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该类仪表的系统构成一般由电源模块、数据采集模块、数据处理及控制模块、显示模块、CPU模块和通讯模块五大部分组成。模块化的设计使得该系统结构简单、便于维护与升级。仪表在工作时,对低压配电房内低压配电柜的三相电压、三相电流分别取样后,送到放大电路进行缓冲放大,再由A/D转换器变成数字信号,送到CPU进行处理,CPU将处理过的数据根据需要送至显示部分、通讯部分等数据输出单元。
2配电综合监控装置在电能需方管理系统中的作用
随着电力工业的飞速发展,电力供需矛盾发生了很大的变化,特别是随着电力企业改革的进一步加速,如何利用高新科技手段来适应市场经济,如何提高效率,降低成本,实现高效优质服务,已经成为实现用电营销现代化的重要任务。利用现代化的配电监控手段进行实时监测与控制,可给需方管理提供直接的、便利的技术支持;为负荷预测、电网规划、电力调度、用电营销管理和服务水平、用电检查、电能计量等提供科学的分析依据。为此,配电综合监控装置在电能需方管理中的作用可归纳为以下六点:
2.1为了解电力市场需求,合理配置电力资源提供有效的原始数据资料。
以往的电力需求预测依赖政府提供的资料和待业用电统计报表。由于这些资料的准确性及实时性较差,用于分析电力需求时,往往显得较为粗糙。要提高电力需求预测的精度,应选取典型电力用户作为电力需求分析的用户样本,收集其实际用电信息。配电监控装置可以准确采集和存储典型电力用户的日负荷曲线、分时电量及最高、最低负荷等关键数据,反映特定用户受市场、经营状况,宏观政策情况,以及季节、天气、节假日时用电状况的影响,再结合政府部分有关资料及行业用电量统计数据进行分析,便可大大提高负荷预测的精度,为确保电力规划的经济性、前瞻性、合理性和电力资源配置的有效性提供坚实的基础。
2.2帮助电力企业合理制定长远的营销策略,提高电力资源的配置效率,从而更好地为客户服务。
随着市场经济的深入,价格导向使电力用户对自身的电力消费情况越来越重视;但由于大多数客户缺乏技术条件和现代化用电管理手段,很难对电力消费情况做进一步深入的分析。另外,供电企业的公用变压器配置的合理性也缺乏有效的、科学的数据分析依据。具有配套管理软件的配电监控装置所采集的分段电量、负荷曲线、最高最低负荷、时段电量比例、功率因数、分时电压等实际数据,经分析整理后,可由电力企业客户服务部的营销人员向客户提供合理用电建议,并充分分析利用现行的分时电价政策,帮助他们减少不必要的电力消耗,降低生产成本,提高经济效益。从表面上看,这项工作使电力企业的销售量减少;但从长远看,经营进入良性循环轨道,必将扩大再生产,最终会增加用电量,即扩大电力企业在能源终端市场的占有率。客户按分时电价合理用电,从表面看,使供电企业收入减少,但实际上用户避峰用电,平滑负荷曲线,增加了系统的调峰能力,减少了低谷期间火电压火,水电弃水的情况,提高了电力资源的配置效率。
2.3利用监控装置的远程通讯功能,推动远程抄表的普及工作。
营业抄表是电力部门向用户收取电费的依据。传统的人工抄表往往因气候、道路及交通工具等外界条件及人为因素而不可避免地影响抄表的及时性、准确性。利用低压线路载波等技术,加上配电监控装置可与管理中心进行远程通讯的功能,就可以形成从用户计量终端到台区配电变压器端、再到管理中心的用户营业自动化联网,实现用户远程抄表,提高抄表的及时性和准确性。
2.4利用监控装置的软件管理系统为配网管理系统提供实时的用户用电信息,为配网运行、维护和用户接入提供分析、决策依据。
以往,配网管理利用变电站10kV侧反映的分时电流、电压及电量、功率因数以及配网巡视中对线路设备观察和营业统计报表中所得到的信息来分析、决策,比较粗糙。对配网运行的经济性、变压器配置的合理性、用户接入的可靠性都缺乏有效的、科学的数据分析。而配电监控软件管理系统所提供的一系列数据,可给出用电企业和公用变压器的负荷曲线和电能质量信息。通过这些信息的分析,可以提高管理措施的合理性和实效性。
2.5与监控装置配套使用的管理软件,可以强化计量装置的工况监视,防止窃电和因装置故障而漏计电量。
配电监控装置所具备的实时数据采集和通信功能,可定时将用户计量电能表中储存的各时段用电量、最大需量、电能表缺相时间、过载时间等数据纪录下来,并随时采集。用电检查部门定期或不定期进行逐一巡查,可有效杜绝窃电和因计量装置故障造成的漏计电量,并可在与客户交涉时出具计算机原始数据,增加了裁决的依据,减少纠葛。
2.6可以提供真实线损情况,为电力企业商业化运营服务。
长期以来,线损分析数据源于变电站关口表及其他相关表计的人工抄读数据,同样存在诸如气候、道路及交通工具等外界条件及人为因素的影响,数据统计时间缺乏统一性。这种统计线损的方法过去曾为各电网经营企业的电价测算、经营效益分析等起过积极的作用,但可靠性和可信性不太高,经常出现波动太大的异常现象。在电力体制深入改革的今天,这一传统的线损分析方法已不能适应要求。利用配电综合监控装置的远程抄表功能和数据采集、可存储功能,以及管理系统功能强大的分析软件,可以实现对线损的实时分析,数据详实可靠,并能够节约专项投资。
1.输配电线路的施工方法
1.1 室外线路施工方法
室外线路施工包括配电用的低压架空线路、输送电力的高压架空线路、电缆敷设、保护管内电缆等。其中,低压架空进户管最好选择使用镀锌钢管,在管口处安装防水弯头,在建筑外墙装饰工程完工后安装入户处螺栓固定式横担。35kv以下架空电力线路安装程序是首先挖电缆和拉线坑,然后按照基础埋设D电杆组合D横担安装D绝缘子安装D立杆D拉线安装D导线架设的顺序完成整个安装过程,需要注意的是要确保电杆上电气设备的牢固性,并保证电气连接接触的紧密性,瓷件表面光洁完好。室外电缆的敷设要做好施放前的绝缘电阻测量、充电电缆的绝缘油、直流耐压及泄露电流测量试验。
1.2 室内线路的施工方法
室内线路的施工主要包括了桥架与支架安装、配管及管内穿线等。其中,直线段铝制桥架超过15m,钢制桥架超过30m,应留有伸缩缝或伸缩片,金属电缆支架一定要做好防腐处理,电缆支架高度偏差应当在±5mm范围内,支架沿走向偏差不得超出±10mm,各支架的同层横格架需要保持同一水平;穿线钢管避免使用电焊或火焊切割,加工后的弯管要保持完好,管口应无毛刺,注意管内穿线是先穿支线,再穿干线。
2.质量问题及措施
随着人们经济生活条件的逐步改善,人们对电气安装工程质量的要求也明显提升。而随着我国各种电气设备和民用电器的研究与使用的不断进步,建筑电气安装技术也在不断更新与进步,以便更好的满足人们的实际需求。文章基于此,就当前建筑电气安装工程中存在的问题,提出了相应的解决措施。
2.1 建筑电气安装管路质量问题及措施
建筑电气管路质量问题是建筑电气安装过程中最常见的质量问题,具体来讲,建筑电气安装钢管的质量问题主要包括未对管口毛刺进行恰当处理、由于钢管弯曲直径小造成的死弯、钢管堵塞等。此外,在施工过程中,还存在着管子埋地深度过浅、光管不接地、管子未进行有序的布列排放、运用点焊方法进行管子之间的连接造成钢管链接不牢固等问题,使建筑物的电气管道在未来使用中面临着重大安全隐患。
