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电力系统配网设计毕业论文

发布时间:2024-07-01 20:44:35

电力系统配网设计毕业论文

配电网络规划 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作,为了获取最大的经济效益,电网规划既要保证电网安全可靠,又要保证电网经济运行,所以配电网络规划的主要任务是,在可行技术的条件下,为满足负荷发展的需求,制定可行的电网发展方案。 1 负荷预测 网络规划设计最终目的是为满足负荷需求服务的,负荷的发展状况足以影响网络发展的每个环节。网络规划的发展步骤要以负荷发展状况为依据,使用各馈线负荷数据可以掌握负荷发展情况,将过去的负荷进行分析,掌握负荷的发展规律。要对负荷进行分析,确定最高用电负荷时间和负荷率,得出最高用电负荷时间和负荷值,这些数据是预测未来负荷的基本资料。配电网络规划可以使用两种常用的预测方法。外推法就是基于用电区域的历史数据,假设负荷发展率是连续变化的,根据原来的负荷发展率推移以后各时期的发展状况。在一个用电区域里,初期负荷发展比较快,但土地资源逐步使用,用电负荷逐步趋于稳定,负荷发展率从大到小变化,最终负荷达到饱和或稳步发展状态。但对于经济发展迅速的地区,负荷发展率并不是连续变化的,而是呈现跳跃式的增长,用外推法显得有一定的误差。而仿真法与外推法有互补的作用,仿真法是以用电区域每年的用电量为依据的,通过调查每个用电负荷类型和每个类型用户的数量来计算负荷预测值。任何负荷预测方法都不可能完全准确,当掌握更新的负荷发展数据后,就必须对原有的负荷预测值进行修正。 2 确定网络的系统模型 确定网络的系统模型,包括确定网络是采用架空线路还是电缆供电,确定导线截面大小,网络接线方式,负荷转移方案,网络中有关设备的选型,网络在运行期间遇到不适应要求时应如何进行改造,系统保护功能,配网自动化规划等。 (1)在负荷分散或发展缓慢地区应使用架空线供电。在负荷密度比较大、发展迅速或基于城市环境美化建设考虑,应使用电缆供电。 (2)导线截面大小的选择确定了导线的输送容量,要选择足够大的导线保证线路满足网络规划的要求,例如:负荷发展时期,不应经常更换导线截面。在线路故障时,可以将故障线路的负荷转由临近馈线供电,而不会过负荷运行。另外,导线截面的选择要保证线路末端电压降处于合格的范围内。在线路发生短路故障时也能承受故障电流。所以导线截面要比最大负荷电流所需的截面大,但同时截面的选择要符合经济原则,在导线输送容量与工程投资之间作比较。 (3)具有灵活接线方式的规划,可以使供电网络最大地发挥功能。对于架空线网络,最有效的方式,是将馈线与邻近变电所或同一个变电所的不同母线段的出线在线路末端联网,两回馈线也分别装上分段负荷开关和隔离刀闸。在其中一回馈线出现故障时,可通过分段开关将故障段隔离出来,对于电缆网络接线方式可以采用两回馈线组成互为备用网络,或采用三回馈线相互联络组成一个供电区域,其中两回带负荷,一回空载,作为两回负荷线的备用线。馈线之间可以组成大环网,一条馈线的负荷之间也可以组成小环网,形成大环套小环的形式。在负荷密集地区还可以建设开关站,变电所与开关站通过电源线连接,再由开关站向附近负荷供电,其作用是将变电所母线延长至用电负荷附近。 (4)制定负荷转移方案的原则是减少停电范围,尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时,必须尽快查找到故障点,并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电,以使故障点的负荷隔离出去。 (5)国内外对各种电气设备都制定了详细标准,为设备选型提供了可靠依据。作为配网规划应选用运行效益好,损耗低,可靠性高,免维护的设备。对于开关设备应选用具备配网自动化功能,在设备中先安装配网自动化设备或者为以后发展预留空间。有些新型设备的购置费用虽然高,但运行可靠性高,故障率低,维护费用少,总体经济效益是相当理想的。 (6)配电网络规划在实施过程中随着负荷的发展状况稳定,在馈线负荷超出安全电流或没有足够的备用容量时,应该增加馈线,对用电区域的馈线正常供电范围进行调整。同时,配网规划内容也应作相应修改。 (7)为确保电网正常运行,必须建立健全的保护系统,在系统出现故障时,通过最少的操作次数将故障点隔离,保证非故障点尽早恢复用电。现在常用的系统保护方法有: ①用熔断器或过电流继电器实现过流保护,熔断器在超过熔断电流时自动熔断,迅速切断电流、保护用电设备,熔断器主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。 ②接地故障保护用于消除接地故障,对直接接地或通过不可调阻抗接地的系统,可以把电流互感器二次绕组接到接地故障继电器上,或者把过流继电器与接地故障继电器集中使用。对于中性点不接地系统或通过消弧线圈接地的系统,由于接地故障会造成系统电压和电流不对称,继电器可根据基本判据来确定是否控制相应的断路器动作断开。 ③单元保护,用于对系统中一个单元的保护,根据正常运行两侧电压相同的电路,流入的电流和流出的电流是相同的,通过比较两侧电流大小可以判断是否出现故障。但是单元保护要使用通讯线路,在保护线路太长的地方,很难将数据完整地集中起来进行比较。使用距离保护法可以打破这种局限性,在距离保护方案中,根据故障距离与故障阻抗成正比的原理,采用线路的电压和电流来计算故障距离。 ④自动重合闸装置的方法是利用继电器控制断路器去执行不同的跳闸与闭合顺序。线路中有大部分故障是可以自动消除或暂时性的,使用自动重合闸装置可以自动恢复供电。⑤电力系统中,有时出现运行电压远远超过额定电压值的情况,例如:开关操作瞬间或系统受雷击时,都会产生过电压现象。加强各设备绝缘强度和绝缘水平,或在网络中安装过电压保护设备,可以使过电压降低到安全水平,例如使用空气间隙保护或安装避雷器作保护。 (8)配电网络自动化管理系统是利用计算机网络,将自动控制系统和管理信息系统结合起来,建立系统控制和数据采集系统,为全面管理网络安全和经济运行提供依据。配网自动化系统的主要功能可以分成四个组成部分,第一是电网运行监控和管理功能,包括电网运行监视,电网运行的控制,故障诊断分析与恢复供电,运行数据统计及报告。第二是运行计划模拟和优化功能,包括配网运行模拟,倒闸操作计划的编制,各关口电量分配计划和优化。第三是运行分析和维护管理功能,包括对电网故障和供电质量反馈的信息进行分析,确定系统薄弱环节安排维修计划。第四是用户负荷监控和报障功能,包括用户端负荷和电能质量的遥测,用户端计量设备的控制,用户故障报修处理系统。 3 效益评估 配网规划经济效益评估,包括电网投资与增加用电量所产生收益的比较,以及为了使电网供电可靠性,线损率,电压合格率达到一定指标与所需投入费用之间的比较,采用投资与收益的研究可以确定使用那一种供电方式。 加快电力建设为地区经济发展提供了有利条件,但是电网投资与增加的用电量作比较,以此确定这些投资是否值得。所以电网投资要以分地区分时期发展,用电量发展快的地方相应电网投资也大,用电量发展慢的地方,相应电网投资也少一些。 对于用户来说,供电可靠性越高越好,但相应电网的投资也会大大增加。对于大用电量或重要用户,为确保有更高的可靠性,可以加大电网投资,因为减少停电时间可以同时减少用户和供电企业的损失。线损率是用来反映电能在电网输送过程中的损耗程度,公共电网中的损耗是由供电企业来承担的,通过对电网设备的技术改造,可以让供电企业直接得到经济效益。为了使供用电设备和生产系统正常运行,国家对供电电压质量制定了标准,对电压的频率、幅值、波形和三相对称性的波动范围作了规定。稳定的电压质量可以使供用电设备免受损害,让用户能正常生产,相比之下用户得到的好处会更多。

电力系统及其自动化不难的。之前也不怎么会弄,还是寝室同学给的文方网,写的《基于单片机的智能电力系统故障录波仪浅析》,帮忙做了分析和实验,靠谱啊DMS-2002型轮机模拟器船舶电力系统故障模拟的研制与实现宁夏电力通信行政交换综合业务系统的组成及安全性分析ZigBee通信技术在电力安全领域上的应用——变电站刀闸、地线锁态控制系统舰船综合电力系统负载稳定性分析电力系统仿真软件DIgSILENT简介轨道交通电力运行安全支持系统集成方案电力系统短期负荷预测精度研究基于MSP430单片机的高压电力设备温度在线监测系统CAN总线在船舶电力推进仿真系统中的应用基于FCS的电力推进船舶的综合监测系统电力电子系统CAD算法研究与软件设计电力系统党建与精神文明建设问题探析嵌入式电力监控系统的研究与实现舰船电力系统的发展趋势动态数据复制在分布式异构电力信息系统中的应用高速铁路与普速铁路电力系统分析与比较电力系统安全稳定综合防御体系框架浅议电力系统规划基于电力集中监控管理平台的线损综合分析管理系统开放型电力系统企业应用中电力系统与继电保护基本概念的分析与探讨电力系统几个基本概念的分析与探讨我国电力电子技术应用系统发展现状探究电力系统分层快速分解法状态估计程序设计基于NIOS-Ⅱ+μC/OS-Ⅱ的电力谐波数据采集系统的研究电力电子技术在电力系统中的应用研究B/S架构下GIS电力信息管理系统的研发与实现电力系统GPRS数据传输安全性研究电力系统智能控制电力系统暂态故障模拟再现系统农村电力系统自动化前景展望组态王电力版在电力调度系统的应用电力系统的稳定问题人工电力系统与复杂大电网的运营和管理简述电力系统及自动化研究RSViewSE在电力系统动模实验室SCADA系统中的应用电力系统自动监视和控制(连载之四)如何加强电力系统安全管理用于电力系统通讯的会议电话设备——DH系列电力系统会议电话设备简介电力二次系统数据备份系统的设计与实施简述电力系统及其自动化发展趋势研究轨道交通电力系统运行安全之我见电力系统防雷工程设计浅谈红外测温技术在电力系统消除缺陷中的应用远动控制技术在电力系统自动化中的应用基于低压电力载波远程集中抄表系统的研制与实现对电力营销信息系统升级风险的研究电力系统谐波检测方法的研究地区电力系统供电能力评估

