供配电系统设计论文(收集5篇)
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供配电系统设计论文篇1
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关键词:中压配电网;规划;评估分析
引言
配电网具有结构复杂、设备数量庞大、改造建设频繁等特点,在进行配电网规划时,准确的现状网评估与分析是必不可少的基础环节,通过详细的分析与评估计算,能有效发现配电网现存的问题,以便在规划中有的放矢,合理高效地提出解决方案。我国目前的现状网评估分析工作主要是人工完成,这一现象在中低压配电网的建设改造中尤为突出,不仅耗时长且准确率低,造成了资金的巨大浪费。再加上缺乏对统计错误的校验机制,使得配电网的评估与分析存在诸多问题,因此计算机规划辅助决策系统是现代城市电网规划必不可少的工具。虽然已经有了诸如PSASP、EDSATechnical等相关配电网规划辅助软件,能够在提高电网规划设计水平,减轻规划人员劳动强度方面发挥作用,但这些软件并不是针对配电网统计评估的专用软件,对于现状网评估分析部分的设计较为粗糙,难以反映基层网架结构的实际情况,并且使用起来较为复杂,难以调动基层工作人员参与到配电现状网评估分析的工作中来。
随着计算机技术以及城市电网规划理论的逐步发展,很多研究者己经对城市电网规划辅助决策系统进行了尝试性的研发工作,并取得了很多好的成果,但采用的数据库技术缺乏针对配电网相关规划指标的评估功能,尤其是诸如接线模式分析,转供率计算等拓扑相关的分析功能,并不能直接应用于配电网规划的评估与分析工作。同时由于缺乏系统、科学的电网分析评估软件,对电网现存和即将出现的问题不能定量给出问题的严重程度与问题出现的具置,这将直接影响配电网规划改造工作的顺利进行。
本文针对传统条件下配电网评估中存在的诸多问题,分析对配电网规划的评估、分析系统的相关需求,开发相应的配电网统计与评估系统。实现数据库录入数据的数值与拓扑校验,尽可能保证原始统计信息的正确性,实现基于数据库的网架拓扑分析和接线模式识别,完成现状网评价中相关指标的计算,并生成标准化的分析报表,方便配电网规划人员的使用。
1中压配电网评估分析过程及方法
1.1中压配电网评估分析过程
中压配电网评估与分析过程包括前期数据收集、数据校验与纠错、评估与分析共3个步骤。
(1)数据收集:数据收集可以分为统计数据收集和运行数据收集。其中统计数据的收集主要来源于生产管理信息系统(PMS系统)和企业资源管理系统(ERP系统),主要包括负荷信息、线路信息、设备信息、用电信息等。运行数据主要来源于调度系统,包括电流、电压、功率、开关位置、设备运行情况等信息。
(2)数据校验与纠错:首先,对每个数据字段建立数据完整性规则;其次,建立数据字段间的关联和依存规则:再次,对导入到数据库中的数据依据规则进行校验和纠错,使数据库完整可靠。
(3)评估与分析:根据建立的评估指标体系,对中压配电网分层级进行单项评估、综合分析,得出中压配电网的网架特征和问题所在,从而形成对配电网规划具有指导意义的评估结果。
1.2区域中压配电网评估分析体系
从图1中可知,本文将中压配电网统计评价体系分为A网络结构水平、B负荷供应能力、C装备技术水平三个大类,其中,每个大类下又分为许多具体的指标。A网络结构水平可分为:Al长度不合格线路比例、A2环网化率、A3分段数合格线路比例:Bl到B5共5个指标构成B负荷供应能力大类;c1到C4共4个指标构成C装备技术水平大类。
2配电网规划分析系统
2.1配电网规划分析系统层次结构
从图2中可以看出配电网分析系统包括基本统计指标、网架分析指标和现状网评估结果三个层次。基本统计指标包括类别判断型统计和数值求解型统计,类别判断型统计主要是判断线路是主干或分支以及网架是电缆或架空;数值求解型统计主要是统计线路的长度、截面积、公变、专变重载过载数目以及联络开关和分段开关与馈线连接的位置和数目等。
合理的指标体系对于提高评价效率和评价效果会产生直接的影响,本文提出的指标体系为三层结构,聚合度高、结构简单,能够全面刻画配电网建设发展过程中的特征,具有较好的整体性和适应性。各项底层指标意义明确,计算所需的指标值通过数据搜集后统计获取,数据来源方便且计算方法简单。
网架分析指标包括拓扑类分析指标和数值类分析指标,拓扑类分析指标主要是识别接线模式,以便规划人员进行修改、分析线路可否转供,衡量供电可靠性:数值类分析指标主要是统计各分区主干线路长度、线路负载率、绝缘线长度等。
基于配电网现状网的相关评价标准,以及网架分析指标层的统计和分析结果,从网络结构水平,负荷供应能力,装备技术水平三大项指标进行评价指标计算,并根据需求按照供电分区或所属变电站进行评价结果的分类整理与规范化输出。
2.2关键算法实现
2.2.1配电接线模式识别算法
基于计算机算法的配电网接线模式识别一直是配电网统计评估软件面临的技术难题,尤其是对于开关站型或两个独立单环网型的双环网接线模式识别,已有配网统计评估软件都未能正确辨识。由于配电网接线模式识别流程庞大,此处仅对识别架空线的主要流程进行说明,电缆线接线模式识别流程图以附录形式给出。
(1)主干接线判断:以馈线出口为起始点,搜索联络开关或平均线径最粗的供电支路作为该条馈线的主干线。
(2)网架类型判断:分别统计线路主干中架空线与电缆线的段数,段数较多的线路类型作为网架类型:若二者段数相同,则归入非典型接线。
