变电配电的区别范文

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1　配电自动化

中国目前的配电网很薄弱，绝大多数为树状结构，且多为架空线，可靠性差，损耗高，电压质量差，自动化程度低，因此加强配电网的建设是当务之急，近几年大量进行的城网、农网改造提供了巨大的市场机遇。采用信息技术，对配电系统的安全可靠运行，提高管理水平，降低损耗具有重要意义。

目前，配电自动化还没有一个明确的定义。在电力系统一般把这4个方面的内容统称为配电管理系统。事实上，4个方面的内容相互独立运行，它们之间的联系十分密切，特别是信息的搜集、传递、存储、利用是相互影响的。分步骤地从纵向和横向两个方向逐步实施和完善。在供电企业内，它属于一个信息管理系统。

2　配电自动化的内容

2.1变电站自动化

发展变电站综合自动化也是当前城网和农网建设和改造的基础环节之一。变电站是电力系统中不可缺少的重要环节，它担负着电能转换和电能重新分配的繁重任务，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作用。尤其是现在大容量发电机组的不断投运和超高压远距离输电和大电网的出现，使电力系统的安全控制更加复杂，如果仍依靠原来的人工秒表、记录、人工操作为主，依靠原来变电站的旧设备，而不进行技术改造的话，必然没法满足安全、稳定运行的需要，更谈不上适应现代电力系统管理模式的需求。

2.2馈线自动化

馈线自动化是指配电线路的自动化。包括配电网的高压、中压和低压3个电压等级范围内的线路自动化。它是指从变电站的变压器二次测出线口到线路上的负荷之间的配电线路。等级馈线自动化有其自身的技术特点，从结构到一次、二次设备和功能，与高、中压有很大的区别。

无论是城市配电网，还是农村配电网，配电网自动化应立足于在进行配电网改造，以真正解决配电网的实际问题，以符合供电可靠性及用户供电的要求，不搞形式，将有限的资金投入到较为实际有效的电网改造中去，解决配电网较为突出的技术问题。确保电力用户用电的时效性，满足电力用户的供电需求。从用户用电的实际要求为出发点，做好用户用电的服务工作，体现用户是上帝的精神。

3　配电自动化管理

在综合分析配电网供电可靠性、停电损失及供电成本基础上，提出了以辖区指数代表供电可靠性，在使电力总成本最低，即社会总效益最大的前提下，设置了配电网中分段开关的数量和位置的一种新方法，并进行了实例论证，将为基于电力市场的配电自动化设计提供一种手段。在电网调度自动化系统中采用多媒体技术，采用触摸屏，使人机交互对话具有良好的界面。按照屏幕提示的区域用手轻轻触摸，即可得到想要知道的信息，这为只懂电力系统的工作方式、不懂计算机系统的人带来极大方便。在配电自动化进程中，自动重合器、分段器及熔断器等开关设备的应用将越来越广泛，因此对开关设备的选择和定位的研究具有重要意义。

3.1信息管理

信息管理是配电自动化系统的基本功能，信息被连续地采集更新。信息系统的基本构成是一个不断更新、紧紧跟踪配电系统状态数据库。必须是配电系统的一个完整而准确的记录，配电调度员或任何一项自动化功能都能够方便地存取数据；要随着配电系统的扩充加以修改。信息管理是连续进行的动态过程，信息存入、检索和处理随时都在进行着。对用于控制的信息，其精度和实时性要求很高。用于保护的信息要求精度高并且实时性好，能使保护在毫秒级时间内动作。在无功控制等功能中数据的精度比实时『生更重要。数据采集时必须把由于顺序地扫描远方各点而造成的数据不同时性减至最小。采用分布式计算机系统对此是有利的，并能提供保护所必需的快速响应。信息记录的内容包括系统各点的运行参数、事件和数值的时间标志的开关量变动等。反映系统结构变化，远方抄表直接从用户表计上自动记录到电力和电量信息。精度不受损失，远方抄表系统是比较复杂的。响应时间对这一功能并不重要。介时，可以遥控切换用户表计中的机械记度器或固态记数器。

3.2安全管理

安全管理的目的是使配电系统发生故障后所造成的影响最小。当发生永久性故障时，首先要辨识并隔离故障线路段，重新构建配电系统，使非故障段能在最短时间内恢复供电。典型的运行方式是由变电站通过多条放射状馈电线对用户供电。当负荷密度很大时，大多数馈电线将互连起来，以使用户有备用的供电途径。对于这种配电系统，故障识别和恢复供电均可自动操作。当一条线路某段发生故障时，馈电线断路器将自动跳闸并自动重合一定次数，如果故障消失则重合成功，如果是永久性故障，馈电线断路器将再次跳开并锁定在断开位置。配电自动化系统通过对故障电流分布信息的分析，推求出故障位置，在电源已经切断的条件下，自动地打开有关的分段刀闸将故障段隔离。自动化系统重新安排运行方式，控制操作适当的刀闸和断路器，将所有非故障线路段重新接入到供电电源上去。

3.3加快电网改造

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中图分类号：TV文献标识码： A

随着我国城市化进程的不断推进和各种物质的丰富，人们生活得到了极大改善，各种大型居住小区别墅的出现，人员居住更加集中，现代化程度更高，各种配套设施一应俱全。所以搞好居民住宅区的供配电设计，满足人们不断增长的物质文化生活的需要，应结合该居住小区的规模和小区规划需求，全面提升设计服务，保证居住环境在舒适性、美观性、安全性和环保性等方面的高要求。

1、供电电源的选择

住宅区一般应由10kV电源供电。住宅区中的住宅楼和其他公用设施的用电负荷分级，应符合现行的《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》等的规定。当住宅区内仅有三级负荷时，供电电源可取自附近的110～35kV区域变电所的若干10kV供电回路，当住宅区内同时具有一、二级负荷时，则应根据区域变电所的电源路数和变压器台数确定供电电源，若区域变电所的110～35kV电源仅为一路，则小区的备用电源应从另外的区域变电所引来。当小区内的一、二级负荷较小，且设置自备电源比从城市电网取得第二电源更经济合理时，可设置自备电源。对规模较大的小区，当区域变电所的10kV出线走廊受到限制或配电装置间隔不足且无扩建余地时，宜在小区内设置10kV开闭所(开关站)。开闭所宜与10kV变电站联体建设。总之，住宅区的供电方式必须与当地供电部门协商确定。

2、负荷计算

以前，住宅区用电负荷的计算，主要有单位面积法和需要系数法等，各地的计算标准千差万别。新的《住宅设计规范》出台后，对各类住宅的用电负荷标准、电表规格、进户线截面都规定了下限值。很多省、市、自治区也根据此规范并结合本地区情况，出台了地方住宅设计标准，对上述用电指标均作了等同或高于《住宅设计规范》的规定。据此，一般采用单位指标法进行负荷计算。

即Pc=ΣKx×Pe×N式中

Pe――单位用电指标，如：4kW/户(不同户型的用电指标不同)，可根据《住宅设计规范》或各地区的地方住宅设计标准的规定选取。

kWN――单位数量，即户数(对应不同面积户型的户数)

Kx――需要系数，《住宅设计规范》对其取值未作规定，有些地方标准有规定，但是差别较大。如果地方标准无规定，可参照《全国民用建筑工程设计技术措施-节能专篇／电气》的推荐值，具体按接三相配电计算时所连接的基本户数选定：9户以下取1；12户取0.95等。对小区内的商业、办公等配套公建及路灯用电负荷需用其他方法单独计算。

3、变电站的选型及设置

3.1变电站的选型

住宅区配电的视在功率S=ΣPc／COS￠

式中COS￠――功率因数，由于住宅以照明负荷和家用电器为主，一般取0.8~0.9(参见《住宅设计规范》条文说明6.5.1条)。当小区内有电梯、水泵、中央空调等动力设备时，其负荷应单独计算后再汇总。消防用电负荷一般不计入S――视在功率，kVA在计算设置变压器的容量时，应考虑变压器的经济负荷系数和功率因数补偿效果。变压器的经济负荷系数在0.6~0.75之间，变压器的负荷率应不大于0.85。10kV供电的功率因数应不低于0.9，否则应进行无功补偿。

由于住宅楼以单相负荷为主，容易造成三相不平衡负荷超出变压器每相额定功率15％的情况，因此，小区内应选用接线组别为D，yn11的变压器。住宅区用电负荷季节差别甚至昼夜差别都很大。所以宜选用空载损耗低的节能型变压器，如S9系列或非晶合金变压器。小区内设置的变电站的型式和数量必须根据小区规模、建筑类别(别墅、多层、高层等)及配电总容量并结合当地电业部门的供电系统规划来确定。目前住宅区内设置的变电站的类型有多种：独立型、户内型和分散型。独立型变电站一般用于规模较小或负荷比较集中的住宅区；分散型变电站一般用于规模较大、负荷分布比较分散的住宅区，大多采用箱体移动式结构(即箱变)，且一般设置开闭所(开关站)；户内型变电站一般用于高层且单体面积较大的住宅建筑。

供电变压器的台数及单台容量可按以下原则确定：对于独立型或户内型变电站，配电变压器的安装台数宜为两台，单台变压器的容量不宜超过1000kVA；对于分散型变电站，根据小容量多布点的原则，对以多层住宅为主的小区单台变压器的容量不宜超过630kVA；对别墅区单台变压器的容量不宜超过315kVA。

3.2变电站的设置

住宅区内变电站的设置应遵循以下原则：

(1)尽量接近小区负荷中心且进出线方便，以降低电能损耗、提高供电质量、节省设备材料。

(2)考虑合理的负荷分配及适宜的供电半径。单台变压器的容量一般不超过上节所述；中压供电半径：负荷密集地区不超过2km，其他地区应不超过3km；380／220V配电线路的配电范围一般不宜超过250m。

(3)当小区内有高层、多层或别墅等多种类型住宅时，宜按不同类型分别划分供电范围。

(4)当小区规模较大时，如果分期开发，应尽量按分期片区划分供电范围。

(5)一般按小区内干道的自然分隔划分供电分区，避免大量管线穿越马路、交叉重叠。

(6)与住宅楼(尤其是住户的南卧室)保持一定距离，一般不低于6m(现行规范无明确规定)，以满足防火、防噪声、防电磁辐射等要求。

(7)远离通信机房、微机机房和消防控制室等有防电磁干扰要求的房间。

4、低压配电系统

低压配电系统，应保障安全、配电可靠、经济合理、维护方便。住宅区低压配电应采用TN―S或TN―C―S系统供电方式，并在入楼处做总等电位联结，相线与零线等截面。从变电站到各栋楼或各中间配电点一般均采用放射式接线方式，低压线路一般采用YJV22型低压电缆直埋敷设，入户处穿钢管保护。对单元式高层住宅，可在每单元地下室设置小型低压配电间，分单元双电源供电。配电间内安放数台低压配电及计量柜，以放射式、树干式或分区树干式向各楼层馈电。对多层住宅或别墅，可在楼前适当位置设置落地式风雨箱或在楼内地下室设置落地式进线箱作为中间配电点，以放射式向各栋楼或各单元供电。每单元宜提供三相电源，以利三相负荷平衡。单元配电箱暗设在单元首层入口处。

单元配电大体有两种形式：第一种，单元配电箱内设单元总开关、分支开关及各分户计量电表，由单元配电箱到各户配电箱用放射式布线；第二种，单元配电箱内设单元总开关，由单元配电箱到楼层配电箱采用树干式布线，各层配电箱暗设在各层楼梯间墙上，在层配电箱内设有该层住户用计量表及配电开关，由层配电箱到各住户采用放射式配电。选择低压电缆时，除按计算负荷考虑与出线开关的保护配合外，还应保证供电质量，宜按经济电流密度选择电缆截面并适当考虑负荷发展裕量。

5、结束语

总而言之，住宅区的供电系统的设计，在可靠、舒适、美观和有利于发展的原则上，应该综合考虑技术上的可行性和布局上的合理性，经济上的适应性及使用上的安全可靠性等问题。

参考文献

[1]全国民用建筑工程设计技术措施／电气.北京：中国计划出版社，2009.

