2024年11月5日 星期二

機車離心力與傾斜角度的關係公式並舉例計算

 17:27 !黃國禎 當一輛機車在轉彎時,車身會傾斜以對抗離心力並保持平衡。這種情況涉及到重力、離心力和摩擦力的平衡,其中傾斜角度  與離心力的關係可由以下公式描述:


\tan(\theta) = \frac{v^2}{g \cdot r}


其中:


 是機車傾斜的角度。


 是機車的速度(單位:m/s)。


 是重力加速度(約為 9.81 m/s²)。


 是轉彎的半徑(單位:m)。



推導解釋


在轉彎過程中,機車會受到兩個主要的力:


1. 重力 (mg):垂直向下的重力。



2. 離心力 (mv²/r):作用在水平方向的離心力。




若機車不傾斜就無法平衡離心力,可能導致滑出路面。因此,為平衡這兩個力矩,機車會傾斜使得重力和離心力的合力沿機車的中心線,達到平衡。


例子計算


假設機車的轉彎半徑  公尺,速度  m/s,計算傾斜角度 。


1. 計算 :




\tan(\theta) = \frac{v^2}{g \cdot r} = \frac{15^2}{9.81 \cdot 30}


2. 代入數值:




\tan(\theta) = \frac{225}{294.3} \approx 0.7645


3. 求出 :




\theta = \arctan(0.7645) \approx 37^\circ


因此,在這個例子中,當機車以 15 m/s 的速度在 30 公尺半徑的彎道上行駛時,最佳傾斜角度為約 37 度。



17:27 !黃國禎 若以40公里時速進行則角度多少

17:27 !黃國禎 我們先將 40 公里/小時轉換成公尺/秒,然後計算傾斜角度。


1. 轉換速度單位:




v = 40 \, \text{km/h} = \frac{40 \times 1000}{3600} \approx 11.11 \, \text{m/s}


2. 使用公式 : 假設轉彎半徑  公尺,重力加速度  m/s²。




\tan(\theta) = \frac{v^2}{g \cdot r} = \frac{11.11^2}{9.81 \cdot 30}


3. 計算 :




\tan(\theta) = \frac{123.43}{294.3} \approx 0.4194


4. 求出 :




\theta = \arctan(0.4194) \approx 22.8^\circ


所以,當機車以 40 公里/小時的速度在 30 公尺半徑的彎道上行駛時,最佳傾斜角度約為 22.8 度。


2024年10月23日 星期三

台電遙跳裝置TTU、RTU、FTU、DTU







 




















原文網址:https://kknews.cc/news/zp5rj3q.html

智能配變終端設備(TTU)


TTU監測並記錄配電變壓器運行工況,根據低壓側三相電壓、電流採樣值,每隔1~2分鐘計算一次電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能等運行參數,記錄並保存一段時間(一周或一個月)和典型日上述數組的整點值,電壓、電流的最大值、最小值及其出現時間,供電中斷時間及恢復時間,記錄數據保存在裝置的不揮發內存中,在裝置斷電時記錄內容不丟失。

配網主站通過通信系統定時讀取TTU測量值及歷史記錄,及時發現變壓器過負荷及停電等運行問題,根據記錄數據,統計分析電壓合格率、供電可靠性以及負荷特性,並為負荷預測、配電網規劃及事故分析提供基礎數據。如不具備通信條件,使用掌上電腦每隔一周或一個月到現場讀取記錄,事後轉存到配網主站或其它分析系統。

TTU特點

適用於供電公司、縣級電力公司、發電廠、工礦企業、部隊院校、農村鄉電管站、100-500KVA配電變壓器台變的監測與電能計量,配合用電監察進行線損考核,還能通過GPRS通信網絡將所有數據送到用電管理中心,為低壓配電網絡優化進行提供最真實最準確的決策依據。

TTU功能

  • 「四合一」綜合功能:集計量、電能質量監測、配變工況監測、無功補償四項功能於一體;

  • 智能無功補償:智能式電容器可自成系統,電容器自動投切,實現自動無功補償;

  • 組網靈活:遵循國家電網公司與南網公司現行配變監測系統規約,方便接入電力企業現有的負荷管理系統與配電管理系統,提供完整的電壓無功實時信息,亦可獨立組成無功實時信息系統;

  • 工程簡便:裝置結構簡潔,內部接線少而清晰,電容器積木式組合,便於安裝、維護,更方便優化調整補償容量。

遠程終端單元(RTU)




RTU是什麼?

