保護(hù)裝置的接地要嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行
微機保護(hù)裝置內(nèi)部是電子電路,容易受到強電場、強磁場的十?dāng)_,外殼的接地屏蔽有利于改善微機保護(hù)裝置的運行環(huán)境;微機保護(hù)提高可靠性,應(yīng)以抑制干擾源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干擾能力入手,并運用自動檢測技術(shù)及容錯設(shè)計來保證微機保護(hù)裝置的可靠性;容錯即容忍錯誤,即使出現(xiàn)局部錯誤也不會導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動或拒動。免費論文,維護(hù)。容錯設(shè)計則是利用冗余的設(shè)備在線運行,以保證保護(hù)裝置的不間斷運行。采用容錯技術(shù)設(shè)計是為了換取常規(guī)設(shè)計所不能得到的高可靠性,確保微機保護(hù)裝置的可靠運行。
2.3 防誤措施
微機保護(hù)的一些定值設(shè)定以及重要參數(shù)修改在硬件設(shè)計上設(shè)置操作鎖,操作時必須正確輸入操作員的密碼和監(jiān)護(hù)人的密碼時,方可進(jìn)行正常操作,并將操作人和監(jiān)護(hù)人的姓名等信息予以記錄和保存。
2.4 繼電保護(hù)裝置的日常維護(hù)
(1)當(dāng)班運行人員定時對繼電保護(hù)裝里進(jìn)行巡視和檢查,對運行情況要做好運行記錄。
(2)建立崗位責(zé)任制,做到人人有崗,每崗有人。
(3)做好繼電保護(hù)裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進(jìn)行,防止誤碰運行設(shè)備,注憊與帶電設(shè)備保持安全距離,避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。
(4)對微機保護(hù)的電流、電壓采樣值每周記錄一次。
(5)每月對微機保護(hù)的打印機進(jìn)行檢查并打印。免費論文,維護(hù)。
3 繼電保護(hù)故障處理要點
繼電保護(hù)工作是一項技術(shù)性很強的工作。如果只想學(xué)會對設(shè)備的調(diào)試并不難,只要經(jīng)過一段時間的培訓(xùn),按照調(diào)試大綱依次進(jìn)行就可實現(xiàn)。而一旦出現(xiàn)異常現(xiàn)象,想處理它并非易事。它要求工作人員有扎實的理論基礎(chǔ),更要有解決處理故障的有效方法。一個合適的方法,在工作中能幫你少走彎路,提高效率。可以說繼電保護(hù)技術(shù)性很大程度上體現(xiàn)在故障處理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去處理故障,體現(xiàn)技術(shù)水平,成為廣大繼電保護(hù)工作者所共同要探討的課題。下面是常用的幾種故障處理方法。
3.1 直觀法
處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。比如10KV開關(guān)柜分或拒合故障處理。在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構(gòu)內(nèi)部。到現(xiàn)場如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認(rèn)故障所在,更換損壞的元件即可。
3.2 掉換法
用好的或認(rèn)為正常的相同元件代替懷疑的或認(rèn)為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。免費論文,維護(hù)。這是處理綜合自動化保護(hù)裝置內(nèi)部故障最常用方法。當(dāng)一些微機保護(hù)故障,或一些內(nèi)部回路復(fù)雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內(nèi),否則還得繼續(xù)在其它地方查故障。
如一條110 kV旁路L FP-941A微機保護(hù)運行指示燈忽閃忽滅,并不打印任何故障報告,很難判斷為何故障。正好附近有備用間隔,取各插件相應(yīng)對換,查出故障在CPU插件上。用此項方法,要特別注意插件內(nèi)的跳線、程序及定值芯片是否一樣,確認(rèn)無誤方可掉換,并根據(jù)情況模擬傳動。
3.3 逐項拆除法
將并聯(lián)在一起的二次回路順序脫開,然后再依次放回,一旦故障出現(xiàn),就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點。此法主要用于查直流接地,交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法,根據(jù)負(fù)荷的重要性,分別短時拉開直流屏所供直流負(fù)荷各回路,切斷時間不得超過3秒,當(dāng)切除某一回路故障消失,則說明故障就在該回路之內(nèi),再進(jìn)一步運用拉路法,確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開,直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷,回路存在短路故障,或二次交流電壓互串等,可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離,此時故障消除。免費論文,維護(hù)。然后逐個恢復(fù),直至故障出現(xiàn),再分支路依次排查。如整套裝置的保護(hù)熔絲熔斷或電源空氣開關(guān)合不上,則可通過各塊插件的拔插排查,并結(jié)合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。免費論文,維護(hù)。
4 結(jié)語
繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全正常運行的重要保障,目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)日益呈現(xiàn)出向微機化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展的趨勢。
參考文獻(xiàn):
[1]羅鈺玲.電力系統(tǒng)微機繼電保護(hù)[M].北京:人民郵電出版社.
[2]應(yīng)斌.淺談繼電保護(hù)工作中故障處理的若干方法[J].廣西電力,2006,(4):80-83.
關(guān)鍵詞:電廠 故障診斷 熱工系統(tǒng)
中圖分類號:TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)05(c)-0118-01
隨著電廠建設(shè)規(guī)模的不斷擴大,電廠內(nèi)部熱工系統(tǒng)也逐漸擴大,熱工設(shè)備的規(guī)模越來越大,對于熱工設(shè)備的管理要求也逐漸提高。熱工設(shè)備一旦出現(xiàn)故障,對于整個電廠生產(chǎn)的安全將有決定性的影響,因此,如何保證熱工設(shè)備在運行中安全穩(wěn)定可靠的工作,成為了目前火力電廠企業(yè)的主要技術(shù)難題之一。
1 熱工設(shè)備故障診斷現(xiàn)狀分析
現(xiàn)代設(shè)備故障診斷技術(shù)的研究始于20世紀(jì)60年代,但真正利用人工智能對電廠熱工設(shè)備的故障進(jìn)行自動診斷是在80年代中期。經(jīng)過多年的努力,故障診斷技術(shù)已經(jīng)在電力行業(yè)中發(fā)揮了一定的作用,并取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。但是就目前的技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀而言,故障診斷在電力熱工設(shè)備中的應(yīng)用尚存在以下幾點問題。
(1)大多數(shù)診斷系統(tǒng)只使用單一的診斷方法,這和故障原因的多樣化不相符合,這主要是因為熱工設(shè)備往往結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其發(fā)生故障并不是有某一單一因素導(dǎo)致的,因此傳統(tǒng)的單一故障診斷技術(shù)并不實用于復(fù)雜的熱工設(shè)備。(2)現(xiàn)已開發(fā)出來的大多數(shù)診斷系統(tǒng),診斷功能比較單一,或者只是面向?qū)S迷O(shè)備開發(fā)的故障診斷軟件,并不具備通用性,而且診斷對象局限于火電廠中的某一設(shè)備或某一子系統(tǒng),如:各受熱面設(shè)備、鍋爐“四管”爆破診斷系統(tǒng)等等。面向多種多樣的熱工設(shè)備的,這樣的故障診斷系統(tǒng)往往無能為力。(3)目前已開發(fā)出來的故障診斷系統(tǒng),大多數(shù)是在人工參與下的輔助診斷系統(tǒng),其診斷過程需要人員的參與和管理,因此,這樣的診斷系統(tǒng)是半自主的;而這樣的半自主診斷的結(jié)果,對于復(fù)雜控制的熱工設(shè)備來說往往是沒有任何意義的,因為熱工設(shè)備的故障一旦發(fā)生,不僅人無法介入,而且會引發(fā)連鎖反應(yīng),因此目前的故障診斷技術(shù)對于熱工設(shè)備的故障診斷具有不可避免的先天性缺陷。
2 故障診斷技術(shù)在熱工設(shè)備中的應(yīng)用探討
2.1 故障診斷技術(shù)在熱工設(shè)備中的應(yīng)用
對于熱工設(shè)備進(jìn)行故障診斷,一般可以按照如下步驟進(jìn)行分析診斷,從而對設(shè)備的故障作出客觀評估有以下幾點。
(1)分析故障表象:熱工設(shè)備發(fā)生故障,不管是哪個結(jié)構(gòu)部件發(fā)生故障,都會有一定的故障表象,比如發(fā)熱、異響、冒煙等等,通過對故障表象的分析,初步判定故障的類型與級別。(2)提取故障特征:從故障表象中提取相關(guān)故障特征,并對故障特征進(jìn)行定量定性的分析,從而將熱工設(shè)備的故障特征準(zhǔn)確的提取,并自動和特征庫做對比。(3)查詢故障特征庫并作出故障診斷:根據(jù)模型故障特征與模型庫中的特征集進(jìn)行對比,對熱工設(shè)備的故障作出故障結(jié)論,并對故障等級作出評估。(4)給出相應(yīng)的故障處理措施或建議:根據(jù)故障類型和故障等級,給出相應(yīng)的故障處理措施或建議,并執(zhí)行相應(yīng)報警程序,從而完成故障診斷。
下面結(jié)合具體的電廠熱工設(shè)備—— 鍋爐進(jìn)行故障診斷的應(yīng)用分析。鍋爐在運行時,汽水平衡是很重要的一個運行指標(biāo)。近年來,隨著鍋爐容量和壓力的不斷升級,鍋爐汽包水位的控制精度要求也逐漸提高,汽包水位的控制由過去單純的控制水位一個指標(biāo)發(fā)展到不僅僅要控制水位,還要控制汽水分離率、汽水循環(huán)率等a多指標(biāo)控制,因此汽包水位控制的難度也逐漸加大。這也導(dǎo)致鍋爐汽包水位相關(guān)零部件極容易發(fā)生故障,因此有必要對鍋爐汽包水位控制相關(guān)零部件進(jìn)行故障診斷應(yīng)用。
例如,當(dāng)鍋爐汽包水位發(fā)生明顯變化時,相應(yīng)的調(diào)氣閥門應(yīng)盡快開啟,否則容易導(dǎo)致故障。可是由于調(diào)氣閥門發(fā)生故障,鍋爐汽包水位發(fā)生明顯變化,氣壓失衡,不斷冒白煙,這個時候就要進(jìn)行故障診斷,根據(jù)冒白煙這個故障表象和故障特點,就應(yīng)該判定時調(diào)氣閥門故障,這是因為鍋爐汽包水位采用定速水泵供給水量,一旦鍋爐汽包水位發(fā)生明顯變化時,定速水泵調(diào)節(jié)供給水量的速度跟不上汽包水位發(fā)生變化,必須要開啟調(diào)氣閥門,因此一旦鍋爐汽包水位冒白煙,應(yīng)該判定時調(diào)氣閥門發(fā)生故障,如果不及時維修,則十分容易造成較大的安全事故隱患。
2.2 電廠熱工設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展的幾點建議
任何設(shè)備都離不開維護(hù)保養(yǎng),火力電廠的熱工設(shè)備同樣也不例外,其可靠性需要平常的維護(hù)保養(yǎng)來保證。對于熱工設(shè)備的故障診斷維護(hù),主要從以下幾個方面入手實施。
(1)制定定期維護(hù)和狀態(tài)檢修機制:由于熱工設(shè)備體積一般較大,結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜,控制程度非常高,也非常復(fù)雜,定期對熱工設(shè)備進(jìn)行維護(hù),例如清掃灰塵,清洗散熱片,電磁檢測等等,根據(jù)定期維護(hù)的檢測結(jié)果對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行診斷,當(dāng)一些關(guān)鍵指標(biāo)出現(xiàn)變異時即可認(rèn)為設(shè)備性能下降的,對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修,從而可以將設(shè)備故障消滅在萌芽中,提高熱工設(shè)備運行的可靠性。(2)定期進(jìn)行性能測試:正如上文分析的那樣,可以定期對熱工設(shè)備進(jìn)行性能測試,選取幾個合理的性能指標(biāo),通過觀測和記錄性能指標(biāo)來對熱工設(shè)備進(jìn)行性能診斷,從而為故障診斷提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。定期的性能測試記錄結(jié)果能夠?qū)峁ぴO(shè)備的可靠性及其潛在的故障作出客觀的評估,從而有利于故障診斷技術(shù)在熱工設(shè)備中的具體應(yīng)用。(3)落實責(zé)任制:對于熱工設(shè)備的維護(hù),以及相關(guān)配件設(shè)備的維護(hù),可以落實責(zé)任制,將相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)責(zé)任到人,從而提高相關(guān)熱工設(shè)備管理人員的積極性,并能夠有效的提升熱工設(shè)備的狀態(tài)性能和服役時間。落實責(zé)任制的另一個優(yōu)勢還在于能夠激發(fā)責(zé)任人對相應(yīng)熱工設(shè)備故障診斷技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,因為最熟悉該熱工設(shè)備的人就是責(zé)任人,因此,借助于一定的激勵措施能夠提高故障診斷技術(shù)在熱工設(shè)備中的應(yīng)用可靠性。
3 結(jié)語
熱工設(shè)備在電廠的眾多設(shè)備中所占的比重較大,因此熱工設(shè)備對于電廠穩(wěn)定可靠生產(chǎn)具有重要影響。本論文重點從故障診斷技術(shù)的應(yīng)用角度論述了熱工設(shè)備的故障診斷技術(shù)應(yīng)用,對于進(jìn)一步提高電廠熱工設(shè)備的故障管理和維修水平具有理論和實踐上的指導(dǎo)意義,因而是值得推廣應(yīng)用的。當(dāng)然,更多的故障診斷技術(shù)有待于廣大熱工設(shè)備的管理工作人員的共同努力,才能夠最終實現(xiàn)熱工設(shè)備的有效故障管理。
參考文獻(xiàn)
[1] 王財勝,胡文堂.結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的變壓器故障診斷專家系統(tǒng)[J].中國電力,2001(5):37~40.
