变电与配电的区别范文第1篇

关键词：低压台区线损 采集系统 营配贯通 台区户变关系

营配贯通是指配电网和营销两套业务系统进行优化整合，实现营配数据信息共享和业务流程优化协同运作。为了推进营配贯通的深化应用，需以采集系统全覆盖为支撑，常态化开展营配集成业务为手段，深入挖掘采集系统数据和功能应用，加强与营销、配电等相关系统集成，实现线损管理精细化，推进营销发展方式转变，提升公司供电服务水平。

一、低压台区线损管理的概述

（一）低压台区线损管理的理念和策略

低压台区线损管理具有系统性、综合性和复杂性的特点，舟山供电公司在线损管理方面牢固树立“技术线损最优化，管理线损最小化”的理念，逐步建立“管理体系、技术体系”为支撑的科学、规范、高效线损管理方式，开展以台区低压线损率指标为核心的全过程管控，落实各项管理降损措施和技术降损措施，不断提升公司的运行效益。

选取典型，总结台区线损问题治理经验。2014年，舟山公司选择展茅供电所重点突破，组建攻关小组，开展配变-表计对应、10千伏公变专变营配对应、10千伏线路测点对应等数据质量现场核查，共梳理出公变端、用户端、营配贯通对应、其他等4大类23小类台区异常问题。通过制定治理方案、排定工作计划到治理实施，展茅供电所仅用了48天时间，台区线损可算率从71.59%（2014年2月19日）提高到96.89%（2014年4月8日）。该治理经验已推广到舟山地区所有供电所，舟山公司台区线损治理工作效果明显。

（二）低压台区线损管理的主要内容

台区低压线损统计依赖于公变、低压同期电量数据，以及公变与低压用户准确的对应关系。目前公变档案维护及数据采集业务归口管理部门为运检部，低压数据采集和公变计量点管理归口管理部门为营销部，鉴于营销、运检在数据采集和配网设备维护方面职责分工不同，台区低压线损精益化管理需要借助于统一的数据采集平台，并建立有序、规范的公变与计量点对应关系常态维护机制，进而推进线损精细化管理，有效降低技术和管理线损，提高公司降损节能成效。

相关工作分台区线损监测与分析，将线损管理调整为日分析，实现台区线损由结果管理向过程管控转变，提高线损计算的精细化水平。台区线损准确可算率指标是一个综合评价采集全覆盖情况、采集质量以及用户台区档案质量的指标。为加快提高台区用户对应关系的准确性，切实深化用电信息采集数据应用，以台区线损准确可算率为抓手，定期开展配变-表计对应，10千伏公变、专变营配对应，10千伏线路测点对应等的数据质量现场核查，进一步提升营配对应的数据可用率。

（三）低压台区线损管理的工作计划及指标目标值

根据台区线损准确可算率指标反应对应关系梳理质量，制定了相关的工作计划：一是完成专变、公变对应10千伏线路在营销系统中的维护；二是核对营销和生产GIS的公变对应度；三是完成配变-表计对应关系普查，通过“户变关系判别技术”核对公变-接入点-表箱-表计的对应关系，在低压GIS系统中对应地理位置信息。

指标目标值：

公变营配对应率：100%

配变-表计对应关系正确率：99.95%以上

采集系统低压用户数据采集完整率：99%以上

公变数据采集完整率：99%以上

专变数据采集完整率：99%以上

台区线损准确可算率：98%以上

二、低压台区线损治理的措施

舟山公司根据省公司发策部的统一部署，开展了计量采集普查、数据治理、需求整理、系统完善、上线运行、试点经验整理、配变智能终端完整接入等工作。

2014年1月以来，舟山公司累计完成405个主变关口、14个电厂关口、278个主网线路关口、720个配网线路关口、4553个专变用户、3916个公变计量点、535781个低压用户的计量、采集装置覆盖情况普查。处理电量关口采集薄弱环节11项；加装1155个采集装置，新覆盖7508个用户，采集覆盖率达99.90%；截至2014年8月底共换装121305块智能表计，智能电表安装率达93.43%。舟山供售电量各采集点已全面纳入同期线损管理。

（一）基于“户变判别技术”排查台区户变对应关系

随着社会经济的发展，由于建设和发展引起的频繁变动（如迁建、扩容、割接、布点等）、用电户数增多和用电户信息变更频繁，通过传统方式（人工结合台区识别仪）很难及时、准确的排查台区“户变”关系，从而又造成营销业务系统中的台区“户变”关系数据与现场不一致，导致异损台区屡屡冒出，使低压台区线损治理工作进入了瓶颈阶段。

基于此，在近期公司引进杭州新世纪电子科技有限公司提供的[区户变关系动态判别解决方案]，并经过部分“户变”对应关系存在疑问、线损不正常的台区做试点成果的验证，符合“公司对台区户变关系准确率达到99.95%”的要求。该新型解决方案与传统人工解决方案的差异在于，可以实现一次识别多个台区、自主识别箱表内增减表计、主动提示窜台表计的功能，形成户变关系常态化维护的长效机制，为台区线损精益化管理和深化营配应用打下坚实的数据基础。

