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简介：配电网中的电气自动化应用成为一大热点问题。本文基于电气自动化在配电网中的应用、配电网中电气自动化的发展前景、电气自动化在配电网中的不足，以及电气自动化在配电网中的发展策略研究的考量，从各方面入手分析电气自动化在配电网中应用的重要性和可行性。

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简介：阐述了电压波动对运行中的电气设备产生的影响及危害，通过对电压波动产生的原因分析，提出了抑制电压波动的措施。关键词电压波动；影响；原因；抑制措施电压波动是指电压快速变动时其电压最大值（Umax）与最小值（Umin）之差相对于额定电压的百分比，即电压均方根值一系列的变动或连续的改变，公式为δU(%)=（Umax—Umax）/UN*100。按GB12326—1990《电能质量·电压允许波动和闪变》规定，电压快速变动应不低于每秒0.2%。电压波动的频率用单位时间内电压波动的次数来表示。统计频率的时段取引起电压波动的冲击性负荷一个周期，电压变化的速度低于0.2%的不统计在变化次数中，同一方向的变化，如间隔时间不大于30ms，则算一次变化。电力系统公共供电点由冲击负荷产生的电压波动允许值δU(%)，见表一。表１电压波动允许值额定电压（KV）电压波动允许值δU(%)10及以下2．535~1102．0220及以上1．6各种电气设备都是设计在额定电压下工作的，只有电网内各级电压符合标准，才能使用电设备处于最佳工作状态。当用户端电压波动超过允许值时，则用电设备的性能、生产效率、产品质量等都将受到不同程度的影响，供电线路损耗增加、电动机启动困难，另外还将影响通信、广播电视质量等。电压波动常给工业生产、科学研究和日常生活增添不少麻烦，有时会损坏设备，造成事故。表2为电压波动对一些设备的影响。表２电压波动对一些设备的影响(以电压额定值的100%为标准)设备名电压波动造成的影响某公司芯片测试仪当电压低于85%，芯片被毁，测试仪停止工作，内部电子电路主板故障。可编程控制器（PLC）当电压低于80%时，PLC停止工作，一些I/O设备，当电压低于90%，持续几个周波就会被切除。精密机械工具由机器人控制的精密加工机械，为保证产品的质量和安全，工作电压门槛值一般设为90%，当电压低于此值，持续2～3个周波时跳闸。调速驱动器(ASD)当电压低于70%，持续时间超过6个周波时，ASD被切除；而对于一些精细加工工业中的电机，当电压低于90%，持续时间超过3个周波时，电机会被跳闸而退出运行。交流接触器有报告表明当电压低于50%，持续时间超过1个周波，接触器就会脱扣；也有报告表明当电压低于70%甚至更高，接触器就会脱扣。计算机当电压低于60%，持续12个周波时，计算工作将受到影响。直流电机当电压低于80%时，直流电机被跳闸。一、电压波动产生的原因1、短路故障引起电压波动。短路故障发生后，短路点附近节点电压下降，电压波动发生；随着故障消失，短路点附近电压恢复正常，电压波动结束，因而电压波动的持续时间取决于故障清除时间。短路故障引起的电压波动可以分为两类对称电压波动（三相短路故障引起）和不对称电压波动（单相接地短路、两相短路以及两相短路接地引起）。配电系统中的多数故障为单相接地故障，该故障是产生电压波动的最主要原因。据统计，单相、两相和三相电压波动所占比例分别约为66％、17％和17％。2、大型电动机启动时引起电压波动。现在，厂矿中使用的电动机功率越来越大，启动电流（为额定电流的4~7倍）所引起的电压波动是一个不可忽视的问题。启动电流不仅数值很大，且有很低的滞后功率因数，故电压波动将更大。3、由反复短时工作负载引起电压波动。这类负载的特点为负载作增减变化，且周期性交替。但交替的周期为不定值，其交替的幅值也为不定值。如吊运工件的吊车，手工焊接用的交直流电焊机等。目前，厂矿为节约用电，交直流电焊机均装设了自动断电装置。因此，在节约用电的同时，电动机的启动电流和焊接变压器的涌流却又加剧了所在电网的电压波动。4、目前多数供电企业通过断路器拉合逐段查找线路故障的方法，也是产生电压波动的重要原因。