[論文摘要]闡述繼電保護(hù)在供電系統(tǒng)中的作用,并對繼電保護(hù)故障及處理方法進(jìn)行分析。
一、前言
隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù),通訊技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)向著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化,保護(hù)、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向進(jìn)一步快速發(fā)展。與此同時越來越多的新技術(shù)、新理論將應(yīng)用于繼電保護(hù)領(lǐng)域,這要求我們繼電保護(hù)工作者不斷求學(xué)、探索和進(jìn)取,達(dá)到提高供電可靠性的目的,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
二、繼電保護(hù)在供電系統(tǒng)障礙中的作用
(一)保證繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護(hù)裝置作用的前提
繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護(hù)裝置作用的前提。一般來說繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運行維護(hù)和管理來保證。
(二)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全運行中的作用
繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全運行中的作用主要有以下三點:
1.保障電力系統(tǒng)的安全性。當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。
2.對電力系統(tǒng)的不正常工作進(jìn)行提示。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。
3.對電力系統(tǒng)的運行進(jìn)行監(jiān)控。繼電保護(hù)不僅僅是一個事故處理與反應(yīng)裝置,同時也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運行的裝置。
三、繼電保護(hù)常見故障
電壓互感器二次電壓回路在運行中出現(xiàn)故障是繼電保護(hù)工作中的一個薄弱環(huán)節(jié)。作為繼電保護(hù)測量設(shè)備的起始點,電壓互感器對二次系統(tǒng)的正常運行非常重要,PT二次回路設(shè)備不多,接線也不復(fù)雜,但PT二次回路上的故障卻不少見。由于PT二次電壓回路上的故障而導(dǎo)致的嚴(yán)重后果是保護(hù)誤動或拒動。據(jù)運行經(jīng)驗,PT二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:PT二次中性點接地方式異常;表現(xiàn)為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網(wǎng)的原因,更多是由接線工藝引起的。這樣PT二次接地相與地網(wǎng)間產(chǎn)生電壓,該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護(hù)裝置各相電壓上,使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位變化,引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。PT開口三角電壓回路異常;PT開口三角電壓回路斷線,有機械上的原因,短路則與某些習(xí)慣做法有關(guān)。在電磁型母線、變壓器保護(hù)中,為達(dá)到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻短接,有的使用小刻度的電流繼電器,大大減小了開口三角回路阻抗。當(dāng)變電站內(nèi)或出口接地故障時,零序電壓較大,回路負(fù)荷阻抗較小,回路電流較大,電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發(fā)生短路。短路持續(xù)時間過長就會燒斷線圈,使PT開口三角電壓回路在該處斷線,這種情況在許多地區(qū)發(fā)生過。PT二次失壓;PT二次失壓是困擾使用電壓保護(hù)的經(jīng)典問題,糾其根本就是各類開斷設(shè)備性能和二次回路不完善引起的。
電流互感器是供給繼電保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)判別系統(tǒng)運行狀態(tài)的重要組件。作為繼電保護(hù)對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形,特別是在故障時,不但要求反映故障電流的大小,還要求反映電流的相位和波形,甚至是反映電流的變化率。而傳統(tǒng)的電磁式電流互感器是利用電磁感應(yīng)原理通過鐵心耦合實現(xiàn)
一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性,是非線性組件,當(dāng)一次電流很大,特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴(yán)重飽和,勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次諧波分量,造成二次電流嚴(yán)重失真,嚴(yán)重影響了繼電保護(hù)的正確動作。由電工基礎(chǔ)理論可知,電流互感器在嚴(yán)重飽和時,其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時間軸的一側(cè)。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產(chǎn)生的磁通方向相同,在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下,鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是,一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏?二次電流幾乎為0。由于電流互感器嚴(yán)重飽和,使其傳變特性變差甚至輸出為0,才導(dǎo)致了斷路器保護(hù)的拒動,引起主變壓器后備保護(hù)越級跳閘。
針對目前微機繼電保護(hù)裝置自身的特點,造成了微機保護(hù)裝置故障一般有以下這些原因:電源問題,比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降,若電壓下降過大,會導(dǎo)致比較電路基準(zhǔn)值的變化,充電電路時間變短等一系列問題,從而影響到微機保護(hù)的邏輯配合,甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發(fā)生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作,要求電源輸出有足夠的功率。如果現(xiàn)場發(fā)生事故時,微機保護(hù)出現(xiàn)無法給出后臺信號或是重合閘無法實現(xiàn)等現(xiàn)象,應(yīng)考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應(yīng)加強現(xiàn)場管理,在定期檢驗時一定要按規(guī)程進(jìn)行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問題,微機保護(hù)的抗干擾性能較差,對講機和其他無線通信設(shè)備在保護(hù)屏附近使用,會導(dǎo)致一些邏輯元件誤動作。微機保護(hù)裝置的集成度高,布線緊密。長期運行后,由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃,可使兩焊點之間形成了導(dǎo)電通道,從而引起繼電保護(hù)故障的發(fā)生。
四、繼電保護(hù)故障處理方法
(一)替換法
用好的或認(rèn)為正常的相同元件代替懷疑的或認(rèn)為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護(hù)裝置內(nèi)部故障最常用方法。當(dāng)一些微機保護(hù)故障,或一些內(nèi)部回路復(fù)雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內(nèi),否則還得繼續(xù)在其他地方查故障。
(二)參照法
通過正常與非正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)對照,從不同處找出不正常設(shè)備的故障點。此法主要用于查認(rèn)為接線錯誤,定值校驗過程中發(fā)現(xiàn)測試值與預(yù)想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。在進(jìn)行回路改造和設(shè)備更換后二次接線不能正確恢復(fù)時,可參照同類設(shè)備接線。在繼電器定值校驗時,如發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測試值與其整定值相差甚遠(yuǎn),此時不可輕易判斷此繼電器特性不好,或馬上去調(diào)整繼電器上的刻度值,可用同只表計去測量其他相同回路的同類繼電器進(jìn)行比較。
(三)短接法
將回路某一段或一部分用短接線接入為短接,來判斷故障是存在短接線范圍內(nèi),還是其他地方,以此來縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點是否好。
(四)直觀法
處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。10KV開關(guān)拒分或拒合故障處理。在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構(gòu)內(nèi)部。到現(xiàn)場如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認(rèn)故障所在,更換損壞的元件即可。
(五)逐項拆除法
將并聯(lián)在一起的二次回路順序脫開,然后再依次放回,一旦故障出現(xiàn),就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點。此法主要用于查直流接地,交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法,根據(jù)負(fù)荷的重要性,分別短時拉開直流屏所供直流負(fù)荷各回路,切斷時間不得超過3秒,當(dāng)切除某一回路故障消失,則說明故障就在該回路之內(nèi),再進(jìn)一步運用拉路法,確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開,直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷,回路存在短路故障,或二次交流電壓互串等,可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離,此時故障消除。然后逐個恢復(fù),直至故障出現(xiàn),再分支路依次排查。如整套裝置的保護(hù)熔絲熔斷或電源空氣開關(guān)合不上,則可通過各塊插件的拔插排查,并結(jié)合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。
關(guān)鍵詞:110kV繼電保護(hù);電壓互感器;電流互感器;故障處理
中圖分類號:TU856文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
引言: 繼電保護(hù)是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時,在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi),自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。繼電保護(hù)工作是一項技術(shù)性很強的工作,可以說繼電保護(hù)技術(shù)性很大程度上體現(xiàn)在故障分析和處理的能力上。因此,了解繼電保護(hù)的故障,用最快最有效的方法處理故障,成為廣大繼電保護(hù)工作者所共同探討的課題。
1110kV繼電保護(hù)常見故障
電壓互感器二次電壓回路在運行中出現(xiàn)故障時繼電保護(hù)工作中的一個薄弱環(huán)節(jié)。作為繼電保護(hù)測量設(shè)備的起始點,電壓互感器對二次系統(tǒng)的正常運行非常重要,PT二次回路設(shè)備不多,接線也不復(fù)雜,但PT二次電壓回路上的故障卻不少見。由于PT二次電壓回路上的故障而導(dǎo)致的嚴(yán)重后果是保護(hù)誤動或拒動。據(jù)運行經(jīng)驗,PT二次電壓回路異常主要集中在以下幾個方面:PT二次中性點接地方式異常;表現(xiàn)為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網(wǎng)的原因,更多是由接線工藝引起的。這樣PT二次接地相與地網(wǎng)間產(chǎn)生電壓,該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護(hù)裝置各相電壓上,使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位變化,引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。PT開口三角電壓回路異常;PT開口三角電壓回路斷線,有機械上的原因,短路則與一些習(xí)慣做法有關(guān)。在電磁型母線、變壓器保護(hù)中,為達(dá)到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻短接,有的使用小刻度的電流繼電器,大大減小了開口三角回路阻抗。當(dāng)變電站內(nèi)或出口接地故障時,零序電壓較大,回路負(fù)荷阻抗較小,回路電流較大,電壓繼電器線圈過熱后絕緣破換發(fā)生短路。短路持續(xù)時間過長就會燒斷線圈,使PT開口三角電壓回路失壓;PT二次失壓是困擾使用電壓保護(hù)的經(jīng)典問題,糾其根本就是各類開斷設(shè)備性能和二次回路不完善引起的。
電流互感器是供給繼電保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)判別系統(tǒng)運行狀態(tài)的重要組件。作為繼電保護(hù)對電流互感器的基本要求就是電流互感器真實地反映一次電流的波形,特別是在故障時,不但要求反映故障電流的大小,還要求反映電流的相位和波形,甚至是反映電流的變化率。而傳統(tǒng)的電磁式電流互感器是利用電磁感應(yīng)原理通過鐵芯耦合實現(xiàn)一、二次電流變換的。由于鐵芯式電流互感器流過的一次電流很大,特別是一次電流中非周期分量的存在將使其嚴(yán)重飽和,勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次諧波分量,造成二次電流嚴(yán)重失真,嚴(yán)重影響了繼電保護(hù)的正確動作。由電工基礎(chǔ)理論可知,電流互感器在嚴(yán)重保護(hù)時,其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時間軸的一側(cè)。鐵芯中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產(chǎn)生的磁通方向相同,在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下,鐵芯在短路后不到半個周期就飽和了。于是,一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏鳎坞娏鲙缀鯙?.由于電流互感器嚴(yán)重飽和,使其傳變特性變差甚至輸出為0,才導(dǎo)致了斷路器保護(hù)的拒動,引起主變壓器后備保護(hù)越級跳閘。
針對目前微機繼電保護(hù)裝置自身的特點,造成了微機保護(hù)裝置故障一般有以下這些原因:電源問題,比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降,若電壓下降過大,會導(dǎo)致比較電路基準(zhǔn)值的變化,充電電路時間變短等一系列問題,從而影響到微機保護(hù)的邏輯配合,甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發(fā)生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作,要求電源輸出有足夠的功率。如果現(xiàn)場發(fā)生事故時,微機保護(hù)出現(xiàn)無法給出后臺信號或是重合閘元件無法實現(xiàn)等現(xiàn)象。干擾和絕緣問題,微機保護(hù)的抗干擾想能較差,對將機和其他無線通信設(shè)備在保護(hù)屏附近使用,會導(dǎo)致一些邏輯元件誤動作,由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃,可使兩焊點之間形成了導(dǎo)電通道,從而引起繼電保護(hù)故障的發(fā)生。
2110kV繼電保護(hù)故障處理方法
2.1替換法。用好的或認(rèn)為正常的形同元件替換有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護(hù)裝置內(nèi)部故障最常用方法。當(dāng)一些微機保護(hù)故障,或一些內(nèi)部回路復(fù)雜的單云繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器代替。如故障消失,說明故障在換下來的元件內(nèi),否則還得繼續(xù)在其他地方查找故障。
