变配电所范文（精选12篇）

变配电所 第1篇

通过对多年来数个石油化工装置中的变电所、高低压配电室及联合装置区域变配电所的比较, 结合笔者的设计实践, 对变配电房屋的设计有了一定认识。并总结了几点经验教训, 在此提出来, 希望能跟大家一同探讨。

变配电所属于工业建筑范畴, 具有工业建筑的一般共性, 比如设备荷载较大、较集中, 在安装检修阶段荷载分布情况复杂多变;电缆多, 使得楼面、墙面开洞多, 楼板配筋繁琐等性质。又有其自身的特殊性。

变配电所的建筑物安全等级应采用二级, 相应的结构重要性系数应为1.0。

变配电所根据规模和需要可布置成单层、两层或多层建筑。但不宜大于四层。

变配电所在满足使用功能的前提下, 本着安全可靠, 经济合理的原则, 开间宜采用4.5米至6米;横向可采用单跨或多跨布置, 跨间最大跨度不宜大于12米。根据变配电所这类工业厂房的特点, 结构型式宜优先采用钢筋混凝土框架结构。框架结构宜采用横向框架承重方案。楼 (屋) 盖类别宜采用现浇或有配筋现浇层的装配整体式钢筋混凝土结构, 屋盖类别也可采用装配式钢筋混凝土结构。 (据了解, 以往变电所屋面渗水比较普遍, 屋内设有重要电气设备的房间的渗水会影响电气设备安全;另据估算, 加强屋面防水的投资仅为房屋投资的1%~2%。据此, 规定对设有重要电气设备的建筑物应适当提高屋面防水标准。) 为了提高屋面防水标准, 最好采用双层防水屋面, 即柔性防水层加刚性防水层。以上这些措施均有可能提高屋面防水的能力, 降低屋面渗漏率。此外屋面还应设有保温层。

变配电所电缆夹层的梁底净空高度不低于2.0m。设备层梁底净高一般不低于3.5m。由于设备平面布置的需要, 变配电所的跨度较大, 框架梁截面尺寸相应的也较大, 故变配电所在设计层高时要结合框架梁的高度进行综合考虑, 避免净高不满足规范要求。

变配电所建筑由于设备荷载较大且布置的较集中, 框架梁需承受较大的设备荷载和结构自重。故框架梁一般截面尺寸大且配筋率高。若采用梁、柱铰结结构, 柱子只承受梁端传来的垂直荷载及外界的风荷载, 相对来讲柱子的截面尺寸偏小。不符合抗震设计“强柱弱梁”的设计原则。所以结构型式最好采用纯框架结构, 框架梁在计算竖向荷载内力时, 可考虑塑性内力重分布, 对框架梁的跨中正弯矩进行适当调幅 (一般取0.8~0.9) 。并适当控制横向跨度。如此一来, 框架柱承担了框架梁调幅传导的部分弯矩, 增加了柱截面尺寸, 减小了梁截面尺寸。使梁柱截面比例更趋合理。

变配电所的楼面荷载分为永久荷载、可变荷载及偶然荷载三类:

a.永久荷载:结构自重、固定的设备自重;

b.可变荷载:楼面均布活荷载、安装及检修荷载、电机起动力;

c.偶然荷载:短路电动力

这里主要强调的是活荷载的取值和导算。虽然规范中作了说明, 规定“低压配电间楼面活荷载标准值, 可采用5.5~7.5k N/m2, 高压配电间楼面均布活荷载标准值, 可采用8.0~10.0k N/m2。”但电气设备的种类很多, 不同生产厂家的电气设备产品重量不同, 由于设计人的设计思路不同, 加上活荷载是在一定的范围内取值, 所以楼面均布活荷载的设计取值往往差别较大, 没有一个统一的标准。楼面均布活荷载的设计取值既不能简单按照规范的规定值一概而论, 也不能盲目取值而没有一个统一标准。首先, 我们先要搞清楚一个问题, 即规范给出的楼面活荷载标准值的含义, 规范给出的楼面活荷载实际上是楼面等效均布活荷载。房屋建筑的楼面活荷载按理应根据设备在施工、安装及运行过程中产生的实际荷载来确定, 规范为了设计方便对不同的房间规定了活荷载的标准值, 这是对设备及其它荷载作了分析归纳后得到的。故设计人员应结合实际设备的重量折算为楼面等效均布活荷载值采用, 如发现实际的设备荷载与规范的规定值出入较大时则应采用合理的荷载值进行设计。这样, 使荷载的取值更复合设备实际情况。

在荷载导算之前, 应根据使用中在结构上可能同时出现的荷载, 按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合, 并取各自的不利组合进行设计。首先需明确的就是荷载工况的确定。如果单纯按照规范中给出的活荷载标准值去进行荷载传导, 则仅仅考虑了设备在施工、安装检过程中荷载分步的一种情况。变配电所的荷载工况应按三种考虑:

a.正常操作工况

此时, 电气设备已安装就位, 其荷载应按恒荷载作用于设备梁上, 楼面均布活荷载 (包括操作人员、一般工具、零星材料) 应采用2.0k N/m2。

b.检修工况

恒荷载取值可按正常操作工况执行, 活荷载根据检修设备拆卸下的材料重量采用合理的荷载值。不宜大于3.0k N/m2。

c.施工工况。此工况还需分两种情况考虑

电气设备尚未就位, 集中堆放在楼面上, 楼面均布活荷载应按规范所规定的活荷载标准值采用, 楼板和平台梁、设备梁应以此荷载计算内力;

部分电气设备已安装就位, 其它设备仍堆放在楼面上, 在此种情况下计算设备梁时, 以就位设备荷载应按恒荷载作用于设备梁上, 而活荷载如仍按规范所规定的活荷载标准值采用, 设备荷载是被重复计算了。使设备梁荷载值偏大, 从而导致设备梁截面加大、配筋增加, 间接引起框架主梁、柱、基础加大, 造成不必要的浪费。此时活荷载应适当折减, 推荐采用规范所规定的活荷载标准值的0.5倍。

以上, 为笔者在变配电所设计中的一些心得体会, 希望本文能够对设计人员在变配电所设计时有所帮助和参考。由于笔者水平所限, 不当之处, 请予以指正。

摘要：通过对变配电所的设计特点进行分析, 对结构布置、荷载取值以及设计中注意事项等问题进行了论述, 提出了变配电所结构设计的基本方法。旨在对今后的工程设计提供参考。

关键词：变配电所,结构,荷载,工况

参考文献

[1]中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范[S].

[2]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范[S].

变配电所受送电方桉 第2篇

1.0概述

1.1变配电所是整套装置的动力能源核心，变配电所能否按时受电，关系到装置能否按计划开工运行。某变配电所设2路10KV供电线路供电。变配电所由10KV配电系统、6KV中压配电系统、380/220V低压配电系统、不间断电源系统、监控及报警系统组成。

10KV、6KV配电系统均采用单母线分段双回路电源进线,正常时，两回路分列运行，每一回路具有100%正常运转负荷和20%余量的能力。当一回路发生供电故障时，对应的进线断路器分断，母线分段断路器自动闭合，由非故障系统向该负荷供电。

10KV高压柜的两路电源引自110KV变电站(临时供电线路为单

路供电，由循环水配电间高压柜AH18送至I段进线)，变压器TR2A/B、TR3A/B、TR4A/B高压侧电源由10KV高压柜提供，其中变压器

TR2A/B为6KV配电柜提供两路进线电源，TR3A/B、TR4A/B分别为低压柜MCC3、MCC4提供两路进线电源。1.2主要的受、送电设备及工作电压见下表

1.3由于受、送电设备数量较多，电压较高，所以受电前的准备工作必须认真、细致，任何一点的疏忽大意都可能影响变电所的正常受电。

2.0编制依据 2.1设计院施工图 2.2施工组织设计 2.3电气工程施工方案 2.4电气设备交接试验标准 3.0受、送电条件

3.1高、低压开关柜、电力变压器、互感器柜、微机监控盘、事故报警箱等本体安装结束，符合施工规范及设计要求。

3.2盘柜、变压器按《电气设备交接试验标准》GB50150-91中要求的项目试验合格，有完整的试验记录，盖章、签字齐全。

3.3柜内仪表进行准确度测试，各种继电器按设计要求试验完毕，试验数据合格，记录完整。

3.4盘柜一次回路、二次回路接线完毕，符合设计图纸要求。3.5低压柜单回路分、合闸试验结束。

3.6高压开关柜是变配电所的关键设备，也是最早受电的设备，受电前的准备工作最多也最复杂，针对高压开关柜进行的各项试验都必须在受电前结束。高压开关柜试验内容如下：

3.6.1安装在柜内的仪表、继电器、真空断路器、电流互感器、电压互感器、避雷器按要求试验结束，有完整的合格试验报告。3.6.2高压开关柜的控制电缆敷设完，按照二次原理图接线完毕，高压柜内部接线检查没有错误。

3.6.3将直流屏输出电压经合闸母线、控制母线送到高压柜上，将柜内的电源开关闭合，使用万用表测量直流电压（220V）是常。

3.6.4高压进线柜、母联柜、电动机柜、变压器柜上均装有综合保护器，在有直流220V供电的情况下，打开综合保护器电源，将设计

否正

给出的针对不同用电负荷的保护定值输入综合保护器。

3.6.5将真空断路器置于试验位，按动高压柜面板上的试验按钮，断路器应能可靠地分、合闸。

3.6.6按照设计和规范要求对高压开关柜（10KV、6KV）进行下列模拟整组试验：

（1）在一段进线电源失电情况下的母联自动投入试验；（2）进线柜的过电流保护,过流闭锁和电流速断试验；（3）母联柜的过电流保护，过流闭锁和电流速断试验；

（4）变压器柜的过电流保护、电流速断、差动保护、接地保护试验;（5）电动机柜的过电流保护、过流闭锁,电流速断试验和低电压保

护跳闸试验。

（6）不停电倒闸试验（7）高压信号箱故障报警

3.6.7设计给出的保护定值经业主责任工程师核定后作为最终整定值。2.7送电前的各项试验做完之后，请甲方、监理方对变配电所的受电设备进行检查确认，签字认可后方能送电。

4.0配电室受、送电步骤

所有的高、低压柜受电完毕后，可以从高、低压柜向现场的电气设备送电。送电前应对接到设备上的电缆连同设备一起进行绝缘电阻测量，6KV高压电缆及设备的绝缘应不小于1000MΩ，低压电缆及设备的绝缘应不小于0.5 MΩ。

