主頁 > 新聞動(dòng)態(tài) > 供電系統(tǒng)的一般原則接線方式及在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)2021-11-19

供電系統(tǒng)的一般原則接線方式及在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

供電系統(tǒng)就是由電源系統(tǒng)和輸配電系統(tǒng)組成的產(chǎn)生電能并供應(yīng)和輸送給用電設(shè)備的系統(tǒng)。電力供電系統(tǒng)大致可分為TN，IT，TT 三種，其中TN系統(tǒng)又分為TN-C，TN-S，TN-C-S三種表現(xiàn)形式。
一、供電系統(tǒng)的一般原則：
供電可靠，操作方便、運(yùn)行安全靈活，經(jīng)濟(jì)合理，具有發(fā)展的可能性。
1.供電可靠性
供電可靠性是指供電系統(tǒng)不間斷供電的可靠程度。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷等級(jí)來保證其不同的可靠性。在設(shè)計(jì)時(shí)，不考慮雙重事故。
2.操作方便，運(yùn)行安全靈活
供電系統(tǒng)的接線應(yīng)保證在正常運(yùn)行和發(fā)生事故時(shí)操作和檢修方便、運(yùn)行維護(hù)安全可靠。為此，應(yīng)簡(jiǎn)化接線，減少供電層次和操作程序。
3.經(jīng)濟(jì)合理
接線方式在滿足生產(chǎn)要求和保證供電質(zhì)量的前提下應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以減少投資和運(yùn)行費(fèi)用，并應(yīng)提高供電安全性。
4.具有發(fā)展的可能性
接線方式應(yīng)保證便于將來發(fā)展，同時(shí)能適應(yīng)分期建設(shè)的需要。
二、供電系統(tǒng)的接線方式
1.供電系統(tǒng)按系統(tǒng)接線布置方式可分為放射式、干線式、環(huán)式及兩端電源供電式等接線系統(tǒng)；
2.按運(yùn)行方式可分為開式和閉式接線系統(tǒng)；
3.按對(duì)負(fù)荷供電可靠性的要求可分為無備用和有備用接線系統(tǒng)。在有備用接線系統(tǒng)中，其中一回線路發(fā)生故障時(shí)，其余線路能保證全部供電的成為完全備用系統(tǒng)；如果只能保證對(duì)重要用戶的供電，則成為不完全備用系統(tǒng)。備用系統(tǒng)的投入方式可分為手動(dòng)投入、自動(dòng)投入和經(jīng)常投入等幾種。
三、供電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
1.提升了安全性
使用自動(dòng)化控制技術(shù)之后能確保所有操作實(shí)現(xiàn)安全性，這是其最大的優(yōu)勢(shì)；另外通過該技術(shù)還能有效減少人為原因造成的漏洞，讓整個(gè)生產(chǎn)過程變得更加安全和可靠，也能在很大范圍內(nèi)降低設(shè)備操作給人身帶來的傷害。該技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)任何環(huán)境以及時(shí)間的監(jiān)控，以此及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的異常情況，盡可能降低人員給其帶來的傷害與威脅。
2.提升了先進(jìn)性
引用了該技術(shù)之后整體生產(chǎn)流程變得更加順暢了，并且生產(chǎn)能力也有了大幅度的提升，整體行業(yè)發(fā)展得更加先進(jìn)，這主要體現(xiàn)在精度方面。另外使用該技術(shù)之后有效提升了檢測(cè)質(zhì)量與檢測(cè)水平，使產(chǎn)品檢測(cè)變得異常精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了高精確度的檢測(cè)，以此提升了產(chǎn)品質(zhì)量。除此以外，還能有效降低人工成本的投入，在保證質(zhì)量的前提之下，改善生產(chǎn)，提升整體管理效率。
3.實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控
原先的管理措施都是通過人工來實(shí)施的，所以難免會(huì)出現(xiàn)馬虎的情況，甚至還會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。尤其是在深夜的時(shí)候人的注意力往往會(huì)降低，就加大了電氣故障發(fā)生的概率。但是使用自動(dòng)化控制技術(shù)能有效改善這種狀況，實(shí)現(xiàn)調(diào)度與指揮的統(tǒng)一性，提升整體電氣工程的穩(wěn)定性。另外，其還能時(shí)刻監(jiān)控元器件的使用情況，只要發(fā)生異常情況，就會(huì)馬上報(bào)警，并形成數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析完成之后就能及時(shí)找到故障問題所在，以此及時(shí)進(jìn)行處理，確保所有設(shè)備在正常的環(huán)境中使用，以此提升整個(gè)電氣工程的安全性。
