变电与配电的区别精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇变电与配电的区别，期待它们能激发您的灵感。

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【关键词】高层建筑；供电系统；系统设计

1.高层建筑对配电系统的需求

在我国按有关规定，建筑总高度超过24米的非单层民用建筑和l0层及l0层以上的住宅建筑称为高层建筑。高层建筑配电特点主要从配电的连续性、供电可靠性、安全性、技术先进性、经济合理性等五大特性进行技术分析。高层建筑的用电负荷大。一级负荷多，且关系到消防水泵、消防控制室、防排烟设施、电梯、照明、污水处理设备等的正常运行，对电源供电的连续性要求比较高。一般情况下采用双电源互投供电的运行方式，配电方式采用树干式与放射式相结合的供电方式，保证供电电源的连续性和电源的时间性，保证供电电源的高度可靠性。

2.常见的高层建筑配电系统

2.1双电源各自独立的系统

这种系统适用于一类高层建筑物。要求外部两个电源各自是独立的，以满足一类高层建筑对消防负荷的要求：带有自动投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路。适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的供电，该系统自变压器低压端出线后，即把消防及非消防负荷通过自动开关分开，消防及非消防负荷由各自母线分段供电。一旦火灾发生，自动切断非消防电源，保证对消防负荷可靠供电。

2.2设有应急发电机组的系统

在高层建筑采用的具有应急发电机组的供电系统.具有较高的可靠性。快速自动启动的应急发电机组.适用于允许中断供电时间为15～30s的供电。但是，有做到了消防负荷在末级切换，但由电网供电至切换箱的两路配电线路中任一回路出现故障时闺外电源未停。备用应急发电机并不会自动启动。消防负荷仍将断电：当发电机出线回路故障时，虽然发电机已经启动送电，仍然无法保证故障回路的负荷用电。

2.3带不问电电源装置的供电系统

为保证消防用电的可靠性。有的高层建筑在发电机系统供电的基础上，对特别重要的消防负荷又加上不问电电源装置。不间断电源装置（uPS），适用于要求连续供电或允许中断供电时间为毫秒级的供电：应急电源装置（EPS），适用于允许中断供电时间为毫秒级的应急照明供电。

3.高层建筑供配电系统的设计

3.1负荷等级

高层建筑供电负荷大，因而须对各种用电负荷进行限制分级。该保的一定要保该停的则停，区别对待，这样既做到供电合理又不造成用电浪费增加成本。对高层建筑的负荷分级准则，一要看建筑物类别，二要看用电负荷性质来区别对待一、二级负荷用电问题。高层建筑的负荷分级：1）一类高层建筑中的消防用电应按一级负荷要求供电；2）二类高层建筑中的消防用电应按二级负荷要求供电；3）超高层建筑中的消防用电应按一级负荷别重要负荷要求供电。当主体建筑中有一级负荷别重要负荷时。直接影响其运行的空调用电应为一级负荷：当主体建筑中有大量一级负荷时。直接影响其运行的空调用电应为二级负荷。

3.2供电电源电压及主结线

高层建筑由于用电负荷较太它一般采用高压来供电。供电电压国内多为10KV（香港地区11KV，日本22KV，美国13.8KV）。高压供电系统主结线一般多采用单母线制。单母线制主要特点是结构简单，需用的设备少，投资省，经济性好，因而一般高层建筑及工矿企业采用较多。

3.3有关用电负荷的计算问题

对于高层的电负荷计算目前尚无一个权威而准确的计算方法。国内外大都是采用需要系数法或变形的需要系数法及单位容量法等。

3.4变压器的选择

现在高层建筑中使用大容量变压器f单机容量超过1600KVA1已非少见，相对而言，大容量变压器效率较高，但投入时涉及的负荷面一也宽，因此，科学地综合各种因素，再根据各相关专业的用电要求，适当的确定变压器单机容量及其台数是很有必要的。一般说来，根据空调设备的分组来设置专用的变压器是比较合适的。这样就可随着空调机组的投切来投切相应的变压器从而取得良好的经济效益。

3.5变配电所位置的选择

城市土地紧张，高层建筑辅助设施用房如换热站、空调机房、水泵房、厨房等而这些机电设备的用电量很大，变电所进楼后靠近这些电机设备，以缩短供电线路.减少电能损失，同时为保证对高层部分供电干线的最大压降不超过允许值，变电所的设置地点应有所选择。配变电所位置选择，确定原则：（1）深入或接近负荷中心；（2）进出线方便；（3）接近电源侧；（4）设备吊装、运输方便；（5）不应设在有剧烈振动或有爆炸危险介质的场所；（6）不宜设在多尘、水雾或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时。不应设在污染源的下风侧；（7）不应设在厕所、浴室、厨房或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所贴邻。如果贴邻。相邻隔墙应做无渗漏、无结露等防水处理；（8）配变电所为独立建筑物时，不应设置在地势低洼和可能积水的场所。住宅小区可设独立式配变电所，也可附设在建筑物内或选用户外预装式变电所。一般来说，变电所的选址有以下几种：① 在地下室和最高层设变电站；②分别在地下室、最高层和中间层设变电站；③仅在中间层设变电站。

4.结语

总之，在满足相应设计规范.实现预定功能的前提下。电气设计师对同一或同类建筑可能做出多种配电方案。各方案的特点会有所不同。在很多具体工程中，因受到多方面因素的限制，配电方案的合理性、灵活性、实用性等优点不可能同时兼备，但我们可以在设计工作中认真总结，广泛交流，统筹兼顾，扬长避短，力求做到最优。

参考文献：

[1]刘明亮.高层建筑消防供配电设计探邯].科技创新导报，2008（2）.

[2]金建中.高层建筑电气设计中低压供配电系统安全性分析探讨嘲.中外建筑2008（2）.

[3]隋杨.高层建筑供配电设计方案的比较田.黑龙江纺织，2007（4）.

作者简介：

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关键词　配电　自动化

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

按照电网的规划，优先安排增加电网传输容量、提高电网安全和供电质量的项目，优化电网结构，满足合理的变压器容载比的要求。城市配电网要实现环网结构，提高互供能力。积极采用配电自动化技术。实施环网供电，馈线自动化，缩短故障隔离时间，缩小停电范围。对已经形成的配电网络应积极合理的装设线路分段设备、重合设备。推广在线路上装设有效的故障指示仪，变电所内装设小电流接地选线装置，采用电缆故障寻址器等分散、智能型就地故障检测装置，准确并缩短查找故障点的时间。使用较好的105CV接地故障查找仪器，尽快确定故障点。大力开展10kV配电网带电作业。带电接引，处理和更换跌落开关、带电立杆紧线等作业项目推行带电作业方法，同时加强带电作业人员培训，配置工器具、带电作业车等，不断扩大带电作业项目范围。实行带电作业时，应严格执行有关规章制度，确保安全。

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关键词：住宅区；供电电源；负荷计算；变电站；低压配电

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.

[2]陈．浅谈建筑供配电设计[J]．民营科技，2011，（6）.

