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施工供电技术管理2009年04月29日目 录第一章 概 况1第一节 施工供电特点及要求1第二节 电网管理基本思路2第二章 施工供电系统的规划4第一节 供电负荷的计算4第二节 施工电源和电压等级的确定6第三节 施工变电站8第四节 供电网络16第五节 工程实例18第三章 管理目标及组织38第一节 管理目标38第二节 项目组织38第三节 资源配置46第四节 营地规划50第四章 生产技术管理52第一节 生产技术管理指挥系统52第二节 生产计划管理53第三节 技术管理57第四节 技术档案管理58第五节 技术标准化管理61第五章 电网调度管理65第一节 电网特点及调度任务65第二节 调度组织及范围66第三节 调度运行管理67第四节 电网运行方式管理70第五节 电能质量管理72第六节 电力通信管理73第七节 调度标准化管理73第六章 变电运行管理75第一节 岗位职责75第二节 值班及交接班管理77第三节 倒闸操作79第四节 设备巡视检查及日常维护83第五节 故障及事故处理84第六节 变电运行标准化管理89第七章 线路运行管理92第一节 线路运行人员92第二节 输电线路运行管理94第三节 配电线路运行维护102第四节 线路运行标准化管理107第八章 设备物资管理109第一节 基本任务109第二节 管理流程110第三节 变配电设备管理111第四节 送配电线路管理113第五节 备品备件及工器具管理116第六节 设备物资标准化管理116第九章 电气试验与设备检修118第一节 电气试验118第二节 设备检修123第三节 电气试验与设备检修标准化管理128第十章 用电管理131第一节 业扩报装131第二节 电能计量138第三节 抄表及收费管理140第四节 供用电合同管理143第五节 用电安全监察管理145第六节 其它业务管理147第七节 用电标准化管理149第十一章 质量目标及保证措施151第一节 质量方针与质量目标151第二节 组织保证措施151第三节 主要职责153第四节 制度保证措施153第五节 质量过程控制154第六节 TQC活动规划157第七节 质量薄弱环节及预防措施157第十二章 安全管理体系158第一节 安全管理目标158第二节 安全管理网络及责任制158第三节 安全管理“六个三”管理方法159第四节 施工供电安全管理162第五节 安全教育培训165第六节 危险点分析及预控166第七节 监控、检查及考核167第八节 事故处理应急预案169第九节 安全标准化管理170第十三章 职工培训教育172第一节 培训的目的及原则172第二节 培训内容及形式173第三节 培训评估176第四节 职工教育培训标准化管理177第十四章 文明建设、环境保护与优质服务178第一节 文明建设178第二节 环境保护183第三节 优质服务186第十五章 供电技术发展方向及现代化管理技术188第一节 有关电网发展的新装备新技术188第二节 现代化管理技术191第十六章 附 录195附件1:施工电网供用电管理办法195附件2:施工电网计划用电管理办法204附件3:施工电网用电安全监察管理办法206附件4:施工电网计量与收费管理办法209附件5:供用电合同(参考样本)210附件6:防汛供电应急预案216224第一章 概 况第一节 施工供电特点及要求随着我国水电事业的发展,特别是大型水利水电站的开发建设,相配套的施工供电已逐渐成为开发商和承包商共同关注的问题。施工供电是否安全、可靠将直接影响到整个水电站工程的施工安全、质量和进度,施工电网运行管理越来越引起业主的高度重视。施工供电不同于城区和农村供电,具有一定的特殊性,须形成相对独立的供电网,建立独特的供电运行、维护管理体系。施工供电基本特点及要求归纳如下:一、电网变化快1、施工电网一边建设一边为水电站提供施工供电,前期施工电网的线路、设备在不断增加。同时,随着线路、设备不断搭火投运,电网的供电可靠性受到严重影响,电网调度必须精心编制运行方式和线路、设备投运计划。2、随着水电站施工不断进行,各项主体工程及辅助工程开标,施工场地和通道必然与部分配电线路通道发生冲突,线路改道必不可少,线路改造对工期要求及停电时间要求较为严格,线路改造施工组织的合理性尤为重要。供电管理单位必须具备部分既懂电网运行管理又懂线路施工的复合性人才。3、施工电网供电负荷变化较大。随着水电站建设施工进展,施工电网供电总负荷在不断发生变化,各部位的供电负荷在不同时段也会发生较大变化。它要求供电管理单位随时掌握负荷变化情况,合理编制运行方式,加强功率因素、网损考核。 二、现场干扰多1、施工电网受水电站建设施工干扰,如开挖爆破、施工机械伤害等,送配电线路倒杆、断线事故不可避免。要求组建一支电网事故快速反应抢修队伍。