时间：2023-10-07 08:57:21
（河北省河间市供电公司，河北 河间 062450）
中图分类号：TM642+.2 文献标识码：A文章编号：1673-0992（2011）04-0046-01
1 前言
随着社会主义新农村建设（结合新民居建设工程）的深入开展，我国农村、小城镇经济增长迅速，居民和企业用电量的总体增长速度很快，对供电质量的要求也越来越高。
目前我国低压配电普遍采用三相四线制、中性点直接接地的配电系统。这种低压配电方式存在一些弊端：一是供电半径长，线路损耗大、居民用户端的电压质量无法保证。二是由于动力负荷与居民用电负荷共用一台配电变压器，小动力负荷所占比重较高，很多动力负荷达到20kW或30KW。三是三相负荷不平衡现象普遍，增大配变损耗大，无法保证配电变压器的经济运行。
基于小城镇及农村地区的负荷特点，应适当电网中推广应用有着体积小、损耗少、安装便利等优势的单相变压器。单相配电技术是将10kV 线路引入负荷中心，按照小容量、密布点、短半径的原则进行配变供电，从而大在改善电网线损率、电压质量、供电可靠性及供电成本等经济指标。
2 单相配电配电模式
2.1单相配电系统的基本特征
在居民配电系统新建与改造中，可采用单相变配电的系统，适用于居民小区或负荷增长较快的混合用电地区供电。单相配电技术在应用时应具备的特征：
1.10 kV 线路馈电到居民楼（或新民居连排别墅）处。
2.采用单相变压器挂杆或单相箱式变压器，尽量缩短接户线，进户线长度不超过20m 。
3.合理选用单相变压器的容量，使之与最大负荷匹配，形成小容量、密布点配电态势。
4.电力计量表集中置于居民楼（或新民居连排别墅）适宜地点的电表箱中。
5.低压供电方式可采用单相两线制，也可采用单相三线制方式供电。通过计算，比经济角度推荐采用单相三线制的方式。为避免客户侧电压异常升高，应在变压器低压侧引出线中性点及客户侧中性点两处可靠接地。
2.2 单相配电模式的研究
规划单相配电模式建设时，主要考虑电网结构、供电单元和设备选型三部分内容。
2.2.1 中压配电系统模式
单相配电模式根据城镇区域与农村区域负荷不同采用不同的高压配电线路接线模式。根据线路不同又分为架空线路方式和电缆线路方式。
1.城区居民小区架空线路方式
由小区外引三相架空绝缘线路进入小区，在靠近住宅楼处分别从AB （或BC 、AC ）相安装单相柱上变压器，如图1 所示，虚线框内为小区内部。单相变压器配置时应最大限度保证高压侧三相线路上的负荷均衡。存在三相负荷用户时，接相应容量的三相变压器供电。
图1单相配电模式（架空线路方式）
2.城区居民小区电缆线路方式
对供电可靠性要求高、注重绿化的小区，采用从小区引电缆分支线经三相电缆送入，在靠近住宅楼处分别从AB （或BC 、AC ）相安装单相箱变，如图2 所示。单相箱式变配置时原则上应保持高压侧三相线路上的负荷均衡。
图2 单相配电模式（电缆线路）
3.农村居民住宅区架空线路方式
根据村庄布局确定主干道，高压架空绝缘线路沿主干道架设，在靠近住宅处安装单相柱上变压器，如图3 所示。单相变压器配置时原则上应保持高压侧三相线路上的负荷均衡。存在三相动力负荷时，接三相柱上变压器供电。
图3单相配电模式（农村）
2.2.2 低压接入模式
根据单相变压器的接法不同，单相供电低压侧接线可采用单相两线制或单相三线制，如图4 所示。
图4（a） 单相两线制供电
图4（b） 单相三线制供电
根据城区居民用户、农村居民用户的不同，可采用以下几种方式：
1.城区居民小区低压接入方式
低压配电线路由安装在住宅楼前的柱上变压器或箱式变压器低压侧出线经接户线接入住宅楼单元配电箱，接户线采用电缆沟敷设或电缆穿管敷设。采用单相三线制时，每单元提供两相电源，平衡单相三线制中零线中的电流。如图5所示。
图5城区居民小区低压接入方式
2.农村居民用户低压接入方式
对经济相对较好的农村区域，村庄规划整齐的优先采用单相三线制供电方式，对山区等负荷分布广、密度小的地区，低压供电采用单相两线制。低压线路由单相柱上变压器低压侧出线经低压配电箱出线，采用集束导线沿墙敷设。如图6 所示。
图6农村居民用户低压接入方式
2.3 单相配电的设备选择
采用单相配电，配电网中主要设备有：中压配电线路（电缆）、配变、低压配电线路及其他附属配电设备。
1.中压架空线路、中压电缆线路
(1)中压架空线路
中压架空线路应采用绝缘导线，如铝芯交联聚乙烯绝缘线，在雷害多发地区应同时配套防止雷击断线的措施。线路导线型号的选择应考虑设备标准化，主干线截面积不宜小于120mm 2,分支线截面积不宜小于70mm 2。
(2）中压电缆线路
城镇区域中压配电线路导线采用交联聚乙烯绝缘电缆，主干线电缆截面积不应小于240 mm 2，支线电缆截面的选用应满足载流量及热稳定的要求，并考虑远期发展。与单相配电方式相适应，配电导线可选择单芯集束式电缆，这种导线有利于设备接线及故障处理，可用于沟槽、隧道敷设，其直埋部分应穿管保护。
2.低压配电线路
低压架空线路宜采用树技状放射式结构。低压线路的供电半径应满足降损及末端电压质量的要求，一般应控制在10m-150m ，最大不宜超过250m 。需要强调的是零线截面宜与相线截面相同。
低压架空线路宜采用铝芯交联聚乙烯绝缘线。若沿墙架设应采用平行集束导线，这种导线电气参数优越，还可使低压台区美观。低压架空线路导线型号，主线截面宜采用120mm 2、150mm 2 ，支线宜采用50mm 2、70mm 2。
3.单相配电变压器
单相配电变压器含单相柱上配电变压器和箱式变压器。单相配电变压器的选择应遵循经济、节能、安全、可靠、环保的原则。对于城市居民中低层住宅楼、远离电源中心的分散式别墅以及农村区域，单相配电变压器的位置及容量确定方法如下：
（1）应尽可能靠近居民负荷中心设置，城市住宅小区供电半径应控制在20m以下，别墅以及农村区域应控制在50m以下。
（2）为提高配电变压器的利用率和经济运行水平，单相配电变压器容量选择时应考虑高负荷率，一般最大负荷率不宜低于90 ％。
4.其他附属配电设备
高低压电气设备应采用安全可靠性高、小型化先进的配电设备。
3 结束语
【关键词】电压；提升；措施
引言
居民端电压是衡量供电企业服务好坏的重要指标，但在以前的电网建设、供电管理中，由于 “重主网轻配网”，导致配电网电压管理存在网络架构落后，管理水平低下，技术创新不足等问题。随着近年来供电企业服务要求的提高，配电网特别是配电网电压问题得到了重视，在多个方面均采取了措施进行提高。
1 目前供电企业面临低电压问题及处理措施
1.1 线路网架落后，不能提供合格的电压
由于历史原因，部分农村山区配电中压线路供电半径大，线径小，配变在在中压线路末端，电压降大，配变首端电压得不到保障。配变低压出线线径小，供电半径大，负荷相对较大的支线仅采用单相供电，低压线路残旧，以上配变台区线路的问题直接造成了居民端入户电压不能满足日常需求，用电高峰期用户光管都无法正常启动。
采取措施：对于网络结构性引起低电压的问题，还是以网络改造为主。在台区改造时，需分析造成电压偏低的关键因素，以“一台区、一对策”为原则制定解决措施，根据问题的轻重缓急，挑选电压严重偏低、客户投诉量大的台区，优先开展改造。在开展台区改造前，要注意将网络结构与管理原因分开，将投资用在确实是网络结构引起的低电压台区上。在进行改造时，将设计方案做细，不能单纯、简单地将原台区低压线路更换，更主要的是根据台区的负荷情况，调整变压器位置、缩短负荷中心区供电距离。
1.2变压器抽头及负荷管理不到位
在配变台区运维管理中，变压器调压抽头设置不合理、三相负荷不合理搭配都会引起变压器的出力不足或电压达不到居民端要求。
采取措施：
变压器抽头管理方面：
配变投运前，应根据接入点10千伏线路电压、台区负荷等情况，选择合理的档位；配变投运后，应根据电压情况及时调整配变抽头并更新档案。
台区负荷管理方面：
（1）加强台区三相负荷不平衡度测量与分析。台区三相负荷不平衡测量可利用计量自动化系统或结合配变及低压分路出线负荷测量工作开展，在负荷高峰时段进行。对于不平衡度超出标准要求的，可通过合理分配负荷接入相序等措施予以解决。
（2）加强台区新增低压负荷报装管理，核查新报装负荷的容量及用电特性，结合台区三相负荷档案和现场实测勘查，确定客户接入的最宜相。
（3）合理安排低压配电网三相不平衡线路改造，编制低压配电网改造方案时，应充分考虑低压线路三相负荷不平衡问题。必要的情况下可通过“单相供电”改“三相供电”，降低三相负荷不平衡度。
1.3 台区长期忽视无功补偿管理
日常工作中，运维人员在台区常常忽视台区无功补偿的管理，甚至部分容量较大的变压器都没有按要求配置相应的无功补偿装置。运维人员对台区无功补偿的检查流于形式，即不懂如何巡视也不懂如何对损坏的无功元件进行处理。以上管理的问题，导致了台区无功补偿不足，电压达不到要求。
采取措施：
（1）在配网建设改造中，根据负荷情况，严格根据设计要求配置无功补偿装置。在日常的运维更换变压器后，特别是配变增容后，应对台区无功核查，及时增加无功补偿装置。
（2）加强低压无功补偿装置巡视维护。结合低压配网周期巡视，特别积极开展红外成像或红外测温，准确判断无功补偿装置运行状态。
（3）加快低压无功补偿装置缺陷和故障处理。结合历年无功补偿装置相关元件的损坏记录，做好相关备品备件的储备。应及时处理巡视中发现的缺陷或故障，确保无功补偿装置可用率达到90%。
1.4 需求侧管理存在难度
在目前的供电需求侧管理中，供电企业普遍遇到台区用户类型多管理不到位、用户报装隐瞒容量以及私自增容等现象。这些现象严重影响了台区的用电秩序，导致台区配变出现过载，台区低电压问题，严重影响了居民的正常用电。
采取措施：
（1）严格按照《工业与民用配电设计手册》中有关负荷计算的规定，根据用电设备类型、设备容量和数量、工艺流程等基础数据，选择适当的同期系数，综合确定客户供电容量。
（2）核算非居民用户接入时对配变负载率与功率因数、台区三相负荷不平衡度、台区首末端电压的影响，如干扰其他客户正常用电，则应采取措施消除影响。
（3）结合地区实际，制定低压客户接入审批原则。当客户接入位置超出台区合理供电半径时，应核算客户接入后线路末端电压，并以此为依据审批客户接入。
（4）加强低压客户用电检查。对于检查中发现的问题，如擅自变更用电类别、私自增容、低压无功补偿设备未投入等，应责令客户限期整改。
2 新技术探讨
供电企业通过投资解决低电压问题是根本之道，但在实际建设改造中，特别是对农村低电压台区改造时普遍存在改造资金缺口大、解决时间长、投资效益低这三大问题，很大程度上影响了低电压问题的处理进度。
基于以上问题，肇庆供电局受家用调压器启发，提出在线路末端用户前加装升压装置直接升压的方法，用以解决低电压问题。
调压器为1：K的变压器，同时加有自动投退的功能模块，原理如下图。当低压线路某相电压低于一定数值时，自动投入某相调压器，使该相电压提高，并符合电压要求；电压恢复正常时，自动退出调压器，通过旁路供电。
图1 调压器原理及实物图
调压器是由普通小容量变压器改造而成，花费不高，但安装灵活。在肇庆及广东其他地区试点安装后，居民电压得到提升，解决了线路末端低电压问题，均取得了良好的效果。
3 结束语
除上述措施外，低电压的处理的方法还有很多，由于编幅有限，不一一阐述。对于低电压问题，作为供电企业，要按照“以客户为中心”的工作思路，扎实处理好相关问题，通过线路改造、加强管理等措施，真正做到居民端电压的提升。
参考文献：
[1]T.A.Short.配电可靠性与电能质量.机械工业出版社，2008.5.
