供电技术

供电技术（精选十篇）

供电技术 篇1

在中压供电系统中, 环网供电技术得到了广泛应用。环网供电将原来的复杂线路进行简化, 缩短了线路总长度, 方便对整个线路进行监控、管理, 并且两个供电电源能够对重要供电区域进行大规模送电。环网供电系统中设置了极少的开关设备, 因此减少了出现故障的几率;即使出现故障, 自动化的供电设备也及时为故障排查提供便利条件。

环网供电技术已经在国外得到了广泛应用, 我们国家也认识到这种供电技术的巨大优越性, 已经将其在用电负荷比较集中的区域推广使用。政府建设部、能源部颁布了相关文件用以指导中压配电网建设, 主要推荐以下四种配电网络形式:街道周围架设的格式网络系统;分段多、联系性好的架空网络形式;单环网配电系统;双环网配电系统。

环网供电的实施原则:

(1) 设计铺设线路时保证不同线路之间的互补作用; (2) 合理规划线路分段方法、分段数量、分段点选择, 杜绝局部线路故障造成整个供电线路瘫痪的情况发生; (3) 线路主干道进行合理分段, 平均分配用电负荷和用户数量; (4) 配电线路中安置自动化设备, 线路出现故障时能将故障区域自动隔离, 不影响其他居民正常用电; (5) 在配电线分支干道上设置多层开关, 隔离分支线故障, 避免主干线受到故障影响; (6) 及时升级配电设备以保证对整个配电网络进行远程监控。

2 地铁供电系统概述

地铁供电系统是为地铁运营服务的, 其主要职责是保证所有的地铁电力设备安全、可靠地运行。地铁供电系统由两大部分组成:一部分为城市电网引入的电源;另一部分为地铁内部供电系统, 包括主变电所、牵引供电系统、供配电系统。地铁供电系统作为城市电网的重要用户, 为地铁内部的用电设施配备电源。

城市电网对地铁的供电方式有3种:集中式供电、分散式供电和混合式供电。对于集中式供电方式, 由以下几部分构成:

2.1 主变电所。

为地铁建设的专用变电所, 只有采用集中式供电方式时才设置, 专为地铁牵引供电系统和供配电系统供电。主变电所一般沿地铁沿线靠近车站的位置建设, 以便于电缆线路的引入。

2.2 中压网络。联系主变电所、牵引变电所、降压变电所的供电网络, 一般采用电缆线路, 环网供电方式。

2.3 牵引供电系统。专为电动车辆服务, 包括牵引变电所、沿线敷设的牵引网。

2.4 供配电系统。

为地铁内除电动车辆以外的所有动力照明负荷供电, 如车站和区间的动力、照明负荷及其他为地铁服务的自动化用电设施, 供配电系统包括降压变电所、低压配电系统。分散式供电只比集中式供电少建设主变电所, 直接从城市电网引入电源。

3 环网供电技术在地铁供电系统中的应用

地铁作为城市电网的重要用户, 属一级负荷。地铁供电系统的主变电所、牵引变电所、降压变电所, 都要求获得两路电源。目前, 国内地铁均采用双环网形式构成供电系统。环网供电方式安全可靠、投资少, 供电设备简洁、高效, 操作起来比较容易, 变压器性能稳定等等, 将这些优势运用到地铁供电系统中, 有力的保证了城市地铁的安全运行。

3.1 环网接线

电网供电必须满足“N-1安全原则”, 通过调整电网接线方式和设备运行率T来达到电网安全准则的标准。

应用单环网接线方式出现用电故障时需要很长时间的人工倒闸维修操作才能恢复正常供电, 所以供电的稳定性很差, 不能很好地满足用户需求。

双环网接线方式利用双线双环或者双线单环的供电方法为负荷提供两个独立的电源, 用一端进行工作, 另一端作为备用电源以防线路出现故障。双线双环的结网方式又被称为“手拉手联络”环网, 这种接线方式将原来供电线路的平行树干模式转换成联系比较密切的双线双环网络, 利用一个联络开关连接起来自不同变电站或同一变电站的不同母线的两条馈线。供电系统正常时, 所有的联络开关都保持打开状态, 当一个区域的电网出现故障时, 通过合并联络开关将故障线路的负荷转移到相邻的馈线上继续供电作业, 符合N-1安全原则。

多分段多联络接线方式是利用分段开关将地铁供电线路划分为不同供电片区, 同时利用合并联络开关保持各个片区之间的联系。即使线路出现故障, 只将故障控制在某一单元内, 不影响其他分段区域的正常供电, 供电可靠性能提升。

N供一备接线方式是从N条线路组成的环形网中抽取其中一条作为空载备用线路, 其他线路进行正常的输电作业, 输电过程中任何一条线路出现故障, 都可将其承载负荷转移到备用线路上维持输电作业, 不影响线路维修并保证用户正常用电。这种供电模式非常可靠, 而且线路利用率高, 适合于用电负荷比较大的城市地铁建设。

3.2 地铁中压交流环网系统

城市轨道交通的中压交流环网系统可采用牵引与动力照明相对独立的网络形式, 也可以采用牵引与动力照明混合的网络形式。对于牵引与动力照明相对独立的网络, 牵引供电网络与动力照明网络的电压等级可以相同, 也可以不同。供电系统中的中压网络应按列车运行的远期进行能力设计, 对互为备用线路, 一路退出运行时, 另一路应能承担其一、二级负荷的供电, 线路末端电压损失不宜超过5%。

一个运行可靠、调度灵活的环网供电系统, 一般须满足以下设计原则和技术条件:

(1) 供电系统应满足经济、可靠、接线简单、运行灵活的要求。 (2) 供电系统 (含牵引供电) 容量按远期高峰小时负荷设计, 根据路网规划的设计科预留一定裕度。 (3) 供电系统按一级负荷设计, 即平时由两路互为备用的独立电源供电, 以实现不间断供电。 (4) 环网设备容量应满足远期最大高峰小时负荷的要求, 并满足当一个主变电所发生故障时 (不含中压母线故障) , 另一个主变电所能承担全线牵引负荷及全线动力照明一、二级负荷的供电。 (5) 电缆载流量也满足最大高峰小时负荷的要求, 同时当主变电所正常运行, 环网中的一条电缆故障时, 应能保证城市轨道交通正常运行。此时可不考虑主变电所和环网电缆同时故障的情况, 但考虑主变电所与一个牵引变电所同时故障时, 能正常供电 (三级负荷除外) 。

4 环网供电技术在地铁供电系统中的应用可靠性分析

环网供电作为一种有后备线路的接线模式, 提高了供电的稳定性。其中的合环操作减少了停电次数、方便电力调度操作降低误操作几率, 节约了用电成本, 方便进行维护。

环网供电为地铁牵引系统提供了可靠保证, 其接线简单、运用灵活的特点降低误操作故障的几率, 当故障发生时, 自动监控系统报警, 维护人员采取积极的应对措施, 缩小故障的影响范围, 尽快恢复故障区域的正常供电。

5 结束语

环网供电能够极好的满足地铁用电需求, 保证地铁的正常运行, 解决好城市的交通问题。随着技术的不断进步, 还会有更加先进的技术有效提高地铁的运营质量。

参考文献

[1]张永康.地铁供电系统外部电源供电方式的分析与比较[J].城市轨道交通研究, 2011 (6) .

[2]崔杰, 张曹勇.地铁供电系统中的并行送电技术探讨[J].城市轨道交通研究, 2010 (4) .

供电技术复习大纲 篇2

第一章绪论

一、确定电力系统的额定电压：包括用电设备、发电机、变压器及电力线路的额定电压。

二、电力系统中性点运行方式：包括中性点直接接地、中性点不接地及中性点经消弧线圈

（电阻）接地。

三、决定电能质量的主要指标：包括电压、频率、可靠性。

第二章用户供电系统一、计算负荷：包括计算负荷的概念及意义、怎样通过负荷曲线确定计算负荷、求计算负

荷时为何取半小时的时间间隔？

二、确定计算负荷的系数：需要系数Kd、利用系数Kx、形状系数Kz、年最大负荷利用小

时数Tmax

三、掌握用需要系数法求计算负荷的方法。

四、工厂供电系统功率因数的确定：掌握补偿前后平均功率因数的确定方法。

五、掌握电压损失的计算方法。

六、采用各种母线制的特点：包括单母线、单母线分段、双母线。

七、总降压变电所各种主接线的特点：包括线路—变压器组、桥形接线。

八、导线截面的选择：掌握按电压损失选择导线截面的方法及按发热条件进行校验。

第三章短路电流计算

一、短路的原因、危害。

二、掌握无穷大电源系统短路电流计算方法。（重点掌握高压系统的短路电流计算方法）

三、掌握有关电气设备的选择及校验方法。（重点掌握断路器、隔离开关的选择校验方法）

第四章 供电系统的保护

一、继电保护装置的要求。

二、掌握电流互感器的接线方式。

三、单端供电网络的保护：掌握过电流保护及电流速断保护的整定计算。

第五章 供电系统的保护接地与防雷

论供电企业降低线损的技术措施 篇3

[关键词]供电企业；功率因数；标准电压；线损；电能损耗；分级管理

一、在抓好功率因数时应着重注意的问题

1.每月抄报日应及时核算当月功率因数是否在0.9以上，不足时应考虑采用高压补偿，对大用户还应装置带分时计费的无功电能表，进行高峰功率因素考核。所用计费有功电能表应选用1.O级，无功表2.O级，有条件时优先采用0.5级全功能带分时计费电子电能表（有功/无功/分时一块表即可），电流1.5A，4～6倍量程。

