配电方案

配电方案（共12篇）

配电方案 篇1

摘要：随着社会的不断进步和人民生活水平的不断提高, 我国的小区建设也越来越好, 在小区建设当中, 非常重要的一个部分就是住宅小区的配电工作。电力工作是保障社区居民生活的关键, 没有一个良好的电力供应, 会使人民的生活陷入停滞。本文对住宅小区的配电问题进行了探讨, 希望能够抛砖引玉。

关键词：住宅小区,配电,典型设计,环网供电,箱式变电站

0 引言

住宅小区的配电工作是惠及我国民生的重要工作, 近年来, 我国住宅小区的建设工作发展越来越快, 在建设花园式小区的同时, 对于基础设施的建设也给予了足够的重视。我们要结合小区建设的具体情况, 采取多种配电方法和形式, 做到科学合理的配电。笔者根据自己多年的工作经验, 对住宅小区的配电工作给出了一定的建议。

1 居住区配电设计的基本要求

近年来, 我国人民的生活越来越富足, 使用的家用电器的种类也越来越多, 给他们的生活带来了很多乐趣。电器的丰富确实方便了人们的生活, 但是, 很多高耗能的用电设备对供电的要求也越来越高了, 小区内的供电经常出现问题, 也影响了人们的生活。综合优势和劣势, 如何做好住宅小区的配电设计已经成为了我国的重点工作。我们工作要本着提高服务水平, 保障用电安全的基本原则, 让每一户都能够用上持续并高质量的电能, 方便他们的生活。在对住宅小区进行配电的设计时, 设计人员要保证经济合理, 适度超前, 适应目前用电发展的新趋势, 也能够防止一些不必要的资金投入和资源浪费。针对目前住宅小区的问题, 我们要在设备的安全运行, 定期维护和及时抢修等方面进行重点的设计, 保证高效的供电, 为人们的生活提供最为方便而舒适的体验。

2 居住区用电以及配电的特点

2.1 住宅小区的用电特点

住宅小区的用电与工厂的用电不同, 主要特点如下所述。第一, 住宅小区的户型不同, 所以, 每一家的建筑面积也是不一样的, 一般都在60-150平方米之间不等, 所以, 这就使每一家住户的家用电器数量也是不同的, 特别是一些耗电量比较大的用电器, 像空调, 几乎每一个卧室和客厅都要配备一个, 这就使大面积的住户家里的用电压力大于了小住户, 这样, 就给用电带来了一些新的问题。第二, 社区内一般以多层建筑为主, 同时, 高层建筑的数量也相当多。第三, 由于目前高层建筑变得越来越多, 所以, 一些配套的电梯、汽车库、幼儿园等等的电力负荷也非常大。第四, 社区对供电质量和供电的可靠性要求非常高, 我们要考虑10k V配网自动化的问题, 不断提高配网的科学水平, 提高供电可靠性。

2.2 住宅小区的配电特点

住宅小区的配电具有以下特点。第一, 大面积的开发住宅小区楼房林立, 各栋楼房之间空间较大, 供电面积较大, 每台箱变供电范围有限, 因此需用多台箱变才能满足用户负荷要求。第二, 由于每栋楼房为连排叠加建筑用户比较多, 所以, 必须有相应个数的供电回路, 满足配电的要求。第三, 每个小区住户的户型和面积都不尽相同, 所以, 要根据不同的情况进行不同的供电方式。对于单体楼等可采用三相电源供电, 而对于联体楼房而言可采用单相供电。

3 住宅小区配电所的设置

配电所对于一个住宅小区的供电来说是非常重要的, 在现代的建筑小区当中, 一般配电所从形式上分为两种, 第一, 是独立配电所或附设式配电所, 第二, 就是户外箱式配电所。其中, 独立配电所的主要优点包括, 操作方便、供电可靠等, 能有对配电工作产生重要的影响, 但是, 独立配电所仍然存在一定的问题, 第一, 就是占地面积非常大, 建设起来十分麻烦, 第二, 是建设的周期长, 第三, 就是投资量相当大, 这些都是制约独立配电所的重要因素, 严重影响了住宅小区的整体建设。此外, 也不能与小区的环境充分的融合, 对于小区的美化和建立花园式小区的目标不符。所以, 随着综合住宅小区建设质量要求的提高, 电力行业逐步开始采用户外箱式的配电所, 这种配电所彻底解决了独立配电所的问题, 它占地面积小、投资量小而且外形美观, 运行可靠, 从而, 非常合适住宅小区的使用, 目前的应用面积也越来越广泛。

4 住宅小区变压器的确定

住宅小区变压器的选定也是配电工作当中非常重要的一个问题, 首先, 为了降低变压器的损耗, 我们要根据企业的负荷情况来合理的选择变压器的类型, 既要保证小区的供电配电的正常运行, 又要防止变压器过量。我们在选择的时候一般要遵循以下几个原则。第一, 是要科学合理的选择变压器的数量, 对于多层的居住区, 一般的负荷绝大部分是三级, 选择一台变压器, 而对于高层的建筑, 由于有电梯等设备, 所以为一二级负荷, 就需要两台变压器。第二, 就是要选择那些耗能较低的变压器, 有助于资源的节约, 也迎合了目前我国建设资源节约型和环境友好型社会的大势。此外, 在配电的设计方面, 变压器作为配电系统的核心, 设备选型要符合节能、低噪音和免维护的要求, 同时, 要结合不同的用电性质和环境进行选择, 保证变压器的正常使用。

5 居住区低压线路导线的选取和敷设

在小区住宅的配电设计当中, 还有一项非常重要的工作就是低压线路导线的选取和敷设, 从而有效的降低电能的损耗。我们要正确的选用配电线路, 降低有色金属的消耗量, 保证供电的电压质量。此外, 对于1 k V以下的动力和照明线路, 虽然输送距离不太远, 但因负荷电流较大, 必须按允许电压损失来选取导线截面, 电缆线路还应按短路时的热稳定来校验。供电距离越长, 选取的导线截面越大;供电距离越短, 选取的导线截面越小。

6 结束语

在我国的住宅小区建设当中, 配电工作是非常重要的, 良好的供电能够保证人们生活的正常运转, 而一旦供电出现问题, 则人们的生活将陷入停滞, 所以, 我们要做好供电的工作, 在住宅小区的配电设计过程中, 我们要结合小区的具体情况和用电、配电的特点, 选取合适的变压器, 并做好低压线路导线的选取和敷设, 把工作做到前面, 从而更好的服务于民, 提高人民的生活质量。

参考文献

[1]高翔.住宅小区配电设计的新方法[J].中国电子商务, 2010 (01) .

[2]颜美琛.住宅小区用户配电设计与变压器的选择[J].经济技术协作信息, 2009 (10) .

[3]尚思婷, 王东艳.住宅小区电气施工技术管理模式与措施[M].北京:中国建筑工业出版社.

配电方案 篇2

高压供电工程

配电室值班方案

中国电建集团福建工程有限公司

二〇一八年七月

配电室值班方案

第一条：配电室为莆田香格里拉酒店重点部位，为规范配电系统管理，保障酒店正常工作及人员的安全，特制定本方案。

第二条：设专职配电室维护人员，负责配电系统的维护。第三条：一般规定

1、配电室应门窗齐全，设在建筑物首层的配电室窗户应装设护栏，配电室门应加锁，在门窗上设置警示标志。

2、配电室严禁堆放物料，更不准将易燃易爆物品临时或长期存放室内。但下列物品除外：

2.1 必备的安全用具（如：绝缘手套、绝缘鞋靴、临时接地线）2.2日常清洁所必需的用具（如：扫把、墩布、抹布等）2.3电工专用工具及备件 2.4消防器材

3、保持配电室内外卫生，定期进行清扫，做到配电柜无积尘，室内无堆物、积水。

4、高低压配电柜、变压器前地面（双面维护的柜前后地面）应铺设宽度1米等长的橡胶绝缘垫、配电柜上开关手柄或按钮、指示灯，仪表下方应标签或文字标注名称。

5、除酒店方有关人员及上级主管人员外，其他无关人员一律不得进入配电室内。如确需进入应经管理部门批准，并应有电工跟随、监护，严禁在配电室内吸烟及长时间逗留。

6、其它配电线路、设施定期检查，发现问题或隐患及时消除，保障安全使用。

7、规章制度、岗位责任上墙，值班员持证上岗，复印件装镜框上墙。第四条：配电室的日常巡视检查

1、每个月对配电室进行一次巡视检查，并做记录、填写表格。在夏季高温季节的负荷高峰时段，对配电室重点部位增加不定期巡视检查的次数。

2、巡视检查的主要内容如下：

2.1 各种仪表、信号装置的指示是否正常。

2.2 观察各路进线柜、出线柜、电压（电流）互感器、避雷器、导线、开关、接触器、继电器线圈各接点接线端子等有无弧光闪络痕迹和打火现象。

2.3 电气设备的工作噪音有无明显增加和有无异常音响。2.4 对配电装置与仪表表面进行清洁，对室内环境进行清扫。2.5 检查各配电柜二次控制线路接点有无松动碳化现象。

2.6 观察进柜线电压箱电压显示是否正常，各路高压带电显示装置是否完好。

2.7 检查变压器冷却风机运行是否正常，监视变压器是否额定（电流）运行，超差值是否在允许范围内。

2.8 开箱观察变压器绕组高低压侧有无变色，鼓包等异常现象；检查各路变压器低侧电压显示是否正常，三相电流是否平衡；检查电溶补偿柜一次熔断器、二次熔断器、接触器是否完好，电容器接点有无松动、异响、澎胀现象。

2.9 检查各路负荷出线接点有无松动、变色、打火现象，温升是否正常。2.10按规定每月工作当填写工作记录、运行日志。2.11并对存在安全隐患的部位进行整改，更换相关零件。第五条： 配电系统的定期检查及维护

