配電自動化1-2

1、1現(xiàn)代配電自動化系統(tǒng)現(xiàn)代配電自動化系統(tǒng)劉健劉健 等編著等編著2中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院中國礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院張棟梁張棟梁配電自動化系統(tǒng)的術(shù)語 配電自動化的意義 配電自動化與其他系統(tǒng)的關(guān)系 配電自動化的發(fā)展趨勢 3第一章第一章 概述概述引言引言系統(tǒng)中的配電主站是整個(gè)配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的監(jiān)控、管理中心。配電主站通過基于IEC 61968的信息交換總線或綜合數(shù)據(jù)平臺與其它系統(tǒng)進(jìn)行信息交換。 5引言引言配電自動化是提高供電可靠性、擴(kuò)大供電能力、提高供電質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)高效濟(jì)運(yùn)行的重要手段。國外的配電自動化技術(shù)經(jīng)歷了3個(gè)階段，目前已被廣泛應(yīng)用。 基于自動化開關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動化系統(tǒng)(F

2、A)，基于通信網(wǎng)絡(luò)、饋線終端單元和后臺計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的配電自動化系統(tǒng)(DAS)集成了配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控(SCADA)、配電網(wǎng)分析應(yīng)用、基于地理信息系統(tǒng)的停電管理、需求側(cè)負(fù)荷管理等功能的配電管理系統(tǒng)(DMS)引言引言三個(gè)階段的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)目前在國外依然同時(shí)存在 日本、韓國側(cè)重全面的饋線自動化日本、韓國側(cè)重全面的饋線自動化 歐美歐美的配電網(wǎng)自動化除了在一些重點(diǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)饋線自動化重點(diǎn)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)饋線自動化之外，在配電主站具備較多的高級應(yīng)用和管理功能 工業(yè)發(fā)達(dá)國家，城市配電網(wǎng)絡(luò)都已經(jīng)成型且網(wǎng)架結(jié)構(gòu)比較完善，所以給配電網(wǎng)自動化創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。沒有大面積搞饋線自動化，而是在一些負(fù)荷密集區(qū)和敏感沒有大面積搞

3、饋線自動化，而是在一些負(fù)荷密集區(qū)和敏感區(qū)實(shí)施饋線自動化。區(qū)實(shí)施饋線自動化。重視配電網(wǎng)基礎(chǔ)資料的管理及故障搶修管理，重視配電網(wǎng)基礎(chǔ)資料的管理及故障搶修管理，通過先進(jìn)的工具和手段來提高配電網(wǎng)運(yùn)行管理的工作效率和工作質(zhì)量。引言引言我國自20世紀(jì)90年代后期也開展了配電自動化工作，但由于存在技術(shù)和管理兩方面的原因，當(dāng)時(shí)建設(shè)的配電自動化系統(tǒng)大多沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用。技術(shù)方面的問題主要包括早期配電網(wǎng)架存在缺陷且配電設(shè)備陳舊落后，配電自動化技術(shù)和相關(guān)系統(tǒng)、裝置不夠成熟，供應(yīng)商和運(yùn)行單位的實(shí)施力量不足；管理方面的問題主要包括配電自動化的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范十分匱乏且出臺嚴(yán)重滯后，造成配電自動化建設(shè)缺乏有效的指導(dǎo)，有關(guān)

4、單位對開展配電自動化工作的復(fù)雜性認(rèn)識不足，應(yīng)用主體不明確，后期運(yùn)行和維護(hù)工作跟不上。由于技術(shù)和管理上的許多原因，大多數(shù)早期建設(shè)的配電網(wǎng)由于技術(shù)和管理上的許多原因，大多數(shù)早期建設(shè)的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)沒有達(dá)到預(yù)期的效果，沒有怎么運(yùn)行就被閑置自動化系統(tǒng)沒有達(dá)到預(yù)期的效果，沒有怎么運(yùn)行就被閑置或廢棄了。或廢棄了。從2004年開始，國內(nèi)許多電力公司和供電企業(yè)都對前一輪的配電網(wǎng)自動化進(jìn)行反思和觀望，慎重地對待配電網(wǎng)自動化工作的開展。引言引言1996年，在上海浦東金藤工業(yè)區(qū)建成基于全電纜線絡(luò)的饋線自動化系統(tǒng)。這是國內(nèi)第一套投入實(shí)際運(yùn)行的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)。1999年，在江蘇鎮(zhèn)江和浙江紹興試點(diǎn)以架空和電纜混合線路

5、為主的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)。2003年，當(dāng)時(shí)國內(nèi)規(guī)模最大的配電網(wǎng)自動化應(yīng)用項(xiàng)目青島配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)通過國家電力公司驗(yàn)收。 20022003年，杭州、寧波配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)和南京城區(qū)配電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)先后由ABB公司和南瑞公司實(shí)施。20052005年，縣級電網(wǎng)調(diào)度年，縣級電網(wǎng)調(diào)度/ /配電配電/ /集控集控/GIS/GIS一體化系統(tǒng)，在四一體化系統(tǒng)，在四川省雙流縣成功應(yīng)用。川省雙流縣成功應(yīng)用。2006年開始，上海電力公司在所轄13個(gè)區(qū)供電所全面開展了采用電纜屏蔽層載波為主要通信手段、以兩遙（遙信、遙測）為主要功能的配電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)工作。引言引言經(jīng)過十幾年的探索與實(shí)踐，目前我國配電自動化從理論到技

6、術(shù)都已經(jīng)比較成熟，指導(dǎo)配電自動化系統(tǒng)建設(shè)、驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也相繼推出，實(shí)現(xiàn)配電自動化已成為當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。國家電網(wǎng)公司近期頒布了Q/GDW 382-2009配電自動化技術(shù)導(dǎo)則Q/GDW 513-2010配電自動化主站系統(tǒng)功能規(guī)范Q/GDW 514-2010配電自動化終端/子站功能規(guī)范Q/GDW 436-2010配電線路故障指示器技術(shù)規(guī)范Q/GDW 567-2010配電自動化系統(tǒng)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范引言引言配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)的難點(diǎn) （1）測控對象多）測控對象多（2）終端設(shè)備工作環(huán)境惡劣、可靠性要求高）終端設(shè)備工作環(huán)境惡劣、可靠性要求高 （3）通信系統(tǒng)復(fù)雜）通信系統(tǒng)復(fù)雜（4

7、）工作電源和操作電源獲取困難）工作電源和操作電源獲取困難（5）我國目前配電網(wǎng)現(xiàn)狀落后）我國目前配電網(wǎng)現(xiàn)狀落后引言引言國內(nèi)配電自動化系統(tǒng)建設(shè)概況國內(nèi)配電自動化系統(tǒng)建設(shè)概況1.1配電自動化系統(tǒng)的基本概念配電自動化系統(tǒng)的基本概念 (l)配電自動化(Distribution Automation，簡稱DA)。配電自動化以一次網(wǎng)架和設(shè)備為基礎(chǔ)，以配電自動化系統(tǒng)為核心，綜合利用多種通信方式，實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)(含分布式電源、微網(wǎng)等)的監(jiān)測與控制，并通過與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)的信息集成，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的科學(xué)管理。(2)配電自動化系統(tǒng)(Distribution Automation System，簡稱DAS)。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行

