配电变电站

2024-06-24

配电变电站（精选十篇）

配电变电站篇1

1 常用配电装置构架型式介绍

目前, 国内电压等级110k V及以上的变电站常用的构架型式分为以下几种:

(1) 根据材料不同变电站配电装置构架可分为:钢筋混凝土构架 (主要指构架柱为钢筋混凝土结构) 和全钢构架。由于近几年钢材价格较为便宜, 同时钢材在使用周期结束后可回收利用, 在环境友好及资源节约方面有着巨大的优势, 因此近几年国内变电站构架普遍采用全钢结构。本文将以全钢构架为重点进行论述。

(2) 根据构架柱结构型式不同, 变电站配电装置构架可分为:单杆柱构架、A字柱构架及格构柱构架。以上种类构架均采用全钢结构。目前, 单杆柱构架主要应用于110~220k V及以下电压等级变电站, A字柱构架主要应用于110~500k V电压等级变电站, 而格构柱构架主要应用于500~1000k V电压等级变电站。本文以下部分将以单杆柱构架、A字柱构架及格构柱构架作为分类标准进行论述。

2 各类型配电装置构架特点分析

2.1 配电装置构架受力特点描述

变电构架主要以受水平荷载为主, 承受的水平荷载主要为导线及地线的张力, 其次是风荷载。根据电气专业要求, 不同电压等级要求带电的导线对地面和其他建构筑物须保持一定的距离, 因此配电装置构架的特点是梁跨度较大, 柱高而断面细小, 属于柔度较大的结构。由于构架本身自重较小, 当采用全钢结构时, 地震作用对构架的受力影响不大。此外, 当构架长度过长时, 应适当考虑温度作用的影响。

在实际设计工作中, 配电装置构架的选型主要考虑场地条件、构架跨度、柱高、荷载形式及大小、施工条件等因素。由于每种构架类型有各自的特点, 应根据工程的实际情况进行选择。

2.2 各类型配电装置构架特点描述

2.2.1 单杆柱构架

单杆柱构架的梁柱既可以刚接形成框架也可以铰接形成排架, 柱脚与基础为刚接。构架柱截面常常采用单根圆形钢管, 构架梁主要采用圆形钢管梁或三角形截面格构梁。当梁跨度不大时, 可以采用单根钢管梁, 这时导线挂点可以灵活设置, 现场组装工作量很少;当梁跨度较大时, 往往采用格构梁, 此时导线挂点位置只能设置在梁腹杆与弦杆的节点上。

单杆柱构架与梁垂直的方向为悬臂结构, 当导线荷载较大时, 柱顶位移也较大;同时, 计算柱长细比时, 由于是悬臂结构, 计算长度大约是实际柱高的两倍, 这些都导致柱截面较大。因此, 当梁上水平荷载较大或柱高较高时, 单杆柱构架的经济性略差。

2.2.2 A字柱构架

A字柱构架的构架柱组装完成后类似英文字母A, 主要由两根钢管柱肢和横担组成。这种类型的构架梁通常采用三角形断面的格构式钢梁, 梁柱采用铰接, 柱脚与基础为刚接。此类型构架的现场组装工作量较单杆柱构架大。

A字柱构架的两个柱肢相互支撑, 在垂直梁长度方向上提供了较大的刚度, 在导线荷载作用下可较好地控制该方向上的柱顶位移。同时, A字柱的两个柱肢有效地把上部荷载产生的柱底弯矩转化为轴力, 其柱肢的弯矩很小, 接近于轴心受力构件, 可减小柱肢钢管的截面尺寸。因此, 当梁上水平荷载较大或柱高较高时, 该类型构架可充分发挥钢材材料作用, 经济性较单杆柱构架好。此外, 当有需要时, A字柱可通过设置端撑增强平行于梁方向的结构刚度。但是, 由于A字柱构架柱的柱肢从柱顶到柱底有一定的斜率, 其构架柱的占地面积较单杆柱构架大。

2.2.3 格构柱构架

格构柱构架的构架梁、柱均采用格构式截面。梁柱断面可采用三角形截面或四边形截面, 弦杆可采用角钢或钢管, 可根据需要进行选择。格构柱构架的构架梁上下弦杆与柱铰接, 从而梁整体与柱可近似于刚接, 当梁跨度较大时可减小梁垂直方向和水平方向的变形。格构柱构架构架柱的柱脚与基础一般为铰接。

格构柱构架梁柱的所有杆件均为轴心受力构件, 其杆件截面一般情况下较拉 (压) 弯构件小;同时, 构架为高耸结构, 当高度较高时往往结构承载力还有较大富余而结构位移已接近限值, 无法充分发挥材料性能, 而格构柱可通过灵活调整柱肢的间距从而调整柱水平方向的刚度, 达到既充分发挥材料性能又合理控制结构位移的效果。

格构柱构架的构架柱在两个水平方向上均能提供较大刚度, 柱肢的间距主要通过计算确定, 一般情况下该类型柱占地面积较A字柱构架柱小, 在用钢经济性和节约土地资源方面有一定的优势, 但其现场组装的工作量较大。见图1。

2.3 各类型配电装置构架比较

为了全面对比各种类型构架的特点, 以下将以普通220k V及500k V配电装置构架为例, 分析采用不同构架类型时的各种参数 (见表1, 表2) 。由于各种构架主要区别在构架柱上, 构架梁结构类型和用钢量无太大不同, 以下分析主要以构架柱为对象进行分析。

由以上表格数据可以看出:

(1) 由于220k V构架高度相对较小且水平荷载较小, 单杆柱构架用钢量虽然比其他类型构架稍大, 但其用地很省, 综合效益较好。此时, 格构柱构架占地最大且现场拼装工作量很大施工周期长, 虽然用钢量稍省, 但无明显优势。A字柱构架介于以上两者之间。因此, 220k V构架往往推荐采用单杆柱构架及A字柱构架。

(2) 500k V构架高度相对较高且水平荷载较220k V构架大, 若采用单杆柱构架, 其截面直径很大, 用钢量巨大, 十分不经济。此时, 格构柱构架用钢很省, 其柱用钢梁仅为单杆柱构架的约50%, 同时, 格构柱占地也相对较省, 是一种较为经济合理的结构形式。因此, 大部分500k V变电站构架采用格构柱构架和A字柱构架, 单杆柱构架一般不采用。

3 配电装置构架结构型式优化与创新

在实际工程中, 配电装置构架很多情况下采用空间布置, 既纵横向均有若干跨的构架。如何在空间构架体系中充分发挥各种构架型式各自的优势和特点, 实现省地省材料及减少拼装工作量的目标是一个值得深入思考和研究的问题。以下将根据构架结构的受力特点对构架结构新型的优化创新做一定的探索。

3.1“单杆柱+A字柱”组合构架

由于变电站构架往往在输电线路出线方向受力较大, 而垂直方向荷载较小。当构架高度较小的情况下, 可将单杆柱构架与A字柱构架体系结合, 即构架柱可主要采用单杆柱的形式以减小用钢量和现场装配工作量, 并在适当位置设置A字柱以满足受力较大方向的刚度。具体形式如图2所示。

由于A字形构架柱刚度较大, 在空间构架结构中沿进出线方向的某一排布置A字形构架柱后可有效减小整体结构的柱顶水平位移, 同时整体构架简洁美观, 与全部采用A字形构架柱相比一定程度上减少了构架的拼装工程量。同时, 在构架高度不高时, 单杆柱可有效减少整体构架的占地面积, 有利于变电站的紧凑布置。

3.2“A字柱+格构柱”组合构架

在500k V及以上电压等级变电站中, 由于其构架较高且四周的荷载相对较大, 主要采用A字柱构架或格构柱构架, 较好地满足承载力和变形的要求。但一般情况下, A字柱构架一个方向的刚度较大, 另外一个方向的刚度较小, 往往不能满足变形要求, 实际工程中主要采用在边榀构架的A字柱上设置端撑来增大该方向的刚度以限制位移。由于端撑的根开较大, 柱高较高时设置端撑将极大增加占地面积, 如图3所示。

同时, 格构式构架柱在两个主轴方向的刚度均较大, 且柱脚尺寸容易控制, 能有效减小占地。因此可将A字柱构架与格构式构架两种构架型式的特点相结合, 既能减少占地又可减少拼装工作量, 如图4。

通过在中间榀构架设置格构柱后可满足两个方向的刚度要求, 有效减少柱顶位移。同时, 该方案避免了在边榀构架设置端撑, 可极大减少占地面积。

3.3 拉索式新型构架梁

一般构架梁主要采用三角形或四边形截面格构式构架梁。由于构架梁以受水平荷载为主, 竖向荷载较小, 当梁跨度不大时可采用平面桁架梁, 如图5所示。平面桁架梁的水平向刚度较大可满足水平荷载的较大受力要求;其竖向刚度较小, 在自重及导线竖向力作用下通常承载力可满足要求, 但挠度不容易控制。因此, 通过设置斜拉索以将梁分为3跨从而减小构架梁跨度, 达到控制构架梁挠度的目的。平面桁架梁与普通三角形或四边形截面格构式构架梁相比, 因其只有一个面, 可极大减少构架梁弦杆及腹杆数量, 从而减少构架梁用钢量及拼装工作量, 既经济又美观。

