摘要:通過(guò)分析電力系統(tǒng)變電運(yùn)維工作的不足之處,基于變電運(yùn)維數(shù)據(jù)庫(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表提出了對(duì)應(yīng)的安全管理措施和設(shè)備維護(hù)策略,為后續(xù)變電運(yùn)維安全管理與設(shè)備維護(hù)提供借鑒。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);變電;運(yùn)維;安全維護(hù)
隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們對(duì)電力系統(tǒng)的安全性和可靠性提出了更高的要求,這給電力系統(tǒng)重要組成部分——變電環(huán)節(jié)提出了更高的要求。盡管電力系統(tǒng)的變電環(huán)節(jié)發(fā)展迅速,但是變電運(yùn)行方面存在的一些弊病制約了電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。一方面現(xiàn)有的變電運(yùn)維安全管理不到位,安全管理制度可執(zhí)行性較差,未能及時(shí)通過(guò)制度制約人員的行為;另一方面現(xiàn)有的設(shè)備維護(hù)質(zhì)量較差,不能及時(shí)反饋并解決設(shè)備缺陷,使得事故頻發(fā)。這些問題如果不引起重視,輕則可能造成人員傷亡、重則可能造成導(dǎo)致重大安全事故和人員死亡,限制電網(wǎng)的發(fā)展。
1.電網(wǎng)變電運(yùn)行管理存在的問題
電力系統(tǒng)在運(yùn)行中,一方面需保證對(duì)電能的供應(yīng)需求,保證供電的安全性和可靠性,另一方面要盡可能追求供電經(jīng)濟(jì)效益充分實(shí)現(xiàn),形成經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的良性循環(huán),從而不斷促進(jìn)電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。在這個(gè)過(guò)程中,安全管理是非常重要的組成部分,一方面通過(guò)采取培訓(xùn)教育和規(guī)章制度制約人員的不安全行為,另一方面為電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行提供了切實(shí)的保障,是經(jīng)濟(jì)效益充分實(shí)現(xiàn)的前提條件。嚴(yán)守安全紅線是任何情況下都不可逾越的紅線。
1.1變電運(yùn)維安全管理不到位
然而,隨著工作年限的增加,在變電運(yùn)維的部分員工逐漸出現(xiàn)了麻痹大意的思想,忽視安全管理的重要性。一方面,這是由于員工本身的安全意識(shí)不高引起的,認(rèn)為搶修進(jìn)度或設(shè)備維護(hù)等工作才是重中之重,安全管理是套在變電運(yùn)維工作上的“枷鎖”,影響工作效率;另一方面,安全管理的培訓(xùn)和教育落實(shí)不到位,盡管現(xiàn)有安全管理確實(shí)保證了必要頻度的課時(shí)和講座,但是千篇一律的枯燥授課使得培訓(xùn)和教育效果較差。此外,在變電運(yùn)維的安全管理工作中,很多停留在“喊口號(hào)”和“做記錄”階段。由于在變電運(yùn)維工作中并沒有對(duì)如何進(jìn)行安全管理做出細(xì)節(jié)上的說(shuō)明,這使得很多班組安全員并沒有切實(shí)執(zhí)行自己的職責(zé),導(dǎo)致安全管理形式化,為了應(yīng)對(duì)檢查而“做記錄”。
1.2設(shè)備維護(hù)管理不到位
隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電力設(shè)備容量也不斷在提升,這使得變電設(shè)備的成本越來(lái)越高。然而,變電設(shè)備采購(gòu)成本的提高并沒有對(duì)應(yīng)越來(lái)越高的設(shè)備維護(hù)質(zhì)量。一方面,這是由于電力企業(yè)不重視設(shè)備維護(hù)引起的,長(zhǎng)期注重各種搶修速度、消缺次數(shù)等考核指標(biāo)的變電運(yùn)維班組,沒有采取相應(yīng)的措施提高設(shè)備的維護(hù)次數(shù)和質(zhì)量;另一方面,變電設(shè)備檢修模式有待改進(jìn),為了快速消缺,很多變電運(yùn)維人員只注重消除現(xiàn)有故障而沒有進(jìn)行長(zhǎng)遠(yuǎn)的考慮,這使得設(shè)備檢修質(zhì)量低下、人力資源浪費(fèi)、設(shè)備穩(wěn)定性差等。由于設(shè)備維護(hù)管理不到位,引起的變電設(shè)備“亞健康”,容易引起變電設(shè)備處于不穩(wěn)定狀態(tài),容易頻繁引發(fā)故障,威脅電力系統(tǒng)的可靠性和安全性。
2.變電運(yùn)維與安全風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)計(jì)表
表1某電網(wǎng)變電所數(shù)據(jù)庫(kù)中風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)分析表
