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工廠供電系統設計范文1

[關鍵詞]工廠車間;變電所;低壓配電線路

中圖分類號：D722 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0037-01

前言

變電所是將電能進行轉換、變換電壓并實行重新分配的環節，是供配電系統的重要組成部分，它直接影響整個電力系統的安全與經濟運行。低壓配電系統設計是保證低成本生產、工藝過程高質量的前提。通常說的工廠車間變電所及低壓配電系統指的是電壓低于500V的直流和交流系統。低壓配電系統在供配電系統中的一部分，除了要滿足低壓用電設備的各方面條件，還要能夠與高壓系統的技術要求協調一致。對于具體的工程來說，一個合理的低壓配電系統設計要滿足以下幾點：（1）良好的工藝的技，保證供電的可靠度及電能質量。（2）嚴格控制投資額。（3）在正常生產的過程中，易于操作，維護系統簡單，運行費相對較低。

1.確定車間變電所主變壓器型式

劃分全廠用電區域，確定車間變電所數量與位置，車間變電所數量越少，位置越接近負荷中心越好。對于變電所變壓器的選擇，應該根據該工廠的負荷性質和生產過程工作實際需要，以及電源供電實際確定。然而，在各種環境下使用具有優勢的變壓器與以往的不同。具體可分為以下幾種。

在供電系統中是民用建筑獨立變電所或沒有特殊要求時，一般情況下會選用三相油浸式自冷電力變壓器。

在對消防要求比較高的場所當中，如 ：地下建筑、高層建筑、化工、發電廠等單位等等，應該選用干式電力型變壓器。

在電網電壓波動比較大的環境下，為了有效提高電能質量，通常情況下會選用有載調壓式電力變壓器。

在多灰、多塵、腐蝕性氣體等有害物質存在的安全的場所下，為避免影響變壓器，應當選擇防腐型變壓器或密閉型變壓器。

從變電所的原則來看，在變壓器容量和數量方面，總降壓變電所和車間變電基本相同。減少運行費用、有色金屬耗用量以及投資金額，另外還要保證能夠達到電能的質量要求。對一、二級負荷較大的車間來說，可以采用其他的方法，即有兩回獨立進線法能用。設置兩臺變壓器，且需要其容量確定和總降壓變電所相同即可使用。例如，在負荷分散的情況下，只需要設置兩個各有一臺變壓器的變電所。對二、三級負荷的車間來說，根據車間變電所變壓器的數量來進行選擇，只需要變電所設置一臺變壓器就夠了，實際上，變壓器的容量是可以根據計算負荷來得到的。另外，還可以通過從其他車間的低壓線路來獲得備用的電源，這樣不僅能夠可以保證在發生故障的情況下，仍可以保障二級負荷的持續供電，同時，在輕負荷的負荷極不均勻情況下，也能夠保證供電系統持續運行。

2.工廠車間負荷的分析與計算

負荷計算是供配電設計的基礎，變壓器容量的選擇，各個分系統饋電柜低壓配電設備的選擇方式，各個分系統在母線段的分配情況，包括饋出電纜型號、配電干線的選擇都是根據負荷來進行計算的。工程上一般采用需要系數法來負荷計算。在進行負荷計算之前要按負荷性質，把用電設備進行分組。負荷計算是根據已知的工廠用電設備的預期不變、安裝容量確定的最大假想負荷，這也是工廠電力系統供電線路導線的變壓器容量、截面積、互感器和開關電器等額定參數為主要依據。確定負荷的計算方法主要有，二項式法和需要系數法，其中需要系數法是目前普遍采用的計算負荷的方法;對于二項式法它的應用局限比較大，但適用于確定容量差別懸殊而設備臺數較少的分支干線的負荷計算。

3.車間變電所低壓配電系統的電源

在車間一般采用雙回路電源，因此變電所通常會設置兩臺變壓器。實際生產中我們會根據負荷計算的結果來選擇變壓器的容量，在我們的車間工程中建議采用變壓器線圈接線連接組為 Dyn11，這樣單臺變壓器能夠滿足全車間用電設備負荷的 80%。在正常情況下，兩臺變壓器的工作負荷大約在60% 左右，當其中一臺變壓器出現故障或準備檢修時，另一臺變壓器就需要滿負荷運行，確保主要工藝生產線工作正常，因此在低壓配電系統設計中需要較高的可靠性要求。

在低壓配電系統應當采用單母線分段的運行方式。設計的時候，在兩段母線上盡量按容量來平均分配各個分系統，在兩段母線之間設母聯柜，受電柜與母聯柜之間設置連鎖。在正常工作的時候，斷開母聯柜開關，兩段母線給分別各自的下級配電室進行供電，當一側的母線供電發生故障的時候，關閉母聯柜的開關，由另一端的母線段給發生故障的母線段的下級用戶進行供電，總的來說要保證母線段各個配電室的供電正常。在低壓配電系統當中，需要額外增加一路保安電源。保安電源通常由高爐電源引出，也可以是自啟動的柴油發電機。當兩段母線在供電時都發生故障，這時就會啟動保安電源，從而確保主廠房點火爐、主抽風機房的直流屏等設備的正常供電。

4.車間配電系統接線方案的選擇

裝設兩臺主變的主接線方案略優于裝設一臺主變的主接線方案，但按經濟指標，裝設一臺主變的主接線方案遠優于裝設兩臺主變的主接線方案，因此，根據工廠的負荷性質和電源情況以及經濟實力來選擇車間變電所的主變壓器裝設配電變壓器及其接線方案。選擇車間配電系統的接線方案原則如下。

1）在需要特殊設置的車間內，用電設備是負荷性質重要且大容量的設備的時候，應當采用放射型配電裝置。

2）在正常情況下的車間內，當用電設備是沒特殊要求、中小容量時，應當用樹干式配式電裝置。

3）在TT和TN系統接地式的低壓電網當中，配電變壓器應當選用 Dyn11聯結組別的三相變壓器。但是由于單相之間不平衡負荷，從而導致中性線電流，在低于低壓繞組額定電流的四分之一時，可以采用 Dyn0與其他的配電變壓器聯結。

4）在較高建筑物內，需要對向各個樓層的各配電點進行供電時，應當選用分區樹干式配電裝置;對于容量較大的重要負荷或集中負荷來說，還是得在低壓配電室采用放射式配電裝置。

5）當供電點與用電設備之間距離相對較遠時，而又容量很小、批次相距很近的次要用電設備，那么就可以選用鏈式配電裝置;但該配電的總容量要低于 10 kW;但是對于容量較小的用電設備插座，在選用鏈式配電時，需要根據實際需求，適當減少或者增加每條環鏈回路的設備數量。

6）根據生產的要求，互為備用的生產機組或平行的生產流水線，應當由不同的回路進行配電;反之則然，同一回路的配電就由同一生產流水線的電設備。

配電裝置的設計必須認真貫徹國家的技術經濟政策，并應根據電力系統條件，運行、檢修和自然環境特點等要求，合理地選用設備和制訂布置方案，并小心謹慎地采用新布置，新材料和新設備，使系統設計達到經濟合理，設計先進，維護方便，運行可靠。車間內應當采用動力配電箱低壓配電屏;低壓配電室內應當采用雙面維護的低壓配電屏。

5.結語

任何工廠配電系統設計，都要有自己的特點，我們除了要參照相關的設計手冊，遵守相應的規范規程，尤其是在細則問題，我們還要處理好各類工廠的各種特殊情況實際問題具體分析。我們要在實踐中不斷地加以歸納、總結、分析、提高，總結出詳盡的指導原則，這樣才能夠保證我們在今后的工作中效率倍增，運用自如。

參考文獻：

[1] 黎琮瑩.變電所低壓配電自動控制技術應用[J]. 科技風， 2010 （20）.

[2] 潘能有.對車間變電所單臺配電變壓器容量選擇的新認識[J]. 水泥， 1994 （6）： 18-21.

