Ключевые технологии и методы электрических соединений в электростанции（генераторных установок）

1. Основные понятия об электрических соединениях(генераторных установок)

Определение и цель

Электрическое соединение генератора подразумевает использование кабелей и проводов, клемм, переключателей, автоматических выключателей и других электрических компонентов. Они будут генерировать электроэнергию для загрузки оборудования или облегчать процесс передачи и обработки сигналов в системе управления. Эти соединения обеспечивают эффективную связь генераторной установки между всеми видами электрических компонентов и передачей энергии.

Основная цель электрического соединения — обеспечить эффективную передачу энергии и сигналов, а также общую безопасность системы. Прежде всего, стабильно и эффективно передавать мощность, вырабатываемую генератором, на нагрузочное оборудование, обеспечивать нормальную работу электрооборудования. Во-вторых, в системе внутреннего контроля удобно электрическое соединение всевозможных датчиков, передача сигналов между контроллером и исполнительным механизмом. Таким образом, гарантируется функция автоматического управления и контроля генераторной установки. Кроме того, за счет использования автоматического выключателя, предохранителя и релейной защиты. При возникновении такой неисправности, как перегрузка или короткое замыкание, электрические соединения можно быстро отключить от источника питания, чтобы предотвратить повреждение оборудования и травмы. Установка системы заземления может предотвратить утечку электрооборудования, защитить личную безопасность и обеспечить безопасную работу генератора в различных условиях. Наконец, электрические соединения органично интегрируют генераторную установку с другими энергосистемами, такими как сеть или резервные источники питания, обеспечивая надежное электроснабжение в различных режимах работы.

2. Подробное описание ключевых компонентов

Генераторная установка, включающая ключевые компоненты электрического соединения в кабеле и проводах, клеммы, выключатели и автоматические выключатели, панель управления, систему защиты и заземления, датчики и исполнительные механизмы, а также разъем и вилку. В электрической системе генераторной установки каждая часть имеет свою уникальную роль и значение.

Кабели и провода

Кабели и провода составляют основу электрических соединений и используются для передачи энергии и сигналов. Выбирайте различные типы кабелей в зависимости от их назначения, например, силовые кабели и кабели управления. Обычными катанками являются медь и алюминий, медь обладает отличной электропроводностью и гибкостью, легче, а алюминий более экономичен. Материалы для изоляции кабеля, такие как ПВХ или сшитый полиэтилен. Они могут действовать как электрическая изоляция и механическая защита .

Терминалы

Терминал используется для надежного подключения кабеля к другим электрическим частям. Обычно используемый тип клеммы включает лепестковые клеммы, кольцевые клеммы и болтовые клеммы. Они, как правило, используют медь или луженую медь, чтобы обеспечить хорошую электропроводность и устойчивость к коррозии. Клеммы обычно подключаются к проводам методом оплавления или пайки, чтобы обеспечить надежный электрический контакт.

Выключатели и автоматические выключатели​

Выключатель и автоматический выключатель в контроле и защите электрических соединений играют жизненно важную роль. Размыкание и закрытие выключателя для схемы ручного или автоматического управления. Распространенные типы включают рубильники, поворотные переключатели и кнопочные переключатели. Автоматические выключатели и автоматическое отключение цепи при перегрузке или коротком замыкании, защитное оборудование. Селекторный переключатель и автоматический выключатель, учитывая их номинальное напряжение, ток и отключающую способность, должны убедиться, что они подходят для конкретного применения.

Панели управления​

Пульт управления работой электростанции и центр мониторинга. Оснащен устройством индикации, кнопкой управления и световым индикатором. Предоставляйте информацию о рабочем состоянии генератора и параметрах в режиме реального времени. Управляйте функциями запуска, остановки и сброса генератора. В то же время укажите различные рабочие состояния и состояния неисправности.