2、各施工承包商配备供电运行维护人员数量、素质参差不齐,三级电网的不稳定直接干扰二级电网的安全运行。须加强对用户的用电安全检查管理。3、施工区特别是较狭窄施工区的开挖、配料等施工经常使交通被堵、改道等情况使线路正常巡视及故障处理不能正常通行,干扰线路的正常运行维护。同时,由于开挖引起山坡落石、电杆部位塌方、回填引起线路对地距离不够等现象。要求线路运行维护人员经常熟悉现场变化,增加巡视检查密度。三、电网故障多1、水电施工中使用高压电气设备老化,电缆多次重复使用,且移动频繁,受条件限制,防护不到位,使电网配电系统接地、短路故障经常发生。要求线路运行维护人员熟悉现场情况,具备迅速分析排查故障能力。2、受现场施工开挖爆破、施工机械碰撞引起线路倒杆、断线故障经常发生,要求精心组织线路运行维护人员抢修。3、由于施工安排调整,电网建设不能马上跟上负荷急剧变化,线路、设备会出现过负荷现象,引起电网薄弱环节烧红、烧断现象。要求合理调整负荷分布。4、由于变电站开关短时间经常切断短路电流,为保证施工不间断供电,开关不能得到正常的维护检修,引起拒动等故障;线路经常性的接地、谐振引起变电站电压互感器损坏。要求运行检修人员合理调整时间,对开关设备进行维修保养。四、供电要求高1、水电站施工对大坝及厂房浇筑施工质量要求较高,施工停电直接影响其质量,关系重大。要求施工电网管理人员必须有高度的责任感。2、水电站施工中基础灌浆、基坑排水等短时间停电可能造成钻孔的报废、基坑设备淹没等重大损失。要求施工电网管理人员熟知水电站施工程序,能预见不同时间段的重要负荷,制定保供电措施。3、水电站大型施工场面,施工进度控制严格,一个部位的停工可能影响全局,使得每个部位的停电时间均严格控制。要求运行检修队伍必须能吃苦、能打硬仗、能快速反应。施工组织要科学、要紧密。尽力缩短工作停电及事故抢修时间。第二节 电网管理基本思路 施工电网运行管理的核心是确保电网的安全、可靠运行,为用户提供优质服务,为水电建设主力军保驾护航。根据水电站施工实际情况及业主要求,结合二十多年来施工供电经验,确立电网管理基本思路:一、 组建装备精良、作风过硬的供电管理队伍。要确保施工电网安全、可靠运行,必须拥有一支能吃苦、善打硬仗的职工队伍和一批既懂电网施工管理又懂电网运行管理的复合性技术管理干部,建立相应的运行维护管理机构,建立安全技术培训机制,充分发挥人才优势,确保人员素质满足电网管理需要。二、 建立保障有力的电网运行管理体系。组建电力调度室、线路队、变电队、修试所为基层运行维护及检修单位的电网运行维护管理框架,建立施工电网以电力调度为龙头,以线路运行维护、变电运行维护,电气检修试验为主体的电网运行维护管理体系。制定配套的电力调度规程、变电运行规程、线路运行规程等运行管理制度,明确电网运行、检修程序,确保施工电网安全、可靠运行。三、加强标准化管理,创“施工供电品牌”。以质量管理体系和职业健康安全管理体系程序文件为标准,形成一套完整的管理体系。同时,根据国家法律、法规及行业标准,结合实际制订一套完整的行之有效的管理标准,确保电网经济、高效运转。从电网危险点分析预控、电网故障快速抢修、电网改造停电时间控制、重要负荷施工部位供电可靠性的控制等施工电网管理方面,为创“施工供电品牌”打下更坚实基础。四、提供优质服务,确保施工生产供电。为用户提供优质服务是我们一切工作的出发点,让业主满意是我们一切工作的归宿。规范用电管理、加强用电监察,给用户提供材料、人力、技术支持,确保用户安全可靠用电,最终目的是为了给用户提供优质服务。 第二章 施工供电系统的规划第一节 供电负荷的计算一、计算原则1、供电负荷计算可采用需要系数法和总同时系数法。当要求估算各年用电量时,亦可采用负荷曲线法。2、当需要计算施工供电系统的高峰负荷时,可用需要系数法。3、当资料不足、无条件采用需要系数法计算施工供电系统的高峰负荷时,可采用总同时系数法。4、有条件时应采用负荷曲线法。二、需要系数法用需要系数法计算供电高峰负荷时,应采用式(C1)、式(C2)。P=KlK2K3(KCPD+KCPM+KCPN) (C1)式中:P施工供电系统高峰负荷时的有功功率,kW; K1考虑未计及的用户及施工中发生变化的余度系数,一般取1.11.2; K2各用电设备组之间的用电同时系数,。一般取0.60.8; K3配电变压器和配电线路的损耗补偿系数,一般取1.06; KC需要系数,见表C1; PD各用电设备组的额定容量,kW; PM室内照明负荷,kW,见表C2; PN室外照明负荷,kW,见表C3。