8、監(jiān)視和控制的自動化系統(tǒng)，具備配電SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)、饋線自動化、電網(wǎng)分析應(yīng)用及與相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)互連等功能，主要由配電自動化系統(tǒng)主站、配電終端、配電子站(可選)和通信通道等部分組成。 1.1配電自動化系統(tǒng)的基本概念配電自動化系統(tǒng)的基本概念(3)配電SCADA(Distribution SCADA，簡稱DSCADA)。是配電自動化主站系統(tǒng)的基本功能。DSCADA通過人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)視和遠(yuǎn)方控制，為配電網(wǎng)的生產(chǎn)指揮和調(diào)度提供服務(wù)。(4)饋線自動化 (Feeder Automation，簡稱FA)。利用自動化裝置(系

9、統(tǒng))，監(jiān)視配電線路(饋線)的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障，迅速診斷出故障區(qū)域并將故障區(qū)域隔離，快速恢復(fù)對非故障區(qū)域的供電。(5)配電自動化主站系統(tǒng)(Master Station System of Distribution Automation)。配電自動化主站系統(tǒng)(即配電主站)是配電自動化系統(tǒng)的核心部分，主要實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等基本功能和電網(wǎng)拓?fù)浞治鰬?yīng)用等擴(kuò)展功能，并具有與其他應(yīng)用信息系統(tǒng)進(jìn)行信息交互的功能，為配電網(wǎng)調(diào)度指揮和生產(chǎn)管理提供技術(shù)支撐。1.1配電自動化系統(tǒng)的基本概念配電自動化系統(tǒng)的基本概念(6)配電終端(Remote Terminal Unit of Distribution

10、 Automation System)。配電終端是安裝于中壓配電網(wǎng)現(xiàn)場的各種遠(yuǎn)方監(jiān)測、控制單元的總稱，主要包括配電開關(guān)監(jiān)控終端Feeder Terminal Unit(即FTU，饋線終端)、配電變壓器監(jiān)測終端Transformer Terminal Unit(即TTU，配變終端)、開關(guān)站和公用及客戶配電所的監(jiān)控終端Distribution Terminal Unit(即DTU，站所終端)等。(7)配電子站(Slave Station of Distribution Automation System)。為優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次、提高信息傳輸效率、便于配電通信系統(tǒng)組網(wǎng)而設(shè)置的中間層，實(shí)現(xiàn)所轄范圍內(nèi)的信

11、息匯集、處理或配電網(wǎng)區(qū)域故障處理、通信監(jiān)視等功能。 1.1配電自動化系統(tǒng)的基本概念配電自動化系統(tǒng)的基本概念(8)信息交互(Information Exchange)。為擴(kuò)大配電信息覆蓋面、滿足更多應(yīng)用功能的需要，配電自動化系統(tǒng)與其他相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)間通過標(biāo)準(zhǔn)接口實(shí)現(xiàn)信息交換和數(shù)據(jù)共享。(9)多態(tài)模型(Multi-context Model)。針對配電網(wǎng)在不同應(yīng)用階段和應(yīng)用狀態(tài)下的操作控制需要，建立的多場景配電網(wǎng)模型，一般可以分為實(shí)時(shí)態(tài)、研究態(tài)、未來態(tài)等。1.2 配電自動化的意義配電自動化的意義(1)提高供電可靠性。及時(shí)了解配電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，在發(fā)生故障時(shí)迅速進(jìn)行故障定位，采取有效手段隔離故障以及對非

12、故障區(qū)域恢復(fù)供電，從而盡可能地縮短停電時(shí)間，減少停電面積和停電用戶數(shù)。(2)提高設(shè)備利用率?；诙喾侄味嗦?lián)絡(luò)和多供一備等接線模式，在發(fā)生故障時(shí)采取模式化故障處理措施，發(fā)揮多分段多聯(lián)絡(luò)和多供一備等接線模式提高設(shè)備利用率的作用。(3)經(jīng)濟(jì)優(yōu)質(zhì)供電。通過對配電網(wǎng)運(yùn)行情況的監(jiān)視，掌握負(fù)荷特性和規(guī)律，制定科學(xué)的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案，優(yōu)化配電網(wǎng)運(yùn)行方式，達(dá)到降低線路損耗和改善供電質(zhì)量的目的。 1.2 配電自動化的意義配電自動化的意義(4)提高配電網(wǎng)應(yīng)急能力。在因惡劣天氣、輸電線路故障等造成母線失壓而在高壓側(cè)不能恢復(fù)全部用戶供電的情況下，生成負(fù)荷批量轉(zhuǎn)移策略，將受影響的負(fù)荷通過中壓配電網(wǎng)安全地轉(zhuǎn)移到健全的電源點(diǎn)

13、上，從而避免長時(shí)間大面積停電。(5)通過對配電網(wǎng)運(yùn)行情況的長期監(jiān)視和記錄，掌握負(fù)荷特性和發(fā)展趨勢，為科學(xué)開展配電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)與改造提供客觀依據(jù)。(6)提高供電企業(yè)的管理現(xiàn)代化水平和客戶服務(wù)質(zhì)量。 1.3 配電自動化與其他系統(tǒng)的關(guān)系配電自動化與其他系統(tǒng)的關(guān)系配電自動化涉及面很廣，信息量巨大。它不但有自己實(shí)時(shí)信息采集的部分，還有相當(dāng)多的實(shí)時(shí)、非實(shí)時(shí)和準(zhǔn)時(shí)實(shí)時(shí)信息需要從其他應(yīng)用系統(tǒng)中去獲取。例如，從調(diào)度自動化系統(tǒng)中獲取主網(wǎng)變電站信息，從電力GIS系統(tǒng)中獲取配電線路拓?fù)淠Ｐ?，從生產(chǎn)管理系統(tǒng)(PMS)中獲取配電設(shè)備參數(shù)，從用電營銷系統(tǒng)中獲取用戶信息等。因此，配電自動化主站系統(tǒng)與其他相關(guān)系統(tǒng)的接口問題十分

14、突出和必要。如果按照傳統(tǒng)的做法，各系統(tǒng)之間需要做一對一的接口，不但接口數(shù)量多且實(shí)現(xiàn)形式多樣，數(shù)據(jù)流縱橫交錯(cuò)，尤其是日后維護(hù)工作量巨大且十分困難。 1.3 配電自動化與其他系統(tǒng)的關(guān)系配電自動化與其他系統(tǒng)的關(guān)系IEC61968(DL/T1080)標(biāo)準(zhǔn)為電力企業(yè)內(nèi)部各應(yīng)用系統(tǒng)間的信息共享提供了接口規(guī)范和實(shí)現(xiàn)機(jī)制。運(yùn)用信息交換總線，采用標(biāo)準(zhǔn)的接口，可將若干個(gè)相對獨(dú)立的、相互平行的應(yīng)用系統(tǒng)整合起來，在每個(gè)系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)揮自身作用的同時(shí)，進(jìn)行信息交換并實(shí)現(xiàn)更多應(yīng)用功能。遵循IEC61968(DL/Tl080)，基于信息交互總線的配電自動化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的互聯(lián)關(guān)系如圖1.1所示。 1.3 配電自動化與其他系統(tǒng)的