1、配电室每月进行一次维护，主要内容为清洁室内卫生并对电气设备进行全面检查。

2、每年对配电室进行季节性（三月或四月）检修一次，与管理部门提前十五日确定清扫维护时间，主要清扫维护内容如下：

1）检查开关、接触器触点的烧蚀情况，必要时修复或更换。2）紧固接线端子、检查导线接头，如过热氧化严重应修复。3）检查导线，特别是导线出入管口处的绝缘是否完好。4）摇测线路的绝缘电阻及接地装置的接地电阻。

5）配电装置的除尘，盘柜表面的清洁及对相关室内环境进行彻底清扫。6）填写上述工作的记录。

第六条：每年汛期和冬季来临之前，对配电室进行一次全面检查，主要内容为：

1、电缆沟进户保护管的密封情况。

2、门窗密封情况，做好防雨、防风、防尘工作。

3、有无小动物钻入配电室的通道、孔洞等。

4、室外雨水有无倒灌的可能。

5、配电室有无漏水的可能。第七条：记录

1、设备台账；【包括：序号、级别、品名、型号、功率、编号、出产地、厂家电话、质保年限、备注】。

2、设备定期维护保养项目及记录；

3、事故故障报告单；

4、设备报废申请表；

5、设备大修改造申报表；

6、设备大修汇总表。

农村配电网无功补偿方案设计 篇3

【关键词】农村配电网；无功补偿方案

0.引言

近几年来，随着我国新农村建设发展的不断深入，居民的生活水平也有所提高，家用电器正不断的走进农户家中，致使农村用电负荷快速的增长。由于配电系统中存在大量的感性负荷，会消耗大量的无功功率，所以电网的功率因数大多数都比较低，造成农村电网中线路电压的损失日益加大，由于有功损耗不断增加，供电的质量将不断的下降，这样给农村电网带来了很多不良的影响。如何能够使农村配电网中的无功分布合理，进而提高电网的电能质量，有效降低网损，改善电压的质量问题。合理的利用无功补偿技术，进行优化配置设施等。

1.农村配电网无功补偿的现状与补偿的概念

所谓的无功补偿是指减少无功功率在电网中的流动，降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件。目前，在农村配电网中， 纯居民式生活用电的农村已经不存在了，大多数电力负荷是感性负载，异步电动机、感应电炉、交流电焊机、日光灯等设备系无功功率的主要消耗者，其中感应电动机占农村电力负荷60%，还有各种类型的中小容量配电变压器占20%，由于绝大多数的农村配电网的供电设施陈旧老化，而且用电设备的配套和使用不够合理，配电线路供电半径过长，高耗的配电变压器特别多，分支线多或导线过细，电压严重不足，电能质量十分差，空载或轻载的运行情况比较严重，造成电能的损耗过高。因此农村配电网的无功补偿最佳合理方案的建设及其相当的重要。

2.农村配电网无功补偿方案设计的重要意义

切实做好农村配电网无功补偿方案设计工作，在农村供电系统发展中有着至关重要的作用，无功功率不仅影响配电系统的电压质量，同时限制了线路、配变的供电容量，农村配电网无功补偿方案大大的增加了配电系统的供电线损耗电压的质量并提高了供电的能力。通过无功补偿装置与系统中线路、配电变压器、用电设备等互相抵消无功功率，达到从整体上平衡或减少无功功率的输出，提高功率因数，稳定受电端及电网的电压，提高供电质量的目的。在系统三相不平衡的场合，平衡三相有功及无功负载。

3.农村配电网的无功补偿方案

农村配电网中常用的无功补偿方式有：在系统的部分变、配电所中，在各个用户中安装无功补偿装置；在高低压配电线路中分散安装并联电容机组；在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器，进行集中或分散的就地补偿，根据农村配电网中常用的无功补偿方式，提出以下几种补偿方案：

（1）低压无功补偿，在配电变压器低压400（380）伏网络中安装补偿装置，包括：一、随机补偿，将低压电容器经过熔断器与电动机并接，通过控制，保护装置与电动机同时投切。二、随器补偿，低压电容器经过熔断器固定接在配电变压器低压侧，以补偿变压器的励磁及漏磁无功损耗。三、跟踪补偿，以无功补偿投、切装置作为控制保护装置，将低压电容器组并接在大用户400伏母线上。将低压电容器经过熔断器与电动机并接，通过控制，在配电网维护的过程中，采用手动或自动投切，随时补偿400伏网络中变动的无功负荷。

（2）就地补偿，对于大型电机或者大功率用电设备宜装设就地补偿装置。就地补偿是最经济、最简单以及最见效的补偿方式。在就地补偿方式中，把电容器直接接在用电设备上，中间只加串熔断器保护，用电设备投入时电容器跟着一起投入，切除时一块切除，实现了最方便的无功自动补偿，切除时用电设备的线圈就是电容器的放电线圈。

（3）分散补偿，当各用户终端距主变较远时，宜在供电末端装设分散补偿装置，结合用户端的低压补偿，可以使线损大大降低，同时可以兼顾提升末端电压的作用。针对农村配电网中10千伏供电系统，在变电站10千伏母线上装设集中补偿方式的并联电容器组，只能增大变压器与10千伏母线之间及上一级电压等级线路的功率因数，最好选择随线路上配电变压器装设低压无功补偿装置，进行分散补偿方式。这种方式易于根据无功负荷需要选择补偿容量，这种补偿方式具有哪里缺就补哪里，而且是缺多少补多少，能有效的把10千伏及其上一级电压等级的线路线损降低，补偿效果极好。

（4）集中补偿，变电站内的无功补偿，主要是补偿主变对无功容量的需求，结合考虑供电压区内的无功潮流及配电线路和用户的无功补偿水平来确定无功补偿容量。35KV变电站一般按主变容量的10%-15%来确定；110KV变电站可按15%-20%来确定。

（5）一是对于建站初期负荷较小，以后负荷逐渐增大的情况，组装设无载可调容电容器组，随着负荷的改变，可以人工断电后改变投切组合满足某一时间段的无功平衡。二是对于短时段内负荷频繁变化的组合加装可快速跟踪的瞬态无功补偿装置，通过快速调整电抗器的输出无功，从而达到无功瞬态平衡的目的。针对一些小加工厂按电动机容量计算选择并联电容器补偿。补偿电容器采用手动投切方式，可大大降低农网线路的线损，节约成本。

4.结束语

在农村配电网中合理地进行无功补偿点的选择，同时确定合理的补偿容量，可以有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，是避免大量无功功率的远距离传输的有效方法，是降低网损，减少发电费的重要手段。因此，在今后后的农村配电网系统中，依据农村配电网无功补偿的配置原则，设计符合农村配电网的无功补偿方案，把无功补偿工作落实到实际的工作中，一定会取得了很好的效果。

【参考文献】

[1]王兆安，杨君，刘进军编著.谐滤抑制和无功功率控制.北京：水利电力出版社，1999.

[2]戴晓亮.无功补偿技术在配电网中的应用[J].电网技术，1999.

配电网自动化系统运行方案 篇4

配电网自动化是集各种先进设备和计算机技术为一体的技术密集型系统, 涉及面广, 规模大、难度高。依靠我们的技术力量是可以在短期实现全面自动化的, 但由于我国配电网点多、地域宽广、设备较落后、资金短缺等实际问题, 实现我们的配电网自动化必须根据实际情况, 参照发达国家的丰富经验, 走自己的路子。另外为了避免形成多个单项自动化功能, 避免不必要的重复, 浪费人力物力, 应有统一的规范计划, 全面的功能考虑, 一些设备要通用化和标准化, 需要妥善处理全局和局部、近期与长期、主次之间的关系。

配电网自动化是电力系统现代化的必然趋势。由于20世纪90年代电力市场的迅速发展, 对配用电提出了更高的要求, 这也是电力工业由计划经济走向市场经济, 在体制与管理上及技术上的改革的必然结果。

1 系统结果

本着统一规划、分步实施的建设原则, 兼顾城区配电自动化现状和持续发展的要求, 电业公司设计的配电自动化系统具有良好的可扩充性, 整个系统分3层。

1.1 第一层为配电网及调度自动化中心主站层

它是整个系统的最高层, 从整体上实现区配电网的监视和控制, 分析配电网的运行状态, 协调配电子网之间的关系, 对整个配电网络进行有效的管理, 使整个配电系统处于最优的运行状态。同时, 它又是变电所监控和管理的核心, 还负责对配电子站发送上来的故障信息进行故障诊断、隔离、恢复送电。

1.2 第二层为配电监控子站

配电监控子站是整个系统的中间层, 将RTU和FTU采集的各种现场信息中转 (上传、下达) 给配电主站的通信处理机。配电子站设在变电所内, 可采用多种通信方式向下与所属馈线监控终端通信, 向上与配电自动化主站通信。

1.3 第三层为配电终端设备层

它们是整个系统的底层, 完成分段、环网断路器和环网柜等电力设施信息的采集处理及监控功能。

2 配电网自动化实现的功能

2.1 数据采集与监控 (SCADA)

对变电所、柱上开关和环网柜实现SCADA功能, 即通过通信通道、RTU、FTU和配电子站对电力设备进行数据的采集与监控。

2.2 配电管理工作

实现基于地理信息的网络建模、设备查询与统计, 动态数据显示与分析;在GIS系统提供的平台上对配电网运行、维护及工程进行管理。

2.3 馈线自动化

实现10kv线路上的故障管理功能, 即故障诊断、故障隔离和非故障区域的快速恢复供电。

2.4 DMS及PAS高级应用软件

在一体化平台上实现网络拓扑分析、潮流计算、短路计算、安全分析、状态估计、电压/无功优化等功能。

2.5 与局MIS系统接口。

3 城区10kv环网保护方式

城区环网主干线采用JKLYJ-240绝缘导线及YJLV22-240电力电缆, 因此, 主干线发生瞬时性故障的几率较小;相反, 分支线路多为架空裸导线, 支路较多且深入工厂、居民区, 因此发生瞬时性故障的几率较大。根据这一特点配电自动化系统的功能, 设置保护如下:

3.1 保护设置:

(1) 用于环网线路的变电所内断路器投入常规电流保护, 即电流速断保护、过电流保护, 配合一次自动重合闸; (2) 城区环网主干线断路器保护解除, 与主干线直接连接的分支线路断路器投入其自身的过流保护, 二次电流整定值为5A。

3.2 保护时限设定:

(1) 变电所内断路器的电流速断保护动作时限为0.2s, 自动重合闸时限0.5s;过电流保护时限为0.8s; (3) 分支线路断路器过流保护时限为零秒。

3.3 保护范围:

(1) 变电所内断路器的电流速断保护、过电流保护按保护到对端变电所内断路器出口处整定, 并满足灵敏度要求; (2) 分支线路断路器保护范围应按各分支线路的具体接线分析计算, 并满足灵敏度要求。

实现保护正确动作的条件:用于环网线路的变电所内10kv断路器受配电主站的控制, 取消所内控制而只保留常规保护, 作为环网线路主干线上的1号断路器。变电所内10k V断路器保护回路中的时间继电器改为数字式, 以保证保护动作的准确性、选择性。主干线发生故障时, 断路器第一次动作 (分闸) 变位信号传至配电主站之前, 断路器的重合、再分闸动作已经发生, 因此, 故障诊断程序应对断路器的动作时序作允分的考虑, 在故障诊断期问拒绝执行来自主站对相关断路器分、合指令的传达。断路器操作机构应具有可靠性高, 配电主站故障诊断程序中应用断路器机构拒动情况的处理程序, 以免发生误动。

4 新一代配电网自动化系统的发展方向

4.1 整体规划

第一层:设立在调度室的调、配一体化系统或专用配调系统, 作为配电系统的主站层, 实现配电网自动化。

第二层:智能化永磁机构重合器, 作为底层单元, 它的智能单元的作用是实时监测系统状态, 根据电流压等实时参数判别故障发生点。根据本地区条件, 通过GPRS通信或光纤网络以及终端通信转换设备将信息汇总至主站, 由主站系统的配电自动化系统软件包立即进行故障诊断、故障隔离、网络重组。集中实现故障隔离和负荷转移。因此, 该方式又被称为“集中智能方式”。

4.2 分步实施

第一步:我们选用带有继电保护功能的、能独立处理故障的免维护永磁机构重合器。能就地处理故障、恢复送电, 不依赖于通信, 实现分散智能化。可配置GPRS通信, 实现故障量差动, 或自动就地处理事故。为节省资金, 某些分支线可采用分断器。

第二步:根据资金情况分期建设通信网、子站、主站, 最终实现集中智能化配电自动化系统。

参考文献

泵站配电间施工方案（共） 篇5

一、主要工序及施工方法

1、基坑开挖及围护

土方开挖采用挖掘机开挖，并配合自卸汽车装土运至指定的地点弃土。

基坑开挖严禁超挖，槽底或坑底预留20cm左右人工清底，必须做好槽边(底)或坑边(底)排水工作，避免雨水冲刷槽边或坑边和浸泡槽底或坑底。

2、主体结构施工

主体为钢筋混凝土框架结构，施工总体原则为：钢筋制安符合规范、模板支架平整稳固、混凝土内实外美、细部处理严格仔细、预留孔洞准确无误。2.1钢筋工程

钢筋必须经物理化学试验，有出厂合格证，且要进行复验，合格后方可用于施工，所有钢筋均在施工现场制作，现场设立钢筋加工场和原材料及成品钢筋堆放场地。下料在钢筋加工场地集中完成，根据所需运至现场，施工人员根据工程师所下的技术交底和技术规范现场进行钢筋绑扎。钢筋工程施工顺序：从底板到边墙、梁板由下往上的施工顺序进行 钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞绣等 清理干净，钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直，预制构件中的主筋焊接按照有关规定抽样送检，钢筋接头应互相错开并严格按照国家《标准混凝土结构工程施工及验收规范》中的有关规定执行，钢筋规格尺寸应符合设计图纸要求和规定，保证钢筋设计间距为了保证保护层的厚度，根据设计要求应在钢筋和模板之间设臵同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收，验收合格后方可进行立外膜。2.2模板工程 2.2.1模板配制

大模板全部采用七合板，模板次楞木采用木方,主楞采用钢管,剪力墙和柱采用双钢管，支撑系统采用钢支撑钢管和扣件,模板工程由专业翻样员根据结构形状和尺寸作出翻样图，然后按翻样图在木工场地统一加工制作，模板用散拆、散装的方法。

2.2.2支撑布设方式

为保证工程进度要求，配制整套梁底板，一套板底模，一套梁侧模，一套墙、柱模。

2.2.3模板拆除注意事项 模板的拆除必须由施工技术员下达拆模通知单，模板的完全拆除须待砼浇完后七天进行，如拆模太早易扰动对拉螺栓与砼的粘连，导致螺栓处渗漏和墙体开裂，其它构件的拆模按施工规范要求时间，拆除梁板等承重结构模板待留臵同现场同条件养护的试块达到设计强度后方进行拆除。2.3混凝土工程

2.3.1 混凝土施工准备

2.3.1.1混凝土浇筑前，按规范要求对模板、钢筋、预埋件、预留孔洞等进行检查修正，特别注意模板，尤其是挡头板，不能出现跑模现象。

2.3.1.2在混凝土浇筑施工前应用水先对钢筋、模板以及与先期浇筑的混凝土接触面进行清洗，确保要浇注的施工区清洁无杂物。2.3.2 混凝土浇筑

2.3.2.1混凝土浇筑采用泵送法施工。

2.3.2.2混凝土浇筑前先检查到场混凝土的随车证明资料是否与设计要求相符，核对工程名称、混凝土强度标号、浇筑部位，并现场取样做坍落度试验，合格后方可使用。

2.3.2.3浇筑侧墙混凝土时，尽量将混凝土泵车布料管伸至模板口，使混凝土输送管出料口距浇筑面的垂直高度不大于1m。

2.3.2.4混凝土振捣采用插入式振捣棒振捣，振捣时间不宜过长，以免混凝土产生离析。

2.3.2.5每次混凝土浇筑按照规范的要求取试样作抗压、抗渗试块，标养试块送标养室养护到龄期后送试验室作抗压强度及抗渗试验,同养试块在现场同条件养护下,过到同养龄期后送试验室进行抗压试验； 2.3.3 混凝土的养护 2.3.3.1 混凝土浇筑完毕后，底板用土工布覆盖，洒水养护；侧墙覆盖土工布，同时由专人负责经常洒水，以保持混凝土表面润湿。

2.3.3.2 在浇筑完毕收浆完成后尽快进行覆盖洒水养护，当气温低于5℃时不得洒水。

2.3.3.3 混凝土浇水养护的时间：对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不少于7d；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不少于14d。2.4砌体工程

2.4.1装过梁、梁垫时，其标高、位臵及型号必须准确，坐灰饱满。如坐灰厚度超过2mm时，要用细石混凝土铺垫，过梁安装时，两端支承点的长度应一致。2.4.2.构造柱做法：凡设有构造柱的工程，在砌砖前，先根据设计图纸将构造柱位臵进行弹线，并把构造柱插筋处理顺直。砌砖墙时，与构造柱连接处砌成马牙槎。每个马牙槎沿高度方向的尺寸不宜超过5皮砖。马牙槎应先退后进。拉结筋按设计要求放臵，设计无要求时，一般沿墙高50cm设臵2根φ6水平拉结筋，每边深入墙内不小于1m。2.5预埋件、预留孔洞施工

2.5.1施工准备 首先对各类图纸中反映的预埋件、预留孔洞情况作详细的研究，在预埋件、预留孔洞施工前，按照设计要求材质、规格、尺寸及数量预先加工好预埋件，按照设计大小、形状、垂直度制作预留孔洞模型。

2.5.2测量放线 根据设计要求，按照主体结构施工分段顺序分区域对预埋件、预留孔进行测量放线，预埋件、预留孔洞应以结构轴线来控制放线定位，保证位臵准确，精度满足规范和设计要求。

2.5.3预埋件安装、预留孔模板安装 严格按测量放线位臵正确安装，保证焊接牢固、支撑稳固、不变形、不位移。专业厂家提供的，有合格证，进场后妥善保管，确保不变形、不损坏。

2.5.4检查验收 预留孔洞模型安装、预埋件安装完成后进行自检，自检合格后报请驻地监理工程师检查验收，验收合格并办理签证手续签认后方可进入下道工序，检查不合格及时返工并重新检查验收。

配电方案 篇6

关键词：配电网 电容无功补偿 节能

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0241-01

在整个电网系统中，无功功率是电网减轻负载，减少内耗的重要部分，很多的元件采用的是节能元件。但是，发电机无法实现在长远距离电力传送过程中都采用无功功率元件。

无功功率装置简单的可以分为以下两种：第一种是比较落后的同步调相机，它是一种机械设备，采用动态补偿的原理进行工作，由于其产生的噪音污染和运行内耗比较大，很多的地方进行了更换。第二种是并联电容器，它的优点是性价比比较高，方便使用，但是，由于它补偿原理的限制，只能对固定无功，很多情况下，装置与系统产生并联谐波，造成很大麻烦。

1 无功补偿的意义、原理及其对电网的影响

无功对于整个电网的运行和电网中各个元件都具有很大的作用，对于延长电设备的使用年限意义重大。简单的说，无功为整个电力系统的运行减负，不仅提升了供电质量，减少了内部的电量损耗，还可以为系统的运行质量和效果提供强有力保障。

1.1 无功补偿的意义

（1）无功功率的重视，可以协调整个系统的有无功功率的比重关系。

（2）可以为电设备和发电设备减负，减少整个系统内的损耗，使企业成本降低。

（3）整个电网在运行线路中的电量损耗得到极大的控制，供电效率大大增强，对企业的生产具有积极的收益效果。

1.2 对配网损耗的作用与影响

线损率是影响到配网损耗量大小的关键因素。供电企业将线损率的控制工作看为是否可以提高企业竞争力的核心因素。不仅对电网的运行至关重要，还对供电企业的生存发展有着根本性的影响。无功补偿具有提高功率的作用，可以有效的减少配网中的线损率，解决企业面对的颈瓶问题。

