供配电系统设计（精选12篇）
供配电系统设计 篇1
井下-648m水平设中央变电所及水泵房联合硐室, 泵房内设5台主排水泵, 每台泵的电动机功率为1400kW, 10kV供电直接启动。泵房内最大涌水量时为3台水泵工作。考虑到矿井增产到6.0Mt/a时增加1个采区 (北一 (8～6-2) ) 采区的负荷, 井下高低压最大计算负荷为15492kVA, 10kV侧计算电流为894A。负荷统计详见井下中央变电所负荷统计表1。
下井电缆截面的选择按矿井最大涌水时、增加1个采区 (北一 (8～6-2) ) 矿井达产到6.0Mt/a时, 1根下井电缆故障, 剩余3根以安全载流量和电压降选择电缆截面, 以保证井下用电安全。故下井电缆选用MYJV42-10kV 3×185交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装护套电力电缆4根, 每根电缆制造长度为为1600m。
下井4根电缆由工业场地110kV变电所10kV侧不同段母线馈出。井下主变电所接线方式按下井电缆根数分成4个自然段, 其中一段为公共母线段。当任一回路下井电缆发生故障时, 其余3根下井电缆均能满足井下最大涌水量时全部负荷的用电。
1 井下供配电及电压
井下采用10kV供电。经技术经济比较, 因井下负荷较大, 6kV下井电压降不能满足规程要求, 而10kV供电质量高, 压降小, 技术成熟, 与6kV供电比较电缆截面可减少一个等级, 投资节省61.7万元。
井下主排水泵电源由主变电所不同母线段直供, 大巷胶带运输机、采区变电所及井底车场动照变压器均采用10kV双回路供电, 电源引自井下主变电所不同母线段。井底车场低压设备配电电压为0.66kV, 副井井底装载设备、井底水窝水泵等由井下主变电所动力变压器0.66kV供电, 大巷掘进头局扇由主变电所供电的专用变压器0.66kV配电。大巷皮带机及主井井底装载设备由皮带机变电所供电。
2 采区供电方式及电源
本矿移交时井下投产一个13-1煤层综采工作面, 设2个综合机械化掘进面和1个普掘面。13-1综采工作面选用美国进口6LS型采煤机组, 当矿井产量达6.0Mt/a时, 井下再增加1个综采面。由于采煤面产量高, 用电量大, 为保证采煤面用电质量, 工作面采用10/3.3kV和10/1.14kV两种两圈移动变电站供电, 顺槽胶带机采用10/3.3kV矿用隔爆两圈变压器供电, 综掘工作面由移动变电站10/0.69kV供电。按照《煤矿安全规程》第128条 (五) 要求, 局扇按三专两闭锁供电。
3 主要电气设备选型
本矿井暂按高瓦斯矿井设计。井下主变电所内高压选用BGP30型防爆高压配电装置;低压选用BKDZ防爆型智能化真空开关;变压器选用KBSG型矿用防爆变压器。大巷胶带运输机变电所、采区变电所内高压选用BGP30型防爆真空配电装置, 电动机启动采用矿用防爆高压磁力启动器QBGZ-400/10kV, 变压器选用KBSG型防爆变压器。各配电点低压均采用BKDZ型开关及BQZ真空智能型起动器, 移动变电站选用KBSGZY型防爆移动变电站。顺槽伸缩胶带机配电选用8SKC9215-A 3.3kV组合开关。井下高、低压电缆一律选用铜芯, 并符合《中华人民共和国煤炭行业MVV、MT818标准》要求的阻燃电缆。
摘要：现代化新建矿井的井下供配电涉及井底车场的装载、水泵、局扇供电核算及等主要电气设备的选型工作, 本文对其做了一一介绍, 为类似条件下的供配电系统设计提供借鉴。
关键词：新建矿井,供电,电气设备选型
参考文献
[1]柳志涛.煤矿井下供电电压升级改造效益研究[J].科技创新与应用, 2012, 18:58.
[2]杨丰伟, 张焱, 周莎丽.井下供电系统中存在的安全隐患及解决方案探讨[J].煤炭技术, 2007, 10:22-24.
[3]张栋梁.提高煤矿井下供电安全技术措施探讨[J].内蒙古煤炭经济, 2012, 09:113+117.
[4]吴秀文.煤矿井下供电系统安全问题解决措施[J].科技与企业, 2013, 05:26.
供配电系统设计 篇2
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3
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.
数据中心供配电系统设计 篇4
1 数据核心供配电体系设想的根本准则
在设置数据中心供配电体系过程中, 要按照我国与行业有关法律法规, 还可以参照海外有关准则、标准, 采纳合适的技能举措是要综合思索数据核心用电负荷密度高、供电稳当性需求高等特征。此外, 还要符合工程建筑机构的相关法律法规的需求。按照分区和分级的原则设置数据核心供配电体系, 供电稳当性是相同功效地域当中的各种设施, 要确保全部设施依照该区域准则的需求运转, 同时把供配电体系部分故障碍的影响力, 限制在很小的范围内。数据核心用电负载密度高、总量大, 在设计供配电系统过程中, 要尽可能的实施节约举措供配电体系设想, 从而下降供配电体系的消耗。
2 数据核心用电负载
数据核心用电负载的计算分为2 个层次, 其一是UPS电源体系负荷 ( 输出) , 其二是变配电体系负载。UPS电源体系设想的根据是: UPS电源体系负载 ( 输出) , 变配电体系与自备应急电源体系设想的根据是:变配电体系负载。
2. 1 UPS电源体系负载 ( 输出) 计算
按照装备数据计算, 致使详细负载装备清楚。按照装备机柜均匀负载计算, 致使详细负载装备清楚。按机房面积均匀负载估量, 致使装备机柜数目清楚。
必须懂得负载设施的功率因数用cosφ 来表示, 区分计算大于平均功率Pjk W与平均功率Sjk VA。需要当心三相负载均衡的状况, 相区分计算应按照有大容纳单相负载设施。
2. 2 变电、配电体系负载计算
变电、配电体系负载由UPS电源体系 ( 输入) 、机房空调体系、机房照明和建造电气设施等构成。
供电负载+ 充电负载= UPS电源系统负载 ( 输入) 。
多台主用空调机组额定负载容积×负载率=机房空调体系负载。
机房照明与其它负载是按照建造电气常例办法计算。
适合分别统计的是: 平常运转负载、充电负载、消防负载等。
3 数据核心供电电源
3. 1 选取市电电源
选取市电电源通常采用10k V供电电压, 但是它的供电容积受到限制。一些地域的规则: 10k V供电电压, 使用者受电设施的总容积是250———6300k VA, 如果需要更大的供电容积时, 而应采取35k V或者110k V及之上的供电电压。
在数据核心、远期策划用电负载比较大的时候, 选取在建筑初期35k V或者之上供电电压, 就可避免供电容积不足的问题, 不会构成数据核心开展的限制关口。
可依据数据核心建设方式定夺变电方式, 可采取35k V或者之上供电电压。通常, 数据核心为单幢建设时, 可以采取35 /0. 4k V直降方法;但若数据核心作为园区式多幢楼宇, 可采取降压方式为35 /10k V、10 /0. 4k V2 级。
3. 2 引进需求市电电源
数据核心的市电电源引进方法以及供电容积, 为了满足范围区别、等级数据核心对供电信赖性的需求。
对于较高的信赖性需求数据核心, 需要从两个独自的、电网变电站的、专业出口回路上, 分别引入1 路市电电源, 接引到数据核心要以专线方法沿不同的敷设路由。每1 路市电电源的供电容积, 可以适应整体负载或者整体1、2 级负载的需要, 由UPS电源体系、机房空调和照明、蓄电池充电与建设设施等构成。2 路市电电源的供电容积应该为全冗余, 一般能同时供电运转。
较高的信赖性需求数据核心, 适合由2 个独立的电网变电站, 或由1 个电网变电站的两2 段独自的供电母线上, 区分引进1 路市电电源, 就专线方法接引到数据核心。每1 路市电电源的供电容量, 应该能满足全体1、2 级负载的要求, 由UPS电源体系、机房空调和照明、蓄电池充电和建设设施当中的1、2 级负载构成。2 路市电电源的供电容积应为全冗余, 平时应该同时供电运转。
通常信赖性需求数据核心, 便于引进2 路市电电源, 要求受到制约时, 也可以引进1 路市电电源。引进2 路市电电源时, 便于冗余联系, 或充当供电容积扩充联系。
3. 3 电源选取自备救急
自备救急电源用柴油发电机组代替的情况在数据中心被广泛采用。选取信赖性高、出口电源质量好、带非线性负荷实力大、体积小、重量轻的, 大功率燃气轮机发电机组, 可以选择大型、等级高的数据核心。
3. 4 设置需求自备应急电源
数据核心自备救济电源设施, 应该满足不同用处、等级数据核心, 对供电信赖性的需求。较高信赖性需求数据核心, 设施2 路独自的自备急救电源, 每1 路自备急救电源的供电容积, 应该能够满足全体负载, 全部1、2 级负载的需要, 包含: UPS电源体系、机房空调和照明、蓄电池充电、建造设施等。市电电源可设置1 路冗余的自备急救电源, 有较高的信赖性。较高的信赖性需求的数据核心, 应该设置1 路自备急救电源, 供电容积应该能满足整体1、2 级负载的要求, 包含: UPS电源体系、机房空调和照明、蓄电池充电、建造设施中的1、2 级负载。
设置1 路自备急救电源通常信赖性需求的数据核心, 供电容积需要符合整体1、2 级负载的要求, 由UPS电源体系、机房空调和照明、蓄电池充电、建造设施中的1、2 级负载构成。当数据核心前提受到制约, 同时市电电源具有比较高信赖性时, 还能够局部或整体采取转移式发电机组, 作为自备急救电源。
4 结束语
由于时代的进步, 通讯办理技能会逐渐深化到每个人的生计当中, 然而数据核心当成加快讯息特殊的硬件介质, 已经受到居民的高度关注。数据核心区别于通常公建工程, 是个烦乱的体系项目, 于数据核心而言电气设置, 是一种极为主要的基本性任务。由于建造规模与数目的不断增涨, 建筑出一个信赖性强、节约以及经济的数据核心, 将会是建设中国家的建筑者们集体方向。
摘要：针对数据核心对供配电体系的条件和策划办法进行着重讲解。把数据核心对供配电体系的可靠性需求划分成三大层次:极高可靠性需求、高可靠性需求、通常可靠性, 必须依据不同的供电可靠性需求, 数据核心供配电体系在供电电源选取、供配电体系摆设、供配电体系构造、样式等各方面采用相对的技巧办法。数据核心供配电体系设置必须遵照分区、分级的准则, 并且充实利用颇有成效的节能举措。
关键词：数据核心,配电体系,策划
参考文献
[1]中华人民共和国建设部.GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范.中国建筑工业出版社.
