電力負(fù)荷分析地下通信工程論文
１地下通信工程電力負(fù)荷分類(lèi)
按照用電設(shè)備性質(zhì)和功能，地下通信工程的電力負(fù)荷一般可分為四類(lèi)：通信與指揮自動(dòng)化負(fù)荷（數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、指揮調(diào)度終端、無(wú)線(xiàn)電臺(tái)設(shè)備、內(nèi)部電子設(shè)備等）、動(dòng)力負(fù)荷（風(fēng)機(jī)、水泵、電動(dòng)門(mén)和倉(cāng)庫(kù)桁吊等）、照明負(fù)荷（應(yīng)急照明、普通照明和特殊照明等）、生活保障負(fù)荷（空調(diào)、炊事設(shè)備、生活電器等）。按照電力負(fù)荷的重要程度、供電連續(xù)性及中斷供電造成的損失和影響的程度的不同，地下通信工程中的電力負(fù)荷分為三級(jí)［１］：①一級(jí)負(fù)荷：與作戰(zhàn)指揮和內(nèi)部防護(hù)直接相關(guān)的負(fù)荷，包括指揮通信系統(tǒng)、三防（防核輻射、防化學(xué)煙霧、防生物戰(zhàn)劑）系統(tǒng)、指揮大廳的通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等；②二級(jí)負(fù)荷：內(nèi)部非核心功能區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)，及維護(hù)內(nèi)部環(huán)境所必須的機(jī)械動(dòng)力設(shè)備。中斷供電將明顯惡化內(nèi)部生存環(huán)境；③三級(jí)負(fù)荷：除上述一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷以外的其他負(fù)荷。
２電力負(fù)荷特性分析
地下通信工程平時(shí)少數(shù)人員維護(hù)，戰(zhàn)時(shí)首長(zhǎng)機(jī)關(guān)進(jìn)駐。其備戰(zhàn)工程的性質(zhì)，決定了工程內(nèi)部的設(shè)備平時(shí)動(dòng)用少，戰(zhàn)時(shí)任務(wù)重。根據(jù)設(shè)備性能參數(shù)及維護(hù)使用的實(shí)際情況，地下通信工程內(nèi)部電力負(fù)荷有以下特性。
�。ǎ保┩ㄐ排c指揮自動(dòng)化負(fù)荷。通信與指揮自動(dòng)化設(shè)備所需的－４８Ｖ直流電，由３８０Ｖ交流電整流變換而來(lái)。由于通信類(lèi)電子設(shè)備基本屬于電感（容）性，經(jīng)過(guò)高頻整流開(kāi)關(guān)整流器，反映到供電端的電壓與電流成非線(xiàn)性關(guān)系，電流相位滯后或提前于電壓相位，會(huì)釋放或吸收無(wú)功能量。同時(shí)由于各類(lèi)通信電源的變頻特性，會(huì)對(duì)供配電系統(tǒng)產(chǎn)生一定的諧波污染。
�。ǎ玻﹦�(dòng)力負(fù)荷。電動(dòng)門(mén)、風(fēng)機(jī)和水泵等動(dòng)力設(shè)備均由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由于交流電機(jī)的性能穩(wěn)定可靠性更高，因此國(guó)防工程內(nèi)部多為交流籠型電機(jī)，直接由３８０Ｖ／２２０Ｖ的工頻電驅(qū)動(dòng)。交流籠型電機(jī)最大的特性就是電壓與電流成非線(xiàn)性關(guān)系，且電流相位滯后電壓相位，需要從電源吸收感性無(wú)功功率，屬于電感性交流負(fù)荷。
�。ǎ常┱彰髫�(fù)荷。照明系統(tǒng)中的白熾燈屬于電阻性交流負(fù)荷，功率因素為１，電壓與電流成線(xiàn)性關(guān)系，且同相位，不會(huì)對(duì)供電端的電壓和電流相位造成影響。熒光燈、管形氙燈、高壓鈉燈等屬于電感（容）性交流負(fù)荷，電壓與電流成非線(xiàn)性關(guān)系，且不同相位，會(huì)釋放或吸收無(wú)功能量，影響供電端的電壓和電流。
（４）其它電力負(fù)荷。主要有內(nèi)部人員的生活用電，包括熱水器、電磁爐等；還有部分醫(yī)療設(shè)備的用電。由于用電容量小，對(duì)供電端的電壓和電流影響不大。
３電力負(fù)荷計(jì)算方法
