高速公路供配电系统

高速公路供配电系统（共12篇）

高速公路供配电系统 篇1

0 引言

在高速公路机电系统中,供配电系统是非常重要的组成部分,在保证机电设备正常运转方面意义重大,所以要做好高速公路机电工程供配电系统的施工。该工作具体包括施工勘察、联合设计、设备采购、设备存放和安装等方面的内容,需根据各个阶段的施工特点选择合理的施工技术,以保障高速公路机电工程的施工质量。

1 工程概况

某高速公路机电工程EDI合同起讫里程为YK91+322—K121+460,供电配电系统主要包括2个收费站、1个中心、1个服务区、5座隧道,供配电系统建设内容主要包括设备生产设计、设备采购、设备安装、设备测试、设备试运行等,本文重点对高速公路机电工程供配电系统的施工进行了探讨。

2 供配电系统的构成

沿线供配电系统、隧道消防系统、隧道照明系统和隧道通风系统构成了供配电系统。其工程量主要包括460套水成膜泡沫灭火装置和消火栓、100个阀门、31 km消防管道、199 km照明电线、198 km低压电力电缆、53 m高压电缆、12台在线式工频UPS、3套成套自启动柴油发电机组、21台成套干式变压器、112面隧道洞室动力柜、81面隧道变电所低压配电柜、23面站区低压开关柜、62面10 k V金属铠装中置式开关柜、21座中高杆灯、51套照明路灯、207套隧道LED灯具、5 301套隧道高压纳灯灯具和40套37 k W隧道射流风机。

3 高速公路供配电系统的施工内容

高速公路机电工程的供配电系统主要有两部分,即配电房和输配电线路,主要由沿线供配电、消防、照明和通风系统构成。高速公路供配电系统的施工内容主要有重点区域道路照明和沿线设备的供电与配电。沿线设备供配电系统包含生活用电、服务区设备的办公、全线养路设备的日常保养及建成投入使用和建设中的结构设备等[1]。高速公路隶属封闭式体系的范围,其内部重点区域主要包括大型互通立交、定点停车检修区、停靠服务区、天棚和收费区道路等,这些区域的照明供配电需求具有超强的专业性。具体施工过程如图1所示。

4 高速公路供配电系统的施工过程

4.1 现场勘查

对于机电工程的施工企业来说,在招投标中标后需要马上创建项目部,将驻地建设工作做好,安排施工设备和施工人员进入施工现场。通常情况下,进场以后不可以立即进行施工,因为高速公路机电工程供配电系统招投标图纸与厂家配套设施制作之间会有一定误差,现场人员无法准确地按照施工图纸进行施工。因此,在施工前,设备厂家和施工企业一定要进行实地勘测,将图纸设计好,要求与现实情况相一致,同时还需要对设备采购清单和施工安装图纸的相关内容进行仔细审核。

4.2 联合设计

在联合设计阶段,工程施工的主要依据是所有设计文件,这是工程质量得以全面实现的基础。机电施工单位的工作人员进行现场勘测后,将所有资料搜集齐全,安排人员进行联合设计文件的编纂。这些人员包括电气设备厂商外调的技术员和施工方内部的技术员,技术员以合同要求和业主需求为基础,对招标文件和设计图纸进行可行性修改。联合设计文件编纂好后需要立即进行复核,业主和监理部门现场进行直接复核,将业主的意见整理好后上报到专家组进行推敲,最终得出有效的策略,施工企业依据这些信息对设计图纸进行最后的修正,同时将材料采购工作落实好。最后在业主的同意下设计图纸才能用于具体的施工中,对设备采购进行指导,材料进场和检测的主要依据就是设计文件。

4.3 采购、加工和测试设备

机电施工单位编订工程设备采购清单并和设备安装图纸确认后,就要对设备采购的具体环节进行落实。采购设备时一定要选择具有较强技术能力的供应商,同时将采购合同签订好。在工厂进行供配电设备加工时,监理单位一定要发挥好自身职能,施工单位负责为工厂提供测试计划书和加工标准。设备出厂前,供货商需进行严格的自检,从而使产品满足设计要求。

4.4 供配电设备进场和安装

施工单位在储存机电设备和建筑材料时,一定要安排专门的储存库房,由专人负责这些设备和材料的管理与储存,进场的机电设备一定要进行严格审查,以保证其质量。以下三点值得高度注意:(1)设备和材料进场后,业主和监理部门一定要严格审查,对设备的数量、合格证、装箱单和检测报告单进行仔细查验,并高度关注材料的磕碰问题。(2)如对设备存在疑问,可以对运送到施工现场的材料进行抽检,或委托第三方检测部门对其进行权威的检测。(3)验收不合格的产品不可以入库储存,更不可以使用到施工建设中,需按照有关要求将其运输到指定地点进行处理。

在安装供配电系统的设备时,施工单位一定要做好以下五点工作:(1)做好相关技术交底工作,按照交底的顺序依次开展,项目部门先进行检测,接着是施工队、作业组和操作人员进行检测,一定要做到手续完整。(2)在施工现场设置专门的质量检测机构,安排专人进行质量检查,创建完善的质量监督检查机制,做好相关技术培训和质量教育工作。(3)将自检工作落实好,对施工技术、工程的各个部位、材料和设备进行严格的质量检验,同时做好记录,检测资料一定要认真搜集和整理[2]。(4)在覆盖隐蔽工程之前一定要做好相关检查工作,同时将影像资料保存好。(5)推行首件验收机制,对重要的工序和分项进行样板检测,按照样板的标准来进行择优施工。

4.5 供配电系统输电线路施工

在进行输配电线路施工时,要重点考虑施工的美观性及安全性。本工程配电房使用埋地电缆进出线。外线引入时,主要采用预埋电缆的方法进入高压室,然后将抵押电缆从抵押配电柜中引出,利用电缆沟送至各个用电设备,有效避免了架空线路因安全距离短引发的事故,提高了施工安全性。

4.6 供配电系统设备调试与运行

施工单位要安排经验丰富的技术员来进行设备调试,调试人员应有高度的责任心,依照设计好的调试程序进行测试。在调试主要设备时,供货商也要安排专人参与到设备调试工作中,对设备的投入使用情况进行严格监督。在进行调试前,需要对设备和材料的系统、数量、型号和规格进行严格检查,达到合格标准后才能进行调试操作。在系统上临时安装的仪表和仪器安装完成后进行调试时,应先将检测设备准备好。对供配电系统的调试应严格按照有关标准进行,设备调试包括系统调试、分系统调试和单机调试,一定要对性能和技术指标进行严格测试。合同上的所有项目都完成后进行试运行。试运行时,施工单位需对设备使用情况再一次进行检测和审核,发现问题应立即整改,从而使施工质量符合技术规范和合同文件规定的设计标准,以最大程度满足高速运营要求。

5 结语

综上所述,在高速公路机电工程供配电系统施工过程中,涉及的环节较多,需根据工程的实际情况有层次、有重点地开展各个环节的质量控制工作,以保证高速公路供配电工程的施工质量。

参考文献

[1]周正.高速公路机电系统及其设计方案研究[D].西安:长安大学,2010.