电力系统主电网规划设计论文

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五. 无功补偿无功补偿应根据分散补偿和集中补偿相结合原则进行配置,二次侧功率因数应根据用户性质测定。根据《电力系统电压质量和无功电力管理规定》的要求,在最大负荷时,一次侧不应低于。《城市电力网规划设计导则》要求,110kV变电所无功补偿一般取主变容量的1/4~1/6,实际上城区内10kV线路较短,且大部分为电缆网,无功容量较充足,因此以补偿主变损耗为主。变电所无功补偿为主变容量的8%~15%即可,当采用高阻抗变压器时需取较大值,投切时,10KV电压波动约为,满足小于的要求。六. 10kV中性点运行方式长期以来,我国10kV配电网大部分采用中性点不接地方式,它的最大优点是发生单相接地故障时并不中断向用户供电。随着配电网的扩大,电缆线路的增多,电网对地电容电流大幅度上升,直接威胁着电力系统的安全运行。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,电容电流超过10A时中性点应改为消弧线圈接地。九三年起为配合变电所无人值班,国内研制了多种自动跟踪消弧线圈补偿装置,其原理大同小异,基本上都在原调匝式消弧线圈的基础上增加控制装置,由于其原理相对简单,可以运行于全补偿状态,工艺要求低,因此目前市场占有率较高,其它还有调隙式、直流偏磁式、调容式等,均由于各种原因难以进入实用状态。顺便说一下,目前有厂家在消弧线圈调谐装置中附加接地检测装置,其原理与出线保护装置中的接地检测装置是一致的,但使用时二次电缆需增加很多,不宜采用。消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。当主变无中性点引出时,结合变电所的所用电,在10KV母线上设置接地(曲折)变压器。近年来,国内各大城市10kV中性点改用电阻接地的越来越多。采用电阻接地,单相接地故障时动作于跳闸,健全相过电压倍数可限制在倍以下,进一步降低弧光过电压,电网可采用绝缘水平较低的电气设备,提高设备运行条件和提高人身安全。目前中性点电阻值大致有Ω(上海)、10Ω(北京、广州)、16Ω(深圳),电阻值大小取值各有利弊,从各地运行情况来看,都是可行的。但在以架空线为主的电网中应慎用电阻接地。七. 过电压保护根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》,变电所应设有防止直接雷和雷电波侵入的过电压保护措施。全户内变电所采用屋顶避雷带防直击雷,屋顶避雷带采用-40×4镀锌扁钢或8圆钢,半户内变电所设独立避雷针对主变进行保护。八. 接地变电所接地方式以水平接地体为主,辅以垂直接地极,主接地网采用-50×6镀锌扁钢,布置上尽量利用配电楼以外的空地,深埋接地极。变电所主接地网的接地电阻应不大于欧姆。考虑到微机保护监控系统对接地要求较高,二次设备室及10kV二次电缆沟接地采用25×4铜排。当110kV采用GIS时,110kV配电装置室也需采用铜排接地。九. 防污等级根据《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》,户外电气设备取污秽等级2级,爬电比距。对于户内设备,该标准中没有规定,但参照《高压开关设备的共用订货技术导则》,可取瓷质材料,有机材料。当户外设备户内安装时,可取。十. 保护监控无人值班变电所设计与常规变电所最大的不同点在于二次监控设备必须满足现场无人值班要求,目前采用微机保护基本上没有多大疑义了,而监控方式通常有两种模式:1. 采用综合自动化系统2. 采用常规二次保护加RTU应该说,两者都能满足无人值班的要求,后者结构简单、造价低廉,但采用综合自动化系统技术上更先进,集成化程度更高,更易于做成面向对象的层次结构,从技术上讲是发展方向。随着计算机技术、自动控制技术的不断完善和成熟,综合自动化设备性能日趋稳定,价格逐渐下调,应作为新建变电所的首选系统,而后者可以作为老变电所改造用。采用综合自动化,就应该采用分布式结构(10kV保护装置安装在开关柜上),以充分发挥其功能,减少二次电缆,降低造价,但分布式保护装置应解决配电装置室的散热通风及电磁干扰问题。作为无人值班变电所,所内不宜设置固定的计算机监视设备(后台机),但应设置能与现场维护调试用便携式计算机相适应的硬、软件接口。另外,为了运行维护方便,变电所遥测、遥信、遥控量和当地显示量应按《无人值班变电所设计规程》进行设置,加以统一化、标准化。十一. 交流所用电和直流系统1. 交流所用电变电所宜设置二台所用变压器,容量为80~100KVA。当变电所设置三台主变时分别接入#1、#3主变低压侧母线,设置二台主变时则分别接入其低压侧母线。所用电采用中性点直接接地TN系统,额定电压380/220V,采用单母线分段接线。2. 直流系统直流电源宜采用一组220V蓄电池,容量应满足全所事故停电2h的放电容量,一般为100AH,单母线接线。蓄电池组宜采用性能可靠、维护量少的蓄电池,如阀控式密封铅酸蓄电池等。直流系统应具有自动调节功能,充电装置实现智能化实时管理,并应设置一套微机直流接地监测装置。十二. 建筑物变电所所址标高应高于频率为2%洪水位,变电所土建应采用联合建筑并按最终规模一次建成,建筑物的建筑风格、外墙面装修与周围环境相协调,内装修应简化实用。建筑物不宜设通长窗,如城市规划要求或采光需要底层可设置假窗或高窗。变电所的防震、消防、通风应符合国家有关规定。按无人值班要求变电所附房应从简设置,110kV变电所规模为二台主变时建筑面积应控制在700M2(主变放户外)及900M2(主变放户内),占地面积1600 M2,三台主变时建筑面积应控制在1200M2(主变放户外)及1500M2(主变放户内),占地面积1900 M2。十三. 结论1. 变电所主接线应力求简化,宜优先采用线路变压器组接线。2. 中等城市变电所宜设置二台主变,大城市可设置三台主变。3. 为保证10KV母线电压在合格范围内,应采用有载调压变压器。4. 变电所无功补偿宜取主变容量的8%~12%,当采用高阻抗变压器时需取较大值。5. 变电所优先采用半户内布置(主变布置在户外)。6. 110kV应尽量采用装配式结构,慎用GIS。7. 10kV以架空线为主的系统中性点应采用消弧线圈接地,消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。全电缆网系统中性点采用低电阻接地。8. 新建变电所监控装置应优先采用综合自动化系统,保护装置应采用分布式结构。9. 直流系统宜设一组100AH蓄电池组,交流所用电宜设置二台,所用变压器应与接地变相结合。。10. 建筑物装修应简单实用,布置上尽量减少占地面积和建筑面积。

浅析变电站综合自动化系统 摘 要:本文简要介绍了变电站综合自动化系统的重要性和发展趋势,提出了变电站综合自动化基本概念,并对系统结构、通讯方式和能实现的基本功能及变电站自动化的发展前景进行分析 关键词:变电站综合 自动化系统 结构 功能 一、 概述 电网是一个不可分割的整体,对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。变电站综合自动化是一项提高变电站安全、可靠稳定运行水平,降低运行维护成本,提高经济效益,向用户提供高质量电能服务的一项措施。随着自动化技术、通信技术、计算机和网络技术等高科技的飞速发展,一方面综合自动化系统取代或更新传统的变电站二次系统,已经成为必然趋势。另一方面,保护本身也需要自检查、故障录波、事件记录、运行监视和控制管理等更强健的功能。发展和完善变电站综合自动化系统,是电力系统发展的新的趋势。 二、 系统结构 目前从国内、外变电站综合自动化的开展情况而言,大致存在以下几种结构: 1.分布式系统结构 按变电站被监控对象或系统功能分布的多台计算机单功能设备,将它们连接到能共享资源的网络上实现分布式处理。系统结构的最大特点是将变电站自动化系统的功能分散给多台计算机来完成。分布式模式一般按功能设计,采用主从CPU系统工作方式,多CPU系统提高了处理并行多发事件的能力,解决了CPU运算处理的瓶颈问题。各功能模块(通常是多个CPU)之间采用网络技术或串行方式实现数据通信,选用具有优先级的网络系统较好地解决了数据传输的瓶颈问题,提高了系统的实时性。分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块正常运行。该模式在安装上可以形成集中组屏或分层组屏两种系统组态结构,较多地使用于中、低压变电站。分布式变电站综合自动化系统自问世以来,显示出强大的生命力。目前,还存在在抗电磁干扰、信息传输途径及可靠性保证上的问题等。 2.集中式系统结构 集中式一般采用功能较强的计算机并扩展其I/O接口,集中采集变电站的模拟量和数量等信息,集中进行计算和处理,分别完成微机监控、微机保护和自动控制等功能。由前置机完成数据输入输出、保护、控制及监测等功能,后台机完成数据处理、显示、打印及远方通讯等功能。目前国内许多的厂家尚属于这种结构方式,这种结构有以下不足: (1) 前置管理机任务繁重、引线多,降低了整个系统的可靠性,若前置机故障,将失去当地及远方的所有信息及功能。 (2) 软件复杂,修改工作量大,系统调试烦琐。 (3) 组态不灵活,对不同主接线或规模不同的变电站,软、硬件都必须另行设计,工作量大并且扩展一些自动化需求的功能较难。 3.分层分布式结构 按变电站的控制层次和对象设置全站控制级——变电站层(站级测控单元)和就地单元控制级——间隔层(间隔单元)的二层式分布控制系统结构。也可分为三层,即变电站层、通信层和间隔层。 这种结构相比集中式处理的系统具有以下明显的优点: (1)可靠性提高,任一部分设备故障只影响局部,即将“危险”分散,当站级系统或网络故障,只影响到监控部分,而最重要的保护、控制功能在段级仍可继续运行;段级的任一智能单元损坏不应导致全站的通信中断,比如长期霸占全站的通信网络。 (2) 可扩展性和开放性较高,利于工程的设计及应用。 (3) 站内二次设备所需的电缆大大减少,节约投资也简化了调试维护。 三、常见通讯方式 目前国内常采用以太网通讯方式,在以太网出现之前,无论RS-232C、EIA-422/485都无法避免通信系统繁琐、通讯速度缓慢的缺陷。现场总线的应用部分地缓解了便电站自动化系统对通信的需求,但在系统容量较大时依然显得捉襟见肘,以太网的应用,使通讯问题迎刃而解。常见的通讯方式有: 1) 双以太网、双监控机模式,主要是用于220-500kV变,在实现上可以是双控机+双服务器方式,支撑光/电以太网。 2) 单以太网,双/单监控机模式。 3) 双LON网,双监控机模式。 4) 单LON网,双/单监控机模式。 四、变电站自动化系统应能实现的功能 1. 微机保护:是对站内所有的电气设备进行保护,包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护及备自投,低频减载等安全自动装置。各类保护应具有下列功能: 1)故障记录浅析变电站综合自动化系统 2)存储多套定值 3)显示和当地修改定值 4)与监控系统通信。根据监控系统命令发送故障信息,动作序列。当前整定值及自诊断信号。接收监控系统选择或修改定值,校对时钟等命令。通信应采用标准规约。 2.数据采集及处理功能 包括状态数据,模拟数据和脉冲数据 1)状态量采集 状态量包括:断路器状态,隔离开关状态,变压器分接头信号及变电站一次设备告警信号、事故跳闸总信号、预告信号等。目前这些信号大部分采用光电隔离方式输入系统,也可通过通信方式获得。 2)模拟量采集 常规变电站采集的典型模拟量包括:各段母线电压、线路电压,电流和有功、无功功率值。馈线电流,电压和有功、无功功率值。 3.事件记录和故障录波测距 事件记录应包含保护动作序列记录,开关跳合记录。 变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现,一是集中式配置专用故障录波器,并能与监控系统通信。另一种是分散型,即由微机保护装置兼作记录及测距计算,再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。 4.控制和操作功能 操作人员可通过后台机屏幕对断路器,隔离开关,变压器分接头,电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备,在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。 5.防误闭锁功能 6.系统的自诊断功能 系统内各插件应具有自诊断功能,并把数据送往后台机和远方调度中心。对装置本身实时自检功能,方便维护与维修,可对其各部分采用查询标准输入检测等方法实时检查,能快速发现装置内部的故障及缺陷,并给出提示,指出故障位置。 7.数据处理和记录 历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容,它包括上一级调度中心,变电管理和保护专业要求的数据,主要有: 1)断路器动作次数; 2)断路器切除故障时截断容量和跳闸操作次数的累计数; 3)输电线路的有功、无功,变压器的有功、无功、母线电压定时记录的最大,最小值及其时间; 4)独立负荷有功、无功,每天的峰谷值及其时间; 5)控制操作及修改整定值的记录。 根据需要,该功能可在变电站当地全部实现,也可在远动操作中心或调度中心实现。 8. 人机联系系统的自诊断功能 系统内各插件应具有自诊断功能,自诊、断信息也像被采集的数据一样周期性地送往后台机和远方调度中心或操作控制中心与远方控制中心的通信。 9. 本功能在常规远动“四遥”的基础上增加了远方修改整定保护定值、故障录波与测距信号的远传等,其信息量远大于传统的远动系统。还应具有同调度中心对时,统一时钟的功能和当地运行维护功能。 五、结语 通过以上分析,可以看到变电所综合自动化对于实现电网调度自动化和现场运行管理现代化,提高电网的安全和经济运行水平起到了很大的促进作用,它将能大大加强电网一次、二次系统的效能和可靠性,对保证电网安全稳定运行具有重大的意义。随着技术的进步和硬件软件环境的改善,它的优越性必将进一步体现出来。■