四、供電系統(tǒng)在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
1.分層分布監(jiān)控技術(shù)
分層分布監(jiān)控技術(shù)當(dāng)前應(yīng)用非常普遍，它能快速收集到大量數(shù)據(jù)信息，確保各類數(shù)據(jù)更加完整，任何一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)故障都不會(huì)給整體運(yùn)行帶來影響，更加與現(xiàn)代供電系統(tǒng)的需求相符合。該技術(shù)在邏輯方面主要包含有間隔層、站級(jí)監(jiān)控層以及通信層三個(gè)層面，其優(yōu)勢(shì)明顯，具有極大的穩(wěn)定性，并且安裝方便、占地面積不大，還不需要大量的投入，極具經(jīng)濟(jì)性。
2.集中監(jiān)測(cè)技術(shù)
集中監(jiān)測(cè)技術(shù)運(yùn)行維護(hù)非常簡(jiǎn)便，整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單。在具體應(yīng)用的時(shí)候主要就是將強(qiáng)電信號(hào)轉(zhuǎn)變成為弱電信號(hào)，然后使用標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)、空接點(diǎn)方式及電纜硬接線將其開關(guān)量的信號(hào)以及電氣模擬量使用一對(duì)一的形式接入到DCS的I/O模件柜當(dāng)中，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的監(jiān)視和控制。該技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)就在于硬接線的技術(shù)非常先進(jìn)，其速度非�？欤涣硗怆姎饬康牟杉彩菍�(shí)施的集中組屏形式，整體設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境良好，并且在維護(hù)方面具有極大的便利性。但是它還存在一定的缺陷，主要包括DCS系統(tǒng)的收費(fèi)數(shù)額比較巨大，整體投入成本就會(huì)比較大；所有的功能都是被整合在一起進(jìn)行處理的，會(huì)影響到處理的速度；其中電纜數(shù)量比較大，安裝工程比較龐大，尤其是一些長距離的電纜安裝，很有可能會(huì)給DCS系統(tǒng)造成不良影響，使最終的系統(tǒng)檢測(cè)失去精準(zhǔn)性，由此就需要實(shí)施大力維護(hù)。
3.計(jì)算機(jī)技術(shù)
在供電系統(tǒng)自動(dòng)化之中電網(wǎng)調(diào)度有著極高的地位，在實(shí)際調(diào)度的時(shí)候調(diào)度系統(tǒng)作用重大，它能有效連接各種各樣的設(shè)備，然后完成有關(guān)的電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集，并以此預(yù)估電力荷載及電力運(yùn)行狀況。變電站的自動(dòng)化主要依賴于計(jì)算機(jī)技術(shù)，在具體實(shí)施的過程中變電站應(yīng)該要充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，并充分利用計(jì)算機(jī)光纖代替信號(hào)電纜，使整體電力設(shè)備朝著網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化的方向發(fā)展，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)整體變電站的自動(dòng)化管理與控制。自動(dòng)化供電系統(tǒng)是最初的智能電網(wǎng)，所以在使用各項(xiàng)智能電網(wǎng)技術(shù)的時(shí)候一定要和供電系統(tǒng)的實(shí)際需求相結(jié)合，并將計(jì)算機(jī)技術(shù)的雙向性與可靠性等特點(diǎn)考慮進(jìn)去，以此促進(jìn)信息管理系統(tǒng)的形成，給電網(wǎng)建設(shè)提供更好的保障措施。
4.PLC技術(shù)
PLC技術(shù)主要是給供電系統(tǒng)的指令工作提供幫助，比如編輯、采集、計(jì)算等，以此降低系統(tǒng)的損耗，并提升其靈活度。在具體應(yīng)用時(shí)有三個(gè)控制要點(diǎn)：1）對(duì)供電系統(tǒng)的壓力、溫度等實(shí)施連續(xù)性的模擬閉環(huán)控制，起到一定的調(diào)節(jié)作用；2）在實(shí)際控制的過程中，開關(guān)量是非常重要的控制對(duì)象，它能自動(dòng)化控制信號(hào)輸入和輸出，有效提升生產(chǎn)效率與自動(dòng)化程度；3）輔助電力工作，降低損耗，提升生產(chǎn)效益。
五、教學(xué)設(shè)備的推薦與介紹：