工廠供電系統設計范文2

關鍵詞：體育場館；供配電系統；設計；施工

Abstract：For large comprehensive sports venues for stringent requirements of the power supply security work, the system combed the venues for power distribution system design and construction work procedure and main job content, makes every effort through to the key working procedure, implementation steps, guiding events held units, design units, construction units, supervision units to fully understand the venue for the particularity of power distribution system, in the most economic and reasonable technical scheme and reliable construction quality maximally eliminate invalid input, improve the reliability of safeguard during the power supply and distribution, the better the implementation of the large-scale comprehensive games can bring good economic benefit and social benefit. Listed in this article, the working content, similar to other big international political or business activities also has certain model function.

Keywords： Sports venues；Power supply and distribution system；design；construction

中圖分類號：TM421 文獻標識碼：A 文章編號：

1序言

在現代大型綜合運動會的舉辦過程中，供配電保障工作正扮演著越來越重要的角色。

供配電保障工作具有覆蓋面廣、參與人數多、投入資金量大、技術含量高、系統性強、工作相對自主獨立等基本特點。之所以形成這種局面，主要基于這樣幾個原因：

（1）現代體育場館的科技含量主要體現在自動化、信息化程度和高可靠性、安全性等方面，而這一切都必須以電力供應的可靠性作為基礎。

（2）隨著運動科學的發展和人類不斷挑戰極限的愿望，一切可能影響運動員發揮的不利環境因素均在最大限度上受到抑制，如溫度、濕度、照度、風速等等，而實現這種人工干預的能源供應主要依賴于電力。

（3）由于現代競技體育與商業活動結合的日益緊密，因此場館效燈光、表演設備、攝像、攝影、電視轉播、現場解說、新聞等工作均對電力保障提出了很高的要求。

（4）為滿足運動科研、技戰術分析及現場評判所進行的現場圖像采集與回放、為保證賽場安全設置的消防和安防設備、為配套場館服務設施臨時搭建的商鋪、以及其他各類為競賽服務的設施及設備等等，也無不依賴于電力供應的可靠性與安全性。

因此可以說供配電保障是直接影響到大型綜合運動會能否成功舉辦的關鍵性因素之一。

本文將結合作者本人所參與的國際大型綜合體育賽事供配電保障工作的實際經驗，對體育場館供配電系統設計、施工的關鍵工作流程及實施步驟進行介紹，指導賽事舉辦單位、設計單位、施工單位、監理單位全面理解場館供配電系統的特殊性，以最經濟合理的技術方案、可靠的施工質量最大限度地消除無效投入，提高賽時供配電保障的可靠性，更好的實現大型綜合運動會所能帶來的良好的經濟效益和社會效益。

文中所涉及的工作程序及主要工作內容，對于其他類似的大型國際政治或商務活動也具有一定的借鑒作用，如有不妥之處敬請讀者批評指正。

2供配電系統設計

2.1設計階段用戶需求書

滿足體育場館各種專業設備需求的電氣設計必須依賴于一份完整、具體、表述明確的用戶需求書。在用戶需求書中不僅要全面體現體育場館的特殊性，而且要涵蓋各相關專業、各專用設備，以及各技術環節的要點及參數。它不僅僅是針對設計，也包括應用于指導施工及設備采購、安裝、調試等各個方面。

一般情況下，場館中的重要負荷主要包括：比賽場地、主席臺、貴賓室、接待室、新聞廳的照明（包括應急照明）；廣場照明及各主要通道的應急疏散照明；計時計分裝置、計算機機房、網絡機房、廣播機房、電臺和電視轉播及攝影、消防和安防用電設備；升旗控制系統、臨時售檢票系統、現場圖像采集與回放系統，以及其他可能直接或間接對比賽造成較大影響的用電設備。他們對供電可靠性及系統設備配置的需求并不完全相同，而即使是同樣的設備其控制要求也可能有所差異，如果僅采用通用設計，則很可能并不能滿足體育場館的實際需要。

通常，用戶需求書應該包括對供電安全性和可靠性方面的要求，并應與當地供電部門協商確定合理的供電方式和系統保護配合，對場館群的供配電系統應以“供配電設計導則”的方式予以規范。其次，應對各種用電設備合理劃分負荷等級，明確供電及控制方式。對主要的控制設備應提出具體的電氣參數要求，對重要的電氣設備提出使用要求和參數，對重要的保護設備提出配置原則和合理的保護實施方案。在供配電系統設計要求上應兼顧賽時和賽后利用等因素，具有良好的經濟性和靈活性。對部分專業性較強的系統應明確劃分工作界面，確定責任主體和設計審核程序，使整個電氣系統的各個環節配合緊密，無縫連接。

由于舉辦大型綜合運動會時，將有大量的臨時用戶或臨時負荷會接入系統，這部分容量比較難以預估，比如：電視轉播、特效燈光、臨時商戶、安保、展示等等。因此，在提出用戶需求時，應結合場館的整體使用規劃，提出預留條件和接口方式，使整個低壓系統在充分進行技術經濟比較后，具備一定的可擴展性或臨時可調節性。這將為供電保障工作最大限度地消除掉不確定性，也避免了因反復調整而破壞系統的平衡和協調、統一性所形成的故障隱患。

2.2供配電設計導則

供配電設計導則是體育場館供配電系統設計的原則與指南，也是供電保障工作的主要技術支撐文件。它更多的是針對場館群建設時，對各種不同用途和類別的場館加以區分，并分別給出設計依據。

導則的制訂應結合當地電網的供電條件，分別按照新建和改造的特點，在充分考慮現實條件和最大限度節約資源的前提下，提出滿足場館實際使用需要的標準。

導則應作為用戶需求書的重要組成部分，在設計之前提出。它主要包括以下部分：

（1）根據賽事安排進行場館分級和負荷分類；

（2）明確供電方案及系統保護形式；

（3）根據不同設備需求，提出不同的配電方案；

（4）根據競賽所需的供電可靠性和安全性的要求，明確后備電源方式和系統設備及元器件選擇的原則；

（5）明確深化設計范圍及接口預留條件；

（6）設計所參照的標準及規范；

（7）設計深度及審查程序等。

鑒于供配電設計導則對于設計、施工及供配電保障工作的重要指導意義，它應該貫穿于全過程，并下發至每一個相關單位，包括：建設單位、設計單位、施工單位、監理單位、供電局、供配電保障團隊、臨時設施團隊等。

2.3供配電系統設計

供配電系統設計應在充分滿足用戶需求的基礎上，嚴格按照供配電設計導則的標準及規定執行。

此外，在設計的過程中還應該重點把握的關鍵點包括：

（1）圖示及文字說明中應完整反映用戶需求的滿足情況，如：重要環節的運行、操作模式應做出交代；

（2）應重視電氣系統的銜接配合，如：新、老系統銜接，與深化設計的銜接，與臨時接入系統的銜接等等；

（3）應提供設備采購所必須的詳細技術參數和技術要求，避免出現設備配置失誤；

（4）應提供完整的豎向配電干線系統圖，此圖對于全面了解低壓系統構成，正確指導施工和供配電保障工作而言是不可或缺的；

（5）應根據各種專用設備特性合理選擇斷路器和保護，避免出現誤動作；

（6）應充分考慮到場館用電負荷的使用特點，合理進行系統設計；

（7）應合理預估臨時性負荷的備用條件，必要時考慮臨時措施；

（8）應結合場館用電設備的安裝條件，合理進行接地保護的設計。

以上關鍵點均應在常規設計的基礎上有所強化，是供配電保障工作順利實施的基礎性條件。

2.4設計審查

應重視設計圖紙的審查工作，特別是結合體育工藝進行的各種專項審查，這是確保設計圖紙符合供配電設計導則各項要求的關鍵環節。

由于導則的表述有時難以非常確切、具體，而設計人員對其的解讀也存在各種差異，這常常會導致設計上的失誤，而這種失誤通常只能由從事體育場館研究的專業人員才能做出準確判斷。因此，各種專項檢查應被列入標準的審查程序。

