电压表设计论文范文
时间：2023-09-25 10:46:16
电压表设计论文篇1
论文摘要：本文介绍了线损理论计算的原理，对农村电网进行了全面的线损理论计算在分析计算结果的基础上，有针对性地拟定了降损方案。根据拟定的降损方案对电网的各类参数进行了修改，重新进行了线损理论计算。通过对两次线损理论计算结果的比较，验证了降损方案的可行性和 经济 性。和传统的线损分析相比，本文方法具有更为科学、精确、针对性强的特点，为农村电网进行降损改造和电网规划提供了很好的参考依据。
ABSTRACT：This paper introduces the theories about theoretical calculation of the line losses, discusses calculation of the line losses for school district poe of reducing losses for nee of reducing losses, through modifying respective parameters of this poparison of the ty of the scheme is validated. Compared e in this paper has of many advantages, such as mathematical soundness exactness pertinence and so on, can provide good reference for reducing line losses and the planning of power network.
KEY WORDS: school district power network ;line losses; theoretical calculation and analysis.
第一章 概论
1.1 电能损耗 管理 的目的和意义
电力 网的电能损耗（俗称线损），是电网经营企业在电能传输和 营销 过程中从发电厂出线起至用户电能表止所产生的电能损耗。而电能损耗率是衡量电力在传输过程中损耗高低的指标，它反映和体现了电力系统的规则、设计、运行和经营管理的水平，是电网经营企业的一项重要经济、技术指标。降低电能损耗是贯彻“生产与节约并重”能源政策的一个组成部分，应加强管理。而前些年电网的发展却滞后于国民经济的高速发展，特别是作为电网不可分割的组成部分—农村电网，更是到了非改造不可的时候，它直接制约了农村经济的发展。由于农村电网负荷分散、接线杂乱、规格不一、管理薄弱等原因，造成农村电网电能损耗偏高的现象。究其原因，主要是网络布局不合理，供电路径过长，导线截面过小，功率因数低，设备利用率低，计量设备不全，导致管理不善，加之农电 管理体制 不顺，多家管电，导致农村电价远远高于城市电价的情况，增加了农民的负担。
为此，国家投入巨资，提出了改革农村用电管理体制、改造城乡电网、实施城乡同价等措施，以提高电网送电能力，降低电能损耗，降低农村电价，减轻农民用电负担，开拓农村电力 市场 ，繁荣农村经济。经过持续三年多时间的城乡电网建设和改造，一个改善的电力网络已呈现在人们面前，全方位的供用电管理工作正在紧张有序地进行。为了达到电网安全、经济地运行，巩固同网同价成果，加强线损管理，降低电能损耗，便是摆在电网经营企业面前的一项长期艰巨的任务。
（1）降损就是效益。例如，某县电网经营企业年供电量5亿kWh，原电能损耗率降到13%，通过电网改造，加强电能损耗管理，使电能损耗降到10%，一年可节约电能损耗电量1500万kWh，按每千瓦·时电价0.56元计算，一年可节约资金840万元。这个帐人人会算，但是怎样去加强电能损耗管理，便是一个大家值得讨论、研究的课题。要把电能损耗降到国家规定的范围之内，尤其是农村电网经过全面的建设和改造，调整了网络布局，新建和改造了各级电压等级的一大批输配电线路和变电所，将老式变压器更换为节能型变压器，增强了调度、 通信 功能和计量、测量手段，因此，开展一次全面的电能损耗组成状况，找出薄弱环节，从而明确主攻方向，狠抓措施落实，为制定降损措施和提高科学管理水平提供理论依据。
（2） 电能损耗理论计算。在计算方法上，力求取值方便，计算简单，实用性强，并能达到较高的准确度。
1.2 电能损耗形成及组成
1.2.1 电能损耗形成
电能的输送过程，如图1-1所示。
图1-1 电能输送过程
电力的传输过程，要通过电力网中的导线和电压器等输、配电设备到用户，由于导线和变压器都具有电阻和电抗，因此电流在电网中流动时，将会产生有功和无功的电能损耗。
电力损耗的大小与流过导线电流的平方成正比。对同一部分无功功率。这些无功功率除靠发电厂的发电机发出无功外，调相机、电力电容器也向电网输送无功。
1.2.2 电能损耗组成
电能损耗（线损）是输电网络、配电网络损耗电量的总称，它包括技术电能损耗和管理电能损耗两部分，主要计算公式如下
电能损耗电量=供电量（输入电量）—售电量（输出电量）
线损率（％）＝线损电量/供电量×100％
线路损失电量，一般可分为可变损失、固定损失和不明损失三部分。
可变损失。随线路、设备上通过的电流变化而变化，既与电流平方成正比，电流越大，损耗也越大。
固定损失。不随负荷电流的变化而变化，只要设备上接上电源，就要消耗电能，它与电压成正比。在实际运行中，一般电压变化不大，为了计算方便，这个损失作为一个固定值。
不明损失。理论计算损失电量与实际损失电量的差值，它包括漏电及电损失电量在内。
（一） 可变损失
1、 线路上产生的可变损失。
（1） 输电线路上产生的负荷损失。
（2） 配电线路上产生的负荷损失。
（3） 低压线路上产生的负荷损失。
（4） 接户线路产生的负荷损失。
2、 变压器上产生的可变损失
（1） 主变压器的负荷损耗。
（2） 配电变压器的负荷损耗。
在变压器上产生负荷损耗的原因如下。
（1） 由负荷电流在变压器绕组导线内流动造成的电能损失。
（2） 由励磁电流在变压器绕组导线内造成的电能损失。
（3） 杂散电流在变压器绕组导线内造成的电能损失。
（4） 由于泄漏电流对导体影响所引起的涡流损失。
3、 调相机的负荷损耗
由于调相机发出无功功率，因此原动机需要消耗一些有功功率。
（二） 固定损失
（1） 主变压器的空载损耗。
（2） 配电变压器的空载损耗。
（3） 电缆、电容器的介质损耗。
（4） 调相机的空载损耗。
（5） 电能表电压线圈的损耗。
（6） 35kV及以上线路的电晕损耗。
变压器空载损耗，主要包括以下三方面。
（1） 铁心的涡流损耗。
（2） 铁心的磁带损耗。
（3） 夹紧螺丝的杂散损耗。
（三） 不明损失
造成不明损失的原因是多方面的，供电企业必须加强 管理 ，密切各部门之间的联系；加强电能计量监督和营业工作中的抄核收制度、月末抄表制度，和用电检查制度等。
产生不明损失的原因大致有以下几方面。
（1） 仪用互感器配电套不合理，变比错误。
（2） 电能表接线错误或故障。
（3） 电流互感器二次阻抗超过允许值；电压互感器二次压降超过规定值引起的计量误差。
（4） 在互感器二次回路上临时工作，如退出电压互感器，短接电流互感器二次侧末作纪录，未向用户追补电量。
（5） 在营业工作中，因漏抄、漏计、错算及倍率差错等。
（6） 对供电区因馈电总表与用户分表时间不对引起的误差（抄表时间不固定并不会损失电量，只影响线损计算）。
（7） 用户违章窃电。
1.3 影响电能损耗主要因数
作为一个供电企业，电能损耗（线损）管理可以说是一个系统工程。它不仅涉及规划、设计、运行与检修的各个方面，还与线路、变电、用电等部门联系密切，电能损耗率的大小与网络结构、传统运行方式、负荷大小、工 农业 用电比重、检修质量、用电管理、表记管理、抄标周期、无功补偿等因素有关。
一、运行方式
电网结构不合理，近电远送；迂回供电；供电半径超过规定，导线截面过细；检修质量不高，裸导线触碰树枝，绝缘子破裂或有放电闪络现象；负荷分配不合理。
二、设备因素
无功补偿度低，造成功率因素低；主变压器、配电变压器容量配置过大，使变压器空载损耗比率增加；电流互感器二次阻抗超过允许阻值，电压互感器二次压降超过规定值，引起计量误差；电能表校前合格率、准确率、轮换率达不到规定要求。
三、管理方法
没有成立企业电能损耗管理组织、无电能损耗管理专职人员，制度不健全；未全面开展线损理论计算，降损措施不落实；没有按月召开电能损耗分析会议对电能损耗进行分析或分片、分线对电能损耗进行承包等办法。
四、 环境 因素
线路、设备检修无计划，用电检查人员没有经常到用户处检查电气设备、检查电能计量装置以及用户违章用电等情况。
五、人员因素
抄表应定人员、定时间、定线路，月末抄见电量比重越大，线损率越准确。造成电能损耗率不稳的原因，如农业负荷随天气、随季节影响变化大；每年二月是28天，而售电量为30天，造成电能损耗率虚降；用上月下半月电量和本月上半月电量之和代替本月电量的办法，也是造成电能损耗率虚增、虚降的原因。
抄表差错，主要指电能表底码电量和倍率差错、抄核收及大用户电能表出现问题，也有可能运行方式改变、电流互感器变比更换，电能表更换后的漏登记，造成电量不准等。
用逐条输配电线路及逐座变电所计算电能损耗的办法，可减少上述误差。
