配電節(jié)能技術(shù)

本門課的特點(diǎn)涉及許多電力系統(tǒng)，尤其是配電系統(tǒng)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，書中沒有解釋。本書側(cè)重于生產(chǎn)應(yīng)用，對(duì)理論基礎(chǔ)論述少，更適合于配電網(wǎng)管理人員閱讀。配電網(wǎng)涉及知識(shí)點(diǎn)駁雜，配電網(wǎng)優(yōu)化的理論基礎(chǔ)相對(duì)輸電網(wǎng)薄弱，本書中許多觀點(diǎn)只是眾多觀點(diǎn)中的一種。配電網(wǎng)作用與節(jié)能概述配電系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)第1章內(nèi)容提要配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的地位和作用配電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)行的基本要求配電網(wǎng)一次接線方式配電網(wǎng)電能損耗計(jì)算的方法降低配電網(wǎng)電能損耗的措施電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、輸電線路、變電站、配電線路、配電所及電力用戶組成的一個(gè)整體系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)的構(gòu)成電能不可以大量長(zhǎng)期儲(chǔ)存，其生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)只能在同一瞬間完成發(fā)、供、用同網(wǎng)產(chǎn)、供、銷同步

電力系統(tǒng)的特點(diǎn)由高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)組成。保證配電網(wǎng)完全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、保證用戶供電的可靠性與電能質(zhì)量是供用電雙方努力的共同目標(biāo)和重要責(zé)任。

配電網(wǎng)的組成配電網(wǎng)與輸變電設(shè)備的分界點(diǎn)：是最后一級(jí)降壓變電站的二次側(cè)母線；與電力用戶的分界點(diǎn)：是用戶受電電壓的進(jìn)戶線或第一個(gè)進(jìn)線斷開點(diǎn)；對(duì)于采用專線供電的電力大用戶，其投資的專用電力線路及其以下的電力設(shè)施，均屬于用電設(shè)備。

配電網(wǎng)的分界點(diǎn)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備選型及運(yùn)行管理必須滿足：安全可靠性運(yùn)行靈活性經(jīng)濟(jì)性

配電網(wǎng)的三項(xiàng)基本要求低壓：0.4中壓：35/20/10高壓：330/220/110超高壓：500/750

一、電力系統(tǒng)電壓等級(jí)的劃分電力用戶的電氣設(shè)備產(chǎn)生的線損電量由用戶承擔(dān)；電力網(wǎng)輸電、變電、配電設(shè)備和營(yíng)銷過程中產(chǎn)生的線損由供電企業(yè)承擔(dān)。電力網(wǎng)線損電量=供電量-售電量，是電力系統(tǒng)電能損耗的主要組成部分，它具體反映了電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)、生產(chǎn)技術(shù)和營(yíng)銷管理水平，是供電企業(yè)的綜合性技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

二、電力網(wǎng)線線損管理配電網(wǎng)是將電源或輸電網(wǎng)獲得的電能組成多層次的網(wǎng)絡(luò)，降至方便運(yùn)行又適合用戶需要的各種電壓向用戶供電，達(dá)到逐級(jí)分配或就地消費(fèi)的目的。高壓配網(wǎng)：110（66）kV、35kV中壓配網(wǎng)：10（20）kV低壓配網(wǎng)：380/220kV

三、配電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

三、配電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)（一）配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜高壓輸電網(wǎng)：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，電氣環(huán)網(wǎng)運(yùn)行配電網(wǎng)以饋線為拓?fù)鋯卧瑫r(shí)開關(guān)站、換網(wǎng)柜等設(shè)備集中的拓?fù)鋯卧?，也分布在饋線上。一般為弱網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，開環(huán)運(yùn)行，但在負(fù)荷轉(zhuǎn)移時(shí)，也會(huì)短時(shí)間閉環(huán)運(yùn)行。配電網(wǎng)的操作頻度和故障率遠(yuǎn)比輸電網(wǎng)多。遇有“雙電源”或“自發(fā)電”用戶，排列組合起來(lái)的運(yùn)行方式五花八門。配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多，測(cè)量點(diǎn)和運(yùn)行參數(shù)嚴(yán)重缺乏，因此采用傳統(tǒng)的分析計(jì)算和潮流優(yōu)化方法，會(huì)面臨海量數(shù)據(jù)難以采集處理和占用存儲(chǔ)空間大、速度慢、收斂困難等實(shí)際問題。（二）設(shè)備臺(tái)賬日新月異越高電壓等級(jí)的設(shè)備，由于投資大、規(guī)劃及建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)，設(shè)備資料就越是相對(duì)穩(wěn)定。配電線路變化頻繁，難以做到圖紙資料與配電網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備時(shí)時(shí)、處處相符。配電設(shè)備連接千家萬(wàn)戶：架空線路“走街串巷”、電力電纜“海陸空蔓延”。配變、避雷器、柱上開關(guān)、戶外環(huán)網(wǎng)柜、電纜分支箱、配電網(wǎng)終端（FTU、TTU）、通信裝置等變電、遠(yuǎn)動(dòng)、通信設(shè)備運(yùn)行條件惡劣。