(3)电源个数计算:统计与主干线相连的联络开关个数,再加上本回线路自身电源,求得该回线路所连接的电源个数。
(4)单辐射接线判别:若电源个数为1,则该回馈线被判定为单辐射接线。
(5)N分段n联络接线判别:统计该回主干线上所连接的联络开关个数N与分段开关个数n,若N≤6且n≤3则该回线路的接线模式为N分段n联络:若不满足上述条件则为非典型接线。
(6)有效的分段开关:在统计主干线上分段开关个数时,只统计开关两侧的网架分段都接有负荷的开关。分段开关统计个数n为有效分段开关个数加变电站母线出口分段开关。
2.2.2线路转供能力计算算法
设如图4所示线路为待转供线路,其当前的负荷电流为Idd,所有联络电源如图4用椭圆形圆圈所图示,各联络电源都有部分剩余容量可用于转供,剩余容量Ires为:
Ires=Imax(l-ρ)
(1)
试(1)中,QIr为剩余容量,Imax为最大安全电流,ρ为负载率。
取剩余容量最大的两回线路的剩余容量求和,得到可转供电流Isum2max,若IIdd小于Isum2max,则该线路为可转供线路,具体的计算流程如图5所示。
(1)主干接线判断:以馈线出口为起始点,搜索联络开关或平均线径最粗的供电支路作为该条馈线的主干线。
(2)待转供线路判断:对于某一主干线,若主干线的末尾有联络开关与之相连,则该主干线路为待转供线路,否则是无法转供线路。
(3)待转供线路接线模式识别:根据接线模式识别算法的结果,可以得到待转供线路所属的接线模式。
(4)待转供线路负荷电流计算:从1节点搜索,碰到的第一个线路为参考线路,待转供线路负荷电流Idd为:
Idd=Imaxρ(2)
式(2)中,Imax为正常运行方式最大电流(参考线路),ρ为负载率(参考线路)。
(5)对侧电源队列:若线路非N供一备接线模式,则计算对侧电源剩余负荷电流队列。
(6)求电流和:计算对侧电源队列中最大的两个电流之和Isum2max。
(7)比较Idd与Isum2max的大小,若Isum2maxIdd,则可以转供,否则,不可以转供。
(8)备用接线电源:若线路是N供一备接线模式,则搜索出备用接线电源。
(9)备用负荷电流计算:对第8)步中搜索到的备用电源进行剩余负荷电流Ires按照公式(1)进行计算。
(10)比较Idd与Ires的大小,若Ires>Idd,则可以转供,否则,不可以转供。
3算例分析
本章节将应用“地区中压配电网规划评估分析系统”对浙江省某地区的中压配电网进行评价分析,基于软件对现状网的分析评价结果以及近年来新建项目的规划报告,分别计算得到现状年和2013年配电网网络结构水平、负荷供应能力和装备技术水平三个方面的各项评价指标,并对现状年和规划年的配电网性能进行对比分析。
3.1评估结果分析
针对某地区中压配电网,规划评估分析系统可以基于录入的数据完成网络结构水平分析,负荷供应能力分析,装备技术水平分析,并分别形成相应的统计评估结果报表。由于收集到的地区范围数据受限,现分别对该地区2011年和2013年同样范围的数据进行评估分析,得到评估分析结果。
由表1可以看出,经过2012年及2013年的配电网规划项目,使浙江省的评估指标得到不同程度的优化,电网性能得以提升。其中,多项评估指标均较现状年有明显的改善。同时,证明本文提出的地区中压配电网规划评估分析系统是有效的。
供配电系统设计论文篇2
关键词:民用建筑,供配电设计,可靠性,经济性。
中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:
一、民用建筑供配电设计应遵循的基本原则
在对民用建筑的供配电进行设计时,应当遵循以下几点原则:其一,可靠性原则。这是民用建筑供配电设计必须遵循的原则之一,按照实际用电负荷等级,要求在供配电系统应当在任何运行方式喜爱都能够提供连续的供电,以确保供电可靠性;其二,简洁性。供配电系统的主接线设计应当尽可能简单、明显,尽量不要存在多余的电气设备,并确保某些设备及线路的投切应当便于操作且分合闸要直观。这样的设计不但能够避免误操作,而且还能进一步提高供电系统的运行可靠性,同时还可以使各类故障的处理也更加简单迅速;其三,安全性。应当确保在实施所有操作切换时,作业人员及电气设备的安全,并保证能够在安全的条件下进行检修和维护工作,并且还要确保所有的电气设备都在额定电压和电流的情况下工作,一旦发生事故应当能够及时对故障部位进行切除;其四,选择性。在进行供配电系统设计时,应当从控制故障事故范围扩大的角度进行考虑,这就要求应当有选择地进行断路器配合,但是若是选择性大幅度提高有可能会影响经济性,因而,选择性的设计应当尽可能在较为重要的回路上考虑,这一原则在进行普通回路设计时一般可予以忽略。
二、民用建筑对供电系统的设计要求
目前的供电系统在安全性、经济性等方面都难以满足当下民用建筑的用电符合需求,因为对于民用建筑的供电系统也有了新的要求。未来的供电系统主要发展方向为小型化、节能化、安全化以及自动化。从目前的情况下来看,我国对于供电系统的供电可靠性仍然有不足的问题,对于一些重要供电设备的可靠性和安全性也有待提高,此外,还需要对低压配电部分的安全性重视起来。就目前的情况考虑,民用建筑的供电系统设计需要做到以下等几项基本要求:
1安全性。随着用电负荷的集中化,城市电力电网也逐渐山架空向电缆方向过渡,从配电方案到变压器等电力设备的要求都必须达到国家所规定的技术规范标准,还要保证人身和设备的安全。
2节能性。目前的电气设计人员在进行容量计算时,往往没有注意到公用变压器和专用变压器的负载不同二进行计算上的区别,欠缺在节能性上的考虑,造成变压器长期过于轻载地运行,从此大大降低了运行效率,给供电部门增加了不必要的经济消耗。