[2]张建军.集中供电与中压电能传输技术在高速公路供配电系统的应用[J].科技情报开发与经济,2005(9):266-268.

高速公路供配电系统 篇2

浅谈高速公路供配电工程的接地

根据作者工程实践,介绍了影响高速公路供配电接地系统接地装置的几个主要原因以及存在的问题,提出了保证接地施工质量的`措施,并就接地网设计中应考虑的几个问题做出了分析.

作 者：胡孝望 文勇 作者单位：江西方兴科技有限公司,江西,南昌,330025刊 名：南昌高专学报英文刊名：JOURNAL OF NANCHANG JUNIOR COLLEGE年，卷(期)：“”(2)分类号：U412.36+6关键词：高速公路 供配电 工程 接地

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

高速公路供配电系统 篇4

关键词：公路隧道,供配电系统,设计

本文针对高速公路隧道中的供配电系统设计中存在问题进行研究, 并在对问题探究分析的基础上, 针对不同的问题进行具体的研究, 找出相应的解决措施, 为隧道供配电系统的实地设计建设工作提供参照。

高速公路隧道供配电系统是高速公路安全运行的基础保障。现今高速公路工程建设不断向山岭高原地区扩展, 其中隧道的建设比重也在不断加大, 从而对公路隧道供配电系统的设计提出了更加严格的要求。面对越来越重要的隧道供配电系统设计工作, 其中存在的各种问题也变的突出并需要通过及时合理的措施加以解决。

1 变压器容量选择问题

公路隧道供配电的相关设计中, 选择变压器容量的方法, 通常是把隧道变电所中计算负荷的总值平均分成两部分, 使用相同容量的两台变压器各自承担一部分负荷。当出现一架变压器发生故障或者外电失电情况发生时, 另一架将承担全部电力负荷。这种通常的选择方式存在两点缺陷:

第一, 隧道用电设备重要集中在通风和照明设备上。通风设备方面, 其设计一般都是依照一次设计分阶段施行的方式进行。在交通量低的时期, 通风设备需要的电力负荷也相对较低, 但是随着交通量的积累增加, 通风所用的电力负荷也相对增长。交通量高低所需要的通风电力可能造成数千瓦的差值。因此, 在交通量低的时期选择适用于高交通量阶段的变压器会形成资源浪费。

第二, 每台变压器都需要具有应对紧急情况, 在必要条件下具有承担全部电力的能力, 这就要求变压器选取中, 需要根据总计算电力负荷进行选取。正常状态下的变压器的承载概率是50%甚至更少, 因此在紧急状况的运行中易导致低运行效率和高损耗的出现。

针对上述缺陷, 可以选择交通量低的阶段的电力负荷作为参考首先使用低负荷的变压器, 并采取逐步添置变压器的方法或者在一定阶段后调换大容量变压器, 来适应交通量增加带来的高负荷供电需求。变压器选择需满足容量可承载全部一级电力负荷和一部分二级电力负荷, 以及变压器额负载率保证在0.6到0.8之间这两个条件。这样的选择方式, 可以保证正常状态下, 每架变压器的效率均达90%以上, 并且在紧急状态中, 可以运用干式变压器具有的短时过载功能, 切实保证供电, 达到经济、安全的目的。

2 变压器保护装置

现今在高速公路隧道供配电设计进程中, 多采用断路器对变压器进行保护工作, 而对于负荷开关加熔器的使用则相对较少。设计人员多认为断路器的保护效果好于负荷开关加熔器, 实则在供配电机制中, 经常会出现利用开关切换电力负荷的情况, 而电力短路的现象是较少出现的。断路器根据较少出现的短路电流而设计, 具有内部结构复杂、造价高等特点。而负荷开关加熔器的运行机制则是分离控制功能和保护功能, 负荷开关可以进行对频发的负荷功能的切换, 熔断器则进行不常出现的短路保护。断路器装置上由于存在继电保护, 算上燃弧和启动时间, 通常一次开断所用时间在60毫秒以上, 相比之下, 限流熔断器拥有速断功能, 切除故障只需要10毫秒甚至更短的时间, 进而能够更加高效地保护变压器。

此外, 对于变压器的保护装置, 在选取上也不能采取一成不变的模式, 不同的保护装置会起到各不相同的保护功用, 需要依据实地相关章程, 结合实地情况, 进行具有一定针对性的选取工作。根据万伏供电机制的设计章程, 当变压器的容量小于等于500千伏安的时候, 选择高压熔断器进行保护;当电压器的容量大于500千伏安的时候, 应该高压断路器进行保护。

3 应急电源配置工作

公路隧道中需要安装应急电源, 以防止在突发事故的情况下保障照明、监控等应急措施得以正常运转。公路隧道的照明监控设备在紧急情况下会发挥重要作用, 需要保证应急电源供应的稳定充足, 因此, 在应急电源的选取方面需要对诸多元素进行考虑。应急电源的选取工作需要依据应急状况下的电力负荷情况、持续时间、电源特点等各种因素进行综合参考, 从而确保安全、经济、合理。

应急电源的种类不同, 在实际的设计安装中, 只选取一种可能无法满足应急需求, 并且难以保证安全稳定。一般情况下, 在公路隧道特别是事故会造成较大程度危害的高速公路隧道方面, 需要选取两种以上的应急电源作为组合式电源进行应急操作。当应急电源是源自电网的独立式电源时, 供电需要从外路引入独立电源, 独立电源数量为两路, 保证一路出现问题, 另一路可以保持供电。这样可以保持供电容量的稳定和供电时间的延长。

4 失压脱扣装置的选取

公路隧道供配电的设计中, 一些设计工作人员选择低压断路器方面的失压脱扣装置, 为了在室内停止供电的状况下, 将不重要的电力负荷关闭, 从而确保重要的电力负荷可以得到应急电源的正常电力供应。但是, 当市内电力恢复正常是, 如果隧道供配电机制中没有设置自动设备, 那么需要人工进行合闸, 为送电工作造成不变。此外, 失压脱扣装置长时间通电会造成电力浪费, 而且在夜间, 电网电压的升高以及空气潮湿的原因, 会加大失压脱扣烧损的概率。针对这种状况, 出线断路器在低压配电系统中不使用失压脱扣装置, 改成分母线分别配置重要电力和非重要电力。这样, 在失去市内电力供应的状况下, 切断非重要电力母线上的断路器, 应急电源得以集中对重要电力母线上的装置进行供电。

5 结束语

高速公路隧道供配电系统对高速公路隧道的正常运行和安全保障起着重要作用。在高速公路隧道的建设工程中, 需要充分考虑供配电系统的重要作用, 针对各种实例进行问题情况的分析总结, 并结合实地情况制定适宜的措施方法进行设计工作, 保证隧道供配电系统的设计符合规范要求和实地情况, 根据施工工程的实际情况进行设备材料的选取, 从而保证高速公路隧道供配电系统的设计具有安全、经济、合理的保证, 保障施工的正常运作和隧道在安全稳定的状况下使用。

参考文献

[1]高远望, 冯杰.隧道供配电及照明体统中节能技术综合应用探索[J].电力设备, 2013 (08) .

