正确预测和估算电力负荷非常重要,它是正确选择供电系统中导线、开关电器及变压器等的基础,也是保障供电系统安全可靠运行必不可少的重要一环。在建筑或建筑群的方案设计与初步设计时,其电力负荷预测与计算过小或过大,都会引起严重的后果。如果电力负荷预测或计算过小,就会引起供电线路过热,加速其绝缘的老化;同时,还会过多损耗能量,引起电气线路走火,引发重大事故。而电力负荷预测或计算过大,将会引起变压器容量过剩,以及供电线路截面过大,相应的保护整定值就会定得过高,从而降低了电气设备保护的灵敏度;与此同时,电力负荷预测或计算过大还增加了投资,降低了工程的经济性。故正确地选择“预测负荷”与“计算负荷”方法与特征参数,对建筑电气设计具有特别重要的意义。预测负荷1.预测负荷的内容“预测负荷”即负荷的宏观估算,其理论依据是相似原理,即性质相同,功能、档次相似的建筑或建筑群,其负荷曲线应相似。预测负荷可以从用电量入手,亦可以从负荷密度入手,对设计项目的近期。
一、 实习目的 实习的目的是为了理论联系实际，了解变电所组成与运行管理，加深对电力系统电器的认识，如断路器，开关柜等，培养学生分析问题，解决问题的能力，培养学生对电力系统的认识与兴趣。 二、 实习内容 参观大连理工大学中心变电所 三、 实习过程 20xx年x月x日下午1点半参观大连理工大学中心变电所，在变电所负责人的介绍下认识中心变电所的组成，在线监测软件管理，变电所高压配电柜，低压配电柜，以及变压器10/0.4等变电所电气设备。 四、 实习收获与心得 1． 大连理工大学变电所的组成 大连理工大学采用双电源10kv电缆进线，一路是专用线容量8300KV A,另一路备用线容量3000KV A。大连理工大学年最高负荷在7600KV A大概在冬季，主要原因在于冬季供暖增加的负荷；夏季负荷在4000-5000KVA .当专用线路出现故障时，可以由备用线路供电，但备用线路容量不能满足负荷要求，所以需要切断某些线路的供电满足必要负荷的供电。学校内部用10KV输电，分配到各个分变电所将10KV变换成0.4KV供电，这样可以减少线路损耗，提高供电的质量。 在大连理工大学变电所模拟系统上我们可以知道看到10KV供电线路的基本组成：断路器，隔离开关，负荷开关，接地开关，电压互感器，电流互感器，熔断器，变压器，电抗器，高压补偿器, 避雷器，母线等，下面我具体说明一下我对上述电器的认识 断路器：在正常情况下控制各种电力线路和设备的开断和关合，在电力系统发生故障时自动地切除电力系统的短路电流，以保证电力系统的正常运行。在本次实习中，学校用的是10KV真空断路器 负荷开关：负荷开关是一种介于断路器与隔离开关之间的电器，他灭弧装置。正常情况下控制各种电力线路和设备的开断和关合。但不能开断短路电流。负荷开关与熔断器一起可以实现一般断路器的功能。 隔离开关：隔离开关是高压开关设备的一种，在结构上，隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不能用来拉合负荷电流和短路电流，。正常分开位置时，隔离开关两端之间有符合安全要求的可见绝缘距离，在电网中，其主要用途有：①设备检修时，隔离开关用来隔离有电和无电部分，形成明显的开断点，以保证工作人员和设备的安全；②隔离开关和断路器相配合，进行倒闸操作，以改变系统接线的运行方式。其只要作用是电气隔离。 熔断器：当线路负荷电流超过一定值时或发生短路故障时，他能自动的开断电路。更换熔断器后，才能再次使用。 接地开关：它供检修高压线路电气设备时为确保人身安全而接地，也为用来人为接地造成电力系统接地保护，以得到控制和保护的功能。 电压互感器：电压互感器作为电压变换装置跨接于高压与零线之间，将高电压转换成各种设备和仪表的工作电压；电压互感器的主要用途有：①供电量结算用，要求有0.2级准确等级，但输出容量不大；②用作继电保护的电影信号源，要求准确等级一般为0.5级及3p，输出容量一般较大；③用作合闸或重合闸检查同期、检无压信号。 电流互感器：电流互感器是专门用作变换电流的特种变压器。电流互感器的一次绕组串联在电力线路中，线路中的电流就是互感器的一次电流，二次绕组接有测量仪表和保护装置，作为二次绕组的负荷，二次绕组输出电流额定值一般为 5A。 避雷器：是变电站内保护电气设备免雷电冲击波袭击的设备，用于限制过电压。当雷电冲击波沿线路传入变电站，超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，将雷电压幅值限制在被保护设备雷
