住宅配电站

2024-08-14

住宅配电站（共7篇）

住宅配电站篇1

随着居民用电负荷需求地不断增长, 供电部门在居民小区内设置配电站。尽管配电站对城市的发展和人们生活水平的提高起到了极大的促进作用, 但是配电站所产生的噪声对环境造成的影响问题不容忽视, 噪声投诉和纠纷时有发生[1]。

现有配电站设计建造中, 重点考虑设备功能与安全性, 忽略了对站内运行噪声的控制[2]。文章针对小区配电站噪声, 分析噪声主要源头及其产生原理, 从变压器、冷风机设备的设计和隔声吸音设备的加装两方面寻找突破, 实现配电站降噪。

1 住宅小区配电站噪声分析

目前, 国家电网在开展各项关于住宅小区配电站噪声污染问题的项目, 致力于更好的为居民用户解决噪声问题[3]。针对住宅小区配电站来说, 产生噪声污染问题归纳起来主要有如下几个方面:变压器本体相关问题, 主要涉及铁芯自身共振、线圈自身共振、负荷性质问题和变压器缺相四部分[4];变电站内冷风机等其他零部件的噪声问题, 这部分噪声问题主要涉及风机、外壳、其他零部件的共振以及母线桥架振动[5];其他问题:配电站噪声问题还包括变压器安装、安装环境影响、电压问题和接触不良等部分[6]。

其中变压器本体和冷风机设备是配电站噪声的主要来源。变压器本体噪声受硅钢片磁致伸缩和铁芯结构的影响;冷风设备噪声主要是因为风机运转中, 风机的运动叶轮与周围空气之间的相对运动, 从而引起空气动力性噪声。

2 配电站声源降噪设计

以住宅小区配电站噪声分析为基础, 针对变压器与冷风机这两大噪声源, 改进声源结构设计, 实现声源所发噪声等级的降低。

变压器噪声主要由本体振动产生, 本体振动涉及硅钢片、铁心、叠片等结构。要降低变压器运行的噪声, 关键就是降低变压器铁心的振动发声。其中, 影响铁心噪声的因素涉及铁芯自身的形状、大小、密度、材料、加工工艺、设计结构等。为实现低噪变压器的建设目标, 需要在变压设计、加工中采用以下方式:1) 在变压器铁心的材料选择上, 选取冷轧硅钢片, 同时注意钢片的晶粒取向;2) 变压器铁心采用斜接缝叠形式;3) 降低变压器铁心的磁密;4) 变压器铁心的加工过程, 要保证结构整齐, 缩小加工误差;5) 调整变压器设计, 避免设备整体形成共振。通过选用低噪变压器, 将大大降低配电站噪声水平。

变压器降温环节的冷风机所带来的噪声是配电站噪声的另一来源, 选用工作效率高以及具备自冷式散热器的变压器能够降低变压器的冷却要求, 降低噪声。对于大功率变压器所必需的冷却风扇, 优化风扇的结构, 改变叶片和风叶直径, 叶片数量变少, 使风扇发出的噪声等级得到降低, 能够一定程度上降低声源发出噪声的等级, 达到抑制噪声的效果。

3 配电站传播途径降噪设计

在降噪的工程应用中, 传播途径降噪是主要的方法, 这一方法的实现简单, 能够利用有限资源降低噪声传输, 具体方法涉及隔音吸声、阻隔振动和气噪消声等途径。住宅小区配电站降噪设计可以从配电站站体设计、站内吸音隔声设计、变压器降噪箱设计等方面展开。

3.1 配电站站体设计

配电站站体是保护配电设备的墙面或者外壳所围成的封闭结构, 优良站体设计本身即能够最大限度的实现隔声降噪。隔声降噪是指利用隔声材料或隔声结构阻挡声音的传播, 把噪声源发出的噪声限制在局部范围内, 建筑物墙体、道路声屏障等在声音传播路径上的障碍物都可以阻挡、隔离声音, 隔声材料一般为闭孔结构, 密度越大隔音效果越好。

对住宅小区户外配电站, 单纯的配电站铁质外壳对于声音的阻隔效果并不好, 我们采用高密度的钢筋混凝土结构堆砌配电站站体, 并在内部放置隔音毡、填充吸音棉等, 大大提高了住宅小区户外配电站站体的隔音效果。

3.2 站内吸声消声设计

配电站内变压器噪声在内壁反射, 形成混响声场, 通过在配电站站内安装吸音板等装置能够降低噪声水平。吸声降噪是利用声波通过某种介质或射到某种介质表面时, 声能减少或转换为其他能量的原理降噪, 当声能传到吸声、隔声材料的表面时, 吸声材料可以将声能转化为热能和振动能。常用的吸声材料有玻璃棉、岩棉、聚酯纤维吸音板、羊毛毡、矿渣棉等。在室内墙面涂覆吸声材料或装吸声砖、板, 以增加墙面的吸声系数, 减小室内噪声。

消声降噪是通过消声器对噪声进行消除, 消声器是一种既能使气流通过又能有效地降低噪声的设备, 用于各种空气动力设备进出口或管道的进出口。在配电站通风处安装消声装置能减小通风口泄露的噪声。

3.3 变压器降噪设计

为提高土地利用率, 住宅小区配电站的建造位置和居民居住点相距很近, 配电站中变压器的噪声频谱又集中于中低频段, 噪音衰减的速度很慢, 变压器成为整个配电站影响最大的噪声源, 如果对配电站采用隔声吸音的手段降噪, 降噪效果有限, 尤其是地下室或其他混凝土一体结构, 变压器振动造成的固体传声难以解决, 噪声对居民的影响严重。如果将变压器放置于单独的降噪箱内, 加装减振垫, 能够有效降低消噪成本, 实现配电站降噪效果的最大化。

4 总结

住宅小区配电站噪声问题受到越来越多的关注, 文章首先分析配电站噪声来源和噪声产生机理, 在此基础上对变压器和冷风机设备提出改造方案, 降低声源产生的噪声水平。同时, 通过在站体、站内以及变压器三个层级加装隔音吸声设备, 实现噪声在传播中的降低。通过上述方案的综合运用, 可以将变压器噪声水平限制在30-40d B, 低于相关标准中的限值水平。

参考文献

[1]邵宇鹰, 张思平.变电站噪声特性及降噪控制措施[J].电力与能源, 2014.

