双电源供电十篇

时间:2023-03-17 13:04:29

双电源供电

双电源供电篇1

关键词 矿井供电;电动机转向;双电源供电

中图分类号TM3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)87-0229-02

0 引言

矿井作为一级供电负荷,需由双回路供电,其两回路可能来自同一电源也可能来自两独立电源,电压等级多为6kV,电缆线路多,负载主要是三相异步电动机。在其中一电源回路更换电缆或新线路投入使用时,都需要确保所带的三相电动机的转向与原转向一致,传统的做法是带电测试,此项工作费时费力,还需要有闲置的高压电动机。针对这种情况,本文在阐述三相交流电动机的转向原理的基础上,讨论两电源的相序与三相异步电动机转向之间的关系,提出了一种简单可行的解决方案。

1 三相异步电动机的转向原理

三相异步电动机起动时,定子绕组加上三相对称正序电压产生对称正序电流,从而产生旋转磁场,由于转子与旋转磁场有相对运动,根据电磁感应定律,在转子中产生感应电动势,闭合的转子绕组回路中即产生感应电流,流过此电流的转子导体在磁场中产生电磁力,作用在转子上形成转矩,使转子旋转起来。转子导体在磁场中受力方向遵循左手定则,在感应电动机中受力形成的转矩方向与定子绕组产生的旋转磁场方向一致,电磁转矩为驱动转矩。转子的转向决定于定子绕组产生的旋转磁场方向,而旋转磁场由旋转磁动势产生。

由交流电机的旋转磁场理论可知,三相绕组的基波合成磁动势是一个旋转行波。忽略与转向无关的转子反应和谐波磁动势等因素,选择A相电流达到最大值的瞬间作为时间零点,取A相绕组轴线处作为空间坐标原点,并以顺着绕组相序的方向作为正方向,可得三相绕组的基波合成磁动势表达式[1]:

(1)

公式(1)中,旋转磁动势等于幅值F1时,有=1,。当=0时,A相电流达到最大值,,可见合成磁动势的幅值位于=0处,即在A相绕组的轴线上;当=120°时,B相电流达到最大值,此时,其幅值位于=120°处,即在B相绕组的轴线上;同理,当C相电流达到最大值时,合成磁动势的幅值将在C相绕组的轴线上。可见,当某相电流达到最大值时,基波合成旋转磁动势的幅值就将与该相绕组的轴线重合,转向决定于电流达到最大值的顺序,即三相电流的相序,旋转的方向从领先相绕组轴线转向落后相绕组轴线。

2 两电源的相序关系

三相电源中,A、B、C三相电压互差120°,相位上A超前B,B超前C,用向量图表示如图1所示。三相电压出现正幅值(或相应零值)的顺序为ABC,向量总是沿顺时针方向出现。表示电源的向量为自由向量,即可以任意平行移动,移动后的向量仍然代表原来的向量。在同一平面,按同一比例,我们可以把两同频率、同电压等级的电压向量图画在一起。现以两个独立电源中电源Ⅰ作为基准来讨论电源Ⅱ的相序。电源Ⅰ的向量用大写字母表示,电源Ⅱ的向量用带一撇的表示。两电源都是正相序正弦波的工频电压,可以得出,在任一时刻,电源Ⅱ三相电压中必定有一相电压与电源Ⅰ的A相电压的相位差不大于120°。如在图1中,在任一时刻,以电源Ⅰ为基准,把电源Ⅱ的三相电压向量图中心与点重合在一起,在电源Ⅱ中总可以找到一相电压与电源Ⅰ的A相相位差为,使得-60°≤

1)以电源Ⅰ A相为基准,若测得与电源Ⅱ中某两相的电压差值(也可以显示为电流值,根据具体核相仪而定)相同,与第三相电压差值为前两电压差值的2倍,则我们可以定第三相为电源Ⅱ的C相。同理,以电源Ⅰ的B相作为基准可以确定出电源Ⅱ的A相,以电源Ⅰ的C相作为基准可以确定电源Ⅱ的B相,此时向量图如图2(a)所示,表示的是电源Ⅰ的A 相电压与电源Ⅱ的其中两相电压相位差都为60°,与第三相相差180°。从图中可以看出,此时电压差值,。

2)以电源Ⅰ A相为基准,若测得与电源Ⅱ其中一相电压差值较小,与另两相电压差值较大且不相等,则我们定义电压差值较小的一相为电源Ⅱ的A相。同理,以电源Ⅰ的B相作为基准可以确定出电源Ⅱ的B相, 以电源Ⅰ的C相作为基准可以确定电源Ⅱ的C相,此时的向量关系图根据角度差不同而有所差异,当角度差为-30°时如图2(b)所示,表示电源Ⅰ的A相电压与电源Ⅱ三相相位差分别为-30°、90°、-150°,此时有;且;当角度差为0时如图2(c)所示,表示两电源对应相正好重合在一起,没有相位差,此特殊情况即满足两电源并联条件,此时有。

以上分析了相角差-60°≤

3 两电源相序与电动机的转向关系

基于上述三相异步电动机的转向原理和两电源相序之间的关系,即可以确定两电源相序与电动机的转向关系。已知在电源Ⅰ供电的情况下,所带的N台三相异步电动机全为正转,电动机无论是星形接法还是三角形接法,引出的三绕组接线端头标号A、B、C,只要保证绕组A接的那一相电压相位超前绕组B接的那一相电压,绕组B接的那一相电压相位超前绕组C接的那一相电压,就可保证其正转,即从A相转向B相。电动机三绕组引出端头接到三相电源的顺序从左往右可能是:ABC,BCA,CAB,此三种情况都能保证正转,在实际工作中一般接成ABC,即电源的相序ABC标号与电动机的绕组引出接线端ABC标号一一对应。由上述两电源相序关系可得,由电源Ⅰ为基准确定出的电源Ⅱ的相序,必定为上面正转的三种接法之一,所以电源Ⅱ供电时电动机的转向必定与由电源Ⅰ供电时转向一致。

4 结论

在我国生产的五种变压器标准连接组别中,高压侧都为星形接法,低压侧或为星形接法或为三角形接法。电源经过升压传输降压后,忽略次要因数,电压等级相同的两路电源对应相在相位上要么一致,要么两相位差是30°的整数倍,运用上述原理和方法,完全可以解决在两电源无法并联的情况下,当两电源分别带相同N台电动机时,切换电源时转向是否一致的问题,为在矿井6kV供电线路更换电缆、重做电缆头以及新线路投入时对待定相序电源的定相过程提供了一种切实可行的方法,提高了工作效率,为矿井的双回路供电提供了保障。

参考文献

[1]陈世元.电机学[M].北京:中国电力出版社,2008.