1.3 对供电电压的作用与影响

经济发展带来了人们日常生活对电网的更高要求，工厂对于电压的需求也越来越多，电网运行的优化程度和电压质量将直接影响着社会的发展变化以及人们对于供电企业的认可度。无功补偿方案可以将从根本上解决这个矛盾，减少电网线路中的电量损失，使得线路末端电压处于比较高的状态，减少能耗。

1.4 电容无功补偿的原则

无功补偿的原则中必须将整体与局部的关系处理妥当。将总平衡和区域平衡结合来看，分站、分段的进行无功平衡控制，从而达到总平衡的和谐。在变电站进行集中补偿，充分利用变电站的大容量，在电线、变压器等多个设备上进行分散补偿。既可以在运送中减少电量损失，又可以在变电站进行集中的补偿，最大限度的减少了电压损失。在将西宁集中补偿和分散补偿的过程中，同时进行高低压补偿，达到以降压为主的目的，实现整个电网的损耗量最低。当线路的分支多，负载重时，只有对线路进行无功补偿，才可以实现线路最大限度的降压，提升供电能力和运行的稳定程度。

2 无功补偿装置在安装过程中的注意事项

无功补偿装置的安装工作需要做到与实际情况相结合，将电网的需求和装置的特点进行综合性分析，得出最合理的方式。一般来讲，并联电容器和变电站存在着很长的距离，安装时，必须将安装环境、安装成本、后期维修等多种花费考虑在内。在安装过程中，一般都应注意到下面几点。

2.1 补偿点

无功补偿装置要合理的分布在电网中，在电网的每条线中应采用单点补偿法，并且还要保障补偿点的控制简单易行，最好采取统一安装的方式，而不是分组进行。

2.2 补偿容量

容量对于网线的补偿工作也是很关键的因素。当补偿的容量超出了线路需要的程度就会出现过量补偿的情况，达不到节约电能的效果。在实际操作中，补偿装置安装中电线杆上，过多的电容器会受到周围热度的影响，对供电系统的节能产生影响，甚至是对电力系统的安全性带来极大的挑战。

3 无功补偿的实际节能方案

3.1 确定线路的补偿容量

线损是不可回避的问题，无功补偿装置的节能效果与线损的高低有着直接的关系。一般情况下，无功补偿装置容量与线路的负荷存在着严格的数学关系。所以，无功补偿装置在安装前要对线路的负荷以及其他相关数据进行实地的分析，得到确切的数据，给无功补偿装置一个比较精确的容量。

3.2 确定补偿装置的安装位置

安装无功补偿装置的过程中要严格的按照无功就地平衡的原则。尤其是在安装中，要将配网的电流最大化进行控制，尽可能的减少电流的数值。经过有效的调查发现，每一条线路中只能具有一个无功补偿设备，并且设备的安装点在负荷的2/3处。这样的安装可以收到最后的节能效果，并对装置的统一管理十分有利。合理的安装布局可以将整个网线中的损耗降到最低程度，满足人们对电网的需求

4 无功补偿装置在配电网中应用的节能效果

无功补偿设备的节能效果不能依靠简单的试验来测得，需要进行实践来证明。在实地安装设备后，安装设备后的电网与传统电网相比，功率因数有效的提升了0.04，达到了0.93。在试验阶段，电网与原来的损耗相比减少了431.467 kW·h，按照我国规定的单价计算，等于减少了2.5万的损耗，为供电企业减少了付出成本。从这个实践的结果可以看出，安装无功补偿装置可以有效的提高整个电网的功率因数，减少电量的损失，给企业带来直接的收益，提高市场竞争力。

5 结语

无功补偿装置通过对电网中的功率因数和末端电压的提升，做到了整个电网的无功平衡，使得电网负荷减轻，损耗得到了有效的控制，给企业的增收和电网的稳定贡献很大。无功补偿方案可以很快的实现电网节能运行，对于人们、供电企业、政府都有益处，需要进行深入的开发研究。

参考文献

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配电网专用用户协调接入方案研究 篇7

配电网直接面对用户,配电网的建设和运营管理直接关系到供电企业的效益和优质服务的水平[1]。随着社会的发展,以专用线路为接入方式接入配电网的用户逐渐增多,用户对供电企业服务水平要求越来越高。在早期的电网建设中,由于缺乏有效的业扩报装准则,缺乏专线接入控制力度,轻载专线过多浪费了变电站间隔资源,制约了配电网中压线路的建设和配电网负荷供应能力的发展[2]。因此,提出合理有效的用户业扩报装管理方法,协调管理和利用配电网资源,对整个电网的健康发展具有重要作用。

本文通过对几种专用用户接入配电网常用的接线模式进行经济性和可靠性计算,以计算负荷为标准,提出了用户接入系统的相应控制原则和接入方式。通过优化配电网网架结构,改善配电网与专用用户协调发展过程中存在的问题,可提高投资决策水平,完善投资决策机制。

1 配电网接线模式

配电网接线模式从结构上可分为辐射、环网、网络和多回路平行4种[3],见图1。考虑实际可行性,本文仅针对各种专用用户接入配电网中典型配电网接线模式进行讨论,见图2。

比较接线模式需要考虑的因素较多,如经济性、可靠性、适应性、电压质量等。为了充分合理地对比各类接线模式,将可比因素归类为定性分析和定量分析2类,结合各类接线模式的普遍性结论,判断各接线模式的优劣性[4]。配电网接线模式的定性分析以及各接线模式的供电要求和应用如表1和表2所示。

2 技术经济分析

2.1 基本思路

对配电网接线模式进行技术经济定量分析和比较,主要比较配电网接线模式的经济性和可靠性2方面内容。本文采用年费用最小法[5]进行经济性比较分析,采用系统平均停电时间(SAIDI)指标[6]来比较方案可靠性高低。

进行技术经济分析时,选取单环网、3供1备、双环网接线以及开闭所接线作为分析对象。为了使研究更具有意义,在进行分析之前需要确定一些边界条件。对本次研究有影响的一些计算条件如下:

(1)110 kV/10 kV变电站主变容量为2×50 MVA。

(2)变电站的负载率取为低负载率,即2台主变的变电站负载率取为50%。

(3)功率因数统一取为0.95。

(4)电压允许偏差范围为-3%～+7%。

(5)各种接线模式均取其最高负载率,如单环网接线模式负载率取50%,3供1备接线模式取75%,双环网接线模式负载率取50%,开闭所接线模式负载率取50%。

(6)所有线路主干导线采用YJV22-3×300电缆,载流量为420 A。

(7)用户均由1台配电变压器供电,单台配电变压器按容量800 kVA计算。

其他技术经济性计算原始参数参见文献[7]。

由于配电网是直接面向用户的,所以在实际分析时,认为配电网是由若干小区组成的,且每个小区都由110 kV变电站、10 kV线路、开关设备等构成。同时为了研究方便,认为每个小区都是以110 kV变电站为中心、以变电站的供电半径为半径的圆形供电区域。

在计算10 kV配电网经济性和可靠性时分别考虑了负荷密度为5 MW/km2、10 MW/km2、15 MW/km2、20 MW/km2、30 MW/Km2、40 MW/km2的情况。

2.2 技术经济分析方法

在经济性分析中主要采用年费用最小法来进行方案比较,年费用计算公式为:

式中:CI为投资成本;CL为运行成本;CR为停电损失。

在不计及配变和分支线时,投资成本费用CI计算公式为:

式中:C1为线路投资总费用;Ck为开闭所(环网柜)投资总费用;Cj为变电站间隔投资总费用;(A/P,i,n)为现值折算为年费用的系数。

假定线路为负荷密度均匀的街区供电,那么在变电站至街区段线路是不接用户的,此段线路电流是不变的;街区段线路是均匀带负荷的,因此此段电流是递减的。线路不带负荷段损耗计算公式为:

式中:I1为不带负荷段电流;r为单位长度导线电阻;L1为不带负荷段线路长度。

均匀带负荷段损耗计算公式为:

化简可得:

式中:I2为均匀带负荷段电流;r为单位长度导线电阻;L2为均匀带负荷段线路长度;n为线路分段数,即接环网站座数。

年运行成本费用CL的计算公式为:

式中:U为年运行、维护费;P1为不带负荷段线路总损耗;P2为带负荷段线路总损耗;τmax为年损耗利用小时数;p为平均电价。

考虑预安排时间相同的情况下,停电损失计算公式为:

式中:Pi为负荷点i的有功功率;N为用户总数;SA IDI为平均故障停电持续时间;R为故障停电损失率。

利用故障模式后果分析法计算指标SAIDI,计算公式为:

式中:Ni为故障时受影响的用户数;Ui为平均年停运时间。

2.3 技术经济计算结果

图3给出了不同接线模式的经济性指标,相同负荷密度下不同图案的相邻柱状图代表几个不同方案的经济性指标。由图3可知:各种接线模式随着负荷密度的增加,电网投资成本减少;双环网接线的年费用明显高于其他3类接线,经济性最差。当负荷密度为5 MW/km2、10 MW/k2mr、15 MW/km2时,开闭所接线年费用略高于单环网接线和3供1备接线;当负荷密度为20 MW/km2、30 MW/km2、40 MW/km2时,开闭所接线年费用小于单环网接线,3供1备接线年费用小于开闭所接线,但开闭所接线与3供1备接线费用相差甚微。

图4给出了不同接线模式的可靠性指标,折线代表各接线模式在不同负荷密度下的可靠性指标(单位:%),由图4可以看出:各种接线模式随着负荷密度的增加,平均停电时间SAIDI减小;双环网接线供电可靠性明显高于其他3类接线。而开闭所接线由于在变电站至开闭所段未带任何用户,供电可靠性高于单环网接线和3供1备接线。在相同的供电能力下,开闭所接线平均停电时间SAIDI较单环网接线缩短约0.3 h,较3供1备接线缩短约0.8 h。