MY-DQ25 工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

一、工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置,工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)設(shè)備產(chǎn)品概述：

本系統(tǒng)是結(jié)合工廠供電系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展而設(shè)計(jì)的綜合型實(shí)訓(xùn)裝置。對(duì)現(xiàn)代化工廠及大型企業(yè)供電負(fù)荷密度大，供電方式復(fù)雜，可靠性要求高，電能質(zhì)量要求嚴(yán)格，還要求考慮更高的靈活性，以適應(yīng)供電負(fù)荷不斷增加和供電網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的需要。針對(duì)這種情況，將綜合自動(dòng)化技術(shù)融入到工廠供電系統(tǒng)中已成為一種必然趨勢(shì)和發(fā)展方向，工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置是依據(jù)高職高�！豆S電器與供電》、《電氣設(shè)備及運(yùn)行維護(hù)》、《供配電技術(shù)》、《供用電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)》、《配電系統(tǒng)自動(dòng)化》和《配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)》等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求。
二、工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置,工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)設(shè)備特點(diǎn)：

1、全面性：清楚地反映典型工廠供電系統(tǒng)的一次和二次部分，綜合采用多種工廠供電實(shí)際應(yīng)用的電氣設(shè)備。能夠?qū)崿F(xiàn)工廠供電系統(tǒng)的受電、輸送、分配、控制、保護(hù)等實(shí)踐技能訓(xùn)練要求；
2、先進(jìn)性：綜合微機(jī)繼電保護(hù)、電量計(jì)量、PLC和工控組態(tài)等微機(jī)職能檢測(cè)控制的相關(guān)技術(shù)，采用分層分布式控制方式，組建成集控制、保護(hù)、測(cè)量和信號(hào)為一體的綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；
3、實(shí)用性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，運(yùn)行靈活，操作可靠。
三、工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置,工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)設(shè)備技術(shù)性能：