2.2參照法。通過正常與非正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)對照,從不同處找出不正常設(shè)備的故障點。此法主要用于查找認(rèn)為接線錯誤,定值校驗過程中發(fā)現(xiàn)測試值與預(yù)想值有較大出入又無法判定原因之類的故障。在進(jìn)行回路改造和設(shè)備更換后二次接線不能正確恢復(fù)時,可參照同類設(shè)備接線。
2.3短接法。將回路一段或一部分用短接線接入短接,來判斷故障時存在短接線范圍內(nèi),還是其他地方,以此來縮小故障范圍。此法主要用于電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點是否良好。
2.4直觀法。處理一些無法用儀器逐點測試,或插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。10kV開關(guān)柜分或拒合處理。在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構(gòu)內(nèi)部。到現(xiàn)場如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或那個元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認(rèn)故障所在,更換損壞的元件即可。
2.5逐漸拆除法。將并聯(lián)在一起的二次回路順序脫開,然后再一次放回,一旦故障出現(xiàn),就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣的方法查找更小的分支路,直至找到故障點。此法主要用于查直流接地,交流空開合不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法,根據(jù)負(fù)荷的重要性,分別短時拉開直流屏所供直流負(fù)荷各回路,切斷時間不得超過3秒,當(dāng)切除一路故障消失,則說明故障就在該回路之內(nèi),再進(jìn)一步運用拉路法,確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開,直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷,回路存在短路故障,可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離,此時故障消除。然后逐個恢復(fù),直至故障出現(xiàn),再分支路依次排查,直至消除故障點。
3結(jié)論
掌握和了解繼電保護(hù)故障的原因的基本方法是提高繼電保護(hù)故障和事故處理水平的重要條件,提高了繼電保護(hù)工作人員現(xiàn)場校驗保護(hù)裝置的工作效率,從而保證了110kV電網(wǎng)保護(hù)及安全自動裝置的可靠穩(wěn)定運行。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】工程機械;故障分析;維修現(xiàn)狀;設(shè)備管理
1.引言
近年來,隨著我國經(jīng)濟建設(shè)水平的不斷提高,我國建設(shè)工程項目正向高標(biāo)準(zhǔn)、大規(guī)模方向發(fā)展,大量現(xiàn)代化工程機械設(shè)備被廣泛應(yīng)用于工程建設(shè)各個環(huán)節(jié),對施工進(jìn)度、施工質(zhì)量、施工安全等起著決定性作用。然而,由于工程機械工作環(huán)境十分惡劣,且經(jīng)常在各工地流動作業(yè)分散性極強,再加上工期及設(shè)備配置等原因長期處于高負(fù)荷運轉(zhuǎn)情況下,因此故障現(xiàn)象十分頻繁,尤其是大型化、機電一體化、連續(xù)化機械設(shè)備的大量運用,使得傳統(tǒng)的設(shè)備維修管理方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足現(xiàn)代工程設(shè)備維護(hù)管理的要求,極容易造成工程機械在施工過程中大量停機、超長檢修等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響工程質(zhì)量和施工進(jìn)度,改進(jìn)工程機械的維修管理成為迫在眉睫的事情。下面,本文結(jié)合工作實際,從機械故障分析方面就工程機械維修現(xiàn)狀和前期管理進(jìn)行分析。
2.工程機械故障維修分析的特點
工程機械在投入使用后,其各個部件受到環(huán)境因素、使用因素、設(shè)計因素等的影響,均會出技術(shù)性能下降和技術(shù)狀況惡化等現(xiàn)象,逐步偏離理想工作狀態(tài),當(dāng)這種偏離達(dá)到一定程度后就不能再滿足使用要求表現(xiàn)出故障現(xiàn)象,對工程機械進(jìn)行維修管理就是為了使其回到理想工作狀態(tài)。雖然維修工作需要各種專業(yè)知識和技能的綜合應(yīng)用,但終究是圍繞機械設(shè)備故障問題而進(jìn)行的,是通過機械故障現(xiàn)象,運用設(shè)備結(jié)構(gòu)原理以及各種故障理論,分析故障部件發(fā)生的整個過程、故障內(nèi)因以及外因。整個過程中,需要應(yīng)用大量現(xiàn)代維修理論、基礎(chǔ)學(xué)科理論、各種檢測技術(shù)、檢測工藝手段等。
機械故障維修分析有著明確的目的,其根本目的就是為了確定機械運行狀況、尋找故障部位、分析故障產(chǎn)生的原因,最終制定出經(jīng)濟有效的故障維修方案。在整個故障分析過程中,需要涉及摩擦學(xué)、材料學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等眾多學(xué)科的知識,運用機械制造、液壓、金屬結(jié)構(gòu)、電氣、制動等相關(guān)專業(yè)理論,采用焊接、鑄造等多種工藝技術(shù),知識技術(shù)的交叉性極強。同時,所有的故障分析方法和技術(shù)都必須以機械實際狀況作為基礎(chǔ),是一項以理論為指導(dǎo)注重于實踐的活動。
3.工程機械故障分析
3.1 工程機械故障形式
工程機械故障按其發(fā)生的原因分有劣化故障、人為故障;按故障持續(xù)時間分有臨時性故障、持久性故障;按故障形成速度分有突發(fā)性故障、漸發(fā)性故障;按故障性質(zhì)分有功能性故障、參數(shù)故障。
劣化故障是設(shè)備在使用過程中隨著時間推移,零部件發(fā)生磨損、疲勞、腐蝕以及金屬材料組織改變等不可逆變化過程,造成機械設(shè)備功能降低的故障;人為故障是由于管理不善違規(guī)操作等引起的故障;臨時性故障是短時間發(fā)生喪失某些功能后,不需要進(jìn)行修復(fù)只需調(diào)整即恢復(fù)正常的故障;持久性故障是功能喪失后一直持續(xù)到更換或修復(fù)故障零部件后才能恢復(fù)正常工作能力的故障;突發(fā)性故障是因設(shè)備本身不利因素和偶然外界因素作用,迅速產(chǎn)生的故障;漸發(fā)性故障是由于設(shè)備在老化或工作負(fù)荷下緩慢造成的故障;功能性故障是設(shè)備個別零件損壞或卡澀造成的,不能繼續(xù)完成預(yù)定功能的故障;參數(shù)故障是設(shè)備參數(shù)超出極限值造成的故障。
3.2 工程機械故障表現(xiàn)
工程機械故障通常表現(xiàn)為裂紋、磨損、腐蝕、變形、斷裂、剝落、燒傷等現(xiàn)象。
裂紋現(xiàn)象多是由于機械疲勞、應(yīng)力突變、腐蝕等原因引起的,裂紋故障極容易造成突發(fā)性事故,尤其是壓力容器、連桿、大型旋轉(zhuǎn)軸系、齒輪等零件,一旦裂紋故障擴展將會直接造成災(zāi)難性事件。
磨損是由于設(shè)備運動部件相對摩擦所造成的,尤其是當(dāng)存在缺少、顆粒物料沖擊等現(xiàn)象時,運動部件磨損將更為嚴(yán)重,使得設(shè)備配合精度降低,產(chǎn)生振動、噪音、發(fā)熱等現(xiàn)象,影響機器工作效率和使用性能。
腐蝕故障嚴(yán)格的來說是一種化學(xué)反應(yīng)所造成的故障,腐蝕會使設(shè)備構(gòu)件材料變薄、強度降低,影響設(shè)備工作性能,嚴(yán)重的可以引發(fā)其它故障,是一種極為危險且較常見的潛在故障,工程機械由于使用環(huán)境惡劣,養(yǎng)護(hù)管理措施不足等原因,極容易產(chǎn)生腐蝕故障。
變形故障是由于荷載過大、荷載不均勻、熱膨脹不均勻、物料沖擊等原因所造成的設(shè)備構(gòu)件變形,變形故障會影響設(shè)備零部件的精度,造成靜元件摩擦,降低零部件間的契合能力,使機械性能降低甚至失去某些性能。
斷裂故障是由于設(shè)備負(fù)荷過大,局部應(yīng)力過于集中,循環(huán)荷載過大產(chǎn)生金屬疲勞等原因引起的零部件斷裂現(xiàn)象,斷裂故障將直接引起機器損壞,油液氣體外泄,喪失工作性能等嚴(yán)重結(jié)果。
剝落燒傷故障多是由于缺少滑潤,零部件工作面接觸應(yīng)力過大等原因造成的,剝落燒傷故障將會引起設(shè)備精度降低,產(chǎn)生振動,噪音過大等現(xiàn)象。嚴(yán)重者甚至造成設(shè)備某結(jié)性能喪失結(jié)果,如齒輪、軸承較容易產(chǎn)生這類故障。
4.故障分析過程
故障分析包括故障檢測與故障診斷兩個部分,我們常說的設(shè)備工作正常是指設(shè)備能夠發(fā)揮應(yīng)有的功能,但并不是指設(shè)備不存在缺陷,部分陷存在但在設(shè)備容限范圍內(nèi)時,設(shè)備依然能夠發(fā)揮應(yīng)有的功能。但當(dāng)缺陷進(jìn)一步擴展后,設(shè)備功能狀態(tài)將會發(fā)生變化性能惡化。設(shè)備故障是是通過其運行狀態(tài)所反映出來的,對設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測是在設(shè)備不停機情況下,以其狀態(tài)信號作為依據(jù),如振動、噪聲、溫升、氣味、磨損、油耗等信號進(jìn)行故障判斷。設(shè)備狀態(tài)信號是故障信息的唯一載體,也是地故障分析診斷的唯一依據(jù)。
對狀態(tài)信號的獲取,主要是能過傳感器以及其它監(jiān)測手段進(jìn)行的,一般包括信號測取、中間變換、數(shù)據(jù)采集幾個過程。在獲取信號之后,需要根據(jù)獲取的狀態(tài)信號提取出與設(shè)備故障有關(guān)的特征信息,從而差別設(shè)備狀態(tài)是否存在異常,并以此尋找故障源,根據(jù)故障異常情況和故障源預(yù)測故障未來發(fā)展趨勢和造成的影響,以此決定故障處理微略,對其進(jìn)行控制、維修、調(diào)整等以干預(yù)故障工作過程,降低或消除其對設(shè)備性能造成的影響。
參考文獻(xiàn)
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循環(huán)水泵是火力發(fā)電設(shè)備中的重要輔機之一,其功耗占主機容量的4%左右。由于冷卻水流量是影響汽輪機真空度的主要因素,因而循環(huán)水泵的控制歷來是火電廠中的一個重要問題。目前國內(nèi)已投入運行的中等功率的火電機組大多采用節(jié)流調(diào)節(jié)方式,通過操作閥門實現(xiàn)冷卻水水流量的調(diào)節(jié),而對循環(huán)水泵采取定速控制[1]。這種調(diào)節(jié)方式控制粗糙,汽輪機的真空度不穩(wěn)定,不能保證汽輪機在經(jīng)濟運行方式[2]下運行。另外,當(dāng)在低負(fù)荷運行時,定速控制造成閥門兩端壓差很大,大量的能量消耗在閥門上,并且泵的運行效率也很低,長期運行導(dǎo)致火電廠的能耗十分嚴(yán)重。隨著大功率機組的大量投入運行,各電網(wǎng)中的中等功率機組相繼參入調(diào)峰運行,循環(huán)水泵大多數(shù)運行時間在變工況下工作。現(xiàn)在國家已經(jīng)把火電廠的節(jié)能技術(shù)改造提高到了一個新的高度,并列入電力行業(yè)重點科技計劃。因此,在能源資源日益緊張的今天,研究如何對循環(huán)水泵進(jìn)行調(diào)速控制具有十分重要的社會價值和經(jīng)濟價值。
本文通過分析汽輪機的經(jīng)濟運行原理,提出了一種新的先進(jìn)的調(diào)速流量控制方案,采用PLC、PID和變頻技術(shù)對循環(huán)水泵進(jìn)行調(diào)速控制,組成"汽輪機最有利真空循環(huán)水泵變頻驅(qū)動PLC控制系統(tǒng)"。該控制系統(tǒng)能夠根據(jù)運行負(fù)荷的變化自動調(diào)節(jié)汽輪機循環(huán)水泵系統(tǒng)水泵的數(shù)量和轉(zhuǎn)速,達(dá)到最有利真空的控制目的,從而改變了火電廠以往的狀況,實現(xiàn)了汽輪機真空度的高精度控制和經(jīng)濟運行,且運行穩(wěn)定,可靠性能高,節(jié)能效果顯著。
2 汽輪機的經(jīng)濟運行方式與循環(huán)水泵流量的控制
2.1 汽輪機的最有利真空度
目前汽輪機的真空度主要是靠調(diào)節(jié)冷卻水流量來控制的。由汽輪機的運行原理可以知道,運行中的凝汽器壓力主要取決于蒸汽負(fù)荷、冷卻水入口溫度和冷卻水水量。冷卻水溫一般取決于自然條件,于是在蒸汽負(fù)荷一定的情況下就只有靠增加冷卻水的流量來提高凝汽器的真空度,但是當(dāng)冷卻水水量增加使真空度提高的同時,循環(huán)泵的投資及運行電耗將大幅增加。為了提高機組運行的經(jīng)濟性,由于真空度提高汽輪機功率的增量N1應(yīng)大于為增加循環(huán)水量水泵所多消耗的功率N2。顯然,汽輪機的最有利真空Peco(又稱為經(jīng)濟真空),應(yīng)位于凈增功率N=N1-N2的最大值處[3],此時汽輪機工作在經(jīng)濟運行方式[3]。如圖1所示,Dw為冷卻水流量, p為汽輪機的凝汽器真空,ΔN為功率差值,ΔN在冷卻水水量比較小的時候隨冷卻水量的增大而增加,到點a達(dá)到最大,如果再進(jìn)一步增大冷卻水水流量,ΔN反而開始減小,直至為零。但當(dāng)?shù)竭_(dá)c點時,汽輪機末級噴嘴的膨脹能力已達(dá)到極限,汽輪機功率不會再增加,故c點所對應(yīng)的真空稱為極限真空[4]。從圖中可以看出, 由a點引等水量線與凝汽器壓力線相交的b點所對應(yīng)的真空值peco就是最有利真空,a點所對應(yīng)的冷卻水水量Deco就是最佳冷卻水水量。
因此,我們應(yīng)經(jīng)過計算分析確定出對汽輪機的最有利真空,并以此為依據(jù)來控制冷卻水的流量,使汽輪機的排氣壓力盡量維持最有利真空位置,以保證機組在經(jīng)濟運行方式下工作。
2.2 最有利真空度的計算
由上述分析可以看出,改變循環(huán)水流量可以提高機組運行的經(jīng)濟性。但必須計算改變循環(huán)水量后的經(jīng)濟效益N,確定在既定冷卻水溫度和蒸汽負(fù)荷的前提下汽輪機的最有利真空位置。在本文提出的控制方案中,利用工控機(IPC)調(diào)用各種參數(shù)數(shù)據(jù),可以實時在線計算出汽輪機的最有利真空位置。為了便于在工程中應(yīng)用,本文根據(jù)工程實際經(jīng)驗[3],采用以下計算原則。
(1) 根據(jù)循環(huán)水量增加以前的測試數(shù)據(jù),計算出凝汽器的傳熱系數(shù) 和冷卻水速修正系數(shù)φν1。
(2) 根據(jù)循環(huán)水量增加以后的測試數(shù)據(jù),計算出增加循環(huán)水量后的水速修正系數(shù)φν2。
由公式:
(1)
求出增加循環(huán)水量后的傳熱系數(shù)k2。
(3) 假設(shè)一個排汽壓力Pn,計算出傳熱等效平均溫差tm2。
由公式:
(2)
式中A為凝冷器換熱面積, r2為凝汽器潛熱。可以計算出循環(huán)水流量增加后汽輪機排汽量Dn2。
如果Dn2的值滿足下式:
(3)
(式中Dn1為循環(huán)水量增加前汽輪機的排汽量)則認(rèn)為Pn就是增加循環(huán)水量后的排汽壓力。如果不滿足上式,應(yīng)重新設(shè)定排汽壓力值進(jìn)行計算,直至滿足為止。
(4) 根據(jù)排汽壓力Pn,計算出相對真空和提高的真空度。
(5) 根據(jù)提高的真空度與標(biāo)準(zhǔn)煤耗的關(guān)系以及增加循環(huán)水流量后的電能耗費,就可以計算出循環(huán)水流量增加所帶來的經(jīng)濟效益N。
(6) 按照以上步驟重復(fù)計算不同流量下增加的經(jīng)濟效益N,由圖1可以確定最有利真空的位置peco。
由以上計算分析的原則,控制系統(tǒng)可以通過上位機(IPC)實時計算最有利真空的數(shù)值,由此作為依據(jù)(PID調(diào)節(jié)器的設(shè)定值),來調(diào)節(jié)循環(huán)水泵的運行臺數(shù)和運行轉(zhuǎn)速,控制循環(huán)水流量使汽輪機的真空度維持在最有利真空位置,保證機組的經(jīng)濟運行。
2.3 循環(huán)水流量的調(diào)速控制方式原理
圖2所示曲線為轉(zhuǎn)速n一定時水泵的揚程-流量(H-Q)特性曲線和管阻特性曲線。 由圖可知,當(dāng)改變水泵的轉(zhuǎn)速時,其Q-H特性曲線隨著轉(zhuǎn)速的改變在圖中是平行上下移動的(如從nA降到nA'時的虛線曲線所示)。
水泵的管阻特性曲線可用公式(4)表示:
(4)
式中Sf為管網(wǎng)阻力系數(shù),HST為水泵進(jìn)口到冷凝器的汽包的位差和壓力差之和,它是個定值。SfQ2為總的水阻力損失,它與流量的平方成正比。管阻特性曲線與H~Q曲線的交點即為水泵運行的工況點[5]。
當(dāng)汽輪機的蒸汽負(fù)荷改變時,循環(huán)水泵的流量要隨之變動(假設(shè)流量從QA降為QB)。有兩種方法可以改變流量:一種是通過改變給水調(diào)節(jié)閥的開度(節(jié)流調(diào)節(jié)方式),使管網(wǎng)阻力系數(shù)Sf改變,從而改變管阻特性曲線,如圖2所示,這時水泵運行的工況點變?yōu)锽,對應(yīng)的流量是QB,揚程是HB。另-種方法是通過改變水泵的轉(zhuǎn)速,改變水泵的特性曲線,這時水泵運行的工況點為A',轉(zhuǎn)速由nA降到nA',流量也為QB,而揚程為HA'。
可以看出,與調(diào)速方式相比,調(diào)節(jié)閥門流量的控制方式中有HB-HA'的揚程浪費在管網(wǎng)中;當(dāng)在低負(fù)荷等工況運行時,冷卻水的流量由于只能靠調(diào)節(jié)閥門控制,造成閥門兩端壓差很大,很大的能量消耗在閥門上,長期運行能耗十分嚴(yán)重。并且當(dāng)這個差值很大的時候,有可能導(dǎo)致管網(wǎng)破裂,造成重大經(jīng)濟損失。因而循環(huán)水泵采用調(diào)速運行,節(jié)能效果是很顯著的。
