供配电系统优化

供配电系统优化（精选十篇）

供配电系统优化 篇1

我公司总装机容量59 730kVA(含站用变100kVA，矿山变4 630kVA)，最大用电负荷51 000kW, 总降压站外部供电有4条35kV线路。其中2004年建成投产的3 000t/d生产线及配套年产200万吨水泥粉磨站供电由涅阳变电站承担，涅阳站出口Ⅰ航天、Ⅱ航天两条35kV线路直供总降站，经总降站Ⅰ航天2柜和Ⅱ航天2柜分别送给35kVⅠ段和35kVⅡ段，两段母线平时分列运行，也可经350柜联络运行。6kVⅠ段母线和6kVⅡ段母线主要给3000t/d生产线高压电动机和车间配电变压器供电。2007年建成投产的6 000t/d生产线及配套年产200万吨水泥粉磨站由袁营变电站承担，袁营站出口Ⅰ袁工、Ⅱ袁工两条35kV线路直供总降站，经总降站Ⅰ袁工2柜和Ⅱ袁工2柜分别送给35kVⅢ段和35kVⅣ段，两段母线平时分列运行，也可经350柜联络运行。6kVⅢ段母线和6kVⅣ段母线主要给6 000t/d生产线高压电动机和车间配电变压器供电。2008年9月利用两条熟料生产线配套建设的16MW纯低温余热发电系统投运，该电站的运行方式为并网不上网，接入3号主变25 000kVA变压器。供配电主接线简图见图1。

2 实际生产中遇到的问题

经过3次技术改造后3 000t/d一期工程的产量稳定在3 300t/d左右，部分设备增容引起1号和2号主变超负荷运行，变压器温度居高不下，在夏季高温时节更为明显突出。

2)涅阳站担负着给镇平县工业园区内所有厂矿企业供电，随着园区规模的不断壮大，外供电量显得捉襟见肘，供电电压基本维持在33～34kV之间，导致3 000t/d生产线大多电力设备电流过高，温升过高。

3) 2008年9月16MW纯低温余热发电系统建成投运，接入3号主变25 000kVA变压器。到2009年3月份，余热发电系统平均发电功率可达到14 000kW左右，该电站发出的电只能自用，因此在2号生料磨系统因检修停止生产时，余热发电系统所发的电量只能无偿返送至电网，给公司带来很大的经济损失。在生料磨系统停产时，每小时可返送电量14 000(发电量)-7 000(窑系统负荷)-800(余热发电自用电)=6 200 (kWh) ，按0.55元/kWh，每月生料磨相对窑停机40h，每年按10个月计算，一年损失达136万元。

3 采取的措施

一期35kV系统和二期35kV系统之间没有联络 (分别来自涅阳110kV变电站和袁营110kV变电站) ，相互不能送电。但建6 000t/d生产线时，已特意使3号和4号主变容量选型有35%的富裕量。因此可以把一期年产200万吨水泥粉磨站的供配电改由3号主变供电，以降低1号和2号主变的负荷。

2008年夏季实施以下改造：3号主变下的KYN28-12型高压1号备用柜和1号主变下的Ⅰ航水1柜之间用JV-22-8.7/10, 3×185规格型号的电缆连接, 接在高压真空断路器的出线端，并校对两柜的相序;同理，将3号主变下的2号备用柜和2号主变下的Ⅱ航水1柜进行连接。同时把真空断路器退出，并进行相关的保护整定、预防性试验等工作。这样实现了一期水泥粉磨站的供配电改由3号主变供电，降低了1号和2号主变的负荷，保障设备安全和正常的生产用电，整个改造费用7.5万元，改造后配电接线原理见图2(虚线部分为改造线路)。

4 效果

1)在2008年底余热发电系统所发的电能因2号生料磨系统停机(此时一期年产200万吨水泥粉磨站的2台磨也停机)返送至电网后，通知一期生产线的2台水泥磨机运行 (2台磨主电动机5 000kW, 4台辊压机2 000kW，其他附属设备1 200kW) ，从而解决余热发电系统的返送电现象，保证整个供配电系统的稳定运行。

某学校供配电系统设计方案 篇2

供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经 济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力 供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。故，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求：（1）安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。（2）可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。（3）优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。（4）经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有 色金属消耗量。我们这次的毕业设计的论文题目是： 某高校供配电工程总体规划方案设计； 作为高校，随着本科教育工作的推进和未来几年的继续扩招，对学校的基础设施建设特别是电力设施 将提出相当大的挑战。因此，我们做供配电设计工作，要作到未雨绸缪。为未来发展提供 足够的空间：这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上，应力求在满足现有 需求的基础上从大选择，以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题 而台而光荣下岗的情况的发生。总之一句话：定位现实，着眼未来；以发展的眼光来设计此课题供配电系统设计应贯 彻执行国家的经济技术指标，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。在设 计中，必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、用电容量、工程特点，以及地区供电特 点，合理确定设计方案。还应注意近远期结合，以近期为主。设计中尽量采用符合国家现 行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气产品。2.1 负荷分级及供电要求

电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响 的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常 的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。二级负荷的供电系统，应由两线 路供电。必要时采用不间断电源（UPS）。2.1.1 一级负荷 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或将在政治上，经济上造成重大损失者；或 中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。就学校供配电这一块来讲，我校现没有一级用电负荷。2.1.2 二级负荷 二级负荷为中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大 量产品报废等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢 纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。在本次毕业设计中：我校现有的二级负荷有：综合楼（南）和综合教学楼（北）的消 防电梯、消防水泵、应急照明，银行用电设备，专家楼用电设备，医院急诊室用电设备，保卫处用电设备，学校大门照明与门禁系统，东西区水泵，五座食堂厨房用电，教学楼照 明。2.1.3 三级负荷三级负荷为不属于前两级负荷者。对供电无特殊要求。我校除了前面罗列的二级负荷外，全为三级负荷。2.2 电源及供电系统

供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要的负荷外，不应按一个电源系统检修或者 故障的同时另外一个电源又发生故障的情况进行设计。需要两回电源线路的用电单位，应 采用同级电压供电；但根据各级负荷的不同需要及地区供电的条件，也可以采用不同的电 压供

电。供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不应多于两级。高压配电 系统应采用放射式。根据负荷的容量和分布，配变电所应靠近负荷中心。我们知道现学校采用10KV双回路电源进线，其中一回为大专线，另一回为双港线，已 经满足了学校所有负荷的用电需求。按道理讲，我校由于没有一级负荷，不需再增设第三 电源；但考虑到我校的历史原因，现有库存柴油发电机，虽然比较陈旧些，但是毕竟还能 使用，有点“鸡肋”的感觉——食之无味，弃之可惜。故拟在高压配电房旁边设置一柴油 发电机房。相信这样的设置更能超额满足学校的用电要求了，并且能很好的推动学校各项 工作的向前发展。2.3 电压选择和电能质量

用电单位的供电电压应根据用电容量，用电设备的特性，供电距离，供电线路的回路 数，当地公共电网的现状及其发展规划等因素，经济技术比较确定。供配电系统的设计时，应正确选择变压器的变比及电压分接头，降低系统阻抗，并应 采取无功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏差。单相用电设备接入三相系统，使三相保持平衡。220V 照明负荷，当线路大于 30A 时，应采用三相系统，并应采用三相五线制。这样，可以降低三相低压配电系统的不对称性和 保证电气安全。我校附近可供选择的却只有 10KV 双港线和大专线。当单相用电设备接入电网时，求其计算负荷是以其三相中最大的一相负荷乘以三所 得。那么我们在设计中尽量或者注意使其三相平衡分布，这样单相接入的负荷就可以以其 全部负荷相加即为其计算负荷。后面的负荷列表中将引用这一用电思想。2.4 无功补偿

供配电设计中正确选择电动机、变压器的容量，降低线路的感抗。当工艺条件适当时，应采取同步电机或选用带空载切除的间歇工作制设备等，提高用电单位自然功率因数措施 后，仍达不到电网合理运行要求时，还可以采用并联电力电容器作为无功补偿装置；合理 时，还可采用同步电动机。当采用电力电容器作为无功补偿装置时，应就地平衡补偿。低 压部分的无功功率应由低压电容器补偿；高压部分的无功功率应由高压电容器补偿。容量 较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率应就地补偿、集中补偿。在环境正常的 车间内，低压电容器应分散补偿。无功补偿容量应按照无功功率曲线或无功补偿计算确定。当补偿低压基本无功功率的 电容器组，常年稳定的无功功率，经常投入运行的变压器或配变电所内投切次数较少的高 压电动机及高压电容器组时，应采用手动投切的无功补偿装置。当为避免过补偿时，装设 无功自动补偿装置，在经济合理时只有装设无功自动补偿装置才能满足在各种运行负荷的 情况下的电压偏差允许时，应装设无功自动补偿装置。当采用高低压自动补偿装置效果相 同时，应采用低压自动补偿装置。为基本满足上述要求，我们在设计时把无功补偿装置统一装设在变压器的低压母线侧。这样的补偿，可以选择相对较小容量的变压器，节约初期投资。对于容量较大，并且 功率因数很低的用电负荷采用单独集中补偿。2.5 低压配电

在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，并且无特殊要求的时 候，应采用树干式配电。当用电设备为大容量时，或负荷性质重要，或在有特殊要求的建 筑物内，应采用放射式配电。还有一种为混合式，它兼具前两者的优点，在现代建筑中应 用最为广泛。在本次设计中对于同一区变管辖范围内用电设备性质相同的采用放射式配电。而在极 少区域内采用树干式配电：如学生区变的活动中心和风雨球场.3.2 负荷统计

我们做负荷统计是以计算负荷为基础的。计算负荷，是假想的负荷，是据之按允许发 热条件选择供配电系统的导线截面，确定变压器容量，制订提高功率因数的措施，选择及 整定保护设备以及校验供电电压质量等的依据。对用电设备我们按工作制分为：连续运行工作制，短时运行工作制，反复短时工作制。a：对于连续运行的设备容量即等于其额定功率；b：短时工作制通常不考虑；c:对于反复 短时的是考虑在暂载率下的功率：电动机 Pe = 2 PN JC N ,电焊机 Pe = JC N.S N.cos Φ N。d: 照 明 ： Pe = PN.10 ?3，气 体 放 电 灯 ： Pe =(1.1 ~ 1.2)PN.10 ?3 ； 同 时 照 明 亦 可 用 ：

Pe = s ×ω(KW)? ? s : 面积；ω：单位容量）（。1000

房间名称 办公楼 教学楼 住宅 食堂 浴室 锅炉房 商店 单位容量（ω）8 8 4 4 3 4 10 房间名称 实验室 金工车间 焊接车间 铸铁车间 银行 水泵房 体育馆 单位容量（ω）10 6 8 8 10 8 10（注：上表中未列出而又在后面的负荷统计中出现的房间取与上有相似或相近功能的 房间的单位容量值）

3.3 主教学区负荷统计及相关设备的选择设备 楼宇 综合楼 机械楼 后勤处 印刷厂 医院 照明 空调

电梯 11K× 2 —— —— —— ——

水泵 11K× 2 5.5K× 2 —— —— —— —— 电脑 300× 600 300× 700 300× 10 —— —— 多媒体 2K× 24 2K× 50 —— —— —— 电视台 15K —— —— —— —— 其它 5K 200K 5K 30K 5K Kd