（二）梳理线损异常台区清单

结合线损异常台区常态化治理流程，以及将排查台区户变对应关系的技术与系统衔接，梳理线损异常台区清单。以展茅供电所为例，通过系统查询展茅供电所台区线损情况。根据查询结果从系统导出线损过大台区及负损台区清单，并为后续制定台区线损异常治理计划提供依据。

（三）制定台区线损异常治理计划

为实现台区线损异常治理的合理性、规范性、科学性，成立了对应关系核查组和计量装置检验组，负责展茅供电所台区线损异常整治工作。对应关系核查组由展茅供电所相关人员组成，负责台区-用户对应关系的排查工作；计量装置检验组由计量室相关人员组成，负责计量装置的现场检验工作。

两个专业小组根据线损异常的地理位置分布情况及展茅供电所人员整体安排等各方面因素综合考虑，制定台区线损异常治理计划，见表1、表2。

（四）异损台区现场排查及结果分析

两个专业小组根据线损异常治理计划每日开展现场核查工作。对应关系核查组主要核查现场变压器下挂接用户是否与系统中一致；计量装置检验组主要检查现场CT变比是否与系统倍率一致、二次接线是否正确、公变下挂接的终端是否与系统一致等情况。

经过两个专业小组的现场核查反馈结果，存在1台变压器CT变比与系统不一致，5个台区用户对应关系不一致，4个台区部分用户电量缺失的情况，详见表3。

三、低压台区线损治理结果的评估与改进

（一）低压台区线损治理结果的评估方法

通过以上针对性工作，实现公变台区与用户负荷的实时监控，为配网规划和建设，提供了准确的负荷数据，为彻底消除配网“低电压”现象打下了坚实的基础，舟山公司台区线损准确可算率指标也提升至98%以上。台区线损准确可算率的提升为日常电力营销服务提供技术支持，在提升台区线损准确可算率指标的同时，完善了用户信息资料，及时、完整、准确地为SG186信息系统提供基础数据，从而为电力营销日常工作环节、决策制定，提升日常营销工作提供良好的技术支撑。

（二）低压台区线损异常的原因及改进

（1）公变增容更换互感器引起月线损异常

互感器更换后，在计算月线损时，系统按照更换后互感器倍率来计算月供电量，导致台区月线损偏大。

改进：对互感器倍率更改情况进行区分，如果是系统互感器倍率档案错误的，则按照目前算法来计算；如果是正常互感器更换，则按照更换前后分开计算供电量。

（2）台区低压线路切割引起月线损异常

用户台区切割后，系统将用户整个月的电量全部算到切割后的台区售电量中，导致切割前的台区月线损超大，切割后的台区月线损为负。

改进：对用户台区变更情况进行区分，如果是用户台区档案错误的，则按照目前算法来计算，如果是正常用户台区变更，则按照台区变更前后分开计算台区售电量。

（3）公变终端故障无法修复时，会导致月线损为负

公变终端故障无法修复，更换终端后，系统在统计月供电量时，按照新、老终端分别计算。但是老终端是以故障前最后一次抄见示数作为底度，故障期间的供电量缺失，导致月线损为负。

改进：参照现有的低压用户算法，对故障期间的供电量进行估算。

（4）公变终端（或用户）电量突变，会导致台区月线损异常

改进：对于电量突变的公变或用户，采集系统根据日均电量设定阀值进行识别并发起异常流程，由责任部门确认是否属于突变，对于属于突变的公变或用户，允许手工录入示数或根据公变终端（或用户）日均电量进行估算；

（5）销户用户电量未统计在月售电量中，导致台区月线损偏大

改进：将销户用户电量计入月售电量中；

（6）用户二级计量点下装表导致月线损为负

改进：营配贯通规则要求进行配变―表计对应，但是在计算台区线损时，需要将二级计量点下表计电量剔除，否则会导致售电量重复统计，可能引起线损为负。

（7）台区户变对应关系不准确导致线损排查失去基础数据支撑

改进：使用新型户变判别技术，对异损台区进行批量排查户变对应关系，在户变对应关系准确的基础上，再进行其他影响台区线损的原因排查，使台区线损始终处于可控状态。

四、低压台区线损治理未来的发展方向

（一）深化应用功能开发

开展理论线损专题研究及初步应用，将理论线损与统计线损进行比对并生成异常告警；

开展线损指标体系管理研究与功能开发，即梳理基础数据维护、线损统计及异常处理相关的评价指标，定时自动统计线损指标，初步建立线损指标管理及评价体系；

开展降损管理研究与功能开发，即根据统计线损与理论线损对比结果，分析影响线损主要原因；

开展降损专题研究与功能初步开发，利用线损统计数据，对线损异常进行分析，根据用电量波动情况，生成疑似防窃电用户清单，为防窃电工作提供辅助。

（二）为配网规划提供抓手

为年度配网改造项目安排提供依据，对每条线路、每个台区实际线损进行分析，进一步确定配电网结构不合理等问题，指导配网项目储备，改变以往单纯考虑设备拆旧换新降损的做法，从而避免电网建设改造资金浪费。