[2]中华人民共和国信息产业部.YD/T5098-2005通信局 (站) 防雷与接地工程设计规范.北京邮电大学出版社.
[3]中国移动通信集团.中国移动通信企业标准.通信机房整体能效评估标准.
大型数据中心供配电系统设计论文 篇5
关键词：数据中心；供配电系统；设计
随着科学技术的快速发展，信息化建设不仅成为国家发展战略，也日益受到各部门、院校和企业等单位的高度重视。作为信息数据交流、处理的数据中心，其地位和作用也日益突显。随着计算机技术、网络技术、信息技术等的广泛应用，信息化建设也起得了长足的进步，集大数据运算、存储、处理等功能为一体的大型数据中心，已经成为信息化建设的重中之重。大型数据中心不仅数据处理能力更强，对数据安全的要求也更高。供配电系统是大型数据中心安全运行的基础和前提，直接影响到数据中心功能的有效发挥。因此，研究供配电系统设计，对于充分发挥大型数据中心效能有着重要的现实意义。
一、大型数据中心供配电系统概述
数据中心在某种程度上可以说是信息化条件下的计算机机房，是信息化建设的基础工程，为各种业务提供安全、稳定的信息支撑。大型数据中心机房中设置有大量的计算机、交换机、路由器等设备，要求供电系统必须做到全程、全时、稳定、持续和安全保障。供配电系统本身又是大型数据中心必不可少的基础性工程，为核心业务和其它系统的正常运行提供稳定的电力保障。大型数据中心供配电系统不是孤立存在的，而是一个交叉的系统，涉及到市电、开关电源、不间断供电、发电机、防雷、防静电等诸多设备和环节，既相互联系又互相影响，这就对供配电系统设计提出了更高的要求，既要便于扩容、维护，又要具有很强的容错力，同时从经济性上讲还应该有较高的性价比。
二、大型数据中心机房供配电系统设计要求
（一）设计标准和原则
一是设计标准。2009年我国实施的《电子信息系统机房设计规范》，为数据中心的设计和建设提供了法规依据。数据中心的设计，首先需要确定机房等级，国内的数据中心分级规定将电子信息系统机房划分为A、B、C三级，并以该级别的标准体系来确定数据中心的设计标准。其次，要根据机房相应等级，来确定配套的供配电系统。二是设计原则。数据中心供配电系统设计要充分体现以数据中心为核心的设计思想，确保科学规划、精心设计。按照立足现实、着眼未来、统一规划、统一标准的指导方针，把数据中心的设计工作纳入整体规划之中。为此，大型数据中心的设计时必须遵循科学性、规范性、经济性、安全性、稳定性和可扩展性等原则，确保设计工作实现科学化、标准化和规范化。
（二）设计需求分析
随着大型数据中心信息设备功能越来越强，机房单位面积的平均用电负荷也相应提高，对供配电系统的要求也越来越高。数据中心设计必须以用电负荷为依据，用电负荷的统计主要包括市电供电系统负荷和UPS供电系统负荷。其中，市电供电系统负荷（输出）主要包括：UPS供电系统输入、空调系统、照明系统及建筑电气设备等。UPS供电系统负荷（输出）主要包括：服务器、计算机、网络设备和各种配套设备等。[1]
三、大型数据中心机房供配电系统设计
（一）供配电系统设备布置
大型数据中心供配电系统主要包括开关电源、UPS电源、电池、配电柜和柴油发电机等设备。由于供配电设备自身重量大，占地面积大，因此设计时必须对机房空间和承重给予充分考虑。供电系统应配备独立的配电间和变配电所，UPS电源机房应靠近设备机房并充分考虑地面承重。发电机房除了承重外，还要考虑噪音问题，因此最好设置在地下层或地面一层。同时，设计时还要充分考虑变配电所、UPS电源机房和发电机房预留面积，以利于满足设备扩容的需要。
（二）供配电系统设计
1.市电动力配电系统设计
市电配电主要供给空调、照明、给排风、插座、一般动力和UPS设备等。根据可靠性原则要求，大型数据中心必须引入具有冗余关系的两路市电电源，且都能满足全部一、二级负荷的需求。正常情况下，两路市电电源必须同时为数据中心供电，并保持在负荷设备输入端自动切换的能力。市电动力配电柜应采取放射式配电，并确保两路配电线路分开铺设，避免相互干扰和影响。同时，配电柜的火警联动保护功能应能正常启动。
2.UPS供配电系统设计
UPS配电主要用于服务器、计算机、网络设备、监控设备等。UPS系统通常采用“系统输出配电柜-机房配电柜-机柜配电单元”三级配电方式，蓄电池组容量的计算方法包括按负荷电流计算和按负荷功率计算两种。大型数据中心UPS供配电系统一般采用冗余方式供电，确保当一台UPS设备故障时仍能满足重要设备的用电需求。冗余式配置通常采用三种方式：热备份式、直接并机式和双总线式UPS供电方式。设计时应根据大型数据中心供配电实际需求，以及三种冗余方式的优、缺点，来决定采取哪种方式更为有利。
3.自备应急电源系统设计
大型数据中心自备应急电源一般采用柴油发电机组或者大功率燃气轮机发电机组。根据可靠性原则，大型数据中心至少应配置一路自备应急电源，保证满足全部一、二级负荷的需要。发电机组燃料储备量一般应满足发电机组满负荷运行8小时。
（三）供配电线路敷设
电源线路敷设必须以设备布局和设计图纸为基础，设计时应保证供电距离尽量短，且强电和弱电线路不能同走一个线槽，一定要分开铺设。UPS电源配电箱（柜）引出的配电线路，宜穿镀锌钢管并敷设至数据中心各相关机柜，并使用插座或工业连接器为机柜供电。四、结语综上所述，大型数据中心供配电系统是重要的基础设施，其设计应纳入数据中心建设统筹规划。设计时应综合考虑供配电系统作用的效发挥，并注重科学性、标准性、经济性、可靠性、可拓展性等，确保大型数据中心供电安全、稳定、可靠。
参考文献：
供配电系统电气节能设计方法论 篇6
关键词：供电系统 电气节能 节能方法
随着社会经济的发展，电能问题日益凸显，各行各业都在关注电力的节能工作，要不断探索电力节能的有效措施和切实可行的实际方法。
1 供配电系统电气节能设计遵循的原则
电气节能设计不能以牺牲其功能，损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资，为节能而节能，所以在电气节能设计中要遵循以下几点原则。
首先电气节能设计要以满足企业a使用功能为前提，主要包括企业中不同的电器设施用电，企业不同的场所对电力的使用要求不同，在电气节能设计中，要充分予以考虑。其次在节能设计中要对实际经济效益进行考虑，不能够因为仅追求节能效果而过高的进行投资，增加运行管理费用。在节能设计中要通过详细的比较分析，对节能材料和设备进行合理选用，使在节能方面的投资，经过短期时间就可以在运行费用中收回。最后节能设计主要是节省浪费的消耗能量，所以在设计时，要找出哪些能量属于浪费消耗，针对无用的浪费消耗能量，采取节能措施。
2 供配电系统设计的合理性
2.1 电容量的调查和估计 电气节能的基础来自于合理的供配电系统，供电方案的合理性取决于企业对用电量的预测。在设计供配电系统中，对企业的用电模式控制极其严格，很多企业的供配电系统在投入使用不久后，就可能因为大量用电设备的增加而难以满足需求，从而进行扩容改造，导致资源的浪费。因此设计供配电系统中，就要做好充分的调研工作，对提供的数据进行仔细的分析估算。如果这项工作不到位，那么无论任何节能技术方法，使用任何节能产品都无法做到真正的节能。
2.2 科学设计企业内部配电系统 对于企业建筑而言，配电系统的合理性同等重要。企业建筑内配电设计要减少配电级数和设计科学的配电路径。配电级数的数量不但造成上下级配合复杂，还会增加元器件的数量，而增加故障上升率，并且会使配线电缆的放大。线缆的加长以及供电质量的问题都与配电路径是否合理有关。配电路径的不科学主要原因是配电间不合理的位置所致，所以在设计企业内部配电系统时，要及时优化其位置，否则难以发挥节能的效果。
3 供配电系统电气节能设计方法的探究
3.1 科学设计供配电系统和线路 在供配电系统和线路的规划时，要注意几点。第一，根据用电设备、供电距离、负荷容量及分布等因素对供电系统进行合理科学的设计，这样能够大幅度节能。然后按照经济电流密度选择合理的导线截面。最后，由于企業中干线、支线等线路总体长度过长，在线路上的能源消耗相当大，所以要注意线路上的损耗，线路要科学布局，合理设计。导线可以采用电导率小的材料，在负荷较大的地方使用铜导线，负荷小的地方使用铝芯导线，增大线缆的截面，尽量减小导线的长度。这样就可以减少线路上的损耗，实现在供配电系统中节能的目的。