15、關(guān)系配電自動化與其他系統(tǒng)的關(guān)系圖圖1.1 基于基于IEC61968的配電自動化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的互聯(lián)關(guān)系的配電自動化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的互聯(lián)關(guān)系1.4 配電自動化的發(fā)展趨勢配電自動化的發(fā)展趨勢(1)多樣化多樣化。盡管配電自動化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段，但是從歐美和日本等國家的應(yīng)用情況看，各個(gè)階段的技術(shù)都在使用，并且各有其適應(yīng)范圍。在我國，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的開展，配電自動化再度興起，針對不同城市(地區(qū))、不同供電企業(yè)的實(shí)際需求，配電自動化系統(tǒng)的實(shí)施規(guī)模、系統(tǒng)配置、實(shí)現(xiàn)功能上不盡相同，在Q/GDW513-2010配電自動化主站系統(tǒng)功能規(guī)范中推薦了簡易型、實(shí)用型、標(biāo)準(zhǔn)型、集成型和智能型等5種配電自動化系統(tǒng)

16、的實(shí)現(xiàn)形式及對應(yīng)功能。因此，配電自動化技術(shù)及其實(shí)現(xiàn)形式的多樣化是發(fā)展趨勢之一。1.4 配電自動化的發(fā)展趨勢配電自動化的發(fā)展趨勢(2)標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化。配電自動化是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，信息量大面廣，涉及多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的相互接口和信息集成。為了促進(jìn)支持電力企業(yè)配電網(wǎng)管理的各種分布式應(yīng)用軟件系統(tǒng)的應(yīng)用間集成和規(guī)范各個(gè)系統(tǒng)間的接口，國際電工委員會(IEC)制訂了IEC61968(配電管理的系統(tǒng)接口)系列標(biāo)準(zhǔn)。因此，支持基于IEC61968標(biāo)準(zhǔn)的信息交互也成為配電自動化的發(fā)展趨勢之一。 1.4 配電自動化的發(fā)展趨勢配電自動化的發(fā)展趨勢(3)自愈自愈。配電自動化是智能配電網(wǎng)(Smart Distribution

17、Grid，簡稱SDG)的重要組成部分，而自愈是智能電網(wǎng)的重要特征。因此，自愈技術(shù)也是配電自動化的發(fā)展趨勢之一。自愈的含義不僅僅是在故障發(fā)生時(shí)自動進(jìn)行故障定位、隔離和健全區(qū)域恢復(fù)供電，更重要的是能夠?qū)崟r(shí)檢測故障前兆和評估配電網(wǎng)的健康水平，在故障實(shí)際發(fā)生前進(jìn)行安全預(yù)警并采取預(yù)防性控制措施，避免故障的發(fā)生，或便配電網(wǎng)更加健壯。1.4 配電自動化的發(fā)展趨勢配電自動化的發(fā)展趨勢(4)經(jīng)濟(jì)高效經(jīng)濟(jì)高效。經(jīng)濟(jì)高效也是智能電網(wǎng)的重要特征。因此，支撐經(jīng)濟(jì)高效的配電網(wǎng)也是配電自動化的發(fā)展趨勢之一。與發(fā)達(dá)國家相比，我國配電網(wǎng)的設(shè)備利用率還普遍較低，盡管在城市中已經(jīng)基本建成了“手拉手”環(huán)狀網(wǎng)，但是為了滿足N-l安全準(zhǔn)

18、則，其最大利用率仍不超過50%。多分段多聯(lián)絡(luò)和多供一備等接線模式有助于提高設(shè)備利用率，但是還必須在發(fā)生故障時(shí)采取模式化故障處理措施。1.4 配電自動化的發(fā)展趨勢配電自動化的發(fā)展趨勢(5)適應(yīng)分布式電源接入適應(yīng)分布式電源接入。隨著智能電網(wǎng)建設(shè)，光伏發(fā)電、風(fēng)電、小型燃?xì)廨啓C(jī)、大容量儲能系統(tǒng)等分布式電源都有可能分散接入配電網(wǎng)，一方面對配電網(wǎng)的短路電流、潮流分布、保護(hù)配合等帶來一定影響，另一方面又能在故障時(shí)支撐有意識孤島供電，增強(qiáng)應(yīng)急能力。因此，適應(yīng)分布式電源接人并發(fā)揮其作用也是配電自動化的發(fā)展趨勢之一。 第二章第二章 配電網(wǎng)架和配電設(shè)備配電網(wǎng)架和配電設(shè)備輸配電系統(tǒng)典型配電網(wǎng)架典型配電設(shè)備2.1 輸配

19、電系統(tǒng)輸配電系統(tǒng)電力系統(tǒng)是一個(gè)由電能生產(chǎn)系統(tǒng)（發(fā)電）、輸送與分配系電力系統(tǒng)是一個(gè)由電能生產(chǎn)系統(tǒng)（發(fā)電）、輸送與分配系統(tǒng)統(tǒng) （輸電、變電與配電）、消費(fèi)系統(tǒng)（用電負(fù)荷）和相（輸電、變電與配電）、消費(fèi)系統(tǒng)（用電負(fù)荷）和相應(yīng)的輔助設(shè)施應(yīng)的輔助設(shè)施 （如繼電保護(hù)、安全自動裝置、調(diào)度自動（如繼電保護(hù)、安全自動裝置、調(diào)度自動化系統(tǒng)等）組成的控制系統(tǒng)?；到y(tǒng)等）組成的控制系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中的輸電、變電和配電系統(tǒng)組成電力網(wǎng)絡(luò)，它包電力系統(tǒng)中的輸電、變電和配電系統(tǒng)組成電力網(wǎng)絡(luò)，它包括輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)兩部分。括輸電網(wǎng)與配電網(wǎng)兩部分。 2.1.1 輸電系統(tǒng)輸電系統(tǒng) 2.1.2 配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)2.1.3 輸配電系統(tǒng)的中性

20、點(diǎn)接地方式輸配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式 2.1.1輸電系統(tǒng)輸電系統(tǒng)輸電系統(tǒng)包括變電所和輸電線路。輸電系統(tǒng)包括變電所和輸電線路。變電所是連接電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降變電所是連接電力系統(tǒng)的中心環(huán)節(jié)，用以匯集電源、升降電壓和分配電力。電壓和分配電力。大型坑口電廠、水電廠和核電廠都需要通過輸電線路構(gòu)成大型坑口電廠、水電廠和核電廠都需要通過輸電線路構(gòu)成電力網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的遠(yuǎn)距離傳輸。電力網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力安全可靠和經(jīng)濟(jì)合理的遠(yuǎn)距離傳輸。電力網(wǎng)絡(luò)一般采取分層結(jié)構(gòu)，由不同電壓等級的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)電力網(wǎng)絡(luò)一般采取分層結(jié)構(gòu)，由不同電壓等級的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而成。而成。與電源連接的與電源連接的220100