3 用户接入

现行的业扩报装方案管理大部分以用户报装容量作为接入方案选择的依据,由于存在电网规划与用户实际发展不协调的情况,容易造成用户报装容量偏高。为避免线路走廊、开关间隔以及线路设备资源的浪费,北京电力公司在2005年11月颁发的《北京电网规划设计技术原则》[8]中提出以用户用电负荷作为用户接入方式的判定依据。此外,国内现行的用户报装接入原则划分标准过于笼统,没有针对不同用户的负荷分级、用户分类、用户性质分类提出相应的接入要求。

3.1 用户用电负荷计算

用户用电负荷计算是用户电源设计的一个重要组成部分,直接影响用户的供电能力。合理制定用户用电负荷计算控制原则,可以有效避免用户报装容量过大问题,节约电网资源,节省用户投资,提高电网利用率。根据《供配电系统设计规程》(GB50052-2009)[9]和《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)[10],各类主要用户的用电负荷指标控制范围如表3所示。

3.1.1 户均容量法

居住用户在明确用户数的情况下,可以采用户均容量法进行负荷预测。

变压器配置容量=∑(用电负荷×Kp),配置系数Kp统一按0.6选用。

3.1.2 单位指标法

对不明确用户数的居住用户和其他各类用户,可以采用单位指标法进行负荷预测。该方法可以判定专线数量控制的合理与否,可作为专线供电方案批复依据。各类用户用电配置系数如表4所示。

3.2 用户接入方式

根据用户用电负荷控制标准测算用户用电计算负荷。本文按用户负荷规模大小、负荷分级和用户性质,用户接入可分为A、B、C、D、E5种类型。各类用户分类情况如表5所示。各类用户的接入方式如表6所示。

MW

4 结语

专线报装管控不严,配电网中存在报装容量偏低的专用线路。已有专线报装容量偏大而实际负荷却不高,严重影响配电网的资源分配。专线的资产属用户所有,一旦建成,间隔回收难度很大。因此,在用户报装前期需合理测算用户用电负荷,严格按照用户接入原则将用户接入配电网中,严控专线审批制度,及时对已有用户专线根据负荷情况进行接入方案的调整,严防间隔无效占用,提高配电网效能。

配电网与专用用户管理的主要矛盾是专用线路浪费变电站间隔资源,造成公用线路电源点偏少,从而制约了配电网负荷供应能力的发展。目前协调接入专用用户到配电网的问题在国内仍缺乏行之有效的解决方法,本文提出的专用用户协调接入方案简单且具有可操作性,对配电网的规划和建设具有很高的参考价值。

摘要：专用用户是配电网的重要组成部分,随着地方经济的发展,接入配电网中的专用用户越来越多,如何管理和利用配电网与专用用户资源成为当前配电领域的热点问题。在业扩受电工程方案审批过程中,专用用户接入配电网,缺乏控制的手段和力度,造成主配网发展不平衡,制约了配电网供电能力的发展。为此计算了各种专用用户接入配电网典型接线模式的经济性和可靠性指标,以计算负荷为标准,针对不同用户的负荷分级、负荷特性、用户性质分类提出相应的接入方式要求。

关键词：规划,配电网,专用用户,业扩报装,接入方案

参考文献

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[4]谢晓文,刘洪.中压配电网接线模式综合比较[J].电力系统及其自动化学报,2009,21(4):94-99.

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[6]孙立峰.城市电网规划中10kV配电网接线模式研究[J].电力科学与工程,2009,25(12):69-72.

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[8]北京电力公司.北京电网规划设计技术原则[K].北京:北京电力公司,2005.

[9]GB50052-2009,供配电系统设计规程[S].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2009.

汽车工厂焊接车间供配电方案研究 篇8

随着我国汽车制造企业的迅速发展,汽车整车工厂的规模越来越大,制造工艺也越来越先进,四大工艺对供配电系统 的供电质量、供电可靠 性、系统运行 经济性提 出了更高 的要求。四大工艺中尤其以焊接工艺对配电要求特别高,供电质量差不仅会影响整车焊接质量,而且焊接车间的负荷特殊性又会对电网造成较大冲击,影响其他设备正常运行。此外,如焊接车 间的供配电系统设计不合理,将会造成企业投资增加、扩建困难、运行成本增加等。作为汽车企业的一名电气工程师,笔者曾经全程经历几个产能30万辆/年的汽车生产基地建设 项目以及多条40JPH焊接线建设工程的设计、施工、调试、达产全过程,积累了一些经验,下面就汽车工厂焊接车间供配电系统方案的规划设计及设计中应注意的问题谈一下个人的体会。

1焊接车间供电系统总容量规划

焊接作为汽车整车工厂生产的四大工艺之一,不同于其他三大工艺,刚性强,多品种车型的通用性差,产品每一次更新换代,都需要更新车间内大量的专用设备和生产工艺,对于市场需求旺盛的 产品,通常又会 对该产品 焊接线进 行产能提 升改造,增加焊机设备的安装容量。这样就可能会出现用电设备总安装容量大幅增加,导致供配电系统容量无法满足工艺用电要求。而一般供配电系统生命周期约为20年,甚至更长,如工程投入使用后不久就因用电设备的大量增加而需要扩容改造,将导致无谓的重复投资。但如果过度考虑用电设备的扩张,又可能造成工程投运后供配电系统负荷率长期过低的现象,其实亦是一种资源的浪费。因 此,在焊接车 间供配电 系统规划 建设时,应与工艺规划充分沟通,了解焊接车间的总体规模、运行模式及最大产能,供配电系统容量既要保证当时焊接生产线的用电需求,又要为将来的新产品焊接线和产能提升作适当预 留,但又不至于超容量设计导致企业投资增加。

例如某汽车工厂焊接车间建设规模为4条焊接主线(包括前车体、下车体、总拼、左侧围、右侧围),4条门盖线,2条调整线,每条焊接线生 产节拍均 为40JPH。因受调整 线的产能 牵制,该焊接车间的最大生产节拍也仅能达到80JPH,最大运行模式为任意2条焊接主线和任意2条门盖线同时生产,因此,对于供配电系统的容量 设计通常 只需考虑2条焊接主 线和2条门盖线工艺设备的用电量,并适当预留备用容量。

2焊接车间的负荷组成及特性

焊接车间的工艺设备负荷80%以上是焊机,主要包括悬挂式点焊机、凸焊机、CO2保护焊机、螺杆焊机、机器人焊机等,其中90%为悬挂式点 焊机,这类点焊 机容量通 常为150kVA、180kVA,单机容量大,且数量多,一般一条40JPH车身线配置200台左右,电压是单相380V,功率因数0.6,为电抗器感性负荷,工作时间50~200ms,是典型的非线性冲击性负荷,会产生大量的谐波及无功功率。

焊接车间其他负荷由包边机、输送设备 及其控制 系统,三坐标、打码机、涂胶机、机器人控制系统等工艺设 备及空调、风扇、照明等公用设备组成,这些设备极易受到电网质量的影响,而由于点焊机焊接时产生较大的电压波动和闪变,会对以上设备产生较大影响,小则停机、停线、影响设备寿命,大则误动 作造成事故。

3焊接车间的负荷计算

3.1点焊机暂载率(负荷持续率)的取值

焊接车间的负荷主 要是焊机,故主要进 行焊机的 负荷计算。焊接车间在进行负荷计算(变电所及干线)时,点焊机暂载率的取值是个焦点问题。根据焊接工艺,一般的薄板焊接约5~10个周波(0.1~0.2s),厚的板材约10~15个周波(0.2~0.3s),2次通电间隔约 为2s,相当于暂 载率在8% ~15% 之间。而点焊机的额定暂载率标称为50%,两者相差甚远,如果以额定暂载率进行负荷计算,得出的结果与实际负荷必然出现极大的偏差,导致变压器选择过大。因此计算时可根据各工程情况,暂载率取值在10%~15%之间。

3.2焊机类负荷需要系数的确定

在进行负荷计算时,对于焊机类设备 需要系数 的选择,目前主要依据《工业与民用配电设计手册》,点焊机需 要系数Kx取0.35。但是对于汽车工 厂的焊接 车间,不能盲目 应用该数据,还需要对生产工艺进行了解和分析。我们知道,焊接线的负荷大小就在于多少台焊机同时工作,其尖峰负荷也就是最大焊机工作数时的工作负荷。由于受到人员工作的熟练程度、前后工序的复杂程度、工 件在工位 之间的输 送方式等 因素的影响,同时投入工作的焊机数量是不确定的。根据工程实际运行经验,采用传统输送方式即工位间人工电动葫芦输送,焊机投入运行的数量在时间上分布相对均匀;而采用自行小车统一输送的方式,由于开始焊接的时间较为一致,焊接时间比较集中,焊机同时使用系数比较高,往往导致焊接的冲击电流很 大,就会造成焊接线负荷偏离平均值过大。因此,应根据输送方式的不同,考虑一定的负荷修正系数,得出焊接线的计算负荷,避免出现过负荷现象。

3.3柔性焊接生产线的负荷计算

对于多产品混线的柔性焊接生产线的负荷计算,不能单纯根据工艺提供的平面布置图及设备清单进行。应与工艺 沟通清楚,哪些为共用拼台焊机,哪些为单一产品的专用拼台焊机,因为专用拼台焊机只有生产某一产品时才投入使用。表1为某柔性焊接线焊机设备清单。

可见,该柔性焊接线的总焊机数量共282台,但实际上 投入运行的焊机最大数量为生产产品2时共183台,如果按282台焊机全部投入使用进行负荷计算,将会造成配电系统容量过大,而实际的生产负荷远小于计算负荷。这样不仅会带来巨大的投资浪费,而且加大了配电系统的损耗,增加了运行成本。

4变电所设计

4.1合理设置变电所

根据负荷计算结果选择变压器的容量与数量,为了便于控制,通常结合工艺规划的分区设置变电所。变电所均采用组合式变电所,以节省空间,变压器采用干式变压器,并设置变电所钢结构平台。