5.0安全及注意事项

5.1送电前由施工员、安全员对参加送电人员进行技术、安全交底。5.2变配电所设置警戒区，无关人员严禁入内。

5.3高、低压配电室内准备若干只干粉灭火器，以防火情发生。

5.4已送电设备要挂警示牌，警示牌悬挂位置应明显，容易看到。5.5送电前由安装人员、试验人员联合对变配电设备进行检查，不留一点安全隐患。

5.6送电后无法施工的安装项目，必须提前完成。

5.7送电时，试验人员应穿绝缘靴，戴绝缘手套，进线核相时，动作要慢，不能慌乱，核相器的操作要正确。

5.8操作人员应听从指挥，熟悉操作用具及操作过程，送电时严禁出现误操作或操作不到位。

6.0施工机具及手段用料

变配电所 第3篇

【关键词】10kV；变配电所；设计

1.变配电所的分类

（1）变电所：10kV及以下交流电源在经过电力变压器转换后对用电设备提供电能。

（2）配电所：所内只具有开闭和分配电能功能的高压配电装置，母线上无主变压器。

（3）露天变电所：在露天场所设施变压器的变电所。

（4）半露天变电所：变压器设置在露天场所，但变压器有顶棚或挑檐保护。

（5）附设变电所：变电所与建筑物的墙共用，并且变压器室的门和通风窗向建筑物外开。

（6）车间内变电所：设置在车间内部的变电所且变压器室的门向车间内开。

（7）独立变电所：变电所为独立的建筑物。

（8）室内变电所：附设变电所车间变电所独立变电所的总称。

（9）箱式变电站：也称户外成套变电站或组合式变电站。

2.变配电所设计的一般原则

（1）变配电所设计应参照工程特点、规模及发展规划，正确处理近期建设与远期发展之间的关系，远近结合，且以近期为主，并考虑扩容的可能性，适当留有余量。

（2）变电所设计应参照负荷性质、用电容量、所址环境、地区供电条件和习惯，合理进行方案的设计。

（3）变电所设计应按照技术先进、经济适用及节能原则。

（4）变配电所应尽可能靠近负荷中心，最大限度地缩短配电半经减少线路损耗。

（5）对变压器的容量和台数进行合理的选择，以适应由于季节性造成负荷变化时能够灵活投切变压器，以利于经济的运行，减少由于轻载运行带来的不必要电能损耗。

3.10kV变配电所设计存在的问题

3.1不同产品的接口问题

接口是自动化系统中非常重要且一直没有得到妥善解决的问题之一，不同厂家的产品要在数据接口方面进行沟通，这就会花费软件人员很大精力去协调数据格式、通讯规约等问题。

3.2抗干扰问题

变电站自动化系统的抗干扰技术措施是确保变电站自动化系统可靠和稳定地运行的基础，传统变电站自动化设备出厂抗干扰试验仅仅做一些开关电焊机、风扇、手提电话等简单的实验，到现场后通常也只是加上开合断路器的试验，二缺少对抗干扰问题的研究。

3.3主接线不符合要求

主接线达不到电力部门的计量及对功率因数补偿的要求，主要是由于和电力部门的沟通工作做得不到位。有些设计人员缺乏对电力部门的产权分界点的划分，有些是由于不了解电力部门对功率因数达不到要求要实行罚款的规定，有些不清楚保证电源高可靠性要收取费用，而盲目地将负荷等级提高或降低，这都造成了设计的不合理或概算的不准确。

3.4平面布置不合理

有些设计文件变电所的出入口达不到要求或者是设备的通道达不到要求。当变配电设备采用干式时，允许与主体建筑放在一起，并且门要采用防火门。当建筑长度超过7米时，要设置两个出入口，并且其中的一个出入口要达到设备搬运的要求，当长度超过60米时，中间还要增设出口。

4.10kV变配电所主设计方案

4.1变配电所主接线

变配电所内高低压母线采用单母线接线，10kV配电所至各变压器、箱变采用放射式供电， 配电所馈出回路设电流速断、过电流保护。配电所内继电保护采用微机保护。其电气主接线图如下所示：

（a）环网柜接线 （b）断路器柜单电源主接线

4.2短路电流计算

4.2.1短路电流计算的意义

在变配电站的电气设计中，对短路电流的计算是一项极为重要的环节，其重要主要有以下几点：

（1）在选择电气设备时，为了确保设备在故障和正常运行情况下都能够安全、可靠地工作，同时又为了节省资金，就必须对短路电流进行全面的计算；（2）在选择电气主接线时，为了判断某一接线是否应该采取限制短路电流的措施，或对各种接线方案进行比较时，都需要进行对短路电流进行必要的计算。

4.2.2短路电流的计算方法

对于电力系统网络，我们可以运用某一运算曲线来计算任意时刻的短路电流，即根据我国电力系统统计得到汽轮发电机的参数，逐一对在不同的阻抗条件下某个时刻的短路电流进行计算，然后再求取所有这些短路电流的平均值作为运行曲线，最后再计算电抗和某个时刻情况下的短路电流大小。

4.3电气设备的选择

电气设备的选择应遵循以下两个原则：（1）按正常工作状态选择；（2）按短路状态校验。

按正常工作状态选择的具体条件：

（1）额定电压：电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。一般可以按照电气设备的额定电压Uzd不低于装设地点的电网的额定电压UN；UzdUN。（2）额定电流：所选电气设备的额定电流IN不得低于装设回路最大持续工作电流Imax；INImax。

按短路状态校验的具体条件：

（1）热稳定校验：当短路电流通过所选的电气设备时，其热效应不应该超过允许值I2·timaI·t。

（2）动稳定校验：所选电气设备通过最大短路电流值时，不应因短路电流的电动力效应而造成变形或损坏。

其中对变电器容量的选择很重要，要注意下面两点：

（1）变压器的容量ST（可近似地认为是其额定容量SN·T）应满足配电所内所有用电设备计算负荷S30的需要，即ST≥S30；

（2）低压0.4Kv的主要变压器单台容量一般不宜大于1000kV·A（JGJ/T16-92规定）或1250kV（GB50053-94规定）。如果用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时，则可选用较大容量的变压器。（这们选择的原因：一是由于考虑到负荷密度，选用1000-1250kV·A的变压器更接近于负荷中心，减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量；另一是限于变压器低压侧总开关的断流容量。）

4.4配电所防雷部分设计

变配电所的防雷保护主要有两个重要方面，一是要防止变配电所建筑物和户外配电装置遭受直击雷；二是防止过电压雷电波烟进线侵入变电所，危机变配电所电器设备的安全。变电所的防雷保护常采用以下措施：

4.4.1防直击雷

一般采用装设避雷针（线）来防止直击雷。如果变配电所位于附近的高大建筑（物）上的避雷针保护范围内，或者变电所本身在室内的，则不必考虑直击雷的防护。

4.4.2雷电波的侵入

对35kV进线，一般采用在沿进线500～600m的这一段距离安装避雷线并可靠接地，同时在进线上安装避雷器，即可满足要求。对6～10kV进线可以不装避雷线，只要在线路上装设FZ型或FS型阀型避雷器即可。

5.结束语

10kV变配电所设计是一项系统的工程，设计的每个步骤并不是单独进行的，需要统一考虑，如在变、配电所所址选择时需要考虑到基地内变电所的数量、容量、负荷分布及电源等因数，同时在满足技术要求的前提下还要对不同方案从技术经济方面进行比较选择，尽量节约投资，降低企业的生产成本。

【参考文献】

[1]刘瑞邦.关于10kV变电所设计的分析与讨论[J].河南科技，2010，（08）.

[2]林兆权.10kV变配电所设计中常见的问题分析[J].沿海企业与科技，2010，（02）.

[3]叶志东.住宅变配电所设计应注意的问题[J].电工技术，2008，（10）.

变配电所事故应急处理 第4篇

1 10k V中性点不接地系统发生接地故障处理方法

1.1 中性点不接地系统发生单相接地现象

1.1.1 接地故障的现象

(1)电压现象:接地相相电压是零非零,其他两相相电压升高,线电压不变。

(2)开关柜上带电显示器一相指示灯不亮。电压互感器声音变大。

1.1.2 接地故障的查找

接地故障持续5分钟不消失,首先检查站内设备有无明显接地放电现象,若无明显迹象,应对线路进行推拉试验,其推拉顺序如下:

(1)备用空载线路。

(2)双回线路或其他电源线路。

(3)分支较多、线路较长、负荷轻和负荷较为次要的线路。

(4)分支较少、线路较短、负荷重和负荷较为重要的线路。

(5)拉到哪个线路故障现象消失,说明是哪个线路发生接地故障。

1.1.3 接地故障的处理

(1)确定线路接地后,尽快汇报调度通知用户进行排查。

(2)线路发生接地时,允许接地运行2小时。

(3)接地故障如发生在雷雨期间,远方可立即拉开带有架空线路开关。

(4)接地运行时,要注意监视电压互感器声响和发热情况。

1.2 中性点不接地系统发生单相接地和电压互感器高压熔断器熔断电压的区别

(1)相电压区别:发生单相接地相相电压是零非零,其他两相相电压升高;电压互感器高压熔断器熔断相电压是零非零,其他两相相电压不变。

(2)线电压区别:发生单相接地线电压不变,电压互感器高压熔断器熔断涉及熔断相的电压变为相电压。

2 常见单母线分段运行变电所故障类型及处理方法

2.1 I(II)回进线开关故障,进线开关未跳闸处理方法

(1)操作程序:I回进线开关运行转冷备用状态,合上10(6)k V母联开关。

(2)检修时布置安全措施:①检修手车型开关时将手车拉至检修位置;②检修刀闸型开关柜时在母刀闸开关侧、线刀闸开关侧各挂一组接地线,并在母刀闸静触头侧挂3个绝缘靴,防止刀闸动触头脱落。

(3)处理故障时注意事项:线路、母线没有停电时手车室上下静触头带电。

2.2 I(II)回进线失压,保护未动作处理方法

(1)操作程序:①I(II)回进线失压,应检查I(II)回进线,I(II)回进线有无电压,检查站内设备无异常,检查I(II)回进线柜,带电显示器三相指示灯不亮,PT柜电压表电压无指示,应立即将I(II)回进线开关转热备用,并汇报调度;②确认事故原因是上级变电所、进线线路故障,才可将10(6)k V母联开关转运行,恢复正常供电。

(2)处理故障时注意事项:失压首先确认是本站故障,还是上级变电所故障,检查I(II)回进线开关柜,带电显示器三相指示灯亮,是本站I、(II)回进线开关跳闸;带电显示器三相指示灯不亮,PT柜电压表电压无指示,是上级变电所故障跳闸,以防转移负荷时将故障点转移到另一段引起另一回进线开关跳闸,造成全站失压。

2.3 10(6)k V I段母线故障处理方法

(1)操作程序:①将I回进线开关转为冷备用状态;②将10(6)k V母联转冷备用状态;③Ⅰ段母线电压互感器柜、所用变柜转冷备用状态,二次开关拉开;④10(6)k V I段母线所带各馈出线开关柜转冷备用状态。

