供配电方式（精选11篇）
供配电方式 篇1
我国特长隧道供配电方案设计是公路隧道管理内容当中的重要组成部分, 加强对其管理应当充分结合实际情况, 要以安全性、可靠性、经济性、环保性为主要原则。本文主要结合某工程的实际负荷发生情况进行分析, 对横洞变式集中供电以及地理变化供电设计方案进行分析。
我国经济发展速度与水平飞速提升, 高速路建设无论从质量还是速度方面都需要进一步提升。加强对隧道群以及特长隧道的建设具有重要意义, 是保障公路隧道建设的关键所在。在这其中, 特长隧道的供电设计方案尤为重要。
1 特长隧道供配电系统方案设计原则
在进行隧道供配电方案设计过程中, 应当确保设计能够满足施工与质量安全可靠、技术领先、经济效率、管理维护便捷、节能环保等。
在进行隧道供配电技术施工设计中, 选用的设备材料应当满足国家或者行业技术标准。优先使用现金工艺或者经济使用和节能的配套设计材料。对于新技术应在评估后进行使用。
特长隧道变电站的设计应当结合工程实际特点、建设规模以及未来发展规模, 将设计内容与变电站发展情况进行有机结合, 形成以发展作为主要考虑因素的设计方案。
2 特长隧道供配电系统方案设计分类情况
在进行特长隧道供配电系统方案设计的过程中, 应当对供配电系统的可靠性以及发生供电中断时造成的社会经济损失情况进行综合考虑, 结合实际发生情况特点, 对隧道电力设备的负荷进行等级划分为以下几点。
2.1 隧道特别严重负荷
隧道设计中应当具有应急照明、电光标志、交通监控设备、隧道通风以及照明控制设备设施、紧急情况呼叫设备、活在检测、报警、控制设备以及中央控制系统。
2.2 隧道一级负荷
消防水泵、基本照明设备、排烟设备
2.3 隧道二级负荷
加强照明、射流风机、电伴热
3 我国特长隧道供配电系统方案的设计内容
3.1 隧洞外的超高压电力系统方案设计
隧洞外侧两端设置35k V/10k V的中心变电站, 隧洞口外侧的中心变电站采用不同的外电电源。两端的中心变电站在进行工程施工中应当采用双回路供电系统, 形成各自的配电结构。
3.2 基于隧洞照明及射流风机供配电的设计主要有两种方案
(1) 隧道中的集中式供配电设计应当结合隧道内负荷分布实际情况, 设置横洞式变电站, 将两路10k V的电源向洞外的中心变电站进行引入。横洞式双电源环式供配电设计则需要设置两台500k VA干式电力变压器。供配电系统的具体情况如下图1、图2。
(2) 隧道供配电分散式供电。运用分散式的供配电设计方案能有效的改善隧道内照明以及射流风机的供电情况:以照明机电负荷情况及供配电的半径为依据, 将隧道照明供电分为多区段供电方式。每区段在相应的车行通道内设T型变电站 (10/0.4k V) , 对所属区段的照明和机电设备供电。
3.3 特长隧道中集中式供配电以及分散式供配电性能比较
(1) 集中式供电变电站离洞口远, 室内温差小, 结露少, 是通透型式, 为自然通风, 便于设备散热。而分散式供电变电站洞室建筑形式是死胡同, 配电设备通风散热不好, 在车道边, 温差大, 容易结露。
(2) 集中式供电变电站离车道距离远, 环境清洁, 温度湿度可控制在合适范围内, 设备不易受到污染, 大大提高了配电和自控设备的可靠性。而分散式供电变电站离车道距离近, 设备污染严重, 容易产生故障。
(3) 特长隧道中的集中式供配电方案设计中变电站场地设计应当采用宽敞明亮的设计方案, 便于相关工作人员的管理维护以及安全管理。分散式的供电变电站则往往距离车道相对距离较近, 作业空间小, 能见度不足, 容易造成管理危险。
(4) 采用集中式的供电变电站方案设计中, 可以引用自动控系统, 这样监控设施设备相对集中, 管理便利, 线路较短, 环境良好。能有效地提高自控系统可靠性能。分散式供电变电站的自动控制以及监控系统能力稍显不足, 往往会造成系统因为不可靠因素的影响而出现问题。
(5) 特长隧道中的集中式供电变电站具有总体数量少的特点, 工程项目简单方便。相对应的分散式的供电变电站则需要设置更多的预留孔室, 这样必然造成需要进行更多的土建工程项目。
(6) 采用集中式供电变电站方案设计, 需要运用干式电力变压装置, 这种装置的防火性能较好, 负荷国家关于电器设计的相关规范要求。分散式的供电变压设备使用的是油浸式变压器, 不利于防火, 不符合国家关于电气使用规范要求。
(7) 采用集中式供电装置进行隧道高压电线铺设, 能有效的减少埋设线, 创造更大的供电空间。分散式供电变电站需要对每一条隧道进行高压电线电缆铺设, 这往往造成高压电线出现多处的接头, 容易造成事故的发生, 管理也相对增加了人力、物力、财力, 影响了管理质量。更加增加了10k V供电系统故障隐患, 维护难度大。当其中一台埋地式变压器故障, 影响供电范围较大。
3.4 隧道大型轴流风机的供配电方案设计
斜井应当设计10k V/6k V的地下式变电站, 方案中的两路10k V电源则由隧道两端口外部的中心变电站牵出。而斜井两段的10k V母线则采用分段方式运行。另外, 中间应当设置母联开关, 这样能确保两路10k V电源行程互为备用的状态。设计方案中应当保证两台干式电力变压器能够分别运行, 两段6k V的母线分段运行。
4 结语
综上所述, 本文针对特长公路隧道供配电系统方案设计情况进行简要论述。作为国家重点关注的特长公路建设内容, 供配电设计方案的有效与科学性对于实际工程开展具有重要意义。是保障公路隧道建设经济、节能环保与质量建设的关键所在。
参考文献
[1]吴小丽.公路隧道节能型供配电系统方案评价和节能设备研究实验[J].公路交通技术, 2010.
[2]田盟刚.特长隧道供配电系统方案设计[J].长安大学, 2012.
[3]乔梅梅.公路隧道供电监控系统研究和实现[J].北方交通, 2010.
供配电方式 篇2
1.某高层建筑内设变电所一处，有两回10kV电源进线，拟选用4台变压器中，2台800kVA变压器T1、T2向空调制冷机组供电，各有5个出线回路，全部为三级负荷；
1台630kVA变压器T3向动力设备供电，共有6个出线回路，其中2个回路为一级负荷中特别重要负荷，1个回路为一级负荷，2个回路为二级负荷，1个回路为三级负荷；
另1台1000kVA变压器T4向照明设备供电，共有10个出线回路，其中3个回路为一级负荷中特别重要负荷，2个回路为一级负荷，3个回路为二级负荷，2个回路为三级负荷；
同时设一350kW自备柴油发电机，向一级负荷中特别重要负荷供电。试根据上述条件设计两种不同的变电站主结线，并比较优劣。1)负荷分析
由已知条件分析：
1.该建筑用电负荷应属于城乡居民用电负荷或商业负荷。应分别考虑两种用电类型的特点。
居民用电：具有逐年增长的趋势以及明显的季节波动。
商业建筑：覆盖面积广，用电平稳以及季节性波动，用电大多处于高峰时段，还应考虑节假日商业用电增加的特点。
2.建筑已知的用电设备包括空调，动力以及照明设备均属于保障型设备，这些用电负荷除了电力部门停电检修或电力系统故障情况下不可运行外,其它情况下人们需要它时就能立即投入运行。在这些负荷中,餐厅、厨房、走道处的少数用电设备,即使在电气系统停电时也要供给少量的电能,以维持人们最基本的生活需要。
3.根据题目所给条件，建筑负荷按等级划分别包括一级负荷（包括特别重要负荷），二级负荷和三级负荷。
一级负荷：要求有两个独立电源供电（包括引自不同发电厂，区域变电站或设备用发电机等），其中特别重要负荷应设独立应急电源。二级负荷：要求有要有不来自同一变压器的两回线路供电。三级负荷：无特殊要求。2)高压主结线分析
工程设计常用的主结线结线方式淘汰原因： 单母线（不分段）单回路进线结线：一旦电源或母线出现故障，所有用电设备均无法使用，因此只用于三级负荷。
单母线（不分段）双进线回路(并列运行)结线:两回10KV进线要满足一级负荷要求，至少应来自不同区域变电站，无法满足两电源的同期要求。
单母线（不分段）双进线回路(一进一出)结线：这种方式为单回进线显然不符。单母线带旁路结线：检修形式较复杂，操作程序繁琐，常用于110KV高压变电站主结线。
无母线结线：变压器数与10KV进线回数限制，无法采用。
分析筛选：单母线双进线回路(一备一用)结线和单母线分段结线。
单母线（不分段）双进线回路(一备一用）结线：一个电源作为工作电源向母线供电，另一个电源做备用电源，两台进线断路器之间有联锁结构。
题目提供两回10KV电源进线，出线回路为4，并未超过5回且每回路总容量均未大于5（7）KVA。因此，可以采用单母线一备一用结线方式。
优点：1.正常工况下，与单进线回路类似，结线简单，清晰，使用设备少且母线可延伸接线。
2.两路电源作为工作电源和备用电源，供电可靠性高，可以满足所有等级的电力负荷。
3.两电源间可以任意切换，方便检修维护。
单母线分段结线：分段母线在每一段母线上接一个电源，在母线之间用联络柜分断，各段母线分别引出出线(双电源并列运行对电源要求苛刻,不予考虑双电源一备一用运行,与分列运行类似,不予解释)。
题目提供两回10KV电源进线，出线回路为4，并未超过10（15）回且每回路总容量均未大于15KKVA。因此可以采用单母线分段结线方式。
优点：1.两母线段可并列运行，以可分裂运行
2.重要用户可以用双回路接于不同母线段，保证不间断供电。3.任一段母线或母线隔离开关检修，只停该段，其他段可继续供电，减小了停电范围。3)确定高压主结线
单母线分段结线方式可靠性高，技术成熟，是民用电气设计常用主结线方式之一，因此决定采用这种结线方式，且两回10KV高压母线分别向两台变压器供电: 两10KV母线间应设置联锁装置（可选用机械互锁或电气互锁）。
题中变压器容量均未超过1250KVA,所以变电所中压开关应设“中压负荷开关+熔断器”的保护装置。具体开关，部件将在高压主结线图上说明。4)低压主结线分析
与高压主结线相比，低压主结线可采用样式较少，常按负荷等级分类，将不同等级负荷分布在不同低压母线上，其中包含一级负荷中重要负荷时，接线间采用分段链接或并联在双重母线上等方式来确保其稳定运行。5)确定低压主结线
题目要求变压器带不同等级负荷，因此无法通过负荷按等级分母线连接来优化设计。
已知负荷中包括一级负荷中的特殊负荷，在双重电源的基础上应添加独立于电网的应急电源即柴油发电机等，并根据要求选择是否与外电源接线联锁。
互感器，避雷器，电容补偿装置等元件将在低压主结线图上表示。6)绘制高低压主结线 附图1-1(单母线分段接法)
2.某高校教学办公楼高60m，建筑面积约20000m2，教学管理采用计算机系统，请回答以下问题：
①判断下述电力负荷的负荷等级：教学管理计算机系统（2）、设备用房电气照明（1）、主要通道照明（1）、消火栓泵（1）、喷淋泵（1）、排水泵（2）、消防电梯（1）、生活水泵（2）、客梯（1）。
②已知该教学楼的电气负荷密度为45W/m，试估算整栋楼的电力负荷、选择大楼电源电压等级并扼要说明原因。Pc=ρs=45x20K=900KW 经计算，电路需要的输送功率为900KW，查表分析，应采用10KV架空线或电缆输电到楼内变电所经变压处理后使用。
③该建筑是否需要备用电源？若需要，请选择备用电源型式并简单说明理由。
需要，可采用EPS应急电源，UPS应急电源或柴油发电机组。柴油电动机：
柴油发电机组的容量较大，可并机运行且延续供电时间长，还可独立运行，不与地区电网并列运行，不受电网故障的影响，可靠性较高。尤其对某些地区常用市电不是很可靠的情况下，把柴油发电机作为备用电源，既能起到应急电源的作
2用，又能经过低压系统的科学优化，将一些平时衡量重要的负荷在停电时应用，因此在工程中获得普遍的应用。
但柴油发电机组的推广也带来诸多问题，首选是动用面积较大，除发电机组外，还需考虑控制、配电、油箱等附属设备间，对平面和空间请求较高，加上储油间本身是一个火灾隐患，因而还需对其举行防火处理。在城市用地日趋紧张的情况下，也应考虑其经济科学性。其次，柴油发电机组带来的噪音、振动、排烟、通风、防潮、防冻的问题也很严重，这和现在所倡导的环保理念也方枘圆凿，尤其是对环保请求较高的医院、商业中心及高档商务楼更不合适。再次，柴油发电机的运行必须是在市电同时失去的情况下才能启动，严禁和市电并列运行。采用蓄电池作为应急电源：
主要指许可短时电源中断的应急电源装置EPS和不间断电源装置UPS。蓄电池是一种能量转换装置，充电时将电能转换成化学能而被存贮留蓄电池中，放电时又将化学能转换成电能供负荷职业。蓄电池充电和放电均为直流，因而变配电所蓄电池的充电电源需由交流电源经整流获得。
其中，UPS能作为不间断供电设备，是因为当市电异常转为电池供电或市电恢复正常后将负载切换到市电时的切换时间是10mS。而10mS的断电时间属于计算机正常工作情况，即计算机不向市电或UPS摄取能量的时间是10mS。所以，UPS广泛应用于计算机、程控交换机、数据处理系统、医疗诊断仪及精密电子仪等不能中断供电的场所。但因为UPS是只要开机，就连续不间断的工作，因此，寿命相对较短，一般为8年左右。价格却是同容量的EPS的1.5倍。UPS对使用环境要求也很高，只能放在计算机房或空调房间。EPS产品具有以下特点：
1.电网有电时，处于静态，无噪音；有市电时，小于60db。不需排烟、防震处理。而且具有无公害、无火灾隐患的特点。
2.自动切换，可实现无人值守，节能，电网供电与EPS电源供电相互切换时间均为0.1～0.25S。
3.带载能力强，EPS适应于电感性、电容性、及综合性负载的设备，如电梯、水泵、风机、办公自动化设备、应急照明等。4.使用可$$$、主机寿命长达20年以上。
5.适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，甚至建筑竖井里 可以紧$$$应急负荷使用场所就地设置，减少供电线路。
6.对于某些功率较大的用电设施，如：消防水泵、风机，EPS还可直接与电机相连变频启动后，再进入正常运行状态，可省去电机的软启动和控制箱等设置。7.应急备用时间：标准型为60分钟（有延时接口），可长可短。价格比较：
400KW的EPS柜的总价为1，500，000元左右。如果将这些400KW的消防设备采用柴油发电机组作为应急电源，则以美国康明斯柴油发电机为例。需要注意的是，在进行价格比较时，要以负载功率为准。即选用EPS时，其选用的功率与负载功率为1∶1即可，而选用柴油发电机时，其常载功率与负载功率应为1.3 ～1.5 ∶1方可。所以，400KW的负载，用柴油发电机组则需用DFJB KTA－38G2 600KW 规格。该机组价格为1，375，519元。但是当使用柴油发电机组时，除机组本身价格之外，还需油罐（2～5万元）、自启动（3～6万元）、噪音治理费（1～2万元）、通风、排烟、冷却（2～3万元）、机组本身消防措施、水幕灭火或二氧化碳灭火（5～7万元）、基建房屋费用（2～5万元），所以计算使用柴油发电机组费用时除机组购置价格之外，还需外加其他辅助装置费用约15～28万元，现以18万元计算，即选用柴油发电机组总价为1，555，519元。所以，二者价格相差不多。
将各容量EPS与柴油发电机价格做比较将得出如下结论： 当EPS容量小于250KW时，其价格要小于进口柴油发电机组的综合造价。反之，当EPS容量介于250KW和400KW之间时，其价格接近于进口柴油发电机组的综合造价,当大于400KW时EPS造价将高于柴油发电机。
综上，选择EPS型应急电源最为合理。
④变配电所宜设在建筑什么位置？对周围环境有何要求？
根据进线方式，变电所内变压器，开关等部件选择不同，变电所选址也不同。实际选址应参考国家规范。
⑤若选柴油发电机作为备用电源，宜设在建筑什么位置？对周围环境有何要求？
发电机房的位置选择
1.发电机房宜靠近一级负荷或配变电所,可设置在建筑物的首层、地下一层或地下二层。
2.当设置在地下室时，宜至少一面靠外墙的非主入口及背风侧，以便于设备的进出、通风及排烟等。
3.应便于设备运输、吊装和检修。
4.应避开建筑物的主要出入口及主要通道；以免在机组定期维修、保养时，影响人员进出。
5.不应设置在厕所、浴室等潮湿场所的下方或相邻，以免渗水影响机组运行
参考文献：
雍静 《供配电系统》
韩贵文 《高层建筑电气负荷计算分析》 龙莉莉 《建筑供配电课程讲义》
筑龙网 《高层建筑变电所低压母线主结线分析》 百度文库《EPS与柴油发电机比较研究》
《应急电源柴油发电机》
酒店建筑供配电系统设计 篇3
【关键词】酒店建筑；供配电系统；负荷估算；注意事项
【中图分类号】TM421【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0281-02
随着我国国民经济建设步伐的加快，城市建筑行业得到蓬勃的发展，各种服务性的大型建筑数量日益增加，特别是大型宾馆、酒店等，同时社会各界人士对这些建筑物内部用电设备的安全也提出了更高的要求。供配电系统是建筑物的重要部分，在建筑电气身边日常运作中发挥着至关重要的作用，但是，一些建筑工程在建设初期没有做好供配电系统的设计工作，导致建筑物供配电系统在运作中时常会出现一些问题，这不仅会影响到建筑内部各种电气设备使用功能的发挥，而且也会给建筑物带来一定的安全隐患。因此，建设单位必须清晰认识到供配电系统设计的重要性，加强供配电系统的设计研究力度，为酒店入住人员提供一个舒适，安全的居住环境。
1 工程概况
某酒店面积共约36000m2，建筑高度为85m，地下一层为车库，地上23层为商业综合楼。其中1层为酒店大堂，2F～3F为餐厅和会议室，部分裙房为电影院和商业区。电影院一共分成5个影厅，每个影厅面积约为160m2； 4F～19F为四星级客房，标准层客房有23间。该项目定位为集休闲娱乐购物为一体的多功能四星级酒店。
2 负荷等级划分
根据规范要求，四星级及以上旅游饭店的经营及设备管理计算机系统用电为一级负荷中特别重要负荷；四星级及以上旅游饭店的宴会厅、餐厅、厨房、康乐设施、门厅及高级客房、主要通道等场所照明用电，厨房、排污泵、生活水泵、主要客梯用电，计算机、电话、电声和录像设备、新闻摄影用电为一级负荷；普通客房和扶梯用电为二级负荷；景观照明和部分裙房商业用电为三级负荷。
消防电源包括消防水泵、消防风机、消防控制室、消防电梯、防火卷帘、应急和疏散照明。根据规范，对于一级负荷要求双电源供电，消防配电须双电源且末端切换；对于特别重要负荷，增加应急电源（Emergency Power Supply，EPS），确保供电可靠性；对于计量、冷冻机房、厨房、空调用电为动力用电，需单独计量，与照明用电分费率计量核算。由于酒店裙房配套有电影院，考虑后期租赁和管理，电影院配电部分需自成系统，分设照明、动力和空调系统，单独计量，便于电影院设置和管理独立的应急发电机。
3 负荷估算
方案阶段，采用需要系数法，结合国内各大酒店负荷密度值，凡是带有空调设备的旅游宾馆，平均负荷密度约为100VA/m2，豪华级酒店、宾馆负荷密度可达150VA/m2，但大部分为90～120VA/m2，主要依据酒店的星级定位而不同。
该酒店设计安装容量初步拟定为4×800kVA，自备应急发电机安装容量为总容量的10%～20%，初步拟定为640kW。
4 变配电系统
根据具体提资的容量和数量，用Excel软件完成酒店负荷计算，结合负荷类型、负荷等级，动力和照明分开敷设，通过组合拼凑，完成各台变压器负载类型、容量计算，确定变压器负荷率。项目最终采用1台1000kVA、2台1250kVA变压器，总容量为3500kVA。
（1）#变压器为1250kVA，负载类型包括景观照明、公共照明、弱电机房照明、变配电房照明、应急照明、消防控制室照明、1F商铺配电、2F～4F酒店配电为5F～23F客房应急配电，为非动力负载，负荷率为0.71。
（2）#变压器为1250kVA，负载类型包括空调盘管末端、餐厅厨房、电梯、潜水泵、消防风机、喷淋泵、消火栓泵及电影院配备的空调风冷机组，主要为动力负载，负荷率为0.8。
（3）#变压器为1000kVA，负载类型包括水冷螺杆机、风冷螺杆机、冷却塔、冷却水泵等空调动力，负荷率为0.72。
4.1 高压部分
酒店通过室外环网柜，引来两路10kV电源进线，每一路进线均能满足酒店的供电需求，当其中一路检修或故障时，由另一路高压进线承担所有负荷。高压线路通过电缆井埋管引至高压配电室，在高压柜中设置高压计量柜，进线总计量。3台变压器出线接入同一高压母线段，真空断路器与接地开关机械联锁，开关、设备选型仅供参考，具体由当地供电局决定。
4.2 低压部分
4.2.1 配电干线图
根据不同负荷类型采用放射式和树干式配电方式，客房采用分层树干式配电，消防负荷采用双电源末端切换，其他的一级负荷在前端切换，并连接在应急母排上。所有普通电源均选用WDZ-YJV线缆，沿电井或电缆桥架敷设，末端穿钢管保护；应急电源供电选用WDZN-YJV电缆，沿防火桥架敷设，末端穿钢管保护。当普通电缆与应急电缆共用线槽敷设时，需用防火隔板分开。
4.2.2 低压配电系统图
低压部分共设置了22台低压配电柜，考虑酒店后期装修的复杂性，预留了一定数量的出线回路。酒店实行分项计量，对空调、水泵、电梯、影院、会议室、厨房采用智能型电测表，其他采用机械电流表。另外，低压配电部分设计了剩余电流保护，在低压柜出线端安装剩余电流探测器，剩余电流可调范围为100～1000mA，超过漏电限值则报警，由专业维护人员检测排查，避免电气火灾。
4.3 应急发电机组
通过对比平时停电时发电机带的负荷容量和消防时的负荷容量，取较大者确定应急发电机组的容量。由于酒店存在大量的一级负荷、消防负荷，通过负荷核算，发电机安装容量达1200kW。柴油发电机在15s内能应急自起动，起动信号来自双电源自动转换开关。发电机设置两条出线回路，分别接入照明备电和动力备电应急母排，照明备电容量较大，采用了CCX3-Ⅱ-1600母排。应急发电机系统图如（图1）所示。
由于先前提资应急发电机组的容量为640kW，进风井和排风井面积分别不小于3.7m2和2.8m2，进排风百叶面积不小于5m2和3.5m2（百叶有效面积系数取0.8），而施工图确认采用的发电机组是1200kW，进风井和排风井面积分别不小于5.2m2和3.9m2，进排风百叶面积不小于6.5m2和4. 8m2（百叶有效面积系数按0.8整定），风井与百叶的面积与原方案阶段提资相差甚远，故建筑重新调整机房。由于条件有限，根据进排风井和百叶面积大小，给建筑立面、景观和毗邻的其他专业设备用房造成影响，成为该项目的技术难点之一。
5 注意事项
（1）对于酒店和宾馆，其应急发电机按安装容量的10%～20%估算是远远不够的。因现代化的酒店，消防和一级负荷较多，实际工程容量估算应适当放大，且根据规范，酒店星级不同，一级负荷的要求也不同，设计时要区别对待。
（2）由于发电机功率较大，进、排风百叶面积也很大，设置是技术难点之一，选择不合适，易影响酒店立面，在方案设计阶段要充分考虑。
（3）变压器容量和台数设置合理，便于根据负荷情况、季节变化投入变压器台数，降低变压器空载率，减少损耗。
（4）由于现在甲方对设备用房的占地面积要求较为苛刻，故变配电房面积提资中要充分预留空间。项目方案设计阶段确定变压器为4×800kVA，按4台变压器空间来确定变配电房空间；施工图确定容量为2×1250kVA和1×1000kVA，尽管在容量上有出入，但对于变配电房无影响。但由3台变压器的空间重新整定为4台变压器空间，对变配电房的布置会产生影响。
（5）弱电井、强电井不宜过小。酒店配电复杂，电线电缆较多，电井空间要预留充分。尤其是弱电井，酒店的弱电设备繁琐，对弱电间有特别的要求。
（6）对于楼梯走道，人员走动的机会少，采用节能自熄型照明开关。
（7）由于变配电房是通过结构降板，达到净高要求，电缆沟底标高比配电房外要低，故在变配电房外设置截水沟和集水井，排水泵按消防负荷配电，同时做好防水处理和技术交底。
6 结束语
综上所述，酒店建筑供配电系统在酒店建筑中占有十分重要的地位。因此，设计人员要在确保供电安全可靠的前提下，考虑到供配电系统未来的发展需要，同时遵循技术经济合理的原则，满足酒店建筑电气设备使用的要求，并且制定出一系列切实有效的应急措施，避免问题的发生，从而确保酒店建筑的正常运作。
参考文献
[1] 孔海军.有关酒店供配电系统的设计与施工的比较探讨[J].科协论坛（下半月）.2012年第11期
供配电方式 篇4
1 负荷等级
1.1 负荷分级原则
电力负荷主要依据供电的可靠性和供电中断对医院造成的影响划分, 因此, 可将负荷分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。一级负荷是指中断供电后可能发生伤亡的相关部门和用电科室的消防用电;从医疗功能的角度看, 将医院的供电系统划分为二级负荷;按照医院的实际状况, 将辅助功能和不重要的用电划分为三级负荷。表1为某市级医院供电系统的负荷分级。
1.2 应用负荷分级
该市级医院属于大型综合性三级甲等医院, 有2 000多张病床, 在岗职员3 000人。在医院中, 单独的低压配电室8个, 高压配电室3个, 由3路高压10 k V专线送入医院中。同时, 还有2500/10型的三相干式电力变压器2台, 1252/10型的电力变压器4台, 1250/10型的三相油浸式的变压器2台。医院属于一级的供电单位, 门诊和住院大楼的楼层较高, 且建筑分散。根据国家供配电的相关要求, 该院在选择供配电方案时, 不仅要保证一、二级负荷能安全供电, 还要确保三级负荷供电平稳。因此, 应依照用电情况和供电重要程度选择合理方式划分负荷, 并选取符合实际的供电方式确保分级供电更加严谨。
2 供电系统
2.1 医院中常见的供电系统
医院中的供电系统应遵从国内供电的规范要求, 同时, 参照IEC的相关标准设计。按照医院的规模, 可分为以下4种供电方式: (1) 运用两路10 k V的独立市电电源, 采取电缆专线供电, 设立变电所, 使用柴油发电机, 并在重要设备末端运用UPS供电。这种系统适用于特级和三甲级医院。 (2) 运用两路10 k V的独立市电电源, 采取电缆专线供电, 在重要设备末端运用UPS供电。这种系统适用于三甲级医院。 (3) 运用两路10 k V线路供电, 或一路采取10 k V专线供电, 另一路采取低压供电。这种系统适用于二甲级医院。 (4) 运用一路10 k V线路供电, 重要设备末端选择UPS供电。这种系统仅适用于一级医院。
2.2 某市级医院的供电系统
大型医院的电力系统一般可分为基本电力系统和普通电力系统。其中, 基本电力系统包括设备电力和应急电力两个比较独立的系统, 这二者要在普通电源中断供电后提供必要的动力电源和照明, 以保证手术有序开展。因此, 应按照建筑特点、供电条件和负荷性质选择配电方式, 并将门诊、手术室和病房都划分成不一样的区域, 从而开展一级负荷、二级负荷和三级负荷式的配电。值得注意的是, 要保证医院电梯的正常运行, 因为电梯可为医护人员和病人提供垂直通道。因此, 在实际中应将其划入一级负荷的范围内。
2.3 确保供配电系统有效运行的方法
2.3.1 独立电源供电
将一级负荷划分为两个单独的电源和备用电源供电。其中, 一路为普通电源, 即常用电源, 为医院所有的电力系统提供电力, 当此路电源故障后, 另一路电源不会遭到破坏, 且会自动运行;当两路电源在正常供电情况下均故障时, 可由备用电源供电。常用电源一般来自于市政中的公用电网, 其备用电源由1台或多台发电机构成, 可满足基本的电力需求。此外, 还应安装UPS不间断电源装置, 以保证计算机和电梯等的临时用电。
2.3.2 采用不同种类的配电方式共同供电
目前, 在综合性医院中, 其供电布局一般有分散式、集中式和半集中式。通常情况下, 半集中式为常用的供电方式。双电源单运行的供配电方式是指一个供电电源正常运作, 另一个备用, 正常运行的电源发生故障后立即投入备用电源;双电源双运行的供电方式是指将两个供电电源均投入运行, 当其中一个发生故障后, 母线的联络断路器会自动进入;采取多台变压器分层、分区的供电方式后, 当一台变压器停电时, 其他正常运行的变压器不会受到影响, 但配变容量会降低、供电半径会缩短。本文所述的方法即利用多台变压器分层、分区供电的方式供电, 得到了较好的效果。
3 结束语
综上所述, 医院中的供配电安全是医疗活动正常运作的根本保障。因此, 要使供配电系统的设计更加科学、合理, 确保供配电系统的安全、平稳运行。同时, 还要不断完善大型综合性医院的供配电系统, 使其适应因医院快速发展而对供配电方式提出的更高的要求。
参考文献
[1]刘元明, 刘欢.我院供配电系统运行技术管理[J].中国医疗设备, 2013 (01) .
数据中心供配电系统设计 篇5
数据中心；供配电系统；设计
1.数据中心对供配电系统的要求
信息设备功能越来越强，功率密度越来越高。数据中心设备机柜用电负荷由以前的2kVA/台，提高到3kVA/台、4kVA/台，甚至更高。机房单位面积的平均用电负荷也由1kVA/m2，提高到1.5kVA/m2、2kVA/m2，甚至更高。同时，随着数据中心规模的不断扩大，对供电总容量的要求也从数千千伏安提高到数万千伏安。
由于现代社会运行对信息、数据的依赖越来越多，对信息系统的可靠性、连续性要求也越来越高。现行的数据中心标准、规范中一般都会对数据中心进行分级或分类，提出不同的可靠性要求，并制订相应的建设或配置标准，本文中将数据中心对供配电系统的可靠性要求分为极高可靠性要求、高可靠性要求、一般可靠性要求三个层次。
2.数据中心用电负荷
数据中心用电负荷的统计应分为两个层次，即：UPS电源系统负荷(输出)和变配电系统负荷。UPS电源系统负荷(输出)是UPS电源系统设计的依据，变配电系统负荷是变配电系统和自备应急电源系统设计的依据。
A.UPS电源系统负荷(输出)统计
具体负荷设备明确时，按设备数据统计。具体负荷设备不明确时，按设备机柜平均负荷统计。设备机柜数量也不明确时，可按机房面积平均负荷估计。需了解负荷设备的功率因数cos ，分别统计有功功率PjkW和视在功率SjkVA。需注意三相负荷平衡的情况，有大容量单相负荷设备时应按相分别统计。
B.变配电系统负荷统计
变配电系统负荷主要包括：UPS电源系统(输入)、机房空调系统、机房照明及建筑电气设备等。
UPS电源系统负荷(输入)=供电负荷+充电负荷。
机房空调系统负荷=N台主用空调机组额定负荷容量负荷率。
机房照明及其它负荷按建筑电气常规方法统计。
日常运行负荷、充电负荷、消防负荷等还宜分别统计。
3.数据中心供电电源
A.市电电源选择
市电电源选择一般采用10kV供电电压，但其供电容量有限。某些地区规定：10kV供电电压，用户受电设备的总容量为250~6300kVA，若需更大的供电容量，则需采用35kV或110kV及以上的供电电压。当数据中心中、远期规划用电负荷较大时，宜在建设初期就选择35kV及以上供电电压，以免供电容量不足成为数据中心发展的制约瓶颈。如果采用35kV及以上供电电压时，可根据数据中心建筑形式决定其变电方式。一般，数据中心为单幢建筑时宜采用35/0.4kV直降方式，而数据中心为园区式多幢建筑时宜采用35/10kV、10/0.4kV二级降压方式。
B.市电电源引入要求
数据中心的市电电源引入方式及其供电容量，应满足不同用途或等级数据中心对供电可靠性的要求。
极高可靠性要求数据中心应从两个独立的电网变电所的专用输出回路上分别引入一路市电电源，以专线方式沿不同的敷设路由引接至数据中心。每一路市电电源的供电容量应能满足全部负荷或全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备等。两路市电电源的供电容量应为全冗余，正常时应同时供电运行。
高可靠性要求数据中心宜从两个独立的电网变电所，也可从一个电网变电所的两段独立的供电母线上分别引入一路市电电源，以专线方式引接至数据中心。每一路市电电源的供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。两路市电电源的供电容量应为全冗余，正常时应同时供电运行。
一般可靠性要求数据中心宜引入两路市电电源，条件受限制时也可引入一路市电电源。引入两路市电电源时，宜为冗余关系，也可作为供电容量扩展关系。
C.自备应急电源选择
数据中心一般采用柴油发电机组作为自备应急电源。对于大型、高等级数据中心也可以选择可靠性高、输出电源品质好、带非线性负载能力强、体积小、重量轻的大功率燃气轮机发电机组。
D.自备应急电源配置要求
数据中心自备应急电源配置应满足不同用途或等级数据中心对供电可靠性的要求。
极高可靠性要求数据中心宜配置两路独立的自备应急电源，每一路自备应急电源的供电容量应能满足全部负荷或全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备等。市电电源具有很高可靠性时，也可配置一路具有冗余的自备应急电源。高可靠性要求的数据中心应配置一路自备应急电源，供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。
一般可靠性要求的数据中心宜配置一路自备应急电源，供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求，包括UPS电源系统、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。当数据中心条件受限制，且市电电源具有较高可靠性时，也可以部分或全部采用移动式发电机组作为自备应急电源。
4.数据中心供配电系统布置
A.供配电系统布置原则
变配电所、UPS电源机房应靠近设备机房(负荷中心)布置。变配电所、发电机房、UPS电源机房均应留有足够的面积，可与设备机房同步发展，应对设备机房面积扩展或设备机房功率密度上升引起的供电需求。
应注意留有足够的、合理的供电线路通道。对于非专门设计用于数据中心的建筑，应注意其是否满足设备安装和线路敷设的要求，包括楼面荷载、净高、抗震等级、耐火等级等方面。
B.变配电所布置
数据中心为单幢建筑时，宜采用附设式变配电所。附设式变配电所一般设置于地面一层及二层；当设置于地下层时，不宜设置在最底层。
单幢建筑内供电容量或供电范围较大时，宜分区域设置变配电所。数据中心为园区式多幢建筑时，园区内应设置独立式10kV总配电所或35/10kV总变配电所，各幢建筑内设置附设式10kV变配电所。
[1]任 红.某数据中心的供配电及其智能监控系统.建筑电气.2007.26
[2]董 青.数据中心供配电系统设计.建筑电气.2010.29
供配电方式 篇6
关键词：高层综合性住宅,住宅工程,供配电设计
随着人们生活水平的不断提高,对于高层建筑电气设计提出了更加个性化,多样化的需求,而能够运用与高层综合性住宅工程的供配电工具也不断增加,在这样的情况下,我们更应该积极探析高层综合住宅工程供配电设计方式,以使得其朝着可靠,安全,灵活的方向不断发展。
一、高层综合性住宅工程的概况
(一)高层综合性住宅工程的特点
一般情况下,高层综合性住宅工程总体建筑面积比较大,包括地上面积和地下面积两个部分;可以将其划分为众多功能区域,如主楼区域,商场区域,公寓区域和住宅区域等;楼层都比较高,需要配备相应的小区物业,消防,地下车库等公共设备。
(二)高层综合性住宅工程的供配电设计范围
其一,依据10kv配电网络设计规范,住宅小区进线电源是由二回不同方向的进线的市政区域变电所的10kv母线段所提供的;
其二,10kv进线高压电缆头到地压配电柜,低压侧到小区内部各个建筑低压用电计量装置上表位,主要涉及到电缆,排管等部分;
其三,在此过程中,高低压配电线路凑采用全电缆,集中表箱供电方式来进行。
二、高层综合性住宅工程供配电设计方式
实际上,在高层综合性住宅工程供配电设计过程中,其设计方式涉及到很多方面的内容,从某种角度上来讲,就是一项系统化工程。因此,我们应该从多个角度出发,去开展工程供配电设计工作:
(一)住宅小区负荷计算
由于综合性住宅小区,人口集聚,用电需求多样化,对于供电可靠性有着比较高的要求。因此,要准确计算出住宅小区负荷,在此基础上选择合理的配变电设备。具体来讲,其一,满足供电需求,进行负荷分级划分。如将住宅小区的消防电气分为一级负荷,电梯,生活用水系统,楼道照明系统分为二级负荷,而住宅内部归结为三级负荷。其二,做好用电负荷计算,以单位面积法获得每户居民最大用电负荷,在此基础上得出每座住宅楼的负荷,将其合并,得出结果。
(二)变压器容量和性质的确定
由于高层综合性住宅小区楼房众多,各个楼房之间的空间比较大,供电面积大,负荷点的离散性处于较大的水平。因此,要本着安全合理经济的原则去进行配电站的建设工作。
其一,在公用配电站建设过程中,应该分为主楼公共配电站;公寓公共配电站和住宅公共配电站三个部分;
其二,在专用配电站构建的过程中,应该分为商场专用配电站,商场空调专用配电站以及物业专用配电站三个部分。
(三)10kv接线模式以及设备选择
对于高层综合性住宅来讲,其建筑规模比较大,楼层较高,用电负荷量大,对于供电的可靠性比较强烈,在公共配电站和专用配电站的背景下往往需要设置双回10kv进线电源,以保证满足其需求。
具体来讲,其主要涉及到以下工作:
其一,设置10kv的开关站,选择单母线分段方式,实现两路常供,母分断开;
其二,在此基础上,建设配电网自动化和DTU设备;
其三,公共配电站开关站出线,供应至配变,使用三双接线模式,并做好设备的选取工作,如开关柜,变压器,低压配电屏,无功补偿容器柜和导体等,以最大化的满足小区的各项需求。
(四)合理确定高低压电缆主干线
原则上来讲,电缆选择应该尽量保证其不会遭受外力过热或者腐蚀侵害,有利于敷设和维护工作的开展,避免出现在施工用地或者建筑用地上,使得其处于安全的环境中运行。
对此,我们需要注意以下几点问题:
其一,在高压电缆选择的过程中,为了保证其性能,应该采用铜芯统包型交联乙烯绝缘电缆,在截面应力处理方面,保证其满足规划设计需求;
其二,在低压电缆的选择过程中,应该秉持以下基本原则:供电半径不得超过200米的范围,主干线截面采用铜芯交联聚乙稀绝的同时,保证其规格不小于150平方毫米,使用低压封闭母线,在需要的楼层上设置两条以上,电缆分支箱使用6-8回路分支箱,此时的额定电流不小于400A。
(五)健全防雷和接地系统
在防雷和接地系统构建的过程中,首先应该弄清楚的当地的自然气象,在此基础上制定相应的防雷系统构建方案和接地方案。具体来讲,防雷系统构建过程中,需要注意以下几项内容:
其一,对于直击雷来讲,应该结合实际情况,在屋顶设计相应的避雷带,保证屋面金属构建能够与避雷带实现连接;
其二,对于雷电波的防范,应该在低压电缆引入的时候,实现电缆金属外部,线槽,保护管与防雷接地体保持焊接状态;
其三,在过电压保护的过程中,为了避免出现设备过热,造成的变压器出线端,单体总配电柜应该涉及三级电压保护器。
另外,子啊接地系统构建的过程中,应该注意以下几方面的问题:
其一,在低压配电系统接地的时候,可以将其归结为TN,TT和IT三种类别;
其二,在接地装置构建过程中,应该充分利用自然接地和人工接地体,构建相对理想的接地电阻环境,使得接地装置发挥最大功效;
其三,在接地电阻构建的过程中,应该严格依照国家接地设计技术规范的要求,将超限变压器接地电阻控制在合理的范围内。
三、结语
综上所述,对于高层综合性住宅小区来讲,供配电设计方式的合理性和科学性,不仅仅关系到整个建筑项目的效能发挥,还关系到人们的生产和生活活动的正常开展。
参考文献
[1]曹先平.浅析综合性住宅小区配电设计[J].中国新技术新产品,2010(22).
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[3]任二罗.浅谈住宅小区的用电负荷及配电[J].科技资讯,2009(28).
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[5]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(05).
供配电方式 篇7
随着社会的快速发展和人们生活水平的不断提高, 各地建设了大量的办公楼、住宅公寓、大型商场和超市、高级酒店, 民用建筑和工业的用电量在飞速增长。由于民用建筑的用电负荷类型为单相感性负荷, 其本身的功率因数很低, 因此导致整个系统的供电效率不高。为了提高功率因数, 降低无功功率, 使电能得到充分利用, 提高供电质量, 我们通常在供配电系统中加入无功补偿装置来进行无功功率补偿。无功功率补偿是提高电能质量的重要手段, 它可以降低输电线路上的压降和能量损耗, 进而减少用电能耗, 提高电能的质量。
1 无功补偿的原理
电网输出的功率有2部分:一部分是有功功率, 另一部分为无功功率。有功功率可直接转化为能使用的各种能量, 如电灯照明、煮饭的热能等;无功功率不能以使用能的形式体现出来, 却是设备做功的必备条件。无功功率的损耗在以下2个公式中可以体现出来。
(1) 输电线路上电压降的公式:
式中, U1为线路起点电压;P1为输电线路的有功功率;R为输电线路的电阻;Q1为输电线路的无功功率;X为输电线路的电抗。
在R、X、U1、P1这4个量不变的情况下, Q1的减少将使电压降降低。
(2) 输电线路上有功功率损耗的公式:
式中, U2为线路终点电压;R为输电线路的电阻;P2为输电线路终点的有功功率;Q2为输电线路终点的无功功率。
在R、U2、P2这3个量不变的情况下, Q2的减少将使线路损耗降低。
从上面2个公式可以看出, 无功功率补偿对电能质量的提高、线路上电能损耗的降低有重要作用。
在电感元件中电流做功时, 电流滞后于电压90°;在电容元件中电流做功时, 电压滞后于电流90°;在同一个电路中, 电感电流与电容电流矢量方向相反, 相差180°。如果在电容元件电路中有比例地安装电磁元件, 就可以抵消两者的电流, 使电压矢量与电流矢量之间的夹角减小, 进而使电源的做功大大提高。而供电设备多数为感性负载, 存在大量的无功功率, 因此在感性负荷中并联电容器作为无功补偿装置, 这种方式在国内外被广泛采用, 叫做电容补偿。把容性负荷装置与感性负荷连在同一电路中, 能使它们之间进行负荷交换, 这就使得感性负荷需要的无功功率可用容性负荷输出的无功功率补偿, 从而提高了系统的功率因数。
2 无功补偿的方式
无功补偿的方式有3种:变电站集中补偿、配电线路分散补偿和随机补偿。
(1) 变电站集中补偿。
针对电网系统的无功平衡, 在变电站进行集中补偿。进行补偿的装置包括并联电容器、静止补偿器等, 目的是平衡电网的无功功率, 提高电网的功率因数, 提高母线电压, 补偿变压器和输电线路上的无功损耗。这些补偿装置一般都接在变电站的高压母线上, 因此容易管理且维护方便, 但其缺点是对高压配电网的降损不起任何作用。
(2) 配电线路分散补偿。
配电线路上的无功补偿是通过在线路的杆塔上安装电容器来实现的。线路上的补偿点不宜太多;控制方式要简单且易操作, 不应采用分组投切的控制方式;对线路的补偿容量也不宜过大, 以免补偿过剩;保护也应从简设置, 可采用熔断器作为过载保护装置。配电线路无功补偿方式主要为线路和公用变压器提供所需要的无功功率, 该方式的优点是投资少、回收快、方便管理和维护, 常用于功率因数较低且负荷大的长线路;缺点是适应能力差, 重载情况下无功补偿不足等。在民用供配电系统中, 由于多数用户使用单相负荷或单相负荷和三相负荷混用, 且负荷大小不同, 用电时间也不同, 所以其三相间存在大量的不平衡电流, 并且这种不平衡性没有规律, 使供电部门无法预先知道, 这就导致低压供配电线路上的三相负荷长期处于不平衡状态。电网中的这种不平衡状态会增加线路和变压器的铜损速度, 甚至会增加变压器的铁损率, 使变压器的出力降低, 严重时会影响其安全运行。在实际运行中, 需要调整不平衡电流的无功补偿装置来解决电流的不平衡问题。这种装置在进行线路无功补偿的同时会调整不平衡的有功电流, 这样可以把三相功率因数补偿到0.95以上, 使不平衡电流降到10%以内。
(3) 随机补偿。
随机补偿就是通过控制装置、保护装置与电动机同时切换, 将电容器与电动机并接的一种无功补偿方式。在民用供配电网中有很大一部分无功功率消耗在电动机上, 因此对电动机做好无功功率补偿, 不仅可以减少配电线路上的损耗, 而且还可以提高电动机的出力。随机补偿的优点是无功补偿装置随着用电设备的运行和停止, 相对应地投入和退出, 具有投资少、占地少、安装简单、控制灵活方便、事故率低等特点, 适用于补偿电动机的无功消耗, 可以有效地限制电网的无功波峰荷载。对于年运行时间在1 000 h以上的电动机, 采用这种补偿方式比较节能。
3 无功功率补偿方式的选择
在无功功率补偿方面, 选择哪一种补偿方式, 要根据电网的情况而定。首先, 设计人员要对所需补偿线路的负荷特点、三相间的电压不平衡程度等有所了解, 然后再结合补偿方式制定合理的补偿方案。对于负荷较大且负荷变化快的工况, 比如电动机的线路等, 要采用随机补偿或配电线路分散补偿的方式, 这种补偿方案比较节能, 补偿效果也很明显。对于负荷比较平稳的供电线路要采用变电站集中补偿的方式, 在一些情况下也可以使用随机补偿方式。对于一些特殊的工作线路, 在确定方案时要考虑周全, 慎重选择。特别是在含有瞬变高电压和大电流的线路中, 要采用配电线路分散补偿的动态补偿方式, 可以有效缓解高电压、大电流对电网的冲击。此外, 无功功率补偿器控制方式的选择间接影响着无功功率补偿方式的选择。控制器有3种采样方式, 分别是功率因数型、无功功率型和无功电流型。控制器的作用是指挥无功补偿装置的运行、采样和运算, 为电容补偿器的正常运行提供保障。
在民用配电网中, 最主要的无功补偿方式就是以上所述的3种, 这3种补偿方式各有各的优缺点。实际工程中, 在弄清无功补偿原理的情况下, 要根据现场的实际情况并结合选择标准来选择相应的补偿方式, 使电网中的无功损耗降到最低。
4 结语
总之, 为了保证电网的电压稳定, 必须通过电网的无功补偿做好电网的无功管理工作, 实现无功功率供应和需求的平衡, 降低线路损耗, 提高电网的运行效率, 从而达到既满足用电需求又节能的目的。
参考文献
[1]李颖峰.低压配电网无功补偿方式及优化研究[J].电气应用, 2008 (19)
[2]傅慈英, 马勤.民用建筑工程配电无功补偿的分析与选择[J].安装, 2010 (7)
[3]王乙伊.低压配电网无功补偿方式的研究[J].广东电力, 2007 (2)
[4]蔡敏.电网无功补偿方式的探讨[J].华中电力, 2004 (2)
[5]冯超.配电网无功补偿容量优化配置[D].华南理工大学, 2011
高档酒店供配电设计研究 篇8
当前, 随着我国旅游行业的不断发展与壮大, 越来越多的国际化五星级酒店拔地而起。这些国际酒店的特点就是以高层为主、建筑面积大、规模大、配套设施齐全, 追求人性化, 因此, 在进行高档酒店电气设计时要充分考虑到以上特点, 并结合需求方的具体化要求, 如突发事件的应急需求等, 对供配电进行合理化设计。
2 供配电设计方法
2.1 负荷分类设计
对于高层国际酒店的供配电设计来说, 首先要进行明确的负荷分类设计。对于此次国际化高档酒店负荷分类设计, 不能仅仅参考《供配电系统设计规范》与《民用建筑电气设计规范》, 在实际设计时一定要采用更高标准级别。
在设计时首先要明确应哪些应该被确定为一级负荷。第一应被关注的就是消防相关的用电设备, 其中包括火灾自动报警系统、自动灭火系统、消防总控室用等一切与消防相关的设备。其次是公共服务区与办公区用电, 如通讯室、安防室、设备室、数据中心、服务中心、游泳区、健身中心、美容中心、餐厅、行政办公室、地下车库等这些都应当设计为一级负荷供电, 以保证酒店的正常运转, 避免公共场所发生严重事件。第三是高级别客房及服务区, 如总统套房、高级套房, 以及其配套的服务区、电梯等。第四是其它重要设备如冷库设备、中央空调、排水泵、生活水泵, 以及部分电校等。
其次, 要明确二级负荷供电。例如厨房的普通动力照明、扶梯、电影院照明、普通客房照明等。
最后, 未列入一二级负荷供电的均按三级负荷供电处理。
2.2 高低压配电系统设计
接下来, 要做高低压配电系统设计, 这部分设计要先根据前面的分析, 进行酒店总设备容量的计算, 然后根据这一数据进行相应功率变压器的配置选择。并根据高层建筑的建筑设计特点, 设计变配电房的具体位置, 对通常会设计在地下一层较多。通常采用单母线分段接线, 将开头设置在变配电房。在设计中可以参考以下方法:10kv系统采用10k V单母线分段接线, 变配电房, 用于供给酒店, 配出的10k V线路以电缆形式沿桥架向位于地下一层及位于塔楼机电避难层的20层、10层、0层。4k V的变压器供电, 进线方式为上进上出。10k V电源进线柜装设过电流、带时限速断、零序和欠压保护, 变压器出线柜装设带时限过流速断、零序和温度保护。变压器低压进线柜设峰谷表及有功电度表。
2.3 高低压及发电机配电系统
通常高档国际化酒店其一级负荷量很大, 在设计时要充分考虑, 可以为其设置较大功率的柴油发电机组。在市政电源断电以后, 要求柴油发电机组迅速成工作并恢复供电, 在设计时尽量缩短恢复供电时间, 尽量控制在15秒以下。同时, 为了保证供电的持久性, 需要在发电机室附近设置储油间或储油库, 以保证持续供电时长在8小时以上, 部分酒店要求达到48小时以上。
2.4 供电可靠性设计
为保证供电可靠性通常会设计两路电源同时进入, 在正常工作时各担一半负荷。当一路电源断电后, 另一路电源承担全部负荷, 即互为备用。
当两路电源均断电后, 柴油发电机组立即启动, 并在短时间内恢复供电, 但此时需要自动切除三级负荷, 以减少电量损失, 使柴油发电机组供电可以持续更长时间性。但是, 在实际设计过程当中, 也要进行合理化设计, 如部分三级负荷可以保持供电。同时需要可以进行分控设计, 可以选择在这一阶段继续为全部酒店供电。
3 其它电气设计技巧
对于高档国际酒店其电气设计方面的规格远高于国家规范, 如在容量与宽裕度方面已经远高于国际标准。在设计时可以参考如下技巧:
(1) 所有楼层总配电箱须采用浪涌保护器 (SPD) ;各类型机电设施主支路须设置避雷器或浪涌保护设施;厨房, 游泳池和洗衣房内额定电流超过100A以上的配电箱, 其主开关须有漏电保护功能。
(2) 备用量配置:各类断路器的额定容量须有20%的备用量, 配电箱额定容量也须留有10%的备用量配电箱须有10%的备用支路, 各导体的规格选型须不大于75%的额定载流量。各主配电柜额定容量须有不少于20%余量和不少于10%备用配电支路。
(3) 配电箱:供电支路供电范围不超过30m。
(4) 在公共区域不允许设置配电箱、分路开关、电气柜等电气设备, 酒店装修区域包括后勤装修区域的预留配电箱须集中安装在机电房或配电间、且隐蔽安装 (如:各会议室、办公室、更衣室、厨房, 餐厅等) 。
(5) 宴会厅配电箱主开关为400 A断路器, 且每个分隔区域的末端均安装一个100 A、三相4线制插座。宴会厅除正常/应急照明和一般动力用电外, 须在服务通道侧预留200A三相电源以供日后举办大型活动之用。
4 小结
经过以上研究, 我们已经发现, 高档酒店的电气设计有着更高的标准和更人性化的需求, 作为设计师一定要充分了解需求的情况下, 进行合理化、人性化、科学化的设计, 以满足高档酒店的运转需求。
参考文献
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浅谈供配电节能设计 篇9
“保护环境, 节约能源, 实现低碳”是我国在新世纪长期实行的战略与方针。电力能源是目前最重要以及紧缺的能源之一, 随着社会不断进步, 生活与工业用电消耗日益增加, 呈现出供不应求的状况。所以, 在社会生产活动中应注重节约、珍惜能源。笔者就供配电节能设计中出现的问题进行阐述, 仅供同仁参考。
1电力系统供配电整体规划的节能措施
在进行电力系统配电整体规划设计过程中, 应首先计算电网分布、供电距离、负荷容量与设备特点等因素, 电力系统要操作方便、可靠。系统的变配电所布置在电网的负荷中心周围, 能够减少配电网络的半径, 降低线路的电流损耗。选择合适变压器的台数与容量, 来满足季节性变化的负荷要求, 从而实现运行经济化, 降低运行荷载产生的不必要的电流损耗。
1.1 确定合理的电网供配电压等级
通常情况下, 整个电网线路容量、距离与电压成正比。在电压一定的情况下, 输送电流的距离与容量成反比。因此, 应按照实际的用电设备、供电距离、负荷容量实际情况, 对供配电的电压等级进行合理设计。电力系统的控制室应设置在电网负荷中心附近, 以减少供电半径, 降低线路电流损失。在电压供电范围内, 增强供电电压能够实现供配节能, 但是提高了电力系统的投资成本, 因此, 应根据实际情况制定科学、合理、经济的方案。
1.2 确定合理的线路
选择较大电缆导线的截面, 尽管可以达到节能效果, 然而提高了投资成本;选择较小的截面会降低运行的可靠性、加大安全危害、缩短使用寿命, 造成经济损失。因此, 设计线路时应以降低线路的损耗为原则。
在电网中, 电流通过配电线路会产生电流功率的损耗, 其中电阻R一定时, 通过电阻的电流与线路的长度呈正比, 增加了电网的电能损耗。在实际电力工程中, 确保配电的线路电流稳定, 减少损耗, 通过降低电阻方式来实现。根据电阻公式, 降低其电阻值, 应选择电阻率较小的材料, 如铜芯、铝芯线等。缩短导线的长度, 其电力系统的线路尽量走直。在电力系统的低压配电中, 尽量少走弯路、回头路。对于线路较长的电力系统, 要以满足与保护电压降为基础, 来确保热稳定、载流量。在设计线截面的过程中加大线截面, 尽管能够增加电网的成本费用的投入, 但是节约电力能耗与运行费大大超过前期的投入。
2供配电的设计措施
2.1 选择合理的变压器
电力系统的变压器是通过转换电压来进行电力传输, 因此变压器在电力系统中被广泛应用, 尤其是10 kV变压器在电力配电系统的覆盖率达到近100%。目前我国运行电网的10 kV变压器具有近百亿kVA。因为变压器具有运行时间长、使用量大等特点, 在使用与选择上变压器均存在较大的节能潜力, 尤其是面广量大的10 kV变压器。因此选择节能高效的产品, 不仅能够有效节约能源, 还能够大幅度降低变压器的生产成本, 这也是企业提高经济效益的关键途径。所以, 在选择合理的变压器过程中, 应优先选择节能低损耗的变压器, 如SIO、SI与SII等系列。对于地下、高层、化工等建筑单位和有较高消防标准的场所, 应优先采用干式节能低损耗电力变压器。为了确保电网电压稳定, 提高电能质量, 应尽量选择节能电力变压器。
2.2 选择合适的电动机
降低电动机的电量损耗, 关键措施是增强电机的功率因数与工作效率。在工业生产过程中, 异步电动机是电力系统中最常用的电动机, 在系统运行过程中, 异步电动机的工作效率与因数是主要的经济评价指标, 并且二者联系密切。异步电动机在完善功率因数的同时提高了电动机功率。除此以外, 在整个电力系统中异步电动机自身的无功功率约占其中的65%。如果异步电动机出现空载或者轻载的情况, 系统会降低功率因数, 电机空载时其功率因数接近于0.2;在电机功率满载的情况下, 其功率的因数提高到0.9。因此, 在设计过程中选择合理的异步电机的容量, 在容量固定的前提下, 应尽量满载运行。通常情况下, 进行异步电机的功率因数与额定功率计算时, 系统的负荷系数取值0.75～1, 而电机输出的额定功率应取负荷功率的1.1倍。在实际电力系统中, 电机通常配套专业设备, 并由有关部门统一配发。因此, 供配电的节能设计在系统运行的过程中进行, 一方面通过接地补偿电容器来要降低电量损耗;另一方面, 设置调速变频设备来控制电机运转速度, 通过调节转速适应系统的负载变化, 来增加电机轻载时的工作效率, 实现减少电动机的运行空载和轻载, 达到电能节约的目的。
2.3 选择合适的低压电器
在电力工程中, 低压电器是系统中使用较多的基础元件, 就低压电器单体来分析, 其电能的消耗很低, 总体的消耗量较大, 因此在电力系统供配电设计中应选择可靠、有效、成熟的低压节能的电器。
2.4 改善电力系统功率因数
提高电力系统的功率因数, 能够降低电网功率的损耗, 实现电力节能。在电力系统中, 部分用电设备如变压器、灯具、电动机具有一定的电感性, 从而出现了滞后电流。滞后电流通过系统的高变压线路输送到用电设备终端, 整个传输过程中增加了系统线路电量损耗, 然而通过以下途径是能够降低避免电量损耗的。
1) 降低用电无功设备的损耗。
在电力系统配供电节能设计中, 优先选择较高功率因数的用电设备, 如果用电设备存在一定的电感性, 应当设置用电补偿电容器。
2) 设置静电电容器, 补偿电能损耗。
在电力系统中设置静电电容器能够出现无功电流, 从而能够补偿用电设备因滞后电流产生的损耗, 最终增加了功率因数。在供配电节能设计过程中可采用集中高压补偿和成组低压补偿、分散低压补偿等方式, 根据实际情况选择合适的补偿方式。
3照明系统的节能设计措施
电力系统的照明节能设计是基于不影响施工照明与满足作业面的视觉要求, 降低照明系统中的光能损耗, 实现光能利用最大化。通常情况下, 照明系统节能设计有以下几种措施。
3.1 增加自然光的照射率
在照明系统设计过程中, 电气专业设计人员要与建筑设计人员多交流, 增加自然光的折射率, 实现自然光利用最大化, 通过室内照明与自然光有机结合, 实现照明电能节约目的。
3.2 选择合适的灯具
我国《照明标准设计规范》对项目的视觉要求、照明功率、照度标准等进行了明确规定。因此, 在灯具安装过程中要严格控制发光功率, 在确保照明质量基础上, 普通房间应尽量采用发光高效荧光灯或紧凑荧光灯;在高大厂房、车间、室外等应采用太阳灯、高压钠灯等放电高效光源。
3.3 完善控制灯具方式
在电力系统中设置灯具节能开关能够有效降低电量损耗。根据灯具自身特点, 设置分区控制或增加适当的照明开关点, 如在客房、病房、卧房的灯具可使用调光控制;在高级客房中使用节电钥匙控制;在室外照明或者公共场所可采用声控、光控、程序等方式来控制:在停留短暂的公共场所如楼梯、走道等可使用自熄节能控制。
4结语
在电力系统中进行供配电节能设计, 能有效节约能源、降低损耗, 推动我国可持续发展, 从而取得较大的社会效益与经济效益, 因此供配电的节能设计引起广大设计人员的高度重视。除了进行节能设计, 还可以通过强化电量管理、合理进行用电调度以及日常生产生活中节约用电等途径来实现用电节能。
参考文献
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供配电监控系统的设计分析 篇10
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。
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供配电设计及电力监控探析 篇11
在大中型建设工程的用电负荷中, 一、二级负荷占有较大比例, 在工程设计前期, 通过广泛的调研工作, 电气设计人员要对工程整体上的特点有初步认识, 对工程的供用电设施的高可靠性要求进行了全新的审视和思考, 电力作为通用性最大的二次能源, 电力系统不仅仅是一个从发电—输电—变配电—用电设备的单向不能中断进行的能量传输和转换系统, 而且还是一个要求能量时时平衡的动态能源系统, 它不仅可能因受系统内部的各种元器件故障和干扰而中断供电, 也可能受外部环境条件 (温度、湿度、海拔、雷暴、地震、风沙等) 影响和破坏而中断供电, 我们应以整体系统的观点研究构成企业电力能源系统的供电电源、供配电网络和用电设备等诸多相关的技术经济矛盾。一般而言, 任一用电设备的用电过程是通过一个串联回路完成电能和其他能量 (机械能、热能等) 转化的过程, 可靠性Relibility Worth是反应一个系统或一个元件在所要求的寿命期内连续运行能力, 电力能源系统通常是用增加并联通路来达到提高可靠性的目的, 这样可使得并联通路之一发生事故时不会导致供电中断, 当并联通路热备份时可节能但消耗电气寿命, 并联通路冷备份时看似多余, 但要求保持良好状态, 随时待命投入, 普通工业企业供电对可靠性要求不高时可不建设这条冗余通道。高可靠性要求高投入, 因此确定用电负荷等级、量化可靠性分析、合理考虑工程配电系统可靠性要求与投资的关系是工程电气设计工作中贯穿始终的重要内容, 下面我们从系统角度总结工程的供配电设计及监控软件在供配电系统中的应用。
1 电力监控系统概述
1.1 电力监控系统简介
电网智能化, 现有电力网络中设备的运行状态是由设备本身的工作指令来实现的, 而与电网运行状态无关, 此为被动配电网络;当设备的运行不仅由本身的工作指令来实现, 还要由配电网络在自我诊断后, 再根据电网能力, 负荷重要性, 发出设备运行指令, 按负荷重要性等级顺序控制运行时为主动配电网络。正常工作状态, 首先要使系统工作合理, 负荷分配合理, 充分地消峰填谷;充分利用变压器的过负荷能力;充分地采用各种技术措施节能。发生电力故障状态, 智能系统经过监测。分析, 判断, 确保一级负荷, 有效的控制二、三级负荷。
1.2 电力监控系统特点
系统软、硬件全部模块化, 硬件全部智能化。软、硬件设计选择工业级标准, 可靠性非常高。整个系统的ICU (智能控制终端) 、RTU (远程智能通讯控制器) 全部由16位微机组成, 这样的集散型监控系统, 速度快, 实时性好, 同机种通讯可靠;ICU自带CPU, 采集周期短, 实时性强, 系统冗余度高, 通讯帧数少, 可大大减少通讯误码率;各系统都是独立工作, 互不干扰, 实现了控制的硬件系统模块化, 采用总线方式可节省缆线和工程费用;各子系统实现了模块化, 进一步提高整个系统的安全及可靠性;系统可带电插拔, 维护、检修更加方便。
2 电力监控系统的基本功能
电力监控系统充分运用现代电子技术、计算机技术、网络技术、控制技术及现场总线技术的最新发展, 实现变配电系统的集中监控管理和分散数据采集, 通过遥测、遥信、遥控、遥调及电能质量监视、历史数据分析等高级功能, 使用户的电力系统透明化, 是一套提高电力系统安全性、可靠性和经济性的智能化系统。电力监控系统具有以下几个基本功能。
2.1 数据采集
2.1.1 模拟量的采集
电力监控系统需采集的模拟量有各段母线电压、线路电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、频率等。对模拟量的采集, 有直流采样和交流采样两种方式。直流采样是将交流电压、电流等信号经变送器转换为适合于A/D转换器输入电平的直流信号;交流采样则是指输入给A/D转换器后经互感器转换为与线路电压、电流成比例关系的交流电压、电流信号。
2.1.2 开关量的采集
电力监控系统需采集的开关量有断路器状态、隔离开关状态、接地刀闸状态、断电保护动作信号、运行报警信号、同期监测状态等。
2.1.3 电能计量
电能计量是指对有功电能和无功电能的采集。传统的方法是采用机械式的电能表, 由电能表盘转动的圈数来反映电能的大小。这类机械式的电能表无法与计算机直接接口。电力监控系统中对电能的采集有两种方法:电能脉冲计量法和软件计算法。电能脉冲计量法采用脉冲电能表或机电一体化电能仪表。电能表转盘每转一圈输出一或两个脉冲, 用脉冲数代替转盘转动的圈数, 计算机对输出的脉冲进行计数, 再乘以系数, 便得到电能量。软件计算方法是数据采集系统利用交流采样得到的电流、电压值, 通过软件计算出有功电能和无功电能。
2.1.4 事件顺序记录
事件顺序记录包括断路器合闸/分闸记录和保护动作顺序记录。微机保护或监控系统采集环节必须有足够的内存, 能够存放足够数量和足够长时间段的事件顺序记录, 确保当后台监控系统或远方集中控制主战通信中断时, 不丢失事件信息。
2.1.5 故障记录
故障记录是记录继电保护动作前后与故障有关的电流量和母线电压等。记录时间一般考虑保护起动前2个电压周期和保护起动后10个电压周期以及保护动作和重合闸等全过程的情况。
2.1.6 远程操作
操作人员可通过计算机对断路器和隔离开关 (如果允许电动操作) 进行分、合闸操作。为防止计算机系统故障时无法操作被控设备, 在设计时应保留人工直接分、合闸手段。断路器操作应有闭锁功能。操作闭锁包括以下内容: (1) 断路器操作时应闭锁自动重合闸。 (2) 就地操作和远方操作互相闭锁, 避免互相干扰。 (3) 根据实时信息自动实现断路器与隔离开关间的闭锁操作。 (4) 无论就地操作或远程操作都应有防误操作的闭锁措施, 必须有对象校核、操作性质和命令执行三步, 以保证操作的正确性。
2.1.7 安全监视
监控系统在运行过程中, 对采集的电流、电压等模拟量要不断进行越限监视, 如发生越限, 立刻发出报警信号, 同时记录和显示越限时间和越限值。另外, 还需监视保护装置及自控装置工作是否正常等。
2.1.8 数据处理
数据处理包括对数据的分析及记录存储, 方便用户查询, 并能以报表的形式输出。
2.1.9 电能质量监视
导致电力设备故障或误操作的电压、电流或频率的静态偏差和动态扰动统称为电能质量问题。具体表现为:电压、频率有效值的变化;电压波动和闪变、电压暂降、短时中断和三相电压不平衡、谐波;暂态和瞬态过电压以及这些参数变化的幅度。近年来, 国家针对此发布了一批电能质量标准。目前, 已制订颁布的电能质量系列国家标准有:GB/T 15543—1995《三相电压允许不平衡度》、GB/T 15945—1995《电力系统频率允许偏差》、GB 12325—2003《供电电压允许偏差》、GB 12326—2000《电压允许波动和闪变》、GB/T 14549—1993《公用电网谐波》和GB/18481—2001《暂时过电压和瞬态过电压》。
3 电力监控软件在配电系统中的应用实例分析
3.1 系统拓扑结构
深圳某工程建筑展厅的供电开关置于73个分布式的低压电缆分接箱内。电缆分接箱内由AHK-0。66系列电流互感器、ACR220EK网络电力仪表采集测量电流, 总开关的分合闸由ACR220EK的DO (开关量输出) 接口触发继电器, 由继电器控制断路器的分合闸;开关状态由辅助触点接入ACR220EK仪表的DI (开关量输入) 接口, 所有电参量数据由仪表的通信接口经RS-485总线传给上位机, 实现遥测、遥控和遥信功能。监控系统的拓扑采用分布式结构, 按功能或区域进行划分, 模块化设计。整个系统一般分为三层, 即现场层、中间层、主控层。
3.1.1 现场层
现场层主要任务是将现场的各种配电系统的运行参数进行采集和测量, 并将采集和测量的各种数据传输给监控系统。其主要设备是:AHK-0。66系列电流互感器、正泰智能断路器及ACR220EK网络电力仪表, 装设在现场的电缆分接箱内。上述设备均相互独立完成各自的功能, 不依赖主控计算机运行, ACR220EK具备RS-485通信接口, 通过现场的RS-485总线将检测到的各项电参数和状态信号实时传输到中间层的数据处理单元。
ACR220EK网络测控电力仪表是针对电力系统、工矿企业、公共设施、智能大厦的电力监控需求而设计的智能化电力仪表。它能测量所有的常用电力参数, 如三相电流、电压, 有功、无功功率, 电能以及开关量输入/输出状态等。该系列仪表具备完善的通信联网功能, 能实现远程遥测、遥控功能, 适合于实时电力监控系统;电力仪表与智能断路器配合实现遥测、遥控。断路器控制原理为电动机操作机构配有两路控制线圈, 机械传动机构将电动机转动转换为升降运动, 从而带动转动手柄实现断路器的合闸、分闸控制。当断路器电动机操作机构手柄拨为ON状态, 主电路闭合, 辅助触点动作并将ACR仪表DI1置位。当手柄拨为OFF状态, 主电路断开, 辅助触点复位, 实现遥信和遥控功能。控制方式如图1所示。
3.1.2 中间层
中间层位于现场层与主控层之间, 采用PCI插槽模式内置于监控计算机主板上, 给计算机虚拟出更多的RS-485接口, 并带2400VDC的光电隔离, 主要完成现场层设备与主控计算机之间的网络通信联接、数据交换。
3.1.3 主控层
主控层位于中控室或值班室, 配置高性能、高可靠性工业级计算机、UPS不间断电源、打印机、报警装置等。Acrel-3000电力监控软件安装在主控计算机上, 通过软件的人机界面和各种管理功能实现对整个箱式配电系统的实时监控。
3.1.4 Acrel-3000电力监控组态软件解决方案
Acrel-3000电力监控组态软件是对现场生产数据进行采集与过程控制的专用软件, 最大的特点是能以灵活多样的“组态方式”而不是编程方式来进行系统集成, 它提供了良好的用户开发界面和简捷的工程实现方法, 只要将其预设置的各种软件模块进行简单的“组态”, 便可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能, 比如在分布式网络应用中, 所有应用对远程数据的引用方法与引用本地数据完全相同, 通过“组态”的方式可以大大缩短了自动化工程师的系统集成的时间, 提高了集成效率。监控中心位于展厅大楼总值班室, 位于展厅的西南角落, 现场监控设备分布于展厅大楼内各个角落, 直接采用铺设RS-485总线进行通信较为方便, 考虑到现场地理位置及走线方便合理等问题, 采用4路RS-485网络可将所有现场监控点覆盖, 位于展厅大楼的办公区为离中控室较近和线路较短的回路, 位于展厅大楼的监控点组成一个RS-485网络, 有距离较长超过1 500 m的点, 超过RS-485通信最大距离, 线路中采用安装RS-485隔离中继器将通信距离延长。
4 结语
总之, 监控组态软件应具有通信、绘图、对象编辑、身份校验、报警、实时/历史曲线等功能, 使操作人员通过使用基于组态软件开发的人机界面, 方便、直观地了解电网运行状态, 并能准确、迅速地下达操作命令。现场监控设备采集的数据及监控机下达的命令是通过网络传输的。因此根据不同的系统, 应设计合适的组网方式, 在力求布网简单的条件下, 保证数据迅速、准确地传输。设计时, 应根据企业需要及负荷情况合理地选择现场智能监控设备。常规电力监控系统中, 智能设备应具有遥信、遥测及遥控功能。部分高端用户对电能质量监控提出更高要求, 需选择更高端的智能设备, 以满足企业需求。
摘要：从社会进步发展的现实出发, 介绍了电力监控系统的特点, 阐述了电力监控系统的基本功能, 进而分析了电力监控软件在配电系统中的应用实例。
关键词：供配电,电力监控,系统
参考文献
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