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电气工程与智能控制2019-08-22 11:13:41

111:转子侧交流调速系统

    1.转子侧高效调速系统的特点:

    1)虽然是改变转差率s调速,但转差功率被送回至电网或由电网供给,没消耗在电阻上,属高效调速。

    2)转子侧调速多用于中压绕线转子异步电动机,它的转子电压是低压,VF为低压变频器,避免了定子侧中压变频带来的许多麻烦。

    3)转子侧串级和双馈调速多用于调速范围小的场合,通常转差率s0.4,转子功率PrsPs小,VF容量比电动机额定容量小很多。

    2.串级调速系统。

    1)传统串级调速系统简单,有转子侧高效调速的三大优点,但也存在许多影响应用的缺点:

    ①功率因数低。

    ②谐波大,它主要由逆变器UI产生。

    ③储能直流电抗器L体积、质量大,损耗比储能电容大。

    ④当电网故障,电压突然降低过多时,晶闸管逆变器UI将颠覆,烧坏快速熔断器。

    ⑤由于在转子回路中加入了许多元器件,使转子回路电阻增加,导致电动机在串级调速时的机械特性变软,满载时的最高转速低于电动机额定转速。

    2)为改善传统串级调速的功率因数,开发了斩波+晶闸管逆变串级级调速系统及斩波+PWM逆变串级调速系统。

    3.双馈调速系统。双馈调速系统的调速装置VF可以是各种能四象限工作的变频装置,常用的有两种:交-交变频器和电压型双PWM--交变频器(PWM整流+PWM逆变)。

 112:低压电动机保护的一般规定

    1.交流电动机应装设短路保护和接地故障保护,并应根据具体情况分别装设过载保护、断相保护和低电压保护。

    2.每台交流电动机应分别装设相间短路保护,但符合下列条件之一时,数台交流电动机可共用一套短路保护电器:

    1)总计算电流不超过20A,且允许无选择地切断时;

    2)根据工艺要求,必须同时启停的一组电动机,不同时切断将危及人身设备安全时。

    3.交流电动机的短路保护器件,宜采用熔断器或低压断路器的瞬动过电流脱扣器;必要时,可采用带瞬动元件的过电流电器

    4.当交流电动机正常运行、正常起动或自起动时,短路保护器件不应误动作。

    5.交流电动机的接地故障保护应符合下列规定:

    1)每台电动机应分别装设接地故障保护,但共用一套短路保护电器的数台电动机,可共用一套接地故障保护器件。

    2)接地故障保护应符合现行国家标准《低压配电设计规范》(GB 50054-95)的规定。

    3)当电动机的短路保护器件满足接地故障保护要求时,应采用短路保护兼作接地故障保护。

    6.交流电动机的过载保护装设应符合下列规定:

    1)运行中容易过载的电动机、启动或自启动条件困难而要求限制启动时间的电动机应装设过载保护。

    2)短时工作或断续周期工作的电动机,可不装设过载保护,当电动机运行中可能堵转时,应装设保护电动机堵转的过载保护。

    7.交流电动机过载保护器件的动作特性应与电动机过载特性相配合。

    8.当交流电动机正常运行、正常起动或自启动时,过载保护器件不应误动作,并应符合下列规定:

    1)热电器或过载脱扣器的整定电流,应接近但不小于电动机的额定电流;

    2)过载保护的动作时限应躲过电动机的正常起动或自起动时间。

    3)必要时,可在启动过程的一定时限内短接或切除过载保护器件。

    9.交流电动机的断相保护应符合下列规定:

    1)连续运行的三相电动机,当采用熔断器保护时,应装设断相保护;当采用低压断路器保护时,宜装设断相保护;当低压断路器兼作电动机控制电器时,可不装设断相保护。

    2)短时工作或断续周期工作的电动机或额定功率不超过3kW的电动机,可不装设断相保护。

    3)断相保护器件宜采用断相保护热电器,亦可采用温度保护或专用的断相保护装置

    10.交流电动机的低电压保护应符合下列规定:

    1)按工艺或安全条件不允许自启动的电动机或为保证重要电动机自启动而需要切除的次要电动机,应装设低电压保护。

    次要电动机宜装设瞬时动作的低电压保护。不允许自启动的重要电动机,应装设短延时的低电压保护,其时限可取0.51.5s

    2)需要自启动的重要电动机,不宜装设低电压保护,但按工艺或安全条件在长时间停电后不允许自起动时,应装设长延时的低电压保护,其时限可取920s

    3)低电压保护器件宜采用低压断路器的欠电压脱扣器或接触器的电磁线圈;必要时可采用低电压电器和时间电器

    4)对于不装设低电压保护或装设延时低电压保护的重要电动机,当电源电压中断后在规定的时限内恢复时,其接触器应维持吸合状态或能重新吸合。

    11.同步电动机应装设失步保护。

    12.直流电动机应装设短路保护,并根据需要装设过载保护。

 113:低压交流电动机的控制回路一般规定

    1.电动机的控制回路应装设隔离电器和短路保护电器,但由电动机主回路供电且符合下列条件之一时,可不另装设:

    1)主回路短路保护器件的额定电流不超过20A时;

    2)控制回路接线简单、线路很短且有可靠的机械防护时;

    3)控制回路断电会造成严重后果时。

    2.控制回路的电源及接线方式应安全可靠,简单适用,并应符合下列规定:

    1)当TNTT系统中的控制回路发生接地故障时,控制回路的接线方式应能防止电动机意外启动或不能停车。必要时,可在控制回路中装设隔离变压器。

    2)对可靠性要求高的复杂控制回路,可采用直流电源。直流控制回路宜采用不接地系统,并应装设绝缘监视装置。

    3)额定电压不超过交流50V或直流120V的控制回路的接线和布线,应能防止引入较高的电位。

    3.电动机的控制按钮或开关,宜装设在电动机附近便于操作和观察的地点。

    4.自动控制或联锁控制的电动机,应有控制和解除自动控制或联锁控制的措施;远方控制的电动机,应有就地控制和解除远方控制的措施;当突然起动危及周围人员安全时,应在机械旁装设起动预告信号和断电开关或自锁式按钮。

    5.在操作频繁的可逆线路中,正转接触器和反转接触器间,除应有电气联锁外,还应有机械联锁。

 114:消防控制设备的功

    1.消防控制室的控制设备应有下列控制及显示功能:

    1)控制消防设备的启、停,并应显示其工作状态;

    2)消防水泵、防烟和排烟风机的启、停,除自动控制外,还应能手动直接控制;

    3)显示火灾报警、故障报警部位;

    4)显示保护对象的重点部位、疏散通道及消防设备所在位置的平面图或模拟图等;

    5)显示系统供电电源的工作状态;

    6)消防控制室应设置火灾警报装置与应急广播的控制装置,其控制程序应符合下列要求:

    ①二层及以上的楼房发生火灾,应先接通着火层及其相邻的上、下层;

    ②首层发生火灾,应先接通本层、二层及地下各层;

    ③地下室发生火灾,应先接通地下各层及首层;

    ④含多个防火分区的单层建筑,应先接通着火的防火分区及其相邻的防火分区。

    7)消防控制室在确认火灾后,应能切断有关部位的非消防电源,并接通警报装置及火灾应急照明灯和疏散标志灯;

    8)消防控制室在确认火灾后,应能控制电梯全部停于首层,并接收其反馈信号。

    2.消防控制设备对室内消火栓系统应有相应的控制、显示功能。

    1)控制消防水泵的启、停;

    2)显示消防水泵的工作、故障状态;

    3)显示启泵按钮的位置。

    3.消防控制设备对自动喷水和水喷雾灭火系统应有相应控制、显示功能。

    4.消防控制设备对管网气体灭火系统应有下列控制、显示功能:

    1)显示系统的手动、自动工作状态;

    2)在报警、喷射各阶段,控制室应有相应的声、光警报信号,并能手动切除音响信号;

    3)在延时阶段,应自动关闭防火门、窗,停止通风空调系统,关闭有关部位防火阀;

    4)显示气体灭火系统防护区的报警、喷放及防火门(帘)、通风空调等设备的状态。

    5.消防控制设备对泡沫灭火系统应有相应控制、显示功能。

    6.消防控制设备对干粉灭火系统应有相应控制、显示功能。

    7.消防控制设备对常开防火门的控制,应符合相关要求。

    8.消防控制设备对防火卷帘的控制,应符合下列要求:

    1)疏散通道上的防火卷帘的两侧,应设置火灾探测器组及其警报装置,且两侧应设置手动控制按钮。

    2)疏散通道上的防火卷帘,应按下列程序自动控制下降:

    ①感烟探测器动作后,卷帘下降至距地(楼)面1.8m

    ②感温探测器动作后,卷帘下降到底。

    3)用作防火分隔的防火卷帘,火灾探测器动作后,卷帘应下降到底。

    4)感烟、感温火灾探测器的报警信号及防火卷帘的关闭信号应送至消防控制室。

    9.火灾报警后,消防控制设备对防烟、排烟设施应有下列控制、显示功能:

    1)停止有关部位的空调送风,关闭电动防火阀,并接收其反馈信号;

    2)启动有关部位的防烟和排烟风机、排烟阀等,并接收其反馈信号;

    3)控制挡烟垂壁等防烟设施。

 115:建筑设备监控系统设计的一般规定

    1.对建筑物内各类设备的监视、控制、测量,应做到运行安全、可靠、节省能源、节省人力。

    2.建筑设备监控系统的网络结构模式应采用集散或分布式控制的方式,由管理层网络与监控层网络组成,实现对设备运行状态的监视和控制。

    3.建筑设备监控系统应实时采集,记录设备运行的有关数据,并进行分析处理。

    4.建筑设备监控系统应满足管理的需要。

    5.在实际工程设计中应根据工作项目的建筑设备的实际情况选择配置相关管理功能。

 116:VSAT 系统优越性

    VSAT系统主要用来替代地面专用网,完成中心站与远地分散的终端站之间的通信。

    VSAT系统的优越之处在于以下几点:

    1.通信链路费用与距离无关。

    2.远地分散的小站可以方便地进入通信链路。

    3.载波之间无须互连。

    4.无须本地环路连接。

    5.数据、话音、图像信道带宽动态分配。

    6.主站对远端站具有监控能力。

    7.主站可以对小站的状况进行诊断。

    8.网络扩充能力强。

    9.投资固定。

 117:防雷、接地与安全防护

    1.系统的防雷设计应有防止直击雷、感应雷和雷电波侵入的措施。

    2.接收天线的竖杆(架)上应装设避雷针。避雷针的高度应能满足对天线设施的保护。当安装独立的避雷针时,避雷针与天线之间的最小水平间距应大于3m

    3.沿天线竖杆(架)引下的同轴电缆应采用双屏蔽电缆或采用单屏蔽电缆穿金属管敷设。双屏蔽电缆的外层或金属管应与竖杆有良好的电气连接。

    4.进入前端的天线馈线应加装避雷保护器。

    5.电缆进入建筑物时,在靠近电缆进入建筑物的地方,应将电缆的外导电屏蔽层接地,并应在入户处增设避雷器。

考118:医院呼叫系统的设计

    1.病房护理呼叫系统:

    1)系统组成。病房呼叫系统由护士站主控台、走廊显示挂屏、病床呼叫对讲分机等组成。

    2)系统设计原则。可根据医院的规模、标准及医护水平要求,在医院内设护理呼叫信号。护理呼叫信号系统,应按护理区及医护责任体系,划分成若干个护理呼叫信号管理单元,各管理单元的信号主控装置应设在医护值班室。

    3)系统应具备下列功能:

    1)随时接受患者呼叫,准确显示呼叫患者床位号或房间号。

    2)患者呼叫时,医护值班室应有明显的声、光提示,病房门口或走廊上要有光提示。

    3)允许多路同时呼叫,对呼叫者逐一记忆、显示;

    4)特护患者应有优先呼叫权;