3.2 提高供配电系统功率因数 供配电系统功率提高，可以减少线路无功功率的损耗，达到有效节能的目的。传输有用功率是满足企业使用所需，是不变的，而在供配电系统中，企业的用电设备比如变压器、电动机等都具有电感性，都会产生滞后的无功电流，这种无功电流从系统中经过高低压线路传输到用电设备终端，无形中增加了线路的功率耗损，所以可以通过提高用电设备的功率因数，从而减少用电设备的无功耗损。在设计中要采用功率因数较高的用电设备。用静电电容器进行无功补偿，电容器可以产生出超前无功电流，用来抵消用电设备的滞后无功电流，从而提高功率因数，又能够减少整体的无功电流。
3.3 选用节能产品，更换改造低效设备
3.3.1 变压器的选择 PO作为变压器的空载损耗又称铁损，它是由铁芯涡流损耗和漏磁损耗组成，其值受铁芯材料和制造工艺的影响，与负荷大小无关。因此在变压器的选择上最好选择节能性好的，比如S9、SC8和SL9等型号。这些都是采用优质硅钢片，改进了铁芯结构，能够降低空载损耗，改进了绝缘的结构，降低负载损耗。要充分计算负荷和负荷性质等来选择变压器的数量与容量，对负荷进行合理分配，选择容量和电力负荷匹配的变压器，使其能够高效低耗。
3.3.2 照明设备的选择 照明系统设计是节能中重要的一项，既要做到企业照明度的需求，又要考虑节能的效果。在照明设备的选择上要根据光源的寿命、色温、光效和价格等来选择节能型光源。如节能灯、LED灯、T系列细管径直管荧光灯等。
3.3.3 低电压器的选择 低电压器是基础元件，但是却量大面广，对于每个低电压器来说，所消耗的功率很小，一般在几瓦到几十瓦之间。但是低电压器的用量非常大，所以总体的耗电量十分可观，因此，要选用可靠、成熟、有效的节能型低电压器。在电气节能工作中，对低电压器的选择至关重要。可以采用具有高效节能效果的低电压器将老旧的进行更新，在大中容量的交流器上，加装节电器，在操作电磁系统由原来的交流操作更改成直流操作，这样就可以省去铁芯大部分的损耗功率，从而提升节能效果。
4 结语
一直以来，大量的人员研究供配电系统电气的节能方法，节能已经成为了如今各行业所重视的话题，不过节能不仅要依靠技术方法，更应该加强能源的管理，合理的使用能源，全社会一起参与到节能中来。
参考文献：
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[3]王海波.民用建筑电气节能设计[J].科技传播，2011（07）.
人防工程供配电系统设计浅析 篇7
1认清负荷性质
认清负荷性质主要是要分清设备使用场合:平时、消防或战时, 主要负荷有照明、水泵、风机。正常照明和应急照明平时、战时都使用, 通风设备平时、战时各自独立, 给排水设备部分平战两用部分仅战时使用。
1) 平时照度显著高于战时照度, 平时照明应另设系统。民用建筑内的防空地下室平时多为汽车库 (照度标准为75lx) , 战时多为人员掩蔽所 (照度标准为75lx) 或物质库 (照度标准为50lx) , 照度标准基本一致, 平战两种功能共用一套照明系统。如果平时为商场 (照度标准为300lx) , 战时为人员掩蔽所 (照度标准为75lx) , 照度标准相差较大, 平时、战时照明分别供电。
2) 应急照明 (疏散照明、备用照明) 平时战时均要求设置, 但设置标准有较大差异。消防疏散照明和战时疏散照明均要求, 地面的最低照度不应低于5lx, 沿墙面设置的疏散指示灯间距不应大于15m, 疏散照明可以平战合用。备用照明战时照度值不低于正常照明照度值10%, 而消防备用照明照度值不低于正常照明照度值50%或100%两档。避难走道 (通道) 、消防控制室、消防泵房、柴油发电机房、配电室、电话总机房 (收发信机房) 、防化值班室兼做配电室时备用照明为平战合用 (电源引自ALE1箱) , 防化值班室、值班室备用照明应接战时电源 (电源引自AL1箱三段) 。
3) 排污泵有平时、消防、战时三种应用场合, 三种工况互相组合, 配电系统千差万别:部分排污泵为平时用选AC1箱 (一路平时电源引自AP1箱一段) , 部分排污泵仅战时用选AC2箱 (一路战时电源引自AP1箱二段) , 部分排污泵平时、消防、战时用选AC3箱 (一路战时电源和一路消防电源分别引自AP1箱二段、AT1箱) , 部分排污泵平时、消防用选AC4箱 (一路消防电源引自AT1箱) 。
2明确负荷级别
人防工程内的战时常用设备电力负荷分级依据《人民防空工程设计规范》 (GB 50038-2005) 以下简称“人防规范”) ;消防设备电力负荷分级依据《人民防空工程设计防火规范》 (GB 50098-2009) ;平时常用设备电力负荷分级依据《供配电系统设计规范》 (GB 50052-2009) 、《民用建筑电气设计规范》 (JGJ 16-2008) 及分类建筑规范。
1) 人防规范中没有明确规定的设备电力负荷级别, 依据该设备服务对象级别确定。滤毒室过滤吸收器插座、防化测试用插座箱为战时进风系统服务, 用电负荷级别同战时进风机。人防材料储藏室插座主要为检修战时电气设备, 其级别也应为二级。
2) 战时正常照明负荷级别为战时二级, 人防工程平时正常照明负荷级别多为三级, 此情况平战合用照明系统电源可以直接引自AL1箱二段。
3) 既不能降低负荷级别 (自身可靠性) , 也不能提高负荷级别 (影响其他负荷可靠性, 影响柴油发电机容量) 。如果平时为商场 (照度标准为300lx) , 战时为人员掩蔽所 (照度标准为75lx) , 照度标准相差较大, 平时、战时照明分别供电。平时商场用电容量是战时人员掩蔽所用电容量的4倍, 如果平战照明系统不分, 战时照明用电负荷增加3倍, 战时柴油发电机容量增加。同时增加战时照明故障点, 影响战时照明可靠性。
3选择配电方案
《防空地下室电气设计》中“多个防护单元供电系统索引表”提供了9个供电方案, 笔者建议照明、动力分开计量, 战时电源引自区域电源附设式人防地下室供电方案选择第4个系统;照明、动力分开计量, 战时电源引自内部电源附设式人防地下室供电方案选择第7个系统。
战时电力负荷级别主要对内部电源提出供电要求, 平时电力负荷级别主要对城市电力系统电源 (简称“外电源”) 提出供电要求。一路外电源即可满足各级战时设备临战期间使用要求, 引入两路外电源就是为满足平时一、二级负荷要求 (配电系统如图2所示) 或电价要求 (配电系统如图1所示) 。
1) 从低压配电室、电站控制室至每个防护单元的战时配电回路应各自独立。曾有附设式平战结合的人防工程, 其地下3层为核五常五防护队员掩蔽所, 地下2层为核六常六二等人员掩蔽所, 距离区域电站较远, 根据规范每个防护单元由区域电站放射式供电, 不允许人防工程内增加中间级配电装置后再给每个防护单元放射式供电。FD01~02第5、8系统增加中间级配电装置, 不满足人防规范第7.4.9条规定。
2) 减少每个防护单元电源进线数量。每个防护单元一路战时电源, 两路平时电源 (居民生活用电电价、一般工商业用电电价电源各一路) , 另外每个防火分区两路应急照明电源, 两路消防排水泵、防火卷帘、电伴热等电源, 两路防排烟风机 (即两排一送) 电源。平时汽车库战时二等人员掩蔽所, 一个防火分区应包含两个防护单元, 每个防火分区 (即两个防护单元) 从建筑物低压配电室和电站配电室引出12路电源;平时汽车库战时为配套工程时, 一个防火分区即为一个防护单元, 每个防火分区 (即一个防护单元) 从建筑物低压配电室和电站配电室引出9路电源。
3) 战时引接电力系统电源, 应定性为非消防电源。配电系统图2, AT-RF~1WL1应急照明只可接战时应急照明, 不能确定为消防、战时合用应急照明;AT-RF~2WL1照明可确定为平时二级照明战时二级照明;AT-RF~2WL9排水泵可接战时排水泵, 也可接平战合用排水泵, 但不可接平时、消防、战时合用排水泵。主要错误就是误将战时外电源作为消防电源, 违反了消防用电设备应采用专用的供电回路的规定。
