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原标题:【1010cc时时彩标准版】输配电设备试验与状态检

浏览次数:101 时间:2019-08-12

开关设备对于数据中心正常运行时间的重要性,开关设备数据中心

在支持数据中心正常运行的所有电气和系统组件中,开关设备通常不被人重视,隐藏在数据中心设施的角落中。但是,如今数字化的快速发展正在改变开关设备的重要性,数据中心设施管理人员必须注意开关设备发挥的重要作用。

随着企业利用移动计算、物联网(IoT)等其他力量产生的海量数据来推动竞争优势,数据中心的作用从未如此重要,因为系统正常运行时间对业务成功越来越重要。业务中断不仅会影响生产力,还会造成重大的财务和声誉损失,影响市场地位。

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虽然发电机在发生短时间的电力干扰的情况下提供备用电源,但是最佳的设备正常运行时间需要可靠的配电系统,其中开关设备是最重要的。开关设备由用于控制、保护和隔离电气设备的电气隔离开关、保险丝和断路器组成,这与电力供应的可靠性直接相关,为整个数据中心设施供电。在很多情况下,电网和柴油发电机的电源都是通过并由开关设备控制的。因此,开关设备的停机时间意味着就是数据中心的停机时间。

开关设备的重要性日益突出

从历史上看,尤其是在数据中心领域中,开关设备主要提供短路保护功能,使其成为整个设施基础设施中相对被动的部分。设备管理人员只有在发生故障时才与设备进行交互,这种情况很少发生。但这些正式在变化。

随着数据消费的爆炸性增长以及数据中心的物理和计算规模的扩大(美国在超大规模数据中心的数量领先世界),对主动式能源保护和电气可靠性的需求也越来越强烈,这使得整个数据中心(包括开关设备)变得更具互动性和适应性。随着自动转换能力等新技术的进步,开关设备可以(而且必须)处理更多的电气操作,并在被要求操作时必须成功运行。例如,当恶劣天气导致电力设施停电时,开关设备负责自动重新配置配电线路以从电网切换到辅助的电力来源,即发电机。

那么,有着巨大的权力就需要承担巨大的责任。但是这种模式转变是困难的。在传统上使用开关设备很少,如果有的话,许多数据中心设施管工作人员可能没有意识到或解决设备转换的重要性。随着美国数据中心设施基础设施迅速老化,业务预算紧缩,员工和支持人数减少,正在进行的开关设备维护工作正在推迟,使电网的性能面临着一定的风险。这可能会造成在整个数据中心设施中出现故障、中断或电弧闪光问题的可能性。

维护的必要性

由于电气开关设备通常被认为是一个低维护量的产品,它通常是配电系统中最容易被忽视的部件。但是,与任何人工制造的设备一样,开关设备也面临一定的操作限制,需要定期维护以避免故障。就像人们为汽车或飞机提供服务一样,开关设备也必须得到维护,其使用周期与其环境成正比,以及如何处理。

巨大的电能不仅能够通过,而且还可以通过开关设备进行有效的路由和重新路由。这会给电气部件带来压力,特别是在环境不理想的情况下,例如当温度超出最佳性能区域、空气质量差或设备暴露在过度潮湿的环境中(值得注意的是,尽管数据中心内的机架和服务器环境受到严格管制,开关设备通常位于数据中心设施的其他部分,通常不具有相同的环境控制水平)。根据开关设备的类型,一些技术可能更容易受到环境的影响(空气绝缘开关最容易受到影响,惰性气体绝缘和屏蔽固体绝缘开关受到的影响最少)。

在制定开关设备维护计划时,首先要确定维修包括哪些内容:设备周围的环境和设备的职责。典型的问题包括:

  • 是否有空气污染物?
  • 是否有腐蚀性环境?
  • 是否有啮齿动物进入的可能性?
  • 温度和湿度是否符合要求?
  • 开关切换有多频繁?
  • 设备上的电流是多少?与设备的额定值有多接近?
  • 正在切换什么水平的电流?

