工廠低壓變配電室母聯(lián)進線備自投功能的研究與應用

熱心網友：哈哈，設計原理我都會，但是論文沒有

熱心網友：電力是以電能作為動力的能源。發(fā)明于19世紀70 年代，電力的發(fā)明和應用掀起了第二次工業(yè)化高潮。成為人類歷史18世紀以來，世界發(fā)生的三次科技革命之一，從此科技改變了人們的生活。 既是是當今的互聯(lián)網時代我們仍然對電力有著持續(xù)增長的需求，因為我們發(fā)明了電腦、家電等更多使用電力的產品。不可否認新技術的不斷出現(xiàn)使得電力成為人們的必需品。 20世紀出現(xiàn)的大規(guī)模電力系統(tǒng)是人類工程科學史上最重要的成就之一，是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電力生產與消費系統(tǒng)。它將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置轉化成電力，再經輸電、變電和配電將電力供應到各用戶。 產生電力的方式：火力發(fā)電(煤)、太陽能發(fā)電、大容量風力發(fā)電技術、核能發(fā)電、氫能發(fā)電、水利發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電等，21世紀能源科學將為人類文明再創(chuàng)輝煌。燃料電池 燃料電池是將氫、天然氣、煤氣、甲醇、肼等燃料的化學能直接轉換成電能的一類化學電源。生物質能的高效和清潔利用技術生物質能是以生物質為載體的能量。 輸電 electric power transmission 電能的傳輸。它和變電、配電、用電一起，構成電力系統(tǒng)的整體功能。通過輸電，把相距甚遠的（可達數(shù)千千米）發(fā)電廠和負荷中心聯(lián)系起來，使電能的開發(fā)和利用超越地域的限制。和其他能源的傳輸（如輸煤、輸油等）相比，輸電的損耗小、效益高、靈活方便、易于調控、環(huán)境污染少；輸電還可以將不同地點的發(fā)電廠連接起來，實行峰谷調節(jié)。輸電是電能利用優(yōu)越性的重要體現(xiàn)，在現(xiàn)代化社會中，它是重要的能源動脈。 輸電線路按結構形式可分為架空輸電線路和地下輸電線路。前者由線路桿塔、導線、絕緣子等構成，架設在地面上；后者主要用電纜，敷設在地下（或水下）。輸電按所送電流性質可分為直流輸電和交流輸電。19世紀80年代首先成功地實現(xiàn)了直流輸電，后因受電壓提不高的限制（輸電容量大體與輸電電壓的平方成比例）19世紀末為交流輸電所取代。交流輸電的成功，迎來了20世紀電氣化時代。20世紀60年代以來，由于電力電子技術的發(fā)展，直流輸電又有新發(fā)展，與交流輸電相配合，形成交直流混合的電力系統(tǒng)。 輸電電壓的高低是輸電技術發(fā)展水平的主要標志。到20世紀90年代，世界各國常用輸電電壓有220千伏及以下的高壓輸電330～765千伏的超高壓輸電，1000千伏及以上的特高壓輸電。 變電 電力系統(tǒng)中，發(fā)電廠將天然的一次能源轉變成電能，向遠方的電力用戶送電，為了減小輸電線路上的電能損耗及線路阻抗壓降，需要將電壓升高；為了滿足電力用戶安全的需要，又要將電壓降低，并分配給各個用戶，這就需要能升高和降低電壓，并能分配電能的變電所。所以變電所是電力系統(tǒng)中通過其變換電壓、接受和分配電能的電工裝置，它是聯(lián)系發(fā)電廠和電力用戶的中間環(huán)節(jié)，同時通過變電所將各電壓等級的電網聯(lián)系起來，變電所的作用是變換電壓，傳輸和分配電能。變電所由電力變壓器、配電裝置、二次系統(tǒng)及必要的附屬設備組成。 變壓器是變電所的中心設備，它利用電磁感應原理。 配電裝置是變電所中所有的開關電器、載流導體輔助設備連接在一起的裝置。其作用是接受和分配電能。配電裝置主要由母線、高壓斷路器開關、電抗器線圈、互感器、電力電容器、避雷器、高壓熔斷器、二次設備及必要的其他輔助設備所組成。 二次設備是指一次系統(tǒng)狀態(tài)測量、控制、監(jiān)察和保護的設備裝置。由這些設備構成的回路叫二次回路，總稱二次系統(tǒng)。 二次系統(tǒng)的設備包含測量裝置、控制裝置、繼電保護裝置、自動控制裝置、直流系統(tǒng)及必要的附屬設備。 配電 1.電力系統(tǒng)電壓等級與變電站種類 電力系統(tǒng)電壓等級有220/380v（0.4 kv），3 kv、6 kv、10 kv、20 kv、35 kv、66 kv、110 kv、220 kv、330 kv、500 kv。隨著電機制造工藝的提高，10 kv電動機已批量生產，所以3 kv、6 kv已較少使用，20 kv、66 kv也很少使用。供電系統(tǒng)以10 kv、35 kv為主。輸配電系統(tǒng)以110 kv以上為主。發(fā)電廠發(fā)電機有6 kv與10 kv兩種，現(xiàn)在以10 kv為主，用戶均為220/380v（0.4 kv）低壓系統(tǒng)。 