表Cl 需要系数KC及功率因数cosf序号名 称需要系数功率因数序号名 称需要系数功率因数1大型混凝土工厂0.50.60.715钢筋加工厂0.50.52中型混凝土工厂0.6O.650.716木材加工厂0.20.30.50.63小型混凝土工厂0.6O.650.717混凝土预制构件厂0.60.684压缩空气站0.6O.650.7518大中型机惨厂0.2O30.55水泵站0.6O.750.819小型机修厂0.20.30.56起重机0.20.40.40.520码头0.350.4O.57挖掘机0.40.50.30.521仓库动力负荷0.90.40.58连续式皮带机0.60.70.650.722水泥厂0.70.650.79非连续式皮带机0.40.60.65O.723施工场地0.60.70.7510电焊机0.3O.350.40.524室内照明0.81.011碎石机0.650.70.650.7525室外照明1.01.012灌浆设备0.70.650.7526住宅照明0.61.013钢管加工厂0.60.650.727仓库照明0.351.014修钎厂0.5O60.528基坑排水0.351.0表C2 室内照明单位负荷表序号地 点单位负荷W/m2序号地 点单位负荷W/m21拌和楼(厂)、汽车库58棚仓22预制构件厂69仓库53空气压缩机机房、水泵房710办公室、试验室104钢筋木材加工厂811宿舍、招待所465发电厂、变电所1012医院、托儿所、学校696金属结构厂1013食堂、俱乐部57机械修配厂710表C3 室外照明单位负荷表序号地 点单位负荷W/m2序号地 点单位负荷W/m21人工开挖土石方0.81.07材料设备堆场1.02.02机械开挖土石方1.02.08主要人行道、车行道2.0kWkm3人工浇筑混凝土0.51.09其他人行道、车行道2.0kWkm4机械浇筑混凝土1.01.510警卫照明1.5kWkm5金属结构安装2.03.011廊道、仓库照明3.06钻探工程1.02O12防洪抢险场地13.0S=P/cosf (C2)式中:S施工供电系统高峰负荷时的视在功率,kVA; cosf施工供电系统的平均功率因数,无功未补偿时的cosf,一般取0.700.75;无功补偿后cosf,一般取0.85O.90。三、总同时系数法用总同时系数法计算施工供电系统高峰负荷时,应采用式(C3)。P=KPd (C3)式中:P施工供电系统高峰负荷时的有功功率,kW; K总同时系数,一般可取0.250.4; Pd全工程用电设备容量的总和,kW。四、负荷曲线法用负荷曲线法进行计算时,可用式(C4)。W=FMTM (C4)式中:W年用电量,kW.h; PM年最大负荷,kW; TM年最大负荷利用小时数,h。五、配电变压器容量计算 配电变压器容量应按式(C5)和式(C6)计算。 Pb=1.1(KCPD+KCPM+KCPN) (C5) Sb=1.1(KCPD/COSf+KCPM+KCPN) (C6)式中:Pb配电变压器所承担的总有功功率,kW; Sb配电变压器所承担的总视在功率,Kv.A; Kc需要系数,见表Cl; cosf电器设备平均功率因数,一般取0.70.8,金属结构厂、钢管加工厂为0.20.3: 1.1低压网络功率损耗系数。 Pd、Pm、Pn见式(C1)。 各级电压合理输送半径及容量见表C4。表C4电压合理输送半径及容量表额定电压kV输送容量kW输送半径km额定电压kV输送容量kW输送半径km0.38610100100l20020020000.645620351lO2202000100001000050000100000500000205050l50100300第二节 施工电源和电压等级的确定一、施工电源的选择施工用电有以下几种电源可供选择:1、提前建设永久性的输电线路,从电力系统中取得电源。根据用电负荷的太小,可以采用原级电压,但也常用降低电压级供电。2、建设临时性线路,从电力系统中取得电源。3、租用移动式电站供电,如列车电站和船舶电站等、但这些电站常受到交通、燃料等条件的限制,一般仅作为施工初期电源或施工期间的补充电源。4、建造柴油机发电厂供电。柴油机组运输、安装及运转方便迅速,能在短期内建成供电是其突出优点,但因发电成本高,单机容量受限制,一般只在小型水利水电工程中无其它电源时,才作为主要的施工电源。在大中型水利水电工程中可作为;施工准备阶段的临时电源;由电力系统供电时,作为补充电源或重要负荷的备用电源;一些远离施工枢纽的分区用户电源,如砂石厂等;施工用的小型水电站枯水期间的补充电源等。5、建设中小型水电站作为施工电源。如枯水期供电能力不足时,还需考虑补充电源。6、多种电源联合供电。常用于负荷大的大型水利水电工程。每个工程的施工电源,都应结合本地区能源供应和施工的具体条件经过技术经济比较论证确定。二、电源容量确定和电压选择1、电源容量确定电源容量按下列原则确定:(1)各种电源综台工作容量应满足各个施工期内的用电最高负荷。(2)以自备发电厂为主要电源时,电厂的装机容量尚应考虑有事故和检修的备用机组,以及自然条件对机组出力的影响。