3供配電系統的工程實施

3.1施工階段用戶需求書

施工階段的用戶需求書主要包括兩個部分：

（1）結合設計階段用戶需求書和審查通過的設計圖紙所作出的，以施工招標文件技術規范及施工合同形式所體現的用戶需求。

它主要應結合體育專項要求，針對設計圖紙中未充分表達的用戶需求進行補充，如：設備技術參數、制造工藝、安裝方式、控制方式、調試、試運行、資料報驗、移交、人員培訓、賽事保障、備品備件等。其主要目的是在于從設備選型、訂貨、安裝、調試、運行、維護等各個方面堵塞漏洞，為供電保障提供良好的硬件環境。

（2）結合原設計圖紙及場館運行規劃，按照場館競賽期間實際臨時負荷需求所補充的臨時外部供配電系統設計用戶需求書。

它應該根據競賽期間的臨時負荷實際用電需求、平面布局、供電預案及原配電系統的預留條件，提出臨時負荷的分布情況、負荷類別、運行方式、保護要求等，對各種現存的可利用資源應盡可能詳盡介紹，以最大限度的降低投資規模，減少對永久設施的影響。同時，應明確補充設計與原設計的工作界面及配合關系，避免出現設計脫節和系統無法銜接的情況。只有這樣，才能實現整個供配電系統的末端管理，使最有可能對供電保障形成威脅的大量臨時性負荷納入正常的管理體系。

這部分需求之所以被劃入施工階段的用戶需求，主要是由于它的提出時間通常比較滯后，往往是在場館建設接近尾聲或已經竣工的情況下才能提出，因此也可以將它視為競賽期的用戶需求。

3.2施工組織管理

由于目前國內體育場館建設大多為了滿足承辦某項大型比賽的需要，時間節點明確，比賽項目明確，使用要求明確，所以在質量和工期的控制上均需做到嚴格掌控、一次過關。因此，可以說體育場館設施的施工組織管理具有很強的專業性和時效性。

說其具有專業性主要是指體育場館不僅在土建的設計和施工方面需要滿足特定比賽項目的競賽要求，而且為其配套的各種設備也必須經過反復調整和測試，使之達到各項技術指標的要求。如：場地照明系統就必須結合建筑結構形式，考慮適當的安裝方式；根據場地尺寸、形狀和環境因素，調整適當的控照角度；根據眩光值和視覺感受，設計合理的燈具規格和分布形式；根據比賽及電視轉播的需要，選擇適當的照度和均勻度等。再比如場地擴聲系統必須根據建筑聲學特性進行合理的電聲系統設計和施工。如：正確選擇和使用吸聲結構和吸音材料；科學配置揚聲器類別、吊掛形式和角度；反復進行現場聲場測試與調整，使之滿足聲音強度、均勻度、清晰度、混響時間、頻率傳輸特性等技術指標的要求。

因此施工組織管理必須體現出這種專業性特征，對工序與流程、作業場地、專業配合、成品保護等方面進行科學合理的安排。

說其具有時效性主要是指體育場館的建設周期受到賽事安排的制約，一旦賽程確定，各項工作的截止日期就隨之確定，沒有推遲的可能。因此，工程進度及工期將對后期競賽前準備工作造成直接的影響，尤其是在舉辦國際性的大型比賽時，一旦進入封館階段，各項工作必須終止，所有未完成的工程均會導致賽事無法正常進行。

所以，對供配電保障工作而言，施工組織管理的成效也同樣會對其構成重要的影響。

（1）施工質量管理

由于供配電保障工作是一項必須覆蓋到每一個末端的系統性工程，因此對電氣工程施工具有嚴格的質量要求。除常規性的質量檢查外，應特別重視以下幾項內容：

1）電氣設備的安裝工藝要求；

2）電氣設備的精度及靈敏度；

3）電線電纜的絕緣和耐壓檢測；

4）防雷和接地系統；

5）圖紙和現場施工的符合性；

6）電線電纜、配電柜、配電箱的標識；

7）各種隱蔽工程記錄等。

這幾項工作內容均應列入監理的日常檢查工作計劃中，并及時做好質量確認記錄，避免事后集中補簽。

（2）施工進度管理

施工進度管理不僅影響到施工合同能否正常履約，而且關系到各相關單位或專業的配合，以及供配電團隊的進場時機和保障準備工作的順利開展。這其中主要包括：總、分包的配合；強、弱電的配合；永久系統與臨時系統的配合；施工單位與供配電團隊的配合；供配電團隊與供電部門的配合等等。

因此，科學制訂施工工序與流程，合理安排施工進度計劃并嚴格執行，是確保上述配合工作順利完成的關鍵。

（3）設備采購管理

出于保證供配電系統安全性、可靠性的需要，用于場館中的各種供配電設備均應是知名品牌、運行穩定、制造精良、電氣性能優異的產品，因此施工環節中的設備采購管理是一個非常重要的環節。

設備采購應依據設計文件所提供的規格、性能和參數，并參照供配電設計導則中的使用要求來進行正確選型。凡遇上述文件發生矛盾時，應及時提請設計人員進行澄清，然后方能進行采購。當設計人員無法確認時，可邀請相關專業咨詢機構的專家協助判斷。

設備采購時，應要求供貨方提供相關認證、檢測資料，國產產品應提供出廠合格證、產品說明書等質量及技術文件；進口產品應提供原產地證明及報關文件。應堅決杜絕各種假冒偽劣產品在場館工程中的使用，它將給供配電保障工作增加許多現場難以察覺的事故隱患。

對于專業深化設計中所采用的各種配電設備的采購，應盡可能在品牌上予以統一，避免不同品牌產品在參數及精度上的差異。

（4）設備材料報驗

應嚴格做好設備材料的進場報驗工作，各種報驗資料應完整留存，除在竣工資料中按規定提交外，亦應該向供配電團隊在供配電保障工作開始前，移交一套完整的報驗資料。

報驗工作除需做好常規檢查外，應增加圖紙及供配電設計導則的符合性檢查，避免出現訂貨失誤或產品加工環節的擅自更改。凡與設計文件不符時，均應事先得到設計人員的簽字確認，否則應按不合格品處置。

（5）成品保護

成品保護應作為場館電氣工程中一個特別重要的問題而引起重視，包括損壞、破壞和丟失。

損壞主要是指因施工方法不當造成的設備或材料損傷、因施工管理不善、非法使用等原因造成的設備電氣性能下降或機械性損傷、因各種非人力原因造成的設備損壞等；

破壞主要是指因工序安排不當、交叉施工等原因造成的成品破壞、因管理不善造成的人為故意破壞等；

丟失主要是指因保護措施不力導致的偷盜等。

在以上三種情況中，以損壞對供配電保障工作形成的威脅最大，因為不夠直觀，因此在供配電保障階段容易形成疏漏，最終影響系統運行的安全、穩定性。

（6）資料管理

電氣施工過程中形成的各種資料是供配電保障工作開展的基礎性條件之一，包括：圖紙、變更、洽商、報驗材料、隱檢記錄、測試報告、工程報驗單、試運行報告等。離開這些資料，電氣系統的基本狀況將無從體現，供配電保障工作將從頭做起，造成人力物力的大量浪費。

因此，資料的收集整理、日常管理、裝訂移交等工作，應作為一項特殊工作在合同中予以明確。它不同于一般工程在工程竣工時統一辦理移交手續，而必須根據賽前工作安排，隨著供配電團隊的進場，采取階段性移交的方式。施工單位也應該配備專人負責此項工作，并配合供配電團隊及時完成所需的資料匯集整理。

4結束語

供配電保障工作作為大型綜合運動會重要的保障任務之一，它的意義與難度已經在歷次重大國際賽事中得到了充分的驗證和體現，而場館供配電系統設計與施工則是做好這項工作的基礎。作為該項工作的參與者，筆者僅希望通過對于既往工作的梳理起到拋磚引玉的作用，相信通過同行們的不斷探索和實踐，能使此項工作逐步進入規范化和程序化的軌道。