(2)布置安全措施:检修Ⅰ段母线时在I回进线开关母线侧、10(6)k V I段母联开关I母侧各挂一组接地线。

(3)处理故障时注意事项:防止电压互感器、变压器反送电。明确分段带电部位,并采取安全措施。

2.4 10(6)k V I回进线开关过负荷保护动作处理方法

(1)操作方法:①检查馈出线开关保护启动告警信息,立即将故障线路转为冷备用,再试送10(6)k V I回进线开关,试送成功恢复供电;②如果变电所使用自带PT的高压馈出柜,无法检查馈出线开关保护告警信息,立即检查确认所有馈出柜备用,试送10(6)k V I进线开关,再逐级检查或试送馈出柜开关,试送到哪个开关使开关跳闸,立即将该开关转检修,恢复其他馈出柜送电;③若负荷超过变电所进线开关柜额定负荷数值,造成跳闸,应立即汇报调度,将不重要的负荷拉开。(只限变电所设计能力不足的变电所使用,矿井应制定相应处置预案)

(2)处理故障时注意事项:过负荷保护动作只允许试送一次。

2.5 10(6)k V I回进线开关速断保护动作处理

(1)操作程序:①检查站内设备有无异常、异味,查看10(6)k V I回进线开关所带设备是否有无告警、保护启动;②将10(6)k V I回进线开关所带各馈出线开关转热备用;③试送10(6)k V I回进线开关,再逐级试送各馈出线开关,试送到哪个开关顶至I回进线开关,立即将该开关转检修,再逐级恢复供电;④进线开关试送不成功,判断为母线短路,立即将进线开关转为检修,将母联开关转为冷备用。

(2)处理故障时注意事项:速断保护动作不允许直接试送。

2.6 10(6)k V站全站压失压处理方法

(1)操作方法:①立即检查I、II回进线开关,确认两回进线无电压、保护未动作,立即将I、II回进线开关转热备用,并汇报调度;②调度接到事故报告后,应立即与上级调度沟通,确认事故原因;③I、II回进线线路带电后,立即将I、II回进线开关转运行,并优先恢复主扇供电。

(2)处理故障时注意事项:全站失压首先确认是本站故障,还是上级变电所故障。

(3)检查方法:检查两回进线开关柜,带电显示器三相指示灯亮,PT柜电压指示正常,是本站I、II回进线开关跳闸;检查两回进线开关柜,PT柜电压无显示,带电显示器三相指示灯不亮,是上级变电所故障跳闸。

2.7 直流系统接地故障处理

(1)直流系统接地现象:①直流屏综合装置上直流正或负对地电压降低或升高;②直流屏综合装置上正或负对地电阻降低;③直流屏综合装置报警直流接地、报警指示灯亮。

(2)拉路试验操作顺序:事故照明、信号回路、合闸回路(储能回路)、控制回路(保护装置回路)

(3)拉路试验方法操作方法:①先拉各直流回路的总控制开关(分段开关),拉到哪个回路故障消失,确定是该回路的故障,再拉该分支回路;②故障回路使故照明回路、合闸回路、信号回路(储能回路)立即断开。控制回路(保护装置回路)运行开关故障立即汇报调度请求本段开关柜转热备用。备用开关立即断开。

(4)处理故障时注意事项:处理直流接地时防止多点接地引起开关跳闸。

2.8 全站失压、蓄电池不供电处理方法

(1)故障现象:所有开关位置、信号指示灯不亮,直流屏综合装置无指示。

(2)操作程序:①站内进线带电后,两回进线用手动操作送电;②首先应快速的恢复所用变供电;③立即在交流屏上手动切换至带电所用变上;④检查交直流供电正常后,再恢复其他馈出线供电。

(3)处理故障时注意事项:①直流供电正常后方可恢复其他馈出线供电,避免保护装置无电,发生故障后保护不动作,造成事故进一步扩大;②正常运行时将备自投装置打到自动位置。

2.9 交流回路正常,直流失压故障处理

(1)故障现象:交流屏电源指示灯、电压表指示正常,直流无输出,各开关柜红绿灯不亮,采用直流提供电源的保护装置无显示。

(2)处理操作程序:①检查充电模块电压指示是否正常,正常值应在240V~248V之间,低于240V以下建议更换充电模块;②测量直流控母、合母开关电压是否正常,是否损坏、跳闸;③检查蓄电池熔断器是否正常,熔断器信号继电器是否正常;④测量蓄电池两端电压是否正常,电池是否损坏;检查蓄电池连接线是否有脱落、断线、松动现象。

(3)注意事项:检查维修直流回路时防止直流接地,造成开关误动作,维修直流系统时,维修人员必须戴线手套。

2.1 0 直流电压过、欠压

(1)处理程序:①检查交流屏电压表,充电模块电压指示是否正常;②检查浮充是否有电流,若无电流,断开交流屏供直流屏充电电源开关,若断开后直流电压继续下降,初步判断为充电回路故障,更换充电模块;③若充电模块正常,需检查综合装置参数设置,如降低过多需改变故障类型,由浮充电故障类型改为均衡充电方式;④若只有控母电压低,检查降压装置(若有)控制开关是否在自动位置。

(2)注意事项:交流系统暂时无法恢复供电时,直流电压过低无法进行操作,可以用5k W以上三相发电机向充电系统供电。

3 结束语

煤矿10(6)k V变电所一般故障类型如上所述,准确的操作可以避免事故扩大,并迅速查明故障原因,电气维修人员处理故障时要特别注意做好安全措施,检查确认无误后方可进行下一步操作,切勿盲目施工。

摘要：本文介绍煤矿常见单母线分段运行10(6)kV变电所故障类型及处理方法,为变配电所值班维修人员和机电管理人员提供参考。

关键词：煤矿,10(6)kV变电所,处理原则,故障类型,处理方法

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2010.

变配电所值班员岗位职责 第5篇

1.值班期间要严格执行相关规章制度，及时抄表，定期巡视。

2.巡视完毕应认真填写各项记录，记录要完整、正确、清晰。

3.值班人员必须熟悉高、低压电气设备构造、性能、使用规范及相关内容。

4.电气设备出现故障应及时处理、报告。5.定期对全厂电气设备进行例保。

6.按时对生产、安全用具进行检查、维护。7.严格遵守安全操作规程，避免事故发生。8.在值班期间严禁迟到早退、擅离岗位。

9.应严格执行变配电所安全制度，阻止非生产人员进入变配电所。

10.在接班前和值班时间内严禁酗酒，有严重影响工作的疾病时不得值班或隐瞒病情工作。

11.及时清洁保持变配电所及辖区环境卫生的整洁。

变配电所交接班制度

1.接班人员必须按时到现场，值班人员在交接班记录上签字，交班人员方可离开。

2.交班期间发生事故由交班人员负责处理。3.交班的具体内容如下：（1）设备运行情况及值班记录。

（2）上级指示的各种记录及调度命令的执行情况。（3）许可的工作票，接地线使用编号及其位置。（4）工具、仪表、备件、材料、图纸资料、钥匙的使用及变更情况。

4.发生下列情况之一不得进行交接班工作。（1）处理事故或正在进行操作。（2）设备运行异常而原因未明。

（3）记录报表填写不完全或交待不清楚。

（4）工具、钥匙、仪表、图纸资料及其他物品不全。（5）接班人员未到齐。（6）交班人员未打扫卫生。

（7）交接班时，交接班人员应同时到运行设备现场认真巡视检查。

变配电所运行维护制度

1.加强设备维护管理，提高设备完好水平，每年进行一次设备完好水平评价，内容为：主变、开关、刀闸、PT、CT、母线、避雷器、中央信号系统、直流系统、保护屏、计量屏等，根据评价情况，制定维护方案。

2.每年对变配电所的直流系统进行检查，内容有：检查接线是否松动，压板是否可靠，接触是否良好，电池液位是否处于正常位置。

3.每年春秋两季应对配电所进行全面检查、清理、维护、更新损坏设备、杜绝事故隐患。

4.对于季节性事故及特殊气候所引发事故，应及时采取措施，防患于未然。

5.配电所负责人每季度组织人员对设备运行情况分析及资料检查，总结运行规律，保证设备完好运行。

6.采取措施，防止鼠害。

变配电所巡检内容规定

一、高压设备

1.高压配电设备一年进行一次清扫检查。

2.除高压设备本身具有的绝缘性能及工作性能外，还应检查具有的“五防”功能。

3.瓷绝缘部分应去掉瓷破碎，裂纹及闪络放电痕迹和严重的电晕现象。

4.连接点应无腐蚀及过热现象。

二、低压设备

1.低压配电装置各级电气保护元件的选择和整定均应符合动作选择性的要求。

2.主分路的负荷情况与仪表指示是否对应。3.三相负荷是否平衡，三相电压是否相同。

4.电路中各部连接点有无过热现象，低压电器内部有无异声、异味。

三、直流设备

1.蓄电池外壳应无裂纹、损伤、漏液现象。2.蓄电池正负极性必须正确。

3.连接条、螺栓及螺母应齐全、无锈蚀。4.电解液的液面高度应在两液面线之间。

四、计量与测量仪表

1.严禁随意更动或拆封供电部门安装与管理的计量装置。

2.当测量仪表有明显故障，或指计数与正确值之间的误差超过允许误差时，应进行检修和调整。

3.测量仪表过热或冒烟，立即取下熔丝或短路二次电流端子，将故障仪表甩开。

五、室内与厂区照明

1.定期检查照明线路及其控制系统。2.做好汛期和大风期的特殊巡视和检查。3.检查接地线接触是否良好。

4.适时调整时间以保证照明的有效性。

5.检查灯具的散热情况及其有无松动脱落损坏。

六、电气设备巡视注意事项

1.有关电气负责人和值班人员可以单独巡视高压设备。单独巡视时，不得移开或超过遮拦或进入设有遮拦的高压设备，只可在遮拦外面或高压设备外面巡视。

2.巡视高压设备时，除巡视外不得进行任何其他操作。进出高压设备室时，必须随时关门。

3.高压设备发生接地时，室内距故障点4m内不得接近，室外距故障点8m内不得接近。进入上述范围内的人员必须穿绝缘靴，接触设备的外壳和构架时，应戴绝缘手套。

4.雷雨天气，需要巡视室外高压设备时，应穿绝缘靴，并不得靠近避雷器和避雷针。

变配电设备的检修与维护规定

变配电设备的检修与维护是配电设备运行中的一项重要工作，它的合理、及时、完整直接影响到变配电设备的正常运行。

设备检修包括预防性试验、定期小修、定期大修和临时检修。

一、预防性试验

检查出设备存在的内部缺陷，是判断设备能否继续运行的重要措施。

二、定期检修

1、定期小修：以保持设备现有性能为目的，定期从外部进行普通检修。

2、定期大修：以恢复设备原有设计性能为目的，定期通过解体进行细致检查修理。

3、临时检修：开关多次事故跳闸后或其他设备有异常情况或同类设备已发生重大事故时，需要进行临时检查修理。

设备维护是根据其所处环境和规定的周期与项目，进行场地清洁、设备清扫、绝缘子更换、带电测温和蓄电池维护等工作，维护设备处于完好状态。

污水厂变配电设备的检修与维护每年进行两次。先制定检修计划，检修计划是否合理完整直接影响检修质量和效果。其次，确定检修项目，根据每一台具体设备的工作状态，故障运行和故障记录，确定其检修内容和检修深度，并最后实施检修。