4) 人防地下室引自电力系统外电源, 应定义为战时电源, 不能定义为平时电源。配电系统图3, RFAP1箱进线引自1AA4-7柜的一路电源, 应定义为战时外电源, 将此电源取消是错误的。不能认为AC1箱引自1AA4.5-5消防工作备用电源兼作AC1箱战时外电源, 不能认为AC2箱引自1AA4.5-6消防工作备用电源兼作AC2箱战时外电源。即便RFAP1箱战时外电源、AC1箱消防工作电源、AC2箱消防工作电源引自建筑物低压配电室同一配电柜1AA4柜, 也要保证消防电源、战时外电源专用性。
5) 每个防护单元内供电系统, 笔者建议选择FD01~02一个防护单元内供电系统如图3所示。其中示意图2-AT1中战时及平时应急照明, 不满足消防设备配电要求;示意图5-AT3中战时及平时应急照明, 不满足战时设备负荷级别要求。
4结束语
民用建筑中附设式平战结合的人防工程, 其特殊性在于“附设”及“平战结合”, 必须遵循局部与整体关系, 必须满足战时与平时两种功能要求。其供配电系统设计, 应首先认清负荷性质, 然后确定负荷级别, 再选择配电方案。设计过程应既要做到战时电气设计合理, 又要满足平时、消防电气设计可靠。
本文介绍了人防工程供电系统设计步骤以及具体的供电方案, 并对常见问题进行分析, 希望能与业内同行共勉。
摘要：本文主要介绍附建式人防工程供配电系统的设计, 并对常见问题进行分析, 寻求解决办法。
关键词：负荷性质,负荷级别,供电方案
参考文献
[1]路清淇.大型防空地下室供配电设计探讨[J].建筑电气, 2012, 31 (11) :39-43.
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[5]中国建筑设计研究院.人民防空工程设计规范 (GB50038-2005) [S].内部发行, 2005.
医院供配电系统的设计分析 篇8
关键词：医院,供配电系统,电源,变压器
0 引言
民用建筑供配电系统设计的目的,就是满足各种用电设备在正常、事故状况下的不同用电需求,确保供电的安全性、可靠性。供配电设计作为民用建筑电气的主要部分,是根据建筑工程特点、用电负荷及其他电力系统条件,分类统计用电负荷计算出总用电负荷,并合理确定变压器安装容量。
1 工程概况
该项目是一所综合性二级医院的门诊医技楼,总建筑面积:46 903.9 m2,地上4层,地下1层,其中地上36 725.9 m2,地下10 178 m2。建筑消防高度:17.4 m。
平面功能:地下1层:车库、设备用房、中心供应室;首层:挂号、收费、门诊大厅、药房、医生办公室、儿科门急诊、急诊急救门诊、门急诊输配液中心、健康体检中心、影像中心、咖啡厅;2层:医疗街、医生办公室、普通门诊、功能检查中心、检验中心;3层:医疗街、医生办公室、普通门诊、妇产科门诊、产房、病理中心、预留生物分子实验室、配血中心;4层:医疗街、医生办公室、普通门诊、手术中心、ICU中心、血液透析中心。
2 供配电系统
2.1 负荷等级
负荷等级的划分都是根据中断供电将造成人身安全、经济损失或社会影响的大小来划分的,根据JGJ 312—2013医疗建筑电气设计规范第4.2.1条规定,本工程负荷等级划分如下:
一级负荷中特别重要负荷:急诊抢救室、产房、早产儿室、血液透析室、手术室、术前准备室、术后复苏室、心血管造影检查室等涉及患者生命安全的设备及照明用电;大型生化仪器通风系统。
一级负荷:急诊抢救室、产房、早产儿室、血液透析室、手术室、术前准备室、术后复苏室、心血管造影检查室等场所中除一级负荷中特别重要负荷的其他用电设备;急诊室、影像科、放射治疗科、核医学科等场所的设备及照明用电;血库、高压氧舱、病理科、检验科的诊疗设备及照明用电;消防控制室、消防用电设备以及应急照明。
二级负荷:影像科诊断用电设备、中心消毒供应室、空气净化机组;客梯、网络机房等用电负荷。
三级负荷:一、二级负荷以外的其他负荷。
2.2 各级负荷容量
一级负荷中特别重要的负荷:549 k W;一级负荷:1 730 k W;二级负荷:508 k W;三级负荷:1 224 k W。
2.3 供电电源
一级负荷中特别重要的负荷采用双市电+应急自备柴油发电机+不间断电源供电;一级负荷采用双市电+自备柴油发电机供电;二级负荷采用双市电供电;三级负荷采用单市电供电。
1)市电。本工程从不同的35 k V变电站引来两路独立的10 k V电源,同时工作,互为备用,一路电源发生故障,另一路电源不应中断供电。且每路电源均能承担本工程二级以上全部负荷。
2)自备应急电源。本工程地下1层设一台柴油发电机组,功率为1 000 k W,作为自备应急电源。该医院为二级医院,要求柴油发电机组的供电时间大于12 h,本工程地下1层设有储油间,储油间满足发电机8 h用油量。
应急电源与正常电源之间,采取防止并列运行的措施,应急电源电动机的启动命令必须由正常电源主开关的辅助接点发出,馈电线路连接后,两端的相序必须与原供电系统的相序一致。
3)在线式不间断电源装置(UPS)不间断电源。本工程在手术室、术前准备室、术后复苏室、麻醉室、ICU室、急诊抢救室、产科手术室、早产儿室、血液透析室、血管造影检查室、检验室、病理实验室等场所设在线式UPS不间断电源,保证用电设备供电连续性。手术室、检验室、病理实验室、血液透析室、ICU室集中设电源;急诊抢救室、产科手术室、血管造影检查室按工作区设独立电源,不间断电源供电时间不少于30 min。
2.4 供电方式
1)高、低压供电系统结线型式及运行方式。10 k V高压供电系统采用单母线分段运行方式,中间设联络开关,平时两路电源分列运行,互为备用,当一路电源发生故障时,通过手/自动操作联络开关,由另一路电源负担二级以上全部负荷,高压主进开关与联络开关之间设电气联锁,任何情况下只能有两个开关处在闭合状态。
低压为单母线分段运行,要求两段母线分别引自两路独立10 k V出线所带变压器的低压出线,低压母线设置母联开关。平时两段母线分列运行,互为备用,联络开关设自投不自复/手动转换开关。一段母线失电,另一段母线应自动断开非保证负荷自投,以保证变压器可正常运行。低压主进开关与联络开关之间设电气联锁,任何情况下只能有两个开关处在闭合状态。
2)低压配电系统供电方式。采用放射式与树干式相结合的供电方式,放射科、核医学科、功能检查室、检验科等科室诊疗设备的供电电源从配变电所放射式供电至设备主机房,对于单台容量较大的重要负荷采用放射式供电;对于照明及一般负荷采用放射式与树干式相结合的供电方式。
一级负荷:采用双电源供电并在末端互投。二级负荷:采用双电源供电,在适当位置互投。三级负荷:采用单电源供电。
应急母线与主母线之间设有应急联络开关,当市电两段母线均失电后,操作应急联络段开关,启动柴油发电机组,保证重要负荷用电。消防用电与平时用电不同时工作,当正常市电断电且无消防要求时,应急电源供电给非消防用电(生活泵、排污泵、客梯及重要的医用设备);而市电停电又有消防要求时,在消防信号作用下,应自动切断非消防用电(急诊室、手术室、ICU监护室等重要场所根据要求切断),保证消防设备供电要求。
3 变配电室
本工程地下1层设一座变配电室。变压器选型计算如下:
1)设备安装容量为:Pe=3 295 k W(不含消防设备)。其中照明1 296 k W,普通电力666 k W,医用设备1 667 k VA。负荷计算见表1~表3。
2)选用10/0.4k V-SCB11-1 000 k VA两台,供楼内照明及普通电力供电,变压器负载率为80%~84%。10/0.4 k V-SCB11-1 250 k VA两台,供楼内重要医疗设备供电,变压器负载率为80%。变压器选用带外壳干式节能变压器,接线为D,Yn11。Uk=6%。
4 结语
医院建筑供电要求高,供电负荷比较复杂,需要电气设计人员不断学习、更新知识,在设计中应充分了解各医疗场所和医疗设备的工艺要求和工艺流程,优化供配电方案,合理选择变压器容量,为医院提供安全、可靠的供电,以更好的适应时代的发展。
参考文献
[1]JGJ 16—2008,民用建筑电气设计规范[S].