Защитные устройства​

К защитным устройствам относятся предохранители, реле и устройства защиты от перенапряжения. Защитное устройство может предотвратить повреждение электрического оборудования и поставить под угрозу безопасность. Предохранитель при перегрузке или коротком замыкании, цепь для отключения источника питания и защитного оборудования. Реле для управления и защиты цепей, включает в себя реле максимального тока, реле минимального напряжения и реле времени. Сетевой фильтр для защиты генераторной установки от молнии.

Системы заземления​

Системы заземления необходимы для обеспечения безопасной эксплуатации электрооборудования. Заземляющий провод соединяет корпус оборудования с заземлением, чтобы предотвратить несчастные случаи с поражением электрическим током. Заземляющий электрод заглублен, обеспечьте хороший путь заземления. Эффективность системы заземления можно гарантировать путем измерения сопротивления заземления.

Датчики и актуаторы

Датчики и исполнительные механизмы в системе автоматического управления генератором играют жизненно важную роль. Датчики для контроля различных параметров работы генератора, таких как температура, давление и ток. Исполнительные механизмы выполняют определенные действия в соответствии с инструкциями системы управления. Примеры включают электрические клапаны, серводвигатели и электромагнитные клапаны.

Разъемы и наконечники

Разъемы и вилки обеспечивают быстрое и надежное соединение кабелей и устройств. Выбирайте подходящий тип разъема и качество вилки, чтобы обеспечить надежность и долговечность электрических соединений. Например, круглые разъемы, прямоугольные разъемы и коаксиальные разъемы.

3. Подробное описание систем заземления (генераторных установок)

Система заземления генераторной установки является важной частью электрооборудования. Именно генераторная установка является важной гарантией безопасной, надежной и нормальной работы. Хорошая система заземления может предотвратить несчастные случаи с поражением электрическим током, защитить оборудование. В то же время это может способствовать безопасной эксплуатации генераторной установки. Ниже подробно описаны ключевые элементы и принципы системы заземления:

Заземляющие провода

Заземляющие провода также называют заземляющими проводами. Это электрическая система или корпус оборудования, подключенный к заземляющему проводнику. Для тока повреждения, протекающего на землю, обеспечивается безопасный путь, минимизирующий риск поражения электрическим током. Заземляющий провод обычно изготавливается из меди или оцинкованной стали из-за его превосходной электропроводности и долговечности. Медь является наиболее часто используемым материалом из-за ее высокой проводимости и коррозионной стойкости. В некоторых случаях, чтобы снизить затраты, используйте оцинкованную сталь. Размер заземляющего провода определяется исходя из ожидаемого тока повреждения и продолжительности эксплуатации. Цель состоит в том, чтобы гарантировать, что заземляющий провод может безопасно проводить ток без перегрева .

Заземляющие электроды

Заземлитель представляет собой проводящий стержень или пластину, заглубленный в землю, обеспечивающий непосредственную связь с землей. Они являются важной частью заземленной системы, обеспечивающей канал с низким сопротивлением для протекания тока повреждения на землю. Распространенными типами заземляющих электродов являются медные стержни, стержни из оцинкованной стали и стальные стержни с медным покрытием, также можно использовать пластины или сети из проводящих материалов. Заземляющий электрод следует закопать под землю или горизонтально в траншею. Это позволяет ему достигать глубины влажной почвы, увеличивая проводимость.

Система заземляющих электродов

Система заземляющих электродов, состоящая из нескольких электродов, соединенных в сеть. Система за счет снижения сопротивления и обеспечения надежного соединения с землей улучшает общие характеристики заземления. Электроды соединяются между собой с помощью заземляющих проводников, образуя сетку или сетку, обеспечивающую резервирование и надежность. Необходимо измерить сопротивление системы заземляющих электродов, чтобы убедиться, что оно соответствует стандартам безопасности. Обычно целевым сопротивлением заземления является сопротивление менее 5 Ом, хотя оно может варьироваться в зависимости от конкретных приложений и нормативных требований.