对于较易受到电网质量影响的设备,如焊接机器人控制电源、输送设备的PLC控制柜、三坐标设备、照明及公用设备,可考虑设置一台专用变压器,以避免焊机引起的电压波动和谐波干扰。

4.2变电所的选址

变电所选址是供配电设计是否合理的关键,如果低压母线或电缆供电半径过长,会导致线损严重,电压降过大,影响供电质量。为了减少低压线路的损耗及投资,应尽可能使变电所设置于负荷中心。焊接车间各工艺生产区域的连接是非常紧 密的,因此在变电所选址时,应结合焊接车间的生产线建设及 管理实际,与生产线相配合。变电所一般选择在摆放物料相对较少且工艺钢结构标高较低的生产线区域,如前车体或侧围线区域上方,这样既节省空间,又能达到节省投资和节能的目的。

4.3无功补偿投切

为了提高低压配电系统的功率因数,降低线损,增加变压器的负载能力,通常在配电变压器低压侧采用低压并联电容器装置进行无功集中补偿。

焊装车间的大部分 负荷由点 焊机组成,为单相380 V负荷,具有变化快、冲击强、不对称、谐波大的 特点。传统补 偿采用三相对称静态补偿 的方式(图1),即三相同 时投切,同时补偿,而焊机负荷需要补偿的无功功率不同,这样势必造成某 一相补偿量不足或某一相过补偿。此外,传统的补偿采用接触器投切补偿电容器,动作速度慢,而点焊机一般工作周期在50~200ms,当补偿控制器检测出要投切的电容器数量时,接触器还未来得及动作点焊机已结束工作,从而造成补偿装置投切不准确,达不到正常的补偿效果,影响产品的焊接质量。因此,焊接负荷的无功补偿必须采用分相动态补偿方式(图2)。分相动态补偿装置采用三相独立控制技术,可根据负荷无功功率变化进行分相检测、分相补偿、自 动投切,动态响应 时间≤20 ms。可采用自动循环投切方式,全工况下功率因数不低于0.95。适用于各种不对称冲击性负荷,尤其适合焊接负荷的快速补偿。

5焊接车间的配电设计

5.1母线布置

焊接车间配电方案一般采用干线式,干线采用 插接母线,母线设置在负荷中 心,一般可沿 生产线工 艺钢结构 的边梁敷设,这样既可以缩短设备配电的出线,避免电压降过大影 响焊接质量,又可以节省投资。对采用工艺吊架不合 理的地方,可跨柱或沿梁敷设,但应注意与结构协商预留吊 点。另外,母线布置应避开输送平台,并与压缩空气管道、动力管道统一汇总,避免相互干涉。

需要注意的是,容易受到电网质量影 响的设备,如焊接机器人、控制电源等,不能由焊接母线直接供电,焊接机器人所配的焊机可接至焊接母线。

5.2点焊机配电

点焊机为单相380V,应均匀分配到三相上,即接到AC、BC、CA相上,使各相的负荷尽量接近,达到三相平衡。

因点焊机为断续工作制,点焊机的额定容量不能直接用于保护电器和导线的选择,必须将其转换为负载持续率ε=100%时的有功功率,再进行相关计算。选择配电导线和电缆时,既要考虑导体载流量与保护电器的配合,也要考虑电焊设备断续工作制这一因素。因此,导线选择时既要满足导体允许持续载流量大于低压断路器的额定电流,又要满足导体允许断续载流量不小于用电设备在额定负载持续率下的额定电流。

5.3输送线设备配电

焊接车间输送系统的主要设备包括自 行小车、积放 链、滑撬、自动吊具等,焊接车间输送系统大部分负荷由许多小电 机组成,一般按工艺分区控制。常出现的问题是工艺所提用电需求为每个分区的总容量,即把所有电机容量简单相加,通常还乘以一个1.2~1.4的(预留)系数,而实际上输送系统的很 多电机是不同时使用的,导致实际运行电流比设计容量小很 多。根据工程项目的实际运行数据,某焊接线工艺所提出的自行小车PLC输送控制柜的容量为250A,但实际运行最大电流不超过50A,平均电流则更小,出现“大马拉小车”的现象,显然,这种负荷计算方式是不合理的。因此,输送系统的配电设计应根据各工程情况考虑输送设备的同时系数。

6照明设计

6.1灯具选型

焊接车间厂房属于高大工业厂房,无特殊要 求时,应优先选用金属卤化物灯为代表的高强度放电灯,因为金属卤化物灯具有光效高、显色性好、寿 命长等特 点,适用于大 面积场所 照明。焊接车间厂房一般为10~12m的单层厂房,常采用250W、400 W2种光源。焊接生产线对照明的要求比较高,一般照度为300~500lx,而生产线工艺钢结构一般在5m高左右,考虑到踏台高度,一般净空为3~4m。因此,工位照明可采用高效节能型荧光灯,如T5、T8型荧光灯。生 产时焊接 线工艺钢 结构有振动,曾发生过灯管掉落事故,故应考虑选用带防护罩 的灯具。

6.2灯具布置

焊接车间生产线布置较紧凑,因此厂房布灯时宜采用厂房一般照明与通道照明、生产线照明相结合的混合照明方 式,厂房的一般照明按通道布置。

6.3照明控制

为了便于车间管理及节能,应按工段或生产线工艺流程进行照明分区控制,在每条焊接线区域设置一台照明总配 电箱,前车体、下车体、总拼、左侧围、右侧围分别设置1~2台照明控制箱,每个开关控制一个工位的照明灯,控制箱要设置在 便于工作人员操作的通道上。

7结语

以上内容均为个人参与多个焊接车间建设项 目后对焊 接车间供配电系统方案设计的一些经验总结,希望能为同行提供借鉴。

摘要：分析了汽车工厂焊接车间用电负荷的特性及焊接工艺特点,结合工程实际情况,对汽车工厂焊接车间的供配电方案进行研究,为合理设计焊接车间的供配电系统提供依据。

配电自动化系统通信方案的设计 篇9

昆明供电局城域网多业务平台采用MSTP内嵌RPR技术构建, 能够满足昆明城域范围内综合数据业务与TDM业务的统一平台传输, 系统分为骨干层、汇聚层和接入层。骨干层选用华为OptiX OSN 3500 STM-64的MSTP设备, 骨干带宽为10G, 组建环形网络的拓扑结构;汇聚层选用华为OptiX OSN 3500 STM-16的MSTP设备, 承载传输速率为2.5Gbit/s的信号, 汇聚层构成多环结构, 每个汇聚环以2点接入骨干层, 并实现区域业务的汇聚;接入层选用华为OptiX155/622H (Metro1000) STM-1/STM-4的MSTP设备, 采用155M/622M速率接入汇聚层或骨干层, 接入层根据实际地理位置和光纤链路情况, 通过接入环或支线接入。昆明城域网多业务平台建设项目包括骨干节点7个, 骨干构成10G环;汇聚层节点13个, 构成4个2.5G环网;接入层节点32个, 构成3个622M环和1个155M环以及其它支线接入。

2 系统设计原则

配电自动化通信系统旨在满足配电自动化信息传输的要求, 同时受到配电网结构、环境和经济等条件的约束, 需统筹考虑组网技术、网络架构、传输介质和设备选型等方面与配电网络的特点和规模及业务发展相适应, 通信系统建设遵循以下几条原则:

1) 合理设计网络架构, 根据现有通信网络资源采用因地制宜的通信技术, 统一通信管理平台。

2) 通信系统带宽、容量和速度应满足配电自动化系统的数据传输要求。

3) 通信网络的建设不仅要适用现有配电网的条件, 满足目前配电自动化的要求, 而且要能适用技术发展满足未来系统的发展。

4) 通信系统采取分层的结构, 终端数据由通信子站汇聚后再送到主站, 既要充分利用通信资源, 又要便于分区管理。

5) 应保证通信系统运行的可靠性和稳定性, 综合考虑建设周期和投资成本, 维护工作量等因素对通信方案进行设计。

6) 配电自动化通信系统的设计与建设与配电自动化建设过程中一次设备的建设、改造同步进行。

3 配电自动化结构对通信的要求

根据昆明电网的调度管理模式, 配电自动化系统采用分层分控应用结构:在调度中心建设一套配电自动化主站系统, 在区局建设配电自动化二级主站系统。各个区局配电自动化二级主站系统根据管辖权限分别采集、处理和监控辖区所有的配电终端数据。各个区局二级主站系统与调度中心采用网络连接, 根据调度中心配电自动化系统的需要向上传送数据。系统结构见图1。

通信需要针对不同配电业务的传输带宽、速率及安全性等要求, 选取合适的通信技术和方式。

4 配电自动化通信网络设计

4.1 网络拓扑

通信系统以光纤以太网为主体, 电力载波通信为辅的设计原则, 并充分利用现在已经建成的城域网多业务平台, 本次配电自动化通信网络拓扑设计如下:

4.1.1 数据传输描述:

1) 配电光环网上的二层工业以太网交换机及主载波机完成前置数据汇集点的功能, 采集配电监控设备的数据。

2) 变电站三层工业以太网交换机收集各个配电光环网上传的配电监测数据。

3) 变电站三层工业以太网交换机收集到的配电监测数据通过已经建成的城域网多业务平台上传至区域主站系统或者配调主站系统。

4) 配变监测系统目前已经实施, 通信方式主要采用GPRS无线传输, 配电自动化系统可以通过与配变监测系统接口的方式获得配变监测数据。

4.1.2 通信方案设计

配电通信以光纤方式为主, 载波方式作为试点的通信方案。

通信层次划分

根据配电自动化层次要求, 通信系统采用分层结构, 即分为配电通信骨干层、配电通信接入两层结构, 通信节点分为通信主站、通信子站, 各层和各节点的含义如下:

1) 配电通信骨干层:指各个通信子站与通信主站之间的通信网络。

2) 配电通信接入层:指通信终端与通信子站之间的通信网络。

3) 通信主站:负责将通信子站传送的信息送到配电自动化主站系统 (包含配电主站与区调分站系统) , 设置在地调或区调分局。

4) 通信子站:设置在110kV变电站。通信子站设备的功能:作为通信中继, 负责汇聚接入层的各个通信终端的数据信息帧, 并将其重组, 转换为骨干层传输的数据, 完成传输数据所必要的控制功能、错误检测和同步、路由选择、传输安全等功能。

4.1.3 通信方式

1) 配电通信骨干层通信方式:目前昆明地区光传输网络已基本覆盖全部 110kV 及以上变电站, 220kV 变电站光纤全部成环, 主网的主要通信网络是SDH (MSTP) 网。

2) 配电通信接入层通信方式:配电通信子站与通信终端之间的通信是配电通信最为复杂的部分, 也是配电通信的难点和重点。根据对配电通信方式的分析和比较, 通信方式选择如下:

* 对于有光纤铺设的区域或方便光纤铺设的区域和主干线路, 采用光纤以太网作为通信手段;

* 对于无法铺设光纤和配电网络末端变压器一级, 试点开展载波作为通信手段。

5 结束语

大型活动配电方案分析及实施措施 篇10

(1) 活动的规格档次高。届时出席开幕式现场的有各级相关领导, 以及近5万名观众和演职人员。

(2) 配送电工作的安全等级要求高。根据国家体育场馆《供配电系统设计规范》GB50052-95标准第2.01条, 大型群众性集会和演出活动的供电工作, 属于一级负荷。

(3) 配送电工作的供电规模大。本次活动, 贺龙体育中心配电间的电力负荷:晚会舞美灯光2850kVA, 晚会音响150kVA, 观众入场通道安检设备、电子检票系统、电视转播车电源65kVA, 晚会会场观众席、走廊、会议室等照明负荷160kVA, 贺龙体育中心东广场喷泉450kVA, 景观亮化照明560kVA, 中心配电间供电范围内的网球场负荷450kVA, 足球训练场、篮球场照明负荷60kVA, 体育宾馆100kVA, 商场、地下停车场负荷1500kVA, 共计负荷约6345kVA。为此, 该中心投入1000kVA变压器6台。

晚会活动在贺龙体育中心的田径场馆举行的, 灯光和音响的供电线路均按照演出方的布光设计另行敷设。配电系统从场馆中心的东、西两个配电间敷设临时线路, 到体育场看台的东、西8层上设置总配电柜, 由总配电柜通过负荷电缆再配电到各个电源点。本次活动共敷设电缆达7km, 设配电箱30多个。

1 超大型活动供配电方案的指导原则

(1) 由于全国中学生运动会开幕式晚会是一项高规格的超大型活动, 在国内的影响比较大。因此保障活动顺利进行的供电工作应该把安全、稳定、可靠放在首位。

(2) 在技术上, 优先满足与晚会直接相关的舞台灯光、音响、电视转播车等的要求。考虑到舞台灯光因晶闸管调光控制系统产生较大的谐波和干扰, 为保证音响、转播车的供电质量, 避免灯光设备引起的谐波干扰, 有必要使用单独的变压器供电。

(3) 为提高安全供电等级, 对演出现场的灯光、音响, 转播车、观众照明等用电负荷, 采取双线路主备供电方式。同时, 积极联系长沙电业局派出3台应急发电车, 对观众疏散用的照明、楼内音响系统实行热备保障。

为做到万无一失, 在开幕式举行的当晚, 对贺龙体育中心配电间下属供电范围内与活动无直接关系的商场、宾馆、网球场、篮球场等负荷实行隔离供电, 使其运行在不同高压线路中, 防止因这些负荷的意外事故连带到活动现场的供电系统。

(4) 考虑到贺龙体育中心场馆的照明是采用镝灯设备, 在突然停电以后, 重新启动灯光照明有15～20min的间隔。为保证应急需要, 在演出现场的屋顶内增设12套2kVA的速燃照明灯具, 以保证在外线突然断电的情况下, 由应急发电车供给的电能, 能迅速地给现场提供照明。

2 供配电系统电气线路介绍

开幕式晚会电力保障系统共设置3个配电间, 东配高压配电间、东配低压配电间、西配低压配电间, 开幕式晚会的30台临时供电箱都由此接出。另东配电间配2台发电车, 西配电间配1台发电车。高压系统主要负荷配置见图1, 东配主要负荷分配见图2, 具体实施工作如下:

(1) 由电力系统的10kV体育Ⅰ回和体育Ⅱ回一主一备双回路保障供电, 并互为备用, 在设计时就已考虑2个回路均可带全部负荷。当体育Ⅰ回停电时可切换到体育Ⅱ回供电, 同样当体育Ⅱ回停电时可切换到体育Ⅰ回供电, 确保活动的正常进行。

(2) 活动主场采用6台1000kVA变压器供电, 1#变为主场照明供电;2#变为舞美照明和楼层照明设备特照用电;3#变为舞美照明、首长休息室、演员更衣室和中央空调设备供电;4#变为舞美照明、观众应急照明以及安保设备的备用供电;5#变主供音响、电视转播车和大型电子显示屏;6#变为周边负荷供电。

(3) 为了确保活动的安全有序进行, 1#变和2#变, 3#变和4#变, 5#变和6#变互为备用。任一台变均可带本组全部负荷。如:1#变出故障时, 可改由2#变送电保证活动正常进行;当2#变出现故障时, 同样可由1#变送电保证活动正常进行。

(4) 根据活动组委会要求在任何情况下均须确保晚会顺利进行的指示。长沙贺龙体育中心向长沙电业局申请了3台400kW的移动发电车, 接入中心东、西配电间内的3套800A全自动互投屏上, 在活动期间实行热备用。当外线2条10kV高压回路都停电时, 应急发电车能够及时向配电系统提供电力。考虑到发电车的功率容量, 在事前还对发电车应急供电条件下的供电范围进行了预先调配。届时可自动切换到场内的应急照明灯光线路以及位于看台七层的舞美、音响的配电箱。

3 实施措施

(1) 为保证此次活动全程供电安全有序, 配备了足够的专业技术人员提供保障:设供电总指挥1名, 全面指挥调度供电工作;运行人员60名, 东、西主配电间各4名, 高压运行监测人员2名, 随时监控配电间的运行状况;分布在场内的临时低压配电箱每台派1名技术人员值守, 随时监控配电箱和线路接头的运行状况;场内低压临时线路巡查人员4名, 分2组, 负责低压临时电缆线路巡视、接点监视工作;发电车运行人员各2名, 负责发电车的运行和应急照明工作;东、西配发电车控制柜运行倒闸人员每车2名, 负责在停电时将舞台, 音响电源切换至发电车应急电源。

(2) 在长沙电业局的指导配合下, 组织贺龙体育中心设备部对本系统供电范围内的所有供变电、用电设施开展1次全方位的检修和安全检查。

(3) 多次组织反事故演练。对体育中心高压配电室, 东、西低压配电间, 东、西应急发电车, 网球馆配电间等18个重点保障点, 提前做好各岗位的故障排除演习, 提高操作人员处理故障的应急处置能力。

4 结论

通过组织多次大型演出活动的电力保障工作, 对供电运行数据的分析和总结, 笔者认为, 制定大型活动的供电方案应注意以下几点:

(1) 根据现场的用电需求合理分配负荷, 基本达到三相负荷平衡。

(2) 演出的灯光负荷变化剧烈, 而且调光控制箱的谐波成分也大, 在设计负荷电缆时一定要留有足够的余量, 并加大中性线的截面积, 以避免因单相电流过大, 导致中性线电缆温度过高和停电事故。而且, 为了防止谐波对音响系统造成干扰和杂音, 一定要对音响设备与灯光设备实行供电变压器分开。

(3) 大型集会要特别重视对供电事故的应急处理, 并制定好周全的预案。条件许可的情况下, 应对活动供电中最关键的音响和灯光线路、观众疏散照明采取双备用措施。

配电方案 篇11

关键词：配电网；自动化；“三遥”系统；实施方案

引言

进入新世纪以来，我国工业建设不断升级，电力系统作为国家经济民生的命脉，也得到了前所未有的发展，电网数量不斷增长，给电力系统的安全稳定运行带来了新的考验。配电网随着微电网、电动汽车充电设施的发展逐渐由无源网络过渡到了有源网络，以前单向性的配电网也变成了双向性。在这样的背景下，配电网络的自动化变成了主流，由于其切换快、准确的特点，逐渐被应用到了整个配电系统中。其中“三遥”系统是配电网自动化的一种，能够有效提升配电网络的监控能力，实现对配电网络的24小时不间断的运营监管，对电力系统中出现的故障也能及时做出准确的判断，以便短时间做出处理。同时，“三遥”系统还能够对电力资源进行合理的分配，使得配电网有更强的适应能力[1]。

1.配电网自动化的发展历程

1.1国外发展历程

国外配电网自动化技术开始较早，大约上世纪四十年代就开始了电网自动化建设。上世纪八十年代中叶，日本全国电网实现了百分之八十以上的馈线自动化，并有百分之七左右的核心电网实现了远方实时监控，上世纪九十年代末期，日本基本建成了全国范围内配电网络自动化的全覆盖。

美国在配电网自动化系统的研究中走在时代前列，不论是理论方面的建设，还是相关产品的制造，都有了一定的规模。早在上世纪九十年代，美国配电网自动化水平就已经处于一个很高的水平，远远领先于一些发展中国家[2]。纽约一家电力公司九十年代初期投入运营的配电网自动化系统代表了当时国际上在此方面的最高水准，能够同时为一百多万户的电力用户提供电力监测，并对用户的用电安全进行保护，大概减少了四分之一用户的用电故障。

美国和日本一直走在配电网自动化发展的前列，欧洲发达国家也不甘落后。虽然没有日本和美国的大幅度进步，然而通过几十年的不懈努力，最终实现了自己的配电网自动化建设[3]。

