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长期以来,低压配电网络一直是供电系统运行可靠性的薄弱环节之一,一些配电变压器和配电线路因过载发热、线损率高、电压质量合格率低等,既容易烧毁设备,也容易危及低压电网安全可靠运行,而这些故障却常常被人们忽视,为此,原能源部规定各基层单位要定期上报电压质量合格率和作配电网的可靠性统计,并在“用电管理信息技术规范”中明确提出要掌握配电网络负荷情况及重点用户的年、季、月、日各种负荷曲线等重要信息。但多年来,由于低压配电网络缺乏这方面的自动化检测手段,一般都在每年或每季的几个典型日,由工作人员用钳式电流表逐个测量配电装置负荷的简单方法,结果是费时费工,既不能反映真实情况,也不能解决实际问题。为此,研发、推广一系列低压配电网络的监控装置仪表是十分必要的。
该类仪表的系统构成一般由电源模块、数据采集模块、数据处理及控制模块、显示模块、CPU模块和通讯模块五大部分组成。模块化的设计使得该系统结构简单、便于维护与升级。仪表在工作时,对低压配电房内低压配电柜的三相电压、三相电流分别取样后,送到放大电路进行缓冲放大,再由A/D转换器变成数字信号,送到CPU进行处理,CPU将处理过的数据根据需要送至显示部分、通讯部分等数据输出单元。
2配电综合监控装置在电能需方管理系统中的作用
随着电力工业的飞速发展,电力供需矛盾发生了很大的变化,特别是随着电力企业改革的进一步加速,如何利用高新科技手段来适应市场经济,如何提高效率,降低成本,实现高效优质服务,已经成为实现用电营销现代化的重要任务。利用现代化的配电监控手段进行实时监测与控制,可给需方管理提供直接的、便利的技术支持;为负荷预测、电网规划、电力调度、用电营销管理和服务水平、用电检查、电能计量等提供科学的分析依据。为此,配电综合监控装置在电能需方管理中的作用可归纳为以下六点:
2.1为了解电力市场需求,合理配置电力资源提供有效的原始数据资料。
以往的电力需求预测依赖政府提供的资料和待业用电统计报表。由于这些资料的准确性及实时性较差,用于分析电力需求时,往往显得较为粗糙。要提高电力需求预测的精度,应选取典型电力用户作为电力需求分析的用户样本,收集其实际用电信息。配电监控装置可以准确采集和存储典型电力用户的日负荷曲线、分时电量及最高、最低负荷等关键数据,反映特定用户受市场、经营状况,宏观政策情况,以及季节、天气、节假日时用电状况的影响,再结合政府部分有关资料及行业用电量统计数据进行分析,便可大大提高负荷预测的精度,为确保电力规划的经济性、前瞻性、合理性和电力资源配置的有效性提供坚实的基础。
2.2帮助电力企业合理制定长远的营销策略,提高电力资源的配置效率,从而更好地为客户服务。
随着市场经济的深入,价格导向使电力用户对自身的电力消费情况越来越重视;但由于大多数客户缺乏技术条件和现代化用电管理手段,很难对电力消费情况做进一步深入的分析。另外,供电企业的公用变压器配置的合理性也缺乏有效的、科学的数据分析依据。具有配套管理软件的配电监控装置所采集的分段电量、负荷曲线、最高最低负荷、时段电量比例、功率因数、分时电压等实际数据,经分析整理后,可由电力企业客户服务部的营销人员向客户提供合理用电建议,并充分分析利用现行的分时电价政策,帮助他们减少不必要的电力消耗,降低生产成本,提高经济效益。从表面上看,这项工作使电力企业的销售量减少;但从长远看,经营进入良性循环轨道,必将扩大再生产,最终会增加用电量,即扩大电力企业在能源终端市场的占有率。客户按分时电价合理用电,从表面看,使供电企业收入减少,但实际上用户避峰用电,平滑负荷曲线,增加了系统的调峰能力,减少了低谷期间火电压火,水电弃水的情况,提高了电力资源的配置效率。
2.3利用监控装置的远程通讯功能,推动远程抄表的普及工作。
营业抄表是电力部门向用户收取电费的依据。传统的人工抄表往往因气候、道路及交通工具等外界条件及人为因素而不可避免地影响抄表的及时性、准确性。利用低压线路载波等技术,加上配电监控装置可与管理中心进行远程通讯的功能,就可以形成从用户计量终端到台区配电变压器端、再到管理中心的用户营业自动化联网,实现用户远程抄表,提高抄表的及时性和准确性。
2.4利用监控装置的软件管理系统为配网管理系统提供实时的用户用电信息,为配网运行、维护和用户接入提供分析、决策依据。
以往,配网管理利用变电站10kV侧反映的分时电流、电压及电量、功率因数以及配网巡视中对线路设备观察和营业统计报表中所得到的信息来分析、决策,比较粗糙。对配网运行的经济性、变压器配置的合理性、用户接入的可靠性都缺乏有效的、科学的数据分析。而配电监控软件管理系统所提供的一系列数据,可给出用电企业和公用变压器的负荷曲线和电能质量信息。通过这些信息的分析,可以提高管理措施的合理性和实效性。
2.5与监控装置配套使用的管理软件,可以强化计量装置的工况监视,防止窃电和因装置故障而漏计电量。
配电监控装置所具备的实时数据采集和通信功能,可定时将用户计量电能表中储存的各时段用电量、最大需量、电能表缺相时间、过载时间等数据纪录下来,并随时采集。用电检查部门定期或不定期进行逐一巡查,可有效杜绝窃电和因计量装置故障造成的漏计电量,并可在与客户交涉时出具计算机原始数据,增加了裁决的依据,减少纠葛。
2.6可以提供真实线损情况,为电力企业商业化运营服务。
关键词:低压配电监控装置应用功能作用
1概述
随着人民生活水平的不断提高,人们对电力的需求已经不仅仅满足于有电用,良好的供电质量和服务水平,成为社会对供电企业要求的重要部分。在电力管理发展过程中,原来以拉闸限电为目的的负荷控制正逐渐向用电管理方向过渡,电力企业为提高供电质量和服务水平,需要有一套完善的用电侧电能管理系统,对与用户直接相关的低压电网运行状态进行实时监测,及时掌握低压配电网运行的情况,适时根据供电需求的增长调整电网负荷,及时发现和定位电网故障,发现异常供电和异常线损,杜绝供电隐患。低压配电监控装置是整套用电侧电能管理系统中的最重要的一个环节,它一般以低压网中的配变为监测对象,使电力部门及时了解设备运行状况,为线损分析、负荷预测、电压合格率、配电规划等提供科学的依据。
2配电监控装置在用电侧电能管理中的应用
长期以来,低压配电网络一直是供电系统运行可靠性的薄弱环节之一,一些配电变压器和配电线路因过载发热、线损率高、电压质量合格率低等,既容易烧毁设备,也容易危及低压电网安全可靠运行,而这些故障却常常被人们忽视,为此,原能源部规定各基层单位要定期上报电压质量合格率和作配电网的可靠性统计,并在"用电管理信息技术规范"中明确提出要掌握配电网络负荷情况及重点用户的年、季、月、日各种负荷曲线等重要信息。但多年来,由于低压配电网络缺乏这方面的自动化检测手段,一般都在每年或每季的几个典型日,由工作人员用钳式电流表逐个测量配电装置负荷的简单方法,结果是费时费工,既不能反映真实情况,也不能解决实际问题。为此,研发、推广一系列低压配电网络的监控装置仪表是十分必要的。
2.1配电监控装置硬件构成与工作原理
该类仪表的系统构成一般由电源模块、数据采集模块、数据处理及控制模块、显示模块、CPU模块和通讯模块五大部分组成。模块化的设计使得该系统结构简单、便于维护与升级。仪表在工作时,对低压配电房内低压配电柜的三相电压、三相电流分别取样后,送到放大电路进行缓冲放大,再由A/D转换器变成数字信号,送到CPU进行处理,CPU将处理过的数据根据需要送至显示部分、通讯部分等数据输出单元。
2.2配电监控装置的功能描述
(1)测量、显示及存储功能:
在工作中,配电监控装置对低压配电柜内的各种电压、电流进行采样后,经过计算模块,将电流、电压、频率、有功和无功功率、功率因数、电能量、环境温度等各类数据传输给CPU或DSP,进行数据处理,这样最终得到的电网状态信息将会通过显示模块反映给工作人员进行数据的读取,对于那些需要存储的数据,系统会将其存储在大容量的存储器中。
(2)数据的现场采集及远程通讯功能:
目前,这类仪表除了可以利用手抄机对测量所得数据进行手工抄表外,一般还可以扩展各种通讯接口,支持RS232、RS485、ISDN等多种通讯协议,从而实现了数据采集效率更高、操作更简单。随着USB技术的日渐成熟,利用电子盘进行数据的现场采集已经成为可能。这种方式具有传输误码率低、采集速度快、成本低廉等优点,比较适合于目前我国电力系统的需要。在实现数据的远程通讯方面,可以利用监控装置的RS232、RS485通讯接口与光端机联系,通过光纤实现数据的远程通讯;还可以在监控装置表内置一个modem通讯模块,通过固定电话网络拨号连接的方式访问监控装置,进行远程数据采集;更新的技术是在监控装置内置GPRS通讯模块,使监控装置成为一个GPRS终端,管理中心便可以利用移动通讯的GPRS网络进行远程数据采集。
(3)停电抄表和电路保护功能:
在停电或设备电源模块发生故障时,工作人员仍然可能需要对测控仪数据存储器进行读取操作,因此监控装置应设有备用电源接口,从而实现测控仪存储的数据在任何时候都可以供读取。此外存储器还应具备静态存储功能,保证在停电时,数据可以有效的保存在内部存储单元,而不会丢失。测控仪应配置过流、过压保护元件,可以对短路、过载或过压状况进行自动保护。
(4)动态无功补偿功能:
在低压配电网中,尤其对公用配变台区,由于负荷的分散性和用电的不定期性等因素,决定了其三相电流及无功功率很难分配得完全平衡,在此方面,利用低压配电监控装置的动态无功补偿功能,可实现对电容器组的智能投切。监控系统的控制软件可以在配电网的多种接线方式下,通过中央处理器来控制电容器的投切开关,实现补偿功能。当需要进行无功补偿时,配变运行的三相无功电流及三相电压输入到无功补偿控制器的模块,无功补偿控制器根据配变当时需要补偿无功量,决定补偿电容的投入或切除。
(5)数据综合处理功能:
配电监控装置还应具备配套的后台管理软件,帮助用电管理中心的工作人员对采集到的数据进行处理和分析。目前此类管理软件的主要功能一般包括报表分析(日报表,月报表,年报表);采集记录数据的统计;电压、电流等参数曲线的绘制;无功补偿的电容器投切状态分析等。
通过后台管理软件对数据的统计与计算,工作人员可以根据软件分析结果,及时调整配电网的运行状态,保证电网的安全运行。
2.3监控系统的控制软件设计
配电监控软件的设计一般包括两个部分:配电监控装置控制软件和后台管理软件。本文重点介绍配电监控装置控制软件的设计流程和实现功能。系统的软件设计部分遵循模块化的设计方法,以便于调试。
系统复位以后,硬件电路便开始对电网数据进行采集,根据GB检验规范采集到的数据应该在规定范围以内,CPU根据此标准来判断数据是否达到规范,若采集数据不准确,程序返回到初始化部分重新开始。若这样循环一定的次数,那么系统便会发出报警信号来提示技术人员检修,否则,CPU便对得到的准确数据进行各种计算并存储。接下来显示程序便将准确的数据通过LCD或数码显示模块显示出来。系统监测到电网电压、电流的不平衡,便会通过程序进行自动补偿。这样,一次操作完成后,程序便返回到采集部分,进入循环状态,直到系统被重新复位。
3配电综合监控装置在用电侧电能管理系统中的作用
随着电力工业的飞速发展,电力供需矛盾发生了很大的变化,特别是随着电力企业改革的进一步加速,如何利用高新科技手段来适应市场经济,如何提高效率,降低成本,实现高效优质服务,已经成为实现用电营销现代化的重要任务。利用现代化的配电监控手段对用电网络进行实时监测与控制,可给用电管理提供直接的、便利的技术支持,为负荷预测、电网规划、电力调度、用电营销管理、营销服务水平、用电检查、电能计量管理等提供科学的分析依据。在此,我们把配电综合监控装置在电能负荷管理系统中的作用归纳为以下6点:
(1)为及时了解电力市场需求,合理进行电力资源配置提供了有效的数据资料。
(2)帮助电力企业更好地为客户服务,从而制定长远的营销策略,提高电力资源的配置效率。
(3)利用远程通信功能,可以推动用户远程抄表的普及工作。
(4)利用软件管理系统,为配网管理系统提供实时的用户用电信息,提高配网管理水平,为配网运行、维护和用户接入提供分析、决策依据。
(5)配套使用的管理软件,可以强化计量装置的工况监视,防止窃电和因装置故障而漏抄电量。
(6)提供真实线损,为电力企业商业化运营服务。
长期以来,低压配电网络一直是供电系统运行可靠性的薄弱环节之一,一些配电变压器和配电线路因过载发热、线损率高、电压质量合格率低等,既容易烧毁设备,也容易危及低压电网安全可靠运行,而这些故障却常常被人们忽视,为此,原能源部规定各基层单位要定期上报电压质量合格率和作配电网的可靠性统计,并在“用电管理信息技术规范”中明确提出要掌握配电网络负荷情况及重点用户的年、季、月、日各种负荷曲线等重要信息。但多年来,由于低压配电网络缺乏这方面的自动化检测手段,一般都在每年或每季的几个典型日,由工作人员用钳式电流表逐个测量配电装置负荷的简单方法,结果是费时费工,既不能反映真实情况,也不能解决实际问题。为此,研发、推广一系列低压配电网络的监控装置仪表是十分必要的。
该类仪表的系统构成一般由电源模块、数据采集模块、数据处理及控制模块、显示模块、CPU模块和通讯模块五大部分组成。模块化的设计使得该系统结构简单、便于维护与升级。仪表在工作时,对低压配电房内低压配电柜的三相电压、三相电流分别取样后,送到放大电路进行缓冲放大,再由A/D转换器变成数字信号,送到CPU进行处理,CPU将处理过的数据根据需要送至显示部分、通讯部分等数据输出单元。
2配电综合监控装置在电能需方管理系统中的作用
随着电力工业的飞速发展,电力供需矛盾发生了很大的变化,特别是随着电力企业改革的进一步加速,如何利用高新科技手段来适应市场经济,如何提高效率,降低成本,实现高效优质服务,已经成为实现用电营销现代化的重要任务。利用现代化的配电监控手段进行实时监测与控制,可给需方管理提供直接的、便利的技术支持;为负荷预测、电网规划、电力调度、用电营销管理和服务水平、用电检查、电能计量等提供科学的分析依据。为此,配电综合监控装置在电能需方管理中的作用可归纳为以下六点:
2.1为了解电力市场需求,合理配置电力资源提供有效的原始数据资料。