针对于这一问题,我们认为应当从以下几方面着手进行防治。首先要保证钢管的质量,严格控制与监督施工使用钢管的准入标准,钢管的厚度需在2mm及以上,PVC厚度应在1.6mm及以上;第二,为保障钢管的防腐性能,在开始施工之前需要对其进行防腐处理,特别是要注意管道的内部,需要统一涂刷;第三,处理好焊接钢管的毛刺问题,保证钢管表面的平滑度,严格检验施工前的钢管毛刺;第四,临时封住建筑电气各个管口,以防止管道堵塞情况的出现,特别是在进行了混凝土浇筑后,需要进行吹管检验以防止管道被混凝土堵住;第五,应用充足的保护层厚度对线路进行保护,以保障电气管道的稳定;第六,通过强度检测实验,对电气管路所使用的螺钉进行有效检验;第七,镀锌关闭厚度达不到2mm时的管道连接,不得使用熔焊连接方式;第八,加固处理预埋管道线路,避免由于受到外力影响而造成的线管损坏;第九,借助于专业弯管器实现钢管弯头弯曲,管口处安装防水设备。
2.2 建筑电气配电箱箱体质量问题及解决对策
建筑电气配电箱的箱体开孔采用的是电焊方法,在进行实际开孔时,出现开孔太大的情况比较多,多种线管在箱体内杂乱分布,未对其进行有序整理,从而更加难以实现后期的电路维护与维修;未对配电箱箱体进行相应的防锈处理,造成箱体外壳易变形情况比较严重。
针对于这一问题,采取的防治措施主要包括:第一,开孔时使用专门的开孔器,要保证其孔洞的大小符合要求,同时需要对开孔处做好密封处理;第二,线管进入箱体前,首先对其进行有序排列,使用锁母组合线路,确保箱体内线路的有序性;第三,箱体材料要具有一定的防腐性能(如镀锌铁皮),并对其内外进行涂刷,以防止其由于防腐性能较差造成的腐蚀问题;为保障箱体较强的稳定性,需要在内部增设支撑,暗装的配电箱距地高度不得小于1.4m。
2.3 建筑电气防雷接地问题及对策
建筑电气防雷接地问题主要表现为:材料使用违背相关标准,比如未对需要进行防腐处理的构件做好防腐处理或者使用非镀锌材料就很可能出现腐蚀情况,进而导致防雷效果较差;未做好防雷钢管的接地处理,接地长度过短,避雷带的搭接处出现漏接、虚焊等情况。
针对于这一问题,采取的防治措施主要包括:首先要保证建筑电气安装防雷设备质量符合相关要求,如果选择使用钢材进行防雷接地,那么就要做好热镀锌处理,如果选择使用镀锌扁钢以及镀锌圆钢与钢筋进行连接,那么需要涂刷材料表面,以防止腐蚀情况的出现;其次,保证金属钢管的电气管道与接地干线连接过程中的安全可靠性;最后,进行专业管道焊接,保证焊接长度符合相关要求,避免出现漏接、焊接不饱满等情况。
2.4 建筑电气安装材料质量问题及解决对策
建筑电气安装材料质量问题主要表现在以下几点,一是施工场地中准备进行施工的电气安装材料本身就不符合相关要求,未取得产品合格证、检测报告等;二是开关与插座、所使用的塑料产品的阻燃率等不符合相关要求,存在接触不良易发热现象,安全性能十分低;三是照明设备以及动力设备等几何尺寸与实际不相一致,抗腐蚀强度不高,并且外观效果较差;四是管线性能不高,电阻率高,绝缘性不好。
针对于这一问题,采取的防治措施主要包括:第一,保证电气安装施工所需材料及配建等符合质量要求标准,取得相关产品合格证书;第二,从正规厂家引进高质量的材料和设备,为保证材料的生产能力以及安全性能,在订货前,先对厂家材料进行实地检验;第三,严格根据相关的报验程序对进入施工场地的材料进行监督检查,从而实现材料质量的层层把关,保证材料质量符合相关要求,如果发现有不合格的材料,要及时退回,不可以回避问题直接将其带入施工场地,特别是配电箱、电缆、防雷接地材料等电气附件,一定要进行严格控制;第四,认真监督检查与验收较为隐蔽的电路工程,最大限度保障电气安装的材料符合安全性能标准。
3.结论
综上所述,输配电线路施工、电气安装质量问题是现在普遍存在的一个问题,并已经严重影响了配电线路施工、电气安装工程的发展,为进一步改善电气设备使用安全性能,应当高度重视并积极解决电气安装中存在的问题。
因此,文章在分析了输配线路施工方法的基础上,以建筑电气安装质量问题为例,从四方面总结了电气安装质量问题,并提出了相应的解决对策,以期为同仁提供借鉴,为保障输配电线路顺利施工,提升电气安装质量做出贡献。
参考文献
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电气主接线是发电厂和变电所电气部分的主体,它反映各设备的作用、连接方式和回路间的相互关系。高压电气设备包括发电机?变压器?母线?断路器?隔离刀闸?线路等,它们的连接方式对供电可靠性?运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用?因此,建立一个科学的电气主接线评价系统,全面分析相关影响因素,综合评价各项技术经济比较,合理确定主接线方案是十分必要的。
一、电气主接线接线要求
对一个电厂而言,电气主接线应该根据电厂在电力系统中的地位、变电站的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定,并应综合考虑供电可靠性、运行灵活性、检修操作方便、节约投资、便于过渡和扩展等要求。
1、可靠性
电气可靠性的要求与其在电力系统中的地位和作用有关,由其容量、电压等级、负荷大小和类别等因素决定。评价电气主接线可靠性的标志是:断路器检修时,不宜影响对系统的供电;线路或母线发生故障时应尽量减少线路的停运回路数和主变的停运台数,尽量保证对重要用户的供电;尽量避免变电站全部停运的可能性。
2、灵活性
应满足调度、检修的灵活性,能灵活地投入或切除机组、变压器或线路,灵活地调配电源和负荷,满足系统在正常、事故、检修及特殊运行方式下的要求;在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线?
3、经济性
主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下,做到经济合理,尽量减少占地面积,节省投资。
二、电气主接线常见接线方式优缺点分析
1、不分段的单母线接线
单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线,每回进出线都只经过一台断路器固定接与母线的某一段上。优点是:接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。科技论文。缺点:灵活性和可靠性差,当母线或母线隔离开关故障或检修时,必须断开它所连接的电源,与之相联的所有电力装置,在整个检修期问均需停止工作。此外,在出线断路器检修期问,必须停止该回路的供电。适用范围:6~10kv配电装置的出线回路数不超过5回;35~66kv配电装置的出线回路数不超过3回;1l0~220kv配电装置的出线回路数不超过2回。
2、单母线分段接线
与不分段的单母线接线相比较,提高了可靠性和灵活性。适用范围:6~10KV配电装置出线回路数为6回及以上时;35~66KV配电装置出线回路数为4~8回时;l10~220KV配电装置出线回路为3~4回时。
3、单母带旁路母线的接线
断路器经过长期运行和切断数次短路电流后都需要检修。为了检修出线断路器,不中断该回路供电,可增设旁路母线和旁路断路器,提高供电可靠性。这种接线方式广泛的应用于出线数较多的110KV及以上的配电装置中,而35KV及以下配电装置一般不设旁路母线。
4、 双母线接线
双母线接线就是每个回路都通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组工作母线上,两母线之间通过母线联络断路器连接?