3经济性。在符合上述要求的情况下,尽量简化供电系统的设计方案,减少开发商的投资成本,降低设备和维修的费用。并且还可以减少用户的用电量耗费。
三、民用建筑对供配电系统可靠性与经济性的设计方法
1电力负荷。电力负荷根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响程度,分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。具体划分如下:一级负荷。中断供电将造成人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失、公共场所秩序严重混乱等情况之一的用户或设备。一级负荷应由两个独立电源供电,保证有一个电源持续供电。一级负荷中的特别重要负荷.需要考虑一个电源系统在检修或故障的同时,另一电源系统也发生故障的严重情况,所以除上述两个电源外,还必须增设应急电源。应急电源系统可根据电网的具体条件和负荷本身允许中断供电的时间,采取独立发电机组,电网中的第三路独立电源、蓄电池或其组成的交流不间断电源装置;二级负荷。中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失及公共场所秩序混乱的用户或设备。二级负荷的供电系统应在变压器或线路常见故障时不中断供电或中断供电后能迅速恢复供电;三级负荷。不属于一、二级负荷的。三级负荷对供电无特殊要求,仅保证其正常情况下的用电。
2配变电所。1)所址选择。配变电所的组成一般包括:高压配电室、电容器室、变压器室、低压配电室、控制室、工具材料室、检修场地、夜班休息室等,具体工程中可按箫要组合。在采用不带可燃油的高、低压配电装置和非油浸电力变压器及非可燃性油电容器时,只要具有不低于规范要求的防护外壳,允许将其设在同一房间内,配变电室的组成将更趋简化。2)对土建专业的要求。可燃油浸电力变压器室的耐火等级应为一级。非燃或难燃介质电力变压器室、高压配电室和高压电容器室的耐火等级不应低于二级。低压配电室和低压电容器室的耐火等级不应低于三级。长度大于7m的配电室应设两个出口,并尽量布置在配电室的两端。3)变压器、配电室、电容器室、控制室应有防止雪和小动物从门、窗、电缆沟进入屋内的措施。配电室、电容器室和各种辅助房间的内墙表面均应抹灰刷白。配电室、变压器室、电容器室的顶棚及变压器室的内墙面应刷白。地面采用高标号水泥抹面压光或用水磨石地面。
3节能设计。节省能源是找国经济建设中的一项重大政策,节约用电又是节省能源工作中的一个重要方面,它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在高层建筑的电气设计中,要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案,应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式,采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率辛嗜装置和设备监控电脑系统等措施,减少电能损耗,节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数。
四、供配电系统设计的改进
1提高供电系统功率,减少线路上的损耗。通常电气设计人员在设计供电系统时,只是通过提高变压器前段的线路功率来做补偿,没有提高负载侧线路上的功率。这样一来,表而上供电部门承担的线路损耗好像减少了,实际上开发商和住宅用户所承担的损耗丝毫没有减少。
2选择功率损耗较小的断路器。目前市而上的断路器种类多样,从节能性方面考虑的话,减少断路器的功率损耗是非常重要的。除此之外,改变断路器的接线方式或者改善电箱的结构也可以减少断路器的功率损耗。
3减少变压器、断路器等设备的功率损耗。通过减低配电房内的温度,可以减少变压器和断路器等设备的功率损耗,因此在设计配电房时,应注意通风良好,降低供电设备的环境温度。如果配电房的面积允许,建议最好取消表压气的保护外壳,从而使变压器的散热能力上升。
4采用环网供电。由于单回路放射式的供电系统成本较高;可靠性差,采用环网供电系统,不但可以节省成本,也能提高供电的可靠性和安全性。采用环网供电系统,使东西两区各成一环,环网单元采用箱式变电站,单线单环。为了限制断路容量并简化继电保护,住宅小区的两个环网供电系统,应采用开环运行的方式。环网在运行过程中,通常会在某点用
负荷开关断开,形成两个独立的供电系统,此断开点成为开环点,分为正常开环和故障开环。之所以设置开换点为的是能够保证单电源网络的两端断路器不会同时断开,提供供电系统的可靠和安全。
五、结论
总而言之,民用建筑供配电所设计是一项较为复杂且系统的工作,供配电设计质量的优劣不但直接关系到居民用电,而且还会对电网供电带来一定影响。为此,在进行民用建筑供配电设计过程中,必须采取科学合理、切实可行的设计方案,并将所有可能影响供配电可靠性的因素都考虑在内,从最经济的角度进行设计。实际设计中,要求设计人员必须遵循安全性、可靠性和经济性的原则,只有这样,才能设计出最符合要求的民用建筑供配电系统。
参考文献
[1]王金元.民用建筑供配电设计应注意的几个问题[C]//黑龙江省建筑电气情报网、黑龙江省建筑电气专家委员会2010年年会论文集,2010(5).