4 结论

本文针对变电站配电装置构架的受力特点和常用典型构架型式做了分析论述。同时, 在分析典型构架特点的基础上结合工程实践经验, 提出了“单杆柱+A字柱”组合构架、“A字柱+格构柱”组合构架及拉索式新型构架梁等创新型式的构架类型。主要结论如下:

(1) 220k V及以下电压等级的变电站配电装置构架, 由于荷载相对较小, 且构架自身高度不大, 采用单杆柱构架及A字柱构架较为经济合理。

(2) 500k V及以上电压等级的变电站配电装置构架, 由于受力较大且高度较高, 推荐使用A字柱构架及格构柱构架可取得较好的经济效益。

(3) 经过优化创新, “单杆柱+A字柱”组合构架及“A字柱+格构柱”组合构架融合了相关典型构架的优点, 经过合理选用, 可达到最优的综合效益。

(4) 拉索式新型构架梁契合构架的受力特点, 既经济又美观, 可在工程实践中推广使用。

参考文献

[1]孔宪扬.浅谈变电站构支架形式[J].山西建筑, 2010, 36 (24) :88-89.

[2]中南电力设计院.变电构架设计手册[M].武汉:湖北科学技术出版社, 2006.

[3]陈传新, 刘素丽.750k V变电构架结构选型[J].电力建设, 2007, 28 (5) :33-35.

配电变电站篇2

电气工程及其自动化专业实习报告

三、实习内容

1、大唐户县第二热电厂参观实习

7月5日上午，我们首先来到了大唐户县第二热电厂。户县热电厂位于西安市户县余下镇，始建于1954年，是陕西第一座高温高压热电厂。一期两台25MW机组于1954年1月下旬开始筹建，1957年11月正式并网发电。经过四期建设，目前，共安装汽轮发电机组5台，锅炉6台，总装机容量为200MW（2×25＋3×50MW），是一个以发电为主，电热联产的中型电厂。采用纯凝汽式汽轮发电机组、自然循环汽包锅炉，装有四电场静电除尘装置、全部废水处理和100%烟气脱硫设施。1993年1号、2号供热机组退役，后经批准，康复运行并转入集体所有制，由西安户县电热公司经营。2002年3号机组完成热电联产改造，2003年4号机组完成热电联产改造。2002年底，随着电力体制改革，户县热电厂正式划归中国大唐集团公司，更名为大唐户县热电厂。

实习收获与体会

这是我第一次来到热电厂，同学们也大都和我一样。来到电厂的门口，首先就被两个巨大的冷却塔怔住了。同学们争相在冷却塔下拍照合影留念。首先，带队老师向我们仔细的说明了在电厂参观的注意事项。由于户县热电厂是一座中型电站，设备电压等级均比较高，而且所有设备均处于运行状态，所以安全问题不容忽视。虽说是电气工程专业的学生，但是对于这些设备知之甚少。随后，工人师傅向我们简单介绍了一下电厂的基本历史，还有就是发电的基本原理。在工人师傅的带领下，我们走进了这座庞大的发电厂。

实习报告

进了电厂第一感觉就是噪音，机器的轰鸣声让我很难听见讲解员在说些什么。所以没办法，只能在保证安全的情况下尽力的向讲解员身边挤。首先，工人师傅前根用来讲解将水后推电。入凝换凝炉循程中传

带我们来到了冷却塔。以本不知道这个庞然大物是做什么的，听了工人师傅之后才明白，原来锅炉会加热成高温高压蒸汽，然动汽轮机做功使发电机发经汽轮机做功后的蒸汽排汽器，与冷却水进行热交结成水，再用水泵打回锅环使用。这一热力循环过中，蒸汽的废热在凝汽器给了冷却水，使水温升高，挟带废热的冷却水在冷却塔中将其热量传给空气，从塔的出口排入大气。在冷却塔内冷却过的水变为低温水，水泵将其再送入凝汽器循环使用。这也是火力发电的基本全过程。可见冷却塔在其中占有举足轻重的地位。作为电气工程专业的学生，我们主要去了解的还是电厂中电气接线以及控制方面的内容。所以工人师傅带我们来到电站的升压站，户县热电厂拥有四台主变和一台厂变。主变主要是将电厂的发电机组输出的电压提高至电网电压，并网输送。厂变主要是将机组发出的电变至厂用电压，以保证厂用电，发电机的启动和励磁以及其他设备的运行等。连接它们的还有一系列继电保护设备，继电保护的任务是监视电力系统的正常运行，当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响。当系统和设备发生的故障足以损坏设备或危及电网安全时，继电保护装置能最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响。（如：单相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器温升过高等）。这在我们以后的专业课中是重点内容。随后我们进入了厂房，在厂房里，噪音很大，甚至连

实习报告

听见自己的声音都困难。还有高温的环境，呆在里面几分钟，汗水就湿透了衣服。看着各种各样的设备，脑中一片嘈杂，看着讲解员滔滔不绝，但是却不知所云。不过如此大的厂房里，却显得尤为空旷。除了我们一行人，很难再看见其他工作人员。除了机器的轰鸣，再无其他。这和我以前想象的完全不同。然后我们来到了电站的中控室，终感到一丝凉意。据讲解员介绍这里相当于电厂的大脑，电厂中所有的设备的运行、监控都在这里操作。这也就是为什么厂房中没有人的原因。讲解员为我们仔细的讲解了火电厂各种设备的电气接线图，对如此庞大的工程进行电气化控制和操作，其中的难度真是可想而知。这其中有多少人的智慧和汗水才换来如此高程度的自动化。据了解，火电厂的职工是三班倒，每天上班8个小时，在中控室工作的就必须严密注视着计算机，确保异常情况的出现能够被立即发觉。因为在计算机中，每一个设备的运行参数和运行状态都一目了然。而且出现故障也会自动报警或者紧急自动处理。所以我觉得在这里工作还是挺轻松的，不过对责任心要求很高，这毕竟关乎到国家的利益。在此我对电气专业感到了自豪和自信。

对热电厂的参观也让我对火力发电有了初步的了解，对我国现在火力发系统的发展状况有了必要掌握。

2、乾县750kv变电站参观实习

7月6日早晨，在指导老师的带领下，我们来到了乾县750kv变电站。乾县750kv变电站位于咸阳乾县县城西南9km处，梁村以北。距西安市80km，总占地面积约258亩，共有4个电压等级，分别是750kv、330kv、66kv、35kv。主变规划容量3*210万千伏安、现有2台；750千伏出线远期9回，本期8回；330千伏出线远期13回，本期出线5回。

750 千伏兰州东～平凉～乾县输变电工程，是国家“西电东送”的重要工程，是西北750千伏主网架的核心工程，也是陕西境内的第一个750千伏工程。该站750系统通过平凉开关站与兰州东变电站相连，此外750kv系统向西延伸至宝鸡750kv变电站，并经宝鸡换流站与四川电网直流联接，向东延伸至渭南，向北连接亚洲第一大火电厂彬长电厂。该工程对于尽快建成“外向型、送出型、规模型”西北坚强送端电网，实施西北火电、水电、风电打捆外送，实现更大范围资源优

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化配置，推进西北资源优势向经济优势转变具有重大意义。该系统可实现对站内不同电压等级设备的全自主自动巡检，利用红外推焦技术的测温拍照以及基于三维电子地图的自动检测和分析等功能，有效克服了750千伏变电站站区面积大、运行环境复杂、人工巡检的视差等因素，实现了变电站电气主设备的实时运行状态检测，为超高压设备的安全稳定运行提供了重要保障。

750千伏乾县变电站是西北电网东西部之间水火风电功率交换的枢纽，是陕西750千伏目标网架结构中的核心，是关中330千伏电网负荷中心的关键电源点，对关中电网具有重要支撑作用。750千伏乾县变电站本次投产设备包括：2条330千伏母线、7台断路器、大杨变至庄头变Π入乾县变共4回线路及所属部分。330千伏部分的投运，对750千伏兰州东～平凉～乾县工程投运意义重大。

实习收获与体会

在变电站里，讲解员带我们参观了变电站中的各种设备，给我们讲解了母线的接线方式等。在这里我们见到了国内最先进的高压断路器SF6断路器，高压断路器不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。其次我们又参观了隔离开关。隔离开关的作用是断开无负荷的电流的电路，使所检修的设备与电源有明显的断开点,以保证检修人员的安全,隔离开关没有专门的灭弧装置不能切断负荷电流和短路电流，所以必须在电路在断路器断开电路的情况下才可以操作隔离开关。一般送电操作时：先合隔离开关，后合断路器或负荷类开关；一般送电操作时：先合隔离开关，后合断路器或负荷类开关。随后讲解员带我们认识了电压互感器和电流互感器。电压互感器和电流互感器在变电站中都属于二次设备，电压互感器主