[2]程文，卜贤成.低压无功补偿实用技术.中国电力出版社，2012.3.
关键词：结构：现状： 问题：优化城网
1、前言
进入新世纪以来，随着孝感城市建设的加快，城区面积逐步扩大，人口不断增多，用电负荷也迅速增长。作为关系到城市经济命脉和人民生活水平的城网，承担着更为重要的社会责任。在当前的新形式下，如何落实科学发展观，优化城网结构，构建坚强的城市配电网，是一个值得探讨的话题。
2、孝感城网现状
孝感市是位于湖北省中北部的一个地级城市，目前城市建成区面积为39.2平方公里，人口33.9万。孝感城网经过前期大规模改造后，电网结构得到改善，供电能力显著增强，基本保证了城市用电的需求。孝感城网前期改造的基本思路是由城中区的1个220千伏变电站和4个110千伏变电站向城区内部的7个10千伏开闭所提供电源支撑，然后以7个开闭所为支撑，向周围辐射供电。开闭所之间有联络线，不带负荷，专门作为对侧开闭所的备用电源。
由于城中负荷密集区缺乏110kV电源支撑点，整体中压网架相对薄弱，无法形成以变电站为电源支撑的手拉手供电方式，最终形成了以开闭所为支撑的辐射供电方式。随着近年来城区负荷的迅猛增长，开闭所已经不能为周围负荷提供有效支撑，更不可能作为对侧开闭所的后备电源。目前，薄弱的10kV中压网架与快速增长的城区用电负荷之间的矛盾日益突出。
3、孝感城网存在的主要问题
当前，孝感城网存在的问题主要表现在如下几个方面：
（1）、电源布局不合理，城中区缺乏有效电源支撑。
近年来，城中区负荷增长迅猛，而220kV熊家嘴变电站、110kV严桥变电站、110kV西城变电站分别位于孝感市中心城区外的东、西方向，只能从城市向中心城区架设10kV线路实现对城中区负荷的供电；部分10kV线路受规划通道限制，只能先向外延伸然后再向内迂回，致使供电半径增大，城网结构复杂。负荷密集的城中区电网由于缺乏有效的电源支撑，中压网架的搭设，尤如无源之水，缺乏有效依托。
（2）、网络结构薄弱，没有形成真正意义的“手拉手”网络架构。
随着孝感城市发展和人民生活水平的提高，高温高负荷期间用电负荷的急剧增长，受现有110kV电源点分布和已有10kV骨干中压网架的制约，整个城区中低压的供电可靠性偏低。目前，尽管110kV西城变电站通过北门口开闭所、玉泉开闭所以及月圆开闭所、城中开关站与220KV熊家嘴变电站实现了10KV网络的沟通；通过交通路开闭所以及黄陂路开闭所、体育路开闭所与110KV严桥变电站实现了10kV网络的沟通，但由于10KV线路路径长，线路负载率高，没有形成真正意义上有效的“手拉手”供电方式。
（3）低压主干线线径过小，线路老化严重。
前期城网改造中，由于投入资金不足，城网低压部分改造很少。目前，城网低压主干线路普遍存在线径小（绝大部分是25mm2和35 mm2的皮线和塑线）、线路长、供电半径大的问题。
4. 优化城网结构、建设坚强配电网的基本原则
“安全可靠、适度超前、科学合理、有序高效、简洁明确”是落实科学发展观、优化城网结构、建设坚强配电网的基本原则。科学发展观的实质是要实现经济社会更快更好地发展，全面理解科学发展观的主要内涵和基本要求，贯彻落实到孝感城网建设上面来，就要正确把握以下几个具体原则：
（1）以“密布点、短半径”的方式构建安全可靠的中低压配电网。短根据供电区域可靠性要求和经济运行要求，合理控制中低压系统供电半径；同时，逐步提高公变用户的户均拥有容量。
（2）以适度超前的设计方式提高城网配电设备的科技水平。架空线路中应该推广应用附有双侧隔离开关、带CT和485通讯接口的10KV永磁式真空断路器；电缆线路中应该优先采用合资气箱单元、负荷开关共箱式的10千伏户外环网箱。
（3）以“统一规划，统筹发展”的规划理念促进城市中低配电网的科学合理建设。做到城网建设工程与高压电力网的规划建设相结合，与业扩报装工程相结合，与台区低压接户线改造工程相结合，与市政工程相结合，努力建设网络布局合理、网架结构坚强、可持续发展的区域性城市电网。
（4）以“手拉手”的中压环网结构形成高效有序、简洁明确的中压配电网。通过加强中压骨干网架的建设，逐步形成双端“手拉手”供电的运行方式，合理分段，保持联络的主体格局。主干线路和联络线路的负载率，根据分段和联络的数量，控制在保证“N-1”要求为前提的合理水平。
5. 优化孝感城网结构、建设坚强配电网的基本思路
(1) 加快城市变电站建设，为城市配网注入强劲电源动力。
按照分区供电、就近供电的原则，加快孝感城市变电站的建设。其中城中区新建110千伏城中变电站，配套建设10kV出线10回，其中4回分别从10kV北玉线、北玉馈线Π开引入；另外4回分别从10kV开月线、开月馈线Π开引入；余下2回分别从严交线、严交馈线T接引入；城东区新建220kV孝南变电站，配套建设10kV出线12回；城南区增容110kV槐荫变电站，配套建设10KV出线8回；城北区增容扩建110kV城北变电站，配套建设10kV出线6回。
(2) 完善网络结构，提高中压配网的供电能力。
通过实施110kV城中变电站、槐荫变电站和城北变电站的10kV配套出线工程，解决孝感城市配网电源点少，10KV线路负载率高的问题。实现城区槐荫大道、交通路、体育路、黄陂路、北京路、城站路、长征路、宝成路“四纵四横”环网供电格局，这样城区公用线路的平均负载率将控制在50%以下，在特殊情况下能够满足互供的要求，同时供电能力还能满足同期负荷增长的需求。
(3) 优化结构，构建环网“手拉手”式供电格局。
通过以上电源变电站和配套10kV出线线路的建设，城中负荷密集区10kV骨干网架的优化重建任务将基本得以完成，形成如下“手拉手”10kV供电线路：槐荫变与西城变的3条双回“手拉手”线路，槐荫变与熊家嘴变的3条双回“手拉手”线路，槐荫变与严桥变的1条双回“手拉手”线路，槐荫变与城南变的1条双回“手拉手”线路。110kV槐荫变将发挥城中区负荷中心以及周边区域电源支撑点的双重重要作用。以以上 “手拉手”供电线路为框架，孝感城网10KV骨干网络“手拉手”供电的格局将基本形成。
(4) 科学布局，合理分段，促进分区、环网供电网络的安全可靠运行。
在孝感中心城区，利用现有的双端供电的环网供电线路，在中间合理位置插入新的电源支撑，形成新的“手拉手”供电网架结构。现有的开闭所将会“凤凰涅”,用作为分段开关和联络开关。在此基础上，根据城网的负荷发展分配情况，合理增设其他 “手拉手”线路的分段开关；同时，适当增大中心城区分支线的线径，延伸并通过增加柱上开关与邻近主干线路沟通，形成联络线。这样孝感城区将形成既可以快速隔离故障，又可以环网供电的坚强的城市中压配电网。
关键词：配电变压器；三相负荷；危害；改善
一、配电变压器三相负荷不平衡的危害
1.1 线损增加
配电变压器的负载损耗随变压器的负载电流变化而变化,并与负载电流的平方成正比，在变压器输送相同容量的情况下，三相负荷不平衡，其有功损耗增大。另外，导线上也将产生功率损耗。不平衡度越大，线路损耗就越大。
1.2 增加配电变压器的电能损耗
配电变压器是低压电网的供电主设备，当其在三相负载不平衡工况下运行时，将会造成配变损耗的增加。因为配变的功率损耗是随负载的不平衡度而变化的。
1.3 配变出力减少
配变设计时，其绕组结构是按负载平衡运行工况设计的，其绕组性能基本一致，各相额定容量相等。配变的最大允许出力要受到每相额定容量的限制。假如当配变处于三相负载不平衡工况下运行，负载轻的一相就有富余容量，从而使配变的出力减少。其出力减少程度与三相负载的不平衡度有关。三相负载不平衡越大，配变出力减少越多。为此，配变在三相负载不平衡时运行，其输出的容量就无法达到额定值，其备用容量亦相应减少，过载能力也降低。假如配变在过载工况下运行，即极易引发配变发热，严重时甚至会造成配变烧损。
1.4 配变产生零序电流
配变在三相负载不平衡工况下运行，将产生零序电流，该电流将随三相负载不平衡的程度而变化，不平衡度越大，则零序电流也越大。运行中的配变若存在零序电流，则其铁芯中将产生零序磁通。(高压侧没有零序电流)这迫使零序磁通只能以油箱壁及钢构件作为通道通过，而钢构件的导磁率较低，零序电流通过钢构件时，即要产生磁滞和涡流损耗，从而使配变的钢构件局部温度升高发热。配变的绕组绝缘因过热而加快老化，导致设备寿命降低。同时，零序电流的存也会增加配变的损耗。
1.5 影响用电设备的安全运行
配变是根据三相负载平衡运行工况设计的，其每相绕组的电阻、漏抗和激磁阻抗基本一致。当配变在三相负载平衡时运行，其三相电流基本相等，配变内部每相压降也基本相同，则配变输出的三相电压也是平衡的。假如配变在三相负载不平衡时运行，其各相输出电流就不相等，其配变内部三相压降就不相等，这必将导致配变输出电压三相不平衡。同时，配变在三相负载不平衡时运行，三相输出电流不一样，而中性线就会有电流通过。因而使中性线产生阻抗压降，从而导致中性点漂移，致使各相相电压发生变化。负载重的一相电压降低，而负载轻的一相电压升高。在电压不平衡状况下供电，即容易造成电压高的一相接带的用户用电设备烧坏，而电压低的一相接带的用户用电设备则可能无法使用。所以三相负载不平衡运行时，将严重危及用电设备的安全运行。
1.6 电动机效率降低
配变在三相负载不平衡工况下运行，将引起输出电压三相不平衡。由于不平衡电压存在着正序、负序、零序三个电压分量，当这种不平衡的电压输入电动机后，负序电压产生旋转磁场与正序电压产生的旋转磁场相反，起到制动作用。但由于正序磁场比负序磁场要强得多，电动机仍按正序磁场方向转动。而由于负序磁场的制动作用，必将引起电动机输出功率减少，从而导致电动机效率降低。同时，电动机的温升和无功损耗，也将随三相电压的不平衡度而增大。所以电动机在三相电压不平衡状况下运行，是非常不经济和不安全的。
二、造成三相负荷不平衡的原因