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文献标识码： A

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中图分类号：F407文献标识码： A

引 言

现如今，随着社会的发展和进步，对用电量的需求也越来越大，用电安全性是否可以得到充分保障，对于人们的日常生活而言显得尤为重要。 对于我国而言，土地资源短缺，再加上征地费用极高，这对我国变电站电网的设计以及规划都提出了更加严格的要求。 怎样才能够在变电站内建立一套科学、合理的电网结构，确保城市规划能与电网设计相互适应，并从根本上实现城市电网的安全可靠运行，成为了电力工作者们共同探讨的问题之一。对于城市中的电网建设而言，要围绕协调发展、标准统一、安全、超前发展等原则执行。 这些原则的根本含义，就是让城市电网在与城市相互结合、促进城市发展的前提下，为电网的后续发展留有足够空间，保证了城市电网的安全，减低电网建设的造价。

1、电力设计确保电网安全的原则

1.1 合理选择电压等级

在整个电网规划过程中， 最为重要的是电压等级的选择，这会直接影响电网的整体规划。 以某座城市为例，规划取消该城市中 35kV 的电压，但城市周边的郊区，为了预防线路过长而造成的种种问题，可以继续使用 35kV 的电压。 当电压等级在不断简化的同时，还应当逐渐减少变压层次。 为了防止重复降压的情况出现，只选取高电压或低电压中的一级，在 220kV的变电站中，选择 110kV、220kV 或者35kV电压，如果在 110kV的变电站中， 则应当选择 110kV 或者 10kV 电压。 为了可以更加良好的减少变压层次，优化电压等级。

1.2 确保电网供电可靠性

在城市电网供电中，必须要满足两个基本原则―――供电可靠性和安全性。对于城市供电来说，必须要根据相应的变电容载比对其进行严格配置，不同级别的变电容载比必须满足当前《电网规划设计准则》的相关内容。 而在这套《电网规划设计准则》中，包含了 N-1 准则以及 N-2 准则。 对于城市配电网而言，通常情况下都要求使用 N-1 准则，但是在那些较为重要的地方，也会使用N-2 准则。只有当城市供电真正满足了 N-2 原则，才可以确保电网在进行供电过程中更加安全和可靠。在供电可靠性方面，一般城网供电可靠性的目标制定为99.99%，变压器是不允许过载的。对于中压配网来说，其负荷转移需要一定的安全前提，如果变电站失去任一回进线或主变压器，供电能力会有所下降，这时就具备转移负荷的能力。如果在变电站中，一段母线因为发生故障而停止传输，那么配电网就具备转移负荷的能力。如果在10千伏的配电线路中，有任一段发生故障，配电网就具备转移负荷的能力。在配电网发生故障时，可能会造成停电的现象在两回路供电的用户，失去一个回路时不需要限电。在三回路供电的用户，如果失去一条回路时，不需要限电，失去两条回路时，需要满足供电容量50%的用电。

1.3 电网负荷转移能力

变电站的电网负荷转移应当具备以下几个最基本的能力：

（1）保证中压配电网的供电能力。 在电网整体结构中，中压配电网起到一个至关重要的主体作用，因为它可以使负荷进行转移。 假设变电站中的变压器以及回线路无法得到联系时，中压配就会发挥其应有的作用，为继续供电提供保障。对于中压配网来说，其负荷转移需要一定的安全前提，如果变电站失去任一回进线或主变压器，供电能力会有所下降，这时就具备转移负荷的能力。

（2）中压配电网可以修复出现的问题。 假设在用电过程中，中压配出现了技术故障，即便在这种情况下依旧能够对负荷进行转移。 比如，如果在变电站中，一段母线因为发生故障而停止传输，那么配电网就具备转移负荷的能力。如果在10千伏的配电线路中，有任一段发生故障，配电网就具备转移负荷的能力。在配电网发生故障时，可能会造成停电的现象在两回路供电的用户，失去一个回路时不需要限电。在进行修复时应当满足以下基本条件：①在三回路供电的用户，如果失去一条回路时，不需要限电，失去两条回路时，需要满足供电容量50%的用电。 ②当变电站多回路或单个回路的电源全部停掉时，恢复电量的时间应当等于故障处理恢复时间。 ③当电网处于环网方式时，对于那些开环网络里的用户，在恢复时的最低供电要求应当是恢复供电的时间； 将配网自动化限制在 2min 以内对供电进行完全恢复，确保用户能够及时用电。

（3）中压配电网拥有备用容量。 在正常情况下，中压配电网自身拥有 50%的裕度。 假设电网中的某个元件发生了故障，或正在进行抢修无法正常供电时，使用道闸操作，可以确保能为用户继续供电，不会出现停电情况。

2、110 kV和 220 kV变电站电力设计的区别

2.1 110kV变电站

未来城市电网对 110kv 变电站的设计规划主要为接线简单化、多层化、室内化发展。一般 110kv 变电站的主接线形式决定电网的安全可靠性。因为是终端变电站，110kv 变电站均采用双电源路线到内桥接线，再到使用备投电源作为高压侧主线的形式。在内桥段进行接线时，选择 2 线 2 变时；若需扩充内桥段的接线时，则改为 2线 3 变时。若 110kv 变电站的测压小于 10kv，并且接入 2 台变压器时，应选择单母分段的接线方式。一般而言，110kv 变电站主要与变压器以及变压器的容量相关。正常情况下，按照 2×50 兆伏安的变电站规模，10kv 出线，21~25 回。

110kv 变电站技术准则要点，现以某市的城网为例：某市的110kv 变电站规范大约为 2×31 兆伏安，因为 110kv 变电站需进一步深入城市，而城市的用地紧缺现象严重。因此，变电站的占地面积以及线路应经过充分的科学论证后方可施行。一般情况下，110kv变电站可提供 3 台变电器规划和设计。如果按照 2 台计算，但可能增加为第 3 台，应采用双绕组变压器。使用双绕组变压器应为110kv/10kv，三级电压。

2.2 220kV变电站

众所周知，在城市电力传输过程中，一般采用220千伏的变电站220千伏也是国内常用的电压标准。220千伏变电站在市区传输过程中起着重要的作用我们必须保证电网的安全性按照下列设计要求来进行电力设计我国对 220kV 变电站有着极为严格的要求，因为这种变电站对城市供电起着至关重要的作用。 在对 220kV 变电站电网进行规划中，应当将以下几方面考虑在内：

（1）对 220kV 变电站的规模进行重点考虑。 在对变电站规模进行规划时，应当首先使用 180MVA 或 150MVA 作为主要变容量。

（2）要对电源供应进行充分考虑：对于 220kV 的变电站而言，其电源供应应当有两回或者两回以上。 在这些电源回路上，要满足变电站规定的额定功率以及穿越功率。

（3）对于单个变电所而言，在其内部应当装有 2 个或 2 个以上的变压器。 当变电所当中的任何一台变压器出现故障之后，其负荷会自动转向可以正常工作的变压器上。 与此同时，能够确保变压器短时间过载容量大于变压器的负荷。 电网可以帮助变压器转移负荷的过载容量。 通常情况下，变电站的变压器过载率可以达到 15，过载时间长达 4h。 假设变电站中的变电器超过 2 台，那么运行率可以取 70%，超过 4 台时运行率可以取 90%。

（4）谐波问题

电容器具备一定的抗谐波能力，但谐波含量过大时会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏；并且由于电容器对谐波有放大作用，因而使系统的谐波干扰更严重。另外，动态无功补偿柜的控制环节，容易受谐波干扰影响，造成控制失灵。因而在有较大谐波干扰，又需补偿无功的地点，应考虑添加滤波装置。这一问题普遍被忽视，致使一些补偿设备莫名其妙地损坏。因而做无功补偿设计时必须考虑谐波治理。

（5）无功倒送问题

无功倒送是电力系统所不允许的，因为它会增加线路和变压器损耗，加重线路负担。无功补偿设备的生产厂家，虽然都强调自己的设备不会造成无功倒送，但是实际情况并非如此。对于接触器控制的补偿柜，补偿量是三相同调的；对于晶闸管控制的补偿柜，虽然三相的补偿量可以分调，但是很多厂家为了节约资金，只选择一相做采样和无功分析。于是在三相负荷不对称的情况下，就可能造成无功倒送。至于采用固定电容器补偿方式的用户，在负荷低谷时，也可能造成无功倒送。选择补偿方式时，应充分考虑这一点。

（6）电压调节方式的补偿设备带来的问题

有些无功补偿设备是依据电压来确定无功投切量的，这有助于保证用户的电能质量，但对电力系统而言却并不可取。因为虽然线路电压的波动主要由无功量变化引起，但线路的电压水平是由系统情况决定的。当线路电压基准偏高或偏低时，无功的投切量可能与实际需求相去甚远，出现无功过补或欠补。

3、结束语

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中图分类号：TM561.2 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）32-0093-02

随着国民经济的巨大发展，绿色能源的发展也得到了国家的重视，这对环境的保护也有很大的意义。由此，小水电在我国的多山地区得到了广泛的应用，而为了大量的利用绿色能源，现在小水电的建造力度也在不断加大，发电量也在增长，布点也开始密集，逐渐产生了诸多的问题。

小水电发电的用途一般就是直接接入高压线或者发电输入变电所，但是，由于这些地方的电网调节能力比较薄弱，导致了小水电电网高电压问题，从而引起了居民生活生产用电的不稳定，甚至会因为高电压的问题导致电器烧毁等，所以研究小水电引起高电压问题的解决办法非常重要，而且势在必行。

1 高电压形成的原因

小水电引起高电压的问题通常会发生在水量比较大的时段，由于开发以及电量供给的需要，小水电区域的装机容量比较大，而且在我国这些地区比较落后，电量的用度并不是很大，所以电力要进行输送，很容易引起线路末端的电压升高。这在我国的山区小水电较为常见，下文以淳安地区为例来研究高压形成的原因。

