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文档简介
第三章工厂供配电系统的电气主接线本章内容本章围绕工厂内部的供配电系统,介绍电气主接线基本概念的基础上,详细讨论了变压器台数、容量的选择原则和方法,重点讲解了变电所、配电所的电气主接线形式,以及电力线路的接线方式等内容。主要包括以下几个内容:电气接线图的基本概念电气主接线电气主设备电压选择供配电电压的选择原则;考虑因素变配电所配置变配电所类型及特点变压器的选择变压器型号的选择变压器台数及容量的选择变压器容量及过负荷能力变配电所电气主接线变对变电所电气主接线的要求电所常用的主接线总降压变电所主接线独立变电所主接线车间变电所主接线配电所主接线主接线实例的第四章工厂供配电系统的电气主接线第一节基本概念一工厂供电系统的组成变电所(transformersubstation):受电→变电→配电配电所(distributionsubstation):受电→配电工厂供配电系统外部供电电源电压等级:110KV/35KV-10KV/6KV内部供电系统总降压变电所:110KV/35KV→10KV/6KV总配电所:电能分配中间配电所:高压用电设备车间变电所:10KV/6KV→0.4KV高低压配电网络各种用电设备第一节基本概念二电气接线图描绘主要电气设备之间的电气联系的示意图,包括一次接线图和二次接线图。描述了整个变电所的供配电系统结构,犹如人体的骨骼框架,直接关系到整个系统的安全和稳定。第一节基本概念1一次接线(电气主接线)一次接线图:又称为电气主接线、一次回路、主回路。将各种主要电气设备按照一定顺序连接而成的接受、传输和分配电能的总电路;即供配电系统中承担接受、输送和分配电能任务的电路。(负荷电流直接流过的电路)特点:一般用单线表示对称的三相;特殊时,标出三相。第一节基本概念一次设备:一次接线中所有的电气设备。一次设备主要包括:变换设备:变压器、互感器(PT、CT)等控制设备:高低压开关、断路器等保护设备:熔断器、避雷器等补偿设备:并联电容器成套设备:高低压开关柜、低压配电屏、动力和照明配电箱等配电线路:母线、电缆、架空线路第一节基本概念总降压变电所车间变电所如图所示,电气主接线将各种主要的直接参与电能接受、电能变换、电能分配的电气设备连接成有机的整体。第一节基本概念2二次接线二次接线:用来测量、控制、信号指示、保护和自动调节一次设备运行的电路。(又称为二次回路)主要为一次回路服务,并不直接参与电能的输送和分配,但又是保证一次设备正常运行所必不可少的。二次设备:二次回路中的所有设备。主要有:各种仪表、测量元件、保护继电器、操作电源等。一、二次设备之间的连接——互感器注意:电压互感器、电流互感器归属于一次设备,是一次设备、二次设备之间联系的桥梁。第二节电压的选择一供电电压确定供电电压:供配电系统从电力系统所取得的电源电压(电源进线的电压等级)供电电压的选择考虑三个因素:电力部门提供的电源电压(外部因素);充分考虑设计的经济性。第二节电压的选择企业负荷的大小及距离电源线路的远近内外部因素的结合;考虑不同电压等级的线路具有供电容量以及供电距离的限制,当容量较大距离较远时,为了减少损耗,采用较高的供电电压。企业内部大型设备的额定电压决定了企业的供电电压。内部因素:也可采用较高的电压经过降压后再供电。一般来讲,大中型企业常采用35KV-110KV作为供电电压,中小型企业常采用10KV、6KV作为供电电压,其中10KV作为供电电压较为常见。总之电压等级的确定考虑综合因素。第二节电压的选择二配电电压配电电压:指用户内部向用电设备配电的电压等级(针对设备)配电电压高压配电电压低压配电电压用户总降压变电所或者高压配电所向高压设备的配电电压,一般取:10KV,6KV;优先选择10KV由用户车间变电所或者建筑物变电所向低压用电设备的配电电压,一般取:380/220V第三节变电所变压器的选择一变电所的类型变电所作用:接受电能、变换电能、分配电能按照其在供配电系统中的作用和地位进行分类:总降压变电所车间变电所独立变电所杆上变电所建筑物及高层建筑物变电所1总降压变电所35KV-110KV电源→10KV/6KV,送车间变电所或者高压用电设备总降压变电所的设置中小型企业大中型企业一个总降压变电所(负荷比较集中、为经济以及便于维护)两个或者多个总降压变电所(规模较大,存在两个或者两个以上的集中负荷用电群,且彼此距离较远。)第三节变电所变压器的选择2车间变电所10KV/6KV电压等级→380V/220V,供给用电设备第三节变电所变压器的选择车间变电所车间附设变电所车间内变电所内附式(1)外附式(2)处于负荷中心,损耗小(3)3独立变电所10KV/6KV电压等级→380V/220V,供给各车间用电设备当相邻的几个车间负荷都比较大,不适于将变电所建到一个车间里。车间环境的限制,如制药、化工车间之间由于腐蚀气体、易燃易爆气体等环境限制,必须建独立变电所。中小型企业,建立全厂独立变电所,给全厂供电。第三节变电所变压器的选择第三节变电所变压器的选择4杆上变电所安装在室外电杆上,常用于居民区以及用电负荷较小的单位,如油田井场等。5建筑物及高层建筑物变电所民用建筑物中使用。考虑安全性:干式变压器、真空断路器等。对于高层建筑物而言,一般装在楼内,地下室、中层或者高层。第三节变电所变压器的选择二变压器型号的选择1变压器(文字符号T)双绕组、三绕组变压器图形符号分别如图所示:主要完成电压等级的变换。第三节变电所变压器的选择2分类按功能分:升压变压器和降压变压器按相数分:单相和三相变压器绕组导体的材料:铜绕组和铝绕组铜绕组电阻率小,但价格贵铝绕组电阻率大,但价格便宜冷却方式和绕组绝缘:油浸式和干式油浸式:油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式、强迫油循环冷却式等干式变压器主要包括:浇注式、开启式、充气式(SF6)按用途分:普通变压器和特种变压器调压方式:无载调压变压器和有载调压变压器第三节变电所变压器的选择3变压器型号表示如S9-1000/10表示三相铜绕组油浸式(自冷式)变压器,设计序号为9,容量为1000kVA,高压绕组额定电压为10kV。