以往的电力需求预测依赖政府提供的资料和待业用电统计报表。由于这些资料的准确性及实时性较差,用于分析电力需求时,往往显得较为粗糙。要提高电力需求预测的精度,应选取典型电力用户作为电力需求分析的用户样本,收集其实际用电信息。配电监控装置可以准确采集和存储典型电力用户的日负荷曲线、分时电量及最高、最低负荷等关键数据,反映特定用户受市场、经营状况,宏观政策情况,以及季节、天气、节假日时用电状况的影响,再结合政府部分有关资料及行业用电量统计数据进行分析,便可大大提高负荷预测的精度,为确保电力规划的经济性、前瞻性、合理性和电力资源配置的有效性提供坚实的基础。
2.2帮助电力企业合理制定长远的营销策略,提高电力资源的配置效率,从而更好地为客户服务。
随着市场经济的深入,价格导向使电力用户对自身的电力消费情况越来越重视;但由于大多数客户缺乏技术条件和现代化用电管理手段,很难对电力消费情况做进一步深入的分析。另外,供电企业的公用变压器配置的合理性也缺乏有效的、科学的数据分析依据。具有配套管理软件的配电监控装置所采集的分段电量、负荷曲线、最高最低负荷、时段电量比例、功率因数、分时电压等实际数据,经分析整理后,可由电力企业客户服务部的营销人员向客户提供合理用电建议,并充分分析利用现行的分时电价政策,帮助他们减少不必要的电力消耗,降低生产成本,提高经济效益。从表面上看,这项工作使电力企业的销售量减少;但从长远看,经营进入良性循环轨道,必将扩大再生产,最终会增加用电量,即扩大电力企业在能源终端市场的占有率。客户按分时电价合理用电,从表面看,使供电企业收入减少,但实际上用户避峰用电,平滑负荷曲线,增加了系统的调峰能力,减少了低谷期间火电压火,水电弃水的情况,提高了电力资源的配置效率。
2.3利用监控装置的远程通讯功能,推动远程抄表的普及工作。
营业抄表是电力部门向用户收取电费的依据。传统的人工抄表往往因气候、道路及交通工具等外界条件及人为因素而不可避免地影响抄表的及时性、准确性。利用低压线路载波等技术,加上配电监控装置可与管理中心进行远程通讯的功能,就可以形成从用户计量终端到台区配电变压器端、再到管理中心的用户营业自动化联网,实现用户远程抄表,提高抄表的及时性和准确性。
2.4利用监控装置的软件管理系统为配网管理系统提供实时的用户用电信息,为配网运行、维护和用户接入提供分析、决策依据。
以往,配网管理利用变电站10kV侧反映的分时电流、电压及电量、功率因数以及配网巡视中对线路设备观察和营业统计报表中所得到的信息来分析、决策,比较粗糙。对配网运行的经济性、变压器配置的合理性、用户接入的可靠性都缺乏有效的、科学的数据分析。而配电监控软件管理系统所提供的一系列数据,可给出用电企业和公用变压器的负荷曲线和电能质量信息。通过这些信息的分析,可以提高管理措施的合理性和实效性。
2.5与监控装置配套使用的管理软件,可以强化计量装置的工况监视,防止窃电和因装置故障而漏计电量。
配电监控装置所具备的实时数据采集和通信功能,可定时将用户计量电能表中储存的各时段用电量、最大需量、电能表缺相时间、过载时间等数据纪录下来,并随时采集。用电检查部门定期或不定期进行逐一巡查,可有效杜绝窃电和因计量装置故障造成的漏计电量,并可在与客户交涉时出具计算机原始数据,增加了裁决的依据,减少纠葛。
2.6可以提供真实线损情况,为电力企业商业化运营服务。
长期以来,线损分析数据源于变电站关口表及其他相关表计的人工抄读数据,同样存在诸如气候、道路及交通工具等外界条件及人为因素的影响,数据统计时间缺乏统一性。这种统计线损的方法过去曾为各电网经营企业的电价测算、经营效益分析等起过积极的作用,但可靠性和可信性不太高,经常出现波动太大的异常现象。在电力体制深入改革的今天,这一传统的线损分析方法已不能适应要求。利用配电综合监控装置的远程抄表功能和数据采集、可存储功能,以及管理系统功能强大的分析软件,可以实现对线损的实时分析,数据详实可靠,并能够节约专项投资。
利用监控装置形成完整的低压配电网信息采集系统,为供电企业的用电侧电能管理提供科学可靠的决策依据,其经济效益和社会效益是不言而喻的。与此同时,我们也应该注意到目前该类监控装置尚无统一的国家或行业标准,配套软件功能也有待提高。希望各生产企业与供电企业紧密协作,在实际运行中发现问题,及时改进,进一步完善和提高监控装置的各项功能,也希望有关部门加快该类监控装置国家或行业标准的制定工作,规范企业生产标准,使低压配电监控装置在用电侧电能管理中切实发挥作用。
中图分类号:U414 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)04-0162-02
目前我国建筑施工伤亡事故类型仍以高处坠落、坍塌、物体打击、机具伤害和触电等“五大伤害”为主,其中触电死亡占全部安全生产事故死亡人数的6.5%。触电事故之所以频发、多发,其主要原因就是施工单位重视程度不够,往往认为施工现场用电都是临时性的,只要能够满足施工机具和照明的用电需要就可以了,而对有关安全用电就不十分重视了,并且对施工用电有关规范标准的学习理解也不透彻。而客观上,建筑施工现场环境复杂多变,也给施工用电安全带来许多不确定因素。现就施工现场临时用电存在的安全通病问题,结合《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005和《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99的有关规定,提出施工现场安全用电的正确做法和防护方法,希望对消除事故隐患提供帮助,以推动施工现场临时用电安全。
一、用电管理方面存在的问题 毕业论文
目前仍有一些施工项目部没有配备专职电气专业技术管理人员,而让土建专业方面的技术管理人员代为管理电气专业方面工作。有的甚至还让略懂一些用电知识的人员去从事电气特种作业操作。有些无特种作业操作证的电工不按规范要求设置用电线路和保护装置,不正确穿戴相应的劳动防护用品,甚至带电作业的现象也时有发生。有的临时施工用电工程不编制专项施工组织设计,只凭电工个人经验自行布设,没有全面的统筹临时用电计划,随意性非常强,没有必要的安全防护措施。有的施工单位编制的临时施工用电施工组织设计没有用电负荷计算,无线路图,甚至有的和施工现场实际情况严重脱节,根本起不到指导现场施工用电的作用。如常此以往,最终将酿成严重的安全生产事故。毕业论文
正确做法:安装、巡检、维修或拆除临时用电工程时,必须由专业电工完成,并且要有人在旁边监护其操作。电工等级应同工程的难易程度和技术复杂性相适应。电工操作属于特种作业,由于特种作业对操作者本人及他人和周围设施的安全存在着重大影响,因此需要经过国家规定的有关部门组织的特种作业人员安全培训,在取得操作证后方准许其独立作业。电工作业时应正确穿戴相应的劳动保护用品。
毕业论文
施工现场临时用电设备在5台及以上或设备总容量在50kw及以上时,应编制施工现场临时用电施工组织设计。其施工组织设计应包括以下内容:
1、施工现场勘测,确定主电源进线、变电所或配电装置、用电设备位置及线路走向等。
毕业论文
2、毕业论文进行用电负荷计算,合理选择变压器容量、型号等。
3、设计配电系统:设计配电线路,选择导线或电缆;设计配电装置,选择电器设备;设计接地装置。
4、绘制施工现场临时用电工程图纸:主要包括用电工程总平面图、配电装置布置图、配电系统接线图、接地装置设计图等。 毕业论文
5、设计防雷接地系统装置。业论文
6、确定防护措施。
毕业论文
7、毕业论文制定安全用电技术措施和电气防火措施。
临时用电施工组织设计及变更时,必须履行“编制、审核、批准”程序,应由电气工程技术人员负责编制,经本单位相关部门审核及具有法人资格的企业技术负责人和监理单位的总监理工程师审批合格后实施。变更临时用电施工组织设计时应补充有关图纸等资料。
二、三级配电系统存在的问题
毕业论文
存在的问题:配电系统未按“总配电箱(柜)-分配电箱-开关箱(用电设备箱)”形成三级配电。存在一台以上的用电设备共用一个开关箱,分配电箱和开关箱之间距离超标,用电设备与其控制的开关箱距离过远等问题。
正确做法:施工用电系统必须采用三级配电系统,即在总配电箱(柜)以下设分配电箱,分配电箱以下设置开关箱(用电设备箱),最后从开关箱接线到用电设备。总配电箱应设在靠近电源的区域,分配电箱应设在用电设备或负荷相对集中的区域,分配电箱与开关箱的距离不得超过30m,开关箱与其控制的固定式用电设备的水平距离不宜超过3m。施工现场应按“一机一箱一闸一漏”设置,即每台用电设备必须有各自专用的开关箱,严禁用同一个开关箱直接控制2台及以上用电设备(含插座),每个开关箱里必须设置有隔离开关、断路器或熔断器,以及漏电保护器。当漏电保护器是同时具有短路、过载、漏电保护功能的漏电断路器时,可不装设断路器或熔断器。隔离开关应采用分断时具有可见分断点,能同时断开电源所有极的隔离电器,并应设置于电源进线端。当断路器是具有可见分断点时,可不另设隔离开关。
三、二级漏电保护系统存在的问题
存在的问题:用电系统设置少于二级的漏电保护,漏电保护器参数不匹配或动作失灵,漏电保护器安装于靠近电源一侧。
正确做法:二级漏电保护系统是指用电系统至少应设置总配电箱漏电保护和开关箱漏电保护的二级保护系统,总配电箱和开关箱中二级漏电保护器的额定漏电动作电流和额定漏电动作时间应合理配合,形成分级分段保护;漏电保护器应装设在总配电箱和开关箱靠近负荷的一侧,且不得用于启动电器设备的操作,即用电线路先经过电源隔离开关,再到漏电保护器,不得反装;漏电保护器应满足以下要求:开关箱中漏电保护器的额定漏电动作电流≤30mA,额定漏电动作时间≤0.1s,使用于潮湿场所的漏电保护器额定漏电动作电流≤15mA,额定漏电动作时间≤0.1s;总配电箱中漏电保护器的额定漏电动作电流应大于30mA,额定漏电动作时间应大于0.1s,但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积不应大于30mA.s;漏电保护器应动作灵敏,不得出现不动作或者误动作的现象。
四、保护接零 毕业论文
存在的问题:保护零线引出不符合规范要求,重复接地点不足。未采用规范规定色标的电线作保护零线,且线径过小。保护零线未随所有用电线路自始至终,未与用电设备外壳相连接,起不到保护作用。
正确做法:施工现场专用变压器供电的TN-S接零保护系统中,保护零线应由工作接地线、总配电箱(柜)电源侧零线或总漏电保护器电源侧零线处引出,单独敷设不作他用;在TN-S接零保护系统中,通过总漏电保护器的工作零线与保护零线之间不得再做电气连接; TN-S系统中的保护零线除必须在总配电箱(柜)处做重复接地外,还必须在配电系统的中间处和末端处做重复接地。在TN-S系统中,保护零线每一处重复接地装置的电阻应不大于10Ω;保护零线应采用黄绿双色绝缘导线,任何情况下均不得用黄绿双色绝缘导线作负荷线;三相四线制架空线路的保护零线截面不应小于相线截面的50%,单相线路的保护零线截面与相线截面相同,配电装置和电动机械相连接的保护零线截面为不小于2.5mm2的绝缘多股铜线。手持式电动工具的保护零线截面为不小于1.5mm2的绝缘多股铜线。保护零线应从线路始端开始设置,随线路至末端,与电气设备(包括电箱)不带电的外露可导电部分相连。
五、电箱设置
存在的问题:电箱内无隔离开关或设置不规范。使用木制电箱,电箱无标记。电线从电箱箱体侧面、上顶面、后面或箱门进出。电器安装于没有采取阻燃绝缘措施的木板上。电箱安装位置不合理。
正确做法:配电箱、开关箱应采用冷轧钢板或者阻燃绝缘材料制作,钢板厚度应为1.2-2.0mm,其中开关箱箱体钢板厚度不得小于1.2mm,配电箱箱体钢板厚度不得小于1.5mm,箱体表面应做防腐处理。配电箱、开关箱外形结构应能防雨、防尘。配电箱和开关箱应进行编号,并标明其名称、用途,配电箱内多路配电线路应作出标记。总配电箱、分配电箱、开关箱均应设置电源隔离开关,隔离开关应设置于电源进线端,即为电线进入电箱后的第一个电器。隔离开关应采用分断时具有可见分断点,能同时断开电源所有极的隔离电器,不能用空气开关或者漏电保护器作隔离开关。电线应从电箱箱体的下底面进出,电箱进出线口处应作绝缘护套管保护。电箱内电器安装板应用金属板或非木质阻燃绝缘电器安装板,若用金属板,则金属板应与金属箱体作电气绝缘接地连接。电箱的安装应符合以下要求:配电箱、开关箱应装设端正、牢固,固定式的电箱的中心点与地面的垂直距离应为1.4-1.6m,移动式电箱应装设在坚固、稳定的支架上,其中心点与地面的垂直距离宜为0.8-1.6m;配电箱、开关箱周围应有足够2人同时工作的空间和通道,不得堆放影响操作、维修的物料,电箱安装位置应为干燥、通风及常温场所,不得装设在易受外来物体撞击、强烈震动、液体浸溅及热源烘烤等场所。
六、线路敷设存在问题
存在的问题:临时用电架空线路架设在脚手架上或穿越脚手架引入在建工程内;采用竹竿或者钢管作为电线杆;架空线路和灯具架设高度过低;电线、电缆沿地面或建筑物周围明设;电线和电缆外皮老化、破损,绝缘性差;采用四芯电缆外加一根导线代替五芯电缆,两种线路绝缘程度、机械强度、抗腐蚀能力以及载流量不匹配,容易引发安全事故。
正确做法:施工现场临时用电线路的敷设应架空或穿管埋地敷设。架空线路应采用绝缘导线,严禁沿脚手架、树木或其他设施敷设。架空线路应沿电杆、支架或墙壁敷设,并采用绝缘子固定,绑扎线必须采用绝缘线。室外架空电线最大弧垂与施工现场地面最小距离为4m,与机动车道最小距离为6m,与建筑物(含外脚手架)最小距离为1m。室内配线非埋地明敷主干线距地面高度不得小于2.5m。电缆沿墙壁敷设时最大弧垂距地不得小于2m。电杆不得采用竹竿,宜采用钢筋混凝土杆或木杆。木杆梢径不应小于140mm。电缆线路严禁穿越脚手架引入在建工程内,必须采用电缆埋地引入。电缆垂直敷设上楼层不得与外脚手架相连,应充分利用在建工程的竖井、垂直孔洞等,并宜靠近用电负荷中心。电缆垂直敷设也可穿套管沿外墙敷设,固定点每层不得少于一处。电缆埋地敷设埋深不得小于0.7m,并应在电缆紧邻上、下、左、右侧均匀敷设不小于50mm厚的细砂,然后覆盖砖或混凝土板等硬质保护层。穿越建筑物、构筑物、道路等易受损伤场所及引出地面至2.0m高处到地下0.2m处必须加设防护套管,套管内径不应小于电缆外径的1.5倍。接零保护系统的电缆线路必须采用五芯电缆。电线及电缆应保持外皮完好,绝缘良好。
