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体育场馆电气设计智能化的思考

作者：陈为万凯伦日期：2016-01-13 15:34 来源：未知

【文章摘要】
   近年来我国各个省市都在为举办各种类型的运动会而投资建设体育场馆，再加上全民体育健身活动的不断开展，如何将现代化技术投入到体育场馆设计中成为摆在人们面前的重点问题。我国在上世纪90年代就开始了智能化管理的转变，而电气设计智能化是其中非常重要的环节，所以本文对其进行分析有着非常大的意义。本文主要分析了智能化变配电系统和智能化场馆照明系统，以供广大读者参考。
【关键词】
体育场馆；电气设计；智能化
1 智能化变配电系统
供配电系统的可靠性对现代体育场馆智能化设计有着非常大的影响，因为体育场馆使用期间的很多系统都是不能出现供电故障的，所以体育场馆智能化电气设计首先应该从变配电系统入手，对用电负荷进行等级划分。根据我国供配电系统设计规范和民用建筑电气设计规范的要求，体育场馆用电负荷应该分类对电源使用提出要求，从而保证比赛期间的人员、财产安全。对于一级负荷而言，应该由两个电源来供电，这样就可以保证一个电源发生故障时，另外一个备用电源可以立即接替工作，从而保证供电的持续性。对于一级负荷中比较重要的负荷，还应该增设应急电源，并禁止其他负荷接入到该供电系统中。
目前我国大多数体育场馆的变配电系统都是采用10KV及其以下的系统，所有高低压柜上都有大量的模拟指针仪表相匹配，其中的主回路的二次接线中配备继电器设置。低压侧根据要求部分自动，高压侧手动操作为主。为了解决手动给维护和维修带来的不便、同时也解决比较复杂控制系统，体育场馆中应该增设一定数量的继电器等设置。
目前我国在智能化变配电系统方面已经有了比较深入的研究，并开发了一系列适合于变配电系统自动化的产品。目前这些产品都是以标准模块化为基本结构，其使用的微电子技术具有集成度高、功能全和体积小等优点，在实现多种功能的集成方面都有着非常广泛的应用。另外一方面，这些设备布线比较简单、维护方便，用户使用比较便捷。
国外在智能化变配电系统设计上也有比较突出的表现，比如 Powerlogic 系统能够满足电能管理的要求，在电能成本管理、电能质量维护、供电连续性等方面都有一定保障，而这些正是我国体育场馆智能化过程中需要考虑的重点问题。供电成本降低是大多体育场馆在建设中需要考虑的核心问题，在电气设计方面的成本降低就是减少损耗，而 Powerlogic 系统采用 Modbus 技术能够识别主要能耗电源，保证用户可以直接了解成本分配。另外一方面，该系统利用多站点集合的优势，可以随时产科能源消耗，控制用电，从而实现降低成本的目标。从电能质量的管理方面来分析，该系统利用了谐波的办法对供配电系统进行分析，能够了解电压波动、探测扰动和监控中性线电流等。谐波经常会导致整个设备效率低下和使用寿命降低，而只通过加大容量的办法就会导致设备损耗严重，最终会影响设备的正常运行。体育场馆的扩声、计时计分等设备属于弱点系统，这些系统的损耗后果更为严重，所以对电能质量管理成为工作的重要内容。最后从供电持续性方面来分析，该项系统可以为用户提供控制配电系统的帮助，自然能够为用户分析和管理配电系统提供方便，最终提供整个供电系统的可靠性。
2 智能化场馆照明系统
目前我国体育场馆的建设正在向功能多样化方向发展，因此其照明设计应该考虑多功能方面的应用，改变以往单一功能的使用。另外一方面，我国最近几年加强了全民健身运动的开展，而体育场馆作为这些活动开展的主要场所，自然要在照明设计上满足人们的各种需求。比如2008年北京奥运会的水立方、鸟巢、五棵松等场馆的照明均是进行综合功能的考虑，并且采用了现代科技技术为依托，利用计算机网络进行照明控制，而其简单操作的优势也成为体育照明时的首选。
在不同的体育竞赛中，不同项目对体育场馆的照明有不同的要求，比如水平照度和垂直照度的选择、灯光对运动员和观众的显色指数等方面，这样也就决定了体育场馆的照明要采用多种方式进行。目前体育场地的照明方式主要包括混合式、四塔式、多塔式等不同类型，其方式的选择应该根据不同需求而设计；在体育场馆内的照明方式主要包括混合式、灯桥式和满天星式等。
在照明方式选择时主要应该考虑的因素包括：第一，有利于运动员技术水平的发挥；第二，有利于观众观看比赛的效果；第三，有利于裁判员的判断正确；第四，有利于比赛的现场转播。另外一方面，照明还要满足工艺的要求，在保障安全使用的情况下应该尽量节约能源、创新光变化、实现照明现代化管理等目标。在设计中还要保障安装方便、系统安全度高、适应环境能力强，从而实现照明的智能化管理。
体育场馆照明的设计除了需要考虑竞赛需求外，还要综合考虑观众席照明和应急照明。从观众席照明方面来分析，由于体育场馆内人员比较密集，观众的安全性成为场馆照明建设的重点，所以禁止因为照明失误而导致观众的骚乱。应急照明是处理紧急事件的保障，在体育场馆智能化照明系统设计中，应该实现自动启动体育场馆内应急照明，从而在出现照明故障的情况下确保整个场馆的安全。
场地照明灯具的控制也是智能化设计中的重点问题，针对体育场馆建筑的特殊性，在灯光控制室内应该设置相应的控制设备。在系统设计中应该可以在液晶触摸显示屏幕上看到整个体育场馆照明灯具的分布，从而能够模拟显示室内灯具的开关。在系统设计时应该采用多种开灯方案，满足训练、打扫卫生、比赛、应急灯状态下的使用，并使用自动和手动两种控制方式。同时还需要对体育场馆内照明灯具和电路的全面动态监控，保证整个场馆照明正确、方便、可靠，满足各种比赛的需求。另外一方面，对照明灯具和电路进行全面动态监控还是延长灯具使用寿命和节约能源的重要途径。
【参考文献】
[1]崔建.谈体育场馆电气设计应注意的问题[J].山西建筑 ,2011,33:130-131.
[2]王春燕,吴旭辉,陈华.体育场馆电气设计[J].现代建筑电气 ,2010,05:53-56.
[3]陈斌滔.谈体育场馆电气设计[J].企业科技与发展 ,2009,08:52-53.

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智能变电站继电保护配置探究
颉海明  652323196402132673
【文章摘要】
   智能变电站继电保护，在现如今智能变电站相关建设中占据着不可替代重要位置，原因是同传统相对那类智能特征，直接致使继电保护配置存在差异。显然的，对于继电保护配置来讲，实际要符合迅速，灵敏，可靠等指标同一时间，给其它部分的建设奠定夯实基础。实际上，智能变电站内，继电保护配置又能具体划分成过程层与变电站层两方面内容，这两方面共同组成整体，进一步辅助智能变电站继电保护处在较高水平运行。本文以智能变电站继电保护配置作为研究主体，由现如今智能变电站继电保护配置现状角度出发，由过程层与变电站层重点探索智能变电站继电保护配置相关问题，以期为相关人员提供些许参考。
【关键词】
智能变电站；继电保护配置；过程层；变电站层
0 前言电力行业，是一类同人民生活和工作密不可分一类特殊行业，在国民经济当中重要性可见一斑，所以，通过针对性措施，让输配电系统健康，稳定运行意义十分深远。实际上，为充分应对目前有关方面对于电力更高需求，智能变电站提出可以称得上是个利好消息，原因是它是我们国家电力行业迈向智能化与信息化主要标志，但这个标志显现和维持，实际中某种程度上又依靠它内部继电保护配置合理运行，原因是只有继电保护配置相关工作水平有了质的飞跃，才可以有效确保智能变电站稳定性和安全性。
1 继电保护基本原理
继电保护以前，除要了解故障信号检测方法，还应当掌握信号信息采集方法，并可以正确把故障信号由正常信号内划分出来。凭借故障对于出现故障的时候电气量变化特点研究，能够相应形成作用在不同层次各种继电保护电力系统。打个比方，电流速断与过流保护对于短路故障电流增大情况可以有效抑制；电压速断与低电压保护对出现短路故障电压降低情况可以有效应对；超负荷保护能解决短路故障电流与电压间相位改变情况。
2 智能变电站继电保护配置论述
继电保护配置，为变电站运行与建设当中不可缺少重要环节，在确保及提升智能变电站的整体运行效率与运行质量中有着举足轻重的地位，基于这种重要作用，我们在它实际发展的过程当中引入相应智能理念和方法，进一步实现智能变电站继电保护当中智能化的配置。智能变电站对我国电力工业可持续发展的必然趋势,智能变电站的发展在提高电力系统的整体性能,满足人民日益增长的需求的深远意义。智能变电站继电保护和传统的变电站继电保护是显而易见的区别两个保护设备编程相关的操作和保护的设计是不同的。实际上，从智能变电站来看，就是凭借结合具备可靠性，先进性和集成环保等性能智能型设备，并添加新型信息思想，把变电站信息及时，有效测量，采集，控制和保护功能，最终达到整个平台信息共享，网络化等。显然的，就现如今看来，因为智能变电站我们国家起步比较晚，所以，它还停留在建设发展初级阶段，但运行过程当中已把它层级性明确显露出来。通常情况下，智能变电站还包含变电站控制层，间隔层和过程层等几层，在这里面过程层通过一次设备和各类智能元件构成，主要担当变电站变换传输和电能分配等，变电站控制层实现控制所有自动化系统功能，进一步达到整个站数据采集，监视及控制的目的。显然的，和它对应的，智能变电站继电保护配置事实上就是对上述几个层的配置，进一步确保该层面系统都可以在高效状态中运行。