21、0 kV以上電壓等級的遠(yuǎn)距離輸電干以上電壓等級的遠(yuǎn)距離輸電干線常常采用雙回線和多回線進(jìn)而構(gòu)成一級主干輸電網(wǎng)絡(luò)。線常常采用雙回線和多回線進(jìn)而構(gòu)成一級主干輸電網(wǎng)絡(luò)。位于負(fù)荷中心的城市網(wǎng)絡(luò)，是以位于負(fù)荷中心的城市網(wǎng)絡(luò)，是以110220 kV電壓等級為電壓等級為主，匯集多個(gè)電源的環(huán)形網(wǎng)作為二級送電網(wǎng)絡(luò)。主，匯集多個(gè)電源的環(huán)形網(wǎng)作為二級送電網(wǎng)絡(luò)。35 kV及以下電壓等級的配時(shí)網(wǎng)可采用簡單的開式網(wǎng)絡(luò)，及以下電壓等級的配時(shí)網(wǎng)可采用簡單的開式網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜的閉式網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)格式網(wǎng)絡(luò)等。復(fù)雜的閉式網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)格式網(wǎng)絡(luò)等。2.1.2 配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)向用戶供電的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，一般指從輸電網(wǎng)接受電能，再分配給終

22、端用戶的電網(wǎng)。配電網(wǎng)由配電線路、配電變壓器、斷路器、負(fù)荷開關(guān)等配電設(shè)備，以及相關(guān)輔助設(shè)備組成。配電網(wǎng)直接關(guān)系到用戶安全可靠供電及負(fù)荷增長的需要，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。配電網(wǎng)及其相關(guān)的自動裝置、測量和計(jì)量儀表，以及通信和控制設(shè)備共同構(gòu)成配電系統(tǒng)。 2.1.2 配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)配電網(wǎng)按電壓等級分類，可分為高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)。通常把110 kV和35 kV級稱為高壓配電網(wǎng)，l0 kV級稱為中壓配電網(wǎng)，0.4 kV級稱為低壓配電網(wǎng)。高壓配電網(wǎng)由高壓配電線路和配電變電所組成。高壓配電網(wǎng)可以直接向高壓用戶供電，也可以通過變壓后為下一級中壓配電網(wǎng)提供電源。部分大中城市高壓配電網(wǎng)與高壓輸電

23、網(wǎng)電壓等級相同。 2.1.2 配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)中壓配電網(wǎng)由中壓配電線路和配電變電所 （配電變壓器）組成。中壓配電網(wǎng)的功能是從輸電網(wǎng)或高壓配電網(wǎng)接受電能后，向中壓用戶供電，或向各用電小區(qū)負(fù)荷中心的配電變電所（配電變壓器）供電，再經(jīng)過變壓后為下一級低壓配電網(wǎng)提供電源。低壓配電網(wǎng)由低壓配電線路及其附屬電氣設(shè)備組成低壓配電網(wǎng)的功能是以中壓（或高壓）配電變壓器為電源，將電能通過低壓配電線路直接配送給用戶。 2.1.2 配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)配電網(wǎng)中的典型配電設(shè)備 2.1.2 配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)的基本特點(diǎn) 2.1.3 輸配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式輸配電系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式 我國電力系統(tǒng)常用的接地方式有中性點(diǎn)

24、直接接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地以及中性點(diǎn)不接地等，其中中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式按接地電流又分為高阻接地和低阻接地。上述接地方式歸結(jié)為3類接地系統(tǒng)，即中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)和諧振接地系統(tǒng)。220 、110 kV采用中性點(diǎn)有效接地，部分變壓器中性點(diǎn)采用不接地方式。366 kV采用中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地、電阻接地380/220 V：采用中性點(diǎn)直接接地。 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架 配電網(wǎng)的典型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)主要有：輻射狀架空網(wǎng)“手拉手”環(huán)狀架空網(wǎng)多分段多聯(lián)絡(luò)網(wǎng)單射電纜網(wǎng)雙射電纜網(wǎng)對射電纜網(wǎng)多供一備電纜網(wǎng)單環(huán)電纜網(wǎng)雙環(huán)電纜網(wǎng) 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架2.2

25、.1 輻射狀架空網(wǎng)和單射電纜網(wǎng) 輻射狀架空網(wǎng)由若干互不連接的輻射狀架空饋線構(gòu)成，每條輻射狀架空饋線都是以主變電站一個(gè)10 kV出線開關(guān)為電源點(diǎn)，呈樹枝狀布置的饋線。輻射狀架空饋線也可以采用分段開關(guān)分為許多饋線段，但是輻射狀架空饋線間相互不連接，因此沒有聯(lián)絡(luò)開關(guān)。輻射狀架空饋線不存在線路故障后的負(fù)荷轉(zhuǎn)移，可以不考慮線路的備用容量，每條饋線均可滿載運(yùn)行，因此輻射狀架空饋線的導(dǎo)線截面可以采用由電源向末梢遞減的策略。當(dāng)分布式電源接人輻射狀架空饋線后，若這些分布式電源的容量普遍很小，一般仍可以將其當(dāng)做輻射架空饋線看待，但當(dāng)存在較大容量分布式電源接入時(shí)，則應(yīng)將該分步式電源與來自主變電站的電源同等對待，網(wǎng)絡(luò)

26、結(jié)構(gòu)也變化為另一種形式。 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架輻射狀架空網(wǎng)的缺點(diǎn)很明顯，當(dāng)線路故障時(shí)，故障區(qū)段下游部分線路將停電；當(dāng)電源故障時(shí)，將導(dǎo)致整條線路停電，供電可靠性差。圖2.1所示為一條典型輻射狀架空饋線。 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架單射電纜網(wǎng)的構(gòu)成與輻射狀架空網(wǎng)類似，只是其饋線開關(guān)一般由環(huán)網(wǎng)柜構(gòu)成，圖2.2所示為一條典型的單射電纜饋線。 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架2.2.2 “手拉手”環(huán)狀架空網(wǎng)和單環(huán)電纜網(wǎng) “手拉手”環(huán)狀架空網(wǎng)由兩條輻射狀架空饋線通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)（常分）相互連接構(gòu)成，如圖2.3所示。 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架“手拉手”環(huán)狀架空網(wǎng)是指其主干線呈“手拉手”

27、狀，但是饋線上仍可存在分支。一條饋線上發(fā)生永久性故障后，可將故障區(qū)域周邊開關(guān)分?jǐn)嘁愿綦x故障，然后由故障所在饋線的電源恢復(fù)故障區(qū)域上游健全部分供電，再令聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，由對側(cè)饋線電源恢復(fù)故障區(qū)域下游健全部分供電?！笆掷帧杯h(huán)狀架空網(wǎng)的供電可靠性較輻射狀架空網(wǎng)要高。存在線路故障后的負(fù)荷轉(zhuǎn)移問題，須考慮線路的備用容量，為了滿足N-l安全準(zhǔn)則，每條饋線必須留有對側(cè)饋線全部供電能力作為備用容量，因此利用率最高只能達(dá)到50%，也即每條饋線不能滿載運(yùn)行，主干線導(dǎo)線截面也不能采用由電源向末梢遞減的策略。2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架單環(huán)電纜網(wǎng)的構(gòu)成與“手拉手”環(huán)狀架空網(wǎng)類似，只是其饋線開關(guān)一般由環(huán)網(wǎng)柜構(gòu)成，圖