（三）为反窃电及故障提供分析平台

低压用户从营配贯通业务应用平台，丛台区线损精益化管理模块分析入手，针对线损超大台区，分析日用电量少和日用电量波动较大用户，逐户开展现场检查，包括：现场校验及接线检查、确认是否存在接线质量问题或存在绕越计量装置用电问题，若发现无表定量用户还需通过加装电能表规范计量装置配置。

通过持续开展台区排查，治理了现场变比错误、公变终端接线错误、通讯信号、用户窃电等问题。如2014年完成负损、超大损和不可算台区处理675个，通过台区治理、同期线损应用发现窃电98起，退补电量108652千瓦时。台区线损准确可算率由78%提升至99%以上。

参考文献：

变电与配电的区别范文第2篇

关键词：用电设备；供电系统；电源；系统设计

中图分类号：U223.6文献标识码： A 文章编号：

引言

随着人们对居住条件的要求越来越高，各式各样的住宅小区层出不穷，在了解了小区的位置、环境、交通及户型等外观后，人们开始更加注重供配电等内在条件的质量。因此，安全可靠、技术先进、经济合理的小区供配电系统显得日趋重要。

1、供电电源

住宅小区一般应由10KV电源供电，住宅小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。当住宅小区内仅有三级负荷时，供电电源可取自附近的110～35／10KV区域变电所的若干10KV供电回路。当住宅小区内同时具有一、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。当住宅小区内的一、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，住宅小区的供电方式必须与当地供电部门协商确定。

2、配变设置

2.1负荷计算

以前，住宅小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，表2.2.4-1的规定取,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。

2.2配变选型

住宅小区配电的视在功率

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。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。

住宅小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。

目前住宅小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小区；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小区；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。

2.3配变选址

住宅小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。

3、低压配电

低压配电系统，应保障安全、配电可靠、经济合理、维护方便。住宅小区低压配电应采用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。

结束语

供配电设计在确保安全可靠的大前提下，根据工程特点、建设规模、当地气候条件、地区供电条件及经济发展状况等诸多因素。兼顾技术先进性和经济合理性，综合确定民用建筑的供配电方案。

参考文献

[1]JGJ16-2008，民用建筑电气设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2]GB50096-2011住宅设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]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.

变电与配电的区别范文第3篇

【关键词】住宅小区；用电负荷；供配电系统设计；

近年来，随着现代科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们对居住环境的安全、舒适、实用、方便、环保等方面的要求日益提高。这就要求设计人员必须针对住宅小区的建设规模，结合小区的总体规划及用电负荷特征，合理选择住宅小区的供电方式，以保证供电系统的安全可靠运行

一、住宅小区用电的特点及负荷的确定

住宅小区用电的特点在于用户的多样性。小区内除了住宅外，还包括很多的配套服务设施，如物业会所、水泵房、锅炉房、商业服务设施、停车场、学校和幼儿园等。其用户既有一般用户，又有重点用户；既有多层和高层住宅，又有小区级公共建筑和少数市级公共建筑。生活用电包括居民住宅用电、给排水用电、集中供热用电等；公共建筑用电一般包括物业会所、水泵房、锅炉房、学校、小区道路照明、楼道照明和景观照明等。因此，在详细规划阶段，应针对不同的建筑采用不同的指标来进行用电负荷计算，通常采用单位建筑用地面积负荷指标法进行负荷预测。其计算公式为：

P=（P1S1+P2S2+…+PnSn）×Kx （1）

A=P×Tmax（2）

式中：P——最大用电负荷；

Pn——单位面积上的用电负荷，即负荷密度；

Sn——不同地块的规划用地面积；

A—年用电总量；

Tmax——最大负荷利用小时数；

Kx——需用系数。

根据以上公式和《工业与民用配电设计手册》，可以估算出小区用电各指标值

二、小区供配电系统设计

对住宅小区的供配电设计，应本着超前规划原则，为以后将增加的用电设备保留相应的负荷容量，这样可避免供电设备不间断式的更新，降低重复投资带来的浪费及给用户带来的用电不便。

1、 住户线路系统

无专业电工维护的住宅电气线路与有专业维修工的企事业单位的电气线路不同，加上居民不懂电气维修的安全知识，极易产生电气事故。所以，居住区电气线路设计当吸取以往经验，面对未来需求，达到安全性、可持续发展性，以达到住宅的功用性及舒适性需求。当下居民对电的需要愈来愈高，高档大功率的电器逐步进入一般百姓家庭，对住宅的电气线路设计，应由以往的温饱型过渡至现今小康智能型，在重视电气线路安全性的同时，为长远负荷增长预留充分的容量。由于住宅暗配的电气线路难以更换与增加，故需一步到位，以满足长远负荷需求。所以针对昔日住宅电气设计要求中存在的问题与《住宅设计规范》（GB50096—2011）中的规定“电气线路应采用符合安全与防火需求的敷设方式配线，导线应采用铜芯绝缘线，每套住宅进户线截面不应

2、住户配电系统

以往我国每户住宅里照明与插座分支的回路数过少，并且有的甚至为照明与插座共用一个回路。因为分支回路少，导致每个回路所带负荷加大，事实上等于减少了线路与截面，因而致使电气线路的长期过载，导线绝缘下降，线路温升增大，造成电气线路的事故增多。