三、配電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)（二）設(shè)備臺(tái)賬日新月異以RTU為例，除了完成“四遙”功能外，還需要完成故障電流檢測(cè)、低頻減載、備用電源自投等功能，有時(shí)甚至還需要提供過流保護(hù)等原來(lái)屬于繼電保護(hù)的功能智能化程度高、實(shí)時(shí)性高、多數(shù)戶外運(yùn)行，要求抗震、抗雷擊、低功耗、耐高溫（-25~70℃）、耐潮濕（濕度95%）等標(biāo)準(zhǔn)高。

三、配電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)（三）管理職能“三線”（調(diào)度、生產(chǎn)、用電）交匯盡管配電網(wǎng)的電壓等級(jí)不高，但是，有調(diào)度中心、集控中心、監(jiān)控中心和負(fù)荷管理中心四個(gè)中心在同時(shí)發(fā)揮作用。配電生產(chǎn)和規(guī)劃建設(shè)管理上缺乏協(xié)調(diào)統(tǒng)一。（四）規(guī)劃建設(shè)亟待加強(qiáng)長(zhǎng)期以來(lái)，電力部門“重發(fā)、輕供、不管用”對(duì)配電網(wǎng)的科學(xué)、合理、適度超前的規(guī)劃和建設(shè)問題，進(jìn)展遲緩；在城鄉(xiāng)變電站的規(guī)劃建設(shè)中，重輸電、輕配電，很少進(jìn)行方案編制、分析、比較和論證。對(duì)配網(wǎng)的潮流分析、無(wú)功配置、降損措施缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃和研究。

三、配電網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)

配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的總體要求（1）配電網(wǎng)接線簡(jiǎn)潔、靈活、應(yīng)變能力強(qiáng)，滿足供電安全N-1原則。（2）互供容量適度超前，能滿足負(fù)荷增長(zhǎng)的需求。（3）結(jié)構(gòu)合理、開環(huán)接線、閉環(huán)運(yùn)行、分片供電，滿足電壓合格率和電能質(zhì)量的要求。（4）接線標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單可靠，便于運(yùn)行、維護(hù)和操作。（5）限制電網(wǎng)短路容量，減少設(shè)備投資費(fèi)用。選用小型化、自動(dòng)化、無(wú)油化、免（少）維護(hù)設(shè)備。（6）配合并服從城鄉(xiāng)總體布局及環(huán)保要求。配電網(wǎng)損耗：電能沿線路傳輸時(shí)產(chǎn)生電壓損耗、功率損耗（有功和無(wú)功）和電能損耗。電能損耗包括：固定損耗、變動(dòng)（可變）損耗和其他損耗（管理?yè)p耗）?？勺儞p耗指的是消耗在電力線路和電力變壓器電阻上的電量,該部分損耗與傳輸功率(或電流)的平方成正比。固定損耗指的是產(chǎn)生在電力線路和變壓器的等值并聯(lián)電導(dǎo)上的損耗,對(duì)配電網(wǎng)而言主要包括電力變壓器的鐵損,電力電纜和電容器的絕緣介質(zhì)損耗,絕緣子的泄漏損耗等。固定損耗和可變損耗可以通過理論計(jì)算得出,故常將其稱為理論線損。

線損電量的百分?jǐn)?shù)（簡(jiǎn)稱線損率）是供電企業(yè)一項(xiàng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