Связь

Подключение — это практика подключения всех металлических частей электрических систем и оборудования к системе заземления. Это гарантирует, что в случае неисправности все открытые проводящие компоненты будут иметь одинаковый потенциал, что снизит риск поражения электрическим током. Соединительные провода предназначены для соединения рамы, корпуса, панели управления и других металлических деталей генераторной установки с системой заземления. Трансформаторы, генераторы, распределительные устройства и ключевые детали панелей управления, такие как необходимость склеивания. Целью этого является обеспечение непрерывности пути тока повреждения.

Проектирование системы заземления​​​​

При проектировании системы заземления необходимо соблюдать несколько ключевых принципов. Целью является обеспечение эффективности и безопасности системы заземления. Должен обеспечиваться канал системы заземления с низким сопротивлением, чтобы обеспечить эффективное рассеивание тока повреждения. От устройства до заземляющего электрода должна быть непрерывная цепь, без разрывов цепи или соединений с высоким сопротивлением. Компонент системы заземления должен иметь достаточную механическую прочность. Таким образом, он может выдерживать суровые условия окружающей среды и токи повреждения без ухудшения качества. Используемый в системе заземления материал должен быть устойчив к коррозии, чтобы сохранять свою проводимость с течением времени.

Регулярное тестирование и техническое обслуживание

Регулярные испытания и техническое обслуживание являются залогом эффективной работы системы заземления в течение длительного времени. Регулярно проверяйте сопротивление заземления стыковки, например, испытание на падение потенциала или испытание на сопротивление заземления. Проверьте заземляющие компоненты на наличие коррозии, ослабленных соединений и физических повреждений. Ведите подробные записи результатов испытаний и работ по техническому обслуживанию, чтобы отслеживать работу системы заземления и ее условия. Эти меры позволяют существенно повысить безопасность и надежность электростанции, защитить оборудование и персонал от поражения электрическим током.

4. Подробное описание электрических соединений в системах управления

Система управления электрическими соединениями генераторной установки для обеспечения эффективной работы всей системы, мониторинг и защита очень важны. Тщательно спроектированная система управления может обеспечить безопасную и надежную работу генератора в различных условиях.

Панели управления

Панели управления являются центральными узлами управления и контроля генераторной установки. Они оснащены всевозможным оборудованием для отображения рабочих параметров и контроля работы генератора. Устройства отображения включают светодиодный дисплей, ЖК-экран и аналоговый прибор, обеспечивающий такие параметры, как напряжение, ток, частота и выходная мощность, в режиме реального времени. Кнопка управления для запуска, остановки, сброса и управления различными функциями генераторной установки. Кнопка аварийной остановки позволяет быстро отключить работу в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Индикатор указывает состояние генератора, например, включение питания, неисправность, сигнализация и т. д.

Электропроводка и кабели в системах управления

Проводка и кабели в системах управления используются для передачи энергии и сигналов. Проводка должна быть организована и маркирована надлежащим образом, чтобы обеспечить простоту обслуживания и устранения неполадок. Силовые кабели обеспечивают электроэнергией компоненты системы управления, включая панель управления, датчики и исполнительные механизмы. Проводка должна быть аккуратной и хорошо маркированной для облегчения обслуживания и устранения неполадок. Шнур питания для питания компонентов системы управления питанием включает в себя панель управления, датчики и исполнительные механизмы. Их размеры должны быть правильными, чтобы выдерживать ожидаемую токовую нагрузку. Сигнальные линии, используемые в панели управления, датчиках и исполнительных механизмах между передачей управляющего сигнала и данных. Экранированные кабели обычно используются для защиты от электромагнитных помех.

Датчики

Датчики в контроле параметров работы генератора играют важную роль. Датчики температуры для контроля температуры двигателя, генератора переменного тока и других ключевых компонентов во избежание перегрева. Измерьте давление датчика давления жидкостей, таких как масло, охлаждающая жидкость и топливо. Цель состоит в том, чтобы убедиться, что они находятся в безопасном рабочем диапазоне. Датчики тока и напряжения предоставляют данные об электрических параметрах, позволяют контролировать работу генератора и обнаруживать неисправности.