双电源供电篇2

目前我国尚无针对新型公共交通的国家或行业标准,但可参考与其相近的电车供电系统行业标准。在CJ/T1—1999《城市无轨电车和有轨电车供电系统》中,关于外部电源的要求主要有两点:第3.2.1条规定,系统应列为交流电源的一级或二级负荷;第4.4.1条规定,电车整流站应有两路交流进线电源,一路常用,一路保安备用,临时电车整流站可用单路交流进线电源。上述第一点是对电车负荷等级的定位,第二点则是对电源的可靠性提出了具体要求。在GB50052—2009《供配电系统设计规范》中,对于一级负荷电源的要求,第3.0.2条规定,一级负荷应由双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏;对于二级负荷电源的要求,第3.0.7条规定,二级负荷的供电系统宜由两回线路供电,在负荷较小或地区供电条件困难时,可由一回6kV及以上专用的架空线路供电。新型公共交通外部电源应满足标准CJ/T1—1999和GB50052—2009的相关要求,即最低要满足“有两路电源,一路常用,一路备用”的要求。

外部电源对变电所的供电模式及适用范围

1双电源或局部双电源加双环网模式及适用范围

新型公共交通各变电所的供电方式通常采用直接双回路10kV电源供电或局部双回路10kV电源加双环网的供电方案。本文以一条10km左右、设有4座牵引变电所的线路为例进行说明。当采用直接双回路10kV电源的供电方式时,每座牵引变电所从城市电网引入2回10kV电源,牵引变电所间无联络;两回电源同时向牵引变电所供电,并相互备用。其网络结构如图1所示。该方案的特点是每座牵引变电所均引入2回10kV电源,且互为备用,供电可靠性较高;但由于引入电源数量较多,电源工程较大,同时由于变电所间不设环网电缆进行联络,因此,该模式适用于电源点较近、车站不设降压变电所(有牵引变电所的车站除外)的线路。但该模式的缺点是:占用电力系统10kV间隔资源及市政电力廊道较多;如果电源点较远,则工程投资较大。局部双回路10kV电源加双环网的供电方式是指:一部分牵引变电所从城市电网引入2回10kV电源,其它牵引变电所则采用2路10kV电缆从临近牵引变电所引入2回10kV电源,并采用2回环网电缆将全线牵引变电所连接起来。其网络结构如图2所示。该方案为国内城市公共交通通常采用的双环网方案,通过10kV环网将引入电源相互联接,形成备用;除两端的变电所外,每个牵引变电所均可从左右两个方向各引入2回10kV电源,供电可靠性最高,运行方式也更加灵活。各车站如负荷较大或附近没有380/220V低压电源时,可在车站设置降压变电所,通过贯通全线的2回10kV环网电缆取得的10kV电源经降压变电所降压成380/220V低压电源。由于该供电模式仅在2座牵引变电所各引入2回10kV电源,引入电源数量较少,同时也可结合沿线外部电源情况,在距离电源点近的车站引入电源,所以外部电源工程量较小,且全线双环网贯通可方便车站降压变电所的接入。该供电模式最适用于沿线电源点较少或距离较远、车站需要设置降压变电所的线路。局部双回路10kV电源加双环网的供电方式全线仅需要在少量牵引变电所引入10kV电源就可满足供电要求,供电可靠性很高,但由于沿线将敷设2回10kV环网电缆,投资也稍高。为了保证每座牵引变电所均有可靠电源,也可在每座牵引变电所各引入1回10kV电源,同时通过2回10kV环网电缆沿线贯通,使相邻两所间形成备用关系。其网络结构如图3所示。但是,因为需要在每座牵引变电所都引入1回10kV电源,所以对电源的要求比图2所示的结构模式要高。

2基于单电源、单环网结构的供电模式

根据新型公共交通外部电源供电要满足“有两路电源,一路常用,一路备用”的要求,同时结合局部双电源加双环网供电模式的优缺点,本文提出了如图4所示的基于单电源、单环网结构的供电模式。该模式是在部分牵引变电所引入1回10kV电源,同时用1回10kV环网电缆将沿线变电所串接起来,没有引入10kV电源的变电所也可通过环网电缆引入10kV电源。在正常情况下,各变电所由1回10kV电源供电;当该10kV电源停电时,闭合环网分段开关,通过单环网由相邻所引入的10kV电源供电,满足“有两路电源,一路常用,一路备用”的要求,也有利于车站降压变电所的接入。该供电模式为局部双电源加双环网供电模式的优化方案,适用于沿线电源点较少或距离较远、车站需要设置降压变电所的线路,可有效节省工程投资,简化中压网络结构,节省运营成本。

3三种模式的优缺点和适用范围

双电源供电篇3

关键词:接触器型;双电源转换装置;应用;问题分析

中图分类号: 231+.2 文献标识码: A

双电源转换装置应用在正常电源与备用电源的交汇处,作为地铁通信、信号、自动售检票系统等一级负荷低压供电系统中的核心部分,是保证在供电系统发生单电源供电故障时地铁一级负荷可持续使用的重要组成部分,为保障供电可靠性发挥着重要作用。

1 接触器型双电源转换装置在地铁中的应用

我国双电源转换开关的研制和生产在上世纪八十年代初还是空白,国内许多需要双电源切换的场所采用普通接触器作为投切电器或采用手动双投刀开关、两只塑壳开关及断路器联合使用达到双电源转换这一目的,这也就是接触器型双电源转换装置。

最初双电源转换装置是用于铁路系统中通信、信号等一级负荷的供电回路中,用于防止电源侧出现故障时造成的行车影响以及经济损失。随着近年来全国各大城市地铁及轻轨公共交通的迅猛发展,双电源转换装置也使用的愈加广泛。目前地铁中使用双电源转换装置的一级负荷有:通信系统、信号系统、车站电梯系统、变电站SCADA监控系统、消防系统、车站风机系统、车站应急照明系统等。以上设备系统为目前地铁行业中普遍公认的一级负荷,主要保证地铁行车安全、设备安全及车站乘客人身安全的负荷系统,是地铁能够正常、安全、可靠运行的重要保障。

2 接触器型双电源转换装置原理

地铁低压系统供电原理如图1所示,由车站变电所内的中压环网的两段母线中各引出一路经动力变压器降压变为400V电压,然后经过低压系统两进线断路器为低压系统母线供电,车站一、二级负荷经低压系统抽屉开关直接接入低压系统母线上,而站用三级负荷是经低压系统抽屉开关直接接入低压系统三级负荷母线上,再由三级负荷总开关接入低压系统两段母线上。低压系统两段母线上设置母联断路器,用于进线故障时由一段母线同时为车站一二级负荷供电。

图1 地铁低压系统供电原理

地铁一级负荷双电源箱是分别从低压系统两段母线上各引入一路电源,经过双电源转换装置切换后为负荷进行供电,双电源转换装置的基本原理如图2所示。

图2 双电源转换装置的基本原理

接触器型双电源装置主要由控制部分和触头部分共同构成,控制部分主要包括继电器、限位开关、电磁铁,机械传动连接杆,触头部分主要包括触头、灭弧罩、主备进线接线端子及负载出线接线端子等。

接触器型双电源转换装置的控制电源分别引自主电及备电的A相和箱内零线排,当双电源转换装置处于备电供电位置时,K1触点闭合,此时若主电控制电源有电,KS线圈得电,KS常开触点1,2闭合,控制电源经KS1、2触点过限位开关K1至整流模块,整流模块将交流220V变为直流48V为电磁铁提供电源,电磁铁吸合带动机械连接杆动作,触头动作后K1断开K2闭合,但此时KS常闭触点3、4处于断开状态,电磁铁失电,触头部分动触头由备电静触头转换至主电静触头,由主电为负载供电,完成切换;若主电断电,KS常闭触点3、4闭合,控制电源经KS3、4触点过限位开关K2至整流模块,电磁铁吸合带动机械连接杆动作,触头动作后K2断开K1闭合,但此时KS常开触点1、2处于断开状态,电磁铁失电,触头部分动触头由主电静触头转换至备电静触头,由备电为负载供电,完成切换。接触器型双电源转换装置控制部分原理图如图3所示,正常情况下下口负载始终由主电进行供电。