28、2.4所示為一個(gè)典型的單環(huán)電纜網(wǎng)。 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架2.2.3 多分段多聯(lián)絡(luò)狀網(wǎng) 為了提高配電設(shè)備的利用率，可以采用多分段多聯(lián)絡(luò)接線模式。N分段N聯(lián)絡(luò)接線模式的結(jié)構(gòu)特征為：一條饋線分為N段，各饋線段分別經(jīng)過聯(lián)絡(luò)開關(guān)與各不相同的備用電源聯(lián)絡(luò)。架空饋線和電纜饋線都可以構(gòu)成多分段多聯(lián)絡(luò)狀網(wǎng)。 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架對于2分段2聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)，若某一個(gè)電源點(diǎn)發(fā)生故障（這是影響最為嚴(yán)重的一種故障），其故障處理過程為：直接跳開該電源所帶線路的變電站出線開關(guān)將線路隔離，然后跳開線路上的分段開關(guān)將線路分為2段，再合上各饋線段對應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，分別由每個(gè)備用電

29、源恢復(fù)其中一段線路的供電。2分段2聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)中的每一條饋線只需要留有對側(cè)線路負(fù)荷的1/2作為備用容量就可以滿足N-l準(zhǔn)則要求，因此2分段2聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)的最大利用率可以達(dá)到67%。2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架對于3分段3聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)，若某一個(gè)電源點(diǎn)發(fā)生故障 （這是影響最為嚴(yán)重的一種故障），其故障處理過程為：直接跳開該電源所帶線路的變電站出線開關(guān)將線路隔離，然后跳開線路上的兩個(gè)分段開關(guān)將線路分為3段，再合上各饋線段對應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，分別由每個(gè)備用電源恢復(fù)其中一段線路的供電。3分段3聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)中的每一條饋線只需要留有對側(cè)線路負(fù)荷的1/3作為備用容量就可以滿足N-l準(zhǔn)則要求，因此3分段3聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)的最大

30、利用率可以達(dá)到75%。 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架一般地，對于N分段N聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)，每條饋線只需要留有對側(cè)線路負(fù)荷的1/N作為備用容量就可以滿足N-1準(zhǔn)則要求，因此N分段N聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)的最大利用率可以達(dá)到 N/(N十1)%。顯然，“手拉手”環(huán)狀網(wǎng)可以看做是N分段N聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)當(dāng)N取1時(shí)的特例。2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架需要特別注意以下兩點(diǎn)。（l）N分段N聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)僅僅為提高線路利用率奠定了基礎(chǔ)，還必須在故障處理過程中采取相應(yīng)的模式化故障處理步驟才能真正發(fā)揮其提高線路利用率的作用。（2）構(gòu)成N分段N聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)的關(guān)鍵是各饋線段分別經(jīng)過聯(lián)絡(luò)開關(guān)與各種不相同的備用電源聯(lián)絡(luò)，圖2.7所示

31、的幾種情形不能算做N分段N聯(lián)絡(luò)配電網(wǎng)，也不能提高線路利用率。2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架2.2.4 雙射電纜網(wǎng)、對射電纜網(wǎng)和雙環(huán)網(wǎng)電纜網(wǎng) 與多分段多聯(lián)絡(luò)、多供一備等接線模式以提高配電設(shè)備利用率為目的不同，雙射網(wǎng)對射網(wǎng)以及雙環(huán)網(wǎng)等接線模式更側(cè)重于縮短用戶停電時(shí)間，從而提高對用戶的供電可靠性。對射網(wǎng)和雙射網(wǎng)的區(qū)別僅僅在于對射網(wǎng)的電源點(diǎn)來自不同的兩個(gè)變電站。雙環(huán)網(wǎng)的供電可靠性較雙射網(wǎng)、對射網(wǎng)都要高 。2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架圖2.8為一個(gè)典型的雙射網(wǎng)，其網(wǎng)架特征為：自一座變電站或開關(guān)站的不同中壓母線引出雙回線路，每一個(gè)用戶均可以獲得來自兩個(gè)方向的電源，具有較高的可靠性，但線路最大利用率只

32、能達(dá)到50%，與“手拉手”環(huán)狀網(wǎng)相同。2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架圖2.9為一個(gè)典型的對射網(wǎng)，由于電源點(diǎn)來自不同的變電站，對射網(wǎng)的供電可靠性較雙射網(wǎng)要高，但線路最大利用率只能達(dá)到50%，與“手拉手”環(huán)狀網(wǎng)相同。 2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架典型的電纜雙環(huán)網(wǎng)，其網(wǎng)架特征為：自兩座變電站或開關(guān)站的不同中壓母線引出4回線路，構(gòu)成相互聯(lián)絡(luò)的兩個(gè)雙射網(wǎng)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)滿足N-2準(zhǔn)則，但線路最大利用率只能達(dá)到50%，與“手拉手”環(huán)狀網(wǎng)相同。2.2 典型配電網(wǎng)架典型配電網(wǎng)架2.2.5 多供一備電纜網(wǎng) 為了提高配電設(shè)備的利用率，電纜配電網(wǎng)中還經(jīng)常采用多供一設(shè)備接線模式。N供一備接線模式的結(jié)構(gòu)特征為：N條線路

33、正常工作，與其均相聯(lián)的另外一條線路平常處于停運(yùn)狀態(tài)作為總備用。每條供電電纜均可滿載運(yùn)行，因此最大利用率可達(dá)(N-1)/N%。圖2.11所示為一個(gè)3供1備電纜配電網(wǎng)，S1、S2，和S3，為供電電纜，S4為備用電纜，其最大利用率可達(dá)75%。2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備 2.3.1配電開關(guān)設(shè)備的發(fā)展配電開關(guān)設(shè)備經(jīng)過多年技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展需求，形成了斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器等多種基礎(chǔ)配電設(shè)備，用于智能配電自動化的開關(guān)設(shè)備以斷路器和負(fù)荷開關(guān)為主。配電開關(guān)設(shè)備的核心技術(shù)是開斷技術(shù)，滅弧是開斷技術(shù)的基礎(chǔ)，因此滅弧介質(zhì)的發(fā)展使開關(guān)設(shè)備從油開關(guān)（如油斷路器）、空氣開關(guān)（包括產(chǎn)氣、壓氣、磁吹等方式，如空

34、氣斷路器、空氣負(fù)荷開關(guān)、磁吹斷路器）發(fā)展到SF6斷路器或負(fù)荷開關(guān)、真空斷路器或負(fù)荷開關(guān)，配電自動化開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用也是按上述方向發(fā)展的。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3.2 柱上配電開關(guān)設(shè)備柱上配電開關(guān)設(shè)備 柱上配電開關(guān)設(shè)備有斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)等。在配電自動化應(yīng)用中，配電自動化柱上開關(guān)設(shè)備包含有應(yīng)用現(xiàn)代微電子技術(shù)發(fā)展起來的控制集成型智能開關(guān)設(shè)備，也有在傳統(tǒng)柱上配電開關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上，通過適當(dāng)?shù)母脑觳⑴涮赘黝惪刂蒲b置而實(shí)現(xiàn)的自動化開關(guān)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)手動或自動操作。2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3.2.1柱上斷路器柱上斷路器 柱上斷路器是指在架空線路上正常工作狀態(tài)、過載和短路狀態(tài)下

