10kV及以下配电网规划与运行陈辛梓

10kV及以下配电网规划与运行陈辛梓

陈辛梓

（身份证号码：32098119900624xxxx南京金海设计工程有限公司江苏南京210000）

摘要：社会经济的发展和人民生活的提高对电力的要求也越来越高，只有我们科学规划，并保证其正常运行，才能保证电力的畅通无阻。在进行配电网规划时，既要满足城乡规划的要求，又要满足环保、美观的要求，最主要的是能够安全可靠地为用户提供高质量的电力。本文针对如何科学规划，怎样保证其正常运行进行了论述，并对谐波的危害及抑制方法进行了详细的分析。

关键词：10kV及以下配电网规划及运行谐波的危害及抑制

110kV及以下配电网规划意义

10kV及以下中压配电网的规划和运行，关系到当地经济的发展和人民生活水平的提高。保证规划得当，运行有力是我们的追求和目的。

1.1配电网的实用性和前瞻性

配电网规划既要切合当前实际，还要有前瞻性。既要根据当前的情况，还要考虑到未来的发展，所以在规划时要分层、分次合理布局，主干导线的截面应按长远规划一次建成。如城区及重点镇区和建设力度较大的镇区可采用10kV配电网规划，一般镇和规模较大的自然村亦可采用10kV配电网规划。而对于比较偏远的乡镇及自然村则可采用10kV以下的配电网进行规划，在负荷发展不能满足需要时，可增加新的变电所，从而保证供电质量。

1.2配电网的合理布置和最大效益

配电网规划要考虑社会、经济、环保等方面的综合效益，既要为民服务，又要增产创收。在布局时既要考虑到满足供电的总需求，还要考虑到如何设置配电装置，使布局最优化。同时，电力公司作为企业，要追求企业的最大利润，在配电网规划时要从土地、设备等各方面进行估算和预算，保证能用最少的投资取得最大的收益，绝不能偷工减料，要保证工程的优质和服务的高效。

210kV及以下配电网运行

10kV配电网运行应贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，配电网要定期巡视，及时发现存在的问题并及时解决，包括对变压器、电缆、电线、电杆等设备的检查与检修。同时，谐波对配电网的运行有着极大的作用，它的危害只有及时抑制，才能保证电网的正常工作。

2.1谐波的成因

电流和电压在正常的供电系统中都是正弦波的。流过的电流与施加的电压在只含线性元件的简单电路里成正比。非正弦电流是因电流流经负载或其与所加的电压不呈线性关系时形成，谐波继而就产生了。产生谐波的主要原因可见是非线性负载。谐波电流是所有的非线性负载都能产生的，哪里有谐波源，哪里就有谐波产生。其中在配电网中产生谐波的主要是电力变压器。由于铁心的饱和，变压器磁化曲线呈非线性时就会产生谐波。从经济上考虑变压器的设计，磁化电流因其工作磁密基本选择在磁化曲线的近饱和段上而呈尖顶波形，谐波也就产生了。谐波的大小由铁心的饱和程度、磁路的结构形状决定，谐波电流因变压器的工作点偏离线性越远，铁心的饱和程度越高就越大。

2.2谐波的危害

单一而固定的频率以及规定的电压幅值应是安全的电网所提供的电压。谐波的出现，使用电设备所处环境恶化，同时也对周围的其他设备产生干扰，造成对电网的污染。谐波的危害表现为能使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电网的电气设备过热、设备寿命缩短、绝缘老化、遥控功能失常等，从而致使电力企业的运行成本加大，电费支出增加，供电的可靠性降低。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，造成电压互感器、电力变压器、电动机、电缆等设备的发热，甚至烧毁，导致设备无法正常工作，危及电力系统的安全运行。谐波还会引起继电保护和自动装置的误动或拒动，引起区域电网瓦解，造成大面积停电，还能造成电能计量的混乱，使电子仪表不能正常工作。当输电线路与通信线路平行或相距较近时，谐波还会降低信号的传输，影响正常通话质量，严重时还会威胁通讯设备及人身安全。

2.2.1对配电设施的影响

配电设施包括变压器、电容器、避雷器、电缆、继电器等，谐波对它们造成的影响将直接关系到供输电的质量和安全。谐波电压引起运行电压偏高，励磁电流中的谐波电流随着附加损耗，使变压器的磁滞及涡流损耗增加而随之增加，在发生谐振时，因为合闸涌流中谐波电流过大，将对变压器的安全运行构成威胁。电容器的工作电流由于电压谐波和电流谐波超标都会增大和出现异常。谐波使工频正弦波成为锯齿状尖顶波，易在绝缘介质中引发局部放电，电容器会因绝缘介质老化、自愈性能下降而损坏。由于电缆的分布，电容对谐波电流有放大作用，谐波引起电缆介质不稳定的可能性因电缆的额定电压等级越高就越大，也就更容易发生故障。若电源谐波分量较高，当继电保护正常运行时则可能引起过电压保护，过电流保护的拒动、误动，造成不可预测的后果。

2.2.2对电力用户的影响

谐波能对电力系统造成较大的污染，使用电能污染的电源，用电设备又可能成为新的污染源。用户电动机、补偿电容器、自动控制设备的影响及对电话通信、广播电视造成干扰和影响是对电力用户的主要影响。当产生电压波动的电机振动固定频率与主要低频分量一致时，将产生谐振，对电动机等造成损坏。同时，谐波还会降低精密仪器的精确度，影响人们的正常生活。

2.3谐波的抑制

对谐波的抑制，在电力系统中就是减少或消除注入系统的谐波电流，以便把电压控制在限定值内。常用的抑制谐波电流的方法有无源滤波和有源滤波，其中无源滤波器又可分为无源并联滤波器和无源串联滤波器。无源滤波装置成本低，经济实用，得到了广泛的应用，而有源滤波器滤波效果好，但是成本较高。

2.3.1无源滤波

由电感器和电容器组成的无源滤波器，得到当前大多数滤波装置的使用，但是，它需对每一种频率的谐波都安装一组滤波器，且对谐波的阻抗很低;而如果我们构造一个串联谐振点为工频频率的串联滤波器，并将其串联在线路上，就可以滤掉所有的谐波。

2.3.2有源滤波

有源滤波装置主要由电力电子元件组成电路，使之产生一个和系统的谐波同幅度、同频率，但相位相反的谐波电流，从而与系统中的谐波电流相抵消。但是，由于电力电子元件耐压，额定电流的发展限制，成本较高。所以用户一般不大愿意用有源滤波器，并且对于谐波的含量，也没有必要过滤得那么彻底，只要不对其他电器造成危害就可以了。改善供电系统及环境，尽可能保持三相负载平衡，也可以有效减小谐波对电网的影响，起到抑制谐波的作用。

结语

配电网的规划是为了正常的运行，因此，我们要将规划中涉及到的种种不利因素都考虑到并解决好，保证有规划，有落实，做到规划优秀，落实有力。同时，配电网的运行是发电和用电的中间环节，既要求有科学的管理，还需要及时地检修。并且要找出对配电网有影响和危害的地方进行有效抑制，这样才能使电力更好地为地方经济保驾护航，为人民生产、生活提供优质服务。

参考文献

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[2]程浩忠，张焰.电力网络规划的方法与应用[M].上海:上海科学技术出版社，2002.

[3]方重秋.电力系统谐波的产生、危害及其抑制[J].文教资料，2006(15).