①小水电接入高压的公用线，一般是10 kV，这样就会引起季节性、区域性的负荷倒送。这是因为小水电本身存在的局限性，小水电受季节性的影响比较明显，丰水期和枯水期的潮流大小等都有区别，而且没有专门匹配的线路供其电力输送，所以这样就容易造成供电的不匹配，发生首末倒置的现象。

②小水电的总装机容量要是很大，就不能够接入10 kV的输送电线，而必须接入到就近的35 kV变电所。这样很容易因为小水电的负荷无法得到平衡，造成整个区域的电压升高。

③小水电的管理问题。小水电的管理仍然存在很大的问题、不足和漏洞，要改善这些方面，加强监督措施，严禁小水电虚报、乱报的现象发生。这些都是造成高电压的潜在因素。

小水电引起的高电压问题已经成为电网的一大问题，为了解决这个问题也研究提出了诸多的方法，但其中最有效的办法依然是调压。当然，调压手段不像原来那么单一，必须充分地利用各级设备，积极地应用新型的设备，切实提高小水电电网电压的调控能力。

2 公网线路中安装调压器

2.1 安装调压器的必要性

小水电的总装机容量如果不是很大，那么就要求将其接入到10 kV的输电线路中，在丰水期和枯水期电压的差别是非常明显的，比如淳安的7座水电站。丰水期电压甚至超过12 kV，而在枯水期大约在8 kV左右，必须加装自动调压器才能够解决高电压的问题。

而在众多种类的调压器中，经过研究表明，一种可以自动识别潮流方向的调压器能够满足双向供电和多电源供电系统。

2.2 调压范围的选择

调压器调压范围的选择非常重要，当然也需要根据不同的实际情况来选定，比如说如果丰水期的电压在12 kV，枯水期的电压大约在8 kV，那么就可以将调压器调到10 kV左右，这样不但可以降低电压保证沿线用户电压合格，也可以保证电能向主网的输送。

2.3 适用条件

虽然安装调压器能够在一定条件下解决小水电引起的高压问题，但毕竟不是万能的，要合理运用调压器的安装来解决小水电引起的高电压问题就必须了解其特点以及其适用条件。调压器的安装对于解决因为小水电引起的高电压问题有很多的优点，比如不但能够解决由于线路较长引起的低电压问题，而且能够解决小水电高电压问题，而且经济方面的考虑也比较重要，但是也有一定的局限性。调压器在解决高电压问题时，线路的超载问题应该引起足够的重视。

线路调压器的安装多是应用于小水电在一定范围内比较集中、装机的容量非常大而造成高电压问题的区域。其主要适用的情况是那些输电半径很大，输电线径较小而且没有足够资金改造线路计划的区域。这样不但能够有效地解决小水电引起的高电压问题，而且成本也能得到有效的控制。

3 变电所更换调压主变

3.1 更换主变的效果

当然，在那些小水电比较集中，总装机容量比较大的区域，仅仅是安装调节器显然是不能满足要求的。况且，在此种情况下，小水电是接入到变电所的，但是也正是由于这些小水电的总装机容量比较大，所以，传统的变电所主变的调压根本无法满足调整的需求，这就为尽早提升变电所电压主变调控能力提出了很高的要求。

更换后的主变必须满足变压的范围，这就要求必须经过严格的计算，保证主变能够满足小水电丰水期和枯水期变电范围，确保侧电压的稳定。

3.2 特点及使用范围

对于此种更换变电所主变的方式来解决小水电引起的高电压问题有其优缺点。比如，我们通常采用宽幅有载的调压主变，这种主变适用于负荷倒送引起变电所母线的高电压，有效解决了主变输入电压较高造成的供电质量下降甚至发生事故的问题。

更换主变能够解决大范围的电能输送问题，最大的优势还是其调整的范围较小，投资也较小。当然在更换主变之前必须经过严格的分析计算，明确调压范围，准确地掌握波动的最大范围。

4 转移小水电的负荷

转移负荷采用的主要方法就是在小水电较为密集的区域，新建一些输电线路，这样就可以将小水电密集区域的这些线路接入不同的线路，最大限度保证线路的负荷平衡，也就是负荷的就地平衡方式。当然如果改造线路就必须留有足够的余量，这样不但能够提高输送能力，而且可以有效的降低线损率。

转移小水电负荷方法最大的优势就是能够就地平衡负荷，主要可以适用于小水电分布密集的区域，具备重装线路的条件。当然其中最重要的是考虑经济因素，因为线路改造都很昂贵，所以，线路改造必须合理，线路长度不宜太长，一般不超过10 km。

5 局部使用宽幅无载调压配电变压器

5.1 主要的实施方案

小水电引起的高压问题除了输电线路的问题，还可能是调压配电变压器本身的调压范围不够，那么我们是否可以通过增大配电变压器自身的调压范围来达到改善这种因为小水电引起的高压问题，答案是肯定的。这样可以有效的克服传统配电变压器调压范围无法满足电压调整的缺点。

5.2 特点以及使用范围

更换大范围的配电变压器也需要经过研究当地的情况，经过科学的计算，最终留有合理的余量，这样选定的范围能够有效地达到调压的目的，且不至于造成浪费，一般选用宽幅无载调压配电变压器。这样不仅能够解决小水电引起的高电压问题，而且仅仅是局部的更换，范围较小，操作简单，相对于线路改造来说也可以控制经济成本。对于那些公变台区少的那些区域，采用这种方案非常适合。当然在应用此种方法的时候也必须详细分析配电台区所带负荷的特性以及变化规律，准确掌握其变化规律，了解其变化范围，选用合适的变电设备。

6 改变无功功率进行调压

由于现在小水电的发展态势，仅仅对设备和线路进行改造并不能够完全满足解决这种高电压问题，必须形成一套立体化的调压方案才能够真正的解决这一问题。这就要求我们对变电站的各个环节进行研究，进行严格的监督和管控。

线路电压升高的其他原因是线路无功过剩，那么要解决这一问题就必须从管理上通过改变线路输送的无功功率来调压。所以要求电网调度部门在这方面多做工作，严格按照相关的规章制度对小水电进行监控管理及考核，加强力率以及无功考核制度，采取定期、不定期相结合的监督方式，在技术上完成革新，做到实时监控，就能够有效的调节电压。另外，电压质量并不是电力部门考核的重点，这些都是造成小水电引起高压问题的潜在因素，所以电压质量的考核应当且必须尽早成为电力部门考核的内容之一，应该引起足够的重视，最好使其与经济指标相挂钩，这样才能有效的保证电压质量达标。

7 结 语

小水电引起的高电压问题现在已经逐渐引起人们的关注与重视，其对于山区变电网的危害相当严重。要解决这一问题就必须了解其原因，关键在于其影响因素众多，必须经过认真的分析研究找出原因，提出措施来解决。目前，采用多方面立体化的措施解决小水电引起的高电压问题，效果还是不错的。

参考文献：

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1 智能电网的定义

电力系统专家对智能电网进行了深入的研究，由于研究重点不同，对智能电网的定义也有所区别。智能电网是数字电力系统概念的升级。智能电网通过分布式智能通信和高度集成的自动控制系统，保证市场交易的实时进行和电网各个环节的实时监控和双向互动，是一个完全智能化的供电网络。智能电网是个互动电网，是集合产业革命、技术革命和管理革命的综合性效率变革。智能配电网也是通信、控制、传感、计算机等技术在配电系统中应用的总和。

国家电网公司对世界智能电网的研究成果进行总结，根据我国的电力发展状况、能源分布和电力负荷承载特点，提出了中国式的智能电网发展思路：统一规划、统一标准、统一建设的原则，以特高压电网为主干网架，进行电网协调发展，建设具有自动化、信息化和互动化国家电网体系。建设的电网包括5大区域电网，包括全部的电网等级，由输电、配电、用电、发电、变电、调度等环节组成，形成一个经济高效、透明开放、坚强可靠、清洁环保的电网系统。

2 智能电网的结构分析

（1）智能电网的内涵。智能电网是在电力系统中的每个环节完成信息与通信技术的集成，提高电网的职能水平。智能电网的覆盖范围广泛，包括分散的分布式发电和整个电力市场的所有环节。因此，智能电网不仅仅是电网设备的技术升级，而是电力系统的运行技术的变革，这种变革将会对实现电力自动化产生深远的影响。

（2）发电系统。我国电网发展战略是以大型能源基地为依托，进行1000kV交流和±800kV直流构成的特高压电网建设，形成电网的“高速公路”，形成了大水电、大煤电、大核电和大型再生能源的规模化开发，实现了全国性的资源优化配置。智能电网建设不断深入，新能源发电具有广阔的发展空间，但总体上我国机装发电没有改变。随着资源的短缺和环境的污染加重，国家实施节能政策，电力机装将会发生改变，优质高效的能源将成为电力的主要能源，并在火电的装机容量中占有相当大的份额。智能电网将在机组调度、发电计划等方面发挥优势，实现电力资源的合理调配。

（3）输电系统。智能输电运行是智能电网组成部分。发展特高压是解决能源与负荷分布的矛盾和实现能源转移最为经济有效的方式。国家电网特高压骨干网的总体规划思路是：构建华北与华中电网核心，以西南水电和北方煤电开发为契机，建设贯通南北的百万伏级交流通道，构筑同步电网系统。我国电网电力总体上形成西电东送、北电南送的格局。智能输电运行优化管理系统广域动态监测系统、故障诊断分析系统、同步数据采集处理系统和实时在线报警系统。各区域性电网建立了保护系统，对电网进行动态监控，为智能输电的实现创造了条件。

（4）配电系统。智能电网的核心部分是配电网的智能化。配电网络的自动愈合功能和拓扑结构使未来智能电网的基础。城市的高楼大厦决定了配电的负荷密度高，限制了太阳能等分布式电源的发展。20kV在提高输电能力、提高供电质量、增加电力服务范围和减少电力损失等方面具有优势。因此，电压等级改造是智能电网的建设的必须。智能配电网供电可靠性高、电能质量好、支持大量的分布式电源接入和用户的能源管理，能够提高电网资源利用率和有效降低网损。智能化配电网在运行时能够提高电网的资产利用率，并且能对配电网设备进行可视化管理，实现配电网运行管理和停运管理的自动化与信息化，实现电力运营商与电力终端用户的信息互动。

3 关于智能电网发展的几点意见

3.1 智能电网建设的基础条件

目前我国发展智能电网的基本条件是：在宏观政策上，国家电网公司已经指定了“一特四大”的能源规划和电网结构，为智能电网的发电和输电环节进行了初步的规划。华东电网公司开展了高级调度中心、数字化变电站的研究以及统一数据平台的规划。江苏电网公司开展了20kV配电电网等级的研究，并建立了20kV的配电系统技术导则。各个区域电网都在建设广域测量系统（WAMS），为电网的动态监控创造了基本条件。

3.2 智能配电网试点城市的选择我国电网的特点和负荷增长的趋势决定了智能电网建设不能搞“一刀切”，应结合我国国情，选择合适的城市对智能配电网运营进行试点。试点范围应满足以下条件

（1）该区域内用户的智能化程度高，各种通信设备完善，智能建筑和智能小区建设已经完成；（2）试点规模适中，配电网自动化和电力通信水平高，技术比较成熟；（3）该区域现有负荷密度适中，负荷增长速度快；（4）电网运行灵活，供电可靠性高。

3.3 我国智能电网应优先建设的方面

首先建设双向、实时、可靠的全网双向通信系统，以承载智能电网的发展需求。在我国特高压电网的总体架构下，将现有的WAMS系统扩展改造成功能强大、动态实时的输电网监控系统，并通过通信网络向调度中心和配电网络提供实时的输电网信息。制定具有中国特色并与国际智能电网发展相接轨的标准规范，指导我国智能电网建设。在数字化变电站的基础上，建设具备远程监控、实时数据等优化性能的智能变电站。

4 智能电网的结构预测

我国城市化建设快速推进，用户电力系统的开发，通过安装智能电力测度表来实现家庭用电的智能化管理，形成了电力系统的智能小区和智能城市，随着新能源电力开发与网并技术的成熟，将越来越多的新能源连接到高压配电网中，新型能源基地通过输电网接入电力系统；在WAMS的基础上建设特高压输电网实施动态的保护与监控系统，在数字化变电站建设的基础上建设智能化控制中心。

参考文献：

[1]宋丽，赵兴勇，晋鹏娟.智能电网评估体系构建及教育培养模式规划研究[J].中国电力教育，2013（14）：67-68.