35、關(guān)合和開斷配電線路的開關(guān)電器設(shè)備。柱上斷路器可以手動關(guān)合和開斷配電線路，也可以通過其他動力進(jìn)行關(guān)合電路，而在配電線路過載或短路時(shí)，可以通過繼電保護(hù)裝置的動作自動將配電線路迅速斷開，保證線路其他電器設(shè)備的安全。中壓系統(tǒng)使用的斷路器包括空氣、油、SF6、真空、固體絕緣斷路器。隨著真空、SF6和固體絕緣開關(guān)的發(fā)展，前兩種斷路器正逐步被淘汰?；谥蠑嗦菲骷夹g(shù)發(fā)展起來應(yīng)用于配電自動化的斷路器有為配合自動化遠(yuǎn)方控制而專業(yè)設(shè)計(jì)的斷路器產(chǎn)品（如ZW20柱上真空斷路器、ZW32系列柱上真空斷路器和永磁斷路器產(chǎn)品等），也有直接實(shí)現(xiàn)線路自動化的成套產(chǎn)品重合器、斷路器型用戶分界開關(guān)等。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電

36、設(shè)備1.ZW20真空斷路器 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2. ZW32真空斷路器 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備針對配電自動化系統(tǒng)建設(shè)中需要解決自動化裝置和通信裝置的電源取能問題，在ZW32柱上真空斷路器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，改進(jìn)設(shè)計(jì)了一種電容取能的ZW3ZG-l2C/630-20D型自取能智能真空斷路器，是一種自帶低壓電源的緊湊型開關(guān)設(shè)備。 在斷路器底座上加裝電容分壓互感在斷路器底座上加裝電容分壓互感器原理的取能裝置，使斷路器與取器原理的取能裝置，使斷路器與取能裝置一體化。能裝置一體化。電壓取電方式不受負(fù)荷電流變化影電壓取電方式不受負(fù)荷電流變化影響，因此，無需再為配電白動化裝響，因此，無需再為配

37、電白動化裝置專門安裝電源。置專門安裝電源。一體化結(jié)構(gòu)，體積小、重量輕，方一體化結(jié)構(gòu)，體積小、重量輕，方便現(xiàn)場施工和安裝，尤其適用于停便現(xiàn)場施工和安裝，尤其適用于停電時(shí)間短、配電網(wǎng)線路走徑長、地電時(shí)間短、配電網(wǎng)線路走徑長、地形復(fù)雜的地區(qū)。形復(fù)雜的地區(qū)。2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備柱上斷路器是配網(wǎng)目前普遍使用的柱上開關(guān)設(shè)備，其自帶的短路故障保護(hù)功能可以視為配電網(wǎng)初級自動化。目前，國內(nèi)在配網(wǎng)設(shè)備選型時(shí)，經(jīng)常把柱上斷路器作為一款在未實(shí)施配電自動化系統(tǒng)時(shí)線路保護(hù)用的電器開關(guān)。隨著配電自動化的實(shí)施，其保護(hù)功能由配電自動化系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，斷路器退而成為一款能夠與配電自動化系統(tǒng)進(jìn)行配合的負(fù)荷開關(guān)來使用。但作為

38、以后與配電自動化系統(tǒng)配合的柱上開關(guān)，斷路器機(jī)構(gòu)特性及預(yù)留的各種自動化接口是選型中特別需要注意的。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3.2.2 柱上重合器重合器是一款具有斷路器功能的智能化成套設(shè)備，滿足實(shí)現(xiàn)就地保護(hù)功能的饋線自動化應(yīng)用。重合器配套的控制器具有自動化應(yīng)用需求的控制和保護(hù)功能，因此能夠檢測出故障電流并在設(shè)定時(shí)間內(nèi)開斷故障電流，通過配置符合線路保護(hù)條件次數(shù)的重合，有效實(shí)現(xiàn)故障隔離。重合器在開斷性能上與斷路器相類似，但它具有多次重合閘功能，在保護(hù)控制特性上，比斷路器的智能高很多，能自身完成故障檢測，判斷電流性質(zhì)，執(zhí)行開合功能。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備英、美等國家配電線路以放

39、射性型為主，且采用中性點(diǎn)接地系統(tǒng)，因此，其自動化的保護(hù)采用智能重合器、分段器等方式以提高供電可靠性。我國1987年引進(jìn)了上述重合器、分段器方式的配電自動化運(yùn)行方案，圖2.16是幾款重合器的外形圖 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備重合器由滅弧室、操作機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)合閘線圈等部分組成，可用于戶外配電線路柱上安裝，也可安裝在變電所內(nèi)。其操作電源根據(jù)應(yīng)用環(huán)境可直接取自高壓線路，也可取自變電所內(nèi)低壓電源，具有故障檢測操作順序選擇、開斷和重合特性等功能。重合器主要特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)短路電流開斷、重合閘操作、保護(hù)特性操作順序、保護(hù)系統(tǒng)復(fù)位。不同類型重合器的閉鎖操作次數(shù)、分閘快慢動作特性、重合間隔等特性一般不同，比較

40、典型的是4次分?jǐn)唷?次重合閘。重合器的相間故障開斷都采用反時(shí)限特性，以便與熔斷器安一秒特性相配合 （但電子控制重合器的接地故障開斷，一般采用定時(shí)限）。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備重合器可按以下幾種方式分類：（1）按相別：單相、三相。（2）按使用介質(zhì)：油、SF6和真空介質(zhì)。（3）按控制方式：液壓控制式和電子控制式。重合器的主要技術(shù)參數(shù)中除了額定電壓、額定電流、短路開斷電流外，其最小脫扣電流和時(shí)間-電流（t-i）特性是重合器的重要參數(shù)。產(chǎn)品選型時(shí)使額定短路開斷電流不小于重合地點(diǎn)的最大可能故障電流；最小脫扣電流具有當(dāng)被保護(hù)線路出現(xiàn)最小故障電流時(shí)應(yīng)能檢測到且及時(shí)切斷，不要誤動作又有相應(yīng)的靈敏度；

41、根據(jù)時(shí)間一電流（t-i）特性中的瞬時(shí)動作特性和延時(shí)動作特性與線路配合情況進(jìn)行選擇整定。2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3.2.3 柱上負(fù)荷開關(guān) 柱上負(fù)荷開關(guān)是指架空線路上用來關(guān)合和開斷額定電流或規(guī)定過載電流的開關(guān)設(shè)備。負(fù)荷開關(guān)以電路的接通和斷開為目的，因此，負(fù)荷開關(guān)具有短路電流關(guān)合功能、短時(shí)短路電流耐受能力和負(fù)荷電流開斷功能。柱上負(fù)荷開關(guān)按結(jié)構(gòu)分為封閉式和敞開式，按滅弧介質(zhì)分產(chǎn)氣式、壓氣式、充油式、SF6式和真空式等。1）柱上氣體絕緣開關(guān)2）真空自動配電開關(guān)2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3.2.4 柱上分段器分段器是一款配合重合器或斷路器實(shí)現(xiàn)饋線自動化功能的柱上開關(guān)設(shè)備，分段器實(shí)質(zhì)上