与单母线相比,它的优点是供电可靠性大,可以轮流检修母线而不使供电中断,当一组母线故障时,只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线,就可迅速恢复供电,另外还具有调度、扩建、检修方便的优点;其缺点是每一回路都增加了一组隔离开关,使配电装置的构架及占地面积、投资费用都相应增加;同时由于配电装置的复杂,在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作,且不宜实现自动化;尤其当母线故障时,须短时切除较多的电源和线路,这对特别重要的大型发电厂和变电站是不允许的。
5、双母线分段带旁路接线
双母线分段带旁路接线就是在母线上增设分段断路器,并设置旁路母线。双母线分段原则是:当220KV进出线回路数为10~14回时,在一组母线上用断路器分段;当进出线回路为15回及以上时,两组母线均用断路器分段。500KV进出线回路数为6~7回时,在一组母线上用断路器分段;当进出线回路为8回及以上时,两组母线均用断路器分段。在双母线分段中,均装设两台母联兼旁路断路器。
6、3/2断路器接线
3/2断路器接线就是在每3个断路器中间送出2回回路,一般只用于大型电厂和变电所220kV及以上、进出线回路数6回及以上的高压、超高压配电装置中。它的主要优点是:
(1)运行可靠,任一母线故障或检修(所有接于该母线上的断路器断开),均不致停电;
(2)任一断路器检修都不致停电,而且可同时检修多台断路器;
(3)隔离开关只作为检修电器,不作为操作电器,不需要进行任何倒闸操作,处理事故时,利用断路器操作,消除事故迅速;
3/2断路器接线的缺点是使用断路器和电流互感器多,投资费用大,保护接线复杂。
7、 桥形接线
桥形接线采用4个回路、3台断路器和6个隔离开关,是接线中断路器数量较少、一般采用断路器数目等于或小于出线回路数,从而结构简单,投资较小,在35KV~220KV小容量发电厂、变电所配电装置中广泛应用。根据桥形断路器的位置又可分为内桥和外桥两种接线。由于变压器的可靠性远大于线路,因此应用较多的为内桥接线;若为了在检修断路器时不影响和变压器的正常运行,有时在桥形外附设一组隔离开关,这就成了长期开环运行的四边形接线。
8、 角形接线
角形接线就是将断路器和隔离开关相互连接,且每一台断路器两侧都有隔离开关,由隔离开关之间送出回路。多角形接线所用设备少、投资省、占地少,运行的灵活性和可靠性较好。科技论文。正常情况下为双重连接,任何一台断路器检修都不影响送。由于没有母线,在连接的任一部分故障时,对电网的运行影响都较小。其最主要的缺点是回路数受到限制,因为当环形接线中有一台断路器检修时就要开环运行,此时当其它回路发生故障就要造成两个回路停电,扩大了故障停电范围,且开环运行的时间愈长,这一缺点就愈大。科技论文。环中的断路器数量越多,开环检修的机会就越大,所以一般只采四角(边)形接线和五角形接线,同时为了可靠性,线路和变压器采用对角连接原则。
三、结束语
中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)07-0132-01
智能建筑是科技进步的标志,融入了人文关怀和现代潮流,是建筑发展的趋势。智能建筑的智能化前提是机电设备的运用,因此,机电设备的安装关系到智能建筑的质量。对智能建筑机电安装质量进行监测,可以保证智能建筑的质量。
1 加强施工过程的工作协调
安全第一,预防为主。在智能建筑安装过程中,必须要将安全放在首位,从细节着手,避免可能存在的安全隐患。智能建筑安装工程复杂,每个人有不同的分工,在各自范围内进行,往往只注重负责范围内的施工,忽视了施工过程中的协调。实际上,每个环节之间都具有一定的联系,如果缺乏必要的协调,那么在施工过程中将很难注意到细节问题,从而产生许多安全隐患。因此,施工单位之间要保持必要的协调,共同完成施工任务,保证施工质量。
1)明确专业施工界面。明确专业施工界面,保证施工质量,提高施工效率,避免重复施工。在智能建筑安装施工过程中,常常会出现专业施工界面迷糊的问题,尤其涉及到电压问题,更要小心谨慎,明确专业施工界面,如果分辨不清,则很容易按照设计图纸的方式进行施工,如果不符合要求还要修改或重新施工,耽误施工进度。
2)交错施工。如果施工跨专业,那么就要在提前进行安排,协调好各部分的关系,配合开展工作。对重要的工序认真检查。各部分的交错施工通过检查与落实后,不仅能够有序开展施工,还能够提高效率,确保施工质量。
2 严格把控关键设备的安装质量关
机电安装与智能建筑质量密切相关,与电气工程亦有一定的联系。当机电设备安装出现问题时,将会大大影响系统的正常运行,这与电气工程的专业性和复杂性有关,因此对于质量的要求很高。在智能建筑机电安装质量监测中,要明确和落实责任,做好统筹规划,一旦发现问题要及时处理,严格把关质量。
1)严格控制配电装置质量。配电装置质量的优劣,直接关系到电气工程质量,也将影响到智能建筑的质量,因此,要严格控制配电装置质量。首先,从配电设备着手,从选择到安装调试,必须严格按照要求进行验收,发现问题及时处理,避免埋下质量隐患。一些配电设备在安装过程中会出现大大小小的问题,如开关、变压器等设备无法满足实际需求,如果不注意把关质量,那么在使用过程中就可能会发生故障,甚至造成很大的损失。因此必须要严格把关配电装置质量,认真验收,及时检查,将隐患扼杀在摇篮里。
2)确保电缆铺设质量。电缆铺设是电气工程中的重要环节。电缆承担着运送电能的任务,因此对于质量有着极其严格的要求,一旦质量不过关,可能会发生火灾等事故。目前,铺设的电缆大部分的规格是三芯到五芯,在工程施工过程中,需要将电缆进行各种各样的铺设和缠绕,而且多为一次性铺设,如果施工人员不了解电缆规格,或者专业知识有限,经验不足,在工作中漫不经心,就很容易在铺设中埋下安全隐患,一旦没有认真铺设,系统在运行的过程中很容易将电缆烧坏,造成事故。不同的电缆型号不同,如果没有对型号进行认真检查,马虎大意,就会降低电缆的防火标准和使用性能,继而发生事故。除此之外,还会大大影响智能建筑的质量。因此,电缆铺设的质量必须要高度重视。
3)检查配电箱。配电箱在电气工程中起到了控制器的作用,主要是在电能的接受与分配方面进行控制,维持系统正常运行,协调各方面的工作顺利开展。配电箱在智能建筑工程中通常数量较多,而且型号和原理十分复杂。由于施工队伍的人员涉及到工程诸多环节,专业不一致,资质参差不齐,因此设计中会受到多方面的困扰,如修改的部分较多,基于配电箱的复杂,修改时会涉及到许多方面,加大了设计修改的难度。如果不考虑到实际情况,一味按照图纸施工,不进行严格的技术审核,可能就会出现专业功能得不到满足的局面。因此,不管是业主还是监理,对于配电箱的修改通知单要进行一一核对。由于电气工程对于设备要求质量非常严格,因此必须要保证配电箱符合技术要求,否则很容易埋下安全隐患,影响系统的正常运行。
4)确保弱电设备安装质量。弱点设备在智能建筑中所需数量较大,铺设时有着严格的质量要求,需要配备专业的技术人员进行安装调试,确保弱电设备的安装质量。在质量监控的过程中,由于一些工作人员对智能系统并不能做到完全了解,因此,在做好基础工作的同时,要对设备的功能有所了解,并进行重点监控。如今,通常采取招标的方式进行关键设备的安装,许多施工队伍在招标之前往往承诺的很到位,在确保关键设备安装质量的前提下,还会满足更多的功能。这就导致一些智能建筑安装市场变得鱼目混珠,许多并不专业的企业浑水摸鱼,却在实际的施工过程中通过去掉一些功能而降低成本,招标之前的诚信荡然无存,最重要的是,这会对智能建筑质量造成严重的威胁。
3 结束语
建筑离不开城市,城市亦离不开建筑。智能建筑是一个城市的标志,集技术和人文关怀与一体,确保智能建筑质量,就要进行有效监控,对每个环节进行严格的把关,才能使智能建筑受到好评。
参考文献
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1 主变压器的选择
1.1 主变台数的确定
为保证供电的可靠性,变电所一般应装设两台主变。当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保证供电时,可装设一台主变。对大型枢纽变电所,根据工程的具体情况,应安装2~4台主变。
1.2 主变容量的确定
主变容量的确定应根据电力系统5~10年发展规划进行。当变电所装设两台及以上主变时,每台容量的选择应按照其中任一台停运时,其余容量至少能保证所供一级负荷或为变电所全部负荷的60~75%。
1.3 主变形式的选择
主变一般采用三相变压器,若因制造和运输条件限制,在220kV的变电所中,可采用单相变压器组。当今社会科技日新月异,制造运输以不成问题,因此采用三相变压器。
2 电气主接线设计
2.1 主接线的设计原则
①发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用;②发电厂、变电所的分期和最终建设规模;③负荷大小和重要性;④系统备用容量大小;⑤系统专业对电气主接线提供的具体资料。同时要考虑可靠性、灵活性及经济性。
2.2 主接线设计
电气主接线的基本形式就是主要电气设备常用的几种连接方式,它以电源和出线为主体。大致分为有汇流母线和无汇流母线两大类。35kV侧进线一回,由于使用两台变压器并且还和另一座变电所联络,所以出线三回。由《电力工程电气设计手册》第二章关于单母线接线的规定:“35~63kV配电装置的出线回数不超过3回”。故35kV侧应采用单母线接线。
3 电气设备的选择
3.1 35kV侧进线断路器、隔离开关的选择
本设计中35kV侧采用SF6断路器作为绝缘和灭弧介质,这种断路器具有断口耐压高,允许的开断次数多,检修时间长,开断电流大,灭弧时间短,操作时噪声小,寿命长等优点。选用的断路器额定电压为35kV,最高工作电压为40.5kV,系统电压35kV满足要求。选用的断路器额定电流1600A,满足要求。选用的断路器额定短路开断电流31.5kA,大于短路电流周期分量有效值13.3447kA,满足要求。动稳定校验,ish=34.0291kA
3.2 35kV母线的选择
选择LMY-1006矩形母线截面大于热稳定要求最小截面68.60mm2,故满足要求。在选择35kV主变进线时往往选用钢芯铝绞线,选择LGJ-150/20型钢芯铝绞线,因其机械强度决定支撑悬挂的绝缘子,所以不必校验其机械强度。环境温度为+40℃时,长期允许载流量计算,即(0.81为温度修正系数)由最大负荷利用小时数为T=4800H,查曲线得j=1.11A/mm2。满足经济运行的要求。
4 互感器的选择
4.1 电流互感器的选择
35kV级电流互感器分为户外型和户内型两类。本次选用LCZ―35(Q)型浇注绝缘加强型电流互感器。电流互感器额定电压为42kV,大于系统标称电压35kV。额定二次电流5A。主变进线电流为129.90A,额定一次电流选用600A,大于主变电流。0.2级25VA为计量,0.5级40VA为测量,10P15级50VA为保护。动稳定校验,电流互感器动稳定电流120kA,大于短路冲击电流34.0291kA,满足要求。
4.2 电压互感器的选择
选择JDZXF9-35型电压互感器,该系列电压互感器为全封闭环氧树脂浇注绝缘结构。额定电压35/0.1/0.1/0.1,额定负载100VA/150VA/300VA,准确级0.2/0.5/6P,适于在额定频率为50HZ、额定电压35kV的户内电力系统中,做电压、电能测量及继电保护用。
4.3 侧熔断器的选择
选择RW5-35/600型跌开式熔断器,额定电压35kV,满足要求,断流容量600MVA,需加一定得限流电阻方满足要求。最大开断电流100kA,大于短路冲击电流34.0291kA,满足校验。
5 配电装置的布置
35kV配电装置采用户外半高型布置,变压器户外布置。根据电气设备和母线布置的高度,屋外配电装置可分为中型配电装置、高型配电装置和半高型配电装置。半高型配电装置是将母线置于高一层的水平面上,与断路器、电流互感器、隔离开关上下重叠布置,其占地面积比普通中型较少30%。半高型配电装置介于高型和中型之间,具有两者的优点,运行维护仍较方便。
6 结语
本文通过对变电站选型、技术参数、所需设备等的探讨,参照具体要求及设计标准对断路器,隔离开关,电流互感器,电压互感器等设备进行选型、设计和配置,力求做到运行可靠,操作简单、方便,经济合理,具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。力求设计贴近实际,具现实意义。
参考文献
Abstract: This paper elaborates on the electrical substation main wiring design, makes the discussion to the main wiring concepts and issues to be considered, and combined with the engineering example analysis of the design of the main electrical wiring.