3 汽輪機最有利真空度循環(huán)泵控制系統(tǒng)設(shè)計
3.1 系統(tǒng)的控制原理
該系統(tǒng)主要由由3臺水泵、1臺變頻器、IPC、PLC、PID以及線性壓力傳感器等組成。
工控機(IPC)作為上位機,主要負(fù)責(zé)火電廠的運行檢測和監(jiān)控,并在線計算最有利真空值,為控制循環(huán)水泵系統(tǒng)的經(jīng)濟運行提供重要參考數(shù)據(jù)。PLC、PID調(diào)節(jié)器和壓力傳感器組成閉環(huán)反饋控制系統(tǒng),用來控制循環(huán)冷卻水流量。
3.2 循環(huán)水泵的調(diào)速控制
由2.1和2.2的分析可知,最有利真空的實現(xiàn)是靠調(diào)節(jié)循環(huán)冷卻水的流量。本文利用PLC和PID設(shè)計了一個反饋控制系統(tǒng),如圖3所示。其中,PLC控制著各臺水泵的運行狀態(tài)(工頻、變頻、停止),從而控制水泵的運行臺數(shù),在大范圍上控制循環(huán)水的流量;PID調(diào)節(jié)器控制變頻器對變頻泵進(jìn)行速度調(diào)節(jié),在小范圍上控制循環(huán)水的流量,從而使汽輪機的真空度穩(wěn)定的維持在最有利真空位置。
水泵的速度調(diào)節(jié)控制是汽輪機最有利真空控制系統(tǒng)的核心內(nèi)容。系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速技術(shù)[5],利用變頻器對循環(huán)水泵進(jìn)行速度控制。控制原理如圖3所示,采用“一變多定”的控制方式,并根據(jù)PID調(diào)節(jié)器輸出電壓信號驅(qū)動變頻循環(huán)水泵。
系統(tǒng)采用的REX-CD901 PID調(diào)節(jié)器,內(nèi)嵌模糊控制技術(shù)和參數(shù)自整定技術(shù),調(diào)節(jié)品質(zhì)優(yōu)良。它的輸入設(shè)定值來自上位機根據(jù)蒸汽負(fù)荷和冷卻水溫度等參數(shù)計算出的最有利真空值,反饋值為由壓力傳感器檢測的汽輪機的實際運行的真空值。根據(jù)設(shè)定值和反饋值,PID自動調(diào)整變頻器的頻率給定輸入,從而控制變頻器的輸出電壓,進(jìn)而控制循環(huán)水泵的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)循環(huán)水流量的穩(wěn)定控制。
3.3 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
圖4 為控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計示意圖。
系統(tǒng)選用的PLC為Siemens S7-200 CPU226,用來控制三臺水泵的運行邏輯(加減泵、切換、熱備、故障處理),并檢測系統(tǒng)的狀態(tài)(電機運行方式、變頻器頻率上/下限、各種故障等),實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動運行。由此,系統(tǒng)可根據(jù)最有利真空的位置,實時調(diào)節(jié)循環(huán)水泵的冷卻水流量,實現(xiàn)最有利真空經(jīng)濟運行。
此外,為了在故障或檢修時保證循環(huán)水泵可靠運行和設(shè)備安全,該系統(tǒng)還具有自動/手動切換功能和指定運行功能。
3.4 PLC程序設(shè)計
PLC控制程序主要完成循環(huán)水泵系統(tǒng)最有利真空經(jīng)濟運行的的所有邏輯控制功能。其實現(xiàn)的主要功能如下:
(1) 實現(xiàn)3臺循環(huán)水泵、變頻器及其他設(shè)備的啟、停程序控制;
(2) 實現(xiàn)加減泵時的切換控制;
(3) 實現(xiàn)熱備功能;
(4) 實現(xiàn)故障處理和聲光報警;
(5) 控制系統(tǒng)預(yù)留出和上位工控機通訊的端口,具有很好的擴展功能;
在編寫程序時,將PLC程序?qū)崿F(xiàn)模塊化。整個程序可分為五個模塊:狀態(tài)檢測模塊、運行邏輯運算塊運算塊、邏輯控制模塊、熱備模塊、故障處理及顯示模塊。
1) 狀態(tài)檢測模塊
本模塊程序的任務(wù)是檢測控制系統(tǒng)狀態(tài),包括循環(huán)水泵的運行狀態(tài)、頻率上(下)限信號、各種故障、汽輪機的排氣壓力狀況等,并將系統(tǒng)狀態(tài)送入寄存器保存。為了防止干擾引起運行時誤動作,程序?qū)ψ冾l器的頻率上限(下限)信號、壓力狀態(tài)等信號都進(jìn)行數(shù)字濾波。
2) 循環(huán)水泵運行邏輯運算塊
運算塊的作用就是根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)和循環(huán)水泵的當(dāng)前運行狀態(tài)和確定循環(huán)水泵的啟停、切換以及運行方式(變頻/工頻)。其控制邏輯如圖5所示。切換水泵時應(yīng)遵循以下控制規(guī)則:
I. 當(dāng)經(jīng)過濾波后仍有壓力下限信號,且變頻器頻率已達(dá)50Hz(頻率上限)時,繼續(xù)升頻至51Hz,然后關(guān)斷頻率輸出信號,延時一秒種,將該泵切換至工頻運行,然后變頻啟動另一臺空閑泵。
II. 當(dāng)經(jīng)濾波后仍有壓力上限信號,且變頻器頻率降至至20Hz(頻率下限)時,切掉變頻運行的循環(huán)水泵,并將另一臺工頻運行的循環(huán)水泵切換為變頻運行。
這兩條控制規(guī)則能夠有效的抑制水泵切換時冷卻水流量的突變,使之平滑過渡。切換過程結(jié)束后,PID調(diào)節(jié)器繼續(xù)通過檢測的真空壓力信號,調(diào)節(jié)變頻器的運行頻率,控制冷卻水的流量,使汽輪機凝汽器在設(shè)定真空值處穩(wěn)定運行。
在程序中,PLC會根據(jù)上述控制邏輯,設(shè)定各臺水泵的運行狀態(tài)字,形成操作字,靈活地實現(xiàn)運行水泵數(shù)量地增減切換。
3) 邏輯控制模塊
邏輯控制塊的作用是按照運算塊形成的操作字,使PLC輸出控制指令,控制繼電器、接觸器等低壓電氣的閉合斷開,從而實現(xiàn)對循環(huán)水泵切換、啟停等控制功能。在程序中,將循環(huán)水泵的控制動作定義為4個基本的操作:工頻停止(1000)、變頻停止(0100)、變頻工頻(0110)、停止變頻(0001),電機的每一個控制動作都可以由這4個基本操作組成。PLC根據(jù)這些狀態(tài)字實現(xiàn)對循環(huán)水泵系統(tǒng)的控制。
4) 熱備模塊
熱備控制模塊能夠在線監(jiān)控各臺循環(huán)水泵的運行時間,并且根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定最佳切換時刻,以盡量減少真空度的波動為原則,實現(xiàn)循環(huán)水泵的輪流工作,平均承擔(dān)供水任務(wù),以延長電機壽命,防止水泵生銹導(dǎo)致電機堵轉(zhuǎn)和電機繞組受潮。
5) 故障處理及顯示模塊
故障處理模塊能夠?qū)崟r檢測設(shè)備的運行狀況,及時處理各種運行故障,并顯示報警。該模塊程序能夠不經(jīng)運算及控制模塊迅速處理諸如電機過熱、進(jìn)水溫度過高等故障。此外還具有故障消除后自動復(fù)位等功能。
3.4 應(yīng)用情況
該系統(tǒng)已于1997年在山東海化集團熱電公司汽輪機組中投入運,運行表明系統(tǒng)可將汽輪機真空度控制在設(shè)定真空值的0.25%范圍內(nèi)穩(wěn)定運行, 性能穩(wěn)定,節(jié)能效果顯著,平均節(jié)電率為35%。
應(yīng)用表明,循環(huán)水泵變頻控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:
1. 與節(jié)流調(diào)節(jié)方式相比,調(diào)速方式提高了真空度的控制精度,改善了汽輪機機組運行的經(jīng)濟性能。
2. 適應(yīng)主機調(diào)頻的需要。定速泵已不能適應(yīng)這大中型機組的啟停和低負(fù)荷運行。調(diào)速給水泵的出口壓力是可變的,因此能滿足調(diào)頻機組給水壓力的需要。
3. 提高機組的安全可靠性。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時,調(diào)速水泵可降低轉(zhuǎn)速運行,降低給水壓力和流量,在排除事故以后,機組即可重新啟動參與運行。
4 結(jié)論
本文通過分析汽輪機的經(jīng)濟運行方式,設(shè)計了一種汽輪機最有利真空控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)最有利真空的計算值,通過控制循環(huán)水泵的運行臺數(shù)和轉(zhuǎn)速來調(diào)整循環(huán)水流量,使電機組汽輪機工作在最有利真空位置,實現(xiàn)經(jīng)濟運行的目的。其控制技術(shù)先進(jìn),精度高、穩(wěn)定可靠。另外,本文給出了一種計算最有利真空值的簡便方法。
該系統(tǒng)對于改變目前大多數(shù)熱電廠循環(huán)泵控制精度差、自動化程度低、能源浪費嚴(yán)重的狀況,具有重要的現(xiàn)實意義。可廣泛的應(yīng)用于供水、供暖、油田等其他行業(yè)領(lǐng)域,將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益,應(yīng)用前景廣闊。
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[摘 要]伴隨著現(xiàn)代化科技的進(jìn)步和經(jīng)濟的快速發(fā)展,機電設(shè)備的種類越來越多,其應(yīng)用也變得更加廣泛,在煤礦生產(chǎn)中,機電設(shè)備的地位和作用變得非常重要。筆者闡述了加強對煤礦機電設(shè)備的檢修與維護(hù)管理措施,并強調(diào)了這些措施對于煤礦安全生產(chǎn)和提高設(shè)備效率,有著重要的意義。
[關(guān)鍵詞] 煤礦;機電設(shè)備;管理;維護(hù)
中圖分類號:TD407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)18-0320-01
一、當(dāng)前煤礦機電設(shè)備管理情況
在目前很多煤礦中,機電設(shè)備陳舊落后,通常帶病運轉(zhuǎn),安全配套措施跟不上,與當(dāng)前國家相關(guān)的煤礦安全規(guī)定要求相距較遠(yuǎn)。由于煤礦企業(yè)的工作環(huán)境差,濕度高,空氣灰塵多,如果機電設(shè)備在礦井里實施存放、運輸過程中,不采取防銹、防塵、防潮等手段,則會加速設(shè)備的腐蝕及損壞;再加上工作人員的認(rèn)識不足,經(jīng)常會導(dǎo)致此類事情發(fā)生。例如提升系統(tǒng)缺乏托罐及緩沖裝置,對電控系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的保護(hù)手段不完全,井筒裝備沒有定期防腐,發(fā)生銹蝕現(xiàn)象,還有煤礦中絞車、防爆高壓開關(guān)老化等。在這些設(shè)備中,存在的隱患較多,再加之對設(shè)備的檢修不及時,檢測技術(shù)落后,發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患的技術(shù)能力不足,都會導(dǎo)致設(shè)備存在較多的故障。而機電設(shè)備的檢修及維護(hù)管理則是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理的基礎(chǔ)工作;是企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的保證;是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的重要途徑。煤礦企業(yè)機電設(shè)備的故障根據(jù)其設(shè)備構(gòu)造、運動的狀態(tài)和工作狀況不同表現(xiàn)形式也不一樣,歸納其主要的故障有以下幾個方面:①設(shè)備性能參數(shù)的突然下降;②振動的異常;③聲響異常;④磨損殘留物的劇烈增加;⑤排氣成分的變化;⑥過熱現(xiàn)象;⑦裂紋的形成與擴展;⑧電壓和電流的劇烈變化等現(xiàn)象。設(shè)備故障的多樣變化說明煤礦機電設(shè)備的故障原因較為復(fù)雜,設(shè)備的發(fā)生故障分為三個階段。①早期故障期。設(shè)備處于早期故障期,開始故障率很高,但隨時間的推移故障率迅速下降,早期故障期對于機械產(chǎn)品又稱為磨合期。此段時間的長短,隨產(chǎn)品、系統(tǒng)的設(shè)計與制造質(zhì)量而異。此期間發(fā)生的故障,主要是由設(shè)計、制造上的缺陷所致,或是使用環(huán)境不當(dāng)所造成。②偶發(fā)故障期。設(shè)備進(jìn)入偶發(fā)故障期,故障率大致處于穩(wěn)定狀態(tài),趨于定值。在此期間,故障發(fā)生是隨機的。在偶發(fā)故障期內(nèi),設(shè)備的故障率最低,而且穩(wěn)定。因而可以說,這是設(shè)備的最佳狀態(tài)期或稱正常工作期。這個區(qū)段稱為有效壽命。偶發(fā)故障期的故障,多起因于設(shè)計、使用不當(dāng)及維修不力。故通過提高設(shè)計質(zhì)量、改進(jìn)使用管理、加強監(jiān)視診斷與維護(hù)保養(yǎng)等工作,可使故障率降低到最低水平。③耗損故障期。在設(shè)備使用的后期,故障率開始上升。這是由于設(shè)備零部件的磨損、疲勞、老化、腐蝕等造成的。如果在此其初期進(jìn)行大修,可有效地降低故障率。根據(jù)故障盆浴曲線的原理,可以推出設(shè)備隨著使用時間的延長,故障的發(fā)生次數(shù)、發(fā)生故障后的修復(fù)費用、修理消耗的工時也隨之增加,降低設(shè)備維修費用的主要措施包括延長設(shè)備偶發(fā)故障區(qū)間(即延長使用壽命),降低維修費用和維修工時。而延長設(shè)備使用壽命的主要措施是正確操作和加強維護(hù)保養(yǎng),降低維修費用和維修工時的主要措施是減少故障的發(fā)生。另外,通過對設(shè)備故障規(guī)律的分析,合理制定設(shè)備維修管理模式,可以減少故障的發(fā)生次數(shù),延長設(shè)備正常使用到故障高發(fā)期的時間,減少故障損失,縮短故障處理耗費的工時。
二、煤礦機電設(shè)備的檢修和維護(hù)管理
1.機電設(shè)備的維修方式。設(shè)備的維修方式是指對維修時機的控制,具體方式主要有以下幾種:①事后維修。是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或損壞、造成停機之后進(jìn)行維修。②定期維修。只要使用到預(yù)定的維修時間。不管其技術(shù)狀態(tài)如何,都要進(jìn)行規(guī)定的維修工作。③視情維修。它不是根據(jù)故障特征而是由設(shè)備在線監(jiān)測和診斷裝置預(yù)報的實際情況來確定維修時機和內(nèi)容。④機會維修。它是與視情維修或定期維修同時進(jìn)行的一種有效的維修活動。理工論文它不會引起生產(chǎn)損失。機會是在其他必須進(jìn)行定期維修或排除故障之時出現(xiàn),實施這種維修可獲得較好的有效度。⑤改進(jìn)設(shè)計。在故障發(fā)生過分頻繁,即平均故障期很短,以及維修或更換的費用又很大,即人力、備件費用或停工損失很大時,改進(jìn)設(shè)計是最好的辦法。另外,從設(shè)備維修工程學(xué)的理論來看,通常確定維修方式的基本原則是:對安全生產(chǎn)、經(jīng)濟效益影響較大的設(shè)備,若可用狀態(tài)監(jiān)測手段探測故障征兆,應(yīng)采用狀態(tài)維修,否則采用計劃預(yù)防性維修,對處于連續(xù)生產(chǎn)線上且沒有備用機的設(shè)備應(yīng)采用計劃性預(yù)防維修;對安全性和經(jīng)濟性影響不大或有備用機的設(shè)備,應(yīng)采用事后維修;對以隨機故障為主要故障形式,故障征兆無法有效監(jiān)測的設(shè)備,應(yīng)采用事后維修。
2.煤礦機電設(shè)備維修類型。煤礦機電設(shè)備的維修類型可分為偶發(fā)型維修和壽命型維修(耗損故障)兩種,其中偶發(fā)型故障維修一般是不能預(yù)測的,通常采用事后修理方式。對待別重要的、連續(xù)地不問斷運轉(zhuǎn)的、不允許突發(fā)故障停機的設(shè)備,可采用在線連續(xù)狀態(tài)監(jiān)測.配以備用系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng),以預(yù)防操作失誤、檢查疏忽和意外事件造成的故障停機。而壽命型故障維修一般是可預(yù)測的,主要根據(jù)維修和故障停機的損失,及安全性的要求選擇維修以下方式:①復(fù)雜更換件和不宣拆卸檢查的精密件,可采用預(yù)測維修。對維修費很高的復(fù)雜更換件,有時也可采用故障維修,使零件得到充分利。②簡單可更換的一般耐用件,可采用定期維修。③簡單可換的易損件,可在檢查基礎(chǔ)上進(jìn)行更換。④故障率高的復(fù)雜更換件,可采用改善維修,或采用組件更換。⑤永久性部件如機殼等,可在檢查基礎(chǔ)上,進(jìn)行針對性維修。⑥不影響生產(chǎn)和安全的簡單可換件,可采用事后修理。
結(jié)語
綜上所述,做好機電管理與維護(hù)工作,一定要從保障安全、服務(wù)生產(chǎn)及技術(shù)創(chuàng)新的角度入手,結(jié)合煤礦的具體實際情況,通過定期的檢修工作,強化井下電氣設(shè)備及流動設(shè)備的管理,提高機電設(shè)備管理人員和機電操作人員的責(zé)任意識,把工作的重點放在提高設(shè)備的安全水平上,引導(dǎo)生產(chǎn)力發(fā)展,實施機電設(shè)備投入與先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合,落實管理與維護(hù)措施,確保機電設(shè)備的安全運行,杜絕安全事故的發(fā).