工厂电力系统设计毕业论文

发电厂厂用电设计220kV变电站电气设计防雷接地设计某钢铁企业自备电厂设计电网潮流计算与仿真电力系统继电保护基于单片机的电动机软启动器

楼下回复得还真是详细,毕业论文还真的要自己写,既然你选这个为自己的专业了参考资料么,来源可以很广泛,有图书馆电子资源,外文免费电子资料库,墨客网,知网,万方等等楼主,加油!

电力系统自动化是一项综合性质的技术,包含内容广泛,并且随着时代的发展,经济水平的提高,生活质量的提升,对于电力的需求和利用也就越来越大。下文是我为大家搜集整理的关于电力系统自动化毕业论文范文的内容,欢迎大家阅读参考! 电力系统自动化毕业论文范文篇1 试析电力系统调度自动化 【摘 要】阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 【关键词】电力系统;调度自动化;信息 一、传统配电网实现电力系统自动化研究现状分析 电力系统的自动化发展主要是在配电网的上加强其自动化,因此为了提高其供点质量以及供电的可靠性,在进行电力系统自动化分析的时候,主要从配电网上实现其自动化,使得整个电力系统的发展符合当前的科技要求。目前配电网在实现自动化下,通常在10kv辐射线或者是树状的线路进行重合器以及分段器的方式来构成配电网,由于这种方式在现实自动化的过程中,不需要在配置通道上与主站的系统组成上,需要依靠重合器以及分段器本身的功能来实现电力的隔离和恢复功能,从而到电力系统的自动化,此种方法不仅具备相应容易实施的特点,而且还有节省投资的优点。同时还有其他实现电力系统自动化的接线方式,对于这些配电网的接线方式以及整个系统的构成,都具有一定的缺陷性,因此随着科学技术的提高,目前计算机网络技术正在快速的发展,使得在实现电力系统自动化发展的阶段可以对其进行改进,期改进的状态也在不断的发生着变化。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 (一)电力系统调度的任务。 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 (二)调度自动化的必要。 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 (三)电网调度自动化的组成部分及其功能。 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(RTU)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机CPU负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;CDT和Polling远动规约的选用问题,CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用Polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 (一)管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 (二)技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化毕业论文范文篇2 浅析电力系统自动化技术 【摘 要】随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 【关键词】电力自动化;现场总线;无线通讯技术;变频器 0 引言 现今,创新的自动化系统控制着复杂的工艺流程,并确保过程运行的可靠及安全,为先进的维护策略打造了相应的基础。 电力过程自动化技术的日新月异和控制水平的不断提高搜企网版权所有,为电力工业解决能源资源和环境约束的矛盾创造了条件。随着社会及电力工业的发展,电力自动化的重要性与日剧增。传统的信息、通信和自动化技术之间的障碍正在逐渐消失。最新的技术,包括无线网络、现场总线、变频器及人机界面、控制软件等,大大提升了过程系统的效率和安全性能。 电力系统自动化系统一般是指电工二次系统,即电力系统自动化指采用各种具有自动检测、决策和控制功能的装置并通过信号系统和数据传输系统对电力系统各个元件、局部系统或全系统进行就地或远方自动监视、协调、调节和控制以保证电力系统安全稳定健康地运行和具有合格的电能质量[1]。 1 电力自动化的发展 我国是从20世纪60年代开始研制变电站自动化技术。变电站自动化技术经过数十年的发展已经达到一定的水平,在我国城乡电网改造与建设中不仅中低压变电站采用了自动化技术实现无人值班,而且在220kV及以上的超高压变电站建设中也大量采用自动化新技术,从而大大提高了电网建设的现代化水平,增强了输配电和电网调度的可能性,降低了变电站建设的总造价,这已经成为不争的事实。然而,技术的发展是没有止境的,随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,势必对已有的变电站自动化技术产生深刻的影响,全数字化的变电站自动化系统即将出现。 2 电力自动化的实现技术 现场总线(Fieldbus)被誉为自动化领域的计算机局域网。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,随着工业电网的日益复杂工业自动化网版权所有,人们对电网的安全要求也越来越高,现场总线控制技术作为一门新兴的控制技术必将取代过去的控制方式而应用在电力自动化中。 3 无线技术 无线通讯技术因其不必在厂区范围内进行繁杂、昂贵的布线,因而有着诱人的特质。位于现场的巡视和检修维护人员借此可保持和集中控制室等控制管理中心的联系,并实现信息共享。此外,无线技术还具有高度灵活性、易于使用、通过远程链接可实现远方设备或系统的可视化、参数调整和诊断等独特功能。无线技术的出现及快速进步,正在赋予电力工业领域以一种崭新的视角来观察问题,并由此在电力流程工业领域及资产管理领域,开创一个激动人心的新纪元。 尽管目前存在多种无线技术汉阳科技,但仅有几种特别适用于电力流程工业。这是因为无线信号通过空间传播的过程、搭载的数据容量(带宽)、抗RFI(射频干扰)/EMI(电磁干扰)干扰性、对物理屏障的易感性、可伸缩性、可靠性,还有成本,都因无线技术网络的不同而不同。因此,很多用户都倾向于“依据具体的应用场合,来选定合适的无线技术”。控制用的无线技术主要有GSM/GPRS(蜂窝)、9OOMHzRadios、wi-Fi()、WIMAX()、ZigBee()、自组织网络等,其中尤以Wi-Fi和WIMAX应用增长速度最快,这是因为其在带宽和安全性能方面较优、在数据集中和网络化方面具备卓越的安全框架、具有主机数据集成的高度灵活性、高的鲁棒性及低的成本。 4 信息化技术 电力信息化包括电力生产、调度自动化和管理信息化两部分。厂站自动化历来是电力信息化的重点,大部分水电厂、火力发电厂以及变电站配备了计算机监控系统;相当一部分水电厂在进行改造后还实现了无人值班、少人值守。发电生产自动化监控系统的广泛应用大大提高了生产过程自动化水平。电力调度的自动化水平更是国际领先,目前电力调度自动化的各种系统,如SCADA、AGC以及EMS等已建成,省电力调度机构全部建立了SCADA系统,电网的三级调度100%实现了自动化。华北电力调度局自动化处处长郭子明说,早在20世纪70年代华北电力调度局就用晶体管计算机调度电力,从国产121机到176机,再到176双机,华北电力调度局全用过,到1978年已经基本实现了电网调度自动化。 5 安全技术 电力是社会的命脉之一,当今人类社会对电力系统的依赖已到了难以想象的程度。电力系统发生大灾变对于社会的影响是不可估量的,因此电力系统最重要的是运行的安全性,但这个问题在全世界均未得到很好解决,电力系统发生大灾变的概率小但后果极其严重,我国电力系统也出现过稳定破坏的重大事故。由于我国经济快速发展的需求,电力工业将会继续以空前的速度和规模发展。随着三峡电站、西电东送、南北互供和全国联网等重大工程的实施,我国必将出现世界上最大规模的电力系统。 6 传动技术 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。变频器作为节能降耗减排的利器之一,在电力设备中的应用已经极为广泛而成熟。对于变频器厂商而言,在未来30年,变频器,尤其是高压变频器在电力节能降耗中的作用极为明显,变频器也成为越来越多电力行业改造技术的首选。 在业内,以ABB为首的电力自动化技术领导厂商,ABB建立了全球最大的变压器生产基地及绝缘体制造中心。自1998年成立以来,公司多次参与国家重点电力建设项目,凭借安全可靠、高效节能的产品性能而获得国内外用户的好评。其公司多种产品,包括:PLC、变流器、仪器仪表、机器人等产品都在电力行业中得到很好的应用。 7 人机界面 发电站、变电站、直流电源屏是十分重要的设备,随着科学技术的不断发展,搜企网,单片机技术的日趋完善,电力行业中对发电站、变电站设备提出了更高精密、更高质量的要求,直流电源屏是发电站、变电站二次设备中非常重要的设备,直流电源屏承担着向发电站、变电站提供直流控制保护电源的作用,同时提供给高压开关及断路器的操作电源,因此直流电源屏的可靠性将直接关系到发电站的安全运行,直流电源屏的发展已经经历了很长的时间,从早期的直流发电机、磁饱和直流充电机到集成电路可控硅控制直流充电机、单片机控制可控硅充电机、高频开关电源充电机等,至目前直流电源屏已很成熟。 直流电源屏整流充电部分仍然采用目前国际最流行的软开关技术,将工频交流经过多级变换,最后形成稳定的直流输出,直流电源屏系统控制的核心部件是V80系列可编程控制器PLC,它将系统采集的输入输出模拟量以及开关量经过运算处理,最终控制高频开关电源模块使其按电池曲线及有人为设置的工作要求更可靠地工作。 8 结束语 电气自动化技术是当今世界最活跃、最充满生机、最富有开发前景的综合性学科与众多高新技术的合成。其应用范围十分广泛,几乎渗透到国民经济各个部门,随着我国科技技术的发展,电气自动化技术也随之提高。 【参考文献】 [1]汪秀丽.中国电力系统自动化综述[J].水利电力科技,2005(02). [2]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008(02). [3]夏永平,唐建春.浅议电力系统自动化[J].硅谷,2010(06). 猜你喜欢: 1. 电力系统自动化论文范文 2. 电力工程自动化专业论文范文 3. 电力系统毕业论文范文 4. 电气自动化专业毕业论文范文 5. 电力工程自动化论文优秀范文