參考文獻：

1、《體育建筑設計規范》（JGJ31-2003）

2、《供配電系統設計規范》（GB50052-2009）

工廠供電系統設計范文3

關鍵詞： 公共安全；系統；設計

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）17-0068-02

0 引言

該劇院位于河南濮陽，是當地具有地標性的建筑物。該建筑屬于人口密集場所，根據規范要求，特為其配備了公共安全系統。該系統在滿足實用性之外，還采用了先進的概念、技術和方法，使系統具有較大的發展潛力。

1 公共安全系統的構成

該建筑物包含以下幾個子系統：火災自動報警系統，消防聯動系統，火災應急照明及消防配電，火災應急照明及消防配電，消防廣播及消防對講電話系統，防火剩余電流動作報警系統，視頻安防監控系統，電子巡查管理系統。

每個子系統都有自身的保護內容，因此在該建筑物中，各子系統的功能都不能被忽視。

2 各子系統的設計內容及要求

2.1 火災自動報警系統 該建筑屬于一級防火保護對象，采用控制中心報警系統；消防控制室設于首層，控制室內設置集中報警控制器及消防聯動控制設備、消防廣播設備、消防通訊設備等；報警系統采用微電腦全智能型報警控制器，接受并顯示報警部位信號，發出相關指令，聯動控制各個消防設備，返回消防設備狀態信號；

火災報警系統集中報警控制器主機同時與打印機及中文電腦聯接；當有事故發生時，在主機的顯示屏上以中文文字形式顯示故障報警信息，在圖文電腦上以圖形和中文文字兩種形式顯示故障報警信息，同時輸出打印，報警與故障采用不同的字體或顏色的文字打印；

火災報警系統設置DC24V（蓄電池組）直流備用電源，保障全負荷運行不小于1小時；

火災報警控制器容量和每一總線回路所連接的火災探測器和控制模塊或信號模塊的地址編碼總數應有20%的余量；

地下車庫及各建筑功能區按防火分區設置區域顯示器或消防端子箱；消防端子箱設置弱電井內，消防區域顯示器設置在有人值守的區域；

汽車庫設置感溫探測器；餐廳、辦公室、會議室、多功能廳、各種機房、庫房、變電室、電梯前室、走道等場所設置感煙探測器；防火卷簾門兩側設感溫探測器和感煙探測器；廚房設置可燃氣體探測器和感溫探測器；走道或出入口附近設置帶消防對講電話播孔的手動報警按鈕；消防控制室設置可直接報警的外線電話；

火災探測器為吸頂安裝，吊頂內不設置火災探測器；

火災探測器與其他設施或構筑物邊緣的最小水平間距規定如下：與墻壁或結構梁邊為0.5米；與吸頂式或壁掛式揚聲器為0.1米；與燈具為0.2米；與噴淋頭為0.3米；與送風口為1.5米；火災自動報警系統的設備應采用經國家有關產品質量監督檢測單位檢驗合格的產品。

2.2 消防聯動系統

2.2.1 防排煙系統 當消防控制室接到火災報警后，聯動打開報警位置所在防火分區的排煙口，排煙口也可手動開啟；消防控制室接到排煙口打開信號后，聯動打開排煙道上的280℃排煙防火閥，啟動排煙風機，關閉防火分區內的空調機組和送風機，并接收各動作的反饋信號；當排煙風機入口處280℃排煙防火閥動作后，聯動排煙機停止；

地下層排煙風機的啟動和關斷應同時聯鎖相應的補（送）風機啟動和關斷；

正壓風機與各層樓電梯前室及距前室最近的感煙探測器聯動，當此探測器報警后，聯動啟動正壓風機；

在消防控制室可手動控制排煙風機、補（送）風機、正壓風機的啟停、并能顯示各風機的動作狀態信號；

空調及通風管道上70℃防火閥動作后，將信號傳到消防控制室；70℃防火閥與對應的空調機組或新風機組組成電氣聯鎖，防火閥動作后聯鎖機組停止。

2.2.2 水滅火系統 消火栓內設報警按扭；當消火栓內報警按鈕報警后，消火栓泵直接啟動；消火栓泵也可由消防控制室聯動或手動啟動；消防泵啟動后信號應反饋到消防控制室和消火栓按鈕；

各水流指示器、信號閥及相應的濕式報警閥報警及壓力開關動作后直接啟動噴淋泵；噴淋泵也可由消防控制室聯動或手動啟動；噴淋泵啟動信號應反饋到消防控制室；

預作用噴灑滅火系統；感溫探測器動作并火災確認后，快速放氣閥前的電動閥打開，系統轉為濕式噴淋系統，空壓機斷電停止工作；消防控制室能顯示空壓機工作狀態、故障狀態、高低氣壓信號，顯示預作用系統電動閥的工作狀態。

2.2.3 防火卷簾門控制 在疏散通道上的防火卷簾門兩側各設一組感煙、差定溫感溫探測器；其中感煙探測器報警后，卷簾門下降至距地（樓）面1.8米，感溫探測器報警后，卷簾門下降到底；卷簾門兩側設手動控制按鈕，消防控制室能顯示卷簾門的狀態信號；

當防火卷簾門僅做為防火區分隔使用時，其兩側的任何一只探測器報警后，均通過消防控制室聯動卷簾門下降到底，并將狀態信號反饋到消防控制室。

2.2.4 切除普通照明和其它非消防電源 切除非消防電源功能采用在消防控制室手動操作；空調電源在制冷機房總配電開關處切除，非消防電梯及其它非消防電源在變電室低壓配電開關處按功能和區域分別控制切除；其動作狀態信號應返回消防控制室。

2.2.5 消防電梯及客梯 在消防控制室和首層的各電梯前室均設置強制電梯歸首控制裝置；火災確認后，所有電梯均歸首；消防電梯轉為消防狀態待用，非消防電梯歸首后斷電停運；消防控制室內設電梯運行狀態顯示信號。

2.3 火災應急照明及消防配電

2.3.1 在消防控制室、疏散樓梯間、疏散通道、電梯前室、門廳、消防電梯機房、消防泵房、防煙及排煙機房、變配電室、車庫等場所設置應急照明，應急照明照度滿足相關規范要求；應急照明采用自帶蓄電池的燈具，持續供電時間大于30min；火災確認后，應急照明燈均應強行點亮。

2.3.2 在走道、樓梯間出入口、門廳、車庫、變電室、通往室外的出入口和走道等場所設置疏散照明，疏散照明照度滿足相關規范要求；疏散照明采用自帶蓄電池燈具，持續供電時間大于30min。

2.3.3 消防控制室、變配電室、防煙及排煙機房機房、消防水泵房、弱電機房等均設置備用照明，備用照明照度不低于正常照明照度；持續供電時間大于180min。

2.3.4 本工程采用智能消防疏散指示系統；建筑內公共區域的疏散方向指示燈均采用485總線工作方式；疏散方向指示燈通過485總線與系統主機連接；系統主機安裝在消防控制室內，并能與消防系統主機實現聯動。

2.3.5 智能消防疏散指示系統主機可以24小時不間斷對系統中的疏散方向指示燈進行巡檢，檢測系統中每個指示燈的狀態；應急狀態下，由系統主機控制疏散方向指示燈指向遠離故障點的方向，以確保人員迅速安全疏散。

2.3.6 應急照明燈具及疏散標志指示燈具應設置不燃燒材料制作的保護罩，并應符合“消防安全標志”GB13495中的相關規定。

2.3.7 消火栓泵、噴淋泵、防排煙風機、火災自動報警控制設備、消防電梯、應急照明等均按一級負荷供電；消防用電設備均由變配電室不同的低壓母線段采用專用線路配電，并在最末一級配電箱處加裝雙電源自動轉換裝置。