42、是一種帶智能裝置的負(fù)荷開關(guān)，具有負(fù)荷開關(guān)的開斷、關(guān)合等性能，并配合了相應(yīng)的控制保護(hù)裝置。分段器一般只在線路出現(xiàn)異常電流后動作，用以隔離故障線路區(qū)段，可以開斷負(fù)荷、關(guān)合短路，不能開斷短路電流。分段器可以手動操作和自動操作，按滅弧介質(zhì)來分有真空分段器、SF6分段器、空氣分段器、油分段器等，按控制功能分有電子控制和液壓控制等，按相數(shù)分有單相、三相。按我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，分段器主要分為電壓時(shí)間型分段器和電流計(jì)數(shù)型分段器。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備電壓時(shí)間型分段器目前也被稱為真空自動配電開關(guān)，就其開關(guān)本身而言屬于真空負(fù)荷開關(guān)的一種，但因其電氣、機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均是從滿足自動化需求出發(fā)，較多的使用配電線路

43、上作饋線自動化和配電自動化開關(guān)配合使用。典型的產(chǎn)品是以日本東芝VSP5型柱上真空自動配電開關(guān)為代表的產(chǎn)品。2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備采用了全密封瓷套電纜澆鑄出線方式，使帶電部分不外露，避免了污穢，滿足自動化應(yīng)用需求的絕緣安全和免維護(hù)要求。開關(guān)的高壓部分、低壓回路和電磁操作機(jī)構(gòu)均密封在零表壓的SF6氣體為絕緣介質(zhì)的箱體內(nèi)，防止凝露發(fā)生，即保證了開關(guān)本體的絕緣性能，同時(shí)避免機(jī)構(gòu)發(fā)生銹蝕等問題，保證機(jī)構(gòu)運(yùn)動軌跡的長期準(zhǔn)確性。開關(guān)電動機(jī)構(gòu)不同于普通的電動機(jī)構(gòu)，采用了來電關(guān)合、無壓釋放原理。在變電站內(nèi)安裝重合斷路器（一般具有兩次重合閘的斷路器），在線路上安裝真空自動配電開關(guān)，通過采集線路電壓和控制

44、器設(shè)置的開關(guān)延時(shí)關(guān)合功能的配合，確定故障發(fā)生的位置，實(shí)現(xiàn)就地故障判斷和處理，最終實(shí)現(xiàn)了架空線路的饋線自動化功能。2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備電流計(jì)數(shù)型分段器從20世紀(jì)50年代在英、美等國誕生以來與重合器基本是同步發(fā)展的。當(dāng)線路出現(xiàn)永久性故障電流時(shí)，首先由位于出線的重合器或斷路器切除故障，分段器將完成一次故障的計(jì)數(shù)。根據(jù)分段器所處的線路位置預(yù)先設(shè)定有一定的計(jì)數(shù)次數(shù)，當(dāng)分段器動作達(dá)到了規(guī)定的計(jì)數(shù)次數(shù)后，在無電流下自動分?jǐn)啵瑢⒐收蠀^(qū)段隔離出來，非故障區(qū)段的供電恢復(fù)由重合器或斷路器恢復(fù)送電。當(dāng)線路出現(xiàn)瞬時(shí)性故障電流時(shí)，分段器計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)次數(shù)可以在一定時(shí)間后自動復(fù)位，將計(jì)數(shù)清除復(fù)位。分段器一般由本體

45、、控制、電源、操作和輔助附件等部分組成，由于控制器通過記憶后備保護(hù)開關(guān)開斷故障電流的次數(shù)，并達(dá)到額定的記憶次數(shù)后，隔離故障區(qū)段，因此又被稱為過流/脈沖型分段器。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3.2.5 用戶分界開關(guān)用戶分界開關(guān)可分為用戶分界負(fù)荷開關(guān)及用戶分界斷路器，其目的是為了解決用戶側(cè)故障對配電網(wǎng)主干線故障的影響造成的事故擴(kuò)大。用戶分界開關(guān)主要安裝在l0 kV配電線路用戶迸戶線的責(zé)任分界點(diǎn)處或符合要求的分支線T接處，實(shí)現(xiàn)對分界點(diǎn)后用戶故障的快速隔離。用戶分界負(fù)荷開關(guān)的控制終端具有單相接地故障和相間短路故障的處理功能，用戶可通過用戶分界開關(guān)控制器的定值窗整定或修改相間短路電流保護(hù)定值、

46、零序（單相接地）電流保護(hù)定值、零序 （單相接地）保護(hù)延時(shí)時(shí)間，來實(shí)現(xiàn)不同線路接地方式的保護(hù)。控制器具有串口通信功能，可通過GPRS、CDMA、手機(jī)GSM短信轉(zhuǎn)發(fā)或有線方式對控制器進(jìn)行遠(yuǎn)方通信、管理，或以站端就地方式 （如掌上電腦PDA）實(shí)現(xiàn)站端就地管理，從而實(shí)現(xiàn)自動切除單相接地故障、自動隔離相間短路故障、快速查找故障點(diǎn)以及監(jiān)視用戶負(fù)荷等功能。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3.3 配電變壓器 通常裝在電桿上或配電所中，一般能將電壓從6l0 kV降至400 V左右輸入用戶。作為將電能直接分配給低壓用戶的電力設(shè)備，其運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測是配電自動化系統(tǒng)的一個(gè)重要方面 主要作用是傳輸電能，

47、因此，額定容量是它的主要參數(shù) 在供電分散的配電網(wǎng)絡(luò)中，配電變壓器有較大的優(yōu)點(diǎn)，可直接安裝在最靠近用電負(fù)荷的地方，縮短低壓網(wǎng)絡(luò)供電半徑，降低損耗，提高供電質(zhì)量，給小動力負(fù)荷用戶和城市路燈供電帶來極大的方便。 配電變壓器監(jiān)測終端 （簡稱配變終端TTU）是一種置于變壓器現(xiàn)場，通過電壓互感器和電流互感器等傳感器組對變壓器二次測得的電氣參數(shù)進(jìn)行采集與控制的自動化設(shè)備 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3.4 電纜配電開關(guān)設(shè)備電纜配電開關(guān)設(shè)備1.環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜2.電纜分接箱電纜分接箱3.固體絕緣開關(guān)柜固體絕緣開關(guān)柜2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備1.環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜環(huán)網(wǎng)柜從本質(zhì)上說就是采用負(fù)荷開關(guān)柜、負(fù)荷開關(guān)