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关键词：钢铁厂；综合自动化；微机保护；数据库；

中图分类号： U224 文献标识码： A 文章编号：

一、前言

近几年，我国对变电站综合自动化系统进行了深入探讨和研究，此技术得到了很大程度提高，同时，体系结构也进行了深入的改进。然而，为了实现既定的综合自动化目标，要求自动化系统必须要满足相应的要求，并在此基础上，创新思考，采用新技术和方法，增加设备功能，并使其满足钢铁厂供配电长期发展的要求。

二、我国钢铁企业供配电综合自动化系统的发展过程

近几年，随着我国经济和社会的快速发展，电力是企业生产和进行各种经验活动不可缺少的一部分，发挥着非常重要的作用。特别是对大型企业的影响非常大，例如：钢铁厂。都对供配电的可靠性要求越来越高。供电不但要满足生产需求，同时还要运行可靠、安全，所以，就出现了配电综合自动化，也是在工矿企业中刚起步的，和变电站综合自动化比较来说起步比较晚，再加上工矿企业变电站和电力系统变电站有着很大的区别，但是，如果还要沿用电力系统变电站综合自动化系统的思想，很有可能会产生负面影响。

三、钢铁厂供配电的特点

（一）用电负荷比较集中且密度偏大

现如今，在钢铁厂的设备较多，而且，这些设备都需要有电能提供电耗能能，可以说是高耗能行业，在进入二十一世纪后，我国钢铁工业耗能占全国总耗能的十分之一，用电量是总电量的10%左右，然而，我国钢铁企业能源成本达到生产总成本的25―30%，而电能成本是总生产成本的10%。

从全国范围来看，我国钢铁行业发展比较快，目前，已经有很多个大型钢铁厂都进行扩容改造，但是，并没有对供配电系统进行改造，所以，导致主变压器负载率迅速增加，很多电气设备都处在极限运行状态，从而使电气设备的负荷增大，出现故障频率也会增大。

（二）用电设备多数都是高电压、高功率

现如今，钢铁厂为满足生产需求，因此，会有很多种类的电气设备，主要包含普通照明、空调等电气设备，同时，也有较大功率电动机，例如：电炉、制氧机等，由此看来，供电电压的等级较多。所以，我们应该根据不同要求的，选择最适合的微机保护装置。在实际生产过程中，相关的维修人员维护管理量偏大，然而，我们主要目的是为了降低生产成本增大效益，目前，只有凭借综合自动化系统来进行监控，这样一来，能够辅助点检人员工作，只有这样，才能真正管理好供配电系统。

（三）用电设备安全系数偏高

用电设备包含有大多数的高精度、连续性的生产负荷，例如：高炉、轧机等在失电的状态下就有可能会造成很大的经济损失。比如：某一轧钢厂突然发生电压骤降，可能会导致全厂停电10个多小时，可能会导致企业损失上千万。

（四）和其它设备的联系较多

供配电系统必须要向能源系统传输相应的电能消耗数据，从而准确、快速统计钢能耗数据，同时结合相应的数据信息分析得出结果，有利于进一步调整生产工作计划。

四、我国宝钢工程供配电综合自动化系统的实施

此系统设计成“无人值班”系统，主要有两部分组成，其结构主要是分成分布式的，同时还设有监控层后天监控系统、测量系统、控制装置等。其中监控系统利用的是双网双机冗余配置。而且变电所各个微机保护单位都是相互独立，互相不影响的，监控系统控制其功能的发挥，当内部系统中的任一元器件出现故障，都不会影响到间隔层设备的运行，不会产生误动作。

五、展望

近几年，尽管智能化开关、对一次设备在线状态监测技术都逐渐趋于成熟，而且，计算机网络技术也得到了广泛的应用，今后将会出现数字化的变电站系统。这种变电站系统根据物理结构可以分成两大类，智能化设备与网络化设备。网络系统成为数字变电站自动化系统的主要命脉，其中系统的可用性主要由可靠性和信息传输的速度来决定的。这是因为数字化的信息采样、执行控制命令都是需要由很多歌CPU共同实现的，因此，怎样控制采样同步与命令传输是一个非常复杂的工程。要想解决此问题的前提条件就是看网络是否具有适应性。

六、结束语

总体来说，近几年，随着我国经济和社会的飞速发展，使得电力系统的规模逐步在扩大，而且现代化水平越来越高。在上世纪70年代，世界上各个发达国家对变电站综合自动化进行了深入研究。从当前的发展状况来看，此技术发展较为迅速，开始进入了推广与应用的阶段，受到社会各界的高度关注。然而，为了实现既定的综合自动化目标，要求自动化系统必须要满足相应的要求，并在此基础上，创新思考，采用新技术和方法，增加设备功能，并使其满足钢铁厂供配电长期发展的要求。本文主要以宝钢供配电自动化工程为例，主要对其配电综合自动化系统的构成、结构、设计原理等内容进行了深入探讨与分析，同时对今后的发展进行了展望，这样一来，为以后的钢铁等大型企业的供配电综合自动化系统设计提供了科学依据。

参考文献：

[1]李全，沈齐.EMS在马钢新区电力系统中的应用和效果[J].冶金动力,2010(5).

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关键词：电力设计，电网安全，措施

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

随着现在我国人民生活水平质量的不断提高，加上社会经济的不断发展，对电的需求也越来越大，电力资源早已成为人们日常生活中并不可少的重要能源之一，对于社会公共安全而言，也包含了电网安全在内，要想从根本上满足社会主义和谐的基本要求，那么首先就应当确保电网电力在保证安全、可靠前提下，能得到有效供应。 可是从现实情况上看，我国电网的安全性十分让人担忧， 在电网设计以及规划方面还存在很多缺陷。 所以，在对电网进行设计和规划的同时，要着重考虑电网的安全性。 一定要严格按照电网规划的相关原则执行，同时还应当遵循 110kV 以及 220kV 电网变电站的各种技术准则，在电压等级、配电可靠性安全性以及电网负荷转移等方面都要经过细心考虑，突出电网的整体安全性能。

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1实现电网调度自动化

电网调度自动化有以下作用：可以全盘掌握电网运行的安全性，相关管理人员只需在监控室观察电网运行视频，对于视频上所显示的电压、负荷等方面的数据便可以宏观地把握电网运行的状态，这样得到的信息非常及时，问题也可以得到及时的解决，并且充分解决了用户对于水电的需求；电网调度自动化还提增加了经济效益，电网调度自动化的设置可以使国家以及相关的研究人员对于电网的经济状态得到全面的掌握，从而有利于实现节能减排，以更少的资源来获取更大的利润，充分提高资源的使用效率，从而促进经济又好又快发展；电网调度自动化使得电网出现的安全事故得到更好地解决，电网就其自身而言较为复杂，想要很好地及时地解决电网出现的相关问题也较为困难，如果不能及时解决，不仅对电网工作人员的安全有极大的威胁，而且对于居民使用电力带来了不便，电网调度自动化的装备可以及时发现出现的问题，为工作人员合理解决问题提供了时间，有利于减少事故发生的频率，并且提高事故的解决率，进而提高电网工作人员的工作效率，促进经济发展。