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中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）11（a）-0016-02

电网是我国基础设施建设的重要内容，配网工程作为电力工程的关键组成部分承担着分配电力能源的责任，配网工程的科学性、合理性、安全性直接关系着整个电力工程的建设质量及电力能源的分配，下文主要就居民小区10 kV配网规划工作开展中相关的问题进行简单的归纳总结。

1 小区10 kV配电网规划的具体流程

1.1 规划前的准备工作

小区配电网规划之前的准备工作十分重要，配网组织人员首先需要对小区所在区域电网的实际运行情况进行详细的调查分析，10 kV配电网属于中压配电网，具体的规划过程中要协调好该配电网与高压配电网及低压配电网之间的关系，设计规划工作中必须严格按照国家城市电力网规划设计相关标准执行。

1.2 数据调查

数据调查是10 kV中压配电网设计规划的另一个重要步骤，电网规划中涉及到许多变化性较大的数据问题，规划人员必须要做好规划说明书等相关资料的搜集整理整理工作，以免实际的工作过程中遇到一些突发的问题影响配网工程的质量。

1.3 小区类别划分

根据小区的功能、居民的生活方式等等不同，可以将其划分为高档居民住宅区、普通居民住宅区、纯商贸区、纯工业区等等几类，小区内又可以划分为绿地、公园、住宅等等几个组成部分，不同区域对于电力能源的要求可能存在一定的区别比如绿地区的电力能源需求相对较低，住宅区则相对较高，因此，配单网规划工作中首先需要根据小区的不同情况，对其进行分类。

1.4 负荷预测

小区电网的负荷预测对于配电网的设计规划十分重要，目前来说，我国配电网负荷预测工作主要通过功能小区负荷密度指标法进行，通过该种方法预测小区的电力负荷准确度较高。

1.5 变电站选址和定容

变电站是配电网的重要组成部分，它的工作安全性、稳定性直接决定了末端电力传输情况的好坏，设计人员在变电站选址过程中要对小区周围的地形、建筑物情况进行详细勘察分析，综合考虑整个电力系统中高压变电站及低压变电站容量问题，最终确定10 kV中压变电站设备的容量。

2 现阶段我国小区10 kV中压配电网规划工作中存在的问题

就目前来说，我国住宅小区10 kV配网规划工作之中还存在着许多问题，管理方面，工询方案制定刘华才能不完整，项目立项、评估等等体制不完善，整个工程规划过程比较混乱，为配网工程埋下安全隐患；规划过程中没有考虑到变电层运行等等问题，没有形成配网的主推接线方式；工作人员事前没有指定统一完善的配网规划及负荷预测方案，施工人员在配网建设过程中只是按照自身的经验进行，不够科学合理。网架方面，存在着严重的分段装接容量过大、用户数量过多、架空线联络不足等问题，一旦出现电路故障很有可能会导致大面积集中停电，影响了居民的正常工作及生活。基于此，配网组织人员在实际的配电网规划过程中必须要注意以下几方面问题。

3 优化小区10 kV中压配电网规划工作的策略

3.1 小区负荷指标确定

小区负荷指标确定时，可以首先划分小区配电区域，然后结合总的电力负荷指标标准划定不同区域的电力负荷指标，总体的负荷指标则主要根据小区住户的电力需求及经济情况进行确定。工业用地居民用地的负荷指标存在着很大的区别，就工业用地来说，规划人员需要对区域的工业发展情况及实际的盈利情况、电力资源使用情况等等确定负荷密度指标。居民用地负荷指标确定时则需要重点关注负荷指标和最大负荷同时系数的选取问题，规划人员首先需要对小区内部居民的生活水平进行分析调查，以此为基础分析各户居民空调、照明、冰箱等用电设备的电力资源使用情况，并结合具体的建筑面积确定居民负荷密度。

3.2 变电站选址定容问题

10 kV中压配电变压器选址时必须严格遵守国家城市电网规划设计到则以及各个城市特殊的电网规划规范进行，同时还要综合考虑小区的实际情况进行，小区的负荷密度较低时，最好使用容量较小的配电变压器，密度负荷较高时可以选用容量在800 kVA的配电变电站。随着电力行业的不断发展，未来变压器必然会朝着可靠性高、占地面积小、维修率低、自动化、标准化等等方向发展。电网规划过程中选用小容量的变压器能够缩短低压线路的长度，减少线路损耗，相对于大容量的变压器而言更加的经济；小容量变压器发生故障之后影响的供电范围较好，因此受到了电力规划人员的青睐。

为了保证电网供配电的科学性、合理性，高压配电变压器选址时必须要注意以下问题：首先电力负荷预测本身就具备很强的不确定性，高压配电变压器选址及定容时必须要考虑到这一问题，电网的规划要能够适应负荷的变化；为了尽可能减少线路损耗，变电站站址与负荷中心的位置应尽量的小，建设过程中要避免破坏周围的自然环境，站址选定之后必须经过市政规划部门的审核批准之后才能够进行建设施工；站址选择需要考虑区域一级电源及自然环境、社会环境情况，保证其与高压配电网、周边环境的协调性。

3.3 网络接线模式选择

小区10 kV配电网的接线模式选择时需要综合考虑小区的用点情况、区域分布情况，必须保证整个网络结构的合理性，接线模式选择时必须要满足配电网供电安全性、运行经济性、可拓展性等等要求，要方便配电自动化共组的开展，平衡网络的可靠性、投资的经济性、运行灵活性等等之间的关系。

3.4 开关站选择

开关站可以有效地解决高压配电变压器线路出现走廊不足、出线开关柜紧张等等问题，增加接线的灵活性，因此开关站的选择时电网规划的重要内容，城市电网开关站因该尽可能靠近负荷中心进行设置，方便电力企业线路敷设及维护管理的同时，可以有效地减少电缆的长度，这对于降低投资管理成本十分有利；此外，为了方便施工，实际的规划过程中应尽可能简化接线方式；为了便于后期的维护管理工作，开关站接线应留有一定的发展余地。

4 结语

该文主要就小区10KV配电网规划的步骤，存在的问题进行了简单的分析，实际的配电网规划工作中，设计人员必须要重点关注小区负荷指标、变电站选址定容、开关站选择、网络接线模式选择等等问题，严格遵守相关的建设标准，尽可能提高配电网建设的质量，保证小区供电的安全性、稳定性。

参考文献

[1] 杨仕锋.浅谈小区10kV配网规划存在的问题及处理办法[J].黑龙江科技信息，2012（19）：39.

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引言

高层住宅供配系统设计实际上就是低压配电系统和高压供电系统设计，包括：应急发电室及设备和10KV级变配电室设备、公共通道照明、0.4KV级低压配电室设备、消防报警、电话等，高层住宅的特点是：高度高、人员密集、消防安全性要求高等特点，因此，经济合理、安全可靠的供配电系统愈显得重要了。

一.高层住宅对供配电系统要求

1.保证供电的高度可靠性要求

低压配电线路应当满足住宅所需的供电可靠性要求。可靠性，就是指根据住宅用电负荷的性质和停电事故给人们在经济、政治上造成的损失，对用电设备提出的供电不中断的要求。不同的民用建筑对供电的可靠性要求不同，一般我们将用电负荷分为三级。即使在同一民用建筑中，相同的用电设备，不同的部位，其用电负荷级别也不都相同。

2.用电质量要求

低压配电线路应该满足高层住宅用电质量的要求。用电质量主要有电压和频率两个衡量指标。电压质量就是加在用电设备端的实际电压与该设备的额定电压之间的差值，差额越大，说明电压质量越差，对用电设备的危害也就越大。电压质量除了与电源有关以外，还与照明线路、动力的有效设计相关，在设计线路时，一定要考虑线路的电压损失。由于建筑物高，供配电线路较长，为了减少电压损失和线路损耗，配电变压器可以根据情况分层布置。一般而言，低压供电半径不可超过250m。因为我国规定的电能质量的频率指标为50Hz，一旦超过了规定值，将会影响用电设备的正常工作。

二.变配电室设置

高层住宅供电变电所的设置，应当按照（JGJ16―2008）《民用建筑电气设计规范》4.2.1；4.2.2；4.2.3条规定的原则设置。

一般高层建筑的用电负荷主要设在地下层，其他较大的用电负荷主要设置于一层及以上的裙楼，当地上建筑高度不超过200m，由变配电所引至屋顶的用电设备的供电距离也在比较合理的范围之内时，为使变压器尽量不靠近负荷中心，一般将变配电所设在地下一层，而将柴油发电机房设在变配电所附近。

当地上建筑高度超过200m时，供电负荷较大，供电半径也相对较长，对于负荷比较集中的楼层，可在避难层、设备层及屋项层等处设置区域配电中心。

三.高层建筑供配电系统的设计

1.负荷等级

电力负荷根据中断供电及供电可靠性在政治经济方面造成的损失或影响程度可分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。高层建筑供电负荷大，所以更有必要对各种用电负荷进行限制分级，这样做是为了保证在供电合理的前提下，不造成成本的上升和用电的浪费。一般来说，大多数高层建筑用电负荷都属于一级负荷。如何对高层建筑的负荷分级，一要看用电负荷性质，二要看建筑物类别以区别对待一、二级用电问题。

2.配电系统的设计方案

（1）引入高压供电电源

高层住宅一般用l0kV电源进行供电，住宅楼和其他公用设施的用电负荷分级宜符合现行的《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》等规定。供电电源可取自附近区域变电所的供电回路，当住宅小区内同时具有一、二级负荷时，应根据区域变电所的变压器台数和电源路数确定供电电源，如果区域变电所的电源仅有一路时，可设置自备电源或从别处的区域变电所引来备用电源。

