供配电系统论文.doc

目录前言2选择及合理使用节电干式变压器3减少线路损耗4提高功率因数 5平衡三相负荷5抑制谐波危害6高效节电的省电装置6 前言 电能作为现代化工业生产经营管理的必要能源，支持着整个经济社会的正常运转。据相关统计资料数据显示：工业用电在整个经济社会总用电量当中占据着近70%的比例，而供配电系统同作为工业用电中的关键系统，对其进行一定的节能改造也因此有着极为关键的意义。由于国民经济的迅猛发展以及国际加工产业新格局的形成，一些高能耗低效益的加工业逐步转向国内，无疑加剧了我国能源紧张的矛盾。发生在我国许多省市的“电荒”已成为相当严重的问题。尽管我国电力建设超常规增长，但电力供应仍严重不足。为此，节省能源及节约用电引起了政府及全社会的高度重视。采取各种有效的节能技术措施就显得尤为重要。 降低供配电系统的线损及配电损失，最大限度地减少无功功率，提高电能的利用率，是当前建筑电气节电的重要课题之一。为了实现这个目标，我国采取了如下措施：选择及合理使用节电干式变压器、减少线路损耗、提高功率因数、平衡三相负荷、抑制谐波，同时采用高效节电的省电装置来调整电压幅值及稳压、平衡三相电压，减少电动机的启动电流、抑制谐波等技术措施，不仅可节电或更多，同时安全可靠，绿色环保，改善了用电环境，净化了电路，并延长了用电设备的使用寿命。选择及合理使用节电干式变压器在工业与民用建筑中大都采用干式变压器，因为干式变压器具有许多优点。特别是（）系列卷铁芯干式配电变压器具有高效节电、安全可靠、绿色环保等优点。现将该产品的主要特点介绍如下：（） 其铁芯为三相三柱环型卷绕，采用日本新日铁优质冷轧硅钢片，在铁芯成型机上卷绕成型的。其特点是铁芯不冲孔、无接缝，铁芯是一个密封整体，其过载的抗短路冲击能力比叠片式变压器强很多。（）卷铁芯无需消耗接缝的磁化容量，磁路分布均匀，大幅度减少了空载激磁电流，空载电流很小，比叠片式降低了约，提高了功率因数，降低了电网的无功损耗。（）卷铁芯充分利用了薄型硅钢片的磁化特性，减少了涡流损耗，提高了变压器的性能水平，降低了变压器的空载损耗，比国家标准降低约。空载电流降低了，负载损耗比国家标准低左右。 （）由于卷铁芯无接缝，在运行中噪声极低（不超过分贝），比叠片式低，因此，被称为环保型变压器。在高层建筑室内安装无噪音污染。同时，该产品在运行中无有害（有毒）气体产生。变压器线圈可分解回收处理，不会对环境造成任何污染。（）该产品的层间和匝间全部采用美国杜邦做绝缘材料，使产品的安全可靠性有了进一步提高。该产品热稳定性好，在温度下可在过负荷下长期安全可靠运行；在过负荷下可以连续运行小时，比（）（）该产品绝缘材料有接近于空气的介电常数，产品运行时，局部放电极低（小于），达到优级标准，使产品的运行安全可靠性进一步提高。同时，该产品无可燃树脂，不助燃并能防火。（）较高的产品性价比。如年1月日，有家变压器厂参加某电路板厂台干式变压器的招标。家变压器厂参加（）系列干式变压器的报价。家变压器厂参加（）系列干式变压器的报价。招标价格揭晓：前家变压器厂的价格均超过万元，只有一家变压器厂的价格低于万元。由此可见，（）系列干式变压器不仅性能好，而且价格便宜。减少线路损耗（）尽量减少导线长度。在设计及施工中，低压柜出线回路及配电箱出线回路尽量走直线，少走弯路，不走或少走回头线。变配电所应尽可能靠近负荷中心。低压线路的供电半径不宜超过m；负荷密集地区不宜超过m；负荷中等密集地区不宜超过m；少负荷地区不宜超过m。这样可以减少电缆（线）长度，实现供电距离最短。如某工程为政府投资的大型工程，该工程为空调冷冻站专门设置了/变电所，内装变压器，变压器负荷率为，由、铜质密闭母线馈电。某外资设计公司进行最初设计时，变电所低压配电室距冷冻站的控制室m，为节约电能，对初步设计进行了调整，把变电所和空调控制室合并设置，使低压馈电距离缩短了m。经计算，在密闭母线上的线路损耗可节省。以每天冷冻站运行小时，年运行天计算，总耗电量为kWh，以每kWh元计算，年节约电费万余元。该工程按年使用期计算，共可节约电费万元。（）增大导线截面积。对于较长的线路，在满足载流量热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，应加大一级导线截面。尽管增加了线路费用，但由于节约了电能，因而也减少了年运行费用。根据估算，在年内即可回收因增加导线截面而增加的费用。所以，加大导线截面的投资是值得的。（）在高层建筑中，变配电室应靠近电气竖井，以便减少主干线（电缆或插接母线）的长度。对于面积大的高层建筑物，应将电气竖井尽可能设在建筑物中部（或两端），以便减少水平电缆的敷设长度。 （）要将负荷进行归类。除对计费有要求的负荷及消防负荷外，普通负荷（如空调机、风机盘管、照明、新风机、电热水器等）改由一条主干电缆供电，这样既便于消防切除非消防电源，又可在非空调季节使同样大的干线截面传输较小的电流，从而减少线路的损耗。