Приводы

Привод осуществляется по сигналу управления с пульта управления механическим действием устройства. Для открытия и закрытия цепей управления реле и контактором используйте силовую цепь дистанционного управления малой мощности. Электромагнитный клапан регулирует поток топлива, масла и жидкости в системе охлаждения. Электрический инструмент, такой как дроссельный клапан и демпфер, используется для регулировки положения механических компонентов.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) и системы SCADA

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) и системы SCADA — это современные устройства управления, используемые для автоматизации и мониторинга генераторной установки. Проводка ПЛК включает соединения для источника питания, модулей ввода/вывода (I/O), коммуникационных интерфейсов и датчиков/исполнительных устройств. Интеграция SCADA предполагает подключение системы управления к сети SCADA для удаленного мониторинга и управления, включая настройку протоколов связи и интерфейсов, таких как Modbus, Profibus или Ethernet.

Защитные устройства

Защитные устройства обеспечивают безопасность и надежность генераторной установки, обнаруживая ненормальные условия и реагируя на них. Автоматические выключатели и предохранители защищают систему управления от перегрузки по току и коротких замыканий, отключая цепь при обнаружении неисправности. Сетевые фильтры предотвращают повреждения от скачков и скачков напряжения, часто вызванных ударами молнии или переключениями. Защита от замыканий на землю обнаруживает замыкания на землю и изолирует затронутую цепь, чтобы предотвратить повреждение оборудования и опасность поражения электрическим током.

Заземление и экранирование

Заземление и экранирование необходимы для минимизации электрических помех и обеспечения безопасной работы системы управления. Все компоненты системы управления должны быть надлежащим образом заземлены для обеспечения безопасности и снижения электрических помех. Заземление помогает рассеивать токи повреждения и защищает персонал от поражения электрическим током. Сигнальные кабели должны быть экранированы для защиты от электромагнитных помех (EMI). Правильное экранирование обеспечивает точную передачу сигнала и надежную работу системы управления.

Проверка и ввод в эксплуатацию

Испытание и ввод в эксплуатацию являются важными этапами, гарантирующими правильность всех электрических соединений и работу системы по назначению. Проверка непрерывности проверяет, что все электрические соединения являются целостными и непрерывными. Функциональное тестирование гарантирует, что все функции управления, включая пуск/останов, сигналы тревоги и защитные действия, работают правильно. Нагрузочное тестирование имитирует реальные условия эксплуатации для проверки работоспособности системы управления под нагрузкой.

Понимая и реализуя эти аспекты электрических соединений в системах управления, можно значительно повысить безопасность, надежность и эффективность генераторных установок, обеспечивая оптимальную производительность и защиту в различных условиях эксплуатации.

5. Подробное описание подключения защитных устройств

Устройство защиты является важной частью системы управления генератором. Посредством обнаружения и реагирования на аномалии, чтобы обеспечить безопасность и надежность генераторной установки. От схемы защиты от перегрузки по току и короткого замыкания автоматически отключается цепь при обнаружении неисправности. Они и их защита последовательно с нагрузкой. Входные клеммы входного шнура питания подключены к автоматическому выключателю, а выходные клеммы подключены к нагрузке. Для автоматических выключателей, имеющих функцию дистанционного управления, дополнительные линии управления соединяют автоматический выключатель с панелью управления или ПЛК, допускается дистанционное отключение и сброс. Некоторые вспомогательные контакты выключателя обеспечивают обратную связь о состоянии системы управления и указывают положение выключателя (включено или выключено).

Предохранители

Предохранитель — еще один вид устройства защиты от перегрузки по току, он разъединяет цепь, расплавляя плавкие элементы. Предохранитель установлен в патроне предохранителя, включенном последовательно с цепью. Один конец входа шнура питания подключен к держателю предохранителя, к другому концу подключена нагрузка. В зависимости от применения для подключения предохранителя может использоваться винтовая клемма, штекерный разъем или сварное соединение.