参考文献
[1] 施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005
关键词:初步设计;电气一次部分
前言
本论文通过作者对一个变电站扩建工程的初步设计说明编写,主要介绍了变电站初步设计的基本知识,包括了初步设计的设计原则、设计步骤、计算法等。通过对主接线进行设计、总平面方案的设计、短路电流的计算、及设备的选型等具体方面。来论述电力系统理论在实际工程中的应用。
1.1 扩建改造依据
1.1.1 广电规[某年]某号文的批复。
1.1.2 《南方电网110kV标准设计》。
1.1.3 相关电力工程的国标、行标,设计规程、规范及标准等。
1.2 建设规模
110kV某站扩建规模下:
1.3 主要设计原则
1.3.1 本站为已运行变电站扩建工程,本期在原有总平面布置上,扩建40MV主变一台,#2主变110kV及35kV主变进线间隔,完善110kV、35kV最终为单母线分段接线。其他配电装置布置保持原状。
1.3.2 110kV、35kV电气设备分别按不小于31.5kA、25kA进行设备选型。
1.3.3 变电站按综合自动化无人值班设计。
1.3.4 扩建部分所有保护采用微机型设备,完善原有五防系统及增设遥视设备。
1.3.5 CT二次电流为1安。
1.3.6 设备的抗震烈度选用7度,设备的外绝缘按Ⅲ级防污标准选择。
1.4 主要技术经济指标
静态总投资(数量)万
动态总投资(数量)万
以上内容反映了该变电站的设计依据和基础资料,对扩建工程应有已建成部分的概述及存在问题的说明。
2 电气一次部分
2.1 电气主接线
2.1.1 110kV 接线
110kV接线最终为单母线断路器分段接线形式,出线4回;现为单母线接线形式,出线2回(附东线、附西线);本期工程扩建110kV#2主变进线间隔、分段开关间隔、#2 PT间隔、备用出线隔离开关及检修开关。扩建后形成单母线断路器分段接线,出线回路数维持原有不变。
2.1.2 35kV 接线
35kV最终为单母线断路器分段接线形式,出线4回,两段母线各带2回出线。现状为单母线接线,#1主变进35kVⅠ段母线,带出线3回(附双线、双水线及七和线)、PT1回。本期工程扩建35kVⅡ段母线及分段,包括:#2主变进线隔离柜1面,#2PT柜1面、分段隔离柜1面、分段开关柜1面、过渡柜1面,拆除连接35kV七和线和Ⅰ段母线的封闭母线桥,将七和线改接至Ⅱ段母线,形成单母线断路器分段接线形式,每段母线各带2回出线。
2.1.3 10kV 接线
10kV接线最终为单母线分段接线,出线16回。现状为单母线接线,#1主变单臂进线,带10kV出线8回、10kV电容器组出线2回。本期工程扩建10kV II段母线及分段隔离柜(分段开关柜首期已上),#2主变单臂接入10kVⅡ段母线,带10kV出线8回、10kV电容器组出线2回,形成单母线分段接线形式。
2.1.4 中性点接地方式
本期扩建的#2主变的110kV中性点接地方式与现有#1主变一致,均采用隔离开关直接接地方式,可灵活地选择不接地或直接接地,以满足系统不同的运行方式。
经计算,本站10kV出线单相接地时,电容电流小于10A,故10kV采用不接地系统。
2.1.5 站用电
本站站用电为单母线分段接线,设分段断路器,正常分列运行。站用变为两台容量为160kVA的干式变压器站,其中#1站用变电源取自10kVⅠ段母线。本期扩建工程将#2站用变改接至10kV Ⅱ段母线上。
2.2 电气总平面布置
2.2.1 现状
本站为半户内式GIS变电站,站址呈矩形布置,东西方向长66m,南北方向宽50m,占地面积3300m2。
配电装置楼布置在站区中心,四周为环形公路。电气设备除主变采用户外布置外,其余均布置在配电装置楼内。进站大门设在站区东南侧,进站道路宽6m,与变电站东侧的公路相连。
配电装置楼为四层建筑,一层为电缆层及水泵房。二层布置有10kV配电室、电容器室、接地变室及警传室,10kV高压开关柜采用户内双列布置。10kV电缆沿电缆沟朝北面和东面两个方向出线。三层为GIS配电室、35kV配电室,GIS配电室间隔排列顺序自东向西依次为:附东线、#1PT、#1主变、附西线、分段、备用出线、#2主变(预留)、#2PT(预留)、备用出线,现有的2回110kV出线朝北架空出线;35kV高压开关柜采用户内双列布置于35kV配电室内,35kV出线朝东架空出线。四层布置有继保室、通信室及资料室。
主变压器紧靠配电装置楼南侧,自东向西依次为#1主变、#2主变(预留),主变110kV侧采用钢芯铝绞线经SF6空气套管接入110kV GIS设备,10kV侧采用绝缘铜管进10kV配电室。
2.2.2 本期工程
本期工程扩建的#2主变压器、110kV #2主变进线间隔、#2PT间隔、备用出线隔离开关及检修开关、分段开关;35kV Ⅱ段主变进线开关柜、母线分段开关柜、分段隔离柜、拆除连接35kV七和线与35kV I段母线的封闭母线桥;10kVⅡ段主变进线开关柜、母线分段隔离柜、出线8回、电容器组2回,将#2站用变改接到10kV II段母线。
2.3 主要电气设备选择
2.3.1 短路电流计算
依据可研的资料,以2015年为远景计算年,本站短路电流计算结果如下表:
由计算结果可知,110kV母线短路电流较小,考虑系统的发展及电气设备的产品标准,110kV电气设备的开断电流按31.5kA选择,35kV电气设备的开断电流按25kA选择,10kV电气设备的开断电流分别按40kA和31.5kA选择。
结合短路电流计算结果并根据SDGJ14-86《导体和电器选择设计技术规定》,电气主接线以及所选设备均能满足系统运行条件和规范要求。
2.3.2 电气设备选择原则
(1)污秽等级
电气主设备尽量按国产化、无油化、小型化、低损耗、低噪音及安全经济的原则选择。110kV、35kV、10kV设备开断电流分别暂按31.5kA、25kA、31.5kA考虑,外绝缘爬电比距按Ⅲ级污区设防,泄漏比距户外设备按2.5cm/kV,户内设备按2.0cm/kV考虑。
(2)主变压器
主变压器选用110kV低损耗三相三卷自冷有载自动调压油浸变压器。根据电网运行情况,为保证供电电压质量,110kV侧采用国产优质或进口有载调压开关。#2主变电气性能考虑与#1主变并列运行的必要条件。
型号:SSZ11-40000/110
额定电压:110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV。
阻抗电压:U1-2=10.5%,U1-3=17.5%,U2-3=6.5%。
接线组别:YN,yn0,d11。
冷却方式:ONAN
调压方式:配进口或优质国产有载调压开关。
110kV 侧中性点避雷器:YH1.5W-72/186W。
35kV 侧中性点避雷器:避雷器YH5W-51/134W。
(3)110kV 配电装置
110kV 配电装置采用GIS全封闭式组合电器
主母线额定电流2000A,主变、出线、电压互感器回路额定电流1600A,额定开断电流31.5kA,动稳定水平为100kA;主变、出线回路电流互感器配4个二次绕组,母线电压互感器配3个二次绕组,电流互感器、电压互感器的准确度等级按DL/T5137-2001《电测量及电能计量装置设计技术管理规程》第5.3条要求配置。
避雷器:避雷器均采用氧化锌避雷器。
(4)35kV 配电装置
35kV 配电装置采用户内金属铠装移开式全封闭开关柜,内配真空断路器,额定电压40.5kV,额定电流为1250A,额定开断电流25kA。电流互感器三相配置,二次绕组4个。
35kV 避雷器:采用氧化锌避雷器。
(5)10kV 配电装置
①10kV 开关柜选用XGN2-12箱型固定式金属封闭开关柜,额定电压12kV。进线柜及母联柜额定电流3150A,额定开断电流40kA;馈线柜断路器额定电流1250A,额定开断电流31.5kA。电流互感器三相配置,进线5个二次绕组,出线、电容器3个二次绕组加零序,分段选用3个二次绕组。电压互感器选用3个二次绕组,避雷器Y5W1-17/45氧化锌避雷器。
②10kV并联电容器装置:采用户内框架式电容器补偿装置,电容器组串接5%干式铁芯串联电抗器。电容器组中性点设置4极联动的接地开关,其中3极用于进线,1极用于中性点。
2.3.3 导体选择
(1)110kV主母线工作电流按2000A考虑。
(2)110kV、35kV、10kV进线工作电流按1.05倍变压器额定容量计算选择。主变110kV侧宜采用架空软导线LGJ-300型与电气设备相连,35kV侧采用VJV22-35-1X400电缆与屋内35kV设备连接。
10kV侧采用金属绝缘铜管与屋内10kV设备连接。
各电压等级导体选择结果参照下表:
这部分电气一次内容具体论述该站电气主接线方式、电气总平面布置、短路电流计算、设备选型等方面的内容。
3 结论
本文拟通过对一个实际工程的初步设计说明,粗略的介绍了变电站初步设计电气一次部分的重要内容,根据初步设计所确定的设计原则,将宏观的勾画出工程概貌,控制工程的投资,体现技术经济政策的贯彻落实。所以初步设计是变电站工程建设中非常重要的设计阶段,各种设计方案要经过充分的论证和选泽。
参考文献
[1]电力工程电气设计手册电气一次部分.中国电力出版社出版 2006.03.
关键词 智能建筑;机电安装;质量监控
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0132-01
智能建筑是科技进步的标志,融入了人文关怀和现代潮流,是建筑发展的趋势。智能建筑的智能化前提是机电设备的运用,因此,机电设备的安装关系到智能建筑的质量。对智能建筑机电安装质量进行监测,可以保证智能建筑的质量。
1 加强施工过程的工作协调
安全第一,预防为主。在智能建筑安装过程中,必须要将安全放在首位,从细节着手,避免可能存在的安全隐患。智能建筑安装工程复杂,每个人有不同的分工,在各自范围内进行,往往只注重负责范围内的施工,忽视了施工过程中的协调。实际上,每个环节之间都具有一定的联系,如果缺乏必要的协调,那么在施工过程中将很难注意到细节问题,从而产生许多安全隐患。因此,施工单位之间要保持必要的协调,共同完成施工任务,保证施工质量。
1)明确专业施工界面。明确专业施工界面,保证施工质量,提高施工效率,避免重复施工。在智能建筑安装施工过程中,常常会出现专业施工界面迷糊的问题,尤其涉及到电压问题,更要小心谨慎,明确专业施工界面,如果分辨不清,则很容易按照设计图纸的方式进行施工,如果不符合要求还要修改或重新施工,耽误施工进度。
2)交错施工。如果施工跨专业,那么就要在提前进行安排,协调好各部分的关系,配合开展工作。对重要的工序认真检查。各部分的交错施工通过检查与落实后,不仅能够有序开展施工,还能够提高效率,确保施工质量。
2 严格把控关键设备的安装质量关
机电安装与智能建筑质量密切相关,与电气工程亦有一定的联系。当机电设备安装出现问题时,将会大大影响系统的正常运行,这与电气工程的专业性和复杂性有关,因此对于质量的要求很高。在智能建筑机电安装质量监测中,要明确和落实责任,做好统筹规划,一旦发现问题要及时处理,严格把关质量。
1)严格控制配电装置质量。配电装置质量的优劣,直接关系到电气工程质量,也将影响到智能建筑的质量,因此,要严格控制配电装置质量。首先,从配电设备着手,从选择到安装调试,必须严格按照要求进行验收,发现问题及时处理,避免埋下质量隐患。一些配电设备在安装过程中会出现大大小小的问题,如开关、变压器等设备无法满足实际需求,如果不注意把关质量,那么在使用过程中就可能会发生故障,甚至造成很大的损失。因此必须要严格把关配电装置质量,认真验收,及时检查,将隐患扼杀在摇篮里。
2)确保电缆铺设质量。电缆铺设是电气工程中的重要环节。电缆承担着运送电能的任务,因此对于质量有着极其严格的要求,一旦质量不过关,可能会发生火灾等事故。目前,铺设的电缆大部分的规格是三芯到五芯,在工程施工过程中,需要将电缆进行各种各样的铺设和缠绕,而且多为一次性铺设,如果施工人员不了解电缆规格,或者专业知识有限,经验不足,在工作中漫不经心,就很容易在铺设中埋下安全隐患,一旦没有认真铺设,系统在运行的过程中很容易将电缆烧坏,造成事故。不同的电缆型号不同,如果没有对型号进行认真检查,马虎大意,就会降低电缆的防火标准和使用性能,继而发生事故。除此之外,还会大大影响智能建筑的质量。因此,电缆铺设的质量必须要高度重视。
3)检查配电箱。配电箱在电气工程中起到了控制器的作用,主要是在电能的接受与分配方面进行控制,维持系统正常运行,协调各方面的工作顺利开展。配电箱在智能建筑工程中通常数量较多,而且型号和原理十分复杂。由于施工队伍的人员涉及到工程诸多环节,专业不一致,资质参差不齐,因此设计中会受到多方面的困扰,如修改的部分较多,基于配电箱的复杂,修改时会涉及到许多方面,加大了设计修改的难度。如果不考虑到实际情况,一味按照图纸施工,不进行严格的技术审核,可能就会出现专业功能得不到满足的局面。因此,不管是业主还是监理,对于配电箱的修改通知单要进行一一核对。由于电气工程对于设备要求质量非常严格,因此必须要保证配电箱符合技术要求,否则很容易埋下安全隐患,影响系统的正常运行。
4)确保弱电设备安装质量。弱点设备在智能建筑中所需数量较大,铺设时有着严格的质量要求,需要配备专业的技术人员进行安装调试,确保弱电设备的安装质量。在质量监控的过程中,由于一些工作人员对智能系统并不能做到完全了解,因此,在做好基础工作的同时,要对设备的功能有所了解,并进行重点监控。如今,通常采取招标的方式进行关键设备的安装,许多施工队伍在招标之前往往承诺的很到位,在确保关键设备安装质量的前提下,还会满足更多的功能。这就导致一些智能建筑安装市场变得鱼目混珠,许多并不专业的企业浑水摸鱼,却在实际的施工过程中通过去掉一些功能而降低成本,招标之前的诚信荡然无存,最重要的是,这会对智能建筑质量造成严重的威胁。
3 结束语
建筑离不开城市,城市亦离不开建筑。智能建筑是一个城市的标志,集技术和人文关怀与一体,确保智能建筑质量,就要进行有效监控,对每个环节进行严格的把关,才能使智能建筑受到好评。
参考文献
[1]陈鹏,纪晔.监理在建筑智能化系统工程中的作用[A].河南省土木建筑学会2010年学术大会论文集[C].2010.