0.45 0.50 0.60 0.50 0.60 总计（KW）292.05 353.50 22.68 29.10 52.80 8× 12K 2.5K× 100 8× 14K 8× 600 8× 400 8× 1K 0.70 2.5K× 50 2.5K× 10 2.5K× 10 2.5K× 30 KΣ PC 750.13 × 0.70=525.09(KW)SC 525.09/0.9=583.43(KVA)3.3.1 下面将进行变压器的选取 变压器的选取原则：(1)变压器台数的选取：电力变压器台数的选取应根据用电负荷的特点、经济运行、节能和降低工程造价等因素综合确定。如果周围环境因素恶劣，选用具有防尘、防腐性能 的全密闭电力变压器 BSL1 型；对于高层建筑，地下建筑，机场等消防要求高的场所，宜 选用干式电力变压器 SLL、SG、SGZ、SCB 型；如电网电压波动较大而不能满足用电负荷的 要求时，则应选用有载调压电力变压器，以改善供电电压的质量。对于一般车间、居民住宅、机关学校等，如果一台变压器能满足用电负荷需要时，宜 选用一台变压器，其容量大小由计算负荷确定，但总的负荷通常在 1000KV 以下，且用电 负荷变化不大。对于有大量一、二级用电负荷或用电负荷季节性（或昼夜）变化较大，或 集中用电负荷较大的单位，应设置两台及以上的电力变压器。如有大型冲击负荷，为减少 对照明或其它用电负荷的影响，应增设独立变压器。对供电可靠性要求高，又无条件采用 低压联络线或采用低压联络线不经济时，也应设置两台电力变压器。选用两台变压器时，其容量应能满足一台变压器故障或检修时，另一台仍能对一级和部分二级负荷供电。(2)变压器容量的选择：先计算电力变压器的二次侧的总的计算负荷，并考虑无功补 偿容量，最大负荷同时系数，以及线路与变压器的损耗，从而求得变压器的一次侧计算负 荷，并作为选择变压器容量的重要依据。对于无特殊要求的用电部门，应考虑近期发展，单台电力变压器的额定容量按总视在计算负荷值再加大 15%~25%来确定，以提高变压器的 运行效率，但单台变压器的容量应不超过 1000KVA。在装设两台及以上电力变压器的变电 所，当其中某一台变压器故障、检修而停止运行时，其他变压器应能保证一、二级负荷的 用电，但每台的容量应在 1000KVA 以内。在确定电力变压器容量时，还应考虑变压器的经济运行。由于变压器的损耗与负荷率有关，负荷率对于变压器的经济运行的影响较大，所以应力求使变压器的平均负荷率接近于最佳 负荷率 β 值。我们从以前学过的知识知道，变压器的效率曲线不是单增的，而是先增加 再下降，在其上有一个最大值： dη/d I 2 =0 可求出产生最大功率的条件为：I 2 = 即：

* * P0 Pk 即是说当不变损耗等于可变损耗时，变压器的效率达到最大值。电力变压器的选择，应综合供配电计算负荷、供电可靠性要求和用电单位的发展规划 等因素考虑，力求经济合理，满足用电负荷的要求。但有一个不变的原则是：在保证供 电可靠性的前提下，电力变压器的台数应尽量的减少，尽可能的少。(3)对主教学区变压器的选择：考虑 SCB 系列变压器的最佳负荷率在 50%~60%左右，也预留好以后的发展空间，宜选用 SCB10-1000/10 电力变压器一台。3.3.2 配电设备的选择： 我们以综合楼为突破口对电力电缆，低压断路器，刀开关，电流互感器等进行选取：(1)在进行电器设备的选择时，应根据实际工程的特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠性的前提下，力争做到技术先进，经济合理： ①按正常工作条件选择额定电压和额定电流： 电气设备的额定电压 U N.e 应符合电器 a、装设点的电网额定电压，并应大于或等于正常时最大工作电压 U W.m 即： U N.e ≥ U W.m。b、电气设备的额定电流 I N.e 应大于或等于正常时最大的工作电流 I W.m ,即： I N.e ≥ I W.m。② 按短路情况来校验电气设备的动稳定性和热稳定性：

1、如断路器、负荷开关、隔 离开关等的动稳定性满足 Im≥Ish,而其热稳定性满足 I t2.t ≥ I a.tima 且 It≥Ia tima。t ③ 按照装置地点的三相短路容量来校验开关电器的断流能力，即： I k(3)≤ I N.off，且

S k ≤ S N.off。

④ 按照装置地点、工作环境、使用要求及供货条件来选择电气设备的适当型式。(2)低压刀开关：满足额定电压大于或等于工作电压，额定电流大于或等于正常时最 大工作电流即可，对其他没有特殊要求。(3)低压断路器：按灭弧介质分有油浸式、真空式、空气式，应用最多的是空气式断 路器。按结构分有万能式和塑壳式。万能式断路器即框架式断路器，所有器件均装于框架 内，其部件大部分设计成可拆卸的，便于制造安装和检修。另外，这种断路器的容量较大，额定电流可达 4000A，可装设较多具有不同保护功能的脱扣器。选择配电用断路器多为万 能式，且特别适用于低压配电系统的主保护，即常用做低压进线柜的主开关。塑壳式的容 量较小，通常用于配电线路中，对线路起过载保护和短路保护的作用。低压断路器（即自动空气开关）的选择原则：注意开关主触头额定电流 I N，电磁脱扣 器（即瞬时或短延时脱扣器）额定电流 I N.ER 和热（长延时）脱扣器的额定电流 I N.TR 之间要 满足下式关系：

I N ≥ I N.ER ≥ I N.TR ≥ I C 开关动作时间小于 0.02 秒（如 DZ 系列）时，其开关分断能力用下式校验：

I off.QA ≥ I sh 开关动作时间大于 0.02 秒(如 DW 系列)时,其开关分断能力用下式校验:

I off.QA ≥ I k I off.QA----自动空气开关的分断电流(KA);I sh----装设开关处冲击短路电流的有效值(KA);I k----装设开关处短路电流周期分量的有效值(KA).5 自动空气开关脱扣器电流整定:为使自动空气开关各脱扣器更好的发挥保护功能,需 要结合保护对象,进行电流的整定计算,然后正确确定:配电线路用自动空气开关,热(或长

延时)脱扣器整定电流 I OP.TR ,可用下式计算: I OP.TR ≥ K rel.I CΣ，K rel----可靠系数,热脱扣

器取 1.0~1.1,长延时脱扣器取 1.1;I CΣ 被控线路的计算电流(A).(4)电力电缆截面的选择: ①按允许载流量选择导线和电缆截面:金属导线或电缆中流通电流时,由于导体电阻 的存在,电流使导体产生热效应,使导体温度升高,同时向导体周围介质发散热量.导体或 电缆的绝缘介质,所能允许承受的最高温度 t d 必须大于载流导体表面的最高温度 t m ,即:

t d > t m.才能使绝缘介质不燃烧,不加速老化.按发热条件选择导线截面积,即是按照允许载 流量来选择，是比较常用的方法.对于我们设计中将涉及到的配电电缆,是长期工作制负荷 的电流载体,我们按: I N = KI al ≥ I c 来决定导线或电缆的允许载流量,选取导线或电缆截 面.②按允许电压损失选择导线或电缆的截面:输电线路的电压损失,是指输电线路始端 与末端电压的代数值,而不是电压的向量差值,即不考虑两电压的相角差别.由于输电线路 有电阻及电抗的存在,电能沿输电线路传输时,必然产生电能损耗和电压损失.为使电压损 失能保持在国家允许的范围之中,我们必须恰当地选择导线截面.电压损失可分解为有功 分 量 电 压 损 失 和 无 功 分 量 电 压 损 失 :

?U 1 % = 1 10U 12N n

∑(P R

i =1 i i + Qi X i)= ?U a % + ?U r %.10KV 电缆线路 X 0 = 0.08 ? KM , 可以先

假定电抗 X 0 = 0.35 ? KM（平均值）计算出电抗电压损失 ?U r %, 再按允许电压损失 ?U %，n 100 ∑ Pi Li 按此式选择与之相近的 r /U 12N ?U a % i =1 得有功损失和无功损失。选取原则公式为： S = 标称导线截面 S,根据线路布置状况计算出电抗 X 0 值，如与所选 X 0 值差别不大，证明所选 正确。反之，则按计算所得 X 0 重算 ?U r %，再计算 ?U a %，重选截面。③按经济电流密度选择电缆截面：为兼顾有色金属耗量投资与降低导线能耗费用之间 I 的矛盾，提出了经济电流密度的概念，所选的截面对两者而言是经济的。S = c，S 经 δ ec 济截面，I c 导线负荷计算电流，δ ec —经济电流密度（A）.mm 2(5)电流互感器的选择： ① 电流互感器的原线圈之额定电压大于或等于线路之工作电压。② 电流互感器原线圈的额定电流应大于线路的最大工作电流，一般取线路工作电流 的 1.2~1.5 倍，并要求在短路故障时，对测量仪表的冲击电流较小，即要求磁路 能迅速饱和，以限制二次侧电流成比例增长。③ 电流互感器的动稳定性，热稳定性应满足线路短路时的要求。(6)下面进行各楼宇电气设备的选择：，①综合楼： cos Φ =0.81（*注）I C =547.81（A）取 VV—1000 型电力电缆，查表有最大允许载流量为 340A.故把综合楼电流分成三 根并起来承担：VV—1000—3（3 × 120+1 × 70）断路器：DZ20—630/3 脱扣器整定值：630 电流互感器：LMZJ1-0.5-800/5 ②机械楼：整个主教学区的变电房设置在机械楼内，为避免重复建设，浪费资源和金 钱，拟把机械楼的低压配电房与变电房的配电合成而建。我们知道机械楼为六层建筑，其 最大的用电负荷集中在第一层（因为其中有大量的实验设备），取整个用电量的 50%，其余 每层平分剩下的 50%。

// cos Φ =0.83，I C =647.09（A）I C =323.55(A);I C =64.71(A)； / 脱扣器整定值：400 断路器：一层：DZ20-400/3, 其余：DZ20-100/3, 脱扣器整定值：80 电流互感器：取总：LMZJ1-0.5-800/5 电力电缆：（在空气中敷设）第一层：VV—1000—3 × 240+1 × 120 其余层：VV—1000—3 × 25+1 × 10 ③后勤处： cos Φ =0.83，I C =41.52(A)VV—1000-3 × 10+1 × 6 断路器：DZ20-100/3 脱扣器整定值：50 电流互感器：LMZ1-0.5-50/5 ④印刷厂： cos Φ =0.78，I C =56.68(A)

VV—1000—3 × 16+1 × 10 断路器：DZ20-100/3 互感器：LMZ1-0.5-75/5 脱扣器整定值：80

⑤医院： cos Φ =0.82，I C =97.83(A)VV—1000—3 × 35+1 × 16 断路器：DZ20—200/3 脱扣器整定值：125 电流互感器：LMZ1-0.5-150/5(7)低压母排的选择：采用单母线不分段： I C =

1000 3 × 0.38 = 1519.34(A)母排选择为：TMY-4(100× 8)断路器：DW15-1600/3 脱扣器整定值：1600 刀开关：HD13-1500/30 电流互感器：LMZJ1-0.5-1500/3(8)无功补偿：公式有： QC = αPC(tgΦ 1 ? tgΦ 2)首先求出补偿前的功率因数：总的思想是把所有负荷的有功功率和视在功率分别相加求比值。按前面的方法有 cos Φ 1 = 0.82 查补偿率表有： tgΦ 1 ? tgΦ 2 = 0.22。有： QC = αPC(tgΦ 1 ? tgΦ 2)=0.7 × 525.09 × 0.22=80.86（KVar）取 BW0.4-16-3 并联电容器作无功功率补偿需：5 个(9)低压配电柜的选择：GGD2 型低压固定式配电柜。具体布置详见主教学区系统图。其余各区负荷统计与高压总配现状详见正文后附表和各自系统图。第4章

