由新型低壓電器元件與控制計算機組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的低壓配電系統(tǒng)與電動機控制中心相比有以下優(yōu)點:1)實現(xiàn)計算機集中控制,提高了低壓配電系統(tǒng)自動化程度。低壓開關(guān)設(shè)備與控制計算機的數(shù)據(jù)信息雙向傳輸是指:一方面智能化斷路器或其它開關(guān)設(shè)備向控制計算機傳送線路和保護(hù)對象的運行參數(shù),保護(hù)整定值和故障信息;另一方面控制計算機向智能化斷路器或其它開關(guān)設(shè)備發(fā)出操作指令,改變和調(diào)節(jié)保護(hù)整定值。2)使低壓配電、控制系統(tǒng)的調(diào)度和維護(hù)達(dá)到新的水平。通過信息傳輸,控制計算機能存儲線路和被保護(hù)設(shè)備過去的運行參數(shù)及次甚至前50次故障情況。這些信息加上計算機強大的綜合計算能力,有助于操作者事先預(yù)測故障的產(chǎn)生和作出相應(yīng)的決策,使線路和設(shè)備的停機維修時間大大減少;信息傳輸也提高了對配電系統(tǒng)的電能調(diào)度能力,能在用電高峰階段,對重要用戶安全可靠地供電;信息傳輸可實現(xiàn)區(qū)域間連鎖保護(hù),使前后級智能化斷路器的選擇性保護(hù)獲得合理的匹配。3)由于采用數(shù)字化的新型元件,使開關(guān)柜平面上提供信息大幅度增加。通過液晶顯示板可測量并顯示相和線的電流、電壓、功率因數(shù)、功率等各種參數(shù),也能顯示被保護(hù)對象和線路過去的運行參數(shù)和故障情況,它還可以以圖形方式顯示被整定的斷路器保護(hù)特性。4)元件和傳統(tǒng)的指示和指令電器相比較,接線簡單、便于安裝,提高了工作的可靠性。5)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,減少信息重復(fù)和信息通道。
低壓電器的基本特性包括開斷能力、溫升、零部件的強度、電動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定、絕緣性能及其它電氣性能等。這就需要對設(shè)計對象的電磁場、應(yīng)力場、磁場等物理場域進(jìn)行仿真和分析。計算機模仿和仿真技術(shù)的進(jìn)展和商品有限元分析軟件性能的不斷提高為這種新技術(shù)在低壓電器的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。70-80年代的有限元分析軟件,前后處理工作十分繁鎖,例如進(jìn)行一臺大型變壓器的電場分析、輸入各零部件的三維尺寸等原始數(shù)據(jù),一般是幾天甚至幾個星期的艱苦勞動。進(jìn)入90年代商品化的有限元分析軟件都和可視化技術(shù)結(jié)合起來,用特征造型方式輸入三維圖形代替每鎖的數(shù)據(jù)輸入,使輸入工作十分簡便而直觀,并且后處理部分使輸出的數(shù)據(jù)或三維圖形,方便地進(jìn)行觀察和分析。與此同時,隨著解決復(fù)雜工程問題的需要,這種仿真和分析軟件更擴展到流體動力學(xué)、機械振動和機構(gòu)動力學(xué)等方面。市場上已能提供各種的計算機仿真與分析軟件,這類軟件分成二種類型,一種是通用軟件,另一種是軟件,這種軟件都包括應(yīng)力,溫度場、電磁場和流場等分析模塊,可以進(jìn)行單種場域分析,也可進(jìn)行綜合場分析,例如計算熔斷器的保護(hù)特性,要計算熔片中電流場的分布,然后是熱特性的計算,這是電流場和瞬態(tài)熱場計算的綜合,軟件是指用于的場合。國外公司更是把特性的計算機仿真和分析看作是產(chǎn)品開發(fā)手段現(xiàn)代化的一個重要措施。