增加分支回路的数量，等于降低了回路阻抗，如此对于减少住宅的谐波电压，降低谐波危害非常有利。并且，住宅设计足够多的分支回路数量，便能够有条件地把发生谐波的、非线性负荷电器与对谐波的敏感电器分回路供电。这样，非线性的负荷谐波电流在其分支回路阻抗产生的谐波电压便不可能危及到另一回路上的敏感电器。由于分支回路数量的增多，当其中的任一回路展开检修或因故障跳闸之时，其停电范围缩小，给家庭生活带来的不便亦减少。

当今通用设计，在住户室内设配电箱，并依照照明、空调、插座等，分回路设置。其中空调、照明回路采取空气开关，对于柜式空调、浴霸、插座应采用漏电断路器。其优点为：照明不通过漏电开关；空调安装于2.4 m 之上，人体正常不接触，插座通过不同家用电器配电；浴霸安置于卫生间，因环境潮湿，其漏电可能性比较大，若一旦发生漏电，开关便会脱扣，以保证用电安全。

3、 住宅小区配电外线设计

（1）变压器容量确定：在建筑配电设计时，变压器容量依照小区的范围（建筑面积）进行确定。

变压器的总容量=a+b+c。 式中，a 为居民总用量：按50W/m2计，此部分包含居民户用电量、小区居住建筑中公共照明或建筑物里各类辅助的动力用电容量（比如小高层中的排烟机、电梯、污水泵、排风机等用电量）与居民区里必须的小型配套建筑（如居委会、商店、幼儿园、车库等用电量）；b 为较大型公共建筑用电量：依照60～70W/m2计（比如多功能活动场所、商场等用电量）；c 为住宅小区里的广场、娱乐设施、喷泉、院区照明等用电量，依实际用电情形计算。

三、变电所的确定

住宅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、用电容量及负荷性质以及所在环境与节能等因素进行设计。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400 A 与380 V/220 V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400 A 或有容量极大的商业用电（>100 kW）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由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高压配电间，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630 kVA，应采取2台变压器。单台变压器容量不宜超出1 600 kVA。专用的变内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，住宅小区的变中少量商业用电（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，住宅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。

变电与配电的区别范文第4篇

Abstract： The application of the distribution network protection can effectively reduce the fault interval and improve the reliability of power supply by using the selective power distribution of the power distribution line. But the existing protection schemes are mainly applicable to transmission network， for distribution network line hand in hand structure and the dynamic network topology changing frequently and other special problems， the existing one-way permissive protection is not suitable. In this paper， a new method based on character recognition is proposed to segment the distribution network. Each FTU feeling fault current sends out the trip request interrogation signal to adjacent FTUs， the FTUs receiving trip request according to whether they feel the flow determines whether return trip signal， FTU according to whether or not receive the trip signal（export FTU to identify the fault power direction） determine the location of the fault section and action. When the communication is interrupted， the subsection protection is refused， and the outlet protection in the substation can be used as backup protection. By using optical fiber communication technology to achieve two-way communication between adjacent protection devices， the method can effectively isolate the fault section directly， reduce the impact of the fault， and improve the reliability of power supply. The selectivity and reliability of the algorithm are verified by an example.

关键词： 配电线路分段保护；FTU；允许式保护；双向通讯；功率方向识别

Key words： distribution line segment protection；FTU；permissive protection；two-way communication；power direction recognition

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0107-05

0 引言

配电网保护与输电网原理相似，但由于配电网结构的特殊性，配网保护与输电网保护存在较大区别。与输电网不同，配电网线路一般较短、且沿线有大量分布不均匀的负荷和分支线。一般的配电网主保护为变电站内出线断路器保护，多整定为速断保护或带延时的速断保护。如果线路上配置分段保护，则出线保护与分段保护多依靠时间级差配合。为了降低短路故障时短路电流对主变冲击的损伤，出线断路器保护的延时多为0.3s，因此下级的所有保护均需要在0.3s内完成动作，否则出线断路器动作全线失电。传统的断路器电流保护的每级时间级差为0.2～0.3s，也就意味着传统的配电网保护出口保护下级如果超过两级保护则很难按照时间级差完全配合，如果有多级分段或分支线保护则拒动和误动频繁。

针对沿线分布负荷和分支线的特点，为了减少长时停电时间和短时停电次数、实现供电可靠性的提高和用户停电损失的降低，配电网应采用多级保护配合[1-3]。因此常规的配电网电流保护已不能满足多级保护配合的配电网保护发展趋势。

由于配电网自动化技术，尤其是分布式智能控制技术和通讯技术的快速发展[4-6]、成熟及应用，近年来电力系统配电线路的保护领域涌现出一大批新技术，例如差动保护[7-8]、闭锁式保护[1，7-12] 、允许式保护[10-11]等。这些技术从原理上为改善配电网的保护和提高配电网的供电可靠性提供了新的契机。