[2]张诚.谈谈民用建筑配电系统的节能设计[C]福建省建筑电气2010年年会论文集,2010(9)
供配电系统设计论文篇3
关键词:楼宇供配电技术;教学研究;实践
中图分类号:G712?摇文献标志码:A文章编号:1674-9324(2014)15-0208-03
一、引言
随着智能化技术的发展,智能楼宇建筑市场已日益成为现代化的主流。智能化楼宇建筑市场的拓展为楼宇电气工程的发展提供了广阔的天地,在楼宇智能化工程技术专业开设供配电技术课程正是顺应了这种潮流。目前,国内外许多院校对供配电技术的教学研究已初见成效,但几乎都是针对传统的工厂供配电技术,其教学项目设计与企业供配电系统和变电站直接对应,主要介绍企业供配电系统和变电站设计、运行、维护与检修所必需的基本理论和基本知识,远远不能适应新型智能楼宇供配电技术的教学,如何将供配电技术的教学真正融入楼宇智能化工程技术专业,培养智能楼宇电气方面的工程技术人员值得研究与探索。
二、新的课程项目设计
在楼宇智能化工程技术专业讲授《供配电技术》课程,需要把新的认识融入教学,顺应学科发展和行业发展的方向,结合建筑设备自动化系统和楼宇智能化工程技术,紧扣智能楼宇供配电技术来设计教学内容,采用项目化教学模式来进行教学组织,以突破传统工厂供配电技术教学内容的束缚,发现和创新教学方法及手段,以解决高素质技能型人才的培养目标与具有明显学科化倾向的课程模式不协调的问题,更加适应高职教育的发展需要。在深入了解建筑电气行业发展情况和市场需求的基础上,对现有课程进行必要的整合。基于工作过程,以项目为载体对课程进行学习情境设计,以岗位职业技能培养为目标,培养学生的岗位工作能力,通过校企合作,开发工学结合教学项目,以真实项目为载体,对课程进行设计。通过“教学做”一体化教学,培养学生的岗位技能。改革考核方式,形成以技能考核为主,在教学过程中开展考核的新考核机制。以住宅小区供电系统组建为依据基于工作过程重构课程内容,将以往课程体系中的“供配电技术”、“电气设备安装工艺”等课程教学内容有机整合。按照实际工作过程,进行分析、解构,形成现有的教学内容。以施工技术文件解读为基础,根据图纸统计熔断器、开关、配电箱、电线等主要电气设备,进行各电气设备选择,并进行设备安装及线路的敷设。最后按照国家标准、规范进行质量检验验收,完善各种资料。将企业的生产任务引入课程教学,以企业真实生产任务为基础,开发教学项目。
三、课程设计的思路
(一)校企共同开发课程
本课程开发的第一步是与行业企业技术人员共同分析岗位需求,确立岗位职业能力与工作过程。第一,走访大量从事电气设备生产、制造和电气设备操作维护的相关企业,深入行业企业一线进行岗位职业能力与工作过程调查。第二,与建筑施工单位共同制定课程标准,共建更能贴近和满足实际应用能力需求的能力训练体系。第三,与从事楼宇供电设备生产、运行、维护的毕业学生进行交流,听取毕业生对本课程建设的反馈意见,以他们的亲身经历和切身体会帮助我们审视“楼宇供配电技术”课程建设体系中存在的问题,并对实训教学情境的构建提出修改意见。
(二)课程体系重构
我们按照实地调研―确定职业岗位―确定典型工作任务―确定行动领域―确定学习领域―制定课程标准―设计学习情境等流程,进行课程体系重构。首先,工作岗位调研、分析。经过调研,确定毕业生主要从事供配电设备生产、运用的相关行业企业的电气控制设备的生产、装配、销售及系统的运行、维护、维修等工作岗位。其次,典型工作任务分析。经针对所有的工作任务进行归纳分析,确定其典型工作任务。再次,课程目标确定。根据专业人才培养要求,结合国家职业标准,将电气控制知识与楼宇供配电设备的运行、维护等典型工作任务相结合,将涉及到的供配电设备的结构、供配电设备的操作、维修电工的职业标准等多方面的内容进行整合,确定课程培养目标是:熟悉楼宇供配电系统的构成、功能、保护方式,掌握供配电系统操作、运行、维护等技术要求和技术标准。再次,任务载体设计。分析整合后的课程内容和目标,选择供配电设备的生产、运行、维护、检修中的典型真实工作任务为教学载体,设计5个学习子领域:楼宇供配电系统认识、高低压控制柜的操作与维护、电动机的控制线路板制作、变压器的操作与维护、楼宇供配电系统保护,构建基于工作过程系统化的《楼宇供配电技术》课程。
四、改善教学质量的方法
近几年,笔者根据以上教学过程中存在的主要问题,积极探索提高教学质量的方法,抓基础、重实践,提高学生的综合能力,深入地改革教学方法和教学手段,完善实验教学,重视课程设计。
(一)传统教学和现代教学相结合