[2]孙春平.室内配电房及变压器结构传声治理研究[D].西南交通大学, 2013.

[3]关宏, 王庭佛, 郜树民, 等.10kV和35kV变配电站的噪声影响和治理[J].噪声与振动控制, 2002.

[4]林东, 林拱光.住宅小区配电站 (室) 结构传播噪声治理[J].电力与电工, 2013.

[5]孟彤.浅议干式变压器噪声分析及其控制[J].电子制作, 2013.

[6]王伟明.综述干式变压器现状及其未来发展[J].科技信息 (科学教研) , 2008.

10kV配电站电气设计探讨篇2

1 电气系统开关站方案比较选择

开关对于配电站来说是必不可少的因此, 对于开关的布置, 有着两种不同的方案, 分析和对比如下。

1.1 敞开式中型布置方案

所谓的敞开式中型布置也就是一种比较需要占据大面积的布置方案。是根据变电站的规格和模式来确定的, 电缆出线可以作为出线的方式, 与此同时, 还可以进行架空出线等等。因此, 根据规则, 10kV的开关站高压配电装置可以布置在开关站地基的台地上, 能够在高度上和发电机相同, 所以, 后期的管理和维护也就更加容易, 对于出线的架空, 则需要根据相关的配电站原理进行远近距离的铁塔基座配置, 也就是要架空设电缆, 但是, 这种方式耗资比较大, 对于成本来说, 是非常奢侈的。但是, 管理上往往会实现更多的方便, 因此, 我们需要根据不同的配电站情况有针对性进行选择。

1.2 GIS布置方案

GIS布置方案, 在出线的方式上也有架空和电缆两种。如果使用的是电缆出线方式, 则GIS设备与出线场设备之间必须采用电缆连接, 中间则还需要设电压互感器、隔离开关、滤波器及避雷器等一系列感性负载电气设备, 这种方式的投资程度也是比较大的, 因此, 往往会产生相关的高频率谐波, 影响供电的正常和稳定。对于电力的整体不利。如果用架空出线的方式, 那么设备出线就可以进行管道的敷设。要将相关的隔离开关进行设置, 并且对于电缆方式来说相比较之下, 架空方式在结构的布置上可能更加优越在紧凑上。因此, 设备和其他的电器硬件检修和维护就需要进一步考虑。

1.3 布置方案对比分析

(1) 技术特性比较:GIS系统的配置出现, 能够将开关的运行模式变得更加安全和稳定, 因此, 是比较可靠地, 对于布置的方案来说, 往往需要研究人员在之前整合好相关的信息, 明确问题常见的原因, 并且能够进行合理的统计和分析, 完善内部的比例, 10∶1是一般的情况。GIS设备可以使得外部的绝缘情况进一步降低, 也就是说, 能够降低了运行的安稳性。由此, 可靠性就也会大打折扣。

(2) 经济特性比较:GIS设备优势在于技术, 虽然在耗资上面比较大, 但是这种成本的利用是非常值得的投资行为。断路器一般采用就地控制, 操作多用手动操作机构, 但这只适用于三相短路电流不超过6 kA (10 kV的SK3≤100 MVA) 的电路中。因为这样就会使得系统的长期寿命率不断增高, 能够将各种的损失费和后期的维修费用节省, 是一种长远性的投资方式, 在经济上对于别的方案来说, 可能有着更大的理性和稳定性, 所以是可以被认可的。

2 10 kV配电站电气系统设计

2.1 配电站电气一次系统设计

为了能够丰富论据并且使得各种配电站的设计更加具有针对性和灵活性, 现在可以使用10 kV的电气系统设计进行分析, 也就是能够将设计进一步完善, 不断确定进线回路和出线回路数量, 这样才能够确定接线的方式。配电站对于系统的负荷情况来说, 负荷小一些是比较理想的, 因此, 设计理念可以有如下。

高压配电室内成排布置开关柜的柜前、柜后的通道最小宽度为:其柜后通道, 固定式和手车式均为800 mm;其柜前通道, 固定式单排布置为1500 mm, 手车式单排布置为单车长度 (800 mm) +1200 mm=2000 mm, 固定式双排面对面布置为2000 mm, 手车式双排面对面布置为双车长度 (1600 mm) +900 mm=2500 mm。固定式开关柜为靠墙布置时, 柜后与墙净距应大于50 mm, 侧面与墙净距应大于200 mm。通道宽度在建筑物的墙面遇有柱类局部凸出时, 凸出部分的通道宽度可减少200 mm。

电压等级为110 kV设置2回进线, 变压器采用三角星型接线方式, 在进线端采用内桥接线方式, 而10 kV则设置16回进线, 在出线端采用母线分段连接的接线方式。主要从变电站层和间隔层两度对于电气一次系统入手设计, 实现主接线电气设计。10 kV配电站的系统方案设计组成的方面可以有以下几种, 并展开分析。

2.2 变电站层

变电站层硬件可分为以下几个部分: (1) 监控终端主机, 所谓的监控终端主机也就是上位机, 就是能够对于低层的传感器进行一定的处理和配置分析, 能够完善电力所需要的信息和数据, 完善电网的监测, 因此, 能够将各种运行数据进行整合并且显示, 对于后期的借鉴和保留来说, 能够通过打印进行存档。 (2) 配电站需要人力资源的配置, 因此, 需要工程师节点, 也就是能够有专门的工程师对于相关的日常工作行程维护和惯性的协调作用。 (3) 通信管理机通信管理机主要是能够将网络中的通讯端在不同情况下能够实现格式以及违约的转换, 所以, 也就是说, 能够作为一个远程的调度管理器, 将各种不同的网络设备进行通信上的交流, 并建立相关的联系模式。 (4) 网络设备和电缆光纤就是指相关的数据传输过程中, 对于网络的中转所要求的内容, 如收发中转站, 都是比较容易理解的概念, 电缆的可靠性就会通过这些决定着变电站的有效稳定运行。

3 结语

对于开关站、10 kV配电站电气系统的设计, 及其主站线损抑制这些都是电力系统在设计中需要考虑的重点问题, 本文也是浅谈了其中的一些皮毛, 对于电力工作的内容没有深究, 因此, 还期待能够有广大的优秀电力工程师提出见解和指导, 将我国的配电站工作不断完善, 保证配电系统的稳定运行, 提高电力事业的效率。

参考文献

[1]李永生, 要慧丽, 马克强.综合自动化变电站通信网络及传输规约选择的探讨[J].电力学报, 2005 (4) .