論文摘要:本文論述了在新的用電形勢下,加強配網(wǎng)線損管理的重要性,通過分析配網(wǎng)線損的構(gòu)成,從技術(shù)線損、管理線損和考核管理等方面,分析配網(wǎng)線損影響因素及相應(yīng)對策。在技術(shù)線損方面,分析了配網(wǎng)結(jié)構(gòu)及輸配電設(shè)備、電能計量裝置、無功、電壓等因素對配網(wǎng)線損的影響及對策。在管理線損方面,分析了抄核收質(zhì)量、電能計量、反竊電、配網(wǎng)運行管理等因素對配網(wǎng)線損的影響及對策。從考核管理角度,對建立配網(wǎng)線損考核管理體系,實行分壓分線分臺區(qū)考核,線損指標(biāo)管理等進(jìn)行了論述。
一、引言
電力網(wǎng)的線損率是表征供電企業(yè)經(jīng)濟效益和管理水平的綜合性技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),也是國家貫徹節(jié)能方針,考核供電企業(yè)的一項重要指標(biāo)。其中配網(wǎng)線損,直接反映了供電企業(yè)的用電管理水平,它的高低,與地區(qū)配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計是否合理、配網(wǎng)設(shè)備運行是否良好、配網(wǎng)新技術(shù)應(yīng)用狀況、營配人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和管理水平高低、計量裝置配備管理狀況、抄核收工作質(zhì)量好壞、反竊電工作力度大小等等都有十分重要的關(guān)系。10kV及以下配網(wǎng)線損率在全網(wǎng)線損率中占有很大比重,具有相當(dāng)大的降損節(jié)電潛力。降低配網(wǎng)線損直接提高企業(yè)的經(jīng)濟效益,是增收創(chuàng)利最直接有效的途徑。隨著電力體制改革的深入進(jìn)行,城網(wǎng)改造、“一戶一表”和農(nóng)網(wǎng)“兩改一同價”的實施,一方面改善了配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和設(shè)備,有利于降損,但另一方面,取消了大量的中間層供電,供電企業(yè)直供到戶大量增加,供電損耗必將隨之增加,配網(wǎng)線損在全網(wǎng)損耗中的比率將進(jìn)一步增大,線損率也將進(jìn)一步升高。而隨著電力行業(yè)公司化運營機制的進(jìn)一步推進(jìn)和完善,供電企業(yè)對線損率的要求也將越來越嚴(yán)格,在這種形勢下,加強配網(wǎng)線損管理工作將尤為重要,本文從技術(shù)線損、管理線損等配網(wǎng)線損構(gòu)成因素和考核管理等方面,分析配網(wǎng)線損影響因素及相應(yīng)對策。
二、配網(wǎng)線損構(gòu)成
線損率是指一定時間內(nèi),電流流經(jīng)電網(wǎng)中各電力設(shè)備(不包括用戶側(cè)的用電設(shè)備)使所產(chǎn)生的電力和電能損耗。它是從發(fā)電廠出線側(cè)(不包括廠用電、升壓變和母線損耗)至用戶電能表上所發(fā)生的電能損耗和損失。線損具體可分為固定損失、變動損失和其他損失三部分。
固定損失:一般不隨負(fù)荷變化而變化,只要電氣設(shè)備上帶有電壓,就要損耗電能。它包括:
降壓變壓器和配電變壓器的鐵損;調(diào)壓器、調(diào)相機、電抗器等設(shè)備的鐵損;用戶電能表電壓線圈損失以及電能表附件的損耗;電容器等介質(zhì)損耗;110KV以上的電暈損耗。
變動損失:隨負(fù)荷的變化而變化,它與電流平方成正比,電流越大,損失越大。它包括:
降壓變壓器、配電變壓器的銅損,即電流流過線圈的損失;輸電、配電線路的銅損,即電流流過線路的損失;低壓配電線路的銅損;接戶線和進(jìn)戶線銅損;電流表電流線圈的銅損。
其他損失:固定和變動損失以外的損失。它包括:
電能表漏抄、電費誤算等營業(yè)錯誤損失;電能表超差、錯接線等計量損失損失;用戶竊電損失;變電所直流充電、控制及保護(hù)、信號、通風(fēng)等設(shè)備消耗的電量。
線損還可分為理論線損、技術(shù)線損、管理線損等三類。
理論線損:是按照現(xiàn)實的輸、變、配電設(shè)施進(jìn)行理論計算得出,只考慮固定損失和變動損失,不及其他損失
技術(shù)線損:只考慮現(xiàn)實的輸、變、配電設(shè)施技術(shù)條件下的的損失,不考慮由于管理因素造成的損失。
管理線損:除技術(shù)線損外,還考慮由于管理上的原因造成的漏電、竊電損失,以及計量不準(zhǔn)造成的損失。
三、技術(shù)線損影響因素及對策
1、配網(wǎng)結(jié)構(gòu)及輸配電設(shè)備影響
城市配網(wǎng)在建設(shè)或改造之初,就應(yīng)該充分考慮到采取各種技術(shù)措施有效降損。配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)合理布局,將高壓深入到負(fù)荷中心供電,縮短電源與有效負(fù)荷之間的距離,杜絕東拉西扯、迂回供電現(xiàn)象,減小低壓配電網(wǎng)的供電半徑。從而提高供電電壓質(zhì)量,降低線損電量。
配電線路導(dǎo)線截面應(yīng)選擇適當(dāng),以經(jīng)濟電流密度運行。對線徑細(xì)、半徑長、迂回供電的線路要堅決改造,在臺區(qū)整改時,要注意合理選擇低壓系統(tǒng)的導(dǎo)線截面,不但減少輸線線路造成的銅損,而且改善了用戶端電壓質(zhì)量。配電線路應(yīng)盡量絕緣化,不但減少了損耗,而且保證了安全和可靠性。
配電變壓器布局應(yīng)合理,經(jīng)量將其安裝在負(fù)荷中心,縮短低壓供電半徑。應(yīng)盡量選擇節(jié)能型變壓器,對高能耗配變要逐步更換。變壓器容量應(yīng)合理配置,避免配變長期空載或超載運行。對配電變壓器還可安裝綜合采集裝置,以隨時了解掌握配變運行狀態(tài),采取措施降低損耗。
2、計量設(shè)備影響
電能計量的準(zhǔn)確與否直接影響到供電企業(yè)售電量,合理配置計量裝置,對電能表、互感器、二次接線等各個環(huán)節(jié)都要加強誤差控制,是降低線損的保證。
電能表應(yīng)合理選型,對用于供電企業(yè)之間及與大用戶之間結(jié)算的關(guān)口表,應(yīng)按照規(guī)程要求,配置適當(dāng)精度的計量表計。對居民照明用戶,應(yīng)積極推廣長壽命高精度電能表,保證準(zhǔn)確計量。
根據(jù)用戶的負(fù)荷狀況,選用變比合適的電流互感器,使其一次電流工作在額定電流的20%-120%范圍內(nèi),對老用戶要根據(jù)實際負(fù)荷情況,更換適當(dāng)變比的互感器,避免“小馬拉大車”或“大馬拉小車”情況。
對計量用二次回路,要采取措施減少PT二次壓降,如使用專用計量PT、專用二次回路、縮短二次線長度、增大二次線截面等技術(shù)手段,將PT壓降控制在允許范圍。
對大、中用戶要采用專用電能計量柜、計量箱,不但為計量裝置提供一個良好的運行環(huán)境,有利于提高計量準(zhǔn)確度,而且可以有效防止竊電行為的發(fā)生。
3、無功、電壓影響
無功的流動在電網(wǎng)中要產(chǎn)生有功損耗,電壓水平也對可變線損和不變線損產(chǎn)生直接影響。在配網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計時期,就應(yīng)該充分考慮線路、配電變壓器的無功就地補償,在現(xiàn)有配網(wǎng)中要完善無功平衡,有計劃地安裝無功補償裝置。
對專變用戶要加強無功考核,嚴(yán)格執(zhí)行力率調(diào)整電費,促進(jìn)用戶采取措施改善功率因數(shù),安裝無功補償裝置。不僅可以減少對系統(tǒng)的無功需求,提高電力系統(tǒng)供電能力,改善電壓質(zhì)量,減少損耗,還能減少用戶電費支出,產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益。
采取有載調(diào)壓、安裝統(tǒng)計型電壓表加大電壓監(jiān)測力度等手段,積極改善系統(tǒng)各級電壓質(zhì)量水平。
四、管理線損影響因素及對策
1、抄、核、收質(zhì)量影響
抄表收費是用電營銷工作至關(guān)重要的一環(huán),其工作質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到供電企業(yè)的經(jīng)濟效益,影響線損率的統(tǒng)計和考核。隨著城農(nóng)網(wǎng)改造、“一戶一表”的不斷深入,供電企業(yè)銷售到戶、抄表到戶、收費到戶、服務(wù)到戶“四到戶”管理體系的建立健全和不斷完善,抄表收費的工作量也將大大增加,對抄表到位率、準(zhǔn)確率、大用戶月末抄表比率、電費差錯率等抄核收工作質(zhì)量的要求也將不斷提高。要求對抄核收工作進(jìn)一步加強管理,加強對抄核收工作人員,特別是抄表員的工作責(zé)任心和職業(yè)道德教育,嚴(yán)格各項考核,堵塞電量跑冒滴漏現(xiàn)象。
隨著用電MIS系統(tǒng)、集中抄表系統(tǒng)等新技術(shù)在抄核收工作中的應(yīng)用,手工工作量大大減輕,人為誤差得到了控制,但也減少了對如資料錯誤、數(shù)據(jù)錯誤、計量故障等發(fā)現(xiàn)的機會。這就要求工作人員加強責(zé)任心,把好核算關(guān)口,同時利用有關(guān)軟件功能,經(jīng)常性進(jìn)行異常數(shù)據(jù)分析,防止漏計、錯算電量電費。信息中心等單位要加強對系統(tǒng)軟件的維護(hù)管理,及時處理系統(tǒng)程序上的缺陷,維護(hù)備份好重要數(shù)據(jù),保證系統(tǒng)安全可靠
2、電能計量影響
正確配置電能計量裝置,還要有嚴(yán)格的管理措施,才能保證計量設(shè)備穩(wěn)定準(zhǔn)確運行。
在計量裝置安裝施工時,要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量,防止錯誤接線;在日常運行中,要做好電能表的輪換、校驗工作,做到有計劃有落實,提高輪換率、現(xiàn)場校驗率,防止電能表超周期運行,保證電能計量的準(zhǔn)確性。
加強計量裝置的缺陷和故障處理,對計量表計和CT燒壞、表計卡盤、PT斷相等缺陷和故障及時發(fā)現(xiàn)、及時處理。要加強抄表、電檢、計量人員工作責(zé)任心,建立考核獎懲制度,對及時發(fā)現(xiàn)缺陷的,加以獎勵;未能及時發(fā)現(xiàn)的,要追查責(zé)任人,嚴(yán)肅處理。發(fā)生計量故障要充分收集證據(jù),追補電量電費,在減少供電企業(yè)損失的同時,避免與客戶發(fā)生矛盾。
對因輪換、整改、故障處理等拆回的計量表計,要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)復(fù)核制度,對表計上積存的電量進(jìn)行審查、核對,堵塞漏洞,防止電量流失。
做好計量標(biāo)準(zhǔn)管理和校驗工作,管好手中的“秤桿子”,一方面加大投入,提高校驗標(biāo)準(zhǔn)和裝置的準(zhǔn)確度,提高校驗水平;一方面要做到公平、公正,既要維護(hù)供電企業(yè)的利益,也要維護(hù)用電客戶的利益。
3、反竊電影響
竊電行為采取種種手段,非法侵占電能,直接損害了供電企業(yè)的利益,造成了配電線損率的上升。近年來,隨著計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟的轉(zhuǎn)變,個體承包經(jīng)營者逐步增多,一些人為利益驅(qū)使大肆竊電,竊電手段越來越高,竊電量越來越大,在個別線路、配電臺區(qū),甚至成為影響線損率的最主要因素。形勢要求不斷加大反竊電力度,成立用電稽查大隊專門從事反竊電工作,有計劃有重點地開展用電稽查,對用電大戶采取周期性跟蹤監(jiān)視,對線損較高的線路、臺區(qū)進(jìn)行集中清理整頓。
要把反竊電工作作為一項全局性的工作對待,推廣運用新技術(shù)新手段,從各個方面采取反竊電措施,如對用戶計量箱柜進(jìn)行整改,加鎖加封;利用負(fù)荷管理系統(tǒng)和遠(yuǎn)方抄表等技術(shù)有效防止和打擊竊電;配備先進(jìn)現(xiàn)場測試儀器等。
對稽查工作要加強管理,對檢查率、查處率進(jìn)行考核,克服社會不良風(fēng)氣的影響,嚴(yán)肅對竊電戶的查處,充分運用法律武器,打擊竊電。
對內(nèi)部工作環(huán)節(jié)的監(jiān)督也可作為稽查工作的一項內(nèi)容,如監(jiān)督內(nèi)部用電、查處內(nèi)外勾結(jié)竊電、監(jiān)督抽查抄表質(zhì)量等。
4、配網(wǎng)運行管理影響
加強配網(wǎng)運行管理,實現(xiàn)配網(wǎng)經(jīng)濟運行,也是降低配電網(wǎng)電能損耗的重要措施。
合理安排配網(wǎng)運行方式,有計劃進(jìn)行負(fù)荷實測,根據(jù)測試結(jié)果,掌握了解配網(wǎng)運行參數(shù)和運行狀態(tài),及時進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移、平衡三相負(fù)載、調(diào)整運行方式。不但要做好整個配電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)整工作,而且要做好每條線路、每個臺變、即每個分段的負(fù)荷調(diào)整工作保證配網(wǎng)經(jīng)濟運行。
加強配網(wǎng)日常運行管理,定期進(jìn)行巡視,發(fā)現(xiàn)缺陷及時處理,防止發(fā)生事故或障礙,同時,有計劃地調(diào)整或更換高能耗設(shè)備,減少損耗。
合理安排設(shè)備檢修,供電網(wǎng)正常運行時的接線方式,一般應(yīng)是比較安全和經(jīng)濟合理的接線方式,如遇設(shè)備檢修等情況,改變了正常的接線方式,不但會降低運行的可靠性,而且會使線損大量增加。因此,加強檢修的計劃性,縮短檢修時間,實行聯(lián)合檢修和帶電作業(yè),有利于降低配網(wǎng)檢修時的損耗。
五、加強考核管理