本课程充分利用现代教育手段,在课程教学中全部使用多媒体教学,对现场设备采用图片和视频来增强学生的感性认识,拓展学生的视野。对学习内容中的重点和难点,采用动画演示来帮助学生理解和掌握。使教学内容在教学过程中更形象、直观,学生在学习过程中更轻松、容易掌握。
1.精心编制电子教案。精心组织演示内容,做到图文并茂、提纲挈领。便于学生理解和自学,也便于教师的讲授。
2.制作利用多媒体课件、视频及实物的展示,使学生能够直观了解具体任务,化抽象为直观,便于学生理解和掌握,提高学习效率。
3.制作实际生产过程的录像片,增强学生的感性认识,拓展学生的视野,以提高教学效果。
(二)结合工程实际
《供配电技术》这门课程侧重于实际应用,在课堂教学中,笔者结合工程实际,给学生讲解知识,比如在教学中结合教室照明设计、线路布局以及学校的主变压器台数容量的选择等来开展教学。工程实践不但可以使大学生受到实践技能和技术的训练,培养学生解决实际问题的能力,而且有利于理论联系实际,帮助大学生树立严谨求实的科学作风。加强实践教学,实行开放式人才培养模式,就要将高等学校人才培养形式、教学组织形式从单一的课堂教学活动扩展到学生自学活动中去,扩展到企业活动中去。
(三)提高学生学习的兴趣
供配电技术是一门专业课,涉及大量的计算和选型分析。学生在学习的过程中常常会有枯燥和疲倦的感觉。采用实践教学法,可以让他们转换思维方式,调整学习方法,这在一定程度上增加了学习的新鲜感,提高了学习兴趣。
1.使教学过程具体化、直观化。教学过程是非常实在的过程,忌的是教师空谈。科学的教学非常重视实验、实习和设计教学。耳听为虚,眼见为实,所以通过实践教学,可以让学生融入现场,了解实物,观看实际的运行和设备维修程序,在实践中发现问题、解决问题。教师也可以当堂解决学生的错误、疑点,以最快最好的途径,使学生在实验、实习和设计等环节中能力得到锻炼和提高。
2.个体学习。由于每个学生的情况不一样,课程掌握的程度也不可能一致,学生感兴趣的方向也不一样,给他们充分发挥的空间,让他们充分地动口、动脑、动手,对于发挥他们的积极性、主动性,充分发展他们的能力和智力,起着非常大的作用。所以建议留一部分教学内容给学生分组学习,让他们按兴趣、特长建立起学习小组,通过各种途径去获取他们感兴趣的知识。相信通过这样的环节,学生的学习效果将会有质的飞跃。
3.创建教学情景,激发学生产生学习兴趣。根据实际课程创建一种教学环境,可提升教学效果。在课堂氛围内的教学情境,可以使学生产生明显的情感倾向。在进行变配电所的送电操作讲解时,可以引进下面一段教学情景:在高压侧装有隔离开关,低压侧装有刀开关的电路中,为了满足隔离开关不能带负荷操作的要求,可以提供出几个开关闭合方案供学生选择。这个教学情景可以充分地激发学生的竞争心理,从而产生不同的意见。让他们根据自己的经验,说出自己选择方案的理由。通过具体的示例来创建教学情景,可激发学生的学习兴趣,不仅提高课堂气氛,同时活跃了学生的思维,加深了记忆,具有较好的效果。
(四)考核形式多样
实践环节采用单独考核,为动手能力强、具有主动性的学生提供了一个充分发挥主观能动性的场所。考核分成两部分,首先是组织学生对各组的设计方案进行交流、讨论、答辩和演示。由老师和各个小组推选的代表组成评审小组,对设计报告和工程制图的实际水平以及学生的答辩能力等,进行综合评定。通过这种形式,培养学生表达和应变能力,促进交流合作,提高了竞争意识和团队合作精神。另外,考虑到小组方式的设计,难以避免部分学生吃大锅饭混日子的情况,又加入了试卷考试环节。考试内容来自课程设计具体工程的各个环节,要求学生以论述分析的形式展开说明。以此区分学生课程设计掌握程度,反过来又进一步加强了学生对工程设计和理论知识的理解。对考试考核制度进行改革每项的考核内容都要有侧重点,既可以增强学生对知识的掌握程度,又可以提高学生的动手实践能力,以此达到学生理论与实践共同发展的目标。
五、结论
高职楼宇供配电技术课程的教学和实践改革是一项长期的系统工程,技术性强,涉及面广,需要长期的摸索和研究。通过把理论课程的学习与课程设计相结合,两个环节互为补充,加大了教学的信息量,提高了教学的工程技术含量,调动了学生的学习积极性,提高了学生的工程设计能力。在今后的改革实践中我们还要不断探索,完善教学方法,提高实践水平,把工作越做越好,以适应不断发展的人才培养需要。
参考文献:
[1]邹一琴,唐志平.混合式教学模式在供配电技术教学中的探索与实践[J].常州工学院学报2006,(12).