当工作机组在4台及以下时,装设一台机组作备用。作为备用电源的柴油机发电厂不必设置备用机组。(3)当采用多种电源联合供电时,应根据不同电源的特性和承担的任务,在施工供电负荷曲线图上定出各自的工作位置。2、电源电压选择国家三相交流3kV及以上的设备与系统的标准额定电压为:3、6、10、35、66、110、220、330、500、750、1000kV。(1)电压等级应符合国家规定的标准电压等级,同一地区、同一电网内,应尽可能简化电压等级。各级电压间的级差不宜太小。(2)供电系统中的输、配电电压,应根据电网内线路送电容量和送电距离拟定出几个方案进行比较后确定。如果两个方案的技术经济指标相近,或低电压方案的优点不大时,则应采用高电压的方案,以促进电网的发展。第三节 施工变电站一、施工变电站设计的一般原则水利水电工程施工总降压变电站,主要在施工期问使用,一般在工程完工后拆除,必要时应结合水电站附近地区负荷考虑,在工程竣工后全部或部分地留作水电站附近地区供电之用。对永久性的变电站和110kV及以上电压级的临时变电站,应按一般降压变电站进行设计。其他临时性的变电站,可在接线、设备市置以及噪作方式上适当简化。1、变电站位置当采用由电力系统供电作为施工电源时,在工区内选择施工变电所所址,应考虑下列条件和因素:(1)接近施工用电负荷中心或配电网络中心。(2)便于各级电压线路引进和引出;进出线走廊与所址应同时选定。(3)高程应相对较高,地势平缓,运输方便,避免建立在低洼地方,并应节约用地。(4)所址离施工区应有一定距离,并应注意防止泥石流和山洪影响。(5)若与永久变电站相结合时,应考虑以后扩建的可能性和便于管理。2、变压器容量和台数的选择(1)变电所内变压器的总额定容量应大于该变电所承担的全部用电设备的计算负荷。(2)变电所与电力系统相连接的主变压器一般应装设两台。当只有一个电源或变电所可由系统中二次电压网络取得备用电源时,方可装设一台变压器。当35kV电压等级的变电站负荷超过3200kVA时或llOkV电压级的变电站负荷超过6300kVA时,可考虑装设2台主变压器,(3)变电所宜采用三相变压器,在电压质量无法保证的情况下,可采用带负荷调压的变压器。(4)具有三种电压的变电所,如通过主变压器各侧绕组功率均达到该变压器容量的l5以上,主变压器一般应采用三绕组变压器。二、变电站主接线设计1、6220kV高压配电装置的基本接线 对于6220kV高压配电装置的接线,大致分为两类: (1)有汇流母线的接线:单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线分段接线、一台半接线、三分之四接线、增设旁路母线的接线等。 (2)无汇流母线的接线:变压器一线路组单元接线、扩大单元接线、联合单元接线、桥形接线、角形接线等。2、 变压器一线路单元接线(见图2-3-1)。 (1)优点:接线最简单、设备最少,不需要高压配电装置。 (2)缺点:线路故障或检修时,变压器停运;变压器故障或检修时,线路停运。 (3)适用范围:只有一台变压器和一回线路时;过渡接线时。 图2-3-1 变压器线路单元接线3、桥形接线。两回变压器一线路单元接线相连,构成桥形接线。桥形接线分为内桥与外桥两种接线,是长期开环运行的四角形接线。(1)内桥形接线见图2-3-2(a)。1)优点:高压断路器数量少,四个回路只需三台断路器。2)缺点:变压器的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,并影响一回线路的暂时停运;桥断路器检修时,两个回路需解列运行;出线断路器检修时,线路需较长时问停运。3)适用范围:适用于较小容量发电厂、变电所,并且变压器不经常切换或线路较长、故障率较高的情况。 (2)外桥形接线见图2-3-2(b)。 1)优点:同内桥形接线。 2)缺点:线路的切除和投入较复杂,需动作两台断路器,并有一台变压器暂时停运;桥断路器检修时,两个回路需解列运行;变压器侧断路器检修时,变压器需在此期间停运。 3)适用范围:适用于较小容量的发电厂、变电所,并且变压器的切换较频繁或线路较短、故障率较少的情况。此外,线路有穿越功率时,也宜采用外桥形接线。 图2-3-2 变压器线路单元接线(a)内桥形接线;(b)外桥形接线4、单母线接线(见图2-3-3)。 (1)优点:接线简单、清晰,设备少、操作方便、投资省,便于扩建和采用成套配电装置。 (2)缺点:不够灵活可靠,母线或母线隔离开关故障或检修时,均可造成整个醮电装置停电。 (3)适用范围:一般只适用于变电所安装一台变压器的情况,并与不同电压等级的出线回路数有关: 1)6lOkV配电装置的出线回路数不超过5回。 2)3563kV配电装置的出线回路数不超过3回。 3)110220kV配电装置的出线回路数不超过2回。