直接从型号上分析变压器的类型和特性,决定是否符合现场的需要。第三节变电所变压器的选择4变压器类型的选择注意的几点:(选择原则)选择低损耗节能型,如S9系列或者S10系列。在多尘或者具有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场合,选择密闭型或者防腐型变压器。供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸式自冷式电力变压器。对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工厂等单位对消防要求较高的场所,宜采用干式变压器。对于电网电压波动比较大的场合,为改善电能质量应采用有载调压电力变压器。第三节变电所变压器的选择三变压器台数及容量的选择变电所分成两类进行讨论:总降压变电所广义车间变电所与电源直接联系35KV→10KV/6KV直接面向用电设备的变电所:车间变电所独立变电所杆上变电所高层建筑物变电所第三节变电所变压器的选择(一)总降压变电所主变压器台数和容量的确定考虑因素:供电条件、负荷性质、用电容量、运行方式等1变压器台数的确定:满足用电负荷对供电可靠性的要求:在有一、二级负荷的变电所中,选择两台甚至多于两台主变。第三节变电所变压器的选择对于季节性负荷或者昼夜负荷变化较大的宜采用经济运行方式的变电所,技术经济合理时可以采用两台主变;(即根据负荷的季节性变化或者昼夜性变化的特点,合理安排变压器并列运行的台数,保证可靠供电的前提下,减少电能的损失,以达到最佳的经济效益)三级负荷一般选择一台主变,负荷较大时也可以选择两台主变。一般下列情况下设置一台主变:只有一路电源进线变电所可以通过附近的低压电网(6KV-10KV)获取备用电源工厂所带负荷绝大多数为三级负荷,且少量的一、二级负荷满足备用电源获取的条件第三节变电所变压器的选择2变压器容量的确定(1)装单台变压器时,其额定容量SN应能够满足全部用电设备的视在计算负荷SC,考虑到冗余性及变压器的经济运行,容量满足:其中:——所有用电设备的计算容量之和。第三节变电所变压器的选择(2)装设两台主变时,其中任意一台主变容量SN应该同时满足下列两个条件:任意一台主变单独运行时,应该能够满足总计算负荷的60%~70%的要求,即:任意一台主变单独工作时,应该能够满足全部一、二级负荷SC(Ⅰ+Ⅱ)的需要,即:一般而言,变压器容量和台数的确定与变电所主接线方案一起确定,在设计主接线时需要考虑到用电单位对变压器台数和容量的选择。第三节变电所变压器的选择(二)车间变电所变压器台数和容量的选择原则1车间变电所变压器台数的确定:考虑因素:与总降压变电所基本相同,即在保证电能质量的前提下,应该尽量减少投资、运行费用和有色金属的消耗量。(1)带一、二级负荷:一二级负荷较多时,装设两台或两台以上的变压器只有少量一二级负荷,且可以从附近的车间变电所获取低压备用电源时,可以采用一台变压器。第三节变电所变压器的选择(2)带三级负荷:负荷较小时,采用一台负荷较大时,采用两台及两台以上季节性负荷或昼夜变化较大的负荷,一般采用两台(3)负荷不大的车间按照与其他变电所的距离、以及本身负荷的大小来决定是否单独设立变压器。考虑负荷大小以及输送距离。第三节变电所变压器的选择(4)特殊情况:单相负荷较重,使得三相负荷的不平衡超过25%时,应该设立单相变压器。动力和照明一般共用一台变压器,若此会影响照明质量及灯泡寿命(现场电压很高:240V),可以专门装设照明变压器。如果有较大的冲击负荷,且严重影响电能质量时,应该装设专门的变压器对冲击负荷进行供电。第三节变电所变压器的选择2车间变电所变压器容量的选择车间变电所变压器容量的确定方法与总降压变电所变压器容量的选择相同。另注意:单台变压器容量小于1000KVA。主要考虑:低压开关设备的断流能力及短路稳态性要求,使变压器接近负荷中心,减小线损。对于装设在二层楼上的干式变压器,容量不宜大于630KVA。第三节变电所变压器的选择例某一车间变电所(10kV/0.4kV),总计算负荷为1350kVA,其中一、二级负荷680kVA。试选择变压器的台数和容量。解:根据车间变电所变压器台数及容量选择要求,该车间变电所有一、二级负荷,故宜选择两台变压器。任一台变压器单独运行时,要满足60%~70%的负荷,即SN=(0.6~0.7)×1350kVA=810kVA~945kVA且任一台变压器应满足SN≥680kVA因此,可选两台容量均为1000kVA的变压器,具体型号为S9-1000/10第三节变电所变压器的选择四变压器的容量及过负荷能力电力变压器的额定容量:在标准规定的环境温度下(最高气温,年平均温度)和使用年限(一般20年)内,安装在室外,所能连续输出的最大视在功率(KVA)。第三节变电所变压器的选择1变压器的实际容量计算由于现场使用环境的平均温度与标准的温度规定有差异,使得变压器的实际容量与额定容量并不相等。一般规定,如果变压器安装地点的年平均气温时,则年平均气温每升高1℃,变压器的容量应相应减少1%;对应着每低1℃,变压器容量应相应增加1%。因此,变压器的实际容量(出力)应计入一个温度校正系数。第三节变电所变压器的选择对室外变压器:通风条件好,易于散热,其实际容量为:其中,为变压器的额定容量,为温度校正系数对室内变压器:由于散热条件较差,变压器进风口和出风口间大概有15℃的温差,因此处在室内的变压器环境温度比户外温度大约高8℃,因此其容量要减少8%。即:第三节变电所变压器的选择2变压器的正常过负荷变压器的过负荷能力:是指它在保证变压器规定使用年限内,在较短时间内所能输出的最大容量。对于油浸式变压器,其允许过负荷包括两部分:环境温度;使用年限一定;输出最大功率;容量按照最大负荷确定;有冗余;负荷昼夜、季节性变化;存在过负荷潜力实际中第三节变电所变压器的选择(1)由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷如果变压器的日负荷率小于1,则由日负荷率(填充系数)和最大负荷持续时间确定允许过负荷能力。负荷系数以及日最大负荷持续时间。如图说明:当填充系数越小,日最大负荷持续时间越短,允许负荷系数越大。第三节变电所变压器的选择(2)由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷——“1%规则”如果在夏季(6、7、8月份)平均日负荷曲线中的最大负荷,每低于变压器额定容量1%SNT,则在冬季(12、1、2月份)可以以过负荷1%SNT,但是最大不能超过15%SNT。(3)可以综合考虑上述二者的影响,但是对于户外变压器而言,不得超过30%SNT;户内变压器不得超过20%SNT;干式变压器一般不考虑正常过负荷。第三节变电所变压器的选择3变压器的事故过负荷能力一般来讲,变压器在运行时最好不要过负荷,但是在事故情况下,可以允许时间较大幅度地过负荷运行。当工厂供电系统发生故障时,在较短时间内让变压器多带些负荷,保证供电的连续性要求。