2.用于考核功率因数用的无功电能表应为双向计费宽量程（4～6倍）2.0级，以免在功率因数自动控制器故障和人为手动过补时，无功电能表出现倒转的虚假高功率因数现象。

3.使用专用变压器和专线计费的用户应进行计量装置启动灵敏度校验，如不能满足启动功率要求应考虑采用S型高动热稳定宽量程0.2级S型电流互感器（比如LAZBJ型）。电能表按月用电量根据规程选用0.5级，1.O级，1.5A（4～6倍宽量程电能表），以免在夜间用电量减少及变压器空载时丢失电量造成损失，仪表启动功率灵敏度按下式：（条件许可时优先选用普通型0.5～1.O级三相有功电子电能表）。

4.配电变压器损耗对线损的影响是至关重要的，它包括变压器的负载损耗和变压器的空载损耗两个方面，对电力系统的配电变压器而言，其负载损耗更为重要，因此应积极采用性能优良的高效节能变压器来取代高损耗变压器，以用一台S9 lOOOkVA高效节能变压器来替换一台SJlOOOkVA高损耗变压器为例，高效节能变压器比高损耗变压器身节能达50%。

5.用于功率因数补偿的控制器应选用具有自动跟踪补偿的功率因数自动补偿控制器，具有这种功能的补偿控制器能跟踪电网及负荷变化和功率因数情况，自动工作，指定目标功率因数一经确定就能很好地、可靠地长期工作，有些型号甚至连续工作数年，均无须重新调整，象BLR-MC型等，有效地消除了欠补及过补现象，功率因数自动控制器正常工作的前提是务必按产品要求的相序提供信号电流和极性，其工作灵敏度应符合下式（可参阅产品使用说明书，控制器灵敏度一般指标为50mA）：

6.对大型商场及住宅区，生活用电应给以关注。随着近几年来电梯、日光灯、空调、二次抽水、冰箱、彩电的大量使用，这类生活用电的功率因数情况较过去单纯照明用电时对比，功率因数有所下降，因此，检查中一经发现应及时加装电容补偿装置。

7.对二次压降，负载过大的用户应进行TV压降测试，并根据测试结果，如大于0.25V应装设相应的电压补偿器，或者采用更换二次导线截面，降低TV二次负荷，检查回路中接点部分是否良好可靠等措施来满足压降要求。对于TA应着重注意选用精度较高的一组用于计量，并不得和测量及保护装置共用同一回路。TV的二次接线应根据实际情况，将负载控制在TV额定负荷内，当条件不能满足时应考虑更改装置地点和更换导线。TA回路中有连接端子等，应确保接线牢固可靠，接触电阻要小，无氧化、生锈、松动等现象。特别应注意二次回路阻抗增大而影响计量的准确性。

二、在电网运行状况方面应注意的问题

1.保持在额定电压和频率状态下运行，努力提高电压合格率，能有效降低可变线损。电网在輸送功率不变时，例如某lOkV线路实际运行电压仅9kV，提高到额定电压lOkV时，其降损效果如下表所示。

2.受电端在标准电压、频率下运行，对用户受电端电压变动幅度35kV为额定电压的±5%，lOkV和低压电力用户为额定电压±7%，低压照明用户为额定电压的±5%～10%，频率为±0.5 Hz，对电压、频率变动超范围的线路应及时采取措施予以改进，否则将危及电网和电气设备的安全运行。

3.合理选择供电范围，减少迂回供电线路来降低线损，对运行中配电变压器在三相四线制供电中，应注意其供电范围应接近负荷中心，供电距离不宜超过500m，运行中三相负荷应调整为平衡最好，以减少中性线电流造成的损失。

4.配电变压器应根据实际负荷的70%～80%选择，对容量偏大的应及时更换，以消除负荷不足时的空载损耗过大，功率因数偏低现象。

5.功率因数应保持在0.85以上，经过2～3级变压的应保持在0.9～0.95，经过3―4级变压的应保持在0.95～0.98。不足时应考虑装设高压补偿电容器和调相机组进行自动补偿。

6 根据负荷选择电动机，消除大马拉小车现象。积极推广使用高效节能Y系列电动机，淘汰JO系列高损耗电动机。

7.农网低压供电中常出现白天粉碎机、碾米机、抽水机、青饲料切割机等电机用电，功率因数很低的情况，而用户又未进行功率因数考核和安装补偿设备，可考虑在线路末端安装补偿电容器来提高线路功率因数。其补偿容量，可通过计算得出： 测试中的秒表应具有l/lOs以上刻度，最好选用数字秒表，读数选用5～7次的平均值，负荷尽量选择在相对平稳的时段内进行，以保证测试准确度。

三、在生产经营管理方面可以实行线损分级管理的方法来降低电能损耗

分级管理就是将线损管理工作层层分解、层层落实。指标分解到相应部门和小组、线路和台区，明确管理范围、权力和责任，并与部门和个人利益结合起来，实施有效的技术措施、组织措施和管理措施，实现降损节电。

实行线损分级管理办法时需重点明确下列内容：

1.根据所属电网结构将全局的线损分为网络线损（即送变电线损）和售电线损（即配电线损）两级进行管理。网络线损具体是指全局购电关口表（除小水电外）至各变电所lOkV、35kV、llOkV直馈线供电关口表之间输电网产生的线损，即中压网损；售电线损是指各变电所lOkV、35kV、llOkV直馈线供电关口表、上网小水电与售电量之间产生的线损。而全局的线损电量就是网络线损电量、售电线损电量之和。

2.在售电环节上，推行分线、分变、分解协作工作模式，将售电环节的售电量、售电单价、电费回收、线损指标进一步分解落实到线路、台区，然后将所有指标分解给用电监察、抄表、收费、装表接电、线路运行协作工作小组及各岗位人员，进一步深化线损分级管理。

3.采取线损指标动态管理，强化指标管理的合理性和科学性。

4.将各部门职责具体化、明确化，并依据各部门在网络环节和售电环节中不同分工职责、不同工作重点而确定其在线损分级管理中的地位，用责、权、利相结合的方法提高员工工作积极性、增强责任感，达到有效管理的目的。

5.通过实行分级管理，不仅能增强指标管理的严密性，使线损统计工作更细致、分析更深入，还克服了可能出现的问题，诸如变电所母线电量平衡在网络线损统计不完善状态下，为了不受考核，在电量本身不平衡的情况下人为地把母线电量做平衡，而将实质性问题掩埋起来，使部门统计数据失去真实性，分析也失去了意义的情况。线损分级管理同时也增强了部门间的协作意识和员工的责任感，使企业生产经营管理上了一个新的台阶。

参考文献：

[1]王朝晖，乔永军，袁慧梅.配电网线损管理新举措[J].黑龙江电力，2005.

供电技术 篇4

配电网, 是电力系统的重要组成。供电的安全可靠性直接影响着人民生活水平和国民经济发展。据统计生产生活停电故障中, 90%是配电网故障引起的。配电系统用户供电可靠性, 是衡量供电系统对用户持续供电的能力的重要指标和依据。因此, 提高配电网供电可靠性的实际意义深远。

供电可靠率=[1-∑ (每户每次停电时间) / (总用户数×一年的小时数) ]×100%

中压配电网络覆盖每条街道、每个村庄, 再通过低压配电网络延伸至每个用电单位客户 (家) 中。一旦配电系统或设备发生故障, 或者进行试验、检修, 就会造成对用户供电的中断, 给工业、农业生产和人民生活造成不同程度的损失和不利。还有部分地区配电网络的发展滞后, 供电不能适应广大客户的需求, 对配电网络的建设与改造迫在眉睫, 所以提高供电可靠性, 是适应电力行业发展和满足经济发展的现实要求。

2 影响供电安全可靠性的因素

2.1 设备故障方面的原因

线路故障率及故障修复时间是主要方面。由于配电网长期处于露天, 并实时运行, 且点多、线长、面广。配电线路在运行中发生的跳闸事故现象, 不但给供电企业造成经济损失, 影响了广大城乡居民的正常生产和生活用电, 同时严重影响配电网供电可靠性。线路故障的原因, 可能是由于绝缘损坏、雷害、自然环境劣化或其他等原因造成。主要是雷雨大风天气, 树木与线路安全距离不足等造成的故障;避雷器的安装不当或损坏引起的雷害;自然老化引起的故障。

2.2 非设备故障停电原因

此类故障停电包括35k V及以上的输变电线路停电, 或是变电站预试、检修、改造以及配电网检修、改造等情况停电。变电站主变过载或设备检修、改造等, 都会引起配电网停电;35k V及以上输变电线路架设跨越时要求配网配合停电;特别是近些年的城农网改造以及市政工程, 要求配电网配合停电的次数增多, 线路停电频繁, 影响了配电网供电可靠性。