[2]黄利华.论变压器电能损耗及节能措施[J].铜业工程, 2013 (12) .

供配电系统节能设计探析论文 篇5

建筑节能主要指有效合理利用能源，提高能源的使用效率。建筑物内的大部分设备均离不开电，因此供配电系统是建筑内最基本的、使用最广泛的系统。在满足供电质量的前提下，如何提高供配电系统的能源使用率已经成为全国乃至全球建筑与节能研究的热点课题。

2实际工程对供配电系统节能设计的要求

工厂供配电系统的无功补偿 篇6

【关键词】工厂；供配电系统；无功补偿；补偿装置

一、前言

工厂中含有大量的感应电动机、变压器等感性设备工作时不仅要从电网中吸收有功功率用于做功，而且还要吸收无功功率建立磁场，这不仅会使工厂配电变压器和输电线路产生额外的附加电能损耗，降低自然功率因數，而且无功功率是影响电压质量的主要因素。因此，加强对感性设备的运行管理，提高功率因数，进行无功补偿是必要的。

二、无功补偿概述

2.1 无功功率与功率因数

电网输出的功率分为有功功率和无功功率。有功功率是用电设备把电能转变为其他形式的能并利用这些能对外作功；无功功率是指交流电路中存在的感性或容性设备为保证自身正常工作需建立交变磁场或电场而需要的电功率，它不对外做功。

功率因数是有功功率P与视在功率S的比值，而视在功率S与有功功率P和无功功率Q的关系为S=。

2.2 无功补偿原理

在交流电路同一电压作用下，电感电流和电容电流方向相反，相位角相差180°，也就是说感性无功功率与容性无功功率可以互补。由于工厂电力负荷如电动机、变压器等大部分属于感性负荷，若在供配电系统中并联安装电容器等无功补偿设后，可以向感性设备提供一定的无功功率，减少感性设备对电网的无功功率的需求，这就是无功补偿。

2.3 无功补偿的目的及意义

无功补偿的主要目的就是提升供配电系统的功率因数，提高功率因数对工厂有如下益处：

1、减少工厂电费支出

供电公司发出来的电是以视在功率来计算，但却根据用户消耗的有功功率来收费。若工厂从公共电网中吸收过多的无功功率，即功率因数过低，会造成供电公司成本加大。因此供电公司每月向用户计收电费时，若工厂平均功率因数低于规定标准时，要增加一定比例的电费。

2、改善电压质量

系统的电压损失会随无功功率需求的增加而增加，通过进行无功补偿后，提高功率因数，可改善系统的电压质量，使负载电压更稳定。

3、降低选择变压器的额定容量

变压器的额定容量是由其二次侧的视在功率决定，对变压器二次侧进行无功补偿后视在功率降低，因此可以选择较小额定容量的变压器，节省投资。

4、减少电能损失

线路的功率损耗和功率因数的平方成反比。例如，当功率因数由0.6提高到0.9时，线路上的功率损耗可降低55.56%。且无功补偿后，流过变压器绕组中的电流减小，故变压器的损耗也相应减少。

三、无功补偿方式及其比较

按照无功补偿装置的的安装地点，无功补偿分为集中补偿和分散就地补偿。

3.1 集中补偿

集中补偿分为高压集中补偿和低压集中补偿。

1、高压集中补偿：是将补偿装置安装在工厂变配电所的高压母线上。这种补偿方式只能补偿高压母线以前所有线路上的无功功率，无法降低选择变压器的额定容量及电能损耗。其优点是初投资较少，便于集中维护，能对工厂高压侧的无功功率进行补偿，提高工厂总的功率因数。这种补偿方式在一些大中型工厂中比较常见。

2、低压集中补偿：是将低压无功补偿设备集中安装在工厂变电所的低压母线上。这种补偿方式能补偿变电所低压母线之前所有设备及线路的无功功率，便于维护，能降低选择变压器的额定容量及电能损耗。此方式在工厂中相当普遍。

3.2 分散就地补偿

分散补偿装置是将补偿装置安装在需要进行无功补偿的个别容量较大且负荷较平稳的用电设备旁边。补偿装置一般与用电设备同事投入运行和断开。该补偿方式能够补偿安装部位以前所有的高低压线路及变压器的无功功率，能最恰当地降低系统的损耗和维持系统的电压水平，因此补偿效果最好。但是这种补偿方式投资较大，补偿设备利用率较低。

综上所述，每种补偿方式各有优点，在工厂企业中，多采用集中补偿和分散就地补偿相混合的方式。

四、无功补偿装置的选择

4.1 常规补偿装置的选择

目前工厂企业中常用的无功补偿装置是由电容器组、电容器支路保护、投切开关和自动补偿控制器等组成的电容器分组自动投切无功补偿装置。为了使各组电容器和开关的运行平衡化，应避免个别电容器组频繁开合而造成该电容器组过早损坏，各电容器组之间宜采用轮换循环投切使用的原则，即先投入先切除。

4.2 串联电抗器

由于现在工厂中多有波动性、冲击性负荷，这些设备运行时会产生大量谐波，引起电网电压波动、闪变及三相不平衡，影响用电设备的安全运行。虽然电容器本身具备一定的抗谐波能力，但同时也有放大谐波的副作用。谐波含量过大时，会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏，由于电容器对谐波的放大作用，将使系统的谐波干扰更严重；因而在有较大谐波干扰时，需要补偿无功功率的地点考虑增加滤波装置。

在电容器回路中串联电抗器是解决此问题的有效方法，除此之外，串联电抗器还可限制电容器的合闸涌流，降低电容器在投入瞬间产生的涌流对电网和开关器件的冲击。

五、结束语

总之，在工厂企业中进行无功补偿，提高功率因数是一项节能降耗、提高经济的有效措施。在实际应用中，要根据企业的自身具体情况，从经济和技术上择优选择无功补偿方式及设备的选型。

参考文献

[1]余健明,同向前,苏文成.供电技术[M].4版.北京:机械工业出版社,2009.

[2]刘介才.工厂供电[M].2版.北京:机械工业出版社,2009.

[3]平孝香,刘菁.无功补偿装置中串联电抗器的作用[J].电力电容器与无功补偿.2009（4）.

[4]李玲.工厂供电系统无功补偿问题研究[J].现代企业教育.2011（11）.