对现有系统的评价

现代社会的发展，包括企事业的飞速发展，已经越来越紧密地与点联系在一起。可以 说：没有电，就没有现代文明的进步。经济合理安全可靠的供电质量对现代文明的发展更 是快马加鞭，促成飞跃。我们学校也一样，正因为有了这样的基础设施建设，学校的发展 才如此的迅速，如此的突飞猛进。总的来说，我校现有的供配电系统有如下优点：(1)选址位置基本位于负荷中心，减少了电缆长度（即有色金属的耗量）节约了成本。供电距离都不是很长，电压损失较小，供电质量高。(2)变电所区域管辖范围比较合理，通常 1、2 台变压器管理一个区域，这样相对来讲 监管和维护比较容易。(3)由于这是学校单位，每年都有寒暑两季假期，在这一期间，学生宿舍，教学楼等平时用电负荷很大的场所，这时候用电量都大幅度的萎缩，减小。故，现有系统的低压联 络线设置得是很合理的，在假期中节约了大量的能源。(4)考虑到占地面积，以及土建特点，学校配电室的母线桥接是很合理的，使得土建 设施紧凑，而又使得配电室陈设均匀，并预留有空间，充分考虑到了未来发展的可能性及 可行性。相对欠缺的是：(1)二食堂处变压器房的设置地方不是很合理，因为邻近水泵房，并且在房间中还有 水管穿过，工作环境比较恶劣，建议迁址重建。(2)有几处变配房的土建设置的不是很合理，导致除了能容纳下基本的配电箱以外，就没有电容补偿柜的位置了，这相对来讲是一个弊病。建议扩大配电房或者在高压处加一 个补偿柜。第5章

总体规划设计方案

在做方案设计之前先简单介绍一下校园内总体的符合情况： 南区前面已经有负荷列表，在此不再做论述； 下面谈谈北区，北区在新近兼并了一所学校和获得了三块新征用地后，面积是大副度 的扩大了，但里面的很多东西也相对杂乱，迫切需要对基础设施进行整合。我们根据南区 统计的经验知道，在北区大概需要用电容量为 7000KVA。根据 2004 年用地规划，大概把北 区分为四大区域（不含现有北区变）分别是： 北区核心区变：1000 KVA 北区一变：2X630 KVA 北区二变：2X630 KVA 8 专家及留学生宿舍区变：2X630 KVA 南北两校区容量总共约 1.6 兆伏安。

5.1 规划设计方案

5.1.1 规划方案 1 现状中，南区高压配电房可以容纳 13 面配电柜，刚好能满足设计中的 13 块变电区域 的需求。那么，方案 1 的设计理念就是充分尊重现实，利用现状，完美地处理好现有资源； 南北校区整合供配电设施，实现集中的管理，统一调度。我校现有的两路高压进线前已介绍。我们把这两回架空线都引进南区高压配电房。但 在此方案中不用常规的一回线路运行，另一回线路完全备用的形式，而是采用双回线路同 时运行的方式：主要的考虑为 1)两回线路的供电质量都很高，都能分别满足用户用电的 需求。2)整个校区容量较大，假如只是单回线路运行的话，势必会在线路造成很大的损 失，浪费能源。在中间设立一个联络柜。具体的管辖范围可以是大专线管南区，双港线管北区；或者交换。配 电 方 式 全 采 用 高 压 放 射 式。配 电 柜 中 设 计 见 系 统 图 5.1.3 规划方案 3 总体的思维依然是南北分治，但是把南北两区用一根高压联络电缆连接起来，目的是 使北区的供电可靠性得到增强。就目前的现实情况来看，我校的重点仍然在南区，不管是教学还是人员等；但是几年 之后，随着北区各项工程的相继竣工，可以用一个不的很恰当的词来形容就是，南北校区 将形成“分庭抗礼”的局面。南北校区的联络线如果设置的合理的话，那么对北区的供电来说将形成高压环式接 线，对北区来讲，供电的可靠性将大大的增强。9 5.1.4 规划方案 4 只在南区建一个高压总配，但从南区引出一根（能承担北区全部负荷的）大容量的配 电线路到北区，进入北区的配电子站。平面示意图和系统示意图如下所示： 这也是一个高压放射式接线。10 5.2 各方案比较

5.2.1 采用架空线、电缆线及各自的费用和必要性 大专线在四个方案中相同，即都是采用架空线在学校.入口处接入，费用一样，在此不 再赘述。方案 1：只需要一个高压通道引出至南区总配即可；需从双港线上引一段架空线（或 者是 10KV 高压电缆线）到高压总配电房，距离约在 400 米。方案 2：由于南北分治，需要从双港线上引两路分别到两个配电所，相应的线路费用 增加。方案 3：方案 3 基本同方案 2，只是多了一条从南到北的一段电力电缆线，约 450 米。方案 4：综合方案 1 和方案 3，一段从双港线上引 300 米，另一段从南到北约 450 米。5.2.5 效益 几个方案在经济效益方面相当，只是在方案 2 和方案 3 中需要三面进线柜、三面计量 柜，设备较多，初期投资较高，相比较而言，产出投入比不是很划算；并且在设备增多的 情况下，相应的出现故障的几率也增大了。在社会效益方面，方案 1 更可观些，因为采用的是高压放射式配电方式，各配出线之 间没有联系，当某条线路发生故障时，不会牵连到其它的线路，因故而造成的停电范围也 会比较小。方案 2 中，在北区仅有双港线一回线路供电，假如双港线发生故障，势必造成北区全 面停电，影响面较广。并且也没有能很好的满足北区综合教学楼的消防电梯和其它消防设 备的供电要求。技术指标 5.3 方案定案

综合比较以上各个方案,决定采用方案 1,但需做些适当的补充和改进说明 5.3.1 配电母线设置 高压配电母线排采用单母线分段，一段管南区，另一段管北区和孔目湖校区。中间用 断路器连接，平时使用的是双回路同时运行：利于减少电能在线路上的损失；即使在线路 发生故障的情况下，也能保证至少有一半的用电负荷不会停电，造成的负面社会影响较小；

一回线路发生故障的时候，可以通过倒闸操作，闭合母连断路器，实现继续供电。当控制 回路设计的合理时，还可以实现自动投切，停电后恢复期较短。大大的提高了供电的可靠 性和持续性。5.3.2 低压联络线 在邻近的变区设置低压母线联络线，形成准网式供电。5.3.3 二食堂变 考虑到二食堂处的生活区 1 变工作的环境比较恶劣——旁边有水泵房，并且在配电所 中有水管穿过，拟迁址重建。最好能建成独立式的变电所，具体位置建议设在教工住宅3、4 栋之间的马鞍山脚下。这样使得变电所更接近负荷中心，减少能耗和有色金属耗量，并 且可以把南大门，地下道的用电负荷点加入的此区。5.3.4 各变电所内部设置 给排水区，生活 2 区，研究生院区设置无特殊要求，采用单母线即可。主教学区，学生区，生活 1 区，北校区和孔目湖校区变有两台变压器的变电所宜设置 成单母线分段接线，通常情况下各变压器仅向各自的母线段供电；在紧急情况下，用单台 变压器向整条线路供电——把母线联络断路器连接即可。这样做能保证至少全部二级负荷 和部分三级负荷的用电需求。实习工厂区，由于其中的符合性质相差很大，故虽只有一台变压器，也宜设置成单母 线分段形式，学生区在一段上，工厂区在另一段上。但仅在实习工厂母线段上进行电容补 偿，容量按全区负荷配制。5.4 整个系统的运行方式

根据前面的设计，在正常情况（或用电需求不是很紧迫的情况）下，各变电所是相互 独立的，互相之间没有影响，互相也不会受到牵制，这也是放射式配电的优势。通常由进 线到个配线柜通过 10KV 电力电缆送到各区域变电所，降压为 380/220V 后再通过低压电力 电缆送达各负荷点。完成整个的变配电过程。5.4.1 分时区别供电 在有明显时间区段用电负荷的变电所，可通过调节变压器投入的台数来适时调整供给 量，甚至当负荷相当低的时候通过高压配电房中的断路器来切断整个区的供电，而有邻近的低压联络线供给电能——主要时段是晚上 11：30 到早上 6：00，和寒暑假期间。5.4.2 柴油发电机房 在整个系统中，两回线路已经足以能满足我校的用电需求和国家的相关用电规范。但 是由于我校的历史原因，遗留下一些个柴油发电机，年代比较久远，有点老态龙钟的感觉 ——似鸡肋，食之无味，弃之可惜。为了能很好的安置它们，让它们“老”有所用，拟在 高压配电房旁边设置柴油发电机室。那么现在就有三电源，进一步增强了我校的供电可靠 性。在紧急情况下，还可以作为应急电源使用。5.4.3 UPS 电源 对某些不允许停电的（哪怕是 1~2 秒钟）场所应设置 UPS 电源。这些地方主要是在— —南区综合楼中的中心计算机，学校重要的研究所，实验室等等。UPS 通常由整流器和充 电器，储能装置，逆变装置，开关等组成。GB7260—87 按输出电流的不同，给出了一张产 品系列表：从 0.5~1500A 的输出范围不等，把 UPS 分成 27 个等级，单相输出为 220V，三 相输出为 380V.稳态运行时，额定输出电压偏差不超过额定值的 2%。工作原理和技术特性 在此不做详细介绍。通常在学校来说，可以选用大于 15 分钟的 UPS。5.5 节能建议

5.5.1 电容补偿 前已述及的电容补偿节能（及减少有色金属耗量）在次不再赘述。5.5.3 变配电装置的节能 为了使变压器经济运行，一般情况下，从以下几个方面采取措施降低功率损耗。(1)及时切除轻载变压器。前已述及。(2)更换额定负载或轻载变压器。当一台变压器长时间工作在轻载或过载，都会使效 率下降，损耗增加。此时可更换一台较大容量的变压器，使其运行在高效节能区。相反，当长时间工作在轻载状态下时（30%以下）的变压器，应更换小容量的变压器，以减少电 能损耗。(3)停用夜间或假日中多余的变压器。

前已有论述。(4)采用节能型的变压器。5.6 方案小结

5.6.1 方案评价(1)高压总配位于外来架空线路高压入校处，进线方便。(2)各变电所基本位于负荷的中心，减少了线路上的能量损失。(3)实现了自备应急电源的高压联络，直接有生活区 1 变，升压为 10KV 后通过高压 配电线路送达各个变电所，设置集中，便于管理。(4)各个变电所建立了就近低压联络，从而解决了各站检修或者故障时应急备用的问 题，和在假期中合理调配变压器的问题。(5)配电房的设置，便于了集中统一的管理。第6章 结论

通过 3 个多月的毕业设计，使我学习到了很多的东西，并且很多是在课堂上想学却没 有机会学到的。在整个的毕业设计过程中，我们把供配电工程又好好的复习了一遍，可以说从头到尾 的又在我们的脑海中消化了一遍。再一次的把理论知识和实践好好的联系了起来，做到了 理论与实践的结合。由于我们做的是实际工程，不可避免的要牵扯到很多现实生活中的东 西。很多我们想象可以的东西，在现实操作中就不一定能实现。比如象在我们这个题目中，在选择电缆的时候，我一开始不知道，就随便选了油浸式的，但听老师讲解后，才知道在 现实中一般不用这样的电力电缆，而是用塑料电缆，油浸式的通常应用在环境比较恶劣的 场所。所以要想进步，人是需要不断学习的。在整个设计的过程中，我也时刻本着不懂就问的原则，虚心的向学校的老高工学习请 教。在它的讲解下，我明白了设计的意义，与做设计的基本方法、基本步骤。当然要把这 个设计用于现实施工中，可行性还是有一定欠缺的。毕竟其中还有些不太完善的地方，像 5 根高压配线在同时穿越双港路的时候，怎么一个走法，这样布置，是我所没有能够解决 的。不管怎样，设计效果基本达到了本实际工程的需求和老师的要求。电力用户要获得高 质量的电力，关键在电源本身的质量。但如果电源质量相同，那就要看在供配电的设计中，是不是合理了。合理的设计使用户用的安心，用的顺心，也用得放心。总之本次设计，基本达到了锻炼我们的目的。为我们将来走上工作岗位奠定了一个坚 实的基础。相信，它将使我们受益终身的。参考文献

