智能中繼電源裝置低壓配電設(shè)計創(chuàng)新

劉靜

摘?要： 智能中繼電源裝置的技術(shù)含量較高，為了保障供電系統(tǒng)運行安全，應(yīng)持續(xù)優(yōu)化創(chuàng)新低壓配電設(shè)計，滿足長距離低壓配電線路節(jié)能設(shè)計需要。對于長距離的低壓配電系統(tǒng)而言，電壓降問題根深蒂固，是低壓配電設(shè)計的難點所在，依托于現(xiàn)代化智能技術(shù)，創(chuàng)新設(shè)計低壓配電系統(tǒng)設(shè)計，在改善長距離低壓配電壓降的問題，線路損耗得到有效控制，對于低壓配電系統(tǒng)穩(wěn)定運行具有重要保障。文章重點探究智能中繼電源裝置的低壓配電設(shè)計進行分析，把握設(shè)計要點，編制合理的設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞： 低壓配電;智能化;中繼電源裝置;設(shè)計創(chuàng)新

【中圖分類號】U231.8?【文獻標(biāo)識碼】A?【文章編號】1674-3733（2020）03-0122-01

在當(dāng)前時代背景下，節(jié)能環(huán)保成為社會主流，各個行業(yè)領(lǐng)域積極推行節(jié)能研發(fā)和創(chuàng)新。地鐵作為能耗大戶，電能消耗在運營總成本中占比較高，在設(shè)備節(jié)能、工藝節(jié)能、管理節(jié)能方面同步發(fā)展，通過地鐵工程節(jié)能改造，有助于為地鐵事業(yè)更高層次發(fā)展夯實基礎(chǔ)。低壓配電系統(tǒng)作為節(jié)能改造的主要環(huán)節(jié)，積極推動智能中繼電源裝置低壓配電設(shè)計創(chuàng)新改造，保障低壓配電系統(tǒng)穩(wěn)定運行同時，最大程度上減少電能損耗。

1?系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)成和能耗分析

1.1?系統(tǒng)構(gòu)成

低壓配電系統(tǒng)中，主要包括多個低壓出線回路與變壓器，除此之外，還有配電電纜、低壓開關(guān)設(shè)備和低壓用電設(shè)備等部分。

1.2?系統(tǒng)能耗分析

低壓配電系統(tǒng)運行中，變壓器作為系統(tǒng)主要裝置之一，依據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化高壓電為低壓電，滿足低壓設(shè)備運行的供電需求[1]。部分電能做功轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能或光能，部分電能則是通過線路發(fā)熱損耗，資源損耗現(xiàn)象十分嚴(yán)重。故此，在可持續(xù)發(fā)展背景下，節(jié)能則是低壓配電設(shè)計創(chuàng)新的主要目標(biāo)。

2?低壓配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

2.1?系統(tǒng)常規(guī)內(nèi)容

結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計改造，主要內(nèi)容是提高功率因數(shù)，確定最佳的電壓等級，選擇合適的變壓器和電纜截面，并且高壓深入負荷中心創(chuàng)建降壓變電所，可以起到縮短低壓配電距離的作用。對于多數(shù)的項目，節(jié)能改造可以通過提高功率因數(shù)，選擇合適的變壓器和電纜截面等方式來減少能耗，但是受到工藝條件和場地條件限制，確定最佳的電壓等級這一措施很難實行[2]。負荷中心是一種相對概念，常見的情況是長距離低壓配電設(shè)計形式，但是此種方式會造成大量的線路損耗，節(jié)能改造空間還有待進一步開辟和挖掘。

2.2?線路損耗

線路在使用中，由于電流通過電阻時出現(xiàn)熱損耗，計算公式如下：

Q=I2×R×t

控制配電回路電流大小，是減少回路熱損耗的重點所在，電動機電流是回路電流。影響回路電流的關(guān)鍵因素，即電動機的端電壓。負載端電壓與輸入電壓是線路壓漿控制的關(guān)鍵所在，伴隨輸入電壓升高，負載端電壓隨之升高，而線路壓降逐漸變小，負載端的電壓隨之升高[3]。

如果線路長度保持恒定，線路壓降和回路電流保持正比，在具體工程建設(shè)中，工程規(guī)模是確定負荷的主要條件，驅(qū)動機械負載電動機功率如無特殊情況是不會變化的。