2实现发电厂自动化

我国的发电厂包括水电发电厂和火电发电厂，无论对于哪种发电厂而言，实现发电厂自动化都是必须的。实现发电厂自动化可以使得发电量、电压得到很好的控制。对于水电发电厂和火电发电厂自动化技术也有所区别。首先，对于水电厂自动化而言，需要完善水轮发动机控制系统，要对水的压力以及压强进行合理的控制，不仅要实现发电的自动化，还要实现发电管理的自动化。通过实行管理的综合自动化，可以极大地提高水电厂的运行效率以及安全性。对于火电厂自动化的管理，需要对锅炉以及气炉实现很好地控制，掌握合适的温度，使得燃烧物的使用效率得到极大的提高。此外，为了进一步促进火电发电厂的发展，还需要对相应的计算机控制数据系统进行研究开发，及时对于炼炉中的数据实现实时监控。发电厂自动化的实现需要国家投入相关资金进行研发管理，要确保其其安全性的提高。

3实现变电站自动化

变电站对于电力的转换以及传输至关重要，实现变电站自动化将极大地提高电力技术的效率。变电站自动化应该将信息处理以及传输技术方面的技术提高，通过对计算机程序的编制，利用计算机等自动化装备实现全自动化管理。这样叫人工作业而言，出错的机率有所减少，且可以减少相关的人力费用，还可以提高效率。变电站自动化的实现需要相关的变压器得到发展，为此，要加强对变压器的相关研究，加强不同电网之间的联系，提高变压器对各个电网的信息处理能力。全面加强对变电站的管理能力，充分利用各种自动化装备实时了解电力传输状况，加强对电力传输状况的全面掌控与监督。其次，我们应该减少人工的使用，通过完善相关的报警设备实现无人监控管理，对变电站实现远程控制，自动记录变电站出现的相关问题，并且通过计算机将相关数据远程传输到工作人员手中，实现全自动化生产，对一些较为简单的问题进行解决，有效提高其运行效率。

4实现配电自动化

现在大多国家的自动化技术发展停留在发电与输电的基础上，我们应该加大对配电自动化的研究。为了改变当前配电自动化规模较小的现状，必须提高信息管理系统以及信息处理能力。配电自动化的实现需要现代控制技术、计算机技术、数据传输、数据管理、基础设备的提高。实现配电自动化将有利于提高电能的质量，从而为用户提供更加便捷、优质、安全的服务，也有利于减少配电管理工作人员的负担，促进效率和经济的全面提高。配电自动化的实现需要对其进行集中监控，完成对人工智能的研究，实现光纤通信。为此，需要建立一个统一的运输网站，将主配电系统与各个地区的子配电系统相结合，进而实现对其进行进行自动配置和自动管理的需求。配电自动化的实现需要国家加强对各个区域的管理工作，完善各个地区监控设备，加强各个地区之间的联系，从而实现对国家整体配电的管理。

二、为使电气工程中的自动化得到很好地运用应作出的努力

1）国家应该加大对自动化机器设备的资金投入。为了是自动化得到更好的应用，国家必须投入相关的人力物力财力进行相关设备的研发与安装，并对其进行管理，国家应该充分发挥其宏观调控作用，为自动化的应用做出贡献。2）各大高校应该致力于培养更多的优秀型人才，来为相关设备的研究作出贡献。高校应该充分重视对于电气工程中的自动化人才的培养，给予其发展以一定的机会。

三、总结

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关键词：配电网馈线自动化 重合器 分段器

我国原来的配电网大多采用放射型供电。这种供电方式已不能适应社会经济发展和满足用户供电质量要求，因为一旦在某一点出现线路故障，便会导致整条线路停电，并且由于无法迅速确定故障点而使停电检修时间过长，大大降低了供电的可靠性［1］。为此，现在供电网广泛采用环网接线，即两条线路通过中间的联络开关连接，正常运行时联络开关为断开状态，系统开环运行；当某一段出现故障时，可以通过网络重构，使负荷转移，保证非故障区段的正常

供电，从而可大大提高配网供电的可靠性。

目前，我国投入巨额资金来改造城乡电网，以提高整个电力系统的可靠性。在这种形势下，选择一种符合我国电力行业的实际情况，既有较高可靠性又有较好经济性的配电方式是摆在我们面前的一项迫切任务。

1　馈线故障的定位、隔离及恢复供电模式

配电网自动化主要包括变电站自动化和馈线自动化。在配电网中由馈线引起的停电时有发生，故障发生后，如何尽快恢复供电是馈线自动化的一项重要内容。实际上，配电自动化最根本的任务也就是在最短的时间内完成对故障的定位、隔离和恢复供电。它们的发展可分为3个阶段［2］：

（1）利用装设在配电线路上的故障指示器，由电力检修人员查找故障区段，并利用柱上开关设备人工隔离故障区段，恢复正常区段的供电。该方式的停电时间长，恢复供电慢。

（2）利用智能化开关设备（如重合器、分段器等），通过它们之间的相互配合，实现故障的就地自动隔离和恢复供电。该方式的自动化水平较高，无需通信就可实现控制功能，成本较低。缺点是开关设备需要增加合、分动作的次数才能完成故障的隔离和恢复供电。

（3）将开关设备和馈线终端单元（FTU）集成为具有数据采集、传输、控制功能的智能型装置，并与计算机控制中心进行实时通信，由控制中心以遥控方式集中控制。该方式采用先进的计算机技术和通信技术，可一次性完成故障的定位、隔离和恢复供电，避免短路电流对线路和设备的多次冲击。存在的主要缺点是：要依赖于通信，结构复杂，影响配电系统可靠性的因素较多。

配电网馈线自动化的目的是提高供电的可靠性，所以系统的功能固然重要，但其自身的运行可靠性和经济性则是电力部门最关心的问题［2］。因此，相对而言，以上3种模式中的第二种模式最为符合我国电力行业的实际情况。其主要特点是：

（1）可利用重合器本身切断故障电流，实现故障就地隔离，缩小停电范围；

（2）无需通信手段，可利用重合器多次重合以及保护动作时间的相互配合，实现故障的自动定位、隔离和恢复供电；

（3）可直接从电网上获取电源，不需要外加不间断电源；

（4）对过电压、雷电、高频信号及强磁场的抗干扰能力强，可靠性高；

（5）增加通信设备可很容易升级到上述第3种模式，使配电网自动化分步进行。

2　几种以重合器和分段器为主构成的馈线自动化方式的比较

以重合器和分段器为主构成的环网配电模式中，又可以分成3种方式：断路器＋电压型分段器、重合器＋分段器（以分段器作为联络）、完全采用重合器。这几种方式各有优缺点，具体分析如下［3］。

（1）“断路器＋分段器”和“重合器＋分段器（以分段器作为联络）”的配电模式。

特点：无需通信设备，由分段器对线路进行分段，通过分段器检测电压信号，根据加压时限，经断路器或重合器的多次重合，实现故障自动隔离，投资少，易于配合。

缺点：隔离故障需要多次重合，增加了对系统的冲击次数；隔离故障时会波及非故障区段，造成非故障区段的停电；馈线越长，分段越多，逐级延时时间越长，从而使恢复供电所需时间也越长。

（2）“完全采用重合器”的配电模式。

特点：无需通信设备，利用重合器本身切断故障电流，通过多次重合以及保护动作时限的相互配合，实现馈线故障就地自动隔离，避免了因某段故障导致全线路停电的情况，同时减少了出线开关的动作次数。