图3 接触器型双电源转换装置控制部分原理图

3 接触器型双电源切换装置在应用中的问题及处理措施

3.1继电器线圈烧毁

故障现象:主电与备电均有电,但转换装置始终处于备电运行位置,无法恢复正常主电供电方式。

查找方法:查看继电器线圈是否有烧糊或烧融痕迹,继电器是否有异味;为主电控制电源端子施加220V交流电源,使用万用表测量继电器常闭触点接线端子处是否有电压,若无电压说明继电器线圈损坏,无法实现功能。

处理方法:更换线圈并在线圈电源接点处重新焊接,或更换继电器。

3.2继电器触点接触电阻过大或触点粘连

故障现象:双电源转换装置不能正常切换或切换操作可靠性降低。

查找方法:对于接触电阻过大的情况,为控制电源端子施加220V交流电源检查继电器是否有异响,测量常开或常闭触点接线端子处电压是否稳定;对于触点粘连的情况,将继电器拆除,并使用万用表测量继电器触点的导通性,并与继电器外壳触点分布图对应,查找粘连触点。

处理方式:对于接触电阻过大或触点粘连情况,对继电器触点进行清洁、打磨,并测量触点的接触电阻,符合使用标准后进行回装,或更换继电器。

3.3限位开关故障

故障现象:双电源转换装置不能切换或频繁自动切换。

故障查找方法:观察限位开关压接触点是否卡滞,触碰压接触点是否能够正常闭合及弹起,使用万用表检测限位开关的导通状态,判定限位开关的故障状态。

故障处理方法:更换限位开关或更换限位开关内弹簧。

3.4机械传动结构卡滞

故障现象:双电源转换装置不能自动切换且手动不能切换,切换装置停滞在中间位。

故障查找方法:查看机械结构部分是否有生锈现象。

故障处理方法:对生锈部分进行清洁打磨,对传动轴部分进行涂油保证动作可靠性。

3.5双电源切换装置反送电

故障现象:主备进线任意一路断电后,在断电的进线空开处仍能检测到电压。

故障查找方法:用万用表检查进线空开上口处各进线相电压,观察是否有进线电源错接现象,拆除转换装置触头部分,拆开灭弧罩观察动静触头,是否存在动触头驱动连接片脱落并与静触头搭接现象。

故障处理方法:将主备进线梳理清晰后重新接入进线空开上口,将触头部分更换或修复驱动连接片。

4 结语

接触器型双电源转换装置是通过接触器、电磁铁与机械传动搭接而形成,通过日常实际中的应用发现接触器型双电源转换装置虽然存在触点粘连、线圈损坏、等现象,但其结构简单、成本低、机械传动可靠等优点仍是目前大多数地铁线路的首选。

参考文献:

苑舜,王承玉等.配电网自动化开关设备[M].北京:中国电力出版社.2007.

双电源供电篇4

【关键词】 双电源 同负荷 自动切换 相互闭锁

1 前言

矿井在建设和生产过程中,地面水和地下水通过各种通道涌入矿井,煤矿井下排水系统是煤矿生产中四大运转系统之一,担负着井下积水排除的重要任务。济宁三号煤矿由于处在微山湖特殊的地理环境下,矿井涌水量特别大,泵房分布较广,各泵房的工作量大、水泵工作时间比较长,所以排水工作更是重中之重。因为各采区泵房排水的时间随采区的涌水量而不固定,所以要求水泵能随时排水,增加排水系统的可靠性。电动闸阀控制着水泵的上水、停水、和上水管路的选择,其作用不容置疑,因此电动闸阀的低压供电必须稳定可靠和灵活机动。

2 泵房电动闸阀供电系统双回路应用的原因

排水系统中,电机和水泵在排水中起着至关重要的作用,然而电动闸阀作用也不容忽视。电动闸阀安装在水泵上方的排水管路上,位于逆止阀的下方。其作用为:调节水泵的流量和扬程;支配水泵之间,上水管路的选择;起动时将它完全关闭,以降低起动电流;起动水泵机组后开起闸阀进行排水,水泵机组停之前,先将闸阀关死,再停水泵机组,使水泵不致受到水力冲击而遭到损坏。在现实工作中,电动闸阀控制单元与电动闸阀电机的供电都取自泵房低压供电系统的其中一回路,并接在分支开关上,并不是专用回路供电。一旦回路总开关出现故障或者其他分支开关出现故障影响总开关时;泵房低压供电系统需要分段检修或其它支路开关需要停掉上级总开关检修时;电动闸阀无法电动打开,只能再敷设临时电源,或者人为手动打开,直接影响水泵机组的开停和管路水的调节,增加了检修工作工作量和工作时间,加大了排水系统的安全隐患,极易造成安全事故。为增加其可靠性,保障及时排水,电动阀供电系统应采用双回路供电。

3 QBZ-80F磁力启动器的改造与应用

3.1 QBZ-80F磁力启动器的基本工作原理

QBZ-80F矿用隔爆型双电源双回路真空电磁启动器(以下简称启动器)目前大量使用在济宁三号煤矿井下掘进工作面的风机双电源双风机供电。QBZ-80F磁力启动器主要是用于手动启动、主启动器出现故障的时候备用启动器可以自动起动,可用于要求双回路、双电源不间断运行的控制设备,启动器壳体分为两个隔腔,各安装了一个本体。具有过载、断相、漏电闭锁等保护,并具备可靠的闭锁装置 。按下STP1按钮、合上隔离开关此时主启动器供电支路控制变压器得电,当对地绝缘值符合要求是,自身保护插件JDB的3号、4号保护接点闭合,为主启动器的启动做好准备。按下启动按钮,中间继电器吸合,真空接触器吸合,主通风机启动。主通风机启动后,真空接触器的一组常开辅助点闭合为备用启动器的中间继电器的吸合做好准备,一组常闭辅助点断开,实现互锁。当常用的主通风机因故障停运或上级电源停电时,主启动器断电互锁点闭合,备用的启动器同样经过自身的保护插件JDB检测无误后,备用通风机自动开启;在主通风机处于正常后,按下备用启动器的体制按钮,它就能自动的切换到主通风机开,而备用的通风机停机,切换灵活,实现了双电源双负荷的的自动切换,保证供电的连续性和可靠性。针对QBZ-80F磁力启动器的灵活可靠的特性,结合泵房低压供电系统为电动闸阀双回路供电的条件。QBZ-80F磁力启动器的选用是济宁三号煤矿现有环境条件下最适合的选择。

3.2 改造QBZ-80F磁力启动器应用于泵房低压供电

启动器应用于通风系统的的供电,利用了双电源双负荷的特点,只要保证维护及时,真正实现了主副风机自由切换不间断供风。泵房低压供电系统电源由两个变压器分段提供,满足了QBZ-80F磁力启动器双电源的要求。但是作为双回路的负荷只有泵房低压供电一个。将QBZ-80F电磁起动器应用到控制电动阀中,便会产生双电源单负荷的供电方式。经供电改造后,在QBZ-80F磁力启动器负荷后加装了三通接线装置,提供给QBZ-80F真空电磁起动器电源的两台变压器满足了并列运行的条件,并进行核相即可。