RTU(Remote Terminal Unit)是一種遠端測控單元裝置,負責對現場信號、工業設備的監測和控制。與常用的可編程控制器PLC相比,RTU通常要具有優良的通訊能力和更大的存儲容量,適用於更惡劣的溫度和濕度環境,提供更多的計算功能。正是由於RTU完善的功能,使得RTU產品在SCADA系統中得到了大量的應用。


遠程終端設備(RTU)是安裝在遠程現場的電子設備,用來監視和測量安裝在遠程現場的傳感器和設備。RTU將測得的狀態或信號轉換成可在通信媒體上發送的數據格式。它還將從中央計算機發送來的數據轉換成命令,實現對設備的功能控制。

RTU特點

  • 通訊距離較長;

  • 用於各種環境惡劣的工業現場;

  • 模塊結構化設計,便於擴展 ;

  • 在具有遙信、遙測、遙控領域的水利,電力調度,市政調度等行業廣泛使用。

RTU功能

  • 採集狀態量並向遠方發送,帶有光電隔離,遙信變位優先傳送;

  • 採集數據量並向遠方發送,帶有光電隔離;

  • 直接採集系統工頻電量,實現對電壓、電流、有功、無功的測量並向遠方發送 ,可計算正反向電度;

  • 採集脈衝電度量並向遠方發送,帶有光電隔離;

  • 接收並執行遙控及返校;

  • 程序自恢復;

  • 設備自診斷(故障診斷到插件級);

  • 設備自調;

  • 通道監視;

  • 接收並執行遙調;

  • 接收並執行校時命令(包括GPS對時功能 選配);

  • 與兩個及兩個以上的主站通訊;

  • 採集事件順序記錄並向遠方發送;

  • 提供多個數字接口及多個模擬接口;

  • 可對每個接口特性進行遠方/當地設置;

  • 提供若干種通信規約,每個接口可以根據遠方/當地設置傳輸不同規約的數據;

  • 接受遠方命令,選擇發送各類信息;

  • 可轉發多個子站遠動信息;

  • 當地顯示功能,當地接口有隔離器;

  • 支持與擴頻、微波、衛星、載波等設備的通訊;

  • 選配及多規約同時運行,如DL451-91 CDT規約,同進應支持POLLING規約和其他國際標準規約(如DNP3.0、SC1801、101規約);

  • 可通過電信網和電力系統通道進行遠方設置。

饋線終端設備(FTU)

柱上開關FTU

FTU是什麼

FTU 是裝設在饋線開關旁的開關監控裝置。這些饋線開關指的是戶外的柱上開關,例如10kV線路上的斷路器、負荷開關、分段開關等。一般來說,1台FTU要求能監控1台柱上開關,主要原因是柱上開關大多分散安裝,若遇同杆架設情況,這時可以1台FTU監控兩台柱上開關。

FTU特點

FTU採用了先進的DSP 數位訊號處理技術、多CPU集成技術、高速工業網絡通信技術,採用嵌入式實時多任務作業系統,穩定性強、可靠性高、實時性好、適應環境廣、功能強大,是一種集遙測、遙信、遙控、保護和通信等功能於一體的新一代饋線自動化遠方終端裝置。適用於城市、農村、企業配電網的自動化工程,完成環網櫃、柱上開關的監視、控制和保護以及通信等自動化功能。配合配電子站、主站實現配電線路的正常監控和故障識別、隔離和非故障區段恢復供電。


一文讓你全盤了解TTU、RTU、FTU、DTU

【能源人都在看,點擊右上角加「關注」】

智能配變終端設備(TTU)

close
arrow_forward_ios
閱讀文章
00:00
00:41
01:31
pause
volume_mute

TTU是什麼?

