變壓器與柴油發(fā)電機結合的供給配電系統(tǒng)
0 引言
伴隨著社會經濟以及工業(yè)生產的進一步發(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活動。然而正是由于各行對于電力資源的需求量不斷增加,使得電力資源的供應也開始出行緊張的狀況,用電負荷不斷增大,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,可以借助柴油發(fā)電機來補充供配電系統(tǒng),實現更加靈活和多樣化的供配電方式。同時柴油發(fā)電機和變壓器的有機結合,還能夠切實緩解電力負荷過大的問題,是供配電系統(tǒng)的一種積極的有益補充。
1 變壓器類別概述
變壓器種類繁多,在電力配電系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用。針對變壓器來說,可以從不同角度,將其劃分為不同的類型。①相數,主要可以分為單相變壓器和三相變壓器。二者劃分的標準主要在于變壓器需要接的電相數是不同的,單相變壓器可以運用在單相負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,以此來對電壓進行升高或者降低。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,實現冷熱的不斷傳遞,最終實現變壓器的冷卻。③用途,可以細分為電力變壓器、儀用變壓器、實驗變壓器和特種變壓器集中類型。用于電力系統(tǒng)之中,目的在于對電壓進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行運用的則是儀用變壓器。在電力系統(tǒng)高壓試樣之中運用的則為實驗變壓器,在一些熱衷設備之中運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型。在區(qū)域變電站之中運用,且目的在于將兩個電壓等級連接起來的稱之為雙繞組變壓器,將三個電壓等級連接起來,則稱之為三繞組變壓器,針對不同的電壓等級,而發(fā)揮連接作用的就是自耦變壓器。⑤不同類型的芯分為芯式變壓器和殼式變壓器兩種,在高壓環(huán)境之中運用的為芯式變壓器,而在電流相對較大的設備之中運用的則為殼式變壓器。
2 變壓器的工作原理
變壓器運行的核心點在于電磁感應技術,在變壓器之中,存著著兩個相互獨立但是又相互共用一個鐵芯的線圈,這樣就會產生兩個線圈,一個為初級線圈,另外一個叫次級線圈。在日常運用過程中,電壓和電流之間的變換都需要借助變壓器的功能,轉化某一個等級的交流電壓為同頻率的另一個等級的電壓。
3 變壓器配電系統(tǒng)
3.1 電源
在當前的城市電網之中,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,則其運行只需要依據最基本的流程開展即可。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,且電源已經接通。此時變壓器是同時工作的,并且互相之間相互備用。低壓方作為單獨的母線,且運行也是分段單側進行的,并設置的有相應的延時功能,利用母線將兩側的變壓器串聯起來。如果一邊的變壓器出現故障,進而誘發(fā)短路故障并引起跳閘,則分段的母線不會進行合閘。為避免兩側變壓器同時運行,需要將一定的機械聯鎖保護裝置設置在兩個變壓器電路母線的連接位置。
3.2 變壓器主接線
“一點接地”是整個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,務必要通過多種舉措確保主接線的牢固連接。如果未能科學合理接線,則十分容易產生部分散雜電流,嚴重干擾設備的正常工作,且極為容易引起安全事故,如火災、地下金屬腐蝕等。
4 柴油發(fā)電機
城市化進程的快速發(fā)展,城市用電量迅速攀升,特別是一些大型的公共場所,更是需要源源不斷的超大電力負荷作為保障。然而過重的電力負荷使得電力系統(tǒng)壓力倍增,一旦電力系統(tǒng)出現故障,必然導致電力供應中斷,嚴重影響到人們的日常生活和生產活動。因此引入柴油發(fā)電機,使其作為電力系統(tǒng)的后備電源則十分必要。現實中,因電力檢修等導致的電力暫時中斷時,我們經??梢钥吹酱笮筒裼桶l(fā)電機的身影,這也是確保電力資源源源不斷供應的重要辦法。為確保柴油發(fā)電機得以正常運行,需要對其接線方式予以重點關注。①將備用的柴油發(fā)電機和電力系統(tǒng)之中的一臺變壓器連接在一起。該種連接方式優(yōu)勢也十分的突出,變壓器和柴油發(fā)電機之間相互獨立,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。而若是針對電力資源需求量較大的公共場合,則發(fā)電量是難以滿足的。②將備用的柴油發(fā)電機和電力系統(tǒng)之中的兩臺變壓器連接在一起。該中連接方式也十分容易操作,僅需要用一根應急母線連接即可,且將應急母線進行分開。這種連接方式能夠帶動消防負荷和部分非消防負荷,其同樣適用于小型工程項目之中,對于大型的公共場合還難以滿足。③類似第二種接線方式,同樣是將備用柴油發(fā)電機和兩臺變壓器連接在一起,唯一的區(qū)別在于需要共用母線,僅僅將脫扣器設置在分支的線路上。若出現火災事故,脫扣器能夠迅速切除,以此來確保用電的安全性。這種接線方式尤其適用于大型公共場合,如商場,酒店等。此外需要引起注意的是,在啟動柴油機發(fā)電機組的時候,必須要滿足相關規(guī)范要求,如《高層民用建筑設計防火規(guī)范》。一部分柴油發(fā)電機應設置啟發(fā)裝置,且供電后,需求確保其正常運行30 s以內,這就要求柴油發(fā)電機具備一定的啟動信號。該啟動信號一方面可以確保設備故障時可以及時進行電力供應,另一方面,還能夠避免錯誤操作導致的誤啟動,確保設備的安全可靠運行。
5 柴油發(fā)電機與變壓器結合的配電系統(tǒng)
在城市之中,隨處可見大型商場,大型酒店等,這些地區(qū)對電力資源的供應要求較高,負荷要求也較大。在這些場合中,電力系統(tǒng)基本上都是一級負荷,消防用電設備的容量也特別的大。同時,還需要對電力資源的啟動時間有著嚴格的要求,其啟動時間只要達到15 s以上就可以了??梢?,在這些大中型的公共場合中,將柴油發(fā)電機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)電機的壽命較長,性能也十分的穩(wěn)定,作為應急電源十分可靠。同時將其和變壓器配合在一起,能夠共用一組低壓配電屏,僅僅利用轉換開關在末端電源的位置即可。由于部分散雜電流的存在,這就要求轉換開關必須是四季開關,否則難以對散雜電流進行有效的切斷。
6 結束語
電力資源的重要性毋庸置疑,電力資源的穩(wěn)定供應十分關鍵。為避免用電高負荷帶來的電力資源供應中斷,可以將柴油發(fā)電機作為供配電系統(tǒng)的有益補充,使其和變壓器進行有效融合,確保電力資源的穩(wěn)定供應。