變壓器與柴油發(fā)電機(jī)結(jié)合的供給配電系統(tǒng)
0 引言
伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展,電力資源的需求量不斷攀升,更加的便捷了人們的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)。然而正是由于各行對(duì)于電力資源的需求量不斷增加,使得電力資源的供應(yīng)也開(kāi)始出行緊張的狀況,用電負(fù)荷不斷增大,電力系統(tǒng)的供電壓力迅速增加。為了更好的緩解該局面,確保電力資源的穩(wěn)定供應(yīng),可以借助柴油發(fā)電機(jī)來(lái)補(bǔ)充供配電系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)更加靈活和多樣化的供配電方式。同時(shí)柴油發(fā)電機(jī)和變壓器的有機(jī)結(jié)合,還能夠切實(shí)緩解電力負(fù)荷過(guò)大的問(wèn)題,是供配電系統(tǒng)的一種積極的有益補(bǔ)充。
1 變壓器類(lèi)別概述
變壓器種類(lèi)繁多,在電力配電系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用。針對(duì)變壓器來(lái)說(shuō),可以從不同角度,將其劃分為不同的類(lèi)型。①相數(shù),主要可以分為單相變壓器和三相變壓器。二者劃分的標(biāo)準(zhǔn)主要在于變壓器需要接的電相數(shù)是不同的,單相變壓器可以運(yùn)用在單相負(fù)荷和三相變壓器組之中,而三相變壓器則主要適用于三相系統(tǒng)之中,以此來(lái)對(duì)電壓進(jìn)行升高或者降低。②冷卻方式,干式變壓器和油浸式變壓器是主要的類(lèi)型。干式變壓器的冷卻途徑主要為空氣,油浸式變壓器的冷卻卻需要利用油介質(zhì),實(shí)現(xiàn)冷熱的不斷傳遞,最終實(shí)現(xiàn)變壓器的冷卻。③用途,可以細(xì)分為電力變壓器、儀用變壓器、實(shí)驗(yàn)變壓器和特種變壓器集中類(lèi)型。用于電力系統(tǒng)之中,目的在于對(duì)電壓進(jìn)行升高或者降低的則屬于電力變壓器的范疇,在各種儀器儀表上進(jìn)行運(yùn)用的則是儀用變壓器。在電力系統(tǒng)高壓試樣之中運(yùn)用的則為實(shí)驗(yàn)變壓器,在一些熱衷設(shè)備之中運(yùn)用到的則屬于特種變壓器,如電爐變壓器就是最好的例證。④繞組形式,能夠劃分為雙繞組、三繞組和自耦變壓器幾種類(lèi)型。在區(qū)域變電站之中運(yùn)用,且目的在于將兩個(gè)電壓等級(jí)連接起來(lái)的稱(chēng)之為雙繞組變壓器,將三個(gè)電壓等級(jí)連接起來(lái),則稱(chēng)之為三繞組變壓器,針對(duì)不同的電壓等級(jí),而發(fā)揮連接作用的就是自耦變壓器。⑤不同類(lèi)型的芯分為芯式變壓器和殼式變壓器兩種,在高壓環(huán)境之中運(yùn)用的為芯式變壓器,而在電流相對(duì)較大的設(shè)備之中運(yùn)用的則為殼式變壓器。
2 變壓器的工作原理
變壓器運(yùn)行的核心點(diǎn)在于電磁感應(yīng)技術(shù),在變壓器之中,存著著兩個(gè)相互獨(dú)立但是又相互共用一個(gè)鐵芯的線圈,這樣就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)線圈,一個(gè)為初級(jí)線圈,另外一個(gè)叫次級(jí)線圈。在日常運(yùn)用過(guò)程中,電壓和電流之間的變換都需要借助變壓器的功能,轉(zhuǎn)化某一個(gè)等級(jí)的交流電壓為同頻率的另一個(gè)等級(jí)的電壓。
3 變壓器配電系統(tǒng)
3.1 電源
在當(dāng)前的城市電網(wǎng)之中,10 kV電壓是最為普及的。在該電壓中,如果變壓器是單變壓器,則其運(yùn)行只需要依據(jù)最基本的流程開(kāi)展即可。而若屬于雙變壓器,則其工作方式大大不同。如雙變壓器環(huán)境下,且電源已經(jīng)接通。此時(shí)變壓器是同時(shí)工作的,并且互相之間相互備用。低壓方作為單獨(dú)的母線,且運(yùn)行也是分段單側(cè)進(jìn)行的,并設(shè)置的有相應(yīng)的延時(shí)功能,利用母線將兩側(cè)的變壓器串聯(lián)起來(lái)。如果一邊的變壓器出現(xiàn)故障,進(jìn)而誘發(fā)短路故障并引起跳閘,則分段的母線不會(huì)進(jìn)行合閘。為避免兩側(cè)變壓器同時(shí)運(yùn)行,需要將一定的機(jī)械聯(lián)鎖保護(hù)裝置設(shè)置在兩個(gè)變壓器電路母線的連接位置。
3.2 變壓器主接線
“一點(diǎn)接地”是整個(gè)變壓器主接線連接之中的重要法則。因此在電力供配電系統(tǒng)之中,務(wù)必要通過(guò)多種舉措確保主接線的牢固連接。如果未能科學(xué)合理接線,則十分容易產(chǎn)生部分散雜電流,嚴(yán)重干擾設(shè)備的正常工作,且極為容易引起安全事故,如火災(zāi)、地下金屬腐蝕等。
4 柴油發(fā)電機(jī)