[1]刘思亮主编.建筑供配电.第一版.北京：中国建筑工业出版社，2001 [2]汪永华主编.建筑电气.第一版.北京：机械工业出版社，2004.7 [3]吴成东主编.这样阅读建筑电气工程图.第一版.北京：中国建材工业出版社，2002 [4]金佩诗等主编.建筑电气设计手册.长春：吉林科学技术出版社 [5]周良权等主编.新编使用建筑电工手册.第一版.上海：同济大学出版社，2002 [6]集体编写.建筑电气设备手册.第一版.北京：中国建筑工业出版社，1988 [7]刘介才主编.工厂供电设计指导.第一版.北京：机械工业出版社，2004 [8]孙建民主编.电气照明技术.北京：中国建筑工业出版社，1998 [9]陈一才主编．现代建筑电气设计与禁忌手册.北京：机械工业出版社，2002． [10]民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）.北京：中国计划出版社,1992 13 附录 C 其余各区负荷列表

说明：以下列表中符号表示的意义：1K=1000； K Σ —同时系数； K d —需用系数； I C —计算电流； 1X2—前面的数字表示为单位容量，后面的数字表示为数量或者面积（仅有照明用面积）

附表 1 学生区负荷统计

(1)平均每间学生公寓负荷列表 设备 容量 1 容量 2 楼号 1 2 3 4 5 6 7 8 照明 4 × 20 4 × 20 房间数 112 168 160 108 200 152 108 108 电视 80 80 电脑 300 × 3 300 × 3 负荷(KW)86.49 115.32 109.82 39.66 57.12 49.61 83.40 83.40 电风扇 100 100 楼号 9 10 11 12 13 14 15 电热水器 1500 —— 房间数 108 138 108 102 168 270 144 0.55 其它 —— 5K 5K 5K 5K 5K —— 100K —— 2K 其它 200 200 Kd

0.6 0.6 负荷(KW)83.40 101.83 83.40 78.76 115.32 138.99 106.25 总计（KW）1716 816（2）学生公寓区 1—15 栋附和列表（学生 4~6 栋取 cos Φ = 0.83 ；其余取 0.88）KΣ

0.45 0.40 0.40 0.45 0.35 0.40 0.45 0.45 I C（A）

149.33 199.10 189.61 72.60 104.56 90.81 143.99 143.99 KΣ

0.45 0.43 0.45 0.45 0.40 0.30 0.43 I C(A)

143.99 175.81 143.99 135.98 199.10 239.97 183.44 KΣ

炊具 —— 15K 15K 15K —— —— —— —— —— —— PC

总计（KW）733.02 116.50 114.50 124.50 33.50 733.02（KW）

（3）整个学生区符合列表 设备 楼宇 学生 公寓 一食 堂 三食 堂 四食 堂 活动 中心 风雨 球场 浴室 锅 房 炉 游 池 泳 体 馆 育 照明 —— 4× 2K 4× 1K 4× 6K 8× 1.5K 10× 1.5K 3× 2K 4× 500 10× 400 10× 1.5K 空调 —— 200K 200K 200K 2.5K× 2 0 —— —— —— —— —— 电动机 —— —— —— —— —— —— —— —— 15K× 2 —— 洗碗机 —— 5K 5K 5K —— —— —— —— —— —— Kd

—— 0.50 0.50 0.50 0.50 —— —— 0.75 0.80 0.86 cos Φ

—— 0.82 0.82 0.82 I C(A)

—— 215.86 212.15 230.68 0.85 20 6 76.50 27.20 14.62 1.0 0.85 0.81 0.80 95.63 9.12 136.74 51.02 27.77 14 水 房 泵 设备 楼宇 学一栋 学二栋 学三栋 学四栋 学五栋 学六栋 学七栋 学八栋 学九栋 学十栋 学 11 栋 学 12 栋 学 13 栋 学 14 栋 学 15 栋 一食堂 三食堂 四食堂 8× 200 —— 断路器 17K× 2 —— —— 2K 0.80 30.08 线缆 0.81 56.42 电力电缆 埋设方式

脱扣器整定值 160 250 200 80 125 125 160 160 160 200 160 160 250 315 200 250 250 315 125 16 160 63 40 80 电流互感器 LMZ1-0.5-200/5 LMZ1-0.5-300/5 LMZ1-0.5-300/5 LMZ1-0.5-100/5 LMZ1-0.5-200/5 LMZ1-0.5-150/5 LMZ1-0.5-200/5 LMZ1-0.5-200/5 LMZ1-0.5-200/5 LMZ1-0.5-300/5 LMZ1-0.5-200/5 LMZ1-0.5-200/5 LMZ1-0.5-300/5 LMZ1-0.5-300/5 LMZ1-0.5-300/5 LMZ1-0.5-300/5 LMZ1-0.5-300/5 LMZ1-0.5-300/5 LMZ1-0.5-150/5 LMZ1-0.5-20/5 LMZ1-0.5-200/5 LMZ1-0.5-75/5 LMZ1-0.5-50/5 LMZ1-0.5-75/5 2 台：SCB10-1000/10 TMY-4(100 × 8)DZ20-200/3 DZ20-400/3 DZ20-200/3 DZ20-100/3 DZ20-200/3 DZ20-200/3 DZ20-200/3 DZ20-200/2 DZ20-200/3 DZ20-200/3 DZ20-200/3 DZ20-200/3 DZ20-400/3 DZ20-400/3 DZ20-200/3 DZ20-400/3 DZ20-400/3 DZ20-400/3 DZ20-200/3 DZ20-100/2 DZ20-200/3 DZ20-100/3 DZ20-100/3 DZ20-100/3 VV-3 × 95 +1× 50 VV-3 × 150 +1× 70 VV-3 × 120 +1× 70 VV-3 × 25 +1× 10 VV-3 × 50 +1× 25 VV-3 × 35 +1× 16 VV-3 × 95 +1× 50 VV-3 × 95 +1× 50 VV-3 × 95 +1× 50 VV-3 × 120 +1× 70 VV-3 × 95 +1× 50 VV-3 × 70 +1× 35 VV-3 × 150 +1× 70 VV-3 × 185 +1× 95 VV-3 × 120 +1× 70 VV-3 × 150 +1× 70 VV-3 × 150 +1× 70 VV-3 × 185 +1× 95 VV-3 × 35 +1× 16 VV-3 × 4 VV-3 × 70 +1× 35 VV-3 × 16 +1× 10 VV-3 × 6 +1× 4 VV-3 × 16 +1× 10 直埋

活动中心 风雨球场 学生浴室 锅炉房 游泳池 体育馆 水泵房 变压器 低压母排 进线设备 无功补偿 开关柜 DW15-1600/3 1600 LMZJ1-0.5-1500/5 刀开关：HD13-1500/30 6 组：BW0.4-16-3 cos Φ 1 =0.86

QC = αPC(tgΦ 1 ? tgΦ 2)=74.87(KVar)

GGD2 系列固定式低压配电柜 15 附表 7 高压配电房现状

分区 设备 计算电流（A）高压输电线 YJV22—10 高压断路器 ZN18—10/630 电流互感器 LFJ3—10Q 避雷器 接地刀开关 母排 开关柜型号 高压熔断器 分区 设备 电流互感器 断路器 LMZ-10-800/5 ZN18—10/630-31.5 LMZ-10-800/5 ZN18—10/630-31.5 LMZ-10-800/5 ZN18—10/630-31.5 RN2-10 RN2-10 RN2-10 38.04 3X35 25 50/5 FS8-10 JN16-10 62.37 3X50 25 75/5 FS8-10 JN16-10 35.45 3X35 25 50/5 FS8-10 JN16-10 63.55 3X50 25 75/5 FS8-10 JN16-10 TYM-75X10 KYN29A(VE)RN2-10 RN2-10 RN2-10 联络线 RN2-10 27.88 3X35 25 50/5 FS8-10 JN16-10 24.97 3X3525 50/5 FS8-10 JN16-10 68.42 3X50 25 100/5 FS8-10 JN16-10 主教学区 学生区 给排水区 生活区 1 生活区 2 实习工厂区 北区 大专线进线 双港线进线

附录 D 负荷曲线

附图 1 学生区负荷曲线图

P(KW)t(h)16 P(KW)t(h)P(KW)t(h)学生区负荷曲线图

附图 2 主教学区负荷曲线图

供配电系统降低线损的措施 篇3

关键词：线损降低;技术措施;管理措施

1 线损产生分析

1.1 电网结构薄弱

供电线路相对滞后，供电半径长、裸导线比例大且截面小，线路老化严重。

1.2 设备设施更新慢

一些国家强制淘汰型产品如高耗能变压器等仍在继续使用中;设备容量与用电负荷不符。

1.3 供电量与售电量考核不同步

售电量未能进行实时跟踪，另外由于负荷的快速增长，造成了滞留电量的增加。

1.4 人员素质不高，综合能力有待加强

超标人员在日常工作中存在估抄、错抄、漏抄以及涉及人情等现象;线损管理制度、绩效奖惩制度和各项规章制度执行不到位。

1.5 无功补偿容量不足

由于感性负荷较多且增长速度，而各台区和变电站的无功补偿设备容量不足，导致了无功功率增加，功率因数偏低，从而增加了线损率。

1.6 计量误差大

电流互感器、电能计量表等误差不符合规定要求，精度不够。二次线截面过小，二次压降过大。

2 技术措施

2.1 巡线和清障

通过定期和不定期的进行线路和设备巡视、检查来发现设备设施存在的各种故障，并对电力线路下端的树木进行经常性的清障，杜绝树障对供电设备的磨损，减少故障点和泄漏电流，降低能损失。

2.2 提高施工工艺

如果施工工艺较差，接触电阻将猛增，而此处的电能损耗和接触电阻成正比，因此提高对接头的工艺处理水平（如在铜铝线对接时采取导电膏或铜铝鼻子等相应措施）以减少接触电阻，即有效防治接头发热而引起电能损耗，还提高了线路的安全系数。

2.3 加强反窃电工作

加强反窃电工作，其实也是职工责任心的反应，有些管理人员心存侥幸心理，对于用户用电检查走马观花、敷衍了事。

加强对线路巡查人员的管理，除对相关人员进行专业技能培训外，用绩效考核、抽查等方式增强管理人员的积极性和责任心。

2.4 提高功率因素

对供电系统增设补偿装置，按“分级补偿，就地平衡”的原则，将电网的功率因数保持在0.9以上;加强电网系统运行特性的管理，合理调整运行方式，合理投切电网的无功补偿装置，对变压器的各电压等级的输入输出电压，做及时调整，以保证各电压等级下首末两端电压值在额定值的±5%范围内运行，以减少电能损失和提高供电质量。

2.5 谐波管理

随着非线性用电设备的增加，谐波污染也变得越来越严重，谐波会使设备设施和输电线路产生发热，继而导致电能损失，因此，应加强对本供区内谐波测，并采取相应措施抑制谐波。

2.6 电网改造

由于各种原因导致的电网规划不合理，如送电容量不足，变压器远离负荷中心;中低压线路老化严重，导线绝缘化程度低等都不但使电网损耗变高，还影响了设备设施和人身的安全。通过增加投资费用，对电力系统硬件进行建设，更新改造原有的设施，淘汰高耗能变压器。