[2]GB 50052—2009,供配电系统设计规范[S].
[3]GB 50054—2011,低压配电设计规范[S].
[4]GB 51039—2014,综合医院建筑设计规范[S].
援外成套项目供配电系统设计分析 篇9
关键词：援外成套项目,用户变电所,中压系统,中性点接地型式,间接接触防护,备用柴油发电机组,低压系统主接线
前言
随着中国政府“走出去”战略逐步深入实施,援外工程更成为中国企业“走出去”的一个重要桥梁。中国中元国际工程公司在该领域的业务也有了大力的拓展,笔者也有幸参加了10多项援外工程的考察与设计工作。
这些项目包括文化、会议、医院、学校、体育、政府办公及总统府等不同类型,地域谝布亚洲、非洲、美洲和南太平洋地区。通过这些项目的实施,总感觉与国内项目的设计有着一些特殊之处,总结一下,与业内同仁分享,敬请指正。
1 中压系统及用户变电所
虽然世界各地电力系统的频率只有50Hz和60Hz之分,但中压系统的额定电压归类到35kV、24kV和12kV却十分繁多,笔者曾接触到的就有33 kV、22kV、20kV、11kV、10kV和6.9kV之多。
中压系统馈电线路接线大多为树干式,沿城市道路架空敷设,局部(如引入建筑物处)改为电缆埋地敷设,但用户变配电所及其中压主接线等设置习惯不尽相同。
在柬埔寨金边市,城市22kV系统采用双侧环网供电,通常由两个不同的115/22kV变电站分别馈出22kV电缆线路,依次环网连接多个用户变电所,平时开网运行,如馈电线路故障,由电力公司远程操作故障两侧用户变电所的进出线断路器,切除故障线路,恢复供电。
在巴布框图亚新几内亚,根据巴新电力公司(PNG POWER Ltd)提供的大客户电力供应导则(Electricity Supply to Large Consumers 2009.10),巴新电力公司有四种用户变电所的设置模式可供用户选择:首先是柱上变电所(pole-type aerial),其容量一般控制在500kVA以下;其次是户外地面布置变电所(Ground-type outdoor),可布置1~3台变压器,变压器容量有500kVA、1 500kVA两种,占地较大;第三是户外箱式变电所(Kiosk-type outdoor),有300kVA、500kVA和750kVA三种规格,当负荷大于750kVA时,允许相邻设置两个或以上箱式变电所;第四是室内变电所(Chamber-type indoor),一般最多安装三台变压器,设计容量由500kVA~4500kVA不等。
在肯尼亚首都内罗毕,电力公司针对中小用户,相对集中设置用户变电所,容量一般为630kVA,油浸变压器采用熔断器保护。由电力公司统一规划和实施,变压器出线断路器以上由电力公司负责日常维护和管理。
由此可见,援外项目供电系统的设计应充分遵重当地电力系统的运行、管理及维护习惯,合理选择系统接入方式。
当采用中压接入时,用户变电所的中压系统应采用受援国当地常用的主接线方式,根据接入系统的短路容量,相应选择中压断路器的分断能力及中压配电装置;根据接入系统的继电保护方式,相应配置中压系统的继电保护。一般当地电力公司都能提供中压系统供电电压偏差范围,需明确的是上级变电站(或开闭站)的馈出侧,还是用户变电所的受电侧,以便根据其中压馈电线路的规格和长度,测算线路电压损失,合理设置项目配电变压器分接头的电压调节范围。
当采用低压接入时,需建议项目外方业主将用户变电所尽可能靠近负荷中心,注意控制低压电源线路的电压损失,校验末端断路器单相接地故障时的灵敏度。
2 中压系统的接地型式
在国内,中压10kV系统的接地型式主要有三种:不接地型式、消弧线圈接地型式和小电阻接地型式(北京地区为10Ω)。在笔者参加考察的项目中,也有不接地系统和小电阻接地系统和直接接地之分。当援外项目中外双方分工的分界点为电源引入本项目的中压配电装置上端时,虽然,中压系统的接地型式不属于中方设计范围,但需考虑中压系统的接地型式对项目用户变电所及以下的供配电系统设计的影响,主要表现在以下几个方面:
2.1 接地型电压互感器选择
中性点接地型电压互感器应针对中压系统接地型式的不同,区别选用。如中性点有效接地用的电压互感器误用于中性点非有效接地系统中,在正常运行时,会使系统产生并联谐振的几率增加,在故障的情况下,会使电压互感器损坏;反之,中性点非有效接地用的电压互感器误用于中性点有效接地系统中,在故障的情况下,则会因剩余绕组电压回路输出电压过高而使继电保护装置损坏。在《电压互感器》GB1207-2006中,电压互感器的订货通用技术条件也明确要求给出其接入系统的接地型式。详细对比见表1。
注:Um为系统最高运行电压;Umg为发电机最高运行电压
对接入中压系统的用户变电所(也就是终端变电所)而言,不接地和消弧线圈接地系统的电压互感器接线方式通常为Y/Y/△,而小电阻接地系统电压互感器接线方式通常为V-V。
2.2 无间隙金属氧化物避雷器持续运行电压和额定电压选择
表2摘自《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620-1997)表3,在配置中压系统的无间隙金属氧化物避雷器时,应对照执行。
2.3 电力电缆额定电压选择
表3选自《钢铁企业电力设计手册》(冶金工业出版社)表19-15,在选择电力电缆时,不仅要考虑其应用系统的额定电压,也要根据系统的接地型式,正确作出选择。
注:对电缆绝缘要求高的重要场合U0也可以选定用第2类的数值的U0。
2.4 零序电流互感器
在《电流互感器》GB1208-2006中,所有电流互感器的订货通用技术条件都要求提供其接入系统的接地型式。
对于零序电流互感器的选择,主要与单相接地保护整定计算有关。不同接地型式的单相接地短路电流相差很大,非有效接地系统通常小于30A,而有效接地系统可达500A以上,选用零序电流互感器时应区别对待。当继电保护方式为常规保护时,在不接地和消弧线圈接地系统中,零序电流互感器需采用1~36A/20mA~300mA型,并与JD-15E型接地继电器配合使用;小电阻接地系统中,零序电流互感器变比一般选用100/5或更大。
2.5 低压配电系统接地型式
当中压系统为小电阻或直接接地系统,用户变电所其低压系统采用共用接地装置时,综合考虑间接接触防护及线路末端单相接地短路保护灵敏度要求。道路照明、高杆灯、草坪照明等宜建议采用局部T-T系统,并适当降低接地电阻。
当中压系统的接地型式为不接地系统或经消弧线圈接地,单相接地故障电容电流不超过20A时,如用户变电所接地电阻不超过2Ω时,道路照明、高杆灯、草坪照明等的可采用TN-S系统;否则,应设置局部等电位连接或采取局部加强地面绝缘措施,以满足间接接触防护要求。
3 低压系统设计
受援国多为经济不发达和欠发达地区,电力供应相对匮乏,电力系统可靠性差,自备柴油发电机组普遍使用,合理有效地使用柴油发电机组也是项目供配电系统设计的一个关键。
在国内,电力系统条件较为完善,可靠性要高,柴油发电机组仅仅作为一级负荷中特别重要负荷的备用电源。一般两路10kV市政电源经过配电变压器接入两段低压母线,柴油发电机组出线通过ATSE接入应急母线段。这样不仅可严格控制柴油发电机组运行负载率(从另一个角度来说,也就是限制了柴油发电机的供电范围),而且阻止了柴油发电机组并网运行。针对国内的电力系统条件,这种方式考虑的问题十分周到,技术上也非常成熟。
在援外成套工程中,在一些电力系统可靠性较差的受援国,备用柴油发电机组在平时的运用就有着另一层意义。一般项目重要负荷主要包括消防系统、安防系统、电梯、水泵等等,而日常运行的基本负荷包括普通照明、空调、电梯、水泵等。在确定备用柴油发电机组的容量和运行方式时,首先容量选择不仅要满足重要负荷的要求,而且要兼顾日常运行的需要;其次,备用柴油发电机组的供电范围不能局限在重要负荷,要扩大到日常运行的基本负荷,以维持项目的基本日常运营。低压系统主接线套用国内的习惯做法就不适用了,需要有相应的考虑。
以下以笔者经历的两个项目为例,简单介绍一下低压系统设计的一些针对性考虑。
3.1 援巴基斯坦巴中友谊中心
项目包括展厅、各类会议室、800人报告厅(乙等剧院)、100床的旅馆等,是集会议、展览、文艺演出、宴会及住宿为一体的多功能综合建筑。由于当地11kV电源经常停电,需设置一台800kW室外静音柴油发电机组作为备用电源。设计中选择柴油发电机组时,不仅作为一、二级负荷的备用电源,而且在市电停电时,可由管理和运行人员根据运营的具体需要,调整发电机组负荷的分配。在某些二级负荷(如宴会厅或报告厅)暂不使用时,通过适当的电力调配,来保证某些三级负荷(如旅馆或展览)的正常运行。力求从系统设计上保证柴油发电机组容量能得到充分利用,使供电和操作更加灵活,以期最大限度地满足用电需求。
230/400V系统接线采用母线分段,为实现市电与柴油发电机组真正意义上的物理隔离。两段母线不设联络断路器,柴油发电机出线通过ATSE分别接入两段低压母线,如图1所示。
当任意一台变压器检修或故障时,其所带的三级负荷馈线断路器失压脱扣器动作,自动跳闸。柴油发电机组15s内自启动,ATSE自动转换,由柴油发电机组首先保证该变压器所接母线段的一、二级负荷供电。这时由变配电室运行人员根据发电机组负荷和实际需要,有选择地手动投入部分三级负荷的馈线断路器,恢复其供电。
当市电停电时全部三级负荷馈线断路器失压脱扣器动作,自动跳闸,柴油发电机组自动投入运行,保证一、二级负荷供电。运行人员同样可根据发电机组负荷情况,有选择地手动投入个别三级负荷的馈线断路器,恢复其供电。
3.2 援加纳海岸角体育场
该体育场可容纳观众1.5万人,为一座小型“乙”级体育场,主要服务于海岸角市大学生及民众,不仅可举办本地区足球、田径赛事,而且可以举行大型群众活动,同时也考虑举办非洲地区国际比赛的可能。建筑功能主要包括VIP、运动员、赛事管理、媒体、观众、场馆管理、安保、拳击训练、乒乓球室和运动员公寓等用房。
体育场设两座变配电所,考虑到举办非洲地区国际比赛的需要,柴油发电机组容量按全负载配备。240/415V系统接线型式为分段单母线,变压器和柴油发电机出线分别引至两段母线,设联络断路器,参见图2。为防止市电和柴油发电机组并列运行,变压器和柴油发电机组的出线断路器与联络断路器相互闭锁,任何情况只能闭合其中两台。
平时体育场由市电供电,柴油发电机组冷备用,变压器出线断路器闭合,柴油发电机进线侧断路器断开,联络断路器闭合,由变压器为所有负荷供电;市电失电或变压器故障时,变压器侧出线断路器断开,柴油发电机15~30s自启动,柴油发电机侧进线断路器闭合,联络断路器闭合,由柴油发电机保证所有负荷供电;重大比赛时,联络断路器断开,柴油发电机组启动,与变压器分列同时运行,互为热备用;市电失电或柴油发电机组故障时,对应断路器断开,联络断路器闭合,由另一电源为所有负荷提供电源。
由于比赛场地照明大规模采用了金属卤化物灯,针对金属卤化物灯熄弧后再次点燃时间长的特点,场地照明配电也有一些相应考虑。
场地照明配电柜主接线采用单母线.平均分成两组供电,分别引自变配电室的两段母线。重大比赛时,场地照明分别由两个电源供电,这样当一路电源故障时,在电源转换过程中,50%场地照明不会熄灭,场地照度可维持在50%,不致于影响比赛继续进行。利用系统常规设置的有限条件,为日后的重大比赛额外提供一些保障。
4 结束语
我国援外成套项目遍布世界各地,而受援国的发展历史各不相同,经济条件参差不齐,电力系统的状况更是五花八门,导致援外成套项目设计与国内项目有着诸多不同。这就需要设计人员在项目考察阶段,深入了解受援国电力系统的现实情况,尊重当地的日常生活、维护、管理及使用习惯,注重中国规范和设计习惯在当地的适应性和适用性,将中国规范与受援国的电力系统特点及用电习惯有机结合起来,切合实际地制定设计方案。
参考文献
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[5]王建华.电气工程师手册[M].北京:机械工业出版社,2006.