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供配电系统设计论文篇4
关键词:供电线路;负荷;供配电;线路安全;管理
中图分类号:TM726文献标识码:A文章编号:
供配电系统的安全可靠性在电气设计时是至关重要的一环,会直接影响到市民的人身安全、公共场所秩序,因此要高度重视。对具体的供配电方案论述如下:
1.供配电系统构建的可靠性
1.1负荷供电
在建筑电气供配电系统中,可靠性作为其中的一个关键因素,在设计时,要加强对系统配电模式分析,结合供电可靠性的要求,确定电力负荷,并且要对中断供电的损失进行分析。通常情况下,负荷影响程度可以划分为三种,即一级负荷、二级负荷、三级负荷。一级负荷包括一类高层建筑的消防设备,主要有:消防设备类中的控制室、水泵、电梯、防排烟设备、自动报警器、应急照明、漏电自动报警系统、自动灭火系统、逃生疏散指示标志和电动的防火门、窗、阀门等消防设备,二类高层建筑的消防设备为二级负荷。而其他的设备,例如柴油发电机房送风机、专供变电站所使用的送风机、排风机,还有专供消防水泵房使用的污水泵等,这些电力负荷等级也应该纳入消防设备,与消防设备有一致级别,在火灾发生时,不能视为非消防设备而切除供电电源。
对于不同级别的电力负荷,有不同要求的供电电源。
在一级负荷中,尤其是重要负荷,不但要有两个电源,而且还务必增设应急电源。为了确保特别重要负荷的供电可靠性,在建筑设计上严禁在应急供电系统中接入其他负荷。
大多数建筑电气设计中,柴油发电机组和EPS应急电源为最常使用的应急电源。应急电源的选用时应经过分析比较来确定,包括造价方面的分析以及环保方面的分析等。此外,应急电源需要注意的问题还包括如下:
1)在允许中断供电时间为毫秒级的设备中,包括有:计算机、精密电子仪器、数据处理系统等,要选用UPS电源,而不能选用发电机组或EPS应急电源作为备用电源。
2)EPS应急电源系统正常的备用供电时间在35-120秒范围内,所以,在建筑电气设计时,要根据设备性质(例如建筑物的性质和类别)标明的备用供电时间进行选用。在火灾发生时,消防泵应满足持续工作时间为2-3小时,喷洒泵应为1小时,而用于防火卷帘的水幕泵应为3小时。需要注意的是,EPS应急电源系统是一种应急电源产品,而不是可以长时间性质使用的备用电源。
3)一般情况下及火灾时,消防电梯与合用的排烟机、送风机等消防设备,也要选用独立于正常电源的发电机组等作为备用电源,也不能选用EPS应急电源。因为在市电停电情况下,EPS应急电源储存的电能在市电停电时就有可能已被用完,即其核心蓄电池就没有了充电电源,一旦此时突然发生火灾,那么这些消防设备就无法投入使用。
1.2供电线路
在建筑电气的供配电系统构建过程中,在满足供电电源要求的前提下,还要保证供电线路的安全性,具体从以下几个方面入手:
1)合理选择敷设方式。在系统构建中,要结合工程设计规范,以建筑物的使用要求和功能性质为标准,加强对系统所处环境的分析,合理确定其敷设方式。
2)要保持供电线路的清洁度。对于供配电系统来讲,不可避免地有灰尘以及污染物等的存在,在一定的条件下,很有可能会对布线系统造成影响,甚至有可能发生不可预料的事情。所以,在进行管线敷设之前,需要做好清理工作。
3)敷设方式要符合设计要求,结合相关的设计规范,采用专用供电回路进行设计,尤其是对于高层建筑来讲,其消防设备更加需要注意这一点,如在系统中,对于消防电梯、消防控制室等一类的供电,需要设置自动切换器,并将其置于最末一级配电箱处,切实保证设备的供电需要。
4)在建筑电气设计中,配电箱没有作防水处理,而地下室车库应急照明配电设备又通常装在车库墙上,如果发生火灾,那么,其设备就极有可能被烧毁,因此,为了避免这种现象的发生,要在配电间,配置和安装相应的配电箱,既保证了应急照明,同时还在很大程度上提高了照明的可靠性。
2安全供配电方案
在供电电源在满足电力负荷的条件时,供电变电所的安全及供配电系统可靠性相当重要。
多数的高层民用建筑都存有大量的一级或二级电力负荷,正常情况下都是设有两台或以上的变压器,以及还设有一台柴油发电机组。针对最常见的两台变压器(不并列运行)和一台柴油发电机组成的各种供配电系统方案,本文对其方案的优缺点进行分析对比,为实际工程项目的设计提供最佳的供配电方案,达到提高供电可靠性的目的。对具体的供配电方案论述如下:
1)变压器和柴油发电机组的低压母线各自独立,互不联系,如图1所示的方案1。其优点是不要联锁,柴油发电机也不会倒送给市电,缺点是平时市电停电时,柴油发电机无法供电给一般性负荷,以及Ⅲ段母线平时没电,其断路器和电缆是否有故障不易被发现。