基于變電安全風(fēng)險(xiǎn)分析三維模型,以某電網(wǎng)變電所近一年的數(shù)據(jù),通過(guò)部門專責(zé)和管理人員頭腦風(fēng)暴所識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)要因共計(jì)525個(gè),共制定施2603項(xiàng),其數(shù)據(jù)庫(kù)的風(fēng)險(xiǎn)屬性統(tǒng)計(jì)分析見表1。通過(guò)對(duì)某電網(wǎng)變電所數(shù)據(jù)庫(kù)中風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)的匯總和分析,某電網(wǎng)變電所可以識(shí)別出所占比例較大的風(fēng)險(xiǎn)要因。如果從安全風(fēng)險(xiǎn)類型來(lái)分析的話,可以發(fā)現(xiàn)觸電、高處墜落、機(jī)械傷害分別占總風(fēng)險(xiǎn)分布的22%、25%和28%(圖1)。根據(jù)該數(shù)據(jù)可以制定安全管理和設(shè)備維護(hù)策略。
3.變電運(yùn)維安全管理與維護(hù)策略
3.1變電運(yùn)維安全管理策略
觸電風(fēng)險(xiǎn)的管控措施。觸電指的是一定量的電流通過(guò)人體從而引起不同程度的器官功能障礙或組織損傷,又稱為電擊傷。某電網(wǎng)變電所的觸電風(fēng)險(xiǎn)較高的主要原因在于設(shè)備用電種類多,可以通過(guò)以下措施進(jìn)行管控:首先需要把好人員資質(zhì),重視崗前培訓(xùn);設(shè)置必要防護(hù),建立實(shí)體屏障;隨機(jī)進(jìn)行檢查,設(shè)置獎(jiǎng)罰措施。
高處墜落的管控措施。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,所有在墜落高度基準(zhǔn)面2m及其以上有可能造成墜落事故的作業(yè)都為高處作業(yè)。某電網(wǎng)變電所存在大量的高處作業(yè)和高空作業(yè),所評(píng)估出的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)也比較高,故需要較高標(biāo)準(zhǔn)的管控措施。為了實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),可以通過(guò)以下措施進(jìn)行管控:首先方案逐級(jí)審批,實(shí)行專項(xiàng)管控;考察人員資質(zhì),加強(qiáng)崗前培訓(xùn);重視安全措施,遵守作業(yè)規(guī)范;重視安全措施,遵守作業(yè)規(guī)范。
機(jī)械傷害的管控措施。機(jī)械傷害主要指得是施工現(xiàn)場(chǎng)各類轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的外漏部分和往復(fù)運(yùn)動(dòng)部分可能對(duì)人體造成的傷害。某電網(wǎng)變電所需要使用大量的機(jī)械設(shè)備不可避免會(huì)有機(jī)械傷害風(fēng)險(xiǎn),為了實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn),可以通過(guò)以下措施進(jìn)行管控:首先,考察人員資質(zhì),加強(qiáng)崗前培訓(xùn);其次,設(shè)置必要防護(hù),建立實(shí)體屏障;然后,提高人員素質(zhì),標(biāo)識(shí)危險(xiǎn)部位。
3.2變電運(yùn)維設(shè)備維護(hù)策略
首先,應(yīng)編寫變電設(shè)備維護(hù)大綱,實(shí)施合理的維護(hù)機(jī)制。根據(jù)電力系統(tǒng)變電設(shè)備的重要性,定期檢查、更換、保養(yǎng)變電設(shè)備,從而使得變電設(shè)備的壽命得以延長(zhǎng),確保變電設(shè)備在服役期間各項(xiàng)性能滿足要求,降低故障率;其次,應(yīng)合理采購(gòu)的維護(hù)工具,提高維護(hù)質(zhì)量。一方面的維護(hù)工具可以有效提高工作效率、保障設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量,另一方面的維護(hù)工具可以提高對(duì)運(yùn)維人員生命安全的保障;然后,改善變電運(yùn)維評(píng)價(jià)指標(biāo),重視設(shè)備維護(hù)質(zhì)量。變電運(yùn)維工作的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)適當(dāng)從注重各種搶修速度、消缺次數(shù)等考核指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅負(fù)屝拶|(zhì)量、消缺質(zhì)量等。對(duì)變電運(yùn)維的搶修、消缺工作進(jìn)行設(shè)備質(zhì)量跟蹤,并建立合理的檢測(cè)評(píng)價(jià)機(jī)制,通過(guò)合理的獎(jiǎng)懲措施提高變電運(yùn)維注重維護(hù)質(zhì)量的有效性。
4.安科瑞AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)
4.1概述