考虑到QBZ-80F电磁启动器保护插件原有的工作原理,主启动器与备用启动器都运用各自的真空接触器的常闭点和中间继电器的常闭点在合闸的同时断开,保证了综合保护器的漏电检测线路断开避免高压串入造成保护器损坏。为了避免主启动器和备用启动器任一方送电时通过33#漏电闭锁检测线反冲击对方JDB,需将主、备启动器中间继电器KC的常闭辅助点反串接在对方的33#漏电闭锁检测线上,便可实现开关本身不会因同负荷而无法切换。现实工作中开关本身具有两个接线室切互不相通,所以只有利用开关本身的旋转接线口,借助接线腔内的接线端子串入一根四芯控制电缆从而实现串联闭点的接线。就此电动闸阀的控制单元与电动闸阀的电机从而实现了双电源的自动切换和不间断供电(原理改造图见图1)。

4 改造应用QBZ-80F磁力启动器的优点

(1)应用方便。起动器设有换向隔离把手,需换相时无需改变电源压线相序,只需改变换向隔离把手位置,方便调节电动阀正反转;起动器开关中间隔板上有备用的接线端子,便于改造接线。

(2)使用灵活。无需双回路自动切换功能时,可将一机隔离闭锁备用,便可实现手动和自动的转换。

(3)使用可靠。该开关两台接触器之间具有可靠的电器联锁,保证其不能同时吸合,避免短路事故的发生;由于开关装有延时时间继电器SJ,使得接触器得电时间滞后中间继电器的得点时间,将主备机中间继电器KC的长闭辅助点反串加接在对方的33#漏电闭锁检测线上,从而消除了一机送电冲击对方JDB的可能。

5 QBZ-80F磁力启动器应用的注意事项

(1)QBZ-80F真空电磁起动器电源的两台变压器应满足并列运行的条件1)接线组别相同;2)电压比相同;3)阻抗电压的百分数相等;4)容量比不超过3:1,并进行核相。

(2)检修时QBZ-80F磁力启动器要严防负荷通过三通接线装置反送电。

(3)使用时务必要把隔离把手打至正确位置并明显标记。

综上所述矿用QBZ-80F磁力启动器实现泵房电动闸阀供电双回路,解决了电动闸阀受单回路供电的影响不能灵活可靠工作的问题,排除了泵房排水因电动闸阀无法正常工作延误排水的安全隐患,提高了泵房排水的安全性和可靠性。现已在济三矿各采区泵房得到全面应用,实践证明其性能稳定,可靠性高,有效地保证了电动阀的开闭,确保了井下排水系统的正常稳定工作。

参考文献

双电源供电篇5

【关键词】一级负荷;消防供电;双重电源;应急电源

1 概述

由于“电气”在消防中的重要性,为了保证用电的可靠性,一级负荷的建筑不但在正常情况下要有安全可靠的电源,即使在正常电源出现故障或建筑出现火灾等紧急情况下,也应有足够的备用电源和应急电源。下面结合各种国家规范就消防供电系统的供电要求谈谈自己的观点。

2 国家相关规范对消防供电的要求

2.1 消防供电系统属于应急供电系统,供电电源应该是应急电源

《电工术语 电气装置》826-10-04条对“应急供电系统”术语规定如下:

“应急供电系统: 用来维护电气设备和电气装置运行的供电系统。”

“826-10-07条对“备用供电系统”术语规定如下:

“备用电源:当正常电源断电时,由于非安全用来维护电气装置或其某些部分所需的电源。”

《供配电系统设计规范》(以下简称《供规》)在2.0.3条中对“应急供电系统”的定义是:“用来维护电气设备和电气装置运行的供电系统,主要是:为了人体和家畜的健康和安全,和/或为避免对环境或其他设备造成损失以符合国家规范要求。”

在2.0.5条中对“备用电源”的定义是:“当正常电源断电时,由于非安全原因用来维持电气装置或其某些部分所需的电源。”

至此不难理解:“应急电源”即为:“用作应急供电系统组成部分的电源。”

对于“安全设施”,《低压电气装置》35.1概述中有如下注释:

“注1:安全设施的例子是:应急疏散照明、消防报警系统、用于消防泵的装置、消防电梯、烟雾和热量排除设备。”

显然,从国家标准的术语可以看出:消防用电设备属于安全设施范畴,其供电系统的性质为应急供电系统,而不是备用电源系统;其供电电源应该是应急电源,而不是备用电源。2.2用电负荷的分级及供电要求

《民用建筑电气设计规范》(以下简称《民规》)3.2.1条有如下规定:

“用电负荷应根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响程度,分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。”

《供规》3.0.1条有如下规定:

“电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在对人身安全、经济损失上所造成的影响程度进行分级,并应符合下列规定:

2.1.1 符合下列情况之一时,应视为一级负荷:

①中断供电将造成人身伤害时;

②中断供电将在经济上造成重大损失时;

③中断供电将影响重要用电单位的正常工作或造成公共场所秩序严重混乱;

2.1.2 在一级负荷中,当中断供电将造成人员伤亡或重大设备损坏或发生中毒、爆炸火

灾等情况的负荷,以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷,应视为一级负荷别重要的负荷。

但在《民规》3.2.3条中明确规定:“一类高层民用建筑的消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明及疏散指示标志、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘及门窗以及阀门等消防用电应为一级负荷。”

根据有关设计规范对建筑物的分级规定,高级住宅、19层及以上普通住宅为一类建筑,其消防用电设备、应急照明、消防电梯用电负荷应为一级负荷。

从上述用电负荷分级的规定来看,《供规》对用电负荷分级的条文表述未提及扑救火灾的消防设备也应为一级负荷中的特别重要的负荷,而一级负荷中的特别重要的负荷的条件仅适用于分类为一级的用电负荷,所以本人认为《供规》的负荷分级不适用于消防设备。

2.2 《供规》对各级用电负荷的供电要求为:

“3.0.2 一级负荷应由双重电源供电,当一电源发生故障时,另一电源不应同时受到损坏。”

一级负荷别重要的负荷供电,应符合下列要求:

2.2.1 除应由双重电源供电外,尚应增设应急电源,并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

2.2.2 设备的供电电源的切换时间,应满足设备允许中断供电的要求。

4.0.5 同时供电的两回及以上供配电线路中,当有一回路中断供电时,其余线路能满足全部一级负荷及二级负荷。”

《民规》3.2.8条、3.2.9条、3.2.10条中对一、二级用电负荷的供电要求与此基本相同,只是将“双重电源”称为“两个电源”。

《供规》对双重电源的定义为:

“2.0.2 双重电源 :一个负荷的电源是由两个电路提供的,这两个电路就安全供电而言被认为是互相独立的。”

在《供规》的条文说明中,3.0.2条的解释为:“因地区大电力网在主网电压上部是并网的,用电部门无论从电网取几回电源进线,也无法得到严格意义上的两个独立电源。这里指的双重电源可以是分别来自不同电网的电源,或者来自同一电网但在运行时电路互相之间联系很弱,或者来自来自同一电网但其间的电气距离较远,一个电源系统任意一处出现异常运行时或发生短路故障时,另一个电源仍能不中断供电,这样的电源都可视为双重电源。