终上所述，影响电能损耗的因素很多，但关键的一条是领导重视、措施得力。充分调动企业职工的降损积极性和主观能动性，发挥职工的主人翁意识，上下一心，共同努力，通过各种降损手段，把线损率降低到最低限度。
六、建立小指标制度
为了便于检查和考核电能损耗 管理 工作，电网经营企业应建立小指标内部 统计 与考核制度，具体如下。
（1）关口电能表所在的母线电量不平衡率。
（2）10kV及一下电网综合电能损耗率。
（3）变电所所用电指标。
（4）变电所高峰、低谷负荷时的功率因数。
（5）月末日24时抄见售电量的比重。
（6）电压合格率。
1.4 本文的主要工作
本文以 农村 电网线损理论计算分析为研究课题，主要进行如下工作：
1、介绍农村电网线损的现状和线损理论计算的原理。
3、从不同角度分析农村线损理论计算结果。
4、根据对计算结果的分析，制定有针对性的降损措施。
5、按降损措施修改电网参数后再次进行线损理论计算，对两次线损理论计算的结果进行比较，分析降损措施的效果，验证其可行性和 经济 性。
第二章 线损理论计算的原理和和常用方法
2.1 线损的分类和构成
整个电网的电能损耗计算建立在每一电网元件的电能损耗计算的基础上，电网的电能损耗是电网同一时段内个元件电能损耗总和。电能损耗按能否进行理论计算可以分为两类：第一类是可以计算的技术损耗，这类损耗可以通过理论计算求得其数值，所以也称为理论线损，它主要包括电阻发热损耗，还包括介质磁化损耗和不明损耗，后者如线路绝缘不良引起的泄漏损耗、设备接地或短路故障的电能损耗。
2.2 理论线损的概念
1、理论线损电量
理论线损电量由下列损耗电量构成：
= 1 * GB3 ①变压器的损耗电能；
= 2 * GB3 ②架空及电缆线路的导线损耗电能；
= 3 * GB3 ③电容器、电抗器、调相机中的有功损耗电能、调相机辅机的损耗电能；
= 4 * GB3 ④电流互感器、电压互感器、电能表、测量仪表、保护及远动装置的损耗电能；
= 5 * GB3 ⑤电晕损耗电能；
= 6 * GB3 ⑥绝缘子的泄漏损耗电能（数量较小，可以估计或忽略不计）；
= 7 * GB3 ⑦变电所的所用电能。
2、理论线损率
理论线损率是地区供电局对所属输、变、配电设备根据设备参数、负荷潮流、特性计算得出的线损率。
线损率（％）＝线损电量/供电量×100％
式中：供电量=输入电量+购入电量
2.3 线损理论计算所需的资料和参数
1、 线损理论计算时应收集下列资料：
= 1 * GB3 ①变电所和电网的运行接线图；
= 2 * GB3 ②变压器、线路、调相机、电容器、电抗器等的参数；
= 3 * GB3 ③ 电力 网中各元件的负荷、电压等参数。
2、代表日的选取方法
各元件的负荷及运行电压参数是从代表日实际测录取得的，即每一个元件电网的潮流和电压是已知的。代表日一般按下列原则选定：
= 1 * GB3 ①电网的运行方式、潮流分布正常，能代表计算期的正常情况；
= 2 * GB3 ②代表日的供电量接近计算期的平均日供电量；
= 3 * GB3 ③绝大部分用户的用电情况正常；
代表日负荷纪录应完整，能够足计算需要，应有变电所、线路等24小时的供电、输入、输入的电流，有功功率和无功功率，电压以及全天电量纪录。根据代表日正点抄录的负荷，可以为每小时内负荷不变。
2.4 线损理论计算方法
1、线路等元件的电能损耗，应按元件的日负荷情况，可使均方根电流法为基本方法；
代表日的损耗电能A可以用以下公式计算
A=3 ·R·T 10 （kW·h）
式中：R——元件的电阻，Ω；
T——运行时间，对于代表日T=24，h；
——均方根电流，A。
均方根电流 由24小时电流求得：
式中： ——各正点时通过元件的负荷电流，A。
当负荷曲线以三相有功功率、无功功率表示时I可由下式计算：
式中： ——正点时通过元件的三相有功功率，kW；
——正点时通过元件的三相无功功率，kvar；
——与 、 同一测量端同一时间的线电压值，kV。
2、双绕组变压器损耗电能的计算
(1)空载损耗电能
式中： ——铁芯的损耗电能，kW·h；
——变压器空载损耗功率，kW；
T——变压器运行小时数，h；
——变压器的分接头电压，kV；
——平均电压，kV。
用潮流方法计算时采取接地支路等值的方法。
(2)负载损耗电能
式中： ——负载损耗电能，kW·h；
——变压器的短路损耗功率，kW；
——变压器的额定电流，应取与负荷电流同一电压侧的数值，A。
因I= ，所式可以改写为
式中： ——变压器代表日负荷（视在功率）的均方根值，KVA；
——变压器额定容量，KVA。
(3)变压器的损耗电能
2.5 10kV电网（配网）线损理论计算的方法
2.5.1 配网线损计算方法
配电网络的电能损耗，包括高压配电线损耗、配电变压器损耗、低压配电线（包括接户线）损耗和测量表计损耗等。其计算方法和输电网络一样，但由于配电网络点多面广、线路长、导线型号不一，各台配电变压器及各条线段的负荷资料难以准确掌握等特点，如采用输电网络的计算方法，不仅十分复杂，而且往往无法实现，为此只能采取简化近似的计算方法。
1、高压配电线电能损耗的计算
高压配电线电能损耗的计算采用逐点计算法。逐点计算法就是将配电线路全线按每个负荷点进行分段，求出各段最大电流和全线等值电阻，最后根据均方根电流和等值电阻求出全线的电能损耗。
(1)根据高压配电线路的导线型号，算出各段导线的电阻。
(2)确定代表日变电站出口处的电流值。
根据变电站的负荷记录，查出代表日最大负荷电流 ，计算出均方根电流 、平均电流 、修正系数 ；
式中： ——代表日供电量，k——相同相别，相同变压器容量供电的低压台区数；
N——低压导线根数；
——低压线路首端的最大电流，A；
——相同相别，相同变压器容量供电的各个低压台区的平均电阻值，Ω；
——相同相别，相同变压器容量供电的各个低压台区的负荷分散因数的平均值；
——相同相别，相同变压器容量供电的各个低压台区的损失因数平均值。
4、低压接户线电能损耗的计算
低压接户线涉及到千家万户，不但数量很多，而且导线型号、长度及负荷电流不相同，计算起来比较困难，但考虑到接户线的损耗所占比重很小（一般不超过整个配电网络的1%），可按每一百米低压接户线每月0.5 kW·h进行 统计 。
5、电度表电能损耗的计算
3.2.2 变压器电能损耗的计算
查表得，变压器空载损耗功率 和负载损耗功率 P 为：
=2.1kw
P =1.5kw
变压器额定电流
I = = =1806.4（A）
实测最大电流I 为2500（A）。
查得：照、动合一的三相变压器损失系数为0.4，单项照明变压器为0.2。
1. 变压器有功电能损耗计算如下
（1）变压器空载电能损失 A
A = t 10
式中： A ——变压器空载电能损失 A (KWh)
——变压器空载损耗功率（w）；
t——变压去运行时间（h）。
（2）变压器负荷电能损失 A
A = K 10
= K10
= P （ 10
式中： A ——变压器负荷电能损失（KWh）；
——变压器负荷时的功率损耗（w）；
——三相变压器损耗系数，取0.4；
（3）变压器的总电能损耗 A
A = A + A （KWh）
2.变压器无功电损耗计算
（1）变压器空载无功电损耗
= t
(2) 变压器负荷无功电能损失
= （ K t
(3)变压器的无功电能损耗
= +
式中：I ——变压器空载电流酚数；
U %——变压器阻抗电压酚数；
S ——变压器额定容量（KVA）；
S——变压器实际使用容量（KVA）。 S=
式中：cos ——功率因数，取0.7；
则有：（1）求变压器空载时的有功，无功电能损耗
= = =36(Kvarh)
(2) 求变压器负荷时的的有功，无功电能损耗
A = ） t 10
=72.83（KWh）
=
其中， S= = =559（KVA）；
代入公式得 = =80.496（kvarh）
（3）变压器总的无功、有功损耗
= + =36+80.496=116.5（kvarh）
因此，变压器年总的无功、有功损耗为：
第四章 提高电能质量降低电能损耗
4.1 线路的无功补偿
首先 电力 系统中无功平衡与电压水平有着密切关系。如果发电机有足够的无功备用,系统的无功电源比较充足,就能满足较高电压下的无功平衡的需要,系统就有较高的运行电压水平。反之,无功不足,系统只能在较低的电压水平下运行。在电力系统中应力求做到在额定电压下的系统无功平衡,并根据实现额定电压下的无功平衡要求装设必要的无功补偿设备。其次无功是影响电压质量的一个重要因素。电压是电能质量的主要指标之一。保证电压质量,即保证端电压的偏移和波动都在规定的范围内,是电力网运行的主要任务之一。从电压损耗的公式 U=(PR+QX)/U可见,在电网结构(R,X)确定的情况下,电压损耗与输送的有功功率和无功功率都有关。而在输送的有功功率一定的情况下,电压损耗主要取决于输送的无功功率。造成电压波动的主要因素,一是用户无功负荷的变化,二是电力网内无功潮流的变化。如果电力网中没有足够的无功补偿设备和调压装置,就会产生大的电压波动和偏移,甚至出现不允许的低电压或高电压运行状态。保证电力网的电压质量,与无功的平衡之间存在着不可分割的关系。而且，无功是影响线路损耗的一个重要因素。
