电气基础知识试题

一、传统分散式车站供电设计存在的问题

1,难以实现站电源的系统管理。不同供应商提供的交流系统和DC系统的通信协议普遍不兼容,难以实现网络系统管理,自动化程度低。由于没有统一的监控设备对全站供电进行管理,系统数据无法共享,无法进行站用电协调和状态维护的深度开发和应用。

2.可靠性受到影响。由于车站供电信息无法实现网络共享,没有综合分析故障或报警信息的基础平台,不同专业的巡检人员分别管理各个供电子系统,难以对系统进行分析判断,及时发现隐患。站用电各子系统的协调,难以处理需要解决的问题。如:防雷配置、避雷器参数选择和安装位置只能考虑全站供电的交流和DC系统来解决;因为充电模块的均流对DC总线上的纹波很敏感,所以需要统一控制连接到总线的负载的反向电流,例如逆变电源。

3.经济不景气。不同供应商分别设计各个子系统,资源无法综合考虑,导致重复配置,一次性投入大幅增加。比如DC电源、UPS不间断电源、通信电源都配有独立电池,浪费严重;交流系统配有电源自动切换设备,在充电模块前重复,既浪费又难以协调设备间的运行。

4.长期维护不方便,增加成本。

由于各个供应商的利益不同,很难协调安装和服务。一旦车站电源出现故障,需要与多个厂家沟通协调,导致沟通困难,效率低下。

二、交流-DC一体化电源的主要技术特点

车站交流/DC综合供电系统不是交流和DC供电系统的简单混合安装。其主要技术特点如下:(1)智能化网络设计:通过一体化监控器对站用交流电源、DC电源、逆变电源、通信电源进行统一监控,建立统一的信息共享平台,实现网络智能化。(2)设计优化:a .取消充电模块前的交流自动切换电路;b、取消原DC系统对交流部分的数据采集(配电监控);c、均匀优化波形,抑制逆变电源反向电流对充电模块均流的影响;d、统一防雷配置;(3)安全智能设计交流电源:A、进线采用ATS自动转换开关,实现电气和机械双重闭锁;b、馈线采用固定插件安装和无孔母线技术;c、集中监控,实现"四遥"功能等。

(4)优化电池配置:A、UPS可以取消,逆变器可以直接挂在DC母线上;b、取消通信电池和充电设备,改用DC/DC转换器直接挂在DC公交车上。

(5)系统联动:根据交流进线运行方式,自动调整DC运行,达到最佳运行方式。

(6)二次配电管理:二次配电统一管理,如照明、风机、空调、水泵、门禁等非主控设备的统一智能管理。

(7)建立专家智能管理系统:固定数据库+实时数据库+专家智能管理。(8)深度开发:综合信息共享平台为站用电的深度开发提供了可能,可根据客户需求进行开发。

三、交流/DC一体化电源的优点和特点:

1,实现站用电源的网络化、智能化,实现更高程度的集成化。在一个平台上实现交流和DC系统、逆变电源系统以及全电站电源的通信监控,解决不同供应商提供的独立电源的通信协议兼容问题,提高系统的网络化和智能化。a .各子系统的智能设备通过通信网络连接到综合监控器,综合监控器有1个通信端口和协议接入综合自/调度系统;b、可在一处实时查看各子系统电量、开关状态、事件信息,修改系统参数、运行方式、遥控开关,实现站用电“四遥”功能;c、统一的信息共享平台可以提高站供电综合自动化的应用水平,进行站供电协调联动、状态检修等深度开发应用。2.车站供电更加安全可靠。一、二次设备均采用成熟可靠的技术,不存在任何技术风险。通过一体化设计,可以有效避免站用电源的安全隐患。a、蓄电池一体化设计,避免了UPS蓄电池和通信电源蓄电池维护不仔细,损坏不能及时发现的问题。b、可以全面分析站场供电故障,及时发现潜在问题;c、可以实现站用电隐患的统一处理,如统一防雷配置、统一波形优化处理等。3.提高车站供电管理水平。综合电源便于全站供电系统的集中管理,提供站用电的整体管理水平。一组维护人员同时管理维护全站电源,便于人力资源的统一调配;将通信电源和UPS纳入变电站巡检范围,便于综合分析信息,及时发现隐患。4.降低总体拥有成本。一个厂家提供所有电源的设计、生产、安装、服务,一包解决站用电源的所有问题,可降低采购、协调、沟通等成本,产品全生命周期成本可降低30%以上。4.具有良好的经济效益和社会效益。经济分析(1)减少重复配置,减少一次性投入:取消通信电池。取消充电模块前的交流自动切换电路;取消原DC系统对交流部分的数据采集(配电监控)。(2)降低长期维护成本:用一组维护人员代替原来的四组维护人员,可以大大降低人力成本;可以降低采购、协调和管理的成本。2、技术节能分析(1)馈线智能控制可以减少电能的浪费。集成电源实现了对各馈线的条件控制,并能根据温度自动启动小房间内风机的负荷设定,防止风机长时间运行等不必要的电能浪费,同时提高设备的使用寿命。目前110KV及以下变电站基本无人值守。结合遥视系统,无需人员到现场即可实现设备巡检。遥视系统需要照明系统的配合。当人们不需要看它时,照明可以打开,因此它可以通过防止长明灯等不必要的电力浪费来节省电力。(2)使用有源逆变器将电池放电电流反馈到电网。以一般110KV变电站为例:104 2V、300AH阀控式铅酸蓄电池。电池容量测试中,放电电流为1C~2C。如果1.5C=450A,则放电测试时间计算为1H。反馈到电网的放电电流可节电450A*220V*1H=99KWH。更重要的是,利用有源逆变器将电池的放电电流反馈给电网,避免了放电负载发热烧毁的危险。(3)采用高频功率变换器,达到节能效果。为了提高电能利用率,综合站供电系统通过功率变换器优化功率因数后,扩大了一次电能输出与负载的比例。如应急照明负荷由专用逆变器输出,通信电源通过在DC母线上挂DC/DC实现。还可以根据用户要求优化功率因数后,提供大负载功率变换器带负载输出,达到节能效果。3.技术环境保护分析。目前,各类铅酸蓄电池产品在使用寿命内会因充电困难、容量降低、自放电严重而逐渐失效报废。产生上述问题的原因,最终可以归结为电极板与电解液之间反复充放电导致的“不可逆硫化”现象。当这种现象积累到一定程度,蓄电池的电极板就会被硫化物覆盖而失去活性,无法使用。目前,废电池的处理一般采用固化和填埋的方式。虽然这种方法可以有效地防止污染的扩散,但电池中含有的铅、汞和其他物质仍然是一种环境危害。此外,建造用于固化和填埋的工业固体废物处置场费用昂贵。总而言之,减少铅酸蓄电池的消耗是解决环境问题的最好办法。取消通讯和UPS电池组对环保有极其重要的贡献。