一级负荷的供电应由双重电源供电,而且不能同时损坏,只有必须满足这两个基本条件,才可能维持其中一个电源继续供电。双重电源可一用一备,亦可同时工作,各供一部分负荷。”

《民用建筑电气设计规范(强电部分)》应用图解中3.1条对一级负荷的供电要求表述:“一级负荷用户应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个应不致同时受到破坏。而且当一个电源中断供电时,另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。当一级负荷设备容量在200kW以上或有高压用电设备时,应采用两个高压电源,这两个电源一般是由当地电力系统的两个区域变电站分别引来。”

《民规》的条文说明中也有类似的解释,显然规范是认可一级负荷可以采用公用电力网两路电源供电的方式,但由分布在两个区域的变电站分别取一个高压电源,无论是从经济方面还是从城市现有施工环境来说都是比较困难的。现大多一级负荷用户比较现实的做法是由附近一个66kV变电站的两台主变压器对应的两段母线分别引一个10kV高压电源,这样应该就可满足一级负荷及消防供电系统的供电要求。

3 结束语

在现行相关规范中对电源的界定、负荷分级及供电要求,有一些不完全相同的解释和做法;另外,由于地域的不同,各地区行业主管部门的要求不同,习惯做法不同,其对消防供电电源及配电系统的设计就不一样。

通过以上的比较、分析,我们应该对高层民用建筑的消防供电系统的电源选择、负荷分级和配电设计有了一个比较清晰的认识。

参考文献

[1]机械科学研究院中机生产力促进中心,等起草.GB/T 2900.71-2008/IEC60050- 826: 2004电工术语 电气装置[S]. 北京:中国标准出版社,2008 .

[2]中国联合工程公司GB 50052-2009 供配电系统设计规范[S]. 北京:中国计划出版社,2010 .

双电源供电篇6

关键词:双电源正确操作;双电源的风险;反向送电;自动转换开关双电源

中图分类号:F426.61 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 02-0000-01

从19世纪末第二次工业革命的爆发,标志着电气时代的来临。人们的生产生活随着电力产生发生变化,电力开始日益融入人们生活中来,在各行各业中发挥着非常重要的作用。当人们遇到不可抗力的停电状况时,例如:企业无法生产、医院无法救人等因为停电无法进行常规的操作;于是人们开始想办法来解决因为停电造成的损失。因此双电源应运而生,解决了许多人们因为停电而无法进行工作的窘境。而大多数使用双电源客户是国家用电客户的重要组成部分,它们用电状况直接影响电网的安全稳定,所以国家对于双电源用户就有严格的要求,并提出了四项条件限制,而符合条件的用户必须需要向电力部门申请,并由电力部门监督进行安装备用电源,杜绝反向送电情况发生。

一、双电源的供电性质

双电源的供电性质是引自两个性质不同的电源,馈电线路是两条;有一用一备两个电源。双电源重要的作用就是一旦发生停电,用户启动双电源可以减少很多损失。例如:如果医院在手术的过程中发生停电现象,医生无法进行正常的手术,所以双电源的启用就会解救了生命垂危的患者让手术继续进行。但是,事物的发展是双面,有好的一面也有坏的一面,要辩证看待双电源的问题,看到我们多大多数人不会了解的危害与性质。

用户在使用备用电源时,有些都未经电业部门许可,就擅自在停电时借来一台备用发电机使用,只会些简单基本的操作。大多数用户为了恢复电力完全没有注意到,在使用备用电源不与电力部门的人联系,根本无法保证个人所使用的备用电源是否安全,常常做出违规操作还不自知,而且他们在操作过程中无法保证在启动自备发电机时是否断开公用电源,是否会发生反向送电的危害。这样不恰当的操作不仅给将来维修作业的电力维修人员带来危害,也给自身安全带来了不确定。

二、双电源管理存在的风险

(一)双电源的安装时留下隐患

一些企业在安装双电源时草草而行,不认真检查在安装过程,不按照国家电力部门颁布的条例进行安装。

企业安装双电源是为了在停电时避免损失,因此用户在安装双电源时要严格按照该用户所在的地区电业部门的要求进行申请安装,并向电力部门提交装修方案、装修队资料和地点等详细资料进行审核,严格按照此地电业部门的要求进行装修,避免留下隐患。双电源应设在一个变电所或配电室内,其进线开关要有明显断开点,并设有安全可靠的联锁装置,防止倒送电。良好的双电源配置能够避免重大事故的发生,严格准守要求能够避免在安装过程中遗漏,这也是企业用户保护自己财产的方法。

(二)操作人员对电力知识不了解

许多企业用户在操作备用电源时并不了解详细过程,无法保证安全措施是否到位,在连接电源时是否将备用电源与公用电源断开,没有明确的安全步骤,不知自己的操作能否导致反向送电。所以用户在设置双电源时一定要严格按照政府的要求,制定出明确的故障维修制度、安全检查规章、安全防火措施和安全可靠的绝缘工具等等,最重要的是双电源的操作人员和维修人员一定要是具有基本电气知识,并且是通过电力管理部门考试合格,取得电力管理部门颁发的《电工进网作业许可证》,这样才能尽可能的避免工作人员发生意外和因错误操作引发倒送电的危险。

不按要求操作的用户在使用备用电源时,无法保证自己的操作是否正确,无法保证在切换备用电源时关闭公用电源,常常会导致反向送电,造成不可估量的危害,轻则设备损坏,重则人员伤亡。

(三)双电源的品质

大多数安双电源的企业都会选择现在市面上流行的自动转换开关的双电源,这种双电源可以用来检测被监测电源(两路)工作状况,当被监测的电源发生故障时,控制器发出动作指令,开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源。当故障电源恢复正常时根据不同的工作方式(根据不同的工作需要提前设置),决定是否由现工作电原返回到原供电电源。而市面上的自动转换开关双电源有两种:电动机型的双电源和电磁驱动一体化双电源,虽然这自动转换开关的双电源很方便安全,但是一旦出现问题也不好解决,所以一定要选择正规厂家出产的自动转换开关的双电源,因为这样才有良好的维修检查的售后技术支持,减少机器故障的发生。

而大多数私营小企业未向电力部门申报,自行用一些手动柴油发电机来供电,这种手动柴油发电机不仅污染环境而且运行过程中的噪音和电波辐射也会对环境造成污染,甚至危及人体健康。所以选一款安全的双电源电源很是重要,不仅仅是对自己的负责也是对他人健康还有自然环境的负责。

三、结束语

综上诉述,企业在双电源的使用过程中一定要谨慎,双电源在操作不当的情况容易产生反向送电,带来不可估计的后果。企业在使用的时候一定要遵守国家电力部门关于双电源的规章制度,并在具有电气知识的专业人员进行操作,有条理有规则的进行备用电源与公用电源的切换。而作为未能符合申请标准的商家不能乱用后备电源,因为操作不当引发的后果是商家无法承受的。

参考文献:

[1]田伟,庄立,田俊红.谈县级电网双电源的管理[J].电源技术应用,2013(08):61-63.