文献[9-11]提出了一种未考虑由配电网中常见的负荷转供引起网络拓扑结构变化问题的配电网快速保护方法。基于通信通道，该方法可实现配电网保护的选择性与速动性，且能实现完备的后备保护。文献[9-11]虽然分析了方向允许式过电流保护和方向闭锁式过电流保护的动作原理，但所提出的方法均需变电站内出线断路器保护参与允许信号的收发，现场目前很难满足该条件。文献[1]利用纵联比较保护原理，光纤、数传电台等通讯方法，提出配电网全线速切保护。这种采用通信方式的保护系统已经实际投入现场试运行，且取得良好的运行效果。

本文针对时常发生改变的手拉手配电网线路拓扑结构和出线保护不参与线路分段保护的情况，通过分析线路上不同故障位置故障特征，提出一种基于功率方向识别的配电线路双向允许式保护新方法，并给出了故障判据和分段保护流程，最后利用典型故障情况进行了验证。

1 传统光纤允许式保护方法及其适应性分析

传统的光纤允许式纵联保护主要应用于220kV及以上等级的输电线路中，其基本工作原理为利用距离元件或者功率方向元件判断线路故障的方向，向线路对侧发送允许信号。其动作逻辑为只有当本侧的距离元件或者功率方向元件判别故障电流方向与规定的正方向相同、且接收到来自对端的跳闸允许信号时保护才会向相应断路器发出跳闸动作命令[13]。一般规定从母线指向线路为正方向，本侧功率方向为正时才向对端发送跳闸允许信号，本侧只能接收对侧的跳闸允许信号。

这种单向允许式保护方法只适用于以母线分段的输电线路，机构如图1所示。

所有的保护装置必须配置方向元件，且线路网络拓扑固定，每个保护只能向固定对端发送允许信号。例如当k2发生短路故障时，保护1、保护3、保护4、保护6检测到方向为正的故障电流、分别向对端发送跳闸允许信号，只有保护3和保护4能同时满足检测的方向为正的故障电流并且接收到对端发送的跳闸允许信号，因此只有保护3和保护4能向相应断路器发送跳闸指令。

但典型的配电网分段保护结构如图2所示，由于配电线路一般较短，各分段之间不存在母线，且相互直接均可进行通讯。

文献[10]提出了一种判断故障电流方向的双向允许式过电流保护方法，其原理为判别电流方向，FTU向故障电流流出方向发允许信号，对于故障电流流入方向不发信号。此方法需要各FTU判断电流方向，需要出线断路器与分段开关交换故障信息，且事实上只单向发送运行信号。受制于投资和现场安装空间等因素，并不是每个分段保护装置安装处适合装设PT或其他方向元件。即使每个分段保护装置处均安装了PT和CT，由于现场施工水平的原因很难保证每个PT、CT极性连接全部正确。因此无法保证线路上每个分段保护都能得到正确的功率方向信息，传统的允许式保护并不适用与配电线路分段保护。

2 基于角色识别的双向允许式保护原理

为实现停电转供、提高供电可靠性，实际配电网多为“闭环设计、开环运行”的手拉手结构，如图3所示，整条线路由两端的A、B双电源分别供电。正常运行时，联络开关为断开状态，联络开关两侧的负荷由不同电源各自供电，区域1～区域6为A电源供电范围，区域7～区域9为B电源供电范围。当发生故障或者检修需要停电时，相应的断路器断开，联络开关LB闭合，完成负荷的转供。图3中，QF1、QF10为变电站内出线断路器，传统的出线保护（保护1、保护10）一般采用三段式电流保护，与线路上的分段保护之间没有通讯信道（无法发送跳闸请求询问信号、也无法接收跳闸允许信号），无法参与配电线路的多级分段保护。新建设的配电线路上多配置了分段开关，分段开关QF2～QF9采用断路器，均可配置相应的允许式保护装置。为实现保护装置之间的信息交换，相邻保护之间均铺设有独立的光纤通信通道[14]，每10ms启动握手通信，在感受到过电流时相邻保护装置之间发送跳闸请求和跳闸允许信号，每套保护与相应电气开关直接相邻，传递动作信息。

以图3（A）所示典型配电线路结构为例，分析基于功率方向识别的配电线路双向允许式保护新方法的工作原理。由该系统的静态网络拓扑结构可发现，分段保护装置n（n=3～8）前后均存在相邻的分段保护，由于主供电源的变化，两侧相邻保护均有可能成为电流的流入侧。实际运行中，无法确定联络开关LB的具置，而且如前文所述并不是所有分段保护都能准确获取自身的功率方向，所以线路上的分段保护装置无法确定与主供电源向相对应的正方向。因此要适应于各种情况下的故障，保护装置在感受到过流时要向前后相邻两侧均发送跳闸请求询问信号。由于双向发送跳闸请求询问信号，中间保护n可同时最多接收到前后相邻两个保护发送的跳闸请求询问；出口保护2和出口保护9由于与出线断路器相邻，只能接收到单侧的跳闸请求询问，故需要给予特殊考虑。