石油化工企业供配电系统设计 篇10
1 石油化工企业供配电的设计特点
石油化工企业供配电系统所具有的独特性主要表现在如下几个方面:
1.1 要求供电系统具有一定的安全性
对于石油化工企业来说, 安全是保证正常生产的最基本的条件, 供电负荷必须要做到一定的平稳性。也就是说石油化工企业要求供配电系统在安全性方面必须做到万无一失, 只有这样才能够保证石油化工企业设备的日常安全运转和生产的稳定性。电力系统在安全性方面一旦出现故障或者问题, 很容易引起石油化工企业发生设备的损坏, 造成大范围的停产, 便会损害石油化工企业的效益。当然除了经济方面的原因, 还有可能导致例如火灾以及爆炸等更为严重的后果, 造成人民群众的生命财产的损失。因此, 石油化工企业对于供配电系统安全性的要求是居于首位的。
1.2 保证企业的异步电动机的正常运行
石油化工企业要需要比较稳定的负荷, 这是石油化工行业的供配电系统的普遍的要求, 石油化工企业在日常实际生产运行过程中必须要保证负荷基本的稳定性。一般来说, 供配电负荷大多数是由于动力系统带来的, 石油化工企业普遍采用的是一些风机设备、压缩机设备以及机泵设备, 这些设备都是借助电动机来提供动力。因此, 对于石油化工企业来说, 其供配电运行必须建立在异步电动机的基础上。目前在技术方面, 主要是通过异步电动机为风机以及机泵提供一定的动力, 同时电动机还需要对功率因数进行有效地补偿, 从而来实现负荷的基本稳定性。这表明, 异步电动机稳定性直接决定了负载的稳定性, 电动机需要对功率因数进行有效地补偿, 另外还需要借助电容来进行补偿, 把电容组件安装在石油化工企业的主变电所以及其他位置的配电所。这样不仅能够保证负荷平稳的有效性, 还能够缩短出现故障而启动备用电源的时间间隔。
1.3 大型异步电动机存在启动难和逐渐扩容的特点
对于石油化工企业来说, 其供配电运行必须建立在异步电动机的基础上。而目前对于一些大型的异步电动机来说, 普遍存在着启动时间较长的问题, 这就限制了石油化工企业配电系统的安全性。除此之外, 石油化工企业一般都采用负荷扩容的方式, 一旦某些石油化工企业进行生产规模的改造时, 必须要对这些装置进行一定的扩容处理。所以在配电系统的涉及方面要提前保留一定的空间, 便于以后的扩容。
1.4 石油化工企业一般具有自身的热力发电设施
石油化工企业一般都具有自身的热力发电设施, 而这些热电设施的规模直接受制于石油化工企业的实际发展规模。石油化工企业的热力发电设施一般主要针对于石油化工企业内部的供汽, 一般不能够用于外部的发电设施。原因在于如果出现一些外部的电力故障, 很容易造成企业出现停电以及停汽的问题, 进而干扰了石油化工企业的正常生产, 造成巨大的经济损失。因此, 大型石油化工企业必须有专用的热力发电设施, 从而来满足自身的需求。
1.5 石油化工企业的配电系统设计要考虑突发情况
石油化工企业配电系统在设计时要充分考虑石油化工企业的电气系统以及线路的突发情况, 例如设计一些防雷措施等。另外, 石油化工企业一般内部具有较多的易燃易爆物资, 这些物资具有导致火灾和爆炸的威胁。因此在设计配电系统时, 必须做到合理的设计供配电系统, 采取安全预防措施, 提前预留好足够的安全地带, 保证石油化工企业运行的安全。
2 石化企业配电设计保护措施
2.1 节能方面
一般来说, 石油化工企业的供配电系统规模较大, 而且系统复杂。因而在供配电系统设计时必须注意节电这一问题, 结合目前主流的供配电系统, 我们需要密切关注电力变压器的容量, 同时要采取措施降低热损耗。着眼于节能方面的考虑, 我们可以利用一些新式的铜芯变压器, 同时对于那些电线路数量较多的供配电系统设计, 考虑借助一些措施来解决。例如缩短线路铺设、建设一些变电所。
2.2 注意防雷电保护措施
在进行供配电系统设计时, 必须考虑雷电的预防, 这是设计者非常关心的问题。在石化企业的设计中, 必须结合实际情况, 一般主流的雷电防护措施较多, 在设计时最好采取接闪技术, 可以借助把防雷装置安装在石油设备上, 尤其是对于那些防雷设备以及储油罐等易燃易爆品, 从而实现有效地防护作用。
2.3 采取均衡分压防护措施
供配电系统设计要考虑均衡分压, 这是由于要消除一些高压体, 例如雷击等引发的高压。供配电系统设计需要考虑到配电的可行性, 结合实际的额定电压, 然后将其与基本设施连接起来, 实现一定的分担电压特点。这样在发生雷击的瞬间能够缓解瞬间产生的高压, 保证石化企业的有效发展。
3 结束语
近年来, 与石油化工企业密切相关的电气系统日渐成熟, 但是由于目前的石油化工企业的生产规模不断扩大, 使其在用电负荷这一方面的要求也逐渐提高, 因此对这一行业的供配电系统的所要求的规模以及质量也越来越高。石油化工企业的自身实际生产具有一定的特殊性, 因而与之相关的供配电系统的设计必须兼顾多个方面。只有这样才能满足石油化工企业日常生产运营的基本要求, 同时也能保证石油化工企业设备的安全运行。
摘要：石油化工企业, 一般具有经济比重大及规模大的特点, 对于我国的社会发展具有非常重要的意义, 同时也有利于推动我国国民经济的进一步发展。进入二十一世纪后, 随着社会经济的更进一步发展, 当前的资源竞争变得更为激烈, 因而我国政府更加重视石油化工企业发展。对于石油化工企业来说, 其在日常的生产以及运行过程中严重依赖供配电系统, 所以供配电系统对于石油化工企业的正常生产具有非常重要的保障作用。也就是说, 要重视石油化工企业, 就必须重视石油化工企业的供配电系统, 尤其是要保证供配电系统的合理设计。
关键词：石油化工企业,供配电系统,设计特点
参考文献
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供配电系统设计 篇11
[关键词]高层建筑；电气工程；供配电系统；设计
随着社会经济的不断发展，各种现代化电器层出不穷，对用电量需求越来越大，对供电系统造成很大的压力。如果配电系统出现安全问题，将会造成难以估计的损失。因此，安全、可靠、合理、节能性是配电系统最重要的因素。其中，高层建筑的供配电系统的设计是一项比较专业和复杂的工程。由于高层建筑电气供配电系统的设计涉及到很多专业的知识，这样就必须运用多种专业知识与电力系统实际情况相结合进行设计，从而达到优化设计的目的。