主要考虑:过负荷的大小以及允许时间,见表:自然循环油浸式变压器允许事故过负荷值及相应时间允许时间(min)12080452010过负荷(%)30456075100第三节变电所变压器的选择五变压器的并联运行条件两台及以上的变压器并列运行时,必须满足以下三个条件按:额定一次、二次电压必须对应相等——否则会出现环流。所有变压器的阻抗电压(短路电压)对应相等——保证负荷分配均匀。联结组别相同——保证相序和相位相同。第四节变配电所的电气主接线一电气主接线的基本形式电气主接线——主要反映系统中电能接受、输送和分配的电路;电气主接线是整个供配电系统的骨架,决定着整个系统的总体结构,与系统的可靠性、灵活性、经济性等密切相关。选择电气主接线形式是相当重要的。母线——理论上等电位点;实际上汇流排,完成电能的汇集和分配,即功率的汇总和分配点。在任何变电所中,总是进线少,出线多。由于进出线各回路之间需有一定的电气安全间隔,所以无法从一处同时引出多个回路;形式上母线将一个电气联结点延展成一条线,以便于多个进出线回路的联结。采用母线装置能保证电路接线的安全性和灵活性。第四节变配电所的电气主接线电力系统中通常按照母线的形式对电气主接线进行分类:中小型变配电所常用的电气主接线形式变电站常用电气主接线形式单母线单元接线桥型接线简单单母线(不分段)单母线分段线路-变压器组内桥外桥第四节变配电所的电气主接线变电所主接线的要求:安全:主接线设计符合国家的有关技术规范,充分保证人身和设备的安全。可靠:满足用电单位对供电可靠性的要求。灵活:利用最少的切换,适应各种不同的运行方式,操作检修方便。经济:满足以上要求的条件下,设计简单、投资少、运行管理费用低,节约电能和有色金属的消耗量。第四节变配电所的电气主接线(一)线路-变压器组单元接线特点:一条进线,一台变压器;电气设备少,接线简单,配电装置简单,节约投资,占地面积小;但当任一设备检修时,全部设备停止工作。根据变压器高压侧所接设备的不同,采取的方案:一般高压侧装设一台隔离开关和一台断路器高压侧只装隔离开关:供电线路较短,变压器故障能够使得线路首端的断路器断开,或者供电端变电所的继电保护能够动作。高压侧采用跌落式熔断器,保证变压器高压侧断路容量不超过高压熔断器的断流容量,但又允许采用高压熔断器保护变压器,也可以采用负荷开关+熔断器的方式第四节变配电所的电气主接线注意:适用对象:当高压侧装设负荷开关时,变压器容量不大于1250KVA,高压侧装设隔离开关或者跌落式熔断器时,变压器容量一般小于630KVA。由开关设备的断流能力限制。适用于小容量的三级负荷、小型企业或者非生产用户第四节变配电所的电气主接线第四节变配电所的电气主接线(二)单母线接线1单母线不分段接线用于只有一回电源进线的情况优点:接线清晰,设备少,经济性较好,不易误操作缺点:可靠性和灵活性差。当电源进线、母线或者母线隔离开关发生故障或者进行检修时,必须断开所有回路的电源,造成全部用户供电中断。适用范围:单电源进线的三级负荷以及具有备用电源的二级用户2单母线分段接线形式在双电源进线的情况下,通常采用单母线分段接线,可以通过QS或者QF进行分段。两段母线可以独立运行,也可以并联运行。第四节变配电所的电气主接线第四节变配电所的电气主接线(1)分段独立运行特点:正常时,采用分段独立运行时,各段相当于单母线不分段接线运行,各段之间相互不影响。故障时,当任一段母线发生故障或者检修时,仅停止对该段母线所带负荷的供电。当一个电源进线发生故障停电时,如果另一电源能够负担全部馈出线负荷时,则可以通过倒闸操作恢复该母线所带负荷的供电,否则故障电源所带的负荷应该停止运行或者部分停止运行。第四节变配电所的电气主接线(2)并联运行的特点:遇到一端电源进线故障或者检修时,无需母线停电,只需断开故障电源的断路器和隔离开关,将负荷调整到另一端电源进线上即可,但是某段母线故障或者检修时,会使对应的负荷短时停电。第四节变配电所的电气主接线单母线分段接线的优缺点以及使用条件优点:可靠性和灵活性得到提高,电源进线故障或者检修时,可实现用户的连续供电。缺点:在一段母线、母线上的隔离开关发生故障或者检修时,该段母线的负荷停电,约50%的用户停电。适用场合:具有双电源进线的条件下,采用该方式对一二级负荷供电,较为优越;特别时装备了备用电源自动投入装置后,更加提高了用断路器分段的单母线供电的可靠性。该方式广泛用于10KV及以下的变配电所。第四节变配电所的电气主接线QS与QF的区别:QS只是起到电气隔离的作用,提供明显的断开点,但是不能带负荷操作;QF具有完善的灭弧装置,能够投切负荷电流,可以带负荷操作。可以断开短路电流。倒闸操作当电气主接线从一种运行状态转换到另一种运行状态时,按照一定顺序对隔离开关和断路器进行接通或者断开的操作。倒闸操作注意事项隔离开关不能带负荷操作,没有灭弧能力;而断路器可以。倒闸操作原则接通电路时,先闭合QS,后闭合QF切断电路时,先断开QF,后断开QS第四节变配电所的电气主接线(三)桥形接线主要适用于两路电源进线和两台变压器的降压变电所特点:四个回路只有三个断路器。接线简单:高压侧没有母线,没有多余设备。经济性:四个回路只用三个断路器,省去1-2个断路器,节约投资。可靠性高:无论哪条回路故障或者检修,均可以通过倒闸操作迅速切除故障回路,不致使二次侧负荷长时间断电。安全:每台断路器的两侧都设有隔离开关,可以形成明显的断开点,以保证设备的安全检修。灵活:操作灵活,能够适应多种运行方式。第四节变配电所的电气主接线根据桥的位置可以分为内桥接线和外桥接线。注意四个回路正常工作时,桥臂上的断路器和隔离开关是闭合的。1内桥接线(跨桥靠近变压器侧)特点:灵活性好,供电可靠性高,适用于一二级负荷。当任一电源回路检修或者故障时,经过相应的倒闸操作后,不影响正常线路的运行。2外桥接线(跨桥靠近电源进线侧)特点:灵活性好,供电可靠性高,适用于一二级负荷。对变压器检修和故障的处理比较方便第四节变配电所的电气主接线对于桥式接线主要适用场合:35KV及以上的总降压变电所,有两路进线及两台主变。内外桥接线的具体适用场合内桥接线适用场合:电源线较长,因而容易发生故障和停电检修的机会比较多;并且变压器不需要经常切换的总降压变电所。(对供电线路的检修和故障处理比较方便)。正常运行时,两边的功率相对比较平衡,没有穿越功率。外桥接线适用场合:电源线路较短,并且故障发生的几率小,而且变电所负荷变动较大,适于经济运行需要经常切换的总降压变电所。第四节变配电所的电气主接线第四节变配电所的电气主接线二总降压变电所的电气接线形式一般大中型企业采用35~110KV电源进线时,都设置总降压变电所,将电压降至6~10KV后分配给各车间变电所。