如图3（A）所示，当联络开关LB断开，左侧全部负荷均由电源A供电时，对于与出线断路器相邻的出口保护2来说，若区域2发生短路故障保护2应该接收到允许跳闸的信号从而跳闸切除故障；若区域n（n=3～6）位置发生故障，保护2不应接收到跳闸允许信号，应由保护n跳闸切除相应位置的故障；若区域1发生故障，保护2不应动作，应由变电站内出线保护1的断路器切除故障。根据出口保护2只能与保护3通信的实际结构，对比以上三种情况可以发现，只有当保护2感受到过流，同时相邻的保护3未感受到过电流时，保护2才应该接收到跳闸允许信号，控制相应分段保护断路器跳闸切除故障。因此出口保护2的保护过程应该是其感受到过流后向相邻保护装置发出跳闸请求询问信号，当相邻保护装置接收到跳闸请求询问后识别自身是否感受到过电流，如果未感受到过电流则可以回复跳闸允许信号，保护2接收的跳闸允许信号后动作与跳闸切除故障。但是，当出线断路器QF1断开，联络开关LB闭合，区域1～区域6由电源B转供时，如区域1发送短路故障，保护2和保护3同时感受到过电流，保护3不会回复保护2的跳闸请求询问。上述这种情况下，接收不到跳闸允许信号，保护2需要判断故障电流的功率方向，若与相邻电源A主供方向相反，则应立即跳闸，不必等待跳闸允许信号。因此对于与出线断路器相邻的出口保护2和保护9来说，应配有PT，故障后先识别故障功率方向。

根据图3（B）所示，对于保护n（n=3～8）来说，由于主供电源的变化，不同区域发生短路故障时，各保护是否检测到过流以及跳闸位置各有不同。当典型的不同主供方不同位置故障发生时，各保护装置动作情况如表1～4。表1、表2分别分析了图3中联络开关LB断开，电源A、B各供电区域发生故障时，各保护装置感受过电流与否及动作情况。表3分析了联络开关LB闭合，QF10跳开，区域1～9全部由A电源供电时，各区域发生故障时，各保护装置感受过电流与否及动作情况。表4分析了联络开关LB闭合，QF1跳开，区域1～9全部由B电源供电时，各区域发生故障时，各保护装置感受过电流及动作情况。

上述表格中，“+”代表感受到过电流，“-”代表未感受到过电流，“T”代表相应断路器动作于跳闸，“N”代表感受到过流保护启动发送跳闸请求询问、但未接收到跳闸允许信号。由上述不同主供电源不同区域故障时，线路上各保护感受过流及动作情况易看出保护2～保护9的动作条件为发出跳闸请求询问信号后接收到未过流的相邻保护回复的跳闸允许信号。相对于保护2和保护9这类出口保护装置，保护3～保护8的动作不需要判断故障功率方向，定义为线路保护装置。只要配电线路的静态网络拓扑结构固定，线路保护装置的保护策略不受动态网络拓扑结构变化的影响。

当区域1由电源A供电时发生短路或区域9由电源B供电时发送短路，此类电源近区故障无法单独依靠上述保护2～保护9构成的配电网分段保护快速切除。保护1和保护10为变电站出线保护，作为电源近区故障的主保护、作为其他线路区域故障的后备保护。因此变电站内出线保护（保护1和保护10）需要分别按照相邻的出口分段保护装置（保护2、保护9）的安装位置处最大短路电流整定速断电流定值。同时出线保护作为后备保护，需要整定一个延时为？驻t（？驻t=T2-0=T1+t0+t■■）、电流等值与分段保护相同的限时电流速断保护。上式中T1为分段保护装置接收允许信号的时间，t0为分段保护发送跳闸指令时间，t■■为断路器跳闸动作时间。当分段保护装置间的通讯中断、允许保护失效时，变电站内出线保护作后备，由出线保护（保护1、保护10）和分段保护（保护2～保护9）构成完备的馈线快速保护系统。

3 保护判据及实现流程

3.1 保护判据

根据安装位置，将双向允许式保护装置的角色分为两类，与变电站的出线断路器相邻的为出口保护装置，其他的为线路保护装置，两类保护分别给出保护判据。

①对于出口保护装置，若感受到过电流且故障功率方向为正，时间T1内收到相邻保护装置返回的跳闸允许信号，则相应分段保护断路器动作；若感受到过电流且故障电流功率方向为负，则相应分段保护断路器直接动作；

②对于线路保护装置，感受到过电流，且时间T1内接收到任意相邻保护装置返回的跳闸允许信号，相应分段保护断路器动作；

③后备保护，若当t=T2时仍能检测到过电流，则变电站内出线断路器动作。

3.2 算法实现流程

根据第2章分析的原理和3.1节给出的保护判据，基于功率角色的配电线路双向允许式保护装置的工作流程归纳如图4所示。

如图4所示流程主要适用于纯电缆线路或者架空线较少的混合线路，对于架空线路和以架空线为主的混合线路需配置重合闸，若重合闸不成功，其故障处理流程亦如下图4所示。

4 实例分析

4.1 实例一

联络开关LB断开，区域1～6由A电源单独供电，如图5所示。

①如图5中所示，当区域1发生短路故障，仅变电站内出线保护1能感受到过电流，其他保护感受不到过电流，保护装置不启动。区域1短路的最大短路电流可使出线断路器速动保护，最小短路电流可使出线断路器经过一个延时？驻t后跳闸。符合表1中第一行第一列的期望动作。

