关于配电线路的论文!5000多字!
配电网规划是供电企业的一项重要工作。为了获得最大的经济效益,电网规划既要保证电网的安全性和可靠性,又要保证电网的经济运行。因此,配电网规划的主要任务是在技术可行的条件下,制定可行的电网发展规划,以满足负荷发展的需求。
1负荷预测
网络规划设计的最终目的是满足负荷的需求,负荷的发展足以影响网络发展的每一个环节。电网规划的发展步骤应以负荷发展为基础,利用各馈线的负荷数据可以掌握负荷发展情况,分析过去负荷,掌握负荷发展规律。需要对负荷进行分析,确定最大负荷时间和负荷率,得到最大负荷时间和负荷值。这些数据是预测未来负荷的基础数据。配电网规划可以使用两种常用的预测方法。外推法是以用电地区的历史数据为基础,假设负荷发展速度是不断变化的,根据原来的负荷发展速度过去后各个时期的发展状况。在一个用电地区,初期负荷发展较快,但土地资源逐渐被利用,电力负荷趋于稳定,负荷发展速度由大变小,最终负荷达到饱和或稳定发展。而对于经济发展较快的地区,负荷发展速度不是连续变化的,而是跳跃式增长的,因此外推有一定误差。模拟方法和外推方法具有互补的功能。模拟法是以用电地区的年用电量为基础,通过调查每类用电负荷和每类用户数,计算负荷预测值。没有一种负荷预测方法是完全准确的。当掌握了更新的负荷发展数据时,必须修正原始负荷预测值。
2确定网络的系统模型
确定网络的系统模型,包括确定网络采用架空线还是电缆供电,确定导线截面尺寸、网络接线方式、负荷转移方案、网络中相关设备的选择、网络在运行中遇到不合适的要求时如何改造、系统保护功能、配电网自动化规划等。
(1)负荷分散或发展缓慢的地区应采用架空线供电。在负荷密度相对较高、发展较快或城市园林绿化建设的情况下,应采用电缆供电。
(2)导线截面的选择决定了导线的输送能力。需要选择足够大的导线,以保证线路满足网络规划的要求。例如,在负荷发展期间,不应频繁改变导线截面。当线路发生故障时,故障线路的负荷可以转移到相邻的馈线上,而不会过载运行。此外,导线截面的选择应保证线路末端的压降在可接受的范围内。当线路发生短路故障时,它还能承受故障电流。因此,导线的截面要大于最大负荷电流所需的截面,但同时截面的选择要符合经济原则,要对导线的输送能力和工程投资进行比较。
(3)灵活接线方式的规划可使供电网络功能发挥到最大。对于架空线网,最有效的办法是在线路末端将馈线与相邻变电站或同一变电站不同母线段的出线相连,两条反馈线路也分别装设分段负荷开关和隔离断路器。当一条反馈线路出现故障时,可通过分段开关隔离故障段。对于有线网络连接方式,可以用两条反馈线组成备用网络,也可以用三条反馈线组成供电区域,其中两条线路带负荷,一条线路空着,作为两条负荷线路的备用线路。馈线可以形成一个大的环网,一条馈线的负荷也可以形成一个小环网,形成大环小环的形式。开关站也可以建在负荷密集的地区。变电站和开关站通过电力线连接,然后开关站向附近的负荷供电,用于将变电站母线延伸到电力负荷附近。
(4)制定负荷转移方案的原则是缩小停电范围,尽量减少停电时间。在反馈线路中发现故障时,必须尽快找到故障点,将故障点前后的负荷转移到相邻的馈线上供电,从而隔离故障点的负荷。
(5)国内外对各类电气设备都制定了详细的标准,为设备选型提供了可靠的依据。作为配电网规划,应选择运行效率好、损耗低、可靠性高、免维护的设备。对于开关柜,应具备配网自动化功能,设备应先配网自动化设备或预留未来发展空间。一些新设备虽然购置成本高,但运行可靠性高,故障率低,维护费用低,总体经济效益相当理想。