第二節(jié)配電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)行的基本要求

一、城鄉(xiāng)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行-供電企業(yè)效益的集中體現(xiàn)我國(guó)節(jié)電潛力巨大我國(guó)的線損率：8.5~9%發(fā)達(dá)國(guó)家線損率：5~8%全國(guó)110kV及以下的城鄉(xiāng)配電網(wǎng)線損約占總線損電量的60%城鄉(xiāng)配電網(wǎng)建設(shè)與規(guī)劃應(yīng)將配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行作為主要目標(biāo)之一。在滿足網(wǎng)絡(luò)約束條件和輻射狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的前提下，遙控開關(guān)操作以調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，改變負(fù)荷的供電路徑。平衡負(fù)荷，消除過載，提高供電質(zhì)量降低網(wǎng)損，提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性發(fā)生故障時(shí)，隔離故障，縮小停電范圍，并在故障后迅速恢復(fù)供電。配電網(wǎng)重構(gòu)供電質(zhì)量：是電力產(chǎn)品的一項(xiàng)特征量，包括電能質(zhì)量、供電可靠率。電壓質(zhì)量是電能質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，主要為供電電壓偏差。描述電能的參數(shù)：電流、相位角、電壓、頻率。其中電流和相位角取決于負(fù)荷的大小和性質(zhì)，電壓和頻率取決于電源。頻率反映發(fā)電機(jī)組出力與用戶的有功負(fù)荷是否平衡。電壓反映發(fā)電機(jī)組發(fā)出的無(wú)功出力與用戶無(wú)功負(fù)荷是否平衡。二、供給用戶合格優(yōu)質(zhì)的電能-電力商品的質(zhì)量要求（1）提高認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，協(xié)調(diào)管理；（2）全面提高以用戶電壓為中心的電壓質(zhì)量管理，進(jìn)行城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造，使電壓質(zhì)量達(dá)到《全國(guó)供用電規(guī)則》的要求。（3）嚴(yán)格電壓質(zhì)量的監(jiān)督和考核；（4）做好無(wú)功平衡，加強(qiáng)無(wú)功和電壓的調(diào)整能力。方法：增裝電容器、采用有載調(diào)壓變壓器、協(xié)助生產(chǎn)廠商保證電容器制造質(zhì)量等。提高和改善電能質(zhì)量的措施對(duì)照明類負(fù)荷的影響對(duì)電子類設(shè)備的影響對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的影響對(duì)電源的影響電壓質(zhì)量對(duì)用電設(shè)備的影響無(wú)功負(fù)荷：電動(dòng)機(jī)、變壓器、線路、電抗器等無(wú)功電源：發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器當(dāng)嚴(yán)重?zé)o功不足時(shí)，可能使電壓下降到極限，此時(shí)電壓即使是微小的下降，也將使電壓繼續(xù)下降，出現(xiàn)惡性循環(huán)，造成電壓崩潰。無(wú)功嚴(yán)重不足的原因：大容量發(fā)電機(jī)失磁；長(zhǎng)距離重負(fù)荷跳閘；在無(wú)功電源不足的電網(wǎng)無(wú)功負(fù)荷突然大幅度增加。電壓崩潰由電壓惡性下降造成的電力系統(tǒng)嚴(yán)重事故。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，電源的無(wú)功功率輸出與負(fù)荷的無(wú)功功率消耗及網(wǎng)絡(luò)無(wú)功損耗相平衡。若電源或無(wú)功功率補(bǔ)償容量發(fā)生缺額時(shí)，負(fù)荷端電壓被迫降低，當(dāng)電壓降低到某個(gè)臨界值后,電壓值持續(xù)不斷地下降而不能恢復(fù),即為電壓崩潰。防止電壓崩潰的措施有足夠的無(wú)功備用容量大容量發(fā)電機(jī)要安裝失磁保護(hù)發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)要有自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁和強(qiáng)行勵(lì)磁裝置電網(wǎng)內(nèi)要配備低電壓減載裝置三、當(dāng)前我國(guó)配電網(wǎng)存在的問題配電網(wǎng)電源點(diǎn)落后于城鄉(xiāng)建設(shè)的發(fā)展供電不可靠性因素增大電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，自動(dòng)化程度低四、與城鄉(xiāng)建設(shè)相結(jié)合-變配電站布置及主接線我國(guó)配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)：供電能力不足，設(shè)備過負(fù)荷運(yùn)行，卡脖子現(xiàn)象嚴(yán)重電壓質(zhì)量低事故多，停電次數(shù)多，供電可靠性不高線損率高電力規(guī)劃編制的基本要求1.以城鄉(xiāng)發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)（1）依據(jù)城鄉(xiāng)規(guī)劃（2）搞好負(fù)荷預(yù)測(cè)人均綜合用電量指標(biāo)是衡量一個(gè)國(guó)家或城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的一項(xiàng)重要參數(shù)，也是編制城鄉(xiāng)電力總體規(guī)劃，校核城鄉(xiāng)遠(yuǎn)期用電量預(yù)測(cè)水平和宏觀控制遠(yuǎn)期電力發(fā)展規(guī)模的重要指標(biāo)（3）安全防護(hù)電氣火災(zāi)（4）統(tǒng)籌安排、綜合協(xié)調(diào)各項(xiàng)設(shè)施（5）環(huán)保與美觀要求。