相關閱讀(點擊):配電物聯網建設火熱,「智能配變終端--TTU」 C位出道!

TTU監測並記錄配電變壓器運行工況,根據低壓側三相電壓、電流採樣值,每隔1~2分鐘計算一次電壓有效值、電流有效值、有功功率、無功功率、功率因數、有功電能、無功電能等運行參數,記錄並保存一段時間(一周或一個月)和典型日上述數組的整點值,電壓、電流的最大值、最小值及其出現時間,供電中斷時間及恢復時間,記錄數據保存在裝置的不揮發內存中,在裝置斷電時記錄內容不丟失。

配網主站通過通信系統定時讀取TTU測量值及歷史記錄,及時發現變壓器過負荷及停電等運行問題,根據記錄數據,統計分析電壓合格率、供電可靠性以及負荷特性,並為負荷預測、配電網規劃及事故分析提供基礎數據。如不具備通信條件,使用掌上電腦每隔一周或一個月到現場讀取記錄,事後轉存到配網主站或其它分析系統。

TTU特點

適用於供電公司、縣級電力公司、發電廠、工礦企業、部隊院校、農村鄉電管站、100-500KVA配電變壓器台變的監測與電能計量,配合用電監察進行線損考核,還能通過GPRS通信網絡將所有數據送到用電管理中心,為低壓配電網絡優化進行提供最真實最準確的決策依據。



TTU功能


  • 「四合一」綜合功能:集計量、電能質量監測、配變工況監測、無功補償四項功能於一體;

  • 智能無功補償:智能式電容器可自成系統,電容器自動投切,實現自動無功補償;

  • 組網靈活:遵循國家電網公司與南網公司現行配變監測系統規約,方便接入電力企業現有的負荷管理系統與配電管理系統,提供完整的電壓無功實時信息,亦可獨立組成無功實時信息系統;

  • 工程簡便:裝置結構簡潔,內部接線少而清晰,電容器積木式組合,便於安裝、維護,更方便優化調整補償容量。

遠程終端單元(RTU)

(圖片來自於:百度百科)

RTU是什麼?


RTU(Remote Terminal Unit)是一種遠端測控單元裝置,負責對現場信號、工業設備的監測和控制。與常用的可編程控制器PLC相比,RTU通常要具有優良的通訊能力和更大的存儲容量,適用於更惡劣的溫度和濕度環境,提供更多的計算功能。正是由於RTU完善的功能,使得RTU產品在SCADA系統中得到了大量的應用。



遠程終端設備(RTU)是安裝在遠程現場的電子設備,用來監視和測量安裝在遠程現場的傳感器和設備。RTU將測得的狀態或信號轉換成可在通信媒體上發送的數據格式。它還將從中央計算機發送來的數據轉換成命令,實現對設備的功能控制。

RTU特點

  • 通訊距離較長;

  • 用於各種環境惡劣的工業現場;

  • 模塊結構化設計,便於擴展 ;

  • 在具有遙信、遙測、遙控領域的水利,電力調度,市政調度等行業廣泛使用。

RTU功能

  • 採集狀態量並向遠方發送,帶有光電隔離,遙信變位優先傳送;

  • 採集數據量並向遠方發送,帶有光電隔離;

  • 直接採集系統工頻電量,實現對電壓、電流、有功、無功的測量並向遠方發送 ,可計算正反向電度;

  • 採集脈衝電度量並向遠方發送,帶有光電隔離;

  • 接收並執行遙控及返校;

  • 程序自恢復;

  • 設備自診斷(故障診斷到插件級);

  • 設備自調;

  • 通道監視;

  • 接收並執行遙調;

  • 接收並執行校時命令(包括GPS對時功能 選配);

  • 與兩個及兩個以上的主站通訊;

  • 採集事件順序記錄並向遠方發送;

  • 提供多個數字接口及多個模擬接口;

  • 可對每個接口特性進行遠方/當地設置;

  • 提供若干種通信規約,每個接口可以根據遠方/當地設置傳輸不同規約的數據;