工厂供配电系统设计论文

工厂供电,是指将电能通过输配电装置安全、可靠、连续、合格的销售给工厂用户,满足广用户经济建设和生活用电的需要。下面是由我整理的工厂供电技术3000字论文,希望能对大家有所帮助!

[摘 要]如果有人问你21世纪是什么时代,你的脑海里浮现的是信息时代、电子时代还是技术时代?我想在我的世界里,21世纪应该是一个绿色节能时代,一方面,在科技、经济、技术高速发展的时代面前,人们开始更多的关注可持续发展,更多的关注节能环保,另一方面,21世纪属于市场经济,对于市场经济而言利润是唯一的驱动力,厂商或者工厂要想实现利润最大化,必须尽可能的缩小成本,而电能的使用在厂商的成本 中占据着很大的一部分比例,因此,供电系统节能方法研究成为每一个厂商不得不关注的问题。

本着发现问题,分析问题,解决问题的研究方法对工厂供电系统节能问题进行研究,首先谈谈什么是工厂供电系统,所谓供电系统就是由能产生电能的电源系统输送给用电的输配电系统共同构成。其次,我们不得不思考为什么会产生工厂供电系统的消耗,具体而言,我认为有俩方面原因,从技术角度来看,我国工厂在变压器的选择,功率因数补偿以及检测与维修方面都存在漏洞。从管理模式来看,我们并没有形成一套完整的领导负责,员工尽责的体系。因此,我们的研究应该深入这俩个方面,究其根源,寻找解决思路。

1.在管理方面存在的漏洞

从总体上来看,我们在管理方面并没有形成完善的体系,没有突出强调领导与员工的责任,我们曾一度对张瑞敏管理海尔的理念津津乐道,也曾一度对乔布斯的管理思想赞不绝口,但是,在我们看到这些顶级的管理者带领一个企业走向全球,走向伟大时,我们是否思考了管理对一个企业成长的重要性。缩小视角,就工厂供电系统节能方面,我们都存在众多缺陷。从一个角度而言,我们没有建立相关的奖惩机制,这使得加强工厂供电节能管理这件本身富有挑战的事情对领导与管理者而言缺乏迎接挑战的动力。其次,即使一些管理者看到了节能管理的重要性,但由于缺乏相关领域的培训与研究,使得其对工厂供电节能管理的效果并不明显。从另一个角度来看,员工缺乏浓厚的 企业 文化 底蕴,缺乏家的归属感,并没有把自己当为企业的主人,不能把节约企业能源视为自己应尽的责任,这一方面不利于企业的成本降低、节能环保与可持续发展,另一方面更落空了习不断强调的建设一个勤俭质朴的社会理念。因此,从管理角度来分析,我认为一方面是我们的相关体制还不完善,另一方面,我认为是我们的相关企业文化形成以及 企业管理 培训还存在众多问题。

2.在技术方面存在的问题

从技术层面来看,首先,我们很难大量引进节能增效设备,这不仅是因为我国目前节能增效设备技术并没有达到一定水平,无法批量生产,这使得节能增效设备成本高,工厂将其投入使用未必就能收回成本。其次,节能增效设备操作较为复杂,没有相关知识与技术难以熟练掌握,因此工厂出于经济与技术利益方面考虑,将其弃之不用。再次,电力产品质量以及部分供应商供应的设备并不合格,时常导致不明故障。最后,相关检测与维修人员技术能力有限,由于供电系统具有复杂性、专业技术性强等特点,一旦发生故障无法及时检测出问题并做出有效的修复。

从技术层面具体来看,电压器选择具有重要意义,根据调查显示,变压器消耗的无功功率占整个供电系统无功消耗的百分之二十左右。尽管变压器效率高,但从这个调查数据中,我们可以清晰看到其总损耗仍然不小。因此,如何有效的减少变压器的无功损耗,正确合理的选择变压器型号,科学的运行,就成为了我们在技术上必须解决的难题。

其次,就是有关功率因数的问题,减少企业供电系统损耗,提高企业用电效率一个极其重要的技术层面就是功率因数补偿问题,如何有效的提高供电系统各部分的功率因数,降低设备容量,使用电设备合理的运行,从而减少损耗,实现工厂供电节能又成为我们不得不面对的技术难题。

最后,就是能否有效提高检测与 修理 技术,任何机器,即使世界最领先的机器也有出现问题的时候,任何机器,即使刚刚投入使用,也有定期检测的必要性,因此如果我国工厂相关人员的检测与维修技术无法令人满意,这对企业来说就是巨大的损失。一方面,如果无法定期有效的对设备进行检测,可能造成部分设备老化,从而加大能源消耗与损失。另一方面,当设备出现问题时,不能及时的找到问题,解决问题,恢复设备的正常运转,这不仅是对工厂的资源闲置与浪费,更造成了企业很大的经济损失。因此,提高检测与维修技术,不仅是供电节能的有效 措施 ,更能减少企业的很多不必要的经济损失。

3.管理方面的解决思路

从宏观角度来分析,企业要构建完善的管理制度,实现领导负责,员工尽责的理念。一方面,加强奖罚制度的建立与推广,完善激励机制,对那些具有企业归属感,具有企业文化精神,并将这些文化底蕴有效运用到工厂生产与节能的实践中去的员工,给予一定的精神与物质奖励,从而达到树立先进模范的作用。另一方面,对领导进行节能管理的培训,使得管理者不光从心里具有供电节能的理念,更能在通过学习与培训后,在实践中取得明显的效果。与此同时,对员工也要给予企业归属感,使得员工视企业为自己的家,为企业节约能源,为企业进行供电节能,就是为自己未来着想,更是自己应尽的责任。

4.技术方面的解决思路

首先,做好设备检测与维修工作,这不仅可以减少停电次数与时长,更能防止或减少电能泄漏,从而有效的实现供电节能的目的。具体来说,应该定期更换用电设备的绝缘子,对电路进行检测,并测量接头电阻,及时发现问题,及时解决问题。其次,从变压器角度出发,应该选择那些效率高、损耗低的优质新型节能的变压器,除此之外,还应该保证科学合理的变压器运行方式,通过研究可得,当负荷为变压器功率的百分之七十五时,变压器运行最经济。因此,合理的选择变压器以及科学的运行变压器都对工厂降低电能损耗具有重要的意义。最后,我们还要关注功率因数补偿问题,如果我们可以有效的提高供电系统各部分的功率因数,充分利用变压器的容量,降低设备容量,使设备科学合理的运行,从而减少用电系统的功率损耗来实现工厂供电节能的目标。

综上所述,造成工厂供电消耗的因素是多样的,所以为了最大化工厂供电节能的效果,我们既需要抓管理层面的问题,又不能放过技术层面的漏洞,双管齐下,才能有效的解决问题,实现工厂的可持续发展。

参考文献

[1] 李健.工厂供电系统节能方法研究.科技创业家,2013(02).

[2] 王伯韬.供电系统节能降耗措施探讨.应用科技.