电压质量对电力系统稳定运行,降低线路损耗和保证工 农业 的安全生产都有着重要意义。因为，如果大量的无功不能就地供应,而靠长途输送,流经各级输变电设备的话,就会产生较大的电能损耗和电压降落。若无适当的调压手段,便会造成电网低电压运行。相反,当电力网有足够的无功电源,用户所需的无功又大大减少时,输送中的无功损耗也相应减少,用户端电压便会显著上升,甚至出现电网高电压运行。如果无功过补偿，过剩的无功反向流向电网也会造成电能损失。
4.2 配电网的主要无功负荷
输电线路与变压器对对供电性能的影响有一定的特殊性。所以在下面首先对系统的负荷特性进行深入的分析。变压器是个大感性负载，有功功率损耗一般可以忽略不计，容量越大其无功功率的消耗就越大，无功功率本身并不损耗能量，它仅完成电磁能量的相互转换，但是在电网传输过程中会造成相应的有功损耗，其产生的电压降也影响电网质量，对用户来说无功电量的增加，会提高用电 成本 [30]。变压器的无功功率损耗包括励磁无功损耗和漏抗无功损耗两部分，励磁无功损耗与运行电压平方成正比，但过电压运行会大幅度增加，过压百分之五励磁无功损耗增加一倍，过压百分之十励磁无功损耗增加倍数难以想象，增加电网对无功补偿的需求。额定电压下励磁功率为变压器额定功率的百分之二。对容量小，空载电流大，负荷率低，运行电压偏高的 农村 电力 网，变压器的励磁功率在电力网无功负荷中所占比重很大，该无功负荷可认为基本不变，且运行时间最长，对其补偿的 经济 性最好，所以无功补偿的首要任务就是补偿变压器的励磁功率。变压器视在功率不变时，漏抗中损耗的无功功率与运行电压平方成反比。
第五章 理论线损降损措施分析
5.1 电力变压器节能
（1）变压器降耗改造。变压器数量多、容量大，总损耗不容忽视。因此降低变压器损耗是势在必行的节能措施。若采用非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的五分之一，且全密封免维护，运行费用极低。S11系统是目前推广应用的低损耗变压器，空载损耗较S9系列低75％左右，其负载损耗与S9系列变压器相等。因此，应在输配电项目建设环节中推广使用低损耗变压器。
（2）变压器经济运行。变压器经济运行指在传输电量相同的条件下，通过择优选取最佳运行方式和调整负载，使变压器电能损失最低。变压器经济运行无需 投资 ，只要加强供、用电科学 管理 ，即可达到节电和提高功率因数的目的。每台变压器都存在有功功率的空载损失和短路损失，无功功率的空载消耗和额定负载消耗。变压器的容量、电压等级、铁芯材质不同，故上述参数各不相同。因此变压器经济运行就是选择参数好的变压器和最佳组合参数的变压器运行。选择变压器的参数和优化变压器运行方式可以从分析变压器有功功率损失和损失率的负载特性入手。
5.2 电网无功配置优化
大量无功电流在电网中会导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压跌落。无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一，在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。
无功优化的目的是通过调整无功潮流的分布降低网络的有功功率损耗，并保持最好的电压水平。无功优化补偿一般有变电所无功负荷的最优补偿、配电线路最优补偿以及配电变压器低压侧最优补偿。由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗，提高功率因数，提高电气设备的有功出力。随着电力 电子 技术的发展，应积极开展有源滤波装置（Active Po）的试点应用。
开展电力需求侧管理能带来直接经济效益和良好的 社会 效益，有效的技术手段是实施需求侧管理的基础，研究掌握好能效技术、负荷管理技术，采用先进技术来提高终端用电效率，对实现电力需求侧管理的目标起到保障作用。
改变用户用电方式。主要指负荷整形管理技术，包括削峰、填谷和移峰填谷3种。根据电力系统的负荷特性，以某种方式将用户的电力需求从电网的高峰负荷期削减、转移或增加电网负荷低谷期的用电，以达到改变电力需求在时序上的分布，减少日或季节性的电网峰荷，提高系统运行的可靠性和经济性，还能减少新增装机容量、节省电力建设投资，降低预期的供电成本。主要在终端用户中采用蓄冷蓄热技术、能源替代运行技术和改变作业程序、调整轮休制度。
提高终端用电效率。主要有选用高效用电设备、实行节电运行、采用能源替代、实现余能余热回收和应用高效节电 材料 、作业合理调度、改变消费行为等。
推广高效节能电冰箱、空调器、 电视 机、洗衣机、电脑等家用及办公电器，降低待机能耗，实施能效标准和标识，规范节能产品 市场 。引导企业采用无功补偿、智能控制技术、变频调速和高效变压器、电动机等节电控制技术和产品，有利于电网削峰填谷、优化电网运行方式、改善用能结构、降低 环境 污染，提高终端电能利用率。
5.3 电气设备节能
（1）电气布置及接线优化。从电气设备布置而言，尽量将需要散热的设备放在通风良好的场所，以最大限度地减少 机械 通风，降低 建筑 物内的能耗；将变压器室等产生大量热量的设备房间与需要配置空调的设备房间的隔墙采取隔热措施。
（2）选用环保节能型设备。a.变压器是主要的耗能设备，降低变压器的损耗是变电站节能的关键。b.尽量利用自然采光，特别是人员巡视、设备 运输 的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光；所有的照明光源全部采用发光二极管。c.选用配置有变频器的风机及空调设备，即采用智能化产品，可根据环境状况自动启动和自动关闭，即仅在设备运行或事故处理的时候才启动，以达到节约用电的目的。
（1）利用自然采光。尽量利用自然采光，特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光。
（2）选用高效、节能的电光源。光源的节能主要取决于它的发光效率。照明光源的选择，除根据使用场所的需求外，还应根据电光源的显色指数、使用寿命、调光性能、点燃特性等综合考虑。原则是根据不同需求情况积极选用新一代的节能光源，如用电子节能灯替换白炽灯，用高压钠灯、金卤灯替换高压汞灯。
（3）采用高效、光通维持率高的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置。衡量灯具的节能指标是光输出比（LOR）（灯具效率）。选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义。
（4）采用先进控制系统和策略。采用先进控制系统和策略的节能潜力基于2个方面：a.通常晚间电网电压高于标准电压，至使灯具超功率运行，不仅亮度超标，而且缩短了灯具寿命。b.由于23:00以后的照明需求（特别是路灯照明）急剧减小，可以适当降低亮度水平（符合照明标准规定和要求的亮度），通过对路灯电路进行适当的稳压调压控制，可以节约更多的能源，同时延长灯具寿命。
5.4 照明节能
（1）利用自然采光。尽量利用自然采光，特别是人员巡视、设备运输的楼梯间和走廊应尽可能采用自然采光。
（2）选用高效、节能的电光源。光源的节能主要取决于它的发光效率。照明光源的选择，除根据使用场所的需求外，还应根据电光源的显色指数、使用寿命、调光性能、点燃特性等综合考虑。原则是根据不同需求情况积极选用新一代的节能光源，如用电子节能灯替换白炽灯，用高压钠灯、金卤灯替换高压汞灯。
（3）采用高效、光通维持率高的灯具。灯具是对光源发出的光进行再分配的装置。衡量灯具的节能指标是光输出比（LOR）（灯具效率）。选用优质高效、光通维持率高的灯具对照明节能具有重要的意义。
（4）采用先进控制系统和策略。采用先进控制系统和策略的节能潜力基于2个方面：a.通常晚间电网电压高于标准电压，至使灯具超功率运行，不仅亮度超标，而且缩短了灯具寿命。b.由于23:00以后的照明需求（特别是路灯照明）急剧减小，可以适当降低亮度水平（符合照明标准规定和要求的亮度），通过对路灯电路进行适当的稳压调压控制，可以节约更多的能源，同时延长灯具寿命。
第六章 结论
配电网线损的计算分析是一个繁杂的课题，本文以电力网电能损耗计算原理为依据，详细研究了校区地区配电网理论线损计算、线损分析和降损方案，得到如下结论：
1、针对洛阳理 工学 院东区配电网线损分析计算的现状及其存在的问题，从线损计算所需数据的收集整理、线损计算的简化算法以及降损措施等方面作了比较全面的分析，特别是在降损措施方面，提出技术降损是基础，管理降损是关键。在技术方面要加强电网结构的合理性、要注重电网运行的经济性；在管理方面要加强抄核收、计量方面的基础管理，确保企业的经济效益。
2、根据配电网网络复杂、运行数据较多且不易收集的特点，以等值电阻法为模型开发了理论线损的计算程序，并利用该分析配电网理论线损进行了计算与分析，实际算例表明该算法具有一定的有效性。
3、通过典型代表日负荷实测对全网线损情况进行了分析和计算，确定出技术线损和管理线损所占的比例，为电网节能降损的制订奠定了基础。配电网通过典型线路和典型台区的实测和计算分析，反映出配网线损存在的问题，用电结构和一单位一表改造对配电线损的影响。
4、本文对洛阳理工学院东区配电网理论线损率进行了深入的剖析，从理论上形成了较为科学的降损方案，由于通过计算获得了确实的降损效果，各项措施的效果并不模糊，其可行性和经济性有了定量的分析。