  • 接受遠方命令,選擇發送各類信息;

  • 可轉發多個子站遠動信息;

  • 當地顯示功能,當地接口有隔離器;

  • 支持與擴頻、微波、衛星、載波等設備的通訊;

  • 選配及多規約同時運行,如DL451-91 CDT規約,同進應支持POLLING規約和其他國際標準規約(如DNP3.0、SC1801、101規約);

  • 可通過電信網和電力系統通道進行遠方設置。



    饋線終端設備(FTU)

柱上開關FTU

積成電子FTU



(圖片來自於:百度百科)

FTU是什麼

FTU 是裝設在饋線開關旁的開關監控裝置。這些饋線開關指的是戶外的柱上開關,例如10kV線路上的斷路器、負荷開關、分段開關等。一般來說,1台FTU要求能監控1台柱上開關,主要原因是柱上開關大多分散安裝,若遇同杆架設情況,這時可以1台FTU監控兩台柱上開關。

FTU特點

FTU採用了先進的DSP 數位訊號處理技術、多CPU集成技術、高速工業網絡通信技術,採用嵌入式實時多任務作業系統,穩定性強、可靠性高、實時性好、適應環境廣、功能強大,是一種集遙測、遙信、遙控、保護和通信等功能於一體的新一代饋線自動化遠方終端裝置。適用於城市、農村、企業配電網的自動化工程,完成環網櫃、柱上開關的監視、控制和保護以及通信等自動化功能。配合配電子站、主站實現配電

線路的正常監控和故障識別、隔離和非故障區段恢復供電。


FTU功能

遙測

  • 交流電氣測量

  • Ia、Ib 、Ic、In、Uab、Ucb、Ua、Ub、Uc,Un等任意組合,一般Uab和Ucb分別取開關兩側,監視饋線兩端的供電情況。

  • 兩表法或三表法,軟體計算出P、Q、Pa、Pb、Pc、f、cos∮等,根據主站需要上傳;

  • 保護Ia、Ic的記錄上傳;

  • 直流模擬量:兩路,電池電壓、溫度等。

遙信

  • 開關狀態信號, SOE;

  • 開關儲能信號、操作電源;

  • 壓力信號等;

  • 電池低電壓告警;

  • 保護動作和異常信號;

其他狀態信號。

遙控

開關的分合,失電後可進行2次以上分合操作;

電池的維護;

保護信號遠方復歸;

其他遙控。

數據傳輸功能

能與上級站進行通信,將採集和處理信息向上發送並接受上級站的控制命令;

和上級的校時;

其他終端的信息向上轉發;

電能量信息向上轉發;

主動上傳事故信息(可選功能);

具有當地維護通信接口;

通信規約:支持DL/T 634.5101-2002(IEC60870-5-101)、DL/T634.5104-2002(IEC60870-5-104)、DL/T 451-91循環式遠動規約、DNP3.0、SC1801、MODBUS等多種通信規約,並可按需要進行擴充;

通信接口:RS-232/485、工業乙太網、CAN;

通信信道:可支持光纖、載波、無線擴頻、無線數傳電台、CDMA、GPRS以及ADSL等多種通訊形式,由用戶任選;

故障識別、隔離、恢復供電及保護

  • 具有速斷、延時過電流(複合低電壓)保護、重合閘功能,根據饋線自動化方案選配;

  • 監測故障電流,記錄過電流時間、過電流最大值,上報配電子站、配電主站;

  • 配電子站、配電主站根據各開關FTU上報過電流故障信息和開關跳閘信息,按照配電網變結構耗散拓撲模型,進行故障區域判斷,指出故障區域,生成故障隔離命令序列和非故障區域恢復供電命令序列。自動或人機互動下發執行。

就地操作

  • FTU內有分、合閘按鈕,實現就地操作;

  • 有就地/遙控選擇開關,維護放電按鈕等。

環網功能

當FTU設置為聯絡開關時,根據一側或二側PT受電狀態,按整定值自動控制開關合分。在開關雙側有電時,禁止聯絡開關合閘。需要聯網運行的,主站要進行專門設置和確認。當一側失電時,根據FA方案和主站的設置,允許自動合閘的,自動控制合閘,以迅速地恢復供電。