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要是按比例将高电压变换成低电压供保护、计量、仪表装置。同时还可以将高电压与电气工作人员进行有效隔离。而电流互感器是将一次大电流转变为二次标准小电流，起到变流和电气隔离作用。它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器将高电流按比例转换成低电流，电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。

这次到乾县750kv变电站收获很多，它代表着我国高压输电技术方面的先进水平，同时也让我见识到了高压设备如今的发展状况。这对以后的学习重点将具有重要的指导意义。

3、周至县黑河水电站参观实习

七月六日大早，我们来到了黑河水利枢纽。黑河引水工程是一项跨流域引水、综合利用的大型水利工程。工程是以西安市城市供水为主，兼有农业灌溉、发电、防洪等综合效益。黑河引水工程是以拟建的黑河水库为主要水源，以已建成的石头河水库为补充水源，石砭峪水库作为备用水源，最远引水距离143km，工程全部建成后每年可向西安市供水4．0亿t，日供水规模110万t，相当于西安市现有供水能力的1．6倍。电站装机容量为2．0万kw，年发电量7308万kw•h。

实习收获与体会

黑河水电站拥有2组卧式水轮机发电机组和3组立式水轮发电机组。水轮发电机组通常包括水轮机、发电机、水轮机调速器、励磁装置以及一系列电气控制设备。它们的基本原理就是将水从高到低的势能和动能通过水轮机带动发电机转化为电能。水势越高水轮机得到的动能越大，发电功率越高。而水轮机调速器能够调节水轮发电机组的转速，调节水轮机的负荷，以适应电网的需求。励磁装置则是给发电机的绕组提供直流电流，实习报告

建立磁场并调节励磁电流，保证发电机的正常运行。水力发电相比于火力发电更加简单容易，对环境也基本没有伤害。在中控室，我们看到了各种监控设备，水力发电的自动化程度同样很高。因为比起火力发电，水力发电的设备更少，所以对设备进行监控所需的工作人员就更少了。水力发电的电气接线图也相对于火力发电更为简单，对讲解员的讲解还能略懂一二。

4、汤峪水电站参观实习

下午，我们又马不停蹄的来到了汤峪水电站。陕西省石头河水库汤峪水电站位于眉县汤峪旅游开发区，成立于1993年7月，隶属于陕西省石头河水库灌溉管理局。电站设办公室，生技股，运行车间和检修车间四个部门，现有职工50人，其中，技术人员12名，中高级职称2人。汤峪电站是利用石头河水库西安供水渠道汤峪段落差修建的一座渠道引水式电站，总装机容量为4250kw，投资2717万元。其中，1—3#机组为1997年8月并网发电，投资2100万元，装机容量为3×1000KW,设计流量为5.7m³/s,设计发电为1900万度，年利用小时为6330小时；4#机组为增容改造项目，2009年5月并网发电。投资617万元，装机容量为1×1250kw，设计流量为2.2m³/s,设计发电量为650万度，年利用小时为5200小时，采用微机监控，实现无人值守。电站水工建筑物由引水渠道，压力水池，进水闸，压力管道和主厂房构成；电气设备由户内配电部分和户外升压站及8.77km,35kv输电线路构成。截止2010年5月累计上网电量1.09027亿度，安全运行4700天。

实习收获与体会

我们在汤峪水电站着重的参观了他们的中控室，因为汤峪水电站建设时间较早，所以电气化设备都是老式设备。和黑河水电站的计算机系统化控制有所不同，它们的中控台的全部是仪表显示，相对于数字化显示，仪表显示的数据读数误差较大。老师也给我们着重讲解了老式设备的一些特点和用法。他们的电气接线也和黑河水电站的接线方式类似。随后参观了电

实习报告

站的主变，三台主变整齐的排列在一起，还有一台厂变在旁边，相对于主变，厂变显的小巧一点儿。因为厂变的电压等级要低一些。从三台主变上的三相上各接出一根线到断路器上，然后通过刀闸连接到母线上，最后送至电网。在母线的另一端还并联着接地器，用来防止直击雷和感应雷是对设备的伤害。其次上面还连着电压和电流互感器，用于对设备的监控。参观到这里我才真正的弄清楚变压器的接线方式。所以这一天也是收获良多的一天。

5、宝鸡峡水电站参观实习

七月七日上午，我来到了宝鸡峡水电站进行参观实习。宝鸡峡林家村水电站位于宝鸡市金台区峡石乡林家村，距宝鸡火车站以西宝鸡峡林家村水电站位于宝鸡市金台区峡石乡林家村，距宝鸡火车站以西11KM。该电站是宝鸡峡渠首加坝加闸工程的组成部分，它利用渠首大坝蓄水后形成的落差，结合灌概引水发电，属坝后式电站。电站于2001年5月28日开工，2003年4月底竣工，2003年7月31日并网发电。电站总装机容量8000KW，安装3台混流式水轮发电机组（其中3200KW*2台.1600KW*1台）。电站年设计利用小时数5190小时，发电量4150KW*H，电台运行水头14——23米，设计水头18M；引水流量最大52立方米/秒，最小5立方米/秒。电站由四大部分组成，引水和尾水系统，户外变电站，主副厂房，送出系统。安装一条总管中4.6M，三条叉管（中2.8*2+中2.2*1）总长28M，尾水与渠首灌概引水孔相连，装有三孔引水闸门：宽*高（M）（6.1*26）*2+（4.6*1.9）*1。电站上游最高水位636.0；最底626.0；电站设计尾水位613.8，最高614.4，最低611.0；变比为10.5/6.3KV；电站主厂房长42.5M，宽16M，高14.4M；副厂房长34M，宽8.9M，高6.4M，主厂房分为三层即发电机层（高程615.35）；水轮机层（高程610.8）和蝶阀层（605.0）副厂房分为两层，上层分为中控室.高压开关室（高程615.35），下层为励磁变室（高程610.8）；电站以10KV电压等级并入宝鸡电网，并网点为宝鸡供电局玉间堡变电站，电站在系统中担任基荷；输电线路为双回10KV线路，长度一，二回均为7.98KM，其中架空线路为7.4KM，电缆线路为0.58KM。

6、魏家堡水电站参观实习

实习报告

下午我们又来到魏家堡水电站参观实习，并受到了电站工作人员的热情接待。魏家堡水电站位于陕西眉县马家镇以东３ｋｍ处，系利用已成的宝鸡峡引渭灌溉工程引、输水设施和塬下渭惠渠渠首间百余米地形落差，引用非灌溉期渭河来水及灌溉期塬上向塬下灌区补水进行发电的渠道式水力发电站。电站设计引水流量为23.55m³/s，设计水头96.2m，装机3x6.3MV，年发电量9200万KW·ｈ。整个工程由引水前池、压力管道、主副厂房、尾水渠、开关站和35KV送出工程组成，工程于1997年5月开工，1998年12月建成发电，总投资7100万元。电站建成投运以来，在渭河连续三年特枯年分情况下，以其年平均发电4500万KW·h，实现年均电费收入千万元左右的较好业绩，以及合理的设计、精良的设备、宏伟的建筑、优美的环境和现代化的管理，受到了各方的好评。

实习收获与体会

今天的参观进展的很快，由于前一天参观过两座水电站，老师和电站工作人员耐心细致的讲解，使我们对水电站的大概组成和发电原理以及电气控制等方面的内容有了较为全面的了解。今天来到了这两座水电站之后，看到了电站里的设备同学们显得稍有自信了，开始互相探讨着各种设备的原理及它们的构造。其实这种学习方式是最有成效的，通过和同学们的探讨与交流，使大家对发电站有了更加深入的了解。我相信有了这些参观水电站的经历之后，在以后学习专业课时，我们会对专业课的兴趣将会变得更加浓厚，更有信心有责任的去学好每一门专业课。

7、学校配电室参观实习及体会

七月八日上午，在老师的带领下，我们来到了学校的配电室。配电室主要是将变电站送来的电能经过降压然后分配到用户。它包括功率因数调整，电压调整，电能计量等，还包括进线断路器，出线断路器，联络断路器，母线以及其他低压元件，比如进线、出线、电容、接触器、各种保护设备，电压互感器、电流互感器，仪表。它控制着南校区以及周边地区的用电。所以我认为配电室在整个电网中也是占有举足轻重的地位的。同时配电室的大伯还给我们上了一堂意味深长的安全教育课。通过他自己的亲身经历告诉我们，凡是跟电有关的绝无小事，做我实习报告

们这一行的最重要的就是安全，自己的安全与他人的安全同等的重要。在这之前，我对电的安全意识几乎是零，而这位大伯给我敲响了安全的警钟，我相信这堂课我这辈子也不会忘记。老师早就告诉过我们，需要从别人的血和泪当中去吸取经验。这话对于我们真的很合适，如果在自己的身上恐怕就真没机会了。