2.7 新技术、新工艺、新设备和新材料的推广应用

如导线中的ACCC碳纤维复合芯导线，与传统导线相比具有重量轻、强度大、低线损、弛度小、耐高温、耐腐蚀、与环境亲和等优点，可以较快捷和较低成本替换现有的输配电线路来提高线路传输容量，从而缓解供电容量瓶颈的窘境，降低线路损耗，为电力公司带来显著的效益，最终为工业企业、商业和居民用电带来便利。

3 管理措施

3.1 制度管理

建立和完善各类管理体系。采取分级管理，层层分解，落实到人。建立和完善绩效考核制度，将线损与个人绩效挂钩，提高人员工作积极性。

3.2 计量管理

对电网系统内计量装置和互感器等进行检查和校验，淘汰各类机械表，降低计量误差;对预改造农网、城网和大用户尽可能采用可远程传输、查阅数据的智能电表。

3.3 保证线损率计算的精确度

严格考核力度，杜绝代抄、估抄、错抄、漏抄表计。抄表到户工作很繁重，也很复杂，需要投入大量的人力和精力，加上农电工的普遍素质不高，往往出现总表和分表不能及时抄收，影响了同步抄表的时效性。所以抄表人员的自觉性和责任感，是达到同步抄表的保证，要加强职工的大局意识，加强为企业发展着想的集体观念。同步抄表对于目前的状况来说虽然存在一定的难度，但只要组织合理，安排得当，也会收到良好的效果。

3.4 加大系统普查的力度

根据电网用户的性质和数量，核实各台区的营业效益，采取定期、不定期的方式对线损高的线路和台区进行联合检查，检查帐、卡、表相符情况，堵塞营业管理上的漏洞，提高抄收和计量准确性消灭因人为原因造成的电量损失。

3.5 加强职工的素质教育

管理人员工作的积极性和个人能力同等重要，通过对职工各方面的教育培训，养成其发现问题及时处理的能力，杜绝形成各种问题都要靠投入改造来解决的懒人思想。

4 结束语

降低线损和线损的管理是一项长期而艰巨的工作，随着经济体制不断发展和电力体制改革的到来，电力行业必须坚持提高用电管理的技术水平和管理水平，加大科技投入，不断采用新技术，提高配网降损管理水平，走可持续发展之路。

优化供配电线路防雷系统研究 篇4

关键词：氧化锌避雷器,防雷设计,脱离体,保护间距,接地

1 问题的提出

每年雷雨季节兴采厂16kV电网都会频繁发生雷击跳闸障碍, 雷害造成的障碍约占电网总障碍数的70%以上。同时电网大部分建成于70年代末80年代初, 在电网建设中受当时技术条件的制约, 电网防雷技术不够成熟。

从2005-2006年兴隆台采油厂所管理的29条线路障碍统计分析发现:2005年全年线路障碍和事故共58次, 其中雷击障碍和事故共44次, 占75.9%。2006年全年线路障碍和事故63次, 其中雷击障碍和事故为45次, 占71.4%。

2 配电线路防雷现状及分析

目前, 兴隆台采油厂配电线路防雷主要采用避雷针、避雷线和氧化锌避雷器相结合的方法, 另外6kv配电线路采用中性点不接地系统运行也对雷电的危害起到了遏制作用。

兴采厂避雷针由于受到防护范围的限制, 应用数量很少;避雷线相对防护范围较大, 但由于安装和维护过于复杂, 维护费用高等原因应用数量也很少;避雷器由于设计、安装与维护不尽合理, 防雷效果未得到有效发挥;

雷击主要有雷电直击线路、雷击杆塔对线路绕击和感应雷电波侵袭等。经统计、调查、分析发现, 兴采厂6KV配电线路雷击跳闸障碍大多为感应雷电波侵袭造成绝缘子延面闪络放电所致。

3 氧化锌避雷器的工作原理及防雷系统的改进

MOA防雷的工作原理是:避雷器上端并联在三相线路上, 下端与引下线和接地极串接, 与大地连接。在没有大电流通过时, 氧化锌避雷器呈高阻状态, 当雷电击中线路时, 线路瞬时产生强电流, 强电流使避雷器由原来的高阻状态变为导通状态, 将大雷电流经接地极泄入地下, 同时MOA具有无间隙、无续流、通流量大、残压低、非线性特性良好、体积小、重量轻等优点。

影响线路避雷器发挥作用的原因主要有:

(1) 防雷接地电阻不符合规定;

(2) 避雷器引下线或接地极被破坏或被盗;

(3) 避雷器安装密度不够, 避雷器保护范围设计不合理;

(4) 雷电流过大, 避雷器已经被击穿, 但未退出系统运行。

这些因素的影响常导致避雷器失去作用而使电气设备被击坏或造成线路接地障碍。接地装置被破坏被盗窃或接地电阻不合格, 将使避雷器失去作用;当雷电波侵袭线路时, 常可导致两种情况的发生:一种情况是氧化锌避雷器距离感应电波较远, 雷电流来不及泻流而直接将立瓶击裂、击碎, 导致线路接地;另外一种情况是当感应雷发生距离某一组避雷器较近时, 当感应电波较大, 超过了氧化锌避雷器的最大允许电流时, 避雷器将被击穿, 其他避雷器对该电流不能起到分流的作用, 线路出现单相接地障碍, 并且这种接地障碍断点隐蔽, 较难查出。

针对上述几种状况, 我们对6kv线路防雷系统进行改进。

(1) 解决引下线和接地极防盗, 以及接地电阻合格问题。为了保证接地电流的可靠泄入大地, 必须保证引下线截面足够大、安装牢固, 接地极接地电阻合格, 各部件之间连接可靠, 因此引下线使用钢绞线替代以前使用的圆钢, 防止被盗, 因为一般断线剪或钢锯很难将钢绞线剪断。将接地极深埋地下, 在保证接地电阻合格的同时, 还保证接地极防盗, 之间的连接采用内爆接法, 保证连接牢固, 接触电阻最小。

特殊说明, 脱离器下端引线必须使用多股软铜线连接, 禁止使用钢芯铝绞线。因为这样既保证下泄电流正常通过, 又可以确保脱离器软铜线使故障避雷器与接地系统分离。

(2) 解决避雷器保护间距问题。按照雷电波的传输速率和传输衰减率及过电压计算的要求, 通常雷电流用斜角波代表, 即上升时间为2.6μs, 当雷电流作用于导线, 沿导线传输到绝缘子上时, 会变成冲击电压波作用, 冲击电压波通常用1.2/50μs的波形表示, 设绝缘子在冲击电压最高值时发生闪络, 则存在上升时延现象, 即1.2μs。雷电流传输以光速传播c=300m/μs, 则简单估算保护档距可确定为1.2×300=360m, 即每5基电杆加装一组氧化锌避雷器。

(3) 解决避雷器击穿后自动退出系统问题。热爆脱离器与避雷器串联接入6kv线路中, 避雷器一旦被雷击击穿, 工频续流经脱离体、接地极导通, 形成接地, 接地电流引起脱离体的动作, 发生爆炸, 将线路与接地系统断开, 接地障碍消失。

根据这一创新点, 我们重新对线路的防雷系统进行设计改进, 具体设计见下图:

防雷设计要求:

(1) 避雷器采用特大伞形结构型号为HY5WS-10/30氧化锌避雷器。

(2) 避雷器下端必须附带脱离器, 脱离器下端引线必须使用多股软铜线连接。

(3) 避雷器接地引线采用钢绞线, 钢绞线两端采用爆接方式。

(4) 接地体采用∠50×5×5×2500镀锌角钢, 镀锌角钢上端开ϕ16圆孔三处, 圆孔间距为0.2m, 以便于施工中调节接地引线长度。

(5) 水平接线方式接地引线直接与电杆横担连接;三角布线方式避雷器引线直接与顶端避雷器、电杆金具连接。

(6) 接地体下端埋深不得小于2.5m, 接地体顶端埋深为25-30cm。

(7) 避雷器保护距离按照300-360m选择, 最大距离不超过5基杆安装一组。

(8) 保证线路上的变压器、真空开关优先安装避雷器与脱离体。

4 线路的防雷系统设计改进后的实际应用

通过对6kv线路系统防雷的探讨与研究, 结合目前防雷技术水平的发展, 采取以下可实行实施办法:

(1) 在现场应用过程中, 脱离体有两种:热熔式和热爆式, 现场试验:热熔式脱离体断开延迟时间较长, 并且断开点不明显, 有时存在虚接现象, 而热爆式脱离器则没有这些缺点, 试验效果良好, 所以使用热爆式脱离器。

(2) 由于独立的防雷保护冲击接地电阻应≤10欧, 独立的安全保护接地电阻应≤4欧。对已安装避雷器进行接地电阻测试, 同时对避雷针、变压器、负荷开关等的接地电阻也进行了统一测试。

(3) 在实际安装过程中, 按照计算保护范围施工, 确保避雷器完全发挥作用。

(4) 针对雷击频发地区和兴采厂采油重点区块现状, 2007年兴采厂在双五站线、红荣甲线、红荣乙线、热采线等共计109.2km线路安装氧化锌避雷器347组。

5 应用效果对比以及经济效益分析

通过防雷设计的改进并实施, 在2007年已经初显效果。线路年事故率为1.48次/ (百公里·年) 。而2006年, 线路年事故率为2.4次/ (百公里·年) 。2007年同比2006年雷击障碍减少11次, 事故减少5次, 减少各种停电时间57.6小时, 提高了供电系统的安全可靠性。

说明:恢复生产时间指事故停电时间, 处理事故时间, 处理障碍时间, 恢复启井时间总和。

5.1 安全效益

直接安全效益:线路供电可靠性的提高对一些重要生产环节如加热炉强排风系统或集输系统的安全运行十分重要, 强排风的可靠运行可以确保加热炉安全运行, 集输系统的可靠稳定运行, 可使管线压力平稳, 不会超过最大压力限制, 从而避免了火灾爆炸等安全事故的发生;同时也避免了人员触电事故和高空坠落等安全事故的发生。

5.2 经济效益

兴隆台采油厂2007年安装氧化锌避雷器共计347组, 其使用寿命在5年以上,

第1年:安装投资费用见下表:

第1年效益约为27.137万元, 后4年每年预计线路防雷维护费用为10、15、20和25万元, 后4年效益预计为173.6万元, 5年总计效益约为200.74万元。

说明:原油增产计算, 全厂电驱采油每小时产量约85吨, 由于跳闸线路多为重负荷高产量线路, 所以加权系数取1.2

原油增产=57.6 (小时) /29 (条) *85 (吨/小时) *1.2=203吨

6 市场需求推广

高层住宅低压供配电系统设计论文 篇5

1.我国的高层住宅按照用电的负荷

（1）一类高层住宅

包括消防用电负荷、值班照明、应急照明、走廊照明、业务和计算机系统、电子信息设备机房、安防系统、排污泵、生活水泵、航空故障照明、客梯为一级负荷。

（2）二类高层住宅

包括消防用电负荷、走廊照明、安防系统、客梯、生活水泵、应急照明、值班照明为二级负荷。

2.配置原则

在对高程住宅低压电源系统进行设计时，应该注意消防负荷对供电方面的要求，其要求一般会高于非消防供电要求。

（1）非消防一、二级负荷供电要求

1）一级负荷应该由双重电源进行供电，这样可以保证在其中一个电源发生故障的情况下，另一个电源可以进行正常工作，避免同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除了要有双重电源进行供电以外，还应该增加备用的电源。但不能将其他负荷接入到备用的供电系统中，以免在应急的情况下不能正常使用。2）二级负荷的供电电源应该由两个回路进行同时供电，确保电量的充足。