定值下裝、上傳功能

  • 速斷定值、使能;

  • 過電流定值,時間常數、使能;

  • 重合閘時間、使能;

  • 環網功能設置、取消。

當地維護功能

  • 通過FTU上的標準通信維護接口,利用專用維護軟體進行調試及維護;

  • 包括參數定值配置、檢查;遙測、遙信、遙控、對時測試召測;數據上傳、通信等。

自診斷、自恢復功能

  • 具有自診斷功能,當發現FTU的內存、時鐘、I/O等異常,馬上記錄並上報;

  • 具有上電自恢復功能。

電源UPS和電池維護功能

  • 滿足操作機構、終端設備和通信裝置用電;

  • FTU雙電源供電,一側電源失電後仍可持續工作;

  • 平時由主電源給FTU供電,同時給電池浮充。雙側電源失電後由電池供電,FTU可繼續工作24小時(電台除外);

  • 電池低電壓告警保護功能;

  • 電池自動維護:在規定的時間內由調度員下發電池維護命令,電池開始放電,電池低電壓時自動停止放電,自動切換由主電源供電,並給蓄電池充電。電池充電採用恆壓限流充電,確保安全。

開閉所、環網櫃終端設備(DTU)



原文網址:https://kknews.cc/news/zp5rj3q.html


DTU是什麼

DTU一般安裝在常規的開閉所(站)、戶外小型開閉所、環網櫃、小型變電站、箱式變電站等處,完成對開關設備的位置信號、電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、電能量等數據的採集與計算,對開關進行分合閘操作,實現對饋線開關的故障識別、隔離和對非故障區間的恢復供電。

DTU特點

  • 機箱結構採用標準4U半(全)機箱,增強型設計;

  • 採用後插拔接線方式,整體面板,全封閉設計;

  • 率先採用基於CANBUS總線的智能插件方案,極大地減少了插件間接線,完全避免了插件接觸不良的隱患,裝置運行可靠性高;

  • 智能插件方案的採用,使機箱母板標準化,便於生產及現場維護;

  • 裝置不同類插件在結構設計時保證不能互插,提高整體安全性;

  • 採用32位D浮點型SP,系統性能先進;

  • 採用16位A/D轉換晶片,採樣精度高;

  • 採用大規模可編程邏輯晶片,減少外圍電路,提高可靠性;

  • 大容量存儲器設計,使得報文及事故錄波完全現場需求;

  • 採用多層印製板電路和SMT表面貼裝技術,裝置的抗干擾性能強;

  • 測量迴路精度軟體自動校準,免調試,減小現場定檢等維護時間;

  • 超強的電磁兼容能力,能適應惡劣的工作環境;

  • 功能強大的PC支持工具,具有完善靈活的分析軟體,便於事故分析;

  • 簡單可靠的保護處理系統(DSP)與成熟的實時多任務作業系統相結合,既保證功能可靠性,又能滿足網絡通訊、人機界面的實時性;

  • 支持RS232/RS485、Enthernet等多種通訊接口,內置Enthernet使得工程應用簡單、可靠;

  • 支持IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104等標準規約;

  • 各裝置獨立的掉電保持時鐘系統及帶對時脈衝的GPS對時系統。

DTU功能

遙測

  • 交流電氣測量

  • Ia、Ib 、Ic、In、Uab、Ucb、Ua、Ub、Uc,Un等任意組合,一般Uab和Ucb分別取開關兩側,監視饋線兩端的供電情況。

  • 兩表法或三表法,軟體計算出P、Q、Pa、Pb、Pc、f、cos∮等,根據主站需要上傳;

  • 保護Ia、Ic的記錄上傳;

  • 直流模擬量:兩路,電池電壓、溫度等。

遙信

  • 開關狀態信號, SOE;

  • 開關儲能信號、操作電源;

  • 壓力信號等;

  • 電池低電壓告警;