如何提高高速公路供配电的安全性 篇7

1 事故回放

2000年年初, 我公司某收费站电工王×在进行更换高压避雷器作业时, 不按规程办事, 在没有人监护且未戴安全帽和使用绝缘工器具的情况下, 工作时忽视了安全距离, 手臂触及带电的隔离开关上口, 触电致残。这起事故的发生, 一方面是作业人员违章造成的。另一方面也是我们安全管理不力。技术措施不到位等诸多因素造成的。这起事故带来的损失是巨大的, 不仅给伤者本人及其家庭带来了不幸, 也给全公司的安全生产蒙上了阴影。

2 事故后采取的安全措施

这件事故发生后, 公司领导和全体职工从这起事故中总结教训, 举一反三, 认真反思和查找工作中存在的问题, 痛下决心, 从基础开始抓起, 强化措施的执行, 特别是各级人员安全生产责任制的落实, 加大了奖罚力度, 先后出台和制定了十几项措施, 确保安全生产形势的稳定。

(1) 首先不许一人单独作业, 操作时要有技术水平较高的人作业, 另一人监护。为此我们做了硬性规定, 否者按违章论处, 必须做到时刻监护其他人员的作业安全。

(2) 作业人员登高作业时。必须按技术措施执行, 做到停电, 验电, 挂接地线, 同时在更换变压器一、二次熔丝和进行变压器电流、电压测定等项作业过程中严禁攀登变压器基台。为此我们为每个收费站配备了专业的修理工具和绝缘安全工具。

(3) 增加第二监护人。高压设备的修理和其他大型作业, 过去都是由一至两人来完成, 现在规定必须增加第二监护人, 这个人可以由领导、管理人员和受指派的人员担任, 基层管理人员必须有一人在现场, 来监督作业人员和工作负责人。

(4) 制定标准化作业程序。为了彻底改变配电作业人员的不良习惯, 使各项配电作业达到标准化、规范化、制度化, 制定了配电作业标准化程序中, 且正在摄制这方面的录像片, 指导基层的工作。

(5) 加大奖励和处罚力度。控制违章是保证安全的关键, 对违章的严肃处罚能起到一定的震慑作用。规定不安全行为和小的违章, 给予通报批评, 扣发一个月奖金;一般作业人员严重违章, 将给予行政警告处分, 扣发三个月奖金。工作负责人严重违章将给予行政记过处分, 扣发六个月奖金, 对因违章而发生事故的将实施更加严厉的处罚。

(6) 加大培训和教育力度。每年组织安全规程培训和业务技术培训, 并进行考试, 确保每个电工都能得到新知识的补充和业务水平的提高。工作人员本身业务素质的提高, 是保障安全的基础, 我们建立了标准化的安全教育展室, 建立了职工安全培训档案, 制定了安全培训工作细则。

(7) 强化现场监督力度。防止人身事故的重点在作业现场, 抓好现场的安全措施是关键, 把住现场的每个关口, 堵塞漏洞, 人人关心安全, 重视安全。

(8) 加大科技投入。对安全工器具和生产工具舍得投资, 不断更新, 同时定期校验。

3 安全管理探讨

(1) 配电安全管理的重点是防止人身事故。对我公司2000年以后的所有事故综合分析可以看出, 在总共发生的四次人身事故中, 配电安全占三次, 交通事故一次, 配电的人身事故占总人身事故的75%。而在配电人身事故中触电3次, 占总配电人身事故的100%, 所以工作的重点应放在防止触电事故中。

(2) 维护班组的管理是基础。任何情况下都不能忽视正常的基础管理的作用, 班组建设和对班组长及工作负责人的培养也是基础管理的重要内容。班组的“两会一活动”、上级精神的贯彻和落实、基础管理资料的准确建立、安全工具和生产工具的管理和正确使用、人员的培养等基础工作做不好, 就失去了整个安全管理的地基, 再高的大厦也会倒塌的。

(3) 制度是保证。要保证安全生产的长治久安必须有能正确指导安全生产的制度作保证, 管理和制度要服务于基层, 指导基层, 并且能够及时制止住一个阶段的带有倾向性的问题, 必要时要有强制的措施。

(4) 领导重视是关键。各级人员的安全生产责任制的落实关键在领导, 一个单位安全生产形势的好坏跟这个单位领导是否重视安全工作和重视的程度有关。

(5) 整治非标设备也是防止配电人身事故的重要措施之一。收费站建成时间不一, 其使用的配电设备厂家也不一样, 这给施工现场的管理和安全措施的布置增加了难度, 现场使用的设备无法布置安全措施, 特别是一些非标设备也容易发生人身触电事故。这就需要我们在工作的过程中, 真正做到认认真真。

(6) 不能忽视低压设备。在配电工作多年的老同志有一种错误的概念, 在低压设备上作业电不死人, 使一些人特别是青年人产生了麻痹的思想, 我公司的配电事故中有两起人身事故就是发生在低压设备上, 而且都很严重。

(7) 要充分认识安全生产的滞后效应和内在的规律性。随着各项改造的结束, 配电网基本上都实现了绝缘化和标准化, 这也为今后的安全管理提供了一个新的课题, 怎样适应高科技设备和由此带来的技术难题, 怎样有效防止事故发生, 都是必须要着手解决的问题。

4 目前配电安全管理的具体做法

4.1 加强安全管理

(1) 每年进行两次安全培训, 做到人人过关, 不走过场, 提高安全意识, 从源头上杜绝安全隐患。

(2) 制定违章联带处罚制度。作业人员违章, 在场的其他人员都要接受处罚, 特别是对违章没有及时制止的人员同样按照违章论处, 管理人员对违章不制止, 也将加重处罚。

(3) 签订“双向安全承诺书”。公司与职工签订“双向安全承诺书”。职工与企业的安全管理并且发挥着主人的作用, 明确了企业与职工各自的安全责任, 对没按照承诺办理的各方, 都要自觉接受相应的处罚。

(4) 聘请现场安全监督员。针对公司设备杂, 人员少的实际情况, 公司聘请了有实际工作经验, 有现场监察工作经验, 身体健康的人员, 协助安全监察人员检查作业现场。

4.2 加强现场监督

(1) 管理人员跟班学习指导。公司管理人员和基层管理人员都要按照规定经常参加班组的各项工作, 特别是有作业的情况下, 管理人员要保证先到作业现场, 直接指导班组工作, 不让违章行为有存在的土壤。

(2) 建立作业汇报制度。每个站必须在头一天下班前向公司汇报第二天作业计划、以便安排管理人员参加班组的一系列活动, 像施工安全组织技术措施计划的学习, 现场停电、验电、挂接地线等安全措施的布置等, 指导基层的安全工作, 并为管理人员的明查暗访作准备。

(3) 加强明查暗访。公司组成了暗访检查组, 按照各站汇报的第二天工作计划, 作业前在场地外设置高倍摄像机, 然后暗录下作业人员的整个操作和作业情况, 经基层单位领导、作业者本人和专业人员共同观看, 存在违章现象按照违章论处, 下发考核通报, 并将录像在公司内部电视台播放。在作业过程中, 暗访组人员对现场工作负责人和作业人员对工作票中的内容进行提问, 用摄像机录下整个过程, 特别是对作业范围、拉开的开关、挂接地线位置、带电部位、危险及控制措施等进行提问, 对回答不上和有明显错误的按照违章进行处罚。

(4) 设立违章曝光台。对所有违章行为都要下发考核通报, 通报全公司, 并在公司办公楼前张贴违章者的照片, 违章者写出检查。一个单位连续发生两次违章现象, 单位领导要在公司的安全生产分析会议上说清楚。