(1)对三相负荷平衡的重要性认识不够。管理人员在管理上没有严格按规程规定去做，更没有按考核要求执行。(2)单相用电设备的大量存在。近年来大量的中高档、大功率单相电器已经进入寻常百姓家。在单相负载用电量极大增长的情况下，加上同时使用的几率不一致，可能使低压电网的三相负荷不平衡度加大。(3)由于管理人员对台区的三相负荷变化规律和分配的情况不熟悉，造成在新增单相用户用电申请时，特别是大的单相设备在分配时不能按三相负荷平衡分配。(4)临时用电和季节性用电量增大，如夏季、冬季、节假日期间，各用户用电量增加幅度不一致，造成三相负荷不平衡。(5)忽视了三相四线制用户中三相负荷平衡问题。
三、改善措施
3.1 由不对称负荷引起的电网三相电压不平衡可以采取的解决办法
(1)将不对称负荷分散接在不同的供电点，以减少集中连接造成不平衡度严重超标的问题。
(2)使用交叉换相等办法使不对称负荷合理分配到各相，尽量使其平衡化。
(3)加大负荷接入点的短路容量，如改变网络或提高供电电压级别提高系统承受不平衡负荷的能力。
3.2 加强管理工作
(1)每年组织专人在春季对台区绘制一次配电变压器网络图和负荷分配图，把每个台区各相上的用电户数、电能表的型号等有关数据制定成方便易查的表格，并检查有无遗漏或新增用户，结合负荷变化情况，及时更新。
(2)给专人配备钳形表，每月至少进行一次负荷测试，检查三相负荷不平衡情况．特殊情况时可增加测量次数，当新增负荷或者负荷变化较大时，可随时测量。
(3)针对临时用电、季节性用电，要求管理人员必须熟悉用户的基本情况、安装地点、用电量的变化情况等，然后根据情况及时调整。
(4)新增单相设备申请用电，做好负荷的功率分配,尽可能均匀分配到三相电路上。
3.3 调整三相不平衡负荷。做到“四平衡”
“四平衡”既计量点平衡、各支路平衡、主干线平衡和变压器低压出口侧平衡。在这4个平衡当中，重点是计量点和各支路平衡，可把用户平均用电量做为调整依据，把用电量大致相同的作为一类，分别均匀调整到三相上。
3.4 将三相线路同时引入负荷点
由于三相同时引入负荷点比单相引入负荷点时损耗明显减少,为了取得三相负载的对称，应将三相线路同时引入负荷点。尽量扩大三相四线制的配电区域，减少单相供电干线长度。接户线应尽量由同一电杆上分别从U、V、W 三相引入．且三组单相接户线的负载应尽量平衡。
3.5 合理设计电网改造方案
结合线路改造，为使改造的台区达到三相负荷平衡，必须合理设计电网改造方案。设计前要了解所改造台区的负荷变化规律和负荷分配的情况，对所改造的台区进行现场勘察，掌握负荷分布情况，同时绘制台区负荷分配接线图。严格按三相负荷平衡的原则进行布线，尽量使三相四线深入到各重要负荷中心。
参考文献
[1]刘丙江．线损管理与节约用电[M]．北京：中国水利电力出版社．2005．8．
关键词：低压供配电系统；电气设计；安全性
中图分类号：TM421 文献标识码：A 文章编号：
1 变配电所位置和类型的选择
1.1 变配电所位置选择的原则 变配电所位置选择的原则可以概括为以下几个方面：①尽量接近负荷中心。②进出线方便，特别要便于架空进出线。③接近电源，特别是工厂的总降压变配电所和高压配电所。④设备运输方便，特别要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。⑤应避开剧烈震动或高温的场所。⑥应避开多尘或有腐蚀性气体的场所。⑦应避开低洼或有积水的场所。⑧不应设在有爆炸危险和火灾危险的正上方或正下方。
1.2 变电所位置的选择 变配电所的位置选择应尽量接近负荷中心，负荷中心的确定方法通常有两种：负荷指示图和负荷功率矩法。1.2.1 利用负荷指示图确定负荷中心。负荷指示图是将负荷按一定比例用负荷圆的形式标明在小区或城市规划平面图上。这样根据平面图上的负荷圆表示的负荷指示图可大致判断负荷中心的位置。负荷圆的半径由计算负荷P30=Kπr2，求得：r=。式中K 为负荷圆比例系数(kw/mm)。
1.2.2 按负荷功率矩法确定负荷中心。在平面图上，作一直角坐标 x 轴和 y 轴，测出各负荷点的坐标位置，利用如下公式可得负荷中心的坐标：
式中，p1、p2、p3…为各负荷的有功功率；x1y1、x2y2…为 p1、p2各负荷的坐标位置。以上计算不要求精确，同时结合其他条件最终确定变配电所的位置。
2 电气主结线的设计原则和要求
电气主结线的设计是变配电所整体设计的重要内容之一。主结线的确定，对电气设备的选择、配电装置的结构、今后供电的可靠性以及经济运行都有很密切的关系。因此要求设计的变配电所主结线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活经济等要求。
2.1 安全性。在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关。在低压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开关。在装设高压熔断器－负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关。变配电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器。装于母线上的避雷器，宜与电压互感器共用一组隔离开关。接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。
2.2 可靠性。变配电所的主结线方案，必须与其负荷等级相适应。对一级负荷，应有两个电源供电。对二级负荷，应有两回路或者一回专用架空（电缆）供电；采用电缆供电时，应采用两根电缆组成的线路，且每根电缆应能承受 100%的二级负荷。变配电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或串熔断器的负荷开关。当双电源供多个变配电所时，宜采用环网供电方式。对一般生产区的车间变配电所，宜由工厂总变配电所采用放射式高压配电，以确保供电可靠性，但对辅助生产区及生活区的变配电所，可采用树干式配电。变配电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和低压母线分段开关，均应采用低压断路器。
2.3 灵活性。变配电所的高低压母线，一般宜采用单母线或单母线分段接线。需带负荷切换主变压器的变配电所，高压侧应装设高压断路器或高压负荷开关。主结线方案应与主变压器经济运行的要求相适应。主结线方案应考虑到今后可能的扩展。
2.4 经济性。主结线在满足运行要求的前提下，应力求简单，变配电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的结线。变配电所的电气设备应选用技术先进、经济适用的节能产品，不得选用国家明令淘汰的产品。中小型工厂变配电所一般采用高压少油断路器；在需要频繁操作的场合，则应采用真空断路器或 SF6 断路器。工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其中的电流、电压互感器只供计费的电度表用。应考虑无功功率的人工补偿，使最大负荷时功率因数达到规定的要求。
3 配电网络的确定
配电网络就是电力网中主要起分配电能作用的网络，是由电源端(变、配电站)向负荷端(电能用户或用电设备)输送电能时采用的网络形式，是由电力线路将变、配电站与各电能用户或用电设备连接起来构成的网络。低压配电网是指 220~380V电能的分配。低压配电网络的确定方法，就是由变电所的位置，变压器的台数及主接线方式、配电干线、支线走向布置、连接负荷点方式等确定出配电网，并可由此画出配电草图。确定低压电网时，应考虑配电变压器的容量及其供电范围和导线截面，使电网适应日益增长的电力负荷。低压电网接线应满足以下原则：①供电半径一般不超过 250m；②选定干线和支线的导线规格及配电变压器的容量均应满足下列要求：当变压器故障时，可将负荷拆开，向邻近电网 2- 3 个方向转移；故障转移负荷时，导线运行率不超过 100%，线路末端电压不超过规定。城市的经济开发区、繁华地区、重要地段、主要道路及高层住宅区的低压供电，需要采用电缆，其接线如下：①设置若干配电所(或箱式变电所)。②自配电所低压侧以大截面电缆将电源引入低压开关箱和接户线分支箱，再分别接至负荷点，按需要组成有备用的接线。
4.高层住宅低压配电系统
4.1低压配电系统设计需注意的事项
l)高层住宅低压配电系统,应将照明、电力、消防及其他防灾用电负荷分别自成系统。消防负荷应在建筑进线处设独立的配电装置,当发生火灾时方便消防人员切除非消防负荷电源。
2)应合理的控制低压配电级数,不宜超过三级。笔者接触到有些设计人员认为将部分配电箱总开关由断路器换成隔离开关就减少了配电级数,这个观点是错误的。《全国民用建筑工程设计技术措施2009版》对配电级数的定义为配电级数是一个供电回路通过配电装置分配成几个供电回路过程的次数,通过几次分配就称作几级配电。对于一个配电装置而言,进线急开关与馈出分开关合起来称为一级配电,不因它的进线开关采用断路器或采用隔离开关而改变它的配电级数。
3)配电箱的设置和配电回路的划分,应根据防火分区、负荷性质和密度、管理维护方便等条件综合确定。
4)在单相负荷的分配上应尽量做到三相平衡。
4.2高层住宅常用低压配电方式
高层住宅低压配电方式的选择应根据负荷重要程度、负荷大小、负荷分布及计量方式等情况进行。常用的低压配电方式有以下几种:
l)树干式配电,各层配电箱设于电气竖井内,通过插接式封闭母线槽、预分支电缆或电缆穿刺线夹进行分支。该方式适用于楼层数量多、负荷大的高层住宅,可以大量减少低压配电屏的数量,安装维修方便。