（2）民用建筑的供电要求

当消防用电的负荷等级为一级时，其主电源和备用电源应该独立于专用回路的双电源进行供电；当消防负荷等级为二级时，其主电源和变电系统应该采用双回路的电源进行供电。当需要为消防用电设备提供双重电源的时候，可以将任何一个回路设置为主电源；当出现电源断电的情况时，可以保证另一个电源自动进入供电的状态。高层住宅中的消防配电系统装置应该设置在建筑物的电源线处或者是配变电所处，其应急装置也要和主配电装置进行分开设置。在条件不允许的情况下，不能分开设置。这就需要将其与主电源并列布置，在两者的分界处设置防火隔断，配电装置应根据情况进行明确的标注。

3.干线配置

（1）第一种方案

独立的两路电源和两台变压器进行分列运行，对低压单母线进行分段，设置应急的电源做备用。这种方式可以保证供电的可靠性，适用于高层建筑中，特别是负荷量较大的高层住宅。

（2）第二种方案

采用一路电源和一台变压器，将低压单母线进行分段。设置应急备用电源，此备用电源可以有效的满足消防负荷和非消防负荷的使用。这种方案适用于一般的高层建筑住宅，不适用于超大负荷的住宅。这种方案虽然满足了规范化的要求，但应急电源由于容量较大，其投资也相对较高。

（3）第三种方案

使用一路电源和一台变压器，采用低压单母线分段，并由电源线低压侧引出两回路电源，分别用到不同的低压分母线段中。设自备的应急电源做备用，其电源的容量应该满足消防负荷用电。

（4）第四种方案

采用两路电源和两台变压器，低压设置一般的负荷母线和重要的负荷母线，这两个母线要分开。两路电源为独立电源时，适用于无重要负荷的高层住宅。如果两路电源不是独立电源，则其使用于二类高层住宅。这种方案较简单，负荷的关系也很明确，便于维护和管理。

二、高层住宅的低压供配电系统

1.低压配电系统注意事项

在高层住宅中的低压配电系统设计中，要将照明、电力、消防和防灾用电负荷形成独立的系统。在消防负荷方面，应该在建筑进线处设立单独的配电装置。以便当遇到火灾事故时，消防人员能够快捷的切断消防负荷电源。在供配电设计中，应该对低压配电级数进行控制，其级数最好不要超过三级。在减少配电级数的过程中，不能盲目的认为将部分配电箱的总开关由断路器换成隔离开关，这样不能达到限制级数的效果。在有关建筑工程设计措施中，要对配电级数有明确的定义。配电级数是通过配电装置将一个供电回路分成几个供电回路来进行分配供电，但不能因为其进线开关的改变来决定其配电级数。在配电箱和配电回路的划分过程中，应该根据具体的防火分区、配电的负荷性质和管理维护等多个条件进行综合分析和确定。

2.高层住宅低压配电干线分支方式

常用的低压配电方式主要有三种。

（1）树干式配电

树干式的配电方法主要是将各层的配电箱设置在电气竖井力，这样就可以通过接式封闭母线槽、欲分支电缆或者是电缆穿刺线夹对电进行有效的分支，这种方式适用于楼层较多的住宅。对于这种负荷量比较大的住宅，一般可以用这种方式减少低压配电屏的数量，并且这种方式在安装维修方面都比较方便。

（2）分区树干式

这种配电方式采用的是每个回路干线对一个供电区域，这种供电方式有一定的可靠性。其中，每个回路干线对应的层数为5～6层。对于高层住宅来说，由于涉及的层数较多，所以其分区的层数可以适当进行调整，但最高层数不要超过10层。

（3）放射式

放射式也是高层住宅低压配电方式的一种，在消防设施和重要用电负荷中适合采用放射式的配电方式，即采用专用的垂直干线回路。回路与备用回路相互独立，不共线、不共管，可以使两个回路在末端配电箱进行自动的切换。

3.高层住宅配电设计

在对高层住宅进行用电负荷计算时，应该根据住宅中每户综合用电的指标作为计算参数。在进行计算时，要综合分析高层住宅所在地的能源组成、气候特点和用电负荷的发展趋势、用电负荷计算容量等问题。高层住宅两室户的综合用电负荷约为3.5～4.5kw，3～4户的用电负荷为4.5～5.5kw。在计算住宅单元配电干线和变电所负荷时，应该乘以相应的系数，如1～10户系数为1～0.8、10～20户系数为0.75～0.85。在计算多个变电所的计算负荷时，应该乘以同期限系数。在进行高层住宅电能计量的过程中，可采用单元总表的计度方式，总表所带的用户应控制在20户以内。在进线计算电流大于30A时，采用三相电源供电，使用三个单相总表，将临近楼层划分在一个总表内。每套住宅都应该安装允许过载大于等于四倍的电能计量装置，并将装置设置在住户门外公共地方或电气竖井中。干线系统应该按照住宅层数、住宅平面组合形式和计费方式，采用不同形式来进行电能计量。住宅中的楼梯、消防设施都应该按照防火规范来设计电源和干线。其中，备用电源或两路干线应该在末级配电箱处自动切换。

三、结语

供配电监控系统的设计分析 篇6

关键词：供配电；监测系统；功能；设计

供配电系统是电力系统发电、输电与用电客户连接的重要环节，在整个电力系统的安全运行中具有重要地位。随着电力技术的不断改革，电力能源在各企业生产中的应用越来越广泛，以石油企业为例，企业生产基本实现了自动化，这就提高了对供电质量的要求。为保证企业的安全生产，加强供配电系统的安全监控就成为必然。本文将对供配电系统的设计进行简要分析。

1 供配电系统及监控系统的重要性

1.1 供配电系统

供配电系统包括一次设备和二次设备，馈线、降压变压器以及各种开关属于一次设备，继电保护装置、自动控制装置、测量和计量仪表、通信以及控制装置则属于二次设备。自动化技术在供配电系统中的应用具有多项功能，如可实现对电网状态量、电度量的监测；出现故障后执行隔离操作，保护电网等。

1.2 监控系统应用

首先，有安全保障作用。供配电监控系统能帮助管理人员迅速、准确、及时的掌握配电站运行情况，当运行过程中出现突发状况，能够及时采取措施消除故障，提高电力系统的安全性和可持续性。

其次，具有提高经济效益作用。供配电监控系统投资性价比较高，一次投资，终身受益。能对供配电系统中的设备进行监测，发现问题，及时解决，防止问题进一步扩大，降低维修费用。

再次，具有高智能化，提升工作效率的作用。供配电系统能利用先进的通信技术和网络技术进行信息传输，实现对电力系统的综合监测，降低了管理人员和检修人员的劳动强度。

最后，监控系统具有存储数据资源和档案管理功能，管理人员可随时查看运行数据和历史数据，对于运行管理工作的改进具有重要意义。

2 供配电监控系统的设计

2.1 供配电监控系统结构及其功能分析

供配电监控系统由主站层、子站层和远程终端三部分组成，主站层是监控系统的首脑，主要作用为查询和显示数据；完成数据的输出和输出功能，实现上级和下级之间的信息沟通功能；子站层是监控系统的躯干，主要负责监控设备开关的管理工作、数据采集、监控功能、传输采集信息和上级指令；终端设备即为现场设备，主要功能是采集线路中的数字量和模拟量，显示、存储线路中的数据；故障出现时执行自我保护动作以及上级下达的其他指令。

2.2 技术选择

供配电网络分布面积广，集成式和分布式控制系统难以实现对各个电站进行实时监控，采用数据采集和监控系统（SCADA）可有效解决以上问题，系统内的数据采集设备被称为下位机，主要是从过程硬件采集实时数据信息；监控系统被称为上位机，主要是利用组态软件对过程数据进行实时监控。

系统技术线路方面，采用客户机/服务器（C/S）、浏览器/服务器（B/S）和实时数据服务器冗余解决方案实现综合自动化监控和调度指挥管理的功能。C/S模式可用在調度中心的各个监测监控系统操作站；B/S能实现调度管理，用于向管理网络发布生产运行界面。

2.3 供配电监控系统设计

2.3.1 主站层设计

主站层是整个监控系统的首脑，需要执行多项功能，因此，可根据功能需求设计为三层结构，最高层为控制中心，配有告警系统、告警查询、电能质量分析、系统管理、报表管理、线损分析以及其他增值服务；中间层为数据管理层，设置电能信息一体化管理平台，并设有接口，可与电力营销系统相结合；最下层为数据采集层，配有两套服务器，确保系统的可靠性。

2.3.2 子站层设计

子站是主站与终端设备之间的桥梁，在设计过程中要加强稳定性和安全性的重视力度。在科技发展的推动下，终端设备更新换代的频率越来越快，子站要具有较高的扩充性，使更多的终端设备能够接入；同时还要求较高的维护性、稳定性和安全性。子站层需具备数据采集、传输功能、数据保存功能、自动检测和恢复功能、事件记录功能。

2.3.3 远程终端层设计

远程终端（RTU）是安装在发电厂与变电站之间的一种监控设备，远程终端设备通过数字和模拟两种方式采集供配电设备的运行数据，然后将数据传输给子站层设备，同时执行子站层所发送的各项指令。

配电远程终端分为远方和本地功能，远方功能是指远程终端与子站之间的监控调度功能，主要通过远距离信息传输完成；本地功能是指通过自身或其连接方式实现对记录设备、显示设备的监控调度作用。

3 结语

供配电监控系统的主要功能是对所监测设备的运行状况进行数据采集，然后通过通信技术将采集数据传输给主站层，经分析后下达指令，确保各设备的安全运行。监控系统的应用不仅可减轻维护人员的工作强度，提高工作效率，还能降低设备故障引发的损失，具有较高的经济效益，因此具有很好的研究意义和应用价值。

参考文献：

[1]刘跃.区域供配电监控系统的设计与实现[D].电子科技大学，2013.

[2]李炯.基于PLC的供配电监控系统的设计[J].机电工程技术，2011，01：43-44+112.

[3]林振练.供配电设计中电力监控系统的应用[J].中国高新技术企业，2014，06：53-54.

