配電系統(tǒng)設(shè)備

配電系統(tǒng)直流屏

直流屏是直流電源操作系統(tǒng)的簡稱。通用名為智能免維護直流電源屏，簡稱直流屏，通用型號為GZDW。簡單地說，直流屏就是提供穩(wěn)定直流電源的設(shè)備。（在輸入有380V電源時直接轉(zhuǎn)化為220V，在市電和備用電都無輸入時，直接轉(zhuǎn)化為蓄電池供電——直流220V：實際上也可以說是一種工業(yè)專用應(yīng)急電源）。發(fā)電廠和變電站中的電力操作電源現(xiàn)今采用的都是直流電源，它為控制負荷和動力負荷以及直流事故照明負荷等提供電源，是當代電力系統(tǒng)控制、保護的基礎(chǔ)。直流屏由交配電單元、充電模塊單元、降壓硅鏈單元、直流饋電單元、配電監(jiān)控單元、監(jiān)控模塊單元及絕緣監(jiān)測單元組成。主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中小型發(fā)電廠、水電站、各類變電站，和其他使用直流設(shè)備的用戶（如石化、礦山、鐵路等），適用于開關(guān)分合閘及二次回路中的儀器、儀表、繼電保護和故障照明等場合。

直流屏是一種全新的數(shù)字化控制、保護、管理、測量的新型直流系統(tǒng)。監(jiān)控主機部分高度集成化，采用單板結(jié)構(gòu)（All in one），內(nèi)含絕緣監(jiān)察、電池巡檢、接地選線、電池活化、硅鏈穩(wěn)壓、微機中央信號等功能。主機配置大液晶觸摸屏，各種運行狀態(tài)和參數(shù)均以漢字顯示，整體設(shè)計方便簡潔，人機界面友好，符合用戶使用習慣。直流屏系統(tǒng)為遠程檢測和控制提供了強大的功能，并具有遙控、遙調(diào)、遙測、遙信功能和遠程通訊接口。通過遠程通訊接口可在遠方獲得直流電源系統(tǒng)的運行參數(shù)，還可通過該接口設(shè)定和修改運行狀態(tài)及定值，滿足電力自動化和電力系統(tǒng)無人值守變電站的要求；配有標準RS232/485串行接口和以太網(wǎng)接口，可方便納入電站自動化系統(tǒng)。

配電系統(tǒng)微機保護

微機保護裝置是用微型計算機構(gòu)成的繼電保護，是電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展方向（現(xiàn)已基本實現(xiàn)，尚需發(fā)展），它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度。微機保護裝置硬件包括微處理器（單片機）為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等.該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。微機的硬件是通用的，而保護的性能和功能是由軟件決定。

微機保護裝置的數(shù)字核心一般由CPU、存儲器、定時器/計數(shù)器、Watchdog等組成。目前數(shù)字核心的主流為嵌入式微控制器（MCU），即通常所說的單片機；輸入輸出通道包括模擬量輸入通道（模擬量輸入變換回路（將CT、PT所測量的量轉(zhuǎn)換成更低的適合內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換的電壓量，±2.5V、±5V或±10V）、低通濾波器及采樣、A/D轉(zhuǎn)換）和數(shù)字量輸入輸出通道（人機接口和各種告警信號、跳閘信號及電度脈沖等）。

中國地區(qū)和企業(yè)的供配電系統(tǒng)，電能浪費很大，其問題是多方面的，主要問題及解決措施如下述。

① 目前電網(wǎng)容量與負荷不匹配

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，用電量迅速增加，原建配電網(wǎng)的設(shè)備和導線均與用電量不相匹配，不少地方超負荷運行，不僅影響供電安全，還大大增加了配電系統(tǒng)的損耗。節(jié)能改造的辦法就是更新線路與設(shè)備。

② 供電電壓不合理

有些地區(qū)和許多較大型用電單位的供電電壓偏低，如過去規(guī)定企業(yè)進線電壓應(yīng)為6千伏，中間需經(jīng)過多次降壓，既需較多的建設(shè)資金，又增加了系統(tǒng)的電力損耗。適當提高供電電壓，將原二次乃至三次降壓減少為一次，可大大減少供電系統(tǒng)的設(shè)備與線路損耗。