2.堅(jiān)持分層分區(qū)原則（1）第一級(jí)電壓電網(wǎng)應(yīng)逐步分片運(yùn)行，避免高、低壓電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。（2）低壓網(wǎng)絡(luò)可采用環(huán)路布置、開環(huán)運(yùn)行（或雙回路布置、分列運(yùn)行）的輻射狀運(yùn)行方式?？刹捎镁€路重合閘、備自投裝置等。（3）低壓網(wǎng)絡(luò)中的中、小供熱或自備電廠，以輻射方式接入高壓網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)變電站，應(yīng)劃分供電范圍，設(shè)置解列點(diǎn)，以保證電網(wǎng)故障時(shí)電廠不受影響而且能不間斷地向本廠負(fù)荷供電。正常供電時(shí)，以單回或雙回輻射式供電（4）重要用戶由雙電源或雙回線供電時(shí)，在用戶側(cè)各級(jí)電壓皆不應(yīng)環(huán)并，從用戶變電站到各個(gè)車間皆保持相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)電源回路，當(dāng)其中一路故障，重合閘不成功時(shí)，采用備自投方式3合理確定變電容載比容載比：是配電網(wǎng)變電容量（kVA）在滿足供電可靠性基礎(chǔ)上與對(duì)應(yīng)的負(fù)荷（kW）之比值。它反映了配電網(wǎng)供電能力，是宏觀控制變電總?cè)萘康闹匾夹g(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)布點(diǎn)安排變電容量的依據(jù)。容載比過大：建設(shè)早期投資過大，不經(jīng)濟(jì)；容載比過小：電網(wǎng)適應(yīng)性差，造成供電卡脖子，影響供電安全。220kV:1.6~1.9;35~110kV:1.8~2.1;農(nóng)村電網(wǎng)的容載比可以適當(dāng)?shù)鸵恍?。變電站主變?nèi)萘亢团_(tái)數(shù)確定：應(yīng)從電網(wǎng)綜合效益和技術(shù)條件出發(fā)。主變單臺(tái)容量過小->主變數(shù)量增多->占地、投資增大，接線復(fù)雜，發(fā)生故障時(shí)負(fù)荷轉(zhuǎn)移困難主變單臺(tái)容量過大->短路容量大，變電站出線過多，不易饋出4、編制好配網(wǎng)無(wú)功規(guī)劃（1）無(wú)功規(guī)劃必須適度超前，具有一定前瞻性（10年）（2）規(guī)劃編寫必須合情合理，具有一定科學(xué)性。應(yīng)進(jìn)行無(wú)功/電壓計(jì)算和校核，計(jì)算程序采用國(guó)內(nèi)外通用的電力系統(tǒng)計(jì)算分析程序。對(duì)特大型城市，在無(wú)功規(guī)劃中還應(yīng)包含動(dòng)態(tài)電壓穩(wěn)定分析。（3）編寫規(guī)劃必須系統(tǒng)完整、具有一定規(guī)范性。包含的內(nèi)容：1）背景、目的、意義；2）對(duì)城市配電網(wǎng)現(xiàn)狀的描述，目前配電網(wǎng)內(nèi)外部電源及網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)現(xiàn)狀A(yù))外部電源情況：描述與外部電網(wǎng)的連接情況，與外部電網(wǎng)的無(wú)功功率交換情況；b)內(nèi)部電源情況：描述地方電源裝機(jī)情況，包括電廠能源類型、并網(wǎng)電壓、裝機(jī)容量、功率因數(shù)控制范圍等；c)主網(wǎng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備情況。包括：線路長(zhǎng)度、型號(hào)、變壓器容量、臺(tái)數(shù)、無(wú)功補(bǔ)償容量以及分接頭配置情況；給出主網(wǎng)現(xiàn)狀地理接線及潮流圖。對(duì)主網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功電力計(jì)算分析，給出各節(jié)點(diǎn)電壓無(wú)功配置方案。3）根據(jù)配電網(wǎng)的不同特點(diǎn)，進(jìn)行分析歸類，對(duì)城市各供電區(qū)域內(nèi)具有代表性的每類典型區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃，具體描述各類典型區(qū)域無(wú)功規(guī)劃的方法和規(guī)劃配置結(jié)果，然后估算整個(gè)區(qū)域配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償總量。4）負(fù)荷情況。描述城市全網(wǎng)及各供電區(qū)域負(fù)荷發(fā)展情況，負(fù)荷分布特點(diǎn)，給出全市及各供電區(qū)域在年最大和最小方式下的日最大有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷或功率因數(shù)；給出年最大和最小方式下城市主網(wǎng)各變電站中、低壓側(cè)的日最大有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷或功率因數(shù)。5）配電網(wǎng)運(yùn)行指標(biāo)。敘述當(dāng)前配電網(wǎng)的電壓無(wú)功特性。給出四類（A,B,C,D）電壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)的供電電壓合格率、各供電區(qū)域的主網(wǎng)理論線損率。（4）規(guī)劃編寫必須遵循的原則：1）分層平衡原則：即不同電壓層級(jí)之間的無(wú)功交換應(yīng)控制在合理水平，在負(fù)荷功率因數(shù)滿足要求的前提下，發(fā)電廠和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備應(yīng)在不同電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)上合理配置，減少無(wú)功功率在不同電壓等級(jí)間的流動(dòng)。