缺点：投资大，分段越多，保护配合越困难，变电站出线开关的速断保护延时就越长，当出线端发生故障时，对系统的影响较大。

针对以上3种配电方式的优缺点，我们设计了一种新型的较为实用的配电模式：环网供电的两个变电站出线端为改进后的普通型重合器，中间联络开关为联络型分段重合器（兼具联络开关、分段器和重合器的功能），线路以改进后的分段器分段。这种方式虽然仍由重合器和分段器构成，但是通过对这些重合器和分段器进行改进，将联络型分段重合器作为联络开关，则可以使该配合方式具有以上3种模式的优点，避免了大多数的不足。系统接线如图1所示。

下面分别以线路中区段b发生瞬时性故障和永久性故障来说明该模式的工作过程。

假设在区段b发生瞬时性故障。VW1分闸后延时T1重合，QO1～QO3失压后延时T2再分闸，设定T1＜T2，因此当VW1重合闸后，QO1～QO3仍未完成分闸动作，处于合闸状态。这样，VW1就可以在T1（0．5s）内切除瞬时性故障，避免了分段器的逐级延时，大大减少了发生瞬时性故障时的停电时间。

假设在区段b发生永久性故障。VW1经一次重合，使QO1合闸闭锁，VW1再次重合，由变电站1供电到a段。在这个过程中QO2检测到一个持续时间很短的小电压，QO2在QO1合闸闭锁的同时也执行合闸闭锁，这样就将故障段b的两端同时闭锁住，实现了对故障的隔离。故障发生后，VW3在检测到单侧失压后延时XL合闸，QO3在VW3合闸后延时X后也合闸，由变电站2供电到c、d段。如果在这个过程中，c或d段又发生故障或者QO2未完成合闸闭锁（这种情况出现的概率极小），则VW3合闸后检测到故障又跳闸，在第一次重合闸后实现故障的隔离和供电恢复。所以，无论在哪种情况下，这种配电模式都可以避免VW3至变电站2线路段的停电。也就是说，在隔离故障区段时不会波及非故障线路，不会造成非故障线路段的无谓停电。发生故障后，在线路上重合器和分段器动作的同时，装设在变电站内部的故障定位器根据各开关设备的动作时间配合，可迅速地确定出故障区段的准确位置，以便进行检修。

从上面的分析可以看出，这种配电方式虽然无法一次性完成对故障的定位、隔离和恢复供电，但是它可以快速切除瞬时性故障；在发生永久性故障时，可以同时完成对故障区段两端的闭锁。这种方式与传统的“重合器＋分段器”配电方式相比，缩短了停电时间，减少了短路电流对线路的冲击次数。因为整条线路中只在变电站出线端和线路中间装设有重合器，所以保护配合易于实现；虽然线路分段较多，但变电站出线断路器的速断保护延时无需太长，所以当变电站出线端发生短路时，对配电系统的影响也就较小。同时，由于采用分段重合器作为联络开关，在隔离故障时就避免了非故障区段的停电。另外，这种配电方式虽然没有象第3种配电模式那样切除故障快和功能强大，但它也有自己的优势，即无需通信设备，完全依赖于线路中的智能化开关设备就地完成对故障的定位、隔离和恢复供电，简化了配电系统的结构，也使影响可靠性的因素大大减少；并且这些智能化开关设备都留有通信接口，如有必要，可以方便地加上通信功能，使该配电网馈线自动化达到更高的水平。

3　提高可靠性和减少线路停电时间的措施

对于配电自动化来说，自动化程度的高低和功能的强弱固然重要，但整个系统的可靠性应该放在第1位。此外还要考虑到经济性［2］。为了保证上面介绍的以分段重合器为联络开关的“重合器＋分段器”模式的可靠性，采取了以下措施：

（1）重合器的开关本体为真空断路器，采用真空灭弧室外装复合绝缘的专利技术。它具有无油、无气、免维护、寿命长、无火灾、无爆炸危险的优点，机构采用电机快速储能的弹簧操作机构，无需高压合闸线圈。

（2）选用高性能PLC（可编程逻辑控制器）作为重合器和分段器的控制中心。简化了外围线路，大大提高了整机可靠性和抗干扰能力。

（3）直接从线路上获取电源，无需任何外加电源。选用美国的开关电源模块，抗干扰能力强，工作范围广，可在30％～120％输入范围内输出稳定的额定电压。

此外还有冗余设计和降额使用等措施，也可以提高整机的可靠性。

为了减少这种配电模式中的停电时间，采取了以下措施：

（1）快速切除瞬时故障，减少停电时间在电力系统中，线路故障的62％～85％为瞬时性故障，如果把瞬时性故障按永久性故障等同处理，则会造成较长时间（数十秒以上）的停电。为此，在重合器中增加了首次快速重合功能（可选），在分段器中增加了完全失压后延时分闸功能。这两者互相配合，可以在0．5～1s内切除瞬时性故障，大大降低了瞬时故障时的停电时间。

（2）故障区段的两端同时完成闭锁

传统的分段器当线路发生故障时，只能一次闭锁故障线路的一端，改进后的分段器可以在线路发生永久性故障时使故障区段的两端同时实现隔离，避免了非故障区段的停电，使恢复正常供电的时间缩短，同时减少了重合器或断路器的重合次数，对系统的冲击也就相应地减少了。

（3）躲涌流功能

配电系统最主要的负荷是变压器和高压电机，所以在重合器首次合闸或重合时，会出现比额定电流高得多的启动电流，有可能导致重合器的误动。改进后的重合器在软件和硬件两个方面增加了躲涌流措施，可以自动地区别合闸产生的涌流和故障电流，很好地解决了涌流问题。

4　结束语

本文介绍了配电网馈线自动化的3个发展阶段，经过比较认为，采用以“重合器＋分段器”为主构成的配电系统较为符合我国目前电力行业的具体情况。分析了以“重合器＋分段器”为主构成的配电网馈线自动化的几种方式，提出了一种新的实用的配电方式，既可以减少故障时的停电时间和短路电流对线路的冲击次数，又易于实现保护时间的配合。该配电模式已经在浙江黄岩供电局试运行，到目前为止，运行效果是令人满意的，达到了设计要求。 ［1］　孙寄生．10kV环网供电技术研究与应用［J］．中国电力，1999，

32（2）．

［2］　中国电机工程学会自动化专委会配电自动化分专委会秘书组．配电自动化分专委会学术讨论会讨论中关注的问题［J］．电网

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关键词：电力系统自动化；电力工程项目管理；自动化管理应用；

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

概述

随着社会的发展以及进步，电力系统的配电网自动化已然成为了当下电网建设、改造的热点，每一个城市都积极的将电力系统配电自动化建设、改造当成发展的重点项目，并且相应的为这个项目投入大量的物力、财力以及人力，其目的就是为了能够实现电力系统配电的自动化模式，以提高自身城市供电的可靠性、强化自身城市供电的能力以及扩大自身城市供电的范围，从而真正的实现优化电力，做好电力服务工作。然而，就我国电力系统目前的发展状态来说，电力系统配电自动化当中的一些内容仍然处于研究、开发或者是试用的阶段，还不能够全面的投入以及使用。正是因为这样，城市在进行自身电力系统配电自动化建设以及改革的时候，必须严格的根据自身实际条件着手，科学的进行统筹安排工作，并且以循序渐进为基本原则，做好相关的项目规划，这样才能够确保项目开展的科学性、有序性以及适应性，才能够真正的赋予电力系统配电自动化意义，最终也才能够建设出适合自身城市发展的配电自动化系统，真正的起到对城市的促进作用。

1、配电自动化概念

配电自动化是20世纪80年代末,美国等几个工业发达国家发展起来的,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、电力系统配电自动化

经济的发展对配电网自动化提出了更高的要求，配电网自动化也是电力系统现代化发展的必然趋势。技术在发展，需求也在提高，应参照发达国家和地区的经验。最终目的都是为了扩大供电能力，提高供电可靠性，优化电力服务。从目前的应用情况，有些内容只限于开发、研制和试用阶段，因此，应本着从实际出发，统筹安排，循序渐进的原则，综合考虑近期与远期、全局与局部、主要与次要的关系，进一步设计开发出先进、通用、标准的配电网自动化系统，对电力市场的发展具有重要意义。

①、实施配网自动化的目标

实施配网自动化的首要目标是提高配电网的供电可靠性，实现高度可靠的配网自动化系统要遵循原则：（1）具有可靠的电源点；（2）具有可靠的配电网网架（规划、布局、线路）； （3）具有可靠的设备（一次智能化开关、二次户外FTU、TTU等）；（4）具有可靠的通信系统（通信介质、设备）；（5）具有可靠的主站、子站系统（计算机硬件、软件、网络）。

②、配电自动化发展过程

20世纪50年代以前，电力系统容量在几百万千瓦左右，单机容量不超过10万千瓦，电力系统自动化多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主。例如：电网和发电机的各种继电保护、汽轮机的危急保安器、锅炉的安全阀、汽轮机转速和发电机电压的自动调节、并网的自动同期装置等。50～60年代，电力系统规模发展到上千万千瓦，单机容量超过20万千瓦，并形成区域联网，在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。系统开始装设模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置，并广泛采用远动通信技术。各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。70～80年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统 (SCADA)开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动启停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控开始得到推广。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛采用微型计算机。

③、电力系统及其自动化研究方向

⑴智能保护与变电站综合自动化 ；⑵电力市场理论与技术；⑶电力系统实时仿真系统 ；⑷电力系统运行人员培训仿真系统；⑸配电网自动化 ；⑹电力系统分析与控制；⑺人工智能在电力系统中的应用 ；⑻现代电力电子技术在电力系统中的应用；⑼电气设备状态监测与故障诊断技术 。

3、配电自动化的内容

3.1、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。

3.2、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。

4、配电自动化的立足点

解决电网的“瓶颈”问题是加强城网和农网的建设改造,提高供电质量、开拓市场,拉动国民经济增长的一项重要措施。国家决定投入巨资用于建设和改造,必须依靠科技的进步,采用先进的技术。配电自动化是建设和改造中现代化管理的重要手段。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。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。

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【关键词】铁路电力；配电网；故障判断；单相接地

引言

10 kV铁路电力线路为铁路运输生产提供电力保障，其供电可靠性直接影响铁路运输的安全运行。电气化铁道供配电系统由自闭和贯通线构成，其特点是系统中性点非接地，10kV线路与国家电网是利用变电所内的电力变压器实现隔离。铁路电力线路的功能是专线专用给铁路站场、通信信号装置、机车信号、变电所用电等一级负荷提供能源。自闭线和贯通线路相互备用，一旦电力线路或者电力变电所发生故障，则导致铁路行车信号机失灵，信号失效就会造成堵塞、撞车等事故。

1.10kV铁路电力线路故障

判断铁路电力线路故障的方案，首先要理论分析各种故障特征，根据对采用安装在开关站的 FTU监测出来的数据信息判断故障。针对铁路专门设计的10kV自闭贯通线路作用是提供给铁路信号系统，行车系统，编组场车站等一级负荷电能。目前，我国对于铁路 10kV电力线路故障的检测没有很好的方法，检测单相接地故障更是缺少必要手段，原来基本采用监视器监测整定范围内母线上的零序电流的有无，再利用故障线路判断装置进行选线，最后发出报警信号，但是不能够准确提供具体故障区段。

1.1铁路电力网的特点

作为信号设备主要电源的铁路电力线路是保证铁路运输安全生产的重要保障。铁路配电网是一个稳定和可靠供电网络，具备安全和经济性好的特点，在电力系统结构和功能上都具有一定的特点和区别。

（1）供电范围广，受电点多。自闭贯通电网的供电臂大约为 60到70km，特殊地段甚至能到90km 以上。供电负荷容量小数量多，由于自闭贯通电线是自动闭塞信号装置专用线路，都会连接途经车站，负荷信号微弱。

（2）运行维护困难。由于铁路运行情况错综复杂，所以自闭贯通线路受到外界因素影响较大，即使高铁普遍采用电缆引出引入，但电缆大多敷设于地下，受温度、湿度、地质、环境影响较大。铁路配力网结构简单，作为自动终端信号装置与最终用户直接连接，铁路自闭贯通网里一般都为10kV和35kV两个等级的变配电站，铁路自闭贯通供电系统中的站所功能基本相同，配置也基本一致，这样对于铁路供电的功能和范围要求就相对较低。

（3）接线单一可靠性高。自闭贯通供电系统的接线采用最常见的沿铁路敷设的放射网结构，沿铁路线分布均匀变电所互相备用相互连接，组成双回路供电方式。连接线一主一备，自闭线与贯通线相互补充的接线方式。铁路自闭贯通网虽然结构简单，连接方便但是由于其安全性要求供电持续可靠保证。传统的铁路配电网系统设计了多种措施来保证供电的稳定可靠，但是过去所装设的老式保护满足不了日趋发展的高铁提速当故障出现，尤其是难以判断单相接地故障出现的区段，使故障危害加深严重影响自动闭塞正常工作。

1.2铁路自闭贯通线路相间短路

假设线路 A、C 两相在变电所 1、2 间发生短路故障，那么就有

使用对称矢量法对线路上的电流互感器进行读数就会发现两相短路故障时，自闭贯通相电流减小，零序电流和零序电压并不存在于整个短路故障通路里。在故障线路中，靠近电源侧等值的短路电流通过各分段故障线。故障线路前段（ 远离电源侧） 短路电流不会出现在各故障分段区间里。

假设线路A、C两相在变电所1、3间发生a、c两点接地短路，那么就有故障临界条件

在自闭贯通线各变电所安装的电流互感器，就可以测量出实时的电流值。得出结论是一旦发生两相接地故障那么在故障区间前部各相都会有等值短路电流流过，而在故障区间的后端都没有短路电流流过互感器，整个回路里有零序电压和电流； 当不同区间发生接地短路时候，在故障区间前侧故障相短路电流流过互感器，在故障区间后侧不流过短路电流，整个回路都会有零序电压和零序电流。

