论文部分内容阅读
摘要本文主要根据个人工作经验，针对水泥粉磨站这些中小型配电站在设计中经常遇到的一些问题进行论述，希望对实际工作有所帮助。
关键词配电站，电容补偿，干式变压器，接地系统
中图分类号：TM412文献标识码： A
类似于水泥粉磨站的10(6)KV的中小型配电站设计在整个工程建设当中是非常普遍而又非常重要的一项工作，其规范性和技术性相对较高，许多方面涉及到国家规范和行业标准的贯彻落实。下面就配电站主要设计理念，设备选型，与其他专业的相配合谈下体会。
1 名词术语
配电站：站内只有起开闭和分配电能作用的中压配电装置，无主变压器。
电力室：室内有低压配电装置，且有10(6)/0.4KV变压器。
控制室：室内只有低压配电装置，无变压器。
2 水泥粉磨站配电站设计的一般原则
(1)对于一具体工程，必须按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，综合考虑和优化，确定配电站的设计方案。
(2)配电站的位置应在水泥粉磨站烟气粉尘散发点全年最小频率风向的下风侧，并且尽量靠近负荷中心，总平面应紧凑合理美观，并适当考虑远期规划。场地应满足主要设备运输及消防要求。
(3)供电系统应简单可靠，同一电压的配电级数不宜多于两级。宜采用放射式供电。
(4)配电站设计当中应与各专业密切配合，解说资料图意图，并对相关专业进行查返。
(5)配电站设计的节能潜力很大，在设计中一定要树立经济、节能、环保的设计理念，精心考虑各种外界因数和技术措施。
3 主接线方式及电容补偿
水泥粉磨站负荷一般属于三级负荷且容量较小，所以水泥粉磨站配电站通常只有一座，且经常与电力室合建在一起。10(6)KV配电站宜采用单母线或分段单母线接线；进出线开关多采用固封断路器或真空断路器；继电保护通常采用微机保护。
水泥粉磨站配电站为满足供电部门功率因数大于等于0.90（有些地方为0.95）的要求，必须设法提高工厂供电的功率因数，同时有利于充分利用设备容量，增加输送能力，减少功率损耗和电能损耗，节约电能、提高供电质量和提高设备利用率。通常配电站需设置集中电容补偿，中压电容补偿一般采用手动投切。根据经验，水泥粉磨站配电站的电容补偿容量一般按高压需补偿用电设备容量的30%补偿。随着变频器在水泥粉磨站中的广泛应用，变频器节能的同时，也给电网带来了许多高次谐波污染，并对电容器带来了危害。消除和减轻高次谐波对电网污染比较有效的措施就是在补偿电容器组里串联电抗器，它可以限制高次谐波和合闸瞬间产生的涌流。一般水泥粉磨站以消除5次、7次谐波为主，水泥粉磨站配电站中压电容器组串联电抗器选用百分比为4.5%~6%较宜。
4 操作电源的选择
水泥粉磨站的操作电源有交流操作和直流操作两种，一般采用220V直流操作，通常水泥粉磨站配电室内断路器的操作机构采用弹簧操作机构，合闸及跳闸冲击电流很小，且其他直流负荷也很小，根据设计经验，通常水泥粉磨站配电站的柜体数量不超过20台，当配电柜在10台以下时，选用容量20Ah直流屏可满足要求，配电柜在20台以下时（按九抽屉MNS,GCS，GCK柜标准），选用容量40Ah直流屏可满足要求。直流屏电池宜选择铅酸蓄电池。
5 进出线方式的选择
10(6)KV配电站的电源进线多采用YJV22铠装交联聚乙烯电缆，变压器出线多采用低压铜母线和电缆方式。
(1)低压母线出线方式。该方式适用于200~2000KVA容量的变压器，它对变压器室和低压进线柜的配合要求较高，且长度不宜太长。
(2)电缆出线方式。该方式适用于200~1250KVA容量的变压器，电缆的长度、敷设路径都比较自由、灵活，因此特别受设计人员喜爱。水泥粉磨站一般低压负荷较小，多采用电缆出线方式。
(3)电缆的选择。常用的电缆有VV聚氯乙烯电缆和YJV交联聚乙烯电缆。其中YJV电缆较贵，但是外径小、重量轻、载流量大、寿命长(YJV电缆40年，VV电缆20年)等优点，在工程中已得到广泛应用，在选择时要充分考虑当地气候条件。
(4)单芯电缆的敷设方式。当采用单芯电缆出线时，保护管不得采用未去磁回路的钢管，否则采用单芯电缆的三相电缆及N线需同穿一根钢管，避免电磁涡流损耗引起的火灾发生。