2.3 用户密度与分布不均, 会影响供电可靠性

因用户负荷的不同, 各回线路用户密度一般也不相同。按现行供电可靠性统计指标, 对同一接线方式, 用户分布情况不同, 可有不同配电质量服务指标。而在实际估计接线方式对供电可靠性的影响时, 一般采取平均密度。按用户分布模式分析, 用户大部分分布在线路前段, 线路中、后段故障可通过分段断路器隔离, 从而前段线路可恢复运行, 故有最佳的评估结果, 用户大部分在线路中段的模式次之, 用户集中在线路末端的分布模式最差。

2.4 开关及保护装置故障不可小视

许多供电设备在线路扩增后仍继续使用, 老化现象普遍且日益加剧, 大大降低了供电的稳定性。其中35k V和110k V开关的故障率居高不下, 断路器液压机构和开关机构卡滞拒动问题时有发生。其中电子元件的抗干扰能力不足, 使得微机保护装置在运行的过程中受到较为严重的影响, 在超负荷环境影响下, 故障率会明显增多。

2.5 主变压器故障

和开关及保护装置的老化问题一样, 主变压器在部分线路扩增之后, 老旧利用等老化问题也会出现。且许多主变压器的容量不能满足线路扩增的需要, 致使在运行的过程中频繁发生故障。变压器的老化导致近点短路, 会直接造成供电中断, 严重影响了供电系统的稳定性和人们的正常生产生活和工作。

3 提高供电可靠性的方法措施

3.1 提高人员素质, 加强人员管理

无论是什么样先进的供电系统和设备, 都离不开人的操控。在管理制度的制定, 电网规划建设, 管理措施的执行, 检修施工, 可靠性分析管理和优质服务的执行与推进等等各个环节, 人始终是具有决定性的执行者, 所以人的素质不可忽视。随着科技的发展和不断创新和电力系统的科技含量不断提升, 对人员素质和觉悟也提出了更高的要求和标准。供电企业必须从人员培训的内容、方式和培训力度等环节抓起, 从企业理念着手谋划, 不断提高人员的业务素质、思想素质和能力水平, 使参与供电管理的各个环节人员, 都具备能胜任其工作岗位的业务技术能力。同时在管理过程中, 要注重人的管理和调配, 不同部门和各个环节的人员应分工明确, 紧密配合, 团结协作, 有效提高供电可靠性。

3.2 建立完善的供电可靠性制度

在工作中要想有效提高供电的可靠性, 首先需要建立完善的供电制度, 只有制度完善, 管理到位, 供电可靠性才能真正得到保障。供电企业要成立供电可靠性管理小组, 小组成员要根据实际情况, 仔细研究, 建立完善的供电可靠性管理制度, 并能够在实际工作中, 加强督导, 使供电可靠性管理制度得到有效落实。只有这样, 供电可靠性才能得到有效提高。相关人员要落实工作, 在每个季度都能对线路运行数据进行可靠性分析, 认真研究这些数据, 并撰写成报告, 形成系统性的研究理论, 用于指导下一步的工作;在工作中, 如果因为某种原因要进行断电检修, 复检等工作也要安排好停电时间, 做好停电计划, 严格按照计划实行停电工作, 最重要的是, 提高工作效率和工作水平, 把工作一步性地做到位, 最大限度地减少非故障停电的次数, 这对国民经济的发展是很重要的。针对电路中容易发热的线段要进行登记处理, 依据记录定期对这些线路部位进行检修, 尽量在线路老化之前, 进行更换, 以杜绝因线路老化而造成的长时间的停电现象的产生。相关工作人员要定期对整体线路进行检修, 及时发现问题, 详细做好记录, 按照轻重缓急分步进行断电维修处理。另外, 电力部门还要做好防雷设施, 经常性地对防雷设施进行检修管理, 对一些锈蚀情况及时处理, 进一步缩小停电范围, 对电网网架进行完善, 这样通过有效的管理制度, 通过有效落实管理措施, 供电可靠性可以得到极大的增强。

3.3 通过技术措施和组织措施, 提高供电可靠性

一是加大电网改造力度, 提高供电可靠性。加速电网改造, 是提高供电可靠性的关键, 这就要求我们在电网改造方面下苦工夫。要对全区范围内的电网改造, 制定详细的网改规划。二是推广状态检修。通过红外测温、在线监测等科学手段和先进技术, 按实际需要进行停电检修。在保证安全的情况下, 开展带电作业研究和实验, 减少设备停电时间。三是开展配电网络保护自动化工作。积极开展配电线路自动化的研究工作, 加快包括开关站在内的旧站进行综合自动化改造, 制定符合且满足配电自动化要求的改造方案并逐步实施。四是加强线路绝缘。架空线路在供电主要设备安排停电对供电可靠率的影响很大。所以提高线路的绝缘对供电可靠性的提高有着明显的作用。尤其是对地理因素不足条件的线路, 应将裸导线更换为绝缘导线以提高抵御自然灾害的能力。

3.4 优化配电网, 改善电网结构

电力部门要合理优化配电网, 改善电网结构, 以有效提高供电的可靠性。对于电力企业而言, 优化配电网, 改善电网结构提高供电可靠性是需要投入大量资金的, 这对供电企业来说是一笔不小的投入, 因此, 即使进行优化电网, 改善电网结构是要以经济优质、安全可靠为原则的。相关部门要调整陈旧的配电模式, 研制新的可靠的配电模式, 同时也要改善配电网结构, 这个工作的难度较大, 但只要相关领导积极组织, 相关部门配合协作是完全可以按照需要完成的。在工作中可以通过有效措施实现环网配电, 为重要用户提供便利服务, 比如, 采取“双电源”或者是“三电源”配电模式, 最大限度地保证重要用户的电力需求, 同时, 优化线路, 保持线路的配电半径适中, 提高供电的可靠性。总之, 网架结构科学供电非常必要, 它可以有效地对停电线路进行转供电, 这样可以保证正常的生产生活需求, 为民众提供最大限度的电力方便, 有效提高供电的可靠性。

另外, 在电力系统采取配电自动化管理也是非常必要的, 配电系统利用计算机进行全程监理和信息管理, 可以及时发现供电问题, 对出现问题的线路在第一时间进行抢修, 这样可以有效提高供电的可靠性。同时, 利用配电自动化进行供电管理, 可以节省大量的人力, 这样, 就可以为供电企业提高经济效益提高保障。现在, 电力系统各个领域都在推行自动化管理模式, 并且实现了不同程度的自动化管理, 其实自动化、综合化、智能化是电力系统发展的必然趋势, 各个配电部门要通过有效地资金投入, 为配电自动化的普及提供保障, 以有效促进电力管理向更高层次发展, 推动配电管理的现代化发展, 为电力企业赢得更多的方便, 同时赢得更大的利益。

4 结束语

电力可靠性管理, 也就是电力系统全面的质量管理和全过程的安全管理的过程, 是适合现代化电力行业特点的科学管理方法;是电力工业现代化管理的重要组成部分。各县级供电企业根据国网公司和各省市公司的可靠性管理办法和措施, 结合单位自身实际, 制订或修订出一套符合自身发展需要的供电可靠性管理办法和管理措施, 以提高电网供电可靠性, 这不仅是用户生产生活的现实需要, 也是供电企业自身发展的需要。

摘要：随着社会发展和人们的生活水平日益提高, 人们的物质文化需求的不断提升, 对电力的需求从质到量的要求都在提高。电力系统用户供电可靠性指标直接反映电力系统对用户的供电能力和电力工业对国民经济电能需求的满足程度, 是电力系统的规划设计、施工、设备制造和生产运行等方面质量和管理水平的综合体现。因此, 确保有效的供电设备的安全, 才能保障人们的用电安全。

关键词：电力电子技术,供电,可靠性,方法措施

参考文献

[1]马维新.电力系统电压[M].北京:中国电力出版社, 1998.

[2]程正兴.小波分析算法与应用[M].西安:西安大学出版社, 1998.