5、与以前定性的线损分析不同，本文克服了以往线损分析简单、模糊的弱点，提出了较为准确、可行的降损方案，为电网发展和科学规划提供了参考依据。
通过对洛阳理工学院东区配电网理论线损计算、线损分析和降损方案研究，建议：
1、在线损理论计算方面要结合地区的实际情况，选择合适的、可行的计算方案，确保算法的有效性。
2、由于配电网具有网络复杂、运行数据较多的特点，在电力企业的配网运行中要加大自动化建设资金的投入，使运行数据的收集工作不再是配电网线损计算的瓶颈，也使配电网的线损理论计算和分析更加准确、可靠。
3、在电力企业降损措施的制定中要充分考虑投入与效益的比较分析。
参考文献
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电压表设计论文篇2
关键词 220kV同塔线路；EMTP；感应电压；感应电流；接地开关
中图分类号TM72 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0029-02
随着经济的快速发展，电网规模迅速扩大，输变电线路走廊紧张，同塔架设多回输电方案在工程中广泛应用。当同塔架设线路检修时，由于运行和停运线路之间的耦合，在停运线路产生感应电压；为了安全起见，需将停运线路的两端接地，在接地处会产生感应电流。
国内对于500kV同塔多回路的感应电压和感应电流研究较多，但对于220kV同塔架设线路感应电压和感应电流研究较少。本文对220kV同塔多回线路的感应电压和感应电流进行理论分析，通过仿真计算，得到了潮流、线路长度、相序排列等因素对感应电压、感应电流的影响。
1 同塔双回路的感应电压和感应电流理论分析
同塔架设线路间的感应电压和感应电流包括容性和感性两个分量，容性电流和电压是线路间的静电（电容）耦合合形成的，感性电流和电压是线路间的电磁（电感）耦合形成的。
假定，UI，II，UII，III分别为运行I线和停运II线的首段电压和电流，CI，CII，LI，LII分别为2回线路的自电容和自电感，Cm，Lm为互电容和互电感。双回线路的感应电流和感应电压之间有固定的数量关系。
1）静电耦合
双回路静电耦合方程为：
停运线路两端均不接地。感应电流为0，感应电压以静电感应分量为主，与停运线路对地电容和互电容相关，与运行线路电压成正比。
停运线路一段接地。感应电压以电磁感应分量为主，电磁感应电压与线路长度、互感和线路长度有关。感应电流以静电感应分量为主，静电感应电流与线路长度、互容和运行线路电压成正比。
停运线路两端均接地。感应电压为0；感应电流以电磁感应分量为主，电磁感应电流与自感成反比，互感成正比，与线路输送潮流成正比。
以上理论公式，定性分析同塔双回路之间感应电压、感应电流的影响因素。同塔三、四回线路，感应电压和感应电流产生的原理相同。
2仿真模型
同塔架设线路感应电压和感应电流的影响因素较多，对其仅通过理论公式进行定性分析不能指导实际工程建设。建立仿真模型，借助电磁暂态仿真程序（EMTP）进行量化计算，以指导接地开关的选型。
2.1接入系统图
某500kV变电站M的220kV出线采用先同塔四回架设，然后再分开同塔双回架设。仿真模型接入系统如图1所示。
2.2主力塔型
本次仿真主要是对同塔四回路和双回路进行仿真，所采用的主力塔塔型、导地线空间位置和相序如图2所示。
2.3系统参数
220kV线路导线采用2×JL/G1A-630/45型钢芯铝绞线，子导线外径为0.336m，直流电阻为0.04633Ω/km。220kV双回路地线为1根JLB40-150钢包铝绞线，一根为36芯OPGW复合光缆，其半径和直流电阻分别为0.1575m、0.2952Ω/km、0.132m和0.498Ω/km。土壤电阻率取600Ω.m。
正常情况下，投产年时线路潮流较轻，末端电压高。负荷达到饱和年时，线路潮流重。线路采用集中参数的常规∏型电路模型，分别对投产年、饱和年两种潮流进行感应电压、感应电流的计算。系统等值阻抗和线路潮流分别见表1和2。
3 仿真结果
3.1不同潮流下的感应电压、感应电流
当单回线停运时，分别计算MN I线、II线，MP I线、II线单独停运时，运行线路对停运线路的感应电流、感应电压见表3。其中，静电感应电压为UC，静电感应电流为IC，电磁感应电压为UL，电磁感应电流为IL。（下同）
从表3仿真结果可以看出，同塔多回线路中检修线路，流过接地开关的电磁耦合电流、电压与带电线路的输送潮流成正比关系，带电线路潮流越重，停运线路的电磁耦合电压越高。
3.2同塔多回路长度对感应电压、感应电流的影响
本次模拟的MN线全长为40km，对于不同的线路长度，相应的感应电压和感应电流的最大值计算结果如表4所示。其中，相序排列是同相序。
表4计算表明，同塔同相序线路感应电压和感应电流与长度密切关系，其中位于末端的值较大，中间段的值较小。
3.3相序排列对感应电流和感应电压的影响
同塔双回I线（A/B/C三相）、II线（a/b/c三相），相序排列有很多种。选择三种典型：同相序（ABC-abc），逆向序（ABC-cba）和异相序（ABC-acb）仿真MN回路I线停运时，线路潮流为投产年的仿真结果见表5。
由表5仿真结果可知，相序排列对感应电压和感应电流影响较大，MN线采用同相序感应电压和感应电流较大，采用逆相序、异相序可以适当降低其值。
4 接地开关的选择
依据GB1985-2004《高压交流隔离开关和接地开关》标准[3]，220kV接地开关的额定感应电压和额定感应电流的有限值见表6。
额定
从第3节的仿真结果可知，220kV同塔多回路出线时，MN线、MP线，静电感应电压最大值分别为：16.91kV、15.85kV，超出表5中的线路接地开关参数的额定值。因此，在220kV同塔架设的多回路中，需根据每个工程的实际情况仿真计算，对线路接地开关的参数提出具体要求。
5结论
本文对220kV同塔架设线路感应电压、感应电流进行，仿真计算，并对其接地开关的选型提出建议如下：
1） 本文对500kV变电站首端出线的220kV同塔四回/双回进行仿真，其静电感应电压超过B类开关的额定值，在工程设计中要考虑采用超B类开关，或者与产品厂家协商选择合适的产品；
2）线路输送潮流对感应电压、感应电流影响较大。因此，在线路接地开关的选型时，不仅考虑投产年的潮流，也要考虑饱和年的潮流；
3）线路相序排列对感应电压、电流影响较大，工程设计时应仿真不同相序下的感应电压、电流值。本文仿真的同塔多回路推荐采用逆相序排列；
4）同塔多回线路长度对电磁耦合感应电压、电流的影响较大，因此建议电网规划中500kV变电站尽量靠近负荷中心，减少220kV送电距离，减少感应电压/电流值。
参考文献
[1]蔡广林，曹华珍，王晓彤.500kV同塔四回路感应电压与感应电流分析.南方电网技术，2009，3（14）：141-144.
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[3]GB1985-2004，高压交流隔离开关和接地开关[S].
电压表设计论文篇3
关键词：变电所，配电所，存在问题，规范
10、6 kV配电所及10、6/0.4kV变电所设计，是工程建设中非常普通又非常重要的一项工作，其规范性和技术性都很强，许多方面涉及到国家强制性条文的贯彻落实。要做好变配电所设计既要执行国家现行的有关规范和规程，又要满足当地供电部门的具体要求，否则会出现种种问题，影响设计质量和工程进度。为了做好变配电所的设计，现将本人在我院变配电所设计图纸时发现各种问题中的一部分整理出来，进行简要的分析，与大家相互交流，以便共同提高。
1.对土建的要求在GB50053－94《10kV及以下变电所设计规范》中明确规定了变电所所址选择和对建筑等有关专业的要求，在执行中我们还存在不少具体问题，现仅列举以下几例略加分析，今后设计时应予以重视。
1）牱阑鹛糸埽撼导涓缴璞涞缢选用油浸电力变压器时，有的未在变压器室大门的上方设置防火挑檐。在工程建设标准强制性条文GB50053－94的第6.1.8条，规定“在多层和高层主体建筑物的底层布置有可燃性油的电气设备时，其底层外墙开口部位的上方应设置宽度不小于1.0m的防火挑檐”。
2）牥踩出口：有的设计在长度大于7m的配电室仅设一个出口或设两个出口但靠近同一端。这不符合GB50053－94第6.2.6条的规定，规范要求“长度大于7m的配电室应设两个出口，并宜布置在配电室的两端”。
3）犃焊撸河械纳杓圃诳悸鞘夷诰桓呤蔽醇萍傲旱母叨取S捎诒渑涞缢的跨度较大，有时梁的高度可达800mm左右，故在提土建条件层高时应考虑梁的高度。
4）犞蛋嗍遥河械纳杓平值班室设在交通不便的里角。这不符合GB50053－94的第4.1.6条规定，该条规定“有人值班的配电所，应设单独的值班室。高压配电室与值班室应直通或经过通道相通，值班室应有直接通向户外或通向走道的门。”
5）牭缋鹿担河械谋涞缢内双排布置的低压配电屏仅在屏底和后侧设置地沟，两排屏的沟之间互不连通。为了方便电缆的进出和今后线路的调整，宜将所内所有主电缆沟和控制电缆沟均连通。