6 变压器的选择及节能
10(6)/0.4KV变压器是水泥粉磨站电力室的核心设备之一，其选型很关键。在水泥粉磨站的电力室设计选型中，考虑到抑制谐波电流、提高单相接地电流、充分利用变压器的設备能力等因数，通常选用D,yn11接线组别的三相变压器(主SCB10系列干式变压器为主)。
在水泥粉磨站设计中，分油浸式变压器和干式变压器两种，以前由于技术成熟价格低廉所以以油浸式变压器为主。由于近年干式变压器技术更加趋于成熟，其价格大幅下降，且具有抗短路能力强，机械强度高，绝缘水平高，耐冲击性能好，损耗低，局部放电量小，噪音小，过负荷能力强，热稳定性能好等诸多优点，所以推荐使用干式变压器。
变压器的节能措施主要有：合理选择变压器容量，避免大马拉小车；选择低损耗电力变压器。(1)变压器容量的合理选择。根据用电负荷的计算负荷、负荷性质、生产班次等条件合理选择变压器的容量和台数。当变压器的空载损耗等于短路损耗时，变压器的损失率达到最低，此时变压器的负荷率在50%~60%左右，我国设计规范要求变压器负荷不超过80%。如果负载率很低，损失率又会很高，所以大马拉小车应予以更换。(2)变压器品种的选择。目前普遍在用的主要油浸式变压器有S9、S11系列变压器和干式变压器SCB9和SCB10系列变压器，节能效果较好。干式变压器具有，SCB9比S11平均节电7%左右，SCB10比SCB9平均节电6.5%左右。变压器是输变电行业中的耗能大户，据估计，我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右，如损耗每降低1%，每年可节约上百亿度电，推广节能变压器事在必行。
9 结束语
随着技术的不断发展。新产品、新技术、新理念的不断更新。作为电气工作者应该不断进行技术革新，做出最合理选择。
参 考 文 献
1《工业与民用配电设计手册》.北京. 中国电力出版社.2005
2《电力工程电气设计手册》.北京.中国建筑工业出版社.2010
3《低压配电设计规范》（GB 50054-2011）.北京.中国计划出版社.2011
关键词配电站，电容补偿，干式变压器，接地系统
中图分类号：TM412文献标识码： A
类似于水泥粉磨站的10(6)KV的中小型配电站设计在整个工程建设当中是非常普遍而又非常重要的一项工作，其规范性和技术性相对较高，许多方面涉及到国家规范和行业标准的贯彻落实。下面就配电站主要设计理念，设备选型，与其他专业的相配合谈下体会。
1 名词术语
配电站：站内只有起开闭和分配电能作用的中压配电装置，无主变压器。
电力室：室内有低压配电装置，且有10(6)/0.4KV变压器。
控制室：室内只有低压配电装置，无变压器。
2 水泥粉磨站配电站设计的一般原则
(1)对于一具体工程，必须按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，综合考虑和优化，确定配电站的设计方案。
(2)配电站的位置应在水泥粉磨站烟气粉尘散发点全年最小频率风向的下风侧，并且尽量靠近负荷中心，总平面应紧凑合理美观，并适当考虑远期规划。场地应满足主要设备运输及消防要求。
(3)供电系统应简单可靠，同一电压的配电级数不宜多于两级。宜采用放射式供电。
(4)配电站设计当中应与各专业密切配合，解说资料图意图，并对相关专业进行查返。
(5)配电站设计的节能潜力很大，在设计中一定要树立经济、节能、环保的设计理念，精心考虑各种外界因数和技术措施。
3 主接线方式及电容补偿
水泥粉磨站负荷一般属于三级负荷且容量较小，所以水泥粉磨站配电站通常只有一座，且经常与电力室合建在一起。10(6)KV配电站宜采用单母线或分段单母线接线；进出线开关多采用固封断路器或真空断路器；继电保护通常采用微机保护。