双电源供电篇7

关键词 双电源切换箱;UPS;原理;维护;故障处理

中图分类号G220 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)92-0002-02

1概述

广播电视是党和政府的喉舌,是联系人民群众的桥梁和纽带。安全、优质的电力供应,是确保广播电视节目的正常播出的最基本要求。做为一名电台的技术人员,首要任务就是要保证供电安全。

在实际工作中,双电源切换箱由于24小时工作,内部的交流接触器、中间继电器等较易出现故障;UPS不间断电源的蓄电池等也需要定期保养及维护。本文就双电源切换箱和UPS不间断电源原理进行了分析,对其日常维护及故障处理做一总结,希望对电台技术人员有所帮助。

2双电源切换箱原理及维护

2.1双电源切换箱原理

双电源切换箱设计为双路电源,一路工作,一路备用,低压切换。当工作电源停电时,备用电源自动投入;工作电源恢复时,立即切除备用电源,恢复为工作电源。

2)当某种原因使主路电源失电以后,KA中间继电器线圈失电,在备用电源电路中KA常闭触点闭合,L3电压通过2FU、2SA、KA常闭触点,2KM交流接触器线圈,1KM交流接触器常闭触点与零线形成回路,2KM线圈加电工作,2KM交流接触器吸合,备用电源送至切换箱下口,同时2KM交流接触器常开触点吸合,2HR指示灯电点亮,显示备用电源工作;

3)当工作电源恢复正常后,相当于正常情况。此时切除备用电源,恢复为工作电源。

2.2日常维护

在日常巡视及维护中,我们总结了一些简单、实用、有效的方法:

1)看:查看信号灯显示是否正常,各元器件有无烧焦变黄的痕迹,各线路接口处有无灯火痕迹。

2)闻:各元器件有无发热烧焦散发的气味。

3)摸:用手触摸各元器件尤其是交流接触器,中间继电器有无明显过热,轻轻拨动电线连接处有无晃动等接触不良的情况。

4)试:在检修时间切断和加上工作电源,试验主、备路交流接触器能否正常切换。

2.3故障处理

在故障处理方面,应做到不慌不乱,针对故障果断迅速地做出判断,及时处理,在最短的时间内恢复正常供电。

1)遇到切换箱内发生冒烟等情况时,应立即断开QF1、QF2断路器,切断电源,并寻找故障位置;

2)双电源切换箱的工作原理重要的一点是只要工作电源正常,便自动切换到工作电源输出。有一种情况是当从备用电源切换到工作电源时,如遇工作电源的交流接触器损坏,便会出现双路都供不上电的情况。此时应立即断开QF1断路器并立即与总配电室值班人员联系,以便值班人员在配电室切断工作电源,此时双电源切换箱会自动投到备用电源供电;

3)由于1KM、2KM交流接触器工作在大电流和高温度的工作环境,投入和切断的动作瞬间冲击很大,有一定的损坏率,检修时应加以注意。

3 UPS不间断电源原理及维护

3.1 在线式UPS不间断电源原理

3.2 UPS不间断电源维护

由于蓄电池组采用免维护蓄电池,故UPS在正常使用时维护量很少。另一方面,蓄电池蓄电池却又是整个UPS系统中无故障时间最短的器件,只有正确使用和维护,才能够保障其合理的使用寿命。因此,UPS维护应做到周期性和规范性。在实际工作中,我们对每台UPS都设立了维护记录卡。UPS维护分月度维护和半年维护。

1)月度维护

(1)检查UPS所有的指示灯状态是否正常,检查风扇运转情况,听UPS是否有异常响声;

(2)检查UPS线缆,看绝缘表皮是否老化或者破损;

(3)检查UPS的散热孔有无赃物堵塞,有以保证有足够的散热空间散热,否则会缩短UPS的使用寿命,甚至损坏UPS。尤其是在春季,经常发生柳絮等飘散物堵塞散热孔的现象;

(4)检查蓄电池连接线是否松动,接点处有无腐蚀和氧化;安全阀是否有酸物析出;电池外观是否良好,有无鼓胀或者变形;

(5)除尘。用干净的抹布轻轻除去UPS表面上的灰尘。

2)半年维护

(1)切断市电,试验UPS能否转换到蓄电池供电方式;

(2)用万用表测量UPS电源内电池组中各单个电池的端电压。根据经验,如果开路电压高于12.5V,则表示电池储能充足;如果开路电压已经低于12V,则表示电池储能不足。比较单个电池电压差,如果电池间电压差超过1V,应予以更换;

(3)蓄电池放电和充电。断开市电,使UPS处于蓄电池供电状态。放电时间为五至十分钟,放电后恢复市电供电,继续对电池充电。定期放电和充电,可以使蓄电池保持活性;

(4)对UPS内部进行除尘处理。

此外,蓄电池使用寿命一般为5年左右。为了安全,我们每4年对蓄电池进行一次集中更换。

参考文献

双电源供电篇8

【关键词】电网规划;一流配电网;目标网架;电网网架

0 引言

为落实 “两个一流”排头兵规划,深化应用“两个一流”国际对标工作成果,在“世界一流电网~配电网建设和管理示范区”扬州试点项目的基础上,江苏省电力公司淮安供电公司(以下简称公司)开展了“一流配电网”基础研究、现状评估和试点实践,以供电可靠性为导向,尝试解决配电网管理和发展难题,谋划配电网发展思路和创新举措,带动淮安配电网整体水平提升。

配电网分为高压(110、35kV)配电网、中压(20、10kV)配电网、低压(400/220V)配电网三个部分,其中高压配电网目标网架是“一流配电网”建设中的一个重点,直接影响配电网安全、可靠、经济运行。本文首先介绍国内高压配电网典型接线模式,重点分析淮安现状高压配电网接线模式应用情况和存在问题。其次构建理论模型,在一定的边界条件下,对各种典型高压配电网接线模式的可靠性、投资经济性等进行定量理论分析计算,对各种典型接线模式的优缺点与适用性进行分析比较。最后结合淮安电网实际,参照理论计算结果,对高压配电网典型接线模式选优分析,得出适合淮安的最优高压配电网接线模式及演进方案,保证“一流配电网”实施效果。

1 高压配电网典型网架及淮安现状

1.1 110kV电网典型网架

根据国家电网公司《配电网规划设计技术导则》,高压配电网典型网架分为辐射接线、环网接线及链式接线三大类。变电站接入方式主要有:T接或π接。

A+、A、B类供电区域供电安全水平要求高,110kV 电网宜采用链式结构,上级电源点不足时可采用双环网结构,在上级电网较为坚强且10kV 具有较强的站间转供能力时,也可采用双辐射结构。

C 类供电区域供电安全水平要求较高,110kV 电网宜采用链式、环网结构,也可采用双辐射结构。

D 类供电区域110kV 电网可采用单辐射结构,有条件的地区也可采用双辐射或环网结构。

E 类供电区域110kV 电网一般可采用单辐射结构。

1.2 淮安110kV电网网架现状及存在问题

1.2.1 淮安110kV电网网架现状

“十一五”以来,淮安地区110千伏配电网以地区220千伏变电站为支撑,形成了较为坚强的网架结构,较好地满足了经济社会发展的用电需求。

截至2012年底,淮安共有110千伏线路140条,网架结构主要有双辐射、单链、单辐射、单环网等4种,其中以双辐射、单链为主,具体为单链线路44条、单环网线路18条、双辐射线路73条、单辐射线路5条。