（2）低压配电的引入，采用TN-C系统（三相四线制），在建筑物进线处作重复接地后进入建筑物总配电箱，成为TN-S系统（三相五线制），重复接地与住宅防雷接地共用一套接地装置，保护线（PE线）在进户重复接地极处与中性线分出，户内的PE线不得再与中性线（N线）有任何连接，电源再从总配电箱传送到各分配电箱。

（3）接线运行方式

根据高层建筑的供电要求和负荷等级，10KV高压主接线的运行方式主要有两电源进线和单母线不分段或母线用隔离开关分段的形式运行，电源可按手动或自动投入的运行方式。低压配电系统比较常用的接线运行方式是采用单母线分段运行的方式，即所谓互为备用的桥式接线。这种接线方式在一定程度上可保证重要负荷供电的可靠性。

（4）无功补偿

家用电器中除电热取暖器、热水器等属于电阻性负荷外，其它大部分是电感性负荷，功率因数较低，根据测量可知高层建筑的功率因数在0.7-0.85之间。无功补偿值应该取装载变压器容量的1/3，如果楼层较高，应要求设分散补偿装置。

3.设备选型

（1）高压开关柜。现代高层建筑的变配电室一般设在主楼地下层，按规定不宜采用油开关。国外用于高层建筑的开主要有三种类型：高压空气断路器，SF6开关和真空断路器。而其中SF6开关尺寸数大，气体具有毒性，高压空气断路器技术陈旧，故目前来讲10kV真空断路器应用的比较普遍。因此，应按照高层建筑地下室的标准，选择具有“五防”功能的真空开关手车式高压开关柜。

（2）电力变压器。由于防火的要求，主楼内不允许装置大容量的油浸电力变压器。目前有干式变压器、硅油变压器等产品可供选用。

（3）低压配电屏。国外低压配电屏的结构，大多做成抽屉式，而大容量的出线，则做成手车式。

（4）应急柴油发电机组。应急柴油发电机组，最好设置在靠近各区域配电中心之处，当单台柴油发电机组容量较低时，可以设置二台及以上柴油发电机组，以确保一级负荷别重要的负荷的供电可靠性，避免单台柴油发电机组容量较大，一级特别重要的负荷过于集中，柴油发电机组一旦发生故障，难以保证一级负荷别重要的负荷的供电可靠性，应急供电系统应单独成系统，禁止将其他负荷接入应急供电系统。

对于200m以上的高层建筑的上部重要一级负荷，由于柴油发电机组供电半径已经不在其供电范围内，当在上部设置柴油发电机组，又由于受楼板承载力和垂直运输的限制，需要对上部的这部分负荷考虑设置EPS或UPS进行接续供电。但在必要时可以考虑在顶部，设置较小容量柴油发电机组，建议容量不超过200KW。

4.配电线路设计

（1）导线的选择

目前我国发生的火灾中，绝大部分是由电气原因引起的，其主因是由于电缆电线的过载和老化等不当使用引起的。同时，火灾发生时引燃电缆电线中可燃的护套和绝缘材料，使得火灾范围继续扩大，为了尽量减少护套和绝缘材料的燃烧所释放的烟雾及有毒气体对住户造成的伤害，在工程设计中应根据建筑物的使用性质和重要程度，应尽可能选用低烟无卤的环保电缆，万一火灾发生时，可以减少烟雾及有毒气体的产生，为大楼内的人员争取更多的疏散逃生时间。

对于导线截面的选择，主要是根据住户的计算电流来确定，并考虑环境条件、敷设方式、机械强度、电压损失和热稳定性等因素，进户线及干线应适当留有余量以满足日后的需要。相当对于铝导线，铜芯导线在使用寿命、用电安全等诸多方面都比铝导线优越，因此目前住宅电气线路一般首选铜芯导线。

（2）配线方式

现代住宅建筑功能齐全，增加住宅配电分支回路，可以使室内负荷电流分流，减少因线路升温、谐波危害等电气火灾的发生，现代住宅一般采用穿PVC冷弯阻燃管暗敷设，将电气线路的管线沿墙、地面等整齐排列，尽量减少交叉重叠。多根导线穿管时，导线的总截面积不应超过管内面积的40%，管内径大于或等于导线束直径的1.5倍，为了方便穿线，线路不要太长，否则需选用大一级的管径或装设中间接线盒。

5.电源开关的选择

在选择电源转换开关时宜按照负荷性质、允许中断供电的时间，优先考虑PC级转换开关。如果电源转换时间不能满足重要负荷切换的要求，则需要在负荷侧设置在线UPS电源供电系统。

对于竖向供电干线，则应合理分区，竖向供电干线应按照各区域配电中心来确定。每个供电段应确保其在国家规定的低压供电半径内，并且考虑设置能够抵消谐波的有源无功补偿装置。以保证电能质量。

结束语

在科学技术进步和人民生活水平日益提高的今天，用电设备越来越多，对线路安装和供配电系统设计提出了许多新的要求，只有认真按照设计和操作规范进行优化设计和施工，不断地总结经验、深入研究，才能不断提高设计水平，确保供电的可靠性以及消防的安全，使高层住宅用户安心生活。

参考文献：

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中图分类号：TM4文献标识码： A

一、电气主接线设计概述

（一）、电气主接线的概念

变电站电气部分的主体是电气主接线，在电力系统中主接线是电能传递通道的重要组成部分之一；其对变电站本身的运行灵活性、供电可靠性、经济合理性、检修方便与否及电力系统整体连接方式的确定起着决定性的作用，同时也对变电站配电装置的布置、电气设备的选择、控制方式和继电保护的拟定有着很大的影响。因此电气主接线系统科学的建立，综合比较评价各项技术经济，全面分析相关影响因素，对合理确定主接线方案十分必要，除上述电气因素以外，在设计变电站电气主接线的过程中，还应考虑地质、气象、交通、地理位置等环境因素。

（二）、电气主接线设计要注意的问题

在进行变电站电气主接线设计时，需要重点注意的一些问题如下:

(1) 在电力系统中需要考虑变电站的重要性，在电力系统中变电站的作用和地位是决定电气主接线的主要因素。变电站包括地区变电站、枢纽变电站、企业变电站、终端变电站和分支变电站，在设计前对变电站的定位是十分必要的。在电力系统中由于它们的作用和地位不同，对其电气主接线的灵活性、经济性和可靠性的要求也不同。

(2)要注意远期和近期的发展规模相结合，应根据5到10年电力发展规划，进行变电站电气主接线的设计。分析各种可能的运行方式，根据地区潮流分布和网络情况，根据负荷的分布、大小、增长速度等因数来确定电气主接线的形式、出线回数及供电电源数。

(3)用电负荷的负荷等级的影响：一级负荷必须有两个独立电源供电，当一路电源失去后，另一路电源应确保全部一级负荷不间断供电；二级负荷一般要有两个电源供电，当一路电源失去后，另一路电源应保证大部分二级负荷供电；一般三级负荷只需要一个电源供电。

(4)电气主接线方式需考虑主变台数的选择，主变选择台数将对电气主接线产生直接的影响，主接线的接线方式不同其接线的灵活性、可靠性也不同。另外传输容量不同选择的变压器数量也不同。

(5)电气主接线确定时需考虑备用容量的大小和有无对其的影响，发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，设备检修、负荷突增、故障停运情况下能满足应急要求。根据备用容量的有无电气主接线的设计要有所不同，例如，当线路故障时允许切除变压器、线路的数量等，都对电气主接线的形式直接影响；当母线或断路器检修时，是否允许变压器、线路停运等。

二、电气主接线设计的基本要求

在电力系统中应该根据变电站的规划容量、变电站的地位、线路、负荷性质、设备特点、变压器连接元件总数等条件确定变电站的电气主接线，并应供电运行灵活性、综合考虑可靠性、节约投资、检修操作方便、便于扩展和过渡等要求。

（一）、供电可靠性

电力分配和生产的首要要求是供电可靠性，主接线能可靠地工作，保证不间断为用户供电。电气主接线评价可靠性的标志是: 在母线或线路发生故障时应尽量减少主变的停运台数和线路的停运回路数，对重要用户尽量保证供电；断路器检修时，不宜影响对系统的供电，变电站全部停运的可能性尽量避免。

（二）、运行检修的灵活性

主接线应满足在检修、调度时的灵活性，在调度运行中应可以灵活地切除和投入线路和变压器，在检修、事故以及特殊运行方式下满足系统的运行调度要求，变电站无人值班检修时，能够实现方便地停运母线、断路器和继电保护设备，进行安全检修时对用户的供电和电力网的运行不致受到影响。

（三）、扩展性和适应性

一定时期内能适应没有预计到的负荷水平的变化；扩建时，从初期接线过渡到最终接线可以适应，在停电时间最短或影响连续供电的情况下，投入线路或变压器而不互相干扰，并且工作量最少对一次、二次部分的改建。

（四）、经济合理

主接线在满足灵活性、可靠性要求的前提下，要求做到经济合理，首先，投资省，即变电站的设备购置费、建筑工程费、其他费用和安装工程费应节省，采用不同的接线方式其投资具有明显的不同；其次，要为配电装置创造条件，主接线设计占地面积小，采用的接线方式不同，占地面积于配电装置有很大的区别；第三，损失能量小。

三、电气主接线设计的要点

（一）、电气主接线的接线形式

常用变电站的主接线形式有多种，一般分为单母线接线、分段单母线接线、内桥接线、外桥接线、线路变压器组接线等，以上各种接线均有各自的优缺点。本次对35kV常用的单母线和内桥接线的优缺点进行简单阐述。

单母线接线简单清晰、所需设备较少、操作方便、占地较少、投资少、便于扩建并可采用成套配电装置等优点；但单母线接线操作不灵活、运行可靠性低任一元件故障或检修时，均需要整个配电装置停电。鉴于以上优缺点，单母线接线形式适用于容量小、线路少和对二、三级用电负荷供电的变电站内。内桥接线形式所需高压断路器数量相对较少，占地面积不大，运行可靠等优点；但内桥接线变压器的投切较复杂，需要可靠的电气机械联锁，母联桥断路器检修时需要解列运行，并且投切时影响1回线路的暂时停运。内桥断接线形式适用于较小容量的发电厂或对一、二级负荷，且用户变压器不经常切换，需要切换时允许短暂停电的用户供电的变电站

（二）、电气配电装置的选择

电气配电装置的选择首选需要确定变电站的布置型式，变电站分屋内式和屋外式，屋内式电气设备一般选用成套产品，运行维护方便，占地面积少。屋外式变电站电气设备分散布置，运行维护不便，占地面积大，但供电容量较大、设备制造成熟、投资较低、维修费用低等优点。在选择变电站布置形式时，应考虑所在地区的地理情况和环境条件，因地制宜。目前，35kV及以下的变电站供电容量较小，成套设备制造已成熟，宜采用室内型。据统计近几年新建的35kV及以下变电站多采用了室内型。