2)分区树干式,每个回路干线对1个供电区域配电,供电的可靠性较高。每个回路干线配电的楼层数量一般为5一6层。对一般高层住宅,可适当增加分区层数,但最多不超过10层。
3)放射式,消防与其他防灾用电设备及重要用电负荷,宜采用从低压配电屏到配电箱之间以放射式配电,即设置专用垂直干线回路。且正常回路与备用回路不共管、不共线。两回路在末端配电箱进行自动切换。
5 供电线路的安全性分析
5.1 供电线路安全的具体设计措施
供电电源在满足电力负荷的要求下, 供电线路的安全可靠也是非常重要的。供电线路敷设方式应根据建筑物的性质、要求、用电设备的分布及环境特征等因数确定。应避免因外部热源、灰尘聚集及腐蚀或污染物存在对布线系统带来的影响。并就防止在敷设及使用过程中因受冲击、振动和建筑物的伸缩、沉降等各种外界应力作用而带来的损害。而高层民用建筑消防用电设备应采用专用的供电回路, 比如消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟风机等的供电, 应在最末一级配电箱处设置自动切换装置, 其配电线路敷设应符合有关规范的要求。在建筑电气设计中, 地下室车库应急照明配电常常直接明装在车库墙上, 而配电箱又没有作防水措施,一旦火灾发生在配电箱附近, 配电箱很快而且很容易被烧毁, 因此应设置配电间来放置配电箱, 以保证应急照明供电的可靠性。
5.2 干线首端保护器分支线安全长度分析
根据供配电系统设计规范要求规定: 在不影响一、二级负荷中断供电的情况下, 配电线路被前段线路短路保护电器有效保护，且此段线路和过负载保护电器能随通过的短路能量, 可不装设短路保护。本着安全、节约的原则, 在建筑电气低压供配电设计中,无论在城区内的高层、多层建筑群还是郊区的别墅，他们的低压配电方式, 大部分均采用分区树干式的配电方式, 另外在城市的路灯供配电中, 每个灯杆内从灯光到灯杆脚的连接线与干线接驳的接线方式也是树干式供电的一种方式, 在设计实践中干线首端安装的短路保护电器能保护分支线多少长度, 即安全长度为多长? 如何确定? 是设计人员不断探讨的问题。
6 结语
应该说，10kV及以下供配电系统的设计内容繁多，其发展的趋势是尽可能实现自动化设计，即专门针对 10kV及以下低压供配电系统开发 CAD 一体化设计系统，从而提高设计质量和效率。本文分析和讨论的一些 10kV及以下供配电系统设计内容与原则，可为CAD 设计系统或专家系统的开发提供一些参考。除了保证电气负荷和供配电线路外, 设计时还应注意采取措施,做好系统的防雷及防雷击电磁脉冲, 尽量减少高次谐波分量: 电气设备应尽量采用技术性先进, 可靠性高的产品, 以确保供电品质和供电安全。
参考文献：
[1]李宗纲，刘玉林.工厂供电设计.吉林科学技术出版社.
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[3]龙莉莉，肖铁岩.建筑供配电问答实录.机械工业出版社.
[4]傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算.中国电力出版社.
[5]杨期余.配电网络.中国电力出版社.
[6]方向晖.中低压配电网规划与设计基础.中国水利水电出版社.
【关键词】节能措施；电气设计；小区电气；电气安全
0 前言
随着人们生活水平的提高，各种档次规模多样的住宅小区纷纷涌现，同时也给电气设计带来了层层不断的新课题，电气设计师首要考虑的重要问题就是节能与安全。入户前的供配电系统及供电线路决定了住宅电气能耗，因此这个阶段主要考虑节能和安全，而入户后因为电压负荷相对固定，节能在此阶段设计时空间相对较少，设计师此时主要考虑的就是室内住户用电的安全和方便问题。
1住宅小区安全设计注意要点
1.1电气火灾的防范
线路的超负荷和短路以及老化所造成的不合理的设备布置和线路连接问题都是引起火灾的重要原因。虽然遇到超负荷现象和短路时，保护开关会第一时间切断电源 ，但是线路外层绝缘也会被瞬间超大的电流损坏 ，加速老化的速度 ，有时也会引起接地电弧火灾 ，因为接地电流较小 ，普通断路器不会进行保护动作，所以有规定明确规范了进线断路器应该有对剩余的电流进行保护功能 ，根据负载情况来触发报警装置或者跳闸 ，这对电气火灾的控制有很大的帮助[1]。
1.2 卫生间设计的安全要点
住宅设计相关规定措施中强制要求 ：住宅卫生间凡是有洗浴功能的应有局部动作电位连结。洗浴过程中 ，由于身体潮湿会降低人体阻抗，如果触到非同等电位的金属构件或管道会导致被电击 ，所以卫生间的电气安全设计尤其重要 ，需特别注意以下五点 ：
1）按照电击危险的程度，卫生间内划分成三个区：
0 区是指淋浴、浴盆和浴缸的内部或者无盆淋浴的浴室为范围与1 区限界一致，内距地面 10cm 的区域。1 区是围绕淋浴盆或浴盆的外边缘垂直平面；或者对无浴盆浴室 ，距淋浴喷头 120 cm 的垂直面内，高度在离地面10cm 至 225 cm的水平面，1 区不含 0 区。2 区是指1 区至距离1 区60 cm 的垂直平面 ，其高度在离地面以 225cm 处以下。然后针对危险区域进行有效的防电击措施；
2）预防电击的几个方面：
在 0 区域内 ，允许电压应不高于 12V的隔防特低电压供电 ，安全电源应设置在 2 区以外。在 1 区内 ，对装设电热水器的防护等级要求高于 IPX5。在 2 区内 ，只能装设II类灯具和电热水器。卫生间电气设备的供电方式如未使用隔防安全特低电压，其配电回路的设置应防电击并且额定动作电流小于 30mA 的断电保护器作为保护 ；
3）设计中电气设备的选用和安装安全措施 ：电器设备必须要具备以下防水等级，0 区要选IPX7级，1 区要选 IPX5级，2 区要选IPX4 以上等级的设备 ；
4）开关及附件安装标准 ：开关及线路附件不要设在 0、1 和 2 区内；
5）布线要点 ：浴室的明敷线路和埋藏于墙内暗敷线路都应符合要求：要选非金属外皮的双重绝缘线缆；
2 供配电系统的节能
不同规模的小区供电方式有所不同，通常小区都是由 10kV 的电源进行供电 ；而高层小区一般采取两路 10KV 的电源供电，两路电源同时进行工作，如果一路电源发生故障停电，此时另一路电源需要满足全部一、二级负荷。以下六个方面是电气设计师应该主要考虑的 ：
一是，供电电压的调节及无功补偿 ：我们可以在电气的供电系统中，设置个无功补偿的装置 ，可直接无功功率补偿[2]。最后可用自动调节控制电容器的方式来最低额度的降低配电系统的无功功率 ，以此达到降耗节能和电压调节的效果 ；二是，选择配电线路电缆、导线：所有工程项目实施首选要考虑的就是控制成本支出 ，电气工程设计也师一样 ，在配电线路电缆、导线选择时首要以满足规定技术要求、可靠安全为基础 ，其次就是考虑实际实施时的经济性和稳定性； 三是，选择配电变压器的原则：配电变压器对电气系统来说尤其重要，住宅小区设计中使用量业非常巨大 ，特别是 10kV 及 35kV 级的变压器 ，在住宅设计中不可使用高损耗变压器 ，变压器应使用 10 型或以上的低噪音、节能环保类型、低损耗的干式变压器。配电变压器须具备强迫通风装置 ；四是，照明选择 ：住宅灯具须选择绿色环保型材料，建筑的照明须选用节能得光源和附件[3]。至于住宅前室、门厅、公共部分及楼梯间等场所应设置人工照明和节能控制设备。当应急照明情况下会自熄开关控制动作，并具备火灾自动报警时的应急照明自动点亮 ；无火灾的自动报警应急照明可以集中点亮；五是，简化电压等级及直接为负荷中心配电：在传输同等功率或者容量电荷量时 ，因为在高电压级别线路中的电流小 ，所以可有效地降低电能消耗、功率损耗。通常在对住宅小区的电气设计时 ，会在负荷中心附近设置10KV 的开闭所 ，一般小区中低压供电的半径不可超过 150，因此在小区中设若干 10/0.4kV 的变电所 ，由开闭所向10kV 的变配电所来进行 10kV 的高压供电 ；六是，如何达到节能运行 ：即是忽略供电的成本 ，以最小化配电系统有功损耗为最终目的。按理说运作电压的平方与有功损耗应反比例关系的 ，所以在电气设计时应合理增加供电电压 ，实现真正的节能运行。
3 智能节电器
节能电器已广泛用于民用建筑和工业方面，尤其是工业上负载变化较大的电动机，其节电效果尤为显著。在民用建筑中 ，主要面向照明设备 ，例如商场、路灯等的照明系统 ，这样不仅运作安全可靠，而且可减少电费支出 ，得到广大群众的认可和好评。在实际的运行中，应合理依照配电型和负载型，采用科学的合理安装方式 ，且在电源和负载间可直接用串联方式。低压配电的节电器采用如下安装方式 ：
1）智能节电器设置在变压器的低压侧时 ，这可对总电源的节电起着作用，并可替代常规的消谐装置。但在需特别注意，两者不可同时安装。运作智能节电器过程中 ，在满足无功功率的补偿容量得同时 ，也需要考虑到电源的进线问题。
2）在解决单回路放射式的电力配电干线问题上 ，智能节电器最好设置在末端配电箱总开关之后 ，用于照明节电 ；还有个办法可以达到同样的效果，就是对支路实行单独节电器的安装 。
3）总之节电器该怎样选择是要针对实际环境而定的 ，换言之 ，其必须适应最高海拔和温度 ，及相对湿度等要求 ，这样才可确保节电器正常有效运行。
4 结束语
本文对基于节能与安全考虑的住宅小区电气设计进行了具体的分析，通过本文的探讨，我们了解到，无论是供电的线路选择、供配电运作还是居民室内电气设计都要依据技术层面来进行科学的验算，实现电气优化设计设施。而智能节电器凭借它的安全性和优越的性能，已被低压供电的设计广泛应用。且在使用智能节电器时 ，节电器的选择应就实际情况而定 ，做出科学的合理选择 ，以确保节电性能有效发挥。最终达到节能、安全、经济的电气设计要求。
参考文献：
[1] 罗军东.小区电力远程智能管理控制系统研究——防盗电灵活接线系统[J].湖北电力. 2010（01）.