一般都采用操作系統(tǒng)來控制分、合閘,特別是當(dāng)設(shè)備出了故障時,需要開關(guān)自動切斷電路,要有一套自動控制的電氣操作設(shè)備,對供電設(shè)備進(jìn)行自動控制;2、保護(hù)功能:電氣設(shè)備與線路在運行過程中會發(fā)生故障,電流(或電壓)會超過設(shè)備與線路允許工作的范圍與限度,這就需要一套檢測這些故障信號并對設(shè)備和線路進(jìn)行自動調(diào)整(斷開、切換等)的保護(hù)設(shè)備;3、監(jiān)視功能:電是眼睛看不見的,一臺設(shè)備是否帶電或斷電,從外表看無法分辨,這就需要設(shè)置各種視聽信號,如燈光和音響等,對一次設(shè)備進(jìn)行電氣監(jiān)視;4、測量功能:燈光和音響信號只能定性地表明設(shè)備的工作狀態(tài)(有電或斷電),如果想定量地知道電氣設(shè)備的工作情況,還需要有各種儀表測量設(shè)備,測量線路的各種參數(shù),如電壓、電流、頻率和功率的大小等。在設(shè)備操作與監(jiān)視當(dāng)中,傳統(tǒng)的操作組件、控制電器、儀表和信號等設(shè)備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代,但在小型設(shè)備和就地局部控制的電路中仍有一定的應(yīng)用范圍。這也都是電路實現(xiàn)微機自動化控制的基礎(chǔ)。系統(tǒng)組成常用的控制線路的基本回路由以下幾部分組成。1、電源供電回路:供電回路的供電電源有AC380V和220V等多種;2、保護(hù)回路:保護(hù)(輔助)回路的工作電源有單相220、36V或直流220、24V等多種,對電氣設(shè)備和線路進(jìn)行短路、過載和失壓等各種保護(hù),由熔斷器、熱繼電器、失壓線圈、整流組件和穩(wěn)壓組件等保護(hù)組件組成;3、信號回路:能及時反映或顯示設(shè)備和線路正常與非正常工作狀態(tài)信息的回路,如不同顏色的信號燈,不同聲響的音響設(shè)備等;4、自動與手動回路:電氣設(shè)備為了提高工作效率,一般都設(shè)有自動環(huán)節(jié),但在安裝、調(diào)試及緊急事故的處理中,控制線路中還需要設(shè)置手動環(huán)節(jié),通過組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)等實現(xiàn)自動與手動方式的轉(zhuǎn)換;5、制動停車回路:切斷電路的供電電源,并采取某些制動措施,使電動機迅速停車的控制環(huán)節(jié),如能耗制動、電源反接制動,倒拉反接制動和再電制動等;6、自鎖及閉鎖同路:啟動按鈕松開后,線路保持通電,電氣設(shè)備能繼續(xù)工作的電氣環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié),如接觸器的動合觸點串聯(lián)在線圈電路中。兩臺或兩臺以上的電氣裝置和組件,為了設(shè)備運行的安全與可靠,只能一臺通電啟動,另一臺不能通電啟動的保護(hù)環(huán)節(jié),叫閉鎖環(huán)節(jié)。如兩個接觸器的動斷觸點分別串聯(lián)在對方線圈電路中。