供电技术复习要点 篇5

1、一级负荷要求有两个独立电源供电。特殊重要的一级负荷必须由两个独立电源供电。

2、二级负荷，允许短时停电几分钟。

3、三级负荷，对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回路供电。供电系统的接线方式：

1、无备用系统接线（单回线路放射式、直接接线的干线式、串联型干线式）

2、有备用系统接线（双回线路放射式、环式和双回路干线式和两端供电式）最大运行方式：从短路点向电源方向计算，运行阻抗小，是该点短路电流为最大的运行方式。最小运行方式：从短路点向电源方向计算，运行阻抗最大，使该点短路电流为最小的运行方式。负荷系数：也称负荷率，他是表征负荷变化规律的一个参数，其值越大，负荷曲线月平坦，负荷波动越小。工作制：长期工作制，短时工作制和断续周期工作制。提高负荷功率因数的意义：

1、提高电力系统的供电能力

2、减少网络中的电压损失，提高供电质量

3、降低电能成本

4、供电部门对用户功率因数的要求。

什么叫桥式接线？桥式接线的优缺点及应用范围。桥式接线：采用有两回电源线路受电和装设两台变压器的桥式主接线。桥式接线分为：外桥、内桥和全桥三种。

外桥接线对变压器的切换方便，比内桥少两组隔离开关，继电保护简单，易于过渡到全桥或单母线分段的接线，且投资少，占地面积小。缺点是倒换线路时操作不方便，变电所一侧无线路保护。适用于进线短而倒闸次数少的变电所，或变压器采取经济运行需要经常切换的终端变电所，以及可能发展为有穿越负荷的变电所。

内桥接线一次侧可设线路保护，倒换线路操作方便，设备投资与占地面积均较全桥少。缺点是操作变压器和扩建成全桥或单母线分段不如外侨方便。适用于进线距离长，变压器切换少的终端变电所。

全桥接线适应性强，对线路、变压器的操作均方便，运行灵活，且易于扩展成单母线分段式的中间变电所。缺点是设备多，投资大，变电所占地面积大。

中性点接地方式有哪几种，各有何特点？中性点有三种运行方式：中性点不接地方式（我国3-10KV电网一般采用此接线方式，这类电网中，单相接地故障占的比例很大，采用中性点不接地方式可以减少单相接地电流，从而减轻其危害）；中性点经消弧线圈接地的方式（消弧线圈实际上就是铁芯线圈式电抗器，其电阻很小，感抗很大、利用电抗器的感性电流补偿电网的对地电容电流，可使总的接地电流大为减少）；中性点直接接地的方式（该类电网在发生单相接地时，其他两相对地电压不会升高）。

为什么我国380/220V低压配电系统采用中性点直接接地的运行方式？

对于380/220V低压配电系统，我国广泛采用中性点直接接地运行方式。而且引出有中中性线N和保护线PE。中性线N的功能：一是用于需要220V相电压的单相设备；二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减少负荷中性点的电压偏移。保护线PE的功能是防止发生触电事故，保证人身安全。通过公共的PE线将电气设备外露的可导电不分连接到电源的接地中性点上，当系统中设备发生单相接地故障时，便形成单相短路，启动保护动作，断路器跳闸，切除故障设备，从而防止人身触电。

短路有哪些形式?哪种短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最为严重?短路的形式有：三相短路，两相短路，单相短路。发生单相短路可能性最大。三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。

计算短路电流目的1）选择和校验电气设备。（2）继电保护装置的整定计算。3)确定限流措施。(4)作为选择和评价电气主接线方案的依据

什么叫无限大容量的电力系统?它有什么特点?在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化?能否突然增大?无限大容量的电力系统，指电源的内阻抗为零，在短路过程中电源的端电压恒定不变，短路电流周期分量恒定不变。特点是，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。在无限大容量系统中发生短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大。但是由于电路中存在着电感，电流不能突变，因而引起一个过度过程，即短路暂态过程。最后短路电流达到一个新的稳定状态。

高压隔离开关有哪些功能?结构特点?隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修。断开后有明显可见的断开间隙，没有专门的灭弧装置，不允许带负荷操作，可以通断不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路，与高压断路器配合使用。电气设备的选择与校验：电气设备必须按正常工作条件进行选择，按短路条件进行校验。按正常条件的选择：环境条件、按电网额定电压选择电气设备的额定电压、按最大长时负荷电流选择电气设备的额定电流。按短路情况校验：热稳定校验、动稳定性校验互感器是电流互感器和电压互感器的合称。电流互感器运行中应注意事项：

1、电流互感器在接线时，应注意接线端子的极性。

2、电流互感器的二次绕组级外壳均应接地。

3、电流互感器二次回路不准开路或接熔断器。电压互感器运行中应注意事项：

1、电压互感器在接线时，应注意接线端子的极性同名端。2电压互感器在运行时，二次侧不能短路。

3、电压互感器二次绕组的一端及外壳应接地。

电流互感器和电压互感器使用时注意事项？（1）工作时二次侧不得开路，2 二次侧有一端必须接地，3）电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。电压互感器的使用注意事项：

1）工作时二次侧不得短路，（2）二次侧有端必须接地，3）互感器在连接时注意其端子的极性。

电弧的形成：强电场发射是触头间隙最初产生电子的主要原因。电弧产生是碰撞游离所致。热游离足以维持电弧的燃烧。电弧的熄灭：去游离大于游离。去游离的主要形式是复合与扩散。

供电企业电能计量技术与管理创新 篇6

关键词：供电企业;电能技术;计量;管理创新

前言

在电力企业中电能技术是一项十分重要的技术，其在电力企业中的地位举足轻重，这就决定了提高其技术含金量也是当前一项十分紧迫的任务。电能是社会发展的主要动力能源之一。供电企业作为地方各级的核心企业，在保障供电企业效益的前提下才能够保证社会的健康稳定发展，电能计量技术便是保障工作中的基础。如何灵活运用价格杠杆原理，从何对用户的电量消耗给予合理的引导，实现供电企业的电能计量有效管理，只有进行新型计量技术的探索并推理出科学的改进方法，才能帮助企业从中获取更多的利益。

1、电能计量技术改革的重要性

电能计量技术的改进，有利于促使电能计量数据朝向真实性发展。时代要求迫使现代的电能计量技术一刻都不停歇的在向远程化管理方向推进。电力计量技术的推广，能提高工作效率，也有利于电力计量数据可信度的提高。

1.1 电能计量促使工作管理效率提高

现代计量远程观测系统，可以根据掌握具体信息，在第一时间及时解决出现的问题，有效避免因时间延误而造成的损失。摒弃了过去发现不及时、检测效率慢、准确率低下、工作效率低的局面，取而代之的现代化电能计量方式优质利用，使得工作管理效率得以充分提高。

1.2 有效防范窃电现象发生以维护企业利益

电能是社会发展的主要能源，无论是生产还是生活都无法脱离电的存在。但是一直以来的窃电行为给供电企业带来了巨大的损失。因此，供电企业电力计量必要安装防窃电装置，这些装置的安装技术，国家给予了充分的重视，只有保障供电企业效益的前提下，才能够促进电力企业的经营健康稳定发展。对电能计量设备进行不断的改进与完善，才能有效控制窃电现象，使得企业的经济利益得以充分保障。

2、电能计量技术存在的突出问题

随着用户用电负荷的急剧增加，电力市场的改革正在结合配网改造工程的启动需求而逐步加强。电力计量装置在企业中的应用已不再是单纯地通过准确的电量计量以维护供电企业的合法权益，而是应用技术分析管理来不断适应已现代电力能量的需要。

2.1 电能计量的管理手段落后

资产管理没有实现动态化。没有新购、库存、拆回、报废等环节的具体措施管理。质量分析监督不到位，低效率高成本，如没有各类各厂电能表的故障分析、质量监督。采购管理不科学。如招标、定标、验收、抽样、统计还是沿用过去的手抄法，不但加重了工作人员的工作量，而且容易形成抄表成本高、工作效率低的局面。

2.2 线损统计缺乏准确性

工作人员在抄表中都严格遵守所规定的抄表定额，不可以随便变更程序，这就导致了购售电量的抄表工作无法在同一时间完成，季节性变化大致使线损波动的，造成线损统计缺乏准确性。

2.3 用户用电窃电缺乏有效监控

自动抄表系统在目前广泛应用，但是由于对各种窃电方式现场查获能力不够，难以发现各种技术窃电手法。抄表负责人应没有定期审查表示数和计算电量、电费等数据，手抄电表所能掌握的用电信息的有限的有限性无法突破，也没有及时的到装表现场检查，供电部门是通过每月一次的对户抄表来监察与管理用户的用电的。缺乏正确性的确定，导致在实际工作中，曾发现因计错倍率导致电量长期少计的情况。缺乏针对性继而效率低微，对于有力打击窃电行为，必须加强对供电企业职工的培训，完善用电营销监督管理办法。

3、电能计量管理的创新

3.1 人员及服务标准化

调动计量人员的工作积极性，需要建设一支懂技术的高素质标准化人才队伍作保证。当前，从事计量工作的专业人员，加强培训和考证，会操作系统，系统就能自动对不符合工作流程的行为予以提醒，有效解决管理不到位的问题，同时要尽量减少计量专业人员的流动，实现电能计量全过程标准化管理。

3.2 预防电能计量故障及差错的措施

选用的合理容量表计，对于40A以上应采用带互感器式1.5（6）A 宽负载电能表，以防止过负荷烧毁计量装置;在雷击经常发生的地区，应把电能计量装置由专人负责倍率管理。避免互感器错发、错装或一组互感器变比不同。定期检查互感器变比，减少止倍率差错;在用户侧安装采集器对负荷进行及时有效的调整，调整负控终端以及台区安装集中器，加强对需求侧的负荷管理，促使有序进行检查电能表二次回路的完整性，规范安装试验用接线盒，达到提高计量可靠性的目的。