当配电线路发生短路故障时，保护动作将故障点切除，尔后又自动重合成功，这样一个过程对于故障线路上的用户，将有一次短时断电，而对于邻近（同一供电母线）的相关用户，一般会经受一次电压波动过程。如果重合不成功，故障线路再次断电，则故障线路上用户还可能被长期（大于3min）断电，而其余用户又将再经受一次电压波动过程。5、带冲击负载的电动机引起电压波动。有些机械由于生产工艺的需要，其电动机负载是冲击性的，如冲床、压力机、轧钢机等。它们的特点是负荷在工作时间中作剧增和剧减变化，并周期性地交替。二、电压波动抑制措施电压波动主要由系统故障和干扰引起，对不同要求用户造成的危害程度与其用电设备对电压波动的敏感度有关。因此，要减少电压波动的影响，需要供电方、设备制造方以及用户等各方面的协力合作，共同解决。目前，抑制电压波动的主要措施如下1、对负荷变动剧烈的大型电气设备，采用专用线或专用变压器单独供电。2、设法增大供电容量，减小系统阻抗，如将单回路线路改为双回路线路，或将架空线路改为电缆线路等，使系统的电压损耗减小，从而减小负荷变动时引起的电压波动。3、减少配电网的故障。供电方可以从检查事故的一般起因着手，例如动物接触带电体、污闪、架空线碰触树木及遭雷击等，采取相应措施，比如增加线路清扫、安装线路避雷器等减少或杜绝这类事故的发生。4、对于必须使用高敏感度设备的用户或使用大功率电弧炉变压器的用户，应选用短路容量较大的电网供电，或选用更高电压等级的电网供电。5、降低设备对电压波动的敏感度。用户在设备订货合同上向制造商明确这方面的技术要求，使设备具备一定的抗电压波动能力，或通过调整内部某些环节参数来解决。6、如果电压波动是由于用户大电动机启动引起的，应改进启动方式（如由全压启动改为降压启动，由硬启动改为软启动等）或增加公共连接点（PCC）的短路容量。7、安装补偿装置。一般用户可采用稳压变压器、电磁合成器等较便宜的设备；对供电电压波动敏感的用户可采用比较昂贵的不间断电源系统（UPS）、固态切换断路器（SSTS）或动态电压恢复器（DVR）等灵敏、快速的电压波动补偿装置；对大型冲击负荷可装设能吸收冲击无功功率的静止型无功补偿装置（SVC）。电压波动使用电设备不能正常工作，甚至损坏设备，造成事故。根据有关方统计，电网中电压波动是引起电能质量问题主要原因，电压波动引起的用户投诉，占整个电能质量问题的80%以上。通过对电压波动产生的原因分析，采取相应措施，可以有效抑制电压波动，控制电压波动在允许的范围内，确保用电设备正常运行。参考文献1肖湘宁，韩民晓等.电能质量分析与控制M.北京中国电力出版社.2004，4.2常波.配网电压波动分析.北京中国电力网.2008，6.

简介：本文针对地下配电站适合高层建筑的特点，介绍了地下配电站的建筑要求、技术要求、管理要求以及在实际中的应用。关键词地下配电站、技术要求、应用21世纪的电力部门将在考虑效益成本的同时，通过对电网基础设施的更新和现代化，来进一步改善系统的可靠性和效率。这促使电力部门要按照整体费用最优化、安装便捷、易操作性和对操作人员及公众的安全性等方面来彻底地考虑如何满足对配电站的需要。目前在许多城市高层建筑如雨后春笋般地发展起来。这些建筑物的涌现，使得10kV地下配电站随之产生。1.地下配电站取代传统配电站的必要性1.1在哈尔滨这样的现代化城市中，土地资源非常珍贵，价格极高。充分利用土地成为各方一致的目标。1.2高层商务楼的负荷分配一般比较平均且密集。高密度的用电负荷要求配电站尽可能地处于负荷中心，以提高供电效益并且降低配电站及配电线路的综合造价。1.3能够提高容积率，解决噪音与电磁波辐射问题及环境美化问题。1.4现代的科学技术已经使地下配电站的可靠性大大提高，即使发生严重的设备故障，一般也不会危及建筑物和人身安全。2.地下配电站的建筑要求地下配电站作为整个建筑物不可分割的部份。除了它应符合一般要求外，还应符合下列要求2.1平面布置要合理、紧凑，充分利用空间，适当降低层高，减少地下的开挖深度。2.2应设置两个以上的出入口，并宜布置在配电室的两端。其中一个为主出入口，供人员及设备的出入，另一个为应急出口。当配电站采用双层布置时，位于楼上的配电室应至少设一个通向室外的平台或通道的出口。