Key words: electrical main wiring; design; discussion;
中图分类号:TM621
0前言
随着经济的快速发展和人民生活水平的进一步提高,对火力发电厂变电站的供电能力提出了更高的要求,而变电站供电的可靠性,是考察其供电能力的重要指标。影响变电站供电可靠性的因素有多种,其中变电站电气主接线的设计尤为重要。
1、电气主接线设计
变电站电气主接线是变电站电气设计过程的首要部分,也是电力系统的重要环节之一。变电站电气主接线连接着各种高压电器,负责接受和分配高压设备的电能,反映各种设备的相互作用、连接方式和各回路间的相互关系,是变电站电气部分重要组成。其连接方式的确定对电力系统整体以及变电站本身的供电可靠性、运行灵活性、检修方便与否和经济合理性起着决定性的作用,同时也对变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有着很大的影响。
2、电气主接线设计原则
2.1 应满足可靠性要求
运行可靠性是电力生产和分配的首要要求。主接线的可靠性是它的各组成元件,包括一次部分和二次部分在运行中可靠性的综合。主接线设计不仅要考虑一次设备的故障率及其对供电的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障率及其对供电的影响。
2.2 应满足灵活性要求
为了满足调度需求,主接线应能保证灵活操作、投入或切除某些机组、变压器或线路,达到系统在事故运行方式、检修运行方式以及特殊运行方式下的调度要求,为了满足安全检修需求,主接线应能保证可方便地停运断路器、母线及其继电保护设备,而不致影响电厂的运行或停止对系统的供电。
2.3 应满足经济性要求
主接线应简单清晰,以节约断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备的投资;使控制保护不过于复杂,以利于运行并节约二次设备投资;主接线要为配电装置布置创造条件,以节约用地和节省架构、导线、绝缘子及安装费用。
2.4 应满足扩建的要求
主接线应能较容易地从初期接线过渡到最终接线,使其在扩建过渡时,一次和二次设备装置等所需改造量最小。
3、电气主接线设计需考虑的问题
3.1 需要考虑变电站在电力系统中的位置。变电站在电力系统中的地位和作用是决定电气主接线的主要因素。
3.2 要考虑近期和远期的发展规模。变电站电气主接线的设计,根据负荷的大小、分布、增长速度,根据地区网络情况和潮流分布,来确定电气主接线的形式以及连接电源数和出线回数。
3.3 考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对电气主接线的影响。对一级负荷,必须有两个独立电源供电,且当一个电源失去后,应保证全部一级负荷不间断供电;对二级负荷,一般要有两个电源供电,且当一个电源失去后,应保证大部分二级负荷供电;三级负荷一般只需要一个电源供电。
3.4 考虑主变台数对电气主接线的影响。变电站主变的台数对电气主接线的选择将产生直接的影响,传输容量不同,对主接线的可靠性、灵活性的要求也不同。
3.5 考虑备用容量的有无和大小对电气主接线的影响,发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电,适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无有所不同。
4、电气主接线的设计步骤
4.1 分析原始资料
1)工程情况。变电站类型,设计规划容量、主变台数及容量等。
2)电力系统情况。电力系统近期及远景发展规划,变电站在电力系统中的位置和作用,本期工程与电力系统连接方式、各级电压中性点接地方式等。
3)负荷情况。负荷的性质及其地理位置、输电电压等级、出线回路数及输送容量等。
4)环境条件。当地的气温、湿度、风向、水文、地质、海拔高度等因素,对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。
5)设备制造情况。为使所设计的主接线具有可行性,必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等进行分析比较,保证设计的先进性、经济性和可行性。
4.2 拟定主接线方案。根据设计任务书的要求,在原始资料分析的基础上,可拟定出若干个主接线方案。因为对出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等考虑不同,会出现多种接线方案。应依据对主接线的基本要求,结合最新技术,确定最优的技术合理、经济可行的主接线方案。
4.3 短路电流的计算。对拟定的主接线,为了选择合理的电器,需进行短路电流计算。
4.4 主要电器选择。包括高压断路器、隔离开关、母线等电器的选择。
4.5 绘制电气主接线图。将最终确定的主接线,按工程要求,绘制工程图。
5、工程实例
某变电站设有两台主变压器,站内主接线分为220kV、110kV和10kV三个电压等级。各个电压等级分别采用双母接线、双母接线和单母线分段接线。
5.1本变电站电气主接线设计
(1)220kV电压侧接线
采用双母线或单母线接线的110kV-220kV配电装置,当断路器为少油型时,除断路器有条件停电检修外,应设置盘路母线。当110kV出线回路数为6回及以上,220kV出线回路数为4回及以上时,可设置专用旁路断路器。本变电站220kV线路有8回,可选择双母线带旁路母线接线或双母线接线两种方案。
(2)110kV电压侧接线
《DLT5218-2005 220kV-500kV变电所设计技术规程》规定:220kV变电所中的110kV、66kV配电装置(或35kV配电装置),当出现回路数载6回以下时(或为4-7回时)宜采用单母线或单母线分段接线,6回及以上时(或8回及以上时),宜采用双母线接线。本变电所110kV线路有8回,采用双母线接线方案。
(3)本变电所10KV线路有12回,可采用双母线接线或手车式高压开关柜单母线分段接线两种方案。
5.2 方案比较
方案一用于出线较多,输送和穿越功率较大,供电可靠性和灵活性要求较高的场合,设备多,投资和占地面积大,配电装置复杂,易误操作。方案二简单清晰,调度灵活,不会造成全站停电,能保证对重要用户的供电,设备少,投资和占地小。手车式断路器的出现和运行成功,断路器检修问题可不用复杂的旁路设施来解决,而用备用的手车断路器来替代需要检修的工作的手车断路器。采用手车式高压开关柜,可不设置旁路设施。
图1 变电站电气主接线简图
6、总结
【关键词】变电一次设计 电气设备 安全 智能电网
国家十三五规划把能源战略作为一个重要组成部分,对未来电网的发展提出了要求,而智能电网、绿色电能是能源战略的发展方向。国外变电站的研究是直流输出代替交流。110kV变电一次设计不仅是智能电网的重要支撑,而且技术先进、安全经济和选址合理的110kV变电一次设计是电力能源行业的基础。电力行业关系我国人民日常生活与社会稳定发展,是国民经济的基础能源产业。电气设备的升级换代和消除安全隐患的新技术是电力行业的主要发展方向,例如变压器的电抗器设计,并联间隙防雷保护装置等。针对电力系统中存在的问题和智能电网系统设计,提出110kV变电一次设计的细节。
110kV变电一次设计应实现连接线路、输送电能、变换电压等级和调整电压等常规功能,并且实现各种类型的电能分配,包括交流电源、直流电源、UPS和通信电源等。变电站应能设置不间断的安全措施和实时监测功能。110kV变电站的规划为区域经济发展提供服务。通常以分支变电或35 kV和10kV变电终端的形式进行供电活动,服务对象为企业、工厂或附近区域的居民小区。我国经济发展导致城市居民住宅、写字楼和商业的用电负荷增大,变电站在设计时将进驻城区,因此防止噪声以及位置选择是主要问题。变电站设计包括选址、变电一次设计、线路布置、拟定的电气设备选择、配电装置的安装和安全技术应用等施工和安装阶段。
1 110kV变电一次设计过程
在电力系统中,目前的110kV站应用双电源进线,两条电源线路同时运行在工作状态。110kV变电一次设计的设备和线路有:变压器、电气主接线、电网线路控制开关、电能计量仪表,以及变电站通信设备。电力系统的配电线路布置和配电装置的安全和经济性是关键问题。
1.1 110kV变电一次设计细节
在选址完成后,根据《变电站总布置设计技术规定》进行配电装置的平面设计,注意户外设置和间隔。变电一次设计应考虑电网潮流控制和减少电能损耗。变电一次设计包括细节有:
1.1.1 主变压器容量和数量
设置原理是变电站输送电能的负荷、电网结构主变容量、功能选址和电力系统中的位置。注意绝缘材料的耐久性,附加装置的合理分配:冷却装置、继电保护装置、线路开关和避雷器。按照技术规定安装配电装置和断路器,科学完成线路的进线和分段设计。变压器的电压比:110士 2x2.5/38.5士2x2.5/ 10.5kV。
1.1.2 电气主接线
我国的主接线在运行的过程中一定要能支撑电压范围、负荷以及供电次数的实际运行考验。电气主接线的设计关系到电力系统运行的稳定性和安全性,是电网线路布置的主要因素,影响到二次设计的继电保护自动装置、断路器等设备的配置安装。
1.2 电气设备选择和安装
电气设备要定期进行检查和查修,因此在设计中要确保安全和可靠性。根据国家《导体和电气选择技术规定》选择电气设备,满足电力系统正常运行的要求。摒弃老旧设备类型,选择电网的隔离开关、断路器和电流互感器,确保额定功率、额定电压和稳定电流的要求。对精确的热稳定电流、动稳定电流和额定开端电流都应在细节上保障。电气设备的安装应按照设计要求,注意相应配置和安装要求。110kV变电站的电气设备安装完成后,应进行动稳定校验。短路电流冲击幅值应在规定范围内,防止外故障电流短路。还应注意电气设备的应力要求,不可超过最大应力。解决通风排热问题不仅是安装冷却装置,而且应全局考虑。
1.3 线路设计和工程接线方式
线路布置包括分段、接线出线方式,应用电气规范设计,应实用和简洁,有利于安装和检修。双电源进出线设计应经济合理,注意间隔布置均匀、选择软导线架空方式或者内桥接线,应减少二次设计回线。在居民住宅的进出线可运用支柱架设方式,保障检修的可靠性。
1.4 安全技术
防雷接地技术,院子的户外高避雷针装置和变压器以及电气主线路出口的避雷器柜。主接地网应有多个可靠连接点,接地电阻值应在规定的范围。对电气设备的短路、过电压故障应设计检修的保留空间。
2 动力智能化变电技术
国家智能电网建设取得进展,实现110kV变电站的全站信息数字化、综合自动化系统,选择数字电气设备,实现电网实时控制和智能调节,减少大面积停电。安全技术应用实现图像监控、智能消防和照明配置。智能变电站的关键技术是电气设备实时监控分析,因此应采集实时数据包括:电力系统和智能电网运行数据、电气设备和线路状态、以及客户机量数据。高压电气设备的在线监测是状态检修的基础。110kV智能变电站系统结构见图1。
3 总结
人民生活水平不断发展,提高了对供电质量的要求。110kV变电一次设计重视质量和效率,有效实现对生活用电和工业用电的电力资源分配,采用无功补偿设计减少电能消耗。智能电网的发展是能源战略的有效组成部分,应循序渐进地在全国推广智能新技术,实现电网的焕发青春。
参考文献
[1]刘志坤.论如何做好110kV变电设计[J].城市建设理论研究(电子版),2014(8).
[2]陆国庆,姜新宇,江健等.110kV及220kV系统变压器中性点经小电抗接地方式的研究及其应用.电网技术,2006(1):70-74.
电气自动化是一门重要的电力学科,与工业生产和人们日常生活息息相关,在改善劳动条件和提高劳动生产率、运行成本、工作效率等方面发挥着重要作用。由于当前电网线路中有大量谐波,从节能和消除谐波方面考虑,电气自动化系统应积极利用有源滤波器、无功补偿、变压器等技术[1],减少电路传输损耗,实现电气自动化系统的节能效果。
2 电气工程的节能设计
2.1 高运行效率
为了提高电气自动化系统的运行效率,应尽量选择节能型的电力设备,通过减少系统损耗、无功补偿、均衡负荷等方法,治理电网线路的不平衡电压,平均分担导线负荷压力,不仅可有效提高系统运行效率,并且获得明显的节能效果。例如,在电气自动系统配电设计时,可合理选取设计参数和调整电路负荷,从而提高电气系统电源设备的综合利用率和运行效率,直接或者间接地降低电能损耗。
2.2 完善配电设计 [本文转自DylW.Net专业提供写作物理教学论文和职称论文的服务,欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]
配电设计应首先考虑电气自动化系统的适用性,满足供电设备的稳定性、可靠性要求和用电设备的电力负荷容量要求以及电气设备度对控制方法的要求等。在设计配电系统时,除了要满足电气设备和用电设备的运行要求外,还要确保电力系统的可靠、灵活、易控、稳定、高效等。其次,重点考虑电力系统的稳定和安全性,第一要确保电气自动化系统线路具有良好的绝缘性,第二,在设计走线时,应严格控制水平导线的绝缘距离,第三,确保导线的动态稳定、热稳定和负荷能力的裕度,保障电气自动化系统运行中配电设备和用电设备的安全、稳定性,同时应做好电气自动化系统的接地和防雷设计[2]。
3 节能技术在电气自动化中的应用
3.1 加装有源滤波器
电网线路中的大量谐波易导致电气自动化系统中的电气设备出现误操作,为了提高电气自动化系统的安全性,可在电气设计时加装有源滤波器,消除电网的大量谐波,降低电气自动化系统的线路损耗。随着电网线路中各种电气设备数量不断增加,电网线路谐波也不断增加,这时基波电压和谐波阻抗电压易发生重叠,导致电力系统电压发生不同程序畸变,引起电气设备误动作。在电气自动化系统中加装有源滤波器可有效解决这个问题,有源滤波器使用功率宽、动态性能好、反应速度快,并且可有效补偿电网线路的无功功率,通过有源滤波器过滤电网线路的谐波,有效减少电气设备的误操作和误动作,提高电气自动化系统的节能效果。
3.2 加装无功补偿装置
在电气自动化设计中,可适当加装无功补偿装置,减少电路损耗,确保电网的运行效率和运行质量,提高电力系统的安全性和稳定性。通过加强无功补偿装置补偿电网线路的无功功率,应满足以下要求:其一,根据电网无功功率情况,设置无功补偿装置的投切参数物理量,可有效避免无功补偿装置发生投切震荡、无功倒送等情况;其二,安装无功补偿装置时,对电网线路的局部区域进行就地补偿,特别是用电量较大的线路,不仅可保障电网供电质量,而且可有效减少电网线路无功功率的长距离传输,具有显著的节能效果;其三,为了获得更好地武功补偿效果,在选择无功补偿装置的投切方式时,由于无功补偿装置的分担方式、投切开关方式、按编码分配方式、按比例分配方式等难以达到预期的无功补偿效果,因此最好采用具有调节平滑、跟踪准确、适应面广等特点的模糊投切方式[3];其四,在使用无功补偿装置对电网线路进行无功功率补偿时,要根据电气自动化系统的具体运行参数值,如目标功率因数、配电电压值、电流负荷等,来合理确定电容器容量。
3.3 优化变压器选择
为了提高电气自动化系统的节能效果,应优化变压器的选择,一方面,电气自动化系统应尽量选择节能型变压器,降低变压器的有功功率损耗;另一方面,变压器电气设计,通过在三相电源上均匀分解单相设备、单相无功功率补偿装置、三相四线制供电等方式,减少电网线路的不平衡负荷,具有良好的节能效果。
3.4 减少线路传输损耗
由于电网线路上有电阻,在电能传输过程中不可避免会产生有功功率损耗,虽然这部分损耗不可能完全消除,但是可通过一定措施,最大程度的降低线路损耗。第一,增大导线横截面积,在确保电气自动化系统的电气特性基础上,适当增加导线横截面积,降低导线电阻,从而减少线路损耗;第二,合理设计布线路径,电气自动化系统设计在导线布线时,应合理设计布线路径,避免线路过度弯曲,可有效减少导线电阻;第三,减少负荷中心和变压器之间的距离,缩短供电距离,减少电网线路传输电能的功率损耗;第四,为了减少电网线路电能损耗,尽量选择电导率较小的导线材质,提高电网线路的节能性。
4 结语 [本文转自DylW.Net专业提供写作物理教学论文和职称论文的服务,欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]
在节能减排的社会大环境下,电气自动化节能设计引起人们的广泛关注,结合电气自动化系统的运行要求,积极应用多种节能技术,优化电气自动化系统节能设计,最大限度地发挥节能技术在电气自动化中的作用,减少电网损耗,实现最大化的经济效益和社会效益。
参考文献
城市化建设的不断深入和发展,催生智能建筑在城市建设中不断涌现和兴起。人们的生活质量与水平不断提高,生产生活的各个方面都向智能化方面推进,智能建筑在城市建筑中也发挥其优越性。在智能建筑中,有很多机电设备。这些设备的质量以及安装之间关系到整个建筑物的质量以及稳定性。因此,对于智能建筑机电安装环节,要注重质量的管理与控制,为建筑物的稳定性与安全性打好坚实的基础。
1、做好整个施工过程的协调工作