最大運(yùn)行方式系統(tǒng)在該方式下運(yùn)行時(shí)，具有最小的短路阻抗值，發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最大的一種運(yùn)行方式。一般根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式的短路電流來(lái)效驗(yàn)所選用的電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。最小運(yùn)行方式系統(tǒng)在該方式下運(yùn)行時(shí)，具有最大的短路阻抗，發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最小的一種運(yùn)行方式。一般根據(jù)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式的短路電流值來(lái)效驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度。2）分區(qū)平衡原則：及不同供電區(qū)域間的無(wú)功交換應(yīng)控制在合理水平，應(yīng)使本地?zé)o功需求和發(fā)電廠及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備無(wú)功出力之間相平衡，減少區(qū)域間的無(wú)功交換。結(jié)合配電網(wǎng)規(guī)劃，根據(jù)無(wú)功平衡總量估算值給出各節(jié)點(diǎn)無(wú)功配置的初步方案，按照不同的運(yùn)行方式分別進(jìn)行計(jì)算，若存在電壓越限節(jié)點(diǎn)，則對(duì)正常方式的無(wú)功補(bǔ)償配置方案進(jìn)行調(diào)整，再進(jìn)行N-1校驗(yàn)，直至滿足N-1要求為止。3）無(wú)功不倒送。小負(fù)荷方式下應(yīng)避免低壓電網(wǎng)通過變壓器向高壓電網(wǎng)倒送無(wú)功電力，如有必要可考慮適當(dāng)投入低壓電抗器。電力用戶和公用配電變壓器裝設(shè)的各種無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備應(yīng)能按照無(wú)功需求及時(shí)調(diào)整無(wú)功出力，防止向系統(tǒng)倒送無(wú)功電力。4）功率因數(shù)滿足要求。110、220kV變壓器高壓母線側(cè)功率因數(shù)>=0.95；10kV配電變壓器低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)為0.98~1。用戶側(cè)裝設(shè)可投切電容器后，低壓母線功率因數(shù)不低于0.95。根據(jù)各電壓等級(jí)規(guī)劃變電站的負(fù)荷功率因數(shù)及規(guī)劃的最大負(fù)載率與功率因數(shù)目標(biāo)值，初步估算各規(guī)劃年電壓等級(jí)需要新補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功總量。5）電壓偏差滿足要求。對(duì)正常方式及特殊方式進(jìn)行無(wú)功規(guī)劃計(jì)算，給出各種運(yùn)行方式下各電壓等級(jí)節(jié)點(diǎn)的電壓情況，給出無(wú)功規(guī)劃推薦方案，分析推薦方案在各種運(yùn)行方式下的適應(yīng)性。采取無(wú)功補(bǔ)償措施后，各節(jié)點(diǎn)電壓應(yīng)控制在限值范圍內(nèi)。6）各電壓等級(jí)電網(wǎng)理論線損應(yīng)適當(dāng)降低。采取無(wú)功補(bǔ)償措施后，各電壓等級(jí)電網(wǎng)理論線損應(yīng)適當(dāng)降低。見《菏澤電網(wǎng)2010年度運(yùn)行方式50份.doc》（三）變電站合理布點(diǎn)各電壓等級(jí)變電站選址原則：（1）接近負(fù)荷中心，以降低送出饋線的工程投資，同時(shí)降低線路損耗。（2）站址符合城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃，具有進(jìn)出線走廊位置，地理?xiàng)l件（標(biāo)高、排水、地質(zhì)條件等）符合設(shè)計(jì)要求。（3）交通方便，水源可靠，通信條件好，便于設(shè)備運(yùn)輸、檢修等，并兼顧值班保衛(wèi)工作。（4）對(duì)周圍環(huán)境影響小，盡可能遠(yuǎn)離通信線路、軍事用地、危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)等設(shè)施。（5）土地征用、拆遷等各項(xiàng)費(fèi)用合理，能夠承受?？偼顿Y節(jié)省，不突破預(yù)算。變電站布點(diǎn)應(yīng)依據(jù)N-1原則，特別是變電站之間的聯(lián)絡(luò)線，應(yīng)有足夠的互供容量。（四）架空線與電纜線路的選用

