時間:2023-03-17 17:57:12
序論:好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程,我們?yōu)槟扑]十篇電機設(shè)計論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來更深刻的閱讀感受。
1.2電磁設(shè)計。由于該電機主要用于發(fā)電運行,因此應(yīng)參照發(fā)電機相關(guān)設(shè)計規(guī)格進行電磁計算。同時由于電機熱參數(shù)通常很高,相應(yīng)的軸向散熱要求很驗證達標(biāo),要想解決這一難題,從而改善通風(fēng)散熱情況,優(yōu)先選擇相應(yīng)的通風(fēng)溝結(jié)構(gòu)為9段分形式的通風(fēng)溝,且每段為8厘米長。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1外形與總體。本文高速直流電機的設(shè)計主要是針對其要用于拖動立式水輪機進行高水頭水力性能實驗,因此設(shè)計為立式結(jié)構(gòu)。
2.2定子設(shè)計。通常情況下高速直流電機的供電電源采取靜止整流供電,要想適應(yīng)運轉(zhuǎn)負(fù)荷的高變化頻率等要求,相應(yīng)的定子機座會采用疊片機座的形式。做為重要零部件的主換向極沖片的厚度應(yīng)為1毫米的Q235鋼板沖制而成,而主極線圈的選擇應(yīng)為聚酯亞胺漆包線QZYB-2/155,從而達到加大主極線圈與換向極線圈之間間隔的效果,這更有利于電機的散熱。
2.3電樞設(shè)計。將0.5毫米厚的厚DW310-50無取向冷軋硅鋼片進行沖制,制得電樞沖片。同時,電樞鐵心為無緯帶綁扎固定繞組結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)可以有效的降低電樞槽高。采取徑向通風(fēng)方式進行電樞通風(fēng)。電樞線圈的結(jié)構(gòu)采用用單疊異槽和均壓線形式,同時由于在電機進行高速轉(zhuǎn)動時,換向片在較大離心力的作用下十分容易發(fā)生變形,故換向器采用綁式結(jié)構(gòu)。換向片及整體升高片所使用的制造材料均為銀銅梯排。
2.4軸承。上軸承采用7022A單列向心推力球軸承(其脂極限轉(zhuǎn)速為3600r/min),由定子機座承擔(dān)轉(zhuǎn)子全部重量。下軸承采用6024C3單列向心球軸承,起導(dǎo)軸承作用及臥式試驗時承受雙向軸向力。因電機為立式安裝,為防止軸承漏油,油脂粘到換向器護環(huán)使碳粉堆積。軸承采用三層毛氈密封,有效防止漏油。
2.5通風(fēng)。要想解決電機通風(fēng)散熱問題,提高電機相應(yīng)的運行質(zhì)量及測試準(zhǔn)確度,在對電機進行通風(fēng)設(shè)計時,在電機的上部置有4個出風(fēng)品,且每個通風(fēng)口都安裝有徑向出風(fēng)防破損裝置。同時使用兩臺LKW355S-4低噪音音風(fēng)機鼓風(fēng),共同構(gòu)成風(fēng)冷相應(yīng)的電機風(fēng)冷系統(tǒng)。鼓風(fēng)機拖動電機中心到電機中心距離約950毫米。風(fēng)機出風(fēng)口裝一風(fēng)筒,風(fēng)筒與電機進風(fēng)口距離為3到5毫米。
二、如何讓學(xué)生成為課堂的主人
“以教師為中心”“以灌輸為主要形式”的傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)無法適應(yīng)新時代的需求。如果教師僅根據(jù)教材對內(nèi)容進行枯燥的講解,無法抓住學(xué)生的注意力,學(xué)生很容易溜號,影響課堂教學(xué)質(zhì)量。因此可以通過引進研究型教學(xué)模式、師生互動來活躍課堂氣氛。所謂“研究型教學(xué)模式”即將教師由知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的指導(dǎo)者,將學(xué)生由被動的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥膶W(xué)習(xí)。如何使學(xué)生成為課堂的主人,在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的問題意識是課堂教學(xué)的有效手段,教師可以通過創(chuàng)設(shè)開放的問題情景,引導(dǎo)學(xué)生進入主動探求知識的過程,使學(xué)生圍繞某類主體調(diào)查搜索、加工、處理應(yīng)用相關(guān)信息,回答或解決現(xiàn)實問題。比如,以射頻技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用為開放課題,學(xué)生通過查資料,分析整理,更深刻體會了射頻技術(shù)在智能家居、交通物流、兒童防盜等方面的應(yīng)用,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動把“自我”融入到課程中,敢于承擔(dān)責(zé)任,善于解決問題。
三、讓學(xué)生走上講臺
學(xué)生是課堂的主人,因此,可以改變以往教師在講臺上講、學(xué)生坐在下面聽的傳統(tǒng)教學(xué)模式。讓學(xué)生走上講臺可以將傳統(tǒng)的講授方式轉(zhuǎn)換為專題研討的教學(xué)模式。教師可以提前布置專題內(nèi)容,如射頻器件模型、射頻電路設(shè)計、射頻技術(shù)發(fā)展、射頻技術(shù)的應(yīng)用及未來發(fā)展趨勢等。有個專題內(nèi)容作為核心,學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下通過檢索資料,組織分析資料,最終走上講臺向老師和其他學(xué)生講述相關(guān)的內(nèi)容。通過幾年的實踐,發(fā)現(xiàn)這樣可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性、同時也能使學(xué)生對相關(guān)的問題發(fā)表各自的觀點,形成對問題各抒己見、取長補短的研討學(xué)習(xí)方式,大大拓寬學(xué)生的知識面以及綜合表述能力。
四、通過實踐教學(xué)加深理解理論教學(xué)內(nèi)容
理論教學(xué)是掌握一門技術(shù)的基礎(chǔ),但實踐教學(xué)也是必不可少的。學(xué)生在掌握一定的基礎(chǔ)理論的同時,須要通過設(shè)計實踐來強化鞏固。實踐教學(xué)的引入,不僅能夠加深學(xué)生對理論知識的深入理解,洞悉細(xì)節(jié),提高學(xué)生的動手能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及科研能力。因此,教師可以通過設(shè)置幾個開放的課程設(shè)計內(nèi)容來讓學(xué)生主動研究探索。在本課程的教學(xué)中,本人已經(jīng)有計劃地進行了實踐教學(xué)活動,例如,在實踐教學(xué)中,曾經(jīng)給學(xué)生布置了“用于GPS的低噪放電路設(shè)計”的實踐設(shè)計。在該設(shè)計過程中,學(xué)生須要深入理解多方面知識,比如明確GPS的頻段、確定低噪放的電路結(jié)構(gòu),并有效評估電路性能等。為了課程設(shè)計的順利進行,學(xué)生須要進行查閱分析資料、軟件安裝、軟件學(xué)習(xí)、電路設(shè)計、課程論文撰寫等幾個環(huán)節(jié)的分析設(shè)計工作,并最終在實踐中系統(tǒng)深刻地理解掌握課程的理論內(nèi)容,為以后的工作及深造打下堅實的基礎(chǔ)。
1、引言