电冲击水平以下，使电气设备受到保护。 电抗器：用于限制发生故障时的短路电流，也可以用来无功补偿和滤波。 高压补偿器：补偿感性无功，改善功率因数，本系统主要在低压侧补偿，减少线路的损耗。 变压器：本变电所采用10/0.4变压器为低压负荷供电。 我刚开始认为中心变电所模拟系统没有多大的作用，经老师讲解才知道，模拟系统可以模拟实际操作，用于检测操作票的正确与否。在老师模拟操作时，我们认识到，断电时，先断开断路器，再断开隔离开关；通电时，先合上隔离开关，后合上断路器。另外，在科技园与体育馆构成的低压环路网里，认识到为提高供电的可靠性，采用环式供电。 2． 监控软件 本变电所采用韩国的KD 监控软件与设备，此软件可以充中得到每一时刻的负荷功率，功率因数。比如在参观时，有功功率4.18MW,无功功率0.5Mvar功率因数0.99。还可以生成每天的负荷曲线，发出报警信号等功能低压监控软件是由大连理工大学电信学院自己开发的，可以监控分变电所低压侧电压，频率，有功，无功，功率因数等。 3． 高压配电柜室 高压配电柜室是10kv电压等级的，分别输送到各个分变电所。高压配电柜由电压、电流检测，10kv真空断路器，隔离开关等，每路输电都有自己的配电柜，在配电柜上显示电流，电压，有功，无功。在高压配电柜室我们考到真空断路器的接通与关断的状态，对高压配电柜的组成有了大概的认识。 4． 低压配电柜室 在中心变电所有附近供电的低压配电柜，在低压配电室看到为每一座楼供电的配电柜，并有低压无功补偿柜，里面是电容，可以通过投入电网的电容的多少来补偿无功，可以设置补偿大小，补偿方式，并有指示，我看到低压补偿柜时ABB公司的产品，8个电容补偿投切时需要一段时间延时，以便放电充分，防止再次投入时电压是2倍而造成电容击穿。 5． 变压器 这次近距里接触了油变压器，感到很激动啊，原来站在变压器边也没那么害怕啊，通过老师讲解，我们会分辨高压侧与低压侧。有绝缘支柱的一侧是高压侧，分接抽头在高压侧，由三个抽头，分别可以实现10.5/0.4,10/0.4,9.5/0.4，因为一般变压器制造时，高压线圈在外侧，容易改变线圈匝数。在负荷高峰时，可以用10.5/0.4，在负荷低谷可以选用
9.5/0.4。在改变抽头时必须断开电源，因为这里用的变压器不能带载操作。另外，低压侧连接母线不用钢板直接连接而用软铜线的原因是用钢板直接连接由于电动力和热效应对变压器会造成很大损害。 实习心得 1． 通过这次实习我了解到变电所的组成，开阔了视野，加深了对电气设备如断路器，隔离开关，负荷开关，接地开关，电压互感器，电流互感器，熔断器，变压器，电抗器，高压补偿器, 避雷器，母线等的认识，了解了变电所检测的原理与重要性。了解控制屏、保护屏的布置情况及主控室的总体布置情况，了解了变电所工作人员的工作，增强了电气识图能力，作为电气工作人员最起码得看懂电气系统图，平面图，接线图为今后学习指明了方向，为今后走向工作岗位打下了很好的基础。 2． 获得了一次理论联系实际的机会，加深对理论知识的认识。例如，电气主接线方式，在楼宇课中学到集中供电方式，双电源供电在这里就是一主一备供电，还有环网供电可以提高供电的可靠性。电器学中讲到的电器如变压器，断路器，负荷开关，隔离开关等，从课本到实际，加深对理论知识的理解。比如说断路器与负荷开关的区别，变压器抽头的理解。在配电柜里的控制大多是继电器控制，怎么不采用单片机或PLC 控制，是为了提高系统的可靠性高电压技术中讲到的电气设备的绝缘以及防止放电，看到变压器上的绝缘套管认识到高电压还是很有用的，为以后学习提供了动力。 3． 安全意识的提升，在变电站工作，安全是最重要的一件事，通过这次实习刚开始时在高压配电室还有一点害怕，但随着老师讲解，就不是很害怕了，我们应该提升自己的安全意识，做高电压工作应该按照安全规范来操作，因为一旦发生事故会对人身安全造成危害，时时刻刻提醒自己注意安全，做到胆大心细，安全第一。 4． 发现问题，分析问题，解决问题的能力的培养。无论在在工作还是生活学习中，我们不应该放过任何一个小问题，特别是从事电力行业的工作人员，要明白故障的所在，这就需要有发现问题的能力，这当然要有渊博的知识和丰富的经验。解决问题才能恢复供电，满足人民的生产生活需要。 5． 我的不足之处及需要提升的方面，现在的学生大多都接触实际太少，传统的实验室实验是比较理想化