摘要:根据高等 教育 对自动化专业的重视及新时代高等教育对工厂供电课程的需求, 文章 从教学思路,教学内容,教学方式以及课程设计等方面分析了工厂供电课程的 教学方法 。

关键词:自动化;工厂供电;教学改革;工程实践

工厂供电课程是难度较大的一门课程,该课程与大学生之前学过的基础理论课,如高等数学、大学物理以及专业课如自动控制原理、电机拖动之类的课程有很大的不同,一般的课程都有一套理论,而供电课更多的是依靠 经验 公式、查表,各章节之间缺乏必然的联系,使得学生学习困难,缺乏兴趣。因此,探究一种合适的教学方法显得非常重要。

一、理论结合实际,启发式教学

由于学生没有实际经验,直接照本宣科肯定会让学生觉得枯燥,因此教学可结合社会情况以及教师的工程实践经历来激发学生的学习兴趣。如在介绍电力系统的构成之前可先介绍一下中外电力系统的发展史,为什么最初是直流输电,为什么现在是交流输电为主,直流与交流输电各自的优缺点是什么。介绍为什么发电厂发电后要升压进行远距离传输的时候,先告诉学生目前铜是多少钱一吨,帮助学生理解为什么要节省有色金属。在讲负荷计算的章节时,结合具体的计算机电量监测项目直观地说明什么叫三班倒的工作方式,日负荷曲线在工厂中的作用,传统抄表方式的误差以及计算机连续采集的优点。介绍工厂供配电系统的一次接线和二次接线时,教师应带领学生到校变电所,让学生实际观察隔离开关、断路器、高压开关柜、功率表等,对单母线分段形式有一个直观认识。在介绍需用系数法时,可以日常生活中电用具为例,如一盏灯是多少瓦,让学生对教室的灯盏数进行计算,投影仪计算机各是多大功率,根据观察让学生计算出教室应该选多大的空开,应该选多大的变压器等等。通过这些理论结合实际的教学方式,学生的学习兴趣会大大提高,有益于学习效率的提高。

二、对教学内容重新做合理的分配

因供电课更多的是依靠经验公式、查表,容易让人感到枯燥,而课程的顺序一般也是依照工厂供配电初步设计的步骤进行的,教程对有一定实际经验的工作人员可能效果会更好,但对基本没有动手能力的大学生来说,非常容易理论脱离实际,尤其对于仅有32学时的课程设置,更应有所取舍。比如工厂供配电系统的一次接线一章,对于变压器的台数容量选择原则以及变电所一次主接线应该详细介绍,而电压偏移及改善措施需要花较多的时间才能讲透,这种相对不太重要的内容简单介绍即可。还有短路电流一章,分析了短路过程的暂态过程之后直接介绍标么值法求取短路电流,学生很多都不太理解,如果先给学生介绍了有名值法,然后通过实例让学生了解了用有名值法在不同电压等级电抗还要换算,而用标么值法则省去了这个步骤,加深了学生对学习内容的理解。

三、多种教学方式相结合

工厂供配电课的内容较为繁杂,虽然难度不高,但涉及的内容很多,既有公式,又有图表,单一的板书式授课或纯粹的多媒体教学都不能够满足其要求。应灵活教学,以电气设备及其选择为例,如介绍电弧的基本知识时,采用视频资料,不仅能形象展示知识,学生的兴趣也会提高。介绍高压开关电器,则需要通过视频与课件相结合的方式让学生了解断路器,隔离开关以及开关柜的外形、结构、动作原理。介绍断路器的控制回路的时必须展开接线图才能为学生分析合闸过程与分闸过程,这种涉及实物、构造、动作过程等内容的课,用课件和视频结合会取得很好的效果。而当推导一些公式时,用板书推导更能让学生对公式的思路有更清楚的认识,比如三相短路过程的简化分析,单相负荷的计算等内容。因此教学应采取多种方式,才能取得更好的效果。

四、课程设计指导

课程设计是对所学知识一次综合性的 总结 ,对自动化专业的学生来说,课程设计是将理论与实践有机联系起来的一个重要环节,使学生对工厂供配电设计的知识有更加系统的认识,同时也能够培养学生独立思考的能力和实践动手能力。一般来说供电课程设计多是针对变电所的设计,要求学生以电气设计部分为核心,学生可通过查阅工程设计手册和资料,综合多方面的因素,确定电气主接线方式,主变压器的容量、数量的确定,负荷分析及计算,以及短路电流的计算和变电所主要电气设备的选择(包括断路器,隔离开关,互感器等),在选择时对电气设备进行必要的计算和校验,完成相应图纸的绘制,课程实践应多鼓励学生发扬合作和创新精神。综上所述,工厂供电的教学,教师首先必须强化自身的能力,结合具体的科研项目加深对这门课程的理解,并能将实践经验运用到教学中,使学生更能清楚地了解这门课的相关知识,同时也应增加实践教学,培养学生独立操作能力,这样学生才能切实学好这门课。

参考文献:

[1]弋东方.电气设计手册电气一次部分[M].北京:中国电力出版社,2002.

[2]孟祥萍.电力系统分析[M].北京:高等教育出版社,2004.

[3]刘吉来,黄瑞梅.高电压技术[M].北京:中国水利水电出版社,2004.

某机加工厂供电系统设计(开题报告+论文+DWG) 摘 要本课题设计了一个机加工厂的供电系统,在满足工厂供电设计中安全、可靠、优质、经济的基本要求的前提下,本文首先根据全厂和车间的用电设备情况和生产工艺要求,进行了负荷计算,通过功率因数的计算,进行无功补偿设计(包括无功补偿容量计算和补偿设备选择、校验),确定了机加工厂的供电方案,通过技术经济比较,确定了供电系统的主接线形式,选择了主变压器的台数和容量。其次,本文设计了厂区供电和配电网络,进行了车间变电所以及车间配电系统和车间电气照明设计,按照经济电流密度法,选择了合适的导线和电缆,通过合理设置短路点,进行正确的短路电流计算,进行了主要电气设备的选型和校验。最后,本文还进行了主变电压器和主要电力线路的继电保护设计。通过上述设计,基本确定了某机加工厂内部的供配电系统,并且在本设计中,尽可能选择低损耗电气设备,以节约电能,体现了节能环保的设计思想。关键词:供电系统 主接线 负荷计算目录摘 要 IAbstract I目录 II1.概 述 工厂供电系统设计概述 工厂供电系统设计的主要内容 国内外的研究动态 本设计主要工作 32.全厂电力负荷计算及无功补偿设计 机加工厂全厂电力负荷计算 无功功率补偿方案设计 全厂计算负荷表 本章小结 113.机加工厂变电所主接线设计 变电所电气主接线方案的选择 主变压器的选择 本章小结 144.短路电流计算及电气设备选择与校验 短路计算 电气设备的选择及校验 本章小结 225.继电保护设计 电力变压器的继电保护设计 电力线路的继电保护设计 本章小结 286.车间电气照明设计 照度计算 照明供电系统及其选择 本章小结 34结论 35致谢 36参考文献 36附录1:外文资料翻译 译文:创新与生产高电压热应力龟裂 38摘要 38前言 38综述 原文: Innovation and Production High Voltage TSC 42