從物理或數(shù)學(xué)意義的角度講,不同電壓等級網(wǎng)絡(luò)的綜合規(guī)劃對獲得全局最優(yōu)解,得到總體上最大的經(jīng)濟效益是必要的。然而,輸配電系統(tǒng)的同時綜合規(guī)劃長期以來并不被人們所重視,在實踐中,人們普遍采用將各電壓等級系統(tǒng)分層規(guī)劃的策略。造成這種狀況的原因主要是:
①輸配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同,進而導(dǎo)致優(yōu)化算法不同;
②各電壓等級綜合規(guī)劃導(dǎo)致問題規(guī)模激增。另外,各級電網(wǎng)的分層管轄也是造成分層規(guī)劃的一個實際原因。
本文對多電壓等級、不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸配電系統(tǒng)綜合規(guī)劃問題進行了研究,提出了基于知識的最短路遺傳算法的解決方法[1].文獻[1]利用最短路遺傳算法求解了配電系統(tǒng)重構(gòu)問題。實際上,網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題與網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)問題可被看成一類問題,只不過是弧費用的計算方法不同而已,即規(guī)劃問題的弧費用需要用分段函數(shù)來表示,從而考慮固定投資和不同的線型。
2、不同電壓等級的開環(huán)系統(tǒng)綜合規(guī)劃
在電力系統(tǒng)中,為了避免電磁環(huán)網(wǎng),高中壓配電網(wǎng)必定是開環(huán)運行的。這時就能利用能生成樹狀網(wǎng)絡(luò)的最短路遺傳算法來求解不同電壓等級的開環(huán)系統(tǒng)綜合規(guī)劃問題。對于規(guī)劃問題中根據(jù)安全性和可靠性的要求需要閉環(huán)設(shè)計的系統(tǒng),可以先應(yīng)用本文的方法得到樹狀網(wǎng)絡(luò),然后采用文獻[2]的方法進行專門的聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化,以構(gòu)成環(huán)網(wǎng)。最短路遺傳算法是在同一個電壓等級中實現(xiàn)的[1],這樣才能直接將負(fù)荷潮流迭加到各弧的流量上。對于多電壓等級系統(tǒng),只需仿照標(biāo)幺值計算的原理將各電壓等級的電氣量折算到某一選定的電壓等級上,就可以采用最短路遺傳算法進行網(wǎng)絡(luò)的全局優(yōu)化。
3、開環(huán)與非開環(huán)混合輸配電系統(tǒng)綜合規(guī)劃
如果需要進一步將開環(huán)與非開環(huán)系統(tǒng)綜合規(guī)劃,或配電系統(tǒng)允許弱環(huán)運行,最短路遺傳算法就不能直接應(yīng)用了。
但是,經(jīng)過下述2個改變以后,最短路遺傳算法即可近似地求解上述問題了。
3.1節(jié)點入度限制
首先,應(yīng)允許在不需要放射運行的節(jié)點構(gòu)成環(huán)。這可通過檢測和限制節(jié)點入度數(shù)的方法來實現(xiàn)。最短路遺傳算法中,在形成尋路網(wǎng)絡(luò)Gm時,當(dāng)某個中間節(jié)點k的入弧數(shù)Nin-x-m=1時,則其余指向該節(jié)點的有向弧(潮流必為0)均舍棄,這保證了最終形成的網(wǎng)絡(luò)為放射狀。現(xiàn)在,對每一節(jié)點規(guī)定最大入弧數(shù),即最大入度Nin_k_MAX,若節(jié)點k屬于放射狀運行系統(tǒng),則令其為1,否則令其為該節(jié)點最大允許的進線數(shù)。Nin_k_m記錄節(jié)點k入弧數(shù)的變化情況,其初始值為0,并有機會逐漸增加。當(dāng)時,其余指向該節(jié)點的有向弧(潮流為0)均舍棄。即實現(xiàn)了不同運行方式系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的要求。經(jīng)過以上改進的最短路遺傳算法就可以解決開環(huán)與非開環(huán)系統(tǒng)綜合規(guī)劃在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的要求。雖然,從原理上說它得到的只是較優(yōu)解。
但可證明當(dāng)各負(fù)荷大小趨近于0時,這種方法得到的解就會與全局最優(yōu)解一致。當(dāng)負(fù)荷越大時,其解越可能偏離最優(yōu)解,因為此時該負(fù)荷有很大可能是由多個實際電源點供電。由于負(fù)荷通常在較低電壓等級,而允許成環(huán)網(wǎng)運行的網(wǎng)絡(luò)是在很高的電壓等級,且低壓負(fù)荷的容量比高壓環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中元件的容量要小得多,所以,可近似地認(rèn)為負(fù)荷點是由一個(實際)電源點供電,因此用最短路遺傳算法獲得的解將接近于實際最優(yōu)解。
3.2有功潮流
由于網(wǎng)孔的出現(xiàn),使得以負(fù)荷復(fù)電流(或功率)直接迭加構(gòu)成線路中潮流的方法失去了合理性。因為只有一個虛擬源點,對于同時由2條以上供電路徑供電的節(jié)點來說,可能會導(dǎo)致矛盾的節(jié)點電壓。為了避免這種情況,此時可只考慮有功功率的優(yōu)化。實際上對于允許環(huán)網(wǎng)的系統(tǒng)規(guī)劃問題,現(xiàn)有的方法[3]也全是只考慮有功優(yōu)化,而無功配置和電壓控制由專門的無功優(yōu)化來完成。這是因為:一方面,無功設(shè)備的投資一般要比線路、變壓器和有功電源的投資小得多;另一方面,無功潮流在一定程度上可獨立于有功潮流的控制。
4、基于知識的高效最短路算法
盡管最短路遺傳算法不會有維數(shù)災(zāi)問題。
但是基本的Dijkstra最短路算法的計算時間復(fù)雜性是O(N2),其中N是規(guī)劃問題的網(wǎng)絡(luò)流模型的節(jié)點數(shù),因此,基于最短路算法的局部優(yōu)化算法的計算時間復(fù)雜性是O(N3)(認(rèn)為負(fù)荷數(shù)與節(jié)點數(shù)成一定比例);若遺傳算法的種群個體數(shù)和最大代數(shù)取固定值,則最短路遺傳算法的計算時間復(fù)雜性是O(N3)。可見隨問題規(guī)模的增大,最短路遺傳算法的計算時間也將很長。實際上,直接在輸配電系統(tǒng)規(guī)模非常龐大的網(wǎng)絡(luò)上利用常規(guī)的最短路算法為某一個負(fù)荷點尋找供電路徑是很不必要的。對于一個負(fù)荷點來說,整個系統(tǒng)中可能為其供電的元件只是很小的一部分。如果能根據(jù)輸配電系統(tǒng)的實際信息把這一小部分元件提取出來后再應(yīng)用最短路算法,則最短路算法的尋路時間將大大縮短。而由前面的分析可知,最短路算法的計算時間復(fù)雜性決定了整個算法的計算時間復(fù)雜性。我們稱這個被提取出來供尋找負(fù)荷m的最經(jīng)濟供電路徑的網(wǎng)絡(luò)為尋路網(wǎng)絡(luò)Gm.用以提取尋路網(wǎng)絡(luò)的方法應(yīng)具備以下特點:
①易于計算機實現(xiàn)。
②在保證不丟失最優(yōu)解的基礎(chǔ)上,盡可能縮小尋路網(wǎng)絡(luò)。下面,以一個實例來說明如何實現(xiàn)基于輸配電系統(tǒng)知識的最短路算法。
若現(xiàn)有10kV,66kV,220kV,3個電壓等級系統(tǒng),要尋找負(fù)荷m的最優(yōu)供電路徑,則可按以下步驟提取尋路網(wǎng)絡(luò)Gm.