城市化進(jìn)程的快速發(fā)展,城市用電量迅速攀升,特別是一些大型的公共場(chǎng)所,更是需要源源不斷的超大電力負(fù)荷作為保障。然而過(guò)重的電力負(fù)荷使得電力系統(tǒng)壓力倍增,一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障,必然導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷,嚴(yán)重影響到人們的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)。因此引入柴油發(fā)電機(jī),使其作為電力系統(tǒng)的后備電源則十分必要?,F(xiàn)實(shí)中,因電力檢修等導(dǎo)致的電力暫時(shí)中斷時(shí),我們經(jīng)??梢钥吹酱笮筒裼桶l(fā)電機(jī)的身影,這也是確保電力資源源源不斷供應(yīng)的重要辦法。為確保柴油發(fā)電機(jī)得以正常運(yùn)行,需要對(duì)其接線方式予以重點(diǎn)關(guān)注。①將備用的柴油發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)之中的一臺(tái)變壓器連接在一起。該種連接方式優(yōu)勢(shì)也十分的突出,變壓器和柴油發(fā)電機(jī)之間相互獨(dú)立,干擾較小,操作十分便捷,尤其適用于小型的工程之中,如餐館,小型商店等。而若是針對(duì)電力資源需求量較大的公共場(chǎng)合,則發(fā)電量是難以滿足的。②將備用的柴油發(fā)電機(jī)和電力系統(tǒng)之中的兩臺(tái)變壓器連接在一起。該中連接方式也十分容易操作,僅需要用一根應(yīng)急母線連接即可,且將應(yīng)急母線進(jìn)行分開(kāi)。這種連接方式能夠帶動(dòng)消防負(fù)荷和部分非消防負(fù)荷,其同樣適用于小型工程項(xiàng)目之中,對(duì)于大型的公共場(chǎng)合還難以滿足。③類(lèi)似第二種接線方式,同樣是將備用柴油發(fā)電機(jī)和兩臺(tái)變壓器連接在一起,唯一的區(qū)別在于需要共用母線,僅僅將脫扣器設(shè)置在分支的線路上。若出現(xiàn)火災(zāi)事故,脫扣器能夠迅速切除,以此來(lái)確保用電的安全性。這種接線方式尤其適用于大型公共場(chǎng)合,如商場(chǎng),酒店等。此外需要引起注意的是,在啟動(dòng)柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組的時(shí)候,必須要滿足相關(guān)規(guī)范要求,如《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。一部分柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)設(shè)置啟發(fā)裝置,且供電后,需求確保其正常運(yùn)行30 s以內(nèi),這就要求柴油發(fā)電機(jī)具備一定的啟動(dòng)信號(hào)。該啟動(dòng)信號(hào)一方面可以確保設(shè)備故障時(shí)可以及時(shí)進(jìn)行電力供應(yīng),另一方面,還能夠避免錯(cuò)誤操作導(dǎo)致的誤啟動(dòng),確保設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。
5 柴油發(fā)電機(jī)與變壓器結(jié)合的配電系統(tǒng)
在城市之中,隨處可見(jiàn)大型商場(chǎng),大型酒店等,這些地區(qū)對(duì)電力資源的供應(yīng)要求較高,負(fù)荷要求也較大。在這些場(chǎng)合中,電力系統(tǒng)基本上都是一級(jí)負(fù)荷,消防用電設(shè)備的容量也特別的大。同時(shí),還需要對(duì)電力資源的啟動(dòng)時(shí)間有著嚴(yán)格的要求,其啟動(dòng)時(shí)間只要達(dá)到15 s以上就可以了??梢?jiàn),在這些大中型的公共場(chǎng)合中,將柴油發(fā)電機(jī)作為電力資源的備用電源是十分必要的,也是十分可行的。柴油發(fā)電機(jī)的壽命較長(zhǎng),性能也十分的穩(wěn)定,作為應(yīng)急電源十分可靠。同時(shí)將其和變壓器配合在一起,能夠共用一組低壓配電屏,僅僅利用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在末端電源的位置即可。由于部分散雜電流的存在,這就要求轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)必須是四季開(kāi)關(guān),否則難以對(duì)散雜電流進(jìn)行有效的切斷。
6 結(jié)束語(yǔ)
電力資源的重要性毋庸置疑,電力資源的穩(wěn)定供應(yīng)十分關(guān)鍵。為避免用電高負(fù)荷帶來(lái)的電力資源供應(yīng)中斷,可以將柴油發(fā)電機(jī)作為供配電系統(tǒng)的有益補(bǔ)充,使其和變壓器進(jìn)行有效融合,確保電力資源的穩(wěn)定供應(yīng)。