4.3 强化技术措施的实施

(1) 运用安全性评价和危险控制理论。通过开展安全性评价工作, 使我们的作业环境, 安全管理和设备都有显著的提高。同时进一步运用危险点控制理论, 确保各项技术措施的到位。

(2) 推广标准化作业和检修程序。一方面下决心整治非标设备。使所有设备能够得到更加方便和安全的检修, 便于做好安全措施;另一方面制定好各项作业和检修标准下发执行。

(3) 用语言和图案提醒作业人员。在进线杆及配电变压器台上悬挂了“高压危险禁止攀登”的标示牌。

(4) 为职工配备合格的劳动保护。每个劳动保护监督检查组成员都能持证上岗。随时监督劳动保护的使用情况, 能够做到杜绝使用不合格的劳动保护和安全工具。为每个配电工人配备无源报警安全帽和近电报警手表, 使职工的安全措施得到进一步保证。

(5) 层层落实“三级控制措施”。重新修编了“三级控制措施”, 要求各基层单位都要制定单位的落实措施, 并在具体的工作中落实。

5 结语

几年来经过公司认真贯彻“安全第一, 预防为主”的安全方针, 全体员工的一起努力, 公司的安全局面大为好转, 大家的安全意识大大加强, 再没有出过一起人身事故。更没有因为电力供应问题影响公司收费等其他工作, 保彰了高速公路的正常运行。

摘要：高速公路的迅猛发展, 使与之相配套的照明、监控、收费、通讯等交通信息工程也迅速发展起来, 为之提供动力的电力的安全性也变的越来越重要。我公司从一次事故中吸取教训, 在现场监督和技术管理方面制定了一系列保证安全的措施, 几年过去成效显著。

高速公路供配电系统 篇8

关键词：隧道供电系统,供配电施工,照明系统施工

1 高速公路隧道供配电系统组成分析

1.1 照明和供配电系统

照明系统是隧道不可缺少的基础性系统之一,是交通机电系统中较为重要的组成部分,其功能要求必须保证24 h不间断供电。在设计施工中主要以此为目标突出安全稳定的特征。通常按照负荷情况合理地设置与管理供配电系统的相关设备与参数。隧道供配电系统通常接入区域内的10 kV电网满足供电需求。

1.2 通风系统

隧道因为其相对封闭的环境,需要通风系统为其提供良好的环境,通风系统由环境检测系统、区域控制网络、风机控制系统等构成。通风系统的主要作用是在发生特殊情况的时候,依据一氧化碳的检测数据,控制区域内的风机运行,降低隧道内有害物的浓度。

1.3 消防系统

消防系统也是机电系统中不可缺少的组成部分,其中包括了火灾检测系统、报警系统、灭火设备与排烟系统,长大隧道还应当设计有横向紧急出口等。在隧道施工中应当配置贯穿始终的消防水管,同时按照一定的间隔设置消防用通风设备等,并保证消防设施与管道可靠安全。

1.4 监管系统

在高速公路的长大隧道中监控系统是必不可少的管理系统。隧道监控系统主要功能是交通监控、交通监视系统。交通监控主要是为了检测利用环形线圈和微波检测器等对车流、车速、间距等进行采集,另外,因为隧道的特殊性还设置有红外线、超声波等检测设备。交通监视系统则是利用视频设备,对隧道的运行情况进行可视化监控,并与相应的指示系统相连接,完成对隧道运行的管理。

这些系统中因为高速公路长大隧道的特殊性,车辆行驶的过程中会因为光线而产生视觉问题,所以为了保证行车的安全性,隧道照明系统是机电系统中较为重要的基础系统。同时与之相配套的供电系统也担负着为其他机电系统供电的责任,所以在施工中供配电与照明系统是隧道机电系统中的重点。

2 高速公路长大隧道供配电照明施工技术分析

某工程项目,位于多山的丘陵地段,隧道工程众多,其中某段隧道长为1.5 km。这样的实际条件为隧道的供配电和照明系统施工带来了一定的难度。下面就针对其施工技术进行分析。

2.1 技术准备阶段

技术性措施,在施工前设计、施工、监理3个单位应对整体设计进行全面审核,并结合施工现场的情况对涉及项目进行模拟分析,同时在实地与图纸上进行完整标注,尤其是设备安装的位置一定要标记。完成设计方案审核后,设计、施工、监理3方应对参与施工的技术人员进行交底,尤其是重点技术环节,包括对后续施工影响较大的施工项目。

调查统计,此过程是对土建工程的预埋施工进行检查,因为预埋施工对供配电照明系统的施工质量影响较大,因此在施工前应对此进行调查与统计。即检查土建施工中是否按照图纸设计为机电施工做好预埋工作。并对预埋的情况进行统计,检查其是否满足供电与照明系统的施工条件。

设备检查,施工前应对设备质量、规格等进行检查。因为隧道供配电与照明系统的工程质量控制中设备本身的质量是工程质量的基础,因此施工前必须对设备质量、型号规格进行检查,保证其符合设计要求。在检查过程中施工单位与监理方应配合对设备、材料等进行检验,设备和材料应符合国际或者行业标准,并符合设计要求,重点对3C认证、生产合格证、安全认证、厂家铭牌等进行检查。同时对设备和材料的外观进行检查,保证其没有明显的损伤或者水浸等。

2.2 低压柜安装

安装基础型钢:在施工前应对型钢进行检查,对形状进行调整,然后按照设计的图纸对型钢进行加工,达到规定尺寸并预制型钢架,同时对其进行防锈处理,涂刷防腐漆。接着将预制的型钢架安装到土建预埋铁架上,利用水平尺进行校准、找平,然后将铁架与型钢架焊接牢固,焊接的长度应保证为型钢宽度的2倍,最后对整体基础钢架进行防腐漆涂刷(两道)。

配电柜安放:将配电柜安放在基础钢架上,利用垫片对其进行找平,每个位置的垫片不应超过3个,垫片为0.5 mm,将固定螺栓的位置进行打孔,然后采用镀锌螺栓固定。低压柜到位、找平后,柜体应与型钢基础固定,柜体与柜体之间、侧面挡板之间利用镀锌螺栓连接。最后,低压柜从下部基础型钢侧面焊接螺栓,利用6 mm2铜线与低压柜端子连接并固定。

2.3 敷设电缆

敷设前的准备工作:敷设电缆主要利用机械放线,此时应将机械移动到相应位置安装,并将钢丝绳与滑轮调整到位。电缆支架与架设地点应选择在起点的位置,架设在受力均匀的路面上保证设备的稳定与安全,用掉线绳将电缆绞盘吊离地面,最大高度不应超过50 cm,此时应注意电缆绞盘两侧的滑轮速度应保持一致,这也是为了防止受力不均而侧倾。电缆的支架应架设在电缆支持轴的中间位置,然后放下滑轮和吊绳。架设的时候应保证电缆轴的转动方向与电缆引出段必须在电缆轴的上方,保证敷设顺利。