1.2.2 淮安110kV电网网架存在问题

1)位于B、C类区域部分单链线路不能满足供电可靠性要求。由于规划时区域负荷密度较低,线路导线较细,随着近年来经济社会快速发展,变电站负荷迅速增长,在发生主供线路“N-1”故障时,另一条线路供电压力较大。

2)淮安双辐射线路较多,两条线路来自不同220kV变电站或来自同一220kV变电站不同母线,供电可靠性较高。但从通道紧张程度、实施难易程度及经济性考虑,双辐射线路大都采用同杆(塔)架设、双侧挂线,在通道发生故障时,往往会造成110kV变电站全停,危害较大。

2 高压配电网典型接线模式评估

2.1 评估范围

选取淮安目前较为常见及省内其他地区应用较为成熟的目标网架进行分析,主要有:单链、单环网、双辐射、单辐射、不完全双辐射等。

2.2 评估思路

为了确定不同条件下各种接线模式的优劣,对影响接线模式的因素进行定量和定性分析,首先确定边界条件,设定比较模型,然后从接线模式的可靠性、经济性和适应性这三方面进行分析。

2.3 评估结果

2.3.1 可靠性分析

主要进行定性分析,主要从电源情况、线路故障影响和操作灵活性三方面进行比较。

2.3.2 经济性分析

将变电站和高压线路的综合投资按等年值法折算到年值,再加上运行费用,计算得出单位负荷年费用,然后比较不同接线模式的投资大小。

2.3.3 适应性分析

主要考量网架过渡可行性及资源占用情况。网架过渡性可行性对不同接线模式为适应负荷水平而发展成另一种接线模式的难易程度进行比较。资源占用对不同接线模式通道走廊利用情况比较其优劣性。

3 淮安市高压配电网目标网架规划

按照同一地区同类供电区域的电网结构应尽量统一的原则,根据淮安市高压配电网接线模式实际应用情况进行分析比较,综合上述可靠性、经济性、适应性分析,得到如下构想:

3.1 B类区域(城市中心区域)

为保证供电可靠性,城市中心目标网架选取双侧电源辐射接线,考虑到城区通道资源紧张、通常采取同杆(塔)架设方式,将目标网架优化成同杆(塔)架异路由双电源辐射接线。任一段同杆(塔)架主干线路发生通道故障时,都能保证有一回线路对110kV变电站供电,供电可靠性高。如下图所示:

3.2 C类区域(城市一般区域)

对于城市一般区域高压配电网网架选取不完全双辐射接线,即三回线路对两座110kV变电站供电,每座110kV变电站有两回电源进线,供电可靠性较高。随着负荷进一步增长,通过再出一条线路该网架可演变为同杆(塔)架异路由双辐射接线。如下图所示:

3.3 D类区域(农村区域)

对于农村区域过渡高压配电网网架选取为单链式接线,随着负荷进一步增长,通过新建线路该网架可演变为不完全双辐射接线及同杆(塔)架异路由双辐射接线。

4 结论

B、C类地区主供供电线路较细的单链接线可优化为同杆(塔)架异路由双辐射接线和不完全双辐射接线,解决主干线路“N-1”故障时,另一条主干线路负荷较重情况,提高供电可靠性。

可对B类地区同杆(塔)架双辐射线路统筹优化为同杆(塔)架异路由双辐射接线,进一步提高供电可靠性。

【参考文献】

[1]顾洁,孟,等.配电网接线模式研究[J].电力自动化设备,2002,22(7).

双电源供电篇9

关键词:双电源自动转换开关;ATSE; CB级;PC级;连锁选择应用

中图分类号:TM564文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)05-0011-02

随着经济的飞速发展和人民生活水平不断提高,人们对电力可靠性的要求越来越高。电力可靠性是供电系统持续供电的能力,我局现在35KV变电站全部实现了双电源,城区线路实现了“手拉手”,一些重要客户也采用了双电源,因此在电力系统中,双电源自动转换开关被广泛应用。

一、双电源自动转换开关(ATSE)的发展过程

ATSE即双电源自动转换开关电器,由一个(或几个)转换开关电器和其他必需的电器(转换控制器)组成,用于监测电源电路、并将一个或几个负载电路从一个电源转换至另一个电源的开关电器。ATSE作为消防负荷或其他重要负荷的末端互投装置,让负载在正常电源、应急电源间进行选择,并自动转换连接供电电源,在工程中得到了广泛应用。正确合理的选择ATSE在重要负荷的配电系统中是一个关键问题。

ATSE在我国经历了四个发展阶段,即接触器式、断路器式、负荷开关式和双投式。接触器式转换开关为第一代,是我国最早生产的双电源转换开关,它是由两台交流接触器及其机械和电气连锁装置组成,这种装置因机械连锁不可靠、耗电量大等缺点,在工程中越来越少地被采用。断路器式转换开关为第二代,也就是我国国家标准和IEC标准中所谓的CB级ATSE,它是由两台断路器及其机械和电气连锁装置组成,具有短路和过电流保护功能,但是机械连锁不可靠。负荷开关式转换开关为第三代,它是由两台负荷开关和一套内置的连锁机构组合而成,机械连锁可靠,转换由电磁线圈产生吸引力来驱动开关,速度快。双投式转换开关为第四代,它是由电磁力驱动、内置的机械连接保持状态,单刀双投一体化的转换开关,具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快、安全可靠等优点,是PC级ATSE。

二、双电源自动转换开关(ATSE)的发展趋势

ATSE一般由两部分组成:开关电器本体;控制器。

ATSE的发展趋势主要包括两个方面:其一是开关主体,具备很高的抗冲击电流能力,并且可频繁转换;具有可靠的机械连锁,确保在任何状态下两路电源不能并列运行;不允许带熔丝或脱扣装置,以防双电源转换开关因过载而造成输出端断电现象;四级开关具备N级先合后分的功能,以防ATSE在切换时,不同系统中的N线上电位漂移,使电流走向不一致或分流,造成剩余电流保护装置误动作。其二是控制器,采用微处理器和集成芯片智能化产品,检测模块具有较高的检测精度,逻辑判断模块有较宽的参数设定范围(电压、频率、延迟时间的屏蔽)以及必要的状态显示设备,来满足不同负载的要求;具备良好的电磁兼容性,能承受主回路的电压波动、波浪电压、谐波干扰、电磁干扰等影响;转换时间快,且延时可调;可为用户提供各种信号及消防联动接口、通信接口。

从ATSE的发展过程及发展趋势看出,PC级ATSE在工程中的实际应用将成为ATSE的主流。

三、CB级与PC级ATSE的区别

1.二者机械设计理念不同。设备转换开关是为双电源转换,而并不是用作线路分段和线路保护,ATSE不应带短路和过电流保护功能。CB级ATSE由两断路器组成,而断路器是以分断电弧为己任,要求他的机械应快速脱扣,因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题;而PC级ATSE不存在该方面问题,PC级产品的可靠性远高于CB级产品。

2.分断短路电流能力不同。CB级ATSE断路器不承载短路耐受电流,触头压力小,一旦发生短路或过电流的情况,当触头被斥开产生限流作用,脱扣器脱扣,从而分断短路电流,造成电源侧虽然有电,而负载断电的情况,不能满足一、二级负荷对供电的要求;而PC级ATSE能承受20Ie及以上的过载电流,触头压力大不易被斥开,因而触头不易被熔焊,能确保重要负荷的可靠供电。

3.安全性不同。两路电源在转换过程中存在电源叠加问题,PC级ATSE充分考虑了这一因素,PC级ATSE的电气间隙、爬电距离是标准要求的180%、150%,因而PC级ATSE的安全性更好。

4.触头材料的选择角度不同。断路器触头一般选择银钨、银碳化钨等材料,但该类材料易氧化,备用触头长期暴露在外,其表面易形成阻碍导电、难驱除的氧化物,当备用触头一旦投入使用,触头温升增高造成开关烧毁甚至爆炸;而PC级ATSE充分考虑了触头材料氧化带来的后果。

通过以上对比和分析,不难发现,PC级ATSE是理想的双电源自动转换开关电器,在配电系统中将广泛应用。

参考文献

[1]低压开关设备和控制设备(第6部分).