Реле

Реле для целей управления и защиты, в качестве переключателя, в зависимости от цепи электрического сигнала включено или выключено. Катушка реле подключена к цепи управления, часто управляемой сигналами низкого напряжения от панели управления или ПЛК. Контакты реле соединены последовательно с управляемыми ими цепями. Когда реле включено, нормально открытый (НО) контакт замыкается, а нормально закрытый (НЗ) контакт выключается. Специальное защитное реле, такое как реле перегрузки по току, пониженного напряжения и замыкания на землю. Его вход подключен к датчику или измерительным приборам, а выход подключен к автоматическому выключателю или сигнализации.

Сетевые фильтры защищают электрооборудование

Сетевой фильтр для защиты электрооборудования от воздействия скачков и скачков напряжения. Обычно это вызвано ударом молнии или срабатыванием переключателя. Сетевой фильтр подключается параллельно цепи, которую он защищает. Провод и нулевая входная клемма, подключенные к устройству молниезащиты, должны быть надлежащим образом заземлены для безопасного распределения энергии перенапряжения.

Прерыватели цепи замыкания на землю (GFCI)

Автоматические выключатели замыкания на землю предназначены для отключения цепи при обнаружении замыкания на землю во избежание поражения электрическим током. Gfci подключается к нагрузке последовательно. Линейные клеммы подключаются к источнику питания, клемма нагрузки – к защищаемому устройству. GFCI требуют подключения как к фазному, так и к нейтральному проводу для контроля текущего баланса между ними. Любой дисбаланс вызывает срабатывание GFCI.

Устройства аварийной остановки (E-Stop)

Устройства аварийной остановки (E-Stop) используются для быстрого отключения электроэнергии в аварийных ситуациях. Это может эффективно обеспечить безопасность людей и оборудования. Устройство аварийной остановки подключается последовательно с источником питания цепи управления. Активация аварийного останова прерывает подачу электроэнергии, отключая систему управления и подключенное оборудование. После активации аварийной остановки обычно требуется ручной сброс для восстановления подачи питания. Цепь сброса подключается параллельно аварийному останову, чтобы обеспечить восстановление питания.

Изолирующие трансформаторы

Изолирующий трансформатор для обеспечения электрической изоляции между различными частями цепи, защиты от электрических помех и перенапряжения. Первичная обмотка трансформатора подключается к источнику питания, вторичная обмотка – к защищаемому устройству. Заземление вторичной обмотки является необходимым условием для обеспечения безопасного и эффективного шумоподавления.

При подключении защитных устройств крайне важно следовать рекомендациям. Убедитесь, что все защитные устройства соответствуют схеме защиты номинального напряжения и тока. Используйте правильный разъем и убедитесь, что все соединения надежно закреплены, чтобы предотвратить случайное отключение. Четко промаркируйте все соединения, чтобы облегчить обслуживание и устранение неполадок. Регулярно проверяйте все защитные устройства, убедитесь, что они работают правильно. Благодаря тщательному проектированию и внедрению защитного устройства можно значительно повысить безопасность и надежность генераторной установки. Это обеспечит наилучшую защиту от электрических неисправностей и опасностей .

6. Подробное описание правил техники безопасности при электрических соединениях

Обеспечение безопасности электрических соединений имеет первостепенное значение в любой электроустановке. Это особенно актуально для генераторных установок, работающих на высоких уровнях мощности и в критических операциях. Соблюдение мер безопасности может предотвратить несчастные случаи и повреждение оборудования. Надежная работа оборудования может быть гарантирована соблюдением требований.

Прежде всего, важно соблюдать международные и национальные стандарты. Международные стандарты, такие как стандарты IEC (Международной электротехнической комиссии), в том числе IEC 60364 (строительные электроустановки) и IEC 60947 (низковольтное распределительное и контрольное оборудование). Важным справочником являются национальные стандарты, такие как Национальный электротехнический кодекс США (NEC).

Во-вторых, решающее значение имеет правильный выбор проводников и компонентов. Все проводники и элементы должны быть рассчитаны на максимальный ток, который они могут выдерживать. Это включает в себя выбор правильного сечения проводов, обеспечение того, чтобы выключатель, автоматический выключатель, разъемы и другие компоненты могли выдерживать ожидаемую токовую нагрузку. Кроме того, все компоненты должны быть рассчитаны на напряжение системы, чтобы предотвратить пробой изоляции и другие неисправности, связанные с напряжением.