敷设施工:敷设的电缆采用的是人工牵引。电缆敷设的时候应保证电缆弯曲半径符合规范要求。电缆在电缆沟或者隧道电缆托架上敷设的时候应有一定的弯度,电缆的两端、中间接头、电缆井内、拐弯位置、垂直位置等关键部位都应保留部分余量。电缆在敷设到托架上的时候,电缆沟内每隔1 m需要设置托架1个,其中最下层为风机供电电缆、中间为照明电缆、上层为应急电缆和检修、监控用电缆。隧道内电缆敷设完毕后,施工人员应对电缆进行整理,使其按照一定的规律归位,保证其在托架上并稳定。通常先对下层的电缆进行敷设,然后是敷设中间的照明电缆,最后是上层的应急与监控线路电缆。

对电缆进行绑扎:敷设电缆的时候应敷设一根就整理一根,卡固一根,距离间隔10 m就应当利用绑扎带对电缆进行固定。

2.4 灯具的安装

定位:对灯具的位置进行划定和位置确定。利用升降机沿着隧道壁移动并划出灯具安装的水平线路。划线完成后,从隧道口开始向着行车方向利用仪器对划线进行水平校对,使之与隧道的走向协调。

灯具安装:安装灯具的时候应安装在划线设定的位置进行打孔和安装,利用膨胀螺丝将灯座固定。然后将灯具安装到底座上,确保其稳定牢固,避免出现松动的情况。

接线:灯具就位后,在灯具的内部接线处预留电源线,通常保证为1.5 m,注意接线的时候应利用合理工艺措施。灯具尾线的另一端利用绝缘穿刺线夹与隧道的照明电缆相连接。保证连接牢固不损伤线芯。最后利用绝缘防水带将电缆线头进行绑扎,防止受潮。

测试:完成灯具的安装后,应对各个支路的绝缘电阻进行检测,保证合格后就可进行照明测试。通电后对线路上的灯具进行检查,检查灯具控制是否灵活、准确,如发现问题应先断电然后再进行修复,必须保证此过程协调一致。对发现存在照明不协调的区域应进行记录,并予以调整。

3 结语

供配电与照明系统施工应建立在与土建施工紧密配合的基础上,即对土建施工的情况进行掌握,利用合理的设计来完成与之的配合。监理人员应随时掌握和监督施工的进程,控制预埋质量防止出现返工情况。另外,在进行高空作业的时候应保证设备与人员的安全,做好防护措施。在带电作业的时候必须按照操作规程进行施工,一定要保证各个部分的协调一致,防止事故发生。最后完成施工后应对环境进行清理,防止造成二次污染而影响隧道的整体质量。

参考文献

[1]乔梅梅,孙继洋,金蕊.公路隧道供配电系统设计探讨[J].西部交通科技,2008(1)

[2]钱怀风,王振晓.高速公路隧道供配电系统设计方案若干问题的探讨[J].交通标准化,2008(Z1)

[3]魏伟.公路隧道照明节能控制探讨[J].现代经济信息,2009(15)

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[5]马俊峰.高速公路供配电系统[J].公路交通科技,2010(2)

新建矿井井下供配电系统设计 篇9

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.

用户供配电系统的节能管理 篇10

关键词：供配电作业,节能管理,配电系统

1. 造成电能损失的原因

(1) 线路损耗严重。

用户供配电系统中, 有很多原因会导致线路的严重损耗, 常见原因有:①线路的布局不科学, 造成近电远供等现象, 较长的输送距离造成线路损耗。②接户线使用时间较长, 出现破损, 并且过长或过细都会增大损耗。③导线的截面面积较小, 长期在过负荷或低负荷情况下运行。④瓷横担等表面因为被油渍等污染, 在湿度较大的雨雾天气, 表面出现泄漏电流。⑤线路接头处的电阻过大, 使得接触面发热所造成的损耗增加。⑥树枝触碰电线或大风引起的倒杆事故等也会造成漏电等情况发生。⑦低压线路过长或者是三相负荷不平衡, 都会造成相应的损耗变大。

(2) 用电管理不科学。

①用电设备与变压器的负载之间不配套, 用户的无功补偿没有按照经济功率因数来进行。②计量互感器不合规定、精确度达不到要求。③无表或违章用电, 电能表没有按照规定周期性检修, 抄表时存在漏抄、不抄等现象。④对设备和线路的日常检修安排不合理, 造成变压器和部分线路的超负荷运行。⑤电气设备的定期检查、清扫等工作没有按时完成, 使得电流泄漏增多。⑥没有对负荷和电压进行实测, 未做到低压三相负荷的平衡工作。

2. 供配电作业系统的具体节能措施

(1) 减少线路损耗。

①减短导线长度。在供配电系统设计时, 低压柜出线回路等要尽量少走弯路和回头线。②变配电所尽量接近负荷中心。线路如果较长, 那么在满足保护配合、电压降要求及载流量热稳定的基础上, 加大一级导线的截面, 这样做虽然增加线路费用, 但节省了电能, 减少了运行费用, 是一项好的节能措施。③对于高层建筑, 电气竖井尽量建在建筑中央, 以减少电缆敷设长度。普通负荷可由一条电缆来供电, 这样便于消防作业, 也可在非空调使用季节减少线路的损耗。

(2) 平衡三相负荷。

低压线路当中, 三相负荷会因为受到单相和高次谐波的作用而不平衡, 这种不平衡会带来较大的能耗。在供配电作业系统设计时, 应让三相负荷尽量平衡, 可采用单相电压调节方式或使用省电装置平衡三相电压 (电流) 。

(3) 谐波抑制。

电能质量主要表现为电压频率与波形的质量, 谐波电流的产生使得供配电系统中的电能有损耗, 而且对线路及相关电气设备也有一定危害。谐波抑制的方法, 一般是设置有源或无源滤波器, 通过在用电设备或变压器低压一侧安装滤波器, 过滤中性线、相线中的谐波电流, 达到提高电能质量和节约电能的作用。

(4) 无功补偿。

无功功率会限制供电容量, 增加线损, 对电能的品质也有一定影响。在供配电系统中进行无功补偿, 可以节电降耗。无功补偿一般有2种方式:一是集中补偿, 二是就地补偿。

3. 供配电作业系统的损耗管理

①制定合理的损耗考核指标。对于影响配电网损耗的一些因素, 例如运行时的电压、温度、导线的质量好坏、负荷的变化等数据, 要尽量符合实际情况, 不能完全按照理论公式测算, 制定指标时, 要综合考虑多种因素。

②考核管理方式要合理。在对电能损耗考核上, 不能片面实行指标承包, 考核管理要与各项工作相结合, 不能仅考察电费的收缴情况, 这样才能从源头上阻止虚假统计、折算电能现象的发生。