[2]余应厚.智能建筑中火灾自动报警系统[A].河南省土木建筑学会2009年学术大会论文集[C].2009.
[3]林序,马冬梅.转变观念提高智能建筑施工组织设计质量[A].2000年晋冀鲁豫鄂蒙六省区机械工程学会学术研讨会论文集(河南分册)[C].2000.
[4]康琰.智能建筑系统集成探讨[A].2002年晋冀鲁豫鄂蒙川沪云贵甘十一省市区机械工程学会学术年会论文集(河南分册)[C].2002.
[5]王赞.浅谈智能建筑中弱电系统设计[A].河南省金属学会2010年学术年会论文集[C].2010.
【论文关键词】智能建筑 机电安装 质量监控
【论文摘要】城市建设的不断发展和建筑安装技术的日益更新升级催生了智能建筑的不断涌现,其中机电设备作为整个智能建筑的核心组成部分,其安装过程中的质量问题关系着整个建筑的质量。本文分别从工程协调、质量控制、质量监控等几个方面探究了如何确保智能建筑机电安装质量,希望为日益兴起的智能化建筑质量安全提供一些指导。
智能建筑是当前和未来城市建筑发展的潮流趋势,是科技进步和人文关怀融合的产物。智能建筑的特点和优势在于其智能化,这有赖于大量机电设备的安装与运用。机电设备是智能建筑的重要设施设备,机电设备的安装关系到智能建筑工程建设的整体工程质量。因此,加强对智能建筑的机电安装质量监控,是确保整个智能建筑质量安全的前提。笔者结合多年的工程实践,提出了从施工过程中的工作协调、质量控制等几个方面强化监控的看法。
1 加强施工过程的工作协调
祸患常积于忽微。智能建筑安装是个复杂的工程,施工队伍庞杂,施工技术水准参差不齐,而且在各自的承包责任范围内,施工队往往只注重本专业内的施工进度和质量,而忽视专业交界面的施工。这样,施工现场主体多,工作千头万绪,倘若单位间缺乏有效的协调,将埋下诸多质量隐患。因此在安装施工过程中,必须确保各施工单位协调配合,交错施工,质量达标。
1.1划清专业施工界面,避免施工真空或重复施工
智能建筑对电压的要求极为苛刻,强电与弱电的施工设计图纸界面容易出现界限迷糊无法分清的问题,如气体灭火控制屏的220V电源线,空调机的控制柜至电源箱间的管线属于强电范畴,但强电施工单位在施工中发现设计图纸与强电施工要求不符,于是要求设计单位进行修改,从而及时避免了隐患的滋生。厘清施工界面,对避免各个施工单位因无序施工而出现施工真空或重复施工问题。
1.2交错施工
跨专业间的施工、调试需要仔细安排,早作分析,协调进行水、电等专业的配合,对重点工序进行排查,检查落实。如配电施工与电缆铺设间的交错,墙面电线敷设与墙体装修的交错,这样不仅可以避免施工盲点,保证施工质量,还能提高施工效率。
2 严格把控关键设备的安装质量关
智能建筑与电气工程联系密切。电气工程专业性强,作业面宽,工程繁杂,对质量要求极高。一旦出现关键设备安装问题,将影响整个系统的安全稳定运行,出现智能不“智”的问题。因此,在监控过程中,应做好规划,明确施工方责任,抓住工程中的关键环节,坚持报难制度,及时排除质量故障。
2.1严把配电装置质量关
如果说电气工程是智能建筑的核心,那么配电装置则是电气工程的核心。因此,必须对配电装置的质量全过程进行严格把关,以确保支撑基础系统稳定运行的配电装置质量安全。为此,必须对配电设备从设备进货到安装调试严格按图施工和规范验收。实际中,建筑楼内的变压器、高压开关柜,低压开关柜等设备在安装中往往会出现技术性问题,像低压开关柜内回路开关的动作整定电流与设计不符,供货的开关大小满足不了实际要求等等现象。考虑到整定电流在整个配电系统中的关键性,整定电流保护下级设备和电缆的动作值,整定电流小,开关容易跳闸停电;整定电流大,系统在出现过载或非金属性短路时会因为无法跳闸而造成人员触电或短路失火等安全事故。因此,配电装置安装过程中要仔细检查,认真核对图纸,及时排查,坚决消除事故隐患。
2.2 确保电缆铺设质量
电气工程离不开各种各样的电缆线。电缆是输送电能的载体,倘若质量不高,极易发生火灾或频繁短路的事故,大大影响电气系统的正常运行。当前智能建筑工程中采用的电缆绝大多数的规格从三芯到五芯不等,加上工程施工中多将电缆沿竖井、桥架和沟道铺设,各种各样的电缆多缠绕在一起,而且一旦铺设不宜再返工,倘若施工人员技术不过关或者马虎疏忽,不分门别类、严格审查,将极易造成运行过程中电缆发热而烧坏的问题。如某工程中的电缆型号采用的有GNHYJE系列、GNHYJV系列等,施工队在铺设强电竖井的电缆时,错将50平方毫米的GNHYJE型电缆换成了GNHYJV型电缆,由于电缆连通的设备的电压要求不一样,导致电缆设备的防火标准大大降低,使用性能也大打折扣,为工程埋下了事故隐患。智能建筑多用电负荷高,一旦出现电缆质量问题或者电缆铺设错误,将可能出现电缆烧毁引发火灾等安全事故,而且频繁的短路也会对智能设施形成破坏,因此必须高度重视电缆的铺设质量。
2.3 检查配电箱
配电箱是接受电能和分配电能方面发挥着控制器的作用,要使工程中的动力、照明以及弱电负荷能正常工作,配电箱的工作性能至关重要。当前的智能建筑工程中,采用的配电箱型号复杂、数量多,而且大部分配电箱还受楼宇、消防等弱电设施的控制,箱内原理复杂、上筑下级设制合严格。另外,电气系统的专业要求和施工队资质的参差不齐,在设计中受各方干扰的情况较多,会造成设计修改通知单增加,配电箱内的设备和回路修改多等问题。若施工单位在施工时只专虑按设计图施工而忽视修改,在安装时只顾对号入座而不仔细地进行技术审核,就可能满足不了有关专业功能的要求。因此,业主、监理方应对现场的配电箱按设计修改通知单逐一核对,纠正开关容量偏大或偏小、回路数不够等错误。电气设备的上下级容量配合相当严格,若不符合技术要求,势必造成系统运行不稳定、供电可靠性差,从而埋下事故隐患。
2.4 确保弱电设备安装质量
智能建筑往往要铺设大量的弱电设备,专业性极强,要求每个弱电子系统要搭配专门的技术人员安装调试,以确保安装质量。在安装实践中,可能由于监控管理人员一般对某些智能系统不够精通,因此在做好基础的管线、线槽施工质量的同时,重点对系统设备的功能进行监控,确保系统的稳定性。目前在智能建筑安装市场上,对关键设备的安装采取的是招投标的形式,许多专业队伍为争取夺标,往往承诺满足系统更多更新的功能,而且以低报价来增加竞争优势,这导致许多缺乏资质的企业混入安装市场,一些不合资质的企业在实际施工中为节约成本会去掉某些功能,忽视一些监控点。工程监控点减少无疑埋下了事故隐患,这是当前一些智能建筑普遍存在的问题。
3 实施质量目标预控
质量目标即使工程施工的方向,也是对相关责任方的约束和监督。根据现场施工经验来看,施工现场存在着业主、监理、施工管理人员等主体,为此在明确责任方责任的同时,必须实施质量目标预控,从而才能促使每个工程主体都按照各自的责任去执行。首先必须分清工程中的重点环节。在电气质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备管、补管、交接等重点协调环节,明确关键,制订措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节后以点带面,促动整个系统工程的质量监控。电气工程除了设备材料的施工质量外,系统的功能也是重要一环。在知识经济、信息技术高度发展的时代,先进的设备不断出现,功能不断增强,而同一产品,功能的差异往往造成价格的明显不同。所以,在监控中,一定要根据合同仔细推敲,严格管理,确保系统应具备的功能,防止功能与实际要求不符而出现工程返工的问题。
4 小结
智能建筑是集各种先进科技于一体的建筑,对其进行机电安装质量的有效监控必须坚持分而化之的原则,就是对各个机电设备的安装都要严格把关,确保各个设备质量、安装质量都要是质量工程。在施工过程中要注意从整体上做好协调,防止无序施工造成的施工盲点和重复施工,给工程质量埋下隐患。智能建筑是未来城市建筑发展的潮流趋势,只有对机电设备安装实现有效监控,确保建筑质量合格舒适,才能使智能建筑为广大老百姓广泛接受。
参考文献
[1]陈丹青.浅谈智能建筑机电安装质量监控[J].《科技致富向导》,2011(05).