[2]路向军, 崔淑萍.变电站综自系统抗干扰措施之探讨[J].电力学报, 2007 (3) .

[3]朱骏.变电站监控系统事故总信号解决方案探讨[J].电力自动化设备, 2007 (1) .

[4]李建宇, 陈海宏.常规变电所无人值班改造后存在的问题及解决方法[J].电力自动化设备, 2010 (11) .

[5]李富鹏, 周静.GPRS技术在电力系统中的应用[J].电子与封装, 2008 (7) .

高层住宅的配电设计篇3

1 高层住宅的弱电机房

弱电机房设备属于一级负荷, 应采用两条专用干线寻|进两路独立电源在末端互技。对用电容量较小的可就近从一级照明负荷干线弓|进电源, 当电源故障率高时, 可考虑在机房附近设置自备发电机或增加蓄电池容量。计算机设备对电源要求质量较高, 不仅要求采用不间断供电系统, 而且要求电源电压波动在±10%以内才能正常工作。一些网络数据传输设备甚至要求电源电压波动在±5%以内。设计单位和施工安装公司必须像设计安装配电房时充分了解掌握供电对象和环境资料一样充分搜集弱电机房设备和系统资料才能做好电源设计和布置, 从而合理满足弱电机房用电需要。弱电机房应设单独电源管理间, 用防火墙与弱电设备隔离, 避免电源管理间噪声、蓄电池酸碱液渗漏和电气火灾等事故传播到弱电设备机房内。弱电设备机房与电源管理间设单扇朝电源管理间方向开启的连通门, 可考虑在弱电设备机房与电源管理间之间设置玻璃观察视窗。

弱电机房电气接地有三种, 直流地、交流工作地、安全保护地。以上三种接地的接地电阻值均要求不大于4Ω, 可靠而又经济可行的接地方法是采用共同接地方式, 和防雷接地共用一组接地装置, 采用TN—S接地系统。交流工作地和安全保护地分别取自电源供电线上的N线和PE线。某些高层建筑个别测试点接地电阻值最大不过0.8Ω。当然, 统一接地电阻不应大于1Ω的要求是一个最低限值, 在具体工程中应越小越好, 如达不到要求应增加接地体数量或采取人工降阻措施来满足实测要求。

2 高层住宅的配电和布线

地面线槽是一种封闭的、直接隐蔽于地面下的金属线槽, 可以灵活方便地提供电源、电话、电视、计算机、话筒等线缆传输电能和信号接口。其设计是根据建筑物近期和发展需要布置线槽的纵横间距, 根据穿线的根数、横截面积和工艺要求确定线槽的规格及槽数。按槽数可分为单槽、双槽、三槽, 规格有50系列、70系列、100系列、230系列、300系列。线槽适用于380/220以下强电和弱电的线路敷设。性能特点:地面线槽可供单一或多用途线缆、多回路敷设, 终端元件布置平整美观。地面线槽是由线槽、分线盒、各种连接件、密封件、附件及电源头等组成。

地面线槽根据设计图纸确定线槽走向, 从始端至终端找好水平线或垂直线, 用粉线袋在线路的中心外进行弹线, 按照设计图要求及施工验收规范规定, 分别找出分线盒、分线口及支架的具体位置, 用铅笔分别标注。一般支架间距为1.0m～1.5m。根据标准位置放置分线盒和支架, 然后放置线槽和出线口, 同时根据需要加各种配件, 朝上的线槽不必立得太长, 否则易被砸断。连接完毕后, 调整支架和塑料盖, 使出线口到适当高度。达到位置正确, 固定牢固, 走向合理。线槽水平或垂直敷设部分平直度和垂直度允许偏差不超过5mm。为防止灰浆进入, 各连接处周边抹专用胶, 各分线盒、出线口盒盖拧紧, 并用铁丝绑扎, 未端加塑料封堵。浇筑混凝土时设专人看护, 发现问题及时处理。

3 高层住宅的电气工程施工

在工程项目开工前, 电气安装技术人员应首先熟悉电气施工图纸, 并会同土建施工技术人员共同查对土建施工图与电气施工图, 列出哪些部分有交叉施工, 根据土建施工进度计划, 对有关基础型钢预埋、支吊架预埋和线路保护管预埋等, 排出配合交叉施工计划, 确定准确配合时间, 以防遗漏和发生差错。并在配合施工之前, 将各种预埋件制作好, 并做好必要的防腐处理, 充分做好施工前技术与材料准备工作。施工中必须根据已会审后的电气施工图纸和有关技术文件, 按照国家现行的电气工程施工及验收规范, 地方有关工程建设的法规、文件, 经审批的施工组织设计进行。施工中若发现图纸问题应及时提出并处理, 不允许未经同意擅自变更设计。

严格推行规范化操作程序, 编制符合规范、工艺标准, 具有可操作性的质量控制程序。每道工序未经有关人员在验收表上签字, 不得进行下道工序, 记录好工作日志, 防止监督流于形式。在施工阶段要严把材料质量关, 推行质量控制卡措施, 每种材料要有完整的资料并经过建设单位、监理单位签字才可进场, 将不合格材料进入工程的门路堵死;其次要严格控制分部工程的质量关, 重点是工序的质量控制。在施工阶段中质量控制要注意细节部分, 重点检查和控制。