双电源供电篇10

关键词:黄壁庄水库;一级负荷;双电源;供电;电源点;接线方案;比选

Abstract:According to the reservoir of electricity and the existing 10kV distribution network actual situation and the surrounding environment, from the selection of power supply, the important point of distribution electric parts and so on, introduces the new power supply engineering in Huang bi-zhuang Reservoir.

Key words: Huangbizhuang reservoir;a load;dual power;supply;power supply point;wiring scheme;selection

中图分类号:TV62文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

黄壁庄水库位于河北省鹿泉市黄壁庄镇附近的滹沱河干流上,距离省会石家庄市约30km,是海河流域防洪骨干工程,也是实现河北省政府提出“四保”目标的关键性工程。

水库任务以防洪为主,兼顾工业及城市供水、灌溉、发电等。按岗黄两库联合防汛调度规划要求,其泄洪闸门的用电属一级负荷。2011年8月经石家庄电力办公室认定,黄壁庄水库整体用电性质为电力一级负荷用户。根据GB50052—95《供配电系统设计规范》:一级负荷应有双电源,当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏;一级负荷中的特别重要的负荷,除由两个电源供电外,尚应增设应急电源,并严禁将其他负荷接入应急供电系统。

黄壁庄水库的重要用电部位包括:正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道、办公楼及防汛指挥中心5处。正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道由433#、442#双路10kV架空电源供电,在用电部位通过400V低压电源联络。办公楼及防汛指挥中心由433#电源供电。442#线路所带负荷均为工程用电,433#线路除工程用电外还带有民用负荷。

上述两回10kV线路均由黄壁庄变电站引出,如汛期受恶劣天气的影响出现变电站全站停电情况,势必会造成水库无网络电源可用的局面。所以此种方式不是真正意义上的双回路供电。基于上述考虑,水库从2011年7月份开始谋划新增备供电源改造工程的设计和建设工作。

基于水库实际情况,其设计方案选择分三个步骤进行。第一步是选择供电电源点,第二步是选择供电方式,第三步是选择引入重要用电部位的配电方式。

首先是供电电源点的选择。现有的黄壁庄变电站可作为1#供电电源点。2#供电电源点可选择黄壁庄水库附近的向阳变电站(110kV)或黄壁庄水电厂变电站(35kV)。

向阳变电站位于黄壁庄水库东南方向。如果从此处引电源,可从变电站10kV间隔引电源并架设约5km线路与442#线路末端连接,形成黄壁庄变电站、向阳变电站双电源点供电。其优点是:电压等级为220kV供电等级高较为可靠。缺点是距离黄壁庄水库较远,敷设线路需经过村民耕地牵涉到征地及青苗补偿问题,处理难度大。且最近接入点位于442#线路末端,供电距离长,电能损失大。两路电源的切换需通过人工进行,且电源的操作点距离非常远,不便于及时和准确操作。

黄壁庄水电厂变电站位于黄壁庄水库重力坝下游,距离442#线路仅20m。可由此变电站间隔引电源与水库10kV配电线路连接,形成黄壁庄变电站、黄壁庄水电厂变电站双电源点供电。其优点是:距离442线路近,位于水库及电厂境内,不涉及到征地等问题;在网络电源停电时可通过电厂的水轮发电机供电,为线路提供电力保障。缺点是:电压等级为35kV供电等级较低。

经综合考虑,因黄壁庄水电厂变电站引电源方案不涉及征地等问题、距离负荷中心最近并且能够直接利用水电厂发出的电能,所以选取黄壁庄水电厂变电站作为新增备供电源工程电源点最为适宜。

其次选接入方案,共有2种方案可供比选。

第一种是:从黄壁庄水电厂变电站引10kV电源,就近接入442#线路。平时由黄壁庄变电站为442#线路供电,当黄壁庄变电站停电时,人工切换至黄壁庄水电厂变电站为442#线路供电。此种方式的优点是投资少,除安装35/10kV降压变压器外,仅需敷设约50m电缆和安装相应柱上开关设备即可实现备用电源的接入。其缺点为:一是需人工操作,且两路电源的操作点距离较远,无闭锁保护,易人为误操作引发事故。二是利用现有架空线路,因为黄壁庄电厂至重要用电部位线路下树障较多,供电的可靠性较低。

第二种是:从黄壁庄电厂变电站引10kV电源,采用电缆以地埋方式引至距离约1.2km上述重要负荷的线路汇集点正常溢洪道(负荷中心)。再将电源分配至各个重要负荷点。其优点是直接通过地埋电缆将电源引至负荷中心,消除了环境影响。缺点是大大增加了投资。

经综合考虑:因黄壁庄水库是一级负荷,为保障供电应优先选取可靠性高的方案,所以选取第二种方案。

再次是正常溢洪道(负荷中心)的配电方案。

引入黄壁庄电厂变电站电源后,正常溢洪道就由原有的433#、442#两路电源一个电源点供电,增加为3路电源2个电源点供电。通过此处可将电源分配给正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道、办公楼及防汛指挥中心5处地点。为进一步提高供电可靠性和自动化程度,决定在此处设一座10kV开闭所,开闭所引入442#、电厂两路10kV电源(实现了双电源点供电),并引出正常溢洪道(含防汛指挥中心)、非常溢洪道(含新增非常溢洪道)、办公楼3路出线。

此方案的优点是:实现了真正意义上的双电源供电;满足了一级负荷的供电要求,大大提高了供电的可靠程度。水库最重要的用电设备-泄洪闸门的用电变为由取自2个不同电源点的3条电源线路供电,加上水库泄洪闸门现有的自备发电机系统,构成了具有“工作(1回)-备用(2回)-应急(1回)”四个电源的供电系统。水库防洪设施供电的可靠性、独立性大幅提高。特别是解决了水库办公楼和防汛指挥中心原来仅有一回10kV电源供电的局面,并且其电源改接至工程专用线路上,大大提高了其作为水库防汛指挥中枢的用电可靠性。

通过上述对黄壁庄水库新增备供电源工程接线方案的选取过程可以看出:选择合理的供电方式首先要考虑项目的负荷性质,并根据负荷性质和可用电源点以及现场周围的实际情况来选择合理的及配电方式。黄壁庄水库新增备供电源工程于2012年6月底正式建成并投入运行。经运行检验,项目实现了水库重要供电部位的连续供电无间断,供电的可靠性、连续性大幅提高。达到了预期的建设目的。