中壓傳輸系統(tǒng)在長距離配電工程中的應(yīng)用

1、第纛藤案圈i 蓬速公路橇邀壤麓 姘謝會(huì)專輯j i j專題報(bào)告 Z H U A N T I B A o G A o中壓傳輸系統(tǒng)在長距離配電工程中的應(yīng)用口上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究院陳洪用中壓傳輸電能在負(fù)荷點(diǎn)設(shè)置埋地式變壓器縮小低壓傳輸距離，從而節(jié)省電能，優(yōu)化供配電方案，為高速公路的輸配電工程解決了長距離電力輸送的難題。在長距離輸送低壓用電負(fù)荷的工程中，如高速公路交通監(jiān)控系統(tǒng)、．通信系統(tǒng)、市政照明工程，采用中壓輸電方式是一項(xiàng)近幾年由法國引進(jìn)的新

2、技術(shù)。筆者在應(yīng)用6 K V作為中壓輸電電壓完成的若干工程設(shè)計(jì)以后，又對(duì)1 0 K V 中壓輸電技術(shù)開發(fā)，作了些研究，簡(jiǎn)單介紹如下：1 0 K V 巾壓輸電授木在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用所謂中壓輸電系統(tǒng)，在法國被定義為3 ．2 K V ～6 ．6 K V 電壓輸電，與中國的電壓等級(jí)比照應(yīng)該為1 0 K V 電壓輸電。1 0 K V 中壓輸電系統(tǒng)向用電負(fù)荷饋電的方案如下圖所示：常規(guī)的供配電線路方案是：由于中壓輸電系統(tǒng)的供電電壓上升到1 0 K V

3、，不用詳細(xì)計(jì)算也能知道，在輸送相等低壓負(fù)荷功率的情況下，1 0 K V 線路中的電流僅為0 ．4 K V 電路中電流的4 ％。同樣，相同線徑的電纜線，1 0 K V 線路中的電壓損失也只有0 ．4 K V 線路中的4 ％。因此，1 0 K V輸電線路的路徑可以大大延伸。按我們?cè)谡彰鞴こ虘?yīng)用中的實(shí)踐所知，1 6 m m 2 的1 0 K V 電纜線路可以供2 0 K M 以上的路燈負(fù)荷，而不會(huì)使末端路燈電壓達(dá)不到要求。1 0 K V 中壓

4、輸電的設(shè)計(jì)思想是把全工程范圍內(nèi)的所有低壓負(fù)荷按路段( 或負(fù)荷類型) 劃分為若干個(gè)負(fù)荷區(qū)域，每個(gè)負(fù)荷區(qū)域設(shè)一臺(tái)或二臺(tái)1 0 K V ／0 ．4 K V “埋地式變壓器”。該變壓器將電能從0 ．4 K V ／O ．2 3 K V 的低壓饋電送到每個(gè)用電端。6o ／o 4 t i o ／o 4基t 盤變正暑04 k V一^ *關(guān)鍵技木在中壓輸電系統(tǒng)的研究過程中，解決的關(guān)鍵性技術(shù)有三項(xiàng)：配電及線路保護(hù)；中壓電纜的選擇；埋地式變壓勺竺4 k V

5、勺?0 4 k V 勺螋4 K V il t 站 | I 壹t 岵 I I 賽t # I lI f 0 | I ”L —一t n k m —．一■—一1n k m ————一} —一1 O R m “ “ - 一 “ 1 ／。現(xiàn)分述如下：——配電及線路?！襞潆婋妷旱倪x擇——作者電壓為1 0 K V ，而電業(yè)部門向用戶直接提供6 ．0 K V 的可能性極小。所謂法國的5 ．5 K V ／0 ．4 K V 變壓器直接應(yīng)用我國中壓電網(wǎng)是不行的

6、。為此，我們首先想到是否可以生產(chǎn)1 0 K V ／0 ．4 K V 的“埋地式變壓器”呢? 在與法國方面的技術(shù)洽談中得知，生產(chǎn)這種I P 6 8 的小型1 0 K V ／0 ．4 K V 埋地式變壓器比5 ．5 K V 或6 ．0 K V 等級(jí)要昂貴得多——絕緣等級(jí)的提高在價(jià)格上是幾何等級(jí)上升的。所以，在引進(jìn)中壓傳輸技術(shù)的前兩年工程中，我們放棄了1 0 K V 的直配方案，而采用6 ．O K V 作為中壓的配電電壓。因此，在我國就誕生了