4 提升高层住宅配电设计的水平

工程设计是基本建设的龙头, 设计文件是工程建设的主要依据, 设计质量是决定工程质量的首要环节。合格的建筑配电设计应满足七个质量特性规定的要求, 即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。

民用建筑低压配电线路截面选择问题。由于民用建筑用电负荷绝大多数为单相负荷, 三相负荷不平衡必然导致中线通过不平衡电流;随着电脑及各种家用电器设备的发展与普及。民用建筑配电系统的干线, 支干线及支线的导线截面原则上均应选择N或PEN线截面与相线截面相同。另外, 电气照明图中按规定主要房间及场所应标注照度标准值, 当然也就要求设计者进行照度计算并按计算进行灯具配置。再如, 目前普遍利用建筑物结构钢筋作为防雷接闪器、引下线及接地与等电位联结装置, 按规定应在电气施工图中标出联接点、预埋件, 说明敷设方式及技术措施, 并在土建施工图中有相关的预埋件详图及相关的标注与说明。

总而言之, 随着高层住宅建设的迅速发展, 弱电系统多元化及其集成技术均给现有的电气系统和技术模式带来了许多新的问题和课题。电气工程中应把“质量第一、安全第一”放在首位, 应根据工程的自身特点, 对施工中的每一个环节都要实施有效的动态控制, 做好技术交底, 认真管理好从材料采购、施工过程到工程验收的全过程, 并且建立良好的质量监督体系, 提高电气工程的工程质量。电气工程师应对所负责的电气工程质量具有高度负责的责任心, 充分应用自己的专业水平深入、细致的搞好电气工程的技术、质量、进度、签证、安全等管理工作。

参考文献

[1]王超.住宅接地形式浅析[J].安徽建筑, 2002 (5) .

[2]刘海滨.关于住宅小区供配电设计“超前意识”探讨[J].甘肃科技, 2004 (5) .

高层住宅新区配电规划研究篇4

近年来, 随着经济持续快速的发展, 我国城市化进程正逐步加快, 涌现出大量以高层住宅为主的住宅新区。高层住宅用电负荷密集, 消防用电设备多, 负荷等级高, 传统的住宅配电方法已不能适应要求, 因此, 如何规划高层住宅新区配电网也得到了规划部门和电力部门的高度重视。本文主要从负荷分类及容量、10 k V中压规划、380 V低压规划、电缆线路和通道几个方面对高层住宅新区配电规划进行简要分析。

1 负荷分类及容量

根据《高层民用建筑设计防火规范》, 19层及19层以上的住宅为一类高层, 10至18层住宅为二类高层。一类高层建筑、Ⅰ类汽车库、建筑面积大于5 000 m2的人防工程应按一级负荷要求供电, 二类高层建筑应按二级负荷要求供电。高层建筑的消防控制室、消防水泵、消防电梯、防烟排烟设施、火灾自动报警、漏电火灾报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散指示标志和电动的防火门、窗、卷帘、阀门等消防供电, 应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。其他电力负荷及住宅、商业照明按三级负荷要求供电。

电源要求:一级负荷应由双电源供电;二级负荷宜由双回路供电;三级负荷一般由单电源供电, 可视电源线路裕度及负荷容量合理增加供电回路。

居住区用电容量按以下原则确定:

(1) 建筑面积120 m2及以下的, 基本配置容量每户8 k W;建筑面积120 m2以上、150 m2及以下的住宅, 基本配置容量每户12 k W;建筑面积150 m2以上的住宅, 基本配置容量每户16 k W。每户用电大于12 k W时宜三相电源进户。

(2) 公共服务设施应按实际设备容量计算。设备容量不明确时, 按负荷密度估算:办公60~100 W/m2;商业 (物业用房) 100~150 W/m2。

(3) 配变安装容量应按不小于0.5的配置系数进行配置。

2 10 k V中压规划

由开发商对具体项目地块或区域进行开发和规划的住宅小区, 由于已有建筑单体的设计, 所以用电需求量和用电点明确, 需要电网提供接入点和接入路由 (受电装置接入工程) 。这种需求的最大特点就是需求量和点数的不均衡性, 多发性和偶发性并存, 并且需求提出时间提前量很小, 对电网预留的要求较高, 如果不做好前期规划, 则对城市道路干扰很大。

(1) 10 k V供电:高层住宅新区有很多消防用电设备, 因此应采用两路10 k V双放射接线方式供电。双放射接线的电源可来自不同变电站, 也可来自同一变电站的不同母线。双放射接线方式如图1所示。

(2) 开闭所:高层住宅新区开闭所应保证有两路以上独立电源接入。考虑到节约用地, 高层住宅新区开闭所通常结合变电所建设, 如图2所示。

开闭所的接线方式:单母线接线, 适用于2进4出的小型开闭所;单母线分段接线, 适用于2进6~8回出线的中型开闭所和2进8~12回出线的大型开闭所;对于采用二供一备接入系统的开闭所应采用单母线三分段接线。户内配电室宜采用2台及以上变压器, 并应满足“N-1”准则的要求, 2台及以上变压器间设置母联开关。

3 380 V低压规划

高层住宅新区的用电负荷按用途主要分为两类:一类为住宅用户和物业用房用电、公共照明用电等三级负荷;另一类为每幢住宅的公用设备用电, 属于二级负荷, 主要为消防电梯、客梯、应急照明等用电, 有的高层屋面有消防稳压泵、地下室有潜水泵等用电。因此, 高层住宅新区的用电点比较多。为减少变电所低压出线, 三级负荷一般几个单元共用一个电缆分支箱, 电缆分支箱设置在靠近建筑的位置, 由变电所供电。高层住宅的公用设备分为公用设备 (主供) 、公用设备 (备供) 双回路进线, 公用设备的主、备供用电应从变电所的不同变压器采用阻燃电缆供电。有的高层住宅新区里也有多层住宅, 可采取由箱变专供的供电方式。