1.2国内发展历程

上世界八十年代，也就是改革开放初期，我国开始了配电网自动化的研究和建设。刚开始，由于缺乏相关的技术，我国首先在河北石家庄和江苏南通引进日本赠送的一些配电网自动化设备作为试点。经过十几年的发展，上世纪九十年代中期，我国开始有了自主化的技术，开始在全国范围内进行配电网自动化的建设研究[4]。进入新世纪以来，全国配电网自动化规模不断扩大，以每年新增十个城市实现配电网自动化的速度增长。然而我国发展势头虽然很猛，却还停留在试验阶段，很多城市的配电网自动化只是停留在试点阶段，距离投入使用还有一大步要走。

2.配电网自动化与“三遥”系统

关于配电网自动化的定义有很多，现在笔者选取最常用的一种，摘抄如下：配电网自动化系统就是讲现代通信技术、现代电子技术、现代计算机技术、现代网络系统有机结合起来，应用到电力系统中，将配电网中的各种数据，如离线数据、在线数据、用户数据、电网结构等进行信息综合，实现配电网的正常有序运行及远程监控管理的一整套系统。高效的配电网自动化系统能够提升供电质量并提高供电规模，使得配电网在比较经济的环境中运行[5]。

所谓的“三遥”系统，简单来说，就是遥测、遥信、遥控，配电网一旦同时实现这三个功能，就可以再远程端进行配电网所有数据的实时监控。

3.本文探讨配电网建设的基本思路

本文以河北省保定市的配电网自动化为例进行研究。为了找出河北省保定市配电网自动化建设中所存在的问题，并总结我国其他较发达地区在具体建设时的主要步骤及关键技术，笔者从实用性的角度提出了进行配电网建设的基本思路[6]。

河北省保定市下游的配电网都是一次网架。考虑到其复杂性及工程量太大，暂时不对其进行彻头彻尾的改换，只对市区内一些重点的区域，比如供电可靠性要求高的地方、符合改造要求的地方等进行“三遥”自动化方案的建设，个别的线路故障，可采用网络保护的方法。对其周围要求较低的地区，可采用“一遥”或者“二遥”故障定位系统，使得“一遥”、“二遥”、“三遥”形成立体式的有机组合，共同组成配电网自动化系统[7]。

4.实施方案

4.1环网模型

要在城区内重点地区实施“三遥”系统，首先要将所有开关由手动改为电动。笔者对实施方案的主要地区进行了实地勘测，发现其大部分适合安装普通“三遥系统”，然而保定市政府由于其特殊要求，将采用网络保护的“三遥”系统，因为它能够实现电力故障的及时预报及隔离[8]。所有“三遥系统的安装均采用环网模型。

图1 保定市其他重要地区环网模型

图2 保定市政府环网模型

电网配置说明：断路器位于变电站出口位置，负荷出线及主环网采用负荷开关，环网柜开关采用智能控制器进行控制，且两侧有三相电压互感器。普通“三遥”及网络保护“三遥”均采用了多路智能终端。

4.2“三遥”功能的实现

对现有的环网站进行一定程度的改造，对开关设备进行自动化的更新，则主环网内可实现网络保护的馈线自动化方案。每个环网都配置有保护子站，可以通过光纤进行智能终端与保护子站之间的信心及时交换，则监控站能够在很短时间内找到电力故障发生的地点，从而进行维护[9]。

一旦主环网发生了不可自动修复的故障，则每个主环网的保护子站的信息科发送到主环网，根据此信息，主环网两侧的开关能够自动跳闸。而这并非说主环网就此中断，因为联络开关可以自动进行故障点的转移，从另一条路线进行正常的供电，从而保证供电不至于中断。

5.结论

配电网自动化的实现，不仅要依靠过硬的施工技术，而且要进行早期方案的设计，尤其是“三遥”系统，由于其很复杂，应该本着经济实用的原则进行准确设计，按照事先设计好的步骤进行分区域分阶段实施，以保证系统各部分之间的协调性和兼容性。

参考文献：

[1]何锦雄，朱广名，安向阳，李传健. 茂名供电局配电网自动化技术研究与应用[J]. 广东电力，2012，09：95-98.

[2]曾广辉. 珠海配电网自动化规划及其效益分析研究[D].华南理工大学，2011.

[3]谢丽霞. 县级供电企业配电网自动化关键技术研究[D].华北电力大学，2013.

[4]黄兢诗. 县级供电企业配网自动化的研究和应用[D].华南理工大学，2012.

[5]王振国，岳航. 海勃湾城区配电网自动化系统实施方案探讨[J]. 内蒙古电力技术，2004，02：23-25+40.

[6]李旭东. 大同城市配电自动化方案研究及实施[D].华北电力大学，2014.

[7]杨勇志. 天津市区配电网自动化系统的设计与应用[D].天津大学，2013.

[8]宣其范. 富阳供电配电自动化建设实施规划[D].华北电力大学，2014.

配电方案 篇12

正弦电压加压于非线性负载, 基波电流的正弦波形畸变成不规则非正弦波形, 对非正弦波进行傅立叶分解, 除了基波频率的电量, 基波倍频的成分, 称为谐波。谐波的存在会严重影响电网的安全运行, 主要表现在以下几个方面:

(1) 谐波电流在变压器中, 产生附加高频涡流铁损, 使变压器过热, 降低了变压器的输出容量, 使变压器的噪声增大, 严重缩短变压器的寿命, 甚至损坏变压器;

(2) 谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小, 致使导线过热, 降低绝缘强度, 并且增加线路的损耗;

(3) 谐波电压、电流对附近的通讯设备正常运行产生干扰;影响线路中的保护元件, 引起继电保护或自动系统装置的误操作, 造成意外跳闸、电气测量仪表不准确等等。

(4) 谐波产生的暂时过电压和瞬态过电压破坏设备绝缘, 引发三相短路, 烧毁变压器;谐波电流过大时, 会烧断无功补偿装置的保险丝, 造成无功补偿装置不能投切;流过补偿电容的电流过大, 导致电容过热, 致使无功补偿装置中的电容炸裂。

(5) 谐波电压、电流会引起公共电网中局部产生并联谐振和串联谐振, 造成严重事故。

(6) 大量三次谐波电流在中线上叠加, 会导致中线电流过大, 造成火灾隐患。

2 胜利油田现河厂电网质量存在的问题:

我厂配电网辖75条线路, 线路总负荷容量20.83万k VA;共1837台配电变压器;涉及17座变电站 (其中16座油田的、1座地方的) ;线路总长807公里;通过高压架空线路, 将6k V或10k V的电力输送到油井、注水泵站或输油站等用电侧。

注水和集输站中变频设备在低压配电系统中产生大量的电流谐波, 由于谐波和无功的存在, 各站供电系统存在电压电流畸变较大、电压较大幅度波动、线路损耗高, 严重时容易造成断路器跳闸、电力谐振等系统性事故, 严重影响各站的供电质量。为了稳定可靠的保证各站生产用、保护配电和用电设备, 降低电能消耗, 采油厂对各站电网进行系统优化改造, 进行电网谐波治理。

对部分注水泵站、集输站和转接站等用电侧进行了集中测试, 测试数据可以看出测点配电系统功率因数不达标, 谐波含量超标, 是主要问题, 对输配用电系统造成以下影响:

2.1

用电侧使用了变频装置, 工作时产生了大量谐波, 汇集到整个电网中;

2.2

部分用电设备或线路功率因数偏低, 低于0.85, 导致用电生产设备效率低, 同时造成线路上的电能损耗较大, 功率因数愈低线路压降愈大, 使得用电设备的运行条件恶化;

2.3

功率因数偏低, 降低了变电、输电设施的供电能力, 使电力损耗增加 (网络中的电能损失与功率值平方成反比) ;

2.4

谐波的集肤效应造成变压器线圈、母排、断路器、电缆等电气组件严重发热, 元器件发热会导致火灾、短路等问题, 给供电系统安全造成极大风险;

2.5

谐波会造成系统功率因数低下, 导致系统无功电流急增, 严重降低了变压器的输出能力;

2.6

谐波会产生瞬时过电压, 严重干扰配电系统的弱电系统, 造成控制系统损坏, 导致设备不能正常运行。

3 治理方案

结合各测试点现状情况, 根据有源电能质量综合治理技术路线, 配置两种治理技术方案, 并优选APF技术方案。选取其中一个测试站点进行实例计算分析, 并对采油厂其它站点进行技术方案配置。

4 技术方案的优选

根据APF+C、APF两个技术方案的工作原理、组成及特点的对比。

APF+C方案优点:同时有源消除谐波与无源行无功补偿, 具有部分双向补偿功能;价格相对便宜。缺点:反应速度稍慢、不是完全平滑连续, 仍然不能完全消除电流谐振, 但电容器寿命相对短。

APF方案优点:同时进行无功补偿、谐波治理和三相不平衡治理;具有精确、双向、快速无功补偿能力, 无谐振风险, 完全解决谐波造成的影响。缺点:价格略高。

优选APF技术方案作为本次治理的技术方案。

5 解决的问题

根据谐波污染源的分布情况, 采取变压器低压侧进行集中补偿的方式。

谐波治理目标值:功率因数≥0.95, THDi<5%。

谐波和无功计算及配置如下:以河50注为例, 变压器低压侧视在电流约865.5A, 电流谐波失真率42.78%, 谐波电流为340.4A, 电流失真率降低到5%, 需要的补偿的谐波电流为300A, 功率因数0.88, 补偿到0.95需要的无功容量为0kvar, 见表6。考虑用电负载增加和安全余量, 采用2套180A有源滤波器综合治理谐波和补偿无功。

6 效果分析

6.1 经济效益

在保证电能质量前提下, 最大限度提高节电效果和减少投资, 综合评估各站点可选技术方案配置, 确定优选配置方案。

在保证各配电室电网质量提高的前提下, 设备费安装及施工费用为456万元, 每年节约电量约2330160Kw·h, 每年节约电费支出:

2330160×0.6=1398096元

预计投资回收期预计在3.26年。此后每年预计产生收益139.8万元。

6.2 社会效益