2.4 消防廣播及消防對講電話系統

2.4.1 消防控制室設廣播主機，汽車庫設5W揚聲器，其它位置設3W揚聲器；揚聲器均選用吸頂式，有吊頂的地方選用嵌入式揚聲器；平時視需要播放重要通知及背景音樂，火災時強制轉入火災應急廣播狀態。

2.4.2 在消防控制室、消防泵房、消防電梯機房、變配電室、防排煙機房、主要的通風和空調機房設置專用消防實裝電話；各防火分區、出入口處及電梯前室的手動報警按鈕均自帶消防電話插孔。

2.5 防火剩余電流動作報警系統 本建筑設置防火剩余電流動作報警系統；用于探測變配電室各低壓出線線路上漏電電流、過電流等信號并發出聲光信號報警；準確報出故障線路地址及監視故障點的變化，提醒相關人員消除隱患。

2.6 視頻安防監控系統 ①保安監控室位于2#建筑首層，與消防控制室合用；②控制室內設置數字硬盤攝像機和顯示器；系統設備應具系統信息存儲功能；監控圖像和聲音信息應具有原始完整性；系統記錄的圖像信息應包含圖像編號/地址、記錄時的時間和日期；③在本建筑的地下車庫、大堂、電梯前室、電梯轎箱、辦公層的公共區域及B標段周界設置攝像頭；管理人員可以在監控室內調看（或控制）監控畫面；④本系統中使用的設備必須符合國家法律規定和現行強制性標準的要求，并經法定機構檢驗或認證合格；⑤根據工程特點，在以下位置設置不同種類的攝像機：

地下車庫設置電動云臺黑白攝像機，并配以金屬防護罩；

車庫出入口處設置固定黑白攝像機；

走道及辦公公共區域設置黑白半球攝像機；

首層前臺接待處設置黑白半球攝像機；

首層大堂設置彩色一體化快球攝像機；

客梯大堂設置黑白半球攝像機；

公共區域設置黑白半球攝像機；

各主要出入口處設置黑白半球攝像機；

電梯轎廂內設置1/4"電梯專用黑白半球攝像機；

室外設置1/2"云臺黑白攝像機，另外配紅外輔助照明。

2.7 電子巡查管理系統 ①巡更系統采用離線巡更方式，由信息采集器、下載器、信息鈕和巡更軟件組成；②巡更系統在建筑物出入口、過道等設置巡更點；③系統功能：

實現巡更路線和巡更報警時限的設定；自動按照巡更設置核對巡邏情況，異常報警；實現與智能化集成系統和物業運營管理系統的集成。

3 結束語

公共安全系統在建筑物中起到的作用越來越明顯，越來越重要。綜合利用先進的現代計算機技術和圖文顯示技術，結合建筑物的特點設計符合中國國情的安全系統，是我們設計人員必須要面對的挑戰。

參考文獻：

[1]王建章.公共安全防范系統.中國電力出版社，2004.

[2]孫景芝，張鐵東.樓宇智能自動化.武漢理工大學出版社， 2009.

工廠供電系統設計范文4

【關鍵詞】定期試驗；核安全；一次成功率；EAM系統

0 引言

定期試驗是核電廠一項非常重要的生產活動，是檢驗系統、設備功能的重要手段，核電廠定期試驗分為QSR定期試驗、非QSR定期試驗。定期試驗的執行必須按試驗大綱規定項目、周期、驗收準則進行，只有試驗結果合格才能確信在后一個試驗周期之內的設計功能是可靠的[2]，若試驗結果不合格則必須對相應系統、設備的可用性進行評估，沒有按大綱的規定完成定期試驗，則必須向核安全局報運行事件。

在核電廠內部定期試驗工作涉及技術支持、運行、維修、保健物理、保衛、化學、生產計劃、信息文檔等部門，如何確保定期試驗的執行是滿足《監督要求》以及試驗大綱的，是定期試驗管理的工作內容、最終目標，也是工作的難點。定期試驗日常工作涉及定期試驗項目清單管理、結果統計、不合格項跟蹤、趨勢分析、日報/周報/月報、執行跟蹤、定期試驗管理的相關審批流程等工作，目前上述工作均通過人工完成，存在人力成本浪費、效率低、易出錯等問題，亟需通過一套專門的軟件系統進行規范化管理。本文正是從此處出發，從福清核電廠實際需求出發，結合定期試驗組織過程及公司的管理要求提出了福清核電廠定期試驗管理系統的設計理念。

在定期試驗管理方面國內同行電廠面臨著同樣的問題，多數同行電廠均在考慮增加或已增加該系統。

1 定期試驗管理系統應實現的目標和功能

定期試驗管理涉及的管理要素主要有試驗項目、試驗周期、驗收準則、一次成功率、特殊階段（裝料前、大修期間）定期試驗管理，前三者是《QSR定期試驗監督大綱》、《非QSR定期試驗監督大綱》的規定，一次成功率是衡量機組健康狀況的重要指標，裝料前、大修期間定期試驗管理由于受進度的制約必須進行專項管理，以免影響機組裝料或大修進度；現依次對上述要素目前的管理方式、存在的問題及定期試驗管理系統相應功能需求進行研究和分析。

1.1 試驗項目

在大綱中，每個試驗項目都有對應的試驗規程、試驗責任部門，由技術支持處組織試驗責任部門根據大綱項目清單建立了統一的定期試驗臺賬，定期試驗工作中使用的裝料前清單、月度到期清單、大修清單，都是從定期試驗臺賬中觸發，因此迫切需要請所有定期試驗項目放入統一的數據庫進行規范管理，避免人工執行大量統計工作，同時避免人的不可靠性造成人因失誤。

1.2 試驗周期

機組裝料前定期試驗建立起點后，由技術支持處組織將定期試驗錄入EAM預定義工作數據庫按周期觸發工單。定期試驗是否按周期執行、工單安排時間是否滿足大綱周期要求，需要人力跟蹤，定期試驗管理系統需要將這一過程電子化。

2015年某核電廠出現定期試驗工單未觸發、同時人力跟蹤不到位而導致核安全相關系統定期試驗超期的運行事件，對定期試驗系統軟件平臺提出了迫切需求。

1.3 驗收準則

定期試驗結果是評估相關系統設備可用性的標準之一，定期試驗的驗收準則涉及到定期試驗結果評價、試驗報告審批及修改、不合格項處理流程、系統和設備可用性評價等工作，需要將相應審批流程電子化，建立一次不成功項數據庫并通過數據積累最終建成專家數據庫，進行試驗結果趨勢分析對設備運行狀態做出評估。

1.4 一次成功率

定期試驗一次成功率是衡量機組健康狀況的重要指標，機組大修階段核安全相關定期試驗一次成功率是大修期間一項重要的考核指標，一次不成功項原因統計分析和經驗反饋有利于反映和改進系統的根本性缺陷、提升機組系統和設備的可靠性，電廠結果數據的趨勢分析是指導預防性維修的重要手段，電廠目前這方面的工作通過人工進行，深度的統計和分析難以開展。

1.5 特殊階段（裝料前、大修期間）定期試驗管理

機組首次裝料前、大修期間定期試驗集中開展，需進行專項管理，涉及到試驗清單編制的完整性和準確性、試驗計劃安排跟蹤、試驗結果跟蹤、統計匯報等工作，目前人工開展此類工作，容易出現清單不完整、統計匯報不及時、人工工作量大準確率不高等問題，亟需通過軟件系統進行規范化問題。

1.6 定期試驗管理系統功能需求概述

定期試驗管理系統需要實現定期試驗大綱項目清單管理、定期試驗執行清單管理、定期試驗執行跟蹤、定期試驗結果趨勢分析、定期試驗日常流程管理、定期試驗報告管理、定期試驗歷史數據管理及與EAM、ECM的系統的聯動等功能，最終建成定期試驗標準數據庫、定期試驗執行控制平臺、定期試驗歷史執行記錄數據庫、定期試驗缺陷處理專家支持數據庫、定期試驗結果趨勢分析平臺，以滿足核電廠定期試驗日常管理工作的需求。