7、采用6 ．0 K V ／0 ．4 K V 埋地式變壓器的中壓配電系統(tǒng)。供電電壓向配電電壓的轉(zhuǎn)換還需要設(shè)一座1 0 K V ／6 ．0 K V 的變電站。然而，隨著對(duì)中壓輸電技術(shù)的進(jìn)一步了解，以及出于對(duì)中國1 0 K V 等級(jí)中壓的認(rèn)可。近年來，在我國逐步開發(fā)研制了1 0 K V 等級(jí)的埋地式變壓器，價(jià)格比進(jìn)口設(shè)備低，為中壓傳輸系統(tǒng)在長距離配電工程中應(yīng)用開拓了更廣闊的前景?！艟€路保護(hù)從1 0 K V 配電開始，到每盞用電負(fù)荷的整個(gè)線路上，

8、共有7 級(jí)保護(hù)。( 1 ) F C 回路的第一級(jí)——高斷路容量中壓S F 6 接觸器，其采用S F 6 絕緣，避免了操作過電壓，能頻繁操作，電氣壽命達(dá)3 0 萬次。按照我國現(xiàn)行的供電規(guī)范，中壓供電 ( 2 ) F C 回路第二級(jí)——H R c 熔絲提7 3供過電流( 主要是短路) 直接保護(hù)。( 3 ) 電流互感器提供過載保護(hù)和零序電流變送器提供接地漏電保護(hù)的間接保護(hù)。( 4 ) 埋地式變壓器箱體內(nèi)設(shè)在初級(jí)進(jìn)線處的，H P C 熔斷保護(hù)，

9、其遮斷容量達(dá)1 5 K A 。( 5 ) 埋地式變壓器箱體內(nèi)設(shè)在次級(jí)出線處的，4 極低壓斷路器，提供電流及短路保護(hù)，埋設(shè)在繞組中的熱感應(yīng)探頭提供過載保護(hù)，斷開容量1 0 K A 。( 6 ) 低壓控制箱中的F C 回路保護(hù)。( 7 ) 每盞燈進(jìn)線處的熔絲保護(hù)?！糁悄懿僮髌劣捎谥袎狠旊娂夹g(shù)的應(yīng)用，主要是解決長距離輸送用電負(fù)荷的技術(shù)問題。所以，其配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湟话銥闃錉睿€型分布，而非短距離的星型分布。這樣，配電輸出裝置的要求就比較高。除了

10、上述設(shè)置7 級(jí)保護(hù)以外，還可以應(yīng)用智能化控制操作屏。由軟件來執(zhí)行“接觸器開斷”、“接觸器合閘”、“絕緣監(jiān)視”等操作過程的保護(hù)和信號(hào)監(jiān)視。——中壓電纜的選擇由于埋地式變壓器的中壓輸入采用的是鎧裝或徑向場(chǎng)三相電纜終端的三相插入式接頭。電纜最大允許外徑為5 8 m m 。為此，電纜線徑的選擇也就決定了在應(yīng)用中壓輸電技術(shù)中，每座開關(guān)站所能承擔(dān)的最大供電距離為多少。按法國提供的資料顯示：每座1 0 K V ／5 ．5 K V 變電站可提供2 0

11、K M 范圍內(nèi)的路燈負(fù)荷。筆者針對(duì)1 0 K V 中壓輸電做了如下計(jì)算：叫√3 U e = 3 8 0 ／扣·1 05 = 2 0 8 9 A在某照明工程中，一根1 0 K V 線路的最大負(fù)荷為3 8 0 K V A ，線路長9 K M 。計(jì)算如下：( 1 ) 總負(fù)荷為3 8 0 K V A ，最大電流I =( 2 ) 9 k m 線路的負(fù)荷距I L = 1 ／2 ·I ·L = 0 ．5 ×2

12、0 ．8 9 ×9 k m = 9 4 ．1 A ·k m( 3 ) 選4 芯2 5 r a m 2 交聯(lián)中壓電纜，按Q ／k m ，L o = 0 ．4 7 m H ／K m計(jì)算：X ．= w L = 2 n f ·L = 0 ．1 4 8Q ／k m則每k m 該電纜的阻抗為：Z o = R o C O S 中+ X o s i n 中2 0 ．8 1X 0 ．9 + 0 ．1 4 8 ×0

13、．4 4 ( 功率因數(shù)C O S 中以0 ．9 計(jì)) = 0 ．7 9 4 Q ／k m( 4 ) 9 k m 電纜輸送3 8 0 K V A 負(fù)荷的終端壓降為：A u O ／o F3 1 0 u e ] Z 。·I L ·1 0 0 ％= ( 1 ．7 3 2 ／1 0 ．5 ×0 ．7 9 4 X 9 4 ．1 ) = 1 ．2 3 ％顯然這個(gè)1 ．2 3 ％是小于5 ％的，符合供電規(guī)范允許的壓降值。(

14、 5 ) 如果取△u ％= 5 ％的話，則1 0 K V輸送3 8 0 K V A 負(fù)荷的最大供電半徑L = 1 0 ·1 0 ．5 ·5 ·2 ／1 ．7 3 2 ·0 ．7 9 4 ·2 0 ．8 = 3 6 ．7 k m說明：如果采用I O K V 作為中壓輸電電壓，輸送負(fù)荷在4 0 0 ～8 0 0 K V A 之間的話，每3 0 k i n 設(shè)一座1 0 K V 中壓開關(guān)站都是