一、概述
高层建筑电气进行设计，首先需要考虑的就是电力负荷，如果不对其进行科学而又客观的计算和估计，那么其精确程度将严重影响到超高层建筑中设备的使用安全。而在进行电力负荷计算的时候，需要采用负荷密度法或是需要系数法对其进行计算，这样得到的数据更加真实，从而为超高层的电气设计奠定良好的基础。此外，在电气设计时，为了保障建筑供电的可靠性以及安全性，必须提供两个或是两个以上的供电电源，这样才能保证供电的需求。供电电源需要当地的供电部门提供一些必要的支持，这样才能保证供电能力。
二、高层建筑电气工程供配电系统设计遵循的原则
1.供电线路的安全性。根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布和环境特征等因素对供电线路进行布线控制。在安全、节约的原则下，城区的高层建筑群或者是郊区楼盘的别墅以及低层建筑群的低压配电方式在建筑电气低压供配电设计中绝大部分都是采用分区树干式配电方式，另外，城市路边的路灯供配电中，每个灯杆内部从灯芯到灯杆脚的连接方式与干线接驳的接线也是树干式配电接线方式。干线首端安装的短路保护电器保护分支线长度多少，即如何确定安全长度为多少，在设计实践中，是设计人员需要探讨研究的问题。
2.建筑供配电系统的可靠性。电气设计最重要的是供配电系统的安全性、可靠性。高层建筑中的消防控制室、消防水泵、消防电梯、火灾自动报警、自动灭火系统、应急照明等消防设备为一级负荷，柴油发电机房送风机，专用变电所所用的送、排风机及消防水泵房、消防电梯所用的污水泵等设备应与消防设备一样为一级负荷。电气负荷中一级负荷最为重要。在对一级负荷的电器设备配备两个电源外，还需安装应急电源。应急电源的作用是保证特殊情况下，对一级负荷电器设备的供电，因此应急电源严禁介入其他电器负荷。柴油发电机组和EPS应急电源是建筑电气设计中最常用的应急电源。
3.供配电系统设计的合理性。电气节能的基础来自于合理的供配电系统，供电方案的合理性取决于企业对用电量的预测。对于企业建筑而言，配电系统的合理性同等重要。企业建筑内配电设计要减少配电级数和设计科学的配电路径。配电级数的数量不但造成上下级配合复杂，还会增加元器件的数量，而增加故障上升率，并且会使配线电缆的放大。线缆的加长以及供电质量的问题都与配电路径是否合理有关。配电路径的不科学主要原因是配电间不合理的位置所致，所以在设计企业内部配电系统时，要及时优化其位置，否则难以发挥节能的效果。
4.电气供配电系统节能性。在实际工作中，为了实现变压器的节能目的，需要对投资与年耗电量等诸多因素进行综合性考虑。通过实践我们知道，经济合理的配电变压器，在选型和设计时要根据配电变压器的投资回收年限来最终确定具体型号。一般采用变压器投资费用价差和年耗电的电费价差来获取。对于配电变压器节能优化选型，需要依据高层建筑所需的实际电负荷要求，通常要稍高于变压器最佳负荷来选择型号。
三、高层建筑高压供配电系统的电气设计策略
1.供电电压设计要点分析。对于高层建筑而言，高压供配电系统的正常运行与供电电压参数的确定之间有着极为密切的关系。同时，相关研究工作证实：对于高层建筑高压供配电系统而言，供电电压的具体取值情况会受到电力负荷大小、供电距离长短、以及供电线路回路数等关键因素的影响。而针对低压配电电压而言，所选取的电压数值应当为380/220V，同时，需要通过增设柴油发电机装置的方式，确保高层建筑供配电系统运行状态下，消防设备用电需求能够得到充分的保障。
2.优化供配电的网络系统。供配电系统可靠性的优化方式，体现在三个方面，第一，优化中压供配电，其以双环网为电网构建方式，达到安全标准，保持各个中压配电系统的独立性，严格禁止两项模块出现相互交叉，还需合理规划中压电网的设备装接，避免容量矛；第二，构建可靠的输电网和变电网，为供配电提供基础支持，明确区分电压等级后，实行供电模式的选择，尽量避免电网系统内出现短路、断路；第三，高压电网属于供配电的核心部分，具备较高的优化要求，保障电网简化，稳定各项电气设备的运行方式。
高层建筑大多采用一级或者二级负荷，变压器通常由两台以上，同时还有一台柴油发电机组。启动柴油发电机组的条件为，当进线回路均停电的情况下，作为经济电源使用的柴油发电机竟会在10s内自行启动，担负起重要负荷的供电。此外，为了不降低消防用电的可靠性，一旦出现火灾，就能够自动切除非消防用电负荷。为了有效的保证供电的稳定性，非消防一级负荷应当由双电源进行供电，假如一个电源出现了故障，也不会产生断电事故。
3.加强技术配置，提倡智能化自控配电系统。智能化自控用电系统主要通过信息管理和计算机监控系统来实现，通过强化配电管理系统的智能化和自动化，能够大幅度提高供电的安全可靠性，并且为电力部门提供了方便，减少了其工作量的同时，也能够带来更多的经济效益。今后，配电系统的智能化和自动化是供电发展的总趋势，“将一个电力系统作为中心的配电系统，具备数据监视和采集、自动绘图与设备管理、网络分析以及负荷管理控制等功能的综合计算机控制体系”对于优化配电网，提高供电安全可靠性大有裨益。
4.提高用户供电信息管理能力，控制好用户密度。对用户供电信息进行管理，要针对用户接入电网设备、运行环境等通过管理程序进行认证，并且在用户设备接入电网后，要对其质量、运行环境进行控制并加强管理。在日常生活中，要对用户进行用电宣传，号召节约用电，并全面整改不符合标准的用户设备，避免设备运行状态不良而引发大规模停电。对用户、相关技术检修人员进行培训，提高用户自修能力和技术人员检修水平，防患于未然。从技术层面控制供电安全可靠性，就要不断完善并更新配网GIS系统、负控系统和可靠性管理系统，尽可能全面掌握区域电网范围内的设备数据和线路信息。
四、结语
优化高层建筑电气工程供配电系统设计，实现安全、可靠、合理、节能用电已成为时代所趋。在进行高层建筑电气设计时，对设计方案要进行反复的推敲，确保供配电系统经济、稳定、安全运行，这样才能满足社会发展对高层建筑的各项需求。
参考文献：
[1]王忠勇.高层建筑供配电系统节能设计分析[J].低压电器，2009（22）.