四、实习体会

配电变电站篇3

一、智能温湿度控制装置的研发目的

变电站高压室的温湿度控制对于变电站的正常生产运行十分重要，而当前许多变电站高压室的温湿度控制仍然是依靠工作人员的巡视监测以及相关设备的人工启动来实现的，由于人工检测有一定的不稳定性，在温湿度控制方面效果并不理想。依靠人工来进行管理与温湿度控制存在着一些固有的缺陷。

首先，对于高压室的监测主要依靠人工的巡视来实现，而人工巡视难以做到对高压室情况实时监测，当两次巡视间隙出现温湿度的不利变化，工作人员很难及时发现，并启动设备进行除湿控温，这一问题在炎热的夏季以及潮湿多雨的地区更加明显，如果对高压室内温湿度变化掌握不及时，极有可能导致设备运行受到影响，甚至造成设备损坏。其次，在变电站高压室内温湿度发生不利变化时，往往会伴随着一定的安全隐患，如果此时工作人员在对情况掌握不足情况下贸然进入高压室，很有可能面临生命危险，对于变电站的安全生产也会造成威胁，这也是人工操控的弊端。最后，电力系统集控式管理与变电站管理无人化的推进，也要求变电站温湿度控制与变电站的设备管理要进行自动化智能化的建设改造，依赖于人工监控的管理模式不能满足无人化管理与自动化控制的要求。

由此可见，智能温湿度控制装置的研发与应用有着极大的必要性，同时也是保障变电站高压配电设备安全稳定运行的有效途径。变电站高压配电室智能温湿度控制装置的研发目的正是解决传统人工管理模式下变电站温湿度控制存在的问题，提高高压室温湿度监控的有效性，保障变电站生产运行的安全性与可靠性，并有效推动电力企业生产运行管理现代化与智能化的发展。

二、智能温湿度控制装置的研发设计思路

智能温湿度控制装置的设计思路主要是通过智能模块检测室内和室外的温湿度，并根据运行经验设定一个基准值，当室内温湿度大于基准值时，智能模块发出指令自动启动风机或除湿器，使温湿度降至设定值内，再关闭风机及除湿设备。同时，室内外的温湿度差大于设置的差值时，风机及除湿设备也会及时启动，保证室内外温湿度相对平衡。控制装置安装在高压室内，温湿度采集装置安装在室内外，通过数据线将采集数据传至管理中心，装置备有远传数据接口，可采3G、GPRS等无线数据传输，亦可采用光纤传输，实现远程检测与控制。

三、智能温湿度控制装置研发方案设计

智能温湿度控制系统主要由温度检测模块、湿度检测模块、控制模块、数据存储模块、控制开关、风机、干燥装置以及太阳能电池板与蓄电池等部分组成，控制模块作为整个系统的核心部分，在系统中发挥着重要的作用。控制模块要连接温湿度检测模块、数据存储模块以及控制开关，根据温湿度检测模块的检测数据控制开关的启动与关闭，控制开关连接干燥装置、风机，并由与太阳能电池板相连接的蓄电池提供部分电源。在智能化控制装置中还要设置漏电保护装置、备用手动控制开关以及无线传输终端，进而保障整个装置的正常运行、数据的有效传输以及出现故障时的准确应急处理。

四、智能温湿度控制装置在变电站高压配电室的应用

智能温湿度控制装置在变电站高压配电室的有效应用要依靠各模块的良好配合，以某地区电力企业变电站的智能化控制装置的应用为例。该企业智能温湿度控制装置的控制模块采用的是较为先进的单片机，并且其温湿度检测模块也配备了较高性能的进口温湿度传感器，在温湿度的检测中具有十分良好的效果。在装置的应用中，可以通过显示系统查看监测数据，并可以通过相应的控制按键设置温湿度的上下限参数，在超出上下限范围时自动开启调节设备，回到基准参数值时自动关闭调节设备，这样就可以通过智能温湿度控制装置来控制风机与干燥装置实现对高压室温湿度的自动调节了。单片机作为温湿度控制系统的核心，需要将控制设备继电器开闭的温湿度参数判断条件输入单片机中，并通过单片机对监测数据信号的判断，实现电路开闭的自动控制，从而使设备启动与停止，并将监测数据与系统运行记录通过无线网络传输至后台软件进行分析以及储存。

通过对该电力企业变电站高压室使用智能温湿度控制装置一年时间的观察，以及数次的测试，发现智能温湿度控制装置在变电站高压室的温湿度控制工作中，能够完成温湿度的实时准确检测，并可以根据监测数据发出准确控制指令，进行相应调节设备的启动与关闭，温湿度控制效果良好。同时，值班人员也对装置的运行情况进行了长期的跟踪统计，在装置投入使用的一年时间内，没有发生运行故障，装置运行状况相对良好。有效避免了變电站因温湿度不利变化造成的设备故障，与往年同期相比，高压室配电设备故障发生几率极大降低，电力设备运行的安全性与稳定性也得到了极大的提高。

总结

变电站的温湿度控制十分重要，智能化的温湿度控制装置的应用，能够有效的提高变电站对于高压配电室温湿度监控与调节的效率，通过加强对变电站高压配电室温湿度的控制，充分保障变电站电力设备的运行的安全性与稳定性，减少变电站电力设备故障的发生几率，从而更好的提升电力生产企业供电服务的质量。电力企业要加强智能化技术的开发与应用，并不断加强先进设备与技术的引进，从而为企业的长远发展提供强大的推动力。

110kv智能变电站配电保护配置篇4

1 110kv智能变电站概述

智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备, 以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求, 自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能, 同时, 具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。

智能变电站是一种开放式, 且内部具有多层级结构的分层式系统, 主要是由站控层、间隔层以及过程层构成。内部信息通信标准采用IEEC61850为主, 站内的所有信息经过专业的手段进行收集处理后具有共享性与唯一性, 利用专业手段进行处理后可以保证信息的完整性, 实现了信息的唯一性。

站控层主要的构成内容是中央主机与远程通信装置, 且配合使用不同的二次功能站, 可以为站内的人员提供有效的人机联系界面, 从而实现最有效的控制间的间隔。采用该系统结构可以对整体电网系统实施监控, 将监控中的数据流传输到管理中心, 实现远程调度与控制。

此外, 过程层内部结构包含电子式互感器、合并单元以及智能单元, 其主要功能在于完成二次系统与以此设备之间的关联, 在电网运行过程中进行电气量的数据收集, 配合整体系统进行动态性的监控。

智能变电站相比常规变电站内包含一些新型设备, 包括电子互感器、合并单元以及职能单元等, 系统内部采用了大量的交换机, 内部结构系统主要采用二次接线设计, 整体电路都进行光缆的铺设, 完成系统建构。

2 保护配置原则

110kv变电站相比其他更高等级的变电站, 其内部的结构设计较为简单, 且采用单一的接线形式, 因此, 在对该变电站施加继电保护技术时, 应该根据国家规定进行配置。

110kv智能变电站的继电保护方案, 应该以选择性、灵活性与可靠性为核心标准, 且内部的过程层SV网、GOOSE网以及MMS网应该保持独立性, 且网络系统之间的接口应该按照不同的技术指标实现独立。从设备角度而言, 110kv智能变电站内部的线路主要采用双母线或单母线, 并配合使用分段技术进行线路的连接, 它可以完成整体电路电子式的接通, 这就需要在电路环节部分设置相应的电压互感器, 尤其是在不同的线路以及变压器间隔部分, 安装三相电子式电压互感器, 尽可能利用先进的技术, 测量不同的电路电流量以及电压比率, 从而根据电路实际情况安装相应的电流互感器与电压互感器。

此外, 110kv智能变电站因其电压等级相抵较低, 因此, 应该采用动态控制与测试为一体的保护装置, 一般选择具集成性的保护装置, 且内部具有独立的智能终端服务器, 安置单独配套的装置才能保证继电器保护系统的正常运行。

在不同结构的变压器内部应该根据单元结构选择放置冗余配置, 而其他得间隔区域则放置单套配置, 这样整体变压器的电路保护就形成了独立的保护回流, 有效的保护了整体电路的有效性与完整性。在智能变电站中, 设置独立的记录分析装置, 动态跟踪记录电路系统中存在电流量, 并汇集合并单元以及过程层GOOSE网络内部的信息资料, 将数据信息通过专用的数据传输渠道传输到数据模型处理库中, 完成对数据的最终处理, 统借助录波器与网络报文几率来分析整体电路系统中的数据资料, 将SV、GOOSE、MMS网络中的数据信息进行整合处理, 并要保证各个控制器之间的独立。

3 配电保护配置方案

根据相关规程要求及上述配电保护配置的原则内容, 可从线路保护、变压器保护、母联保护等方面入手设计配电保护配置方案。

智能变电站线路保护配置

对于110kv智能变电站而言, 其站内保护和站内测控功能应实现统一设计, 单套配置上要保留间隔, 线路保护上要对断路器进行直采直跳形式, 在启动断路器功能上要将失灵、重合闸等功能与GOOSE网络实现链接。首先, 线路间隔内的保护测控装置均采用点对点的方式进行链接和传输, 并直接连接合并单元、智能终端, 实现GOOSE网信息交换。其次, 保护测控装置不能依赖GOOSE网, 而要通过与智能终端连接来实现直接跳闸功能, 通过与合并单元连接并进行数据传输来实现直接采样功能。再次, 要在线路和母线上安装电子式互感器, 以获取电流电压信号, 并接入合并单元, 等数据打包后再通过光纤传输, 送到SV网络和保护测控装置。最后, 跨间隔信息应采用GOOSE网络传输方式来接入保护测控装置。