总降压变电所主接线形式:线路-变压器组、单母线、内桥式、外桥式等。按电源进线方式介绍总降压变电所常用的主接线:单电源进线的总降压变电所主接线双电源进线总降压变电所主接线(一)单电源进线的总降压变电所主接线1一次侧:线路-变压器组二次侧:单母线不分段总降压变电所为单电源进线一台变压器,该主接线又称为一次侧无母线、二次侧单母线不分段。进线开关可采用隔离开关和跌落式熔断器第四节变配电所的电气主接线2一次侧:单母线不分段二次侧:单母线分段第四节变配电所的电气主接线总降压变电所为单电源进线两台变压器。特点:轻负荷时可以停用一台,当其中一台变压器因故障或需停运检修时,接于该母线上的负荷,可通过母线联络开关QF6来获得电源,提高了供电可靠性,但单电源供电的可靠性不高,所以只适用于三级负荷及部分二级负荷。(二)双电源进线的总降压变电所主接线1一次侧:单母线分段二次侧:单母线分段特点:由于进线开关和母线分段开关均采用了断路器控制,操作十分灵活,供电可靠性较高,适用于大中型企业的一二级负荷供电。由于采用双回路电源进线,总降压变电所主变压器一般都在两台或两台以上,现以两台主变介绍常用的主接线。第四节变配电所的电气主接线2一次侧:内桥制二次侧:单母线分段(1)分析当线路1发生故障或检修时,断路器QF1断开,变压器T1由线路2经桥接断路器QF3继续供电;同理,当线路2发生故障或检修时,变压器T2可由线路1继续供电。第四节变配电所的电气主接线(2)特点提高了供电的可靠性和灵活性。但变压器检修或故障时,须进行倒闸操作,操作比较复杂,耗时长,当变压器T1发生故障时,QF1和QF3因故障跳闸,此时,打开QS3后,合上QF1,QF3,恢复线路1的工作。这种接线适用于大中型企业的一、二级负荷供电。内桥接线制适用于以下条件的总降压变电所:所谓穿越功率,是指某一功率由一条线路流入并穿越横跨桥又经另一个线路流出的功率。供电线路长,线路故障几率大负荷比较平稳,主变不需要频繁操作没有穿越功率的终端总降压变电所第四节变配电所的电气主接线3一次侧:外桥制二次侧:单母线分段特点:变压器回路装断路器,线路1,2只装隔离开关。任一变压器检修或发生故障时,如T1发生故障,QF1断开,打开其两侧的隔离开关。使两路电源进线恢复并列运行。第四节变配电所的电气主接线外桥主接线适用于以下条件的总降压变电所:供电线路短,线路故障几率小用户负荷变化大,主变需要频繁切换操作有穿越功率流经的中间变电所,因为采用外桥式主接线,总降压变电所运行方式的变化将不影响公共电力系统的潮流。(即当一次侧电源采用环形接线时,环形电网的穿越功率不通过进线断路器QF1,QF3,这对于改善断路器的工作及其继电保护的整定都是十分有利的。)第四节变配电所的电气主接线独立变电所通常为6-10KV将压到0.38/0.22KV变电所。其主接线有单电源进线和双电源进线两种情况。(一)
单电源进线独立变电所主接线对于三级负荷且负荷不太大的企业变电所常采用单电源进线第四节变配电所的电气主接线三独立变电所主接线常用方案
1一次侧:单母线不分段二次侧:单母线分段独立变电所装两台变压器配电时,采用一次侧单母线不分段、二次侧单母线分段主接线。这种接线可靠性不高,适用于三级负荷。第四节变配电所的电气主接线2一次侧:线路-变压器组接线二次侧:单母线不分段当独立变电所只有一台变压器时采用,接线简单,可靠性不高,适用于三级负荷的小型变电所。第四节变配电所的电气主接线(二)双电源进线独立变电所主接线一般采用一、二次侧单母线分段接线。适用于有一、二级负荷的企业,变电所有两台或两台以上变压器。特点:双回路电源进线高压侧采用单母线分段后,供电可靠性提高,操作灵活方便,当电源进线采用“一用一备”时,备用电源自动投入装置,可以提高供电可靠性。第四节变配电所的电气主接线1单回路进线车间变电所主接线车间变电所主接线一般比较简单。如图所示。一次侧为线路变压器组接线,二次侧为单母线不分段接线。第四节变配电所的电气主接线四车间变电所主接线常用方案二者区别:采用电缆进线时,高压侧不需装避雷器,采用架空进线需要装避雷器,且避雷器的接地线应与变压器低压绕组中性点及外壳相连后接地。总降压变电所继电保护装置能够保护变压器且灵敏度满足要求时,变压器高压侧可只装设隔离开关。第四节变配电所的电气主接线2双回路进线车间变电所主接线车间变电所为双回路进线且有两台变压器时,采用一次侧双线路-变压器组接线,二次侧采用单母线分段制接线。第四节变配电所的电气主接线第四节变配电所的电气主接线五配电所主接线在大中型企业中设置配电所,起接收和分配电能的作用,其位置应当尽量靠近负荷中心,经常和车间变电所设在一起。每个配电所的馈电线路一般不少于4~5回,配电所一般为单母线制,根据负荷的类型及进出线数目可考虑将母线分类。第四节变配电所的电气主接线如图是双回路进线配电所单母线分段主接线。如果总降压变电所以放射式的配电所供电,则配电所进线开关可以考虑采用负荷开关或者隔离开关,以减少继电保护的动作时间级差配合上的困难,配电所的引出线可以根据用户类型采用熔断器、熔断器加负荷开关、断路器的方式。六主接线绘制变电所主接线图上的开关设备及其连接关系作成标准高压开关柜和低压配电屏,主接线图与柜、屏的实际布局相对应。变电所主接线图应说明:①电源电压、电源进线回路数和线路结构;②变电所的接线方式和运行方式;③高压开关柜和低压配电屏的类型和电路方案;④高低压电气设备的型号及规格;⑤各条馈出线的回路编号、名称及容量等。变电所主接线的高低压部分应分别绘制第四节变配电所的电气主接线
高压配电所有两条10kV的电源进线,分别接在高压配电所的两段母线上,形成单母线分段制。一条电源进线供电,另一条电源进线作为备用。中型工厂供电系统简图:
第四节变配电所的电气主接线高压配电所的系统式主接线图全面系统的反映出主接线图中电力的传输过程,多用于变配电所的运行中高压配电所的装置式主接线图
No.101No.102No.103No.104NO.105No.106NO.107NO.108No.109NO.110No.111N0.112电能计量柜1号进线开关柜避雷器及电压互感器出线柜出线柜出线柜GN6-10/400出线柜出线柜出线柜避雷器及电压互感器2号进线开关柜电能计量柜GG-1A-JGG-1A(F)-11GG-1A(F)-54GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-03GG-1A(F)-54GG1A(F)-11GG-1A-J按照成套配电装置和之间的连接关系和位置绘制,多用在变配电所施工图中MagneticResonanceImaging磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像