摘要:在工程电气设计领域中,电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求,必须将所有设备:如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验,要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行,短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多,造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件,以代替部分工作,把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。关键词:集成设计选型校验系统模型pivotalwords:IntegratedDesign,Selectandverifyequipmenttype、ConstitutePowerSystemmodel一、引言:在工程电气设计领域中,电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求,必须将所有设备:如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验,要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行,短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多,造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件,以代替部分工作,把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。二、详述:电气设计的目标我们只有了解了电气设计最终实现目标才能进行更明确的工作,为了详细说明一个变配电所的所有电气内容,通常需要出的图纸有:1.1电气主接线图或高压系统图1.2低压系统图1.3平面布置图、剖面图1.4配电柜立面图1.5电缆清册1.6设备材料表1.7电气计算书1.8二次控制原理图1.9二次外部线路图以上图纸中最复杂的图纸,工作量最大的莫过于高低压系统图,因为他们占用的计算工作量大。过去我们也提供一些计算工具软件,但大都是零散的,不系统的,比如负荷计算、电压损失计算、短路计算等,用户对整个系统的认识,一直停留在修改旧图,反复的计算-填写表格-替换设备-删除-复制等低级的劳动中,造成了劳动效率无法大幅度提高。而且由于缺乏整个供-配电系统结构的认识,往往上一级开关调整以后,没有改下一级开关,或上一级开关整定变了,没有跟着调整配线,造成许多前后不对照的错误图纸和问题工程。旧图中大量的图元各自独立并没有共性,所以难以大规模的一次性修改成功。旧图修改重复劳动特别多,反复的重复删除、复制、替换、文字、移动等命令,容易造成笔误。特别是当前工程设计周期被业主大幅度缩短,怎样提高设计、绘图效率就成为了一个关键性的问题。绘图计算软件的现状目前国内电气设计软件提供这部分的主要偏向于绘图功能。绘制高低压柜的一次方案,许多家厂商生产的软件都包含了这部分图库。我们绘图主要集中在插入相应的图块进行绘制,然后填写定货图表格。计算则是分开的。也有个别软件对高低压系统提供了部分计算,但大都是零碎的,不是对系统整体的计算,或是对其中一个回路、某一种负荷类型(如电动机)进行计算,其他回路或负荷类型无法计算,也无法作到上下级配合选型,也没有全面的综合校验电气设备所有技术参数,没有用电需求表,和实际工程需要的设计过程相差太多等等。所以在设计变配电所过程中,大部分工作仍集中在修改旧图,重新计算,选型上。计算机的辅助设计功能没有什么提高。电气设计的过程分析选型统一规定很多设计院在一个工程的协同设计过程中都采用了一种选型方案,比如高压配电柜选用KYN28,低压柜采用抽屉式MNS,主断路器采用CM1,电缆采用VV系列,等等,这个选型方案在同一工程中都是相同的。也可以应用到下一个工程中。用电需求定义水、暖、工艺等上行专业提供的用电需求,主要内容是用电设备的编号,设备名称,安装位置,额定电压,负荷等级,场所属性,负荷性质等对电气设计的要求。现在随着计算机普及,很多设计院已经使用EXCEL互提资料。负荷分配确定配电设备(配电箱、盘、柜)的位置,把每一个负荷分配到配电设备上。负荷计算对每个配电设备进行负荷计算。主要采用需要系数法。分配电中心计算选分配电中心(如某层的配电间、竖井、或机房的配电间)的配电柜供给下联的配电盘或箱。对这些配电盘、箱、柜进行选型。变配电中心计算选变配电中心对分配电中心供电。对变配电中心的所有设备包括母线、高压电缆、高压柜、低压柜、低压抽屉组件、低压出线等进行选型。短路计算选型完成以后,查表得出各组件和线缆的阻抗,并设定短路点,计算每个短路点的三相和单相短路电流。校验计算对于高低压设备进行短路校验、电压损失校验、电机启动校验以及灵敏度校验等。校验不合适的值,要重新进行选型。直到校验通过。绘制系统图根据系统模型,绘制系统图。排列柜子。根据平面情况,布置柜子。并绘制立面图、剖面图。根据柜子布置情况分别调整系统图抽屉柜位置和编号以及进线柜、母联柜位置回路库和设备库符号库高低压柜的一次方案是厂家样本提供的。在CAD绘图中要调用这些方案,必须将这些方案组织成一个回路库。每个回路都是由很多组件组成的。这些组件的电气属性(技术参数)则在设备库中定义。符号库是规定了这些组件对应的图例。以上三者在选型绘图过程中必不可少。为了应对众多的厂家和不同的型号规格产品,我们符号库、设备库、回路库都是开放的。用户可以新增设备系列,新增回路方案等等。符号库采用新国标图例。回路库和设备库也采用了最流行最先进的高低柜型号,特别是中国建筑标准所出的《统一技术措施电气设备选型卷》和电力出版社出的最新版《工厂常用电气设备手册》上下册以及上下册补充本。回路库结构中每个回路都可以设定盘内组件的型号规格和数量或额定电流、控制电机功率,这样完全按照样本提供的内容录入,对选型提供了“电子样本”。统一规定设定在做某一工程前,由电气专业项目负责人确定的设备选型的基本方案。该基本方案中将所有电气设备划分为供电、输电、配电、用电几类,用户只须对以上设备进行初步选型,确定设备的系列号以及相关参数。其它参数都可以自动选型。用电需求定义表用电需求表是用户自行录入的工程中所用到的所有用电设备列表。用户需要录入用电设备的安装位置、名称编号,设备容量,负荷性质等内容。可以从EXCEL中将水暖工艺提来的资料导入该表中,也可以将输入好的用电需求表导出到EXCEL中编辑。安装位置提供了一个很好的管理所有设备的结构,非常直观方便。系统模型的建立本软件设计宗旨和最终目标就是要实现电气设计的目标。即绘制出符合要求的图纸。而绘制图纸前就必须建立供配电系统。此前的设计软件都没有提出过集成设计的概念。 所谓集成设计,就是面向供配电系统整体的电气设计,他包括了统一规定初步选型,用电需求表定义,用电负荷的分配,负荷计算、选型计算、短路计算、校验计算等一系列综合复杂的设计过程。它可以建立供配电系统模型,并能详细的列出模型上每个供配电-输电-用电设备的工作(运行)属性、短路属性、电气属性。任何一个供配电-输电-用电设备都有三种属性,工作属性、短路属性、电气属性。工作属性是指当前选定的设备的工作电流、设备容量、工作电压、功率因数等情况。短路属性是指当前选定设备的短路阻抗、短路电流等情况。电气属性是该设备的出厂铭牌的电气型号规格和电气技术参数等。集成设计的流程是:用电负荷被人工添加到配电柜上。然后进行负荷计算,并自动选择配电柜内元件型号规格,选定短路参数可以进行短路校验。如果短路校验不通过,重新进行选型计算。系统模型的建立:要想实现对变配电所设备的整体选型校验和设计,必须建立整个工程的配电系统模型,才能够实现对所有设备的选校。一个好的系统模型首先比较直观,操作简单。上手快。组织严密。由于电气系统的树状结构和WINDOWS资源管理器的树状结构的相似性,我们完全可以利用WINDOWS资源管理器类似结构的树状系统来搭建一个模型,实现简单的配电系统。电力系统中最常用的电气连接关系就是串联和并联。所有的复杂的网络最后都可以看成是电气设备串联和并联不断组合搭建成的。从下图中可以看出,树节点上从左到右的组件名称关系就组成一个串联的电路:低压配电室(电源)à电缆à负荷开关à变压器à母线à进线柜 ……..从“3母线”节点下面所接的“3母线à抽屉柜2à抽屉柜3à抽屉柜4à抽屉柜5”是母线并联所连的若干个抽屉柜。这样搭建成的系统模型,具有形象直观、搭建简单、组织严密等特点。完全可以实现变配电所系统设计的所有功能。附图1对应的供配电系统如附图2所示。附图1附图系统模型的功能立系统模型是从工程中的配电中心(配电间、配电室)建立。 统模型可以直观看到开关柜一次方案图形。以方便选型 统模型可以对用电需求进行统一分配。确定所有用电设备的电源位置 4、系统模型可以对每个设备都能进行负荷计算。统计总负荷5、系统模型可以对电源进行全厂负荷统计,和无功补偿计算6、系统模型可以进行短路计算。短路计算包括无限大容量系统和有源系统的短路计算。搭建的任何模型都可以自动进行计算。短路阻抗数据库可以扩充。7、模型在负荷计算、短路计算、和初步选型方案基础上进行自动选型计算 8、系统模型选型计算后对参数进行校验计算,包括高低压设备、配电干线等所有设备都可以按照规范要求进行校验。统模型可以直观的看到配电中心内配电系统上任何一个设备目前的工作电流,短路点短路电流以及设备技术参数情况。 10. 可以自动输出高低压系统图,主接线图,设备材料表,电缆清册,计算书,和抽屉柜排列图等一系列图纸。完成辅助设计全过程。软件实现流程图 软件实现过程实际上就是对电气工程师设计过程的模拟和抽象。该流程深入体现了第三节所述的电气设计的全过程,模拟设计思路进行电气辅助设计。常用设备选型校验方案(部分) 压器选型:负荷分配->负荷计算->选型 低压母线选型 负荷分配->负荷计算->按正常工作电流选型效验内容如下:电机启动压降计算 电压损失计算 3、过载保护效验4、热稳定效验电缆导线选型 负荷计算->按正常工作电流选型1、效验电压损失:2、效验经济电流密度:3、效验热稳定4、效验过载保护低压开关选型 负荷计算->按照正常工作选型:1、选择壳架等级电流 2、选择脱扣器额定电流 3、根据回路保护设置要求,进行短延时,瞬时,长延时三个脱扣器额定电流的选型。1、效验极限分断能力2、效验开断电流3、效验灵敏度4、上下级配合效验5、过载保护效验高压开关选型 负荷计算->按正常工作电流选型 1、选择额定电流效验开断电流或开断容量。 效验最高工作电压、效验动稳定、效验热稳定。 10、集成设计软件的优点1.实现了真正意义上的供配电系统模型,是面向整体电力系统的电气设计软件。不同于以往零散的孤立模块,这样的好处是比较直观清楚的让电气工程师知道每个电气元件在电力系统中的位置,作用,运行状态和短路状态以及所有电气属性等。i.进行负荷计算、短路计算、选型计算和校验计算。集四大计算于一体,更加清晰明了选型结果。2.成设计便于负荷调整,回路替换,设备技术参数的修改。并提供一系列智能检测系统,保证前后上下级联关系正确,确保电气回路的参数的正确性。集成设计便于输出管理电缆表,设备表。集成设计提供了可扩充的回路库和设备库,完全仿照设备样本,全部开放。用户可增添新设备。集成设计提供给用户最方便直接的查询功能,点击任何一个系统模型上设备元件,都可以看到该设备的电压,流过的电流,功率等运行情况。也可以看到在该点短路时的短路阻抗,短路电流情况,甚至可以查询其他点短路,在该点的短路电流情况。集成设计的界面采用资源管理器式界面,只要会windows的人都可以建立一个系统模型。不需要另外增加学习时间。操作也是类似与资源管理器,极其容易上手。集成设计提供了很多常用供配电设备的选型,校验计算方法。用户可以采用某种方法进行校验,也可以都采用,根据需要进行校验。非常灵活。集成设计是面对电气设备的cad电气设计软件,不象以前那样需要一点点绘制图块,复制粘贴,电气工程师考虑的只有电气设计需要考虑内容,其他有关绘图的命令和操作和任何线条图元,一概不需要考虑。这才是真正意义上的电气设计专家系统。集成设计完全参考最新版的电气规范、设计手册、统一技术措施和强制性条文以及最新版电气设备手册。紧跟时代步伐。三、结论变配电所的负荷计算、短路计算、选型、校验计算是电气设计中最复杂的内容之一。我们应用CAM/CAD软件辅助设计实现这一专家系统,是电气设计行业一次最初步的尝试,具有重要的历史意义和广阔的实用价值。意味着国内电气设计CAD将突破原来偏重于绘图,而轻辅助设计的趋向,向着更加智能化的电气设计专家系统迈出了可喜的一步。参考书目:《工业与民用配电设计手册》第二版,中国航空工业规划设计院等编水利电力出版社《建筑电气设计实例图册》,北京照明学会设计委员会编中国建筑工业出版社《工厂常用电气设备手册》兵器部第五设计院编中国电力出版社《民用建筑电气设计手册》湖南电气情报网编中国建筑工业出版社《低压配电设计规范》GB50054-95中国计划出版社《供配电系统设计规范》GB50052-95中国计划出版社《民用建筑电气设计规范》JGJ-T16-92中国计划出版社