三相短路和三相接地故障与两相比较相似，但是也有一定的区别。当发生三相短路故障时候，发生故障相的线电压下降，短路电流流过故障相电流互感器，整个配电网里不存在零序电压和零序电流；等值短路电流都会流过故障区间前部的故障相上的电流互感器，短路电流不出现在故障区间后侧线路上的电流互感器； 故障三相接地发生时候，不产生零序电压和电流，故障相有短路电流流经导致故障线路相电压减小； 产生等值的短路电流流过故障区间前侧故障相上的电流互感器，短路电流不会在故障区间后侧流过电流互感器。总之，相间接地短路故障，都可以利用装设在变电所里电流互感器，一旦发生短路故障就可以明显监测出发生故障前的变电所的母线上的电流信息，再根据故障后端没有短路电流的信息，初步分析判断出故障点的粗略位置最后通过比对故障现象的类型及特点准确定位出故障点的。

1.3铁路电力线路单相接地故障分析

当某点发生金属性接地故障，测得接地电阻为零时，已知电力线路上有电容电流，推导出非故障相对地电流和对地电压都近似零，利用零序等效网络就可以得到以下结论： 零序电流在故障回路和非故障回路的关系是，非故障零序电流等于该相的接地电容电流，而故障回路的零序电流正好等于全部非故障零序电流相加之和，也就是所有非故障回路接地电容电流的和； 在对于零序电压电流相位关系，零序电压在非故障相上滞后零序电流 90度，而在故障相上零序电压超前零序电流90度，相加就可以得出零序电流在非故障回路故障回路相位相差正好180度； 总之，接地电容电流等于全部故障和非故障回路中接地点电流之和，同时电容电流和零序电压相差90 度。当发生非金属性单相接地故障时，电阻R不等于零。已知铁路电力线在故障点接地时，并且因为接地电阻不等于零，那么故障区间前段与非故障区间前段的零序电流方向恰恰相反。所以铁路电力线路发生单相接地时，零序电压超前零序电流在非故障线路前侧相差正好90度，在故障线路前侧则滞后相差正好90度； 由于幅值和相角不受电阻影响，则不会改变电流和电压之间的零序相位差； 一旦配电线路出现单相接地故障有零序电压时候，线路前侧的各部分故障超前零序电流，但是故障线路后侧则正好与非故障相反差90度。

2.铁路线路故障判断方案的研究

基于FTU 馈线自动化是解决故障判断的重要系统。该系统中，FTU 被安装在负载、电互感器、功率表和开关等设备上，用来采集对应开关的实时位置、完成贮能情况等运行数据，并且通过网络通信将现场信息传送给变电所中控设备，FTU 还可以利用信道双向性接收自动化控制中心下达的指令，完成指令动作进行长距离操作倒闸。发生故障时，FTU 就可以记录下数据的变化包括故障实时数据对比正常数据。如短路最大电流值、最大冲击电流、最大故障功率和电压等信息统一发送至中心控制机构，中控利用逻辑运算精确定位故障点，并采取最佳措施恢复供电，快速完成遥控分离故障区间并尽快恢复线路供电、保证铁路运行安全。为了方便主站，先将分散的收集单元集中再与控制中心连接，实现分散转为集中，利用成熟的调度自动化技术能够把各个面向对象的采集单元的统一变成的通信协约，实现有机结合供配电技术、SCADA 系统、电力数据采集等。一般在变电所到故障点的自闭贯通线上才会有故障电流，通过各个 FTU 把采集到的故障相数据值传送给自动中心，利用计算机推理运算合理处理已收到故障线路的所有信息，快速定位判断故障发生的区段。通过上节部分关于自闭贯通线路各类故障得出的结论，就可以推理出判断自闭贯通线路各类故障的算法。例如某段自闭贯通线路分为 4 段区域，根据铁路电力系统为非中性点接地系统，上节介绍故障机理就可以归纳为相间短路、单相接地故障等再依据临时性或者永久性故障性质。排列组合共六种可能故障类型通过采集的现场数据进行区分最后中控对故障分析判断。可以分两步进行一个是铁路电力线路沿线上两个变电所之间发生故障时，FTU采集开关站的数据，需要传输一段时间才能将信息收集到主站。设置时间参数，考虑到两个变电站之间的 FTU 数据全部上传，这个参数就是故障分辨率。保障主供变电所重合闸动作，同时备用变电所自投预备，当短路电流流经时，保护机构跳闸，备投重合启动，准确判断出是临时故障； 同理，当出现故障电流时，保护装置跳闸，备投没有启动，重合闸顺利动作同样是临时的。主供电臂启动重合闸，备用供电臂投入的时候，同理出现故障，主供区间保护装置跳闸动作，备投没有启动，重合备投也不成功，那么故障就是永久性，对变电站之间 FTU 采集的数据进行综合判断，根据数据的情况区分出现的故障，收集完整数据分析准确判断故障定点及并采取相应措施保证铁路电力线路正常运行。

3.结束语

电力线路故障诊断是保证铁路运输安全运行和稳定可靠的重要途径。提高铁路电力线路自动化水平，完善远程处理故障能力是电气化铁道供电的一个重要方面。本文通过对铁路自闭贯通线路进行的研究，提出了自闭贯通线的故障判断方案，提高了铁路配电系统的安全性和可靠性。

参考文献：

[1]陶力军.武广高速铁路电力工程设计[J].铁路技术创新，2010.

[2]朱飞雄.高速铁路电力牵引供电工程施工技术创新[J].铁路标准设计，2011.

篇10

关键词：城市；10kV配电网；规划；建设

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).

[4]徐郑.配电网10kV馈线及配变的无功规划研究[D].重庆:重庆大学,2005.

篇11

[关键词] 住宅小区；配电；设计

中图分类号： S611 文献标识码： A

一、居民小区供电特点分析

随着社会的不断发展，近代小区普遍存在着楼房密集、楼与楼之间的距离小、居民供电需求较大等问题，加之供电箱的供电范围及供电能力有限，因此需要多个供电箱才能完成整个小区的供电任务。为避免会在高峰时期电量超负荷，在用电回路方面也不应采用单一回路。此外要注意根据不同的小区建筑而积和布局方式，采用与之相应的供电方式，取点方式的选择要以小区内每栋楼层的居民数量为综合考量依据。一般情况下小区的供电方式有两种，一种是单相电源供电，适用于联体楼住宅小区，另一种是三相电源供电方式，适用于复式楼住宅小区。小区一般设有相应的供配电中心，分电到小区的各个配电箱。供配电形式一般采用单环网或是双射的形式，可以达到一条电路发生故障另一条电路承担所有电路负荷的作用。进行小区配电设计工作之前，详细合理的分析居民小区的供电特点可以为设计工作提供准确的操作依据。

二、居民小区配电问题的解决方案

（一）断路器的选用方面

居民小区的配电设计时，断路器的错误选择是是普遍存在的设计不合理因素，有些设计人员设计时常常选择高级非选择性断路器，认为越是高级的断路器越是安全，越能起到维护小区供电稳定的需要。其实高级非选择性短路器存在一定的缺陷，当末端发生较大的故障电流时，高级非选择性断路器可能会导致一级或多级断路器非选择性切断；此外在断路器选择方面存在的另一问题是，过多地选用选择性断路器，对于供电需求相对较小的居民小区，电路上可能只有几十或百多安培的电流，因此在这样的小区内过多的使用选择性断路器，就显得多此一举，造成资源的浪费。