2)为了解决III段母线平时不带电的问题,由变压器的低压母线引起一路电源到III段母线,如图2所示的方案2。QF、4QF断路器设置机械、电气联锁,以保证柴油发电机不倒送给市电,其缺点也是平时市电停电时,柴油发电机无法供电给一般性负荷。
3)为了能够最大限度地发挥柴油发电机的作用,即当平时市电停电时,能够直接供电给一般性重要负荷,柴油发电机不设专用母线,而是与变压器母线共用,如图3中方案3所示。其缺点是当TM1变压器检修或故障,QL断开,3QF合闸时,恰逢市电停电,柴油发电机自启动,由于QL断开,无法供电给一级负荷。另外为了保证柴油发电机自启动成功,J段母线上的一般性负荷必须失压断开,从而造成平时电网电压波动。也有可能跳闸,影响供电的可靠性。
4)为了克服方案3的缺点,设置柴油发电机专供一级负荷的母线段m,为了保证柴油发电机自启动成功,QL开关必须失压断开,如图4方案4,这样一来即使TM1变压器检修或故障QL断开,3QF合闸时,恰逢市电停电时,柴油发电机自启动,也能供电给一级负荷,从而大大提高了一级负荷供电的可靠性。
从以上分析可以看出,当市电很可靠,柴油发电机容量相对于变压器容量又较小时,可选用方案1、2;当柴油发电机容量相对于变压器容量较大时,可选用方案3、4;当在一级负荷中有特别重要负荷时,可选用方案1、2、4,而不能选用方案3。
3供电线路的安全要求
3.1供电电源在满足电力负荷的条件下,供电线路的安全可靠性也是十分重要的。供电线路敷设方式应考虑相关影响因素进行确定,包括:建筑物的性质、建筑物要求、用电设备的分布以及环境因素等。外部热源、灰尘积聚、腐蚀等都会对供电线路的布线系统带来负面影响,此外,外来冲击、振动和建筑物的伸缩或沉降等各种外界应力也会给供电线路敷设及使用过程造成损害。大多数高层民用建筑,其消防用电设备应选用专用的供电回路,而消防控制室、消防水泵、防排烟风机等设备的供电,应该在最后一级配电箱中安装自动切换装置,且供电线路敷设要符合供配电要求。
在建筑电气设计中,地下室车库应急照明配电箱常常直接明装在车库墙上,而配电箱又没有作防火措施,一旦火灾发生在配电箱附近,配电箱很快而且很容易被烧毁,因此应设置配电间来放置配电箱,以保证应急照明供电的可靠性。此外电气设备应尽量选用技术先进、可靠性高的产品,应正确选用供配电系统的接地型式,做好系统的防雷及防雷击电磁脉冲,减少高次谐波分量,保证供电品质等,这些也都是非常重要的。
3.2干线首端保护器分支线安全长度分析根据供配电系统设计规范要求规定:在不影响一、二级负荷中断供电的情况下,配电线路被前段线路短路保护电器有效保护,且此段线路和过负载保护电器能承受通过的短路能量,可不装设短路保护。本着安全、节约的原则,在建筑电气低压供配电设计中,无论在城区内的高层建筑群还是郊区楼盘的别墅和低层建筑群中的低压配电方式,大部分均采用分区树干式的配电方式,另外在城市的路灯供配电中,每个灯杆内从灯头到灯杆脚的连接线与干线接驳的接线方式也是树干式供电的一种方式,在设计实践中干线首端安装的短路保护电器能保护分支线多少长度,即安全长度为多长?如何确定?是设计人员需要探讨的问题。
4.提高供电可靠性的管理措施
可归纳为:1)合理安排停电计划,重视停电检修的综合管理,即采用配合检修策略,避免重复停电.2)加强领导,发展电力可靠性研究,进行统计分析.供电企业开展达标评估活动,提高运行管理水平.3)采用不停电供电(UPS)等先进技术.至少有两套供电系统并联对负载供电.4)改善设备功能,提高设备质量;逐步实行网络化供电,提高配电系统检修的灵活性;积极开展带电作业,进行指标分解;对于双电源馈线加联络开关,对一干多支线路,加装柱上开关.5)增加绝缘架空线和地下电缆的比例,以减少气候环境条件的影响;6)更换、增加配电变压器的数量和容量,增加电源布点密度以满足日益增长的供电需要.
结束语
结合本文对供配电系统、安全供配电、供电线路的安全要求的论述可见,供电的安全可靠性与实际生活息息相关,如果处理不当会给社会带来很大的危害和损失,因此必须要做好这方面安全可靠的预防措施。此外,电气设备还应该做好其他重要方面:1)选用先进技术;2)选用可靠性较高的产品;3)正确选用供配电系统的接地型式;4)做好系统的防雷措施;5)保证供电品质等。
参考文献:
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[2]林洪钟,供配电系统可靠性探讨[J].建筑电气,2006(01).