Изоляция и защита

Изоляция и защита являются ключевыми аспектами обеспечения безопасности. Необходимо использовать изоляцию хорошего качества, соответствующую напряжению установки и условиям окружающей среды. Это включает в себя учет температуры, влажности и химического воздействия. О физической защите кабелей и проводов также очень важно. Используйте кабелепровод, кабельный лоток и защитное покрытие, чтобы избежать механического воздействия или воздействия окружающей среды.

Эффективное заземление и подключение для безопасной эксплуатации электросистемы.

Эффективное заземление и подключение для безопасной эксплуатации электросистемы очень важны. Все электрические системы должны быть надлежащим образом заземлены, предусматривать каналы для токов повреждения, предотвращать поражение электрическим током. Сюда входит корпус генератора, панель управления и другие электрические компоненты заземления. Склейте все металлические компоненты электрической системы вместе, чтобы убедиться, что они имеют одинаковый потенциал. Таким образом, снижается риск поражения электрическим током и обеспечивается эффективная работа защитного устройства.

Защита от сверхтока

Защита от перегрузки по току является еще одной важной мерой безопасности. Установка соответствующих устройств защиты от перегрузки по току, таких как автоматические выключатели и предохранители, защищает проводники и компоненты от перегрузки по току и коротких замыканий. Эти устройства должны быть правильно оценены и регулярно проверяться. Кроме того, обеспечение выборочной координации устройств защиты от сверхтоков позволяет изолировать неисправность, не нарушая работу всей системы.

Устройства безопасности и аварийные системы

Устройства безопасности и аварийные системы также имеют жизненно важное значение. Должно быть установлено устройство аварийного отключения, позволяющее быстро отключить электропитание в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Оборудование должно быть простым в использовании и иметь четкую маркировку. Следует использовать устройство защиты от перенапряжения, чтобы предотвратить возможное повреждение оборудования и привести к отказу от скачков переходного напряжения .

Надлежащая маркировка и идентификация

Надлежащая маркировка и идентификация являются важными мерами безопасности. Четко промаркируйте все электрические компоненты, цепи и соединения. Сюда входит разметка кабелей, автоматических выключателей, переключателей и соответствующая информация на панели управления, такая как напряжение, номинальные токи и функции. Использование стандартного цветового кода для идентификации фазовой линии, нейтральной линии и заземления может снизить риск неправильных подключений.

практика установки

При установке убедитесь, что все электрические соединения затянуты и надежны, чтобы предотвратить ослабление соединений, которое может привести к искрению, перегреву и возгоранию. Используйте соответствующие разъемы и клеммы для заделки проводов, избегая самодельных или неправильных соединений. Прокладывайте кабели и провода так, чтобы свести к минимуму помехи и избежать физических повреждений, используя соответствующие изгибы и опоры для сохранения целостности проводников.

Экологические соображения

Экологические соображения также важны для обеспечения безопасности электрических соединений. При наружной установке используйте всепогодные корпуса и компоненты для защиты от влаги, пыли и других факторов окружающей среды. Убедитесь, что электрические компоненты установлены в средах, где температура находится в пределах номинального рабочего диапазона.

Наконец, регулярное техническое обслуживание и тестирование необходимы для обеспечения долгосрочной безопасности электрических соединений. Проводите регулярные проверки электроустановок для выявления и устранения потенциальных проблем, включая проверку на предмет износа, коррозии и физических повреждений. Регулярно проверяйте и калибруйте защитные устройства, чтобы убедиться в их правильном функционировании, включая проверку сопротивления изоляции, проверку целостности заземления и функциональные проверки автоматических выключателей и реле. Ведите подробные записи всех работ по техническому обслуживанию, результатов испытаний и любых изменений в электрической системе, чтобы отслеживать состояние системы и планировать будущее обслуживание.