【关键词】110KV;降压变电站;电气;设计
中图分类号:TM63文献标识码: A 文章编号:
一、前言
原始电能产出后并不能直接运用于设备,还要经过相应的电压调节处理,才能满足用电设施的参数要求。变电站是电力系统里不可缺少的部分,负责对电能进行高低压处理,在不同传输阶段适应了用电器具的要求。设计中依据《电力工程电气设计手册》、《35~110KV变电所设计规程》、《发电厂变电所电气部分》、 《导体和电器选择设计技术规程》、 《继电保护及安全自动装置技术规程》等国家的技术规程,对本设计变电站进行经济技术上的选择,主要包括是电气一次系统。
二、变电站的工作原理及设计
1、变压器的工作原理
变电站是把一些设备组装起来,用以切断或接通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输电和配电的集结点。变压器按其作用可分为升压变压器和降压变压器。前者用于电力系统送端变电站,后者用于受端变电站。
2、主变压器的设计
a)主变压器容量
变压器是变电站的重要设备,其容量、台数直接影响主接线的形式和配电装置的结构。根据负荷预测,主变压器容量设计应满足一定年限负荷需求并节约运行成本。本文以下论述,均以110kV变电所设有两台主变压器为例阐述110kV降压站电气设计。它们采用冷备用状态,当一台主变能满足负荷需求时,则另一台主变处“冷备用”状态,当1台主变不能满足负荷要求时,则两台主变共同运行以满足负荷的需求,且一台变压器停止运行时,另一台变压器能保证全部负荷的60%。
b)主变压器分接头
为了便于进行电压调节,适应电网各种运行方式,保证电网供电质量,主变压器选择有载调压方式。一般,主变高压侧电压分接头选110±8*1.25%kV。
c)主变压器主要技术参数选择
设计中的110KV降压站主变压器绕组一般采用YNd11连接,短路阻抗10.5%,变容比100/100。
3)无功补偿的设计
根据《电力系统电压质量和无功电力管理规定》,无功补偿装置应采取就地平衡的原则,变电站应配置足够的无功补偿设备。为了补偿变压器无功损耗及提高变电站110kV侧功率因数,同时便于调节无功,控制电压,根据主变容量设计考虑,设计一定容量的无功补偿装置,可有效提供功率因数。如某铸造类企业,电炉、中频炉大负荷设备,易参数产生高次谐波,则选用动态无功补偿(SVG)和户外成套滤波补偿装置(FC)共同补偿无功和抑制谐波,提高功率因数。
三、变电站的主接线介绍及选择
电气主接线是汇集和分配电能的通路,它决定了配电装置的数量,并表明以什么方式来连接发电机、变压器和线路,以及怎样与系统连接,来完成输电任务。在选择变电站主接线时,考虑到变电站在系统中的位置、回路数、设备特点及负荷性质等条件,并考虑以下要求:
①供电可靠性。
②运行上的安全性和灵活性。
③接线简单操作方便。
④ 建设及运行的经济性。
⑤将来扩建的可能性。
电气主接线方案:
(1)I型结线方案
研究的方案有:1线路- 变压器组结线;2 线路-变压器组带刀闸外桥结线;3单母线结线;4单母线带旁母结线;5内桥结线。
(1)Ⅱ型站结线
研究的方案有:1内桥结线;2单母线(及3 带旁母)结线;4 双母线(及5 带旁母)结线
经过综合考虑,我选择的接线方式是:11OKV采用内桥接线、10KV采用单母线分段接线的主接线方式。
四、110KV降压变电站设计原则与方案
1、电气主接线的设计原则
电力系统中的变电所可分为为枢纽变电所、区域变电所和配电变电所三种主要类型。本变电所为终端变电所,且最大负荷量不高,最高电压等级为110kV,因此可按区域变电所进行设计。
2、110KV降压变电站主接线设计
2.1、在变电站主接线设计中根据计算负荷选择主变压器的容量,综合考虑各种因素计算出来的负荷称为计算负荷,用计算负荷选择变压器容量比较切合实际。
2.2、短路电流计算
短路就是指载流体相与相之间发生非正常接通的情况.短路是电力系统中最经常发生的故障,危害极大。因此,在主接线设计中,应考虑限制Id的措施,即需要计算Id值。
2.2.1、短路点的选择
对于l10kV侧,取母线短路点dl,校验所有l10kV电气设备;lOkV侧:取母线短路点d2,校验所有10kV母线相连接的电气设备。
2.2.2短路电流的计算结果
按照运算曲线计算步骤得出短路点短路电流如表1所示。
2.2.3、主要电气设备、导体选择校验
根据《导体和电器选择设计技术规定》DL/T5222-2005规定主变压器选用国产优质11型产品,真空有载开关;110kV配电装置选用户内国产优质SF6组合电器;10kV开关柜选有金属铠装抽出式开关柜,配真空断路器和灭弧室,除主变及电容器外,其余设备均采用干式无油产品。
a)主变压器
变压器采用31.5MVA三相双绕组,油浸式、低损耗、高压侧有载调压变压器;
b)110kV GIS
电流、电压互感器:主变、出现回路电流互感器配5个绕组,母线电压互感器配3个二次绕组,电流、电压互感器的准确度等级按DL/T448-2000第5.3条要求配置。
c)避雷器
避雷器采用氧化锌避雷器。
d)10kV开关柜
选用金属铠装抽出式,配合资厂真空断路器和灭弧室。
e)10kV无功补偿装置
户外成套电容器(电力滤波补偿装置FC):通过分组配置电容器、电抗器的参数来吸收大部分的5次、7次和11次谐波。每组配置电压滤波电容器、干式空芯滤波电抗器、隔离开关、避雷器、放电线圈等。
动态无功补偿装置(SVG):灵活控制无功电流,自动补偿系统所需的无功功率。配置串联干式空芯电抗器、控制柜、功率柜、启动柜等。
f)导体选择
110kV及10kV进线工作电流按1.05倍变压器额定容量计算选择,主变110kV侧采用架空软导线LGJ-300型与电气设备相连,10kV屋外侧采用半绝缘铜管母线与穿墙套管连接,屋内采用封闭母线桥与10kV设备连接。
3、方案
3.1主接线方案的确定
对于本变电所,110kV部分,有2回进线,采用单母线分段接线、桥形接线(外桥)或双母线接线。单母线分段接线是经济性最好的,采用两段电源供电,可靠性能够满足,且操作灵活;桥形接线(外桥)对供电的可靠性也能满足要求,且调度灵活,但投资比单母线分段接线的投资要略大一些;双母线接线是可靠性最高的,但是投资也是最大的。
3.2配电装置的设计
配电装置是变电所的重要组成部分,在电力系统中起着接受和分配电能的作用。配电装置是根据电气主接线的连接方式,由开关电器、保护和测量电器,母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。其作用是在正常运行情况下,用来接收和分配电能,而在系统发生故障时,迅速切断故障部分,维持系统正常运行。
3.3继电保护配置
继电保护配置必需具备以下特征:
(1)选择性
选择性是指当系统发生故障时,保护装置仅将故障元件切除,保证系统非故障部分仍继续运行,使停电范围尽量缩小的性能。
(2)速动性
速动性就是快速切除故障。
(3)灵敏性
继电保护的灵敏性是指其保护范围内发生故障或不正常运行形态的反应能力。
(4)可靠性
在它的保护范围内发生属于它动作故障时,应可靠动作,即不应拒动,而发生不属于它动作的清况时,则应可靠不动,即不应误动。
3.4防雷保护配置
变电所和发电厂是电力系统的枢纽和心脏,一旦发生事故,往往导致变压器、发电机等重要设备的损坏,并造成大面积停电,严重影响国民经济和人民生活,因此,跟输电线路相比,变电所与发电厂的防雷保护必须更加可靠。
参考文献
[1]张文生,刘跃年.GIS智能化及PASS技术[J].电力建设,2000,(09).
[2]苗德刚.电气主接线各种连接方式优缺点与实际应用[J].中国新技术新产品,2010(4).
新时期国家经济高速增长,电力供应的市场发展需求旺盛。110kV变电站关系国计民生,是目前电网设计的中心,并且新技术的应用要求加快智能电网建设。论文对110kV变电一次设计做了详细分析,并且阐述了设计细节,对智能变电站的建设提出了建议。
【关键词】变电一次设计 电气设备 安全 智能电网
国家十三五规划把能源战略作为一个重要组成部分,对未来电网的发展提出了要求,而智能电网、绿色电能是能源战略的发展方向。国外变电站的研究是直流输出代替交流。110kV变电一次设计不仅是智能电网的重要支撑,而且技术先进、安全经济和选址合理的110kV变电一次设计是电力能源行业的基础。电力行业关系我国人民日常生活与社会稳定发展,是国民经济的基础能源产业。电气设备的升级换代和消除安全隐患的新技术是电力行业的主要发展方向,例如变压器的电抗器设计,并联间隙防雷保护装置等。针对电力系统中存在的问题和智能电网系统设计,提出110kV变电一次设计的细节。
110kV变电一次设计应实现连接线路、输送电能、变换电压等级和调整电压等常规功能,并且实现各种类型的电能分配,包括交流电源、直流电源、UPS和通信电源等。变电站应能设置不间断的安全措施和实时监测功能。110kV变电站的规划为区域经济发展提供服务。通常以分支变电或35 kV和10kV变电终端的形式进行供电活动,服务对象为企业、工厂或附近区域的居民小区。我国经济发展导致城市居民住宅、写字楼和商业的用电负荷增大,变电站在设计时将进驻城区,因此防止噪声以及位置选择是主要问题。变电站设计包括选址、变电一次设计、线路布置、拟定的电气设备选择、配电装置的安装和安全技术应用等施工和安装阶段。
1 110kV变电一次设计过程
在电力系统中,目前的110kV站应用双电源进线,两条电源线路同时运行在工作状态。110kV变电一次设计的设备和线路有:变压器、电气主接线、电网线路控制开关、电能计量仪表,以及变电站通信设备。电力系统的配电线路布置和配电装置的安全和经济性是关键问题。
1.1 110kV变电一次设计细节
在选址完成后,根据《变电站总布置设计技术规定》进行配电装置的平面设计,注意户外设置和间隔。变电一次设计应考虑电网潮流控制和减少电能损耗。变电一次设计包括细节有:
1.1.1 主变压器容量和数量
设置原理是变电站输送电能的负荷、电网结构主变容量、功能选址和电力系统中的位置。注意绝缘材料的耐久性,附加装置的合理分配:冷却装置、继电保护装置、线路开关和避雷器。按照技术规定安装配电装置和断路器,科学完成线路的进线和分段设计。变压器的电压比:110士 2x2.5/38.5士2x2.5/ 10.5kV。
1.1.2 电气主接线
我国的主接线在运行的过程中一定要能支撑电压范围、负荷以及供电次数的实际运行考验。电气主接线的设计关系到电力系统运行的稳定性和安全性,是电网线路布置的主要因素,影响到二次设计的继电保护自动装置、断路器等设备的配置安装。
1.2 电气设备选择和安装
电气设备要定期进行检查和查修,因此在设计中要确保安全和可靠性。根据国家《导体和电气选择技术规定》选择电气设备,满足电力系统正常运行的要求。摒弃老旧设备类型,选择电网的隔离开关、断路器和电流互感器,确保额定功率、额定电压和稳定电流的要求。对精确的热稳定电流、动稳定电流和额定开端电流都应在细节上保障。电气设备的安装应按照设计要求,注意相应配置和安装要求。110kV变电站的电气设备安装完成后,应进行动稳定校验。短路电流冲击幅值应在规定范围内,防止外故障电流短路。还应注意电气设备的应力要求,不可超过最大应力。解决通风排热问题不仅是安装冷却装置,而且应全局考虑。
1.3 线路设计和工程接线方式
线路布置包括分段、接线出线方式,应用电气规范设计,应实用和简洁,有利于安装和检修。双电源进出线设计应经济合理,注意间隔布置均匀、选择软导线架空方式或者内桥接线,应减少二次设计回线。在居民住宅的进出线可运用支柱架设方式,保障检修的可靠性。
1.4 安全技术
防雷接地技术,院子的户外高避雷针装置和变压器以及电气主线路出口的避雷器柜。主接地网应有多个可靠连接点,接地电阻值应在规定的范围。对电气设备的短路、过电压故障应设计检修的保留空间。
2 动力智能化变电技术
国家智能电网建设取得进展,实现110kV变电站的全站信息数字化、综合自动化系统,选择数字电气设备,实现电网实时控制和智能调节,减少大面积停电。安全技术应用实现图像监控、智能消防和照明配置。智能变电站的关键技术是电气设备实时监控分析,因此应采集实时数据包括:电力系统和智能电网运行数据、电气设备和线路状态、以及客户机量数据。高压电气设备的在线监测是状态检修的基础。110kV智能变电站系统结构见图1。
3 总结
人民生活水平不断发展,提高了对供电质量的要求。110kV变电一次设计重视质量和效率,有效实现对生活用电和工业用电的电力资源分配,采用无功补偿设计减少电能消耗。智能电网的发展是能源战略的有效组成部分,应循序渐进地在全国推广智能新技术,实现电网的焕发青春。
参考文献
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[2]陆国庆,姜新宇,江健等.110kV及220kV系统变压器中性点经小电抗接地方式的研究及其应用.电网技术,2006(1):70-74.
[3]张秋莉.变电一次设计及无功补偿设计分析[J].中国新技术新产品,2016(1):76.
【 关键词】电力系统;电气主接线;配电装置
中图分类号:TM7文献标识码: A
前言
在整个变电站的电器系统设计中,各个主要部分的链接是建立整个电力系统的关键所在,电气化系统的设计可以清晰明确变电站内部变压器和各种电压线路以及所需设备的链接是否正常,各个部件之间的链接是否达到最大限度的联系,也可以载明变电站内各种设备之间的链接方式和方法。变电站电气设备主链接的设计思路主要是根据变电站的电压级别和变电站的性质选择出一套与变电站的电器设备相符合的电器设备链接方式。变电站的主链接方式的选择可以直接影响到所处整个电力系统的和变电站的运行安全与否,因此,在实际的工作中,我们要想保证电力系统的平稳安全运行就在做好基本工作意外还需要在一定程度上关注变电站对电气化设备的选择以及其他配电设备的的采用,比如想主变压器的采用设备的性能程度会直接影响到变电站乃至整个电力系统的安全性和经济性,必须引起重视。
一、对变电站一次部分电气设计
由于在我国的农村电网设施以及变电站的设置较为偏少,电站之间的距离较长,对电路的耗损随之加大,这样势必会造成到用户的的电压过低的具体情况,在日常的生产生活中这种低电压肯定会影响到居民的生产生活质量。为了改变在广大农村存在电力的问题,我们力争改变目前的现状,在满足人民的基本生活的要求后,也要为农业的发展提供便利条件。因此,本论文认为应在我国的农村建立一批小型的变电站,所建立的电站的电压应保持在110KV,具体的地理位置应选择在城市的发展区和交通较为方便的地方。
在建设的变电站电器的一次部分应采取110KV的进电,因为变电站的选址在交通较为方便的区域,所以变压器应为三相电。对变电站一次部分的电气设计的主要目的就是选择接线形式、设备等和对变压器出路和继电的保护等。对电气的设计我们应以电力供应和传输的安全、平稳和低损耗为原则。
1、要根据所带负荷的程度来选择变压器,一般情况下,一次部分的电气设计所涉及的范围较广内容很多,另外还要根据不同的电压低等级和类型性质等进行具体侧重点的设计,应根据实际情况具体分析具体操作。
2、在设计过程中需要根据变电站的规模和具体情况进行设计,其中需要注意的是,设计中所选用的主变压器必须要满足在输送过程中对电容的需求,需根据电力系统的具体规定选择,再将变压器的允许负荷能力考虑进去。
3、变电站电气系统的设计的重要部分是电气主接线,这个应该根据具体的立项方案执行,所应准备多个主接线方案供参考,这主要是根据线路的出入回数、电压级别、变压器的台数等众多因素的不同设计的方案。对于方案的选择主接线的要求从技术上和可行性上两个方面进行论证。首先通过技术手段对所有的设计方案进行甄选,对于那些明显不合格的设计方案要先去除,接下来再运用具有可靠性的定量分析模型等进行计算比较,选择在技术上最优的两到三个主接线方案。对于变电站电气设备的选择就必须根据既定的额定电压和额定电流进行选择,在根据短路情况出现的条件检验他的相关稳定性。
二、电气二次部分的设计
经过我们对于110KV变电站的了解和研究,初步确定变电站电气二次部分的设计布置和各级电压的配置装备,另外就是随着电气化自动信息化的发展趋势,还应该对变电站电气系统的自动化系统的配置所要求的直流电的数据。我们从以下几个方面进行着重分析,1、从在电力调度方面来看,我们可以尽可能的借助现代化技术手段对变电站的分布进行远程控制,并在相关系统的配置运行上装备相关保护和预防装置。2、从负荷增长方面来看,我们需要提前讲明建立变电站的必须性,在确定前者后我们再根据将要建立变电站的总括和走线方向等方面进行考虑,经过对所能承载的负荷资料尽享详细分析,以及变电站的安全性和运行性考虑确定电力规格和电站的主接线,最后通过负荷计算出在一定区域内所需要的建立的变电站台数,以及所要配备的变压器和电容器等设备的数量和型号等。最后,在依据所拟建变电站的最大持续工作电流量和短路的计算分析结果做出相关保护措施,如:变压器保护、母线保护、防雷保护等。
另外,就是根据当前施行的电力系统设计要求的规定,设计一个110KV的变电站的电器设备二次部分里继电保护是电力系统安全平稳运行的一个重要环节和障碍,在本文的变电站电气系统的设计的继电保护的设计中我们结合了实践工作以及当前我国在继电保护里的主要问题进行重点研究,对继电保护的安全及反应灵敏性都采用计算机技术进行监控,使其能够智能化的处理状况,对电气系统进行足够的保护。对于110KV线路的配置保护是采取定段距离保护,在内条线路上都装置上反应快速,能在故障发生的第一时间切除故障,对变电站的电器设备进行保护的,且性能相对较好的故障录播装置系统,已达到对母线进行保护的目的。在电力系统设备中的电力变压器是整个系统中的重要电气设备,变压器的故障对整个供电系统的安全稳定性运行都会造成很严重的后果,其次还有变压器是相当贵重的设备,所以,我们一定要根据变压器的保护对其负荷的电容和电压进行精确地控制,确保保持良好的运行。
三、高低压配电设计
在对高低压配电的设计上所需用的配电装置必须满足在充分考虑经济性和安全性的基本的要求外,还需对高低电压等进行负荷等级的评估设计做出相关配电装置。所谓的一级配电设备是整个变电站的主动力中心,这些设备一起安装在电力系统的变电站,经此将电力发送给下级的各个配电设备。由于这套设备属于第一级降压设备,所对其的电气参数和电容等数据会要求很高。动力配电柜和电动机控制中心一起构成变电站的二级配电设备,配电柜的使用较为分散,且回路较少的环境,而电动机控制中心则恰恰相反没适用于较为集中的环境。他们按照以及配电设备的要求将电力分配到相应负荷的二级配电设备。高低压配电设计的目的就是将上级的高电压电能通过高低压的配电装置将高压电转入低压电,在配送到下一级电网,这可以对负荷提供了保护监控等作用。
四、总结
综上所述,在对110KV变电站电气系统的设计我们已经有了较为详细的方案,但在实际的工作中,我们还需要根基变电站的实际所处的情况和环境进行具体的分析和研究,相信在我国的电力系统不断发展的大环境下,变电站电气系统的设计将会更优化,取得令人满意的系统设计。本文介绍的110KV变电站电气系统设计的结构、布置、配置等实在长期工作实践的基础上得到的体会,望能为电力行业的同仁们参考,所设不足之处还望批评指正。
参考文献:
[1] 黄纯华.工厂供电[M].天津:天津大学出版社,2001.