1.裸導(dǎo)線：分為單股鋁線（L）、多股鋁線（LJ）、鋼芯鋁絞線（LGJ）、單股銅線（T）、多股銅線（TJ）、鋼絞線（GJ）等。2.絕緣導(dǎo)線：以高密度聚乙烯（HDPE）及交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣為主。在線路斷電時(shí)，僅在斷頭處有電，減輕了對(duì)外界的危害。常用于10kV線路。3.電力電纜：城區(qū)采用電力電纜，郊區(qū)采用絕緣架空線。中低壓電力電纜常采用塑料絕緣電纜、橡膠絕緣電纜、油絕緣電纜和交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。應(yīng)優(yōu)先選用交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜。導(dǎo)線載流量是電力線路計(jì)算傳輸容量的重要參數(shù)，它表示在允許使用溫度下，導(dǎo)線長(zhǎng)期連續(xù)可以通過的電流。導(dǎo)線載流量太高，導(dǎo)線發(fā)熱就嚴(yán)重，導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度損失加大，導(dǎo)線使用壽命會(huì)降低；導(dǎo)線載流量太小，導(dǎo)線資源得不到有效利用，造成資源的浪費(fèi)和運(yùn)營(yíng)成本提高。如何選擇導(dǎo)線和電纜截面：滿足工作電壓要求，還應(yīng)根據(jù)長(zhǎng)期允許載流量、短路時(shí)熱穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)電流密度、機(jī)械強(qiáng)度和允許電壓降幾項(xiàng)條件進(jìn)行計(jì)算，各項(xiàng)均能滿足的即為所選截面。經(jīng)濟(jì)電流密度就是使輸電導(dǎo)線在運(yùn)行中，電能損耗、維護(hù)費(fèi)用和建設(shè)投資等各方面都是最經(jīng)濟(jì)的。根據(jù)不同的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，選用不同的材質(zhì)和每平方毫米通過的安全電流值。經(jīng)濟(jì)電流密度按年最大負(fù)荷利用時(shí)間/h電纜：3000以內(nèi)的鋁1.92A/mm銅2.5A/mm,3000~5000鋁1.73A/mm銅2.25A/mm,5000以上鋁1.54A/mm銅2.00A/mm,架空線路：3000以內(nèi)的鋁1.65A/mm銅3.00A/mm,3000~5000鋁1.15A/mm銅2.50A/mm,5000以上鋁0.90A/mm銅1.75A/mm,高壓線路：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，再驗(yàn)算其發(fā)熱條件和允許電壓損耗及機(jī)械強(qiáng)度等要求。對(duì)電壓質(zhì)量要求較高的低壓照明等線路：先按允許電壓損耗條件選取截面，再驗(yàn)算其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)低壓動(dòng)力線路：因其負(fù)荷電流大，一般先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，再驗(yàn)算其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度等要求。第三節(jié)配電網(wǎng)一次接線方式一、配電網(wǎng)系統(tǒng)的接線方式輻射式、環(huán)網(wǎng)式、網(wǎng)格式（一）輻射式優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、節(jié)省路徑、投資少、建設(shè)周期短缺點(diǎn)：供電可靠性低，故障率一般主干線上裝設(shè)分段斷路器，分支線上裝設(shè)分支斷路器或高壓熔斷器，首末端的供電可靠性不是同等地位?？勺鳛閷＞€，供給用電負(fù)荷大又較為特殊的用戶。（二）手拉手及環(huán)網(wǎng)供電方案將輻射狀線路分段并通過聯(lián)絡(luò)斷路器接成雙電源互供聯(lián)絡(luò)線路。缺點(diǎn)：斷路器和線路都需要考慮線路全部負(fù)荷互供，線徑較粗，投資較大，線路利用率低。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布置形式靈活，設(shè)備都集中在戶外式安裝，受環(huán)境影響大。（三）網(wǎng)格狀配電網(wǎng)接線網(wǎng)格狀配電線路可靠性最高運(yùn)行方式非常靈活，必須有配電管理自動(dòng)化系統(tǒng)（DMS）協(xié)助值班員甚至代替操作。造價(jià)高，目前極少。二、配電系統(tǒng)的一次設(shè)備（一）配電開關(guān)站1.配電開關(guān)的功能配電開關(guān)站又稱開閉所。目的是為了解決“用戶數(shù)量多，需對(duì)用戶進(jìn)行負(fù)荷分配，或重要用戶有雙電源供電需求，但變電站出線受限”的具體問題，開閉所能夠起到擴(kuò)展變電站10kV出線數(shù)目的作用。2.開關(guān)站的主接線正常運(yùn)行時(shí)：開環(huán)運(yùn)行，起負(fù)荷分配的作用事故等異常情況下：能迅速隔離故障區(qū)段，轉(zhuǎn)移負(fù)荷，對(duì)非故障段用戶恢復(fù)供電。主接線分為單π和雙π方式，每個(gè)π都是單母線分段接線，每一段之間設(shè)聯(lián)絡(luò)斷路器。為保證供電可靠性，開關(guān)站電源通常是雙電源進(jìn)線，兩回電源來(lái)自不同的兩個(gè)變電站或者是同一變電站的不同的兩端10kV母線。3.開關(guān)站的規(guī)模與配置（1）10kV出線回路數(shù)，應(yīng)按照配電網(wǎng)的規(guī)劃確定，留有一定余地，同一開閉所出線回路數(shù)不宜過多。（2）配電開關(guān)的容量不宜過大，一般控制在8000~10000kVA。（3）配電開關(guān)站可以同時(shí)設(shè)有配電變壓器，向鄰近低壓用戶供電，或與用戶配電房合建。（4）為節(jié)省空間，開閉所的高壓設(shè)備宜選用小型化、免維護(hù)、智能型的設(shè)備，為發(fā)展遙控操作、配電網(wǎng)自動(dòng)化的余地。（5）進(jìn)出線開關(guān)的選型，應(yīng)根據(jù)其功能要求選擇斷路器或負(fù)荷開關(guān)。斷路器不宜過多。（二）歐式箱式變電站1.特點(diǎn)與用途組合靈活、擴(kuò)展性強(qiáng)，檢修空間大YB-10系列組合式變電站：高壓開關(guān)設(shè)備、電力變壓器（額定容量50~2500kVA）、低壓開關(guān)設(shè)備三部分組合構(gòu)成。2.箱內(nèi)結(jié)構(gòu)（1）高壓室:環(huán)網(wǎng)柜開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、接地開關(guān)、避雷器、互感器、帶電顯示器及儀表、電能表等（2）變壓器室：干式或油浸式變壓器、溫控排風(fēng)扇、可觀察油浸式變壓器油位；（3）低壓室：計(jì)量柜、總開關(guān)、出線柜、電容柜、聯(lián)絡(luò)柜，具有低壓成套開關(guān)設(shè)備的總體功能。電容器柜的無(wú)功補(bǔ)償容量一般為變壓器容量的15%~20%。1、高壓室