15、可以的。——埋地式變壓器“埋地式變壓器”是中壓輸電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。首先，該變壓器工作條件很差，不僅露天設(shè)置承受鳳吹雨淋日曬，還要能承受腐蝕和浸泡，所以將該變壓器設(shè)計(jì)成能夠埋在地下或置于水中，保護(hù)等級(jí)為I P 6 8的全封閉型變壓器。第二、該變壓器是承上啟下的供電節(jié)點(diǎn)，所以在1 0 K V 側(cè)設(shè)置了高壓熔絲，在0 ．4 K V 便I ] 又設(shè)置了斷路器保護(hù)。I O K V 傾I I 的熔絲是低壓線路及負(fù)荷的后備保護(hù)，使某一個(gè)負(fù)荷區(qū)的故障不

16、會(huì)影響到1 0 K V 的供電線路。第三、由于1 0 K V 線路所帶的1 0 K V ／O ．4 K V 變壓器的鏈結(jié)方式類似于“掛燈籠”，拆卸應(yīng)該方便，所以該變壓器輸入輸出端被設(shè)計(jì)成插拔式。某一臺(tái)變壓器1 0 K V 俱f J 拔脫以后不會(huì)影響其它變壓器的正常運(yùn)行。( 插拔件規(guī)格是統(tǒng)一的，互換性很好) 。第四、“埋地式變壓器”的容量等級(jí)有5 K V A 、1 0 K V A 、2 0 K V A 、3 0 K V A 、5 0 K

17、V A ??等，供照明、公路交通監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等低壓工程設(shè)計(jì)選擇，該一系列的配置，可以使工程設(shè)計(jì)獲得靈活經(jīng)濟(jì)的效果。在公路照明、監(jiān)控、通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，根據(jù)工程的具體規(guī)模來選擇埋地式變壓器的容量。比如高桿燈可以每盞燈配一臺(tái)3 0 K V A 變壓器，提供2 4X 1 ．0 K W的燈具負(fù)荷，如果在立交照明設(shè)計(jì)中采用大量4 0 0 W 的桿燈，那么每座大型立交一般要配置4 ～5 臺(tái)3 2 K V A 埋地式變壓器。而對(duì)公路監(jiān)控系統(tǒng)的配

18、電筆者認(rèn)為應(yīng)該選擇小而靈活的5 K V A 或1 0 K V A 埋地式變壓器為宜。總之，中壓電能傳輸系統(tǒng)埋地式變壓器的應(yīng)用，徹底地解決了高速公路、市政照明在長距離小負(fù)荷輸送電能的技術(shù)難題，也使隧道、大型橋梁在供配電優(yōu)化方案時(shí)多了一個(gè)選擇。聰( 責(zé)任編輯：袁紹松)盛渡身≮科接( 巾蠢) 鴦隰公礴深期l 市盛波爾實(shí)監(jiān)發(fā)展有限公司是專業(yè)從事安防技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的實(shí)業(yè)公司。公司秉承“誠信i久遠(yuǎn)，安全無限”的經(jīng)營理念，從一九九九年成立

19、之日起，就堅(jiān)持“以需求為導(dǎo)向、以技術(shù)為基礎(chǔ)、以質(zhì)量為根f本、以營銷為龍頭”的原則，擁有強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)力量、高素質(zhì)的專業(yè)人才和先進(jìn)的管理模式，在不長的時(shí)間里，j公司得到了超常規(guī)的迅速發(fā)展，在行業(yè)內(nèi)聲名鵲起。盛渡爾公司作為美國渡爾B O L L ．日本S O N Y 、加拿大楓葉P A R A D O X 防盜報(bào)警及門禁通道控制系統(tǒng)、澳大l利亞衛(wèi)堡N E S S 防盜報(bào)警系統(tǒng)、日本衛(wèi)士V E S S 家庭保金系統(tǒng)在中國大陸、港澳的總代理，憑

20、借產(chǎn)品的品牌優(yōu)|勢(shì)、優(yōu)越的性價(jià)比，有口皆碑的售后腮務(wù)，在壘國占有廣泛的市場(chǎng)。目前公司在北京、上海、成都、香港、西安等地設(shè)有分公司，并在全國構(gòu)建了一套較為成熟完善的銷售網(wǎng)絡(luò)。j盛波爾正邁著堅(jiān)實(shí)快捷的腳步向中國一惋的安防行業(yè)公司靠近。地址；深圳市福田區(qū)福虹路世貿(mào)廣場(chǎng)A 座9 0 0 8 窒《郵編：5 1 8 0 3 3 )電話：0 7 5 5 - 8 3 6 7 9 3 0 88 3 6 7 9 5 0 8 8 3 6 7 9 7 0 8