【文章內容簡介】 ............... 36 致謝 ................................................................................................................................ 37 鹽城工學院新校區(qū)電信館供電系統(tǒng)的設計 鹽城工學院本科生畢業(yè)論文（ 20xx） 1 鹽城工學院新校區(qū)電信館供電系統(tǒng)設計 1．概 述 供電系統(tǒng)的研究背景 電力工業(yè)是生產(chǎn)銷售電能為主的為電力客戶服務行業(yè)，經(jīng)過發(fā)、輸、變、配等過程，通過供電設備供給電力用戶，電能是經(jīng)過一次能源轉換過來的二次能源，已成為國民經(jīng)濟和人民生活的必須品，各行各業(yè)，包括重工業(yè)、輕工業(yè)、交通運輸業(yè)、商業(yè)和服務性行業(yè)以及信息產(chǎn)業(yè)無不采用電能作為能源。 電力工業(yè)最早出現(xiàn)在 1882 年，當時用直流發(fā)電機供電，幾年后，發(fā)明了交流發(fā)電機和變壓器，隨后發(fā)明了交流感應式電動機，產(chǎn)生了交流電，整個電力生產(chǎn)流通過程是由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電五個環(huán)節(jié)構成。隨著電力生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，自動化程度不斷提高，電力的生產(chǎn)情況和管理也發(fā)生了深刻的變化，起初是一個建在市區(qū)的單獨供一部分市區(qū)供電，然后同一城市的幾個電廠并聯(lián)運行，初步形成城市電網(wǎng)，然后就形成了更大的電網(wǎng)。 1982 年我國第一臺組在上海投入運行，標志著中國電力工業(yè)的開始起步，從 1882年到 1949 年，經(jīng)過 67 年，全國發(fā) 電裝機容量只達到 萬 KW 年發(fā)電量 43 億KWH，分別位于世界第 25 和 21 位，而在 1949 年新中國成立后的半個世紀中，中國電力工業(yè)取得了迅速的發(fā)展平均每年以 10%以上的速度增長，到 20xx 年底全國發(fā)電裝機容量達到 31932 萬 KW，全年發(fā)電量達到 13685 萬 KWH，全國 220KV 以上的輸電線路達到 萬公里，其中 500KV 以上的輸電線路 萬公里， 220KV 以上變電容量 41000KVA，其中 500KV 的變電容量 9400 萬 KVA。我國已初步形成華北、東北、華中、西北、川渝和南方互聯(lián)等 7 個跨省區(qū)電網(wǎng)， 以及山東、福建、海南、新疆、西藏等 5 個獨立的等級電網(wǎng)。 在電力規(guī)模不斷發(fā)展的同時，工藝及機組，投產(chǎn)移交水平相應的大幅度提高，各大電網(wǎng)的計算機監(jiān)控調度系統(tǒng)進入了實用化的階段，電網(wǎng)陰性基本實現(xiàn)了自動化，現(xiàn)代化管理，電網(wǎng)運行的可靠性，穩(wěn)定性，經(jīng)濟性得到了顯著的提高， 全國各主要電網(wǎng)頻率合格率達到 %以上。電力體制改革取得了一定成就，根據(jù)社會注意市場經(jīng)濟體制改革的總體要求，從電力工業(yè)的實際出發(fā)，國家采取了一系列的措施，有力的推動了電力工業(yè)的發(fā)展，轉變了經(jīng)營機制，建立了現(xiàn)代企業(yè)制度的工作穩(wěn)步推進，電力工業(yè)政企分 開，農(nóng)電體制廠網(wǎng)分開，竟價上網(wǎng)試點，三項改革取得了一定的成效，為進一步深化電力體制改革積累了經(jīng)驗，創(chuàng)造了條件，奠定了基礎。 