做好線損管理工作,必須首先加強對線損工作的領(lǐng)導(dǎo),供電企業(yè)各部門都應(yīng)該重視線損工作,建立健全線損管理體系,從規(guī)劃設(shè)計、基建、生產(chǎn)、營銷全方位全過程對線損進(jìn)行管理,在相關(guān)部門配備專職或兼職配網(wǎng)線損專責(zé)人,建立起全局性的配網(wǎng)線損管理網(wǎng)絡(luò),定期召開例會,分析研究線損狀況,制定相應(yīng)降損對策。建立完善的考核制度,將與線損有關(guān)的各單位各部門各崗位都納入到考核體系中,嚴(yán)格考核,降罰分明。
目前對配網(wǎng)線損管理,各單位普遍推行了分壓分線分臺區(qū)考核,并收到了較好的效果。在實際操作中,加強指標(biāo)管理,確定考核指標(biāo)并及時進(jìn)行調(diào)整,直接關(guān)系到考核效果。
對配電網(wǎng)中的線路、典型臺變進(jìn)行負(fù)荷實測,在實測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上開展理論線損計算,為確定考核指標(biāo)提供了依據(jù)。在負(fù)荷測試時,要盡量選擇能夠體現(xiàn)配網(wǎng)實際損耗狀況的運行方式和典型日進(jìn)行,采取調(diào)度SCADA系統(tǒng)、負(fù)荷管理系統(tǒng)、配變綜采儀、集中抄表系統(tǒng)等多種技術(shù)手段,確保數(shù)據(jù)真實可信。理論計算可以選用專用軟件進(jìn)行,提高計算效率和準(zhǔn)確度。
在理論計算的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際損耗狀況和管理水平,分解下達(dá)各單位線損指標(biāo),各單位將指標(biāo)細(xì)化到每條線路、每個臺變,下達(dá)到承包組或個人。這樣將指標(biāo)層層分解下達(dá),定期考核。
在實際考核過程中,由于配網(wǎng)運行方式調(diào)整、業(yè)擴變動、追補電量等,對考核實施都產(chǎn)生直接影響,應(yīng)明確責(zé)任、規(guī)范流程,采取調(diào)整措施。
對10kV及以下配電網(wǎng)設(shè)備變動處理。當(dāng)配電運行方式改變、負(fù)荷轉(zhuǎn)移或新增公用變時,應(yīng)由配調(diào)在規(guī)定工作日內(nèi)將設(shè)備變動傳票傳到抄表組和線損專職,由抄表組和線損專職應(yīng)及時修改有關(guān)數(shù)據(jù),調(diào)整配網(wǎng)線路的考核線損率。對手拉手線路,要積極采取措施,如將手拉手線路合并考核,在手拉手位置或分段處安裝考核計量裝置等,保證拉手運行時考核的實現(xiàn)。
對客戶服務(wù)工作處理。對考核范圍內(nèi)所有客戶的接裝、增容、更名、遷移、輪換、故障、違章等工作,業(yè)務(wù)人員都必須按營業(yè)管理有關(guān)規(guī)定辦理各種傳票,并及時傳遞給有關(guān)人員。每月底抄表前,業(yè)務(wù)人員應(yīng)在工作傳票中,將配變臺區(qū)內(nèi)照明、動力客戶的負(fù)荷增減情況,通知抄表組和線損專責(zé)人。線損專責(zé)人及時修改、調(diào)整線損考核指標(biāo)。
表計異常及違章用電、竊電情況處理。線路、臺變抄表人員抄表中發(fā)現(xiàn)考核表表計異常,抄表員發(fā)現(xiàn)自己所包線路、臺區(qū)內(nèi)客戶有違章用電和竊電行為的,應(yīng)在及時通知有關(guān)部門迅速處理。有關(guān)部門處理完畢后,應(yīng)將追補電量情況及時傳遞電費和線損專責(zé),保證考核準(zhǔn)確。
在實施考核過程中,對線路、臺區(qū)承包人不能簡單地以包代管,一包了之,對線損較大,完成任務(wù)困難的,要積極主動地與承包人一起分析設(shè)備狀況,用戶特性,尋找損耗原因,采取降損措施。既不能視之不管,挫傷承包人管理積極性,也不能隨意調(diào)整指標(biāo),使線損考核流于形式。
實驗教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中占有非常重要的地位,實驗考核體系對實驗教學(xué)的成敗優(yōu)劣起著關(guān)鍵性作用[1、2]。近年來,生物科學(xué)專業(yè)的課程實驗考核大致有如下幾種考核方式:最初的實驗多以驗證實驗為主,實驗處于從屬地位,其考核方式比較簡單,多采用“合格”和“不合格”兩個標(biāo)準(zhǔn)來評判[3],不能突出教學(xué)的優(yōu)點及不足;有的則仿理論課考試,采用期末閉卷筆試,該評估方法能加強學(xué)生對理論知識的記憶,難以評估反映學(xué)生的實驗綜合成績,易造成“重理論輕實踐”的現(xiàn)象[3、4],無法調(diào)動學(xué)生做實驗的積極性;采用平時考核加期末考核的形式,該考核方式包括了理論和實際操作兩方面的考查,考查內(nèi)容較前兩種方式全面,但缺少了對學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的理論和實踐兩方面的考查,不能體現(xiàn)對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的側(cè)重[5-7]。近年來,很多高校教師意識到這方面的問題,將實驗考核變?yōu)?平時成績、實際操作、期末理論考試和小論文成績[8、9]。小論文按照期刊論文的格式撰寫,包括問題的提出、解決方法、實驗數(shù)據(jù)的處理及結(jié)果分析等方面,可分配幾個同學(xué)一組進(jìn)行一個項目的研究。這種考核的方式可以培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新思考的能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以此訓(xùn)練學(xué)生撰寫論文的能力和團隊合作的能力。該考核方式考核內(nèi)容較全面,但成績的權(quán)重集中在實驗結(jié)束后考核,在有限的時間內(nèi)很難全面反映學(xué)生的實驗綜合成績。我校生物科學(xué)專業(yè)在改革之前多采用第二種考核方式,即平時考核加期末集中考核,平時上課實驗操作和實驗報告作為考核的重點,再加上學(xué)期末一次綜合性實驗的設(shè)計及完成情況來進(jìn)行打分。以上幾種考核方法雖然按照國家教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行,但實際的完成質(zhì)量總有不盡人意的地方:學(xué)生實驗前期的準(zhǔn)備與預(yù)習(xí)不夠充分,沒有完全了解實驗?zāi)康摹嶒炘砑安僮鬟^程、注意事項等,這就給實驗操作過程帶來了一些困難,導(dǎo)致實驗結(jié)果的不準(zhǔn)確;有的則因為實驗的特殊性,實驗結(jié)束后一般要過幾天才能上交,這就導(dǎo)致實驗報告有抄襲的現(xiàn)象;而集中性一次考核因時間有限,考核的知識點相對也較少,不能全面反映學(xué)生的實驗操作情況,往往跟學(xué)生的運氣有關(guān),有的學(xué)生這方面操作較好,有的學(xué)生那方面操作較強,因此最終的考核成績跟教師的出題與學(xué)生的強弱項有關(guān)。另一方面,前面的幾種考核主要針對驗證性實驗或?qū)嶒炛械哪硞€操作技術(shù)或儀器使用,較少涉及綜合性實驗和設(shè)計性實驗的考核,學(xué)生自我思考的機會較少,不能夠有效地提升學(xué)生的思考能力及解決問題的能力。因此,課程群實驗考核方式不能沿用前面提到的幾種,需要重新構(gòu)建。
二、新課程群實驗考核評估體系的構(gòu)建
生物科學(xué)專業(yè)課程群實驗主要分為三大模塊:植物學(xué)模塊、動物學(xué)模塊、生物技術(shù)模塊。每一模塊在課程群建立之前的實驗內(nèi)容多為驗證性實驗,課程間的實驗內(nèi)容重復(fù)率較高,單門實驗課的連續(xù)性、整體性較差。在課程群實驗建立后,重新修訂了課程群內(nèi)的實驗教學(xué)大綱。實驗內(nèi)容精簡整合之后,每一塊實驗都由驗證、綜合、設(shè)計性實驗組成,在學(xué)習(xí)難度上有一定的層次性,在內(nèi)容設(shè)計上有一連續(xù)性和系統(tǒng)性,因此對其考核也要具有一定的層次性和連續(xù)性。
(一)驗證性實驗的考核
主要采用傳統(tǒng)的考核方式,即要求學(xué)生掌握實驗原理(20%)、操作技術(shù)要領(lǐng)(50%),實驗結(jié)果與報告(30%),可采用口試加演示操作的方式,再針對其實驗報告和出勤給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。
(二)綜合性實驗的考核
綜合性實驗因涉及的內(nèi)容知識量大,使用的儀器設(shè)備相對較多,涉及多個實驗原理和實驗方法,實驗過程容易出現(xiàn)與預(yù)期結(jié)果不一致的現(xiàn)象。加之實驗的周期長,課堂內(nèi)完成主要操作部分,重復(fù)性的實驗內(nèi)容、實驗現(xiàn)象及實驗結(jié)果的記錄多半是在課余時間由學(xué)生分組自行完成,因此教師不能僅憑其課堂表現(xiàn)和實驗報告或演示操作給定分?jǐn)?shù)。這部分的實驗周期長,其考核也是一個動態(tài)加權(quán)的過程。課堂上教師監(jiān)督實驗操作的準(zhǔn)確性(30%)、儀器使用的正確性(10%)、實驗故障應(yīng)變的處理能力(10%),課堂外開放實驗室的表現(xiàn)教師本人不易觀察,可制訂相應(yīng)的得分標(biāo)準(zhǔn)(如:實驗積極性、實驗準(zhǔn)備、小組內(nèi)成員的配合度、結(jié)果觀察與記錄的準(zhǔn)確性、實驗結(jié)果的處理、實驗衛(wèi)生的打掃)。并將得分標(biāo)準(zhǔn)公布出來,張貼在實驗室內(nèi),再從每個小組中選一個同學(xué)監(jiān)督記錄每個同學(xué)的成績,這部分的分值與課堂內(nèi)的分值相等,教師根據(jù)學(xué)生課堂上的實驗成績和學(xué)生開放實驗室的得分再給定綜合實驗成績。
(三)設(shè)計性實驗的考核
設(shè)計性實驗完全由學(xué)生自主設(shè)計,從實驗準(zhǔn)備到最后的實驗結(jié)果報告由幾個學(xué)生一組全部搞定。實驗場所在開放實驗室,實驗時間不固定。一般為幾個學(xué)生自己選定題目后,共同寫出實驗方案,商量合適的時間段一起合作完成。整個實驗主要由三部分組成:實驗前期、實驗中期、實驗后期。前期包括:資料的收集、實驗方案的設(shè)計與修改、藥品與器材的準(zhǔn)備,玻璃儀器的清洗,試劑藥品的配制等;中期包括:儀器使用得當(dāng),操作方法得當(dāng),故障處理應(yīng)變能力強,實驗方法正確或有改進(jìn);后期包括:結(jié)果記錄及時、正確,結(jié)果分析正確,對實驗結(jié)果提出自己的見解,實驗后的器材處置得當(dāng),實驗室衛(wèi)生干凈。設(shè)計性實驗成績給定最為復(fù)雜,也最能體現(xiàn)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識的掌握情況,其成績給定可分為五個部分:1.查詢資料、擬定實驗方案:占成績的20%。主要考查學(xué)生獨立查找資料并根據(jù)實驗原理設(shè)計一個合理、可行的實驗方案的能力。2.實施實驗方案、完成實驗內(nèi)容:占成績的30%。考查學(xué)生獨立動手能力,綜合運用知識解決實際問題的能力。3.分析結(jié)果、總結(jié)報告:占成績的10%。主要考查學(xué)生對數(shù)據(jù)處理方面的知識運用情況,分析問題的能力,語言表達(dá)能力。4.科學(xué)探究、創(chuàng)新意識方面:占成績的20%。考查學(xué)生是否具有創(chuàng)新意識,善于發(fā)現(xiàn)問題并能解決問題。5.實驗器材、藥品的準(zhǔn)備、實驗態(tài)度、合作精神:占成績的20%。考查學(xué)生是否積極主動地做實驗,是否具有科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的工作作風(fēng),能否與小組同學(xué)團結(jié)合作。此次體系的構(gòu)建重點突出公平性、時效性,注重學(xué)生實驗前期對資料的搜集和整理。通過多方面的評價,能夠讓學(xué)生清楚地認(rèn)識到自己的優(yōu)點與不足,以便在之后的學(xué)習(xí)過程中加以改進(jìn),更加有效快速地提升自己的能力。同時,教師也能發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中的問題,如學(xué)生聽課質(zhì)量、理解程度等,以此來提高教師的教學(xué)質(zhì)量。從實驗教學(xué)方法來看,以前實驗多為驗證性實驗,由教師先講解實驗原理、實驗內(nèi)容、實驗方法、注意事項等內(nèi)容。這種方式容易禁錮學(xué)生的思維,不能發(fā)揮學(xué)生的主動性,不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。而構(gòu)建后的實驗課程以綜合、探究性實驗為主,更加注重行為教育而非單純的理論學(xué)習(xí)和最終的結(jié)果,強調(diào)實驗的全過程,成績的給出更強調(diào)單項實驗的實時給分,最終成績?yōu)槎囗棇嶒灣煽兊目偤汀嶒灦嘁詫W(xué)生為主,由學(xué)生自己完成,教師更多的只是參與指導(dǎo)。此方法注重學(xué)生能力的培養(yǎng),可以有效地幫助學(xué)生培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生積極探索的精神。以上三種類型的實驗成績權(quán)值分別為:驗證性實驗占20%,綜合性實驗占40%,設(shè)計性實驗占40%。
三、新建課程群實驗考核評估體系的學(xué)生評價
關(guān)鍵詞:鐵路運輸安全 影響因素 安全管理 改進(jìn)措施
一、影響鐵路運輸安全的因素
在鐵路運輸過程中,維持鐵路運輸生產(chǎn)所必備的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備、完善的規(guī)章制度和高素質(zhì)的運營人員是保證鐵路運輸安全穩(wěn)定的“三大因素”。鐵路運輸企業(yè)的設(shè)備、制度和人員情況在其安全生產(chǎn)中起至關(guān)重要的作用。