智能建筑本身错综复杂,整个工程要由多个施工团队合作完成,强电弱电专业特性的区别,同时人员相对复杂,素质以及技术能力也高低不齐。各个施工团体都有分摊的项目以及施工范围,这种状况导致各个团体只是关注自己的小的施工范围内部的工作,对于相互结合衔接的部分考虑不足。所以,各个施工单位直接的工作协调在整个施工过程中发挥很大的作用。
1.1不同专业的施工界面要分清,做好交接工作
通常状况下,智能建筑中,工程设计图中对于强弱电的分界并没有特别清晰的分界线,很容易被混淆。强弱电施工人员如果在施工进行中发现设计图纸有问题或者不妥之处,比如比如强电方面的工作,但是在图纸上不符合强点的具体安装施工要求。本来属于弱电施工的工作部分,不具备弱电施工的具体条件等。此时无论何种形式的问题,都要及时的纠正与修改。各个专业的施工界限必须明确,防止安全隐患的出现,也能够防止施工混乱现象。并且,在工作交接的环节,必须保证完整全面地交接,施工团体之间必须协调互助,不能存在任何疏漏。
1.2细心配合,交错施工
在施工工作中,必须谨慎、认真,特别是不同的专业施工的各个环节进行都要有一定的计划与安排,做到有条不紊的进行与开展。要注重工作安排与调整,将时间安排得当合理,将各个工作内容协调安排,特别是对于水电方面的调试阶段,必须注意专业间的协调。对于施工的重点部分要注重质量的检测,一旦发现问题与缺陷要及时处理与解决,不同专业交错施工时要协调安排。只有做好上述各项工作,就能够保证工程的正常进程,保证工作效率的提高。
2、对机电设备安装质量严格监控
2.1对配电装置严格把关
在智能建筑电气工程之中,配电装置是最关键的部分与施工环节,配电装置设计以及安装质量与建筑物电气工程的安全性以及性能有着直接密切的关系,也就直接关系着整个工程的质量以及安全性。所以,对于配电装置的施工一定要注重质量的管理与监督,不可马虎大意。无论是采购环节还是安装调试时期都要进行全面地监督与管理,在具体工作实践中,我们发现一些电气设备,比如:变压器和高、低压开关柜等设备以及配件会存在这样那样的质量或者技术方面的问题。有时候开关的大小不符合具体的要求,开关柜内开关的整定电流不符合设计图纸的要求等等。在整个电气系统中,整个电流至关重要,因此我们必须对整个电流进行详细的研究与分析。因为,如果整定电流太小的话,就导致开关容易出现跳闸现象,导致停电,影响人们的工作以及生活;但是如果整定电流过大,这会使系统出现超负荷或者短路时不能完成跳闸等,对人们的生命安全造成威胁,更甚者会导致火灾的出现,造成不可估量的损失与伤害。所以,在配点装置的设计安装过程中必须严格控制管理质量关,要按照设计图纸严格核对与检查。杜绝安全隐患的存在。
2.2对电力电缆的质量严格监控
在智能建筑电气工程中,电缆是最主要的硬件材料。它是电力传输的主要载体。电缆一旦出现问题,,很容易出现短路现象与问题,频繁断电会导致电气系统不能正常工作,有时甚至导致火灾发生,给人们的生命财产带来威胁。一般状况下,在智能建筑中,多使用三芯至五芯规格范围内的电缆。在施工中一般会一次铺设完成不再进行修正和返工。鉴于上述情况,就要求相关施工人员必须在专业技术方面达到一定水准与要求,必须具备比较丰富的实践经验,并且必须要对工作认真负责。规格不同的电缆要分类使用和安排,保证使用合理,要对施工中的关键部分加强管理与检查。防止因为施工不当导致后期使用中出现电缆过热或者熔坏现象。电缆连接的设备对电压要求的不同,电缆铺设的要求都是有严格的要求,一旦混放,错放,使电缆的性能大为降低,安全性也大大降低。因此,一定要对电缆的质量和安装进行严格的监控。
3、提高质量监控意识,做好质量监控工作
3.1 认真阅图是做好质量监控的前提
施工的进行必须严格按照图纸的设计与要求,因此,在施工开始之前,必须对图纸进行参透,对每一个施工环节都要聊熟于心,保证现场出现问题能够及时发现并作出正确的调整,对工程实现质量的管理与控制。电气工程系统中涉及到的设备比较先进并且管线错综复杂,在施工前,必须对每一个环节进行仔细的审图和校图,尤其是修改通知单,必须要进行严谨的管理,并细致的标注与蓝图之上。使用此种修改蓝图,才能够对工程的质量进行管理与监督,进行必要的纠正与调整,保证整个系统的安全性以及正常性能的发挥。
3.2 熟悉规范,把好质量关
电气施工质量规范条框较多,监控人员要结合工程实际,边干边学,不断积累,牢记规范条例。在监控工作中,一定要有强烈的事业心和责任感,仔细认真,勤动笔头,不怕麻烦;深入现场,拉下面子,严格质量管理。材料的质量和性能是施工质量好坏的关键,要始终把材料设备质量的监控贯穿于工程建设的全过程。只有严禁伪劣产品用于工程,才能保证电气施工工程的安全在可事。矢"“能建筑论文集专刊
3.3 实现质量目标的预控
既然质量目标是优质工程,那么如何具体来实现呢?我们认为:甲方、监理、施工管理人员首先必须分清工程中的重点环节,凡事有预则明,有明则清。反之,不预则废,在电气质量监控中,确定配电装置、电力电缆、配电箱三个重点设备管、补管、交接等重点协调环节,明确关键,制订措施,根据规范进行超前监控,达到对工程质量的预控。其次,必须在监控好重点环节后以点带面,促动整个系统工程的质量监控。电气工程除了设备材料的施工质量外,系统的功能也是重要一环。在知识经济、信息技术高度发展的时代,先进的设备不断出现,功能不断增强,而同一产品,功能的差异往往造成价格的明显不同。所以,在监控中,一定要根据合同仔细推敲,严格管理,实现系统应具备的功能,成为分项的优质工程的要求。
4、结论
总而言之,社会经济的迅猛发展,催生智能建筑在城市建筑中不断凸显。而其中机电部分是智能建筑中的关键环节与组成部分,对整个建筑的稳定性、质量等有着密切的关系。论文主要对机电安装质量控制方面进行详细的论证与阐述,指出质量控制的重要性以及意义,并相应的提出质量管理中常见的注意问题,为智能建筑机电安装提出有建设性的建议与意见。
参考文献:
低压配电系统的正常运行直接关系到人们的工作、学习和生活,所以保证系统安全、稳定和无故障运行是至关重要的。而在低压配电系统中的漏电、短路及零线断线等故障是最常见的故障,由它们引发的人身触电事故、电气设备烧损及严重的电气火灾时有发生,所以必须对这些故障采取防范和保护措施。
一、单相短路或接地
1.故障产生的原因。单相短路或接地引发的原因通常是由于:(1)导线与保护装置配合不当,使得导线处于过载运行而开关拒动,导线过热绝缘损坏;(2)导线本身疲劳运行;(3)导线绝缘因受潮或腐蚀而损坏;(4)导线本身质量问题;(5)开关本身切断能力不够。
2.产生的危害。单相短路故障的危害是显而易见的,即发生短路时若保护装置不能及时动作,则导线过热引起电气火灾造成重大经济损失。在TN-C-S低压配电系统中发生单相接地且同时发生PEN线断线,如某设备与外壳相碰,且系统在S处断线,则高电位会经PE线传至零线,使负载中性点发生偏移,对系统用电器造成危害。在某些施工现场无健全保护,一旦发生单相接地,设备外壳带电,对人构成接触电压。
3.防范及保护措施。为了防止导线过载运行、保护装置拒动而引起的故障,要求导线与保护装置的配合必须满足要求。采用带接地脱扣器型断路器,当发生单相短路或接地时会产生零压相从而使接地脱扣器动作,切断电源进行保护,所以无需采用为了加大接地故障电流而降低故障回路阻抗的措施,便可排除故障,这样既节省投资又可弥补低压断路器保护范围不足的缺陷。
二、漏电
1.漏电的定义所谓漏电是指外壳为金属的用电器,工作时不允许外壳带电,由于某种原因引起绝缘损坏使其外壳带电进而对人形成接触电压的现象。漏电是介于正常和短路之间的一种故障,可以说漏电就是短路的前奏,及时排除这类故障是防止短路的有效措施。
2.漏电故障的危害。由前所述可以得出漏电发生的前提是电气设备外壳是金属而其作用只限于封闭与美观等,工作时不参与导电。而灯具类电气设备其外壳一般为玻璃、塑料、透明陶瓷等材料,所以不会发生漏电现象。故可能发生漏电的设备是外壳为金属且工作时不可带电的一类电气设备。危害的对象则是当该类设备发生漏电时接触设备的人,而且故障不排除,发展下去就会演变为短路,造成相关一系列危害。
3.漏电保护接线。漏电保护的空气开关一定要将火线和零线同时接入,不可接PE线。电气设备的A、B、C三点分别接在设备的插座上
三、故障的防范及保护措施
1.导线应满足机械强度要求。N(PEN)线必须满足机械强度及载流量要求,三相四线及二相三线供电系统中N(PEN)零线连接点应牢固并具有防腐能力是为了做到连接点牢固可靠,对于TN.C-S供电系统进户处配电装置中的PEN,PE及N线的连接点和TN.S供电系统中的N线连接点,应设置铜母线作为连接端子,并对该母线及其被连接的导线端子作相应处理,以提高其抗腐能力,降低断线的发生概率。