48、熔斷器組合電器柜或斷路器柜組成的交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備，由于較多應(yīng)用在l0 kV及以下電纜線路環(huán)網(wǎng)供電，因此被人們稱為環(huán)網(wǎng)柜。環(huán)網(wǎng)柜根據(jù)應(yīng)用環(huán)境可以分為戶內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜和戶外環(huán)網(wǎng)柜。 環(huán)網(wǎng)柜的作用是聯(lián)系環(huán)網(wǎng)線路、用戶分支割接，以提高線路供電可靠性，如環(huán)網(wǎng)線路合環(huán)運(yùn)行、環(huán)網(wǎng)線路負(fù)荷割接、用戶分支保護(hù)等。環(huán)網(wǎng)柜的主要電器元件是負(fù)荷開關(guān)、斷路器和熔斷器，因此，根據(jù)采用開關(guān)的不同，分為負(fù)荷環(huán)網(wǎng)柜、斷路器環(huán)網(wǎng)柜等；根據(jù)滅弧介質(zhì)的不同，分為真空環(huán)網(wǎng)柜和SF。環(huán)網(wǎng)柜；根據(jù)使用位置的不同，可分為進(jìn)線環(huán)網(wǎng)柜、湘線環(huán)網(wǎng)柜和聯(lián)絡(luò)環(huán)網(wǎng)柜等。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.電纜分接箱電纜分

49、接箱電纜分接箱是一種用來對電纜線路實(shí)施分接、分支、接續(xù)和轉(zhuǎn)換電路的設(shè)備，多用于戶外。針對容量不大的獨(dú)立負(fù)荷分布較集中時(shí)，可利用電纜分接箱進(jìn)行電纜多分支的連接或轉(zhuǎn)接。電纜分接箱按分支方式分為美式電纜分接箱（采用并聯(lián)分支方式）和歐式電纜分接箱（采用串聯(lián)分支方式）。按電氣構(gòu)成一般分為兩大類：一類是不含任何開關(guān)設(shè)備的，箱體內(nèi)僅有對電纜端頭進(jìn)行處理和連接的附件，結(jié)構(gòu)比較簡單，體積較小，功能單一，可稱為普通分接箱；另一類是帶開關(guān)的電纜分接箱，其箱體內(nèi)不僅有普通分接箱的附件，還含有一臺開關(guān)設(shè)備，其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，它有時(shí)也被歸類為單間隔環(huán)網(wǎng)柜。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備3.固體絕緣開關(guān)柜 一種以環(huán)氧樹脂

50、固體絕緣技術(shù)為基礎(chǔ)，采用全絕緣模塊化設(shè)計(jì)的斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、全絕緣的電流電壓互感器、絕緣母線系統(tǒng)及絕緣進(jìn)出線組成新型開關(guān)柜結(jié)構(gòu)方式，可以用于開閉所做高壓開關(guān)柜用，也可以用于環(huán)網(wǎng)柜組柜及線路自動化。2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備固體絕緣真空開關(guān)柜主要特點(diǎn)如下：（1）開關(guān)全部采用真空斷口，真空開關(guān)管具有體積小、優(yōu)良的斷口，絕緣性能優(yōu)良，滿足大容量開斷和高可靠性的特點(diǎn)。（2）開關(guān)整體采用固體絕緣，真空開關(guān)管封裝在絕緣筒內(nèi)，通過真空注射澆注工藝模壓在一起，絕緣性能良好，外形尺寸小，可大大縮小開關(guān)的體積，減輕開關(guān)重量，實(shí)現(xiàn)開關(guān)小型化。（3）隔離開關(guān)和接地開關(guān)共用一個(gè)手動操作機(jī)構(gòu)，既實(shí)現(xiàn)了開關(guān)

51、機(jī)械聯(lián)鎖和聯(lián)動功能，同時(shí)又簡化了繁瑣的操作流程，滿足了機(jī)械聯(lián)鎖的要求。（4）斷路器采用3個(gè)單極單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)，開關(guān)合閘狀態(tài)靠永磁體來保持，分閘狀態(tài)靠分閘彈簧來保持。（5）開關(guān)導(dǎo)電體全部采用絕緣材料進(jìn)行包覆，具有可靠的環(huán)境耐受能力。（6）可靈活選擇、實(shí)現(xiàn)重合器、分段器、分界斷路器功能，配電自動化功能。（7）每組開關(guān)可作為一個(gè)獨(dú)立的單元，可多間隔組合和擴(kuò)展，可更換。穩(wěn)定、可靠的性能，靈活、方便的安裝方式可滿足各種供配電方案的需要。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3.5 箱式變電站（箱式開關(guān)站） 配電網(wǎng)末端變電站早期主要有戶內(nèi)變電站和桿上變電站兩種。戶內(nèi)變電站建設(shè)周期長、占地面積多、投資高；桿

52、上變電站經(jīng)濟(jì)性較好，但高壓部分及變壓器敞開，安全性差且不易設(shè)置更多計(jì)量、保護(hù)、控制及無功補(bǔ)償?shù)仍O(shè)施及多回路供電，因此，設(shè)計(jì)了一種集戶內(nèi)變電站和桿上變電站優(yōu)點(diǎn)為一體，同時(shí)又能滿足高壓系統(tǒng)向低壓系統(tǒng)輸送電能的設(shè)備，就是高壓/低壓預(yù)裝箱式變電站（以下簡稱箱變）。 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備目前國內(nèi)常見的箱變按結(jié)構(gòu)與功能可以分為歐式箱變、美式箱變和組合式箱變：歐式箱變具有公共外殼；美式箱變沒有獨(dú)立外殼，負(fù)荷開關(guān)和熔斷器置人變壓器油箱之中；組合式箱變是將高、低壓開關(guān)設(shè)備和變壓器分別裝配在不同的箱殼中，現(xiàn)場組裝，這主要應(yīng)用于較大容量的箱變中 2.3 典型配電設(shè)備典型配電設(shè)備2.3 典型配電設(shè)備典型配

53、電設(shè)備2.3.6 操動機(jī)構(gòu)配電開關(guān)設(shè)備的機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)配電設(shè)備按規(guī)定要求完成配電線路分?jǐn)唷⒔油ǖ臋C(jī)械裝置，由操動機(jī)構(gòu)、鎖扣機(jī)構(gòu)、脫扣動力裝置和自由脫扣機(jī)構(gòu)等組成。操動機(jī)構(gòu)是開關(guān)設(shè)備合分閘的原動力，被稱為配電開關(guān)設(shè)備的神經(jīng)樞紐。開關(guān)的操動機(jī)構(gòu)分手動機(jī)構(gòu)和動力機(jī)構(gòu)，根據(jù)不同的動力種類，動力操動機(jī)構(gòu)分為：電磁操動機(jī)構(gòu)，利用電磁鐵通斷電時(shí)產(chǎn)生的吸力作為開關(guān)合閘動力；彈簧操動機(jī)構(gòu)，利用被壓縮或拉長的彈簧釋放位能所產(chǎn)生的力，使開關(guān)合、分閘；液壓操動機(jī)構(gòu)，利用液體（一般采用航空液壓油或變壓器油）作為傳遞介質(zhì)，以高壓力的液體推拉工作缸內(nèi)活塞運(yùn)動，驅(qū)使開關(guān)合、分閘；氣動操動機(jī)構(gòu)，利用壓縮空氣作為傳遞介質(zhì)，通過閥門控制氣缸內(nèi)活塞的運(yùn)動，使開關(guān)合、分閘；電動機(jī)操動機(jī)構(gòu)，利用電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩驅(qū)使開關(guān)合、分閘；重錘操動機(jī)構(gòu)，利用重錘自由下落