Mallard1980磁共振装置商品化1989
0.15T永磁商用磁共振设备中国安科
2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场(磁体)梯度场和射频场:前者用于空间编码和选层,后者施加特定频率的射频脉冲,使之形成磁共振现象信号接收装置:各种线圈计算机系统:完成信号采集、传输、图像重建、后处理等
人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下,H核进动杂乱无章,磁性相互抵消zMyx进入静磁场后,H核磁矩发生规律性排列(正负方向),正负方向的磁矢量相互抵消后,少数正向排列(低能态)的H核合成总磁化矢量M,即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中,产生能量
三、弛豫(Relaxation)回复“自由”的过程
1.
纵向弛豫(T1弛豫):
M0(MZ)的恢复,“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫
吸收RF光子能量(共振)低能态1H高能态1H
放出能量(光子,MRS)T1弛豫时间:
MZ恢复到M0的2/3所需的时间
T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间:MXY丧失2/3所需的时间;T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像
所谓的加权就是“突出”的意思
T1加权成像(T1WI)----突出组织T1弛豫(纵向弛豫)差别
T2加权成像(T2WI)----突出组织T2弛豫(横向弛豫)差别。
磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒(ms)范围T2值的长度在数十至数千毫秒(ms)范围
在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多
如何观看MR图像:首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现,通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术--图像空间分辨力,对比分辨力一、如何确定MRI的来源(一)层面的选择1.MXY产生(1H共振)条件
RF=ω=γB02.梯度磁场Z(GZ)
GZ→B0→ω
不同频率的RF
特定层面1H激励、共振
3.层厚的影响因素
RF的带宽↓
GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码
M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω
各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同位置不同(相位不同)〈三〉空间定位及傅立叶转换
GZ----某一层面产生MXYGX----MXY旋进频率不同
GY----MXY旋进相位不同(不影响MXY大小)
↓某一层面不同的体素,有不同频率、相位
MRS(FID)第三节、磁共振检查技术检查技术产生图像的序列名产生图像的脉冲序列技术名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE压脂压水MRA短TR短TE--T1W长TR长TE--T2W增强MR最常用的技术是:多层、多回波的SE(spinecho,自旋回波)技术磁共振扫描时间参数:TR、TE磁共振扫描还有许多其他参数:层厚、层距、层数、矩阵等序列常规序列自旋回波(SE),快速自旋回波(FSE)梯度回波(FE)反转恢复(IR),脂肪抑制(STIR)、水抑制(FLAIR)高级序列水成像(MRCP,MRU,MRM)血管造影(MRA,TOF2D/3D)三维成像(SPGR)弥散成像(DWI)关节运动分析是一种成像技术而非扫描序列自旋回波(SE)必扫序列图像清晰显示解剖结构目前只用于T1加权像快速自旋回波(FSE)必扫序列成像速度快多用于T2加权像梯度回波(GE)成像速度快对出血敏感T2加权像水抑制反转恢复(IR)水抑制(FLAIR)抑制自由水梗塞灶显示清晰判断病灶成份脂肪抑制反转恢复(IR)脂肪抑制(STIR)抑制脂肪信号判断病灶成分其它组织显示更清晰血管造影(MRA)无需造影剂TOF法PC法MIP投影动静脉分开显示水成像(MRCP,MRU,MRM)含水管道系统成像胆道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于诊断梗阻扩张超高空间分辨率扫描任意方位重建窄间距重建技术大大提高对小器官、小病灶的诊断能力三维梯度回波(SPGR) 早期诊断脑梗塞
弥散成像MRI的设备一、信号的产生、探测接受1.磁体(Magnet):静磁场B0(Tesla,T)→组织净磁矩M0
永磁型(permanentmagnet)常导型(resistivemagnet)超导型(superconductingmagnet)磁体屏蔽(magnetshielding)2.梯度线圈(gradientcoil):
形成X、Y、Z轴的磁场梯度功率、切换率3.射频系统(radio-frequencesystem,RF)
MR信号接收二、信号的处理和图象显示数模转换、计算机,等等;MRI技术的优势1、软组织分辨力强(判断组织特性)2、多方位成像3、流空效应(显示血管)4、无骨骼伪影5、无电离辐射,无碘过敏6、不断有新的成像技术MRI技术的禁忌证和限度1.禁忌证