2、高壓環(huán)網(wǎng)柜

3、負(fù)荷開關(guān)-熔斷器-接地開關(guān)組合電器

4、變壓器室5、高壓母線

6、電力變壓器

7、低壓母線

8、低壓室

9、低壓開關(guān)柜10、低壓饋線斷路器

11、起吊裝置

12、接地母線三、中性點(diǎn)接地方式中性點(diǎn)接地方式牽涉到供電可靠性、設(shè)備絕緣與選型、操作或故障時(shí)過電壓、對(duì)通信系統(tǒng)的影響等多方面的問題，是我國(guó)配電網(wǎng)系統(tǒng)研究的一個(gè)特殊課題，也是一個(gè)不斷探索的難題。目前我國(guó)電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式有：220kV、110kV及380/220V系統(tǒng)均為中性點(diǎn)直接接地；35kV采用經(jīng)消弧線圈接地（當(dāng)架空線路長(zhǎng)度大于80km時(shí)）10kV采用中性點(diǎn)不接地（電容電流<=10A）、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)電阻（用于全電纜系統(tǒng)）或電抗器接地等多種方式?；靖拍?諧振接地一般將中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地稱為中性點(diǎn)諧振接地。雖然調(diào)諧電感只在一個(gè)不大的范圍內(nèi)變動(dòng)，但系統(tǒng)的零序阻抗卻接近無(wú)限大。在一般情況下，運(yùn)行中的消弧線圈和自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置多采用略微偏離諧振點(diǎn)的過補(bǔ)償運(yùn)行方式，由于“諧振接地”這一技術(shù)術(shù)語(yǔ)比較符合中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的實(shí)際情況，因此中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)通常稱之為諧振接地系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式主要有兩大類：

凡是單相接地電弧能夠瞬間自行熄滅者，屬于小電流接地方式。主要有中性點(diǎn)諧振（經(jīng)消弧線圈）接地方式、中性點(diǎn)不接地方式和中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式等。

凡是需要斷路器遮斷單相接地故障者，屬于大電流接地方式。主要有中性點(diǎn)直接接地方式、中性點(diǎn)經(jīng)低電抗、中電阻和低電阻接地方式等。

基本概念2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的優(yōu)點(diǎn)

總結(jié)國(guó)內(nèi)外幾十年來(lái)消弧線圈的應(yīng)用，可以看出中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地有以下優(yōu)點(diǎn)：瞬間單相接地故障可經(jīng)消弧線圈動(dòng)作消除，保證系統(tǒng)不斷電；永久單相接地故障時(shí)消弧線圈動(dòng)作可維持系統(tǒng)運(yùn)行一定時(shí)間，可以使運(yùn)行部門有足夠的時(shí)間啟動(dòng)備用電源或轉(zhuǎn)移負(fù)荷，不至于造成被動(dòng)；系統(tǒng)單相接地時(shí)消弧線圈動(dòng)作可有效避免電弧接地過電壓，對(duì)全網(wǎng)電力設(shè)備起保護(hù)作用；由于接地電弧的時(shí)間縮短，使其危害受到限制，因此也減少維修工作量；由于瞬時(shí)接地故障等可由消弧線圈自動(dòng)消除，因此減少了保護(hù)錯(cuò)誤動(dòng)作的概率；系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地可有效抑制單相接地電流，因此可降低變電所和線路接地裝置的要求，且可以減少人員傷亡，對(duì)電磁兼容性也有好處。

基本概念3電容電流：是指電源通過電容構(gòu)成回路的電流比如說在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中正常運(yùn)行時(shí)三相對(duì)地有相同的電容Co