低压配电系统设计与研究毕业论文

交流异步电机软起动技术分析与研究论文关键词:异步电动机;软起动;调压调速 论文摘要:本文对交流异步电动机的软起动问题做了分析和研究,提出了异步电动机起动和运行的综合控制方案。 1前言 目前在工矿企业中使用着大量的交流异步电动机(包括380V/660V低压电动机和3KV/6KV中压电动机),有相当多的异步电动机及其拖动系统还处于非经济运行的状态,白白地浪费掉大量的电能。究其原因,大致是由以下几种情况造成的: ①由于大部分电机采用直接起动方式,除了造成对电网及拖动系统的冲击和事故之外,8~10倍的起动电流造成巨大的能量损耗。 ②在进行电动机容量选配时,往往片面追求大的安全余量,且层层加码,结果使电动机容量过大,造成“大马拉小车”的现象,导致电动机偏离最佳工况点,运行效率和功率因数降低。 ③从电动机拖动的生产机械自身的运行经济性考虑,往往要求电力拖动系统具有变压、变速调节能力,若用定速定压拖动,势必造成大量的额外电能损失。 2异步电动机的软起动 由于工业生产机械的不断更新和发展,对电动机的起动性能提出了越来越高的要求,归纳起来有以下几个方面; ①求电动机有足够大的,并且能平稳提升的起动转矩和符合要求的机械特性曲线; ②尽可能小的起动电流; ③起动设备尽可能简单、经济、可靠,起动操作方便; ④起动过程中的功率消耗应尽可能的少。 根据以上相互矛盾的要求和电网的实际情况,通常采用的起动方式有两种:一种是在额定电压下的直接起动方式,另一种是降压起动方式。 直接起动的危害 ①电网冲击:过大的起动电流(空载起动电流可达额定电流的4~7倍,带载起动时可达8~10倍或更大),会造成电网电压下降,影响其他用电设备的正常运行,还可能使欠压保护动作,造成设备的有害跳闸。同时过大的起动电流会使电机绕组发热,从而加速绝缘老化,影响电机寿命。 ②机械冲击:过大的冲击转矩往往造成电动机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损,导致击穿烧机;转轴扭曲,联轴节、传动齿轮损伤和皮带撕裂等。 ③对生产机械造成冲击:起动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤,缩短使用寿命;影响传动精度,甚至影响正常的过程控制。 老式降压起动方式的适用场合及性能比较: 降压起动的目的是减小起动电流,但它同时也使起动转矩下降了。对于重载起动,带有大的峰值负载的生产机械,就不能用这种方式起动。传统的降压起动有以下几种方法: (1)星形/三角形转换器:这种方法适用于正常运行时定子绕组采用△接法的电动机。定子有六个接头引出,接到转换开关上,起动时采用星形接法,起动完毕后再切换成△接法。起动电压为220V,运行电压为380V。这种起动设备的优点是起动设备简单,起动过程中消耗能量少。缺点是有二次电流冲击,设备故障率高,需要经常维护,所以不宜使用在频繁起动的设备上。 (2)自耦变压器降压起动:三相自耦变压器(也称补偿器)高压边接电网,低压边接电动机,一般有几个分接头,可选择不同的电压比,相对于不同起动转矩的负载。在电动机起动后再将其切除。其优点是起动电压可以选择,如或,以适应不同负载的要求。缺点是体积大,重量重,且要消耗较多有色金属,故障率高,维修费用高。 (3)对于绕线式异步电动机,可在转子绕组串接频敏变阻器或水电阻实现起动,待起动完成后再将其切除。但频敏变阻器成本高,而水电阻损耗又大。 值得指出的是:尽管各种老式降压起动方法各有其优缺点,但它们有一个共同的优点:就是没有谐波污染。 新型的电子式软起动器 所谓“软起动”,实际上就是按照预先设定的控制模式进行的降压起动过程。目前的软起动器一般有以下几种起动方式: (1)限流软起动:限流起动顾名思义就是在电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值(Im)的软起动方式。主要用在轻载起动的负载的降压起动,其输出电压从零开始迅速增长,直到其输出电流达到预先设定的电流限值Im,然后在保持输出电流I这种起动方式的优点是起动电流小,且可按需要调整,(起动电流的限值Im必须根据电动机的起动转矩来设定,Im设置过小,将会使起动失败或烧毁电机。)对电网电压影响小。其缺点是在起动时难以知道起动压降,不能充分利用压降空间,损失起动转矩,起动时间相对较长。 (2)转矩控制起动:主要用在重载起动,它是按电动机的起动转矩线性上升的规律控制输出电压,它的优点是起动平滑、柔性好,对拖动系统有利,同时减少对电网的冲击,是最优的重载起动方式。它的缺点是起动时间较长。 (3)转矩加突跳控制起动与转矩控制起动一样也是用在重载起动的场合。所不同的是在起动的瞬间用突跳转矩,克服拖动系统的静转矩,然后转矩平滑上升,可缩短起动时间。但是,突跳会给电网发送尖脉冲,干扰其它负荷,使用时应特别注意。 (4)电压控制起动是用在轻载起动的场合,在保证起动压降的前提下使电动机获得最大的起动转矩,尽可能地缩短起动时间,是最优的轻载软起动方式。 软起动器的适用场合 (1)生产设备精密,不允许起动冲击,否则会造成生产设备和产品不良后果的场合; (2)电动机功率较大,若直接起动,要求主变压器容量加大的场合; (3)对电网电压波动要求严格,对压降要求≤10%UN的供电系统; (4)对起动转矩要求不高,可进行空载或轻载起动的设备。 严格地讲,起动转矩应当小于额定转矩50%的拖动系统,才适合使用软起动器解决起动冲击问题。对于需重载或满载起动的设备,若采用软起动器起动,不但达不到减小起动电流的目的,反而会要求增加软起动器晶闸管的容量,增加成本;若操作不当,还有可能烧毁晶闸管。此时只能采用变频软起动。因为软起动器调压不调频,转差功率始终存在,难免过大的起动电流;而变频器采用调频调压方式,可实现无过流软起动,且可提供倍额定转矩的起动转矩,特别适用于重载起动的设备。但是变频器的价格就要比软起动器的价格高得多了。 3异步电动机的调压调速 异步电动机的调压调速属低效调速方式,因为在调速过程中始终存在转差损耗,因此调压调速有很大的限制,不是任何一台普通的笼型电机加上一套晶闸管调压装置,就可以实现调压调速的。 首先必须改变电动机的外特性,新的外特性必须使电动机有一个宽广的稳定的调速范围。一般要采用高转差率电机,交流力矩电机或在绕线式电机的转子绕组中串接电阻的方法,并且要加上转速闭环控制,才能进行稳定的调速。 其次是要将调速过程中由于转差功率引起的转子的温升很好地导出机外,才能实现长期稳定工作。这里可采取旋转热管结构,也可采取特殊风道冷却结构,都是行之有效的方法。 在电力电子技术高度发展的今天,变频调速装置的价格已不再昂贵的情况下,再考虑调压调速,似乎已无多大的现实意义了。 4结论(1)电子式软起动器结构简单,较之传统的△/Y起动器,自耦变压器起动器具有无触点、无噪音、重量轻、体积小,起动电流及起动时间可控制,起动过程平滑等优点,并且维护工作量小。当电动机空载或轻载时,节能效果显著,特别适用于短时满载,长时间空载的负载。 (2)对于高转差电机,实心转子电机,力矩电机等,尤其是在带风机、水泵类负载时,有较好的调速性能,但不适用于普通的笼型电机调速。 (3)采用智能控制器,具有完善的电机保护功能,保护整定值设置方便,保护性能可靠。 (4)其最大缺点是由于采用晶a闸管移相控制,故对电网及电机均存在谐波干扰。