(一)鐵路運輸設(shè)備對安全的影響
對行車設(shè)備的改造施工及故障處理,多數(shù)情況需停止信號聯(lián)鎖的使用,要在無聯(lián)鎖的情況下接發(fā)列車,操縱臺無顯示、信號停用、道岔失去聯(lián)鎖,從準(zhǔn)備進(jìn)路、交遞憑證、引導(dǎo)接車到區(qū)間列車的掌握均由人工來完成,對接發(fā)列車安全影響較大。設(shè)備臨時故障是在作業(yè)人員無準(zhǔn)備的情況下,信號及聯(lián)鎖設(shè)備發(fā)生變化,一般在水害、雷擊、暴風(fēng)雨雪等自然環(huán)境下及設(shè)備老化等時,易發(fā)生臨時故障,對運輸安全影響也較大。很多事故都是在這些情況下發(fā)生的。
(二)規(guī)章制度對安全的影響
規(guī)章制度有遺漏、不夠嚴(yán)密,與現(xiàn)場實際不符等均會影響運輸安全。規(guī)章制度不完善的原因主要是:
1.深入現(xiàn)場實際不夠,未能隨設(shè)備的變化及時修改相應(yīng)的作業(yè)程序及制度;
2.工務(wù)、電務(wù)部門不能及時提供相關(guān)技術(shù)資料,影響車務(wù)部門對《車站行車工作細(xì)則》的修訂、補充和完善,以及有針對性地制定安全防范措施;
3.沒有針對設(shè)備的臨時變化,及時制定出作業(yè)辦法和安全措施,使作業(yè)過程缺乏安全保障。
(三)作業(yè)人員對安全的影響
1.作業(yè)人員對規(guī)章制度的掌握或理解有誤,影響作業(yè)安全;2. 作業(yè)人員不嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度,簡化作業(yè)過程,影響作業(yè)
安全;
3. 作業(yè)人員應(yīng)變能力較差,對突發(fā)事件處理不當(dāng),影響作業(yè)安全。
綜上所述,在設(shè)備改造施工及臨時故障等情況下,如果規(guī)章制度不完善,設(shè)備作業(yè)人員應(yīng)變能力較差,就會影響運輸安全。因此,強化設(shè)備、制度、人員及其相互間的協(xié)調(diào)配合,是確保運輸安全穩(wěn)定的關(guān)鍵。
二、改進(jìn)措施
作為鐵路運輸企業(yè),安全生產(chǎn)是我們最根本的活動,是人命關(guān)天的大事情,是我們必須確保的重中之重,那么,加強和改進(jìn)安全管理工作,不但要盯住現(xiàn)場管理和控制,同時也要強化安全基礎(chǔ)建設(shè),而且更要加強企業(yè)安全文化建設(shè),增強企業(yè)安全管理的軟實力。
(一)要強化企業(yè)安全文化建設(shè),就必須解決思想認(rèn)識、安全觀念問題
要解決安全問題,首先要解決思想認(rèn)識問題和安全觀念問題。要充分意識到認(rèn)識不提高,鐵路難以發(fā)展,只有思想認(rèn)識提高了,思想觀念轉(zhuǎn)變了,才能意識到企業(yè)加強安全文化建設(shè)的重要性、必要性和迫切性,才能意識到加強企業(yè)安全文化建設(shè)對于鐵路安全生產(chǎn)的長治久安的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的未來意義。因為鐵路的安全生產(chǎn)事關(guān)人民群眾的生命財產(chǎn)安全,事關(guān)社會穩(wěn)定,事關(guān)國家形象,決定鐵路發(fā)展的環(huán)境和進(jìn)程。我們要通過深入學(xué)習(xí)安全管理、安全文化的基礎(chǔ)理論,來提高大家對安全發(fā)展的認(rèn)識,強化大家安全發(fā)展的理念。
(二)要強化企業(yè)安全文化建設(shè),就必須講真話、干實事
鐵路不發(fā)展不行、發(fā)展不好不行,要想快發(fā)展、好發(fā)展就是要干實事、實干事。所謂講真話:就是要既能發(fā)現(xiàn)問題,又敢于暴露問題,不怕揭疤亮丑,把問題擺在桌面上,不藏、不遮、不掩、不蓋、不掖,敢于把真正的安全隱患、問題講出來,不怕得罪領(lǐng)導(dǎo)、不怕得罪職工、不怕得罪朋友;所謂干實事:就是干點解決問題的事,干點有利于安全生產(chǎn)的事,干點職工群眾關(guān)心的、希望解決的事。只有講真話,實事才能干實,只有講真話,才能知道問題和隱患所在,才能有干實事的前提和條件,在具體工作中必須做到“不以事小而不為,不以事雜而亂為,不以事急而盲為,不以事難而怕為”。既要認(rèn)真負(fù)責(zé)又要開拓創(chuàng)新。
(三)要強化企業(yè)安全文化建設(shè),就必須堅持不斷提高職工的整體素質(zhì)
不斷提高員工素質(zhì),人是企業(yè)財富的創(chuàng)造者,是企業(yè)發(fā)展的的動力和源泉。只有高素質(zhì)的人才、高質(zhì)量的管理、切合企業(yè)實際的經(jīng)營戰(zhàn)略,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。因此,企業(yè)安全文化建設(shè),要在提高人的素質(zhì)上下功夫。提高職工安全文化素質(zhì)的最根本途徑就是根據(jù)企業(yè)的特點,進(jìn)行安全知識和技能教育、安全文化教育,以創(chuàng)造和建立保護(hù)員工身心安全的安全文化氛圍為首要條件。增強員工的安全意識,形成人人重視安全,人人為安全盡責(zé)的良好氛圍。
(四)要強化企業(yè)安全文化建設(shè),就必須完善各項規(guī)章制度
我們要努力建立三個系統(tǒng):一是建立全員的安全文化承諾系統(tǒng)。就是全體干部職工都要對安全生產(chǎn)和職工人身安全,旅客的人身安全做出鄭重的承諾。做到安全人人有責(zé),安全人人承責(zé)。二是建立安全文化的獎懲系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的建立能夠促進(jìn)安全行為,抑制或改正不安全行為。三是建立安全文化的信息反饋系統(tǒng)。就是指企業(yè)內(nèi)部所建立的、能夠有效地對安全管理上存在的薄弱環(huán)節(jié)在事故發(fā)生之前就被識別并由員工向管理者反饋信息的系統(tǒng)。一個良好的“信息文化”的重要性體現(xiàn)在:對安全問題可以自愿地、不受約束地向上級報告,這樣可使職工在日常的工作中對安全問題的關(guān)注。
(五)要強化企業(yè)安全文化建設(shè),就是要樹立大安全觀
企業(yè)發(fā)生事故,絕大部分是職工的安全意識淡薄造成的,因此,以預(yù)防人的不安全行為生產(chǎn)為目的,從安全文化的角度要求人們建立安全新觀念。但是現(xiàn)在我們部分干部職工的安全觀念不同,我們應(yīng)利用一切宣傳媒介和手段,有效地傳播、教育和影響干部職工,建立大安全觀念,通過宣傳教育途徑,使人人都具有科學(xué)的安全觀、職業(yè)倫理道德,都具備自我約束自身的安全行為規(guī)范。這樣就實現(xiàn)了人人保安全,人人想安全,人人都安全的目標(biāo)。
(六)要強化企業(yè)安全文化建設(shè),就必須堅持開展多種多樣的安全文化活動
論文關(guān)鍵詞:高職教育;風(fēng)電實訓(xùn);基地建設(shè)
風(fēng)能是一種可再生的潔凈能源,是目前世界上發(fā)展速度最快的電力新能源,利用風(fēng)能替代日益枯竭的化石能源來發(fā)電,對于實現(xiàn)國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展與保護(hù)環(huán)境具有重要意義。我國規(guī)劃到2020年風(fēng)電總裝機容量將達(dá)到1億千瓦。按照江西省《“十一五”新能源發(fā)展規(guī)劃(風(fēng)電篇)》規(guī)劃,江西風(fēng)電場裝機容量為95.7萬千瓦,每年可為電網(wǎng)供電23.2億度。如火如荼的大規(guī)模風(fēng)電基地建設(shè)的背后卻是我國風(fēng)電人才的匱乏,高職院校要搶占市場先機,及時調(diào)整專業(yè)設(shè)置,率先開設(shè)風(fēng)電運行與維護(hù)專業(yè)。但要達(dá)到辦學(xué)條件,滿足培養(yǎng)風(fēng)電專業(yè)人才的需求,建立風(fēng)力發(fā)電實訓(xùn)基地是當(dāng)務(wù)之急。
一、風(fēng)電實訓(xùn)基地建設(shè)思路
風(fēng)電實訓(xùn)基地建設(shè)的總體思路:依照四項原則,滿足兩項功能,達(dá)到五項統(tǒng)一。
1.四項原則
(1)適應(yīng)性原則。適應(yīng)一定時期風(fēng)電企業(yè)發(fā)展對高素質(zhì)勞動者和高技能人才數(shù)量和質(zhì)量方面的要求;適應(yīng)區(qū)域風(fēng)電企業(yè)對理論和實踐技能的要求;適應(yīng)學(xué)生專業(yè)技能的提高規(guī)律;適應(yīng)以能力訓(xùn)練為主線,體現(xiàn)現(xiàn)代風(fēng)電技術(shù)的綜合性生產(chǎn)訓(xùn)練。
(2)合作性原則。與風(fēng)電企業(yè)合作,校企聯(lián)合共建風(fēng)電實訓(xùn)基地。高校和企業(yè)攜手共謀發(fā)展,達(dá)到資源共享。一方面可以彌補學(xué)校經(jīng)費的不足,另一方面解決企業(yè)風(fēng)電人才短缺的困局,使高職院校培養(yǎng)的學(xué)生更快滿足企業(yè)崗位需求,減少上崗時間。共建共用、互補長短,提高投資效益和使用效率。
(3)模擬(或仿真)性原則。風(fēng)電實訓(xùn)基地應(yīng)充分體現(xiàn)風(fēng)電生產(chǎn)現(xiàn)場的特點,由于有些設(shè)備價格高、體積大,可采取按一定比例縮小的物理模擬或者數(shù)字仿真。建成針對性很強、數(shù)量和場地足夠的實訓(xùn)工位,達(dá)到與風(fēng)電生產(chǎn)場所盡可能一致的真實而綜合的職業(yè)環(huán)境,滿足學(xué)生得到實際操作訓(xùn)練的需求,使實訓(xùn)基地的建設(shè)具有經(jīng)濟性和可行性。
(4)整合性原則。開辦風(fēng)電運行與維護(hù)專業(yè)的高職院校都有多年相關(guān)火電專業(yè)或電氣專業(yè)辦學(xué)經(jīng)驗,有一定的相關(guān)實訓(xùn)場所,如鉗工實訓(xùn)、機電實訓(xùn)、輸配電實訓(xùn)、變電實訓(xùn)等。整合原有的實訓(xùn)基地,根據(jù)風(fēng)電實訓(xùn)項目和內(nèi)容的具體要求,對原有實訓(xùn)項目和內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,把有限的資金用來重點建設(shè)緊缺的風(fēng)機實訓(xùn)項目。
2.兩項功能
(1)人才培養(yǎng)功能。風(fēng)電實訓(xùn)基地首先應(yīng)當(dāng)滿足院校培養(yǎng)風(fēng)電專業(yè)學(xué)生較為全面適應(yīng)風(fēng)電行業(yè)的綜合職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)技能的需要,具備風(fēng)電人才培養(yǎng)功能。其運作方式上強調(diào)工位性,講求職業(yè)性,讓學(xué)生在一個工作臺位上進(jìn)行綜合能力素質(zhì)的訓(xùn)練,真正實現(xiàn)學(xué)生操作應(yīng)用能力的提高。
(2)交流培訓(xùn)功能。風(fēng)電實訓(xùn)基地應(yīng)具備培訓(xùn)風(fēng)電企業(yè)員工技能的功能。在運作方式上,可利用實訓(xùn)基地讓同類型院校學(xué)生分工種同臺競技,作為加強交流的比武現(xiàn)場、合作企業(yè)進(jìn)行崗位培訓(xùn)的基地、對外進(jìn)行培訓(xùn)的機構(gòu)。
3.四項統(tǒng)一
(1)校內(nèi)與校外的統(tǒng)一。經(jīng)過統(tǒng)籌規(guī)劃,校內(nèi)和校外實訓(xùn)基地形成互補,在建設(shè)時統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)一安排教學(xué)任務(wù),形成課程,實現(xiàn)實訓(xùn)條件的社會溝通。它是一種帶有崗位意義的校內(nèi)實訓(xùn),帶有教學(xué)意義的校外實訓(xùn),意在真正為學(xué)生的職業(yè)發(fā)展、職業(yè)規(guī)劃作出貢獻(xiàn)。
(2)知識與技能的統(tǒng)一。通過對風(fēng)電知識的捕獲、共享和集成以及技能的訓(xùn)練養(yǎng)成,掌握多種風(fēng)機狀態(tài)操作程序,強化獲取、使用和開發(fā)風(fēng)電知識的能力,培養(yǎng)綜合技能,形成系統(tǒng)性的風(fēng)電安裝與調(diào)試、運行與維護(hù)、事故處理等知識技能體系,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(3)過程與方法的統(tǒng)一。通過過程實訓(xùn),學(xué)生基本了解風(fēng)電控制的原理及風(fēng)電常見故障的處理方法;學(xué)生掌握對一般風(fēng)電系統(tǒng)調(diào)試中出現(xiàn)問題的獨立分析方法、調(diào)整方法、處理方法,達(dá)到盡快排除故障,及時修理好損壞的設(shè)備或更換設(shè)備,從而縮短風(fēng)電停機時間,盡快恢復(fù)發(fā)電。
(4)態(tài)度和職業(yè)觀的統(tǒng)一。端正學(xué)習(xí)態(tài)度和樹立正確的職業(yè)觀。在實訓(xùn)基地管理中,讓學(xué)生感受真實的風(fēng)電職業(yè)氛圍,對風(fēng)電產(chǎn)生濃厚的興趣,形成積極、主動、進(jìn)取的心態(tài),養(yǎng)成不怕困難、勤于鉆研、善于思考的學(xué)習(xí)態(tài)度。學(xué)生通過實訓(xùn)改變不良的操作行為方式,提高科學(xué)素養(yǎng)。
二、風(fēng)電實訓(xùn)基地建設(shè)的探討
1.實訓(xùn)師資建設(shè)
制訂中長期的風(fēng)電師資隊伍建設(shè)計劃和管理措施。首先在原有專職教師中抽調(diào)相關(guān)骨干青年教師到風(fēng)電企業(yè)掛職鍛煉,通過實踐技能培訓(xùn)以提高現(xiàn)有師資的風(fēng)電技能素質(zhì)。