配电装置的进出线形式由变电站的电源及布置形式有关，配电装置进出线形式分上进上出式、上进下出式、下进上出式及下进下出式四种，根据变电站的供电电源进线情况及变电站的布置形式确定变配电装置的进出线形式。

电气主接线中所有电气设备的额定电压、额定电流、额定短路开断电流、互感器的变比等电气参数需要根据电力系统的额定电压、额定电流及系统短路电流进行选择。

（三）、其他因素

在选择主接线时还应考虑主接线中站用变的位置及容量。根据变电站接线型式、供电运行时长的特点合理选择站用变的位置。当变电站需要常年运行时，站变可设在主变压器低压侧，或根据供电电源情况设在主变压器高压侧。若变电站非常年运行，只是季节性、间断性的运行时，在节约用电的基础上，站用变压器为保证变电站日常维护的需要，应在主变高压侧设置。站变容量应根据站用电负荷的性质、与主变运行配合的需要及用电负荷大小确定站用变压器的容量及台数。

另外应根据具体配电情况确定是否需要自备备用电源，确定备用电源的接入切换型式、备用电源的容量等也是电气主接线系统设计时需要考虑的重要因素。

四、总结

综上所诉，为了能设计出安全、可靠、灵活、经济、合理的电气主接线必须对变电站的方方面面进行综合考虑，充分了解所建变电站的主要用途、所处地位、运行情况、投资来源等因素，将各个因素考虑周全后，选择合适的主接线型式是变电站设计中首要且重要的一步，电气主接线选择的合理是变电站发挥其作用的关键，也是评判变电站设计成败的要素。

参考文献

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作者简介：李威武（1983-）,男，山西运城人，甘肃兰州供电公司，助理工程师。（甘肃兰州730070）

中图分类号：TM726     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）12-0142-02

长期以来，我国的配电网系统普遍存在着“重发电、轻输配”的问题，而这个问题也导致了我国城市10kV配电网的发展建设跟不上时代步伐，远远落后于欧美大国。10kV配电网在建设中日益凸显的问题，应该引起我国各部门的充分重视。

一、城市10kV配电网规划和建设中存在的问题

1.城市10kV电源点布点方式不合理

由于对城市10kV配电网的建设缺乏整体的规划设计，我国部分城市的10kV电源点布局不够合理，再加上布点量不足，容易造成供电半径过大，继而使得线损过高、电压偏低。此外，由于电源点的分布量不足以及分布方式的不合理，很多地区出现了负载不均的现象，影响当地供电系统的正常运行。

2.城市10kV 配电网络结构不合理

在之前的城市发展规划中，由于设计不够合理使得我国的10kV配电网网络架构不合理。这些日益沉积的不合理因素成为直接影响配电网检修、故障排查等相关工作的一大障碍。

3.运行可靠性差，线路负荷率偏大

我国城区10kV配电网的布局尚未经过大的整顿。随着城区的扩展建设，新开发区的电源均从原有线路引用，这就造成了供电可靠性变差，直接导致原有线路的负荷大大增加。以内蒙古为例，通过对该地区供电线路的审核，我们发现，在线路负荷方面内蒙古大部分线路的负荷率超过了70%，正常运行时负荷率偏高，负荷发展适应性差；而小部分线路负荷率低于20%，这就会使得资源得不到充分利用。

二、10kV 配电网规划与建设的思路

一般来说，考虑到城市电力规划的复杂性，可将电力规划分为5年、10年、20年三个规划阶段。应当针对城区配电网存在的主要问题，结合城区电网建设规划进一步优化、简化网络结构，提高供电可靠性和经济效益水平，保证供电的质量。在实施策略上，应远近结合、分步实施。对于城市配电网的建设与规划需要做到以下几个方面：做好负荷预测工作；中压配电站的结构是影响配电网供电质量和供电可靠性的主要因素，关系到整个电网的发展，因此应采用合理的接线模式，而且还要随着负荷的增长逐步趋向于环网等接线方式；在网架结构方面，要增加配电网线路之间的联络，逐步形成结构清晰，供电范围明确的骨干网架；增加供电电源点，合理减少供电半径，合理分配负荷，同时增大中压配电网的导线截面，改造旧线，更换高耗能变压器，这些都将对降低配电网的电能损耗起到明显作用。

1.基础工作

10kV配电网的规划与建设是以为负荷预测基础的。负荷预测的正确性及预见性对城市电网规划的影响极大，网架结构的设置、变电所的布点和电压等级的选择都由负荷水平决定。因此，我们要对负荷预测给予高度重视。

负荷预测是指，根据自然条件、电力系统的运行特性、增容决策及产生的社会影响等情况，通过对历史数据的分析和研究，探索事物之间的内在联系和发展变化规律，做出预先估计和推测。

为了与城市发展的要求相一致，负荷预测一般是以当地政府制定的城市发展计划为依据。在供电公司的配合下，广泛收集有关用电部门的用电需求计划，对市政生活用电的趋势及需求有足够的分析和预测，并总结城市历年的用电发展情况，采用多种负荷预测方法，最后分析各种预测结果，选定规划期末的总用电量和总负荷。

负荷预测常用的方法包括外推法、单耗法、综合用电水平法、负荷密度法和弹性系数法等。在进行负荷预测时，还应当考虑到各供电区域的功能分布、地理位置及特征、用电的性质和电压的等级分层等综合因素。为了使预测达到最大限度的准确，要求我们在实际工作中应当充分了解区域发展和用电情况，从而做出合理的且符合当地发展的负荷预测。例如，将城市中的大部分工业区转移至郊区，城市中心成为居民生活与商业办公的聚集地，这样，城市用电高峰与天气的变化情况就会有十分紧密的联系；而工业用电虽然是郊区用电的大户，但用电高峰与天气的变化情况并没有十分直接的联系。因此，因地制宜，针对负荷性质的区别，选择与之相适应的负荷预测方法，才能达到负荷预测的准确性。这样做不仅能够保证10kV 配电网规划能够顺利开展，还能使得配电网的规划建设更趋于合理。

2.技术措施

（1）网络构架建设。实现电网安全、可靠的供电，需要一个强而有力的网架作支撑。10kV网架一般有联络线方式、“手拉手”环网方式、电缆双环网方式。在城市的中心地段，电网的负荷密度较高。10kV环网能够保障转供用电负荷工作的正常进行；10kV辐射网一般用在用户专线的供电区域内。在进行10kV配电网的规划时，需要注意以下几方面的原则：

1）按照10kV环网的接线方式进行接线时，线路正常运行时的最大载流量需要控制在一个安全范围之内，即安全电流的1/2-3/4内。如果载流量超出了规定的安全范围，就需要及时采用转带负荷措施来进行分流，以确保其安全性。另外，对于有异常现象发生的线路，为确保安全，需要限额控制其载流量。

2）在10kV配电网规划的初始阶段，应充分考虑供电的可靠性问题。为了提高10kV配电网的供电可靠性，应在同一变电站的环网接线或者相邻变电站之间推广应用环网接线技术。为了防止出现电磁环网，在电网正常运行时需要考虑开环运行。10kV配网的建设不应操之过急，应遵循循序渐进的原则。建设之初，可首先将2个变电站之间的小部分10kV馈线联络起来；在中长期建设中则应实现一个变电站的所有10kV馈线（用户专线除外）与周边其他变电站联络在一起。在此同时，还需要考虑主环路成环的建设周期。应尽量减少主环路电缆迁移，节省主环路电缆迁移的开销。在主环路中，通常不需要太多的节点，且节点一般为开闭所、环网节点配电所或具有开闭所和配电站功能的中心配电室。

3）在进行10kV配电网规划时，应在保证实现控制环网和线路正常运行电流强度的前提下，在每一回10kV线路上设置多个分段开关，这样能够将电路维修、检修以及故障排查时的范围缩至最小。出于技术和经济的多方面考虑，一般的线路段数设置在3到4段为最佳，而每一段的用户应当控制在8到10户以内。

（2）配电台区的建设。配电变压器在建设之前应当考虑到密布点的原则问题，以便将低压配电网的供电半径控制在一定范围之内。为遵循安全、可靠和简单的原则，380/220V的低压配电网的建设一般采用的是以配电变压器作为中心的树状放射式的结构，实行分区供电。同一电房内的2台配电变压器的低压母线之间应当设置联络开关以作突发事故的备用。低压线路必须有明确的范围，不能出现跨区供电的现象。

（3）对于导线截面的选择。10kV配电网规划应满足供电区域负荷的需求。10kV配电网的主干线是闭环接线，是一种开环运行结构。10kV配电网线路的供电半径应当不超过3km，低压供电半径应不超过250m（在繁华地区则不超过150m)。主干线的导线半径为240mm2的绝缘导线或者2×240mm2、400 mm2的铜芯电缆，并要把每路的出线负荷基本控制在500A内。

（4）“环网单元”的建设。电缆化开闭所规模大，占地面积大，因此在商业闹市区、市中心或城市道路改造地区建设时难度很大。电缆“环网单元”占地面积小，在不同地区建设时应当因地制宜。环网供电方式是指在不同变电所或同一变电所的不同母线的两回或多回出线，使这些线缆相互之间连接成一个环路，分为单独网络、双环网和多环网等不同形式。环网供电有三个基本组成单元，即两个电缆进出线柜、一个用户变压器支路柜。在任一线路出故障时，进出线柜能够及时隔离，转由另一个单元保证用户变压器支路连续供电。用户回路环网柜有保护和隔离变压器的作用，方便维护和检修。环网柜能够根据用户的需要由基本单元组合成多种方案。

在配网设备的选用上，要坚持“免维护，长寿命，节能型”的原则，以适应电网快速发展的需要，为有效地实行状态检修打好基础。在环网建设上，要尽量考虑不同变电所之间10kV电网运行的可靠性，即在一座10kV变电所全停的情况下也能保证大部分重要用户的供电。

（5）配电地理信息系统的建设。建设10kV 配电地理信息系统，可以直观地在地理图上看到各种电力设施的分布。利用该系统对电网相关资料和设备进行管理，可以使配网资料管理的工作量大大减少。目前，我国的地理信息系统已趋于成熟，逐步在供电企业中推广使用。

（6）开闭站的建设。开闭站也叫开关站，它是指建在城市主要道路的路口附近、负荷中心区和两座高压变电站之间，汇集若干条变电站10kV出线作为电源并且以相同的电压等级向用户供电的开关设备的集合。开闭站的主要功能是转输同时具有出线保护的作用。

其作用是：可以解决高压变电站中压出线间隔不足、出线通道受限制的矛盾；可以减少相同路径的电缆条数；能够加强电网联络，提高供电可靠性。

三、城市10kV配电网规划与建设中应考虑的问题

现代化城市的发展过程中，10kV布点及走线的空间越来越小。由于城区的高速发展，大多数城市电源点的布点以及电路走廊变得相当有限。城市发展对10kV配电网规划与建设的限制使得在城市中心不会再有新的电源点以及走廊出现的可能性。对此，当地政府部门以及有关的电力企业应当将眼光放得更高、更远。任何一座城市在发展的初期，都需要提前考虑好有关配电网的建设与规划设计。应当由当地的电力部门根据地区实际情况进行规划设计，在有了详细的发展计划之后，将其递交至当地政府，并正式纳入规划当中备案。

四、结语

总之，只有从满足各个方面用电需求的角度来考虑10kV配电网的规划问题，才能够适应城市发展的需要。但是在目前建设当中仍然存在很多滞后问题，笔者针对此方面的问题，提出了相应的整改措施。然而，由于受到工作环境、研究场所等诸多方面因素的限制，在某些方面的分析说明还不够完美，仍然需要对这些问题进行更深入的研究，实现进一步的完善和提高，为城市10kV配电网的规划提供切实可行的参考依据。

参考文献：

[1]蒋洪增,侯杰.配电网建设中的实用技术探讨[J].科技创新导报,2011,(1).