基于互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺(tái),滿足用戶或運(yùn)維公司監(jiān)測(cè)眾多變電所回路運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運(yùn)行溫度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或環(huán)境視頻場(chǎng)景等需求,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個(gè),集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理,方便使用,支持具有權(quán)限的用戶通過(guò)電腦、手機(jī)、PAD等各類終端鏈接訪問、接收?qǐng)?bào)警,并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。
4.2應(yīng)用場(chǎng)所
適用于電信、金融、交通、能源、醫(yī)療衛(wèi)生、文體、教育科研、農(nóng)林水利、商業(yè)服務(wù)、公用事業(yè)等行業(yè)變配電運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的新建、擴(kuò)建和改建。
4.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)可分為四層:即感知層、傳輸層、應(yīng)用層和展示層。
感知層:包含變電所安裝的多功能儀表、溫濕度監(jiān)測(cè)裝置、攝像頭、開關(guān)量采集裝置等。除攝像頭外,其它設(shè)備通過(guò)RS485總線接入現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)RS485端口。
傳輸層:包含現(xiàn)場(chǎng)智能網(wǎng)關(guān)和交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù),并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換,數(shù)據(jù)存儲(chǔ),并通過(guò)交換機(jī)把數(shù)據(jù)上傳至的服務(wù)器端口,網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。
應(yīng)用層:包含應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,若變電所數(shù)量小于30個(gè)則應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器可以合一配置。服務(wù)器需要具備固定IP地址,以接收各智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。
展示層:用戶通過(guò)手機(jī)、平板、電腦等多終端的方式訪問平臺(tái)信息。
4.4系統(tǒng)功能
用能月報(bào)支持用戶按總用電量、變電站名稱、變電站編號(hào)等查詢所管理站所的用電量,
4.4.2站點(diǎn)監(jiān)測(cè)
站點(diǎn)監(jiān)測(cè)包括概況、運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)日事件記錄、當(dāng)日逐時(shí)用電曲線、用電概況。
變壓器狀態(tài)支持用戶查詢所有或京張個(gè)站所的變壓器功率、負(fù)荷率、等運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),支持按負(fù)荷率、功率等升、降序排名。
運(yùn)維展示當(dāng)前用戶管理的有關(guān)變電所在地圖上位置及總量信息。
配電圖展示被選中的變電所的配電信息,配電圖顯示各回路的開關(guān)狀態(tài)、電流等運(yùn)行狀態(tài)及信息,支持電壓、電流、功率等詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)查詢。
4.4.6視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控展示了當(dāng)前實(shí)時(shí)畫面(視頻直播),選中京張一個(gè)變配電站,即可查看該變配電站內(nèi)視頻信息。
電力運(yùn)行報(bào)表顯示選定站所選定設(shè)備各回路采集間隔運(yùn)行參數(shù)和電能抄表的實(shí)時(shí)值及平均值行統(tǒng)計(jì)。
對(duì)平臺(tái)所有報(bào)警信息進(jìn)行分析。
任務(wù)管理頁(yè)面可以發(fā)布巡檢或消缺任務(wù),查看巡檢或消缺任務(wù)的狀態(tài)和完成情況,可以點(diǎn)擊查看任務(wù)查看具體的巡檢信息。
用戶報(bào)告頁(yè)面主要用于對(duì)選定的變配電站自動(dòng)匯總一個(gè)月的運(yùn)行數(shù)據(jù),對(duì)變壓器負(fù)荷、配電回路用電量、功率因數(shù)、報(bào)警事件等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并列出在該周期內(nèi)巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的各類缺陷及處理情況。
4.4.11APP監(jiān)測(cè)
4.5系統(tǒng)硬件配置
應(yīng)用場(chǎng)合 |
型號(hào) |
外觀圖 |
型號(hào)、規(guī)格 |
變電所運(yùn)維云平臺(tái) |
AcrelCloud-1000 |