变配电设备的检修分为低压柜（0.4kv）、高压柜（10kv）、电力变压器、避雷器和绝缘子等。

三、检修内容

1、低压柜（0.4kv）的检修与维护（1）柜体

①是否清洁、干燥。②是否良好接地。

③柜门是否完整，连锁是否完整可靠。④所有仪表是否完好。

（2）万能断路器：包括抽屉式和固定式 ①脱扣器的检查，确定其是否能正常工作。

②检查断路器绝缘电阻，用500v摇表测量相与相电阻不得低于10MΩ，这项工作在断路器事故跳闸后尤为重要。

③清洁灭弧罩。

④断路器是否可靠接地（应有明显接地标志）。⑤检查断路器触头清洁、平整情况，并进行相应处理。⑥润滑操作机构中的转动部分，保证其无卡阻现象。⑦清洁断路器。

⑧紧固断路器上所有螺丝。(3)负荷开关

①清除污物，与柜体固定牢固。②刀片与固定触头接触是否良好。③开关的所有机械摩擦部分应涂凡士林。④开关的支撑绝缘有无损伤。⑤开关的操作机构运行时应无阻滞。⑥灭弧罩是否完好。（4）电容器

①检查电容器本身及控制回路的各螺丝接点是否紧固。②检查放电回路是否完好。

③清洁其外壳、绝缘子及支架处的尘土。④检查其外壳的保护接地线是否完好。⑤电容器本身有无膨胀、漏油现象。⑥熔断器及其底座是否完好。⑦检查电容器相间绝缘是否良好。(5)低压母线

①清洁，无异物在母线上。

②与柜体保持良好绝缘。③母线接头螺栓是否紧固。2、10KV开关柜的检修与维护（1）手车

①手车在柜外时将二次插头来回拉动，其移动应灵活。②手车进柜体后检查锁扣装置是否正确扣住推进机构的操作杆。

③手车的所有螺栓及销钉无松动。④手车的插入及抽出是否轻便灵活。⑤手车的所有摩擦传动部分应进行润滑。⑥接地是否可靠。

⑦手车触头是否干净无灼痕，动、静触头的磨损量，当磨损量累计超过4mm时，应更换灭弧室。

（2）真空断路器

①断路器绝缘件应清洁，机械转动部位应灵活。②运行三个月后，检查各相超行程。③运行一年后，检查灭弧室真空度。（3）断路器电磁操作机构

①检查分、合闸电磁线圈有无异常，绝缘电阻应大于1MΩ

②检查分、合闸铁心表面是否光洁、松动。③检查各辅助开关接点，是否有灼痕产阻现象。

④紧固所有接线端子螺丝。

⑤检查传动部分，转轴是否灵活，并且定位钉位置有无变化，并进行调整。

（4）二次回路

①二次回路保护用熔断器是否完好。②接线是否牢固，绝缘是否良好。

3、直流屏的检修与维护（1）蓄电池

①检查蓄电池表面是否清洁。②电解液的高度是否在合适位置上。

③连接极板及接点是否有腐蚀现象，若有须更换极板及紧固螺栓。

④检查电池壳体有无老化、开裂现象。（2）整流装置

①整流装置运行电压不得超过10%。②整流元件是否完整无破损。③检查各接线端子是否牢固。④各种熔断器是否完好。⑤装置是否清洁。

4、避雷器的检修与维护

①检查避雷器表面是否有裂纹、破损。②检查引线是否牢固，有无烧灼痕迹。

③接地是否可靠。④表面是否清洁。

5、绝缘子的检修与维护

①绝缘子应保持清洁、无污物，瓷质部分应无损伤及裂纹。

变配电所 第6篇

关键词：10kV配电网；电网线路；变配电安装

中图分类号：TM728 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）14-0102-02

10kV的配电网线路重要组成部分就是变配电设备，所以对于变配电设备的合理安装，是能够有效地保障供电质量和增强设备使用寿命的前提条件。变配电设备在配网线路中起着重要的不可替代作用，对整个线路运行作用不仅仅是表现在对已经接到的电压、电能的转换，还影响到升降后电压发送，所以本文将以10kV的配电网的安装技术为研究课题，主要分析设备在安装技术的过程以及在安装过程中所需要注意的问题进行探讨。

1 变配电安装的技术研究

1.1 变压器

变压器是10kV的配电网线路重要的构件设备之一，同时变压器也是作为配电安装工作中最重要的内容。然而在实践的安装过程中，真正能够决定安装方式的是变压器的容量特性。一般情况下，变压器的容量如果在3150kW以上就要进行解体，而且一定要在安装场地进行组装，低于1600kW的变压器则对其整体安装便可。

1.1.1 搬运环节。对10kV的配电网线路来说，搬运环节对变压器的安装具有很重要的指导意义。然而在实践的安装过程中，通常忽略了对搬运环节的重视，因此，要确保搬运的成果和做到质量的保障，应该做到以下四点：

（1）在搬运之前要做好事先的准备工作，要对搬运路径的信息有一个全面而充分的了解。

（2）在对变压器进行起吊时，不要利用变压器油箱上面的吊环来进行起吊。应该把起吊的绳索套安全地系在油箱的吊耳上，并确保中心线的平衡，做到稳定起吊。

（3）在变压器起吊工作进行到一定高度之后，应该有专门的负责人员对变压器进行全面的检查工作。主要目的是看是否有损伤，在检测完毕后才能进行继续起吊工作。

（4）最后，在变压器运输车厢内，提早预备好一些枕木，以便对其进行安放。做好相关的绳索稳固措施，用来避免在运输过程中对其造成的颠簸伤害。并嘱咐司机控制好时速，以保证变压器内部的一些绝缘构件的安全。

1.1.2 安装环节。当把变压器运到选择的目的地后便可对其进行安装环节。通常情况下，室内的变压器基础后台远比室外地面要高出一部分，所以事先要选择一个和基础平面差不多高度的平台，最终的目的是利用平台把变压器转运到室内，以便来完成具体的安装工作。

1.1.3 检测环节。在变压器安装工作进行完毕后，要对其进行相关的检测工作，来检验变压器安装的质量效果，看其是否符合相关行业的标准。同时也可检验出一些质量隐患，所有的前提准备工作都是为了能够确保配电网线路在日后的运行工作中得以顺利进行。

1.2 配电柜

10kV的配电网系统的另外重要设备就是配电柜。它的规格分为低压配电柜和高压配电柜两类，而实际的运行应用中通常都是以高压的配电柜规格为主，用来完成电能的分配、接收电能等一些简单的运行功能。

1.2.1 埋设基础的型钢。埋设基础型钢是进行配电柜安装重要的准备工作。因此，在预埋时，要掌握好型钢中心线，并参考图纸的设计要求和标准来完成其安装的指导依据。这样才能把握好安装的高度、做出标记和完成固定等一些操作程序。

1.2.2 搬运和检测。搬运时首先应该选择好天气，最好选择在没有阴天、雨天的气候条件下进行装运。使设备避开阴天、雨天的潮湿影响。由于配电柜中心较高，所以在装运的过程中要注意平稳，避免在运输过程中的倾斜现象。在特殊条件下还可以拆掉一些比较容易损坏的部件来进行单独的装运。配电柜运到现场后，要对其进行检查，确定好规格、型号是否与原本设计相符。一些技术文件和相应的附属设备都要保证完好无缺。检查时需谨慎，避开对柜体的机械损伤。

1.2.3 安装。在确定好浇筑型钢混凝土的凝固之后，便可对配电柜进行安装。安装的工作是根据实际情况还有图纸本身的设计要求来进行的。在配电柜安装完毕后，要对其进行微调，以第一个配电柜位置为标准依据对其他的配电柜进行调整，来达到柜面的排列整齐和间隙均匀目的。

2 变配电安装所需要注意的问题

首先，要注意变压器和配电柜的导体连接性问题，要避免两个设备之间铜制或铝制螺母和螺杆之间发生铜铝连接的一些现象。并妥善处理好表面的氧化问题，否则会影响到设备的使用性能，严重的还会造成设备的损毁。

其次，是在避雷器和吸湿器的安设上，避雷器安设能够确保配电网的正常运行，保障其免受雷击的损害。吸湿器作为变压器内部的重要构件，主要目的就是为了保证变压器内部的清洁工作，过滤水分和一些杂质等，来确保变压器良好的绝缘功能。

最后，接地装置的工作要做好，一些具体的接地系统的操作要求是：把变压器低压侧部位用来接地电，高压侧的避雷器用来接地点和配电柜外壳，都应该和地线网络可靠地连接上。

3 结语

配电网络的设备安装技术性工作有着非常强的系统性，尤其对于10kV的线路配电安装来说，对于其安装的技术性工作要求非常高。因此，在实践的安装过程当中，应该确保各个安装的工作人员都要各执其责，责任分工明确到人头，责任的各单位之间都要密切的配合和协调。才能更好地促进10kV的线路配电安装的技术性工作能够顺利展开，更好地为配网线路下面的各个其他领域组织提供安全的用电保障。

参考文献

[1] 李恒灿，余金华，张晓沙.10kV配电网线路悬式瓷绝缘子劣化原因分析[J].广西电力，2007，（4）.

[2] 阮永丽.10kV配电网合环转供电对线路保护的影响分析[A].2011年云南电力技术论坛论文集（入选部分）[C].2011，（11）.

[3] 康庆平，卢锦玲，杨国旺.确定城市10kV配电网线路最优分段数的一种方法[J].电力系统自动化，2000，（7）.