[2]黄派兵.浅谈快速查找10kV配网线路故障的技巧[J].科技致富向导,2010,(29).

[3]王新宇.10kV自动化配网的设计及应用[J].自动化应用,2011,(4).

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中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：

0 引言近年来，电网规模的不断扩大，迫切要求运行管理水平和技术水平的不断提高，为新技术在电网中的应用带来了契机。分布式电源、微电网、新能源等区别于传统的集中式发电的新形式终端不断接入电网，电网内部也兴起了智能化的，以智能变电站、智能配电为代表的一批智能化工程也已完工[1，2]。

信息技术的不断发展，为电网带来了诸多便利，云存储、无线互联、物联网等新技术为电网的进一步信息化和网络化提供了支持[3,4]。

只有对这些新技术更加了解，才能真正的发挥好这些新技术的作用，更好的为电网服务，为电力用户服务。本文便以这些新技术为研究对象，探讨这些新技术能够为电网带来的便利。

1 智能变电站与智能配电智能变电站与常规变电站的重要区别，是采用信息融合技术，从多种信息的获取、分析、共享、利用而有机结合。多信息技术的融合，可以从多信息的视角综合处理，从而得到各种信息的内在联系和规律，从而实现信息的优化。一般来说，智能化电器设备除满足常规电器设备的原有功能外，其功能还应该体现:

①应具有灵敏准确地获取周围大量信息的感知功能；

②应具有对获取信息的处理能力；③应具有对处理结果的思维判断能力，对处理结果的再生信息的实施及有效操作的实施功能。高压设备智能化是智能变电站的重要标志。大量传感器的采用，可以对关键设备的运行状况进行实时监控，而实现设备可观测、可控制和自动化。对一次设备智能化，可进行功能一体化设计，可以设计为以下三种：

①将传感器与高压设备或其部件进行一体化设计；

②将互感器与变压器、断路器等高压设备进行一体化设计；

③将相关测量、控制、计量、监测、保护进行一体化融合设计，实现一、二次设备的融合。智能配电网则强调的是用户侧，都将安装上数字化仪表，实现双向通信和远程监控，支持实时的电价计量。这样需要的关键技术包括：

①大量电能计量设备的管理，更需要通过高级智能仪表，以及更为完善的实时通信，能够确保精确地掌握和预测状态信息。

②更为完善的用户侧管理DSM (Demand Side Management)。智能电表对用电量实行分时计价，实时计价，提倡用户在电价高时少用电，从而实现负荷的优化控制，削峰平谷，这样可以降低用户的用电成本，提高电能的利用效率，节省了电力系统的备用投入和为满足峰值需要所进行的投入，从而真正实现与用户互动。

③故障的快速检测功能。可以实现远程控制设备开断和闭合，能够快速切除故障，并能在消除故障后快速的恢复供电。

④电力系统健康状况评估。健康评估不再局限于对设备的评估，而是对整个系统的稳定性、安全性，可靠性的评估，从而全面提高设备的利用效率，进而降低运行和维护成本。

2 分布式能源与微电网技术分布式能源是指靠近用户侧安装的能源综合利用系统，包括分布式电源和分布式储能系统。其中的分布式电源，其发电形式多种多样，包括生物质能发电、风力发电、余热发电、光伏发电、小水电等，而分布式储能系统则在分布式电源的基础上增加了燃料电池、蓄电池等储能装置。分布式能源发展迅速，在北欧的部分国家，分布式发电装机容量已经超过其总装机容量的30％ 。分布式能源后，会对电网结构、功率流动、信息交换和控制方式产生巨大影响，为了应对这些问题，国内外从以下方面进行了解决。

（1）运行管理的优化。部分分布式电源具有间歇性的特点，典型的如太阳能和风能。有研究认为，应对间歇式发电的需求需要实时、精确的发电和负荷预报，从而优化分布式电源的调度和管理；分布式储能装置则能维持发电和负荷的动态平衡。实际中，如果能够合理的布置和分配电能，则分布式电源能够做到随时接入电网，而无需精确的负荷预测，这才是分布式储能装置能够起到的重要作用。

（2）分布式能源的接入标准和规划方案。基于现有的分布式电源接入标准IEEE1547系列，考虑不同类型、容量和数量的分布式电源接入电网后的影响，对相关标准进行完善和补充。同时，由于大量的分布式能源接入中低压配电网，电网结构不再是由发电、输电到配电的垂直辐射式，而是类似于因特网的信息传递模式，出现了能量双向流动的新布局，因此必须合理规划和设计分布式电源的类型、安装地点和容量等，有效发挥分布式能源和提高供电可靠性。

（3）适当的保护与控制技术。分布式能源的接入导致了潮流的双向流通，导致原有的配电网继电保护难以适应当前的需要。改造现有的保护系统，使之能迅速适应变化，符合系统运行方式和网络拓扑，缩小故障影响范围。

（4）微电网应当是对分布式电源接入电网的最终。微电网是指由分布式电源、储能装置和负荷共同构成的一个微型电力系统，能够实现控制、保护和管理的自治系统。其目的是保障微电网与大电网的独立性，微电网既可以与大电网并网运行，提高微电网与大电网的稳定性；也可以孤立运行，从而保障微电网的安全性和可靠性。微电网的关键技术包括：微电网与大电网的相互作用，特别是接口部分的协调；微电网内部电源、储能和负荷之间的协调，特别是孤网运行状况下的协调。

3 物联网技术物联网技术，是通过射频识别、红外感应器、激光扫描器、智能传感器等传感设备，按照约定的协议，将设备物品与通信网连接起来，实现信息共享，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理服务的一种通信网络。物联网应用于电力系统，可以形成具有数据存储能力、计算能力、联网能力、信息交换和自治协同能力的一体化智能监测装置；基于IEC标准的全站设备状态信息通讯模型和接口体系构架，输变电设备状态信息和自动化信息的集成关键技术，标准化全站设备状态采集和集成设备关键技术；输变电高压设备智能监测与诊断技术，输变电区域内多站的分层分布式状态监测、采集和一体化数据集成、存储、分析应用系统。将物联网技术应用在智能电网中，首先可以实现先进可靠、灵活接入，通过统一标准的通信信息传递，实现分布式智能信息的计算和控制。通过物联网的各种智能传感器把需要采取信息或执行信息的各种设备连接到一起，可对信息进行整合分析，达到统一运行管理维护的目的，从而使电网运行和管理达到最优。在配电网环节中采用，可以实现设备状态监测、预警与检修，关键设备的环境状态信息、运行状态信息监测，提供高可靠性和电能质量，降低损耗。在智能用电环节中采用，可适应未来不断发展变化的用电需求，保障电能质量更好的为用户服务。4 结语近年电网中新技术的采用是与电网的发展相适应的。分布式电源、微电网强调了电源及其接入对电网的影响，而智能变电站、智能配电则是基于电网自身发展要求的改革和创新，而无物联网则是信息产业发展对于电力系统的影响。这些新技术有其各自的特点，但都对信息化水平要求很高，具有一定的共同性。

辛忠国1961年9月19日出生 本科 生产管理工程师 现任 公主岭市农电有限公司经理

参考文献

【1】 张春喜 李朝阳 韩善起.农网智能化配电台区建设初探[J].农村电工，2012(2)：26-26.

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1　引言

随着全国农村电网改造工程的全面展开，农村供电网络健康水平明显提高，小接地电流电网中三相对地电压不平衡现象是电网异常和故障的反映，电气运行人员若能正确判断并限制故障发展，迅速排除故障，则可保证电网安全运行。反之，往往导致配电变压器电磁式电压互感器烧损、高压熔断器熔断、避雷器爆炸、导线烧断、线路短路、保护误动、大面积停电等事故发生。

2　故障现象判断与分析

2.1　绝缘监视装置自身故障的判断

2.1.1　TV熔断器一相熔断的现象与判断

(1)单相TV接线Y0/Y0/Δ接线时，由于磁路系统为单路回路，如果TV一次侧A相熔断器熔断，则二次侧A相无感应电压，但因TV负载另两侧相电压与A相形成一串联回路，故A相对地有很小的电压，A相二次熔断器熔断时，也同样因TV有负载，A相有很小的电压，电压表可能有一点指示。

(2)三相五柱式TV接成Y0/Y0/Δ接线时，它们的磁路是互通的，高压侧A相熔断器熔断，二次侧A相仍能感应出一定的电压，但此时的A相电压比单相TV接线时要高一些，二次侧断开一相时，情况与单相TV接线时相同。

2.1.2　TV熔断器两相熔断的现象与判断

(1)高压熔断器两相熔断时，熔断的两相相电压很小或接近于零，未熔断一相的相电压接近于正常相电压。熔断器熔断的两相相间电压为零(即线电压为零)，其它线电压降低，但不为零。

(2)低压熔断器熔断两相时，熔断的两相相电压降低很多，但不为零，未断的一相电压正常，熔断器熔断的两相间电压为零，其它线电压降低，但不为零。

2.1.3　TV一次侧中性线断线的现象与判断

(1)TV一次侧中性线断线时的主要现象是三相对地电压表不反映电网的运行状态，电网三相对地电容不平衡时，三相对地电压表指示是三相一致的，线路发生单相接地时，三相对地电压表的指示是三相平衡的。

(2)绝缘监视TV的二次侧中性点断线时当电网发生单相接地，三相对地电压指示是平衡的，不反映电网有单相接地，失去监视电网三相对地绝缘状态的作用，开口三角绕组有电压，有接地警报。

2.2　线路断线的现象与判断

2.2.1　线路出现单相断线

运行中的线路断线、线路上装的熔断器熔断一相或两相断开，分两种情况：一种是断线的线路在供电侧接地，这种情况的查找方法与一般查找接地线路的方法相同；另一种情况是线路断线不接地，这种断线也同样引起电网三相对地电压不平衡，出现电网接地信号，但与线路单相接地的区别是，电网三相对地电压一相升高(断线相)另两相降低，配变出现缺相。而线路单相接地，则电网三相对地电压表现为两相升高，一相降低。