(1)將輸配電系統(tǒng)按電壓等級分層,負(fù)荷點通常在最底層10kV層,虛擬電源點在最高電壓等級層220kV層。
(2)定義元件Aij到負(fù)荷點m的距離為式中為元件Aij的起點坐標(biāo);XB-ij、yE-ij為元件Aij的終點坐標(biāo);Xm、Ym為負(fù)荷點m的坐標(biāo);Kij-m為元件Aij到負(fù)荷點m的距離調(diào)節(jié)系數(shù),通常取1,可用于考慮一些特殊供電情況。按最大供電半徑Rm選擇出可能給負(fù)荷點m供電的10kV區(qū)域:若10kV元件(線路、變壓器或變電站)與負(fù)荷點m的距離大于Rm,則認(rèn)為其不可能為m供電,因此不加入尋路網(wǎng)絡(luò)。反之,則將相應(yīng)的元件加入負(fù)荷點m的尋路網(wǎng)絡(luò)。
(3)通常希望盡可能通過具有主干線型或可靠性高的主干網(wǎng)絡(luò)傳送電能,并且減少電能在主干線型和次要線型間的轉(zhuǎn)換。因此,規(guī)定最大精細(xì)尋路半徑rm.在此半徑之外,凡是具有非主干線型或位于次要分支線路或非主干路由(對于規(guī)劃問題由于許多路由上線型未確定,因此這里用“非主干路由”一詞)上的元件都不加入尋路網(wǎng)絡(luò),而在此半徑之內(nèi)的元件全加入尋路網(wǎng)絡(luò)。
(4)經(jīng)上述步驟形成的10kV系統(tǒng)范圍內(nèi)的尋路網(wǎng)絡(luò)Gm_10包含有若干66kV/10kV變電站,它們對于10kV負(fù)荷點m來說是可能的供電點,而對于66kV系統(tǒng)來說是可能的負(fù)荷點。對這些變電站的每一個均采用與步驟(2)、(3)類似的方法,可得到其在66kV系統(tǒng)范圍內(nèi)的尋路網(wǎng)絡(luò),這些網(wǎng)絡(luò)的并集構(gòu)成負(fù)荷m在66kV系統(tǒng)范圍內(nèi)的尋路網(wǎng)絡(luò)Gm_66.
(5)同理,Gm_66中所包含的220kV/66kV變電站也可看成220kV系統(tǒng)的負(fù)荷點。采用與步驟(4)同樣的方法可獲得負(fù)荷點m在220kV系統(tǒng)范圍內(nèi)的尋路網(wǎng)絡(luò)Gm_220.當(dāng)然,Gm_66中也可能包含發(fā)電廠,此時,可認(rèn)為其是通過一條無損耗、無費用的虛擬弧,由設(shè)于220kV系統(tǒng)的虛擬源點供電。
(6)獲得負(fù)荷點m在整個輸配電系統(tǒng)的尋路網(wǎng)絡(luò)為顯然,經(jīng)過以上步驟處理后,得到的負(fù)荷點m的尋路網(wǎng)絡(luò)Gm要比初始的整個網(wǎng)絡(luò)要小得多,因此最短路算法的計算量也將大大縮小。
5、結(jié)論
本文對多電壓等級、不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的輸配電系統(tǒng)的綜合規(guī)劃問題進行了研究。在解決了電壓等級折算問題后,給出了基于最短路遺傳算法的純開環(huán)輸配電系統(tǒng)綜合規(guī)劃的方法。以此為基礎(chǔ),通過控制節(jié)點出入度,并且只針對有功潮流進行優(yōu)化,又提出了開環(huán)與非開環(huán)混合的輸配電系統(tǒng)綜合規(guī)劃問題的近似解決方法。為了解決輸配電系統(tǒng)規(guī)模大而造成的計算量問題,給出了基于輸配電系統(tǒng)知識的最短路算法的實現(xiàn)方法。
參考文獻
1.1電阻測量法
1.1.1分段測量。分段測量是在機電設(shè)備電氣線路故障中十分常用的測量方法,以線路里自然斷開的點為分段點,把線路分成2段或是3段,先分別測出每段線路的阻值,倘若阻值無窮大,就說明該段存在斷路故障,然后就可以逐級檢查該段線路,直到準(zhǔn)確找出故障點。
1.1.2分階測量。這里的分階測量同電壓測量法里的分階測量比較類似,主要不同就是電阻值的測量。在這里需要注意的是:測量時要斷開電路電源,避免燒壞萬用表;斷開被測量電路和其他電路,避免其他電路尤其是同被測量電路并聯(lián)的電路影響測量結(jié)果,誤導(dǎo)后續(xù)工作;如果測量值和理論值相近或是相等,就表示線路接線沒有故障,倘若測量值比理論值大很多,就表示線路里有接觸不良的情況,如果測量線圈等負(fù)載,且電阻值為零,就說明線圈有短路情況;測量時要注意萬用表的實際量程[1]。
1.2短接測量法
1.2.1局部短接。在電壓正常的情況下逐一短接相鄰的兩個標(biāo)號點,如點1-2、點2-3,如果短接到某兩個點KM1出現(xiàn)吸合,就表示這兩點間有斷路情況。但這種方法只適用在一個故障或是線路元件少的時候。
1.2.2分段短接。通常將短接線一端固定在L1點,另一端逐段移動,減少短接次數(shù),節(jié)省更多時間。如短接線一端固定在L1點,另一端移動到3號點,倘若KM1出現(xiàn)吸合,就表示故障范圍在點3-L1之間;再將短接線移動到點1或是點2,直到確定故障具置,而點3-5就可以不用測量了。倘若KM1沒有出現(xiàn)吸合,就表示故障在點3-5之間,這時就應(yīng)將短接線移動到點4-5實施分段短接,直到確定故障位置。倘若斷路點在點6-L1之間,那么短接的時候就要同時按下開關(guān)SB2[2]。這種方法通常用于測量次數(shù)多或是只有一個故障的線路。
1.3電壓測量法
1.3.1分階測量。分階測量屬于實用性較強的方法,主要是把萬用表的一個表筆同被測量電氣設(shè)備一端連接起來,另一端就分別連接電路里不同點位點,基于不同點萬用表的實際讀數(shù)確定電路的故障位置。如果萬用表兩個表筆間不存在故障,那么萬用表的讀數(shù)與電源的電壓就應(yīng)一樣。點同被測量點間的電壓為零,就表示這兩點間有斷路情況,這時就要借助萬用表在兩點間逐個測量,確定斷路點。
1.3.2分段測量。分段測量基本原理同分階測量基本原因一樣,在分段測量里是逐段檢測電氣設(shè)備,這種檢測方式適用于斷路范圍比較廣的電路檢測,可以節(jié)省很多檢測時間。通常來說,逐段檢測法常被運用到大型電氣線路的斷路檢測。
1.1電路圖的設(shè)計。作為電子設(shè)計中的重要環(huán)節(jié),設(shè)計結(jié)構(gòu)完善、功能全面的電路圖很有必要,這是確保電子設(shè)計最終產(chǎn)物能夠正常使用的根本保障。在電子設(shè)計者進行電路原理圖的設(shè)計工作時,完全可以借助Protel工具,實現(xiàn)原理圖的輸入。Protel蘊藏著資源豐富的電子器件庫,在Protel的輔助下,設(shè)計者在繪圖期間能夠結(jié)合設(shè)計需求,靈活使用各類電子器件,大大簡化了設(shè)計的工作量,同時提高了電路原理圖的精密度。譬如,使用者繪制完成元器件后,可以根據(jù)自己的想象,將其放在任何一個位置,僅需通過拖動就能實現(xiàn),無需進行其他調(diào)整參數(shù)等操作。