  • 保護動作和異常信號;

  • 其他狀態信號。

遙控

  • 開關的分合,失電後可進行2次以上分合操作;

  • 電池的維護;

  • 保護信號遠方復歸;

  • 其他遙控。

數據傳輸功能

  • 能與上級站進行通信,將採集和處理信息向上發送並接受上級站的控制命令;

  • 和上級的校時;

  • 其他終端的信息向上轉發;

  • 電能量信息向上轉發;

  • 主動上傳事故信息(可選功能);

  • 具有當地維護通信接口;

  • 通信規約:支持DL/T 634.5101-2002(IEC60870-5-101)、DL/T634.5104-2002(IEC60870-5-104)、DL/T 451-91循環式遠動規約、DNP3.0、SC1801、MODBUS等多種通信規約,並可按需要進行擴充;

  • 通信接口:RS-232/485、工業乙太網、CAN;

  • 通信信道:可支持光纖、載波、無線擴頻、無線數傳電台、CDMA、GPRS以及ADSL等多種通訊形式,由用戶任選;

故障識別、隔離、恢復供電及保護

  • 具有速斷、延時過電流(複合低電壓)保護、重合閘功能,根據饋線自動化方案選配;

  • 監測故障電流,記錄過電流時間、過電流最大值,上報配電子站、配電主站;

  • 配電子站、配電主站根據各開關FTU上報過電流故障信息和開關跳閘信息,按照配電網變結構耗散拓撲模型,進行故障區域判斷,指出故障區域,生成故障隔離命令序列和非故障區域恢復供電命令序列。自動或人機互動下發執行。

就地操作

  • DTU內有分、合閘按鈕,實現就地操作;

  • 有就地/遙控選擇開關,維護放電按鈕等。

環網功能

當DTU設置為聯絡開關時,根據一側或二側PT受電狀態,按整定值自動控制開關合分。在開關雙側有電時,禁止聯絡開關合閘。需要聯網運行的,主站要進行專門設置和確認。當一側失電時,根據FA方案和主站的設置,允許自動合閘的,自動控制合閘,以迅速地恢復供電。

定值下裝、上傳功能

  • 速斷定值、使能;

  • 過電流定值,時間常數、使能;

  • 重合閘時間、使能;

  • 環網功能設置、取消。

當地維護功能

  • 通過DTU上的標準通信維護接口,利用專用維護軟體進行調試及維護;

  • 包括參數定值配置、檢查;遙測、遙信、遙控、對時測試召測;數據上傳、通信等。

自診斷、自恢復功能

  • 具有自診斷功能,當發現FTU的內存、時鐘、I/O等異常,馬上記錄並上報;

  • 具有上電自恢復功能。

電源UPS和電池維護功能

  • 滿足操作機構、終端設備和通信裝置用電;

  • DTU雙電源供電,一側電源失電後仍可持續工作;

  • 平時由主電源給DTU供電,同時給電池浮充。雙側電源失電後由電池供電,DTU可繼續工作24小時(電台除外);

  • 電池低電壓告警保護功能;

  • 電池自動維護:在規定的時間內由調度員下發電池維護命令,電池開始放電,電池低電壓時自動停止放電,自動切換由主電源供電,並給蓄電池充電。電池充電採用恆壓限流充電,確保安全。

說了這麼多,那麼「TTU、RTU、FTU、DTU」主要區別是什麼?

DTU是SOCKET連接的客戶端。因此只有DTU是不能完成數據的無線傳輸的,還需要有後台軟體的配合一起使用。FTU與RTU有以下區別:FTU體積小、數量多,可安置在戶外饋線上,設有變送器,直接交流採樣,抗高溫,耐嚴寒,適應戶外惡劣的環境;而RTU安裝在戶內,對環境要求高;FTU採集的數據量小,通信速率要求較低,可靠性要求較高;而RTU採集的數據量大,通信速率較高,可靠性要求高,有專用通道。TTU則是單一功能單元,僅對配電變壓器的信息採集和控制。



原文網址:https://kknews.cc/news/zp5rj3q.html