发射台供配电系统优化设计 篇7

关键词：发射台,双回路,自动化监测

1 引言

广播电视发射台站供配电系统的安全对于广播电视安全播出至关重要。据调查,全国大部分台站60%的停播事故都是因为外电故障引起的,特别是位于省会城市的广播电视发射台站,发射的频率多,覆盖范围广,一次停播就会引起较大的影响。造成不可估量的损失。根据国家广电总局《广播电视安全播出管理规定》对无线发射台的要求,位于省会城市发射台属一级保障台站,供配电系统有专门的实施细则。特别是我台位于河南的省会郑州,并且塔高388米除发射广播电视信号基本功能外,还承担着旅游观光,新闻发布等功能。动力保障要兼顾发射,旅游,生活等功能,本文基于广电系统安全播出供配电系统常见问题及原因,系统设计、设备配置、优化改造、运行维护等方面所做的工作及取得的经验,为广播电视的安全优质播出提供不间断高质量的供电保障,希望对兄弟单位有所参考和借鉴。提高广播电视技术系统电力保障水平,提出几点建议。

2 广电系统一级负荷应满足的要求

根据电力负荷分级的原则和有关电力设计规范,广电系统省级以上的播出单位的播出设备用电、室内照明均属一级负荷。广电系统一级负荷对供电电源系统的基本要求如下:(1)采用两个或多个独立电源供电(高压或低压)专线供电;所谓独立电源,指几个电源中,任意一个电源因故障停电时,其余电源还可以正常供电。要求两路高压外线进电,在高压柜内单母线分段,双路分列运行,互为备用或一用一备,可手动或自动切换。为防止单路市电停电,每单台变压器必须可带全部用电负荷。各播出机房设专用低压主备双配电柜分路进电、出电,分别供给主、备播出设备。主用播出设备接主用电源,备用播出设备接备用电源,不得混接,电源接插件应有明显标识,关键公用设备应选用双供电自动转换模块或配置专用UPS。(2)变配电室应具备电源自动互投条件;对于两路电源一用一备或者两路电源分列运行的情况,根据目前设计规范规定,运行方式均为自投不自复,以避免在一路电源失电时互投动作一次,此路恢复来电时互投又动作一次。因此电源恢复供电时,需要手动操作恢复双路供电。(3)对于特别重要的负荷必须配置应急电源,要严禁其他非播出负荷接入播出应急电源系统。(4)播出供电系统设备配置应能在保证播出的情况下可进行分路分段停电检修。

3 我台供配电系统设计

3.1 供电电源

根据负荷分级,本项目设计由市政不同区域变电站引入两路电源,两路电源同时工作互为备用分列运行。当一路电源故障时,另一路电源能承担全部一二级负荷供电。我台所用为航24板和经五板10KV电源。两路同时供电,分列运行并自备发电机供电。

3.2 变配电系统

由于空调主机房,给排水泵房,消防机房和弱电机房等大容量的用电设备均设置在地下室和地面一层位置,而广播电视发射机房设置在塔顶段根据变配电所设计的相关规范及本建筑的特点,共设置了两座10/0.4KV变配电室,在地下一层设置四台1250KVA变压器,高压柜16面含进线柜,计量柜,PT柜,变压器柜,出线柜,联络柜,隔离柜等设备,低压柜40面,直流屏一套,负责塔底以及大部分塔身供电负荷,来满足旅游,空调,消防等用电,在标高238米处设置4台800KVA变压器,配置低压柜21面。环网柜4面,主要负责塔楼发射工艺以及部分塔身和塔楼的供电负荷。两路主进与母联设备有可靠的电器闭锁,只能三合二,如果任意一路主进失电。可通过联络柜与隔离柜接通另外一路主进,从而实现一路电源负担所有负荷。

3.3 低压配电系统

每两台变压器为一组主接线采用单母线分段运行方式正常时变压器分列运行,两段母线间设母联开关。当其中一台变压器故障时母联开关手动投入由另一台变压器担负两段母线所有重要负荷。低压配电系统采用放射式和树干式相结合的配电方式。对于单台容量较大的负荷和重要负荷采用放射式配电,对于照明及一般负荷采用树干式配电:消防负荷,计算机系统,航空障碍标志灯等重要负荷采用双电源供电末端自动切换的配电方式通信设备机房,网络设备房,计算机房和安保控制中心的用电采用专用双回路供电末端切换。

3.4 应急供电设施

本工程应急电源包括柴油发电机和UPS,EPS为重要负荷供电。本项目柴油发电机设置为1120KW,正常情况下,8台变压器互为主备,变压器低压侧有三段母线,连接发电机为应急母线。正常情况下,应急母线通过ATS与其中一段并列运行,该母线失压后通过联络开关使两段母线并列运行,当两路高压全部失电,应急母线通过ATS切换到发电机供电。在本系统中,自备发射机重点保障广播电视发射机用电。

为保证重要负荷的供电连续性,在工作电源因故停电,柴油发电机启动期间使用UPS和EPS作为应急电源,在消防控制室,弱电监控机房,客服中心,根据需要配置了供电可达30分钟的UPS设备,同时配置了用于应急照明,疏散指示所使用的EPS设备,安装于发射塔的塔身设备间内。

3.5 设备检测监控系统

配电系统采用南京天溯自动化控制系统有限公司研制的NTS8000配电站综合自动化系统作为后台微机监控系统。它采用分层分布式结构,模块化设计,整个系统网络化,系统所有高低压配电柜,直流屏,变压器通过通讯接口与监控系统相连。从而对系统进行全面的监控,通讯,控制和计量等功能。

4 结语

本系统中所有的低压电力电缆选用低烟无卤交联聚乙烯绝缘,聚氯乙烯护套铜芯电力电缆消防配电干线采用矿物绝缘电缆。线管线槽均涂有防火涂料。系统中所用器件均为业界内质量较高的ABB设备,系统运行三年来,自2011年元旦广播电视信号顺利开播至此,系统经历了多次外电闪断,强风,雷电等恶劣条件均表现良好,也为筹建中的高层重点单位配电系统设计提供了良好的参考。

参考文献

[1]中国联合工程公司.GB50052-2009供配电系统设计规范[S].北京:中国计划出版社,2010.

浅析化工企业供配电系统的优化配置 篇8

1 化工企业供配电特点

(1) 供配电可靠性要求非常高; (2) 负荷相对平稳; (3) 负荷以异步电动机为主; (4) 大型电动机较多; (5) 具有企业自备电厂; (6) 逐步扩容。

2 化工企业对供电电源的要求

化工企业的用电负荷较大, 供电电压等级为ll0k V、220k V, 并应由两个以上独立的电源供电, 运行方式一般为双电源单回路运行或双电源双回路运行。为满足实际安全生产需要, 我公司为110k V单母线双电源双回路运行。

所谓双电源单回路运行供配电方式是其中一个回路电源正常运行, 母联断路器投入运行, 另一个回路电源作备用, 属于明备用。该运行方式的优点是企业内供配电系统倒闸操作方便。

双电源双回路运行供配电方式是两个供电电源均正常运行, 母联断路器处于备用状态, 属于暗备用, 某个供电电源故障后母线联络断路器自动投入确保供配电的连续性。该运行方式的优点是某一供电电源故障后对企业生产造成的影响较小。但是采用双电源双回路运行供配电方式时, 必须两路110k V电源取向问题;若具有企业自备发电机, 在设计母联断路器备自投时, 则必须考虑110k V两个系统的同期问题, 所以母联断路器就无法具备备自投功能, 无法达到暗备用的目的。

3 化工企业内供配电电压及供配电方式

我国化工企业内供配电电压通常为35k V、10k V、6k V及0.4k V。化工企业内主要供配电方式为:主变电所直配供配电方式、多区域配电所、装置变电所。

多区域变电所 (电压等级10k V) 的电源均取自主变电所 (电压等级10k V) , 然后由多区域变电所向个装置变电所 (电压等级0.4KV) 供电的方式。这种供配电方式的优点有以下几点。

(1) 构成简单, 设备管理集中, 容易实现各个10k V变电所的微机化管理及保护, 各装置变电所均可无人值守, 人员需求较少。

(2) 便于集中补偿。拖动风机、磨煤机、压缩机、给水泵以及输煤皮带的大型异步电动机或隔爆型异步电动机等一级负荷全部接在主变电所10k VI、II母线段上, 因为这些变电所内的负荷相对平稳, 将电力电容器组安装在主变电所、多区域变电所内, 采用电力电容补偿集中, 不但可以避免电动机启动时母线电压下降影响其他电动机的运行, 而且可缩短装置变电所故障时备用电源的自动投入时间。

(3) 配出回路数的减少, 给电缆的设计、施工、运行以及今后的扩容都带来了一定的方便, 也减少了电器设备及配出电缆的投资, 系统供配电损耗也有所降低, 设备管理还很集中, 可较容易地实现全企业的微机化管理及保护。

(4) 化工企业除了10k V等级的大型异步电动机以外, 0.4k V电压等级的三相异步电动机占整个企业拖动设备的90%。按装置分配区域配置装置变电所, 可以直接深入负荷中心, 可有效降低电缆费用, 减少负荷损耗。此种配电方式通常采用单母分段, 母联备自投、电容集中补偿方式, 馈线方式通常由母线直接配至电动机控制中心 (MCC) 柜再配至电动机。装置变电所开关柜宜采用进线、母联、电压互感器、变压器及补偿电容器开关柜集中布置方式, 以方便日常的运行管理。

4 我公司供、配电

我们公司内的供配电电压等级为10k V (发电机出口电压为10k V) 和0.4k V。供配电方式采用的是多区域变电所 (电压等级10k V) 的电源均取自主变电所 (电压等级10k V) , 然后由多区域变电所向个装置变电所 (电压等级0.4k V) 供电。

根据就近原则, 在总降压站设置了电容补偿装置可使整个生产装置功率因素在0.95以上, 以满足供电公司的要求, 同时也节约了大量电能。

由于总降压站离动力站非常近, 因此大电机直接接入总降压站, 可减少电缆和相关变电站的投资, 特别适合大电机的起动。为了保障氮气压缩机 (5800k W) 的可靠起动, 我们增加了固态软起动装置, 确保起动成功和不影响别的装置正常运行。

为了限制短路电流, 降低设备投资, 我们在发电机出口增加了限流电抗器, 同时为了降低限流电抗器的损耗, 我们给其并联了大容量快速开关, 这样一方面保证能有效限制短路电流对电气设备的冲击, 同时又可是限流电抗器的损耗为零。

5 保安电源的设置

在现代企业生产, 尤其是在化工企业生产当中, 都涉及到供电正常与否, 其在企业生产中的作用越发显得重要, 如今在自动化要求越来越高的情况下更是如此。因此, 工厂供电采用柴油发电机和UPS不间断电源, 有效的保证供电连续、可靠稳定, 防止事故停车和造成事故影响, 保证设备及工艺操作人员的安全。我公司安装了柴油发电机作为事故负荷电源, 并对主要装置如DCS系统、空分装置系统、总调度室控制系统安装了UPS不间断电源, 确保工艺装置中一类负荷的安全停车, 使事故损失降到最低限度。

6 结语

总之通过综合考虑, 优化设计, 现在的供配电系统达到了可靠性、少投资、低损耗的要求, 值得推广。

摘要：随着建筑市场竞争的激烈, 建筑企业准入门槛的降低, 投标时的压价让利, 技术水平不高劳动生产率低下, 成本控制不到位等各方面的原因, 建筑业已进入微利时代, 建筑企业如何在微利市场中生存发展下去?关键是靠技术创新, 只有进行技术创新才能提升施工企业在微利市场的优势。

关键词：技术创新,微利市场,技术控制措施

参考文献

[1]供配电系统设计规范.GB50025-95[S].