2.等电位连接。对于TN.C.S系统,当PEN线断线后,其负荷中性点偏移电压是通过PEN与PE线的分支连接处引入PE线,因而造成对人体的接触电压。为了消除和降低PE线上的对地偏移电压,对PEN与PE分支连接点进行接地,即等电位连接处理,这样可以避免用电器外壳产生偏移电位对人体的接触电压的危害。
3.采用保护电器。对零线断线进行保护所采用的保护电器通常有两类:一类是相零(过或欠)电压型,另一类是零-地电压型。 转贴于
相零电压型的基本工作原理是:取样相线与零线之间电压,在系统正常时相线与零线之间电压为正常值,即电源相电压,此时保护电器不动作。当零线发生断线时,相线与零线之间电压(即相一零电压)有效值将超过相电压(称为过电压)或是小于相电压(称为欠电压),达到保护电器整定值使其动作,切断故障线路,从而限制PE线接触电压及相一零之间过电压或欠电压的存在时间,达到对人和电器的保护。
10、6kV配电所及10、6/0.4kV变电所设计,是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作,其规范性和技术性都很强,许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。要做好变配电所设计既要执行国家现行的有关规范和规程,又要满足当地供电部门的具体要求,否则会出现种种问题,影响设计质量和工程进度。为了做好变配电所的设计,现将本人在审查我院变配电所设计图纸时发现各种问题中的一部分整理出来,进行简要的分析,与大家相互交流,以便共同提高。
1.变电所和配电所的名称工程设计在使用名词术语时要力求准确,不能随意。在具体项目的设计文件中不宜笼统使用“变配电所”这一名称。“变配电所”是变电所和配电所的统称,仅用于泛指。具体谈到某种类别或某一个体时,应分别称为“变电所”或“配电所”。在GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》中,“变电所”的解释是“10kV及以下交流电源经电力变压器变压后对用电设备供电”:“配电所”的解释是“所内只有起开闭和分配电能作用的高压配电装置,母线上无主变压器”。在变电装置与配电装置均有时,以升降压为主要功能包括附有高、中压配电装置者,称为“变电所”“以中压配电为主要功能包括附有3~10/0.4kV变压器者,称为”配电所“。一项工程具有多个变电所时,应以所在建筑物的名称或用流水号对各变电所分别命名。
2.带电导体系统的型式和系统接地的型式根据国际电工委员会IEC-TC64第312条,配电系统的型式有两个特征,即带电导体系统的型式,如三相四线制,和系统接地的型式如TN-C-S系统。在正式文件中不得把三相四线制的TN-S系统称为“三相五线制”。在GB50054-95《低压配电设计规范》第37页“名词解释”中已明确指出,“三相四线制是带电导体配电系统的型式之一,三相指L1、L2、L3三相,四线指通过正常工作电流的三根相线和一根N线,不包括不通过正常工作电流的PE线”。它并进一步阐明“TN-C、TN-C-S、TN-S、TT等接地型式的配电系统均属三相四线制”。在我国低压配电电压应采用220V/380V.带电导体系统的型式宜采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。在设计文件中,对TN-S与TN-C-S接地型式的划定有时混淆不清。系统的接地型式一般是就一个变电所或一台变压器的供电范围而言。中性线N线和保护线PE线仅在局部范围内,如一栋楼或一层楼分开时,应称TN-C-S系统。TN系统中某一剩余电流保护器负荷侧电气装置的外露导电体单独接地时,可称为局部TT系统。
3.分级分类术语和标准计量单位设计文件中的各种分级、分类等名词术语,应与国家标准、行业标准统一,不得混淆。如经常使用的术语:电力负荷应称为一、二、三级负荷,这里用“级”不用“类”;防雷建筑称为一、二、三类防雷建筑物,这里用“类”不用“级”新的防雷规范不再分工业、民用,屋面避雷网的网格大小也应以新规范为准;爆炸性气体环境危险区域分为0、1、2区,爆炸性粉尘环境危险区域分为10、11区,火灾危险区域分为21、22、23区,这里均用“区”不用“级”或“类”;而火药、炸药、弹药及火工品危险场所电气分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类危险场所,这里用“类”不用“区”。其他的名词术语也应正确使用,如在正式文件中应使用“断路器”、“变电所”,而不宜使用“自动开关”、“变电站”等等,不一一列举。计量单位的标准符号要正确,字母的大小写不能随意。如A、V、W、kV、kW、kVA、kvar、lx、km等应一律使用法定计量单位,特别要注意单位符号字母的大小写要正确,凡由人名转化来的单位符号如A、V、W、N、Pa和兆以上的词头符号如M、G均应大写;除此之外,则一律小写,如kV、MW、kvar、km等。有关计量单位的资料,可参阅“工业与民用配电设计手册”第十六章第773~783页。
4.对土建的要求在GB50053-94《10kV及以下变电所设计规范》中明确规定了变电所所址选择和对建筑等有关专业的要求,在执行中我们还存在不少具体问题,现仅列举以下几例略加分析,今后设计时应予以重视。
1)防火挑檐:车间附设变电所选用油浸电力变压器时,有的未在变压器室大门的上方设置防火挑檐。在工程建设标准强制性条文GB50053-94的第6.1.8条,规定“在多层和高层主体建筑物的底层布置有可燃性油的电气设备时,其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐”。
2)安全出口:有的设计在长度大于7m的配电室仅设一个出口或设两个出口但靠近同一端。这不符合GB50053-94第6.2.6条的规定,规范要求“长度大于7m的配电室应设两个出口,并宜布置在配电室的两端”。
3)梁高:有的设计在考虑室内净高时未计及梁的高度。由于变配电所的跨度较大,有时梁的高度可达800mm左右,故在提土建条件层高时应考虑梁的高度。
4)值班室:有的设计将值班室设在交通不便的里角。这不符合GB50053-94的第4.1.6条规定,该条规定“有人值班的配电所,应设单独的值班室。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通,值班室应有直接通向户外或通向走道的门。”
5)电缆沟:有的变电所内双排布置的低压配电屏仅在屏底和后侧设置地沟,两排屏的沟之间互不连通。为了方便电缆的进出和今后线路的调整,宜将所内所有主电缆沟和控制电缆沟均连通。
6)电缆分界室:有的分界室不满足供电部门的要求。北京供电局规定北京地区的10kV用户必须设置电缆分界室作为工程的电源总进线室。电缆分界室的位置应接近电源进线方向,并靠近建筑物的外墙。其面积一般为6m×3.5m即20mm2左右,净高应不小于2.7m,下设净高不小于1.8m的电缆夹层,并设600mm×600mm的人孔和爬梯。电缆分界室在无地下室的建筑物中一般设在一层;而在有地下室的建筑物中,则不论地下有几层,电缆分界室均要求设在地下一层。根据北京市供电局的规定,电缆分界室归北京市供电局管理,故电缆分界室的门应向外开向公共走道。
5.设备布置在变配电所的设备布置方面,我们也存在种种问题,甚至违反强制性条文的规定,现仅举列如下:
1)高、低压配电系统图与平面图不一致。其表现形式有两种:其一是系统图与平面图中柜屏的排列顺序相反。看系统图时是面向柜屏的正面,将其从左至右排列为1、2、3……n;而在平面图上却是面向屏的背面,将其从左至右排列为1、2、、3……n,必然弄反了。要避免这一错误的关键是在系统图和平面图上都应面向柜屏的正面从左至右按顺序排列。其二是平面图上双排面对面布置的配电屏之间有母线桥,而在系统图却未画出。
2)低压配电屏屏前、屏后通道宽度不满足新规范要求。如屏后有时仅距墙700mm,抽屉式低压屏双排面对面布置时仅相距1800mm.根据规范GB50053-94第4.2.9条规定,低压配电室内成排布置配电屏的屏前、屏后的通道最小宽度为:其屏后通道,固定式和抽屉式均为1000mm;其屏前通道,固定式单排布置为1500mm,抽屉式单排布置为1800mm,固定式双排面对面布置为2000mm,抽屉式双排面对面布置为2300mm.只有当建筑物墙面遇有柱类局部凸出时,凸出部分的通道宽度可减少200mm.