2. 推荐选用D，yn11结线变压器最近十年，在TN系统中采用D，yn11结线组别的变压器已很普遍，但还有不少工程仍选用Y，ynO结线组别的变压器，其原因主要是不清楚前者的优点。论文格式，存在问题。在GB50052－95《供配电系统设计规范》中第6.0.7条规定：“在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用D，yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器”。这里“宜选用”的理由，主要基于D，yn11结线比Y，ynO结线的变压器具有以下优点：
1）有利于抑制高次谐波电流。三次及以上高次谐波激磁电流在原边接成形条件下，可在原边形成环流，有利于抑制高次谐波电流，保证供电波形的质量。
2）有利于单位相接地短路故障的切除。因D，yn11结线比Y，ynO结线的零序阻抗小得多，使变压器配电系统的单相短路电流扩大3倍以上，故有利于单相接地短路故障的切除。
3）能充分利用变压器的设备能力。论文格式，存在问题。论文格式，存在问题。Y，ynO结线变压器要求中性线电流不超过低压绕组额定电流的25％熂鸊B50052－95第6.0.8条牐严重地限制了接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的充分利用；而D，yn11结线变压器的中性线电流允许达到相电流的75％以上，甚至可达到相电流的100％，使变压器的容量得到充分的利用，这对单相负荷容量大的系统是十分必要的。论文格式，存在问题。因此在TN及TT系统接地型式的低压电网中，推荐采用D，yn11结线组别的配电变压器。论文格式，存在问题。
3.断路器选择与短路电流计算在低压配电系统中用作保护电器的有断路器和熔断器两种。目前我们使用最多的是断路器，用它来作配电线路的短路保护和过载保护。但是，在选用低压断路器时存在不少问题，其中突出的问题是没有进行短路电流计算。配电线路短路保护电器的分断能力应大于安装处的预期短路电流。选择断路器应先计算其出口端的短路电流，但有的设计者却没有进行短路电流计算，所选短路器的极限短路分断能力不够，不能切断短路故障电流。要确定断路器安装处的短路电流，可按设计手册进行计算，但比较烦杂；也可以采用“短路电流查曲线法”来确定计算电流，比较简便。现将由上海电器科学研究所设计、浙江瑞安万松电子电器有限公司断路器产品资料中提供的一种“短路电流查曲线法”附在后面。通过查此曲线，可以较方便地求得任意安装位置的短路电流近似值。所举例子的短路点仅为假设，实际工程设计中最常用的短路点是选在保护电器的出口端。论文格式，存在问题。
4.断路器与断路器的级联配合低压配电线路采用断路器作短路保护时，断路器的分断能力必须大于安装处可能出现的短路电流。但是有时不能满足此要求。例如：C45N、C65N/H微型断路器的分断能力仅分别为6kA、10kA，但其安装处出口端的短路电流有时可达15kA甚至更高。论文格式，存在问题。这时可用两路办法来解决此问题，第一是改用短路分断能力高的塑壳断路器；第二是仍选用微型断路器，利用其与上级断路的级联配合来实现短路保护。但是，进行级联配合的上下级断路器的选择须满足下列条件：
1）先决条件是上级断路器的固有分断时间比下级断路器的全分断时间短。论文格式，存在问题。也就是说下级断器出口端短路时，下级未来得及切断短路电流，上一级先行切断了短路电流。论文格式，存在问题。
2）下级断路器虽不能切断短路电流，但下级断路器及其被保护的线路应能承受短路电流的通过。
3）越级切断电路不应引起故障线路以外的一、二级负荷的供电中断。论文格式，存在问题。论文格式，存在问题。
4）上下级断路器宜采用同一系列的产品，其额定电流等级最好相差1～2级，或根据生产厂提供的级联配合表来选择。现将施耐德电气公司提供的级联配合表附后。 由此表可见，C65N/H型断路器可与NS100、NS160、NS250型断路器进行级联配合，不能与更大的NS400、N630及以上的断路器进行配合，更不能直接接在变压器低压侧框架式主开关后的母线低压屏上。
综上所述，我们在变配电所设计中还存在各种各样的问题，有待今后改进。本人的简单分析和点滴看法，仅供参考。论文格式，存在问题。不当之处，请予以指正。
电压表设计论文篇4
关键词：充电机；谐波；电能表；电压互感器；电流互感器；计量误差
1 概述
随着一次能源的枯竭和环境污染的日益加剧，进行能源革命势在必行。能源革命的实质是清洁能源逐步替代化石能源[1]，最终淘汰化石能源，而电动汽车可以很好的实现电能替代，因此在交通领域大力推广使用电动汽车是能源革命的一项重要举措。电动汽车数量的激增能够使清洁能源转化来的电能得到有效利用，有助于解决环境问题。但同时，充电机作为一种新型大功率、高度非线性的用电设备，接在城市电网和电动汽车之间会对电网产生谐波污染，影响电网的电能质量和电能计量系统的计量准确性，而电能计量问题关乎电力公司、用户和充电运营商利益，所以研究电动汽车充电机对电能计量系统的影响具有重要的理论意义和实际价值。
作为一个谐波功率源，电动汽车充电机对电网及电网计量的影响备受关注。文献[2]通过设计充电机仿真模型研究了三种不同类型充电机的谐波电流大小，结果表明不同类型的充电机对谐波的抑制作用各不相同，充电机投入的同时性对谐波电流也有影响，但没有研究谐波对电能计量装置的影响。文献[3]为能够有效的解决电能计量的检定及溯源等问题研究了实现电动汽车充电站电能准确计量的方法及装置，研究成果具有良好的现场应用效果，但没有考虑互感器等的测量误差。文献[4]首先对电动汽车充电机进行分类，分析了各类充电机产生的谐波特征，根据实际运行中充电站的实测数据，对充电站的配电变压器安装点、容量、充电站的监测管理，谐波抑制等提出一些具体的建议。文献[5]研究了影响电能表计量的因素，并在Matlab/Simulink环境下建立不同种类充电机的完整模型，对不同种类充电机在不同情况下对计量合理性和准确性影响进行分析。
针对电能计量，相关研究注重于谐波畸变下电能表计量的准确性和计量方式的改进，往往忽略了电能计量装置中与电能表配合使用的互感器所带来的影响。文献[6]在仿真谐振型和速饱和型两种类型的CVT的频率特性曲线基础上，通过电能质量扰动装置，分析了CVT的谐波测量误差。文献[7]对在直流分量和谐波条件下电流互感器的传变特性做了系统和全面的分析，但因电压畸变率较小，在分析谐波电能计量的过程中没有考虑电压互感器在非正弦下的传变特性所带来的影响。文献[8]建立了考虑线路阻抗及配电变压器在内的完整充电机模型，分析了电动汽车充电机对电能计量的影响，重点研究了充电机恒流大功率充电、脉冲充电对计量准确性的影响。考虑了合理配置充电机充电功率，线路阻抗，谐波抑制装置等确保计量的合理性，但未考虑对整个计量系统的影响。文献[9]提出了一种对普遍的电动汽车充电对配电系统谐波电压水平的影响的统计方法，该方法使用非线性负载电流的统计模型，以产生特定的谐波电压水平的概率。通过电动汽车集中产生的谐波电流的统计模型的不确定性和不断变化的充电器开始时间和初始电池状态的充电介绍了谐波的消除。
电力系统的电能计量装置是由电压互感器、电流互感器、电能表和计量的二次回路组成，每个组成单元虽在基波条件下的误差能满足其设计要求，但在谐波情况下，各部分的工作状态将发生变化，导致计量误差增加，从而使电能计量系统的计量误差递增。本文对电动汽车充电谐波对电能计量装置的影响进行了理论分析和仿真研究，并在PSCAD/EMTDC软件中搭建了电动汽车充电模型、计量装置仿真模型，以固定负载下的充电谐波对计量合理性和嗜沸杂跋旖行分析。
2 电动汽车充电机的谐波特性分析
采用了现代电力电子器件的电动汽车充电机是高度非线性的用电设备，接入电网后会产生一定谐波污染，对电能计量造成影响[10-13]。
目前，主要使用和研究的电动汽车充电机的结构如图1所示，三相桥式不控整流电路对三相电进行整流，滤波后为高频DC-DC功率变换电路提供直流输入，功率变换电路的输出经过输出滤波电路后，为动力蓄电池充电。
图1中的高频功率变换器建模比较复杂，且计算量大，不利于观察整个充电过程电流的变化情况，因此设想将其近似等效。相对于工频周期（0.02s）来说，动力蓄电池充电过程所需时间很长（4-6h），则在一个至几个工频周期内，都可以认为充电机的输出电流I0和输出电压U0是恒定的直流，即高频功率变换电路工作于恒功率状态，当输入电压升高时，输入电流必须相应的降低，可以用一个非线性电阻RC来近似模拟高频功率变换电路的等效输入阻抗，非线性电阻RC可近似表示为：
从式（2-15）可以看出，交流侧谐波次数主要为6k±1次的谐波。则以二极管三相桥式整流电路作为高频充电机的前级输入，交流侧输入电流主要由基波和5次、7次、11次、13次、17次、19次等高次谐波组成。
3 电动汽车充电谐波对电能计量影响的仿真分析
电动汽车充电机接入电网会产生6k±1次谐波，将对充电站的计量系统造成一定的影响。为了得出这个影响量值，本文利用PSCAD/EMTDC软件对该影响进行仿真研究。利用PSCAD/EMTDC软件对电力系统进行仿真研究，首先要在PSCAD图形界面上选取元件库中的适当元件模块搭建系统模型，并对照实际物理系统设置模型元件中对应的参数。在需要观测变量处添加电表和输出观测点，以便于进行仿真结果的查看、分析。检查无误并设置好仿真步长、时间等参数后即可执行仿真分析。执行仿真时，PSCAD首先调用软件自带的编译器将PSCAD中的模型电路编译为主FORTRAN程序，此时可视化的模型元件转换为ENI TDC的子函数，并根据电路连接关系自动进行节点编号和参数传递，然后利用设定的FORTRAN编译器通过调用ENITDC引擎库文件生成最终的执行文件。在仿真进行过程中，用户可以通过输入输出元件库的控制元件自由调整参数值，以便观察系统某些动态情况下的响应特性。