③ 布局不合理

許多地區(qū)的用電戶和企業(yè)的用電設(shè)備遠離配電中心，使得低壓（0.4千伏）送電距離過長，造成很大的線路損耗和電壓降落。這種情況在舊的大、中型企業(yè)中普遍存在，原因是當時設(shè)計規(guī)定配電中心要建在企業(yè)的引進電源的一端。改善的措施是在保證安全的前提下，盡量移近配電中心與用電設(shè)備的距離，將原來低壓長距離送電改為高壓長距離、低壓短距離送電，可以大大減少送電線路的損耗。

④ 無功功率短缺

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，供配電系統(tǒng)中感性負荷迅速增加，眾多的配電變壓器和電動機處于低負荷率的非經(jīng)濟運行狀態(tài)，造成供配電系統(tǒng)無功功率的大量需求，如不及時補充，將引起供電電壓質(zhì)量下降，系統(tǒng)損耗增加，既要浪費電能，又將影響供配電設(shè)備的使用率，甚至造成事故。解決以上問題的技術(shù)措施是在供電方和用電方加裝補償電容，前者稱集中補償，直接受益者是供電部門，用戶的效益來自少受功率因數(shù)不達標的罰款；后者稱為就地補償，直接受益者是用戶，主要是減少線路損耗。無功補償?shù)男б娉鲜鲋?，還可以增大發(fā)電機、變壓器等設(shè)備的利用率，降低供電成本，提高系統(tǒng)運行的安全性。

⑤ 配電設(shè)備陳舊落后

我國在用的配電設(shè)備如配電變壓器及各類開關(guān)，許多是陳舊落后的，由于資金不足和相關(guān)部門節(jié)能意識不夠等原因，不能及時更新，結(jié)果浪費了大量電能。如配電變壓器的空載損耗60年代初的ST型變壓器是70年代初期產(chǎn)品S1型變壓器的1.32倍，S1系列又比S6系列的大約14%，而90年代后期以前應(yīng)用的S7系列變壓器又比S6系列的小45%，90年代末國家推廣使用的S9系列變壓器的空載損耗和負載損耗更小。其它如電磁開關(guān)、電纜接頭及連接金具等情形類似。如能及時更新這些陳舊落后的配電設(shè)備，可使配電系統(tǒng)減少大量無謂的電能浪費。

根據(jù) IEC 規(guī)定的各種保護方式、術(shù)語概念，低壓配電系統(tǒng)按接地方式的不同分為三類，即 TT 、 TN 和 IT 系統(tǒng)，分述如下。

1. TT 方式供電系統(tǒng)TT 方式是指將電氣設(shè)備的金屬外殼直接接地的保護系統(tǒng)，稱為保護接地系統(tǒng)，也稱 TT 系統(tǒng)。第一個符號 T 表示電力系統(tǒng)中性點直接接地；第二個符號 T 表示負載設(shè)備外露不與帶電體相接的金屬導電部分與大地直接聯(lián)接，而與系統(tǒng)如何接地無關(guān)。在 TT 系統(tǒng)中負載的所有接地均稱為保護接地，這種供電系統(tǒng)的特點如下。

（1）當電氣設(shè)備的金屬外殼帶電（相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電）時，由于有接地保護，可以大大減少觸電的危險性。但是，低壓斷路器（自動開關(guān)）不一定能跳閘，造成漏電設(shè)備的外殼對地電壓高于安全電壓，屬于危險電壓。

（2）當漏電電流比較小時，即使有熔斷器也不一定能熔斷，所以還需要漏電保護器作保護，因此 TT 系統(tǒng)難以推廣。

（3）TT 系統(tǒng)接地裝置耗用鋼材多，而且難以回收、費工時、費料。

現(xiàn)在有的建筑單位是采用 TT 系統(tǒng)，施工單位借用其電源作臨時用電時，應(yīng)用一條專用保護線，以減少需接地裝置鋼材用量。

把新增加的專用保護線 PE 線和工作零線 N 分開，其特點是：①共用接地線與工作零線沒有電的聯(lián)系；②正常運行時，工作零線可以有電流，而專用保護線沒有電流；③ TT 系統(tǒng)適用于接地保護占很分散的地方。

2. TN 方式供電系統(tǒng) 這種供電系統(tǒng)是將電氣設(shè)備的金屬外殼與工作零線相接的保護系統(tǒng)，稱作接零保護系統(tǒng)，用 TN 表示。它的特點如下。

（1）一旦設(shè)備出現(xiàn)外殼帶電，接零保護系統(tǒng)能將漏電電流上升為短路電流，這個電流很大，是 TT 系統(tǒng)的 5.3 倍，實際上就是單相對地短路故障，熔斷器的熔絲會熔斷，低壓斷路器的脫扣器會立即動作而跳閘，使故障設(shè)備斷電，比較安全。