Abstract: This article described a stadium's power supply and distribution and classified the load levels, described the measures at all levels of supply power load, and the reliability of power supply and distribution is analyzed.
关键词:特别重要负荷;一级负荷柴油发电机组;供配电可靠性
Key words: particularly important load; grade one load of diesel generators; power distribution reliability
中图分类号:TU85 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0067-01
1体育场概况
体育场共有席位60000座,建筑面积13万平方米,用于2011年世界大学生运动会田径、足球比赛及开幕式,并能举行大型文艺演出活动,为特级体育建筑。建筑面积13.46万平方米,共5层。建筑物总高51.3米。
热身场地位于主体育场西部,通过一条隧道与主体育场连接。
2用电负荷分类及容量
计时计分装置、接待室、主席台、贵宾台、一部分比赛场地照明、计算机房、广播机房、电台和电视转播电源、应急照明、消防用电设备电源属特别重要负荷,体育场泛光照明、景观照明为三级负荷,其余为一级负荷。
总额功率:127480kW;总计算功率:8011kW;总变压器安装容量:12860kVA;平均负荷率:62%。
3供电电源
体育场设置2座10kV配电所,每座10kV配电所由两路10kV电源供电,由属于两个不同500kV分区电网的变电站的电源供电,共4回路电源。10kV配电所的结线形式为单母线分段,设母线联络开关的形式,两路电源同时工作,互为备用,其中一路停电,另一路为本配电所所有负荷供电;母线联络开关为自投。由10kV配电所引至各变电所的线路为放射式配电,两个10kV配电所至各变电所的线路采用交叉配电。
4应急电源
设置固定式柴油发电机组及临时柴油发电机组,作为消防相关特别重要负荷的第三电源。在一层停车场与体育场连接处,设一个柴油发电机房,内设一台880kW柴油发电机组。
设置四台临时柴油发电机组,作为比赛相关特别重要负荷的第三电源。大运会期间安装在主体育场四个变电所附近的室外,其中1号、3号变电所对应的临时发电机组容量为480kW,其中2、4号变电所对应的临时发电机组容量为648kW。
在各变电所内柴油发电机电源与市电电源之间设有备用电源自动投切装置。 互投装置后设有应急母线段,消防设备/比赛相关设备用电由应急母线段供电。应急母线段平时由市电供电,当市电故障或停电时,柴油发电机在15S内自启动发电,保证体育场消防设备/比赛相关设备负荷的用电要求。
5变电所的设置
体育场共设置六座变电所,体育场主场按分区设置四座(A1~A4)变电所,每座变电所设置2台1250kVA变压器,为本区室内、场地照明及观众席照明供电。在冷冻机房内设一座(A5)变电所(2×800kVA),为冷冻机组及热身赛场的一部分供电;在一层停车场内设一座(A6)变电所(2×630kVA),为停车场及热身赛场的一部分供电。
6低压供配电方案
按体育场分区设置变电所,使变电所尽量靠近负荷中心,减少低压配电半径。变电所低压配电采用单母线分段,设母线联络开关,联络开关自动投切。设计变压器负荷率不大于65%,当变电所内一台变压器故障或检修时,有另一台变压器保证两段母线的全部一级负荷及二级负荷的供电。变电所电容柜采用调谐滤波电容器。考虑到体育场赛后运营负荷非常小的实际情况,根据各变电所位置把六个变电所分为三组,其中A1、A6;A4、A5;A2、A3各为一组,每组内的各变电所设低压联络,实现变压器运行的灵活调整。变电所间联络的开关日常为手动加联锁,比赛时退出运行。所有消防设备和比赛相关重要设备,均采用双电源末端自投,由低压配电柜引双回路放射供电,一路引自应急母线段,另一路引自正常母线段。
7各级用电负荷的供电措施
平时特别重要负荷主要是消防用电设备电源、应急照明、安防系统电源,此类负荷第一电源及第二电源均由市电供电,设固定式柴油发电机组及EPS、UPS作为消防、应急照明、安防等系统的第三电源。
比赛相关的特别重要负荷,由市电作为第一电源及第二电源,采用临时柴油发电机组作为部分特别重要负荷的第三电源,采用临时柴油发电机和UPS作为计时计分用计算机系统、电视转播系统、通讯机房等第三电源;一级、三级负荷均由市电供电。比赛场地照明供电方案:临时柴油发电机作为工作电源与市电各负责一半的场地照明灯具供电,有一路电源断电的时候,尚能保证场地一半的照度,以满足应急转播要求。
8对供电可靠性的分析
以A1变电所为例来分析一下供电的可靠性,这四路电源有一路有电时,就能保证一级以上负荷的市电供电。而市电电源A1、A2及B1、B2分别取自不同500kV分区电网的变电站,所以作为市电供电本方案可靠性是相当高的。
市电四路电源分为两组,分别取自不同500kV分区电网的变电站,所以认为市电是独立的两路电源,但对于特别重要负荷尚需要第三电源,所以本供电方案设置固定式柴油发电机组、临时柴油发电机组、UPS、EPS等作为特别重要负荷的第三电源。完全满足相关规范对各级负荷供电措施的要求。
比赛场地照明供电方案:临时柴油发电机组作为工作电源与市电各负责一半的比赛场地照明灯具供电,有一路电源断电的时候,尚能保证比赛场地一半的照度,以满足应急转播要求,本方案的优点是:无需电源切换,也避免为了不使电源切换时气体放电灯断电而设置快速EPS;临时柴油发电机组同时作为计时计分用计算机系统、电视转播系统等与比赛相关的特别重要负荷的第三电源。本方案既满足相关规范对TV应急照明的要求,也节省了大量投资,因为临时柴油发电机组可以通过租赁方式解决,本方案是目前欧美大型体育场馆常用的供电方案。
关键词：地铁车站；动力照明；系统设计
1引言
地铁车站按负荷大小及分布情况设置一至两个降压变电所，每个降压变电所设置两台动力变压器。降压变电所一般设在车站的负荷中心处，向整个车站和两端各半个区间的所有动力与照明用电设备供电。降压变电所低压侧采用单母线断路器分段，并设三级负荷分母线。正常时母线分段断路器开路,两电源同时运行。当一路电源失电后，切除三级负荷，母线分段断路器闭合，由一台变压器供本所的一、二级负荷。
地铁机电设备及照明用电负荷按其不同的用途和重要性分一、二、三类负荷。本文简单分析地铁车站内部动力与照明系统的设计原则、配电要求和控制方式等情况。
2主要设计原则
动力照明配电系统按远期最大负荷设计，并考虑一定的裕量。
动力照明供电系统的设计应安全、可靠，接线简单，操作方便，并具有一定的灵活性。
动力负荷与照明负荷分开配电,自变压器二次侧至用电设备之间的低压配电级数不宜超过三级。
消防设备与非消防设备分开供电,消防用电负荷自成配电系统。
动力照明配电系统采用三相四线制配电方式，TN-S接地保护系统。所有电气设备不带电的金属外壳均与PE线可靠连接。
动力照明供电系统电压等级：
交流380/220V―用于动力照明；
交流36V―用于安全照明（潮湿场所采用采用24V）；
正常运行情况下，用电设备端子处偏差允许值（以额定电压的百分数表示）宜符合下列要求：
电动机：±5％；
照明：一般±5％，区间照明+5%～-10%。
大电机起动时，降压变电所或环控电控室低压母线电压降不大于10％。
3负荷分级及供电要求
负荷分级
地铁机电设备及照明用电负荷按其不同的用途和重要性分为三级。
一级负荷
综合监控系统、通信系统、信号系统、火灾自动报警系统、环境与设备监控系统、电力监控系统、自动售检票、门禁、屏蔽门、防淹门、民用通信、自动扶梯（火灾时仍需运行才能满足疏散要求的自动扶梯）、气体灭火、消防泵、废水泵、雨水泵、所用电、站台站厅公共区照明、应急照明、事故风机及其风阀、排烟风机及其风阀等。其中应急照明、火灾自动报警系统、通信系统、信号系统为特别重要负荷。
二级负荷
设备区和管理区照明、出入口通道照明、非事故风机及风阀、污水泵、集水泵、自动扶梯（火灾时无需运行的自动扶梯）、电梯、楼梯升降机、银行、维修电源等。
三级负荷
公共区及管理用房空调系统（包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔风机、补水泵、空气幕、分体空调器）、广告照明、清扫机械、商铺、生活用电源等。
不同级别负荷的供电要求
一级负荷平时从降压变电所两段母线上分别馈出一路专用供电线路向负荷末端电源切换箱供电，两路电源在切换箱内自动切换，以实现不间断供电。环控一级负荷从降压变电所的两段母线各引一路电源，在环控电控室进行自动切换，再从环控电控室母线以单回路引至用电设备。
二级负荷平时从降压变电所、环控电控室、照明配电室馈出单回供电线路至末端配电箱，当一台变压器退出运行时，降压变电所的0.4kV母线分段断路器自动闭合，退出运行变压器所带的二级负荷将由另一台变压器供电。
三级负荷平时由三级负荷母线以一路电源供电，当一台变压器退出运行时，应将其从电网中切除。
4动力设计
车站动力配电系统及配电方式
通风、空调设备配电系统及配电方式
在车站两端靠近环控负荷中心各设一个环控电控室，向车站的隧道风机、轨道风机、射流风机、排烟风机、送排风机、回/排风机、空调机等设备配电。配电方式为采用单电缆放射式。
环控电控室供电由降压变电所低压室两段母线各引入一路电源，采用单母线分段形式。正常运行时母联断路器断开，两路电源分列运行，当其中一路电源故障时，母联断路器合闸，由另一路进线电源带环控系统的全部一、二级负荷用电设备。
大容量设备、与降压变电所同层的设备可由降压变电所直接供电。
单台电机功率小于75kW的电机采用直接起动，75kW及以上的电机采用软启动器起动。
车站设备配电系统及配电方式
车站设置集中UPS不间断电源，集中UPS电源用电由降压变电所低压侧不同母线段馈出两个回路至UPS电源进线端。再由UPS电源单回路馈至通信、信号、门禁、火灾自动报警系统、环境与设备监控系统、乘客信息系统、自动售检票、综合监控、民用通信、公安通信等各个系统的配电屏。