4 电缆线路和通道

高层住宅新区电缆线路路径应按照城市规划统一安排, 并超前预留。通道的宽度、深度应考虑远期发展的要求。路径选择应考虑安全、可行、维护便利及节省投资等要求。

10 k V配电线路的供电半径一般不大于2 km, 中压电缆截面应力求简化并满足规划、设计要求, 操作时面积可按表1进行选择。

低压电缆采用三相四线制, 各相负载电流不平衡度应小于15%, 供电半径不宜超过150 m, 低压电缆、单元进户线及住宅进户线截面面积可按表2进行选择。

1根及2根段采用穿管敷设, 3根电缆及以上的路径采用电缆沟敷设。电缆敷设时弯曲半径不小于电缆外径的15倍, 电缆管路直线无弯超过30 m及电缆管路转弯处或电缆分支处, 均需设置电缆井, 电缆敷设路径在直线段每隔15~20 m处、电缆转弯处应设置明显的方位标志。电缆路径需要跨越河流时, 应尽量利用桥梁结构。

整个高层住宅新区配电规划可通过图3简明示意。

5 结语

通过以上对高层住宅新区配电规划4个环节的具体分析可以看出, 高层住宅用电负荷密集, 消防用电设备多, 负荷等级高等特点要求高层住宅新区的配电规划要着重于对消防等重要负荷的规划。

参考文献

配电自动化主站系统及应用篇5

配电自动化是集中了计算机、自动控制、数据通信、数据库技术以及相关电力系统技术于一身的信息管理系统, 主要利用现代通讯技术, 实现对配电系统的检测和控制, 进行信息集成, 以实现配电系统的科学化管理。

配电自动化主站系统是实现配电自动化功能的人机接口 (数据存储与处理) 具体应用功能集成等的计算机系统, 它包括主站系统的软件与硬件平台 (网络平台) 实现的应用功能以及主站系统的安全保护与防范措施等具体内容。

1 结构

系统主要由计算机硬件 (主机、显示器、打印机、交换机或路由器等) 操作系统 (UNIX/linux、XP/WINDOWS2000等) 以及包括系统数据总线和平台多项基本服务的平台支撑软件和应用软件组成。其中, 应用软件包括数据采集与监视控制系统 (SCADA) 等基本功能以及分析和智能化应用等扩展功能。

1.1 硬件结构

采用技术先进的电力系统通用的、可靠的、符合工业标准的硬件设备。主要包括服务器、工作站、网络设备和采集设备。

l) 服务器及工作站

大多采用多CPU硬件系统, 又可分为前置、数据库和应用服务器。服务器和工作站可单独配置。工作站是负责系统诊断, 控制系统状态的窗口, 可根据实际情况配置调度员工作站、维护工作站以及计划检修工作站等。可根据系统规模、性能约束、功能要求进行配置服务器和工作站。

2) 前置系统

由前置网络设备 (交换机或路由器等) 、通道接入设备等组成;可进行冗余配置重要设备, 采用双电源;支持包括模拟、数字、无线、网络等方式的不同通信方式;通道便于测试, 具备完善的防护措施;易于扩充, 软件不需修改。

3) 网络设备

交换机或路由器

4) 时钟同步装置

冗余的GPS或北斗系统时钟, 具备网络对时功能。5) 二次安全防护设备

防火墙, 专用安全隔离装置;远程维护。

6) 其他设备

网络打印机等其他必要设备。

1.2 软件结构

支撑平台是核心, 可分为总线层和公共服务层。总线层分为集成层和数据层。

1.2.1 总线层

集成层是一种交互机制, 主要为各公共服务单元、各应用系统以及其它不同制造商生产的软件之间提供规范化的标准。数据层由实时、商用数据库以及访问中间件构成, 为应用者提供适当的数据访问服务。

1.2.2 公共服务层

公共服务层是各种工具, 主要为应用软件各种服务 (显示、管理等) 提供的, 如图形界面、告警服务等。

2 配电主站设计

RE8000A工业自动化系统软件是可以在不同的硬件平台上运行的系统, 具有很好的开放性, 其硬件的可扩充性能优越, 系统运行安全可靠。同时, RE8000工业自动化系统软件可扩充性能也很好。RE 8000A工业自动化系统软件可运行于Windows NT 4.0/Windows2000/XP操作系统。该系统运行稳定, 可靠性高, 技术先进, 可用性好, 接口功能标准, 软件功能强大, 软硬件配置灵活, 使用方便, 便于扩展。

2.1 软硬件部分

硬件主要包括可运行应用软件的计算机, 还有和它相匹配的其他设备 (打印机、网络适配器等) , 可进行配套通讯的通讯设施 (终端服务器、转换装置等) 以及其他系统辅助硬件设备 (GPS等) 。

软件由操作系统 (Windows NT4.0/Windows 2000/XP等) 、商用数据库 (SQL2000) 、地理信息系统软件 (GIS) 、应用系统软件 (EMS) 、应用系统功能软件 (图形维护、报警、报表等) 。

2.2 软件层次设计

1) 根据应用的需要, 采用了商用数据库SQL Server 2000, 建立了描述、通讯、历史这三个数据库;

2) 根据模块化、简便化的设计思想, 应用服务器层具体划分了实时处理服务器, 通讯服务器、微机保护服务器、事项服务器、GIS服务器;

3) 根据具体应用分为人机会话平台、事项查看服务、图形化建模、图形浏览、图形维护、历史查询、实时库访查看、管理员帐号和密码、历史库管理、实时服务器监视界面、报表生成和管理打印、软总线监视模块和数据库在线编辑器。

2.3 系统功能模块设计

人机会话平台以全图形的方式显示保护装置采集上送的全部遥测、遥信实时数据, 包括开关、刀闸位置, 保护压板状态以及其他遥信状态, 电流、电压、有功、无功等量测数据。调度员可以在画面上直接遥控开关、投切压板, 完成各种监控功能。

报警系统接收上送的遥信变位、保护动作、装置报警、遥控成功、遥控失败等报警信息, 进行调整, 在报警报警窗口中显示, 根据消息类型和级别弹报警窗口、语音报警、推事故画面、打印。全部报警存入历史库中, 长期保存。提供专用工具查询保存的历史报警。