智能变电站变压器保护配置

对于110kv变压器而言, 其电量保护应采取双套配置方式, 并保持主配置与后备配置一体化。若条件特殊需将二者分开配置, 至少要保证二者在测控装置上实现一体化。在采用双套保护配置时, 其各侧合并单元及智能终端均应采用双套配置, 保证中性点电流和间隙电流均能并入相应侧合并单元。

其中, 变压器保护首先应对各侧断路器进行直采直跳方式, 采用GOOSE网络实现对跳母联、分段断路器及闭锁备自投、启动失灵的传输。其次, 为实现失灵跳功能, 应通过GOOSE网络接受失灵保护跳闸命令, 实现变压器各侧断路。再次, 为实现信号直采功能, 要保证变压器各侧合并单元能将电流电压信号直送SV网和变压器保护装置, 但变压器保护装置并不直接从SV网络读取数据。最后, 对于主变高中低压侧的职能终端应进行冗余配置, 而主变本体职能终端应进行单套配置。主变本体职能终端应具有主变本体/有载开关非电量保护、上传本体各种非电量信号的功能。变压器非电量保护应现场配置本体职能终端, 现场直接电缆跳闸, 其中非电量动作报文、调档和接地刀闸控制信息应通过GOOSE网进行传输。

智能变电站母联保护配置

分段保护装置应不通过网络数据直接连接合并单元实现直接采样功能, 还应不通过网络数据交换直接连接智能终端实现直接跳闸功能。同时, 用于保护装置、合并单元和智能终端等设备的GOOSE网和SV网要保持相互独立, 分别实现跨间隔传输信号功能。另外, 110kv分段保护跳闸通常采取点对点方式实现直跳, 主变保护等其他跳分段则采用连接GOOSE网络的方式, 而母联保护的启动母线适龄也可通过GOOSE网络传输信号进行采样。

智能变电站低频低压减载保护配置

设置低频低压减载保护装置是保证变电系统安全运行的有效手段, 通常依据网络采样和网络跳闸方式对其进行配置装。低频低压减载保护一般通过SV网接收来自母线PT合并单元的电压采样信息并进行逻辑判断, 并通过GOOSE网发送关各母线开关跳闸的信息, 各开关职能终端依据所接收的GOOSE信息在各开关间隔中启动相应动作。相对于过去过多使用二次电缆现象, 网采网跳配置方案更符合现代电网的绿色环保理念。

4 结语

配电变电站篇5

各位领导好：

我叫×××，是山西×××××煤业有限责任公司机运区职工，工种为井下变配电工，经集团公司培训合格，持证上岗.危险源识别及预防措施:

1、检修电气设备不亲自停电、挂牌、闭锁会造成送电伤人。

预防措施：检修电气设备时必须填写工作票、操作票，执行两票制度，亲自挂牌。

2、带电检修、搬迁电气设备时容易造成触电伤人。

预防措施：严禁带电检修、搬迁电气设备。

3、随意甩掉电气保护容易造成伤人。

预防措施：坚持使用“三大保护”。

岗位描述：

本变电所由井上10KV变电所直接引入两趟高压电缆分别进入两个高压总控，当一趟高压停电时，另一趟能担负起井下所有负荷。本变电所共有7台矿用隔爆型永磁机构高压真空配电装置，型号为PBG40-10Y，厂家为济源市远东煤炭电器有限公司；2台矿用隔爆型干式变压器，型号为KBSG2-T-500/10，厂家为南京特种变压器有限公司；2台矿用防爆真空智能型馈电开关,型号为BKD16-630Z/1140(660)Y，6台400A矿用隔爆型真空馈电开关，型号为KBZ9-400/1140，低压等级为660V，厂家为中国电光防爆电气有限公司。

岗位职责：

变电所值班人员必须持证上岗，清除变电所供电系统，了解设备性能，能及时准确的停送电。每隔1小时进行一次巡回检查，了解设备所带负荷，做到眼勤、耳勤、手勤、口勤，能及时发现问题，处理问题，保证设备正常运转。

巡回检查：

经检查绝缘用品齐全、完好，确认完毕。

消防器材完好，确认完毕。

电气设备卫生清洁、干净，确认完毕。

电缆吊挂整齐有序，确认完毕。

各接地连接可靠，确认完毕。

配电变电站篇6

关键词：万箱级集装箱船；推进；电站；配电；网络

Design of Propulsion System, Power Station and Distribution for Ten Thousand Level VLCS

WANG Jindong

(CSSC Guangzhou Longxue Shipbuilding Co., Ltd. Guangzhou 511462)

Abstract: The market of container carrier has already become warm this year and most of them are VLCS. VLCS will be popular because of their advantage of scale effect. This paper describes the design method of thruster system, power station and distribution for VLCS.

Key words: Ten thousand level VLCS; Thruster; Power station; Distribution; Network

1前言

今年，集装箱船市场已明显回暖,但主要呈现在超大集装箱船市场,万箱级以上的集装箱船已经完全赢得市场的信耐,其单箱能耗明显低于小型集装箱船,因此,能耗的最小化也是万箱集装箱船的特点之一，但受诸多条件限制,我国还没有拥有自主知识产权的万箱集装箱船的建造经验。我公司正在探索集装箱船市场，作为研发部的成员，作者以电气设计的角度出发从若干方面描述万箱集装箱船的设计思路。

2推进系统设计

超大型集装箱船的航速较高，虽然目前市场暂时出现降航速使用的情况，但马士基负责人的申明也体现出降航速使用不是长久之计，其节省能源的方式所带来的服务质量的降低最终还是要消费者承担。为了保证有一个高航速的能力，同时又能降航速使用且不带来高油耗，可以采用电喷机带单桨的常规推进或电力推进方式。

2.1常规推进

这里所说的常规推进，指的是大型低速船用柴油机通过轴系直接驱动定距螺旋桨的推进方式。主机、轴系以及螺旋桨都具有相同的转速和转向。该推进方式具有结构简单、工作可靠、传动损失小、推进效率高、震动噪音小等特点，因此广泛应用于远洋大型船舶上。

常规单机单桨推进系统和机舱的布置是十分重要的。机舱如果布置的位置太靠近尾部，充分利用了尾部线形作为机舱区域，且轴系较短，振动小，但由于机舱和上建布置太靠尾部，受视线的影响，甲板以上的集装箱层高受到了了很大限制。

如果机舱和上建靠近中部或首部，受视线影响很小，甲板面的载箱数可以提高，但缺点推进轴系太长，如果存在振动，会增加振幅，使得推进轴系容易损坏。

综合考虑，舯艉部机舱和上建是最适合常规推进方案的布置方式。但随着技术的发展，更多新颖的想法也会脱颖而出，机舱与上建的分离也会成为可能。一旦机舱和上建能合理分离，集装箱船的载箱率将会大幅提高，单箱能耗将会近一步降低。

超大型集装箱船的一个显著特点就是高航速。根据集装箱航运市场的特点，集装箱船的箱位数与航速之间存在着一定关系。集装箱船是在班轮航线上营运，必须准点航行。集装箱船箱位越大，航行中所遇到的阻力也就越大，在港内的集装箱装卸数量就越多，所需的装卸时间就越长。停港时间长就要求航行时间短，要求的航速就越高。表1显示了不同航速下所需功率情况。

如表1所示，某万箱级集装箱船航速为25 kn时需要的功率约为70 000 kW。

MAN B&W 公司已开发出了14K108 机型，其缸径达到1 080 mm，冲程2 660 mm，整机输出功率将近100 000 kW。WARTSILA 公司也开发出了14K96机型，其整机输出功率也达到了80 000 kW。由此可见，目前的单台大型主机功率足以达到万箱级集装箱船的航速要求。

2.2电力推进

电力推进技术进步较快，其优良的操作性，低能耗，振动小等特点深受好评，主要应用在对操作性能要求较高的中小型船舶。图1为ABB的电力推进方案。

电力推进系统由发电机、配电板（高压和低压）、变压器、变频器、电动机和电力推进器组成。由于变频器可对电力推进器进行灵活地调速。且发电机可以根据负荷的大小合理地发出和分配电能。因此，电力推进方案可大大地减少能量损失和污染物的排放。

但电力推进系统除了一次投入成本高的缺点以外，还存在着一些问题，例如其功率受限制，据分析，目前使用两台电力推进器仍然不能满足万箱集装箱船对电力的需求。但技术在不断发展，我们相信在不久就会出现适合于万箱集装箱船的电力推进器。