    5)医护人员未作临床处置的患者呼叫,其提示信号应持续保留。

    2.候诊呼叫系统。

    3.人员呼叫系统。

    4.病房呼叫系统的设计。

    5.紧急呼救按钮。

    119:设备功率的确定

   进行负荷计算时,应将用电设备按其性质分为不同的用电设备组,然后确定设备功率。

    用电设备的额定功率Pr或额定容量Sr是指铭牌上的数据。对于不同负载持续率下的额定功率或额定容量,应换算为统一负载持续率下的有功功率,即设备功率Pe

    1.单台用电设备的设备功率

    1)连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。

    2)短时或周期工作制电动机(如起重机用电动机等)的设备功率是指将额定功率换算为统一负载持续率下的有功功率。当采用需要系数法计算负荷时,应统一换算到负载持续率ε为25%下的有功功率当采用利用系数法计算负荷时,应统一换算到负载持续率ε为100%下的有功功率。

    3)电焊机的设备功率是将额定容量换算到负载持续率ε为100%时的有功功率。

    4)电炉变压器的设备功率是指额定功率因数时的有功功率。

    5)整流变压器的设备功率是指额定直流功率。

    6)白炽灯和卤钨灯的设备功率为灯泡额定功率。气体放电灯的设备功率为灯管额定功率加镇流器的功率损耗(荧光灯采用普通型电感镇流器加25%,采用节能型电感镇流器加15%18%,采用电子镇流器加10%;金属卤化物灯、高压钠灯、荧光高压汞灯用普通电感镇流器时加14%16%,用节能型电感镇流器时加9%10%)。

    2.用电设备组的设备功率。用电设备组的设备功率是指不包括备用设备的各台用电设备的设备功率之和。

    3.变电所或建筑物的总设备功率。变电所或建筑物的总设备功率应取所供电的各用电设备组设备功率之和,但应剔除不同时使用的负荷。

 120:高压系统短路电流计算方法

    1.计算条件:

    1)短路前三相系统是正常运行情况下的接线方式,不考虑仅在切换过程中短路时出现的接线方式。

    2)设定短路回路各元件的磁路系统为不饱和状态,即认为各元件的感抗为一常数。若电网电压在6kV以上时,除电缆线路应考虑电阻外,网络阻抗一般可视为纯电抗(略去电阻)。

    3)电路电容和变压器的励磁电流略去不计。

    4)在短路持续时间内,短路相数不变,如三相短路保持三相短路,单相接地短路保持单相接地短路。

    5)电力系统中所有发电机电动势相角都认为相同(大多数情况下相角很接近)。

    6)对于同类型的发电机,当它们对短路点的电气距离比较接近时,则假定它们的超瞬态电势的大小和变化规律相同。

    7)具有分接开关的变压器,其开关位置视为在主分接位置。

    8)电力系统为对称的三相系统。负荷只作近似的估计,并用恒定阻抗来代表。

    2.远端短路的单电源馈电的三相短路电流初始值的计算。远离发电机端的(无限大电源容量的)网络发生短路时,即以电源容量为基准的计算电抗3时,短路电流交流分量在整个短路过程不发生衰减,即以

    1)用标幺制计算。用标幺制计算时,三相短路电流初始值按下式计算

 

    式中:--短路电流交流分量有效值的标幺值;--短路容量标幺值;X*c--短路电路总电抗(计算电抗)标幺值;--短路电流初始值,kASk--短路容量,MVA--基准电流,kA--基准容量,MVA

    2)用有名单位制计算。

    3.近端短路的一台发电机馈电的三相短路电流初始值的计算:

    1)按公式计算。工程设计中常采用运算曲线法计算短路过程某一时刻的短路电流交流分量。因为同步电机的转子绕组(等效阻尼绕组及励磁绕组)的磁链在突然短路瞬间不能突变,与转子绕组的磁链成正比的超瞬态电动势E”,在突然短路瞬间仍保持短路前的数值。

    2)按发电机运算曲线计算。

    4.短路点由多个电源供电的三相短路电流初始值的计算。

    5.三相短路电流峰值ip(即短路全电流最大瞬时值)的计算和全电流最大有效值Ip的计算。

    6.电动机对短路电流的影响:

    1)同步电动机在短路计算中,按同步发电机处理。

    2)高压异步电动机对短路电流的影响,只有在计算电动机附近短路点的短路峰值电流时才予以考虑。

    3)异步电动机提供的反馈电流的计算。

    4)计入异步电动机影响后的短路电流。

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