（2）TN 系統(tǒng)節(jié)省材料、工時，在我國和其他許多國家廣泛得到應(yīng)用，可見比 TT 系統(tǒng)優(yōu)點多。 TN 方式供電系統(tǒng)中，根據(jù)其保護零線是否與工作零線分開而劃分為 TN-C 和 TN-S 等兩種。

3. TN-C 方式供電系統(tǒng) 它是用工作零線兼作接零保護線，可以稱作保護中性線，可用 NPE 表示

4. TN-S 方式供電系統(tǒng) 它是把工作零線 N 和專用保護線 PE 嚴格分開的供電系統(tǒng)，稱作 TN-S 供電系統(tǒng)， TN-S 供電系統(tǒng)的特點如下。

（1）系統(tǒng)正常運行時，專用保護線上不有電流，只是工作零線上有不平衡電流。 PE 線對地沒有電壓，所以電氣設(shè)備金屬外殼接零保護是接在專用的保護線 PE 上，安全可靠。

（2）工作零線只用作單相照明負載回路。

（3）專用保護線 PE 不許斷線，也不許進入漏電開關(guān)。

（4）干線上使用漏電保護器，工作零線不得有重復接地，而 PE 線有重復接地，但是不經(jīng)過漏電保護器，所以 TN-S 系統(tǒng)供電干線上也可以安裝漏電保護器。

（5）TN-S 方式供電系統(tǒng)安全可靠，適用于工業(yè)與民用建筑等低壓供電系統(tǒng)。在建筑工程開工前的“三通一平”（電通、水通、路通和地平——必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng)）。

5. TN-C-S 方式供電系統(tǒng) 在建筑施工臨時供電中，如果前部分是 TN-C 方式供電，而施工規(guī)范規(guī)定施工現(xiàn)場必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng)，則可以在系統(tǒng)后部分現(xiàn)場總配電箱分出 PE 線， TN-C-S 系統(tǒng)的特點如下。

（1）工作零線 N 與專用保護線 PE 相聯(lián)通， 這段線路不平衡電流比較大時，電氣設(shè)備的接零保護受到零線電位的影響。 D 點至后面 PE 線上沒有電流，即該段導線上沒有電壓降，因此， TN-C-S 系統(tǒng)可以降低電動機外殼對地的電壓，然而又不能完全消除這個電壓，這個電壓的大小取決于 ND 線的負載不平衡的情況及 ND 這段線路的長度。負載越不平衡， ND 線又很長時，設(shè)備外殼對地電壓偏移就越大。所以要求負載不平衡電流不能太大，而且在 PE 線上應(yīng)作重復接地。

（2）PE 線在任何情況下都不能進入漏電保護器，因為線路末端的漏電保護器動作會使前級漏電保護器跳閘造成大范圍停電。

（3）對 PE 線除了在總箱處必須和 N 線相接以外，其他各分箱處均不得把 N 線和 PE 線相聯(lián)， PE 線上不許安裝開關(guān)和熔斷器，也不得用大顧兼作 PE 線。

通過上述分析， TN-C-S 供電系統(tǒng)是在 TN-C 系統(tǒng)上臨時變通的作法。當三相電力變壓器工作接地情況良好、三相負載比較平衡時， TN-C-S 系統(tǒng)在施工用電實踐中效果還是可行的。但是，在三相負載不平衡、建筑施工工地有專用的電力變壓器時，必須采用 TN-S 方式供電系統(tǒng)。

6. IT 方式供電系統(tǒng) I 表示電源側(cè)沒有工作接地，或經(jīng)過高阻抗接地。第二個字母 T 表示負載側(cè)電氣設(shè)備進行接地保護。

IT 方式供電系統(tǒng)在供電距離不是很長時，供電的可靠性高、安全性好。一般用于不允許停電的場所，或者是要求嚴格地連續(xù)供電的地方，例如電力煉鋼、大醫(yī)院的手術(shù)室、地下礦井等處。地下礦井內(nèi)供電條件比較差，電纜易受潮。運用 IT 方式供電系統(tǒng)，即使電源中性點不接地，一旦設(shè)備漏電，單相對地漏電流仍小，不會破壞電源電壓的平衡，所以比電源中性點接地的系統(tǒng)還安全。