供配电系统设计论文篇5
马培兵
(山东齐鲁石化工程有限公司255000)
【摘要】随着社会经济的迅速发展,工厂供配电系统的选择,
不仅关系着工厂生产活动的顺利进行,同时还关系着我国国民经济
的迅速发展。由此可见,在工厂日常发展的过程中,供配电系统方
案有着极其重要用。面对多种供配电系统法案,专业人员只有将其
进行比选后,选择合适的供配电系统,才满足工厂的发展需要。在
此,针对工厂供配电系统的方案比选,做以下论述。
【关键词】工厂供配电;配电系统;方案比选
电能作为推动社会发展的基本能源之一,不仅关系着人们的日
常生活,同时还关系着整个社会的发展进步。在人们日常生活中,
发电厂负责人们生活中的一切用电需求,在整个电力系统中,工厂
供配电作为电力系统中的组成部分,其核心任务就是对工厂所需电
能进行及时的供应与分配。在工厂供配电系统中,主要由总降变电
所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备所组成。工厂
生产经营的根本目的在于减少成本开支,获取更多的经济利润,而
供配电系统方案的比选,不仅关系着工厂的生产成本,同时还关系
着工厂今后的发展。在此,本文从工厂供配电系统设计的基本原则
与要求以及工厂供配电系统设计方案的比选等两个方面出发,针对
工厂供配电系统方案比选中存在的问题,做以下分析:
1.工厂供配电系统设计的基本原则与要求
在工厂供配电系统设计的过程中,除了要满足工厂日常生产活
动外,还要在原有的基础上节省用电成本。在工厂供配电系统设计
的基本原则与要求中,主要包括以下几个方面:首先,工厂供配电
系统的设计必须满足工厂对电能的需求,同时还要保障电能的质量,
确保工厂用电正常。其次,在工厂供配电系统设计的过程中,接线
方式应以简单、灵活为主,以便在今后使用的过程中方便操作及维
护。再次,工厂供配电系统的构建必须将成本考虑进去,除了降低
必要的运行费用外,还要在原有的基础上减少有色金属的消耗量。
最后,制定供配电系统方案时,应充分考虑因生产发展而引起的负
荷发展,并考虑分期建设的过渡计划。对电源的供电能力、变配电
所建筑匝积、进出线开关数量等,都要预留必要的发展余地。
2.工厂供配电系统设计方案的比选
工厂供配电系统设计方案比选,所选出的供配电方案不仅关系
着工厂生产活动的正常进行,同时还关系着工厂的经济效益与今后
的发展,针对工厂供配电系统设计方案比选中存在的相关问题,具
体分析如下:
2.1技术比较
在工厂供配电系统设计的过程中,其系统设计中的技术比较将
直接关系着工厂供配电系统的运行。在整个技术比较中,主要包括
以下几个方面:首先,供配电系统必须具备一定的可靠性,同时还
要从根本上保障供电的数量与质量。其次,工厂作为我国国民经济
的“主动脉”,用电规模较大,电力部门应积极做好电力资源的调度、
操作以及管理等各个方面,尽量避免停电、断电等现象的发生。最
后,工厂供配电系统应从工厂的实际发展状况出发,制定出完善的
供配电管理制度,将用电成本降到最低。
2.2经济比较
经济比较涉及到工厂今后的发展以及当前的经济利润,在整个
经济比较中,主要包括以下几个方面:
2.2.1初投资
在工厂供配电系统的初投资中,主要针对系统建立的过程中涉
及的一切经济活动进行统计。在各个系统方案计算的过程中,排除
方案中相同的部分。初投资的计算数值不代表系统的最终投资数字,
只是系统构建之前的相对数值。
2.2.2年运行费
在整个年运行费比较的过程中,年运行费主要包括系统使用后
的折旧费、维修费、工人工资、年基本电价费以及年电能损耗费等
几个方面。在年运行费计算的过程中,工作人员通过相应的公式计
算,得出供配电系统的年运行费。在计算年运行费的过程中,需要
工作人员结合一年内供配电系统产生的所有费用,同时还要结合当
前市场的电价发展趋势,有针对性的进行计算,以便从根本上保障
年运行费计算结果的准确性。
2.2.3折回年限
在比较折回年限的过程中,其主要核心在于初投资与年运行费。
针对不同的系统方案,要想从根本上确定折回年限,只需要比较两
个方案中初投资与年运行费的大小,如果一个方案的初投资以及年
运行费都大于另一个方案,则选择该另一个方案。如果初投资大,
而年运行费小,则需要通过计算折回年限来比较这两个方案。
2.2.4计算费用
随着社会经济市场的迅速发展,在计算费用比较的过程中,需
要工作人员结合工程的实际发展状况以及供配电系统的实际工作状
况,有针对性的进行计算。然而在选择工程供配电系统方案的过程
中,工程人员多采用经济比较法,即哪个方案的计算费用最小,且
供电质量显著,该方案就是供配电系统的最优方案。
2.3原材料消耗比较
在整个工厂供配电系统方案选择的过程中,原材料的消耗一般
指有色金属对电能的消耗,同时也包括了变压器以及线路两个部门
的消耗。在原材料消耗比较的过程中,工作人员可以按照一定的比
重,将有色金属进行统一换算,如:1吨铝可以换算成0.5吨的铜,
而1吨铅则可以当成0.4吨的铜。通过换算,能够充分保障计算结
果的准确性。
2.4影响因素的比较
在影响因素比较的过程中,主要包括以下几个方面:首先,工
厂的整体规模。供配电系统方案在制定的过程中,必须以工厂的发
展规模为前提,除了考虑当前工厂发展的状况外,还要结合工厂今
后的发展趋势。其次,在确定供配电系统方案的同时,还应结合安
全等相关问题。最后,在选择供配电系统方案时,必须由专业人员
进行比选,以此来确保供配电系统方案的准确性与时效性。
3.结论
综上所述,工厂供配电方案的比选,不仅关系着工厂生产活动
的顺利进行,同时还关系着工厂的经济利润及今后的发展。由此就
需要相关人员在工厂供配电系统方案选择的过程中,能够结合工厂
的实际发展状况,对多种方案进行比选,确定最佳方案。只有这样,
才能保障工厂日常生产活动的顺利进行,才能促进工厂经济的迅速
发展。
参考文献
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