2.3?實例計算

電動機是低壓配電系統(tǒng)末端電壓，相對額定電壓下降幅度較大，大概為5.88%左右，相對額定損耗而言，線路熱損耗增長幅度為12%?？刂婆潆娋嚯x為900m，相對額定電壓末端的電壓下降超過29.4%，線路損耗增加幅度大概為67.4%。

2.4?智能中繼電源裝置

結(jié)合智能中繼電源裝置低壓配電設(shè)計要求，應(yīng)結(jié)合智能時代發(fā)展趨勢轉(zhuǎn)變理念，積極推動低壓配電設(shè)計創(chuàng)新，減少線路損耗。低壓配電系統(tǒng)設(shè)計中，回路與智能中繼電源裝置串聯(lián)在一起，聯(lián)合電動機電壓信號反饋情況，通過輸入端電壓實施調(diào)控來控制在額定電壓范圍內(nèi)，線路損耗不會增加，獲得可觀的節(jié)能效果[4]。

智能中繼電源裝置構(gòu)成部分諸多，包括控制系統(tǒng)、隔離驅(qū)動電路、電壓補償接收裝置、末端電源采樣單元、AC/DC模塊、輸入輸出電壓電流采樣單元、末端電源采樣單元、信號反饋光纖等部分，各個環(huán)節(jié)聯(lián)系密切，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到整體的低壓配電系統(tǒng)運行。通過比較輸入端和輸出端信號，在智能中心控制系統(tǒng)控制IGBT和功率模塊進行電壓調(diào)節(jié)，最后加載到輸出端實現(xiàn)全過程的控制。在系統(tǒng)的末端設(shè)置相應(yīng)檢測終端，比較分析檢測信號和輸入信號，輸出后控制遠端電壓保持額定，最大程度上減少線路電能損耗。

低壓遠距離供電盡管在以往某些時期效果突出，但是對配電方案和整體工程方案產(chǎn)生一定不利影響。根據(jù)實際情況調(diào)查了解到，最佳的通風(fēng)方案是選擇多個小功率的風(fēng)機，在區(qū)間隧道內(nèi)均勻布設(shè)，這樣在滿足實際需要同時，也可以減少能耗。但是，應(yīng)綜合考慮低壓供電的距離因素，地鐵工程多是在車站兩側(cè)集中布設(shè)風(fēng)機設(shè)備，這樣通風(fēng)距離長、風(fēng)阻更大，要求單位選擇大功率和輸出能力更強的風(fēng)機[5]。如果大功率風(fēng)機仍然無法滿足區(qū)域的通風(fēng)需要，可以從整體角度優(yōu)化設(shè)計，增加投資在中間區(qū)域設(shè)置區(qū)間風(fēng)井。但是區(qū)間風(fēng)井的選址難度較大，并且工程量遠遠超出車站兩側(cè)集中布設(shè)風(fēng)機設(shè)備，并且需要在風(fēng)景內(nèi)部創(chuàng)建高壓跟隨所，借助變壓器將高壓電降壓轉(zhuǎn)換，進而給風(fēng)機設(shè)備運行提供電能支持。另外，如果高壓跟隨所不具備建設(shè)條件，通常只能選擇大幅增加低壓配電電纜截面，通過此種方式來滿足實際需要，但同樣的會增加施工成本，需要綜合權(quán)衡考量。

結(jié)論：綜上所述，智能中繼電源裝置在低壓配電設(shè)計創(chuàng)新方面，應(yīng)注重與時俱進，充分發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)手段的優(yōu)勢，提升低壓配電系統(tǒng)智能化水平，在打破供電距離條件限制下，實現(xiàn)整體工程方案優(yōu)化，在保證工程質(zhì)量同時，最大程度上減少工程總投資和后期維護成本。

參考文獻

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[2]?李繼云.RS-485隔離中繼器在礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電源中的應(yīng)用[J].煤礦機電，2018，23（03）：86-88.

[3]?汪國燦，卜汪洋.智能中繼電源裝置低壓配電設(shè)計創(chuàng)新[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2018，10（02）：85-88.

[4]?張星.光纖通信中繼站電源改造及維護技術(shù)[J].低碳世界，2017，23（10）：35-36.

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