历史数据系统可以周期地存储系统运行时的各种数据, 包括遥测点、虚拟遥测点和计算点, 存储的周期可以是5min。这些都可以由用户定义。用户还可以通过历史数据浏览工具对存储的历史数据进行浏览和修改。同时提供备份和回装工具, 便于用户维护数据库。

报表系统是在Excel基础上增加访问数据库的接口, 它保留了Excel的所有功能。

运行在系统各个节点机上的软总线, 是系统正常运行的基础。单网、双网任意组合, 实现了真正的共享式双网。软总线通过先进的多播技术, 实现跨路由的网络信息共享。允许用户配置本地节点机或同组内网上的其它节点机。能够实现主备状态的手动和自动切换, 确保系统安全可靠运行。可以在启动时自动加载本机安装的系统模块。

3 结论

配电主站是配电自动化系统的核心部分, 基于IEC 61850的配网自动化通信系统RE8000A, 系统构件先进, 具有良好的开放性, 标准化的配电终端信息模型, 规范化的接口, 提高了设备之间的互操作性, 实现即插即用的功能, 软硬件的可扩展性大, 技术先进, 运行安全可靠。满足了智能电网的发展方向, 进而推动了配网自动化、智能电网的建设和发展, 给配电自动化带来了新的生机。

参考文献

[1]黄汉棠, 等.地区配电自动化最佳实践模式.北京:中国电力出版社, 2011.

[2]范明天, 张祖平.中国配电网发展战略相关问题研究[R].北京:中国电力出版社, 2008.

[3]刘建.配电网自动化新技术[R].北京:中国水利水电出版社, 2004.

[4]徐腊元.配电网自动化设备优选指南[R].北京:中国水利水电出版社, 2004.

住宅配电站篇6

10k V/0.4k V居民配电站是供配电系统中一个重要的组成部分, 电网电能通过它的转换输送到千家万户, 与广大小区居民的正常生活用电有直接关系。因此配电站电气施工及设备安装质量至关重要, 尤其是配电站前期土建施工的质量, 将直接影响到其后的电气设备安装及日常运行维护。本文对小区配电室土建工程施工及质量控制做了简单的分析。

1 配电室选址、通道及门窗

居民配电站通常采用独立式变电站 (屋顶一般采用尖顶或坡顶) , 所在位置周围必须具有电气设备装卸和车辆运输的检修通道, 同时能够满足电气人员巡视、操作、抢修人员事故处理的要求。配电室内地平标高要高出室外地平自然标高300mm~500mm;若变电站建在地库上面, 须将配电室的地平统一抬高600mm~1000mm。

检修门应设置在正对着检修通道上 (检修通道宽不宜小于4米, 该通道不可作为绿化、停车场地以及景观使用, 以满足设备运输和消防要求) 。检修门一般采用甲级钢质防火防盗门 (高2.7m, 宽1.8m) , 门框应接地, 底框应保留。门口封堵, 用砖砌20cm高, 砂浆抹平;40cm高防鼠档板设置在20cm墙上, 木板刷绿色底漆, 黄黑相间斜条漆。门外有承重道路与小区主道路相连, 以便起重、检修、运输、更换相关电气设备。

地上配电站分两段自然采光窗, 百叶窗至于上部, 加做不锈钢纱网, 起到自然通风和散热的作用, 玻璃窗至于下部, 选用塑钢磨砂玻璃窗, 并加不锈钢防盗装置, 窗体的下沿高度至室外地平不低于1.8米, 且配电站临外侧街道一面不宜开窗。

2 基础槽钢

基础槽钢依据设计尺寸, 现场测量、制作。施工前, 将配电站高低压柜体厂家提供的柜体尺寸与基础设计图纸进行复核, 避免因设备厂家柜体尺寸与设计图纸尺寸不符时造成的相关误差, 延误施工时间。由于高、低压柜重量比较大 (通常SF6气体绝缘环网柜每面400公斤、低压柜每面750公斤) , 至此高、低压柜基础一般采用10#槽钢平放加工 (即100mm平面在上方) , 增强基础的稳定性。

槽钢制作时前须先矫平矫直, 然后下料、拼装、焊接、打磨成型, 并进行除锈处理。按照核实后的平面布置图将已制作完成的槽钢摆放在相应的位置上, 因部分设备厂家的母联柜体的母线联络是用铜质母线桥连接, 柜体间距无法改变, 此时需特别注意两列盘间的距离, 防止因基础槽钢摆放的尺寸误差导致的母线桥的安装困难和复工。

槽钢基础固定前应用其水平尺找平、找正, 其方法是:以槽钢自然摆放状态时的最高标高点为基础, 然后将该点可靠固定, 再将其他各点标高固定与此标高点保持相同高度即可, 即:用垫铁分段点焊, 整体标高基础测试一致后, 再满焊加固。槽钢安装时的不平直度和水平度要求为:每米长时应小于1mm, 全长时应小于5mm。预埋基础槽钢上平面一般高出配电站室内地平20mm~30mm左右。

最后, 埋设的配电柜的基础槽钢应形成闭环, 且应有不小于2处的接地, 通过50*5的扁钢将槽钢的两端分别与接地网进行焊接接地, 且焊接面尺寸为施焊扁钢宽度的2倍。另外, 接地扁钢上焊接镀锌螺栓, 根据电气设备的数量增设焊接接地点, 方便配电站高低压柜及相关电气设备的接地连接使用。

3 变压器基础

变压器基础施工顺序如下:定位放线—基础土方开挖—模板支模加固—混凝土浇筑 (无钢筋) —安装预埋件 (待安装变压器) 。

变压器基础荷重通常按3~5吨计算。主变墩子下素土夯实, 主变墩子混凝土强度C30, 垫层C15。变压器基础预埋件通常由锚钩和钢板焊接而成, 钢板通常为-8*200*200镀锌扁钢, 锚钩通常用未冷拉过的Q235钢筋制成 (即盘圆钢筋) , 基础预埋件成型前锚钩埋入混凝土内, 锚钩与钢板平面施焊, 钢板一般高出室内地平面5mm~8mm左右。