③加强对电表的监测。要依法对表计进行监测, 推行合理的抄收管理办法, 严格考核实抄率, 禁止出现漏抄、估抄, 错超、误抄现象也要减少。

④做好日常维护。将各种设备的日常管理具体落实到人, 做好定期测试和调整工作, 及时处理设备的一些缺陷。

⑤提高信息化管理程度。在电费核算等环节当中, 应用先进的信息管理技术完善用户的用电基础数据, 并以这些基本数据为依据, 对损耗指标等进行数据的统计分析。

⑥建立良好的管理制度。实施专责管理, 建立具体的分析管理制度和指标考核台账, 定期公布完成情况, 并做到奖罚分明。

数据中心供配电系统节能设计研究 篇11

摘 要：供配电系统是数据中心平稳运行的基础与前提，面向数据中心提供照明、新风、精密空调、UPS、网络设备、控制室设备、加湿系统、维修照明、服务器等分类式电源支持，也是数据中心系统内能耗巨大的一个部分。如何实现数据中心供配电系统的节能目标是备受各方人员重视的问题之一。本文即重点针对数据中心供配电系统节能设计方面的相关问题进行分析与研究，望能够促进数据中心供配电系统节能效益目标的实现。

关键词：数据中心；供配电系统；节能；设计

中图分类号： TM7 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-186-2

0 引言

建设面向大数据和云服务的数据中心，是物联网和智慧城市的信息基础。如今的数据中心正面临着一个异常现实而又紧迫的问题：能源危机。大量服务器和交换机的应用，尽管如今的服务器和交换机的规模要比之前小得多，但能源消耗量却在大幅增加。越来越多的高密度计算设备放置在一个较小的空间内，使电源密度和热量到达临界水平，常常导致无法有效地对现有设备进行冷却，出现系统故障，或是无法添加其他设备。因此在数据中心供配电系统的建设运行过程中，必须高度重视节能设计策略的应用，以能源节约为中心目标，兼顾数据中心供配电系统的安全稳定运行与节能效益双重目标的实现。

1 设计需求

数据中心供配电系统设计需求主要为：第一，数据中心供配电系统相关设备应当按照容错系统标准进行配置，在数据中心供配电系统正常运行过程中，不得因外部电源终端、设备故障、误动拒动以及其他因素导致供配电系统的正常运行受影响；第二，不间断电源系统应当按照2N标准配置且备用电池连续应用时间应达到15分钟以上；第三，应选用柴油式发电机作为数据中心供配电系统内后备电源，并根据实际情况进行灵活切换。

2 节能设计要点

照明系统设计中：根据现行《电子信息系统机房设计规范》标准要求，数据中心主要场所照度标准如表1所示。

信息化机房照明系统照度要求需达到500lx以上，其他辅助区域照度要求则应达到300lx以上。为此，在数据中心机房内，照明装置优先选用双管格栅LED灯，按照>500lx标准设计照度，机房配电室以及电池间则按照>300lx标准设计照度，应急照明照度设计值则应按照>50lx标准设计。应急照明部分应有UPS专用电源提供供电支持，覆盖机房各个死角区域。同时，为方便数据中心机房上机人员紧急处理存盘后紧急撤离，必须在机房出口各个楼道位置设置标志灯，标志灯供电电源为自带蓄电池，要求在紧急情况下延时达到90分钟以上。机房内其他相关机具则选用智能化系统控制，根据数据中心工作人员实际需求对场景进行调整，以平衡照明与节能效果，其他辅助区域选用分组、分区控制模式，以达到良好的节能效果。

在防雷接地设计中，数据中心供配电系统机房接地系统应当与大楼联合接地，接地系统接线方式为TN-S式，独立设置地线与零线，在正常情况下PE线无负荷电流，与PE线路相连相关供配电设备金属外壳正常情况下不带电运行，防雷接地性能安全可靠。机房内应沿机柜以及墙壁布置30×3铜带，铜线截面积建议控制为6.0mm2，活动地板下方则选用截面积为25.0mm2编织式铜线进行敷设，形成间距<1.2m的网格系统，并与均压等电位带连接形成等电位接地网络，使机房内相关设备经铜线实现与等电位接地网络的可靠连接。

当前大部分数据中心机房UPS在各种负载工况下均全部投入运行，但对于初级机房的轻负载状态而言有非常大的能源浪费问题，且潜在并机系统震荡、UPS故障等问题。针对该问题，从降低能耗的角度上来看，可以在数据中心机房UPS系统中尝试引入绿色休眠节能技术，即当机房负载水平偏低时，根据负载大小调控UPS投入台数，以满足n+1冗余供电为前提，退出多余UIPS并进入休眠状态。数据中心机房管理人员可以根据机房负载水平变化的容滞回线预先设置UPS投入/退出限制，实现对休眠/唤醒功能的自动调控。通过对该技术手段的应用，能够在有效降低数据中心机房能耗水平的同时，提高UPS供电系统可靠性。

数据中心可以通过引入240V高压直流供电的方式或将240V高压直流供电与市电直供相结合，以达到节能降耗的目的。相较于UPS系统而言，高压直流供电模式下省略了逆变器环节，通过控制转换步骤的方式提高系统电能转化效率。在数据机房的实际应用中，采用240V高压直流供电方案下，电池直接挂在服务器输入端，无需经过逆变环节处理，因此可实现连续不间断的供电，同时设计方案采用模块化结构，维护简单且方便，系统扩容性能好，对降低数据中心PUE指标水平有重要价值，为数据中心节能降耗提供了新的思路与途径。

在有关机房空调配电系统的设计中，应设计两套配电系统面向机房相关设备进行交叉式配电，其基本结构如图1所示（见图1）。在空调配电系统中，可通过在空调机组外设置压力传感器的方式，及时采集送风区间内送风压力的变化趋势，经控制器计算后得到理论转速需求，按照该数据对组网内机组控制指令进行分配，以合理控制机房内风机转速，避免出现机房耗电量增大的问题，达到节能设计的目标。

3 结束语

目前我国数据中心产业虽然已经开始呈现出向规模化、集中化、绿色化、布局合理化发展的趋势，政府采购云服务也涌现出一些成功的案例。但总体来看，目前全国数据中心产业仍存在一些问题。仍有一半以上的数据中心设计PUE没有达到1.5的规划要求，特别是中小型数据中心在绿色节能方面差距较大，同时数量庞大的老旧数据中心改造任务也颇为艰巨。在数据中心容量日益增加的今天，提高能源利用效率是解决数据中心能源危机的最佳途径。本文即重点针对数据中心供配电系统节能设计方面的相关问题进行分析与探讨，望能够促进数据中心供配电系统节能效益目标的实现。

参 考 文 献

[1] 刘莉馨，杨宏宇.数据中心机房电气设计的相关要点[J].智能建筑电气技术，2011，05（5）：13-18.

[2] 王静.广州卷煙厂数据中心机房供配电及防雷接地系统设计浅析[J].智能建筑电气技术，2012，6（5）：69-72.

[3] 况东，刘小芳.某数据中心无功补偿装置故障分析[J].现代建筑电气，2012（1）：24-27，30.