2.2.2　线路两相断线的现象与判断

线路发生两相断线时，电网三相对地电容平衡状态被破坏，发生三相对地电压不平衡，变电所出现接地信号，当断线相导线在电源侧接地时，接地相对地电压降低，其它相升高；当断线相导线不接地时，断线相对地电压升高，另一相降低，现象酷似单相接地，但与单线断线的单相接地根本区别是该线路供电的用户全部停产。

2.2.3　两条线和多条线接地的现象与判断

(1)两条线同名相接地。论文参考，故障。。两条配电线同名相发生接地时，绝缘监视一相对地电压表指示不平衡，出现接地信号，变电所值班员按规定顺位逐条选切线路时，应特别注意切每条线路时绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化，若全选切一遍，三相对地电压指示没有变化，说明不是线路有单相接地故障，是变电所内设备接地。若全选切一遍三相对地电压指示有变化时，应考虑有两条配电线同相发生单相接地(含断线)故障。

(2)两条线异名相接地。这种故障多数发生在雷雨、大风、高寒和降粘雪的天气，主要现象是同一母线供电的两条线同时跳闸或只有一条线跳闸，跳闸时电网有单相接地现象。若两条线都跳闸，电网接地现象消除；若两条线只有一条跳闸时，电网仍有接地现象，但单送其中一条时电网单相接地相别发生改变，这是判断的必要依据。

(3)多条线同名相接地的现象与判断。多条线同名相接地是指同一母线供电的两条以上的线路发生的同名相接地，这种现象一般只发生在三角排列的线路下粘雪的情况。多条线同名相接地时，电网三相对地电压不平衡，出现接地信号，值班人员在选切线路时，每选切到接地线路，对地电压就发生变化，有几条线发生单相接地，三相对地电压就发生几次改变，若把这些电压有变化的线路停掉，电网接地消除，这就可判断出是三条或以上同名相接地故障。

2.3　配电变压器烧损接地的现象与判断

配电网内某条线路所带配电变压器烧损接地时，配电网表现为单相接地，出现接地警报，并伴随有过电压发生。

2.3.1　配电变压器烧损接地

配电变压器绕组烧损接地现象的特点多表现为C相先接地，对地电压为零或接近于零，经短时间后，C相接地消除，C相对地电压又升高到大于相电压的水平，接地相又变为A相，同时不完全接地并随时有过电压产生；值班人员选切带有烧损配变的线路时，配电网单相接地消除。论文参考，故障。。

2.3.2　配电变压器内部金属物脱落接地

配电变压器内部金属物脱落，挤在绕组与外壳之间，因绕组磨损造成单相接地，变电所绝缘监视装置出现接地信号并有过电压，当选切带有此变压器的线路时，电网接地消除；当送出这条线路时，有时也不出现接地，过一段时间又出现接地。论文参考，故障。。若为确定接地线段，将部分配电线倒至另一电源供电时，由于配电网电容电流的改变，接地有时也随之消除，过一段时间又出现接地，这样的接地显然发生得不多，但不易分析、判断。

3　结论

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“发电厂电气部分”课程是安徽工程大学（以下简称“我校”）电气工程及其自动化专业的核心专业课，在专业教学体系中起承上启下的作用，也是一门理论与实际结合较紧密的课程。通过本课程的学习，使学生获得必备的发电厂、变电站电气部分的基本知识和实践技能，初步掌握发电厂、变电站电气主系统的设计与计算方法，树立理论联系实际的观点，培养实践能力、创新意识和创新能力。

根据培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”，具有创新精神和创新能力人才的精神，结合我校培养应用型高级工程技术人才、服务地方经济发展的目标，电气工程及其自动化系从学校实际情况出发，充分发挥自身资源优势和校企合作的特点，提出了工学一体化教学改革思路，即把课堂教学与工程实例有机结合起来，在课程教学内容、教学方法、实践环节等方面作了一些探索和实践，取得了一定的效果。

一、发电厂电气部分课程特点

“发电厂电气部分”是一门理论性、综合应用性较强的专业技术课程，针对本课程的特点，通过“发电厂电气部分”教学环节培养学生创新能力、实践能力和综合应用能力就成为工程教育的首要任务。本课程与实际联系紧密，教学内容涉及电气主接线、电气设备、配电装置以及监控、保护等二次设备及回路接线图等，其特点是课程内容庞杂，连贯性差，系统性不强。该课程开设在第六学期，学生正处于由系统性强、条理清楚的基础课转向专业课学习的过渡期，在学习方法上略感不适。另外，绝大多数学生在学习本课程前没去过电厂，对电能生产的各环节缺乏必要的感性认识，对各种电气设备也感到陌生。采用传统教学方式，学生们很难将书本知识与实际设备和电力系统联系在一起来理解和掌握，建立工程的概念，特别是如何应用所学的知识去分析和解决实际问题的能力十分薄弱。因此打破“发电厂电气部分”传统的教学模式，加强课堂教学与工程实例教学的有机结合，使学生对“发电厂电气部分”这门课由抽象到具体，是解决上述问题的有效途径。

二、课堂教学改革与探索

1.精选课程教材和教学内容

课程是专业目标培养的体现，因此在进行课程改革前首先要明确专业目标，并充分认识到本课程在整个专业目标培养实现中所起的作用及地位，还要明确通过本课程的学习期望学生达到怎样的认知效果。基于此我们选用了华中科技大学熊信银主编的教材（第四版），本教材是普通高等教育“十一五”国家级规划教材，教材与时俱进，能反映现代电力工业的现状和特点，如节能减排，“一特四大”，100MW大容量发电机组的电气主接线和特点，750kV超高压和1000kV特高压在电力系统中的作用，以及数字化发电厂和数字化变电站等。在课程学时不断减少的情况下（我校设置的本课程课内学时为30学时），结合大纲要求对课程内容进行合并和序化，经研究，课程的主要教学内容为：能源和发电；发电、变电、输电的电气部分－导体和电气设备的原理与选择－电气主接线及设计；厂用电接线及设计－互感器－配电装置－发电厂和变电站的信号和控制回路。

2.课程教学方法改革

每门课程都有自身的特点，所以在选择教学方法和手段时，应注意课程的特点，选择适合本课程的教学手段和方法，以达到事半功倍的教学效果。对于“发电厂电气部分”这门课程而言，内容比较繁杂、抽象，电气设备非常多，到了现场学生叫不出设备的名称。针对这种情况，我们在授课时采用将工程实例贯穿整个教学过程并用多媒体技术授课的教学模式。工程实例贯穿整个教学过程是指选取当地典型的、有实用价值的电力工程实例，以此来调动学生的学习兴趣，将课本知识点融入工程实例，随着课程的展开，一步步深入到此实例中，而后随着课程的结束，此实例中的相关问题也一一得到解决。在教学过程中我们选取了当地一个发电厂的电气部分设计作为全程实例。多媒体教学主要是将声音、图片、动画和视频等引入到课堂教学中，有助于还原设备的真实面貌，增加上课的趣味性，使学生对教学内容的理解更加深刻、形象和立体。教师在上课前可以到当地的发电厂和变电站去拍摄一些设备的照片和视频，同时还可以利用动画技术将一些设备的工作原理制作成动画演示文件。采用这种方式可以明显提高学生的注意力，调动学生的主动性和积极性，课堂气氛非常活跃。

3.应用

根据课程大纲要求，以“一个发电厂的电气部分设计”为全程实例。围绕该实例，展开一个个知识点，最终完成整个课程的学习。

实例中，典型发电厂的选取非常重要，笔者选取了校企合作单位——芜湖发电厂为实例。该发电厂具有125MW和600MW两种不同的机组，既有普遍性又可与其他教学环节充分衔接。该发电厂也是我校学生实习的电厂，充分利用了资源。 　笔者针对“发电厂电气部分”的课程内容与工程实例的衔接做了如下安排：

（1）能源和发电；发电、变电和输电的电气部分。围绕实例，引出发电厂的类型。介绍发电厂的类型，发电、输电、用电相互间的关系，发电厂如何把一次设备通过主接线搭成通路将电能输送出去。旨在引导学生对供电回路有个整体理解和认识。

（2）导体和电气设备的原理与选择。围绕实例，介绍导体载流量和短路时发热温度的计算方法及应用，讲述各种开关的作用、种类，选择的标准，引导学生注意断路器和隔离开关的区别。

（3）电气主接线及设计；厂用电接线及设计。围绕实例，分别介绍该发电厂125MW机组和600MW机组主接线的形式及其特点，厂用电接线是如何进行选择的，并演示了发电厂升压站运行工况的视频。

（4）互感器。介绍一次回路中设置互感器的作用，一般电厂或变电站在哪些点设置互感器，互感器在实际工程中的接线方式，并引导学生注意电压互感器和电流互感器在正常工作状态的区别。

（5）配电装置。围绕实例，讲解根据电气主接线的连接方式，开关电器、保护、测量电器、母线和必要的辅助设备是如何组建成供电整体的，各电器设备又是如何布置的，有什么样的特点，引导学生讨论配电装置布置方式的区别等。

（6）发电厂和变电站的信号和控制回路。围绕实例，讲解该电厂发电机、变压器、输电线路等主要部分布置了怎样的保护，介绍回路哪些点要作常规测量；遇到故障线路如何通过二次回路进行自处理或向运行人员发出信号，继电保护如何使断路器跳闸等。

如此，就可以很好地将课本知识渗透到工程实例中去，使得学生对电能的生产、输送等环节有了整体的、深刻的认识，为后续课程的学习打下坚实的基础。

三、开展现场教学

对实践性很强的专业课，教学过程中要注意理论和工程实际结合，配合教学进度及时到发电厂、变电站对照实物进行现场教学，以增强学生对各种电气设备的感性认识。为了避免现场教学流于形式、“走马观花”式的参观，教师事先必须做好准备工作，选择合适的现场教学点和合适的教学内容。比如在讲授电气主接线及配电装置等章节时，在课堂上只用理论讲述电气主接线图上符号所代表电气设备的外形结构及功能，学生没感性认识。在现场看到变电站或发电厂的电气主接线，如单母线两分段接线、双母线带旁母接线等，就能将书本上这些抽象、难理解、易混淆的理论知识，变得一目了然，便于区分和记忆。再比如屋外配电装置的布置种类非常多，如中型配电装置、高型配电装置、半高型配电装置，比较难区分和记忆，现场看了实物后，它们各具特色，既有共性又有差别，学生豁然开朗。再比如主变压器的中性点接地、母线的防雷等，学生们接触到了，就比较容易理解，避免一知半解。

四、课程设计改革与探索

发电厂电气部分课程设计实践性很强，是一个完整的认识过程，也是结合实际的一项工程。课程设计对学生自学能力、综合分析能力、团队合作能力等的培养是一个很好的机会。我们在布置课程设计题目时，应充分注意以下几点：

（1）选择本地或附近比较典型的实际工程进行训练，这样避免了题目太理想化，要考虑的工程矛盾比较少，学生分析问题、解决问题的能力得不到锻炼的问题；在设计过程中要严格按照工程实际设计步骤，查阅相关设计手册和设备手册，了解行业规范，所绘电气主接线图等要严格按照行业规范要求，使整个课程设计工程化。