体内弹片、金属异物各种金属置入:固定假牙、起搏器、血管夹、人造关节、支架等危重病人的生命监护系统、维持系统不能合作病人,早期妊娠,高热及散热障碍2.其他钙化显示相对较差空间分辨较差(体部,较同等CT)费用昂贵多数MR机检查时间较长1.病人必须去除一切金属物品,最好更衣,以免金属物被吸入磁体而影响磁场均匀度,甚或伤及病人。2.扫描过程中病人身体(皮肤)不要直接触碰磁体内壁及各种导线,防止病人灼伤。3.纹身(纹眉)、化妆品、染发等应事先去掉,因其可能会引起灼伤。4.病人应带耳塞,以防听力损伤。扫描注意事项颅脑MRI适应症颅内良恶性占位病变脑血管性疾病梗死、出血、动脉瘤、动静脉畸形(AVM)等颅脑外伤性疾病脑挫裂伤、外伤性颅内血肿等感染性疾病脑脓肿、化脓性脑膜炎、病毒性脑炎、结核等脱髓鞘性或变性类疾病多发性硬化(MS)等先天性畸形胼胝体发育不良、小脑扁桃体下疝畸形等脊柱和脊髓MRI适应证1.肿瘤性病变椎管类肿瘤(髓内、髓外硬膜内、硬膜外),椎骨肿瘤(转移性、原发性)2.炎症性疾病脊椎结核、骨髓炎、椎间盘感染、硬膜外脓肿、蛛网膜炎、脊髓炎等3.外伤骨折、脱位、椎间盘突出、椎管内血肿、脊髓损伤等4.脊柱退行性变和椎管狭窄症椎间盘变性、膨隆、突出、游离,各种原因椎管狭窄,术后改变,5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脱髓鞘疾病(如MS),脊髓萎缩7.先天性畸形胸部MRI适应证呼吸系统对纵隔及肺门区病变显示良好,对肺部结构显示不如CT。胸廓入口病变及其上下比邻关系纵隔肿瘤和囊肿及其与大血管的关系其他较CT无明显优越性心脏及大血管大血管病变各类动脉瘤、腔静脉血栓等心脏及心包肿瘤,心包其他病变其他(如先心、各种心肌病等)较超声心动图无优势,应用不广腹部MRI适应证主要用于部分实质性器官的肿瘤性病变肝肿瘤性病变,提供鉴别信息胰腺肿瘤,有利小胰癌、胰岛细胞癌显示宫颈、宫体良恶性肿瘤及分期等,先天畸形肿瘤的定位(脏器上下缘附近)、分期胆道、尿路梗阻和肿瘤,MRCP,MRU直肠肿瘤骨与关节MRI适应证X线及CT的后续检查手段--钙质显示差和空间分辨力部分情况可作首选:1.累及骨髓改变的骨病(早期骨缺血性坏死,早期骨髓炎、骨髓肿瘤或侵犯骨髓的肿瘤)2.结构复杂关节的损伤(膝、髋关节)3.形状复杂部位的检查(脊柱、骨盆等)软件登录界面软件扫描界面图像浏览界面胶片打印界面报告界面报告界面2合理应用抗菌药物预防手术部位感染概述外科手术部位感染的2/3发生在切口医疗费用的增加病人满意度下降导致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑战,止血和疼痛目前已较好解决感染仍是外科医生面临的重大问题,处理不当,将产生严重后果外科手术部位感染占院内感染的14%~16%,仅次于呼吸道感染和泌尿道感染,居院内感染第3位严重手术部位的感染——病人的灾难,医生的梦魇
预防手术部位感染(surgicalsiteinfection,SSI)
手术部位感染的40%–60%可以预防围手术期使用抗菌药物的目的外科医生的困惑★围手术期应用抗生素是预防什么感染?★哪些情况需要抗生素预防?★怎样选择抗生素?★什么时候开始用药?★抗生素要用多长时间?定义:指发生在切口或手术深部器官或腔隙的感染分类:切口浅部感染切口深部感染器官/腔隙感染一、SSI定义和分类二、SSI诊断标准——切口浅部感染
指术后30天内发生、仅累及皮肤及皮下组织的感染,并至少具备下述情况之一者:
1.切口浅层有脓性分泌物
2.切口浅层分泌物培养出细菌
3.具有下列症状体征之一:红热,肿胀,疼痛或压痛,因而医师将切口开放者(如培养阴性则不算感染)
4.由外科医师诊断为切口浅部SSI
注意:缝线脓点及戳孔周围感染不列为手术部位感染二、SSI诊断标准——切口深部感染
指术后30天内(如有人工植入物则为术后1年内)发生、累及切口深部筋膜及肌层的感染,并至少具备下述情况之一者:
1.切口深部流出脓液
2.切口深部自行裂开或由医师主动打开,且具备下列症状体征之一:①体温>38℃;②局部疼痛或压痛
3.临床或经手术或病理组织学或影像学诊断,发现切口深部有脓肿
4.外科医师诊断为切口深部感染
注意:感染同时累及切口浅部及深部者,应列为深部感染
二、SSI诊断标准—器官/腔隙感染
指术后30天内(如有人工植入物★则术后1年内)、发生在手术曾涉及部位的器官或腔隙的感染,通过手术打开或其他手术处理,并至少具备以下情况之一者:
1.放置于器官/腔隙的引流管有脓性引流物
2.器官/腔隙的液体或组织培养有致病菌
3.经手术或病理组织学或影像学诊断器官/腔隙有脓肿
4.外科医师诊断为器官/腔隙感染
★人工植入物:指人工心脏瓣膜、人工血管、人工关节等二、SSI诊断标准—器官/腔隙感染
不同种类手术部位的器官/腔隙感染有:
腹部:腹腔内感染(腹膜炎,腹腔脓肿)生殖道:子宫内膜炎、盆腔炎、盆腔脓肿血管:静脉或动脉感染三、SSI的发生率美国1986年~1996年593344例手术中,发生SSI15523次,占2.62%英国1997年~2001年152所医院报告在74734例手术中,发生SSI3151例,占4.22%中国?SSI占院内感染的14~16%,仅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的发生率SSI与部位:非腹部手术为2%~5%腹部手术可高达20%SSI与病人:入住ICU的机会增加60%再次入院的机会是未感染者的5倍SSI与切口类型:清洁伤口 1%~2%清洁有植入物 <5%可染伤口<10%手术类别手术数SSI数感染率(%)小肠手术6466610.2大肠手术7116919.7子宫切除术71271722.4肝、胆管、胰手术1201512.5胆囊切除术8222.4不同种类手术的SSI发生率:三、SSI的发生率手术类别SSI数SSI类别(%)切口浅部切口深部器官/腔隙小肠手术6652.335.412.3大肠手术69158.426.315.3子宫切除术17278.813.57.6骨折开放复位12379.712.28.1不同种类手术的SSI类别:三、SSI的发生率延迟愈合疝内脏膨出脓肿,瘘形成。需要进一步处理这里感染将导致:延迟愈合疝内脏膨出脓肿、瘘形成需进一步处理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手术,器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%与感染有关,其中90%是器官/腔隙严重感染
——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、导致SSI的危险因素(1)病人因素:高龄、营养不良、糖尿病、肥胖、吸烟、其他部位有感染灶、已有细菌定植、免疫低下、低氧血症五、导致SSI的危险因素(2)术前因素:术前住院时间过长用剃刀剃毛、剃毛过早手术野卫生状况差(术前未很好沐浴)对有指征者未用抗生素预防五、导致SSI的危险因素(3)手术因素:手术时间长、术中发生明显污染置入人工材料、组织创伤大止血不彻底、局部积血积液存在死腔和/或失活组织留置引流术中低血压、大量输血刷手不彻底、消毒液使用不当器械敷料灭菌不彻底等手术特定时间是指在大量同种手术中处于第75百分位的手术持续时间其因手术种类不同而存在差异超过T越多,SSI机会越大五、导致SSI的危险因素(4)SSI危险指数(美国国家医院感染监测系统制定):病人术前已有≥3种危险因素污染或污秽的手术切口手术持续时间超过该类手术的特定时间(T)