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AcrelCloud-1000變電所運(yùn)維云平臺(tái)基于互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)通訊等技術(shù)開發(fā)的云端管理平臺(tái),滿足用戶或運(yùn)維公司監(jiān)測(cè)眾多變電所回路運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)、室內(nèi)環(huán)境溫濕度、電纜及母線運(yùn)行溫度、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或環(huán)境視頻場(chǎng)景等需求,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一個(gè),集中存儲(chǔ)、統(tǒng)一管理,方便使用,支持具有權(quán)限的用戶通過(guò)電腦、手機(jī)、PAD等各類終端鏈接訪問、接收?qǐng)?bào)警,并完成有關(guān)設(shè)備日常和定期巡檢和派單等管理工作。 |
網(wǎng)關(guān) |
ANet-2E4SM |
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4路RS485串口,光耦隔離,2路以太網(wǎng)接口,支持ModbusRtu、ModbusTCP、DL/T645-1997、DL/T645-2007、CJT188-2004、OPCUA、ModbusTCP(主、從)、104(主、從)、建筑能耗、SNMP、MQTT;(主模塊)輸入電源:DC12V~36V。支持4G擴(kuò)展模塊,485擴(kuò)展模塊。 |
擴(kuò)展模塊ANet-485 |
M485模塊:4路光耦隔離RS485 |
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擴(kuò)展模塊ANet-M4G |
M4G模塊:支持4G全網(wǎng)通 |
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中壓進(jìn)線 |
AM6-L |
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三段式過(guò)流保護(hù)(帶方向、低壓閉鎖)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、逆功率保護(hù)、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù) |
APM810 |
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三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實(shí)時(shí)及需量;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示; |
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中壓進(jìn)線 |
APView500 |
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相電壓電流+零序電壓零序電流,電壓電流不平衡度,有功無(wú)功功率及電能、事件告警及故障錄波,諧波(電壓/電流63次諧波、63組間諧波、諧波相角、諧波含有率、諧波功率、諧波畸變率、K因子)、波動(dòng)/閃變、電壓暫升、電壓暫降、電壓瞬態(tài)、電壓中斷、1024點(diǎn)波形采樣、觸發(fā)及定時(shí)錄波,波形實(shí)時(shí)顯示及故障波形查看,PQDIF格式文件存儲(chǔ),內(nèi)存32G,16D0+22D1,通訊 2RS485+1RS232+1GPS,3以太網(wǎng)接口(+1維護(hù)網(wǎng)口)+1USB接口,支持U盤讀取數(shù)據(jù),支持61850協(xié)議。 |
中壓饋線 |
AM6-L |
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三段式過(guò)流保護(hù)(帶方向、低壓閉鎖)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、PT斷線告警、逆功率保護(hù)、三相一次重合閘、低頻減載、檢同期、合環(huán)保護(hù)、斷路器失靈保護(hù) |
APM810 |
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三相(I、U、kW、kvar、kWh、kvarh、Hz、cosΦ),零序電流In;四象限電能;實(shí)時(shí)及需量;電流、電壓不平衡度;負(fù)載電流柱狀圖顯示;66種報(bào)警類型及外部事件(SOE)各16條事件記錄,支持SD卡擴(kuò)展記錄;2-63次諧波;2DI+2DO RS485/Modbus;LCD顯示; |
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低壓進(jìn)線 |
AEM96 |
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三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);2-31次分次諧波及總諧波含量分析、分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3×1.5(6)A,有功電能精度0.5S級(jí),無(wú)功電能精度2級(jí);工作溫度:-10℃~+55℃;相對(duì)濕度:≤95不結(jié)露 |