开关设备创新提高可靠性、节省时间和费用

随着行业的不断发展,成功的企业应将开关设备视为竞争优势,使其能够提供最高水平的电力可用性,同时节省时间和费用。

最近在开关设计方面的创新使数据中心人员能够安装和运行具有持续性能和较低风险的中压网络。例如,在美国引入屏蔽式固体绝缘开关设备(2SIS)技术带来了前所未有的可靠性和安全性,通过将固体材料封装在一个屏蔽绝缘的主要电路部件提供保护以防止内部电弧。这种设计大大减少对系统的损害的可能性,保护带电导体免受可能导致故障的灰尘、水分、湿度和其他环境因素的影响,降低了维护人员触电、弧闪危险、电弧放电危险的风险。

设备成本也是一个关键因素,可以通过承诺采用更新的设备来弥补。现代的基础设施允许使用更小的设备,从而能够在较小的空间内提供相同的功率。现代化技术也是高度模块化的,需要较少的维护和不太复杂的维护,大大降低了相关成本。此外,在更换电力基础设施的同时,可以评估增加配电电压,这也大大节省了成本(减少电缆尺寸、减少电缆长度、减少导管/托盘、减少安装的工作量)。

结论

数据中心内的任何配电和备用系统中,开关设备往往是价值最受低估的组件。但是,随着老化的电气设备需要维护,将重要的数据中心性能置于风险之中,数据中心设施管理人员是否真的能够忽略这个经常被忽视的组件,以确保正常运行时间?

数据中心电力故障的影响可能会以多种方式使企业付出代价,虽然不间断电源(UPS)和发电机等备用系统在需要关闭主电源或发生单点故障时提供备用电源,但现代开关设备是一个可靠的电力网络的核心和灵魂,必须妥善维护。

在支持数据中心正常运行的所有电气和系统组件中,开关设备通常不被人...

如果您企业的数据中心不能保证24/7全天候提供服务,那么您的业务可能不会保持长期正常的运转。我们生活在一个始终不间断运营的商业环境中,最终用户需要随时随地的访问他们所需要的应用程序。

为贯彻落实智能电网发展战略,进一步促进输配电设备安装调试和运维管理的创新和发展,并全面提升企业在电力及输配电设备试验和状态检测方面的技术水平,帮助企业培养拥有掌握电气工程操作理论与实务的人才,根据《关于实施电力高技能人才培训项目的通知》,结合电力行业特点,我参加了中企电联(北京)会议服务中心近期举办的“输配电设备试验与状态检测技术暨注册职业资格《电气工程师》培训”项目。本次项目的实施,对完善企业的电力机构管理,促进电力机构发展,提高企业生产力都有着极为重要的意义。以下就是主要的培训内容以及我的总结体会。