在深度较深，设备较大的情况下，应设有吊物孔。2.3电缆进出口应有专用电缆井，并有防水、防洪措施，沿地下室外墙内侧应设排水明沟和集水坑，保证站内不进水，不积水。2.4应设置防止鼠类等小动物从通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。2.5地下配电站必须设置可靠的送排风系统。2.6高、低压室及变压器室均应设置去湿机的电源插座。2.7应在配电室装设水喷雾自动灭火设备；应有火警报警装置以及控制温度、湿度的仪器。2.8在沿海地区应加装防洪设施。2.9在严寒地区，当配电室内温度影响电气设备元件和仪表正常运行时，应设采暖装置。3.地下配电站的技术要求和管理要求建立地下配电站的用户，一般对供电可靠性有着较高的要求。通常为两路常用电源供电(专线)，采用电缆进户。两路电源必须装设可靠的机械联锁装置，防止向电网返送电。3.1断路器和变压器要选用容量能满足系统要求的真空或SF6断路器。真空断路器是依靠电流过零时真空电弧熄灭来切断电路。SF6断路器是一种充满特种惰性气体SF6的高压断路器。其灭弧室采用旋弧纵吹灭弧原理和压气原理灭弧。使用这两种断路器，即使发生火灾，由于没有燃烧介质，也不会扩大事故，较为安全。变压器应选择树脂绝缘环氧浇注的干式变压器。干式变压器是绕组有玻璃纤维加强、树脂包封线圈并用环氧浇注的变压器。干式变压器的材料都是阻燃自熄的物质，因为绝缘材料中80％是玻璃纤维。实验证明将变压器置于一个普通火场中，仅有5％的材料可燃，且无有毒气体产生。干式变压器由于具有耐潮、耐裂和阻燃自熄优良性能，能够深入负荷中心甚至易燃易暴区域，因此可用于高层建筑、商业中心、机场、码头、地铁、隧道、发电厂等重要场所的输变系统。3.2开关柜要采用金属封闭式的10kV柜，相与相、相与地的空气净距不应小于125mm，如不符合要求，应加装绝缘挡板或采用绝缘包带。高压柜可采用国产的车式KYX柜，固定式的XGN柜；也可采用符合国内各项要求的进口全封闭柜。如ABB的ZS型柜，西门子的8BK20柜。低压柜也应采用封闭式金属柜。由于多数低压柜要求上出线方式布置，出线有电缆也有密集型母线槽。在选择柜型时必须注意这一点，以便有利于出线。3.3备用电源和应急电源建有地下配电站的高层建筑及综合楼，由于其功能复杂，停电后或发生火灾后损失严重，除具有供电部门提供的正常电源与备用电源外，用户还应具有自备发电机及自启动装置用于生产管理。消防、通讯等的计算机应急电源，应由用户蓄电池或不间断电源装置解决。3.4地下配电站的管理要求除了通常对双电源用户的要求外，还应要求该用户的电工熟悉各通道位置。应在站内悬挂各出口指示牌。供电局应注意检查其通道畅通情况和防水、防火、防潮情况。4.辖区内正在运行中的地下配电站4.1阳光2000配电站阳光2000配电站位于哈尔滨市华山路阳光2000住宅小区的地下室。高压柜采用青岛影高的HXGN—12(SFGR)型，内装设SF6断路器，变压器为江苏中电设备制造公司生产的干式变压器；低压柜为哈尔滨华能生产的GGD型，采用DWl5型开关。4.2警卫局配电站警卫局配电站位于哈尔滨市宣和街黑龙江省警卫局地下一层。由一个四进十四出的开闭所和三座变电亭组成，每座变电亭容量分别为2×1000KVA。开闭所高压柜采用安瑞吉的GA型，内装设SF6断路器，三个变电亭的高压柜均采用安瑞吉的GA型，内装设SF6断路器，其中两个变电亭的变压器为江苏中电设备制造公司生产的SCB9-1000型千式变压器，另外一个变电亭采用中国海南金盘特种变压器厂的SCB9-1000／10.5型干式变压器。低压柜均为GGD型，采用DWl5型开关。4.3鸿翔名苑配电站鸿翔名苑配电站位于哈尔滨市开发区鸿翔路鸿翔名苑地下一层。两路常用电源供电，高、低压室及地下变压器室分3间各自安装，均在地下一层。高压柜采用青岛影高的CP500型，内装设SF6断路器，变压器为山东达弛变压器厂生产的干式变压器，低压柜为GGD型，采用DWl5型开关。阳光2000配电站于2001年5月投运，警卫局配电站于2002年10月投运，鸿翔名苑配电站于2003年1月投运。目前，这些配电站运行状态良好。相信10kv地下配电站在以后的实际应用中能够更好的发挥它的优势。