2 定期試驗管理系統功能設計

根據定期試驗功能需求，定期試驗管理系統可分為定期試驗標準數據庫、定期試驗執行控制平臺、定期試驗歷史執行記錄數據庫、定期試驗缺陷處理專家支持數據庫、定期試驗結果趨勢分析平臺五個部分，如圖1所示。定期試驗管理系統的最終目標是要實現《核安全相關系統和設備定期試驗監督要求》對試驗項目、驗收準則、試驗周期的規定，做到各類清單不漏項、試驗結果判斷滿足驗收準則、試驗執行滿足周期要求，同時對定期試驗結果進行充分利用以滿足設備性能監督的需要。

2.1 定期試驗標準數據庫

定期試驗標準數據庫由錄入定期試驗系統的大綱試驗條目、預定義工作數據庫中的相關信息共同組成，形成過程如圖2所示。

數據庫信息應盡量全面，如機組、系統、設備、試驗項目、規程名稱、規程編碼、職責部門、注釋、質量級別、機組狀態要求、是否監督站選點項目、是否超運行技術規范、是否產生第1組時間、最近一次完成時間、到期時間、各裕度控制點時間、是否一次成功、一次不成功項說明、試驗結果關鍵參數等。

基于定期試驗標準數據庫，應能按指定格式準確觸發出日常定期試驗管理所需的所有清單，如某機組定期試驗當前執行情況清單、某個時間段的到期清單、某次大修定期試驗清單、某機組裝料前（臨界前、90%功率平臺）定期試驗清單等。

2.2 定期試驗執行控制平臺

定期試驗執行控制平臺主要實現定期試驗執行寬限期裕度使用控制、核安全工程師對QSR定期試驗的獨立監督、定期試驗變更調整管理等。

定期試驗管理系統需定期向各部門定期試驗工程師、生產計劃工程師、核安全工程師、相關部門領導郵件提醒15%裕度范圍內的試驗，15%-25%裕度范圍內的試驗，要求相應部門及時進行處理。

定期試驗平臺應實現定期試驗等效申請、定期試驗實施結果評價、定期試驗變更、定期試驗裕度使用等流程的電子化，以節省人力成本。其中定期試驗等效申請、定期試驗實施結果評價流程應上傳掃描版試驗報告及支持性文件（如系統設備可用性評價報告），從而實現試驗報告的及時電子化，使得試驗結果數據能在全公司范圍內共享和使用。

針對監督站選點項目，定期試驗管理系統應按要求郵件通知試驗核安全部門、實施部門、歸口管理部門，以便見證通知能及時傳遞。

2.3 定期試驗歷史執行記錄數據庫

定期試驗管理系統應能記錄試驗結果數據，如完成時間、試驗結果、是否一次成功、一次不成功項說明、一次不成功缺陷WR號及再次執行工單WR號，完成時間從EAM系統工單執行記錄中獲取。同時試驗記錄應有確認流程，經過指定確認流程的試驗記錄才是有效的試驗記錄。生效后的試驗記錄一般不能修改。

定期試驗管理系統應按指定格式導出過去某一是簡單的執行記錄、一次成功率趨勢、15%裕度使用情況及各種統計分析圖表。

2.4 定期試驗缺陷處理專家支持數據庫

通過對一次不成功項的跟蹤分析可發現設備典型隱藏缺陷、工作過程管理及工作安排上存在的問題。

定期試驗管理系統可導出過去某一時間段的一次不成功項清單，同時對一次不成功項的說明進行細分，如分成不成功情況說明、原因、缺陷處理措施等，隨著機組的運行，將會形成定期試驗缺陷處理專家支持數據庫。當輸入某缺陷關鍵詞時，系統將提供可能的解決方案。

2.5 定期試驗結果趨勢分析平臺

對結果數據進行趨勢分析可掌握系統設備相關性能發展趨勢，以便及時對系統設備進行糾正性維修防止設備破壞性損壞。因此要求定期試驗管理系統提供定期試驗結果數據趨勢分析平臺，用戶可根據需要設定需進行趨勢分析的試驗數據，定期記錄試驗結果，從而形成趨勢。從而根據趨勢走勢，對設備預防性維修提出合理化的方案。

2.6 和其它管理系統的互動

定期試驗管理系統保持與EAM、ECM系統的聯動，通過定期試驗管理系統的預定義工作項編號、工單號、WR號應能鏈接入EAM系統相應頁面；EAM系統中定期試驗工單的實計劃開工時間、工單狀態、際完成時間等信息應能同步到定期試驗管理系統中；定期試驗管理系統的規程編碼應能鏈接到ECM系統中，定期試驗報告應能傳至ECM系統進行歸檔。

2.7 定期試驗管理系統中數據操作權限

定期試驗管理系統中應規定好系統管理員、管理部門定期試驗管理工程師、試驗責任部門定期試驗協調員、核安全工程師、設備管理工程師、一般查詢用戶等角色權限設置。

3 定期試驗管理系統的特點

3.1 優點

EAM系統預定義工作PM項與大綱中定期試驗項目互相對比，一個輸入源、兩條輸入路徑，互相對比，查找不一致，減少失誤。

EAM系統定期試驗工單、缺陷處理的工單同步到定期試驗管理系統中，作為定期試驗結果記錄的參照、減少了完成信息通過人員傳遞的工作量及人因失誤。

定期試驗涉及的流程都在該管理系統中電子化，定期試驗報表由系統導出，報表準確可靠，節省了人力成本。

郵件自動提醒功能，無死角推動定期試驗執行防止超期現象發生。

注重定期試驗缺陷處理數據庫建立，為機組提供運行經驗和支持。

搭建了定期試驗結果數據的趨勢分析的平臺，對重要試驗的趨勢做出自動分析評估。

3.2 缺點

定期試驗管理系統作為一個新的管理平臺在全廠應用，增加了電廠人員工作處理平臺，不利于電廠信息化統一管理。建議新建電廠將定期試驗管理系統和公司的大數據相結合，統一規劃電廠的軟件使用需求，避免管理平臺各自為陣分而治之的局面。

4 結論

定期試驗管理系統對定期試驗各項活動進行規范化、標準化管理，可避免人工管理易產生人為誤差的問題，本文根據定期試驗管理需求設計了定期試驗管理系統，對核電廠構建定期試驗管理系統有實踐意義，對同行電廠具有推廣意義。

【參考文獻】

工廠供電系統設計范文5

關鍵詞：長輸油氣管道 SCADA UPS 供電

中圖分類號：TM623.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（c）-0127-02

隨著自動化技術的發展和控制水平的提高，目前長輸油氣管道大多采用SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統，實現全線的數據采集與監視控制。SCADA系統完成輸油生產過程數據采集、監視控制和安全聯鎖保護，是目前油氣儲運生產過程調度指揮和控制的核心平臺，其供電電源的穩定可靠是SCADA系統安全運行的必要基礎。本文介紹SCADA系統供電電源的常用設計方案，提出系統供電電源按照用電等級分別設置的改進方案。

1 SCADA系統供電電源等級確定

SCADA系統供電包括儀表及控制系統的供電和儀表輔助設施的供電。儀表及控制系統供電范圍包括：PLC（可編程序控制器）、現場儀表、服務器、工作站、通信設備、火災報警控制系統和可燃氣體和毒性氣體報警系統；儀表輔助設施的供電范圍包括：機柜照明、機柜通風風扇、機柜和操作臺的外接備用電源。按照《供配電系統設計規范》（GB50052-2009）的規定，儀表及控制系統供電屬于一級負荷別重要負荷，這類負荷當供電中斷時，為確保安全停工及處理事故，不致造成設備損壞和人身傷害事故，不致造成重大經濟損失，需要穩定可靠的后備電源系統。儀表輔助設施的供電屬于三級負荷，這類負荷在供電中斷時，對生產過程影響較小，不會造成設備損壞，也不會對過程控制產生影響。因此，儀表及控制系統的供電一般采用不間斷供電裝置（UPS），UPS電源既可以防止突然斷電對生產過程控制的影響，也可以消除普通電源上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”，改善電源質量。