電力負(fù)荷的變化受多種因素影響，工程中沒(méi)有普遍適用的公式，而是根據(jù)不同的場(chǎng)所和設(shè)備，采用符合要求的計(jì)算方法。地下通信工程電力負(fù)荷屬于建筑用電的一種，通常采用的計(jì)算方法有利用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、需用系數(shù)［２］。（１）利用系數(shù)法是以平均負(fù)荷為基礎(chǔ)，利用概率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系。其方法是通過(guò)利用系數(shù)Ｋｌ求出最大負(fù)荷的平均功率，再根據(jù)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行中的功率情況，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)Ｋｍ得出計(jì)算負(fù)荷。利用系數(shù)法是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為依據(jù)，要確定的系數(shù)多，計(jì)算步驟復(fù)雜［３］。在以往的地下通信工程建設(shè)使用中，沒(méi)有相關(guān)的數(shù)據(jù)積累，難以確定利用系數(shù)Ｋｌ與最大系數(shù)Ｋｍ，因此當(dāng)前的負(fù)荷計(jì)算多不采用。
�。ǎ玻┒�(xiàng)式法是考慮用電設(shè)備數(shù)量和大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷影響的經(jīng)驗(yàn)公式，二項(xiàng)式法中計(jì)算負(fù)荷由兩個(gè)分量組成，一個(gè)分量是設(shè)備組平均負(fù)荷，另一個(gè)分量是ｘ臺(tái)大容量設(shè)備工作造成的附加負(fù)荷。二項(xiàng)式法過(guò)分突出了大型設(shè)備對(duì)電力負(fù)荷的影響，使得計(jì)算結(jié)果往往偏大，僅適用于機(jī)械加工業(yè)，局限性大，與地下通信工程內(nèi)部負(fù)荷情況相差較大，使用起來(lái)比較困難。
�。ǎ常┬栌孟禂�(shù)法不考慮大容量用電設(shè)備最大負(fù)荷造成的負(fù)荷波動(dòng)，是在對(duì)用電設(shè)備測(cè)量與統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出各類(lèi)負(fù)荷的需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，然后把設(shè)備功率乘以需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。地下通信工程供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本依據(jù)是用電設(shè)備的`安裝容量，由于運(yùn)行的設(shè)備不可能都滿(mǎn)負(fù)荷，因此在計(jì)算地下通信工程負(fù)荷時(shí)普遍采用需用系數(shù)法。采用需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷時(shí)，由于工程內(nèi)很多設(shè)備都是主備用配套，且主用與備用只有一套運(yùn)轉(zhuǎn)，因此具體計(jì)算時(shí)以主用設(shè)備容量為依據(jù)，同時(shí)系數(shù)為１。步驟是先將性質(zhì)不同的用電設(shè)備分組，在分組的基礎(chǔ)上進(jìn)行多組的總負(fù)荷計(jì)算。計(jì)算公式如下。
４電力負(fù)荷計(jì)算實(shí)例
下面以某地下通信工程的用電設(shè)備數(shù)據(jù)為依據(jù)，采取需用系數(shù)法進(jìn)行電力負(fù)荷計(jì)算。將工程內(nèi)的用電設(shè)備按性質(zhì)相同、需用系數(shù)相近的原則分類(lèi)，然后依照公式進(jìn)行各類(lèi)用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。具體數(shù)據(jù)如表１所示。在用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)各類(lèi)負(fù)荷進(jìn)行分類(lèi)匯總，結(jié)果如表２所示。
５結(jié)論
地下通信工程的供電系統(tǒng)由交流供電系統(tǒng)、通信設(shè)備直流供電系統(tǒng)和相應(yīng)的接地系統(tǒng)組成。進(jìn)行供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提是分析計(jì)算工程的電力負(fù)荷，在此基礎(chǔ)上，確定變壓器和備用發(fā)電機(jī)組的容量，選擇電力配電與變換設(shè)備。對(duì)于不同級(jí)別的電力負(fù)荷，還要有相應(yīng)的可靠性實(shí)現(xiàn)方案。因此電力負(fù)荷的分析計(jì)算是整個(gè)地下通信工程供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的依據(jù)，對(duì)工程供電系統(tǒng)的可靠性經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。
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