据统计，目前超大型商船几乎都采用大型低速柴油机直接驱动定距桨。主要原因是柴油机具有较高的热效率。低速柴油机的热效率为46%～55%；中速柴油机的热效率为40%～47%；联合循环燃气涡轮机为35%～46%；燃气涡轮机以及蒸汽涡轮机的效率在22%～37%之间。万箱级超大型集装箱船所需推进功率十分巨大，加之燃油价格的不断上涨，单机单桨这种动力装置型式的经济性更加突出，进而成为首选推进方案。

2.3 首侧推

集装箱船靠港频繁，例如从远东到欧洲的一个航次大多需要进出20余个码头，因此，集装箱船的操作性通常比较好，首侧推可大幅提高其操作性能，进出港不需要拖轮协助。

如图2所示，侧推舱布置在首部，采用电力推进的方式。某万箱集装箱船的侧推功率达到2 500 kW，系统单线图见图3所示。

如果船用发电机为450 V低压发电机，由于从机舱到首部距离遥远，侧推电机容量比较大，采用中压的方式配电可以减小电缆截面积，且电缆电压降也相应减小。

3电站设计

万箱集装箱船的电站容量较大，为保证电站的设计既能满足所有用电负荷正常工作，又能使得电站的设计以最经济的模式运行，就需要对所有用电负荷进行分析分类，进行电力负荷估算。具体思路如下：

3.1用电设备容量计算

电力负荷估算书的制作需要由轮机专业提供设备所需的实际功率，经过机械效率和电机效率的换算之后计算出一个相对准确的负荷功率。

计算出所有负荷功率之后，需要制作表格，对各用电负荷进行分类，大致可以分为：机舱辅助设备、锚泊等甲板机械、操舵设备、冷藏箱插座、侧推、厨房和洗衣以及冷库设备、照明、无线电导航、内部通讯设备等等。

3.2工况分类

万箱集装箱船的冷藏箱数量较多，例如一型远东到欧洲航线的万箱集装箱船的冷藏箱插座数量有600至1 000个，甚至可能会更多。每个冷藏箱的功率可按11 kW计算，同时系数可以选取为0.4。冷藏箱总功率可达到2 000 kW至4 000 kW。

首侧推功率比较大，一艘万箱集装箱船的首侧推功率可达到1 600 kW至2 500 kW。根据以上特点，设计合理的船舶工况是十分必要的，如表2所示为某万箱集装箱船的工况和发电机使用情况。

3.3发电机容量

在正常航行不带冷藏箱的工况下，用电负荷较小，也是最基本和最常用的工况，因此该工况使用的发电机容量可偏小，其他发电机容量可按总负荷情况均分。

根据经验，考虑到电站总容量和备用发电机的使用情况以及机舱的大小，万箱集装箱船选取5台发电机是比较合理的方案。

以往的集装箱船曾有设计了轴带发电机，主要是考虑集装箱船主机功率高，且有多余功率，轴系比较长，容易布置轴带发电机。但是新一代的万箱集装箱船主机功率可调，尽量将主机功率完全用于推进服务，设计轴带发电机反而不是明智的选择。

应急发电机的容量需按SOLAS和船级社的要求将必要的应急负荷计算在内，一般情况下，万箱集装箱船的应急发电机容量与同尺寸其他船型应急发电机容量相当。

4配电设计

船舶配电采用低压44 V或690 V居多，但对于电站容量较大的万箱集装箱来说，采用中高压配电网络3 300 V或6 600 V更加占有优势，现就其各自特征进行描述。

4.1低压配电网络

低压配电以440 V为典型，发电机发出电压为450 V，直接用于负载，看似十分简单，但低压配电应用在万箱集装箱船上就会暴露其先天缺陷。低压开关所能承受的负荷有限，低压断路器分断的最大电流的IK’’=125 kA，而万箱集装箱船用电负荷比较多，而且功率较大。表3结合一艘6 500TEU船440 V配电网络的实例分析。

其短路电流IK’’已接近低压断路器的极限能力。可以将电压提高至690 V或者将发电机设差动保护或者尽量把发电机的台数减少等方式减小和减少短路电流。

低压网络的电力电缆截面积和数量都相对大，对于成本预算以及设计与施工都是不利的。

随着船舶大型化的发展，低压配电网络的分断能力、电缆粗、电压降和电能损耗大的缺点会越来越明显。

4.2中高压配电网络

伴随系统电压的提高，输送电流和预期短路电流都将大大减小，使船舶的安全性有了很大的提高。总结其优势如下：

① 能够承载更大容量的电力负荷；

② 可以直接为大容量负载供电，例如侧推等；

③ 故障处理时体现更高的安全性和有效性；

④ 可以减小大容量发电机、电动机、电缆和变压器的尺寸和重量；

⑤ 降低电缆安装的成本；

⑥ 减少电缆重量，减小空船重量。

表4所示，中高压电缆重量是低压电缆的1.4~2.8倍，载流量相同，所能承载的设备功率是低压电缆所能承载的7倍左右。因此，中高压电缆的使用量以及重量明显少于低压电缆。

4.3网络型式

配电网络型式通常可以分为两种：放射形网络和环行网络。

1）放射形网络

放射形网络在低压配电系统中最为常见。系统成发散状，断路器成串联形式，电力系统潮流分布在不同路径，最为简单明了，易于维修。但放射形网络需要双倍的开关和电缆，一旦发生短路，系统没有冗余，只能依靠设备冗余。图4为某船放射形配电网。

2）环形网络

环形网络多用于高压系统。其特点为电力通过分配电板连接成环形输送，如果负载端发生故障，输出端电路将切断；如果分站发生故障，其余分站将继续运行，环形打开；重要的负载直接连接在主配电板上；节省大量的电缆和断路器。图5为某万箱船环形网络单线图。

图5所示，某万箱船电力配电系统由5台6 600 V主发电机供电，配电板为6 600 V和450 V中压和低压两部分组成。在6 600 V中压汇流排上为冷藏集装箱和首侧推和主滑油泵供电，并通过分配电板形成内外两环，经变压器对冷藏分配电板供电。

5结束语

韩国和日本在万箱级集装箱船的建造技术上先迈出了一步，我国与日本合资的中远川崎也成功地建造了万箱级集装箱船，近期，马士基也在韩国订了10艘1.8万箱全集装箱船，船队运力迅速提升。可见，集装箱船的大型化时代已经来临。我国部分设计院所已经在潜心研究万箱集装箱船，但目前国内没有具备自主知识产权的万箱集装箱船的建造经验，它是我们努力的方向，作为船厂技术人员的一份子，我们有责任熟悉和探索其设计和建造方法。本文仅从电气设计的角度出发，对万箱级集装箱船的设计进行了勾勒，由于个人能力有限，不当不足之处有待专家的指导和斧正。

参考文献

[1] 叶爱君.万箱级集装箱船动力系统研究[R].山海交通大学,2008

[2] 陈路.船舶中高压配电系统的检验技术的研究[R].上海海事大学,2006

[3] 中国船级社.钢质海船建造规范[S].2006

[4] 中国船舶工业总公司.船舶设计实用手册电气分册[M].国防工业出版

社,1997

配电变电站篇7

1 调压式无功补偿装置

变电站 (VQC) 的调节原理如图1所示。其中, Uh为变压器的高压侧;而U1为变压器的低压侧;而n1、n2分别为有载调压变压器 (OLTC) 与无功补偿装置调压器的变化;Ri、Xi均属于出线阻抗;而P+j Q则是总有功与无功负荷, i=1, 2, …, n。

无功补偿装置的容量计算公式如下:

式中:UN代表额定电压;而Qc2则与自耦变压器的变化比n2呈正相关关系, n2越大, 其值越大, 但其大小主要取决于调压器档数, 通常情况下为0.6。

电容器组C1补偿容量与总无功补偿容量的计算公式分别如下:

根据公式, 可见, 只要对固定与可变电容器组两者的补偿容量进行确定, 以应变电压的负荷变化情况, 就能实现对无功补偿的有效控制。因为负荷峰谷存在一定的规律性, 因此可根据其规律调节无功补偿装置与固定电容器, 在一定程度上能满足变电站在无功补偿上的相关需求。

2 分组与调压式电容容量的合理分配

在变电站中, 其无功补偿容量通常占变压器总容量的10~30%之间, 其主要受历史数据、电压负荷以及变压器参数的影响, 通常情况下, 无功补偿容量会根据负荷的变化而变化[3]。因此, 通过对固定与可变性电容的补偿容量进行科学的设置, 能有效提升其无功补偿的柔性。

2.1 两种不同接入方式的方案

(1) 首先, 将固定电容器组以并联的形式接入, 其次进行负荷变化情况的分析, 最后通过调压式无功补偿装置将其变化比n2进行改变。由于变压器的低压侧必须要漫展无功补偿的要求, 因此要在该侧并联上一个固定电容器组, 以保证在最小负荷下, 高压侧在补偿之后的功率因数 (cos准) 能保持在0.95以上;而在最大负荷下, 固定电容器及无功补偿装置早补偿之后的cos准应保持在0.90以上。尽管通过这种接入方式能满足无功补偿柔性调节的要求, 但由于首先接入的是电容器组, 其功率因数的设定值在一定程度上会对补偿容量值造成影响, 且在工作时会导致出现“投切振荡”现象[4]。