低壓出線 |
AEM72 |
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三相電參量U、1、P、Q、S、PF、F測(cè)量,總正反向有功電能統(tǒng)計(jì),正反向無(wú)功電能統(tǒng)計(jì);2-31次分次諧波及總諧波含量分析、低壓出線分相諧波及基波電參量(電壓、電流、功率);電流規(guī)格3x1.5(6)A,有功電能精度0.5S級(jí),無(wú)功電能精度2級(jí) |
ADW300 |
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三相電參量U、I、P、Q、S、PF、F測(cè)量,有功電能計(jì)量(正、反向)、四象限無(wú)功電能、總諧波含量、分次諧波含量(2~31次);A、B、C、N四路測(cè)溫;1路剩余電流測(cè)量;支持RS485/LoRa/2G/4G/NB;LCD顯示;有功電能精度:0.5S級(jí)(改造項(xiàng)目) |
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無(wú)線測(cè)溫 |
ATE-400 |
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合金片固定,CT感應(yīng)取電,啟動(dòng)電流大于5A,測(cè)溫范圍-50-125℃,測(cè)量精度±1℃;傳輸距離空曠150米 |
ATC-600 |
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兩種工作模式:終端、中繼。ATC600-Z做中繼透?jìng)?,ATC600-Z到ATC600-C的傳輸距離空曠1000m,ATC600-C可接收ATE系列傳感器、 AHE等傳輸?shù)臄?shù)據(jù),1路485,2路報(bào)警出口。 |
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環(huán)境溫濕度 |
WHD |
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WHD溫濕度控制器產(chǎn)品主要用于中高壓開關(guān)柜、端子箱、環(huán)網(wǎng)柜、箱變等設(shè)備內(nèi)部溫度和濕度調(diào)節(jié)控制。工作電源:AC/DC85~265V工作溫度:-40.0℃~99.9℃工作濕度:0RH~99RH |
水浸傳感器 |
RS-SJ-*-2 |
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接觸式水浸傳感器,監(jiān)測(cè)變電所、電纜溝、控制室等場(chǎng)所積水情況,工作電源:DC10-30V工作溫度:-20℃+60℃工作濕度:0%RH~80%RH響應(yīng)時(shí)間:1s繼電器輸出:常開觸點(diǎn)。 |
攝像機(jī) |
CS-C5C-3B1WFR |
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支持720P高清圖像,高支持分辨率可達(dá)到130萬(wàn)像素(1280*960)內(nèi)置麥克風(fēng)與揚(yáng)聲器具有語(yǔ)音雙向?qū)χv功能,支持螢石云互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),通過(guò)手機(jī)、PC等終端實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)和視頻觀看。 |
煙霧傳感器 |
BRJ-307 |
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光電式煙霧傳感:電源正極(DC12V):+12V 繼電器輸出:常開觸點(diǎn) |
門禁 |
MC-58(常開型) |
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常開型;感應(yīng)距離:30-50mm材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度,干接點(diǎn)輸出。 |
配套附件 |
ARTU-K16 |
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常開型;感應(yīng)距離:30-50mm材質(zhì):鋅合金,銀灰色電度干接點(diǎn)輸出 |
KDYA-DG30-24K |
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輸出DC24V;24V電源 |
5.結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)分析變電運(yùn)維管理中存在的不足及設(shè)備管理中可能出線的風(fēng)險(xiǎn)因素,提出相應(yīng)的安全管理與運(yùn)維策略,為后續(xù)變電所安全運(yùn)維提供借鑒。
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介:龔永波,安科瑞電氣股份有限公司,主要研究方向?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)供配電,Email: 28801392115@qq.com QQ:2881392115