3.1 电能计量装置仿真模型搭建
电能计量装置包括各种类型的电能表、计量用电流互感器（CT）、电压互感器（PT）及其二次回路，电能计量柜（箱）等。我们对其进行了仿真模型搭建。
3.1.1 电动汽车充电系统电能计量装置的接线形式
依据管理规程，对于接入非中性点绝缘系统的电能计量装置，应采用三相四线接法的有功、无功电能表；对于计量用电压互感器，接入非中性点绝缘系统的三台电压互感器，宜采用Y0/y0接线方式，互感器一次侧的接地方式与系统的接地方式相同。牵引供电系统一般接入110kV或者220kV高压系统，而我国的110kV及以上电压等级的都是中性点直接接地系统，因此电动汽车充电系计量装置宜采用三相四线接法的有功、无功电能表，计量用电压互感器接法应采用Y0/y0接线方式，电压互感器一次侧与系统接地方式一致，即直接接地。计量装置的具体接线形式如图3所示。同时，电动汽车充电系统电能计量装置作为I类电能计量装置来管理，其电压互感器、电流互感器、有功电能表、无功电能表的精确度等级应分别不低于0.2、0.2s、0.5s、2.0级。
3.1.2 电能表模型搭建
为分析充电谐波对时分割乘法器（TDM）计量误差的影响，根据TDM工作原理，在PSCAD环境中建立如图4所示的三角波电压比较型TDM的仿真模型，通过仿真来分析TDM的谐波测量误差。具体参数设置见表1。
为了验证电子式电能表模型正确性，电能表仿真模型中，输入有效值为1kV和1kA的基波电压和电流信号（工频50Hz），调制信号M幅值为2.8kV，频率为10kHz的三角波。输入信号理论有功功率为1W，仿真模型各部分的输出波形如图5所示。
图5（f）显示电能表输出功率为1W，与理论值相符，可以验证电能表仿真模型的正确性。
3.1.3 电流互感器模型搭建
PSCAD中的CT模块采用非线性时域等效电路模型，综合考虑饱和、涡流和磁滞对CT的影响，该模型用几个电路元件分别模拟造成CT非线性的因素。与实际情况比较接近PSCAD中的CT模块如图6，具体电路模型如图7所示。
3.1.4 电压互感器（PT）模型搭建
PSCAD元件库中提供的CVT模块及其具体模型如图8，计量误差仿真模型如图9图，该模型对中、高压电容器，补偿电抗器，中间变压器，二次负载及阻尼器进行了全面考虑。
CVT模型设置参数如表3所示。
3.2 电动汽车充电系统模型搭建
3.3 仿真分析
3.3.1 电动汽车充电机对电网谐波影响的仿真分析
本文建立的充电机模型包含配电变压器以及10kV配电线路，而根据充电站电能计量装置安装方式，单台充电机交流侧电表表位于配电变压器的低压侧，关口电能表安装于变压器的高压侧。本文的研究中，针对特定功率负载下单台充电机的充电谐波对电网电压波形的影响进行研究。
测量图11中a点电压波形，并对其进行FFT变换，得到各次谐波所占比例如图12所示。
从图12中可以看出，电动汽车充电作用下，整流器交流侧谐波次数主要为6k±1次的谐波，与前文分析结果一致。以二极管三相桥式整流电路作为高频充电机的前级输入，交流侧输入电流主要由基波和5次、7次、11次、13次、17次、19次等高次谐波组成，谐波电压大小随着谐波次数增加而减小。
3.3.2 电动汽车充电机对计量装置影响的仿真分析
充电机负载为恒流大功率充电模式下，输出充电电流为10A，额定充电电压为500V，输出直流波形如图13。
此时，利用FFT工具，仿真得到谐波对电流互感器、电压互感器和最终的电能表计量的影响。
（1）动汽车充电谐波对电流互感器的影响
谐波对电流互感器的影响的误差值见表5。
从仿真结果可以看出，在电动汽车充电谐波作用下，CT仅对1、3、5、7、9次谐波电流幅值有一定的测量误差，误差值都小于0.2%，满足电流互感器精确度等级要求；但是对3-13次谐波的相位影响值最高确达到-277.8′。当谐波次数小于14时，谐波电流相角测量误差教导；当谐波次数大于等于14时，谐波电流幅值和相角测量误差均为0。
（2）电动汽车充电谐波对电能表的影响
谐波对电压互感器的影响的误差值见表6。
从仿真结果可以看出，在电动汽车充电谐波的影响下，电压互感器对3、5、7、9次谐波电压幅值有一定的测量误差，最大测量误差为0.0948%，小于0.2%，满足电压互感器精确度要求；但是对3-31次谐波的相位影响值最高确达到-282.1′。
（3）电动汽车充电谐波对电能表的影响
本文将互感器二次测的电压和电流信号输入三角波电压比较型TDM电能表，得到电动汽车充电谐波作用下的电能，并与变压器高压测交流电压、电流信号作用下的理论电能值相比较，得到充电谐波作用下的高压计量装置测量误差，如表7所示。
实际的电能计量中，总的电能为基波与各次谐波电能的和，因此实际电能表的计量误差应该为基波和谐波的总电能的计量值与理论值之差，同时需要考虑基波和谐波潮流方向有可能相同，也可能相反。因此，电动汽车充电谐波次数对电能计量装置的影响可能与其对电网谐波所占比例有差异。从仿真结果可以看出，电动汽车充电谐波对计量装置测量误差的影响主要体现在2、4、6、8次谐波，而不是6k±1次谐波，推断可能与谐波潮流方向有关。从表7可以看出，在谐波次数小于31时，电能幅值测量误差均很小，最大幅值测量误差为0.0806%，小于0.5%，满足电能表精度要求；而最大相角测量误差仅为6.281′。
4 结束语
为了应对日益发展的电动汽车事业，针对充电站对电网影响以及对日常运营时的电能计量准确性、合理性问题研究的不足，本文对电动汽车充电谐波对电能计量装置的影响进行了理论分析和仿真研究，并在PSCAD/EMTDC软件中搭建了电动汽车充电模型、计量装置仿真模型，以固定负载下的充电谐波对计量合理性和准确性影响进行分析。主要结论如下：
（1）电动汽车充电主要以6k±1次谐波为主，谐波含量随谐波次数增加而呈减少趋势。
（2）在电网没有背景谐波情况下，谐波电压由充电机产生谐波电流在线路阻抗和变压器漏抗上的压降引起，产生谐波功率。充电谐波对CT、PT的影响主要体现在3、5、7、9次谐波上，而对整个电能计量装置的影响主要体现在2、4、6、8次谐波上，推断其差异可能与谐波潮流方向有关。
（3）电动汽车充电谐波作用下，电流互感器、电压互感器幅值测量误差最大值分别为0.0125%和0.0948%，均小于0.2%，满足互感器准确度要求，但其相位测量误差超差，且无明显规律性。
参考文献
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电压表设计论文篇5
关键词 变压器；损耗分析计算；施工
中图分类号TM4 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）91-0184-02
1常用环氧树脂浇注变压器的损耗数值
变压器损耗分为空载损耗和负载损耗，空载损耗是指变压器在不带任何负载时的损耗，这部分损耗也叫铁损。负载损耗是指变压器在额定功率时铜线圈上产生的损耗，这部分损耗也叫铜损。变压器的总损耗等于空载损耗和负载损耗之和。
下表给出了常用变压器的损耗数值：
上表给出的是设计参考值，变压器的实际损耗可能大于上表所给出的数值。2010年田湾核电站现场临时供电所购买的东盟变压器SCB10-1000/10干式电力变压器的空载损耗为1820W，负载损耗为9062W。
2变压器的空载损耗
此损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗，前者称为铁损后者称为铜损。由于空载电流很小，后者可以略去不计，因此，空载损耗基本上就是铁损。
影响铁损的因素很多，以数学式表示，则 ：
（1）
上面所选的是2011年6月份两台东盟SCB10-1000/10新变压器的损耗情况，因为新变压器基本可排除因设备故障所造成的损耗，通过对这两台变压器的损耗计算发现都远大于理论计算值，于是我对这两台变压器当月的负载进行了调查，发现这两台变压器当月的负载主要是塔吊和电焊机，这两种设备都是频繁启动且大功率设备，属于“冲击用电”性质，这说明现场临时施工用电的“冲击用电”性质确实是造成变压器损耗加大的原因，这种用电性质在施工高峰到来后会因为用电负荷的加大而使损耗系数相对降低，这是因为很多的冲击负载叠加到一起，反映到变压器侧就几乎成为线性的负载了，这样会使变压器的损耗接近理论计算值，所以会降低变压器的损耗系数。而在施工的早期和后期因为变压器的负荷很小，反映到变压器侧就是断断续续的高频冲击负载，所以会加大变压器的损耗，且具体数值无法通过理论计算而得，只能说与冲击负载的频率和幅度有关。在核电站施工早期有的现场临时用电变压器负荷很小，有的箱变一月才用几百度电，这样损耗系数就显得很大，所以建议对负荷小的变压器应考虑转移负荷关闭负荷小的变压器。
参考文献
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[2]中国航空工业规划设计研究院编. 工业与民用配电设计手册[M].北京：水利电力出版社，2004.