2015年6月15日——得益于我国数据中心产业的高速发展,ABB在华数据中心业务增长强劲。ABB通过领先的电力和自动化产品与解决方案为金融、信息技术和电信等领域数据中心的安全、高效和可靠运行保驾护航。随着国民经济发展和信息化的推进,各行各业对数据中心的需求持续快速增长。稳定可靠的电力供应对数据中心实现安全可靠运行至关重要,一旦供电中断,将会造成大范围金融消费支付结算混乱、数据丢失等灾难性后果。据统计,数据中心断电1小时给企业造成的损失可高达100万美元以上。 在金融领域,仅从2014年至今,ABB就参与了太平洋保险、平安保险、中国建设银行等大型机构的数据中心建设。在高达600米的深圳平安金融中心,ABB提供了近500台MNS3.0后出线低压开关柜;在四川,ABB为太平洋保险成都后援中心提供了包含MNS3.0后出线低压开关柜、配电箱、MNS iPDU精密配电柜在内的一系列低压开关设备、以及60多台中压开关柜和近20台变压器。ABB MNS3.0低压开关柜是适用于户内安装的组合式开关柜系列产品,具有极高安全性和可靠性,使用寿命长达40年。其出众的防电弧设计及采用的特殊材料能最大程度地杜绝故障电弧发生;设备设计结构紧凑,可满足抗地震和抗冲击的要求;此外,设备本身采用环保材料制造,在生产和使用中不产生有害气体和物质。ABB还为亚洲最大的金融数据中心之一——位于武汉的占地约20万平方米的中国建设银行总行数据中心——提供多台10千伏UniGear ZS1空气绝缘一次开关柜。与同配置的中压开关柜相比较,UniGear ZS1可以节省高达30%的空间,其完善的防护设计可使ABB真空断路器免受灰尘、水分和其他外部损伤的影响。过去五年,ABB为在华数据中心提供了超过1000台UniGear ZS1开关柜。在信息技术领域,ABB为客户的云计算数据中心提供可靠的电力保障。云计算或者“云”主要依赖资源共享来实现数据一致性和规模经济效益。同数字设备一样,“云”也需要安全、高效、可靠的电力供应,供电的中断或波动将会导致数据丢失等严重后果。在浙江省淳安县,ABB为作为千岛湖云计算数据中心重要组成部分的华硕数据中心提供了iUniGear中压智能化整体解决方案。iUniGear开关柜是ABB中压系统最安全、可靠的开关柜之一,其先进设计理念配合高品质的零部件,在实现监测需求的同时,不改变设备本体的结构及可靠性。同时,其“监测—分析—主动预防—排除风险”的流程可极大降低非预期停电的概率,提高电力供应质量,让客户投资得到回报。千岛湖云数据中心机房总面积26000平米,规划机柜3500个,利用水源热泵空调系统实现制冷。该数据中心利用千岛湖35米以下恒温冷水帮助实现制冷系统近似 “零”能耗。结合高效供电方式,这一节能创新使数据中心效率达到1.25这一国际先进节能水平。在电信领域,除产品和设备外,ABB为数据中心提供软件和一体化的解决方案。例如,在无锡和苏州,ABB为电信运营商提供数据中心基础设施管理系统,通过灵活管理电力、制冷和IT等设备帮助客户提高效率。近年来,ABB在数据中心业务方面的突破还包括:为数据中心的发电机组提供涡轮增压系统,大幅提升机组效率并降低能耗;基于ABB电气小屋解决方案开发出数据中心集装箱解决方案,帮助客户对数据中心配电实现模块化管理。作为数据中心领域的全球领导企业,ABB通过完整智能的数据中心解决方案,为客户的基础设施关键部件提供电力、监控服务及实现智能化。从交流、直流配电系统到电网连接、数据中心基础设施管理解决方案和模块化不间断电源系统,再到本地化项目管理和服务,ABB利用在基础设施关键应用上的成功经验帮助客户打造稳定可靠、绿色节能的数据中心。ABB位列全球500强,是电力和自动化技术领域的领导企业。ABB致力于帮助电力、工业、交通和基础设施等领域客户提高业绩,同时降低对环境的影响。ABB集团业务遍布全球近100个国家,拥有14万名员工。ABB在中国拥有研发、制造、销售和工程服务等全方位的业务活动,员工1.9万名,拥有39家本地企业和遍布全国126个城市的销售与服务网络。

在现代电力系统网络中,开关设备保护从发电到配电端的整个过程中发挥重要作用。电力系统中,开关设备包括电气开关,保险丝或断路器来控制保护和绝缘电气设备。开关设备的运送、接通和断开正常负载电流的功能和似,并且还具有清除故障的功能。用于控制电门和保护设备及电路的装置被称为开关设备。除此之外,开关设备还提供计量和调节电力系统各种参数的服务。这种设备与电力供应的可靠性直接相关。

您企业需要增强数据中心的弹性和可靠性。本文中,我们将与您分享有关不间断电源(UPS)安装的安全要求和技巧,以及提高电源可靠性的一些技巧。

1、绝缘介质的电气特性

亚太地区在开关设备市场占主导地位。2016年亚太地区是最有吸引力的开关设备市场。亚太地区,中国和印度等国家的输配电线路数量增加起决定性作用。该地区的发展中国家正在努力加强电力系统,加大投资提高电压水平以连接边远地区。中国正在部署大型电力基础设施和新的输配电线路。

在今天的24/7全天候运营的商业大环境中,“永远保持在线运行”的业务环境、可靠性和韧性始终是关键任务设施的首要任务。然而,这方面的目标极有可能受到这些设施的日常使用和运行的实际方面的威胁。