電力企業(yè)呼喚現(xiàn)代化的管理，隨著我國加入 WTO，電力體制將進一步深入，電力企業(yè)建設要“以人為本”的質量變化，強化質量意識教育和人力資源開發(fā)，有效的引導電力企業(yè)走質量效益發(fā)展之路，正確處理好 ISO9000系列標準與 TQM的關系，實現(xiàn)三標整合，建立一體化管理體系，堅持科技創(chuàng)新，推動科技進步和信息化建設。鹽城工學院新校區(qū)電信館供電系統(tǒng)的設計 2 總之，未來電力工業(yè)的發(fā)展是質量世紀的到來，只有實現(xiàn)自我超越和創(chuàng)新，才能不斷進步與發(fā)展，才能趕上信息時代發(fā)展的步伐，才能對國民經(jīng)濟合社會主義發(fā)展左更大的貢獻。 供電系統(tǒng)的研究意義 供配電 技術，就是研究電力的供應和分配問題。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，是現(xiàn)代文明的物質技術基礎。沒有電力，就沒有工業(yè)現(xiàn)代化，就沒有整個國民經(jīng)濟的現(xiàn)代化。現(xiàn)代社會的信息化和網(wǎng)絡化，都是建立在電氣化的基礎之上的。工業(yè)生產(chǎn)只有電氣化以后，才能大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善 工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化。但是工礦企業(yè)的電力供應如果突然中斷，則將對企業(yè)生產(chǎn)造成嚴重的后果，甚至可能發(fā)生重大的設備損壞事故或人身傷亡事故。因此做好 供配電 工作，對于保證企業(yè)生產(chǎn)的正常進行和實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化具有十分重要 的意義 。 供配電 工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟服務，切實保證工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的需要，切實搞好安全用電、節(jié)約用電、計劃用電（合稱 “ 三電 ” ）工作，必須達到下列基本 要求 ： 安全 在電力的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。 可靠 應滿足電力用戶對供電可 靠性即連續(xù)供電的 要求 。 優(yōu)質 應滿足電力用戶對電壓質量和頻率質量等方面的 要求 。 經(jīng)濟 應使系統(tǒng)的投資少，運行費用低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金 屬消耗量。 此外，在 供配電 工作中，應合理地處理局部與全局、當前與長遠的關系，既要照顧局部和當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發(fā)展。例如計劃用電問題，就不能只考慮本單位的局部利益，更要有全局觀點，要服從公共電網(wǎng)的統(tǒng)一調度。 方案一 采用 10KV 電纜環(huán)網(wǎng)形進線至電信館附近的小變電柜，出線為 400V 電纜線路至電信館供電。 絕緣導線載流量估算 估算口訣： 二點五下乘以九，往上減一順號走。 三十五乘三點五，雙雙成組減點五。 條件有變加折算，高溫九折銅升級。 鹽城工學院本科生畢業(yè)論文（ 20xx） 3 穿管根數(shù)二三四，八七六折滿載流。 說明： 口訣對各種絕緣線 (橡皮和塑料絕緣線 )的載流量 (安全電流 )不是直接指出，而是“截面乘上一定的倍數(shù) ”來表示，通過心算而得。 “二點五下乘以九，往上減一順號走 ”說的是 2． 5 2mm 及以下的各種截面鋁芯絕緣線，其載流量約為截面數(shù)的 9 倍。如 2． 5 2mm 導線，載流量為 2． 59＝ 22． 5(A)。