[2] 水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气一次部分[Z].1985,12.
关键词:变电站测量控制网主控制轴线测量控制桩
1 测量控制网建立步骤
1.1确定变电站测量控制网的形式
变电站测量控制网是指由变电站内主要构建筑物(各种电压等级的户外构架、主要建筑物)的主要测量控制轴线所组成的测量控制网。
确定变电站测量控制网的形式就是确定变电站内主要构建筑物(各种电压等级的户外构架、主要建筑物)的主要测量控制轴线布置位置、各主要测量控制轴线的相关关系。
测量控制网建立的好坏将直接影响测量网的使用是否方便,所以在进行正式测量以前,须认真分析图纸,根据变电站内户外配电装置、建筑物的相互位置关系确定合适的测量控制网。
一般而言,建立测量控制网应特别注意以下几点:
1)测量控制网上各点应通视,这样既方便测量也可保证测量精度。为此各测量控制轴线可设置于公路两侧,一般距离公路边缘1.5m左右,但要注意避开公路边缘的给排水管道。
2)为加快测量控制网建立进度,在每个户外配电装置区、建筑物只需建立一条测量控制轴线,其余轴线待实际施工时加密。
3)房屋建筑周围若没有可以借用的控制轴线时,可单独设置测量控制轴线。
4)户外构架、房屋的主要测量控制轴线应与户外构架的长向、房屋的纵向相平行,位于基础开挖边线外不得少于2m。
5)测量控制网中各主要测量控制轴线的交点即为测量控制桩所在位置。
基于以上几点,测量控制网的形状一般为“T”字形、“十” 字形、“口”字形、“日” 字形等。
1.2确定测量控制网的主控制轴线
测量控制网的主控制轴线是测量网建立的关键轴线,是测量网建立的第一条轴线,其精度对测量网的精度起到决定作用。
测量控制网的主控制轴线一般位于测量控制网的中间位置,测量工作环境一定要好,便于通视、控制桩的长期保护。实际施工时,常选择主变构架控制轴线作为测量控制网的主控制轴线。
1.3通过已知测量控制点测设主控制轴线上测量控制桩
1.3.1 直接运用极坐标法测设主轴线上测量控制桩
若设计图纸或相关资料中直接提供了施工坐标与测量坐标的换算公式,可以直接运用极坐标法测设主轴线上测量控制桩。
由于很多专业教材对此均有介绍,故笔者只是介绍基本思路:
1)计算主轴线上测量控制桩的施工坐标。
2)通过已知的施工坐标与测量坐标的换算公式,将主轴线上测量控制桩的施工坐标换算成测量坐标。
3)如图所示,P1、P2是测量控制点,A、B为主轴线上测量控制桩,通过坐标反算计算出放样元素、、、,然后通过经纬仪和钢尺或者全站仪以极坐标方法测设A、B的初步位置。
4)依据误差处理方法,进行精确定位A、B。
1.3.2 综合运用极坐标法、直角坐标法测设主轴线上测量控制桩
若设计图纸或相关资料中没有提供施工坐标与测量坐标的换算公式,但只提供了部分或全部围墙角点的测量坐标,而主轴线一般与围墙平行或垂直,可综合运用极坐标法、直角坐标法测设主轴线上测量控制桩,即通过测量控制点运用极坐标法测设已知测量坐标的围墙角点,然后利用测设出的围墙角点运用直角坐标法测设主轴线上测量控制桩。情况如图所示,详细步骤如下:
1)在已知测量控制点P1、P2、P3中选择测站点P2,再确定测设的围墙角点I、II。测站点应高于场地标高、前后视距离大致相当。围墙角点I、II的连线应与主控制轴线垂直。
2)计算极坐标法测绘参数。
方法一、 运用方向角及距离公式计算测绘参数。
方法二、运用余弦定理及距离公式计算测绘参数。对于测量专业知识不很熟悉的人员可以采用该方法。
A计算由测站点P2、围墙角点I、已知测量控制点P1组成的三角形及由测站点P2、围墙角点I、围墙角点II组成的三角形的三边距离。如P1、I两点间距离为。
B运用余弦定理计算水平角、。如。
3)运用直角坐标法测设主控制轴线。
1.4依据主控制轴线上测量控制桩应用直角坐标法,确定各建筑物及构筑物的轴线,建立测量控制网
2 变电站测量控制网的应用
2.1A变电站新建工程工程概况
A变电站工程概况如图所示。
2.2A变电站测量控制网的建立
2.2.1确定测量控制网的形式、主控制轴线及测量控制桩
由于该变电站站区形状规则,220kV及主变外户外配电装置、户内配电综合楼、电容器场地为东西向,110kV户外配电装置为南北向并位于站区两侧,同时,220kV户外配电装置与主变户外配电装置、户内配电综合楼与电容器场地之间距离较近,可以使用同一控制轴线,故该测量控制网设置为“口”字形。通过查阅站区给排水图发现站区公路外侧2米处无相应管道、视线良好,故将控制线设置于此。该站区最长控制轴线为220kV户外配电装置,故确定该轴线为主控制轴线。其余控制轴线与主控制轴线的交点A、B为主控制轴线测量控制桩。
2.2.2通过已知控制点测设主控制轴线上测量控制桩
2.2.2.1通过计算发现,、大致相等,且P2高于站区标高、相互之间通视,故确定测站点为P2,围墙角点为I、II。
2.2.2.2计算极坐标法测设参数
三角形P2 P1 I中,
同法、
=46°46′46″
同法三角形P1 I II中,、=105°10′23″
2.2.2.3计算直角坐标法测设参数
根据图上尺寸,可得
2.2.3依据测设参数测设测量控制网
2.2.3.1将经纬仪架设于P2点,后视P1,逆时针转角46°46′46″,量距226.3294m,得到围墙角点I。
2.2.3.2将经纬仪架设于I点,后视P2,顺时针转角105°10′23″,量距61.250m,得到E点。
2.2.3.3将经纬仪架设于E点,后视I,顺时针转角90°,依次量距11m、96m,得到A、B点。
2.2.3.3将经纬仪架设于A点,后视B,顺时针转角90°,量距52.25m,得到D点。同法,得到C点。
由此得到A、B、C、D组成的测量控制网。
3小结
3.1建立测量控制网的原则
由整体到局部,先确定整个建设场地的主轴线,然后依据各个局部进行延伸,建立测量网。
3.2测量精度要根据实际需要确定
一个变电站内的不同部分可以根据连接情况采用不同的控制精度,这样即可以加快测量进度又能满足使用需要。总而言之,房屋建筑轴线精度高于户外构支架、硬母线连接的构支架基础轴线精度高于软母线连接的构支架基础、户外构支架轴线精度高于电缆沟、给排水管道等附属设施。
3.3注重细节,避免误差积累
测量是精细工作,一定要注重细节控制,避免由于误差的积累,而造成错误。例如,进行转角时,前视方向长度一定要大于后视方向;长度测量时在一个方向线上,全站应尽可能的延一个方向开始。
3.4扩建变电站测量控制网的建立
可以依靠原有测量控制网进行,若原有测量控制网不存在,则应依据临近间隔的设备基础和与新增间隔有关联设备基础轴线,确定扩建间隔的测量控制网。
3.5加强测量控制桩的保护、经常进行检查
测量控制桩是测量的成果,在施工过程中一定要加强保护。当测量控制桩被破坏或者被迫移动时,要立即恢复。同时,应经常检查控制桩的精度是否满足要求。
参考文献:
建筑施工手册 缩印版(第二版) 北京:中国建筑工业出版社 ,1999
论文摘要:文章讨论了低压配电系统零线断线故障对人及设备造成的危害,并提出相应保护措施,即从故障发生的原因入手,以电气原理为依据,采取相应材料处理,提高保护装置功能及改变系统运行方式。
低压配电系统的正常运行直接关系到人们的工作、学习和生活,所以保证系统安全、稳定和无故障运行是至关重要的。而在低压配电系统中的漏电、短路及零线断线等故障是最常见的故障,由它们引发的人身触电事故、电气设备烧损及严重的电气火灾时有发生,所以必须对这些故障采取防范和保护措施。
一、单相短路或接地
1.故障产生的原因。单相短路或接地引发的原因通常是由于:(1)导线与保护装置配合不当,使得导线处于过载运行而开关拒动,导线过热绝缘损坏;(2)导线本身疲劳运行;(3)导线绝缘因受潮或腐蚀而损坏;(4)导线本身质量问题;(5)开关本身切断能力不够。
2.产生的危害。单相短路故障的危害是显而易见的,即发生短路时若保护装置不能及时动作,则导线过热引起电气火灾造成重大经济损失。在TN-C-S低压配电系统中发生单相接地且同时发生PEN线断线,如某设备与外壳相碰,且系统在S处断线,则高电位会经PE线传至零线,使负载中性点发生偏移,对系统用电器造成危害。在某些施工现场无健全保护,一旦发生单相接地,设备外壳带电,对人构成接触电压。
3.防范及保护措施。为了防止导线过载运行、保护装置拒动而引起的故障,要求导线与保护装置的配合必须满足要求。采用带接地脱扣器型断路器,当发生单相短路或接地时会产生零压相从而使接地脱扣器动作,切断电源进行保护,所以无需采用为了加大接地故障电流而降低故障回路阻抗的措施,便可排除故障,这样既节省投资又可弥补低压断路器保护范围不足的缺陷。
二、漏电
1.漏电的定义所谓漏电是指外壳为金属的用电器,工作时不允许外壳带电,由于某种原因引起绝缘损坏使其外壳带电进而对人形成接触电压的现象。漏电是介于正常和短路之间的一种故障,可以说漏电就是短路的前奏,及时排除这类故障是防止短路的有效措施。
2.漏电故障的危害。由前所述可以得出漏电发生的前提是电气设备外壳是金属而其作用只限于封闭与美观等,工作时不参与导电。而灯具类电气设备其外壳一般为玻璃、塑料、透明陶瓷等材料,所以不会发生漏电现象。故可能发生漏电的设备是外壳为金属且工作时不可带电的一类电气设备。危害的对象则是当该类设备发生漏电时接触设备的人,而且故障不排除,发展下去就会演变为短路,造成相关一系列危害。
3.漏电保护接线。漏电保护的空气开关一定要将火线和零线同时接入,不可接PE线。电气设备的A、B、C三点分别接在设备的插座上
三、故障的防范及保护措施
1.导线应满足机械强度要求。N(PEN)线必须满足机械强度及载流量要求,三相四线及二相三线供电系统中N(PEN)零线连接点应牢固并具有防腐能力是为了做到连接点牢固可靠,对于TN.C-S供电系统进户处配电装置中的PEN,PE及N线的连接点和TN.S供电系统中的N线连接点,应设置铜母线作为连接端子,并对该母线及其被连接的导线端子作相应处理,以提高其抗腐能力,降低断线的发生概率。
2.等电位连接。对于TN.C.S系统,当PEN线断线后,其负荷中性点偏移电压是通过PEN与PE线的分支连接处引入PE线,因而造成对人体的接触电压。为了消除和降低PE线上的对地偏移电压,对PEN与PE分支连接点进行接地,即等电位连接处理,这样可以避免用电器外壳产生偏移电位对人体的接触电压的危害。
3.采用保护电器。对零线断线进行保护所采用的保护电器通常有两类:一类是相零(过或欠)电压型,另一类是零-地电压型。 转贴于
相零电压型的基本工作原理是:取样相线与零线之间电压,在系统正常时相线与零线之间电压为正常值,即电源相电压,此时保护电器不动作。当零线发生断线时,相线与零线之间电压(即相一零电压)有效值将超过相电压(称为过电压)或是小于相电压(称为欠电压),达到保护电器整定值使其动作,切断故障线路,从而限制PE线接触电压及相一零之间过电压或欠电压的存在时间,达到对人和电器的保护。
零-地电压型保护电器的基本工作原理是:保护电器取样负载中性点对地电压,当发生零线断线故障时负载中性点产生偏移电位,一旦达到保护电器的动作整定值,则经过一定延时执行机构使自动空气开关跳闸,从而达到对人和用电器的保护。
关键词:变电所;配电所;存在问题;规范
前言
10、6 kV配电所及10、6/0.4kV变电所设计,是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作,其规范性和技术性都很强,许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。要做好变配电所设计既要执行国家现行的有关规范和规程,又要满足当地供电部门的具体要求,否则会出现种种问题,影响设计质量和工程进度。为了做好变配电所的设计,现将本人在审查我院变配电所设计图纸时发现各种问题中的一部分整理出来,进行简要的分析,与大家相互交流,以便共同提高。
1.变电所和配电所的名称工程设计在使用名词术语时要力求准确,不能随意。在具体项目的设计文件中不宜笼统使用“变配电所”这一名称。“变配电所”是变电所和配电所的统称,仅用于泛指。具体谈到某种类别或某一个体时,应分别称为“变电所”或“配电所”。在GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》中,“变电所”的解释是“10kV及以下交流电源经电力变压器变压后对用电设备供电”:“配电所”的解释是“所内只有起开闭和分配电能作用的高压配电装置,母线上无主变压器”。在变电装置与配电装置均有时,以升降压为主要功能包括附有高、中压配电装置者,称为“变电所”“以中压配电为主要功能包括附有3~10/0.4kV变压器者,称为”配电所“。一项工程具有多个变电所时,应以所在建筑物的名称或用流水号对各变电所分别命名。
2.带电导体系统的型式和系统接地的型式根据国际电工委员会IEC-TC64第312条,配电系统的型式有两个特征,即带电导体系统的型式,如三相四线制,和系统接地的型式如TN-C-S系统。在正式文件中不得把三相四线制的TN-S系统称为“三相五线制”。在GB50054-95《低压配电设计规范》第37页“名词解释”中已明确指出,“三相四线制是带电导体配电系统的型式之一,三相指L1、L2、L3三相,四线指通过正常工作电流的三根相线和一根N线,不包括不通过正常工作电流的PE线”。它并进一步阐明“TN-C、TN-C-S、TN-S、TT等接地型式的配电系统均属三相四线制”。在我国低压配电电压应采用220V/380V.带电导体系统的型式宜采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。在设计文件中,对TN-S与TN-C-S接地型式的划定有时混淆不清。系统的接地型式一般是就一个变电所或一台变压器的供电范围而言。中性线N线和保护线PE线仅在局部范围内,如一栋楼或一层楼分开时,应称TN-C-S系统。TN系统中某一剩余电流保护器负荷侧电气装置的外露导电体单独接地时,可称为局部TT系统。