电压表设计论文篇6
关键词：Multisim12.0 电子线路 实验教学 设计初探
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）09（a）-0170-03
当前由于部分学生创新意识弱、知识掌握不牢固和缺乏毅力，导致他们创新能力偏低，学习的效果不尽人意[1]。为改变这一状况，引入Multisim12.0仿真软件模拟实际电路，将多媒体及屏幕广播应用于电子线路课程设计教学中，充分激发学生学习的兴趣，调动他们的主观能动性，使学生了解到模拟电子技术这门课程并不抽象，而是与工程实际紧密联系着的，有着十分重要的实用价值。
电子线路课程设计是为配合模拟电子技术基础课程的教学而开设的。首先采用EDA（电子设计自动化）技术中的Multisim12.0软件来对模拟电路进行仿真运行，让学生完成EDA技术方面的初步训练，然后搭接出实际电路[2]。通过这一环节，对培养学生的创新思维、综合能力素质与工程实践能力等方面均能进行全面的检验[3]。
1 Multisim12.0软件简介
电子线路课程设计所用的Multisim12.0是美国NI（国家仪器有限公司）推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作，12.0是目前该软件的最高版本。它具有更加形象直观的人机交互界面，包含了Source库、Basic库、Diodes等15个元件库，提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件，比如：电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。采用图形方式创建电路，再结合软件中提供的虚拟仪器：数字万用表、函数信号发生器、四踪示波器等对电路的工作状态进行仿真和测试，设计者可以轻松地拥有一个元件设备非常完善的虚拟电子实验室。
2 Multisim12.0软件应用实例
为了培养学生在电子线路课程设计中对电路的分析能力、发现规律并验证结果的综合创新实践能力，使学生掌握科学的学习方法，选择了一些既实用又有代表性的课题：常用波形转换发生器、双电源共射极耦合差分放大电路（动、静态分析）、微积分运算电路等。下面以直流串联型稳压电源仿真为例，说明 Multisim12.0软件的具体应用。
2.1 直流串联型稳压电源总体结构
当前绝大多数设备及装置都需要直流电源进行供电。这些直流电除了少数直接利用干电池和直流发电机外，大多数是采用把交流电（市电）转变为直流电的直流稳压电源。直流串联型稳压电源原理框图如图1所示。
直流串联型稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分组成。电网供给的交流电压（220 V，50 Hz）经电源变压器降压后，得到符合电路需要的交流电压，然后由整流电路变换成方向不变、大小随时间变化的脉动电压，再通过滤波电路滤去交流分量，得到比较平直的直流电压，但这样的电压会随着交流电网电压的波动或负载变化而变化，故在对直流供电要求较高的场合，还需要稳压电路，使输出电压更加稳定。
2.2 直流串联稳压电源原理图输入
利用Multisim12.0软件友好的操作界面，建立新文件，新建项目，创建电路图，连接电路。直流串联型稳压电源仿真电路如图2所示，图中虚框标注了四部分模块组成。采用桥式整流，电容滤波电路，稳压电路是一个闭环的负反馈控制系统。
（1）原理分析。
假设由于负载电阻的变化（输入电压不变）引起输出电压瞬时降低时，通过R4、R5，调节的取样电路，引起三极管基极电压（）B成比例下降，由于三极管的，所以发射结电压（）BE将减小，于是与构成的复合管的基极电流（IQ1）B减小，发射极电流（I）E随之减小，管压降（UQ1）CE增加，由于输入电压不变（），这样输出电压就上升，反之，输出电压则下降。通过以上的负反馈控制，最终使输出电压稳定，达到稳压效果。
2.3 输出电压调节范围
调节取样电路中的值可改变输出电压。输出电压的最大值为：
输出电压的最小值为：
通过计算可以看出，调节的阻值就可以控制输出电压的范围。这里，以保证调节到合适的阻值时，稳压输出6 V。
3 仿真验证
在Multisim12.0 软件右侧栏的仿真仪表中选择Multimeter（万用表）XMM1和XMM2分别测量三极管的集电极与发射极管压降VCE和输出电压，选择四踪示波器XSC1方便测试各点输入输出波形。
3.1 负反馈稳压仿真
改变负载阻值，分别调整为330、100和1K，万用表XMM1和XMM2测量三极管的集电极与发射极管压降VCE和输出电压的值如表1所示。
由表1中的测量值可以看出，当负载变大时（330调整为1000），引起输出电压瞬时降低，三极管的集电极与发射极管压降VCE变大（39.12 V变为39.25 V），导致输出电压由6.097V增至6.099V；当负载变小时（330 调整为100 ），引起输出电压瞬时升高，三极管的集电极与发射极管压降VCE变大（39.12 V变为38.68 V），导致输出电压由6.097 V降至6.089 V，稳压6 V得以验证。
3.2 稳压系数测量
衡量稳压电源稳压的主要质量指标有输出电阻，稳压系数和纹波系数。这里选取了稳压系数进行动态测试。在输出端接入负载=330 ，当负载不变时，输出电压和输入电压的相对变化之比，即（式1），调节电源输出值，模拟电网电压波动10%，测得数据和如表2所示。将数据带入（式1），得，可见输出电压相对稳定。
3.3 仿真值与理论值对比
当电源电压为220 V时，将仿真电路图2中的滑头调整为0%，用数字万用表测量，得=3.628 V（理论值=3.77 V）；滑头调整为100%，用数字万用表测量，得=8.546 V（理论值=8.87 V）。与理论计算值对比，相对误差为0.038%。
3.4 仿真波形
在仿真仪表中选择四踪示波器XSC1，测得直流稳压电源电路各点电压波形如图3所示。电源电压正弦波经整流桥整流输出为，再经滤波得到纹波，最后在负反馈稳压电路作用下输出比较平滑的直流电压。通过观测仿真波形，比较直观地验证了直流串联稳压电源原理的正确性。
4 结语
模拟电子技术是电力工程类包括电子信息专业的一门技术基础课，它是研究各种半导体器件的性能、电路及其应用的学科，只要与电子行业有关的都要用到模拟电路，晶体管，集成运放，反馈，直流稳压电源是我们常用的器件和电路。通过Multisim12.0 仿真软件在电子线路实习中的应用，使概念原理多、理论性强、比较抽象、学生理解起来很费劲的模电课程学起来更轻松，学生能够获得成就感，提高了学生的学习兴趣，对后续课程的学习打下了良好的基础。
参考文献
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电压表设计论文篇7
关键词：
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）06-0179-02
温度是国际单位制（SI）中的七个基本物理量之一，在物理学单位制中占有重要的地位。在自然界中，许多物质的特征参数与温度密切相关。在工业生产中，诸多的生产过程或产品质量与温度有直接或间接的关系;在科学研究中，温度往往是需要精确测量的最重要的参数之一;在日常生活中，温度与我们生活中的各个环节息息相关。因而温度测量在工业生产、科学研究和日常生活中得到了广泛应用。热电阻是温度测量中使用广泛的测温传感器，它的测量与模数（AD）转换有关，AD转换精度对温度测量产生直接的影响。
1 测温原理
热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。
本文讨论的测温方法为：将热电阻与标准电阻串联，测量热电阻与标准电阻两端的电压，根据电压的比等于电阻的比计算出热电阻的阻值，通过分度表得出具体的温度值。现讨论用PT100、PT1000热电阻进行温度测量与AD转换精度的关系。
2 PT100测温
PT100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的100即表示它在0 ℃时阻值为100 Ω。现讨论用PT100热电阻进行温度测量与AD转换精度的关系。假设PT100与标准100 Ω的电阻串联，接到电压为3 V的电压上，AD的基准电压为3.3 V，需要精确到1 ℃，分析需要的AD转换精度。
20 ℃时查询PT100分度表，它的阻值为107.79 Ω。
①用8位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3 V/256=0.012890625 V。
PT100两端电压对应的转换数为：
3/（107.79+100）×107.79/0.012890625=121，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（107.79+100）×100/0.012890625=112。
按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为：
121/112×100=108.04，
经查询分度表此值最接近于21 ℃，误差为1 ℃。
②用10位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3 V/1 024=0.0032226563。
PT100两端电压对应的转换数为：
3/（107.79+100）×107.79/0.0032226563=483，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（107.79+100）×100/0.0032226563=448。
按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为：
483/448×100=107.81，
经查询分度表此值最接近于20 ℃，误差为0 ℃。
③用12位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3 V/4 096=0.0008056641。
PT100两端电压对应的转换数为：
3/（107.79+100）×107.79/0.0008056641=1 932，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（107.29+100）×100/0.0008056641=1 792。
按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为：
1 932/1 792×100=107.81，
经查询分度表此值最接近于20 ℃，误差为0 ℃。
④用14位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3 V/16 384=0.000201416。
PT100两端电压对应的转换数为：
3/（107.79+100）×107.79/0.000201416=7 726，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（107.79+100）×100/0.000201416=7 168。
按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为：
7726/7168×100=107.78，
经查询分度表此值最接近于20 ℃，误差为0 ℃。
⑤用16位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3V/65 536=0.000050354。
PT100两端电压对应的转换数为：
3/（107.79+100）×107.79/0.000050354=30 906，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（107.79+100）×100/0.000050354=28 672。
按照电压比等于电阻比计算出PT100的阻值为
30 906/28 672×100=107.79，
经查询分度表此值最接近于20 ℃，误差为0 ℃。
3 PT1000测温
PT1000是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。PT后的1000即表示它在0 ℃时阻值为1 000 Ω。现讨论用PT1000热电阻进行温度测量与AD转换精度的关系。假设PT1000与标准1 000 Ω的电阻串联，接到电压为3 V的电压上，AD的基准电压为3.3 V，需要精确到1 ℃，分析需要的AD转换精度。
20 ℃时查询PT1000分度表，它的阻值为1 077.546 Ω。
①用8位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3 V/256=0.012890625 V。