其次就是断路器的参数设定不准确或是与供电线路的参数不匹配。一般容易发生的现象是上级短延时过电流脱扣器额定电流太小，甚至小于下级断路器之瞬时过电流脱扣器额定电流，或上级瞬时过电流脱扣器额定电流太小，这些问题的产生都会破坏选择性断路器的选择动作，一旦发生电路故障，断路器失去应有的作用就可能造成不可挽回的损失。

（二）回路设计方面

近年来居民小区的的配电设计方面，往往忽略回路设计。一些设计师为图一时之便，在照明和其他电器插座之间设计较少的回路，有些设计师甚至跳过设计回路这一步骤，根本不设置回路，造成实际线路的横截面减少的问题，实际线路横截面减少可能会导致超负荷断电，一旦电气线路在短时间之内超负荷，线路的绝缘能力会大大降低，造成线路升温，住户大部分电器会因此受到不同程度的损坏，甚至造成不可挽回的事故，严重危害着小区居民的生命和财产安全。因此在居民小区配电设计时，对于各住户的室内配电方式的设计，要切实做好回路的设计工作，避免安全隐患的产生。值得注意的是，有些工作人员会在设计电路时随意更改线路，随意更改各个地下墙面上暗埋的管线的导线截面以及各房间的插座等这些不应更改的线路的位置，这些不当的做法为以后的安全运行留下了诸多隐患。

解决方案分析

居民小区配电设计时，对于电流较大的馈线首端应选用选择型断路器，短延时过电流脱扣器电流Iset2 不应小于下级最大的断路器的短延时或瞬时过电流脱扣器电流之1.2~1.3 倍，其延时时间不宜小于0.3~0.4s。瞬时过电流脱扣器电流宜尽量选大。中间级保护电器宜采用使用安全、分断能力高、选择性好和维护简单方便的断路器或熔断器，上下级的额定电流比不小于其过电流选择比1.6∶1。末端回路的保护电器没有选择性要求，可采用非选择型断路器或熔断器，但应满足接地故障能按规定时间内切断之要求，在户内安装配电箱，一般位置选在靠近入口的承重墙位置，在配电箱内装设支路断路器。对于户内仅有一路插座回路的情况，需要装设漏电断路器。对于插座回路多于两路的情况，可安装漏电保护器，在各插座回路分设单极断路器，同时在大型电器上使用单独的回路；对于居民楼室内的回路设计，应以照明，空调以及其他电器用插座分三个回路为基本设计回路，且在回路设计时对一些大型电器进行用电负荷计算，并参照计算结果进行回路设计，同时要为大型电器设置单独回路，切不可想当然。

四、变电所的确定

居住小区能否设置高压开闭所以及设置多少变电所，应依据当地的供电部门供电方案要求，小区用电容量及负荷性质，结合所在地区环境与节能等进行设计。正常由变电所至用电负荷的低压线路供电的半径不应超出250 m。在供电的计算容量超出500 kW、供电的距离超出250 m时，应增设变电所。依据当下我国大多供电部门的要求，居住用户用电应采取一户一表计费方法，电源直接接进小区的变电所低压配电系统。小区变电所高低压配电房应当独立设置并且由供电部门担当维护管理，小区变电所低压系统可以提供一路三相400A的380V/220V的低压电源，并且经设于小区变电所以外专用的低压计量箱后提供住宅公共用电。在住宅公共的用电容量超出400A或有容量极大的商业用电（＞100kW）之时，应当设置带商业或局部公共用电专用的变电所。专用变电所的高压电源从小区高压系统专用的回路提供，并且于小区变电所以外设置单独变电所，采取高供高计方法。

小区变电所内的变压器容量与台数须依据小区住户用电与住宅公共的用电计算容量来确定，正常计算容量超出630kVA，为了保证用电可靠性应采取2台变压器。小区变电所单台变压器容量最大不宜超出1000kVA。专用变内的变压器的容量与台数应当依据商业用电及公建用电整体与消防用电计算的容量来确定。当有一级与二级负荷之时，应当考虑用柴油发电机组作为备用电源，并且做好和市电高低开关连锁的设计，禁止与市电并联。由于专用变采取高供高计的方法，相对其低压的配电系统中局部住宅的公共用电负荷，可采取专用回路，并且经专用计量装置进行“表下除度”的方式来区别非商业用的电量。一样，对于不安置专用变时，居住小区的公变中少量商业用电（商铺）经过当地供电部门的同意亦可采取“表下除度”与一户一表方法，分别计费。总之，居住小区的变配电系统既需达到建筑电气的设计规范要求，又需达到当地供电部门对小区住户用电管理中的特别要求。

五、 变电所的选址

变电所的选址应在满足供电半径要求的前提下根据周边环境合理布置，而且变电所的高、低压进出线敷设需与小区内其他配套设施，如通讯、有线电视等的缆线敷设进行统一规划，电力线路采取电缆并且敷设于电缆沟与电缆保护管里。变电所适宜靠近用电负荷中心设置。从小区物业管理角度来考虑，居住小区变配电所应当设置于专门管理用房内。目前江苏地区居住区变电所按照典型设计必须独立建设。从小区的建筑特征方面考虑，也就是在小区楼栋之间中心位置处设置变电所，对于大型小区在满足供电半径要求下可多处设置变电所来分区、分片供电。在条件不允许时，也可设户外箱式变电站，但应当注意对居住小区总体环境的影响以及电力变压器噪音对居住小区用户的影响。

六、结语

居民小区配电设计关乎整个小区居民的生命财产安全，因此在配电设计时要严格按照国家有关规定，合理选用断路器，有效防止电路故障，保证电力安全。此外对于小区配电设计时切不可投机取巧，要加大人员和硬件设施的管理力度，谨慎操作，消除安全隐患，打造宜居小区。

［参考文献］

[1] 陈智勇,李峰.居民小区配电设备智能化研究及关键技术[J].硅谷,2012.

篇12

关键词：小电流接地，故障

 

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

经过以上分析论述，我们不难看出对于小电流接地电网的故障，大都可以通过绝缘监视装置的报警及仪表指示，经分析判断出故障的性质。当故障发生时，运行人员应沉着冷静认真分析，从而及时排除故障，确保电网正常安全地运行。

篇13

论文关键词：应用型；课堂教学；工程实例；发电厂电气部分

“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。

（2）为了避免抄袭，课程设计题目多样化。我们在进行该课程的课程设计时，设置了多个设计题目，比如110kV变电站、220kV变电站、热电厂、凝气式发电厂等，根据学生学号的不同，分配不同的课程设计题目。由于工程原始资料不同，在整个课程设计过程中不仅很好地杜绝了抄袭现象，也很好地提高了学生们分析、解决实际工程问题的能力。

篇14

关键词：高层建筑、电气设计、思考

Abstract：The high-rise building electrical design is a high technical content, the process of complex system. With the rapid development of economy, high building design is also in constant improvement and perfection, to better adapt to the life of people demand. In this paper, the high building electrical design method, some problems existing in the design and some of the problems should pay attention to, and so on are discussed.