(或一般手术>2h)六、预防SSI干预方法根据指南使用预防性抗菌药物正确脱毛方法缩短术前住院时间维持手术患者的正常体温血糖控制氧疗抗菌素的预防/治疗预防
在污染细菌接触宿主手术部位前给药治疗
在污染细菌接触宿主手术部位后给药
防患于未然六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用145预防和治疗性抗菌素使用目的:清洁手术:防止可能的外源污染可染手术:减少粘膜定植细菌的数量污染手术:清除已经污染宿主的细菌六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用146需植入假体,心脏手术、神外手术、血管外科手术等六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用预防性抗菌素使用指征:可染伤口(Clean-contaminatedwound)污染伤口(Contaminatedwound)清洁伤口(Cleanwound)但存在感染风险六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用:预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径?六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用预防性抗菌素显示有效的手术有:妇产科手术胃肠道手术(包括阑尾炎)口咽部手术腹部和肢体血管手术心脏手术骨科假体植入术开颅手术某些“清洁”手术六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用:预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径?六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用
理想的给药时间?目前还没有明确的证据表明最佳的给药时机研究显示:切皮前45~75min给药,SSI发生率最低,且不建议在切皮前30min内给药影响给药时间的因素:所选药物的代谢动力学特性手术中污染发生的可能时间病人的循环动力学状态止血带的使用剖宫产细菌在手术伤口接种后的生长动力学
手术过程
012345671hr2hrs6hrs1day3-5days细菌数logCFU/ml六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用152术后给药,细菌在手术伤口接种的生长动力学无改变
手术过程抗生素血肿血浆六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用Antibioticsinclot
手术过程
血浆中抗生素予以抗生素血块中抗生素血浆术前给药,可以有效抑制细菌在手术伤口的生长六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用154ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切开前时间切开后时间予以抗生素切开六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用不同给药时间,手术伤口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投药时间感染数(%)相对危险度(95%CI)早期(切皮前2-24h)36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手术前(切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0围手术期(切皮后3h内)2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手术后(切皮3h以上)48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)
5.8全部284744(1.5%)似然比病人数六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用结论:抗生素在切皮前45-75min或麻醉诱导开始时给药,预防SSI效果好156六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用切口切开后,局部抗生素分布将受阻必须在切口切开前给药!!!抗菌素应在切皮前45~75min给药六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用:预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径?有效安全杀菌剂半衰期长相对窄谱廉价六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用抗生素的选择原则:各类手术最易引起SSI的病原菌及预防用药选择六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用
手术最可能的病原菌预防用药选择胆道手术革兰阴性杆菌,厌氧菌头孢呋辛或头孢哌酮或
(如脆弱类杆菌)头孢曲松阑尾手术革兰阴性杆菌,厌氧菌头孢呋辛或头孢噻肟;
(如脆弱类杆菌)+甲硝唑结、直肠手术革兰阴性杆菌,厌氧菌头孢呋辛或头孢曲松或
(如脆弱类杆菌)头孢噻肟;+甲硝唑泌尿外科手术革兰阴性杆菌头孢呋辛;环丙沙星妇产科手术革兰阴性杆菌,肠球菌头孢呋辛或头孢曲松或