PT1000两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1 077.546/0.012890625=121，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1000/0.012890625=112。
按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为：
121/112×1 000=1 080.357，
经查询分度表此值最接近于21 ℃，误差为1 ℃。
②用10位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3 V/1 024=0.0032226563。
PT1000两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1 077.546/0.0032226563=483，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1000/0.0032226563=448。
按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为：
483/448×1 000=1 078.125，
经查询分度表此值最接近于20 ℃，误差为0 ℃。
③用12位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3 V/4 096=0.0008056641。
PT1000两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1 077.546/0.0008056641=1 931，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1 000/0.0008056641=1 792。
按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为：
1 931/1 792×1 000=1 077.567，
经查询分度表此值最接近于20 ℃，误差为0 ℃。
④用14位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3 V/16 384=0.0002014160。
PT1000两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1 077.546/0.000201416=7 725，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1 000/0.000201416=7 169。
按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为：
7 725/7 169×1 000=1 077.556，
经查询分度表此值最接近于20 ℃，误差为0 ℃。
⑤用16位的AD进行转换，AD的最小分度为：
3.3 V/65 536=0.000050354。
PT1000两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1077.546/0.000050354=30 901，
标准电阻两端电压对应的转换数为：
3/（1 077.546+1 000）×1 000/0.000050354=28 677。
按照电压比等于电阻比计算出PT1000的阻值为：
30 901/28 677×1 000=1 077.553，
经查询分度表此值最接近于20℃，误差为0℃。
4 结 语
本文论述了AD转换精度对温度测量的影响，以PT100和PT1000为例，从计算中看出：用8位的AD进行转换误差为1℃，用10位以上的AD进行转换误差为0℃，且误差随着AD位数的增加而减少。
参考文献：
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电压表设计论文篇8
关键词：农村配电网；电网运行；电力行业；配电网建设；智能电网 文献标识码：A
中图分类号：TM711 文章编号：1009-2374（2016）26-0128-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.062
1 农村配电网在运行中存在的问题
1.1 安全问题
当前我国农村配电网的接地方式主要有三种，分别是TN-C、TT和IT。按照相关规定而言，农村用户的低电压配网站比较适合TT系统，而TN-C系统却适用于城镇及一般的工矿企业，有特殊安全要求以及专用的网络则采用IT系统。在TT系统中，变压器低压一端的中性点是直接接地，受电设备通常在外，则需安装漏电保护器。而采用IT系统时，变压器低压一端的中性线并不接触地面，受电设备也是向外，同时可以导电的那部分也是保护接地。
1.1.1 电击事故。当运用TN-Car系统时，任何一个电气设备的外露都有可能出现漏电现象，此环节要采用过流保护来切断电流。这种现象出现的缺点是越级切断电流会引起大范围的停电现象。当然，如果出现线路中导致电阻过大时，过流保护则无法切断电流，促使电气设备带电作业，容易出现电击事故。
1.1.2 漏电事故。TT接地系统为防止出现的漏电事故必须要安装一些漏电保护设施，由于受到农村地区环境以及线路的绝缘性影响，根本无法完成漏电保护装置的安置。在一些电阻率较高的地区很多都是雷电活动较为频繁的地区，漏电保护装置极易受到破坏，再因相关地区管理不到位，更容易导致至漏电保护装置失效，所起的漏电保护效果不言而喻。
1.2 线损问题
由于电能在生产后需要经过一定路线的传输才能到达用户位置，在运输途中会存在有用电能以及无用电能，造成电压损失等。当前国内的电能的损失主要分为两种：一种是技术线损；另一种是管理线损。通过调查发现线损现象产生的主要原因有三个方面，分别是变压器问题、线路老化问题以及电容器问题。
1.2.1 变压器问题。变压器的使用在电网的输送中起着十分重要的作用，在长期的工作中变压器一般都不存在容量不稳定的情况。当时的容量偏大时，就会出现资源浪费的情况，这种现象在农村表现得尤为明显，当设备容量较小时，将会出现过载或过热的情况，对变压器的正常运行造成十分严重的威胁，甚至会导致变压器出现三项负荷的现象。
1.2.2 线路老化问题。随着我国经济的快速发展，人们的生活水平得到了很大的提高，这也造成了大量用电器的增加，传统的导线截面积已满足不了当前用电器的用电负荷。线路在长期过的状态的影响下，严重出现老化问题，最终导致用电器损坏。
1.2.3 电容器问题。通过对我国电网线路的研究发现，电网中负荷波动过大时，会导致电网能耗的增加，也增加了无用功率，造成这种现象出现的主要原因是由于电容器安装得不够合理，容易出现损耗。其正确的安装方法应尽量接近负荷位置进行分散式补偿电容器安装，实现分级补偿，最终实现负荷平衡。
1.3 监测与管理技术问题
1.3.1 以山西省农村为例。当前电网建设主要以智能电网建设为主要建设主体，山西省农村电网建设作为农村配电网建设中的先进城市，其能充分地表现出当前电网建设的主要情况。在具体投资中，山西省智能电网主要分为两期进行投资，一期主要建设配调一体化主站以及智能FTU和环网柜等系统的改造过程。二期目标主要是为了配合“营配合一”运营模式，具有现代化、信息化、自动化以及互动化建设的配电目标，并结合我国的实际情况，构筑省级地理信息系统（GIS）以及生产管理系统（SG186）为基础平台，综合实现数据共享和控制匹配。
1.3.2 以山东省农村为例。山东省的配电网的监测方面主要依靠推广线路自动无功补偿装置，在高压线路中加装箱式一体化自动无功补偿装置，可以根据时间、电压、无功功率以及功率因数等自动实现投切，从而实现设备管理和数据分析等，以期达到无功就地平衡。在监控服务方面，青岛电力公司整合了GPS卫星监控、GIS地理位置信息系统以及营销MIS系统等环节。
2 农村配电网在运行中存在问题的解决措施
2.1 安全措施
2.1.1 配置漏电保护器。合理地配置漏电保护器可以有效地保护人身安全，减少因触电而造成的电气火灾及电气设备损坏。在一些农村地区，很多地方由于电网设备的绝缘度达不到要求，只有通过对全网的实际情况进行分析，合理有效地配置漏电保护装置，才能有效防御电器火灾。
2.1.2 合理配置变压器。通常情况下，为了维护农村配电网的安全性，都会依照“小容量、密布点、短半径”的原则对电网进行建设和改造。尤其是在建设变压器等重要转换设备时，都会有效地将电网的负荷转向中心位置，采用安装常用柱上的方法进行安装。在一些人口密度比较高的地区，人们对用电的条件也会比较高，将会更常见配电站及箱式变压器。
2.1.3 采用规定接地设备。农村电网配电所采用的接地设备通常没有按照相关安全要求执行。变压器的工作接地电阻不应超过4MΩ，垂直接地体不应小于两根，同时接地部分应满足0.6m。在此基础上，还应形成一个完整统一的接地网络，这样有助于扩大电流的散流半径，减少安全事故的发生率，TN和TT系统的应用便是例子。
2.2 线损措施
2.2.1 技术措施。当前实现提高农村电网建设的众多举措中，有两点表现比较明显：（1）实行带电作业，减少非故障停电时间，在确保人员安全的前提下，严格按照相关标准和规定实行带电作业，在低电压配电网中运行AMP线夹，同时在作业时也应佩带相关安全工具，从而减少非故障停电时间；（2）增设线路开关和架空绝缘线，在10kV的主干线路上增设线路开关以及分支等，可以将线路故障问题转移到支路中，避免了因局部故障引起的大范围停电，尤其是在特殊环境中，当地政府可以对现实环境进行协调管理，保证供电部门能够采用绝缘线路铺设，提高电流运行的安全性。
2.2.2 管理措施。由于农村电网铺设范围十分广泛，用电设施较多，这也导致配电网线路线损比较突出，这对一个地区的影响十分巨大，同时也是一个供电企业必然面临的问题。在电网的传输和分配过程中，电网中的各个元件（变压器、配电线路、补偿设备等装置）都要消耗一定的电量。电能的损耗在一定的时间中其有功功率对时间的积分可以用式（1）来表示：
（1）
造成线损的主要原因一方面是正常的输电损耗，另一方面则是管理不善。例如，各种各样的电度表综合误差、抄表不及时、抄表随意、误抄错抄等，带电设备绝缘不良造成漏电、无表用电等电量损失。通常情况下，电量损失包含了理论线损电量以及管理线损电量。配电网的电量计算有以下两个特点：（1）不准确性。由于电网结构十分复杂，造成负荷功率多样化，实际电量变化和理论的差距比较明显；（2）条件性，受到方方面面的条件限制，如监测设备不当、理论假设条件不存在等。
现有传统电网线损计算方法主要有以下六种；（1）均方根电流法，代表日负荷电流法；（2）最大电流法，也称负荷损失因数法；（3）等值电阻法；（4）平均电流法，又称负荷损失系数法；（5）电压损失法；（6）竹节法。均方根电流法是计算配电网理论线损的基本计算方法，也是使用最多的方法，其计算基本思想是指均方根电流在线路中产生的电能损耗相当于线路中的实际电能损耗。其主要计算公式见式（2）所示：
A=3I2jfRt×10-3 （2）
式中：A为损耗电能（kWh）；R为电阻元件（Ω）；t为电网配电输送运行时间（h）；Ijf表示均方根电流（A）。
式中：A为代表日整点负荷电流（A），通过对有功电量和无功电量之间进行衡量之后可以用式（3）进行表示电能损耗：
A=Rt×10-3 （3）
采用均方根电流法的优点有方法简单、计算精度高；缺点主要表现在10kV配电网线路计算线损时，没有实测负荷情况。
影响配电网理论线损计算精度的因素比较多，主要表现在原始数据的准确性达不到要求、数据模型的准确性不精确、理论假设不够合理、对数学方法的逻辑分析不够合理等，其中数据的准确性和理论研究是影响配电网理论线损计算精度的主要因素，假设方法是否合理也给线损计算带来很大的影响，所以在计算线损前必须充分考虑这些因素将会带来的影响，才能更加准确地计算出线损。
2.3 监控措施
对农村配电网实施监控措施是配电网正常运行的重要措施，监控措施主要表现在监控人员进行实时监测、远方数据的采集以及查询三方面，即对农村变压器实时监测，将变压器上所有测量仪器的数值通过终端传输到监控中心，然后利用科学的统计方法进行统计、分析并记录，在今后变压器发生故障或对变压器进行升级改造时查询记录的有效数据，其中对数据的分析主要包括电压分析、电流分析以及负荷不平衡分析。在数据采集时要遵循周期式原则，即每隔一段时间就要对数据进行采集，对于环境恶劣以及用电不稳定的地区要适当缩短数据采集的时间间隔，并保证数据的准确性以及有效性。
3 结语
总之，在当前农村电网改革建设中，电网的运行及安全管理十分重要，其中也会出现很多问题，农村电网建设及维护是一项长期的工作，和人们的生活密切相关。在配网运行中应综合全面信息，实现自动化配电网建设，让农村低压电网能够安全、高效地运行。
参考文献
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