王琳

摘要：隨著現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展，各行業(yè)對(duì)電的需求逐漸增加，這雖然促進(jìn)了電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但是也增加了電力輸送的難度，為供配電的安全穩(wěn)定帶來(lái)挑戰(zhàn)。對(duì)于電力領(lǐng)域存在的問(wèn)題，需要得到有效及時(shí)的解決，否則會(huì)影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。而電氣自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)應(yīng)用，就為供配電系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)重大突破，也成為電氣研究探討的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：變配電設(shè)計(jì);信息化建模;智能化;設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引言

就現(xiàn)階段來(lái)講，電氣自動(dòng)化供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和其他專業(yè)的設(shè)計(jì)類似，在實(shí)際生活中被廣泛應(yīng)用。利用MATLAB、CAD制圖等計(jì)算機(jī)軟件對(duì)供配電設(shè)計(jì)軟件主程序進(jìn)行計(jì)算分析、編程和仿真運(yùn)行的一系列操作被稱為供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有系統(tǒng)元件多、數(shù)據(jù)量大、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)容較多等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)軟件需要具有比較強(qiáng)大的計(jì)算能力和處理龐大數(shù)據(jù)的能力，所以對(duì)于設(shè)計(jì)系統(tǒng)的要求很高。換個(gè)角度講，智能化供配電系統(tǒng)需要滿足可以呈現(xiàn)各種使用電器元件模型跟數(shù)據(jù)庫(kù)里的電器元件實(shí)現(xiàn)同步鏈接。

1供配電系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

隨著社會(huì)的發(fā)展與用電需求的增加，不僅增加了電力系統(tǒng)的工作壓力，也增加了供配電系統(tǒng)的工作壓力。一旦供配電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，不僅造成電力系統(tǒng)破壞或損壞，影響供電安全和穩(wěn)定，還會(huì)對(duì)用戶造成影響。一個(gè)區(qū)域的供配電安全穩(wěn)定，也在一定程度上影響著該區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。所以，供配電系統(tǒng)面對(duì)現(xiàn)代化科技的發(fā)展，在提高系統(tǒng)技術(shù)水平的同時(shí)，也加強(qiáng)了對(duì)系統(tǒng)的控制管理，通過(guò)有效的控制管理，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)自動(dòng)化控制，可以使供配電系統(tǒng)更加穩(wěn)定地運(yùn)行，在提高電力供配質(zhì)量和效率的同時(shí)保證供配電過(guò)程的安全性。

隨著技術(shù)水平的提高，在供配電系統(tǒng)中也引入了先進(jìn)的技術(shù)，加快了供配電系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，也加強(qiáng)了對(duì)自動(dòng)化的探討。截至目前，供配電自動(dòng)化控制系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用，也在一定程度上提高了工作效率。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，減少了人工成本，而且提高了電力系統(tǒng)的工作效率，操作更加簡(jiǎn)單，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。

2智能化供配電系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)研究

2.1供配電設(shè)計(jì)的仿真建模

計(jì)算機(jī)軟件在幫助設(shè)計(jì)人員參與設(shè)計(jì)工作的工程中，雖然帶來(lái)了很多方便，但是也有一些問(wèn)題，比如在計(jì)算機(jī)軟件上顯示的設(shè)計(jì)樣板中顯示的電氣元件符號(hào)是設(shè)計(jì)人員根據(jù)傳統(tǒng)圖紙的符號(hào)挪用來(lái)的，但是在計(jì)算機(jī)軟件上一般只會(huì)標(biāo)出電器元件的名稱以及型號(hào)這種基本信息，不會(huì)標(biāo)明接線方法、如何安裝、和尺寸以及額定電流電壓這種具體信息，這就導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段需要做大量的重復(fù)性工作，反復(fù)確認(rèn)各類電器元件的具體信息，浪費(fèi)了大量的人力物力，增加設(shè)計(jì)成本。建筑物智能化供配電設(shè)計(jì)利用面向技術(shù)，將各類電器元件的具體工程信息添加到建筑供配電設(shè)計(jì)建模中，這樣做能夠減少設(shè)計(jì)人員很大的不必要麻煩，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)省人力物力資源，提高工作效率，在初步設(shè)計(jì)階段節(jié)約時(shí)間，為后期施工作業(yè)保證按工期按時(shí)交工。

在以往的供配電工程設(shè)計(jì)中保留到數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息品類繁多、信息量大，信息關(guān)系比較復(fù)雜，所以現(xiàn)代設(shè)計(jì)中在總數(shù)據(jù)庫(kù)中建設(shè)專家知識(shí)庫(kù)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)庫(kù)以及工程信息庫(kù)三個(gè)子庫(kù)，在每個(gè)字庫(kù)中建立若干信息表，方便查詢。三個(gè)子庫(kù)都是小型數(shù)據(jù)庫(kù)，因此庫(kù)存容量不大，在總系統(tǒng)中的圖資源只在總系統(tǒng)中，存在于目錄里，沒(méi)有必要下載到子庫(kù)中。三個(gè)子庫(kù)分工不同，其中，以專家知識(shí)庫(kù)為例，專家知識(shí)庫(kù)主要用來(lái)存放供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要的專家系統(tǒng)制式規(guī)則，系統(tǒng)目錄把這類規(guī)則按照一定類別分成各種規(guī)則小庫(kù)，每個(gè)對(duì)應(yīng)生成一張規(guī)則數(shù)據(jù)表。此類數(shù)據(jù)表的每條數(shù)據(jù)代表一條專家知識(shí)庫(kù)里的一條規(guī)則，其中的字段一一對(duì)應(yīng)相應(yīng)的條件和理論知識(shí)。