繪制原則:1、繪制電氣安裝接線圖時,各電器元件均按其在安裝底板中的實際位置繪出。元件所占圖面按實際尺寸以統(tǒng)一比例會址。2、繪制電氣安裝接線圖時,一個元件的所有部件繪在一起,并用點劃線框起來,有時將多個電器元件用點劃線框起來,表示它們是安裝在同一安裝底板上的。3、繪制電氣安裝接線圖時,安裝底板內(nèi)外的電器元件之間的連線通過接線端子板進(jìn)行連接,安裝底板上有幾條接至外電路的引線,端子板上就應(yīng)繪出幾個線的接點。4、繪制電氣安裝接線圖時,走向相同的相鄰導(dǎo)線可以繪成一股線。二次電路(1) 直流回路從正極到負(fù)極:列如控制回路、信號回路等。從一個回路的直流正極開始,按照電流的流動的方向,看到負(fù)極為止。(2) 交流回路從火線到中性線:列如電流、電壓回路,變壓器的風(fēng)冷回路。從一個回路的火線(A、B、C相開始,按照電流的流動方向,看到中性線(N極)為止。(3) 見接點找線圈,見線圈找接點:見到接點即要找到控制該接點的繼電器或接觸器的線圈位置。線圈所在的回路是接點的控制回路,以分析接點動作的條件。見線圈找出它的所有接點,以便找出該繼電器控制的所有接點(對象)。(4) 利用歐姆定律分析繼電器判斷是否動作:判別的依據(jù)是,電壓型線圈的兩端加有足夠大的電壓,電流型線圈的通過兩端加有足夠大的電流。對于電壓型繼電器的線圈回路,當(dāng)線圈的兩端通過若干個繼電器的接點或電流線圈與分別電源的正、負(fù)極貫通,則認(rèn)為繼電器(接觸器)動作(勵磁),當(dāng)回路中有短開的接點,或線圈回路串接有比較大的電阻,或者線圈被并接的接點短接時,則認(rèn)為繼電器(接觸器)不動作(不勵磁)。例如:開關(guān)分閘回路,當(dāng)開關(guān)處于合位,分閘線圈的正極端串接有合位繼電器(電阻大),則認(rèn)為其不動作。當(dāng)保護(hù)跳閘接點閉合,將線圈直接接到電源正極時,則認(rèn)為分閘線圈動作。對于電流型(如跳閘回路的防跳躍繼電器),當(dāng)線圈的兩端通過若干個繼電器的接點或電阻較小的線圈與分別電源的正、負(fù)極貫通,則認(rèn)為繼電器(接觸器)動作(勵磁)。當(dāng)回路中有短開的接點,或線卷回路串接有比較大的電阻,或者線卷被并接的接點短接時,則認(rèn)為繼電器(接觸器)不動作(不勵磁)。(5) 看完所有支路:當(dāng)某一回路,從正極往負(fù)極看回路時,如中間有多個支路連往負(fù)極,則每個支路看完。否則分析回路的就會漏掉部分重要的情況。(6) 利用相對編號法、回路標(biāo)號弄清安裝圖與展開圖的接線原理圖中設(shè)備的對應(yīng)關(guān)系:核查安裝圖與展開圖的對應(yīng)關(guān)系的主要目的:是檢查安裝圖是否與展開圖相對應(yīng)。第二,弄清展開圖中各設(shè)備在現(xiàn)場的位置。從安裝圖(如保護(hù)屏端子排接線圖)查清某個端子排的端子在展開圖中的位置,則先查出該端子上所在的回路標(biāo)號,再查對展開圖中回路標(biāo)號,相同的回路標(biāo)號即同個回路,即可在展開圖中迅速找到該回路,在展開圖查明它在整個回路中的作用。
合理調(diào)整高峰時段用電負(fù)荷正常情況下應(yīng)盡量使變壓器的負(fù)荷率控制在60%左右,此時變壓器的損耗較低。因此,在高峰用電時段,應(yīng)優(yōu)化設(shè)備運行方案,選擇卸除某些相對不重要的機電負(fù)荷和照明負(fù)荷,使高峰期負(fù)荷降低。2、公共照明和辦公設(shè)備運行管理在不影響辦公的情況下,應(yīng)盡量調(diào)低照度或及時關(guān)閉燈具,無特殊需要,裝飾類燈具盡量不要長時間開啟。對人員流動較少的區(qū)域,燈具控制開關(guān)應(yīng)采用感應(yīng)式、聲控式、觸摸延時關(guān)閉等控制方式,有條件的可對公共照明系統(tǒng)進(jìn)行實時。長時間不用的計算機等辦公設(shè)備應(yīng)及時切斷電源,減少待機損失。