摘要：按照裝置動作動力源進(jìn)行劃分，將市發(fā)電聯(lián)鎖裝置分為安全聯(lián)鎖裝置、間接作用安全聯(lián)鎖裝置以及組合式安全聯(lián)鎖裝置三種。本文根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，以住宅小區(qū)配電設(shè)計(jì)安全為出發(fā)點(diǎn)，市發(fā)電聯(lián)鎖裝置對住宅小區(qū)消防負(fù)荷的重要作用進(jìn)行了深入探討。

　　關(guān)鍵詞：發(fā)電聯(lián)鎖裝置,住宅一級、二級負(fù)荷,消防負(fù)荷

　　引言

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與人們生活水平的不斷提升，干凈衛(wèi)生、快捷方便的電力能源正不斷取代其他礦產(chǎn)能源。尤其對于現(xiàn)階段的居民而言，高能耗的電冰箱、電熱水器等電器的應(yīng)用已非常普遍，并且呈現(xiàn)出了明顯的增長趨勢，這同時(shí)對各項(xiàng)配電設(shè)施提出了更高層次的要求。因此，對住宅小區(qū)進(jìn)行配電設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)本著遵循設(shè)計(jì)安全的原則，為即將增長的負(fù)荷容量預(yù)留一定的負(fù)荷余地，以滿足不斷增長的負(fù)荷需求。同時(shí)，對于市發(fā)電系統(tǒng)而言，應(yīng)以配電設(shè)施的安全運(yùn)行及保障居民的安全用電為出發(fā)點(diǎn)，加強(qiáng)市電聯(lián)鎖裝置對消防類負(fù)荷的應(yīng)用及升級改造，這同時(shí)也成為現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的重要工作內(nèi)容之一。

　　1住宅小區(qū)配電設(shè)計(jì)

　　1.1配電設(shè)計(jì)的基本要求

　　在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對供電用戶的重要性、系統(tǒng)規(guī)模、負(fù)荷性質(zhì)、當(dāng)?shù)仉娫礂l件與電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，遠(yuǎn)近考慮相結(jié)合，在滿足近期用電需求的同時(shí)，兼顧未來發(fā)展的需要。同時(shí)，還應(yīng)對當(dāng)?shù)毓╇姴块T的市政電源條件認(rèn)真分析，并確定用戶的外部電源、應(yīng)急電源以及供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案等因素。對于供電方案的設(shè)計(jì)而言，應(yīng)確保其安全可靠性、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性滿足設(shè)計(jì)要求，并盡可能地確保供電質(zhì)量，降低電力輸送過程中的電力損失，以滿足節(jié)能需求。同時(shí)，應(yīng)急供電系統(tǒng)簡單、配電級數(shù)與保護(hù)級數(shù)明確，以便于后期的維護(hù)與管理，以盡可能地節(jié)約設(shè)備、材料與建設(shè)投資。

　　1.2住宅小區(qū)的用電特點(diǎn)

　　對于住宅小區(qū)的用電特點(diǎn)而言，包括以下幾個方面：①單戶建筑的跨度面積不斷增加，從60~150m2不等，并且高耗能用電設(shè)備不斷增加，這些設(shè)備的同時(shí)使用效率達(dá)到了4~7kW左右。隨著其他一些新型高能耗用電設(shè)備的不斷增加，給居民用電工作帶來了新的問題;②對于社區(qū)內(nèi)的汽車庫、電梯、消防栓、幼兒園、醫(yī)院等服務(wù)設(shè)施而言，該部分負(fù)荷應(yīng)按照需用系數(shù)法進(jìn)行核算;③社區(qū)內(nèi)部對于供電質(zhì)量以及供電安全可靠性等提出了更高層次的要求。

　　在選擇小區(qū)供電方式時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)小區(qū)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)思以及小區(qū)的大小來進(jìn)行選擇，多采用集中供電的方式。但對于大型的小區(qū)而言，可選擇分散式供電方式，利用地下車庫構(gòu)造供高壓配電柜、備用電源設(shè)備等設(shè)施，并在各個用電分區(qū)設(shè)置箱變以及供電網(wǎng)絡(luò)，從而形成一個完善的供電系統(tǒng)。