简述变配电所设计节能措施 第7篇

1变配电所所址选择

民用建筑中, 电气设备的电压等级通常为220/380V, 常用的变配电系统为10/0.4k V变配电系统, 因此本文所论及的变配电所即专指10/0.4k V变配电所。《民用建筑电气设计规范》 (JGJ 16-2000) 及《10k V及以下变电所设计规范》 (GB 50053-94) 均要求变配电所的位置应深入或接近负荷中心, 以尽可能地缩短低压出线电缆的长度, 从而减少输电线路上的压降、降低输电线路电能的损耗。

举例说明:假设一内设一台10/0.4k V 1000k VA变压器的变配电所离负荷中心的距离减少100m, 即高压供电电缆的长度增加100m、低压供电电缆的长度减少100m, 由此产生的电能损耗变化为 (假定变压器的负载率β=Sjs/Sr=80%, 式中:Sjs为变压器计算负荷, k VA;Sr为变压器计算负荷, k VA:

(1) YJV-10/8.7k V-150mm2高压电缆增加部分产生的电能损耗为:

其中:高压侧计算电流:

100m高压电缆电阻

(2) 100m低压电缆减少部分产生的电能损耗为:

其中:低压侧计算电流I=1 000k VA×0.8/ (0.4k V×1.732) =1 155A, 选用馈出电缆为YJV-1k V-4 (4×240+1×120) 电缆;

100m低压电缆电阻

(3) 因此减小的有功功率:

(4) 假定该工程日运行时间为12h、使用系数为0.7、则年耗电量可减少值为:

(5) 折合节约的燃煤量:2.73万k Wh×1.229t/万k Wh=3.36t

即当一台1 000k VA变压器深入负荷中心100m时, 每年折合可节约燃煤约3.36t。

在实际工程项目中, 变压器装机容量往往不止1 000k VA, 而是几千甚至是几万k VA, 因此具有更大的节能空间。如笔者新近设计的一个22万m2的大型商业建筑, 变压器装机容量为27 000k VA, 按每1 000k VA折合可节约燃煤3.36t计算, 则其每年折合可节约的燃煤量达到90.72t, 节约效果非常可观。

一旦实现变配电所深入负荷中心, 各个变电所需要配置的变压器的容量就不会太大。当变压器容量不大于1 250k VA, 高压配电柜可采用环网柜时, 可采用一体化组合式变电站或户内箱式变电站。

一体化变电站由三个模块即高压环网柜模块、变压器模块和低压柜模块组装而成。可广泛应用于变压器容量不大于1 250k VA的变配电所。其高压柜和变压器之间的电缆连接、变压器和低压柜的电缆连接均在变电站模块柜内完成。这种紧凑型变电站能节省连接线路的线材和电力损耗。据有关资料显示, 对于一台1 000k V的变压器, 采用一体化变电站后较传统的室内变电所其连接线一次投资可节省约16 000元, 节省效率为88%;连接线电力损耗减小214W, 节省效率约为73.2%;线路长度减少1.6m, 节省效率约为55.2%。

户内变电站是在一体化变电站的基础上进一步升级, 是户外箱式变电站的户内版, 具有传统户内变配电所所有的功能, 完全可替代传统户内变配电所。此产品采用模块化结构设计, 占地仅为2~4m2, 高度仅为1.8m, 全绝缘、全密封。只要是在室内, 不需要专设的房间, 可安装在地下室的任何地方, 便于直接深入负荷中心。对于低压出线回路比较少的住宅小区变电所, 户内变电站尤其适用。户内变电站较传统户内变配电所可节省母线桥架、柜内母线、低压电缆、建筑面积等工程总投资20%~80%;还可降低线路损耗及因此产生的电费。

2变压器容量及运行方式选择

配电用变压器是配电系统中常用的主要电源设备, 同时又是自身耗能的电气设备, 只要通电, 变压器就一直处在运行状态, 当然自身也在持续地消耗着电能。

尽可能地减少变压器能耗的主要技术措施包括选用节能型变压器;合理选用变压器的容量与负荷、控制变压器运行台数, 使变压器运行在最佳状态。

(1) 变压器容量选择

变压器有功电能损耗为:

其中:△P0—变压器空载有功损耗, k W;

△Pk—变压器负载 (短路) 有功损耗, k W;

Sjs—变压器计算负荷, k VA;

Sr—变压器计算负荷, k VA;

β= (Sjs/Sr) —变压器的负载率

由上式可以看出, 变压器的电能损耗不是由某一个参数决定的, 而是和变压器自身的空载有功损耗、短路有功损耗及负载率等多个参数有关。其中变压器的空载损耗 (即铁损) 是固定损耗, 只要接通电源, 此损耗就存在且数值是基本不变的;而变压器运行时实际产生的负载有功损耗 (即变压器的铜损) 是可变损耗, 与变压器自身的短路有功损耗及运行时的负载率有关。变压器的空载、短路有功损耗越小, 则其有功电能损耗越小;变压器的负载率越小, 变压器的有功损耗也会越小。对于同一型号的变压器, 容量越大, 其空载有功损耗和短路有功损耗也会越大。对一负荷基本不变的负载来说, 如果选用大容量的变压器, 其负载率小, 但变压器自身的损耗大;如果选用小容量的变压器, 变压器自身的损耗小, 但其负载率又大。通常情况下变压器经济运行的负载率为60%~85%。

综合评估, 合理选择变压器的容量, 要求变压器的设计容量处于最佳值, 同时要求变压器所带的实际负荷与其设计值尽可能的接近。

设计选用变压器的容量时, 可参照表1。

(2) 变压器运行方式选择

变压器的功率损耗率:

其中:Pjs—变压器运行时所带的实际负载功率, k W;

变压器的功率损耗率即为变压器每传输单位电功率的电损耗, 简称功耗率。

变压器所带实际负荷的值在不同运行阶段是不同的, 特别是季节性负荷 (如采暖、空调) 或专用负荷 (如体育场的场地比赛照明、演出场所的演出用电) 对系统的影响更大。变压器运行在负荷过小、负载系数过低状态时, 其传递电能的效率很低, 此时功耗率和电能损耗急剧增大, 特别是变压器长时间在低载状态下运行。

另外, 变压器在不同的负载系数下, 其电能损耗也是不同的。因此不能单纯追求变压器最小功耗率。要使变压器运行于经济运行状态下, 必须在确保其工作效率尽可能高的前提下尽量降低实际能量损耗。为此, 可采取设置两台或多台变压器并列运行, 对于季节性负荷或专用负荷还可设置专用变压器。

3功率因数补偿

电力系统的自然平均功率因数为

式中:Pjs-有功功率, k W

Sjs-视在功率, k VA

有功功率是设备正常运行时用于将电能转换为其他能量的电功率, 如水泵用电动机就是将电能转换为机械能而带动水泵抽水、照明设备就是将电能转换为光能以供人们工作或生活照明。无功功率是相对有功功率来说的, 它的产生是由于电力系统中电感性负载 (如变压器、电动机、照明灯具启动器、整流器、变频器、线路等) 的存在, 它是维持这些电感设备运转但并不消耗的能量, 存在于电网与设备之间, 是电网和设备不可缺少的能量部分。然而无功功率如果被设备占用过多, 使得电力系统功率因数偏低、电流加大从而使传输电流的导线截面增加、降低变压器有功功率输出能力即同样大小的有功负荷需选用更大容量的变压器、电能传输过程中压降加大、引起线路损耗及电力系统无功电能消耗量加大。负载功率因数与变压器有功功率输出能力的关系参见表2。

为了提高系统的功率因数, 首先考虑采用提高自然功率因数的措施。包括合理选择电动机、尽量避免变压器轻载甚至空载运行、合理调整工艺流程以改善机电设备的运行状态、在可能的情况下采用同步电动机代替异步电动机及选用带空载切除的间隙工作制设备等。如选择电动机的经常负载不低于额定容量的40%;变压器的负载率宜选择在75%~85%, 不低于60%。

实际情况往往是在尽可能采用提高自然功率因数措施后仍然满足不了电网的合理运行要求, 这就需要设置电力电容器作为无功补偿装置以提高系统功率因数。

高压电气设备的无功功率宜采用高压电容器补偿, 低压电气设备的无功功率宜采用低压电容器补偿。对于民用建筑来说, 通常的做法就是在变电所低压侧集中设置低压电容器, 自动补偿。

低压集中自动补偿一般是将低压电容器分成多组接在变电所低压母线侧, 同时需装有自动控制器。通过采集低压母线上的无功功率和设定要求的功率因数来控制电容器组的投切, 使功率因数基本维持在设定的数值附近。电容器的投切分组进行, 是有级别的, 不是平滑调节。当电力系统中谐波严重时, 还应在电容器回路中串接一定量的电抗器。

为了使电网处于经济运行状态, 供电部门往往要求变电所低压侧功率因数达到0.9以上, 北京地区要求为0.95。

提高功率因数后能耗的减少最直接的体现就是电力系统的无功电能消耗量。

举例说明:

假定一变电所, 其所供电设备计算有功功率Pjs为1 000k W, 其补偿前的功率因数为0.8, 要求补偿后的功率因数为0.95, 则

补偿前企业的年无功电能消耗量为:

式中:β—年无功功率系数, 一般取0.8;

Tn—年实际工作小时数, 取4380 (一年365天, 按每天工作12小时计算) 。

补偿后企业的年无功电能消耗量为:

补偿后减少的无功电能损耗为1 475 184 k Wh

折合节约的燃煤量:

14.75万k Wh×1.229t/万k Wh=18.1t。

由此可见, 通过补偿方式提高系统的功率因数, 也是变配电所节能设计的有效措施。

另外, 变配电所设置监控系统, 采用间隔层、通讯管理层和监控管理层三层分布式网络结构, 利用专业组态监控软件对变配电所进行实时的管理监控, 对每个用电设备的电压、电流、每日峰谷电量和平时电量等运行数据进行实时采集, 对比当前设备的耗能情况作出分析, 采取纠正措施, 可获得变配电设备的最佳节能运行模式。

4结束语

经济的快速发展使得能源需求不断攀升, 由此造成自然资源日益枯竭, 作为电能使用的设计者, 应尽可能以高效和可持续的方式使用电能。

摘要：本文主要介绍了变配电所所址、变压器容量及运行方式选择, 分析了功率因数补偿和变配电监控系统对能耗的影响。

关键词：能耗,燃煤量

参考文献

[1]住房和城乡建设部工程质量安全监管司, 中国建筑标准设计研究院编制.全国民用建筑工程设计技术措施·节能专篇:电气[M].北京:中国计划出版社, 2007.

平安IFC变配电所布置方案初探 第8篇

深圳平安国际金融中心(以下简称平安IFC)位于深圳市福田中心区，益田路与福华三路交界处，是一座超高层综合型现代化办公大楼，楼高646m，地上116层，地下5层，总建筑面积约46万m2。其中商业裙楼9层，10层及以上为办公楼，从竖向上分为8个区域，另外还设有两个空中大厅。作为深圳市中心重要的商业地标，它将云集全球热门商业公司及国内知名企业。项目定位之高度，以及业主对于商业价值的意念，决定了其对高低压配电系统的安全性、可靠性、灵活性和经济性的要求都是非常高的。

2 变配电所选址综合考虑因素

(1)深入或接近负荷中心，主站和分站均满足此要求;

(2)主站进出线方便，紧邻外墙;

(3)接近电源侧;

(4)设备吊装、运输方便，尤其设置在避难层里的变电所，考虑到垂直交通运输问题，以及当地供电局对单台变压器容量的限制，原则上应选择容量不超过1600kVA,10/0.4kV,u%=6的环氧树脂干式变压器，不计外壳的参考外形尺寸为2010×1600×2000，参考重量3.7t;

(5)不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所;

(6)不宜设在多尘、水雾或有腐蚀性气体的场所;

(7)不应设在厕所、浴室、厨房或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻。如果贴邻，相邻隔墙应作无渗漏、无反露等防水处理;

(8)主站及分站不宜设置在最底层;

(9)考虑商业、办公、配套等不同功能，以及运行管理等因素。

3 变配电所选址方案比较

根据变配电位置的不同，在设计过程中做了三个方案，从设备投资，用铜量，电压降，有功电能损耗以及变配电所的使用面积等多方面进行系列的比较，表1～表3为三个方案的介绍。

由上表可以看出，变配电所选址而言，三个方案的相同之处是主站均设置在B2层，而主要差异在于分站设置的数量与楼层都不一样：方案一仅设在52和81层;方案二设在25、52、81和111层;而方案三则设在10、25、39、52、68、81、97和111层。