摘要:在工程电气设计领域中,电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求,必须将所有设备:如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验,要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行,短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多,造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件,以代替部分工作,把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。关键词:集成设计选型校验系统模型pivotalwords:IntegratedDesign,Selectandverifyequipmenttype、ConstitutePowerSystemmodel一、引言:在工程电气设计领域中,电力系统的设备选型计算、校验计算无疑是最复杂和最烦琐的一件工作。问题复杂性在于电力系统运行的可靠性要求,必须将所有设备:如高压、低压配电设备、变电、输电线缆等设备全部计算选型校验,要考虑各种运行状态下的设备安全可靠运行,短路时可靠动作。由于设备多、回路多、系统复杂、校验项目多,造成了工作烦琐。目前国内尚无模拟电气工程师思路进行自动选型、校验计算的软件,以代替部分工作,把电气工程师真正从烦琐的计算和绘图中解放出来。我公司最新科研成果------供配电系统集成设计软件正好填补了这一空白。二、详述:电气设计的目标我们只有了解了电气设计最终实现目标才能进行更明确的工作,为了详细说明一个变配电所的所有电气内容,通常需要出的图纸有:1.1电气主接线图或高压系统图1.2低压系统图1.3平面布置图、剖面图1.4配电柜立面图1.5电缆清册1.6设备材料表1.7电气计算书1.8二次控制原理图1.9二次外部线路图以上图纸中最复杂的图纸,工作量最大的莫过于高低压系统图,因为他们占用的计算工作量大。过去我们也提供一些计算工具软件,但大都是零散的,不系统的,比如负荷计算、电压损失计算、短路计算等,用户对整个系统的认识,一直停留在修改旧图,反复的计算-填写表格-替换设备-删除-复制等低级的劳动中,造成了劳动效率无法大幅度提高。而且由于缺乏整个供-配电系统结构的认识,往往上一级开关调整以后,没有改下一级开关,或上一级开关整定变了,没有跟着调整配线,造成许多前后不对照的错误图纸和问题工程。旧图中大量的图元各自独立并没有共性,所以难以大规模的一次性修改成功。旧图修改重复劳动特别多,反复的重复删除、复制、替换、文字、移动等命令,容易造成笔误。特别是当前工程设计周期被业主大幅度缩短,怎样提高设计、绘图效率就成为了一个关键性的问题。绘图计算软件的现状目前国内电气设计软件提供这部分的主要偏向于绘图功能。绘制高低压柜的一次方案,许多家厂商生产的软件都包含了这部分图库。我们绘图主要集中在插入相应的图块进行绘制,然后填写定货图表格。计算则是分开的。也有个别软件对高低压系统提供了部分计算,但大都是零碎的,不是对系统整体的计算,或是对其中一个回路、某一种负荷类型(如电动机)进行计算,其他回路或负荷类型无法计算,也无法作到上下级配合选型,也没有全面的综合校验电气设备所有技术参数,没有用电需求表,和实际工程需要的设计过程相差太多等等。所以在设计变配电所过程中,大部分工作仍集中在修改旧图,重新计算,选型上。计算机的辅助设计功能没有什么提高。电气设计的过程分析选型统一规定很多设计院在一个工程的协同设计过程中都采用了一种选型方案,比如高压配电柜选用KYN28,低压柜采用抽屉式MNS,主断路器采用CM1,电缆采用VV系列,等等,这个选型方案在同一工程中都是相同的。也可以应用到下一个工程中。用电需求定义水、暖、工艺等上行专业提供的用电需求,主要内容是用电设备的编号,设备名称,安装位置,额定电压,负荷等级,场所属性,负荷性质等对电气设计的要求。现在随着计算机普及,很多设计院已经使用EXCEL互提资料。负荷分配确定配电设备(配电箱、盘、柜)的位置,把每一个负荷分配到配电设备上。负荷计算对每个配电设备进行负荷计算。主要采用需要系数法。分配电中心计算选分配电中心(如某层的配电间、竖井、或机房的配电间)的配电柜供给下联的配电盘或箱。对这些配电盘、箱、柜进行选型。变配电中心计算选变配电中心对分配电中心供电。对变配电中心的所有设备包括母线、高压电缆、高压柜、低压柜、低压抽屉组件、低压出线等进行选型。短路计算选型完成以后,查表得出各组件和线缆的阻抗,并设定短路点,计算每个短路点的三相和单相短路电流。校验计算对于高低压设备进行短路校验、电压损失校验、电机启动校验以及灵敏度校验等。校验不合适的值,要重新进行选型。直到校验通过。绘制系统图根据系统模型,绘制系统图。排列柜子。根据平面情况,布置柜子。并绘制立面图、剖面图。根据柜子布置情况分别调整系统图抽屉柜位置和编号以及进线柜、母联柜位置回路库和设备库符号库高低压柜的一次方案是厂家样本提供的。在CAD绘图中要调用这些方案,必须将这些方案组织成一个回路库。每个回路都是由很多组件组成的。这些组件的电气属性(技术参数)则在设备库中定义。符号库是规定了这些组件对应的图例。以上三者在选型绘图过程中必不可少。为了应对众多的厂家和不同的型号规格产品,我们符号库、设备库、回路库都是开放的。用户可以新增设备系列,新增回路方案等等。符号库采用新国标图例。回路库和设备库也采用了最流行最先进的高低柜型号,特别是中国建筑标准所出的《统一技术措施电气设备选型卷》和电力出版社出的最新版《工厂常用电气设备手册》上下册以及上下册补充本。回路库结构中每个回路都可以设定盘内组件的型号规格和数量或额定电流、控制电机功率,这样完全按照样本提供的内容录入,对选型提供了“电子样本”。统一规定设定在做某一工程前,由电气专业项目负责人确定的设备选型的基本方案。该基本方案中将所有电气设备划分为供电、输电、配电、用电几类,用户只须对以上设备进行初步选型,确定设备的系列号以及相关参数。其它参数都可以自动选型。用电需求定义表用电需求表是用户自行录入的工程中所用到的所有用电设备列表。用户需要录入用电设备的安装位置、名称编号,设备容量,负荷性质等内容。可以从EXCEL中将水暖工艺提来的资料导入该表中,也可以将输入好的用电需求表导出到EXCEL中编辑。安装位置提供了一个很好的管理所有设备的结构,非常直观方便。系统模型的建立本软件设计宗旨和最终目标就是要实现电气设计的目标。即绘制出符合要求的图纸。而绘制图纸前就必须建立供配电系统。此前的设计软件都没有提出过集成设计的概念。 所谓集成设计,就是面向供配电系统整体的电气设计,他包括了统一规定初步选型,用电需求表定义,用电负荷的分配,负荷计算、选型计算、短路计算、校验计算等一系列综合复杂的设计过程。它可以建立供配电系统模型,并能详细的列出模型上每个供配电-输电-用电设备的工作(运行)属性、短路属性、电气属性。任何一个供配电-输电-用电设备都有三种属性,工作属性、短路属性、电气属性。工作属性是指当前选定的设备的工作电流、设备容量、工作电压、功率因数等情况。短路属性是指当前选定设备的短路阻抗、短路电流等情况。电气属性是该设备的出厂铭牌的电气型号规格和电气技术参数等。集成设计的流程是:用电负荷被人工添加到配电柜上。然后进行负荷计算,并自动选择配电柜内元件型号规格,选定短路参数可以进行短路校验。如果短路校验不通过,重新进行选型计算。系统模型的建立:要想实现对变配电所设备的整体选型校验和设计,必须建立整个工程的配电系统模型,才能够实现对所有设备的选校。一个好的系统模型首先比较直观,操作简单。上手快。组织严密。由于电气系统的树状结构和WINDOWS资源管理器的树状结构的相似性,我们完全可以利用WINDOWS资源管理器类似结构的树状系统来搭建一个模型,实现简单的配电系统。电力系统中最常用的电气连接关系就是串联和并联。所有的复杂的网络最后都可以看成是电气设备串联和并联不断组合搭建成的。从下图中可以看出,树节点上从左到右的组件名称关系就组成一个串联的电路:低压配电室(电源)à电缆à负荷开关à变压器à母线à进线柜 ……..从“3母线”节点下面所接的“3母线à抽屉柜2à抽屉柜3à抽屉柜4à抽屉柜5”是母线并联所连的若干个抽屉柜。这样搭建成的系统模型,具有形象直观、搭建简单、组织严密等特点。完全可以实现变配电所系统设计的所有功能。附图1对应的供配电系统如附图2所示。附图1附图系统模型的功能立系统模型是从工程中的配电中心(配电间、配电室)建立。 统模型可以直观看到开关柜一次方案图形。以方便选型 统模型可以对用电需求进行统一分配。确定所有用电设备的电源位置 4、系统模型可以对每个设备都能进行负荷计算。统计总负荷5、系统模型可以对电源进行全厂负荷统计,和无功补偿计算6、系统模型可以进行短路计算。短路计算包括无限大容量系统和有源系统的短路计算。搭建的任何模型都可以自动进行计算。短路阻抗数据库可以扩充。7、模型在负荷计算、短路计算、和初步选型方案基础上进行自动选型计算 8、系统模型选型计算后对参数进行校验计算,包括高低压设备、配电干线等所有设备都可以按照规范要求进行校验。统模型可以直观的看到配电中心内配电系统上任何一个设备目前的工作电流,短路点短路电流以及设备技术参数情况。 10. 可以自动输出高低压系统图,主接线图,设备材料表,电缆清册,计算书,和抽屉柜排列图等一系列图纸。完成辅助设计全过程。软件实现流程图 软件实现过程实际上就是对电气工程师设计过程的模拟和抽象。该流程深入体现了第三节所述的电气设计的全过程,模拟设计思路进行电气辅助设计。常用设备选型校验方案(部分) 压器选型:负荷分配->负荷计算->选型 低压母线选型 负荷分配->负荷计算->按正常工作电流选型效验内容如下:电机启动压降计算 电压损失计算 3、过载保护效验4、热稳定效验电缆导线选型 负荷计算->按正常工作电流选型1、效验电压损失:2、效验经济电流密度:3、效验热稳定4、效验过载保护低压开关选型 负荷计算->按照正常工作选型:1、选择壳架等级电流 2、选择脱扣器额定电流 3、根据回路保护设置要求,进行短延时,瞬时,长延时三个脱扣器额定电流的选型。1、效验极限分断能力2、效验开断电流3、效验灵敏度4、上下级配合效验5、过载保护效验高压开关选型 负荷计算->按正常工作电流选型 1、选择额定电流效验开断电流或开断容量。 效验最高工作电压、效验动稳定、效验热稳定。 10、集成设计软件的优点1.实现了真正意义上的供配电系统模型,是面向整体电力系统的电气设计软件。不同于以往零散的孤立模块,这样的好处是比较直观清楚的让电气工程师知道每个电气元件在电力系统中的位置,作用,运行状态和短路状态以及所有电气属性等。i.进行负荷计算、短路计算、选型计算和校验计算。集四大计算于一体,更加清晰明了选型结果。2.成设计便于负荷调整,回路替换,设备技术参数的修改。并提供一系列智能检测系统,保证前后上下级联关系正确,确保电气回路的参数的正确性。集成设计便于输出管理电缆表,设备表。集成设计提供了可扩充的回路库和设备库,完全仿照设备样本,全部开放。用户可增添新设备。集成设计提供给用户最方便直接的查询功能,点击任何一个系统模型上设备元件,都可以看到该设备的电压,流过的电流,功率等运行情况。也可以看到在该点短路时的短路阻抗,短路电流情况,甚至可以查询其他点短路,在该点的短路电流情况。集成设计的界面采用资源管理器式界面,只要会windows的人都可以建立一个系统模型。不需要另外增加学习时间。操作也是类似与资源管理器,极其容易上手。集成设计提供了很多常用供配电设备的选型,校验计算方法。用户可以采用某种方法进行校验,也可以都采用,根据需要进行校验。非常灵活。集成设计是面对电气设备的cad电气设计软件,不象以前那样需要一点点绘制图块,复制粘贴,电气工程师考虑的只有电气设计需要考虑内容,其他有关绘图的命令和操作和任何线条图元,一概不需要考虑。这才是真正意义上的电气设计专家系统。集成设计完全参考最新版的电气规范、设计手册、统一技术措施和强制性条文以及最新版电气设备手册。紧跟时代步伐。三、结论变配电所的负荷计算、短路计算、选型、校验计算是电气设计中最复杂的内容之一。我们应用CAM/CAD软件辅助设计实现这一专家系统,是电气设计行业一次最初步的尝试,具有重要的历史意义和广阔的实用价值。意味着国内电气设计CAD将突破原来偏重于绘图,而轻辅助设计的趋向,向着更加智能化的电气设计专家系统迈出了可喜的一步。参考书目:《工业与民用配电设计手册》第二版,中国航空工业规划设计院等编水利电力出版社《建筑电气设计实例图册》,北京照明学会设计委员会编中国建筑工业出版社《工厂常用电气设备手册》兵器部第五设计院编中国电力出版社《民用建筑电气设计手册》湖南电气情报网编中国建筑工业出版社《低压配电设计规范》GB50054-95中国计划出版社《供配电系统设计规范》GB50052-95中国计划出版社《民用建筑电气设计规范》JGJ-T16-92中国计划出版社

电气自动化毕业设计 ·2×300MW发变组常规保护·降压变压器的继电保护·110kV降压变压器常规保护·220MW发电机组主变压器常规保护·工厂变电所一次侧电气设计·水电站电气一次及发电机保护·电流继电器设计·10KV变电所的电气部分及继电保护·浅论10KV供电系统的继电保护的设计方案·JSS型数字式时间继电器设计·热式火力发电厂电气部分及继电保护设计·110KV变电所一次系统设计·110kV降压变电所一次系统设计·110kv电网继电保护设计·110kV区域降压变电所电气系统的设计·浅析单相配电器的推广应用·试论配电系统设计方案的比较·6KV配电系统及车间变电所设计·35KV变电所及低压配电系统设计·10KV变电所及低压配电系统设计·浅谈农网配电变压器的接地电阻问题·PLC在变电站变压器自动化中的应用·110kV变电站电气主接线设计·220kv变电站一次系统设计·110kV变电站及其配电系统的设计·农网35kV变电站综合自动化设计方案·变电站综合自动化系统研究·110kv变电站电气二次部分设计·6Kv变电所及低压配电系统的设计·10kV变电所及低压配电系统的设计·35KV变电所及配电线路的设计 参考资料:

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