(2) 首先, 进行调压式无功补偿装置的安装, 然后预留出一个电容器组, 以进行投切。其中在分配调压式无功补偿装置与并联电容器组的补偿容量时, 必须要保证在最小负荷下, 最低档自耦变压器的功率因数要在0.95以上。采用这种方案能有效降低固定电容器中导致的过电压或者涌流现象发生率。但会受到调压式电容补偿容量的影响, 无法满足大负荷变电站的应用。

2.2 增设调压式无功补偿装置的方案

该方案在上述两种方案的基础上增设调压式无功补偿装置, 其在应用中的优缺点与未增加时相同, 但在一定程度上能有效缩短调节时间, 并节省了电能。

2.3 增设固定电容器组补偿方案

该方案就是两种不同接入方案的基础上增设固定电容器组补偿。在应用中, 其优点就是能基本满足各种负荷变电站的无功需求;但其缺点是固定电容在分组时容易导致出现过压与涌流、过补与欠补等现象, 会对设备的使用寿命造成极大的影响。

2.4 小结

通过进行上述几种方案的分析, 可见:当变电站出线不存在大负荷用户时, 能够直接采用两种不同接入方式的方案, 在变化比n2的变化情况及固定电容器组的投切现象下, 满足无功补偿柔性调节的要求, 并通过和OLTC变压器进行配合, 从而实现九区域图中的VQC控制。

3 九区图法控制方法

电压无功综合控制是目的是将负荷点电压U1始终保持在0.95~1.05之间。因此, 需要对无功补偿与OLTC变压器的分接头进行调节[5]。VQC控制九区域图如图2所示。其中, 横轴代表主变电站中的cos准, 而竖轴则代表着其低压侧电压U1。因为降压变电站通常都存在多条回出线, 再加上各条回路中的负荷变化情况都不同;因此, 变电站低压侧母线电压必须结合变电站综合负荷进行逆调整。其中, 各出线节点电压降的计算公式如下:

根据公式可见不同出线的负荷与波动存在各异, 且压降也不同。若要使全部的节点都符合九区域控制方法的要求, 就容易引起OLTC变压器分接头与电容器出现“投切振荡”现象[6]。因此, 为了解决“投切振荡”问题, 通过采用延时等待法, 但却会引起控制装置无法实现实时调节。而为了解决“投切振荡”与实时调节问题, 则要通过短期负荷预测法来实现。

4 短期负荷预测

短期负荷预测是指通过SCADA系统进行实时数据的采集, 并结合历史数据, 对未来一天或几个小时的负荷进行预测[7]。根据短时负荷的预测曲线, 将预测结果与实际数据进行对比, 以分析有无存在波动负荷。

4.1 无功补偿容量预报

在无功调节中, 主要是以预测的总负荷数据作为参考。在T与t相同的时刻下, OLTC变压器的高压端的有功与无功分别为RHt与QHt;而QLt是负荷总无功, QCt则是无功补偿装置的无功补偿, 而n2t则表示自耦变压器变化比。在该时刻上, 系统无功必须要符合以下等式:

相同道理下, 在T与t+1处于相同时刻时, 基于有功与无功之间的相同变化, QLt+1就是预测的无功, 其等式为:

通过将以上两个等式进行相减, 得出:

通过求出n22的数据, 以进行变化比n2的实时调节, 从而满足系统对于无功的要求。

4.2 压降的预报

关键支路与节点中的负荷预报都是为变压器的变化比n1提供参考, 也就是对最大负荷中的Li负荷进行预报, 并通过负荷预报值与电压降求出变化范围。在最大负荷下, 若出线Li节点电压为Ui L, 其所对应的U1则表示低限取值UL。其中, n1的变化规律则取决于Ui。通过进行负荷预测, 以得出Ui的数值, 若Ui小于Ui L, 就能得知该时刻OLTC变压器低压侧母线电压U小于UL, 就要通过减小n1, 以增加负荷点电压。综合控制装置则通过实测数据与延时等待指令进行相应的调节, 以满足电压无功的综合控制。

5 实例仿真分析

以某配网降压变电站为例, 该变电站的PSASP仿真接线如图3所示。图中1为大系统;2为交流线路;3为调压变压器T1;4为自耦变压器T2;5属于并联电容器组C1;而6则是调压式电容器组C2。通过参考变电站无功补偿的历史与标准参数, 而电压的上限UH取值为10.7k V, 而下限UL取值为9.8k V, 最大cos准与最小cos准分别取值为0.95与0.90。

在该变电站中, 以一天作为一个调节周期, 以对比日负荷预测曲线与实际数据线之间的差异, 从而为无功电压的控制提供数据支持。取2h的无功数据对优化后的电压无功控制方法进行分析, 以分析出该方法的优点及意义。通过图4可见:负荷在2h内共出现3次较大的波动, 并根据3次的波动时间长度进行调节方式的选择。其中, 本文中的延时区值为15min。

其中, 第一次波动在8:00~8:15, 属于短暂性波动, 设备不动作。第二次波动在8:40~9:15, 属于长时性波动, 设备开始正常动作;通过对n2进行调节, 从而实现对无功补偿容量的调节;在该时间段中的调节, 不仅能有效改善延时等待, 还能有效改善OLTC变压器高低压两侧的cos准。第三次波动在9:15~10:00, 随着负荷的不断升高, 通过调节n2, 能促使cos准越来越趋向0.95。为了满足大负荷对无功的长期需求, 以降低OLTC与自耦变压器分接头的调节率。

6 结束语

综上所述, 变电站电压无功控制非常重要, 因此需要采取合理、科学的综合控制措施。本文所采用的综合控制措施能够较好的实现无功精准、全面、量化的调节, 降低电容器投切与变压器分接头的动作率, 实现无功平衡;同时, 还能针对性的进行无功调节, 降低调节率, 延长设备使用寿命;从而有效提升电压的质量, 降低网损, 提高电网企业的经济效益。

摘要：随着社会经济的不断发展, 各个行业对电力的需求量不断增加, 从我国目前的变电站电压无功综合控制 (VQC) 的发展现状, 还存在过压、涌流、过补或者欠补以及“投切振荡”等问题, 需要采取相应的补偿措施。本文首先介绍VQC的工作原理及其短期负荷预测, 并结合实例展开进一步的探讨。

关键词：配电网,VQC,补偿装置

参考文献

[1]雷绍兰, 曾豪, 古亮, 蒋东荣, 刘伟.三绕组降压变电站的电压无功模糊控制策略[J].重庆理工大学学报 (自然科学) , 2013, 07:90~95.

[2]赵国生, 董艳艳.变电站电压无功模糊控制器的设计[J].郑州大学学报 (工学版) , 2013, 04:55~58+63.

[3]段俊东, 王永超.配电网降压变电站电压无功综合控制措施的研究[J].煤矿机电, 2013, 05:25~28.

[4]翟伟芳.基于上下层电网协调的变电站电压无功控制策略研究[D].华南理工大学, 2012.

[5]韩文庆, 周志勇, 王毅, 赵国生, 董艳艳.基于负荷预测的区域变电站电压无功综合控制的研究[J].电力系统保护与控制, 2012, 29 (8) :68~72.

[6]苏钟华, 李升, 熊守伟, 王燕.变电站电压无功综合控制系统的设计要求[J].南京工程学院学报 (自然科学版) , 2009, 23 (1) :36~42.

配电变电站篇8

一、系统建设的意义

通过建立变电站配电柜智能监控系统, 可以智能管控配电柜的打开和关闭, 自己记录操作痕迹, 自动采集和分析PDU数据, 自动识别温度和湿度, 并自动预警, 大大提高了配电柜的智能管控水平, 在发生意外的时候, 能第一时间通知抢修, 为减少机房灾害损失, 加强应急处理能力提供了大力的支持, 具有一定的实用价值和经济价值。

二、系统实现

2.1系统管理平台组成

系统管理平台由以下两个部分组成:监控系统:电源监控系统是基于监控器开发的一套集中管理电源监控器和管理相应被控制的设备管理的系统。监控器:监控器是基于网络IP或电话进行监控设备的开或关的一种设备。

监控器介绍:监控器是由CPU核心板、网络语音板、键盘、指示板、控制、采集板、AC-DC电源、保险丝、电源开关等功能模块组成, 可以通过互联网、电话在世界的任何地方监测和控制被控设备, 可关闭或重启被控设备, 具备超流、超温自动报警功能的电源监控系统, 具备远程控制、自动控制、集中控制、实时故障控制、可靠性、扩展性强等鲜明的技术特点。