水泥粉磨站配电站为满足供电部门功率因数大于等于0.90（有些地方为0.95）的要求，必须设法提高工厂供电的功率因数，同时有利于充分利用设备容量，增加输送能力，减少功率损耗和电能损耗，节约电能、提高供电质量和提高设备利用率。通常配电站需设置集中电容补偿，中压电容补偿一般采用手动投切。根据经验，水泥粉磨站配电站的电容补偿容量一般按高压需补偿用电设备容量的30%补偿。随着变频器在水泥粉磨站中的广泛应用，变频器节能的同时，也给电网带来了许多高次谐波污染，并对电容器带来了危害。消除和减轻高次谐波对电网污染比较有效的措施就是在补偿电容器组里串联电抗器，它可以限制高次谐波和合闸瞬间产生的涌流。一般水泥粉磨站以消除5次、7次谐波为主，水泥粉磨站配电站中压电容器组串联电抗器选用百分比为4.5%~6%较宜。
4 操作电源的选择
水泥粉磨站的操作电源有交流操作和直流操作两种，一般采用220V直流操作，通常水泥粉磨站配电室内断路器的操作机构采用弹簧操作机构，合闸及跳闸冲击电流很小，且其他直流负荷也很小，根据设计经验，通常水泥粉磨站配电站的柜体数量不超过20台，当配电柜在10台以下时，选用容量20Ah直流屏可满足要求，配电柜在20台以下时（按九抽屉MNS,GCS，GCK柜标准），选用容量40Ah直流屏可满足要求。直流屏电池宜选择铅酸蓄电池。
5 进出线方式的选择
10(6)KV配电站的电源进线多采用YJV22铠装交联聚乙烯电缆，变压器出线多采用低压铜母线和电缆方式。
(1)低压母线出线方式。该方式适用于200~2000KVA容量的变压器，它对变压器室和低压进线柜的配合要求较高，且长度不宜太长。
(2)电缆出线方式。该方式适用于200~1250KVA容量的变压器，电缆的长度、敷设路径都比较自由、灵活，因此特别受设计人员喜爱。水泥粉磨站一般低压负荷较小，多采用电缆出线方式。
(3)电缆的选择。常用的电缆有VV聚氯乙烯电缆和YJV交联聚乙烯电缆。其中YJV电缆较贵，但是外径小、重量轻、载流量大、寿命长(YJV电缆40年，VV电缆20年)等优点，在工程中已得到广泛应用，在选择时要充分考虑当地气候条件。
(4)单芯电缆的敷设方式。当采用单芯电缆出线时，保护管不得采用未去磁回路的钢管，否则采用单芯电缆的三相电缆及N线需同穿一根钢管，避免电磁涡流损耗引起的火灾发生。
6 变压器的选择及节能
10(6)/0.4KV变压器是水泥粉磨站电力室的核心设备之一，其选型很关键。在水泥粉磨站的电力室设计选型中，考虑到抑制谐波电流、提高单相接地电流、充分利用变压器的設备能力等因数，通常选用D,yn11接线组别的三相变压器(主SCB10系列干式变压器为主)。
在水泥粉磨站设计中，分油浸式变压器和干式变压器两种，以前由于技术成熟价格低廉所以以油浸式变压器为主。由于近年干式变压器技术更加趋于成熟，其价格大幅下降，且具有抗短路能力强，机械强度高，绝缘水平高，耐冲击性能好，损耗低，局部放电量小，噪音小，过负荷能力强，热稳定性能好等诸多优点，所以推荐使用干式变压器。
变压器的节能措施主要有：合理选择变压器容量，避免大马拉小车；选择低损耗电力变压器。(1)变压器容量的合理选择。根据用电负荷的计算负荷、负荷性质、生产班次等条件合理选择变压器的容量和台数。当变压器的空载损耗等于短路损耗时，变压器的损失率达到最低，此时变压器的负荷率在50%~60%左右，我国设计规范要求变压器负荷不超过80%。如果负载率很低，损失率又会很高，所以大马拉小车应予以更换。(2)变压器品种的选择。目前普遍在用的主要油浸式变压器有S9、S11系列变压器和干式变压器SCB9和SCB10系列变压器，节能效果较好。干式变压器具有，SCB9比S11平均节电7%左右，SCB10比SCB9平均节电6.5%左右。变压器是输变电行业中的耗能大户，据估计，我国变压器的总损耗占系统总发电量的10%左右，如损耗每降低1%，每年可节约上百亿度电，推广节能变压器事在必行。
9 结束语
随着技术的不断发展。新产品、新技术、新理念的不断更新。作为电气工作者应该不断进行技术革新，做出最合理选择。
参 考 文 献
1《工业与民用配电设计手册》.北京. 中国电力出版社.2005
2《电力工程电气设计手册》.北京.中国建筑工业出版社.2010
3《低压配电设计规范》（GB 50054-2011）.北京.中国计划出版社.2011