的环境，课程讲的大都是理论知识，理论联系实际，学以致用的机会太少了，我就是这样。我应该努力学好理论知识的同时，积极去参加实习活动，增加自己的动手能力，分析问题，解决问题的能力，创新能力。 五、遇到的问题与拟解决方法 1． 两路10kv电源供电备用容量不足的问题? 一路是专用线容量8300KV A,另一路备用线容量3000KV A。大连理工大学年最高负荷在7600KV A大概在冬季，主要原因在于冬季供暖增加的负荷；夏季负荷在4000-5000KVA.当专线出现故障时，备有容量不足，可以增大备有线路的容量，将备有线路容量也增加到8300KVA。这需要资金的投入。 2． 负荷开关与断路器的区别？ 断路器用于关合与开断正常或故障电流，以及发生短路故障时，能满足自动重合闸的要求；负荷开关只能在正常情况下关合与开断电路，不能开断短路电流。它和熔断器一起工作可以实现短路保护但需要更换熔断器后才能正常工作。 3． 节能减排的问题？ 在监控软件上看到晚上的负荷也不低，变电所负责人说他们认为是晚上电脑不关机而待机造成的电能浪费。这一点我赞同，但700KVA的损耗令我不敢相信，不管怎样，我们在生活中应该养成节能减排的好习惯。 4． 无功补偿的问题？ 学校变电所的无功补偿采用在分变电所低压侧集中补偿的方法，而且此方法也得到较好的效果，总体功率因数在0.99。在低压侧补偿电容器的投入与切换比较方便，也容易控制，接触器、低压断路器的寿命也较高。如果在高压母线补偿，电压较高，控制成本高，高压断路器的寿命受限等，故保护电器的配合工作？ 当线路中串接有几个保护电器时，为满足选择性的要求，不但要使上下级保护电器的动作电流满足分级保护的要求，而且动作时间也要满足分级保护的要求。同时上级保护电器还应起到对下级保护电器的后备保护作用。记得实习过程老师提到，有时我们学校出现故障，本级保护还没动作，供电局的保护电器动作了，即越级操作。这是因为上级保护电器采用电子式保护电器，动作时间很短，反映很敏感，这有利于最大限度保护电网。但下级供电就很不方便。因此一定要做好保护电器的配合工作。 6． 低压配电的三相平衡问题？ 这一个问题我曾经问过楼宇自动化老师，传统的低压配电三相平衡采用负荷平均分配的方法，这样当负荷具有很大的随机性时，三相很难平衡，继而造成中性线中有电流流过，造成损耗，影响供电质量，如果我们采用某种做法可以实现三相平衡就解决了损耗和供电质量的问题 方案一、采用一定的数学控制算法，在一个较大的系统的通过数学控制算法实现三相电流的平衡。 方案二、利用监测和自动切换装置实现。通过监测电流在三相上的分布，控制切换装置实现三相平衡。 7． 变压器总容量为什么远远大于负荷容量？ 据老师介绍我校变电所负荷最高为7600KVA，而变压器总容量为15000KVA，变压器容量远远超过负荷容量，这使电气设备成本增加。因为学校有很多的不确定负荷，随机性负荷多。如果可以有效的分配负荷可以减少变压器安装的容量，减少投资成本。 8． 怎样能够检测电缆漏电及漏电位置？ 现在电力电缆的使用越来越多，电缆供电有很多优点比如说：一般埋设于土壤中或敷设于室内，沟道，隧道中，线间绝缘距离小，不用杆塔，占地少，基本不占地面上空间．电力电缆优点 二．受气候条件和周围环境影响小，传输性能稳定，可靠性高． 三．具有向超高压，大容量发展的更为有利的条件，如低温，超导电力电缆等．电力电缆优点 四．分布电容较大． 五．维护工作量少． 六．电击可能性小．电力电缆优点。但电缆供电故障特别是漏电故障很难查找。我通过查阅资料了解了常用的方法 方案一，新型电缆漏电故障点探测仪 本装置采用直流分压原理测定电缆漏电故障点，示意图如下：在此不采用高压补偿而才用低压补偿。当然出现功率因数太低时也可以投入高压补偿。电气实习报告 1．实习目的 实习的目的是理论联系实际，增强学生对社会、国情和专业背景的了解；使学生拓宽视野，巩固和运用所学过的理论知识，培养分析问题、解决问题的实际工作能力和创新精神；培养劳动观念，激发学生的敬业、创业精神，增强事业心和责任感；通过本次实习，使学生所学的理论知识得以巩固和扩大，增加学生的专业实际知识；为将来从事专业技术工作打下一定的基础；进一步培养学生运用所学理论知识分析生产实际问题的能力 2．实习时间 20xx年x月x日至20xx年x月x日。 3．实习地点 4.2 变电站电气