3.3 实现电能计量信息管理

建立电能计量装置计算机管理信息系统，利用功能模块形成有机联合的整体。保障用户侧安装采集器或负控终端以及台区安装集中器顺利工作。信息采集系统的推广方面要进一步加强管理，从而促使变电站电能计量装置为主线，跟踪管理工作采用微机进行管理，建立电能计量资产的台账，逐步做到利用条码进行识别，及时传递业务工作单的工作联系方式。有利于电力管理者查询计量业务进行的过程、添加新增用户、修改用户基本信息、用户的档案资料、电能计量的各统计数据，实现了电力用户的基本信息等资料管理，等。用户的供电方式、计量方式都是模块要处理的信息，同时还有用户用电设备一次接线图等。

4、电能计量自动化系统的完善

4.1 采用新技术实现低压电能计量装置全部自动化。2013年7月9日，国网天津电科院完成了对原三相电能表自动化检定系统升级改造，实现了用电信息采集终端全自动化检测，在国内尚属首次，改造的完成标志着用电信息采集终端检测即将告别人工检测时代。也就是说计量自动化系统通过整合和构建统一的计量自动化系统，可实现远程自动化实时抄表、用电信息异常报警、电能质量监测、线损分析、预付费、用电检查及负荷管理和负荷控制，在此基础上能够实现线损四分以及需求侧管理的分析决策，满足了电力市场的运营要求，达到减员增效的目的，也为供电企业节能降耗工作发挥了作用。计量自动化系统通过与现场终端进行通讯，这样不仅减少了手工录入的延期性，提高了抄表表码的准确性，为线损计算提供更准确的数据，还可以减少了工作人员的工作量。

4.2 计量自动化系统给四分线损系统提供了数据基础。供电企业于2003年陆续建设并投入四分线损管理系统。2011年开始进行计量自动化系统主站整合建设，将原有的全部厂站端采集设备、负控装置、配变终端和低压集抄设备全部统一接入整合后的新计量自动化系统中，并开发有序用电、线损四分管理等高级应用功能。计量自动化系统按照分区、分压、分线和分台区对定时采集回来的数据进行处理，再把处理出来的数据发送到四分线损系统，方便了线损管理人员及时掌握电网的线损，同时给决策人员的决策提供依据。

5、结束语

综上所述，制约供电企业的管理与效益的主要因素就是电能计量技术，因此，为了维护电力企业的稳步发展，就要利用技术创新手段来提高电能的使用率，使电能计量技术成为电力企业经济效益的屏障，从而达到监控的目的，让电力企业的工作人员脱离繁琐的手工劳动，提高工作效率，为节能减排奠定基础。

参考文献：

[1]李克景，绿色电能的发展策略研究[J]，现代科技，2008（2）

[2]胡国柱，21世纪我闲电能的发展现状分析[J]，企业现代化，2009（2）

铁路牵引供电技术改造 篇7

铁路作为交通运输业的核心, 一直不断地向现代化发展。近年来, 电气化牵引供电技术在铁路中得到了良好运用。世界铁路大致分为三种发展模式:客运型、货运型以及我国的客货并重型。我国在铁路的供电技术上一直以直接供电为主, 牵引供电技术在我国铁路的应用仍处于发展阶段。因此, 充分认识铁路牵引供电技术, 并实现其在我国铁路运用上的技术改造是今后发展的重点。

1 综合自动化技术对牵引供电系统的控制

牵引供电技术应用于牵引供电系统, 牵引供电系统的正常运行、保护保障以及接受信息的远程监控等都是利用综合自动化技术来实现的。综合自动化是集计算机、继电控制原理以及网络通信技术等一体的综合自动技术。采用数字信号系统对信息进行传输, 增强信息的可靠性和有效性。建立在网络通信以及总线体统的基础上, 通信系统采用信源发射设备、接受设备、传输媒介等, 通过相关网络协议, 以报文的方式进行传输。整个系统形成通信网, 底层通信设备的通信方式一般采用异步串行传输, 传输速度不可过高;通信方式广泛, 采用光纤或者是双绞线做为传输媒介。通信网络中采用国际标准ISO物理参考模型, 以太网是当今应用比较广泛的网络, 包括在局域网内都有良好的表现。网络通信协议的构建, 搭建网桥, 路由器, 设定IP地址等, 使整个网络处于ping通状态。

牵引供电是选择带回流线的直接供电方式, 然后进行重新载入, 并通过使用高速的AT供电方式, 供电结线有平衡与非平衡之分。AT牵引供电方式很多, 我国的一路段就采用V型结线。

2 牵引供电系统中高速接触网的设计

2.1 设计理念

高速接触网的设计主要为实现以下几点要求:

(1) 对高速接触网安全性与可靠性的要求;

(2) 对高速接触网的使用寿命要求;

(3) 对高速接触网接触线的传播速度要求;

(4) 对高速接触网的均匀度与弹性要求;

(5) 对高速接触网的匹配受电要求。

2.2 设计标准

高速接触网的设计中安全系统标准部分, 得之于对TSI标准的借鉴。建立标准的受电弓网评价体系, 并对高速接触网下的受电弓提出要求标准。

2.3 设计方案

在我国, 高速接触网的设计应符合我国的实际情况, 应选用简单的链式悬挂。每个期间都要有所掌握, 尤其对接触网的补偿方式应予以考虑。

3 关于接触网中零器件的制造工艺

产品的制造工艺都是该产品的质量保障, 在铁路的牵引供电技术中, 对零器件的制造技术应有比较深入的了解。牵引供电系统中的零器件有着特殊的使用环境和性能指标, 整个系统的稳定性都要涉及到零器件的制造上。因此, 必须对零器件的制造有相当的重视程度, 并以先进的制造技术为依托。材料学、工艺学是接触网零件制造技术的理论基础, 其中对质量有着重要影响的就是材料加工技术以及外层处理技术。零件的制造还要具体进行分类, 如导电性、材料稳定性以及耐高温性等。

熟悉零件的各种特性十分重要, 一个零件的最高要求就是具有综合性, 比如软化性能可以发挥很好的电流传输;耐磨的材料可以用于对使用寿命要求高的地方;对器件要求还需保证其抗腐蚀性;在高速接触网中, 器件的机械均匀性要好, 为高速运行提高有利条件。我国通过自己的研发, 创造出一种向上引连挤法生产接触线, 为我国高速接触网的器件设计带来了前进方向。器件工艺要求很高, 工艺的先进性、流程的合理度, 都关系着器件产品的质量。生产单位要积极主动对产品生产进行有效监督, 对整个生产流水线及生产过程实施质量保障体系。

4 高铁提速对牵引供电技术的新要求

客运铁路的再一次提速对牵引供电技术提出了新的要求, 对牵引供电系统的整体性能要求也更加严格。主要体现在:

(1) 速度越高, 供电能力就应该越强。再次提速的高铁对牵引供电系统的供电能力有了更高的要求;

(2) 牵引供电系统的外部电源要求有大幅度的电压等级提升, 铁路运行中的供电可靠性更好;

(3) 提速后的高铁要求高速接触网与受电弓的弓网回流进行严格的速度匹配;

(4) 维护修理工作要更加完善, 应急措施要准确到位;

(5) 牵引供电系统的整体性能有很大提高, 乘客舒适度要保持不变或者是有所改善。

5 加强施工质量的验收管理

工程竣工要进行施工质量的验收, 主要是对工程的质量进行鉴定。验收单位将对牵引供电体统进行质量检测, 采用的方法一般为抽样检验。按照相关技术要求, 对工程的质量进行全面的分析与掌握, 并对工程给予肯定或否定的确认。对于牵引供电系统的质量检验要对整个系统的规格要求有详细的了解, 铁路工程适量的验收应更加严谨。

对于验收的相关标准, 验收人员要熟练的掌握, 对验收重点做合理分析。验收人员要对工程质量全权负责, 铁路的牵引供电系统关乎整个铁路的安全运营, 因此, 应加强对牵引供电工程的验收。

6 关于铁路牵引供电技术改造的几点意见

(1) 我国铁路的电气化仍处在发展阶段, 应更多借鉴国外比较成功的铁路发展模式。但是, 在实际铁路建设中, 仍需考虑我国具体国情, 并不是最先进就最适合。比如日本, 就主要以客运为主, 乘客对舒适度的要求很高, 因此, 在牵引供电系统的设计时要重点考虑。我国铁路运输属于客运与货运并重, 所以要进行具体的分类分析。

(2) 得到国家的有力支持, 节能是当今世界的重要话题, 任何工程的施工建设都不能脱离环保。在电力资源的利用上要做到高利用率, 高节能, 低投入等。国家电网与铁道部可以进行商谈, 对牵引供电实行电价的单一性。加强技术创新, 并得到国家电力部门的认可。

(3) 牵引供电工程的施工地点以不影响人们正常生活为前提, 土地资源应做到最大利用。如影响到人们的生活, 要对占地的人员进行妥善安置处理。保持施工点的环境, 做到环境影响的最低化。如在城中建设, 还需考虑到城市的整体规划, 不可以影响到城市的美观性。