3、空調(diào)系統(tǒng)運行管理夏季將空調(diào)設(shè)定溫度值下調(diào)1℃,將增加9%的耗能;冬季將設(shè)定溫度上調(diào)1℃,將增加12%的耗能。因此適當(dāng)調(diào)整空調(diào)設(shè)定溫度值,是空調(diào)節(jié)能的有效措施。同時,利用設(shè)備系統(tǒng)來加強空調(diào)系統(tǒng)機組設(shè)備的運行管理,并根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的變化和氣象環(huán)境,及時調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)運行方案,降低設(shè)備運行總功率,控制空調(diào)設(shè)備的佳啟停時間,可在環(huán)境舒適的前提下,縮短空調(diào)不必要的運行時間,以實現(xiàn)節(jié)能運行。
【電力變壓器發(fā)展歷史】在過去十年的發(fā)展中,我國電力建設(shè)快速發(fā)展,。其中,發(fā)電裝機容量高速增長,電網(wǎng)建設(shè)速度突飛猛進(jìn),電源結(jié)構(gòu)調(diào)整不斷優(yōu)化,技術(shù)裝備水平大幅提升,節(jié)能減排降耗效果顯著,電力建設(shè)實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。這為我國經(jīng)濟社會平穩(wěn)較快發(fā)展提供了強大動力,對改善人民生活起到了重要支撐和保障作用。數(shù)據(jù)顯示,2007-2011年,電力變壓器制造行業(yè)的銷售規(guī)模不斷擴大,銷售收入每年以13%以上的速度增長,2011年銷售收入達(dá)到1784.36億元,同比增長16.53%;實現(xiàn)利潤總額102.14億元,同比減少5.43%??傮w來看,2011年,中國電力變壓器制造行業(yè)發(fā)展穩(wěn)定,但盈利能力有所下滑。出于全球經(jīng)濟環(huán)境的考慮,我國未來可能會加大可再生能源的比例。國網(wǎng)、南網(wǎng)都在研究輕型直流,這些都是新的趨勢,將為變壓器行業(yè)帶來新的發(fā)展領(lǐng)域。并且電力變壓器在市場上的發(fā)展和使用越來越廣泛,在技術(shù)上和質(zhì)量上其中一些企業(yè)也脫穎而出例如一開投資集團多年來公司一直致力于民族電氣工業(yè)的發(fā)展,與眾多科研院所、高校及行業(yè)建立緊密的合作,設(shè)立了“上海一開電器科學(xué)研究所”,研發(fā)、生產(chǎn)輸配電控制設(shè)備、高低壓電器元件、智能電氣等產(chǎn)品,先后開發(fā)了“智能型PLC控制總屏”及“智能型成套開關(guān)總控”等各種高、低壓電器元件;與沈陽變壓器研究所合作,研發(fā)、生產(chǎn)高低壓變壓器產(chǎn)品,先后開發(fā)了S(B)H15-M、S(B)H16-M型非晶合金卷鐵芯電力變壓器,SC9、SCB9、SC10、SCB10系列樹脂絕緣干式變壓器,SG10型H級絕緣干式電力變壓器,SGB11-R卷鐵芯H級非包封線圈干式電力變壓器,10kV級S9、S11系列油浸式電力變壓器,35kV級S9-□-□系列油浸式電力變壓器等系列產(chǎn)品并同時研發(fā)生產(chǎn)了變壓器生產(chǎn)用箔式繞線機、非晶合金剪切機、高低壓繞線機等機械設(shè)備;與美國通用公司(GE)強強聯(lián)手,打造亞太地區(qū)大、的船用開關(guān)設(shè)備及低壓電氣設(shè)備,先后開發(fā)了GEA plus2.0、Modula plus、Modula 630k、船用變壓器、船用箱式變電站、船用電氣自動化設(shè)備、隧道配電柜等系列產(chǎn)品。