PB单元供配电系统解析 篇12

如图1所示,PB单元的供配电系统可以从三个大的方面进行分析了解。即高压供电系统、PB单元低压电供配电系统和整流柜供配电系统。

①对于单个PB200单元来说,送入发射机房的10kV电源经高压真空开关柜后,分送入PB单元的10kV/205V变压器柜,为整流柜提供主整用205V/1400的电源,经SCR整流后变为+250Vdc、125Vdc电源,通过7块保险板经15块(1块驱动合成母板、1块二进制合成母板、13块合成母板)分配给PB单元220个等压功放模块、4个二进制模块、14个驱动级模块工作使用。

②送入发射机房的10kV电源经降压变压器降压后,为发射机提供设备所需的380Vac交流电源,380Vac交流电源经整流柜低压主交流隔离开关后送入整流柜,再提供给PB单元风机使用。

③单相交流220Vac电源经1TB3端子送入PB单元功放柜,经浪涌保护器后送入PB单元功放柜低压电源部分,整流、稳压后经电源分配板提供给PB单元功放柜电路板、PLC使用(非稳压)等设备使用,其中有缓冲放大模块工作所需的35Vdc电源。

1 高压供配电系统

参看图1,对于DX-600发射机来讲,正常情况下,每个PB单元都配备一台高压真空开关柜,用于提供单个PB单元工作所需的10kV电源,经主整变压器后降压得到205V/1500的电源供整流柜使用。当单个10kV高压真空开关柜或10kV/205V变压器出现故障时,倒机后,可以断开此高压开关柜进行故障处理,不会直接影响安全播出。

高压配电系统的维护:(1)检查端子排及接线、有无接触不良、过热变色现象;(2)检查保险及保险座有无接触不良(管座卡接不牢易引起保险熔断)过热变色现象;(3)定期检查真空开关联动装置(半年检);(4)定期(年检)检查10kV母线,紧固固定螺丝,清洁绝缘子支架;(5)定期检查变压器穿心螺杆、接线端子、地脚螺丝有无松动。

2 PB单元低压电供配电系统

参看图2,单相交流220Vac经1TB3(右机柜后侧)10、11、12端子送入功放柜,经浪涌保护器、+24V非稳压电源、B+/B-电源和低压电源板,经电源分配板后提供给PB单元各电路板所需的直流电源。从电路来看分为两路。

①一路经CB1 (4A)送入+24V非稳压(1A56A3)得到+24V非稳压电源,该电源经低压电源板(1A56A1)送出+8V、±18V、+35V直流电源,通过电源分配板分配到PB单元功放柜所需电路板。+24V非稳压电源经低压电源板跳转后送PLC和PB接口板。

②另一路经CB2(8A)送入B+/B-电源得到±12V电源,通过电源分配板分配到PB单元功放柜所需电路板。

3 整流器柜供配电

参看图1可以看出,送入整流柜的电源有两种,即三相交流205V和三相交流380V电源。而送出整流柜的电源有四种,即+250V功放电源、125V驱动级电源、125V二进制电源和三相交流380风机电源。下面,分别从这四个方面对整流柜供配电系统进行分析。

要了解整流柜的供配电系统,先了解一下DX发射机的开机顺序。

3.1 发射机的开顺序

三发射机的开机过程是分步有序启动各级放大器电源的过程,当把所有的电源都启动时,发射机即可开始播音。

基本思路:在发射机加高低压电(即3中197V、3φ380V、1φ220V都准备就绪时),供电正常,按开机按钮。

3.1.1 启动B+/B-电源

首先控制板给出指令,启动调制编码板上B+/B-电源,此项动作与整流柜没有关系。

3.1.2 启动驱动电源、风机电源

启动驱动电源和风机电源的过程简要说明,开机命令送入PS控制板。Ps enable-L经过几个环节后,使Q3饱和导通,启动K3继电器,是光耦固态继电器,使交流接触器K1、K2吸合,输出+125V驱动级电源。K1和K2吸合后,其辅助接点又使K5吸合,接通3φ380V电源送到风机,此时风机也开始工作。

3.1.3 启动+250V主电源

启动主电源+250V要复杂一些,而且点火板的工作情况也很复杂,ps enable-L,和bit1-3数据送入PS控制板,斜坡上升启动点火板开始工作,输出+250V电压,该控制板输出的控制电压本身有稳压电路,来控制点火板上的点火角度使+250V电压稳定,点火板本身也有软启动功能。

3.1.4

撤消射频封锁

3.1.5 步进上功率

整个过程约2s。

3.2+250V功放电源供电通路

250V功放电源由一个水冷的三相全波可控硅桥式整流器、滤波电感以及相应的控制电路组成。三相交流205V电源经TB5、TB6、TB7端子送入整流柜,由Q1～Q6组成可控硅式三相全波整流电路,为功放模块提供+250V/1400A的电源。

3.3+125V二进制电源供电通路

参看图3,125V二进制功放电压是从250V电源“Y”形接法的主整变压器中心抽头中分出来的,这个电压为250V功放电压的一半。

3.4+125V驱动级电源供电通路

参看图3,三相交流205V电源经TB5、TB6、TB7端子送入整流柜,F8、F9、F10为驱动级电源进线保险,后经K1、K2驱动级继电器送入驱动级变压器T2,降压后由CR2、CR3、CR4三相桥式整流电路后输出+125V电源,送到驱动放大器和预驱动放大器,该电源主要受控于交流接触器K1和K2。

开机:Ps enable-L送入电源控制板J6-13-L→电源控制板Q3饱和导通→整流柜K3接通→启动K1、K2→启动+125V驱动电源。

驱动级变压器为星形变三角形变压器。

3.5 三相交流380V风机电源供电通路

三相交流380V电源经整流柜低压主交流隔离开关送入整流柜TB1-1、2、3端子,经机保险隔离开关S5、继电器K5重新返回TB1-8、10、12端子,送入PB单元功放柜,供3台3/4马力和1台1/3马力冷却风机使用。K5能否吸合,受驱动级电源继电器K1、K2控制。

风机主交流监测器K7:风机主交流监测器K7可以实现对350～440V的电源有效监测,根据机房内部380V电源高低,湿度调节监测点,实现对风机主交流电源的监测。

当三相交流电源正常时,K7指示灯亮绿灯,K7 (8、9)常开接点闭合,发射机可正常工作;当风机电源出现缺相、相序错误或幅度不平衡时,都可导致K7不动作,此时,K7上绿色指示灯灭,K7(8、9)常开接点断开,发射机出现风机电源主交流故障,并出现关机重启动作。

4 PB单元供配电系统维护经验

第一,大电流端子必须定期进行禁锢、贴温度贴片、使用测温枪定期测温。

第二,定期检查PB单元及整流柜各电路板保险、保险座和电解电容,重点检查低压电源板和调制编码板。

第三,定期校准功放电压表表头,必要时进行调整。

第四,定期检查电解电容容量,必要时进行更换。当经常出现保险板35A爆故障时,应及时测量功放电压350V/5100uF滤波容量;电解电容干涸时容易爆保险。

第五,定期测量各电路板保险座压降,因保险座长时间使用后容易失去弹性产生松动,导致接触不良,至使保险座次级电压过低,出现相应的电源故障。

第六,定期检查B+/B-电源冷却风扇,如果电源本身温度过高,B+/B-电源将会起保护,没有输出。

5 结语