Keywords: high building, electrical design, thinking

中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：

随着科技技术的进步和发展及“以人为本”的思想的深化，高层建筑电气设计要以技术先进、实用可靠、经济合理为原则，建设时要留有一定余地，应考虑技术的先进性、网络的开放性、系统的扩展性和可靠性，尽量采用通用标准及设备，同时，高层建筑电气设计中也应当做到安全、适用、方便和环保，从而实现社会、经济和环境效益的统一。

一、高层建筑的电气设计概述

⑴高层建筑电气设计的方法。①计算电力负荷。电力负荷是设计供配电系统的重要依据，高层建筑电力负荷的计算一般采用需要系数法或负荷密度法。计算数据的准确与否直接关系着供电的可靠性，制约着电力资源的利用率。②供电电源的选择。我国高层建筑的供电电压通常采用10kv 标准电压等级，视具体需要来决定独立电源的数量，一般至少需要两个独立电源并装备应急发电机组来保障供电的稳定性。③设计高低压配电系统。a.高层建筑的高压配电系统一般用两个独立供电的10kv 电源采取同时供电、互为备用的方式保障供电的稳定。b.一般选用大容量的变压器来减少变压器的数量。c.除了楼层配电用混合式接线方式外多采用放射式接线方式。d.功率因数需要采用集中补偿的方式进行无功补偿，提高功率因数到0.9-0.95 左右。e.动力供电和照明、生活用电分别计费。④主要设备的选择。我国现代化的高层建筑一般在主楼的地下室设置变配电室，并选用真空开关、用手车式的高压开关柜；为了防火的需要不在主楼内安设油浸式电力变压器；一般不采用固定式的低压配电屏，通常用抽屉式或手车式低压配电屏；应急发电机组已逐渐选用小巧、快速、少故障的燃气轮发电机，渐渐减少柴油发电机组的使用。⑤高层建筑的照明设计。电气照明设计要关注高层建筑装饰的需要，在满足光源、照明度、线路铺设等要求的同时也要考虑照明设施的美观，将照明价值和艺术价值相结合，并尽量选用节能的照明设备。⑥高层建筑的电梯供电。高层建筑的电梯是通行的基础工具，电梯分为服务梯、消防梯、货梯、普通客梯等种类，由于速度区别有低速、快速、高速乃至超高速之分，按照供电电源的要求有直流和交流的区别，需要设计人员根据电梯的具体需要来设计相应的电气接入问题，额外需要注意的是电梯要使用专用电缆并采用不同的两路变压器，通过电源间的切换来保障电梯供电。⑦高层建筑变电所位置的确定。变电所的位置一般处于高层建筑的底层，但基于节能的原则需要变电所尽量靠近用电负荷中心，这需要根据建筑的高度来确定变电所的具置，当高层建筑超过60 楼时一般将变电所分散布置在建筑的上、中、下三个位置比较符合供电的经济性。⑧电气设计的安全防护措施。高层建筑的安全防护措施一方面要做好高层建筑的防雷接地和金属管线的接地，这两个方面与电器设备的接地统一构成接地系统，在高层建筑本身接地体的基础上安设人工接地体；另一方面要重视消防系统的设计，将消防报警和自动灭火的消防供电设计连接到高层建筑的整体设计中，确保能够科学、合理的保障高层建筑的安全。

⑵高层建筑电气设计的节能要求。经济的迅速发展对各种能源有着巨大的需求，我国电力能源的供应一向紧张。节能问题是高层建筑电气设计中必须关注的重点，这要求高层建筑的电气设计中要在满足照明、温度等实际需求的基础上，考虑经济效益避免不必要的电力消耗。

二 高层建筑电气设计中应当注意的的问题

由于高层建筑自身的复杂，在电气设计中的许多环节需要结合建筑的整体需要或特殊要求，这无形中提高了高层建筑电气设计的难度。

⑴供电的可靠性难以保证。高层建筑自身的供电负荷比较大，各种电气设备特别多，需要电力支撑的功能不仅多而且复杂，这些情况在很大程度上制约了高层建筑电气设计中供电的稳定性和可靠性。

⑵动力与生活照明用电供电独立。高层建筑的照明用电一般用母线槽配电，而动力用电常常用的是放射式供电方式，与照明用电分开，双方不共同使用同一个干线。

⑶高层建筑地面的管道数量多。由于高层建筑结构上为了形成大空间，各种设备多安装在墙面上，使得地面上的管道数量非常之多。

⑷高层建筑的各种防震措施。目前我国高层建筑的施工都十分重视采取稳妥的防震措施，包括建筑伸缩缝等在建筑建构上的防震处理和各种电气设备的防震。

⑸高层建筑对消防的要求高。高层建筑由于建筑高、面积和体积大、人员多等等因素造成消防安全的隐患特别多，而且高层建筑一旦发生火灾事故，后果也特别恶劣，这些原因促使高层建筑对消防安全的要求特别高。

⑹其他方面。建筑施工过程中由于可以采用一些方法来缩短施工周期，而且建筑顶棚多采用吊顶的方式，给电气设计的具体实施工作带来了困难；另外整个高层建筑的电气管线也需要做好防火防漏电处理。

三 高层建筑电气设计中存在的一些问题。

⑴电气设计的消防供电问题。消防供电常出现设计时没有采用专用的回路供电情况，将消防供电与非消防供电接引在一起，导致火灾发生时一旦切断供电将使消防供电电源也被切断。

⑵电气设计的非消防供电问题。在高层建筑的电气设计中常出现设计人员将切断非消防电源的控制模块接引在楼层照明等民用低压线路上，火灾发生时一旦切断电源将使得不是必须断电的范围也被切断电源，给居民带来恐慌。

⑶电气设计的住宅配电箱问题。电气设计人员常没有选择合适的建筑住宅配电箱进线开关，而使用带有短路等功能的断路器时导致配电级数的增加，降低供电稳定性

四 高层建筑电气设计问题的对策

高层建筑的电气设计不仅要满足稳定供电的基本需求，更肩负着节约电力能源和保障人们生命、财产安全的重要责任，需要电气设计的相关人员针对上文中电气设计中需要关注的问题认真做好本职工作，保障高层建筑供电的高效、稳定和安全。针对上文中电气设计中存在的问题，特提出以下对策：

⑴电气设计需要在配电间安设消防供电专用的供电回路，由消防设备的两路低压电源接引低压配电柜的两路电源。

⑵火灾发生时非消防电源的切断应先切断发生火灾楼层的非消防电源，尽量缩小电源切断的范围。

⑶建筑住宅配电箱应选用具备隔离和同时断开中线、相线功能的进线开关。

五 结语

综上所述，为了保障高层建筑供电的稳定性和安全性，需要切实做好电气设计工作。高层建筑的电气设计要结合建筑本身的需要，遵循节能安全的原则，保证供电系统能够满足高层建筑基础功能以及防火、防震、防雷的要求，保障人们的生命和财产安全。

参考文献

[1] 胡隆才.现代建筑电气设计的具体方法研究[J].科技资讯,2009

[2]章楷盛,李洪伟.现代高层建筑电气设计内容分析[J].中国科技财富,2010(6):95.