3 智能变电站继电保护配置探析
智能变电站为结合可靠，先进，环保与集成高智能型设备，凭借数字信息网络化，信息共享化等指标，自动生成信息的采集，测量，保护，控制等基础功能，结合智能变电站内部每个继电保护设备配置,我们通过智能变电站过程层和变电站层分析。
3.1 过程层的配置
继电保护在过程层快速旅行主要的保护措施。变压器巴士,差动继电器保护和纵差动保护的典型的。继电保护的过程,包括备份保护和这两种形式的主要保护,继电保护的主保护、后备保护可以求助他们的集体保护设备在变电站层。继电保护的设计过程将更加简单,其设计过程的备份保护可以做适当的简化,将导致更方便和简单的硬件设计。层保护过程中整体保护设定值的过程通常是固定的,不改变电网运行方式变化的结果。如果实际操作期间的存在同时保护母线与相应的电路,硬件系统分开,独立于彼此。变压器和线路保护的一层保护过程中两个重要环节,加强研究的意义是深远的。首先,线路保护。直接采样和跳断路器线路保护两个主要方面。智能变电站线路保护存在显著差异与传统变电站线路保护,智能变电站可以集成实现继电保护的目的。智能变电站在重合闸和故障保护功能支持 GOOSE,GOOSE 开放后断路器可以实现的功能。点对点信息传输线路保护间隔层内的主要传播方式。合并单元、保护测控和智能终端设备有效链接,配合各种功能的首选。实际操作过程中合并单元和保护测控装置集成,集成数据传输和直接取样。脱扣功能应该配合前两个有效。电子变压器的重要设备之一,该设备上安装总线和线,电子变压器电压信号和电流信号可以访问合并单元,然后通过多个传输到测量和控制装置和SV网络后包装。当跨间隔通常依赖于传输GOOSE信息。第二,变压器保护。变压器的重要设备智能变电站、智能变电站时钟配置变压器保护双保护形式。通常我们说双套保护是指保护区,集成主保护配置模式。在这个备份保护可以采用的集成方式测量和控制装置配置。结合变压器保护在实际工作的过程中采样模式,每侧断路器连接到它。GOOSE可以接收失败保护跳闸命令,实现最终失败保护断路器跳闸功能。低、中或高侧智能终端直接附加到GOOSE,同时也对变压器保护装置连接,使保护装置可以实现与智能终端的旅行。
3.2 变电站层的配置
变电站层的智能变电站集中备份保护模式。变电站层主要的在线、实时自适应和环境技术。结合集中备份保护模式可以有效地实现广域保护的相关功能,同时配置达到双重保护。集中备份保护模式可以为所有组件实现有效的保护。智能变电站继电保护的选择性,通常几乎是备份的一种保护,保护智能变电站的主要类别当中所有母线与直接出现；其二为远后备式保护。其保护范畴主要为同对端母线连接全部线路与直接出现对端母线。独立后备保护的采集是至关重要的。智能变电站依据对象做保护装置配置，比如像线路保护，母线保护与主变保护等，同结合常规的互感器的时候是一样的，只不过是把原先保护装置交流量输进插件转变成光纤数据采集接口，用以太网传输GOOSE和采样值。
4 结语
通过我们以上介绍与分析，针对于智能变电站继电保护配置的现状，变电站保护配置内过程层与变电站层等多方面内容已经有了初步了解，我们得到这样的结论，完善过程层和变电站层配置工作，对智能变电站继电保护讲，意义重大。实际上，就目前变电站来讲，想要真正达到智能化还有很漫长一段路要走，而在这漫漫长路当中，智能变电站继电保护配置是智能化突飞猛进发展的一种标志。但是实际智能变电站继电保护配置当中，无论变电站层，亦或是过程层，都可能因为某些因素而影响其正常运行，而这些状况是不可以长期存在下去的，这也就对电力工作者提出了更高的要求。
【参考文献】
[1]王小宇.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].科技创新与应用 ,2014,08:149.
[2]李旭.探究智能变电站继电保护配置[J].科技创新与应用 ,2012,17:41.
[3]高朝辉.基于智能变电站的继电保护配置方案分析[J].黑龙江科技信息 ,2014,34:18-19.
[4]路淮丰.智能变电站继电保护可靠性探析[J].通讯世界 ,2014,24:76-77.