自动扶梯、屏蔽门、所用电、应急照明电源、雨水泵、废水泵等设备的配电应自成系统，从低压配电室的两段母线直接馈出两路电源至双电源切换箱处。
其它动力设备配电系统及配电方式
区间维修电源由降压变电所的低压母线以专用回路供电。
车站二、三级小动力由设在照明配电室的二、三级负荷动力电源箱供电。
维修电源
在变电所检修间、环控机房等较大的设备机房设维修插座电源箱，其电源由照明配电室中二级负荷小动力箱提供或由变电所低压出线提供。在车站两端区间隧道每100米设一维修电源箱，电源箱容量为20kW，电源箱内设三相漏电保护断路器。每路电源仅按20kW计算。
5照明设计
照明种类
地铁车站照明分为工作照明、节电照明、应急照明、导向标志照明和广告照明等。车站公共区照明中，工作照明与节电照明的比例按1:1考虑，广告照明可作为工作照明的一部分。疏散标志照明由出口标志灯、指向标志灯等组成。车站公共区的应急照明按作为公共区照明的一部分设计，约占公共区照明的5％～10％。
照度标准
照度标准值
照明配电
照明配电原则
车站及区间的照明配电箱设在车站站厅、站台照明配电室内，两端照明配电室供电范围以车站中心线为界。车站每个照明配电室内宜设两个照明总配电箱，电源应分别由降压变电所不同低压母线供电。两个照明总配电箱交叉向工作照明、节电照明和设备管理用房照明配电箱供电。
向灯具送电的照明馈电开关应采用单相开关，最大负荷电流不宜大于16A。照明配电箱内三相照明回路负荷应基本平衡，回路的最大与最小相负荷电流差不宜超过30％。
变电所电缆夹层、站台板下电缆通道和折返线检查坑内设安全工作照明和携带式照明用插座，电源应采用36V安全电压等级，对于潮湿场所采用24V。
在站台、站厅、楼梯、通道及通道转弯处附近，应设置暗装的疏散指向标志灯。安装间距不大于20 m，安装高度宜为0.5m。在车站出口、集散厅的出口和其它通向站外的应急出口处均设置出口标志灯，安装高度以2.2～2.5m为宜。
区间隧道内不设正常工作照明灯，只设应急照明灯，应急照明灯以20W荧光灯为主。应急照明灯灯具之间间隔距离为10m。每隔100m设置带疏散指向标志的照明灯。区间隧道内照明灯具应选择防水、防尘、防震型。所有照明灯具的安装不应侵入设备限界。
照明配电方式
在站厅、站台两端照明配电室内设两个总照明配电箱，电源由降压变电所不同低压母线供电。两个照明配电箱交叉向工作照明、节电照明回路供电，每个照明配电箱各带50％的工作照明、节电照明。车站照明配电箱均为单母线接线方式。
广告照明由降压变电所三级负荷母线供电。广告照明配电总箱分别设在站厅及站台照明配电室
为改善气体放电光源的频闪效应，将相邻灯管分接在不同相别的线路上。
照明灯具设PE线接线端子。
应急照明电源
接线方式
应急照明电源设备正常电源由降压变电所两段不同低压母线以双回路供电。
车站照明配电室内设置的应急照明配电箱，由应急照明电源的低压母线以单回路供电。
运行方式
应急照明电源采用EPS成套装置，由充电机、蓄电池组、逆变器、自动切换装置及交流配电屏组成。正常情况下，蓄电池处于浮充状态，由降压变电所提供的交流380/220V电源直接供电。当两路电源都失电的情况下，自动切换装置动作，应急照明负荷全部由蓄电池电源通过逆变器供电。车站应急照明直流电源按保证应急照明和疏散标志照明负荷不低于90分钟的用电需求考虑。
参考文献
1GB50157-2003地铁设计规范[S]
【关键词】接地方式事故率接地故障预防
中图分类号： U264.7+4 文献标识码：A 文章编号：
【 Abstract 】 In China in recent years, with the overall economic situation is going well, rural economic development in the areas of electric power distribution put forward the update and higher demand for the long period of time, because the urban and rural development system influence, rural areas 10 kv power distribution lines ground fault occurred frequently, a certain hindered the development of the economy of the region, combining with the actual working conditions of the rural area 10 kv power distribution lines ground fault, transformer non-ground neutral and fault prevention probes.
【 Key Words 】 grounding，accident rate， grounding faults，prevention
近年来，我国农村地区经济发展欣欣向荣，随之而来的是农村地区对电力配送的要求不断更新和提高。由于长期以来的城乡二元发展体制，农村地区的输配电线路存在部分隐患，如不及时解决将会对地区供电和经济发展造成不可估量的影响。本文将从农村地区10千伏配电线路接地问题入手，谈谈笔者的浅见。
一、当前我国农村地区输配电线路主要接地故障
农村10千伏配电线路在实际运行中，发生单线接地故障主要有以下原因：
1、与导线相关的原因。例如导线在绝缘子上绑扎或固定不牢脱落到横担上或者断线落地或搭在横担上，导线风偏过大与建筑物距离太近；导线上的分支熔断器绝缘击穿，绝缘击穿，导线落雷以及导线被外力破坏造成接地等等。
2、与配电变压器相关的原因。例如配电变压器高压引线断线，配电变压器高压绕组单相绝缘击穿或接地，配电变压器台上的避雷器或熔断器绝缘击穿，同杆架设导线上层横担的拉线一端脱落，搭在下层导线上等等。
3、绝缘子击穿造成的接地。绝缘子包括导线支持绝缘子，隔离开关支持绝缘子，变压器绝缘套管，断路器绝缘子等等，被雷击穿造成接地，或断路器真空泡破裂造成接地。
4、非熔丝接触横担造成的接地。个别用户在跌落式熔断器熔体熔断后临时用铝丝代替熔体缠绕连接，这种现象在实际运行中非常普遍，也是接地成因之一。
5、通道状况不畅通造成接地。主要指线路通道保护区内有树木、建筑物和其他不符合规程规定的交叉跨越线路，特别是大风或雨雪天气时隐患更大。
6、其他外力造成的接地。例如有些鸟类喜欢栖息在铁横担上，巢越搭越大，但10千伏横担长度有限，雨雪天淋湿鸟巢从而造成线路接地。此外，随着经济波动时有发生的破坏和盗窃电力输配送设施行为，也是产生接地故障的原因之一。
二、配电线路接地的危害和影响
1、对变电设备的危害：10千伏配电线路发生单相接地故障后，电压互感器铁心饱和，励磁电流增大，长时间运行将会烧毁电压互感器。同时接地故障发生后可能产生几倍于正常电压的谐振过电压，危及变电设备的绝缘程度。
2、对配电设备的危害：单相接地故障发生后可能产生间歇性弧光接地，造成谐振过电压，产生几倍于正常的过电压，过电压将进一步使线路上的绝缘子击穿造成严重的短路事故。同时还可能烧毁配电变压器，使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿烧毁，甚至引起火灾。特别严重的单相接地故障还可以破坏区域电网系统的稳定。
3、对供电可靠性的影响：发生单相接地故障后，一方面要进行人工选线试拉线路，对未发生单相接地故障的配电线路进行停电，间歇性中断正常供电，影响用电客户；另一方面发生单相接地的配电线路将会停电，在查找故障点和消除故障中，不能保障用户的正常供电，不利于查找和消除故障，将造成长时间和大面积的停电。
4、对线路的影响：发生单相接地故障时，由于配电线路接地直接或间接对大地进行放电，将造成较大的电能损耗，按照有关规程规定运行时间一般不允许超过2小时，否则将造成更大的电能损耗。
三、变压器中性点不接地运行的优缺点分析
1、变压器中性点不接地运行的优点。
主要优点首先是供电可靠性较高，当电网发生单相接地故障时，三相线电压和相电流变化甚小。由于不构成短路回路，单相接地电流对用户供电影响不大，而短时间内不会跳闸，因此提高了供电可靠性。
其次是对通信和信号系统的干扰较小。当三相基本对称运行时，电力线对周围空间形成的电磁场不大，不会对通讯和信号系统产生干扰影响。同时由于变压器中性点不接地的电路单相接地电流较小，对邻近的通讯线路和信号系统等弱电干扰也较小。
2、变压器中性点不接地运行的缺点。
（1）对绝缘水平要求高。相接地时，非故障相对的电压升高超过3倍，因此这一类电网中的设备绝缘水平高，相关费用大。（2）存在弧光接地过电压威胁。单相接地电流不大时，电流流过零值时的电弧自行熄灭，故障消失；接地电流大于10安小于30安时，可能产生不稳定的间歇性电弧，随之出现弧光过电压，幅值可达2．5―3倍相电压，足以危及整个电网的绝缘；单相接地电流大于30安时，产生稳定电弧，将形成持续性弧光接地，可能损坏设备并导致两相甚至三相短路。（3）接地继电保护的选择困难。因为弧光接地过电压威胁，要实现灵敏的有选择性的保护就比较困难，特别是经消弧线圈接地的电力网困难更明显。（4）断线可能引起谐振过电压。导线的开断、开关不同期切合和熔断器不同期熔断将引起铁磁谐振过电压，由断线引起的谐振过电压可能导致避雷器爆炸，负载变压器的相序反倾和电气设备绝缘闪络等现象。
四、配电线路接地故障预防与诊断浅析
1、故障预防：（1）对配电线路必须定期巡视，重点检查导线与树木、建筑物的距离，导线在绝缘子中的绑扎和固定是否牢固，绝缘子固定螺栓、横担、拉线螺栓等是否松动，拉线是否断裂和破股，导线弧垂是否过大或过小等。
（2）在农村配变线路上加装分支熔断器，缩小事故范围，减小停电面积和停电时间，有利于快速查找故障点，隔离故障范围。
（3）对配电线路上的绝缘子、分支熔断器、避雷器、隔离开关以及电容器等设备进行测试，及时更换不合格设备。
（4）在配电线路使用高等级的绝缘子和辅助设备以便提高配电网的绝缘程度。