3.1 进行几个方案比较的前提

(1)从各变配电所到强电井(用电点始端)的水平干线电缆长度一致;

(2)超高层塔楼的应急电源电缆数量均按照约占市电电源电缆的1/3考虑;

(3)低压配电柜出线开关整定值按照计算电流的1.3倍考虑。

(4)以上变配电房面积，均没有计及柴油发电机房、制冷机房设备便配电房，原因是各个方案都没有区别。

以上的这些前提对于各个方案而言都是一致的，以保证分析数据基础的相对准确度。

为便于针对几个不同方案的计算，我们统一以辐照交联低烟无卤阻燃聚乙烯电力电缆WDZ-YJE-(4×150+1×70)mm2电缆为参照计算载体。该电缆在90℃工作温度时的载流量约340A，桥架敷设平均降容系数按0.75考虑，则其计算载流量约250A。下面是作为方案比较的多项依据及其计算过程。

3.2 干线电缆根数（WDZ-YJE-(4x150+1x70)mm2）的估算

(1)根据经验，超高层办公建筑的低压配电方式为树干式+放射式相结合，综合各种负荷的等级、性质及配电方式，我们将低压柜出线开关的保护整定值(长延时)按照电缆载流量的0.8倍考虑，也就是经开关后的电缆载流量限制值为250×0.8=200A，按照线路长时间工作电流为保护开关整定值的0.9考虑，则可反推出电缆的计算电流为200×0.9=180A。

(2)同时，考虑到超高层办公建筑的消防设备及高速电梯等重要负荷需要使用双电源双电缆配电，因而在计算电缆平均根数时，乘以修正系数1.3。

对于每个方案，该区总的计算电流Ij=P×Kx/(1.732×0.38×cosΦ)

P：某区的用电设备总安装功率(kW)

Kx：该区设备负荷的需要系数

cosΦ：功率因数

所以，考虑修正系数后，该区的干线电缆根数为n=Ij/250×1.35×1.3(结果取整)

例如对于方案一，82F变配电所的安装容量P为11293kW，同时系数Kx为0.85,功率因数cosΦ取0.8,则Ij=11293×0.85/(1.732×0.38×0.8)=1 8 2 3 8 A,那么干线电缆根数n=18238/180×1.35×1.3=178。

干线平均电缆长度:我们用变配电房层到服务的最远层的层数与楼层平均层高(按4.5m)的乘积的值除以2,即为该区的干线平均电缆长度。

干线电缆总长度(垂直方向)：该区干线电缆根数x干线平均电缆长度。

电缆垂直方向最远长度:该区变配电房层到服务的最远层的层数x楼层平均层高。

干线电压损失系指垂直方向段的干线电缆电压降，并未包括水平段(自变配电房低压柜出线开关至强电竖井配电箱主开关的一段)的部分。需特别补充说明的是,L E E D认证的ASHRAE标准当中,条文8.4.1.1规定“支流导线粗细应适用于设计荷载2%的最大电压下降。”在这个意义上看,若仅就垂直段的干线电压降已经超过2%,则必须引起重视。

编者按:申请L E E D认证铂金级在能源与大气方面总共得分点有1 7分,必须要满足三个前提,涉及到电气专业的条文包括:标准A S H R A E/IESNA 90.1-2004(不含附录)的5.4、6.4、7.4、8.4、9.4和10.4章节有关的强制条款。上述的8.4.1.1条文就是出自于此。

干线有功功率损耗系指垂直方向段干线电缆的有功功率损耗,并未包括水平段(自变配电房低压柜出线开关至强电竖井配电箱主开关的一段)的部分。同理,在此基础上估算得出的干线年有功电能损耗以及干线年有功电能损耗费用,均系仅指垂直方向段干线的部分。

干线电缆造价：单位长度的电缆造价x干线电缆总长度。这也就是我们平常所说的用铜量的经济反映。

变配电所设备造价系指包括高压柜、变压器、低压配电柜在内的主要设备的参考经验造价。

50年运行之有功电能损耗费用是以50年运行时间为参照的，也就是将干线年有功电能损耗费用乘以50倍。

变配电所面积是将各个主站、分站的面积进行加总之值。

从表4～9和上述的计算基础前提可以看出：

方案一：变配电所设置最集中，各个变电所的低压供电半径都最大，干线电缆长度为66920m，电压损失也最大，其中1#变配电所(B2F)的干线最大电压降达到2.6%，干线电缆造价为3346万元，变配电设备造价为3626万元，干线电能损耗费用为5585万元，设备电缆造价、50年电能损耗的合计为12557万元，变配电所用房面积为2120m2。

方案二：变配电所设置相对集中，各个变电所的低压供电半径相对合理，干线电缆长度为25178m，但电压损失相对较大，其中3#、4#变配电所(52F、81F)的干线最大电压降为1%，干线电缆造价为1259万元，变配电设备造价为3789万元，干线电能损耗费用为2101万元，设备电缆造价、50年电能损耗的合计为7149万元，变配电所用房面积为2635m2。

方案三：变配电所设置最能分散深入到各区的负荷中心，各个变电所的低压供电半径最小，干线电缆长度为10296m，电压损失也最小，其中电缆最长的变配电所其干线最大电压降为0.5%，干线电缆造价为515万元，变配电设备造价为4170万元，干线电能损耗费用为859万元，设备电缆造价、50年电能损耗的合计为5544万元，变配电所用房面积为3010m2。

注：1.所需电缆根数是统一按照采用WDZ-YJE-(4x150+1x70)-0.6/1kV考虑2.按经验,超高层塔楼的应急电源电缆数量约占普通的1/3,按照低压配电柜出线开关整定值是计算电流的1.3倍考虑,故需对电缆数量进行修正。

对比以上几个方案，方案二、方案三均有很大机会满足干线电压降的要求;总造价则是方案三最低;变配电所用房面积则是方案一最小。

如果在B 2层及各个设备层、相应的避难层中，协调得到理想的变配电所布置位置，则可以在不影响办公区面积的前提下，使得建筑面积资源得以更优化、更合理的利用。

4 结论

综合上述的技术、经济指标分析，变配电所设计采用方案三(见图1)。超高层商业办公综合体不同于政府功能性建筑，也不是纯粹的城市形象工程，其变配电所的设计，除了要以安全性、可靠性为基本要求，同时还应该结合建筑本身的定位和特点，考虑其运行的灵活性，以及业主投资、运营的经济性。

摘要：变配电所是超高层建筑稳定运行的神经中枢,其安全性、可靠性、灵活性和经济性是需要综合考虑的。

关键词：商业地标,负荷中心,用铜量,电压降,有功电能损耗

参考文献

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变配电所 第9篇

关键词：炼油装置,变频器,谐波,治理

0 引言

进入新世纪这十年, 中国炼油能力激增, 炼油装置越来越大型化、基地化, 变频驱动的节能降耗给炼油工业带来了巨大收益, 同时也带来了严重的高次谐波污染[1], 使整个电网电能损耗增加, 继电保护装置误动, 对电力系统的安全、经济运行造成极大的影响。鉴于谐波带来的严重危害, 在新建项目的方案上针对低压系统有三种抑制谐波和消除谐波的选择:低压调谐滤波器、低压谐波滤波器、低压有源滤波器。因为是新建项目无法现场实测, 导致在设计方案上大家出现了争议, 不同的方案造价差别巨大, 鉴于此原因, 本文采用美国OTI公司开发的高级电力系统应用软件ETAP对炼油装置变配电所进行谐波仿真分析, 来分析该炼油厂总变配电所110 k V、6 k V及下级装置配变电所6 k V、0.4 k V系统谐波的含量, 从而确定谐波治理方案。

1 供配电系统简介

针对华北炼油质量升级项目, 该项目新建一座110 k V总变电所, 担负该厂区域内的供电任务。新建总变电所内各设110 k V主变两台, 单台容量分别为40 MVA, 电压等级为110 k V/6 k V, 厂区内设四座6 k V配变电所。厂区内工艺装置和连续运行的公用设施80%用电设备负荷等级为一级、二级, 总计算负荷约24 MW。每套装置低压变频负荷约为1 000 k W, 全厂只有一套6 k V变频装置, 负荷容量为2 200 k W。供电系统简图如图1所示。

2 谐波仿真计算和分析

ETAP电力系统计算软件依据标准IEEE-519、IEEE-141和ANSI/IEEE 399设计的。该软件首先进行基波时的潮流计算, 再以潮流计算结果为谐波指数计算提供基波母线电压和支路电流[2], 然后对系统中的谐波源的谐波频率进行潮流计算。

2.1 谐波电压电流畸变率依据的标准

目前国内谐波电压、电流畸变率依据的标准是国标GB/T14549-93《电能质量公用电网》, 至今为止仍然是一本推荐性标准, 而不是强制执行的标准。其次, 该标准条文中也未提到是否依据或等同于国际、国外标准。经翻查国际电工委员会编写的IEC61000标准发现国标GB/T14549-93内的条文与IEC61000内的部分章节基本一致, 但是对于工业企业的厂内连接点部分, IEC61000明确规定了其电压畸变率限制值, 允许工业企业的厂内连接点有较高的畸变水平。这点对于工业企业是至关重要的, 直接影响了整个项目的设计方案和投资造价。最后, 对比国际标准IEEE-519-1992《IEEE Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power Systems》, 笔者发现公用电网的谐波电压畸变率国标与国际标准IEEE-519也是基本一致, IEEE-519略微严格一些。而谐波电流的畸变率有没有国家标准, 只能对电流的绝对值进行考核。所以, 在进行电源质量考核时, 通常先确定谐波源对本级电网引起的电压总谐波畸变率, 据此可以求出一个公共连接点注入电网的总谐波电流允许值。根据以上分析, 应用ETAP软件进行谐波计算时, 公用电网的谐波电压、电流的畸变率则是参照国际标准IEEE-519-92执行, 见表1、表2。

2.2 谐波计算结果分析

该炼油项目全厂低压变频装置约为80套, 均采用的是ABB公司的ACS800系列的变频器, 该变频器配有内置的主动式整流模块和进线侧滤波器, 称为低谐波传动, 其谐波产生率见表3。本次谐波计算重点分析110 k V总变电所110 k V、6 k V母线上的谐波含量及下级带有6 k V高压变频的装置配变电所6 k V、0.4 k V母线上的谐波含量, 正常工况下, 系统采用单母线分段方式接线, 按供电系统简图1运行ETAP谐波计算程序, 首次计算调谐装置不投入运行, 完成谐波潮流计算。计算报告见表4、表5。