1、輸入電源：三相四線 AC380V±10% 50±2%Hz；
2、整機(jī)容量：≤3kVA；
3、實(shí)訓(xùn)臺(tái):采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑，鋁質(zhì)面板；
4、RS-485和以太網(wǎng)兩種通訊接口；標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊協(xié)議；
5、微機(jī)保護(hù)裝置測(cè)量元件精度：刻度誤差：不大于1%；測(cè)量電流：0.2級(jí)；母線電壓：0.2級(jí)；輸出精度：0.2級(jí)；頻率：0.01Hz；P、Q、COSΦ；0.5級(jí)；通訊分辨率：不大于1ms。
6、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由供配電系統(tǒng)主接線模擬屏、計(jì)量柜、控制柜、監(jiān)控軟件等四部分構(gòu)成。
7、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)能模擬中型工廠的供配電系統(tǒng)，采用控制屏結(jié)構(gòu)，一次主接線印于鋁面板上。由35 kV，10kV，兩個(gè)不同的電壓等級(jí)構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)有兩路35kV進(jìn)線，其中一路正常供電，另一路作為備用，通過備自投自動(dòng)切換;35kV母線出線有兩路分支，一路送其他分廠，一路經(jīng)總降變降壓為10kV母線的進(jìn)線電源1供本地使用；為了保證供電可靠性，另加一路電源作為10kV母線的進(jìn)線電源2。進(jìn)線電源1和進(jìn)線電源2互為暗備用，分別給10kVⅠ段母線和10kVⅡ段母線供電，兩者也可通過備自投自動(dòng)切換。為了保證一次線路供電的可靠性，配置了微機(jī)備自投，微機(jī)線路和微機(jī)變壓器保護(hù)；為了保證高壓電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，配置了高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)；為了提高用電質(zhì)量，配置了無功補(bǔ)償裝置；為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，配置了PC機(jī)和PLC控制器，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的“四遙”功能。
8、計(jì)量柜包括：三只指針式交流電壓表（精度1.0級(jí)，量程：0～500V）；三只指針式交流電流表（精度1.0級(jí)，量程：0～5A）；指針式三相有功功率表和三相無功功率表各一只；電子式有功無功組合電能表（1只）：測(cè)量電流：0.2級(jí)；母線電壓：0.2級(jí)；輸出精度：0.2級(jí)；頻率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5級(jí)；通訊分辨率：不大于1ms；三相智能采集模塊（3只）：測(cè)量精度：電流、電壓0.2％，其他電量0.5％；帶RS-485通信接口；數(shù)字式電秒表（1只）：測(cè)量范圍0.0001S-9999.9S，測(cè)量誤差≤±5×10-5×量程±1個(gè)尾數(shù)字，有連續(xù)和觸動(dòng)兩種功能。適應(yīng)空觸點(diǎn)或5V-250V正極性電信號(hào)。連續(xù)性手動(dòng)復(fù)零，觸動(dòng)性即可手動(dòng)復(fù)零，也可隨測(cè)量信號(hào)自動(dòng)復(fù)零。
9、控制柜包括：
1）微機(jī)線路保護(hù)裝置（1只）：具有三段式過流保護(hù)，低壓閉鎖電流保護(hù)，單相接地保護(hù)，反時(shí)限過流保護(hù)，過電流前加速，過電流后加速，重合閘等功能；
2）微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置（1只）：具有電流速斷，過電流，電流反時(shí)限，零序過流保護(hù)，負(fù)序電流保護(hù)和低電壓保護(hù)等功能；
3）微機(jī)變壓器保護(hù)裝置（1只）：具有電流速斷，過電流，電流反時(shí)限，零序過流保護(hù)，負(fù)序電流保護(hù)和低電壓保護(hù)等功能；
4）微機(jī)無功補(bǔ)償裝置（1只）：能自動(dòng)追蹤電網(wǎng)功率因數(shù)并控制電容器組的投切，具有手動(dòng)和自動(dòng)投切功能。根據(jù)變壓器的無功功率進(jìn)行分相補(bǔ)償，電容器組循環(huán)工作，使每組電容器均勻投運(yùn)，從而減少電能損耗和電壓損失，提高設(shè)備的使用效率；
5）微機(jī)備自投裝置（1只）：有進(jìn)線備投和母聯(lián)備投方式可選，當(dāng)主進(jìn)線電源模擬故障失電后，備自投裝置能自動(dòng)地將備用進(jìn)線電源投到工作母線上，以此保證連接在工作母線上的負(fù)荷仍能正常工作，提高供電的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)具有自適應(yīng)功能，當(dāng)檢測(cè)到主進(jìn)線電源恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)斷開備用進(jìn)線斷路器，延時(shí)閉合主進(jìn)線，實(shí)現(xiàn)主進(jìn)線電壓恢復(fù)時(shí)自動(dòng)切換后投入過程；同時(shí)要求所有的微機(jī)保護(hù)裝置均采用TI公司的高性能DSP作為控制核心芯片，采集外部系統(tǒng)的電流、電壓以及輸入輸出開關(guān)量，并送液晶顯示。具有故障錄波功能，可顯示故障波形。
10、上位機(jī)得監(jiān)控軟件：監(jiān)控主機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備采用RS485總線，Modbus-RTU協(xié)議構(gòu)建底層監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。主要實(shí)現(xiàn)以下功能：1、對(duì)供配電一次系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，實(shí)時(shí)顯示主接線的變化；2、實(shí)時(shí)采集、顯示、存儲(chǔ)各類電量參數(shù)；3、對(duì)采集的各種電量量可生成實(shí)時(shí)和歷史曲線和報(bào)表，以利于實(shí)驗(yàn)者比較、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4、監(jiān)視各斷路器位置、保護(hù)動(dòng)作出口狀態(tài)；能夠控制輸電線路斷路器的跳/合閘；5、根據(jù)采集的母線電量實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、無功的自動(dòng)調(diào)整；6、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程上傳和下載功能。
11、PLC采用西門子PLC主機(jī)。
12、觸摸屏采用昆侖通泰7吋彩色觸摸屏