從 4mm 2mm 及以上導線的載流量和截面數(shù)的倍數(shù)關系是順著線號往上排，倍數(shù)逐次減 l，即 4 6 10 16 254。 “三十五乘三點五，雙雙成組減點五 ”，說的是 35 2mm 的導線載流量為截面數(shù)的3． 5 倍，即 353． 5＝ 122． 5(A)。從 50 2mm 及以上的導線，其載流量與截面數(shù)之間的倍數(shù)關系變?yōu)閮蓚€線號成一組，倍數(shù)依次減 0． 5。即 50、 70 2mm 導線的載流量為截面數(shù)的 3 倍； 9 120 2mm 導線載流量是其截面積數(shù)的 2． 5 倍，依次類推。 “條件有變加折算，高溫九折銅升級 ”。上述口訣是鋁芯絕緣線、明敷在環(huán)境溫度 25℃ 的條件下而定的。若鋁芯絕緣線明敷在環(huán)境溫度長期高于 25℃ 的地區(qū)，導線載流量可按上述口訣計算方法算出， 然后再打九折即可；當使用的不是鋁線而是銅芯絕緣線，它的載流量要比同規(guī)格鋁線略大一些，可按上述口訣方法算出比鋁線加大一個線號的載流量。如 16 2mm 銅線的載流量，可按 25mm2 鋁線計算。 上面是一些電纜的估算方法，對于鹽城工學院新校區(qū)電信館供電系統(tǒng)的設計，此處給出的方案一由學校各建筑群為基礎，串入電信館，采用環(huán)網(wǎng)形供電。 （ 1） 電纜化供電的十大優(yōu)勢 與傳統(tǒng)的架空線供電相比，電纜供電有一系列優(yōu)點，大體可歸納為 10 個方面： 可避免外力破壞。如建筑棚架倒塌， 交通事故撞擊，汽車吊臂或鳥害，風箏引發(fā)的高壓放電，電路器材被竊和戰(zhàn)爭損害等。 不受自然環(huán)境條件的影響。架空線易受暴風、暴雨、雷電、雪災、冰雹、沙塵暴等自然災害影響造成斷線、短路或其他故障，而電纜線路敷設于地下，除電纜分接箱和戶外終端部分外，不受外界惡劣氣候環(huán)境影響。 減少人身觸電事故。架空線敞露于地面之上，線路全程都需要安全的 “全線保護 ”；而電力電纜僅有若干個地點突出于地面，只需進行 “單點保護 ”， “單點保護 ”自然要比 “全線保護 ”容易得多，可大大提高安全性。 節(jié)省地面上 “架空線走廊 ”所占的面積。架空線走廊占地面積不小，一般比較平直，而走向通常不能與城市道路方向相符，使城市建筑布局困難。走廊下面很大一塊面積不允許搭建任何建筑物，對寸土寸金的都市而言頗為可惜。 采用電纜輸電就可以騰出架空走廊面積，而且電纜地下敷設可以轉彎躲開建筑物，使市容布局更加合理。 美化都市市容。電纜輸電線路埋設于地下，地面上目力所及看不到縱橫交錯的輸電線和光禿的塔桿，大大改善都市景觀。 有利于提高城網(wǎng)的功率因數(shù)。電纜芯線與其外面的接地屏蔽層構成一個電容器。這就相當于每相加進無功補償電容器，容性無功電流分 量將部分補償線路上感性無鹽城工學院新校區(qū)電信館供電系統(tǒng)的設計 4 功電流分量，使總電流幅值降低。 據(jù)介紹，一條 1km長的 10kV、三芯 3240 2mm的電纜，實測其電容量為 ，其無功輸出效果相當于一臺 31kvar 的移相電容器。 電纜饋電可以直接深入負荷中心。對于負荷密集地區(qū)，如繁華商業(yè)區(qū)、大工業(yè)區(qū)、高層建筑物等，電纜可直接引至，從而縮小供電半徑，減少線損，提高供電系統(tǒng)質量。 容易大幅度提高饋電線路的供電能力。一條電纜通道通?？梢匀菁{多條電力電纜。當需要增加 反 饋電容時，可在電纜溝或電纜通道內多加電纜，施工亦較簡便，而且施工過程中，原供電電纜也無需長時間停電。 保密性強。電纜線路地下布線，局外人很難知曉走向。這對于一些要求保密的工程具有重大意義。 運行維護工作量減輕。電纜敷設于地下，正常時一般不需維護，只需進行路面觀察。 電纜線路尚存不足之處 投資費用較大。這是由于電纜及其附件均為高技術產(chǎn)品，材料及工藝流程要求嚴格，其價格比架空線路加上塔桿的總價還要高一些。 輸電線路不易變更。電纜線路長期埋于地下，產(chǎn)生自然定形，其外護層會受到腐蝕，一般不宜搬 動。