　　2市發(fā)電聯(lián)鎖裝置介紹

　　對于市發(fā)電聯(lián)鎖裝置而言，分為機(jī)械聯(lián)鎖和電氣聯(lián)鎖，有單獨(dú)的一種聯(lián)鎖，也有混合的聯(lián)鎖方式，都是為了操作人員和電氣設(shè)備的安全。按照裝置動作動力源進(jìn)行劃分，將市發(fā)電聯(lián)鎖裝置分為安全聯(lián)鎖裝置、間接作用安全聯(lián)鎖裝置以及組合式安全聯(lián)鎖裝置三種。直接作用式安全聯(lián)鎖裝置而言，是依靠容器內(nèi)的壓力來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，具有整體靈活性、精度高、易于實(shí)現(xiàn)自動化等特點(diǎn)。對于間接作用式安全聯(lián)鎖裝置而言，間接作用式安全聯(lián)鎖裝置是靠外來能量實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制的，常利用微機(jī)、自動控制儀表來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，具有反應(yīng)靈敏、易于實(shí)現(xiàn)自動化控制等特點(diǎn)，但受到電子原件壽命、停電等因素影響造成成本較高。

　　對于組合式安全聯(lián)鎖裝置而言，主要由行程開關(guān)、電磁鐵、接觸器等零部件組成，由機(jī)械插銷驅(qū)動器來實(shí)現(xiàn)安全聯(lián)鎖工作，并由電器插銷驅(qū)動器來進(jìn)行補(bǔ)償控制，對于該種發(fā)電聯(lián)鎖裝置結(jié)構(gòu)而言。

　　對于該種發(fā)電聯(lián)鎖裝置的工作原理而言，具體包括以下幾個方面：快開式壓力容器關(guān)鎖到位，齒圈完全嚙合時(shí)按下電器插銷按鈕，使安全插銷插入到位。此時(shí)，碰到形成開關(guān)，開關(guān)接通并發(fā)出進(jìn)氣指令后能夠升壓運(yùn)行。當(dāng)升至0.003MPa微壓時(shí)，機(jī)械插銷驅(qū)動器啟動，電器插銷驅(qū)動器自動關(guān)閉。此時(shí)，若電子原件失效或發(fā)生停電，機(jī)械插銷驅(qū)動器也可借助容器自身壓力將安全插銷插入，以實(shí)現(xiàn)升壓。當(dāng)壓力降至0.002—0.003MPa時(shí)，機(jī)械插銷降推出到位。

　　3市發(fā)電聯(lián)鎖裝置對一、二級負(fù)荷的重要作用

　　3.1一、二、三級負(fù)荷介紹

　　對于一級負(fù)荷而言，是指中斷供電會造成人身安全、重大經(jīng)濟(jì)損失以及重大社會影響的用電單位與用電設(shè)備。二級負(fù)荷的電力中斷也會造成較大的社會影響與經(jīng)濟(jì)損失，多指中斷供電會造成公共場所秩序混亂的用電設(shè)備或用電單位。三級負(fù)荷不屬于特別重要的負(fù)荷，通常將除一、二級之外的負(fù)荷稱為三級負(fù)荷。

　　3.2市發(fā)電聯(lián)鎖裝置對一、二級負(fù)荷的重要作用

　　是否采用市發(fā)電聯(lián)鎖裝置應(yīng)根據(jù)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，加強(qiáng)維護(hù)管理，并建立健全必要的規(guī)章制度，確保配供電系統(tǒng)的層層安全。筆者認(rèn)為，對于一、二級負(fù)荷設(shè)置發(fā)電聯(lián)鎖裝置，應(yīng)視具體的配電要求確定。市發(fā)電聯(lián)鎖裝置的設(shè)置能確保配電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，針對配網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的系統(tǒng)故障與用電故障做出及時(shí)的回應(yīng)并反饋系統(tǒng)信息，對確保一、二級負(fù)荷設(shè)備的運(yùn)行安全等發(fā)揮著非常重要的作用。市發(fā)電聯(lián)鎖裝置尤其能提升一些小區(qū)隱蔽電力系統(tǒng)以及其他特殊性能電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全，并且能有效確保居民正常用電需求。

　　3.3市發(fā)電聯(lián)鎖裝置對三級負(fù)荷的重要作用

　　對于三級負(fù)荷而言，市發(fā)電聯(lián)鎖裝置一般采用手動投切方式，先切除三級負(fù)荷，再合上母連開關(guān)，并由另外一臺變壓器來提供一、二級負(fù)荷的用電。對于三級負(fù)荷的斷路器而言，可設(shè)置失壓脫扣以便于切除。當(dāng)在選擇自動化監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，可選擇自動投切方式。此時(shí)，三級負(fù)荷的斷路器宜設(shè)置電動操作機(jī)構(gòu)。

　　4發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換及容量的設(shè)置

　　上文已經(jīng)提到，對于一、二級負(fù)荷用戶與設(shè)備而言，應(yīng)有兩個供電電源，并且要求在其中一個發(fā)生故障時(shí)，另外一個電源不會發(fā)生損壞。對于特別重要負(fù)荷的供電電源而言，應(yīng)考慮一個電源發(fā)生故障的同時(shí)，另外一個電源發(fā)生故障的可能性。因此，除了有兩個或兩個以上的市政電源外，或在當(dāng)?shù)毓╇姉l件下不能滿足消防一級負(fù)荷和二級負(fù)荷供電可靠性要求或從當(dāng)?shù)貐^(qū)變電站獲取第二電源不經(jīng)濟(jì)時(shí)，還應(yīng)設(shè)置自備應(yīng)急電源，如我們經(jīng)常用到的柴油發(fā)電機(jī)組。對于小區(qū)住宅負(fù)荷來說，消防類負(fù)荷一般在配電末端處自動切換。切換時(shí)，應(yīng)急電源設(shè)備與市政電源應(yīng)設(shè)可靠的電氣或機(jī)械閉鎖裝置，防止倒送電，且雙電源自動轉(zhuǎn)換裝置的動作時(shí)間：ATSE切換時(shí)間一般小于0.15s，接觸類自動轉(zhuǎn)換裝置切換時(shí)間一般小于0.5s。對于快速自動啟動的柴油發(fā)電機(jī)組其允許的中端供電時(shí)間為15~30s,若不滿足中端供電時(shí)間的要求，可增設(shè)其他應(yīng)急電源(如UPS或EPS)配合供電，組成的應(yīng)急供電系統(tǒng)如下圖：

　　在確定柴油發(fā)電機(jī)組的容量與臺數(shù)時(shí)，應(yīng)對應(yīng)急負(fù)荷大小與投入順序以及單臺電動機(jī)最大的啟動容量等因素進(jìn)行綜合考慮分析，機(jī)組總臺數(shù)不宜超過2臺。在方案設(shè)計(jì)的初步階段，應(yīng)急柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組可按供電變壓器容量的10%-20%來進(jìn)行估算;在施工圖階段，可根據(jù)一級負(fù)荷、消防負(fù)荷以及其他一些重要的二級負(fù)荷容量計(jì)算，選擇應(yīng)滿足功率最大一臺電動機(jī)的啟動條件。

　　a. 按其供電范圍內(nèi)的總設(shè)備容量計(jì)算柴油發(fā)電機(jī)容量，計(jì)算公式如下：

　　式中 ——發(fā)電機(jī)組的額定功率(kW);

　　——可靠系數(shù)(取1.1—1.2);

　　——需要系數(shù)

　　——總設(shè)備容量(kW);

　　——并聯(lián)機(jī)組不均勻系數(shù)，一般取0.9，單臺時(shí)取1.0。

　　b.按照最大一臺電動機(jī)啟動條件校驗(yàn)發(fā)電機(jī)的容量，即 式中 ——發(fā)電機(jī)組的額定功率(kW);

　　——發(fā)電機(jī)組供電負(fù)荷中最大一臺電動機(jī)的啟動倍數(shù);

　　——最大一臺電動機(jī)額定功率(kW);

　　——在最大一臺電動機(jī)啟動之前，發(fā)電機(jī)已帶的負(fù)荷(kW);

　　當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組除為消防、安防等負(fù)荷供電，還為其他非消防重要負(fù)荷(如大型商業(yè)營業(yè)廳、高級客房計(jì)算機(jī)房等及部分客梯等)供電時(shí)，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，應(yīng)自動切除非消防重要負(fù)荷。在確定發(fā)電機(jī)容量時(shí)，應(yīng)按照消防負(fù)荷以及非消防重要負(fù)荷之間的較大者來確定發(fā)電機(jī)的容量。

　　結(jié)語

　　綜上所述，市發(fā)電聯(lián)鎖裝置已成為了確保城市正常用電需求的必不可少的部件，正確理解其工作原理并正確安裝發(fā)電聯(lián)鎖裝置已成為現(xiàn)階段電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。為此，筆者認(rèn)為在今后的工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)加強(qiáng)對于該項(xiàng)工作的重視，正確對待裝置運(yùn)作流程與對不同負(fù)荷的重要作用，從用電安全的角度出發(fā)，對發(fā)電聯(lián)鎖裝置的設(shè)置、應(yīng)用等進(jìn)行不斷完善與創(chuàng)新，為確保住宅小區(qū)電力網(wǎng)絡(luò)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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