1.2模擬數(shù)據(jù)。電子線路CAD技術(shù)還能起到模擬數(shù)據(jù)的作用,以便設(shè)計者根據(jù)模擬電路運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù),檢驗電路設(shè)計有無異常。同時,可結(jié)合模擬數(shù)據(jù),對電路進行更深層次的分析。Protel軟件本身自帶多種模擬功能,設(shè)計者可通過模擬功能的運用,對電子設(shè)計在通電情況下的溫度、瞬態(tài)、靈敏度等情況有一個初步的了解,以確保該電路的功能是否達到預(yù)期效果。另外,還可利用數(shù)據(jù)模擬,了解電路各環(huán)節(jié)的運行情況,以便設(shè)計者及時察覺線路異常,并盡快采取措施進行調(diào)整。
1.3設(shè)計PCB板。利用Protel軟件,將電路設(shè)計圖進行布線,最終形成的電路板即為PCB板。PCB板的設(shè)計,離不開電路原理圖的導(dǎo)入,而電路原理圖的導(dǎo)入工作,勢必需要借助Protel軟件的數(shù)據(jù)模擬功能。同時,為確保PCB板的設(shè)計達到理想效果,電路原理圖與PCB板中的各類元器件的電氣特點務(wù)必要保持一致。只有這樣,設(shè)計者才能借助Prote軟件的布線功能完成布線工作,并在后期,通過人工調(diào)整的方式,進一步改善布線工作的效果,使電路布線更加精確、整潔。
2運用電子線路CAD技術(shù)提高電子設(shè)計課程教學(xué)質(zhì)量的有效建議
電子線路CAD課程是一門理論與實際結(jié)合性很強,具有一定實踐性的新興課程,是當(dāng)代電子信息技術(shù)專業(yè)的核心課程之一。電子線路CAD課程的主要目的,是幫助鍛煉學(xué)生PCB板的設(shè)計能力,能夠結(jié)合設(shè)計需要,完成各種類型的PCB板布局與布線。作為電子信息技術(shù)專業(yè)的高職學(xué)生,務(wù)必要掌握:CAD軟件的應(yīng)用能力、原理圖繪制能力、原理圖元件制作能力。PCB板設(shè)計能力、新元件封裝制作能力、單面PCB板設(shè)計與編輯。雙面PCB板設(shè)計與編輯,并了解一定的有關(guān)多層PCB板設(shè)計與編輯以及電子線路仿真知識。結(jié)合電子線路CAD技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用情況來看,為能有效完成電子線路設(shè)計工作,全面落實電子線路CAD技術(shù)的教學(xué)很有必要。然而,從目前教學(xué)工作開展情況來看,在高職電子設(shè)計課程的教學(xué)工作中,電子線路CAD技術(shù)的應(yīng)用并沒有達到理想效果。學(xué)生在對電子線路CAD技術(shù)始終無法真正掌握電子線路CAD技術(shù),也不能通過靈活應(yīng)用該技術(shù),順利完成電子設(shè)計工作。學(xué)生對該技術(shù)的學(xué)習(xí),往往只是停留在對理論知識的理解,對實踐操作方面的內(nèi)容,多呈現(xiàn)出臨時性記憶的特點,一旦離開教師的輔導(dǎo)或一定時間未接觸,就會出現(xiàn)無從下手的情況。針對這一問題,結(jié)合發(fā)達國家成功經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)運用以行動為向?qū)У捻椖拷虒W(xué)法效果更佳。告知電子設(shè)計課程在教學(xué)過程中,應(yīng)遵循以下基本原則:
(1)先整體后具體。在開展CAD技術(shù)的教學(xué)工作時,教師應(yīng)提前對該技術(shù)的應(yīng)用價值與學(xué)習(xí)意義進行介紹,告知學(xué)生這一知識要點的學(xué)習(xí)難度與學(xué)習(xí)目的,使學(xué)生做好充分的心理準(zhǔn)備后,再進行各項目的教學(xué)與實踐;
(2)循序漸進。學(xué)生初步接觸CAD技術(shù)時,教師注意引導(dǎo)學(xué)生進行簡單嘗試,帶領(lǐng)學(xué)生運用該技術(shù)進行難度系數(shù)低的電子設(shè)計,然后不斷增減難度,由淺入深,加強學(xué)生運用該技術(shù)的能力。比如說,相較于高頻電子產(chǎn)品,低頻電子產(chǎn)品的電路設(shè)計更為簡單,教師在帶領(lǐng)學(xué)生進行學(xué)習(xí)時,應(yīng)從低頻電子產(chǎn)品的設(shè)計入手,待學(xué)生完全掌握操作技能后,再逐漸轉(zhuǎn)向高頻電子產(chǎn)品的電路設(shè)計;
(3)鼓勵創(chuàng)新。在使用CAD技術(shù)進行電子設(shè)計時,教師應(yīng)在學(xué)生CAD技術(shù)掌握到一定程度時,鼓勵學(xué)生積極創(chuàng)新,進一步增強學(xué)生電子線路CAD技術(shù)應(yīng)用的靈活性;
(4)要求學(xué)生將理論落實到實踐。子在學(xué)生運用CAD技術(shù)完成電子設(shè)計任務(wù)時,教師應(yīng)要求學(xué)生將設(shè)計轉(zhuǎn)化為成品,而不是停留在電腦的設(shè)計。將設(shè)計轉(zhuǎn)化為成品,能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)成就感,使學(xué)生更加直觀的感受到CAD技術(shù)的魅力,今后愿意更加專注地投入學(xué)習(xí)。
2)考慮到開通期間內(nèi)部MOSFET產(chǎn)生Mill-er效應(yīng),要用大電流驅(qū)動源對柵極的輸入電容進行快速充放電,以保證驅(qū)動信號有足夠陡峭的上升、下降沿,加快開關(guān)速度,從而使IGBT的開關(guān)損耗盡量小。
3)選擇合適的柵極串聯(lián)電阻(一般為10Ω左右)和合適的柵射并聯(lián)電阻(一般為數(shù)百歐姆),以保證動態(tài)驅(qū)動效果和防靜電效果。根據(jù)以上要求,可設(shè)計出如圖1所示的半橋LC串聯(lián)諧振充電電源的IGBT驅(qū)動電路原理圖。考慮到多數(shù)芯片難以承受20V及以上的電源電壓,所以驅(qū)動電源Vo采用18V。二極管V79將其拆分為+12.9V和-5.1V,前者是維持IGBT導(dǎo)通的電壓,后者用于IGBT關(guān)斷的負(fù)電壓保護。光耦TLP350將PWM弱電信號傳輸給驅(qū)動電路且實現(xiàn)了電氣隔離,而驅(qū)動器TC4422A可為IGBT模塊提供較高開關(guān)頻率下的動態(tài)大電流開關(guān)信號,其輸出端口串聯(lián)的電容C65可以進一步加快開關(guān)速度。應(yīng)注意一個IGBT模塊有兩個相同單管,所以實際需要兩路不共地的18V穩(wěn)壓電源;另外IGBT柵射極之間的510Ω并聯(lián)電阻應(yīng)該直接焊裝在其管腳上(未在圖中畫出),而且最好在管腳上并聯(lián)焊裝一個1N4733和1N4744(反向串聯(lián))穩(wěn)壓二極管,以保護IGBT的柵極。