其次要從風(fēng)電企業(yè)生產(chǎn)一線引進(jìn)一定數(shù)量的專業(yè)技術(shù)人員到教師隊伍中,聘用少數(shù)從事風(fēng)電設(shè)計、生產(chǎn)和建設(shè)的一線專業(yè)技術(shù)人員作為兼職教師。對從企業(yè)引進(jìn)的師資,通過聽課、寫講稿、試講等一系列培訓(xùn),增強其執(zhí)教能力。
2.實訓(xùn)教材建設(shè)
可以選定風(fēng)力發(fā)電工程施工與驗收編委會編寫的《風(fēng)力發(fā)電工程施工與驗收》(中國水利電力出版社)和宋海輝主編的《風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與工程》(中國水利電力出版社)為一般教材。
在選用優(yōu)秀教材的同時,也需要進(jìn)行自我教材建設(shè)。需要根據(jù)風(fēng)電場主力機型有針對性地編寫相應(yīng)的培訓(xùn)教材。教材不局限于紙質(zhì)的,還應(yīng)制作教學(xué)光盤,增加一定的實物,采用多媒體動畫、投影、模型等輔助教學(xué)。
3.實訓(xùn)硬件設(shè)施建設(shè)
工程實訓(xùn)課程要有一種工程教學(xué)情境。針對區(qū)域性風(fēng)電場主力機型,有針對性地進(jìn)行硬件設(shè)施建設(shè)是完全必要的。除校外實訓(xùn)基地外,建立模擬(或仿真)校內(nèi)實訓(xùn)基地,可以有足夠的工作臺位,輔以實物模型、實物照片、現(xiàn)場錄像、精心設(shè)計和制作的Flas,借助于多媒體教學(xué)的形象、逼真、立體,加上展板、掛圖、陳列柜等多種教學(xué)手段,達(dá)到直觀效果。結(jié)合原理圖,使電氣設(shè)備抽象概念和復(fù)雜的原理過程形象化,利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)進(jìn)行仿真,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)為學(xué)生提供應(yīng)用靈活的、滿足學(xué)生情境需求的學(xué)習(xí)硬件資源。
4.實訓(xùn)方法和手段建設(shè)
采用小組及大循環(huán)分組形式,以工程工藝方法為主線,打破工種界限,重組訓(xùn)練內(nèi)容,強化課程建設(shè),提高工程訓(xùn)練的教學(xué)效果。建立一個開放的、有利于培養(yǎng)現(xiàn)代工程能力和創(chuàng)造性建設(shè)的訓(xùn)練體系。通過形式多樣、內(nèi)容豐富的實際或者虛擬的創(chuàng)新實踐活動,加強對學(xué)生動手能力與創(chuàng)新能力的個性化培養(yǎng)。積極推進(jìn)內(nèi)涵建設(shè),推進(jìn)以“項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動”為特征、以“技藝分解、能力遞進(jìn)”為要求,以“市場對接、職業(yè)銜接”為標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)方法改革。加大實訓(xùn)力度,保障實訓(xùn)質(zhì)量,使學(xué)生在逼真的電力企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中進(jìn)行“真刀真槍”的“實戰(zhàn)”訓(xùn)練。
5.實訓(xùn)項目和內(nèi)容建設(shè)
項目一:風(fēng)電機組的安裝。
內(nèi)容包括:塔架的安裝,主機(機艙)的吊裝,風(fēng)輪組裝與吊裝,風(fēng)機附屬設(shè)備的安裝,箱式變電站的安裝,電力線路與通信線路的施工,中央監(jiān)控裝置的安裝等。
項目二:風(fēng)電機組的調(diào)整試驗。
內(nèi)容包括:風(fēng)電機組的傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等功能系統(tǒng)正確性的檢驗;采取針對性的措施,消除發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷,確保被試機組性能達(dá)標(biāo)。
項目三:風(fēng)電機組的運行與維護(hù)。
風(fēng)電機組的啟動、并網(wǎng)與停機,日常運行監(jiān)視、記錄的主要內(nèi)容,定期巡視的主要內(nèi)容,風(fēng)電機組工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換,風(fēng)電機組日常維護(hù)的主要項目和要求,年度例行維護(hù)的內(nèi)容和要求。
項目四:風(fēng)電機組的異常運行與事故處理。
風(fēng)電機組的異常運行與事故處理的基本要求,故障的分類,故障處理的過程,風(fēng)電機組常見故障及故障排除方法。
6.實訓(xùn)管理體系建設(shè)
探索風(fēng)電專業(yè)特色的實踐課程體系,不斷更新實踐教學(xué)內(nèi)容,增強應(yīng)用性較強的綜合性、設(shè)計性內(nèi)容。建立涵蓋基礎(chǔ)性實訓(xùn)、綜合設(shè)計性實訓(xùn)的風(fēng)電工程實踐教學(xué)體系。
(1)基礎(chǔ)工程訓(xùn)練。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,通過工具的使用、工藝接線教學(xué)模塊的實訓(xùn),強化學(xué)生工程實踐內(nèi)容的基礎(chǔ)工藝,講授基本的操作技能及工程專業(yè)理念,逐步建立風(fēng)電工程的技能概念。
(2)基本實踐訓(xùn)練。在學(xué)生完成基本實訓(xùn)課程的基礎(chǔ)上,根據(jù)不同專業(yè),參與具有風(fēng)電生產(chǎn)背景的設(shè)備安裝、調(diào)試、運行維護(hù)、事故處理等,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識,提高學(xué)生的基本實踐能力。
(3)綜合創(chuàng)新訓(xùn)練。在基本能力訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,對學(xué)有余力或具有創(chuàng)新意識的學(xué)生,鼓勵他們自選課題,在教師指導(dǎo)下,利用實訓(xùn)中心條件和先進(jìn)的儀器設(shè)備,完成實際風(fēng)電機組的設(shè)計、制作、調(diào)試等綜合能力的訓(xùn)練。
關(guān)鍵詞:邁克爾遜干涉儀; 異常現(xiàn)象; 調(diào)節(jié).
1.引 言
邁克爾遜干涉儀是光學(xué)實驗中的重要儀器,許多現(xiàn)代被廣泛利用的計量儀器,比如泰曼–格林干涉儀、傅里葉變換光譜儀、接觸式干涉儀、干涉顯微鏡、激光測長儀等,都是基于邁爾爾遜干涉儀的基本原理改進(jìn)制成的,具有結(jié)構(gòu)簡單、精確度高、光路直觀等優(yōu)點[1]。多年來利用邁克爾遜干涉儀測量激光波長及光源的相干長度是國內(nèi)理工類高校普遍開設(shè)的一個物理實驗。
邁克爾遜干涉儀由一個傾角可調(diào)可移動的平面鏡、一個傾角可調(diào)的固定平面鏡、一塊底面鍍有半反半透膜的分光板、一塊跟分光板具有相同厚度而沒有鍍膜的補償板、一個觀察屏、底座、主尺、粗調(diào)手輪和細(xì)調(diào)手輪組成。只要有關(guān)微小位移、微小角度的測量,原理上都可以用邁克爾遜干涉儀測量完成。實驗室中除了可以測量激光的波長、鈉光燈的相干長度,還可以用來測量透明物體的折射率[2]和細(xì)鐵絲的楊氏模量[3]。
在目前報道的文獻(xiàn)中,據(jù)我們所知,有關(guān)異常現(xiàn)象分析的基本都局限于對現(xiàn)象的報道及有關(guān)軟件對干涉現(xiàn)象的模擬[4-6],而對所形成的物理原因幾乎沒有涉及,本論文首先針對本科生在邁克爾遜干涉儀調(diào)節(jié)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的平行直線和橢圓干涉條紋這兩種異常干涉現(xiàn)象給予相應(yīng)的物理解釋,然后指定出一份邁爾爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)細(xì)則,有助于本科生在短時間內(nèi)調(diào)出清晰的圓形干涉條紋,極大的提高邁克爾遜干涉儀的教學(xué)效率。
2. 異常干涉條紋及相應(yīng)的物理分析
邁克爾遜干涉儀的兩種常見的異常干涉條紋是“平行”直線條紋和橢圓形條紋,下面我們介紹這兩類異常現(xiàn)象形成的物理原因。
2.1 “平行”直線干涉條紋
在實驗室中,我們常看到一類近乎平行的條形干涉條紋。通常人們認(rèn)為這是由兩個平面鏡的不垂直而產(chǎn)生的等效楔形平板形成的等厚干涉條紋,而本論文認(rèn)為實驗所觀測到的平行直條紋仍然是等傾干涉條紋,只是因為邁克爾遜干涉儀的兩個平面鏡稍有不垂直而導(dǎo)致干涉條紋的中心不在觀察屏的中心,再加上兩束光的光程差比較小,故干涉條紋半徑較大,從而使得看到的條紋比較像平行的直條紋。
比較等傾干涉和等厚干涉的實驗原理,不難發(fā)現(xiàn),等厚干涉條紋的形成需要保證到達(dá)楔形板前的光是平行關(guān),這樣條紋明暗才能反映出楔形板不同厚度的干涉情況。而對于邁克爾遜干涉儀,我們使用的是半導(dǎo)體光源,其在楔形板前的光波是球面波,因此,實驗中所觀察的“平行”直線干涉條紋本質(zhì)上仍然是等傾干涉圓條紋,只是該圓條紋的中心偏離觀測屏比較遠(yuǎn)而呈現(xiàn)出來的一種干涉現(xiàn)象。
2.2 橢圓干涉條紋
橢圓形條紋形成的原因比較多,下面分別分析其形成原因。
2.2.1 可移動平面鏡垂直于固定平面鏡,但觀測屏與可移動平面鏡不平行
當(dāng)邁克爾遜干涉儀的兩個平面鏡嚴(yán)格垂直,但是觀測屏不平行于可移動平面鏡時,觀測屏上的干涉條紋會變成一個以水平方向為長軸、豎直方向為短軸的橢圓。這是因為由兩個虛光源發(fā)出的兩束錐形區(qū)域的球面波發(fā)生干涉,其干涉區(qū)域也應(yīng)該是一個錐形的區(qū)域,所以當(dāng)觀測屏與可移動平面鏡不平行時,會看到橢圓形的干涉條紋。
2.2.2 觀測屏與可移動平面鏡平行,但可移動平面鏡不垂直于固定平面鏡,
當(dāng)邁克爾遜干涉儀的觀測屏平行于可移動平面鏡時,但兩個平面鏡不能嚴(yán)格垂直時,也會在實驗中觀測到橢圓形的干涉條紋。這是因為激光光源在這兩個平面鏡中所呈現(xiàn)的兩個虛光源的連線不與觀測屏垂直,而是成小于90o的夾角,這樣以來,兩個虛光源所形成的錐形干涉條紋在觀測屏上將呈現(xiàn)出橢圓形狀,該形成原因本質(zhì)上和2.2.1類似,都是由于觀測屏不與兩個虛光源所形成的干涉區(qū)域底面垂直而引起的一種實驗現(xiàn)象。
這里,我們強調(diào)造成兩個虛光源的連線與觀測屏不垂直的原因主要有三個,其一,實驗過程中由于調(diào)節(jié)精度所限,難以使兩個平面鏡的垂直度很高,其二,實驗過程中分光板和平面鏡之間的角度發(fā)生了改變,即不是45o的夾角,其三,分光板和補償板不嚴(yán)格的平行。
2.2.3 可移動平面鏡和固定平面鏡所形成的兩排光斑錯重合
理論上講,我們應(yīng)分別選取每排光斑中最亮的光斑,然后使其相互重合,但是在通過肉眼觀測時,往往很難分辨每排光斑中哪個光斑最亮,因此,很容易選錯最亮的光斑而導(dǎo)致錯重合。
3. 邁克爾遜干涉儀實驗調(diào)節(jié)細(xì)則
根據(jù)上述異常條紋出現(xiàn)的物理分析,我們制定了一個邁克爾遜干涉儀測量激光波長的實驗流程如下:
(1) 實驗前檢查
(a) 檢查兩個平面鏡的兩個水平和豎直調(diào)節(jié)螺絲是否可以調(diào)節(jié),并將調(diào)節(jié)旋鈕上黃銅螺帽旋到最外側(cè);
(b) 檢查分光板到可移動平面鏡和分光板到固定平面鏡的距離是否相等,如不相等,請用粗調(diào)手輪調(diào)至相等位置;
(c) 檢查分光板和補償板是否平行,并檢查者兩塊板有無放反;
(2) 圓形干涉環(huán)調(diào)出
(a) 使用水平和豎直調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)可移動平面鏡,使其與觀測屏相互平行;
(b) 將激光器的光強調(diào)到最弱;
(c) 移開觀測屏,透過分光板向可移動平面鏡方向觀察,會觀察到兩排光點,調(diào)節(jié)固定平面鏡的水平和豎直調(diào)節(jié)旋鈕,使得兩排光點上下各自最亮的兩個光點重合;
(d) 放上觀測屏,增加激光器的光強;
(e) 若此時觀察到橢圓的條紋,或者共軛雙曲線條紋、或者條紋不清晰、或者干涉條紋半徑很小,可能原因是最亮的光斑錯了,這時重新回到(b)步驟,換一個光斑進(jìn)行嘗試。
依上述調(diào)節(jié)方案,可使本科生在短時間調(diào)出清晰的圓形干涉條紋。
4. 總 結(jié)
本論文首先分析了邁克爾遜干涉實驗過程中平行直線和橢圓形干涉條紋的形成機制,并制定了一份邁克爾遜干涉儀測定激光波長的調(diào)節(jié)細(xì)則,經(jīng)過4個班級的實驗證明,此調(diào)節(jié)細(xì)則可極大縮短了本科生調(diào)出清晰、易讀的圓形干涉條紋所需時間。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳玉林, 徐飛, 丁留貫. 大學(xué)物理實驗[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2013, 5: 269-275.
[2] 張靜,邁爾爾遜等傾干涉法晶體折射率測量方法研究[D]. 山東: 山東大學(xué), 2009: 12-18.
[3] 閆凱,池紅巖,韓仁學(xué),利用邁克爾遜干涉儀測楊氏彈性模量的方法[J]. 實驗科學(xué)與技術(shù), 2014, 12(5): 31-32.
[4] 樊俊義,張麗珠. 邁克爾遜干涉儀調(diào)節(jié)中的故障處理[J]. 實驗室科學(xué), 2008, 4: 141.
[5] 柯紅衛(wèi),張寶穎,楊嘉. 邁克爾遜干涉儀產(chǎn)生特殊干涉條紋的原因[J]. 物理實驗, 2007, 27 (1): 34-35.