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电力负荷分析地下通信工程论文

  1地下通信工程电力负荷分类

  按照用电设备性质和功能,地下通信工程的电力负荷一般可分为四类:通信与指挥自动化负荷(数据传输设备、指挥调度终端、无线电台设备、内部电子设备等)、动力负荷(风机、水泵、电动门和仓库桁吊等)、照明负荷(应急照明、普通照明和特殊照明等)、生活保障负荷(空调、炊事设备、生活电器等)。按照电力负荷的重要程度、供电连续性及中断供电造成的损失和影响的程度的不同,地下通信工程中的电力负荷分为三级[1]:①一级负荷:与作战指挥和内部防护直接相关的负荷,包括指挥通信系统、三防(防核辐射、防化学烟雾、防生物战剂)系统、指挥大厅的通风系统、照明系统等;②二级负荷:内部非核心功能区的通风系统、照明系统,及维护内部环境所必须的机械动力设备。中断供电将明显恶化内部生存环境;③三级负荷:除上述一级、二级负荷以外的其他负荷。

  2电力负荷特性分析

  地下通信工程平时少数人员维护,战时首长机关进驻。其备战工程的性质,决定了工程内部的设备平时动用少,战时任务重。根据设备性能参数及维护使用的实际情况,地下通信工程内部电力负荷有以下特性。

 。ǎ保┩ㄐ庞胫富幼远汉。通信与指挥自动化设备所需的-48V直流电,由380V交流电整流变换而来。由于通信类电子设备基本属于电感(容)性,经过高频整流开关整流器,反映到供电端的电压与电流成非线性关系,电流相位滞后或提前于电压相位,会释放或吸收无功能量。同时由于各类通信电源的变频特性,会对供配电系统产生一定的谐波污染。

 。ǎ玻┒Ω汉。电动门、风机和水泵等动力设备均由电机驱动,由于交流电机的性能稳定可靠性更高,因此国防工程内部多为交流笼型电机,直接由380V/220V的工频电驱动。交流笼型电机最大的特性就是电压与电流成非线性关系,且电流相位滞后电压相位,需要从电源吸收感性无功功率,属于电感性交流负荷。

 。ǎ常┱彰鞲汉。照明系统中的白炽灯属于电阻性交流负荷,功率因素为1,电压与电流成线性关系,且同相位,不会对供电端的电压和电流相位造成影响。荧光灯、管形氙灯、高压钠灯等属于电感(容)性交流负荷,电压与电流成非线性关系,且不同相位,会释放或吸收无功能量,影响供电端的电压和电流。

 。ǎ矗┢渌缌Ω汉。主要有内部人员的生活用电,包括热水器、电磁炉等;还有部分医疗设备的用电。由于用电容量小,对供电端的电压和电流影响不大。

  3电力负荷计算方法

  电力负荷的变化受多种因素影响,工程中没有普遍适用的公式,而是根据不同的场所和设备,采用符合要求的计算方法。地下通信工程电力负荷属于建筑用电的一种,通常采用的计算方法有利用系数法、二项式法、需用系数[2]。(1)利用系数法是以平均负荷为基础,利用概率论分析出最大负荷与平均负荷的关系。其方法是通过利用系数Kl求出最大负荷的平均功率,再根据设备实际运行中的功率情况,乘以与有效台数有关的最大系数Km得出计算负荷。利用系数法是以数理统计为依据,要确定的系数多,计算步骤复杂[3]。在以往的地下通信工程建设使用中,没有相关的数据积累,难以确定利用系数Kl与最大系数Km,因此当前的负荷计算多不采用。

 。ǎ玻┒钍椒ㄊ强悸怯玫缟璞甘亢痛笕萘可璞付约扑愀汉捎跋斓木楣,二项式法中计算负荷由两个分量组成,一个分量是设备组平均负荷,另一个分量是x台大容量设备工作造成的附加负荷。二项式法过分突出了大型设备对电力负荷的影响,使得计算结果往往偏大,仅适用于机械加工业,局限性大,与地下通信工程内部负荷情况相差较大,使用起来比较困难。

 。ǎ常┬栌孟凳ú豢悸谴笕萘坑玫缟璞缸畲蟾汉稍斐傻母汉刹ǘ,是在对用电设备测量与统计的基础上,给出各类负荷的需用系数和同时系数,然后把设备功率乘以需用系数和同时系数,直接求出计算负荷。地下通信工程供电系统设计的基本依据是用电设备的安装容量,由于运行的设备不可能都满负荷,因此在计算地下通信工程负荷时普遍采用需用系数法。采用需用系数法计算负荷时,由于工程内很多设备都是主备用配套,且主用与备用只有一套运转,因此具体计算时以主用设备容量为依据,同时系数为1。步骤是先将性质不同的用电设备分组,在分组的基础上进行多组的总负荷计算。计算公式如下。

  4电力负荷计算实例

  下面以某地下通信工程的用电设备数据为依据,采取需用系数法进行电力负荷计算。将工程内的用电设备按性质相同、需用系数相近的原则分类,然后依照公式进行各类用电设备的负荷计算。具体数据如表1所示。在用电设备负荷计算的基础上,对各类负荷进行分类汇总,结果如表2所示。

  5结论

  地下通信工程的供电系统由交流供电系统、通信设备直流供电系统和相应的接地系统组成。进行供电系统设计的前提是分析计算工程的电力负荷,在此基础上,确定变压器和备用发电机组的容量,选择电力配电与变换设备。对于不同级别的电力负荷,还要有相应的可靠性实现方案。因此电力负荷的分析计算是整个地下通信工程供电系统设计的依据,对工程供电系统的可靠性经济性具有重要意义。

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