2實驗結(jié)果及分析
在變換器的LC輸出端接入兩個2W/200Ω的電阻進行靜態(tài)測試。實驗中使用的儀器為:Agi-lent54833A型示波器,10073D低壓探頭。示波器置于AC檔對輸出電壓紋波進行觀測,波形如圖5所示。由實驗結(jié)果看,輸出紋波可以基本保持在±10mV以內(nèi),滿足設(shè)計要求。此后對反激變換器電路板與IGBT模塊驅(qū)動電路板進行對接聯(lián)調(diào)。觀察了IGBT柵極的驅(qū)動信號波形。由實驗結(jié)果看,IGBT在開通時驅(qū)動電壓接近13V,而在其關(guān)斷時間內(nèi)電壓接近5V。這主要是電路中的光耦和大電流驅(qū)動器本身內(nèi)部的晶體管對驅(qū)動電壓有所消耗(即管壓降)造成的,故不可能完全達到18V供電電源的水平。
該院的科技項目大多屬于自主立項。科技項目立項主要根據(jù)院中長期科技發(fā)展戰(zhàn)略,結(jié)合院業(yè)務(wù)發(fā)展需要及解決勘測設(shè)計過程中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題,一與國家的產(chǎn)業(yè)鼓勵政策和發(fā)展方向保持一致,開展引領(lǐng)型科技研究;二立足專業(yè)前沿,了解相關(guān)技術(shù)在國際、國內(nèi)和行業(yè)中的發(fā)展水平,體現(xiàn)目前市場特色和先進性,根據(jù)市場需求開展領(lǐng)先型科技研究;三解決生產(chǎn)實踐和工程中的難點和問題開展,解決工程實際問題,改善工藝,提高效率;四在提高工效、設(shè)計質(zhì)量等方面做標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化,結(jié)合工程實際和三維設(shè)計開展,做出自己的特色和品牌。每年末申報下一年度的科技項目。項目實行項目經(jīng)理(即負(fù)責(zé)人)負(fù)責(zé)制,立項經(jīng)過嚴(yán)格的程序?qū)徟身椖控?fù)責(zé)人提出立項申請(包括項目內(nèi)容、所用關(guān)鍵技術(shù)、預(yù)期目標(biāo)、成果、進度計劃、人員分工、經(jīng)費概算等),經(jīng)其所在部門領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)、院科技專責(zé)審核、分管部門的院領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)。在所有項目中,經(jīng)院科學(xué)技術(shù)委員會集體討論選拔出一些有技術(shù)含量、有影響、有深度的項目作為院重點科技項目,形成一般項目和院級重點項目分級管理。項目立項時,要分析評估科研項目在技術(shù)、資金、人員配置、成本等方面存在的風(fēng)險,使企業(yè)在較低的風(fēng)險水平上以較低的成本實現(xiàn)創(chuàng)新收益;與外單位合作開發(fā)的項目,要對合作單位進行盡職調(diào)查,簽訂合同,明確雙方投資、分工、權(quán)利義務(wù)和研究成果產(chǎn)權(quán)歸屬,同時分析評估項目在技術(shù)、資金、人員配置、成本等方面存在的風(fēng)險,制定風(fēng)險防范措施。委托外單位承擔(dān)的科研項目要進行招標(biāo),簽訂外包合同,明確研究成果的產(chǎn)權(quán)歸屬、研究進度和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
1.2實施過程
科技項目的管理分院、室兩級管理。項目在進展過程中,一般項目主要由部門領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)、督促、檢查項目計劃實施情況。安全技術(shù)部(科技主管部門)每季度對一般項目、每月對院級項目的計劃實施情況進行檢查,必要時請專家對階段性研究成果進行評審。
1.3結(jié)題評審
項目完成后,項目負(fù)責(zé)人將所有項目材料(如技術(shù)報告、圖紙、軟件編制說明書、軟件測試報告、用戶操作手冊等)準(zhǔn)備齊全、規(guī)范,報安全技術(shù)部科技主管,申請結(jié)題評審。(若因某些原因中途要取消所立項目,項目負(fù)責(zé)人應(yīng)提出“科標(biāo)業(yè)項目撤消申請”,說明其理由,經(jīng)安全技術(shù)部科技專責(zé)審核、主管院領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后方可取消所立項目。)一般每年四季度集中進行結(jié)題評審。結(jié)題評審由安全技術(shù)部組織、院科學(xué)技術(shù)委員會、評審委員會對項目進行評審。評審先進行形式審查,然后再由相關(guān)專家仔細(xì)審閱,提出初步意見。最后開會討論,由評審委員會給出最終評審意見。
1.4經(jīng)費
科技項目的經(jīng)費來源于上級補助的專項經(jīng)費和院自籌科技經(jīng)費。項目在實施過程中發(fā)生的費用暫時按項目計列。項目經(jīng)費在評審委員會對項目進行評審時一并討論確定。項目金為項目批準(zhǔn)經(jīng)費減去實耗成本,實耗成本指項目的直接耗用成本(不含人員的工資、“七金”)。項目金待項目完成、結(jié)題評審、項目所有材料完成歸檔后(評審結(jié)束一個月內(nèi))結(jié)算,由項目負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)分配到項目組每個成員。對于項目組中途取消的項目,其所發(fā)生的直接耗用成本即為該項目經(jīng)費。
1.5獎勵
評審時,評審委員會對所有項目根據(jù)創(chuàng)新性、應(yīng)用性、效益性、推廣性幾個方面進行打分,評出優(yōu)秀科技進步一、二、三等獎,并頒發(fā)獎金。科技進步獎每年評審一次,凡獲院科學(xué)技術(shù)進步一、二等獎的成果可以推薦向院外申報更高級別的獎項。
1.6考核
科技項目納入綜合業(yè)績考核,安全技術(shù)部每年對各部門科技項目的完成情況進行考核。對因主觀因素未按期完成的,嚴(yán)格按照《全面考核管理辦法》,扣部門考核分。
1.7保密
對于有創(chuàng)新、有突破的技術(shù),及時確認(rèn)是否申請專利或作為非專利技術(shù)、商業(yè)秘密進行管理。對于確認(rèn)需要保護的技術(shù)及時申報專利、作為技術(shù)秘密保護的申請行業(yè)專利技術(shù)。為鼓勵員工開展個人創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)作活動,專利、專有技術(shù)的成果完成人均獲得相應(yīng)榮譽和獎勵。
2科技項目管理經(jīng)驗