由以上计算可知:a) 装置配变电所0.4 k V母线 (0.4 k V-1�.4 k V-2�.4 k V-3�.4 k V-4) 电压总畸变率满足标准要求, 但5次电压谐波超标, 该四段0.4k V母线电流总畸变率均超标;b) 装置配变电所0.6k V母线 (6 k V-16 k V-2) 电压总畸变率和各次畸变率均满足标准要求;带有高压软启装置的6 k V-1段母线电流总畸变率超标, 6 k V-2母线电流总畸变率满足标准要求;c) 110 k V总变电所0.6 k V母线 (M-6k V-1M-6 k V-2) 电压总畸变率和各次畸变率均满足标准要求;装置配变电所6 k V-1段母线的上级母线M-6 k V-1段母线电流总畸变率超标少许, M-6 k V-2段母线电流总畸变率满足标准要求;d) 110 k V总变电所110 k V母线 (M-110 k V-1M-110 k V-2) 电压总畸变率和各次畸变率均满足标准要求;总变电所M-6 k V-1段母线的上级母线M-110 k V-1段母线电流总畸变率超标少许, M-110 k V-2母线电流总畸变率满足标准要求。

经上述分析可知, 该供配电网络畸变最严重的是电流畸变, 究其根本, 是因为变频装置属于电流源型谐波源, 其畸变电流造成的电压畸变取决于电源阻抗[5]。阻抗愈大则由同一电流畸变所造成的电压畸变就愈大[6]。对于10次以下的谐波而言, 供电网络通常是感性的, 所以电源阻抗就和频率成正比, 谐波次数越高, 所造成的畸变就越大。针对这样的谐波状况, 首次采取优化系统的方式进行谐波治理, 如若该种方式谐波治理不理想, 才推荐采用无源或有源滤波器这种高成本的方式治理:a) 增加系统容量和中性线截面[7]。该系统最大运行方式下的短路容量为1 200 MVA, 最小运行方式下的短路容量为700 MVA, 以上计算是按系统最小运行模式下来考虑的, 系统实际运行状况并非是这样恶劣的, 所以在计算中适量地放大系统的短路容量, 观察该系统谐波的变化。同时增大中性线截面, 避免中性线长期过流导致的导线局部温升过高, 绝缘老化现象, 消除引起火灾事故的隐患;b) 适量地增加变压器阻抗[7]。目前110 k V主变压器的短路阻抗是按照12%考虑的, 为了减小系统短路电流及改善电网电能质量, 适量地增加主变压器的短路阻抗, 调整到16%, 观察该系统谐波的变化;c) 改变谐波源的配置方式。将非线性负载均匀地布置到各个母线段, 适当地分散或交错使用, 限制谐波量大的工作方式。其次, 改变电容器组的安装位置或调整电容器组的无功出力。通过增加串联电抗器和电阻器, 电容器可进一步用来滤除5次谐波;d) 减少电动机负荷[7]。经过与工艺专业沟通, 根据工艺装置实际运行工况, 调整电动机负荷, 观察该系统谐波的变化。再次进行仿真计算, 计算结果见下表:计算报告见表6、表7, 波形图如图2、图3、图4所示。

经过以上计算, 得出以下结论:

a) 增加系统短路容量, 使110 k V母线处的谐波畸变减小;b) 增加变压器阻抗, 使110 k V和6 k V母线处的电压畸变减小;c) 减小电动机负荷, 使110k V和6 k V母线处的电压畸变减小;d) 改变谐波源的配置方式, 使6 k V母线和0.38 k V处的电压畸变减小;e) 装置配变电所带有高压软启装置的6 k V-1段母线电流总畸变率仍然超标, 导致总变电所M-6k V-1段母线的上级母线M-110 k V-1段母线电流总畸变率超标。

对于延迟焦化装置高压软启装置是所有炼油装置中使用频率最高的装置单元。该装置软启设备的工况是每8 h起动一次, 每次起动时间大概是10 s~20 s左右, 起动完成后, 将软启装置切除。切除后, 装置配变电所6 k V-1段母线电流总畸变率为2.16%, 总变电所M-6 k V-1段母线总畸变率为2.29%, M-110k V-1段母线电流总畸变率为2.29%, 也是满足标准要求的。所以笔者认为对于每天或每周内仅在几十秒内电流谐波超标的6 k V及110 k V母线无需进行专项谐波治理。

3 结语

石化炼油企业虽然低压变频器、整流器等的非线性负荷数量众多, 引起的谐波也令人担忧, 但是经过仿真的谐波潮流分析, 只要合理地选择供配电设备, 优化设计方案, 能够很有效地降低谐波含有率, 降低工程造价成本。同时, 对于像连续重整、延迟焦化等装置需要配置高压软起装置或高压变频装置的单元, 因为软启装置秒级运行的特点, 也无需针对此点进行高投入的谐波治理。

参考文献

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[6]王兆安, 杨君, 刘进军, 等.谐波抑制和无功功率补偿[M].第2版.北京:机械工业出版社, 2006

变配电所 第10篇

1 石化企业变配电所谐波计算概述

(1)石化企业变配电所谐波的危害近几年来,随着石化企业变配电体系建设的不断发展完善,石化企业的用电过程得到了有效的保证,为石油化工的应用市场提供了足够的电力支撑。但是,在实际的变配电运行过程中,谐波问题也严重的干扰了变配电所的正常运行过程。在这样的背景下,要不断引进先进的石油化工谐波计算方法,动态性的进行对石化企业谐波计算过程的优化设计,并进行关于建立完善的石化企业谐波计算体系的研究工作。与此同时,石化企业谐波计算的分析研究,也要从石油化工变配电所的谐波的具体类型出发,来进行相关的石化企业谐波计算体系的制定。与此同时,在进行石化企业谐波控制研究过程中,最关键的就是将谐波计算的各个要素和分析计算方法结合在一起,形成一个完善的石化企业谐波计算模式。与此同时,石油化工行业作为我国支柱性行业之一,在进行石化企业谐波计算过程中,为了保证石油化工运行过程得到稳定的电力支持,就更需要优化现有的石化企业谐波计算工作体系。这就要求在后续的石化企业谐波计算过程中,从计量的石油化工变配电所谐波出现的具体情况出发进行研究,规划相应的计算方法。

(2)石化企业谐波计算探析在进行石化企业谐波计算过程中,计算的结果和所选用的计量标准是利用仿真计算软件完成的,并使用IEEE-519标准以及ANSI/IEEE 399作为计算的标准,根据所得到的变电所的谐波潮流数据,进行其他的关键性谐波数据的分析计算。与此同时,在进行石化企业谐波计算的标准选择过程中,行业范围内关于谐波计算的计量标准层面已经基本形成了共识,即:按照GB/T14549-93的具体标准,进行对于谐波的电压畸变率、谐波电流分量的计算,进而将数据输入ETAP软件,最终得到相应的谐波数据。

2 治理石化企业谐波问题的对策探析

(1)加强石化企业谐波管理控制体系随着现代石化企业谐波计算技术的发展,只有树立一套完善的石化企业谐波计算控制体系,才能够保证石化企业谐波计算的标准性和规范性,进而可以根据得到的相关参数数据。作出相应的治理措施。在具体的石化企业谐波管理过程中,要求石化企业要充分参考国家的相关的谐波计算标准,并在进行治理实验措施的决定过程中,选取单因素实验方法,对于谐波的总压、电流畸变率进行控制,与此同时,还要注意提升石化企业谐波监督控制的水平,进而达到治理谐波问题的目标。

为了实现这一目标,就需要石化企业谐波计算过程根据谐波计算的实际情况,加大对于所使用的石化企业谐波计算分析软件的管理力度,切实去履行对于石化企业谐波计算过程的质量管理工作。与此同时,还要对石化企业谐波计算方法体系进行优化设计,解决威胁到石化企业谐波计算精确度问题,提升谐波处理的稳定性。

(2)依据石化企业谐波计算的相关标准完善结果精确度控制过程石化企业谐波计算的一线工作人员是影响一个石化企业谐波计算过程的重要因素。针对目前许多石化企业变配电所谐波分析工作人员存在专业技术不高的情况,相关石化企业要聘请专业人员对一线石化企业谐波计算分析工作人员进行专业仿真计算软件应用知识的教育,并在变电所范围内,定期开展石化企业谐波分析计算专业知识讲座,以求提升石化企业变配电所分析工作人员的专业技术水平,确保石化企业电力供应工作的顺利完成。与此同时,为了确保石化企业谐波计算作用的正常发挥,石化企业要严格结合相关的行业计算标准,不断完善现有的石化企业谐波计算管理体系,保证最终得到的石化企业谐波计算结果的科学性和稳定性。

3 结语

综上所述,国家对石化企业谐波计算分析工作重视程度正在不断提升,这就要求石化企业变配电所谐波计算的方法选择过程、结果精确度控制过程要不断满足供电工作的实际需要,建立和完善石化企业谐波计算分析管理体系,确保石化企业谐波计算结果的应用有效性。

摘要：目前,石化企业谐波计算过程仍然存在着一些问题,导致谐波计算应用效果难以得到有效保证。与此同时,石化企业谐波计算工作将决定电力供应效果、石化企业设备运行情况,是事关一个石化企业生死存亡的关键过程,其检验质量的作用,还与采用的计算方式、电子计算软件息息相关。在这样的背景下,就需要针对石化企业谐波计算中几个问题进行相关的研究工作,并给出相应的解决措施。

关键词：石化企业,变配电所,谐波计算,问题,治理方案

参考文献

[1]孙伟.谐波管理及谐波治理探讨[J].电子技术与软件工程,2013,(02).

[2]刘昌平.浅谈谐波对电网的危害及防治措施[J].电子制作,2013,(07).

[3]朱亮.供电系统中谐波的危害及治理措施[J].上海电力学院学报,2013,(02).

地铁变配电系统的工程设计分析 第11篇

【关键字】地铁；变配电系统；工程设计

【中图分类号】U231.8 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0275-01

1、地铁变配电系统的重要性

地铁的全称是地下铁道。它是一种独立并且有轨的交通系统，一般不会受到地面道路以及天气情况的影响，地铁是按照设计的能力正常运行的，能够快速、安全并且舒适地运送来回的乘客。地铁的效率很高，并且不会产生污染，也可以实现乘客大运量的要求，有着非常良好的社会效益。世界上第一条地下铁道是出现在英国伦敦。现在，伦敦依然是世界上地铁交通最为发达的城市之一，这些纵横交错的地下铁道给城市提供了更加快速、更为便捷的运输工具，不但大大的缓解了地表交通的压力，同时也成为了城市生活的一个重要特征之一。

地铁属于有轨交通，它的运输组织、功能实现以及安全保证都需要遵循有轨交通的客观规律。在运输组织方面，地铁必须实行集中调度、并且统一指挥、按照运行图去组织行车；在功能实现的方面，各个相关专业例如隧道、车辆、供电、线路、通信、BAS、AFC和通风空调、给排水工程、消防措施、照明队伍、电梯部门、门禁部门、屏蔽门等等都应该保证状态良好，保证正常的运行；在安全保证这一方面，主要是依靠行车组织以及众多设备能够正常运行来为必要的行车间隔以及正确的行车经路做出保证。