2.2功能模块

1) 在每个专业机柜安装智能电子锁系统, 任何人需要打开机柜门都需要通过合法授权的智能卡刷卡并验证授权通过后才能打开智能电子锁, 才能获得打开机柜门的权限。2) 实现机柜内部的温湿度的环境监控, 通过对机柜内部温湿度的环境监控, 运维人员可以直接掌握与设备关系最紧密的机柜内部的温湿度环境。例如机柜内设备散热存在问题, 造成机柜内部温度过高, 传统的针对机房整体环境监控的系统无法掌握到这些信息。3) 实现机柜内部的电源PDU、空气开关的实时监控。维护人员可实时掌握与设备直接相连的电源系统的运行状态。4) 通过红外线感知系统, 运维人员可以及时掌握暴力破坏事件的发生, 并及时做出反应将损失降到最低。5) 提供统一的集中监控平台, 相关的告警将实时显示在监控中心。6) 提供所有告警、事件的记录和查询功能, 包括何人、何时打开了机柜门等情况的记录和查询功能。

三、实施效果

1) 系统运行的稳定性和数据处理能力。目前该系统的功能和性能指标均满足现场监控要求。系统运行稳定, 未出现异常现象。数据录入操作时应无等待时间;日常操作用的显示响应时间不大于3秒;复杂图表的显示响应时间不大于10秒;日常查询、统计和分析的响应时间不大于5秒。2) 系统的准确性和及时性。整个系统的温度信息采集及时、准确。在温度传输通讯方面及时, 分析统计、远程监控和查询决策中, 有数据实施处理的机制和管理模式。3) 温湿度监测子系统。在机房配电柜安装温湿度传感器, 通过总线连入环境监控系统, 实时显示并记录每个温湿度传感器所检测到的机柜温度和湿度的数值, 并可设定每个温湿度传感器的温度和湿度的上限与下限值。当任意一个温湿度传感器检测到的数值超过设定的上限或下限时, 监控系统发出报警。4) 机柜门禁系统。门禁状态进行开、关状态的变化, 软件件界面显示报警;实时进行门禁状态开、关状态监控, 软件界面显示门禁报警, 并记录报警信息记录及通过手机短信或电话等通知值班人员。5) 配电系统。监控PDU电压、电流状态、功率因素、有功功率、无功功率等一些电源参数。并可设定监控PDU参数的上限与下限值。当任意监控PDU参数检测到的数值超过设定的上限或下限时, 监控系统发出报警。

四、总结

通过系统的研究和开发, 在变电站机房配电柜智能监控具有明显的社会效益和经济效益。该项成果对于用变电站配电柜设备智能监控管理具有重要意义。对于开关柜的开启和关闭进行自动记录, 自动采集和分析PDU数据, 自动识别温度和湿度, 并自动预警, 提高了配电柜的智能管控水平, 在发生意外的时候, 能第一时间通知抢修, 为减少机房灾害损失, 加强应急处理能力提供了大力的支持。

摘要：随着网络信息化和机房建设发展迅猛, 作为机房正常、稳定运行基本保证的空调、电源等设备的运行状况以及机房环境的安全状况也日渐凸显出其重要性。实现实时的集中监控, 将采集报警信息发送给相关的管理人员, 可以有效的提高系统运行稳定性和安全性, 形成一个合理布局的网络时代的环境安全监控系统。

关键词：变电站,配电柜,集中监控

参考文献

[1]许晓慧智能电网导论.北京:中国电力出版社.2009年9月, 1-9.

[2]国家电网公司Q/GDW Z 414—2010变电站智能化改造技术规范2009年12月25日, 2-10.

变电运行及配电工程探究篇9

一、变电所的构成及种类

变电所是联结电力系统的中心环节, 是变电运行的关键部分, 电只有通过在变电所中进行转变, 才能供千家万户使用。变电所通常是由高低压配电装置、主变压器、主控制室和相应的设备以及辅助生产建筑物等组成。而根据其在系统中的位置、性质、作用及控制方式等, 可以具体分类为升压、降压、开关站、枢纽、地区、企业、终端、三遥、有人值班、屋外、屋内、地下等变电所, 其作用和特点如下。

1. 升压变电所。一般设在发电厂或附近, 将电厂电压升高, 联结电力系统。

2. 降压变电所。一般分布于负荷中心或网络中心, 一方面联结电力系统各个部分, 同时将系统电压降低, 分配给地区用电。

3. 开关站。又称开闭所, 仅联结电力系统中的各个部分, 不起升压和降压作用, 具体根据系统稳定性要求而设。

4. 枢纽变电所。为系统汇集多个大电源和大容量联络线的枢纽点, 其高压侧以交换系统间巨大的功率为主。

5. 地区变电所。

一般汇集2~3个中小电源, 高压侧亦以交换功率为主, 并供电给中、低压侧的变电所, 电压通常为220~330k V, 是比较常见的一种形式。

6. 企业变电所。专供一个单位或工矿企业用电的降压变电所, 电压多为110~220k V。

7. 终端变电所。处于电网终端或线路分支接入的降压变电所, 结线较简单, 位置接近负荷点。

二、电能的输、配送方式

电能的输送和配送的分类, 主要是以电压的种类、电压的高低和相数或线数的数量来区分的。交流电具有用变压器升高电压后就可以减少输电线路的损耗的特点, 使得输送的功率增大, 输送的距离变远, 所以现在基本上采用交流电进行电力的输、配送, 具体的可以分为交流三相三线制和三相四线制的输、配电方式。在个别的情况下, 也会采取交流单相二线制, 如照明、小容量单相电动机的供电线路等。

输、配电线路可以分为架空电力线路和电力电缆线路两种。电缆线路由于对电压和环境的要求比较高、投资比较大等缘故, 在实际中运用较少, 因此, 远距离的输送和配送电能, 主要是靠架空电力线路。

而在电力输、配送的过程中, 需要对电力负荷进行仔细地运算, 常用的计算方法有需要系数法、二项式法和利用系数法几种。配电干线或配电变电所的计算负荷如下。

有功功率Pjs=K∑p∑ (KxPs) k W, (1)

无功功率Qjs=K∑q∑ (KxPstgφ) k W, (2)

视在功率Sjs= (P2js+Q2js) 1/2k VA。 (3)

式 (1) 、 (2) 和 (3) 中, Ps为用电设备组的设备功率, 单位是千瓦;Kx为需要系数, 可以查表;cosφ, tgφ为用电设备的功率因数及功率因数角正切值, 可以查表;K∑p, K∑q为有功、无功同时系数, 分别取0.8~0.9和0.93~0.97。

配电的主要功能就是把电力系统中二次降压变电所低压侧直接或降压后向用户供电。由于功率和距离一般不大, 供电容量、用户性质、供电质量和可靠性要求等各不相同, 这也要求配电的电压有所不同, 在1k V以上的称为高压配电, 额定电压有35k V、6~10k V和3k V等。不足1k V的称为低压配电, 通常额定电压有单相220V和三相380V。高压配电一般采用10k V。

在配电的方式上, 也可以分为三种。

1. 放射式。供电可靠性高, 故障发生后, 影响范围较小, 切换操作方便, 保护简单, 便于自动化, 但相对造假比较多。

2. 树干式。投资少, 但事故后影响范围较大, 供电可靠性差。

3. 环式。有闭路环式和开路环式, 一般采用的是开路环式, 这样保护比较方便。

具体可根据实际工程的特点来定, 或单独使用, 或混同使用, 以达到最优配送。

三、变配电设备的安装

1. 变压器的安装。

变配电设备中最关键的部分就是变压器, 在安装变压器前要进行必要的检查, 由施工单位会同建设、监理、供货等单位一同查验变压器的出厂合格证及其他技术文件, 按照设备清单及技术文件结合施工图纸, 核对变压器本体及附件、备件的规格型号与设计要求是否一致, 对变压器本体进行外观上的检查等。同时, 还要对油箱的封闭状况进行检查, 防止出现漏油、渗漏等现象, 检查其绝缘瓷件及环氧树脂铸件等状况。此外, 还要将变压器的铁芯、绕组连同油箱盖油枕等一起吊出油箱进行检查。在检查时要选在相对干燥洁净的室内, 温度保持在0℃以上, 铁芯温度应不低于周围环境温度, 空气相对湿度不大于75%。在变压器调试运行过程中, 要注意变压器的干燥程度, 可采用铁损干燥法、铜损干燥法、零序电流干燥法、烘箱干燥等方式进行干燥。对变压器进行必要的检查后, 要进行通电试运行, 5次空载合闸, 无异常后空载连续运行24h后, 带负荷运行24h以上, 无异常为合格。

2. 其他设备的安装。

在成套配电装置的安装过程中, 要注意基础型钢和设备的安装, 都要根据设计的要求和设备的规划进行必要的检查, 然后调试试运行。接地系统的安装要符合其规格尺寸及敷设位置, 安装完毕后, 要对其进行检测。如果接地电阻的测试结果达不到要求, 可与设计单位研究采取改进措施, 并向建设单位办理签证等手续。在裸母线的安装过程中, 要严格按照规范要求, 对母线进行排列和涂色, 以保证设备的正常运转。

四、结论