提高功率因数提高供配电网络的功率因数，实行无功补偿是建筑电气节能的又一课题，正在受到越来越多人的关注。无功功率既影响供配电网络的电能质量，也限制了变配电系统的供电容量，更增加了供配电网络的线损。对供配电网络实行无功功率补偿，既可改善电能质量，提高供电能力，更能节电降耗。在供配电系统中许多用电设备，如电动机、变压器、灯具的镇流器以及很多家用电器等均为电感性负荷，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。为此，必须在供配电系统中安装电容器柜（箱）。通过电容器柜（箱）内的静电容器进行无功补偿，电容器可产生超前无功电流抵消用电设备的滞后无功电流，从而达到减少整体无功电流，同时又提高功率因数的目的。当功率因数由提高到时，线路损耗可减少约。功率因数值的大小应满足当地供电局的要求。当无明确要求时，建议功率因数值高压用户为以上，低压用户为以上。无功功率补偿有两种方法： （）集中补偿。将电容器柜设置在变配电所低压侧集中补偿。集中补偿时，宜采用自动调节式补偿装置，这样可以防止过补偿时使无功负荷倒送。同时电容器组宜采用自动循环投切的方式。 （）就地补偿。容量较大，负荷平稳，其经常使用的用电设备的无功负荷宜单独就地补偿。同时，在设计中尽可能采用功率因数高的用电设备。如同步电动机及配有电子式或节能电感镇流器的荧光灯等。在具体工程设计中可采用高低柜集中补偿及就地补偿等两种方式。究竟采用何种补偿方式较为合理，可根据工程的具体情况来确定。平衡三相负荷在低压线路中，由于存在单相以及高次谐波的影响，使三相负荷不平衡。三相电压或三相电流不平衡会对供配电网络造成一系列的危害。主要有：（）影响变压器、电机的安全经济运行；（）引起供配电网络相线及零线电能损耗加大；（）影响计算机正常工作。引起照明灯寿命缩短（电压过高）或照度偏低（电压过低）以及电视机的损坏等；（）增大对通信系统的干扰，影响正常的通信质量。为了减少三相负荷不平衡造成的能耗，应及时调整三相负荷，使三相负荷不平衡度符合以下规程规定：“要求配电变压器出口处的电流不平衡度小于等于，干线及支线首端的不平衡度小于等于，中性线的电流不超过额定电流的”以及“三相配电干线的各项负荷宜分配平衡，最大相负荷不宜超过三相负荷平均值的，最小相负荷大于三相负荷平均值的”。要解决三相电压或三相电流的不平衡度，首先设计时尽量使三相负荷平衡；同时可以采用调节单相电压及采用滤波器抑制谐波的方法。最好的方法是采用省电装置来平衡三相电压或三相电流。该省电装置能使线电压或线电流的不平衡度小于，零线上电流极小，使三相电压或三相电流基本平衡，从而大大减少了相线及零线上的电能损耗。抑制谐波危害供配电系统中的电能质量是指电压频率和波形的质量。电压波形是衡量电能质量的三个主要指标之一。随着各类电力电子设备在工业与民用建筑中日益广泛地应用，由此产生的谐波电流对供配电系统的巨大影响已引起了人们的高度关注及重视。谐波电流的存在不仅增加了供配电系统的电能损耗，而且对供配电线路及电气设备也会产生危害，因而人们意识到抑制谐波的重要性及迫切性。为了抑制谐波，通常在变压器低压测或用电设备处设置有源滤波器、无源滤波器，或将有源滤波器及无源滤波器混合使用，或采用节电装置。通过上述措施有效滤除中性线和相线的谐波电流，这样不仅净化了电路，而且降低了电能损耗，提高了供电质量，保证系统安全可靠地运行。高效节电的省电装置在供配电系统中，电压不稳定、三相电压不平衡、电动机冲击电流过大和高次谐波干扰等已成为“隐形杀手”，不仅造成了较大的电能损耗，而且缩短了电气设备的使用寿命。日本生产的省电装置就是针对上述问题的节电科技产品。该装置采用一种特殊的电磁结构，它的内部是一个串联电抗器并联接入自耦调压器和外加独立相位调整兼消除高次谐波线圈，一起固定在一个三柱式铁芯上的综合型节电装置。该装置具有以下功能和特点：（） 调整电压幅值及稳压有些用电单位供电电压偏高，导致电气设备用电量增加，使用寿命缩短，同时加大了线路损耗。由于该装置采用了最新的电磁平衡原理来调整用电设备电压的平衡度和稳定性，即在它内部并联了一个自耦固定式调压器，因此，该调压器具有调节电压幅值的功能，可以将较高的电压值调整到合理的范围内。（2） 减少电动机的启动电流通过磁力作用及节电装置内部串联电抗器，可对电动机启动电流起到一定的抑制作用，一般可将启动电流减少到倍的额定电流。如果有很多台小型电机或群控多台小型电机，其节电效果更为明显。同时还可减少电动机启动时出现的冲击电流对其它电气设备的影响。（3） 抑制高次谐波电源中的高次谐波一部分是由市电产生，另一部分是低压电气及电子设备发出的。上述谐波不仅造成电能的浪费，而且造成变压器因涡流及损耗的加大而过热、电动机过热及转矩下降，还会造成低压电容器柜中电容器过热、中性线电流增大等结果。为抑制高次谐波，该装置