2 UPS主要技術指標

UPS是一種包含有儲能裝置，以逆變器為主要元件，具有穩壓穩頻輸出的功能的電源設備。主要由整流器、蓄電池、逆變器和靜態開關等幾部分組成。UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類，考慮到SCADA系統連續穩定運行對電源的要求，一般采用在線式UPS作為主供電設備，能夠持續零中斷地輸出純凈正弦波交流電，解決電源尖峰、浪涌、頻率漂移等問題。

UPS電源的主要質量指標如下。

2.1 輸出交流電源

電壓：220 V±5%。

頻率：50 Hz±0.5 Hz。

波形失真率：小于5%。

2.2 輸出直流電源

電壓：24 V：24～28V可調。

紋波電壓：小于0.2%。

2.3 電源瞬斷時間：小于等于20 ms

2.4 瞬時電壓降：小于10%

2.5 后備電池

電池類型：宜采用密封免維護鉛酸電池。

后備供電時間：不小于2 h。

充電性能：2 h充電至額定容量的80%。

2.6 功率

按照儀表及控制設備耗電量總和的1.2～1.5倍考慮。

需要特別說明的是，按照《石油化工儀表供電設計規范》（SH/T3082-2003）要求，UPS 電池的后備時間為15～30 min即可，而《輸油管道設計規范》（GB50253-2003）明確輸油站自動化控制系統等特別重要負荷供電采用UPS電池后備時間不少于2 h，是在參照《35～110 kV無人值班變電所設計規程》相關內容，結合部分輸油站地處偏僻，周邊依托條件差的基礎上提出的。

3 SCADA系統電源的配電方式

按照《石油化工儀表供電設計規范》（SH/T3082-2003）和《中國石化生產裝置過程控制儀表電源供電系統技術管理規定》（中國石化生[2011]157號）要求，儀表及控制系統的供電電源應按照雙電源設計，即一路由UPS饋出，一路由低壓母線饋出。在遵照標準規范的前提下，結合工程實踐經驗，為保證UPS進線安全可靠，防止因電纜線路及低壓電氣設備故障而造成UPS供電輸入意外中斷，UPS進線按照兩路設計，兩路電源均取自變電所不同低壓母排，供電方式見圖1。

從圖1可見，SCADA系統正常情況下由UPS供電，在UPS設備故障時由變電所直接供電。該系統的設計考慮多級冗余，一是UPS進線冗余設置，二是在線式UPS本身具有旁路功能，即正常情況下一路經濾波整流直接輸出，故障情況下另一路由后備電池經逆變器后輸出，三是一路變電所低壓電作為UPS的備用。以上供電系統多級冗余設計時需設置STS靜態切換開關。

STS（Static Transfer Switch）靜態切換開關具有電源二選一自動切換功能，正常工作狀態下，在主電源處于正常的電壓范圍內，負載一直連接于主電源；在主電源發生故障時，負載自動切換到備用電源。在主電源恢復正常后，負載又自動切換到主電源。STS靜態轉換開關采用先斷后通的切換方式，確保兩路電的轉換過程中用電設備不斷電，從而能夠正常連續工作。其最高轉換時間可以達到5 mS，滿足PLC等控制設備數據采集輪詢周期不大于20 mS的要求，確保控制系統數據不丟失，運行不中斷，控制不失效。

4 SCADA系統供電電源改進方案

SCADA系統供電設計時一般由UPS電源為儀表及控制系統和儀表輔助設施統一供電，即將UPS電源的輸出回路引入相應的機柜和計算機操作臺，機柜內部供電回路分配多由系統集成商完成，一般是將UPS的輸出經分流后接斷路器，分送到各個機柜，再由各機柜分別送給各負載。

根據用電負荷的重要性，結合SCADA系統的技術特點和運行環境的狀況分析，儀表及控制系統供電是SCADA系統供電的關鍵和核心，其對供電電源都有苛刻的要求，既要求電源24小時不間斷，同時要保證電源電壓穩定，無尖峰、浪涌、頻率漂移等問題。儀表輔助設施的供電相比來說并無太多要求，普通電源即可滿足，且目前輸油站和油庫大多為雙電源供電，電源質量較好。次外，控制室環境依托條件也較好：機房和控制室均設置有事故應急照明系統，因此在電源故障時機柜和控制室照明可以利用室內應急照明燈；機房通風良好，空氣清潔，因此機柜風扇可以短時間中斷運行；外接備用電源只是控制系統安裝調試時用，供電中斷對系統運行不產生影響。由此可見，儀表輔助設施的供電短時間的中斷，不會對控制系統產生影響。因此，儀表輔助設施可以單獨采用普通電源供電。

綜合以上分析，SCADA系統的供電可以分為兩類配置：UPS供電電源和普通電源，即儀表及控制系統供電采用UPS電源，儀表輔助設施的供電采用普通電源（供電方式如圖2所示）。

電源分別設置具有以下優點：一是避免電扇和電燈這些感性負載和阻性負載等易發生短路、斷路的用電設備對儀表及控制系統的主電源的污染，保證關鍵儀表和控制設備的用電安全；二是防止在設備安裝及系統調試階段，因管理不善或人員繁雜，各種大功率施工設備對UPS電源沖擊或過載的影響；三是降低UPS電源的功率需求，節省投資。

5 結語

SCADA系統是長輸油氣管道生產調度指揮的核心，其供電系統的安全可靠對系統穩定運行起到基礎支撐作用。儀表及控制系統供電采用采用不間斷電源供電，并且采用雙電源配電方式，儀表輔助設施的供電采用普通電源，此設計方案既保證了SCADA系統的供電可靠性，又增強供電系統的安全性。

參考文獻

工廠供電系統設計范文6

關鍵詞： 火電廠；熱工自動化；安全系統；設計

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

隨著國民經濟的發展，整個社會對于電力的需求越來越大，南方部分城市已經發生了電荒，這就迫使電廠不得不加速運行，以保障供電的穩定性。火電廠在全國電廠中占有重要地位，它的安全運行影響著全國的電力供應，因此，火電廠熱工自動化安全控制系統的應用顯得格外重要，只有安全控制系統正常運作，火電廠才能在無事故中健康發展。

一、熱工保護的設計理念

（一）初級階段

上個世紀 80 年代左右， 我國的火電廠熱工保護設計狀態正處于比較初級的階段，其以報警為主， 跳閘保護項目很少，事故處理時強調人的作用， 主要依靠運行人員來操作。處理事故的主要原則是盡可能不跳機、保發電，這種設計理念在當時熱工自動化技術落后、可靠性低、機組容量小、參數變化慢及電網容量較小、較為脆弱的情況下，也是完全合理的。

（二）適應大機組的發展階段

20 世紀 90 年代，我國電力行業逐步進入大電網、大機組時期。熱工自動化技術飛躍發展，這種背景下，產生了一種全新的熱工保護設計理念。主要體現在以下 兩個方面：

1、堅持“保人身、保電網、保設備”第一的安全指導思想， 在大電網條件下，決不可將不跳機、保發電等同于保電網。

2、發揮人的能動性主要體現在精心設計和選型、精心調試上，事故處理的緊急情況下應首先依靠熱工保護，運行人員則發揮輔助作用。

當設備運行情況異常或參數超過允許值時，及時發出警報并進行必要的動作，以免發生危及設備和人身安全事故，因此必須要進行精心的設計和選型。鍋爐的自動保護主要由：滅火自動保護，汽包高低水位自動保護，超溫、超壓自動保護、再熱汽保護、主蒸汽壓力保護、輔機啟停及其事故狀態的聯鎖保護。汽輪機自動保護主要由：超速、軸向位移、振動、脹差、給水加熱器、低真空等的保護。