图2-3-3 单母线接线图2-3-4 单母线分段接线5、单母线分段接线(见图2-3-4)。 (1)优点: 1)用断路器将母线分段后,对于重要用户可从不同段引出两个回路,由两个电源供电。 2)当一段母线发生故障时,分段断路器自动将故障切除,保障正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。 (2)缺点: 1)当一段母线或母线隔离开关故障或检修时,该段母线的回路都要在此期间停电。 2)当出线为双回路时,常使架空线出现交叉跨越。 3)扩建时需向两个方向均衡扩建。 (3)适用范围: 1)610kV配电装置的出线回路数为6回及以上;当变电所有两台主变压器时,6lOkV宜采用单母线分段接线。 2)3563kV配电装置出线圄路数为48回时。 3)110220kV配电装置出线回路数为34回时。6、双母线接线(见图2-3-5)。双母线的两组母线同时工作,并通过母线联络断路器并列运行,电源与负荷平均分配在两组母线土。由于母线继电保护的要求,一般某一回路固定与某一组母线连接,以固定连接的方式运行。 (1)优点: 1)供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作,可以轮流检修一组母线而不致使供电中断;一组母线故障后,能迅速恢复供电;检修任一回路的母线隔离开关,只需停该回路。图2-3-5双母线接线 2)调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某-N母线上,能灵活地适应系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要。 3)扩建方便。向双母线的左右任何一个方向扩建,均不影响两组母线的电源和负荷均匀分配,不会引起原有回路的停电。当有双回架空线路时,可以顺序布置,以致连接不同的母线段时,不会如单母线分段那样导致出线交叉跨越。 4)便于试验。当个别回路需要单独进行试验时,可将该回路分开,单独接至一组母线上。 (2)缺点: 1)增加了一组母线及母线设备,每一回路增加了一组隔离开关,因此投资费用增加。 2)当母线故障或检修时,隔离开关作为倒闰操作电器,容易误操作。 (3)适用范围。当出线回路数或母线上电源较多、输送和穿越功率较大、母线故障后要求迅速恢复供电、母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电、系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用,各级电压采用的具体条件如下: 1)610kV配电装置,当短路电流较大、出线需要带电抗器时。 2)3563kV配电装置,当出线圈路数在8圄及以上时或连接的电源较多、负荷较大时。 3)1 lOkV配电装置出线回路数为6回及以上时;220kV配电装置出线回路数为4回及以上时。7、双母线分段接线。当220kV进出线回路数甚多时,双母线需要分段,分段原则是: (1)当进出线回路数为l014回时,在一组母线上用断路器分段,称为双母线单分段接线。(见图2-3-6)图2-3-6 双母线单分段接线 (2)当进出线回路数为l5回及以上时,两组母线均用断路器分段,称为双母线双分段接线。 (3)为了限制某种运行方式下220kV母线短路电流或系统解列运行的要求时,可根据需要将母线分段。8、增设旁路母线的接线。为保证采用单母线分段或双母线的配电装置,在进出线断路器检修时,不中断对用户的供电,可增设旁路母线或旁路隔离开关。 旁路母线有三种接线形式: (1)设有专用旁路断路器见图2-3-7(a)。进出线断路器检修时,由专用旁路断路器代替,通过旁路母线供电,对双母线的运行没有影响。 (2)母联断路器兼作旁路断路器见图2-3-7(b)。不设专用旁路断路器,而以母联断路器兼作旁路断路器用。图2-3-7 增设旁路母线的接线(a)设专用旁路断路器;(b)母联断路器兼作旁路断路器;(c)分段断路器兼作旁路断路器 1)优点:节约专用旁路断路器和配电装置问隔。 2)缺点:当进出线断路器检修时,就要用母联断路器代替旁路断路器,双母线变成单母线,破坏了双母线固定连接的运行方式,增加了进出线回路母线隔离开关的倒闸操作。 (3)分段断路器兼作旁路断路器。对于单母线分段接线,可采用如图2-3-7(c)示的以分段断路器兼作旁路断路器的常用接线方案。两段母线均可带旁路,正常时旁路母线不带电。9、35角形接线(见图2-3-8)。多角形接线的各断路器互相连接而成闭合的环形,是单环形接线。为减少因断路器检修而开环运行的时问,保证角形接线运行可靠性,以采用35角形为宜,并且变压器与出线回路宜对角对称布置。