【電力變壓器定期保養(yǎng)】①、油樣化驗——耐壓、雜質(zhì)等性能指標(biāo)每三年進(jìn)行一次,變壓器長期滿負(fù)荷或超負(fù)荷運行者可縮短周期。②、高、低壓絕緣電阻不低于原出廠值的70%(10MΩ),繞組的直流電阻在同一溫度下,三相平均值之差不應(yīng)大于2%,與上一次測量的結(jié)果比較也不應(yīng)大于2%。③、變壓器工作接地電阻值每二年測量一次。④、停電清掃和檢查的周期,根據(jù)周圍環(huán)境和負(fù)荷情況確定,一般半年至一年一次;主要內(nèi)容有__巡視中發(fā)現(xiàn)的缺陷、瓷套管外殼清掃、破裂或老化的膠墊更換、連接點檢查擰緊、缺油補油、呼吸器硅膠檢查更換等。電力變壓器的接1、變壓器的外殼應(yīng)可靠接地,工作零線與中性點接地線應(yīng)分別敷設(shè),工作零線不能埋入地下。2、變壓器的中性點接地回路,在靠近變壓器處,應(yīng)做成可拆卸的連接螺栓。3、裝有閥式避雷器的變壓器其接地應(yīng)滿足三位一體的要求;即變壓器中性點、變壓器外殼、避雷器接地應(yīng)連接在一處共同接地。4、接地電阻應(yīng)≤4歐姆。
【電力變壓器保護(hù)選擇】①、變壓器一次電流=S/(1.732*10),二次電流=S/(1.732*0.4)。②、變壓器一次熔斷器選擇=1.5~2倍變壓器一次額定電流(100KVA以上變壓器)。③、變壓器二次開關(guān)選擇=變壓器二次額定電流。④、800KVA及以上變壓器除應(yīng)安裝繼電器和保護(hù)線路,系統(tǒng)回路還應(yīng)配置相適應(yīng)的過電流和速斷保護(hù);定值整定和定期校驗。并行條件、應(yīng)同時滿足以下條件__聯(lián)接組別應(yīng)相同、電壓比應(yīng)相等(允許有±0.5%的誤差)、阻抗電壓應(yīng)相等(允許有±10%的差別)、容量比不應(yīng)大于3∶1。三相變壓器是3個相同的容量單相變壓器的組合.它有三個鐵芯柱,每個鐵芯柱都繞著同一相的2個線圈,一個是高壓線圈,另一個是低壓線圈.工作原理、用于國內(nèi)變壓器的高壓繞組一般聯(lián)成Y接法,中壓繞組與低壓繞組的接法要視系統(tǒng)情況而決定。所謂系統(tǒng)情況就是指高壓輸電系統(tǒng)的電壓相量與中壓或低壓輸電系統(tǒng)的電壓相量間關(guān)系。如低壓系配電系統(tǒng),則可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定決定。高壓繞組常聯(lián)成Y接法是由于相電壓可等于線電壓的57.7%,每匝電壓可低些。1).國內(nèi)的500、330、220與110kV的輸電系統(tǒng)的電壓相量都是同相位的,所以,對下列電壓比的三相三繞組或三相自耦變壓器,高壓與中壓繞組都要用星形接法。當(dāng)三相三鐵心柱鐵心結(jié)構(gòu)時,低壓繞組也可采用星形接法或角形接法,它決定于低壓輸電系統(tǒng)的電壓相量是與中壓及高壓輸電系統(tǒng)電壓相量為同相位或滯后30°電氣角。500/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11、220/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11、330/220/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11、330/110/LVkV─YN,yn0,yn0或YN,yn0,d11、2).國內(nèi)60與35kV的輸電系統(tǒng)電壓有二種不同相位角。