论电力系统供配电的节能优化 篇9

1.1 供配电设计的内涵及设计原则

供配电设计是指在设计电能使用过程中, 为保证电能的高效使用, 合理、科学、具体地规划与设计电能供应与分配的过程。其包含的主要内容有:变压器的选择、导线与电缆的选择、无功功率的补偿、防雷与接地装置的设置与选择等。进行供配电设计的工作人员首先必须要具备专业的电力学知识和极强的实践经历, 其次必须在设计时综合保证系统的可操作性、完整性、可延续性、安全性、经济性等方面因素, 才能设计出高效、节能、可维护的实用系统。

1.2 电力系统供配电节能优化的意义

由于供配电系统对于企业的生产具有不可取代的作用, 因此无论从国家工业化发展层面还是企业自身发展层面, 电力系统的供配电节能优化都具有十分现实的意义与作用。从国家层面来看, 供配电系统节能化发展利于降低供配电系统的电能消耗, 能够有效调整中国电能供求之间的矛盾, 节约更多的电能用在更多的生产与运作之中。从企业和工厂自身发展的角度, 电力系统供配电的节能优化首先最直接的可以有效控制购电成本和用电费用;其次, 由于供配电系统的节能、方便化及其规范化节能标准相继提出, 企业也能够随之不断的优化其用电设备、改进其生产工艺, 进而促进企业产业结构的优化;最后供配电系统节能优化概念合理的运用到电力调度模式中也能对电网结构有一定的优化作用[1]。

2 影响电力系统供配电节能优化的因素

2.1 电压等级

电压等级是指根据电气系统总用电量的需求对其设计合理的额定电压级别。电力系统各点的实际运行电压允许在一定程度上偏离其额定电压, 在这一允许偏离范围内, 各种电力设备及电力系统本身仍然能正常运行。

2.2 变压器

配电变压器种类选择, 对于整个供配电系统的节能尤为重要。配电变压器运行过程中的空载损耗 (铁损) 主要发生在变压器铁心叠片内部, 是由于交变的磁力线经内部铁心产生磁滞及涡流进而产生损耗。

2.3 供配电线路选材及布线

供配电线路的选材与布线直接影响到供配电系统的外耗与节能功能。电路选材方面主要考虑的是供配电导线和电缆的选择上。电路的布线也包括了较多需要考虑的内容, 主要包括变电所选址、内部线路布线、负荷位置优化等过程。

3 实现供配电系统节能优化的方法探讨

3.1 合理选用科学、利于节电的变压器

在变压器材质选择方面, 非晶合金铁心变压器能够降低变压器空载损耗、具有更强的节能功能, 另外, S11、S13、S15等型号的节能型配电变压器, 其卷铁心结构改变常规S7、S9叠片式铁心结构, 在很大程度上降低了磁阻, 减小空耗。另一方面, 变压器的台数也需要经过科学的规划与分析, 结合不同变压器的负荷特性合理分配用电负荷, 使多台变压器实现交换运行、功能互补, 实现变压器的长时间高效运行、降低变压器运行总损耗。

3.2 科学设计供配电线路, 减少损耗与浪费

导线选择方面, 在实际工程优化节能设计过程中, 铜芯电缆其电能传输效率较其它材质优越, 但由于铜自身成本偏高, 因此在进行供配电线路综合布线优化设计过程中, 要充分考虑设计方案的经济效益特性, 合理选择铜、铝等材质导线。电路的设计方面应合理地避免迂回供电的问题, 布电时应纵观全局、系统考虑。不同的供电系统应根据供电场所单独设计出适合实际使用的配电电路, 例如在对低压电路进行设计时, 应注意将其供电半径控制在200 m范围内。对于供电距离大于常用范围时, 为降低损耗、实现节能, 可在稳定线路的动热、载流量、电压降等基本传输条件的基础上适当的考虑增大一级电路的电缆截面。

3.3 系统运行过程提高功率因数, 进行无功补偿

在电力系统的供配电过程中如何进行节电的控制也是我们需要考虑的问题。目前, 我们主要可以采用的方法是通过工作人员适当地提高功率因数来减小线路损耗, 该过程就是人工无功功率补偿的过程。根据功率耗损大小的不同, 选择的人工无功功率补偿方式也应根据实际情况相应变化, 主要的补偿方式有分散补偿、集中补偿等, 整个补偿过程应遵循节能最大化原则[2]。

4 结语

供配电系统在设计与使用过程中如何做到节能与优化是关系到其未来发展的关键, 也是实现中国可持续发展战略的基本措施。因此应该将节能技术与供配电系统的各个环节高效结合, 从全局的角度不断地在发展中改进原有系统, 实现供配电系统的高效、节能和可持续性。

参考文献

[1]吴乃进.高层建筑供配电系统节能设计技术要点探讨[J].科技创新与应用, 2012 (12) :218.

供配电网络架设路径的优化 篇10

供配电线路构成的供配电网络是城市输电网络的重要组成部分,也是城市电力系统最基本的构成。而电力系统对于生产、生活具有极大的影响,因而对于供配电网络的优化一直是电力系统的研究热点[1,2,3]。许多研究通过引入先进的优化算法优化供配电线路,取得了较好的效果。2010年王靖然等设计一种能够求解含有离散变量优化问题的离散猴群算法,对不同维数的输电网扩展规划问题均实现很好的计算效果[4]。2011年邬开俊等针对输电网络扩展规划问题,提出将协同进化思想与粒子群优化算法相结合的优化算法,效果较好[5]。2011年龚娇龙等运用改进的食物链生态进化算法,对输电网络扩展规划问题进行求解,实验表明了算法的有效性[6]。这些研究通过优化供配电线路节省了投资和电网运行费用。然而在实际作业中,在确定了供配电网络后需要实施具体线路的架设,架设过程中架设路径的顺序不同,会导致架设成本和开支的差异。对线路架设的路径进行优化,可通过合理的安排施工的路线和顺序缩短架设时经过的总路程,降低架设的运输成本,节约施工时间,提高线路架设的效率。目前已有的研究中对线路架设路径的优化涉及较少,本文针对供配电线路架设中架设路径顺序的优化进行研究,运用匹配的思想与智能算法相结合实现架设路径的优化。

1 供配电线路架设中架设路径的顺序

对于供电线路的架设,我国有明确的国家规范。根据《66 kV及以下架空电力线路设计规范》,线路在架设时应遵循一定的原则,如避开洼地、冲刷地带、不良地质地区,要求路径要短;电缆在敷设时,应考虑便于敷设、维护,在满足安全要求的条件下路径尽量短。综合考虑各种因素规划好满足规范要求的供配电线路后,实际施工时,就要安排施工的路线和顺序,线路架设的顺序不同,将会造成架设总费用的巨大差异。

供配电线路架设费用一般包括材料费,材料运输费,人工费,临时设施费,设备运杂费等。无论是架空线路还是电缆,根据架设路径差异对费用的影响,可将架设的费用V可分为两类:一类是确定供配电网络后不受架设路径影响的费用W1,如材料费、设备购置费等;另一类费用W2的高低取决于架设路径的顺序,如材料运输费等。由此,供配电线路的架设费用可表示为:

$W=W{}_1+W{}_2(1)$

综上所述,参照国家标准,结合当地实际,根据已有算法可以确定供配电网络中所要架设的线路,此时供配电线路的架设费用差异仅仅取决于架设路径顺序的不同。所以,通过优化架设路径可以减少部分架设费用,降低供配电线路的架设成本。

2 供配电线路架设路径的优化

对已规划好的供配电网络,架设路径优化的目标是选择合理的架设路径顺序,使架设费用最小,由式(1)可知,架设费用中的W1部分,与架设路径顺序无关。当供配电网络确定后,W1是一固定值;而费用中的W2会随架设路径的顺序的不同而变化。如果架设顺序不合理,施工人员及架设材料要反复的在待架设线路之间过多的来回穿梭,增加材料运输等费用的同时也延长了施工时间。一般认为,路径长短是决定费用W2的关键。因此,架设路径的优化就是选择一个合理的架设顺序使施工队伍在完成所有路线架设的前提下,缩短施工所经过的总路程,从而降低架设的费用。

优化架设路径时,可从图论的角度,将待架设的供配电网络拓扑情况用有向图G=(V,E,C)的形式来描述,其中V是图G中顶点集合,表示两段或多段供配电线路的交汇点,E是边集合,表示待架设的每一段供配电线路,C=(ci)是每条边的权值,表示施工中在每段供配电线路上产生的W2费用,根据经验一般可用路径的长度代替。在架设施工时,需要经过待架设的供配电网络中的每条线路至少一次。当每条线路走过一次且只走一次时费用W2最小,这时施工过程中完成线路架设所经过的路径必定是一条Euler回路。根据图论相关定义,若图G是Euler图,则可生成相应的Euler回路,而供配电架设线路图一般不是Euler图。所以施工过程经过的路径包括待架设供配电网络的路径和重复经过的路径。分别以U1和U2表示施工中待架设线路的路径和重复的路径所产生的W2费用,则:

$W{}_2=U{}_1+U{}_2(2)$

确定待架设供配电网络后,U1值也就相应确定,而U2会因为架设路径顺序的差异而不同,因此可以通过优化架设路径顺序,减小U2,从而降低施工费用支出。

U2是施工中重复经过路径的费用,而Euler图指图中每个顶点都是偶度点的连通图,所以施工中重复经过的路径就是将待架设供配电网络中奇度点匹配为偶度点的虚拟路径。因此,供配电线路架设路径的优化就是将供配电网络图中所有奇数度交汇点两两匹配,并在其间增加一条虚拟路径,使待架设的供配电网络图G成为Euler图,并使得虚拟路径所对应总费用(路径总长度)最小。

如图1所示为5个顶点7条边的供配电网络,顶点为两段或多段供配电线路的交汇点,边表示待架设的每一段供配电线路,边上的权值表示施工中在每段供配电线路上产生的W2费用。此时,可根据供配电网络线路总长度确定架设的W1费用,施工可按路径1—2—5—4—2—3—5—4—1完成供配电线路的架设,该路径是一条Euler回路,路径中包括待架设线路1—2—5—4—2—3—5、4—1和重复的路径5—4两部分,相应的费用为U1和U2。在施工中U2是表示重复经过路径的费用,而从图论的角度出发,U2是将待架设供配电网络中奇度点匹配为偶度点的虚拟路径的总费用(路径总长度),所以供配电线路架设路径的优化就是寻找供配电网络图中所有奇度点最小费用的两两匹配。

3 基于遗传算法的线路架设路径优化

由上述知,供配电线路架设路径的优化问题就是供配电网络图中所有奇度交汇点匹配的寻优问题,这是典型的NP-hard问题,将每个奇度交汇点看作需访问的城市,可将匹配问题转化为TSP问题,采用遗传算法进行求解。其中染色体长度等于奇度交汇点的数量,染色体的编码直接采用各奇度交汇点的编号,每条染色体代表一种匹配方式,如染色体1 6 3 2 4 5,表示的匹配为:1—6,3—2,4—5,即奇度交汇点1和6,3和2,4和5之间的线路需要重复走一次。

匹配的目标是要求进行匹配的奇度交汇点之间重复的路径和最短,从而产生的费用最小。所以适应度函数取为所有两两匹配的奇度交汇点间路径和的倒数为:

$f(s)=1/{\displaystyle \sum _{i=2k-1}^{n-1}c}{}_{i,i+1}(k=1‚2‚\cdots ,n/2)(3)$

4 实验结果及分析

对某供配电网络进行具体的施工架设,供配电网络拓扑图如图2所示。

图2圆圈中数字表示多段线路的交汇点,线路上数字表示该段线路的长度。将所有奇数度交汇点提取出来用上述遗传算法进行最小费用匹配后,得到的最优匹配方案为:8—9,6—10,5—4,3—2,7—1,最后生成Euler回路结果为:

1—2—3—1—7—8—3—2—13—4—11—1—12—6—5—11—4—14—5—11—12—7—10—6—10—9—8—9—7—1,总路程长度为:429 km,其中待架设的线路长度为:355 km,重复走的路程长度为:74 km,占总路程的17.2%。

5 小结

针对供配电网络线路架设中架设路径顺序优化的问题,提出将架设路径的优化转化为奇数度交汇点的匹配,将图论中匹配的思想与遗传算法相结合实现路径的优化。实验结果表明,提出的方法能有效缩短施工经过的路程,降低架设成本。

参考文献

[1] Bahiense L,Oliveira G C,Pereira M,et al.A mixed integer disjunc-tive model for transmission network expansion.1EEE Trans on PowerSystems,2001;16(3):560—565

[2] Cruzrd L G,Areiza J M,et al.Classification of publications and mod-els on transmission expansion planning.IEEE Trans on Power Sys-tems,2003;18(2):938—946

[3]段刚,余贻鑫.输配电系统综合规划的全局优化算法.中国电机工程学报,2002;22(4):109—113

[4]王靖然,余贻鑫,曾沅.离散猴群算法及其在输电网扩展规划中的应用.天津大学学报,2010;43(9):798—803

[5]邬开俊,鲁怀伟.基于协同粒子群优化算法的输电网络扩展规划.计算机应用研究,2011;28(3):862—864