(4) 加强工程的验收管理, 确保牵引供电工程的较高质量要求。施工单位要对工程负责, 保证工程能够保质保量完成。施工人员应对工程的质量合格标准有深入的掌握, 分析工程验收的重点。对于牵引供电系统, 应着重对器件的质量进行检测, 通常采用抽样检查。

(5) 匹配供电设备, 建立健全验收体系。明确铁路的运行专线以及高铁牵引供电的验收标准等。

(6) 重视牵引供电系统的维修与养护, 并建立起健全的维修制度。对牵引供电系统的整体功能有深入的了解, 应对突发事件的能力要强, 最大限度地减小故障发生率。客运型运输应考虑到乘客的舒适度, 货运型运输则要对铁路的速度有较高的要求。

(7) 牵引供电技术发展迅速, 不同地区的技术人员基础素质不同。因此, 要对电气化人员加强教育, 紧跟科学发展步伐。并在工程实践中积累经验, 不断适应技术的发展。

7 结语

铁路的牵引供电技术在以后的发展中将更具有竞争力, 时代在发展, 铁路的速度也在不断地提高, 对电力的要求也越来越高。牵引供电系统要紧跟铁路的发展, 不断满足新的要求。同时, 要根据不同地域对牵引供电系统制定不同的研究方案, 依据实际情况对牵引技术进行改造。我国的铁路发展还有很大的空间, 在借鉴成功的发展模式时, 还应根据国内的具体情况进行分析处理。

参考文献

[1]谭秀炳.交流电气化铁道牵引供电系统[M].成都:西南交通大学出版社, 2009, (6) .

[2]张继雄.电气化铁路几种牵引供电主变压器原理分析与比较[J].内蒙古科技与经济, 2010, (20) :117-118.

[3]魏寿元.朔黄铁路开行万吨列车牵引供电系统适应性分析[J].神华科技, 2010, (1) :49-54.

煤矿供电线路保护技术探析 篇8

为了更好了解煤矿供电线路的实际情况, 本文从煤矿井下供电线路的特点出发, 通过具体的仿真线路分析, 探讨了煤矿供电线路的保护技术, 希望能够促使煤矿井下作业安全运营。

1 煤矿井下供电线路特点

目前, 10 k V和6 k V的供电系统是国内煤矿供电系统最常用的, 其中性点大部都选择非直接接地的方式, 为中性点经消弧圈接地系统或者是中性点不接地系统, 这两类系统都是因为单项接地故障的发生, 导致无法形成小阻抗的电流回路, 所以也可以称之为小电流接地系统[1]。

由于煤矿电力系统本身的特点, 所以与大电流接地系统以及一般的小电流接地系统之间存在差异:

第一, 在煤矿配电网电网故障发生的前后, 其基频的分量不会出现很大变化, 并且大多数都属于间歇性的瞬间故障, 暂态分量要大于稳态故障几倍, 甚至更多, 而暂态波形的畸变更为严重。第二, 煤矿矿井的配电网处于供电网的末端, 属于单侧的电源系统, 只能通过单端获取供测距使用的信息。第三, 由于电网本身的供电面积偏小, 且分支线路短又少, 所以, 对于故障测距精度的要求偏高, 否则就不具备任何的意义。

2 煤矿供电线路保护技术———仿真电路的建立

2.1 建立矿用供电线路仿真线路

按照电缆仿真模型, 对于矿用供电线路的配电网, 我们可以利用ATP-EMTP仿真软件进行简单的仿真与模拟。在模拟变电站10 k V母线时, 可以在ATPDraw中选择三相对称电源元件 (内阻为零) , 对于电力电缆, 则选择Bergeron模型。对于单相接地故障, 可以选择时控开关元件进行模拟, 之后再利用分叉元件, 将故障A相点引出之后, 再接上一个接地支路 (由一个时控开关元件和纯电阻或者是阻抗组成) 。在故障未出现时, 可以打开时控开关元件, 这就表示电力电缆处于正常的工作状态, 如果出现单相接地故障, 可以通过接地过渡电阻阻值以及开关状态的改变, 对不同阻值时候与时刻的故障特征加以模拟。通过电力电缆长度的调节, 也可以将故障发生不同位置的故障特征模拟出来, 具体如图1所示。

2.2 实验设计

1) 在离测试点不同的位置发生故障, 系统当中存在不一样的暂态行波。故障点距离10 k V母线越远, 其故障电流值就越小, 反之, 越近, 其故障电流越大。通过两个参数完全相同的电缆长度的设置, 可以通过故障点离测试点不同距离来加以模拟。

2) 由于故障发生在不同的时刻, 其系统的暂态行波也会有所差异。当故障的相电压达到最大时出现故障, 那么故障的相角为90°, 这时所产生的故障暂态行波最大, 且很容易捕捉到故障信息;如果在故障相电压过零点时出现故障, 在故障相角为0°时, 就会瞬间降低故障相的电压, 在非故障相电压升高后, 其故障电流较小, 这时很难捕捉故障信息。本文对于不同时刻的故障设置主要是在开关处于不同时刻的断开与闭合来进行的[2]。

3) 在配电网中, 实际发生的单相基地故障一般都会有过渡电阻的存在, 故障点的电压不为零, 在故障点有残留电压的存在, 并且, 随着过渡电阻的逐渐增大, 其残留电压也会随之增大。当电阻过大时, 残留的电压会逐渐地接近正常电压, 而随着过渡电阻增大, 其冲击电流会逐渐减小。过渡电阻越大, 其冲击电流反而越小。随着过渡电阻逐渐增大, 其冲击电流会逐渐减小, 这会使得原本故障信息变得更加微弱。所以, 对于不同故障电阻值的模拟, 需要在连接时, 设置时控开关的电阻阻值大小来进行。

4) 通过不同时控开关通断的设置, 可以做好三相低阻接地以及两相低阻接地的模拟, 这样才能实现不同阻抗值的设置, 从而模拟不同阻抗的三相或者是两相的接地故障状态。

3 结语

考虑到煤矿供电线路本身的特点与复杂性, 以及目前人们对于供电线路的故障诊断还没有引起足够的重视, 煤矿矿井的安全问题一直都是探讨的焦点, 直接影响到我国经济的发展。所以, 本文在分析矿用供电线路特点时, 借助ATP-EMTP仿真软件进行了简单的仿真与模拟, 希望能够对今后煤矿供电线路的保护技术有所帮助, 为煤矿供电线路的安全奠定基础条件。

摘要：由于煤矿井下工作环境和生产条件过于恶劣, 再加上井下作业情况相对复杂, 所以使用的电力电缆很容易出现故障, 引发生产安全事故。在煤矿日常的作业中, 及时地找出故障, 做好供电线路的保护, 是至关重要的一点。

关键词：煤矿,供电线路,保护

参考文献

[1]张腾.矿井电网安全监控网络化系统研究[D].青岛:青岛科技大学, 2012.

大型铁路客站电力安全供电技术 篇9

1 大型铁路客站防灾设计存在的问题

1.1 备用电源不能满足长时间供电要求

大型铁路客站一级负荷多, 通常情况下均引入两路可靠独立电源。为满足特别重要一级负荷的供电要求时, 通常采用EPS和UPS作为备用电源。选择备用电源供电时间, 一般只考虑在火灾工况下, 满足消防和人员疏散需要, 通常不超过90 min。

2008年1月中旬的雨雪冰冻灾害, 使南方部分地区电网垮塌, 铁路供电中断。备用电源不能满足长时间供电要求, 铁路沿线车站不得不临时调集柴油发电机, 为与行车指挥、客运专线铁路运营管理密切相关的通信、信号、综合调度系统等主要设备供电。

1.2 电源线路不能满足灾害天气下安全供电要求

大型铁路客站通常情况下均引入两路可靠独立电源, 其电源线多为架空与电缆混合敷设方式, 受冰雪及地质灾害影响较大, 不能满足灾害天气下安全供电的要求。

在2008年1月中旬的雨雪冰冻灾害中, 地方各类电压等级的电力架空线路由于严重覆冰, 杆塔倾覆、电力导线断线等, 造成与其交叉或邻近的铁路配电所电源线、10 k V贯通线等铁路电力线路倒杆、断线, 并引起短路、接地或断路故障而断电。严重覆冰的树木倾覆, 侵入铁路配电所电源线、10 k V自闭贯通线等, 造成铁路电力线路倒杆、断线, 并引起短路、接地或断路故障而断电。由于地方电网因灾故障, 引起铁路电源线停电, 造成铁路配电所、变电所断电。

1.3 防雷接地措施实施困难

大型铁路客站功能越来越完善, 体量也越来越庞大, 为使旅客在通透舒适的环境候车和乘车, 大跨距结构层出不穷。同时, 站房建筑美观越来越受重视。由此引起防雷引下线间距不能满足规范要求及屋面避雷带设置困难等一系列问题。大型站房建设中所涉及的建筑物防雷接地问题是关系到人员设备安全, 保证车站全天候安全运行的重大问题。