2、地铁变配电系统工程设计的主要特点

在地铁车站里面，配电系统的工程设计是最为复杂而又繁重的工作，设计的内容主要包括了：负荷计算、总体配电方案、动力配电系统以及照明配电系统。

2.1 负荷计算

地铁的实际负荷并不是所有用电设备额定功率相加之和。因为用电设备是不可能全部一起同时工作的，一般设备都不可能全部都满负荷，每一件用电设备的功率因数也不都是相同的。因此，在地铁电气系统的设计过程当中，一定要找出这些用电设备的等效负荷。“等效”的意思是这些用电设备在实际运行的时候产生的最大的热效应和等效的负荷所产生出的热效应相等，同时产生出来的最大温升和等效负荷所产生出的最高温升也相等。按照等效负荷，从满足用电设备的发热条件这个角度来选择各种用电设备。计算的负荷功率或者是负荷电流被称为“计算负荷”。计算负荷的计算可参照下列的公式：

其中n为用电设备总数，i为设备序列号，Q为用电计算负荷kVA，si为用电设备i的视在功率kVAR，Pi为用电设备i的有功功率kW。计算负荷指的是一种假想的持续负荷，这种负荷的热效应和实际变动的负荷所产生出的最大热效应是相等的。一般采用30分钟的时间间隔的负荷的最大平均值来做计算负荷，它被看为确定供电容量、电气设备以及线材规格、无功补偿与线路压降的依据。计算负荷一定要准确得当，过小的话会引起变压器以及线路过热的现象，加速它的绝缘损坏，而过多的损耗能量，则会增加电压的损失从而破坏正常的运行条件，有时甚至会引起线路失火，结果造成重大的事故。反之，若是计算负荷偏大，则会使变压器的容量过剩，同时线路截面过大，使得开关的整定电流过高，这样就会造成工程投资增加，产生不必要的浪费。所以，应该正确并合理地对地铁的配电系统做工业设计，负荷计算是其中至关重要的一环。

2.2 总体配电方案的工程设计

地铁的用电负荷按照功能的不同可以分为两大类，一类是电动机车运行时需要的牵引电力，第二类是车站、区间、车辆段以及控制中心等的建筑物需要的动力照明要用的电，例如风机、空调水泵及电梯、照明、FAS、通信、信号以及屏蔽门等等。地铁供电系统担负了地铁运行所需要的电能的传输以及供应，供电系统是保障地铁能够安全、可靠运行的重要保证。地铁供电系统主要由外部电源和主变电所（也称电源开闭所）以及牵引供电系统和变配电系统、电力监控系统这几个部分组成的。外部电源是来自城市电网，一般是采用集中式、分散式或者混合式等的形式，一般外部电源的电压等级是110kV或者10kV。

2.3 动力配电系统

地铁动力指的是地铁车站里面的风机、电机和水泵等必须使用380/220V交流电源的设备。车站动力配电的设计范围一般是从降压变电所的配电变压器后的低压开关柜以及交直流盘馈出的电缆头开始到车站的动力用电设备。因为地铁车站通风的空调设备数量比较多，为了便于集中的供电以及控制，在车站的两端的通风空调机房的附近范围内设置了环控电控室。从环控电控室里给各种风机和空调、水泵等等通风空调设备提供放射式的供电方式来配出电力；冷水机组作为通风空调设备当中容量最大的设备组，一般直接由降压变电所配出。通风空调设备除了可以在环控电控室控制外，一般都是采用就地控制以及综合控制这样两种控制方式。就地控制指的是在设备旁设置就地控制箱，来实现现场的操控；而综合控制指的是在车站综合控制室里面使用BAS系统来实现对设备的控制和监视，并把采集到的信息送到中央控制室里。给排水设备内设置水位自动控制，给BAS系统提供一个监视接口。地铁内一般是采用的超声波液位探测器，它具有了极高的准确性和可靠性。

2.4 照明配电系统

地铁与地面的建筑相比来说最大的一个特点是没有天然的采光，而主要依赖人工照明。地铁照明使用的时间较长，而且对于照度及可靠性的要求也很高，尤其是地铁照明能耗所占的电力能耗的比重比较大。所以，在地铁照明设计中应该合理的选用光源、灯具和照明的控制方式，注重提高照明的质量以及照明用品的节能效果。地铁照明分类是：车站一般照明、车站应急照明和区间工作照明、区间应急照明及广告照明和安全照明；应急照明属于一级负荷，车站一般照明、区间工作照明和安全照明属于二级负荷，而广告照明则属于三级负荷。

一般照明：主要分为公共区域照明以及设备管理用房的照明，公共区域照明是集中管理、统一控制的，车站附属的房间和设备用房照明是就地控制，一般是由单独的回路供电。公共区域照明的每一个分区都是采用两路电源来交叉供电的方式，一路电源发生了故障的时候，另一路电源可了维持50%的照明。一旦运营高峰过去之后就能够停掉一部分支路，方便了节约照明用电。夜间列车停运之后把一般的照明关掉，可以依靠应急照明。

应急照明：为了确保车站出现故障的时候可以顺利并且安全地疏散乘客，照明人员在地下车站设置了220V的蓄电池组（供电时间大于60分钟），在两路交流电源全部失压的情况下给应急照明供电。应急照明一般在正常情况下是由交流电源供电的，当交流电源停电的时候就自动切换到由蓄电池组供电的电路。应急照明在车站的站厅和站台以及出入口处是常明灯，没有设集中控制；车站附属的房间和设备用房则采用了就地控制。

区间照明：单线隧道设置在行车方向左侧的墙上，可以分为工作照明以及应急照明，每隔5米设置一盏11W的荧光灯，这样的两种照明相间布置。

安全照明：降压变电所电缆夹层和站台板下电缆通道以及高度低于1.8m的风道设置了安全照明，一般采用的是36V的安全电压，照明变压器设置在相应层的照明配电室里面。

广告照明：给设置在公共区域以及出入口处的广告灯箱供电。

3、小结

变配电所 第12篇

10 kV供电系统在企业电力系统中占有重要地位, 它能否安全、稳定、可靠地运行, 不但直接关系到企业用电的畅通, 而且涉及到电力系统运行正常。句容统博华泰电源有限公司新厂区10 kV变配电所设在该厂区的负荷中心, 担负着输送和分配电能的重要任务, 向全厂各车间变压器供电。该10 kV变配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, 且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。

1 变配电所自动化装置选型

随着企业电网运行水平的提高, 大量采用远程集中控制、操作等自动化技术的变配电所投入运行, 既提高了劳动生产率, 又减少了人为误操作的可能。采用变配电所自动化技术是变配电所计算机应用的方向, 也是电网发展的趋势。但工程实际中, 部分变配电所自动化系统功能存在问题较多, 无法正常运行。其中一个原因就是系统选型的问题。选择合适的变电站自动化系统, 不仅可以节省投资、节约材料, 而且由于系统功能全、质量高, 其可靠性高、可信度大, 更便于运行操作。

2 设计中常见问题及处理方法

2.1 不同产品的接口问题

接口是自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一, 这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通, 需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通讯规约等问题。如采用多品种、不同厂家的产品, 问题会很严重。故应所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准。

句容统博华泰电源有限公司的10 kV变配电所设计根据用户的要求, 并集合当地供电局的需求, 使微机保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置、通讯控制器、主站、模拟盘等设备之间的通讯接口保持一致, 尽量为用户及调试人员提供方便。

2.2 抗干扰问题

变电站自动化系统的抗干扰措施是保证变电站自动化系统可靠和稳定地运行的基础, 传统上的变电站自动化设备出厂抗干扰试验仅仅做一些开关电焊机、风扇、手提电话等定性实验, 到现场后往往也只加上开合断路器的试验。选择时应注意, 合格的变电站自动化产品, 还应通过高低温试验、耐湿热试验、雷电冲击电压试验、动模试验及四项电磁兼容试验, 分别是:1 MHz脉冲干扰试验、静电放电干扰试验、辐射电磁场干扰试验、快速瞬变干扰试验。

2.3 进线微机保护设置问题

以往设计10kV变配电所电源进线柜的继电保护时, 设有过载保护、速断保护及失压跳闸保护。虽然按电力系统要求, 仅需设置失压跳闸即可, 通常设计时就把3种保护全部设计进去。

从运行实践来看, 进线柜没有必要设过载保护, 过载保护就设在各出线回路及变压器回路上, 哪一个回路过载, 哪一个回路就跳闸, 不会等到全厂 (区) 过载跳闸。过载保护是有时间配合的, 如果进线开关设过载保护, 那下一级出线开关的过载保护跳闸时间就得延长。如从电力系统总变电站出来的开关要设过载保护, 假设它的时间整定为0.5s跳闸, 动作时间阶梯至少得0.5 s, 到电源进线开关就得整定1秒跳闸, 到了变配电所的出线开关就得整定1.5 s跳闸, 这就延长了变配电所出线开关的过载跳闸的时间;如果进线开关没有设过载保护, 则变配电所出线开关的过载保护跳闸的时间只要1 s。

速断保护在实践运行中还是有必要的, 因为它是切断故障电流的。系统发生短路, 电流比较大, 如果能有所选择地切断短路故障回路, 这自然是最理想的, 万一短路故障回路拒动, 进线开关的速断保护是十分必要的。

2.4 真空断路器操作过电压问题

真空断路器不仅能频繁地切断负载电流, 还能有效地切断大容量的短路电流, 防火性能比油断路器优越, 现在10 kV变配电所的断路器多数都是采用真空断路器。

真空断路器一个显著的特点就是动作快速, 能在很短的时间内切断负荷电流及故障电流。真空断路器要比少油断路器的动作迅速得多, 由于动作快就会产生操作过电压。一般电路都是感性的, 分合闸过程电流急速的变化, 产生的过电压为U=Ldi/dt, di/dt变化率非常大, 当然感应的电压U也就很大, 这对电气设备绝缘耐压产生很大的威胁。因此有必要加装避雷器, 以保护整个配电装置的安全。一些进口10kV真空断路器, 没有装放电避雷器, 这是由于随着绝缘材料的改进, 耐压水平提高了, 能经得起操作过程产生过电压的冲击。但是在实际运行中, 不装避雷器时, 某些元件经常会出毛病, 如刀闸瓷脚击穿、绝缘垫片击穿而短路等, 究其原因就是真空断路器操作产生过电压引起的,

句容统博华泰电源有限公司的10 kV变配电所内真空断路器加装避雷器, 用以保护整个配电装置的安全, 提高供电可靠性。

2.5 变配电所接地引下线问题

10 kV变配电所接地引下线就近入地, 并以最短的距离与地中的主网相连。

本变配电所带有二次回路的电气设备如CT、PT等, 为减小接地引下线的阻抗, 保证与主网可靠连接, 采用了两根截面相同的, 每根都能满足热稳定和腐蚀要求的接地线, 在不同的部位与主网连接。同时还加强了主控室、弱电系统与本厂区地网连接的可靠性。

3 结束语

10 kV变配电所设计中如能将上述常见问题处理好, 可以为用户提供一个安全、稳定、可靠的供电系统。

参考文献

[1]《电气工程师手册》第二版编辑委员会.电气工程师手册 (第二版) [M].北京:机械工业出版社.2003.

[2]GB 50053-94.10kV及以下变配电所设计规范[S].北京:中华人民共和国机械工业部, 1994.