(1)优点: 1)投资省,平均每一回路只需装设一台断路器。 2)没有汇流母线,在接线的任一段上发生故障,只需切除这一段与其相连接的元件,对系统运行的影响较小。 3)接线成闭合环形,在闭环运行时,可靠性灵活性较高。 4)每回路由两台断路器供电,在任一台检修时,不中断供电,也不需要旁路设施。隔离开关只作为检修时隔离之用,以减少误操作的可能性。 5)占地面小。 (2)缺点: 1)任一台断路器检修,都成开环运行,从而降低了接线的可靠性。 2)每个进出线回路都连着两台断路器,每台断路器又都连着两个回路,从而使继电保护和控制回路接线复杂。 3)调峰电站,为提高运行可靠性,避免经常开环运行,一般开、停机需由发电机出口断路器承担,由此需增设发电机出口断路器,并增加了变压器空载损耗。 (3)适用范围。适用于能一次建成的、最终进出线为35回的llOkV及以上配电装置,不宜用于有再扩建可能的发电厂、变电所。图2-3-8 35角形接线(a)三角形接线;(b)四角形接线;(c)五角形接线第四节 供电网络一、施工区内的配电线路施工区内的配电线路,有架空线路和电缆线路两种、架空线路的架设费用较低,架设较为简单迅速,发生故障的检修方便,但容易遭受雷电击,在开挖爆破区内易受损坏,为了节约投资,一般采用架空线路为直。但当遇到工区建筑物稠密、道路挢架以及各种管道纵横交错,且线路数目较多或须进入爆破危险区内时,以敷设电缆为宜,必要时还应加以保护。导线和电缆型号及截面的选择:既要保证对用户供电的安全可靠,又要充分利用导线和电缆的负荷能力,尽可能以铝代铜。10kV及以下的高低压配电网络中导线和电缆选择包括两个内容:(1)确定其结构、型号、使用环境和敷设方式。(2)根据发热条件、电压损失、机械强度和按照经济电流密度选择导线和电缆的截面。此外,对于电缆还须校验短路时的热稳定度。10kV及以下的配电线路的载流量和截面。当工区内部高压配电线路较长时,可按允许电压损失的条件来选择;线路不长时则按允许载流量来选择;当线路的输送容量较大,线路又较长时,则可按经济电流密度选择导线的截曲,对于380V及以下的低压动力和照明线路,虽然线路不长,但电流较大时,可按导线或电缆的允许载流量选择其截面,然后再校验其电压损失。二、6-10kV配电网络规划1、设计原则 (1)配电系统应简单可靠,便于操作与管理,电压的级数应尽量减少,以简化各级变电所之间继电保护装置的配台,一般不多于两级,且不采用6kV以下的电压等级。 (2)610kv高压配电线路应尽可能地深入到负荷的中心。当技术经济合理时,可采用35kV的线路直接向孤立的重负荷区配电。 (3)平行的生产作业线及互为备用的机组宜用不同的母线或线路供电,同一生产作业线的用电设备应尽量采用同一母线或线路供电。 (4)在规划配电系统结线时,除施工用电的重要负荷外,不必考虑一电源回路检修或事故时,另一电源回路又发生事故。 (5)在出线走廊和环境条件许可时,配电线路应尽量采用架空线,少用电缆线路为宜。 (6)配电系统的规划设计,除考虑适应正常生产时的负荷外,尚应考虑到检修和事故状态时的负荷分配。 (7)配电系统的规划设计,应适应各个阶段的负荷需要。 (8)合理利用现有设备,节省投资。2、配电电压选择 (1)施工机械设备的电压,除大部分为380V/220 V外,也有相当数量电压等级为3、6和lOkV的电动机(如空气压缩机、水泵和各种类型的挖掘机、起重机等),配电电压选择时应加以注意。 (2)要收集和掌握现存有利用价值的变配电设备的技术资料,并尽量根据已有的设备来确定配电电压。若有高压电动机,可配置专用的变压器供电,而不发展为两级电压配电为宜。 (3)当工区使用的高压电动机数量较多时,应对6kV与l0kV这两级配电电压进行技术经济比较后进定,核算用6kV代替l0kV配电的经济性。 (4)对于3kV的用电设备,可采用6/3kV或10/3kV的中间变压器降压供给。3、配电网络型式 (1)对一般无重要负荷的用电点,如砂石料场、仓库、生活区等,可用单回线路供电。 对重要负荷用户,通常采用环形网络供电。如负荷较大,超过单环所能担负的容量,可以采用多环或双同路相结合的供电网培。 (2)当环网两主干线平行距离较近,两线路又比较长,则沿线的负荷可由两干线分别引进电源,以便减少导线的截面。 (3)采用环形网络供电时,导线截面应按干线上可能出现的最高负荷来选择,而不能按配电变压器的容量来选择。环网干线为适应不同时期负荷的变化,应尽可能选用相同截面的导线。 (4)施工区内配电线路的路径、走向和配电所的位置,均应避开施工开挖危险区域。4、配电所的变压器及容量台数 (1)配电所的变压器容量应适应各施工跻段负荷的变化,必要时还应考虑扩建的可能。配电变压器应尽量选用相同的阻抗值,以便各配电点的通用和并列运行。并列运行变压器的容量比一般不宜超过3:l,使均衡电流不超过容量较小变压器额定电流的56。 (2)生产与生活用电的配电所应尽可能分开,以便管理。若混合供电,应在380V220V侧的出线回路上分开。 (3)配电所一般设置l2台(最多不超过3台)变压器,其单台容量一般不超过1000kVA,最大不宜超过l600kVA。 (4)配电变压器容量可根据负荷情况进行计算;但对于直接起动的大型电动机,尚应计算起动时的电压降。5、配电所常用布置方案 (1)配电所有户内、户外、半露天和移动式等四种类型,可根据环境条件及变压器型式确定。 (2)高压侧的配电装置一般采用户外式布置,也可设置在高压配电室内。 (3)在特殊情况下,户内变压器在技术经济上合理时,也可以采用干式变压器。 (4)配电所的高低压开关设备应尽量采用成套装置。 (5)根据需要在高压配电室内留有适当数量的开关柜位置。 (6)非高压配电室所用的管道和明敷线路不应通过配电所。 (7)电力电容器一般装设在单独的电容器室内,当与高压配电室连接布置时,应设防火墙。 (8)配电所宜有单独的值班室,也允许在低压配电室内值班,并根据需要可设储存室等辅助间。(9)配电室一般为单层建筑,受地形限制时,可用两层建筑。第五节 工程实例一、三峡工程施工供电规划三峡工程施工供电系统是国内水电工程最大的施工供电系统,三峡二期工程施工高峰最高负荷达70MW,三峡工程施工供电系统有四个电压等级:主供电源额定电压220kV,备用电源额定电压110kV,供电网络最低一级额定电压35kV,配电网络额定电压6kV。整个坝区供电系统以满足施工用电为主、远景利用为辅的原则进行建设,目前该系统由1座220kV变电所、9座35kV变电所、36公里220kV输电线路、15公里110kV输电线路、60多公里35kV输电线路、100多公里6kV配电线路组成。 1、建设目的、性质及原则(1)、建设目的根据三峡工程的有关规划,三峡工程施工用电负荷近70MW,相当于一座中等城市的用电负荷,其规模是水电建设史上绝无仅有的,为此,必须取得可靠的电源。根据施工用电负荷的分布情况,建成一个深入负荷中心的、完整的、合理的供电网络,用来满足工程建设过程中各个阶段和各个施工部位的施工用电要求,保证施工用电的可靠供应,促进工程建设的顺利进行是十分重要的。三峡工程建成后,施工供电系统大部分可保留下来作为施工区兴起的小城镇的供电设施,并为三峡电厂的厂用电提供一个比较可靠的备用电源。(2)、施工供电工程性质一般水利水电工程建设工期在10年以内,施工供电系统一般作为临时性工程对待,只要考虑510年的发展规划,只有个别中心变电所及其电源线路被视作永久工程。三峡工程却大不一样,一是施工期长达17年,其施工供电系统中的大部分设施要运行多年;二是三峡工程施工供电系统规划了远景利用,其中大部分输变电工程在施工结束后,仍将作为供电设施为兴起的三峡城区供电;三是三峡电厂厂用电还从施工供电系统中取一个备用电源。因此,三峡工程施工供电工程是临时与永久或者说近期与长远相结合的工程。(3)、建设原则1)供电网络布置根据三峡工程调整的施工总体布置和用电负荷分布,以满足施工用电为主,尽量结合工区远景规划为辅的原则实施。2)根据施工供电规划,在适当调整的情况下,为满足整个三峡工程进度分期逐步实施。3)每一项工程建设都实行招投标,并委托监理。4)在满足供电可靠性的前提下,尽可能的节省工程投资。2、电源及相应电压等级施工供电及其电压等级的确定是关系到施工供电可靠性的关键问题,是根据三峡工程施工特点和工区附近电力系统实际情况认真研究确定的。(1)、施工供电电源的确定三峡工程施工强度高,二期工程高峰期施工用电负荷大(约70MW),供电可靠性要求高,必须有可靠的供电电源。1985年,根据当时三峡地区附近相关电力系统的实际情况,初步确定了三峡工程施工供电电源方案。后来三峡工程重新进行论证。19851990年期间,三峡工程工区附近相关电力系统发生了很大变化,特别是莲花110kV变电所、三峡工区220kV线路长江大跨越段相继建成,而三峡左岸220kV变电所仅进行了场平工程。因此,又对三峡工程施工供电电源方案作了进一步的研究和比较,并经三峡总公司、长江委与华中电管局、湖北省电力局、宜昌市供电局和其它有关单位多次讨论协商,最后确定了以下方案:1)由葛洲坝二江电厂220kV开关站葛32间隔出一回220kV线路至陈家冲(即葛陈线),导线截面1400mm2;建220kV变电所一座(即陈家冲220kV变电所,以下简称陈变),规模263MVA,电压等级由1985年定的220/35/6.3kV改为220/110/35kV,作为三峡工程施工供电的主供电源,于1994年建成投运。2)在陈变和莲沱110kV变电所之间架设110kV线路一回,导线截面1150mm2,作为三峡工程施工供电的备用电源,于1994年建成投运。