以武汉站为例, 武汉站主体钢结构最大跨距达116 m, 地面层主体结构南北向柱距最小为22 m, 最大为48 m, 大部分柱距为36 m;东西向柱距平均为21.5 m。如利用建筑物柱内钢筋作为引下线, 则其间距不能满足《建筑物防雷设计规范》 (GB50057-94) 第二类防雷建筑物的标准。为满足该规范要求而增加引下线数量, 则需额外增加多余的结构, 影响建筑物流线及其美观。同时, 武汉站屋面为金属屋面与非金属屋面间隔布置, 按常规设计需在高于金属屋面的非金属屋面部分单独设置避雷针或避雷带, 否则对建筑造型有较大破坏;地铁在站房地下层横向穿过, 带来迷流问题。

1.4 大部分无电气火灾监控系统

根据公安部消防局提供的《中国火灾统计年鉴》数据显示:2008年电气火灾事故居全部火灾事故首位, 且所占比重有上升趋势, 由电气火灾造成的损失也尤为惨重。目前, 我国尚没有关于电气防火专门的行政法规, 而许多发达国家都制定了电气安全规范和电气法规。

近期修订出台的相关规范标准《高层民用建筑设计防火规范》 (GB 50045-2005) 和《建筑设计防火规范》 (GB 50016-2006) 具有相应的条文, 规定了一些重要场所设置漏电火灾报警系统, 从技术措施上预防和控制电气火灾事故发生。正在修订的标准对于电气火灾监控系统的工程应用要求正在逐步细化, 如《火灾自动报警系统设计规范》。由于上述规范均为近期内修订出台, 现有大型铁路客站多数执行旧版规范, 大部分未安装电气火灾监控系统, 无法对存在的电气安全隐患进行探测和预防。

2 大型铁路客站安全供电技术措施

2.1 供电方案

(1) 外部电源选择。大型铁路客站外部电源采用两路独立电源, 有条件时引入第三路独立电源。应急照明、消防水泵、喷淋泵、消防电梯、排烟风机、消防控制室等消防用电, 以及通信、信号、信息、BAS、FAS控制中心等重要负荷配电均采用双电源末端切换。

(2) 电源线路选择。至少一路电源线路按电缆线路设计, 其截面一般按经济电流密度选择, 主要按电压损失校核, 同时需考虑客站及铁路周边负荷的发展预留, 以及满足供电行业管理部门对末端用户电源线路的统一要求。

(3) 备用电源选择。大型站房采用发电机组与蓄电池组相结合的备用电源方式, 对相对集中的消防设备等负荷由发电机组提供备用电源, 对相对分散的安全、应急照明采用经两路电源切换后的EPS供电, 对通信、信号、信息等计算机设备则采用经两路电源切换后的UPS供电。

(4) 备用电源容量。备用电源容量根据站房特别重要设备的负荷计算确定。为充分发挥柴油发电机组作为备用电源的优点, 克服蓄电池组作为备用电源受电池工作时间限制的缺点, 在具体的设计中, 宜将EPS, UPS, 供电回路接到柴油发电机组母线上。

2.2 电气火灾监控系统设置方案

根据不同站房的防火保护等级确定不同的设置方案。

一级保护对象 (建筑高度超过50 m或24 m以上部分的任一楼层的建筑面积超过1 000 m2的站房及所有地下车站) 设置电气火灾监控系统要求:照明总配电箱 (地下车库除外) 进线处应设置电气火灾探测器;站房内人员密集场所配电箱进线处应设置电气火灾探测器;站房内的地下商店 (场) 的配电箱进线处应设置电气火灾探测器。

二级保护对象 (建筑高度不超过24 m, 设有空气调节系统的或每层建筑面积大于2 000 m2、但不超过3 000 m2的站房) 设置电气火灾监控系统要求:照明总配电箱 (地下车库除外) 进线处宜设置电气火灾探测器;站房内人员密集场所配电箱进线处宜设置电气火灾探测器;站房内的地下商店 (场) 的配电箱进线处宜设置电气火灾探测器。

另外, 电气火灾监控系统的报警信号应设在消防控制室或有人值班的场所, 应仅作用于报警, 并可自成系统;当并入火灾自动报警系统时, 应采用独立显示器。选用的剩余电流探测器额定剩余报警电流, 应不小于被保护电气线路和设备的正常运行时泄漏电流最大值的2倍, 且不大于1 000 m A。

2.3 防雷接地方案

分析计算:雷击车站架构时, 雷电流分布给站内设备带来的影响;各楼层接触电势与跨步电势的大小, 对人身设备安全的危害程度。针对各车站具体实际, 建立客站接地模型, 计算客站接地网的等效电阻、跨步电势、接触电势、地表电位分布, 从而得出当地网上出现雷电流时, 对站房带来的影响。根据上述分析计算, 确定站房防雷接地措施是否满足要求。

对于客站中地铁站的杂散电流防治, 可采取安装绝缘垫, 使用绝缘扣件等减小杂散电流外泄的措施以及对杂散电流影响严重部位采取阴极保护的方法来进行综合治理。

站房跨度较大, 使其电磁屏蔽效果减弱, 因此, 应采取隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压、过流保护、接地等措施, 在入侵通道上将雷电过电压、电流泻放入地, 以加强建筑内弱电设备的电磁保护。

以武汉站为例, 说明防雷接地方案研究及确定的主要内容和方法。

(1) 主要内容。结合不同车站建筑结构特点, 根据相关防雷标准规定, 大型站房利用结构钢筋作为防雷接地引下线时, 跨度不满足规范要求, 可能对屋面下的电气设备及地面人员的跨步电势与接触电势带来影响。影响程度如何, 需要通过仿真计算得出结论。

对大型站房建筑屋面使用非金属材料, 上方不安装接闪器或金属防雷网格的可行性进行研究, 通过实验室的缩比例雷击放电试验, 求取非金属屋面落雷密度分布和可接受的雷击次数, 提出是否可行结论。

通过对大型站房综合地网的网格分布设计计算, 提出满足跨步电势和接触电势的最低要求。重点研究当站房地网或直流地网上出现雷电流时对站房的影响。解决站房综合接地与地铁站接地系统配合等问题。

(2) 主要研究方法。为分析雷击建筑物时, 雷电流在建筑物上产生的接触电势、跨步电势及其内部电磁环境对弱电设备产生的影响, 国内外主要采用电磁暂态计算和模拟实验两种方法进行研究, 且主要研究直接雷击时建筑物内的暂态感应电流和磁场分布。

计算方面可采用电路法进行研究。将防雷保护系统按有损长线处理, 按准静态原则进行分段, 每段导体以耦合π型集总参数电路来等效, 将整个防雷保护系统转化为仅含RLC元件的等效网络;根据基尔霍夫定律及支路特性建立电路方程;编制计算程序求解, 得到建筑物钢筋构架上的电流分布, 再根据电流分布求解空间电磁场。

3 灾害条件下的应对机制

3.1 外部电源停电情况

当两路外部电源均停电时, 通过智能照明控制系统强启应急照明及疏散指示标志, 由EPS供电。广播、售检票等客服设施及通信设备由UPS供电。

15 s内柴油发电机组自动启动, 柴油发电机组启动后应急照明及疏散指示标志等转由柴油发电机组供电, 通过BAS系统切除三级负荷及部分二级负荷, 柴油发电机组的容量选择可保证部分扶梯等供电, 确保车站在应急状态下的运营。

运营管理单位需建立燃油储备及运输管理办法, 以确保在较长时间停电状况下柴油发电机组用油能及时供应。

3.2 火灾情况

火灾时第一时间与铁路和地方消防部门、上级主管部门电话汇报, 并通过应急广播通知、组织旅客有序疏散到安全地带。通过BAS系统联动切除非消防电源, 通过智能照明控制系统强启应急照明及疏散指示标志, 通过IBP盘紧急释放闸机及常闭防火门等。由消防联动控制系统启动消防泵组, 并将公共区域广播强切到消防控制中心控制。

当两路外部电源均停电且同时发生火灾的极端情况下, 柴油发电机组自动启动, 且仅保证应急照明及疏散指示标志、消防泵、排烟风机、消防电梯等消防负荷用电。

3.3 电气火灾监控系统报警

电气火灾监控系统报警时, 对于非重要负荷回路, 可以及时停电排查故障。对于重要负荷回路, 应在24小时内检修天窗时间内排查故障。

3.4 冰雪灾害

加强车站电源线路的巡视工作, 对于可能影响线路安全 (主要是架空线) 的情况需及时处理, 以避免线路倒塌等带来的停电故障。

参考文献

海底光缆网络远程供电技术研究 篇10

海底光缆通信具有频带宽、损耗小、传输质量高等优点,特别适宜于长距离的高速、宽带业务传输。传统的海底光缆通信网络是洲际间通信的主要手段,现在已有发达国家将海底光缆传输网络应用于海底大洋板块运动等海底地质信息或海洋生态环境的观测中,研究板块运动情况以减轻地震等带来的灾害或研究海洋生态环境的变化,日本和加拿大在所属海域已分别构建了海底光缆网络。我国有300多万平方公里的海洋国土,建立我国的海底光缆网络显得十分必要和紧迫,海底光缆远程供电技术是其中的一项关键技术,有必要对其进行深入研究。