2、故障诊断：当配电线路发生单相接地后，运行维护单位应当立即组织人员进行巡线，采取分片、分段、分设备的排除法查找故障点，并与绝缘遥测和蹬杆检查相结合，尽快找到并消除故障。如果上述办法未找到故障点，可请求上级调度对故障线路试送电一次，如成功则可能是其他偶然原因造成的接地故障，如试送不成功，则用排除法继续查找，直到查到并消除故障为止。
【参考文献】
1、《农村地区输配电线路接地故障类型分析》，李志军，《科技教育》2008年第12期。
关键词 中心村；配电网；农网
中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0160-01
贺兰县位于宁夏中部，南与首府银川融为一体，北与塞上煤城石嘴山紧紧相连，23.02万人口，是银川周边一颗耀眼的“卫星城”。目前，贺兰县新一轮农村建设思路已经形成，计划用5年时间，全县城镇人口达到30万人，城镇化水平达到65%，县城规划区面积达到45平方公里，形成“县城、工业园区、小城镇/中心村”三个层级统筹发展的城乡一体化格局。
随着地区经济建设的飞速发展，城乡生产、生活水平的逐步提高，农村建设规模的日益扩大，新增用电负荷不断增多，原来的电网不能满足用电需求和供电服务要求。以政府规划为基础，以电网结构、供电单元和电网设备等供电系统为要素，从供电区域用电需求出发，综合考虑负荷、资源、经济、环境、技术多方面的因素，制定具有区域特色的、与当地发展水平相适应的供电模式，是电网建设首先要面对的问题。
1 现有电网存在的问题
贺兰县负荷相对集中的贺兰县县城、德胜工业园区、暖泉工业园区，该区域负荷密度测算为2.937 MW/km2，县城负荷主要为商业负荷和居民负荷，德胜工业园区负荷主要为中小型企业，暖泉工业园区主要为高耗能企业，以上区域同城化建设不断推进，已经逐步融入进银川市；其他地区内主要负荷为农业灌溉、畜牧业、种植业和居民用电，用电相对分散，负荷密度仅为0.009 MW/km2，负荷比较分散，但随着小城镇、中心村建设的开展，负荷也逐步由分散变得相对集中。原有的供电模式已不能满足新农村建设要求，主要存在以下几个问题。
1）10 kV电网结构过于复杂，供电分区不清晰。
2）现有线路供电半径过大，线径较小，不能满足集中居住后供电需求和用电质量。
3）农网主干线路控制设备少，多为一段控制，且控制设备存在机构锈蚀、卡涩，CT变比小，开关的技术性能以不能满足现有线路安全运行需求，为后期配网自动化建设造成了瓶颈。
4）农网线路现有模式多为单辐射电源，手拉手供电模式，可靠性较差，负荷互代能力有限。
2 中心村建设及分类
按照自治区政府要求，新建移民区，解决宁夏中部干旱带和南部山区贫困人口移民居住问题，中心村就是拆除一些古老的、人口少的、居住相对分散的庄点，在原址或集镇周边广阔的区域，政府统一规划建筑布局，建成包括有村部、村卫生室、水电暖、健身设备等配套设施齐全的类似城市社区的村子。目前，贺兰县已建成中心村5个，在建5个。同时，贺兰县依据中心村的建筑布局，将中心村分为三类：第一类以多层楼房为主；第二类以平房和楼房混合；第三类以联排平房为主的居住区。
中心村的供电模式根据三类不同建筑布局的中心，分别进行不同的配置，以实现电力资源的优化和保证供电可靠性的要求。
3 供电模式
3.1 电网建设标准
以贺兰县经济社会发展水平为基础，根据县城、工业园区、城镇及农村地区的经济社会发展水平、用户性质、环境要求，按照110 kV、10 kV、0.4 kV三个电压层级制定“贺兰县配电网建设标准”，采用差异化的建设标准，合理满足各类用户的用电需求。高压、中压和低压配电网三个层级应相互匹配、强简有序、相互支援。高压配电网目标网架以基于现状，适度加强为原则；中压配电网目标网架的构建遵循“区块化、形态化、差异化、强支撑”的建设原则，组网形态可采用“区块化拉手型”，每个独立的供电区可根据负荷分布及电网情况形成各自的区块组网形态，如花瓣型、纺锤型、网格型等；低压配电网目标网架以简单为原则。
针对不同的供电区域，分别采取与其相适应的电网结构。
1）县城区域：
采用单环式结构，环网单元通过环进环出方式接入主干网。初期根据间隔和通道情况可采用单辐射、对射式作为过渡结构。以电缆网为主，采用单环网结构，每组单环网主干接入4～6座环网柜。
2）工业园区：
针对负荷集中地区新建开关站，变电站布点较少时，开关站电源可以取自同一变电站不同母线。如果开关站与变电站距离过远，其进线也可以从附近的开关站出线接入。电网逐步过渡到成熟期后，再根据变电站供电范围调整每个开关站的进线电源。以电缆网为主，采用开关站集中供电方式，根据用户重要程度、用电负荷和报装容量，由变电站10 kV专线、开关站出线、分支箱（带开关）出线供电。
3）小城镇、中心村区域：
以多分段适度联络的架空网建设模式为主，采用三分段单联络结构，每段负荷控制在1 MW以内。可以采用两座变电站之间的手拉手结构，也可采用同一变电站不同母线出线间的联络，亦可采用放射式结构。中心村供电模式建设主要是针对配电变压器台区进行的，以配电变压器为电源，由低压配电线路及其附属设施电气设备直接向用户提供和分配电能。
3.2 中心村电网建设标准
贺兰县中心村是一种新的农村建设发展模式，它的出现，对于农村电网建设与改造提出了新的要求。贺兰县依据实际经济发展情况以及地理环境，将辖区内的中心村建设分为三类，中心村电网建设模式也就按建设模式分为三类。
多层楼房为主的居住区采用全绝缘化的第一类供电模式，配电变压器采用集中布置方式，配电变压器安装方式以箱式变为主，低压导线采用绝缘线，配电变压器计量采用远方集中抄表/负荷管理终端和配电箱。
平房和楼房混合为主的居住区采用全绝缘化的第二类供电模式，配电变压器采用分散布置方式，配电变压器安装方式以箱式变/柱上变为主，低压导线采用绝缘线，配电变压器采用配电箱计量。
联排平房为主的居住区采用全绝缘化的第三类供电模式，配电变压器采用分散布置方式，配电变压器安装方式以柱上变为主，低压导线采用绝缘线，配电变压器采用配电箱计量。
4 结论
由于县城负荷发展较为稳定，电网建设主要集中于优化电网和提升供电可靠性；而工业园区负荷发展迅速，电网建设主要满足负荷发展需求；农村区域电网建设主要用于增加电源布点，缩小供电半径，增加导线线径，提高绝缘化水平，解决负荷接入和低电压问题。通过贺兰县配电网建设模式的规范，针对县城网、工业园区、小城镇和中心村等不同类型用电区域，依据其不同的需求，建立了不同的电网建设模型，使得贺兰县配电网改造升级工程、大修技改等工程建设标准得以明确，使得网架结构得到优化，设备配置趋于合理，资源利用得到最优化。
参考文献
关键词：城市配电网；设计；运行管理
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）29-0118-02
1 城市配电网的概念及运行特点
中国为城市区域内的工业及居民用电的110 kV及以下的配电网称为城市配电网，它一般处于电力系统的末端，具有以下特点：①城市配电网一般为沿城市市政道路沿线进行网状布；②城市配电网线路短、变压器密集、供配电客户单位复杂、分支多、负荷密度大而集中；③因日常及季节性影响，负荷峰谷差别较大，运行状态受负荷变化的影响较大；④部分商业区夜晚及居民区白天平均负荷率低，空载损耗高。上述特点使城市配电网的电压波动幅度大、供电质量参差不齐、网络损耗不可控，供电成本较高。因此必须要对城市配电网进行优化和改造。但是由于城市配电网停电印象较复杂，配电网优化及改造影响面较广，必须进行统筹规划。在城市配电运行管理中，较为常见的是与当地的市政道路改建及扩建同步进行，采用具有前瞻性的城市配电网规划进行科学的勘察设计，优化架空线路，改设高负荷电缆等方式进行城市配电网的优化及管理。
2 广西城市配电网存在问题
2.1 城市配电网的网架结构不合理
以南宁市为例，原先在电力规划过程中，按照五大城区进行划分，但是随着城区不断扩大，琅东新区、凤岭新区相继建成，同时沙井片区、相思湖新区、五象新区也进行了大规模招商建设。而原先的电力规划没能结合电网的实际应用情况，电网规划不够科学严谨，网络结构不合理。①在现有的配电网的结构设计中，开关柜传动机构的设计不够科学，不仅没有同刀闸开关进行有效的区分，还存在传动材料不合格导致的安全隐患。②部分配电网的结构中，还存在着线路分段断路器过少的现象。现有的断路器的数量无法满足线路的运行安全防护需要，一旦配电网的运行出现异常，断路器的功能无法正常发挥，就会导致较为严重的系统故障。③城市配电网的结构存在变压器较少，变压器位置分布不合理的问题，尤其是在低压线路中，导致用户使用电压过低，影响供电质量。
2.2 城市配网设备使用年限长、管理维护不到位
具体来说，主要表现在以下几个方面：①城市配电网中的各种绝缘子和套管陈旧老化，产生雷击事故以及高压高负荷的运行状态下的短路跳闸故障，给线路的运行造成经济损失，导致大面积的停电。②部分电力施工单位使用未达到安全要求的施工材料，存在偷工减料的现象，导致现有的配电网中的大多数断路器的存在较为严重的质量问题，导致维护不及时导致的安全问题。由于断路器的连接方式的特殊性，一旦其存在操作机构不可靠的现象，就必须要采用远程操作的方式，以保证工作人员的人身安全。这给系统的调试和维护造成困难。
2.3 城市配电网的线损过大
大部分城市配电网线路还存在着较为严重的损耗问题，主要表现为以下几个方面：①由于台风和雷电天气导致的污秽物堆积部位的绝缘子的损耗加大。②用户在电表拆解进行线路窃电，导致电网损失。③缺少相应的补偿设备，线路在运行过程中耗费了大量的无功率电流，增加线损。
2.4 城市配电网的运行环境差
存在私拉乱接的现象，特别是在一些中心老城区，一些用户和供电单位在线路的架设和连接的过程中将配电网的线缆和电话线、广播线等线路进行交叉缠绕，埋下安全隐患。由于现代城市的建设导致的各种建筑工程的增加和城市规划的改造，也影响了配网结构的合理性。特别是道路改建之后，部分电缆无法进行线路改造，只能进行电缆井的覆盖。最终导致一些线路的位于道路的中间，频繁的车辆经过形成撞杆倒塌、电缆井塌陷等事故，从而造成断电事故。而且由于部分市政道路施工单位进行野蛮施工，事先没有进行管道埋设的查点，埋在地下的电缆以及电力设施时常会遭到其他单位野蛮施工的破坏。而违反电力设施管理相关办法以及《电力法》的规定，在输配电线路走廊下或者输配电线路旁进行的违章建设情况也屡禁不止。特别是部分房地产项目的建设施工，未考虑脚手架以及塔吊的安全距离，导致施工器械碰触正在运行的架空配电线路，或者钩机等设备挖断电缆，导致人身伤亡，引起输电线路跳闸事故。