近幾年,該院科技工作取得了顯著成績,實現(xiàn)了專利、軟件著作權(quán)、專有技術(shù)多方面零的突破。思考近年來科技管理工作,取得的經(jīng)驗有:
(1)院領(lǐng)導(dǎo)高度重視科技創(chuàng)新工作,科技管理機構(gòu)、機制健全,管理制度完善;配置有經(jīng)驗的科技專責(zé)管理人員。領(lǐng)導(dǎo)班子高度重視科技創(chuàng)新工作,各項管理工作規(guī)范有序,科技組織和管理機構(gòu)、機制健全,配置有經(jīng)驗的科技專責(zé)管理人員。不斷加強制度建設(shè),強化管理,出臺了《全面考核管理辦法》、《目標(biāo)管理辦法》、《經(jīng)營業(yè)績考核管理辦法》、《專利及專有技術(shù)管理辦法》、《科標(biāo)業(yè)及科技論文管理規(guī)定》等一系列較完善的管理制度。
(2)科技工作有目標(biāo)、有計劃、有考核、有落實、有措施,科技管理規(guī)范、扎實有效;滾動制定科技中長期發(fā)展規(guī)劃,每年年初制定科技工作目標(biāo)、指標(biāo)和科技計劃、完成措施,指標(biāo)分解到部門,研發(fā)項目實行項目經(jīng)理負(fù)責(zé)制,責(zé)任落實到人。對科研項目與生產(chǎn)任務(wù)同等重視,同步安排。在眾多立項的項目中,選拔一些有深度、有影響的項目作為院管重點項目,在項目進行過程中,每月按項目進展計劃檢查實施情況,并在月度例會上公布,納入綜合業(yè)績考核,確保按計劃完成。
(3)科技交流和技術(shù)合作為科技創(chuàng)新鋪路搭橋。近兩年,隨著我院科技管理力度加大,我們不定期邀請西安通大專利有限責(zé)任公司專利專家來我院指導(dǎo)專利申請、著作權(quán)等有關(guān)知識產(chǎn)權(quán)申報方面的工作。使科技人員的知識產(chǎn)權(quán)保護意識明顯加強,申報技巧和能力有了很大提高。
(4)加大科技創(chuàng)新獎勵力度,調(diào)動了科技人員創(chuàng)新的工作熱情近幾年,我院修編了《專利及專有技術(shù)管理辦法》、《科標(biāo)業(yè)及科技論文管理規(guī)定》,加大了科技創(chuàng)新獎勵力度,進一步調(diào)動了科技人員創(chuàng)新的工作熱情。
3存在問題
雖然我院在勘測設(shè)計、科技創(chuàng)新方面雖然取得了一些成績,但與全國其他電力設(shè)計院相比,還存在較大差距。主要表現(xiàn)在:一是創(chuàng)新與綜合能力不強,項目起點和研究平臺低,缺少核心技術(shù),在業(yè)務(wù)中起關(guān)鍵作用的專利很少;二是雖有大量工程技術(shù)人員,但研究型創(chuàng)新人才少,尤其缺乏專家型、大師級的復(fù)合型領(lǐng)軍人才;三是科技創(chuàng)新動力不足,設(shè)計人員重生產(chǎn)、輕科技,沒有形成生產(chǎn)、科研兩條腿走路的有效機制。
(一)設(shè)計理念的變化
酒店社會形象由注重標(biāo)志性而趨向社會服務(wù)性,其空間組織由封閉型趨向開放型,服務(wù)項目由綜合性趨向特色與個性。裝修風(fēng)格由單一趨向多元化,由只注重社會效益趨向更注重經(jīng)濟效益。
(二)服務(wù)項目的變化
1.客房
作為酒店主要服務(wù)項目之一的客房,其類別由過去雙人標(biāo)準(zhǔn)型客房為主趨向由含有單床間,雙床間、靈活的三床間、商務(wù)套房等多元型客房組成,客房平面形狀,面積大小也更趨多樣化。
2.餐飲空間
餐飲空間是酒店的重要組成部分,也是酒店變化最大的項目。過去酒店餐飲主要以住店客人為主,并較多的考慮“涉外”因素,普遍要求咖啡廳、正式西餐廳,封閉式酒吧等設(shè)置,因此,脫離了中國日益開放的國情,影響酒店餐飲經(jīng)濟效益。
(三)服務(wù)功能的變化
星級酒店已脫離過去僅僅“涉外”的封閉狀態(tài),而面向全社會,其服務(wù)功能呈社會化、大眾化的趨向,酒店餐飲、通訊錄健休閑、娛樂購物等都有市民參加,市民的婚慶、高考、會友等光顧酒店客房也是常事,而酒店客人也常依托社會設(shè)施進行多樣化消費,使之得以更好地生存和發(fā)展。
另外,由于酒店客源結(jié)構(gòu)的變化,不同客源需求不同層次的市場,要求市場定位和分工更加細(xì)化,使其服務(wù)功能更加專業(yè)化,服務(wù)功能多層次化。
二、星級酒店設(shè)計的基本理念
(一)人性化的設(shè)計準(zhǔn)則是星級酒店設(shè)計的主要方向
酒店是當(dāng)?shù)厣鐣蜕虡I(yè)人士聚集的場所,表現(xiàn)地位,顯示財富。在大量高檔材料的堆砌之下,裝修的豪華掩蓋了對消費者身心的關(guān)注與呵護。隨著社會的和諧發(fā)展,這種浮躁逐漸被人性化的設(shè)計理念所代替,并勢必成為星級酒店動態(tài)化設(shè)計的主要方向。因此,酒店設(shè)計應(yīng)為“舒適性設(shè)計”,滿足客人的精神追求,營造更為溫馨的環(huán)境氛圍,滿足人們求新、求異、求變的本性;擯棄繁瑣奢華、彰顯財富的設(shè)計手法,體現(xiàn)文化內(nèi)涵,以更親近自然的設(shè)計語匯體現(xiàn)設(shè)計文化,反映創(chuàng)新意識。
(二)體現(xiàn)生態(tài)價值觀是酒店動態(tài)化設(shè)計的技術(shù)準(zhǔn)則
酒店設(shè)計認(rèn)真實行綠色設(shè)計的原則。對生態(tài)系統(tǒng)和生物圈內(nèi)不可再生資源建立循環(huán)資源系統(tǒng),積極利用再生資源,充分利用自然光、太陽能,積極組織被動式的自然通風(fēng),節(jié)約能源,加強天然資源的利用和保護,積極開發(fā)和使用真正環(huán)保型的裝飾材料。
(三)追求全新的時代氣息是酒店設(shè)計的生命力
概念是設(shè)計的原動力。時尚的設(shè)計則反映出時代氣息。
隨著科技的進步,新材料、新技術(shù)、的層出不窮,為設(shè)計行業(yè)追求全新的時代氣息提供了取之不盡的語匯;木材、石材等天然材料繼續(xù)運用反映著人類追尋淵源,親近自然的情懷,金屬和玻璃等富有時代特點的新材料,給人們帶來全新的時代情趣,也傳遞著豪華、穩(wěn)定、氣派、永恒。當(dāng)今信息時代的到來,改善著全人類的生活模式,而酒店設(shè)計中智能技術(shù)的應(yīng)用,提高了室內(nèi)環(huán)境的整體品質(zhì)。
(四)尋求地域文化與國際審美情趣的有機結(jié)合是酒店設(shè)計的文化取向
酒店設(shè)計既是一項建筑活動,又以酒店形象反映一種文化氣量。由于其存在于某一地域環(huán)境之中,主要服務(wù)于某一人類群體而呈現(xiàn)其地域性。設(shè)計中容入地域文化,追求個性化理念,彰顯獨特風(fēng)格是做好酒店動態(tài)化設(shè)計的一個重要方向。高星級酒店作為一個開放性的服務(wù)空間,在面向世界的社會環(huán)境中,建筑文化的外來元素逐漸滲透于傳統(tǒng)文化內(nèi)涵之中,并與其重新整合形成相對統(tǒng)一的國際審情趣;高星級酒店室內(nèi)設(shè)計是最能反映和代表當(dāng)?shù)爻绷鞯囊粋€領(lǐng)域,也成為時尚性的重要載體。
三、星級酒店設(shè)計的技術(shù)措施
(一)將星級酒店融入城市聚居的大環(huán)境
建筑學(xué)科涵蓋了城鄉(xiāng)規(guī)劃、建筑設(shè)計、景觀環(huán)境規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計等諸方面,是研究人類聚居環(huán)境的綜合性學(xué)科。星級旅游酒店的動態(tài)設(shè)計需要建筑設(shè)計與室內(nèi)設(shè)計相結(jié)合,更需要立足于建筑學(xué)科進行分析與綜合相結(jié)合。要做好酒店的動態(tài)設(shè)計,需在更為宏觀的角度上去深入了解酒店所在城市的聚居總體環(huán)境,去研究酒店在這總體環(huán)境中的地位和作用及將來發(fā)展趨向,這是做好的酒店動態(tài)設(shè)計的關(guān)鍵。
(二)在星級酒店設(shè)計中引入“城市廣場”的理念
追溯人類城市建設(shè)發(fā)展史,“城市廣場”起著不可低估的作用。當(dāng)今開放的社會大環(huán)境,使功能綜合,設(shè)施齊全的酒店越來越成為城市生活的組成部分,酒店客人消費的多元化依托于社會環(huán)境的支撐,而酒店經(jīng)營者也希望借助社會消費來提升酒店的社會效益和經(jīng)濟效益。在酒店設(shè)計的空間安排與人流組織上引入“城市廣場”的理念;在保證酒店客人活動相對獨立的同時,公共活動空間向社會開放,組口血未干社會人流便捷地到達各個服務(wù)項目。另外酒店作業(yè)城市廣場,應(yīng)注重與城市大環(huán)境的“銜接點”與“綿延帶”的處理。酒店的各種動線的出入口即是與城市環(huán)境的“銜接點”,而人們視覺上,心理上與城市空間的交流面即是“綿延帶”。
(三)組織“可持續(xù)發(fā)展”星級酒店的空間構(gòu)架
二、電廠電力孤網(wǎng)電力系統(tǒng)設(shè)計
2.1 礦熱爐電力設(shè)計
鎳鐵冶煉廠對自備電廠的升壓變壓器沒有特別要求。升壓變壓器的電壓等級取決于項目所在地的電廠和冶煉廠的建廠條件和供電半徑等因素,需在現(xiàn)場考察及進行相關(guān)設(shè)計工作后確定。就目前來說,與50MW的發(fā)電機組相適應(yīng)的礦熱電爐容量約36MVA,如果電廠與鎳鐵冶煉廠合建在統(tǒng)一廠區(qū),由于供電半徑較小,36MVA左右的礦熱爐亦可由電廠10kV電壓直配;但從發(fā)展情況考慮,為適應(yīng)礦熱電爐的大型化也可按升壓到35kV電壓等級。礦熱電爐在非正常生產(chǎn)狀態(tài)下對電網(wǎng)造成的沖擊大致分為電極在爐內(nèi)發(fā)生短路故障造成的電流突增和發(fā)生故障后保護裝置動作跳閘甩負(fù)荷兩種類型。通常在設(shè)計時采取恰當(dāng)選擇電爐變壓器的阻抗來限制短路電流沖擊的幅值,工程上一般要求將短路電流值限制在額定電流的3.5倍以下;而跳閘后的甩負(fù)荷沖擊的幅值與電爐的運行功率有關(guān),但超過發(fā)電機組在沖擊發(fā)生前穩(wěn)態(tài)發(fā)電功率10%是完全可能的。由于電爐在生產(chǎn)運行時出現(xiàn)故障的時間具有隨機性,事先無法準(zhǔn)確預(yù)測,故在自備電廠的設(shè)計中考慮應(yīng)對該沖擊的措施。
2.2 電氣主接線
本工程建設(shè)2×200t/h燃煤鍋爐和2×50MW凝汽式汽輪發(fā)電機組,發(fā)電機孤網(wǎng)運行。 發(fā)電機出口電壓為10.5kV,發(fā)電機設(shè)出口電壓母線,高壓廠用電電源由發(fā)電機出口電壓母線引接,每臺發(fā)電機配置一臺60MVA35/10.5kV升壓變壓器將發(fā)電機發(fā)出的電能經(jīng)升壓后送至電廠35kV變電所。本工程為孤網(wǎng)運行,因此設(shè)柴油發(fā)電機組作為廠用起動及備用電源并設(shè)置高壓起動/備用段,柴油發(fā)電機選用4臺2000kW,出口電壓11kV。
鍋爐送、引風(fēng)機、電動給水泵及循環(huán)水泵采用高壓電機,工頻運行。10.5kVI段高壓廠用母線帶1#發(fā)電機出線斷路器柜、1#機組高壓負(fù)荷、10.5kV高壓廠用I段與10.5kV備用段聯(lián)絡(luò)柜、1#主變低壓側(cè)斷路器柜。10.5kVII段廠用母線帶2#發(fā)電機出線斷路器柜、2#機組高壓負(fù)荷、10.5kV廠用II段與10.5kV備用段聯(lián)絡(luò)柜、2#主變低壓側(cè)斷路器柜,10.5kV廠用III段主要為電站公用系統(tǒng)供電母線。在高壓廠用電源進線回路及10.5kV分段處加裝串聯(lián)電抗器。
2.3 廠用電系統(tǒng)
高壓及低壓廠用電源按機爐分為兩個工作段、一個公用段及一個備用段,對應(yīng)的機爐負(fù)荷接在對應(yīng)的母線上:1#爐所用的送、引風(fēng)機、1#、2#鍋爐給水泵、1#循環(huán)水泵、1#廠用工作變壓器等接在10.5kV廠用I段上;2#爐所用的高壓送、引風(fēng)機、3#鍋爐給水泵、2#、3#循環(huán)水泵接線、2#廠用工作變壓器接在10.5kV廠用II段上;公用負(fù)荷由公用變壓器引接,電源引自10.5kV公用母線。
三、電廠電力孤網(wǎng)運行方案論證
3.1 正常運行時
正常生產(chǎn)時,兩臺機組同時運行,機組出力均為70%,可滿足全廠100%用電負(fù)荷。當(dāng)1臺機組檢修或甩負(fù)荷時,另外一臺機組出力在100%,可滿足全廠70%左右的用電負(fù)荷。正常運行時,機組負(fù)荷控制轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率控制,要求調(diào)速系統(tǒng)具有符合要求的靜態(tài)特性、良好的穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)特性,以保證在用戶負(fù)荷變化的情況下自動保持電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定。
3.2 電廠啟動
由于孤網(wǎng)運行,投運前由1#機組發(fā)電利用黑啟動柴油發(fā)電機組,啟動輔機后投入運行,對外供電。1#機組運行后帶動全廠70%的負(fù)荷運轉(zhuǎn),并啟動2#機組的輔機運行,進而啟動2#機組發(fā)電,直至兩臺機組同時運行,滿足按全廠100%的自供電率,逐步進行電廠和冶煉廠的生產(chǎn),實現(xiàn)全廠電力負(fù)荷平衡。
3.3 發(fā)電機甩負(fù)荷或非計劃跳機時