3.分级分类术语和标准计量单位设计文件中的各种分级、分类等名词术语,应与国家标准、行业标准统一,不得混淆。如经常使用的术语:电力负荷应称为一、二、三级负荷,这里用“级”不用“类”;防雷建筑称为一、二、三类防雷建筑物,这里用“类”不用“级”新的防雷规范不再分工业、民用,屋面避雷网的网格大小也应以新规范为准 ;爆炸性气体环境危险区域分为0、1、2区,爆炸性粉尘环境危险区域分为10、11区,火灾危险区域分为21、22、23区,这里均用“区”不用“级”或“类”;而火药、炸药、弹药及火工品危险场所电气分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类危险场所,这里用“类”不用“区”。其他的名词术语也应正确使用,如在正式文件中应使用“断路器”、“变电所”,而不宜使用“自动开关”、“变电站”等等,不一一列举。计量单位的标准符号要正确,字母的大小写不能随意。如A、V、W、kV、kW、kVA、kvar、lx、km等应一律使用法定计量单位,特别要注意单位符号字母的大小写要正确,凡由人名转化来的单位符号如A、V、W、N、Pa 和兆以上的词头符号如M、G 均应大写;除此之外,则一律小写,如kV、MW、kvar、km等。有关计量单位的资料,可参阅“工业与民用配电设计手册”第十六章第773~783页。
4.对土建的要求在GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》中明确规定了变电所所址选择和对建筑等有关专业的要求,在执行中我们还存在不少具体问题,现仅列举以下几例略加分析,今后设计时应予以重视。
1) 防火挑檐:车间附设变电所选用油浸电力变压器时,有的未在变压器室大门的上方设置防火挑檐。在工程建设标准强制性条文GB50053-94的第6.1.8条,规定“在多层和高层主体建筑物的底层布置有可燃性油的电气设备时,其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐”。
2) 安全出口:有的设计在长度大于7m的配电室仅设一个出口或设两个出口但靠近同一端。这不符合GB50053-94第6.2.6条的规定,规范要求“长度大于7m的配电室应设两个出口,并宜布置在配电室的两端”。
3) 梁高:有的设计在考虑室内净高时未计及梁的高度。由于变配电所的跨度较大,有时梁的高度可达800mm左右,故在提土建条件层高时应考虑梁的高度。
4) 值班室:有的设计将值班室设在交通不便的里角。这不符合GB50053-94的第4.1.6条规定,该条规定“有人值班的配电所,应设单独的值班室。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通,值班室应有直接通向户外或通向走道的门。”
5) 电缆沟:有的变电所内双排布置的低压配电屏仅在屏底和后侧设置地沟,两排屏的沟之间互不连通。为了方便电缆的进出和今后线路的调整,宜将所内所有主电缆沟和控制电缆沟均连通。dxlww.net
6) 电缆分界室:有的分界室不满足供电部门的要求。北京供电局规定北京地区的10kV用户必须设置电缆分界室作为工程的电源总进线室。电缆分界室的位置应接近电源进线方向,并靠近建筑物的外墙。其面积一般为6m×3.5m即20mm2左右,净高应不小于2.7m,下设净高不小于1.8m的电缆夹层,并设600mm×600mm的人孔和爬梯。电缆分界室在无地下室的建筑物中一般设在一层;而在有地下室的建筑物中,则不论地下有几层,电缆分界室均要求设在地下一层。根据北京市供电局的规定,电缆分界室归北京市供电局管理,故电缆分界室的门应向外开向公共走道。
5.设备布置在变配电所的设备布置方面,我们也存在种种问题,甚至违反强制性条文的规定,现仅举列如下:
1)高、低压配电系统图与平面图不一致。其表现形式有两种:其一是系统图与平面图中柜屏 的排列顺序相反。看系统图时是面向柜屏 的正面,将其从左至右排列为1、2、3……n;而在平面图上却是面向屏的背面,将其从左至右排列为1、2、、3……n,必然弄反了。要避免这一错误的关键是在系统图和平面图上都应面向柜屏 的正面从左至右按顺序排列。其二是平面图上双排面对面布置的配电屏之间有母线桥,而在系统图却未画出。
2)低压配电屏屏前、屏后通道宽度不满足新规范要求。如屏后有时仅距墙700mm,抽屉式低压屏双排面对面布置时仅相距1800mm.根据规范GB50053-94第4.2.9条规定,低压配电室内成排布置配电屏的屏前、屏后的通道最小宽度为:其屏后通道,固定式和抽屉式均为1000mm;其屏前通道,固定式单排布置为1500mm,抽屉式单排布置为1800mm,固定式双排面对面布置为2000mm,抽屉式双排面对面布置为2300mm.只有当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时,凸出部分的通道宽度可减少200mm.
3)配电柜屏 后通道的出口数量不满足规范要求。作为规范强制性条文,GB50053-94第4.2.6条规定“配电装置长度大于6m时,其柜屏 后通道应设两个出口,低压配电装置两个出口间的距离超过15m时,尚应增加出口。”这一条要强制执行的理由,是为了当高压柜、低压屏内电气设备有突发性故障时,在屏后的巡视或维修人员能及时离开事故点。
4)配电室内灯具采用线吊、链吊,且安装在配电装置的正上方不符合安全要求。GB50053-94第6.4.3条规定,“在配电室内裸导体的正上方,不应布置灯具和明敷线路,当在配电室内裸导体上方布置灯具时,灯具与裸导体的水平净距不应小于1.0m,灯具不得采用吊链和软线吊装”。因低压屏顶部布置有母线铜排通常又不封闭,故要执行此条规定。配电室内可采用线槽型荧光灯用吊杆安装。
5)变配电所内设有接地扁钢沿墙敷设,但未设置临时接地接线柱。为了方便试验和维修时临时接地,应适当设置临时接地接线柱。接地接线柱的做法可参见国家标准图集86D563《接地装置安装》第25页。
6.推荐选用D,yn11结线变压器最近十年,在TN系统中采用D,yn11结线组别的变压器已很普遍,但还有不少工程仍选用Y,ynO结线组别的变压器,其原因主要是不清楚前者的优点。在GB50052-95《供配电系统设计规范》中第6.0.7条规定:“在TN及TT系统接地型式的低压电网中,宜选用D,yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器”。这里“宜选用”的理由,主要基于D,yn11结线比Y,ynO结线的变压器具有以下优点:
1)有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波激磁电流在原边接成形条件下,可在原边形成环流,有利于抑制高次谐波电流,保证供电波形的质量。
2)有利于单位相接地短路故障的切除。因D,yn11结线比Y,ynO结线的零序阻抗小得多,使变压器配电系统的单相短路电流扩大3倍以上,故有利于单相接地短路故障的切除。
3)能充分利用变压器的设备能力。Y,ynO结线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的25%见GB50052-95第6.0.8条 ,严重地限制了接用单相负荷的容量,影响了变压器设备能力的充分利用;而D,yn11结线变压器的中性线电流允许达到相电流的75%以上,甚至可达到相电流的100%,使变压器的容量得到充分的利用,这对单相负荷容量大的系统是十分必要的。因此在TN及TT系统接地型式的低压电网中,推荐采用D,yn11结线组别的配电变压器。
7.电缆型号与截面的选择
1)电缆选型:YJV型交联聚乙烯电缆和VV型聚氯乙烯电缆,是工程建设中普遍选用的两种电缆。YJV型交联电缆与VV型电缆相比,虽然价格略贵,但具有外径小、重量轻、载流量大、寿命长YJV型电缆寿命可长达40年,而VV型电缆仅为20年 等显著优点,因此在工程设计中应尽量选用YJV型交联聚乙烯电缆,逐步淘汰VV型聚氯乙烯电缆。
2)电缆截面选择:电缆作为导体的一种,其截面选择应满足规范强制性条文GB50054-95第2.2.2条,有关选择导体截面应符合的四点要求,而我们设计选用的电缆截面有时却不符合该条规范中第一、第二点的要求。
第一点:“线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求”。电缆截面的选择除了载流量要满足计算电流要求外,还应按电压损失进行校验。由于未进行电压损失校验,我们多次发现因选用6mm2、10mm2截面的电缆作远距离配电干线而不能满足用电设备端电压要求的错误,因此应进行电压损失计算,用以校验所选用的电缆截面是否满足用电设备端电压的要求。规范GB50052-95第4.0.4条,对用电设备端电压偏差允许值有下列要求:电机机为±5%;在一般工作场所的照明为±5%,远离变电所的小面积一般工作场所照明、应急照明、道路照明和警卫照明为+5%、-10%;其它用电设备当无特殊规定时为±5%。
第二点:“按敷设方式及环境条件确定的导体载流量,不应小于计算电流。”在执行本条时应考虑环境温度、导体工作温度,并列系数等对电缆载流量的影响,尤其是电缆敷设时并列数对载流量的影响。如电缆在桥架上无间距配置2层并列时持续载流量的校正系数,梯架水平排列为0.65,托盘水平排列为0.55见92DQ1-77 。有关电线电缆载流量的各种修正系数可参见华北标《建筑电气通用图集》92DQ1-75~77页。
此外,电缆截面的选择还须适当考虑备用设备的用电和新增设备的用电。
8.断路器选择与短路电流计算在低压配电系统中用作保护电器的有断路器和熔断器两种。目前我们使用最多的是断路器,用它来作配电线路的短路保护和过载保护。但是,在选用低压断路器时存在不少问题,其中突出的问题是没有进行短路电流计算。配电线路短路保护电器的分断能力应大于安装处的预期短路电流。选择断路器应先计算其出口端的短路电流,但有的设计者却没有进行短路电流计算,所选短路器的极限短路分断能力不够,不能切断短路故障电流。要确定断路器安装处的短路电流,可按设计手册进行计算,但比较烦杂;也可以采用“短路电流查曲线法” 来确定计算电流,比较简便。现将由上海电器科学研究所设计、浙江瑞安万松电子电器有限公司断路器产品资料中提供的一种“短路电流查曲线法”附在后面。通过查此曲线,可以较方便地求得任意安装位置的短路电流近似值。所举例子的短路点仅为假设,实际工程设计中最常用的短路点是选在保护电器的出口端。
9.断路器与断路器的级联配合低压配电线路采用断路器作短路保护时,断路器的分断能力必须大于安装处可能出现的短路电流。但是有时不能满足此要求。例如:C45N、C65N/H微型断路器的分断能力仅分别为6kA、10kA,但其安装处出口端的短路电流有时可达15kA甚至更高。这时可用两路办法来解决此问题,第一是改用短路分断能力高的塑壳断路器;第二是仍选用微型断路器,利用其与上级断路的级联配合来实现短路保护。但是,进行级联配合的上下级断路器的选择须满足下列条件:
1)先决条件是上级断路器的固有分断时间比下级断路器的全分断时间短。也就是说下级断器出口端短路时,下级未来得及切断短路电流,上一级先行切断了短路电流。
2)下级断路器虽不能切断短路电流,但下级断路器及其被保护的线路应能承受短路电流的通过。
3)越级切断电路不应引起故障线路以外的一、二级负荷的供电中断。
4)上下级断路器宜采用同一系列的产品,其额定电流等级最好相差1~2级,或根据生产厂提供的级联配合表来选择。现将施耐德电气公司提供的级联配合表附后。 由此表可见,C65N/H型断路器可与NS100、NS160、NS250型断路器进行级联配合,不能与更大的NS400、N630及以上的断路器进行配合,更不能直接接在变压器低压侧框架式主开关后的母线低压屏上。
10.断开中性线及应用四极开关 GB50054-95《低压配电设计规范》实施以来,由于设计人员对规范的理解和认识不一致,因此在设计低压配电系统时对断开中性线及应用四极开关的做法也就很难统一。针对这一情况,《电气工程应用》杂志从1999年第一期起,陆续发表了多篇国内知名专家的专题论文。专家们就国内外规范和IEC标准对断开中性线及应用四极开关的有关规定和做法阐明了各自观点,使我们获益不少。现仅将专家们普遍认同,又与我们设计工作密切相关的一些观点整理如下。尽管这些观点尚未纳入国家规范中,但对我们的设计工作颇具现实指导意义。
1)当两个电源间需进行电源转换时,如果两电源系统的接地型式不同,或者供电变压器绕组的接线组别不同,则应断开中性线,并采用四极开关。
2)IT系统和TT系统应当隔离中性线。TN-C系统中禁止断开PEN线。
3)TN-S系统中,不需要断开中性线;变压器低压侧出口总开关与母联开关不必断开中性线;由外部低压电网向民用建筑物供电的进线处,宜隔离中性线可采用四极隔离开关等隔离电器,也可采用在中性线上设置连接片、接线端子或连接汇流排等措施 ;每户住家的入户线处应隔离中性线大多居民用户为单相负荷,采用双极开关即可解决问题 。