3)配电柜屏后通道的出口数量不满足规范要求。作为规范强制性条文,GB50053-94第4.2.6条规定“配电装置长度大于6m时,其柜屏后通道应设两个出口,低压配电装置两个出口间的距离超过15m时,尚应增加出口。”这一条要强制执行的理由,是为了当高压柜、低压屏内电气设备有突发性故障时,在屏后的巡视或维修人员能及时离开事故点。
4)配电室内灯具采用线吊、链吊,且安装在配电装置的正上方不符合安全要求。GB50053-94第6.4.3条规定,“在配电室内裸导体的正上方,不应布置灯具和明敷线路,当在配电室内裸导体上方布置灯具时,灯具与裸导体的水平净距不应小于1.0m,灯具不得采用吊链和软线吊装”。因低压屏顶部布置有母线铜排通常又不封闭,故要执行此条规定。配电室内可采用线槽型荧光灯用吊杆安装。
5)变配电所内设有接地扁钢沿墙敷设,但未设置临时接地接线柱。为了方便试验和维修时临时接地,应适当设置临时接地接线柱。接地接线柱的做法可参见国家标准图集86D563《接地装置安装》第25页。
6.推荐选用D,yn11结线变压器最近十年,在TN系统中采用D,yn11结线组别的变压器已很普遍,但还有不少工程仍选用Y,ynO结线组别的变压器,其原因主要是不清楚前者的优点。在GB50052-95《供配电系统设计规范》中第6.0.7条规定:“在TN及TT系统接地型式的低压电网中,宜选用D,yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器”。这里“宜选用”的理由,主要基于D,yn11结线比Y,ynO结线的变压器具有以下优点:
1)有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波激磁电流在原边接成形条件下,可在原边形成环流,有利于抑制高次谐波电流,保证供电波形的质量。
2)有利于单位相接地短路故障的切除。因D,yn11结线比Y,ynO结线的零序阻抗小得多,使变压器配电系统的单相短路电流扩大3倍以上,故有利于单相接地短路故障的切除。
3)能充分利用变压器的设备能力。Y,ynO结线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的25%见GB50052-95第6.0.8条,严重地限制了接用单相负荷的容量,影响了变压器设备能力的充分利用;而D,yn11结线变压器的中性线电流允许达到相电流的75%以上,甚至可达到相电流的100%,使变压器的容量得到充分的利用,这对单相负荷容量大的系统是十分必要的。因此在TN及TT系统接地型式的低压电网中,推荐采用D,yn11结线组别的配电变压器。
7.电缆型号与截面的选择
1)电缆选型:YJV型交联聚乙烯电缆和VV型聚氯乙烯电缆,是工程建设中普遍选用的两种电缆。YJV型交联电缆与VV型电缆相比,虽然价格略贵,但具有外径小、重量轻、载流量大、寿命长YJV型电缆寿命可长达40年,而VV型电缆仅为20年等显著优点,因此在工程设计中应尽量选用YJV型交联聚乙烯电缆,逐步淘汰VV型聚氯乙烯电缆。
2)电缆截面选择:电缆作为导体的一种,其截面选择应满足规范强制性条文GB50054-95第2.2.2条,有关选择导体截面应符合的四点要求,而我们设计选用的电缆截面有时却不符合该条规范中第一、第二点的要求。
第一点:“线路电压损失应满足用电设备正常工作及起动时端电压的要求”。电缆截面的选择除了载流量要满足计算电流要求外,还应按电压损失进行校验。由于未进行电压损失校验,我们多次发现因选用6mm2、10mm2截面的电缆作远距离配电干线而不能满足用电设备端电压要求的错误,因此应进行电压损失计算,用以校验所选用的电缆截面是否满足用电设备端电压的要求。规范GB50052-95第4.0.4条,对用电设备端电压偏差允许值有下列要求:电机机为±5%;在一般工作场所的照明为±5%,远离变电所的小面积一般工作场所照明、应急照明、道路照明和警卫照明为+5%、-10%;其它用电设备当无特殊规定时为±5%。
第二点:“按敷设方式及环境条件确定的导体载流量,不应小于计算电流。”在执行本条时应考虑环境温度、导体工作温度,并列系数等对电缆载流量的影响,尤其是电缆敷设时并列数对载流量的影响。如电缆在桥架上无间距配置2层并列时持续载流量的校正系数,梯架水平排列为0.65,托盘水平排列为0.55见92DQ1-77。有关电线电缆载流量的各种修正系数可参见华北标《建筑电气通用图集》92DQ1-75~77页。
此外,电缆截面的选择还须适当考虑备用设备的用电和新增设备的用电。
8.断路器选择与短路电流计算在低压配电系统中用作保护电器的有断路器和熔断器两种。目前我们使用最多的是断路器,用它来作配电线路的短路保护和过载保护。但是,在选用低压断路器时存在不少问题,其中突出的问题是没有进行短路电流计算。配电线路短路保护电器的分断能力应大于安装处的预期短路电流。选择断路器应先计算其出口端的短路电流,但有的设计者却没有进行短路电流计算,所选短路器的极限短路分断能力不够,不能切断短路故障电流。要确定断路器安装处的短路电流,可按设计手册进行计算,但比较烦杂;也可以采用“短路电流查曲线法”来确定计算电流,比较简便。现将由上海电器科学研究所设计、浙江瑞安万松电子电器有限公司断路器产品资料中提供的一种“短路电流查曲线法”附在后面。通过查此曲线,可以较方便地求得任意安装位置的短路电流近似值。所举例子的短路点仅为假设,实际工程设计中最常用的短路点是选在保护电器的出口端。
9.断路器与断路器的级联配合低压配电线路采用断路器作短路保护时,断路器的分断能力必须大于安装处可能出现的短路电流。但是有时不能满足此要求。例如:C45N、C65N/H微型断路器的分断能力仅分别为6kA、10kA,但其安装处出口端的短路电流有时可达15kA甚至更高。这时可用两路办法来解决此问题,第一是改用短路分断能力高的塑壳断路器;第二是仍选用微型断路器,利用其与上级断路的级联配合来实现短路保护。但是,进行级联配合的上下级断路器的选择须满足下列条件:
1)先决条件是上级断路器的固有分断时间比下级断路器的全分断时间短。也就是说下级断器出口端短路时,下级未来得及切断短路电流,上一级先行切断了短路电流。
2)下级断路器虽不能切断短路电流,但下级断路器及其被保护的线路应能承受短路电流的通过。
3)越级切断电路不应引起故障线路以外的一、二级负荷的供电中断。
4)上下级断路器宜采用同一系列的产品,其额定电流等级最好相差1~2级,或根据生产厂提供的级联配合表来选择。现将施耐德电气公司提供的级联配合表附后。由此表可见,C65N/H型断路器可与NS100、NS160、NS250型断路器进行级联配合,不能与更大的NS400、N630及以上的断路器进行配合,更不能直接接在变压器低压侧框架式主开关后的母线低压屏上。
10.断开中性线及应用四极开关GB50054-95《低压配电设计规范》实施以来,由于设计人员对规范的理解和认识不一致,因此在设计低压配电系统时对断开中性线及应用四极开关的做法也就很难统一。针对这一情况,《电气工程应用》杂志从1999年第一期起,陆续发表了多篇国内知名专家的专题论文。专家们就国内外规范和IEC标准对断开中性线及应用四极开关的有关规定和做法阐明了各自观点,使我们获益不少。现仅将专家们普遍认同,又与我们设计工作密切相关的一些观点整理如下。尽管这些观点尚未纳入国家规范中,但对我们的设计工作颇具现实指导意义。
1)当两个电源间需进行电源转换时,如果两电源系统的接地型式不同,或者供电变压器绕组的接线组别不同,则应断开中性线,并采用四极开关。
2)IT系统和TT系统应当隔离中性线。TN-C系统中禁止断开PEN线。
3)TN-S系统中,不需要断开中性线;变压器低压侧出口总开关与母联开关不必断开中性线;由外部低压电网向民用建筑物供电的进线处,宜隔离中性线可采用四极隔离开关等隔离电器,也可采用在中性线上设置连接片、接线端子或连接汇流排等措施;每户住家的入户线处应隔离中性线大多居民用户为单相负荷,采用双极开关即可解决问题。
4)正常供电电源与应急备用发电机电源间的转换开关需采用能断开中性线的四极开关,并使二者不能并联。