主接线 变电站电气主接线指的是变电站中汇集、分配电能的电路，通常称为变电所一次接线，是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的，电气主接线图中，所有电气设备均用规定的文字和符号表示，按它们的正常状态画出。变电站的主接线有线路-变压器组接线，单母线接线，桥式接线三种。为了便于运行分析与操作，变电站的主控制室中，通常使用了能表明主要电气设备运行状态的主接线操作图，每次操作预演和操作完成后，都要确认图上有关设备的运行状态已经正确无误。电气主接线是整个变电站电气部分的主干，电气主接线方案的选定，对变电所电气设备的选择，现场布置，保护与控制所采取的方式，运行可靠性、灵活性、经济性、检修运行维护的安全性等，都有直接的影响。因此选择优化的电气主接线方式具有特别重要的意义。 4.3变电站主要电气设备 4.3.1主变压器 主变压器的特点是电压等级高、传输容量大，对变压器的设计和制造工艺的要求都比较高为了节约材料、方便运输，一般采用自耦变压器。自耦变 压器一般接成星形-星形。由于铁心饱和，在二次侧感应电压内会有三次谐波出现。为了消除三次谐波及减少自耦变压器的零序阻抗，三相自耦变压器中，除有公共绕组和串联绕组外，还增设了一个接成三角形的第三绕组，此绕组和公共绕组、串联绕组只有磁的联系，没有电的联系。第三绕组电压为6~35 kV，除了用来消除三次谐波外，还可以用来对附近地区供电，或者用来连接无功补偿装置等。 4.3.2断路器 高压断路器的主要作用是，在正常情况下控制各种电力线路和设备的开断和关合，在电力系统发生故障时自动地切除电力系统的短路电流，以保证电力系统的正常运行。在超高压电网中我国500kV断路器全部使用六氟化硫断路器。 4.3.2隔离开关 隔离开关是高压开关设备的一种，在结构上，隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不能用来拉合负荷电流和短路电流，。正常分开位置时，隔离开关两端之间有符合安全要求的可见绝缘距离，在电网中，其主要用途有：①设备检修时，隔离开关用来隔离有电和无电部分，形成明显的开断点，以保证工作人员和设备的安全；②隔离开关和断路器相配合，进行倒闸操作，以改变系统接线的运行方式。其只要作用是电气隔离。 4.3.3电压互感器 电压互感器作为电压变换装置跨接于高压与零线之间，将高电压转换成各种设备和仪表的工作电压；电压互感器的主要用途有：①供电量结算用，要求有0.2级准确等级，但输出容量不大；②用作继电保护的电影信号源，要求准确等级一般为0.5级及3p，输出容量一般较大；③用作合闸或重合闸检查同期、检无压信号，要求准确等级一般为1.0级和3.0级，输出容量较 大。现代电力系统中，电压互感器一般可做到四绕组式，这样一台电压互感器可集上述三种用途于一身。电压互感器分为电磁式和电容式两大类，目前在500kV电力系统中，大量使用的都是电容式电压互感器。 4.3.4电流互感器 电流互感器是专门用作变换电流的特种变压器。电流互感器的一次绕组串联在电力线路中，线路中的电流就是互感器的一次电流，二次绕组接有测量仪表和保护装置，作为二次绕组的负荷，二次绕组输出电流额定值一般为 5A或1A。 4.3.5避雷器 避雷器是变电站内保护电气设备免雷电冲击波袭击的设备。当雷电冲击波沿线路传入变电站，超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，将雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。 4.3.6高压电抗器和抽能并联高压电抗器 超高压交流输电线路有大量的容性充电功率。100km长的500kV线路容性充电功率约为100~120M。为同样长度的220kV线路的6~7倍。如此大的容性充电功率给电网的安全运行带来了许多麻烦。因此，在超高压输电线路上一般要装设并联高压电抗器。 4.4供用电管理