(6)配电网规划在实施过程中随着负荷的发展是稳定的。当馈线负荷超过安全电流或没有足够的备用容量时,应增加馈线,调整用电区域内馈线的正常供电范围。同时,配电网规划的内容也要进行相应的修订。
(7)为了保证电网的正常运行,必须建立完善的保护系统。当系统出现故障时,会以最少的操作次数隔离故障点,保证非故障点尽快恢复。现在常用的系统保护方法有:
(1)使用保险丝或过电流继电器实现过电流保护。保险丝在超过熔断电流时会自动熔断,从而快速切断电流,保护用电设备。保险丝主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。
②接地故障保护用于消除接地故障。对于直接接地或通过不可调节阻抗接地的系统,电流互感器的二次绕组可接至接地故障继电器,或过电流继电器和接地故障继电器一起使用。对于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,由于接地故障会引起系统电压电流不对称,继电器可以根据基本判据决定是否控制相应的断路器分闸。
(3)单元保护,用于保护系统中的一个单元。按照两侧电压相同的电路正常运行,流入电流和流出电流相同,通过比较两侧电流就可以判断是否存在故障。然而,通信线路用于单元保护,在保护线路太长的情况下,很难完整地收集和比较数据。使用距离保护方法可以突破这一限制。在距离保护方案中,根据故障距离与故障阻抗成正比的原理,利用线路的电压和电流来计算故障距离。
④自动重合闸装置的方法是用继电器控制断路器执行不同的跳闸和合闸顺序。线路中的大部分故障可以自动消除或暂时消除,利用自动重合闸装置可以自动恢复供电。⑤在电力系统中,有时工作电压远远超过额定电压,如开关瞬间操作或系统遭雷击时,就会产生过电压。加强各设备的绝缘强度和水平,或在网络中安装过电压保护设备,可将过电压降低到安全水平,如采用空气间隙保护或安装避雷器进行保护。
(8)配电网自动化管理系统利用计算机网络将自动控制系统和管理信息系统结合起来,建立系统控制和数据采集系统,为网络安全和经济运行的整体管理提供基础。配电自动化系统的主要功能可分为四个部分。首先是电网运行的监控管理功能,包括电网运行监控、电网运行控制、故障诊断分析和供电恢复、运行数据统计和上报。二是运行计划模拟优化功能,包括配电网运行模拟、倒闸操作计划编制、各关口配电规划优化。三是运行分析和维护管理功能,包括分析电网故障和供电质量反馈信息,确定系统薄弱环节,安排检修计划。四是用户负荷监测和故障报告功能,包括用户负荷和电能质量的遥测、用户计量设备的控制、用户故障报告和修复处理系统。
3效益评估
配电网规划的经济效益评价包括电网投资与增加用电量的比较,以及所需投入成本与电网可靠性、线损率、电压合格率的比较。投资和收益的研究可以决定采用哪种供电方式。
加快电力建设为地区经济发展提供了有利条件,但电网投资要与增加的用电量进行对比,以确定这些投资是否值得。所以电网投资要分不同时期,对应的电网投资也是用电发展快的地方大,用电发展慢的地方少。
对于用户来说,供电可靠性越高越好,但相应电网的投资也会大大增加。对于用电大户或重要用户,为了保证更高的可靠性,可以增加电网投资,因为减少停电时间可以同时减少用户和供电企业的损失。线损率用于反映电能在电网传输过程中的损耗程度,公共电网中的损耗由供电企业承担。通过电网设备的技术改造,供电企业可以直接获得经济效益。为保证供电设备和生产系统的正常运行,国家制定了供电电压质量标准,规定了电压三相对称的频率、幅值、波形和波动范围。稳定的电压质量可以保护供电设备不受损坏,让用户正常生产,相比之下用户会得到更多的好处。