面向35kV配电网运行监测的关键技术及其应用

【摘要】电力网的运行电压对电力网中各元件的空载损耗均有影响，一般在35kV及以上供电网络中，提高运行电压1%，可降损1.2%左右。提高电网电压水平，主要是搞好全网的无功平衡工作，其中包括提高发电机端口电压，提高用户功率因数，采用无功补偿装置等。本文将主要探讨面向35kV配电网运行监测的关键技术及其应用。

【关键词】35kV配电网;运行监测;关键技术

在电网实际运行中，除了个别连续性生产的工业专线带有平稳用电负载外，大部分配电馈线都是变动负载，在不同时刻配电网络的损失率各不相同;也由于在不同负载下其可变损耗与固定损耗的比例各不相同，则电压调整对不同负载时区的损失率影响的效果也各不相同。将变压器安装在负载中心点和在无功平衡的前提下调整变压器的分接头[1]。由于空载损耗约占总损耗的50%～80%，特别是在深夜，因负载低，空载损耗的比例更大，所以应根据用户对电压偏移的要求，适当降低电压运行。对于低压电网其空载损耗很少，宜提高运行电压[2]。在电网运行中，大量采用有载调压设备可以在不同的负载情况下合理地调整电网的运行电压。

1.35kV变电所的主接线

（1）变电所的主接线，应根据变电所在电力网中的地位、出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定并应满足供电可靠、运行灵活、操作检修方便、节约投资和便于扩建等要求。

（2）当能满足运行要求时，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线。

（3）35kV线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。35kV线路为8回及以下时，亦可采用双母线接线。

（4）在采用单母线、分段单母线或双母线的35kV主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当35kV线路为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器。

（5）当变电所装有两台主变压器时，6～10kV侧宜采用分段单母线。线路为12回及以上时，亦可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。当6～35kV配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施。

（6）当需限制变电所6～10kV线路的短路电流时，可采用下列措施之一：变压器分列运行;采用高阻抗变压器;在变压器回路中装设电抗器。

（7）接在母线上的避雷器和电压互感器，可合用一组隔离开关[3]。

2.运行电压与供用电设备之间的关系

运行电压的变化与系统供电设备损耗的关系是很复杂的，它不但影响整个系统的安全经济运行，而且对系统的各供用电设备的影响也很大。主要表现在如下几点：

（1）当实际的输送功率大于该网络（或该线路）的经济输送功率时，适当提高运行电压可取得降损效果，反之，则降低运行电压有利。

（2）在输送功率一定的前提下，当C>1时，提高运行电压有降损效果;当C<1时，降低运行电压有利。

（3）对于网络中主要设备、线路和变压器，其使用年限和寿命，主要与其过负载能力、运行的温度和运行电压三大因素有关。就运行电压而言，过高的提高电压，将使其绝缘老化程度加剧。必然要降低其使用寿命，甚至在产生过电压时被击穿损坏。

（4）电容器提高运行电压可以增加其出力;但它的使用年限却与运行电压的7～8次方成反比。如运行电压提高10%，其使用寿命就会降低一半。故规程中规定，电容器的工作电压超过10%时，要自动切除。

（5）根据异步电动机的运行特性，当负载在80%以下时，在频率厂不变的情况下，转矩与电压的平方成正比。而磁转矩是通过电流的升高来达到平衡的，即电压的升高，磁化电流将增大。所以提高运行电压，电流非但不会下降，反而会上升[4]。目前在农村配电网中，小型异步电动机的负载率一般在50%～70%之间，甚至更低。因此，电压的升高只会使电流上升，损耗增大，对降损节电是不利的。故对负载端的电动机用户来说，应保持在额定电压下运行为佳。而盲目的提高运行电压，不但增加了耗电量，而且也加剧了电动机的老化并降低其使用寿命。

3.面向35kV配电网运行监测的关键技术及应用

注意监测电网谐波含量，适时调整并联电容器及其串联电抗器参数。在快速发展的电网中，随着系统的发展和各类用户负荷的投入，会引起配电网谐波的变化，应定期对系统和用户侧的谐波状况进行监测。根据电网参数及谐波变化情况，及时对并联电容器及其串联电抗器参数的配置进行验算，必要时作适当调整，避免因谐波含量过大引起电容器损坏。具体原则是电网谐波含量较小时配小电抗器（1%以内），主要为5次及以上谐波（3次谐波小）时，配（4.5-6.0）%的电抗器;主要为3次及以上、无3次以下谐波时，配（12～13）%的电抗器，也可以考虑（4.5～6.0）%和（12～13）%的电抗器混装。有3次以下谐波时应特殊设计，或根据系统谐波及系统短路阻抗计算后进行配置，使装置尽可能地远离该谐波的谐振点，同时对主要谐波源负荷点，应要求在负荷侧装设滤波装置[5]。

（2）选择合适设计场强的电容器，提高电容器运行可靠性。当系统（或变电站）负荷中各种电子非线性负荷增长较快，造成谐波污染现象日趋严重时，一方面要加强谐波源的监测和治理工作，另一方面，在电容器组订货时对产品场强提出明确要求，选择合适设计场强的电容器。对国产集合式电容器的设计场强要求控制在50kV/mm以下。

4.结论

总而言之，35kV配电系统在运行中由于受到诸多因素的影响，加上系统本身的复杂性，不可避免地发生线路故障，从而影响35kV配电系统的正常运行，为此，需要相关人员，做好故障分析，从中找到具体原因，并采取措施加以解决，确保35kV配供电系统运行的安全、可靠性，进而创造更好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]孙河民.35kV线路断线及相继故障的处理[J].中国高新技术企业，2014，11：125-127.

[2]乔占俊.35kV城网中性点经消弧线圈并联电阻接地方式下弧光接地过电压研究[J].华北科技学院学报，2014，05：47-52.

[3]陈红光，刘渝根，黄晓刚，等.35kV配电网消弧线圈的应用研究[J].高压电器，2013，03：29-35.

[4]徐汝俊，刘晨.35kV配电网故障定位方法的研究[J].河南电力，2013，01：40-42.

[5]孙亚洲，王超.35kV 配电网防雷技术研究[J].中国电业（技术版），2013，12：30-32.