②当区域3发生短路故障，出线保护1、出口保护2和线路保护3同时感受到过电流，其他保护感受不到过电流。如图6所示。

1）出口保护2感受到过电流，向相邻保护（保护3）发送跳闸请求询问信号；线路保护3感受到过电流，向前后相邻保护（保护2和保护4）发送跳闸请求询问信号。

2）保护3接收到保护2的跳闸请求询问，判断自身感受到过流，不做答复；保护2和保护4接收到保护3的跳闸请求询问，保护2判断自身感受到过流，不做答复，保护4未感受到过电流，向保护3返回跳闸允许信号。

3）保护3接收到保护4返回的跳闸允许信号，相应分段保护断路器动作，切除故障。过电流消失，出线保护1和出口保护2保护复归。

4.2 实例二

当部分线路发生故障，部分负荷需要转供时，如图7所示系统，区域2故障隔离，QF3断开，联络开关LB闭合，电源B为区域3和区域4供电。

若k2处发生短路故障，出线保护7（CB7）、出口保护6（FTU6）、线路保护5（FTU5）、线路保护8（FTU8）、线路保护4均感受到过电流。

①出口保护6感受到过电流，向相邻保护6发送跳闸请求询问信号；线路保护5感受到过电流，向前后相邻保护6和保护8发送跳闸请求询问信号；线路保护8感受到过电流，向前后相邻保护4和保护5发送跳闸请求询问信号；线路保护4感受到过电流，向前后相邻保护3和保护8发送跳闸请求询问信号。

②出口保护6接收到保护5发送的跳闸请求询问，判断自身感受到过电流，不做答复；线路保护5接收到保护6和保护8发送的跳闸请求询问，判断自身感受到过电流，不做答复；线路保护8接收到保护4和保护5发送的跳闸请求询问，判断自身感受到过电流，不做答复；线路保护4接收到保护8发送的跳闸请求询问，判断自身感受到过电流，不做答复；线路保护3接收到保护4发送的跳闸请求询问，判断自身未感受到过电流，向保护4返回跳闸允许信号；

③保护4接收到保护3返回的跳闸允许信号，相应分段保护断路器动作跳闸，切除故障。过电流消失，其他保护复归。

4.3 实例三

母线A故障或检修、所带全部负荷转供，如图8所示区域1、2、3、4由B电源转供。此时出线断路器QF1断开、联络开关LB闭合。

若k1处发生短路故障，①保护2、保护3、保护4、保护8、保护5、保护6均感受到过流，分别想前后相邻保护发送跳闸请求询问信号；出口保护2识别功率方向，短路电流功率方向与出口保护2的定义正方向相反。②保护2直接向相应分段断路器发送跳闸命令，切除故障。过电流消失，其他保护复归。

5 结论

本文根据配电网保护的特点和日益提高的供电可靠性要求，提出一种基于角色识别的双向运行式保护新方法，该方法不需要变电站内出线保护装置收发跳闸允许信号、不需要所有分段保护都测量功率方向。且根据确定的静态配电线路网络拓扑结构制定保护判据，不需要主站参与识别配电线路的静态网络拓扑结构变化，仅各相邻分段保护间互相交换信息，可完成快速判断、切除短路故障。有效地解决了配电网的快速故障隔离和系统重构问题。

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变电与配电的区别范文第5篇

【关键词】负荷;变电所;配电箱;编号

中图分类号：TM63文献标识码： A 文章编号：

1.工程概况

该项目总建筑面积为405657㎡，地上建筑面积273514㎡，地下建筑面积133261m，主体高度99m。项目组成为：办公楼两座，建筑面积为70841㎡，27 层，标准层高为3.2m；商业综合大楼，建筑面积为201530㎡，11 层，主要为高端商业、餐饮与娱乐等设施组成。建筑耐火等级：一级；抗震设防烈度：八度；框架、剪力墙结构体系。

2.负荷计算

2.1 商业负荷特点

商铺的用电负荷大，中大型商业中心120W/㎡的指标，尤其是餐饮的用电负荷更大，而且不同类型、不同饮食文化背景的餐饮差别也很大；负荷的不确定性大，因为商业地产往往根据市场租户的需求，不断调整商铺的性质，使得负荷总在动态变化之中；目前的规范和技术措施没有对商业项目中不同类别商铺的参数指标进行细化， 工程设计中的负荷计算缺少依据，大多数情况只能靠设计人员凭借以往的工程经验进行计算。

2.2 负荷参数的选择

针对以上遇到的问题，进行负荷计算时，首先与开发商销售部门进行良好的沟通，确定各层的业态形式、商铺面积和性质，这是电气负荷计算的基础依据； 其次确定商铺内单位面积参数指标， 也很重要且复杂，因为规范中没有明确的指标可以参考；而且不同城市问的经济发展水平不均衡，用电指标也不同；便在同一城市，不同区域的消费群体也有差异。因此经过与开发商多次协商最终确定项目的单位负荷指标。

2.3 需要系数的选择

参数确定后，需要进行负荷计算。一般采用需要系数法，计算过程不再赘述。需要探讨的是需要系数的选择，这在各种“规范”及“技术措施”中也没有明确的要求，根据多年的设计体会认为，在配电最末端商铺内户箱或层配电箱计算时Kx一般取1，在各回路干线计算时取0.7～0.8，在变电所各配电变压器计算时Kx取0.4～0.6。