1 远程供电的基本原理及供电方式

在长距离的有中继的海底光缆传输系统中,由于光缆敷设在海底,以现有的技术条件,无法通过海底自然环境就地对海底中继器等用电单元进行供电,只能由岸上的端站供电设备(Power Feed Equipment,PFE)进行远程供电[1],它的基本原理是通过基于微处理器的控制系统,将标准的48 V电力转换为电流恒定、电压可达数千伏甚至上万伏的电力对海底光缆系统的海底设备进行供电。供电线路有两种类型,一是采用独立的电缆,二是利用内部带铜管导体的海底光缆进行导电。独立电缆供电不仅成本十分昂贵,而且工程建设复杂,维护困难,本文仅讨论后者。图1为海底光缆结构示意图,铜管作为供电导体,它与海水形成供电回路对用电单元进行供电。

海底光缆传输系统的中继放大、终端部件大都为厚薄膜及混合IC、传感器件。采用交流供电时,需要考虑线路阻抗、电压变换、电压稳定、过流、过压、干扰磁场和浪涌等因素,所以为简化电压变换,减小体积,稳定电压,海底光缆远程供电系统一般采用恒流供电方式[2]。同时考虑到海底光缆传输系统中继的间隔较大,一般在几百公里到数千公里,在传输线路上会产生较大压降,故一般采用高压、小电流供电。

传统海底光缆传输系统一般都采用串联供电方式对中继器等用电设备供电,这是由于并联方式需要在海中进行较多的接地,而且目前海底光缆传输系统一般也不要求海底光缆在海中进行分支,所以对并联供电方式的研究较少。但并联供电方式显然在有较多分支的海底光缆网络中有较大的应用价值,它可以较容易地解决对分支的供电问题,而且供电效率更高。

传统海底光缆远程供电系统包括端站PFE、海底光缆中的供电导体、分支单元和中继器中的电力设备。图2是一种最常见的远程供电系统结构[3],属于双端供电方式,由两个端站同时从两端对系统中所有串联在一起的中继器等用电单元进行远程供电。该结构采用导体—大地的恒流供电方式,海底光缆系统两端站的PFE通过大地及海底光缆内的供电导体组成供电回路,同时向海底中继器等用电单元进行供电。正常情况下,两端站PFE设备的供电电压保持相同,均匀承担负载的供电任务。当其中一端的PFE设备发生故障不能供电时,另一端的PFE能自动提高输出电压,单独承担起整个海底光缆系统的供电任务。

在有分支的系统中也可采用单端供电方式,如图3所示,它是由一个端站的PFE对一段海底光缆的用电单元进行供电。端站的PFE与远端的海洋地形成供电回路。

海底光缆网络的远程供电系统的工作原理与上述传统海底光缆通信系统的远程供电系统的基本原理相同,都是由岸上的端站PFE通过海底光缆对海底的有源设备进行远程供电。但是海底光缆网络通常在海底中有较多分支,因此其远程供电技术也较普通海底光缆通信系统的复杂,下面对海底光缆网络的两种供电方式分别进行介绍,并对其供电效率进行计算和比较。

2 海底光缆网络的两种供电方式

2.1 串联供电方式

采用串联供电方式时,海底节点设备等负载与海底光缆串接在一起,与普通有中继的海底光缆通信系统相似,都是采用高压恒流的供电方式。但是在海底光缆网络中需要对电流进行分支,各支路中的电流与岸站提供的电流相同,这就需要一种小型可靠的水下电能转换设备,将岸站提供的输入电流在分支单元中再生两次[4]。

如图4所示,电能分支单元A将端站提供的电流I1再生为I2和I3(I1=I2=I3,且V1=V2+V3)。分别对L1和L2段海底光缆上的节点设备进行供电。其中L2段在系统正常运行时由其两端的电能分支单元A和B共同供电,当A和B任一端发生故障时,A或B可单独承担起向L2段供电的任务。

2.2 并联供电方式

采用并联供电方式时,节点设备与海底光缆并联,岸站采用恒压供电方式,与串联系统的恒流供电方式相比,恒压供电方式可以很容易做到对网络中分支的供电。如图5所示,若不考虑海底光缆的阻抗,则加在每个节点处的电压与端站相同(Vn=V)。岸站的电压一般在10 kV左右,所以通过海底光缆加到每个节点的电压高达10 kV左右,即使考虑线路阻抗,也高达数千伏,不可能直接应用于水下节点设备,必须通过水下直流转换器转换为较低的电压才能供给用电单元[5]。同时这种直流变换器的体积不能太大,要适合装入容积适当的海底密闭容器中,而且要有较高的可靠性。

2.3 两种供电方式的供电效率

图6和图7分别为带50个负载的串联和并联供电系统,负载间隔为25 km,系统供电导体的总长度L总=1 250 km,假设每个负载的功率P=200 W,供电导体的内阻为0.5 Ω/km,则相邻两个负载之间供电导体的内阻R内=12.5 Ω,系统供电导体的总内阻R总=625 Ω。下面分别计算串联和并联系统的供电效率。

2.3.1 串联供电方式的供电效率

图6的串联供电系统中,岸站直流电源为恒流源,假设其供电电流I=2 A,则导体上的压降U导=IR总=1 250 V,导体上总功率损耗P损=U导I=2 500 W,50个200 W的负载正常工作时所需的电压U负载=50P/I=5 000 V,岸站电源需至少提供的总电压U总=U导+U负载=6 250 V,则系统的供电效率η=1-[P损/(U总I)]=80%。

2.3.2 并联供电方式的供电效率

在图7所示的并联供电系统中,岸站直流电源为恒压源,假设其供电电压U=5 kV,可将该并联系统等效为图8所示的电路。图8中虚线部分可等效为电流源与电阻的并联,如图9所示。

由以上等效电路可得其节点方程为:

可缩写为:

矩阵Y为节点导纳矩阵,其对角元素Yii为节点i的自导纳,其值等于接于节点i的所有支路导纳之和(其中负载支路的导纳用P/V2i表示,P=200 W,Vi为节点电压),例如Y11=0.16+200/V21。非对角线元素Yij为节点i,j间的互导纳,它等于直接联接于节点i,j间的支路导纳的负值,例如Y12=-0.08 S。若节点i、j间不存在直接支路,则有Yij=0。Ii为注入到节点i的电流源电流之代数和,由图9可知,I1=400 A,其余全为0。将导纳矩阵各元素值和向量I的值代入节点方程中,从而得到关于各节点电压的非线性方程组:

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利用牛顿迭代法经matlab计算上式可求得各节点电压Vi,则可计算出下列参数,端站送出的总电流为:

I总undefined

导体上总功率损耗为:

P损undefined

供电效率为:

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式中P为每个负载的功率,P=200 W;Vi,Vi+1为相邻两节点的电压;R内为相邻负载之间供电导体的电阻,R内=12.5 Ω;U为端站恒压源提供的电压,U=5 kV。最后计算得出:I总=2.22 A,P损=1.096 2 kW,η=90.1%。

经以上对串联和并联系统供电效率的计算,可以看出并联供电方式的供电效率较高,并且并联供电方式还具有可分支的特点,因此创建海底光缆网络相对较容易,供电能力强。而串联供电系统具有较强的抵抗海底光缆故障的能力,海底光缆故障定位较容易;供电线路与海洋地的绝缘较容易做到;在普通海底光缆通信系统中应用较多,技术较成熟等优点。所以在构建海底光缆网络时究竟采取哪种远程供电方式,要综合考虑全系统的各方面因素,选择适合本系统的供电方式。

3 结束语

介绍了海底光缆传输系统远程供电技术的基本原理,分析了用于海底光缆网络中的串联和并联两种远程供电方式,计算了具有50个负载的两种供电方式的供电效率,得出并联供电方式比串联供电方式供电效率更高的结论。远程供电技术是海底光缆网络建设中的关键技术,本文仅对其串联和并联供电方式进行了初步探讨,而针对这两种供电方式的水下具体供电设备的研究还很欠缺,今后要对其进行深入研究,以期早日研制出用于我国海底光缆网络的水下供电设备。

摘要：传统的有中继的海底光缆传输系统由端站的远程供电设备(PFE)对中继器等有源设备进行供电,而海底光缆网络的远程供电系统更加复杂,为此在介绍了传统海底光缆传输系统的远程供电系统的基本原理后,重点对海底光缆网络的两种远程供电方式——串联和并联供电方式做了分析,分别对其供电效率进行了计算,并做了比较。

关键词：海底光缆,海底光缆网络,远程供电,串联,并联

参考文献

[1]陶刚.国际海底光缆远程供电系统可靠性研究[D].北京:北京邮电大学,2000.

[2]胡治平,黄永年.海底光传输系统的远距离供电[J].电工技术,1996(1):23-24.

[3]魏澎,黄少华.海底光缆工程设计简介[J].邮电设计技术,2006(9):36-41.

[4]HOWE B M,KIRKHAM H.Power systemconsiderations for undersea observations[J].IEEEOceans Eng,2002:27(2):267-274.