绝缘介质的电气特性由电气设备绝缘的组成、绝缘的电气特性、绝缘老化及其影响因素和电力系统绝缘配合组成。

2016年,美国宣布投资9亿美元用于恢复输电网络。目前,北美市场已拥有更换旧装置和电网升级的市场。容量提高和海上风电场兴起预计将推动市场增长。2015年,埃及的电网基础设施建设带动了开关设备市场增长。2017年,针对非洲电力基础设施发展,世界银行宣布投资2320万美元。

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在电力系统的实际运行中,绝缘结构的电气和机械性能往往决定着整个电力设备的寿命,绝缘材料品质的下降(即通常所说的绝缘劣化)将导致电力设备的损坏。绝缘介质按材料分为固体绝缘、液体绝缘、气体绝缘以及真空绝缘。材料不同,介质发热绝缘性能以及击穿电压不同,绝缘缺陷的产生原因一般有制造、运输、运行和试验等。而导致绝缘老化的原因有绝缘受潮、化学腐蚀、长期的过负荷运行、电缆接头故障以及环境和温度影响等,而机械损伤和长期过负荷是造成电力系统绝缘老化的主要原因。

随着采用独立能源系统和可再生能源一体化的鼓励性政府举措,英国开关设备市场将保持强劲增长。英国国家电网公布了全国电网和管网的发展,将刺激开关设备市场的增长。

有鉴于此,来自Eaton公司的业界专家们将在本文中为您提供对数据中心配电系统的全面了解;其借鉴了该公司在这些领域多年的经验,提供了教科书可能无法提供的相关设计指导和实用性的提示,但却有助于显著提升您企业系统的可靠性、电源可用性和正常运行时间,同时确保安全性和对于相关标准的遵守。

2、绝缘试验与绝缘诊断

参与全球开关设备市场的一些主要参与者包括ABB,Crompton Greaves,拉森特博洛,施耐德电气,西门子,通用电气,伊顿,三菱电机,东芝,巴拉特重型电气,Hubbell电力系统, 德国威图,明电舍公司和欧玛嘉宝。

数据中心配电系统作为一个整体是从可用电源延伸而来的——其通常往往是从变压器、发电机和不间断电源(UPS)输入,然后通过交换设备、断路器进入到所支持的ICT、冷却设备和相关负载进行输出。因此,我们不仅要了解与电力设备的每个项目相关的问题,还有必要了解这些项目是如何相互影响的。而鉴于这些项目之间的相互影响还可能随着数据中心负载的变化而变化的本质属性,使得我们对于这方面需要特别注意。

绝缘试验与绝缘诊断分为绝缘诊断的基本概念、绝缘电阻和泄漏电流的测量、 介质损耗角正切的测量、局部放电的测量、耐压试验和预防性试验特点总结。

在正常运行和发生故障的两种情况下,保持安全和消除人员和设备的风险无疑是至关重要的。同时还需要考虑电弧,注意其危险性及如何缓解。在本文中,我们将看到同时具备变压器和发电机的电力系统的设计应该能够处理过载的电流和短路条件以及额定运行,尤其注意三极和四极开关的影响、静态旁路、不同的断路器类型和选择性问题。与此同时,电力基础设施未来增长的相关影响也被考虑了——当模块被添加到可扩展系统时,发生故障情况和选择性问题应如何解决?还讨论了如何最大限度地减少人为误差所造成的影响,并回顾了通过互锁实现的保护。

电力设备在运行中进行预防性试验,可及时发现缺陷,减少事故的发生,它已成为我国电力生产中的一项重要制度,预防性试验又可分为非破坏性试验和破坏性试验两大类。非破坏性试验是指在较低的电压下或是用其他不会损伤绝缘的办法来测量绝缘的各种特性,从而判断绝缘内部有无缺陷。破坏性试验是指在高于工作电压下所进行的试验,试验时在绝缘设备上施加规定的试验电压,考验绝缘对此电压的耐受能力。绝缘诊断即采用分析诊断系统利用小波分析技术、神经网络技术、模糊诊断技术、专家分析技术对采集信号进行分析、处理和诊断,得到所测设备绝缘的当前状况,进行绝缘诊断和寿命估计。