3.变电所设置

根据负荷计算结果， 本工程的变压器总安装容量为43400kV·A，经与供电公司反复协商，分别在本工程的北、中和南三段设置3 个变电所为三段建筑供电，1 变电所设6 台2500kV·A 变压器承担北段供电；2 变电所设4 台1600kV·A 加6 台2000kV·A 变压器，承担中段的供电，另外还有5 台10kV 高压冷水机组(合计4000kV·A)；3 变电所设2 台2000kV·A 加2 台1000kV·A 变压器， 承担南段A、B 两座办公楼供电。本工程配置两处10kV 电源引入点，每处为两路10kV 线路，根据供电公司对10kV 电源容量的规定：每路最大负荷为11000kV·A 左右，两路即为22000kV·A，设计l、3 变电所合用一处10kV 电源进线，总容量为21000kV·A；2 变电所内变压器和10kV 冷水机组共用一处10kV 电源进线，总容量为22400kV·A。在变电所平面布置的设计中，除了满足规范要求以外，还需要考虑高压柜、变压器和低压柜按供电顺序布置，尤其是低压配电柜馈出电缆的走向顺畅，值班人员巡视方便等问题如不认真考虑，会造成施工时电缆交叉多、绕远路、浪费建筑面积以及巡视不方便等问题。

4.较小消防负荷的供配电

在大型商业项目设计中经常会遇到消防用电设备负荷较小且分布较分散，若均由变电所馈出，会使得变电所低压柜馈出很多小电流回路，对断路器分断能力和导体的动、热稳定带来一定的影响。在本设计中，采用了增加一级配电的方法，即从变电所不同母线段上分别馈出一条消防专用回路，在适当位置设置两台配电柜，再由此配电柜放射式配至末端双电源互投箱，这样既满足了规范对专用供电回路的要求，又避免在变电所级馈出许多小电流回路。

由于商业地产项目房间用途的不确定性，在选择断路器和导体时必须考虑一定的裕量以满足调整造成的负荷变化。根据这一特点，在设计中较多地使用了插接母线供电，既可以满足大载流量的要求，又使供配电灵活性加大，在每层竖井中均预留备用插接箱，以便在变化时，可根据上下层负荷的变化，进行调整。例如：某竖井一段母线负责1～3 层供电，当1 层由于变化容量增大，而3 层容量减小时，就可使用1 层的备用插接箱把3 层富裕的容量配给1 层使用。在变电所这级配电中，选择断路器时要选整定值可调整的断路器， 以便在末端负荷变化时调整整定值；在母线和互感器的选择上一般按断路器框架值来选。

5.层配电箱的设置

根据各层防火分区的划分， 分别在各层编号为A～K 竖井内设置层照明配电箱为各商铺供电， 各商铺的供电采用一对一放射式供电。需要指出的是由于各层的业态比较复杂各层的防火分区上、下层不对应，使得有的竖井在负责本防火分区供电的同时，还要负责相邻的防火分区的供电。在设计时，采用了就近原则，同时也考虑到整条干线负担的负荷情况，尽量使各个竖井内负荷比较平衡。

6.公共区域配电箱的设置

考虑到商业的公共区域将来需要二次装修，必须预留电源。此处的设计需要考虑以下几点：电量预留多少的问题，其中照明用电可根据GB50034-2004《建筑照明设计标准》表6.1.3 及其6.1.8 条，商业建筑照明功率密度值计算，高档超市营业厅为20W/㎡，根据“装饰性灯具总功率的50％计人照明密度计算值” 的规定， 采用的预留标准为40W/㎡。为方便装修设计，在每个防火分区内设置了公共区域照明配电箱和应急照明配电箱，以便明确装修设计的电气配电分界点。将楼梯间、储藏问等不需要做装修的部位，单独设置配电回路或配电箱，尽量不从公共区域预留精装用电的配电箱内馈出。公共区域照明的控制，大部分采用两种方式，即C-Bus 系统或BA 系统控制，利用C-Bus的优点是控制比较灵活，可按每一路馈出控制，也可调光控制；缺点是造价较高。利用BA 系统控制优点是造价低，控制简单；缺点是由于交流接触器为三相，控制时可能会三路同时开或者同时关，在装修设计时需将各接触器馈出回路岔开供电，避免造成故障时大面积停电。

7.户配电箱的设计

在商业地产设计中，往往只为商铺设计一个电表箱，而出线回路由用户根据自己的需要进行二次设计，但是商铺内风机盘管的供电很难解决，无法进行空调系统的整体调试。本工程的做法是在电表箱内增加一个断路器为风机盘管供电， 另一路为用户二次设计时使用，如下图所示。

图1 用户配电箱设计

8.配电柜/箱与配电回路的编号

大型项目往往低压配电柜/箱很多，低压馈出回路就更多，往往会出现柜/箱编号及线路编号重复的问题， 造成在设计图中查找及将来维护检修的困难。本工程有3 个10 kV 变电所，20 台变压器，上百台低压馈出柜，馈出回路更多。根据以上要求及地上、地下建筑防火分区和业态形式的不同情况，采用两种略有差别的方式。

9.结语