這就要求電纜敷設前須有長遠規(guī)劃，線路不再更改，必要時利用電纜分接箱留出備用分支接頭。 故障點的尋測和修復比較困難。雖然有故障點尋測的專用儀器 (例如用電橋法或脈沖回波法來確定故障點的位置 )，但使用起來也比較麻煩。 電纜附件 (中繼接頭、終端接頭 )的絕緣強度、防水密封、安裝工藝要求高，所以現(xiàn)場施工操作人員需要經(jīng)過專業(yè)培訓，具備一定的操作水準。 可優(yōu)先采用電纜供電的場合和地區(qū) 隨著國家經(jīng)濟形勢的發(fā)展，目前不少供電系統(tǒng)和場所負荷容量越來越大，供電可靠性要求也越來越高，比如都市繁華的商業(yè)中心 、機場、車站、港口碼頭、保密部門或單位等都迫切需要電纜供電。目前我國許多特大城市 (北京、天津、沈陽、廣州等 )，甚至中小城市、鎮(zhèn)均有城網(wǎng)電纜改造的要求。然而根據(jù)國情，眼前只能優(yōu)先考慮一些重點地區(qū)和 場所。優(yōu)先考慮采用電纜方式供電的地區(qū)和場所有：繁華地段、主要道路、重點旅游區(qū)和按城市規(guī)劃不宜豎設架空線的地區(qū)；負荷密集地區(qū)，供電可靠性要求特別高的地區(qū)；深入市區(qū)負荷中心的高壓輸電線路；輸電走廊狹窄或建筑物對架空線距離小于安全距離的地區(qū)；大氣中有嚴重腐蝕介質及易受各種自然災害侵襲的地區(qū)等。 （ 2）環(huán)網(wǎng)形供電方式 隨著城市建設的發(fā)展，用戶對供電可靠性的要求越來越高，這就給原有配電設備的質量和配電網(wǎng)絡的可靠性提出了更高的要求，而我國原有 10 kV 配電網(wǎng)大部分采用放射形供電，這種供電方式弊病較多，一旦某處發(fā)生故障，就會造成整條線路的大面積停電，且停電時間較長，可靠性差，為改變這種狀況，最好的辦法是近期采用環(huán)網(wǎng)接線，最終可采用網(wǎng)格式接線，正常時開環(huán)運行，這樣的接線方式有一個鹽城工學院本科生畢業(yè)論文（ 20xx） 5 以上電源向用戶供電，從而大大提高了配網(wǎng)供電可靠性。 原能源電［ 1990］ 644 號《關于加強城市中、低壓配網(wǎng)改造的若干意見》指出：“架空配電網(wǎng)采用 環(huán)網(wǎng)結構，開環(huán)運行，為縮小架空配電線路檢修和事故時的停電范圍，應裝設分斷開關，一般主干線分 2～ 3 段，裝分斷開關 1～ 2 臺，較大的支線也應裝斷路開關，架空配電線路之間裝設聯(lián)絡開關，以實現(xiàn)配電線路的互倒互帶，提高運行的靈活性 ”。原能源電［ 1993］ 228 號《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設計導則》 ： “高壓配電變電所之間的中壓電網(wǎng)應有足夠的聯(lián)絡容量，正常時開環(huán)運行，異常時能轉移負荷 ”。 方案二 采用 10KV 架空線路進線至電信館附近的小變電柜，出線為 400V 電纜線路至電信館供電。 方案三 采用 10KV 架空線路進 線至電信館附近的小變電柜，出線為 400V 電纜線路至電信館供電。 架空配電線路 (1)配電線路規(guī)劃 配電線路的供電容量應根據(jù)負荷統(tǒng)計結果而確定，但對線路設計時需考慮互供互帶的可能，從而優(yōu)化網(wǎng)架結構并提高供電可靠性。 配電線路供電半徑需根據(jù)當?shù)厍闆r合理確定。但若供電半徑過大，將導致電壓損失增大和線損增加，所以一般規(guī)定 10kV 配電線路供電半徑不得大于 15km，低壓主干線供電半徑不得大于 500m。 配電線路路徑選擇得是否合適，不僅直接影響到線路的建設費用，而且會影響到線路的運行和維護。由于農(nóng)村配電線路是直接向農(nóng)村用電負荷供電，所以配電線路的路徑必然與各用電負荷及其分布情況緊密相關，而負荷情況又取決于農(nóng)村發(fā)展計劃，所以時必須結合農(nóng)村電力發(fā)展計劃來綜合考慮。 在確定線路路徑時