四、 工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)裝置,工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)設(shè)備實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目：

1、工廠供電電氣接線圖的認(rèn)知：

(1) 工廠供電一次電氣接線模擬圖的認(rèn)知

(2) 工廠供電二次控制回路接線及信號(hào)回路實(shí)訓(xùn)

(3) 電壓和電流互感器的接線方法

(4) 工廠供電倒閘操作

2、工廠自動(dòng)裝置實(shí)訓(xùn)：

(1) 備投投入條件測(cè)試

(2) 進(jìn)線備投（明備用）及自適應(yīng)

(3) 母聯(lián)備投（暗備用）及自適應(yīng)

(4) 無功補(bǔ)償裝置認(rèn)知

(5) 手動(dòng)/自動(dòng)功率因數(shù)補(bǔ)償

(6) 線路無功控制

(7) VQC電壓無功控制

3、工廠高壓線路的微機(jī)繼電保護(hù)：

(1) 模擬系統(tǒng)正常、最大、最小運(yùn)行方式

(2) 模擬系統(tǒng)短路

(3) 電秒表的正確操作

(4) 微機(jī)線路保護(hù)裝置參數(shù)整定操作

(5) 線路無時(shí)限電流速斷保護(hù)

(6) 線路帶時(shí)限電流速斷保護(hù)

(7) 線路定時(shí)限過電流保護(hù)

(8) 線路反時(shí)限過電流保護(hù)

(9) 線路電流電壓連鎖保護(hù)

(10) 線路的接地保護(hù)

4、高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù)：

(1) 變頻器參數(shù)整定操作

(2) 變頻器開環(huán)調(diào)速

(3) 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式

(4) 微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置參數(shù)整定操作

(5) 電動(dòng)機(jī)的速斷保護(hù)

(6) 電動(dòng)機(jī)的反時(shí)限過流保護(hù)

(7) 電動(dòng)機(jī)的低電壓保護(hù)

(8) 電動(dòng)機(jī)的接地保護(hù)

5、變壓器微機(jī)繼電保護(hù)：

(1) 變壓器電流速斷保護(hù)

(2) 變壓器過電流保護(hù)

(3) 變壓器瓦斯保護(hù)

(4) 變壓器過負(fù)荷保護(hù)

6、整體監(jiān)控及綜合自動(dòng)化：

(1) SCADA監(jiān)控

(2) 線路故障定位、報(bào)警及切除

(3) 電能曲線分析及報(bào)表

(4) 故障錄波

六、結(jié)束語
大眾生產(chǎn)生活的電力能源都是由電氣工程提供的，這是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)此能發(fā)現(xiàn)電氣工程的重要性所在。在電氣工程發(fā)展過程中自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)揮著不可代替的作用，它能有效提升供電服務(wù)質(zhì)量和安全。在具體實(shí)施的過程中可以借助數(shù)字化平臺(tái)進(jìn)行工程體系和管理體系的構(gòu)建，然后通過自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)電力工程的高效率運(yùn)行，確保電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。

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供電系統(tǒng)的一般原則接線方式及在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

MY-DQ25 工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

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