而工作人員主要是巡視和檢查，發現熱工自動化系統可能存在一些會影響發電機組安全、經濟、穩定運行的隱患時，要及時的進行處理和檢查，保證發電機組的安全、穩定運行。并要對那些必須停運的設備和停爐停機現象及須解除系統才能消除的隱患和缺陷，要做好相應的記錄工作，并進行必要的、及時的處理。假如不能處理好工作人員要做照相應的記錄，并說明原因，還要積極和相關部門或者設備廠家進行聯系，做好相應的安全防范措施。

（三）進一步完善化的發展階段

從目前的資料來看，我國的大機組熱工保護理念以及相關配置從引進到現在的 10 多年來，人身傷害和設備損壞等重大事故大幅減少，而保護誤動造成非計劃停運的事故與初期相比雖然有所減少，但是平均每臺機組的事故率仍然較高，由此也帶來不小的經濟損失。因此，客觀上要求熱工保護進一步完善化，即在堅持“保人身、保電網、保設備”的前提下盡可能減少誤動，以獲取機組最好的發電經濟效益。《火力發電廠熱工自動化安全技術指南》中規定的一些保護邏輯修改正是反映了這一發展階段的部分成果, 例如:

1、在四角噴燃鍋爐的中速磨煤機跳閘的條件應當修改成為：A(或者是B/C/D/E)層相鄰 2 角或 3 角火焰喪失，且相鄰層火焰和該層點火能源都喪失。

2、我們對汽輪機振動保護經常誤動以及可靠性較差，導致該保護不能投入的機組的情況來說，應當將允許“汽輪機振動大”跳機的邏輯修改為：1個軸承振動達到事故值，并且相鄰軸承任一振動達到報警值，經一定延時后應立即停機。邏輯修改后，當任一軸承振動達到事故值時，應有明顯的聲光報警，此時，運行人員應及時進行判別，除非明確斷定是振動信號誤發，否則運行人員應及時手動停機。

二、DCS 及其后備監控設備配置的設計理念

目前 DCS 不僅覆蓋了熱工自動化方面的所有功能，還包括了電氣監控功能，后備監控設備也幾乎全部取消。這在提高儀表性能與自動化控制水平的同時也使 DCS 對火電廠安全性的影響日益增大，DCS 故障導致機組安全隱患、機組非計劃停運，甚至全廠(或 2 臺機組)停電事故的機率明顯增加。為進一步提高火電機組運行的安全性，需進一步發展 DCS 的安全技術。

基于當 DCS 故障時最大限度減小對機組安全運行影響的設計理念，《火力發電廠熱工自動化安全技術指南》中提出一系列新的 DCS 配置要求，例如：

1、控制器最好按照工藝系統功能區來配置。重要的多臺冗余或組合的輔機( 輔助設備) 應按下列原則配置，以確保控制器故障不會造成機組被迫停止運行：a.送風機、引風機、一次風機、凝結水泵和循環水泵等2 臺冗余的重要輔機及 A、B 段廠用電應分別配置在不同的控制器中, 但允許送風機和引風機等縱向組合在 1個控制器中。b.給水泵、磨煤機和油燃燒器等多臺冗余或組合的重要設備應適當分組配置到幾個控制器中。

2、為了減少控制器故障對模擬量控制系統失靈造成的影響，重要模擬量控制回路應適當分散配置, 影響同一重要參數的控制回路應盡量配置在不同控制器中，如主蒸汽一級和二級減溫控制系統、再熱蒸汽擺動火嘴和噴水控制系統、送風和引風控制系統等不宜配置在同一對控制器中。

3、DEH 控制器應當按照失電或故障時自動停止機組運行的故障安全的原則來配置。爐膛安全系統(FSS) 和汽輪機緊急跳閘系統(ETS) 控制器在其繼電器執行回路已按故障安全原則配置時, 其跳閘輸出可按帶電動作原則配置。

4、除了 DEH 控制器之外，應當在任何一對控制器故障時，為了確保短時恢復期間機組在穩定負荷能安全運行，除應按要求配置硬接線后備監控設備外，至少對下列重要安全參數應在2對控制器中同時予以配置：汽包水位( 超臨界壓力機組除外)、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度、再熱蒸汽溫度、爐膛壓力。

當 DCS 發生全局性或重大故障時，目前機組配置的后備操作設備提供了發出停機、停爐、啟動交、直流油泵，打開真空破壞門等指令的手段。但停機、停爐是一個復雜的過程，需要進行一系列操作，這將全部依賴獨立于 DCS 的保護和聯鎖回路去自動執行。熟悉運行的人都很清楚，其中有相當一部分操作如果沒有被正確執行將不能保證停機過程中機組的安全，如發出停爐指令后有任1臺磨煤機沒有停止運行、給水或減溫水閥門沒有關閉，發出停機指令后主汽門或調速汽門沒有關閉，抽汽逆止門沒有關閉，油泵不能正常供油等都將嚴重危及機組安全。事故調查也證明，保護和聯鎖拒動的現象也時有發生。

我們都知道，在實踐中，當 DCS 發生局部故障時, 若一對冗余的給水控制器、汽溫控制器或爐膛負壓控制器故障，如仍想維持短時運行，則目前的DCS 控制器配置及后備監控設備配置是否能滿足要求，答案也是否定的。根據上述配置指導思想，筆者認為目前的后備監控儀表和報警裝置應按下列要求修改配置：

1、后備監視儀表：a. 鍋爐汽包電接點水位表(必須選用經實踐證明安全可靠，全程測量準確)；b.鍋爐爐膛火焰工業電視；c. 凝汽器真空表；d. 汽輪機轉速表；e.發電機功率表。

2、后備報警裝置：為確保 DCS 故障時維持機組穩定負荷下短時運行或緊急停機過程中的安全，必須監視一些重要安全參數是否在安全范圍內，主要跳閘或聯鎖保護是否正確動作，但裝設過多后備儀表和后備操作設備帶來的問題較多。因此，適當增加后備報警裝置，用較小代價換取機組的安全是最好的選擇。建議單元機組必須按下列原則配置足夠數量的報警信號：a、主要安全參數達到二值和三值；b、主要電源和氣源消失； c、機組跳閘和主要保護聯鎖動作。

三、電控安全技術的引進

目前的DCS不但覆蓋了機組熱工自動化功能，并且早已經將機組電控也收至麾下，這樣說來可以在不久的將來實現在一個電廠內用同型 DCS 實現電氣網絡監控功能。但 DCS的開發和應用長期以來一直以熱工自動化專業為主體，因此，為了推動 DCS 技術進步，開發和應用 DCS的熱工自動化公司和技術人員應當“開放”思想，研究電控的需要，引進電控技術，特別是安全技術，使 DCS 的開發和應用全面吸收 2個專業發展的技術成果，并使 DCS 成為充分滿足機組( 或全廠) 而不是某個專業用的自動化系統。舉例說明：在電氣專業領域內，為了確保可靠性，規定繼電保護裝置電磁兼容性(EMC) 試驗( 包括靜電放電抗擾度、射頻電磁場輻射抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、浪涌( 沖擊) 抗擾度及磁性抗擾度等試驗) 各項指標應達到GB/T17626(IEC61000- 4)4 級要求，測控單元應達到 3 級要求。

四、結語

目前，我國火電廠熱工自動化安全控制系統的技術正快速的發展，但與國外發達國家相比，技術水平還是較為落后的，這就需要我們共同去努力，去創新技術，并要加強技術的管理工作，從而追趕并要超越國外的先進技術水平。

參考文獻：

[1]張洪剛.火電廠熱工自動化的安全系統研究[J].中國機械,2013,(11).

[2]馬丹.關于火電廠熱工自動化的安全系統分析[J].科技傳播,2014,(1).