3 城市配电网规划及设计措施
①改善网络中的无功功率分布，想方设法提高功率因数。在进行配电网规划设计的时候，应当按照就近的原则进行线路布置，尽量减少无功的远距离输送。此外还有增加无功补偿装置的设置，尽量提高负荷中心的功率因数。
②通过技术改造方式对现有的配电网规划进行优化和改造，充分发挥配电网硬件设施的功能。在进行城市配电网规划设计时，可以在系统接入部分方案设置的契机，通过技术改造方式，改善网络中的功率分布。通过合理安排运行方式、调整配电网运行参数、调整电网负荷均衡、合理升压改造、合理检修安排、简化网络架构、合理选择导线截面等方式进行城市配电网的优化和改造。特别是针对线损管理，可以通过低压配电集中抄表和联网数据实时传输等方式进行强化管理，减少由于计量设备误差引起的线路损耗，避免由于管理不善和失误等原因造成的线路损耗，特别是诸如窃电和抄表核算过程中漏抄、错抄、错算等原因造成的线路损耗。
③针对新居配项目，应当各种运行方式下的网损来优化运行方式，合理调整和利用补偿设备提高功率。在对电网进行无功补偿时，应当根据电网中无功负荷及无功分布情况合理选择无功补偿容量和确定补偿容量的分布，以进一步降低电网损耗。比如在大型房地产小区附近，可以合理地配置无功补偿装置，就可以改变无功潮流分布的状态，最大程度的减少有功损耗和电压损耗，进而减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率，从而使得输配电网的线路损耗大为降低。由于增加了无功补偿，减少了线路损耗，就可以大幅度改善输配电电压质量，从而提高线路和变压器的输送能力，优化输配电网的功能设置。
④移峰填谷，提高日负荷率。如果某个片区在某个时间段内的负荷率不高，而其他的时间段负荷率很高，出现非常明显的峰谷状态，则需要根据实际情况进行相应的移峰填谷处置。否则这样的峰谷波动会增加电网损耗，造成不必要的浪费。在进行配电网规划设计时，应当根据片区内的负荷特性和用户的用电规律，合理而有计划的安排用电负荷及用电时间，使用相应的系统联动调配用电资源，提高电网的负荷率，从而降低电能损耗，提高配电网的利用率。为避免夜间负荷极少的情况，建议可以采用分时电表、分时电价，进一步调动工业及大工业用户夜间用电的积极性。
⑤根据区域内负荷的不同情况，在进行配电网规划时，应当根据负荷的变化适当改变投入运行的变压器台数，尽量减少功率损耗。比如在某些新建工业开发区，短期内负荷小于临界负荷时，则以减少一台变压器投入运行的方案显得更为经济。而当区域内用电负荷大于临界负荷时，则采用变压器并联运行更为合理。由于变压器的损耗占全系统总线损量的30%～60%，故、因此降低变压器的损耗是降低电网损耗，提高电网运行效率的重要措施。在进行设备选型设计时，可以选用节能型变压器，在变电所内设计两台以上的变压器，可以为变更系统运行方式以及后期技术改造奠定设备技术条件。这样的优化设置既提高了供电的可靠性，又可以根据负荷合理停用并联运行变压器的台数，是较为理想的运行管理设置。
4 城市配电网运行管理
①建立设备缺陷管理制度：在进行城市配电网运行管理中，必须加强输配电线路运行管理和维护，建立相应的巡视和巡线管理。工作人员在线路运行维护工作中，针对发现的设备缺陷或者安全隐患，必须认真做好记录，及时上报和汇报，并根据设备缺陷的严重程度进行分类和提出相应的处理意见。对于近期内不会影响线路安全运行的一般设备缺陷，应列入正常的年度、季度检修计划中安排处理。而对于在一定时期内仍然可以维持线路运行，但是应当进行及时更换的情况，应当列入技术改造计划中，进行上报和技术改造安排。而对于已经严重影响配电网安全的缺陷和隐患，则应当要在短期内进行消除，可以采用紧急技术改造的方式进行上报，并且尽快消除或采用临时安全技术措施后尽快处理。
②针对有人值守的变电所，应当严格执行值班、交接班制度。在还未实现无人值守变电站的配电网管理区域，值班人员应按交接班制度中规定的值班方式、交接时间、交接程序、交接内容等进行交接。在已经实现了无人值守的变电所，也应当根据巡视与检查制度，加强对电气设备在运行中的巡视。在进行巡视和巡检以及安全隐患排查时，可以分为定期巡视、特殊巡检、登杆检查等不同的工作方式，这样更利于运行人员及时掌握设备的运行状况，确保输配电网的安全可靠。
③对于客户设备必须进行定期监控及维护管理。在城市配电网中，从中性点到用户部分的变压器，由于有部分输电线路及配电设备为用户自行投资及维护的，但是由于用户不具备电力运行管理维护的相关知识及技能，会对配电网的运行管理造成隐患。因此线路运行维护工作必须严格遵守电力行业标准的规定，坚持安全第一，预防为主的工作方针，督促用户做好巡视、检修及反事故措施的实施工作。原则上每条线路必须明确其所属的线路运行单位，明确划分运行维护界限。对用户设备也要在供用电合同明确产权分界点，并按合同规定的责任开展配电网的运行维护工作。
5 结 语
城市配电网的经济运行是降低供电成本的有效途径。因此要合理进行配电网的设计及规划，并且通过电网的优化和再造，合理选择降低网损的措施，根据电网实际需要，选择适合本地电网的降损措施，才能获得更好的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1] 邓正涛.浅谈配电网与配电线路安全运行管理[J].科技与企业，2013，（16）.
关键词：配电自动化；环网供电；开闭站；箱式变电站
1 引言
随着技术的不断发展，居民小区供配电场所相关的继电保护装置逐渐由微机综合保护装置取代，各种电气设备也正向自动化方向发展。而居民小区配电自动化是基于计算机技术、控制技术以及通信技术而实现的，不仅包含前端设备，而且还包含了控制中心，其中前端设备能够起到保护、测量、控制与通信的作用。可见，居民小区配电自动化系统关系着居民的生活水平与生命财产安全，必须满足集中监视的基本要求，且应提供小区变电站内来自电气一次与二次设备的信息。本文就是针对居民小区配电自动化系统，探讨该系统的设计，以期提高小区电网监控与信息化管理的水平。
2居民小区配电自动化的设计原则
具体的设计原则如下描述：
首先，居民小区配电自动化系统中的供配电系统应借助于自动化装置加以实现，而继电保护则可应采用微机保护装置，确保能够在发生故障时可以自动动作，并将相关保护信息实时传递到系统控制中心。
其次，系统前端设备采集到的数据信息也应能通过通信系统传递到控制中心。微机保护装置应采用串行或者现场总线式接口；变电站微机保护的软硬件应成监控系统相对独立。
另外，系统与计算机系统相结合，通过远程与本地开关实现两种控制方式，对于一次回路应遵循简化原则，在确保性能的前提下达到节省电缆的目的。
3居民小区配电自动化的总体设计
3.1环网供电的设计
本文的设计方案是在居民小区中心处安装一个开关站，采用环网拓扑式供电，分片区总共设置了6台箱式的变电站，其中：有4台的630kVA，2台的800kVA。10kV电缆线路与变压器开成单环网，具体的本文研究设计的该居民小区规模不是太大，与城市级别配电系统的级别差不多，在具体的配电自动化设计过程中，不仅要参照电力系统配电设计的规范要求，而且要结合小区自身配电需求进行个性化设计。该小区的配电所综合自动化系统采用的是分层分式分散结构，单元层的装置面向一次设备或者电气间隔离设备，且安装在高压开关附近或者是户内开关柜上为宜，可以是结合保护功能与测控功能的装置，也可以是测控功能与继电保护功能独立开来的装置。通常情况下，35kV以下的设备可优先考虑采用保护与测控相结合的装置，而更高电压的关键设置可应采用测控与保护相独立的装置更为安全。
3.2开闭站的设计
小区开闭站属于该居民小区配电自动化系统与上级电网的连接点，其性能直接影响着小区居民用电的安全可靠性，主要功能是测量母线电压、有功功率以及无功功率等参数，完成系统继电保护，实现控制断路器的开合状态。小区开闭站应设计有集控中心，主要是实现对小区配电系统的监测与控制处理，涉及到微机、管理系统软件、显示器以及打印机等。为了保证开闭站的稳定，设计时应引入两路电源，接线方式采用单母分断的形式，可在开闭站内设置若干部开关柜，主要包括：进线柜、PT柜、母联柜、刀闸柜以及变压器馈线柜等。本文研究采用PDM-850系统的微机综合测控装置，确保速断保护与零序电流保护的功能，组成如图3-2所示：
图3-2 开闭站的组成示意图
3.3箱式变电站的设计
居民小区箱式变电站应布局合理，可设在用电负荷的临近处，涉及到的设施主要有：变压器、电缆、无功补偿装置、母线装置以及低压开关单元等。对于高压受电单元应采用环网柜，内部采用高压负荷开关与熔断器串联实现的保护装置，这样基本能够保证在10ms内切除故障，对电力设备起到很好的保护作用。
另外，根据《供配电系统设计规范》中指出的：“小区内单台变压器容量不宜大于1000kVA”，本居民小区配电自动化系统中的高压侧额定电流控制在46.2A至1A范围内，变压器低压侧采用智能断路器，额定电流选用1200A。
3.4系统通讯的设计
本居民小区箱变内的前端测控装置是借助于通信线路和控制中心进行系统通信的，通过将采集到的数据以及控制信息的有效传输，实现整个小区的配电自动化。其中，开闭站内部采用微机综合保护装置，确保继电保护功能，且通过控制主机实现通信。同时，根据配电室与配电变压器的位置，可以将其分成若干个相对集中的变压器组，再借助于双绞线实现与通信端口之间的连接，而每个箱变组均安装有光MODEM，可以借助于光纤与系统集控中心通信。
4总结
建筑配电自动化作为居民小区的一个重要组成部分，已经迎来了发展的良好时机。配电自动化是一门科学技术，是通过电能、电气等手段创造、维持居民限定空间与环境的科学。本文研究了某居民小区配电自动化方面的方案设计，以期能够合理地设计出一个符合居民需要的，运行良好的配电自动化小区。
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（06）.