但是，如果用在供電距離很長時，供電線路對大地的分布電容就不能忽視了。在負載發(fā)生短路故障或漏電使設(shè)備外殼帶電時，漏電電流經(jīng)大地形成架路，保護設(shè)備不一定動作，這是危險的。只有在供電距離不太長時才比較安全。這種供電方式在工地上很少見。

變壓器的安全運行管理工作是我們?nèi)粘９ぷ鞯闹攸c，通過對變壓器的異常運行情況、常見故障分析的經(jīng)驗總結(jié)，將有利于及時、準確判斷故障原因、性質(zhì)，及時采取有效措施，確保設(shè)備的安全運行。

變壓器是輸配電系統(tǒng)中極其重要的電器設(shè)備，根據(jù)運行維護管理規(guī)定變壓器必須定期進行檢查，以便及時了解和掌握變壓器的運行情況，及時采取有效措施，力爭把故障消除在萌芽狀態(tài)之中，從而保障變壓器的安全運行。變壓器異常運行和常見故障如下：

一、 變壓器聲音出現(xiàn)異常的情況。

二、 在正常負荷和正常冷卻方式下，變壓器出現(xiàn)油溫不斷升高的情況。

三、 變壓器絕緣油顏色出現(xiàn)顯著變化的情況。

四、 油枕或防爆管出現(xiàn)噴油的情況。

五、 出現(xiàn)三相電壓不平衡的情況。

六、 繼電保護發(fā)生動作的情況。

七、 絕緣瓷套管出現(xiàn)閃絡(luò)和爆炸的情況。

八、 分接開關(guān)出現(xiàn)故障的情況。

在我國，配電系統(tǒng)可劃分為高壓配電系統(tǒng)、中壓配電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)三部分。

由于配電系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)直接面向終端用戶，它的完善與否直接關(guān)系著廣大用戶的用電可靠性和用電質(zhì)量，因而在電力系統(tǒng)中具有重要的地位。

我國配電系統(tǒng)的電壓等級，根據(jù)《城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導則》的規(guī)定，220kV及其以上電壓為輸變電系統(tǒng)，35、63、110kV為高壓配電系統(tǒng)，10、6kV為中壓配電系統(tǒng)，380、220V為低壓配電系統(tǒng)。

傳統(tǒng)上將電力系統(tǒng)劃分為發(fā)電、輸電和配電三大組成系統(tǒng)。

發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能經(jīng)由輸電系統(tǒng)的輸送，最后由配電系統(tǒng)分配給各個用戶。

一般地，將電力系統(tǒng)中從降壓配電變電站（高壓配電變電站）出口到用戶端的這一段系統(tǒng)稱為配電系統(tǒng)。

配電系統(tǒng)是由多種配電設(shè)備（或元件）和配電設(shè)施所組成的變換電壓和直接向終端用戶分配電能的一個電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

配電系統(tǒng)分析是電力系統(tǒng)及其自動化學科一個重要的研究領(lǐng)域。

配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的重要組成部分。配電系統(tǒng)在拓撲結(jié)構(gòu)、支路參數(shù)、運行狀態(tài)等許多方面都具有不同于高壓輸電系統(tǒng)的典型特征，這決定了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)分析方法并不完全適用于城鄉(xiāng)配電系統(tǒng)，配電系統(tǒng)分析擁有自己的一套分析方法和理論體系。

配電系統(tǒng)分析是配電管理系統(tǒng)（Distribution Management System，簡稱DMS，對配電系統(tǒng)進行監(jiān)視、控制分析和管理的綜合自動化系統(tǒng)）的重要功能。其主要內(nèi)容包括針對配電系統(tǒng)的狀態(tài)估計、拓撲分析、潮流計算、可靠性計算、結(jié)構(gòu)優(yōu)化或網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、電壓調(diào)整和無功優(yōu)化、故障定位隔離與恢復等。

配電系統(tǒng)分析的目的是為配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計人員以及運行調(diào)度人員對配電系統(tǒng)進行分析、研究、控制和管理提供有效的方法，了解系統(tǒng)運行狀態(tài)，并采取相應(yīng)措施提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，實現(xiàn)系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。

輸配電系統(tǒng)是電能的輸送和分配是由輸配電系統(tǒng)完成的系統(tǒng)。

電能的輸送和分配是由輸配電系統(tǒng)完成的。它包括電能傳輸過程中途徑的所有變電所和各種不同電壓等級的電力線路。