在相電壓的作用下每相都有超前于相電壓90°的電容電流流入地中

但只是這個(gè)電容電流比較小。我國(guó)過去主要使用的是手動(dòng)調(diào)節(jié)的消弧線圈，這種方法調(diào)節(jié)很不方便，一般需要先將消弧線圈與電網(wǎng)斷開之后再調(diào)節(jié)；另外，手動(dòng)方式適應(yīng)線路變化性也較差。近年來(lái)，我國(guó)的一些高等院校和科研單位利用各種原理開發(fā)了多種電網(wǎng)電容電流自動(dòng)補(bǔ)償裝置，其中一些取得了較好的效果。陳柏超.新型可控飽和電抗器理論及應(yīng)用［M］.武漢：武漢水利水電大學(xué)出版社，1999四、電力系統(tǒng)單相接地故障1、中性點(diǎn)不接地方式對(duì)電容電流小于10A的10kV系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地方式。優(yōu)點(diǎn)：可靠性高，單相故障時(shí)，由于接地故障電流很小電弧瞬間自行熄滅，且允許2h內(nèi)帶故障運(yùn)行，避免了過多跳閘現(xiàn)象；接地故障電流小，使人跨步電壓和接觸電壓都較低，人身傷亡低。對(duì)通信干擾少。缺點(diǎn)：在電纜線路中，單相接地的電容電流可能會(huì)高達(dá)數(shù)百安，造成接地電弧不易熄滅而引起過電壓非故障相對(duì)地電位升高到線電壓，對(duì)電信線路和通信設(shè)備產(chǎn)生電磁感應(yīng)干擾和危險(xiǎn)影響。2中性點(diǎn)直接接地優(yōu)點(diǎn)：減小中性點(diǎn)對(duì)地電位的位移，減少整個(gè)電網(wǎng)因過電壓而損壞的機(jī)會(huì)，減少額外的電網(wǎng)絕緣水平投資；發(fā)生故障接地時(shí)能迅速切除故障，提高安全性；簡(jiǎn)化繼電保護(hù)，快速檢測(cè)接地故障線路，隔離故障。缺點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥貢r(shí)，故障相產(chǎn)生較大的故障電流，較大的接地故障電流將會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞，對(duì)鄰近電信線路和通信設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)的電磁感應(yīng)影響。電壓可能降為0，而非故障相由于中性點(diǎn)漂移對(duì)地電壓將升高，在接地裝置上產(chǎn)生高電位，經(jīng)過地下的直接傳導(dǎo)，導(dǎo)致對(duì)地低壓設(shè)備及電信設(shè)備高電位危險(xiǎn)運(yùn)行。另外，在架空線上，如工作人員誤登桿、誤碰帶電導(dǎo)體，生存希望極小。資料-嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地，嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電

井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地的危害主要有三個(gè)方面：一是由于井下供電電纜的敷設(shè)受井巷條件限制，一般高度均較低，人體可以直接觸摸，一旦發(fā)生人體觸電時(shí)，其觸電電流相對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)來(lái)講大許多倍，對(duì)人員生命構(gòu)成威脅；二是單相接地時(shí)形成單相短路，單相短路的電流很大，可引起變壓器、供電設(shè)備及線路損壞事故或爆炸著火事故，同時(shí)接地點(diǎn)產(chǎn)生很大的電弧，有可能引起瓦斯煤塵爆炸；三是接地點(diǎn)的高電位、大地中的大電流有可能引發(fā)電雷管超前引爆。這些事故的后果都是極為嚴(yán)重的。對(duì)于中性點(diǎn)直接接地的連接方式，一旦發(fā)生系統(tǒng)中一相接地而出現(xiàn)除中性點(diǎn)外的另一個(gè)接地點(diǎn)，則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的短路。此時(shí)接地故障相電流很大，容易損壞設(shè)備，危害人身安全。對(duì)于礦井而言，大短路電流可能會(huì)產(chǎn)生電火花，易導(dǎo)致井下易爆氣體爆炸。因此井下變壓器中性點(diǎn)不能直接接地。-《煤礦安全規(guī)程》例如，當(dāng)人體觸及一相帶電體時(shí)，跨接于人體的是電源的相電壓，受井下潮濕空氣影響，人身電阻按1000Ω計(jì)算。按歐姆定律計(jì)算，當(dāng)電源電壓為127V時(shí)，流經(jīng)人體的電流為73mA；當(dāng)電源電壓為380V時(shí)，流經(jīng)人體的電流為220mA；而當(dāng)電源電壓為600V時(shí)，流經(jīng)人體的電流則高達(dá)380Ma。此時(shí)電流路徑為：電源a相→人身→大地→接地體→電源中性點(diǎn)。研究資料表明，當(dāng)人體通過5mA電流時(shí)，就有觸電感覺；通過30mA電流時(shí)，就有危險(xiǎn)；通過50mA可以致死；通過100mA絕對(duì)致死。中性點(diǎn)直接接地時(shí)，即使是127V電路，通過人體的電流也高達(dá)73mA，足以致人于死亡。在設(shè)計(jì)漏電保護(hù)時(shí)，假定人身電阻為1000Ω，通過人體的觸電電流以不超過30mA為安全電流。在礦山供電系統(tǒng)中，由于都是采用電纜線路供電，系統(tǒng)中性點(diǎn)采用不接地方式運(yùn)行。電纜對(duì)地相當(dāng)于一個(gè)電容器，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電流必然有一個(gè)回流路徑，這個(gè)電流就是我們所說的電容對(duì)地電流，當(dāng)這個(gè)電流超過一定值時(shí)，可能會(huì)造成系統(tǒng)電纜放炮，進(jìn)而引發(fā)其他故障，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成礦井瓦斯和粉塵爆炸，所以原來(lái)煤炭部有個(gè)煤炭供電安全規(guī)程，上面明文規(guī)定當(dāng)電容電流超過20A時(shí)必須采取措施，限制這個(gè)電流，這是國(guó)家明文規(guī)定限制的，所以當(dāng)電流超過