如220/60kV變壓器采用YNd11接法220/69/10kV變壓器用YN,yn0,d11接法,這二個60kV輸電系統(tǒng)相差30°電氣角。當(dāng)220/110/35kV變壓器采用YN,yn0,d11接法,110/35/10kV變壓器采用YN,yn0,d11接法,以上兩個35kV輸電系統(tǒng)電壓相量也差30°電氣角。所以,決定60與35kV級繞組的接法時要慎重,接法符合輸電系統(tǒng)電壓相量的要求。根據(jù)電壓相量的相對關(guān)系決定60與35kV級繞組的接法。否則,即使容量對,電壓比也對,變壓器也無法使用,接法不對,變壓器無法與輸電系統(tǒng)并網(wǎng)。3).國內(nèi)10、6、3與0.4kV輸電與配電系統(tǒng)相量也有兩種相位。在上海地區(qū),有一種10kV與110kV輸電系統(tǒng)電壓相量差60°電氣角,此時可采用110/35/10kV電壓比與YN,yn0,y10接法的三相三繞組電力變壓器,但限用三相三鐵心柱式鐵心。4).但要注意:單相變壓器在聯(lián)成三相組接法時,不能采用YNy0接法的三相組。三相殼式變壓器也不能采用YNy0接法。三相五柱式鐵心變壓器采用YN,yn0,yn0接法時,在變壓器內(nèi)要有接成角形接法的第四繞組,它的出頭不引出(結(jié)構(gòu)上要做電氣試驗時引出的出頭不在此例)。5).不同聯(lián)結(jié)組的變壓器并聯(lián)運行時,一般的規(guī)定是聯(lián)結(jié)組別標(biāo)號相同。6).配電變壓器用于多雷地區(qū)時,可采用Yzn11接法,當(dāng)采用z接法時,阻抗電壓算法與Yyn0接法不同,同時z接法繞組的耗銅量要多些。Yzn11接法配電變壓器的防雷性能較好。7).三相變壓器采用四個卷鐵心框時也不能采用YNy0接法。8).以上都是用于國內(nèi)變壓器的接法,如出口時應(yīng)按要求供應(yīng)合適的接法與聯(lián)結(jié)組標(biāo)號。9).一般在高壓繞組內(nèi)都有分接頭與分接開關(guān)相聯(lián)。因此,選擇分接開關(guān)時(包括有載調(diào)壓分接開關(guān)與無勵磁調(diào)壓分接開關(guān)),注意變壓器接法與分接開關(guān)接法相配合(包括接法、試驗電壓、額定電流、每級電壓、調(diào)壓范圍等)。對YN接法的有載調(diào)壓變壓器所用有載調(diào)壓分接開關(guān)而言,還要注意中點能引出。
變壓器的規(guī)格型號比較多,不同種類規(guī)格其含義也有所不同。常見的例如:干式變壓器"SCB10-1000KVA/10KV/0.4KV"干式變壓器表示的含義:S的意思表示此變壓器為三相變壓器,如果S換成D則表示此變壓器為單相。C的意思表示(干式變壓器)繞組為樹脂澆注成形固體。B的意思是箔式繞組,如果是R則表示為纏繞式繞組,如果是L則表示為鋁繞組,如果是Z則表示為有載調(diào)壓(銅不標(biāo))。10的表示是設(shè)計序號,也叫技術(shù)序號。1000KVA則表示此臺變壓器的額定容量(1000千伏安)。10KV的意思是一次額定電壓,0.4KV意思是二次額定電壓。常見的"電力變壓器"規(guī)格型號表示的含義,電力變壓器的型號:通常由表示相數(shù)、冷卻方式、調(diào)壓方式、繞組線芯等材料的符號,以及變壓器容量、額定電壓、繞組連接方式組成。例如:"SFSZ9-31500/110"變壓器型號含義S:三相,F(xiàn):風(fēng)冷,S:三繞組,Z:有載調(diào)壓,9:設(shè)計序號9型。31500:額定容量為31500kVA -110:一次側(cè)額定電壓110kV。