2.2智能供配電系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)

為了有效降低智能控制中心的供電負(fù)荷，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要為其提供兩個(gè)獨(dú)立電源，電源電能為10kV，需要用其中一個(gè)電源作為主電源，另外一個(gè)電源作為備用電源。在兩個(gè)電源中都沒(méi)有出現(xiàn)故障的情況下，即便其中一個(gè)電源出現(xiàn)故障，另一個(gè)電源都會(huì)來(lái)進(jìn)行供電工作。在針對(duì)210kV系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要借助母線來(lái)設(shè)計(jì)10kV系統(tǒng)，然后再用機(jī)械閉鎖兩路電源以此來(lái)滿足供電需求。同時(shí)，主電源呈現(xiàn)工作狀態(tài)下，備用電源為斷開(kāi)。如果主電源出現(xiàn)問(wèn)題，此時(shí)需要將進(jìn)線柜的斷路器斷開(kāi)，然后在將備用電源的進(jìn)線柜斷路器合閘。此外，在布置變電時(shí)需要將10kV高低配室以及控制室安排在最底層的地下室，在選擇接地系統(tǒng)的過(guò)程中，中性點(diǎn)不連接接地系統(tǒng)。在針對(duì)380V系統(tǒng)展開(kāi)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和動(dòng)力設(shè)備系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行配置。需要采用單母線分段方法來(lái)對(duì)照明計(jì)算機(jī)中的低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行配置，共有3段，日常電力運(yùn)行需要借助1段和2段低壓母線進(jìn)行供電，在1段和2段之間需要設(shè)置1號(hào)低壓母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，將3段低壓母線作為備用電源。在3段和1段之間的低壓母線中設(shè)置2號(hào)低壓母線開(kāi)關(guān)。3段的低壓母線不參與正常的供電工作。在電路無(wú)故障的過(guò)程中，3段低壓母線不需帶電。

動(dòng)力設(shè)備的電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)參照上文中的電力布設(shè)方式，也采用單母線分段式設(shè)計(jì)，同樣分為3段。其中的日常的供電工作由4段和5段的低壓母線負(fù)責(zé)。在4段和5段的低壓母線之間設(shè)置3號(hào)低壓母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，將6段的低壓母線作為備用電。同時(shí)在6段和4段低壓母線之間要設(shè)置4號(hào)低壓母線開(kāi)關(guān)，6段低壓母線不參與正常狀態(tài)下的供電工作，因此在電力系統(tǒng)無(wú)故障的情況下6段的低壓母線不需要帶電。如果4段和5段的低壓母線均發(fā)生故障，此時(shí)由6段低壓母線做好相應(yīng)的接替工作。在進(jìn)線開(kāi)關(guān)和母線之間設(shè)置閉鎖，當(dāng)母線合閘時(shí)，連接的進(jìn)線開(kāi)關(guān)不能同時(shí)合閘。當(dāng)兩個(gè)進(jìn)線開(kāi)關(guān)均在合閘狀態(tài)時(shí)，母聯(lián)閘無(wú)法關(guān)閉。在一級(jí)負(fù)荷中有重要負(fù)荷時(shí)，末端配電箱由雙電源自動(dòng)切換裝置供電。當(dāng)某些設(shè)備有停電的需要時(shí)，供電系統(tǒng)可以轉(zhuǎn)換成UPS供電模式。

2.3無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該將低壓自動(dòng)集中補(bǔ)償和就地分散補(bǔ)償進(jìn)行有效結(jié)合。此外，還要將集中功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備安裝在變配電站的低壓處，功率因數(shù)補(bǔ)償后的數(shù)值不得低于0.9.針對(duì)氣體放電照明設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行自帶補(bǔ)償電容分散補(bǔ)償，補(bǔ)償后燈具的功率因數(shù)不低于0.9。

2.4實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的集中監(jiān)控

在供配電系統(tǒng)中，通過(guò)發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，讓其監(jiān)控系統(tǒng)更加完善和優(yōu)化。而集中監(jiān)控系統(tǒng)是供配電系統(tǒng)中的重要組成部分，對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行采集和處理，同時(shí)，其也容易被干擾，如電纜線過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響監(jiān)控效果。而引入電氣自動(dòng)化技術(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控自動(dòng)化，提高監(jiān)控系統(tǒng)的有效性和效果。以某工程為例，把電氣自動(dòng)化系統(tǒng)引入供配電系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的集中監(jiān)控。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，結(jié)合大型建筑智能化供配電設(shè)計(jì)的各種特點(diǎn)，建議采用建立核心數(shù)據(jù)庫(kù)的方法，對(duì)制圖、設(shè)計(jì)、計(jì)算分析以及信息化管理的供配電智能設(shè)計(jì)，對(duì)此系統(tǒng)由設(shè)計(jì)階段到建模仿真進(jìn)行了全面的分析，希望研究成果可以對(duì)以后此類的研究具有一定的指導(dǎo)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳奕群.小區(qū)10kV供配電系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)探討[J].居舍，2018（21）：215.

[2]謝亞軍.淺析低壓配電系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)體會(huì)[J].建材與裝飾，2018（01）：244-245.

[3]趙國(guó)鐸.供配電系統(tǒng)中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2020（20）：188-189.