B族链球菌,厌氧菌头孢噻肟;+甲硝唑莫西沙星(可单药应用)注:各种手术切口感染都可能由葡萄球菌引起六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用:预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径?六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用单次给药还是多次给药?没有证据显示多次给药比单次给药好伤口关闭后给药没有益处多数指南建议24小时内停药没有必要维持抗菌素治疗直到撤除尿管和引流管手术时间延长或术中出血量较大时可重复给药细菌污染定植感染一次性用药用药24h用药4872h数小时从十数小时到数十小时六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用用药时机不同,用药期限也应不同短时间预防性应用抗生素的优点:六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用减少毒副作用不易产生耐药菌株不易引起微生态紊乱减轻病人负担可以选用单价较高但效果较好的抗生素减少护理工作量药品消耗增加抗菌素相关并发症增加耐药抗菌素种类增加易引起脆弱芽孢杆菌肠炎MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)定植六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用延长抗菌素使用的缺点:六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用外科预防性抗生素的应用:预防性抗生素对哪些病人有用?什么时候开始用药?抗生素种类选择?使用单次还是多次?采用怎样的给药途径?正确的给药方法:六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用应静脉给药,2030min滴完肌注、口服存在吸收上的个体差异,不能保证血液和组织的药物浓度,不宜采用常用的-内酰胺类抗生素半衰期为12h,若手术超过34h,应给第2个剂量,必要时还可用第3次可能有损伤肠管的手术,术前用抗菌药物准备肠道局部抗生素冲洗创腔或伤口无确切预防效果,不予提倡不应将日常全身性应用的抗生素应用于伤口局部(诱发高耐药)必要时可用新霉素、杆菌肽等抗生素缓释系统(PMMA—青大霉素骨水泥或胶原海绵)局部应用可能有一定益处六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用不提倡局部预防应用抗生素:时机不当时间太长选药不当,缺乏针对性六、预防SSI干预方法
——抗菌药物的应用预防用药易犯的错误:在开刀前45-75min之内投药按最新临床指南选药术后24小时内停药择期手术后一般无须继续使用抗生素大量对比研究证明,手术后继续用药数次或数天并不能降低手术后感染率若病人有明显感染高危因素或使用人工植入物,可再用1次或数次小结预防SSI干预方法
——正确的脱毛方法用脱毛剂、术前即刻备皮可有效减少SSI的发生手术部位脱毛方法与切口感染率的关系:备皮方法 剃毛备皮 5.6%
脱毛0.6%备皮时间 术前24小时前 >20%
术前24小时内 7.1%
术前即刻 3.1%方法/时间 术前即刻剪毛 1.8%
前1晚剪/剃毛 4.0%THANKYOUMagneticResonanceImagingPART01磁共振成像发生事件作者或公司磁共振发展史1946发现磁共振现象BlochPurcell1971发现肿瘤的T1、T2时间长Damadian1973做出两个充水试管MR图像Lauterbur1974活鼠的MR图像Lauterbur等1976人体胸部的MR图像Damadian1977初期的全身MR图像
Mallard1980磁共振装置商品化1989
0.15T永磁商用磁共振设备中国安科
2003诺贝尔奖金LauterburMansfierd时间PART02MR成像基本原理实现人体磁共振成像的条件:人体内氢原子核是人体内最多的物质。最易受外加磁场的影响而发生磁共振现象(没有核辐射)有一个稳定的静磁场(磁体)梯度场和射频场:前者用于空间编码和选层,后者施加特定频率的射频脉冲,使之形成磁共振现象信号接收装置:各种线圈计算机系统:完成信号采集、传输、图像重建、后处理等
人体内的H核子可看作是自旋状态下的小星球。自然状态下,H核进动杂乱无章,磁性相互抵消zMyx进入静磁场后,H核磁矩发生规律性排列(正负方向),正负方向的磁矢量相互抵消后,少数正向排列(低能态)的H核合成总磁化矢量M,即为MR信号基础ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脉冲前的磁化矢量MzB:施加90度RF脉冲后的磁化矢量Mxy.并以Larmor频率横向施进C:90度脉冲对磁化矢量的作用。即M以螺旋运动的形式倾倒到横向平面ABC在这一过程中,产生能量
三、弛豫(Relaxation)回复“自由”的过程
1.
纵向弛豫(T1弛豫):
M0(MZ)的恢复,“量变”高能态1H→低能态1H自旋—晶格弛豫、热弛豫
吸收RF光子能量(共振)低能态1H高能态1H
放出能量(光子,MRS)T1弛豫时间:
MZ恢复到M0的2/3所需的时间
T1愈小、M0恢复愈快T2弛豫时间:MXY丧失2/3所需的时间;T2愈大、同相位时间长MXY持续时间愈长MXY与ST1加权成像、T2加权成像
所谓的加权就是“突出”的意思
T1加权成像(T1WI)----突出组织T1弛豫(纵向弛豫)差别
T2加权成像(T2WI)----突出组织T2弛豫(横向弛豫)差别。
磁共振诊断基于此两种标准图像磁共振常规h检查必扫这两种标准图像.T1的长度在数百至数千毫秒(ms)范围T2值的长度在数十至数千毫秒(ms)范围
在同一个驰豫过程中,T2比T1短得多
如何观看MR图像:首先我们要分清图像上的各种标示。分清扫描序列、扫描部位、扫描层面。正常或异常的所在部位---即在同一层面观察、分析T1、T2加权像上信号改变。绝大部分病变T1WI是低信号、T2WI是高信号改变。只要熟悉扫描部位正常组织结构的信号表现,通常病变与正常组织不会混淆。一般的规律是T1WI看解剖,T2WI看病变。磁共振成像技术--图像空间分辨力,对比分辨力一、如何确定MRI的来源(一)层面的选择1.MXY产生(1H共振)条件
RF=ω=γB02.梯度磁场Z(GZ)
GZ→B0→ω
不同频率的RF
特定层面1H激励、共振
3.层厚的影响因素
RF的带宽↓
GZ的强度↑层厚↓〈二〉体素信号的确定1、频率编码2、相位编码
M0↑--GZ、RF→相应层面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω
各1H同相位MXY旋进速度不同同频率一定时间后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋进频率不同
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