(2)、电压等级的确定 三峡施工供电的电压等级包括:主供电源、保安电源对应的额定电压和施工供电网络最低一级额定电压以及配电网络额定电压。主供电源额定电压和备用电源额定电压分别是220kV和110kV。对于施工供电网络最低一级额定电压和配电网络额定电压等级问题,设计上作了大量分析研究和比较。首先对三峡工程施工用电负荷分布情况进行了认真调查分析,认为施工变电所应靠近和深入负荷中心,采取分片供电的方式。其次,分析研究了线路输送容量及输送距离,不同电压等级的线路经济输送容量等问题。经综合分析比较,采用了每一个负荷片设一个施工变电所,且双回供电,选用35kV电压等级,导线截面150240mm2的方案。配电网络额定电压比较了6kV与10kV两种方案,考虑到当时大型施工企业施工用电设备中6kV占有相当大的比重,从经济的角度讲,采用6kV更合理一些,最后确定6kV为配电网络的额定电压。相应将整个三峡坝区公用电网电压等级也设为6kV,该公用网由分布在坝区的各35/6kV变电所6kV出线联络组成。3、施工供电系统施工供电系统由一回220kV架空线路,一回110kV线路,一座220kV变电所,9座35kV变电所,二十多回35kV架空或电缆线路以及100多公里的6kV配电线路组成。三峡电网规划见图2-5-1。图2-5-1三峡电网规划图(1)、变电所建设规模及布置位置主供电源的建设规模和布置位置已如前所述,各施工变电所建设规模及布置,根据负荷分布情况按照每片设一个35kV变电所,每个变电所设两台主变压器,事故时一台主变压器应能承担70%左右的负荷进行设置,各施工变电所变压器台数、容量如表2.1,其中风箱沟变电所为可拆装式变电所,其它为固定式。表2.1 各施工变电所变压器台数及容量 (MVA)变电所名称主变台数主变容量变电所名称主变台数主变容量风箱沟212.5下岸溪210.0+6.3覃家沱216.0浸水湾212.5船闸216.0白庙子25.0瓦家坪210.0坛子岭25.0坝河口25.0(2)、输电线路考虑到陈变35kV侧有12个出线间隔,以及各施工变电所35kV侧接线方式、负荷分布、供电可靠等要求,并结合施工总平面布置等,综合分析研究后,架设35kV架空线路和电缆线路。表2.2 35kV架空线路和电缆线路一览表序号名称导线或电缆型号规格回路数长度(km)1陈坝线LGJ-240单2.082陈瓦电缆线路ZRYJV32-35-240双0.53瓦坝线LGJ-240单2.084陈船线LGJ-240双1.765陈坛线ZRYJV32-35-400单4.56陈下线LGJ-185单107船覃1线LGJ-240单1.38船坛线LGJ-240双1.69陈浸线LGJ-150,240单9.110坝白线LGJ-150,240单6.411白浸线LGJ-240单3.4为满足右岸施工用电的需要,充分利用已建成的大跨越段双回线路陈浸线和坝白线通过35kV电压等级进行左、右岸35kV网络相连,使施工供电系统特别是右岸部分更加完善。(3)、网络接线根据有关规程规定,陈变应为三峡工程施工供电企业性总降压变电所,作地区性枢纽变电所,其高压220kV侧接线可适当简化,考虑其最终出线4回,采用典型的“单母线分段带旁路,分段开关兼旁路开关”的接线方式。陈变110kV中压侧出线2回,选用:“外桥式”接线方式,也可发展成单母线分段的接线方式。陈变35kV低压侧出线12回,采用“单母线分段”接线方式。各施工变电所35kV高压侧一般进出线4回,为提高供电可靠性,采用“单母线分段”接线方式;下岸溪变电所由于35kV侧只有两回进出线,且无穿越功率,故采用“内桥型”接线方式。(4)、施工供电系统规模三峡工程施工供电系统包括供电网络和配电网络。经分析计算,变电所和输配电线路规模如下。1)变电所220kV变电所一座,规模263MVA,下设35kV变电所9座,35kV变电所总建设规模205.3MVA。2)输配电线路220kV架空输电线路36km,导线型号规格均为LGJQ-400。110kV架空输电线路约15km,导线型号规格为LGJ-150。35kV架空输电线路56.18km,导线型号规格为LGJ-120240。35kV电缆输电线路约5km,电缆型号规格为ZRYJV32-35-240型。6kV配电线路架空部分约125km,导线型号规格为LGJ-95120,电缆线路部分约25km,型号规格为YJV-6-3953150型。4、6KkV施工供电网络三峡工程6KV施工电网由35/6kV变电站6kV出线引出,由6kV架空线路、6kV电缆线路、刀闸、油开关、配电变压器、高压令可群、6KV配电室和6KV开闭所构成。整个6kV施工供电网络按区域分为左岸电网和右岸电网,左岸电网主供三峡大坝二期

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