[2] 邹汉谦.谈供配电系统节电技术措施[J]，深圳土木与建筑；2011（02）.
煤矿供配电系统设计节能技术探析 篇12
电能作为煤矿企业的主要动力能源, 每年有55%~70%的能源消耗都是电能, 电费支出占煤矿企业每年成本支出的15%左右, 管理不到位的企业甚至更高。由于大部分煤矿企业还处于粗放式生产, 对日常生产中电能的浪费不是很在意, 尤其是在井下“大马拉小车”的现象非常普遍, 造成井下电能的利用率也只有50%左右, 经济效益非常差, 增加了原煤成本。为了更好地利用电能, 最大限度地降低企业成本, 在煤矿供配电系统设计时应充分考虑节能措施。以下就煤矿供配电系统设计节能方面进行简单的论述。
1 煤矿供配电系统节能设计措施
在对煤矿供配电系统进行整体规划设计时应当充分考虑到整个矿井的负荷容量、电源线路型号及路径的选择、地面最高电压及下井高压电压等级的确定、高低压供配电系统功率因素的补偿方案、变压机和电动机等机电设备的选择等几个方面, 应使整个矿井供电系统安全可靠、经济合理, 确保电能利用效率的最大化。下面从不同方面详细论述。
1.1 电源线路及供电电压等级的设计[1]
设计矿井供电线路时, 不仅需要根据负荷情况考虑供电的安全性还应当充分考虑系统的节能因素, 经济性和安全性均应能保证。例如若选择电缆截面过小, 将会产生较大的压降, 影响到矿井整个供电系统的安全性和可靠性, 严重时甚至会造成全矿井停电, 带来巨大的经济损失和人员伤亡。若选择的电缆截面过大, 虽然达到了安全供电和节能的目的, 但是会增加矿井建设的投资成本, 在经济方面造成负担。所以在矿井供电线路设计时应当充分考虑节能、经济和安全多方面的因素。
在选择矿井进线高压电压等级时, 应当根据当地供电部门情况, 在矿井年产量较大、用电设备较多的矿井, 尽量选择距离较近电压等级较高的供电方案。目前煤矿企业一般采用35 k V或110 k V作为矿井进线电压等级。两回线路分别引自不同区域的上级变电所。在一般小型矿井中, 年产量较低、用电设备较少, 可采取10 k V电压等级作为矿井总进线电压, 两回线路分别引自不同区域的上级变电所10 k V侧或同一变电所的不同母线段, 并且尽量采取10 k V高压下井。
1.2 提高供配电系统的功率因数
在电能的输送过程中存在着相当大部分的损耗, 其中主要由传输用功功率引起的线路损耗和传输无功功率引起的损耗这两部分组成。有功功率在线路中传输是必然的, 造成的损耗也在所难免, 是为了满足机电设备工作的需要。但是无功功率在线路中传输则是一种没有意义的浪费, 在供配电系统设计时应充分考虑到系统中存在的无功功率, 并采取相应的措施补偿系统中的无功功率, 提高供电系统的功率因数达到节能的目的。
在煤矿企业中, 尤其是井下存在大量的异步电动机, 这些机械设备的功率因素都相对较低, 有的甚至可以达到0.6或更低, 这就要求在井下大功率机电设备附近采取就地无功补偿提高系统功率因数的方式。在选择计算补偿容量时应仔细核算, 既不能过补偿又不能欠补偿。过补偿过多会无形中增加补偿设备的投资。欠补偿的话则达不到完全补偿的目的, 功率因素还是达不到0.9以上的标准。在实际设计过程中应能保证无功补偿后, 供电系统功率因素达到0.95左右。煤矿供电系统应当采取高压集中补偿和低压就地补偿相结合的形式, 以达到最佳补偿效果。
1.3 合理选择变压器和电动机功率型号
在煤矿供配电系统中变压器是最常用的机电设备, 运行时间长, 负荷变化大, 在现代煤矿企业很多为了达到设备通用的目的长期存在着“大马套小车”的现象, 井下变压器的负荷率有的只有50%, 甚至更低。在另一方面由于矿方为了减少设备投资, 现在井下很多地方还沿用国家禁止或将要禁止的淘汰型设备, 这些设备一般都具有高耗能的特点。这就要求在煤矿供电系统设计选择变压器和电动机时应当在充分考虑到设备的负荷, 尽量使变压器长期运行在负荷率75%左右的状态[2]。选择型号时优先选择低耗能的变压器, 提高电能的利用率, 参考型号S10或S11。在选择电动机时, 尤其是经常开启/停止的大功率电动机一定要选择合适的启动方式, 实践证明采用变频调速电动机可以大量节约电能。
2 加强煤矿企业供配电节能管理[3]
在现代煤矿企业中, 随着矿井采区的不断开拓, 供电距离不断延伸, 井下在用机电设备数量和负荷也不断增多。在实际生产中由于井下机电设备并不是由一个单位负责使用管理, 造成井下供配电设备管理相对混乱, 无法统计单位耗能量, 因此不能实行指标考核办法。一些使用单位缺乏节能措施, 机电设备空转及照明灯具长明的现象时有发生, 造成能源大量浪费。为了节约电能, 现代矿井应当充分利用先进技术, 建立起一套完整的电力监控系统。实时掌握地面及井下大型用电设备的运转及耗能情况, 并定期制作报表和参数曲线, 分析整个矿井的用电量。根据一段时间内的观察制定出相应的措施, 合理利用电能, 同时还应加强职工管理和思想教育, 树立节约用电的理念。
3 结语
电能是煤矿企业的主要能源, 电费也占煤矿经济成本的很大部分, 在进行煤矿供配电系统设计时, 注重电能节约技术措施的应用, 对提高能源的利用率降低企业成本起到很重要的作用。
摘要：目前煤矿企业经济形势严峻, 节约能源已成为矿井降低经济成本的重要措施。主要介绍了在煤矿供配电系统设计时应当注意的几点节能措施, 并提出了煤矿企业应加强供配电节能管理的建议, 对矿井节能具有一定的借鉴意义。
关键词：煤矿,供配电系统,节能,措施
参考文献
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