4 接地

外主接地网:一般型号为∠50×5×2500mm的12根垂直接地极 (桩) 钉入地下, 其接地极间的水平间隔不宜小于5米。并在配电站外围, 采用50*5的扁钢连接成一圈, 外接地网距离配电站水平距离一般为1米左右, 接地网埋深覆土600~800mm, 回填土应无石块和建筑垃圾等杂质。然后引入配电站接地扁铁4根, 接地网与接地体 (线) 的连接应采用焊接。

内接地:工作接地带高300mm, 距墙50mm, 并沿配电室四周布置围成一圈, 跨越门口处采用预埋地面。配电站大门应与工作接地带连接。

设备主接地设置:变压器沟内布置一根, 预留槽钢两侧各布置一根。

接地体焊接时的注意事项:

(1) 焊接处焊缝应饱满, 并有足够的机械强度和电气强度, 不得有虚焊、裂纹、夹渣、咬肉、气孔等缺陷, 焊接处的药皮应清除干净并刷沥青做对焊接处做防腐处理。

(2) 采用T、H型焊接, 应加斜撑增加焊接强度。

(3) 采用水弯焊接时, 焊接长度应大于扁钢宽度3倍以上。

(4) 镀铜圆钢焊接长度为其直径的6倍时并应双面施焊;镀锌扁钢与镀铜圆钢连接时, 其焊接长度为圆钢直径的6倍。

5 防水

为了防止因配电站房顶漏雨造成的配电室内湿度太大, 以及电缆沟或出线排管浸水、倒灌造成配电站淹水事故, 至此需对配电站构筑物、电缆沟和电缆室采取相应防水排水措施和质量要求。

墙面: (1) 8mm厚1:2.5水泥砂浆找平; (2) 12mm厚1:3水泥砂浆打底。

地面: (1) 40mm厚C20细石砼, 内配φ4mm双向钢筋, 中距150mm, 压实抹平; (2) 撒绿豆砂一层粘牢; (3) 聚氨脂三遍涂膜防水层; (4) 20mm厚1:3水泥砂浆找平; (5) 60mm厚C10砼; (6) 100mm厚碎石夯实; (7) 素土夯实。

电缆沟: (1) C25砼, 抗渗等级不小于0.6MPA (钢筋按结构设计要求配) ; (2) 撒绿豆砂一层粘牢; (3) 聚氨脂三遍涂膜防水层; (4) 电缆沟中须按设计图册中要求制作电缆支架。

门窗:门窗和砖墙隙用发泡剂填充。

屋顶:屋顶采用尖顶或坡顶 (坡度不宜小于1/50) 。

屋面: (1) 彩瓦窝贴; (2) 20mm厚1:2水泥砂浆找平; (3) 撒绿豆沙一层粘牢; (4) 3mm厚SBS防水卷材; (5) 20mm厚1:3水泥砂浆找平层; (6) 现浇屋面板。

6 结语

居民配电站土建工程建设是站内电气设备安装工程的基础和前提, 是居民配电站建设、投运工程的首要环节, 其施工过程及工程质量的要求和监管不能有一丝马虎, 必须加大工程质量的管理力度, 做到高标准、严要求。将工程质量与工程的日常施工管理进行有机结合, 才能保证供电可靠性的提高以及电网安全、高效的建设与发展。

参考文献

[1]丁士昭, 商丽萍.水利水电工程管理与实务[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[2]李树军.浅议土建工程施工现场管理[J].中小企业管理与科技:下旬刊, 2012 (07) .

[3]王永贵.强化土建施工现场管理的对策[J].科技资讯, 2012 (05) .

卫星地球站供配电系统配置的探讨篇7

无论是中央级卫星地球站还是省级地球站都担负着广播电视的上行任务, 地位非常重要。供配电系统则是卫星地球站的一个重要组成部分, 它的作用是为卫星地球站的所有设施提供电源供给, 可以说是一个一失万无的环节, 是卫星地球站的生命线。

1 高压配置

1.1 高压进线要求

至少2路以上高压专线进线, 且2路专线来自不同的变电站, 保证一路外电中断时, 另外一路外电不会同时中断, 以确保供电正常。

高压进线必须同频同相, 且电压基本相等, 这样可以保证高压柜双路合环倒路以及低压部分的双路分列运行的安全。

每路进线必须保证可以独立带载全部负荷, 以实现双路电源互为备份。

高压进线尽量采用地埋的方式, 以保证供电安全。

1.2 高压系统配置需求

1.2.1 两路电源分列运行, 互为备用

为了确保供电安全可靠, 且在保证任意一路电源供电的情况下, 可退出局部高压设备运行, 进行此部分的维护维修测试整定, 同时发挥两路电源的供电效应, 应采用两路电源分列运行, 互为备用互投 (含手动操作、或自投不自复、带互投故障闭锁保护) 的高压系统配置。

1.2.2 高压柜要配置二次保护装置

(1) 高压柜防护要求

高压柜柜体除了要满足国家强制要求的工艺标准外, 还应具备五防功能:防止带负荷分合隔离开关 (手车) 功能、防止误分合断路器功能、防止带电挂接地线 (或合接地刀闸) 功能、防止带地线合隔离开关、断路器功能、防止误入带电间隔功能。

(2) 高压柜的二次保护

高压柜内的一次 (指主供电高压部分) 开关自身没有任何保护功能, 完全依靠二次 (指控制部分) 保护系统, 执行开关正常动作及各类故障保护动作。

高压柜内的二次保护内容一般包括:

(1) 进线失压跳闸保护

当某路进线失去电压时, 经过一定延时判定, 此开关自动跳闸。

(2) 过流保护

进线或出线开关的电流, 超过规定电流 (3-5倍) 时, 经过设定的延时, 开关自动跳闸。

(3) 速断保护

进线或出线开关的电流, 超过规定电流 (5-7倍) 时, 判定为短路, 开关立即自动跳闸。

(4) 零序保护

进线或出线开关所带线路或设备, 发生相线接地故障电流时, 延时自动跳闸。

(5) 变压器过温度保护

出线开关所带变压器发生超过设定温度的故障时, 自动报警并延时跳闸。

(6) 互投短路故障闭锁保护

一路进线开关因过流或速断保护跳闸时, 不允许母联开关互投合闸, 防止造成另一路互投时跳闸。

(7) 合环保护

合环指一路外电准备停电检修时, 不停本路外电进线开关, 合上母联开关, 再断开拟停电路开关, 可以保证在无闪络停电状况下的实现互投。合环保护监测合环电流不超过允许数值, 超过时母联跳闸。

(3) 直流供电装置

高压柜要具备直流供电装置, 以保证外线失电时, 直流供电装置仍然可以向高压柜二次保护装置和高压开关电动分合闸机械储能电机提供电源。

1.2.3 变压器

重要工艺设备用电要配置独立的双路变压器系统。工艺供电变压器应为两台, 并对应两路高压外线电源, 确保工艺负荷为双路供电。重要负荷和一般负荷要分开使用。

变压器配置要求单台变压器能够独立承担全部负荷能力, 且保证变压器的工作环境 (温湿度和维护空间) 。变压器的容量要考虑要求配置正常播出的的容量的2倍再乘以1.25, 同时还要考虑扩容需要, 预留容量需要各单位根据自身情况酌情预留。图1为高压系统供电示意图。

2 低压配置

根据总局62号令要求及卫星地球站实施细则要求卫星地球站的变配电室, 必须具备双路手动或自动互投功能。

2.1 低压系统配置需求

2.1.1 低压运行方式

为了确保供电安全可靠, 在保证任意一路电源供电的情况下, 可退出另一路低压设备的运行, 进行此部分的维护、维修、测试、整定。建议采用两路电源分列运行, 互为备用互投。

正常时两台变压器同时分列独立运行, 各带各自负荷, 运行成本较为经济。

一路外电停电或变压器故障时, 剩余一台变压器低压通过母联开关送到停电的母线段。所以要求单台变压器必须能承担全部低压负荷, 故正常分列运行时, 每台变压器负荷要低于全部负荷的45%。

两台变压器各用一条低压母线, 一旦一段母线出现问题, 另外一台变压器的低压可以通过另一段母线保证供电。

每段母线上出现问题时, 只需要相应段母线停电维修, 即可以在保证工艺负荷供电的情况下, 分段停电进行计划性检修。

互投时会出现瞬间闪络停电。

2.1.2 低压柜配置要求

低压柜主要是由柜体、母带、进线主开关、分路出线开关、主进开关互投控制电路、电压电流测量装置、电度计量装置、无功补偿电容装置等构成。

低压柜除了要满足国家相关强制工艺标准要求, 在配置上要考虑以下几方面:

(1) 要采用全密封防护型抽屉, 关键性开关应配备有备份抽屉, 可以在抽屉故障时迅速予以更换, 故障抽屉可以在抽出来后安全的进行维修。

(2) 低压柜内配备开关时, 不能选用国家明令禁用或淘汰的开关。

(3) 工艺负荷低压系统, 绝不允许配置电容器柜, 但一般动力和照明配电柜为了提高功率因数, 可以配置电容器柜。图2为工艺系统低压供电示意图。

2.2 工艺机房低压系统配置要求

工艺系统的配置, 要做到主备分离, 互为备用, 应能满足在保证不停止播出的情况下, 可以分区段对工艺设备和供电设备、线路进行维修维护。

工艺系统的设备配置尽量做到一主一备互为备用, 供电系统提供互为备用的双路电源, 每路配备在线式UPS, 分别向主备工艺设备同时供电, 再加上双后备发电机组作为应急供电手段, 才可能在最大限度下确保安全播出, 同时满足维护维修需要。如不能做到主备设备1:1配置, 应考虑主用设备供电保障等级, 图3和图4分别为1:1系统和N:1播出系统的供电系统配置示意图。

播出机房不允许瞬间断电的主、备工艺设备, 使用各自的UPS分别供电, 每路UPS配置了逆变器故障自动旁路静态开关和检修专用的手动旁路开关。确保了在不间断供电状况下, 单台UPS可以退出运行进行检修。

播出机房允许瞬间断电的机房工艺专用空调设备和天线驱动等设备, 可使用具备双路互投功能的低压柜供电, 一路断电时, 另一路可以在2秒内自投供电。工艺专用空调可以采用双路分别供电方式进行保证。图5为播出机房非工艺设备供电示意图。

3 UPS及发电机配置

3.1 UPS配置

卫星地球站的安全播出要求较高, 为了保证节目播出的不间断, 要求对供设备供电采用UPS供电, UPS应该采用在线式的, UPS系统尽量采用2路并机运行, 以保证设备的供电安全。对于多业务播出的单位如果有条件可以在每个播出系统配置UPS系统, 提高供电的可靠性。

UPS容量配置尽量配置的大一点, 一是考虑一台故障时另一台可以带全部负载, 二是考虑扩容的需要, UPS配置容量一般为正常播出负荷容量的2倍再乘以1.25, 置于预留扩容余量由各单位根据实际情况进行考虑。

3.2 发电机配置

由于卫星地球站的播出要求高, 为避免出现两路电源同时中断的情况发生, 卫星地球站还应配置自备电源, 也就是需要配置发电机, 在极端情况下可以通过自备电源为设备进行供电, 进而保证播出的安全。

发电机的容量配置原则同UPS一样, 除了考虑带载能力外, 还要考虑预留, 发电机配置容量至少要用正常负载容量的两倍, 同时还需考虑预留。

4 工艺配电系统配置注意事项

卫星地球站的供电系统从高压进线到工艺机房供电系统, 应该保证双路供电的原则进行配置, 保证不在供电路径中任何单一节点, 同时要考虑外电全部中断的极端情况下的应急供电手段。

在工艺系统供电配置应该注意以下事项: