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封闭母线槽的分类和选型

发布时间: 2023-03-24  点击次数: 224次

虚拟电厂是将不同空间的可调负荷、储能、微电网、电动汽车、分布式电源等一种或多种资源聚合起来,实现自主协调优化控制,参与电力系统运行和电力市场交易的智慧能源系统,是国家电力体制改革背景下孕育出的新业态,电力体制改革是能源结构转型的必然要求。

能源结构转型是世界各国面临的问题。我国一次能源结构呈以煤为主、多能互补的特点。其中,石油对外依存度高达70%,石油使用量中的70%用于交通运输行业。能源安全,尤其是稳定、持续、廉价的能源供给面临风险。

在供给侧寻找新能源替代,在需求侧发展电动化是能源转型的内在要求与必然趋势。供需两侧新能源的快速发展给电力系统带来极大考验。在供给侧,随着光伏、风电等新能源在电力系统中占比的不断提升,电力系统面临如何消纳不确定性高、随机性强、冲击性大的新能源等问题。在需求侧,我国新能源汽车保有量已经超过1000万辆,此类高功率用电设备大规模接入,给电力系统平稳运行带来挑战。

虚拟电厂作为市场主体参与电力市场化交易是能源需求侧的发展方向。《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》要求,全面放开用户侧分布式电源市场、建立辅助服务分担共享新机制,给用户侧建设虚拟电厂参与电力市场交易提供了政策引导。一种符合新发展阶段的电力市场政策体系与市场机制正在建设过程中,要求加强对需求侧的管理,开放电力消费市场,以政策为指导、市场为牵引,形成覆盖发、输、配、售、用、服等电力全生命周期的新型电力体制。

防水母线槽3.jpg

封闭母线槽的分类和选型

1、封闭母线槽与传统低压动力输配电技术的比较。
常规的中、低压电力电力低压输配电以电缆为主,还需要借助电缆沟、电缆桥架、电缆管等设施。现在生产的电缆截面最大为500mm2,因此,最大载流量为800A(这在IEC标准中已经有规定)
       
在高层建筑中,由于大截面电缆长度过长重量过大,为了不损坏电缆绝缘层,在竖直布置时,中间固定装置的机械力不可过大,因此在竖直敷设大截面电缆时,超重滑脱和电缆截面变形一直是困扰施工的难题。封闭母线槽则不存在这样的问题,因为它本身就是刚性的,所以可以用机械的方式做固定。封闭母线槽中导体的最大截面为1000mm2以上,双导体的截面为2000mm2以上。如果加上母线为矩形,表面积大,则其表皮效应较弱,散热面积大,温升较低,这意味着其载流量远高于等截面电缆(可超过1000A)
2
、封闭母线槽
封闭母线槽主要有:气动母线槽、高强母线槽、高强密集母线槽和耐火封闭母线槽。
3
、闭合母线槽的设计选型。
封闭母线槽虽然具有许多优点,但在实际应用中也受到一些条件的限制,如:负荷类型、分布方式、安装空间、工程投资限额等。
       
由于工程施工的限制,使得变压器和低压配电柜的容量不在同一标高,而变压器的容量又比较大,因此,很明显,电缆无法满足低压大电流传输的需要。采用封闭母线槽是比较合理的选择。本课题设计的3000t聚酯聚合装置,即是采用封闭母线槽。此变电所的进线为6kV,容量为2000kVA变压器2台。由于工程建设的限制,高压配电室和变压器室被设置在不同的楼层,变压器的低压侧和低压配电柜之间通过空气式母线槽连接。
封闭母线槽在高层建筑中的应用一般建筑专业会为封闭母线槽设计一个安装空间(竖井),每层设有一个或多个插接箱,再由插接箱将电力以电缆、电线方式输送给各用电设备和回路。
       
为保证用电安全,设计时应注意以下问题:为保证供电线路的连续性,应考虑采用双回路形式,并尽可能使两回路之间有一定的安全间隔;在选择封闭母线槽规格时,导体截面应尽量大,以确保有足够的剩余容量;应多设插口,但应考虑操作高度和动力馈线路径,因为垂直布置的封闭母线槽插口过多,将使每层顶上的插接箱高度过高,操作和检修都会带来不便;由于封闭母线槽的线路阻抗较小,在选择插入箱内断路器时,应选择与其匹配的短路分断能力的模式;对于垂直安装在剪力墙上的封闭母线槽,则无需向建筑设计者提供负荷数据。对垂直穿楼板安装的封闭式母线槽,其荷载数据计算公式如下:支撑点荷载=0.5×建筑物层高×(母线槽重量/母线槽长度)。封闭母线槽结构的重量远大于电缆桥架,应建议设计者考虑提升空间。
       
封闭母线槽在大型生产、加工车间中的应用单机负荷较小且分布均匀的大型厂房,如纺织企业织布车间、针织车间、机械加工企业小件加工车间等,可采用封闭母线槽、插接箱组合方式供电。
       
封闭母线槽与常规供电方式(电缆供电)相比,具有以下优点:对用电负荷均衡分布的要求不高,因此对负荷分布极不均衡的情况适应性较强。即便闭合母线槽线已经完成了设计或安装,也可以根据最新的负荷变化方案进行简单调整,而这种调整是常规供电(电缆供电)所不能比拟的。此外,廉价的插头盒替代了昂贵的低压配电箱和动力盒,可减少投资。插接箱中同时插接的电源开关更接近于电力设备,停送电源操作十分简单。

防水母线槽.jpg

通信基站建设虚拟电厂是用户侧参与电力系统互动的理想场景。20223月,十部委联合印发的《关于进一步推进电能替代的指导意见》明确指出,鼓励通讯基站利用虚拟电厂参与电力系统互动。通信基站在需求侧资源聚合方面有良好的资源禀赋,每一座通信基站的电力接入、负载功耗、备电电池、可控空调都是优质的灵活可调资源。同时,每座通信基站的智能管理设备与全国监控平台可实现通信,是一张天然的分布式能源网络。从聚合资源规模、覆盖范围等方面看,如果全国1000万个通信基站的电力资源实现虚拟聚合,将成为很大的分布式虚拟电厂。

碳达峰碳中和的本质是能源问题,双碳"目标是对能源结构转型与电力体制改革的促进。虚拟电厂的发展阶段可以分为邀约型、市场型、自主调度型三个阶段,我国虚拟电厂正处在由邀约型向市场型过渡的时期。通信基站运营企业在这一过程中可以发挥资源优势,抓住市场机遇,唤醒沉睡资产,利用存量资源挖掘增量价值,做大共享经济文章,开辟新的业务经营路线。


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