文章中还探讨了必须防止静态开关故障引起的反向馈电电流;借助现代UPS系统减轻这些现象,以及过载条件,特别是阶跃变化,以及整流器电流限制。文中还涉及到相关的国际安全立法。在正常运行、维护期间及发生故障的不同条件下的UPS操作的详细考虑因素;系统的可用性和对关键负载的保护及安全性的影响将凸显在开始任何新的UPS安装或升级之前,咨询经验丰富的UPS供应商的可行性。

3、电力设备的在线监测与故障诊断

虽然本文第一部分着眼于配电,但其重点是UPS.而在接下来的几个部分中,则涵盖了UPS和配电主题;馈线和优化,三极和四极开关和选择性问题。总的来说,本文将为大家提供关于如何提高数据中心可靠性和安全性的相关知识,以及如何防止不必要的停机中断。

电力设备的在线监测与故障诊断主要是针对以下设备:主变压器(本体及附件)、电抗器、高压开关、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、电容器、GIS装置、电力电缆、架空线路和绝缘子等。

在动态环境中保持最新状态

在发电厂和变电所中,发电机、变压器、断路器、隔离开关、电抗器、电容器、互感器、避雷器等高压电力设备,以及将它们连接在一起的高压电缆和母线,构成了电能生产、汇集和分配的电气主回路,即电气一次系统。电气一次系统担负着电能的生产、输送和分配任务,是电力系统的主体构架,因此保证各个电力设备的正常运行极为关键。能够实现电力设备在正常运行时的在线监测,然后根据运行特点进行分析,进而进行故障诊断,是具有重大意义的,大大提高了电力系统运行的可靠性。

最关键应用程序的管理人员发现自己需要不断地在可靠性与投资之间进行最佳平衡。伴随着新课题的出现,相关的焦点也随之出现频繁的变化;这方面的例子包括抗震性、环境硫磺污染、EMI、散热、职责的转换等等。

4、带电设备红外检测与诊断技术

反向馈电保护(Backfeed protection) 立法

带电设备红外检测与诊断技术主要依靠带电设备故障发热机理与红外检测技术原理,并且通过DL/T

反向馈电保护是由《IEC 62040-1:2008不间断电源系统(UPS) 标准》的第1部分:《UPS使用的一般要求和安全要求》所规定的。该标准也是欧洲规范,并规定了带有法律强制性要求,以确保UPS安装过程中维修人员的安全。该标准允许反向馈电保护的两种替代方案;在UPS内安装一款内部反向馈电隔离装置,或安装外部输入线路隔离装置,只在UPS内部执行反馈检测和控制,同时在安全标准描述的相关开关设备中需要警告标签。当输入电源丢失时,反馈保护装置必须在15秒内通过分离的方式将电源中任何永久连接的UPS的输出隔离,以防止在上游导致可能的危险电压。请注意, “反馈”这一术语和本文中涉及到的人员安全和危险电压或能量要求,并不是有时被误认为的反向功率流。

664-2008《带电设备红外诊断应用规范》宣贯与红外诊断应用实例更为深刻地对该技术进行学习与掌握。

重要的是要理解,包括半导体和晶闸管的静态开关以及相关联的控制和缓冲电路可能不能为上游电气网络的安全维护提供足够的隔离,即使其正如企业所预期的那样工作。当静态开关晶闸管的门极信号(gate signal)关闭并且不通过电源时,电路可能会在上游泄漏一些电压和电流,其足以对人员造成危害。因此,反向馈电保护主要是在正常运行条件下用于UPS系统,而不仅仅是经常被认为的故障情况。

故障信息的状态检测与故障诊断方法分为两大类,传统的方法是仪表或在线检测装置,新型的方法就是红外测温技术。红外测温仪的原理就是带电设备一旦发生故障,设备温度就会高于正常运行时的温度,红外测温不但高效便捷,而且安全可靠。而且随着电压等级的提高,设备绝缘距离加大,在更高电压、更远距离的设备上,红外测温的优点更是显露无疑。

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5、GIS特高频与超声波局部放电检测技术

图1:具有内部反馈保护装置的UPS与左侧静态旁路开关串联;外部输入线隔离装置的原理在右边实现。

GIS特高频与超声波局部放电检测技术主要依赖特高频局放检测技术与超声波局放检测技术,并且需掌握DMS特高频局放检测仪器使用方法、超声波局放检测仪器使用方法以及典型缺陷放电图谱的识别。

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