4)正常供电电源与应急备用发电机电源间的转换开关需采用能断开中性线的四极开关,并使二者不能并联。
5)在有气体爆炸危险的1区及有粉尘爆炸危险的10区场所,游泳池、浴池等特别潮湿场所,应装设将中性线和相线一起断开的隔离电器。
关键词:电力系统;电气主接线;配电装置
随着社会经济现代化步伐的加快,电力需求往往供不应求,建立运行稳定安全的电站变的迫在眉睫。变电站是电力系统建立不可缺少的部分,而变电站的电气系统的安全平稳运行对整个电网的安全运行和发展起着决定性的作用。本文就对110KV变电站的电气系统设计的具体情况如变电站的组成与各个环节的链接方法、主要电气设备的选择和出现的问题及解决方案进行详细阐述。
在整个变电站的电器系统设计中,各个主要部分的链接是建立整个电力系统的关键所在,电气化系统的设计可以清晰明确变电站内部变压器和各种电压线路以及所需设备的链接是否正常,各个部件之间的链接是否达到最大限度得的联系,也可以载明变电站内各种设备之间的链接方式和方法。变电站电气设备主链接的设计思路主要是根据变电站的电压级别和变电站的性质选择出一套与变电站的电器设备相符合的电器设备链接方式。变电站的主链接方式的选择可以直接影响到所处整个电力系统的和变电站的运行安全与否,因此,在实际的工作中,我们要想保证电力系统的平稳安全运行就在做好基本工作意外还需要在一定程度上关注变电站对电气化设备的选择以及其他配电设备的的采用,比如想主变压器的采用设备的性能程度会直接影响到变电站乃至整个电力系统的安全性和经济性,必须引起重视。
首先、对变电站一次部分电气设计
由于在我国的农村电网设施以及变电站的设置较为偏少,电站之间的距离较长,对电路的耗损随之加大,这样势必会造成到用户的的电压过低的具体情况,在日常的生产生活中这种低电压肯定会影响到居民的生产生活质量。为了改变在广大农村存在电力的问题,我们力争改变目前的现状,在满足人民的基本生活的要求后,也要为农业的发展提供便利条件。因此,本论文认为应在我国的农村建立一批小型的变电站,所建立的电站的电压应保持在110KV,具体的地理位置应选择在里城市的发展区切交通较为方便的地方。
在建设的变电站电器的一次部分应采取110KV的进电,因为变电站的选址在交通较为方便的区域,所以变压器应为三相电。对变电站一次部分的电气设计的主要目的就是选择接线形式、设备等和对变压器出现路和继电的保护等。对电气的设计我们应以电力供应和传输的安全、平稳和低损耗为原则。
1、要根据所带负荷的程度来选择变压器,一般情况下,一次部分的电器设计所涉及的范围较广内容很多,另外还要根据不同的电压低等级和类型性质等进行具体侧重点的设计,应根据实际情况具体分析具体操作。
2、在设计过程中需要根据变电站的规模和具体情况进行设计,其中需要注意的是,设计中所选用的主变压器必须要满足在输送过程中队电容的需求,需根据电力系统的具体规定选择,再将变压器的允许负荷能力考虑进去。
3、变电站电气系统的设计的重要部分是电器主接线,这个应该根据具体的立项方案执行,所应准备多个主接线方案供参考,这主要是根据线路的出入回数、电压级别、变压器的台数等众多因素的不同设计的方案。对于方案的选择主接线的要求从技术上和可行性上两个方面进行论证。首先通过技术手段对所有的设计方案进行甄选,对于那些明显不合格的设计方案要先去除,接下来再运用具有可靠性的定量分析模型等进行计算比较,选择在技术上最优的两道三个主接线方案。对于变电站电气设备的选择就必须根据既定的额定电压和额定电流进行选择,在根据短路情况出现的条件检验他的相关稳定性。
等于允许值。
其次、电气二次部分的设计
经过我们对于110KV变电站的了解和研究,初步确定变电站电气二次部分的设计布置和各级电压的配置装备,另外就是随着电气化自动信息化的发展趋势,还应该对变电站电气系统的自动化系统的配置所要求的直流电的数据。我们从以下几个方面进行着重分析,1、从在电力调度方面来看,我们可以尽可能的借助现代化技术手段对变电站的分布进行远程控制,并在相关系统的配置运行上装备相关保护和预防装置。2、从负荷增长方面来看,我们需要提前讲明建立变电站的必须性,在确定前者后我们再根据将要建立变电站的总括和走线方向等方面进行考虑,经过对所能承载的负荷资料尽享详细分析,以及变电站的安全性和运行性考虑确定电力规格和电站的主接线,最后通过负荷计算出在一定区域内所需要的建立的变电站台数,以及所要配备的变压器和电容器等设备的数量和型号等。最后,在依据所拟建变电站的最大持续工作电流量和短路的计算分析结果做出相关保护措施,如:变压器保护、母线保护、防雷保护等。
另外,就是根据当前施行的电力系统设计要求的规定,设计一个110KV的变电站的电器设备二次部分里继电保护是电力系统安全平稳运行的一个重要环节和障碍,在本文的变电站电气系统的设计的继电保护的设计中我们结合了实践工作以及当前我国在继电保护利于的主要问题进行重点研究,对继电保护的安全及反应灵敏性都采用计算机技术进行监控,使其能够智能化的处理状况,对电气系统进行不要的保护。对于110KV线路的配置保护是采取定段距离保护,在内条线路上都装置上反应快速,能在故障发生的第一时间切除故障,对去挑变电站的电器设备进行保护的,且性能相对较好的故障录播装置系统,已达到对母线进行保护的目的。在电力系统设备中的电力变压器是整个系统中的重要电气设备,变压器的故障对整个供电系统的安全稳定性运行都会造成很严重的后果,其次还有变压器是是相当贵重的设备,所以,我没一定要根据变压器的保护对其负荷的电容和电压进行精确地控制,确保保持良好的运行。
最后、高低压配电设计
在对高低压配电的设计上所需用的配电装置必须满足在充分考虑经济性和安全性的基本的要求外,还需对高低电压等进行负荷等级的评估设计做出相关配电装置。所谓的一级配电设备是整个变电站的主动力中心,这些设备一起安装在电力系统的变电站,经此将电力发送给下级的各个配电设备。由于这套设备属于第一级降压设备,所对其的电气参数和电容等数据会要求很高。动力配电柜和电动机控制中心一起构成变电站的二级配电设备,配电柜的使用较为分散,且回路较少的环境,而电动机控制中心则恰恰相反没适用于较为集中的环境。他们按照以及配电设备的要求将电力分配到相应负荷的二级配电设备。高低压配电设计的目的是就是将上级的高电压电能通过高低压的配电装置将高压电转入低压电,在配送到下一级电网,这可以对负荷提供了保护监控等作用。最后一个配电设备也叫照明动力配电箱,里总配电中心较远,小小电容设备。
综上所述,在对110KV变电站电气系统的设计我们已经有了较为详细的方案,但在实际的工作中,我们还需要根基变电站的实际所处的情况和环境进行具体的分析和研究,相信在我国的电力系统不断发展的大环境下,变电站电气系统的设计将会更优化,取得令人满意的系统设计。本文介绍的110KV变电站电气系统设计的结构、布置、配置等实在长期工作实践的基础上得到的体会,望能为电力行业的同仁们参考,所设不足之处还望批评指正。
参考文献:
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[2] 水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气一次部分[Z].1985,12.
论文摘要:为了提高煤矿井下10kV高压隔爆真空配电装置动作的灵敏性和可靠性,避免因开关保护误动、拒动给安全生产带来较大的隐患,经过广泛的现场调查了解和进行理论研究探讨,建议对高压隔爆真空配电装置的保护器进行技术改进,进行更新换代,这样可以大大的提高煤矿井下供电的安全可靠性,动作的灵敏性,对高压开关实现监控和变电所无人值守。
1、概述
随着煤矿生产自动化程度的不断提高,煤矿井下对供电系统的安全性、可靠性、灵敏性的要求越来越高,现在煤矿井下10kv变电所使用的高压隔爆开关和保护随着厂家的不同和更新换代的不同,性能各不相同,运行质量差异较大。
山西新元煤炭有限责任公司井下10kv变电所使用的高压隔爆开关的保护为山西华鑫公司生产的ZDZB-AX型微电脑综合保护器,在设备运行中出现了保护存在误动、拒动和越级跳闸现象,给安全生产带来很大的隐患。造成问题的原因主要有以下几方面:
(1)使用的保护器基本上是半模拟半数字保护,会出现定值飘移,造成保护误动或拒动,同时保护器精度差,定值不能连续调整,只能按倍率调整,无法实现上下变电所的保护配合,导致越级跳闸。
(2)电压互感器、电流互感器精度低(使用的精度等级为3级),不能很好地满足保护配置的要求。
(3)保护器电源不能短期维持供电,基本上是线l生模拟电源,工作范围小,抗干扰性能差,供电电压波动常引起保护工作不正常。
(4)漏电保护主要采用固定的零序电源定值比较法来实现,没有考虑零序方向和不平衡电流的影响,往往造成误动或拒动。
(5)保护器没有失压保护,失压保护是靠开关的失压脱扣线圈实现的,无法区分电压波动和母线真正失压。
2 综合保护器的技术改进。
2.1、保护器技术参数:
工作电源额定电压:三相交流100V允许偏差-20%-+20%
电流保护元件:电流定值:0.21n--10In延时定值:0.01~20S
漏电电流保护元件:电流定值:0.02In-2In延时定值:0.01~20S
过(低)电压保护元件:电压定值:2~150V延时定值:0.01~20S
2.2 高压开关综合保护器改造方案
2.2.1、原线路不变的基础上增加1个航空插头和ZBT-11型高压开关综合保护器。
2.2.2、拆除失压线圈。
2.2.3、更换电压互感器。将原3级电压互感器为更换后为0.5级,更换后使供电AC100V电压输出误差得到提高,使高开在运行时对过压、失压能准确判断并能可靠分闸,并能防止高开的误动作,以提高供电质量。
2.2.4、更换电流互感器。原使用电流互感器为3级,为适应更换保护(zBT-II型)的精度,使保护在短路、过流、过载运行计算精确,防止越级跳闸出现大面积停电,更换为0,5级的电流互感器。
2.2.5、更换零序电流互感器,原使用的为1A/100+-5mv更换后为1A/100+1mv,在漏电、单相接地时能更精确运算,准确采集零序电流,并能准确通过cpu运算跳闸,并能分辨是哪段线路漏电。
2.2.6、更换分励线圈。原分励线圈电压等级为DC24,变为DC110的分励线圈,分励线圈在安装时跳闸行程已调整并试验。
2.3、综合保护器整定、参数调整:
2.3.L、在更换保护时,检查原整定参数如过载、短路、漏电及动作时间,在更换后按原参数设定。
2.3.2、更换保护时,进线高开(总开关)漏电时不投入跳闸,只投报警,为不使整个系统停电、停风。
2.3.3、更换保护后,进线高开(总开关)整定中不投入过电压和零序过压,只发告警信号,因为一旦出现过压或零序过压,使整个系统感受过压,如果保护跳闸,会造成大面积停电、停风。
2.3.4、更换保护后,总开关整定中不投失压保护,为防止电压过低跳闸大面积停电,过载也不投入。
2.3.5、更换保护后,总开关整定中只投入短路、过流保护,短路根据所带负荷的最大设备整定,过流按总负荷的1.5倍整定。
2.3.6、更换保护后,分开关在整定中投入短路、过载保护,根据原数据进行整定,过流不投入使用。漏电I段投入跳闸,根据电缆长度和系数计算漏电电流整定,零序电压根据躲过开口三角形输出的最大不平衡零序电压整定,一般为15~30V,在漏电Ⅱ只投告警以提示用户有漏电或接地故障,整定按躲过本线路本身的容性电流的1.5倍整定。
2.3.7、更换保护后,瓦电闭锁是根据用户的使用情况自行投入,可选择常开或常闭,现在都没有投入使用。
2.4、整定完所有参数时各功能试验:
2.4.1、用遥控器操作合、分闸各5次,应可靠合、分闸,并显示正常。
2.4.2、在门上操作启动按钮时应可靠合闸,显示应相符,按停止按钮时应可靠分闸,并正常显示,各试验5次。
2.4.3、在门上操作漏电按钮应可靠动作并显示漏电故障,并能记忆,故障指示红灯亮,试验2次应正常。
2.4.4、在门上操作移位、确认、取消三个按钮能对保护所有参数进行查询及修改,试验各5次应正常。
2.4.、门上的照明按钮按下时箱体内的灯应亮,并能观察导电杆的插入是否到位,以防止误操作。
2.4.6、合闸后应用手动分闸可靠,试验5次应正常,手动合闸5次并可靠正常。
3 保护器改进的优点
3.1、采用双CPU的设计结构,使保护器具备很强的保护和通讯功能,同时降低了CPU的负载率。
3.2、采用高速高精度低功耗A/D转换芯片,使保护器具有很高的保护和测量精度。
3.3、采用智能型开关电源,确保保护器在失电后能够可靠动作并把故障数据上传到地面。
3.4、提高电压、电流互感器的精度等级(提高到0.5级),根据负荷情况进行合理整定等环节。
3.5、高可靠性的高速串行存储器用于保存定值和保护器动作事件,所有数据掉电不丢失。
3.6、改进漏电保护性能。
3.7、保护器上增加失压保护功能
3.8、保护器结构简洁紧凑,接触安全可靠,易维护和抗干扰能力强。
4 综合保护器改进后的保护功能
4.1、短路保护:当负荷侧出现短路故障时,保护器配置有三段式定时限过电流保护。
4.2、电缆绝缘监视保护:对高压开关负荷侧使用的双屏蔽电缆的屏蔽芯线,屏蔽地线之间实现绝缘监视保护功能。
4.3、具备风电闭锁和瓦斯电闭锁的远程断电功能。
4.4、采用高速高精度A/D芯片能够精确实时采集三相电压和电流。
4.5、改造失压脱扣方式,由原失压线圈脱扣改进为保护器供出信号驱动分励线圈动作跳闸。