當(dāng)機組發(fā)電機甩負(fù)荷或非計劃跳機時,全廠用電出現(xiàn)短時供電不足,此時電廠供電量僅滿足全廠約70%的負(fù)荷。為了不致將系統(tǒng)電壓拉低,造成系統(tǒng)崩潰,應(yīng)在中央配電站設(shè)置低周減載保護,根據(jù)工藝要求,對部分負(fù)荷進行切除,減少用電量,同時減產(chǎn)運行,保障安全生產(chǎn)。若工藝需要,部分負(fù)荷無法切除,同時又無法滿足剩余發(fā)電機穩(wěn)定運行,則根據(jù)需要在相應(yīng)的系統(tǒng)側(cè)設(shè)置柴油發(fā)電機組,以確保分系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
3.4 當(dāng)用電負(fù)荷出現(xiàn)較大波動時
當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷瞬時出現(xiàn)大負(fù)荷停機時,電力網(wǎng)絡(luò)電壓上升。若全廠40%以上負(fù)荷停機,則直接解列一臺發(fā)電機組,用剩下的另外一臺機組帶全廠負(fù)荷。
若全廠40%以內(nèi)大負(fù)荷停機,則汽機保護裝置瞬時動作,可維持系統(tǒng)頻率在50±5Hz以內(nèi),系統(tǒng)仍滿足穩(wěn)定運行條件。
若全廠小負(fù)荷波動,則可通過DEH的精確調(diào)整,以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
若全廠40%以上大負(fù)荷啟動,則需要經(jīng)過調(diào)度提前進行通知,調(diào)整鍋爐及汽機的運行參數(shù)。
機床配色設(shè)計時首先要以機床的功能為出發(fā)點,繼而與產(chǎn)品的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能達到統(tǒng)一,利用色彩設(shè)計使工程機械發(fā)揮其功能作用并有更好的生產(chǎn)效果。數(shù)控機床體積較大時,配色應(yīng)采用光澤度較低的淺色系色彩,從而使操作者減輕沉悶感,可采用飽和度較低而亮度較高的暖色作為裝飾配色,但裝飾面積不宜過多,避免造成操作者的情緒亢奮。
2)環(huán)境性原則。
機床的工作環(huán)境一般都在室內(nèi)進行,機床的配色要比底面色彩明度高、色調(diào)淺,而比墻面色彩明度低、色調(diào)深。這里所指的工作環(huán)境,除了工作車間外,有時也指地域性的氣候環(huán)境,這時就要強調(diào)機床配色與氣候的相融性。例如炎熱地區(qū)宜采用冷色系配色,寒冷地區(qū)則采用暖色系的配色。
3)人機關(guān)系協(xié)調(diào)原則。
機電產(chǎn)品的作業(yè)環(huán)境一般較為惡劣,需要作業(yè)人員長時間集中注意力,所以應(yīng)在色彩上給他們提供一個和諧輕松的環(huán)境;合理的色彩設(shè)計能夠避免操作人員產(chǎn)生緊張焦慮的情緒,使機床外部造型具有良好的可視性,根據(jù)操作人員的人機工程學(xué)要求來設(shè)計,可以使操作者在操作機床的過程中迅速做出反應(yīng),也確保工作效率和安全性。
4)工藝性原則。
配色方案采用的裝飾工藝是否容易實現(xiàn)也是在色彩設(shè)計中不需考慮的問題。對于大型的鑄件、鍛件通常采用明度和純度偏低的色調(diào),表面平整光潔的型材沖壓、折邊、焊接等工藝制造的產(chǎn)品,可采用明亮、淺談、純凈的色調(diào),使產(chǎn)品顯得干凈利落。此外,采用材料本質(zhì)的色彩,既能在產(chǎn)品的總體色彩中起到豐富色彩變化的目的,又可以顯示出高超的加工工藝,使“形”“色”“質(zhì)”達到統(tǒng)一。
5)美學(xué)原則。
在工程機械產(chǎn)品色彩設(shè)計中,要充分運用美學(xué)原則,如:對比與協(xié)調(diào)、變化與統(tǒng)一、比例與尺度、均衡與穩(wěn)定、節(jié)奏與韻律、主從與重點、過渡與呼應(yīng)等。把握好機械產(chǎn)品的造型,將色彩與造型完美地結(jié)合,在機床上部分配以飽和度較高、明度較大的色彩,在機床的下部分配以飽和度低、明度小的色彩,可以給人以安全、穩(wěn)重的感覺。
6)流行性原則。
人們的審美標(biāo)準(zhǔn)不是一成不變的,會隨著時代的發(fā)展而變化,在某一階段會有某些色彩受到多數(shù)人的喜歡,這就是所謂的“流行色”。在機電產(chǎn)品的色彩設(shè)計中也應(yīng)考慮“流行色”的因素。近年來,國外機電產(chǎn)品已呈現(xiàn)多彩化的趨勢,而國內(nèi)很多機械產(chǎn)品的色彩還是以往的慣用色,國內(nèi)大眾對工程機械色彩改變的需求越來越強烈。大多為重型機械更新周期比較長,其流行色的周期相對其他產(chǎn)品也比較長。但流行色不是一成不變的,要注意其審美觀的發(fā)展趨勢。
二、產(chǎn)品色彩設(shè)計原則在機床中的應(yīng)用
現(xiàn)代機床類產(chǎn)品有一個共同點,多數(shù)工作環(huán)境都在室內(nèi),且與人的關(guān)系密切。以這些特點為依據(jù),可以從以下幾個方面來研究數(shù)控機床的色彩設(shè)計方法。
1)機床主色調(diào)設(shè)計。
在機床色彩設(shè)計面積最大的部位為床身、主軸箱、減速箱、底座、立柱等,這些部位是突出機床色彩風(fēng)格特征的關(guān)鍵部位。大部件外形大多規(guī)則,且一般都有固定位置,不會任意搬動,所以這些部位在設(shè)計時要求體現(xiàn)出理智、沉穩(wěn)、安靜、厚重等的特征。在設(shè)計數(shù)控機床主色調(diào)時,總體要求采用亮度和飽和度適中的淺色調(diào)、暖色調(diào)或者冷色調(diào)為宜,并視情況為有所變化。
2)機床重點部位色彩設(shè)計。
機床重點部位配色,如操作控制面板、儀器、儀表、刀架、按鈕操作面板等,工作時通常在這些部位操作頻繁,對于這些部位的配色設(shè)計應(yīng)該用柔和、舒適、輕快、隨和的色彩。控制面板色調(diào)配合機床的總體色調(diào),一般采用單色配色方式。面板元器件數(shù)量較少而面積又比較大時,采用多色配色方式,起到分割控制面板的作用,從而使面板更規(guī)整化;對于控制面板上的按鍵、顯示器、指示燈等常裝備元器件的配色設(shè)計,可選用清晰、爽朗的顏色與面板主色調(diào)搭配;儀器、儀表作為機床的重點部件,其配色可以根據(jù)機床的主色調(diào)進行再設(shè)計。儀器、儀表的配色包括面板和外殼兩部分,外殼通常采用暖色調(diào),以體現(xiàn)儀器、儀表的輕巧度,也可采用深以達到純凈、簡單的視覺效果。而對于像儀表柜這類體積較大的部件,若采用單色可能會過于單調(diào),這時可在殼體的配色設(shè)計上采用多色處理,在側(cè)面采用與殼體色調(diào)相調(diào)和的近似色調(diào),并在亮度上加以改變,最終獲得統(tǒng)一又不乏味的視覺效果。最后,對機床危險性多發(fā)的部位進行色彩設(shè)計時,一般采用符合安全規(guī)定的警示色,達到醒目、緊張的感官效果。