根據《城市電力網規(guī)定設計規(guī)則》規(guī)定：輸電網為500 kv、330 kv、220 kv、110kv，高壓配電網為110kv、66kv，中壓配電網為20kv、10kv、6 kv，低壓配電網為0.4 kv（220v/380v）。 發(fā)電廠發(fā)出6 kv或10 kv電，除發(fā)電廠自己用（廠用電）之外，也可以用10 kv電壓送給發(fā)電廠附近用戶，10 kv供電范圍為10km、35 kv為20~50km、66 kv為30~100km、110 kv為50~150km、220 kv為100~300km、330 kv為200~600km、500 kv為150~850km。 2.變配電站種類 電力系統(tǒng)各種電壓等級均通過電力變壓器來轉換，電壓升高為升壓變壓器（變電站為升壓站），電壓降低為降壓變壓器（變電站為降壓站）。一種電壓變?yōu)榱硪环N電壓的選用兩個線圈（繞組）的雙圈變壓器，一種電壓變?yōu)閮煞N電壓的選用三個線圈（繞組）的三圈變壓器。 變電站除升壓與降壓之分外，還以規(guī)模大小分為樞紐站，區(qū)域站與終端站。樞紐站電壓等級一般為三個（三圈變壓器），550kv /220kv /110kv。區(qū)域站一般也有三個電壓等級（三圈變壓器），220 kv /110kv /35kv或110kv /35kv /10kv。終端站一般直接接到用戶，大多數(shù)為兩個電壓等級（兩圈變壓器）110kv /10 kv或35 kv /10 kv。用戶本身的變電站一般只有兩個電壓等級（雙圈變壓器）110 kv /10kv、35kv /0.4kv、10kv /0.4kv，其中以10kv /0.4kv為最多。 3.變電站一次回路接線方案 1）一次接線種類 變電站一次回路接線是指輸電線路進入變電站之后，所有電力設備（變壓器及進出線開關等）的相互連接方式。其接線方案有：線路變壓器組，橋形接線，單母線，單母線分段，雙母線，雙母線分段，環(huán)網供電等。 2）線路變壓器組 變電站只有一路進線與一臺變壓器，而且再無發(fā)展的情況下采用線路變壓器組接線。 3）橋形接線 有兩路進線、兩臺變壓器，而且再沒有發(fā)展的情況下，采用橋形接線。針對變壓器，聯(lián)絡斷路器在兩個進線斷路器之內為內橋接線，聯(lián)絡斷路器在兩個進線斷路器之外為外橋接線。 4）單母線 變電站進出線較多時，采用單母線，有兩路進線時，一般一路供電、一路備用（不同時供電），二者可設備用電源互自投，多路出線均由一段母線引出。 5）單母線分段 有兩路以上進線，多路出線時，選用單母線分段，兩路進線分別接到兩段母線上，兩段母線用母聯(lián)開關連接起來。出線分別接到兩段母線上。 單母線分段運行方式比較多。一般為一路主供，一路備用（不合閘），母聯(lián)合上，當主供斷電時，備用合上，主供、備用與母聯(lián)互鎖。備用電源容量較小時，備用電源合上后，要斷開一些出線。這是比較常用的一種運行方式。 對于特別重要的負荷，兩路進線均為主供，母聯(lián)開關斷開，當一路進線斷電時，母聯(lián)合上，來電后斷開母聯(lián)再合上進線開關。 單母線分段也有利于變電站內部檢修，檢修時可以停掉一段母線，如果是單母線不分段，檢修時就要全站停電，利用旁路母線可以不停電，旁路母線只用于電力系統(tǒng)變電站。 6）雙母線 雙母線主要用于發(fā)電廠及大型變電站，每路線路都由一個斷路器經過兩個隔離開關分別接到兩條母線上，這樣在母線檢修時，就可以利用隔離開關將線路倒在一條件母線上。雙母線也有分段與不分段兩種，雙母線分段再加旁路斷路器，接線方式復雜，但檢修就非常方便了，停電范圍可減少。 4.變配電站二次回路 1）二次回路種類 變配電站二次回路包括：測量、保護、控制與信號回路部分。測量回路包括：計量測量與保護測量?？刂苹芈钒ǎ壕偷厥謩雍戏珠l、防跳聯(lián)鎖、試驗、互投聯(lián)鎖、保護跳閘以及合分閘執(zhí)行部分。信號回路包括開關運行狀態(tài)信號、事故跳閘信號與事故預告信號。 2）測量回路 測量回路分為電流回路與電壓回路。電流回路各種設備串聯(lián)于電流互感器二次側（5a），電流互感器是將原邊負荷電流統(tǒng)一變?yōu)?a測量電流。計量與保護分別用各自的互感器（計量用互感器精度要求高），計量測量串接于電流表以及電度表，功率表與功率因數(shù)表電流端子。保護測量串接于保護繼電器的電流端子。微機保護一般將計量及保護集中于一體，分別有計量電流端子與保護電流端子。 電壓測量回路，220/380v低壓系統(tǒng)直接接220v或380v，3kv以上高壓系統(tǒng)全部經過電壓互感器將各種等級的高電壓變?yōu)榻y(tǒng)一的100v電壓，電壓表以及電度表、功率表與功率因數(shù)表的電壓線圈經其端子并接在100v電壓母線上。微機保護單元計量電壓與保護電壓統(tǒng)一為一種電壓端子。