配電網(wǎng)概述

從輸電網(wǎng)或地區(qū)發(fā)電廠接受電能，通過(guò)配電設(shè)施就地或逐級(jí)直接與用戶相連并向用戶分配電能的電力網(wǎng)絡(luò)稱為配電系統(tǒng)。根據(jù)供電地域特點(diǎn)的不同，可分為城市配電網(wǎng)和農(nóng)村配電網(wǎng)；根據(jù)配電線路的不同，可分為架空配電網(wǎng)、電纜配電網(wǎng)以及架空電纜混合配電網(wǎng)。

配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中，由變電站、高壓配電線路、配電變壓器、低壓配電線路以及相應(yīng)的控制保護(hù)設(shè)備組成。配電線路又分為架空線路和地下電纜，一般大城市（特別是市中心區(qū)）、旅游區(qū)、居民小區(qū)等多采用地下電纜。

一次配電網(wǎng)絡(luò)是從配電變電站引出線到配電變壓器之間的網(wǎng)絡(luò)，電壓通常為6～10千伏，又稱高壓配電網(wǎng)絡(luò)。一次配電網(wǎng)絡(luò)的接線方式有放射式與環(huán)式兩種；二次配電網(wǎng)絡(luò)是由配電變壓器次級(jí)引出線到用戶入戶線之間的線路、元件所組成的系統(tǒng)，又稱低壓配電網(wǎng)絡(luò)。

高低壓配電資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)情況復(fù)雜，資產(chǎn)所有權(quán)與運(yùn)行維護(hù)可能存在不一致。配電資產(chǎn)數(shù)量較大，一定數(shù)量的設(shè)備資產(chǎn)由用戶直接投資，資產(chǎn)關(guān)系不屬于供電企業(yè)，其中部分用戶將電力設(shè)備資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)過(guò)戶給供電企業(yè)；部分用戶委托供電企業(yè)代為運(yùn)行維護(hù)其電力設(shè)備資產(chǎn)，支付代維費(fèi)用，部分用戶由于各種因素不支付代維費(fèi)用。在實(shí)際資產(chǎn)統(tǒng)計(jì)中不應(yīng)統(tǒng)計(jì)用戶支付代維費(fèi)用的資產(chǎn)設(shè)備。

配電工作，突發(fā)性事故搶修工作較多，低壓線路、電纜、變壓器由于其數(shù)量巨大，運(yùn)行成本較高，主要工作是出現(xiàn)事故后的搶修。

01配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

1.1架空線與電網(wǎng)

農(nóng)村、山區(qū)中壓架空配電線路由于負(fù)荷密度較小、分散，供電線路較長(zhǎng)，導(dǎo)線截面積較小，一般采用樹(shù)枝狀放射式供電。

城市及近郊區(qū)中壓架空配電線路一般采用放射式環(huán)網(wǎng)架設(shè)，當(dāng)變電所設(shè)備及線路檢修或故障時(shí)可將非檢修或非故障線路轉(zhuǎn)由其他電源線路供電，提高供電可靠性及運(yùn)行靈活性。

1.2電纜配電網(wǎng)

依據(jù)城市規(guī)劃，高負(fù)荷密度地區(qū)、繁華地區(qū)、供電可靠性要求較高的地區(qū)、住宅小區(qū)、市容環(huán)境有特殊要求的地區(qū)、街道狹窄架空線路走廊難以解決的地區(qū)宜采用電纜線路。

02配電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償

變壓器和電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)需從系統(tǒng)中吸收大量的無(wú)功率。系統(tǒng)無(wú)功電源嚴(yán)重不足或配置不當(dāng)會(huì)引起電壓降低，設(shè)備損耗增加，利用率低等問(wèn)題。在配電網(wǎng)上進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償可以改善配電網(wǎng)的無(wú)功分布，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，改善電壓質(zhì)量，避免了長(zhǎng)距離輸送無(wú)功功率，降低了配電網(wǎng)線損，增大了配電網(wǎng)供電能力。其補(bǔ)償方式一般采用并聯(lián)補(bǔ)償。

電力客戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.85或0.90及以上，農(nóng)業(yè)用電功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.80以上。100kVA及以上10kV供電的電力用戶，其功率因數(shù)宜達(dá)到0.95以上；其他電力用戶，其功率因數(shù)值達(dá)到0.90以上。

無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞揭话惆淳偷仄胶獾脑瓌t，采用分散補(bǔ)償和集中補(bǔ)償兩種形式。

03配電網(wǎng)線損

3.1線損的基本概念

在一個(gè)供電地區(qū)內(nèi)，電能通過(guò)電力網(wǎng)的輸電、變電和配電的各個(gè)環(huán)節(jié)供給客戶。在電能的輸送和分配過(guò)程中，電力網(wǎng)的各個(gè)元件都要產(chǎn)生一定數(shù)量的電能損耗，這個(gè)損耗簡(jiǎn)稱為線損（或技術(shù)線損）。在給定時(shí)間段（日、月、季、年）內(nèi)配電網(wǎng)的所有元件中產(chǎn)生的電能損耗電量稱為配電網(wǎng)的線損電量，線損電量占供電量的百分?jǐn)?shù)稱為線損率。線損率是配電網(wǎng)的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

3.2線損分類

線損率分為統(tǒng)計(jì)線損率和理論線損率。統(tǒng)計(jì)線損率是通過(guò)供、售電量表計(jì)實(shí)測(cè)得出的線損電量而計(jì)算出的線損率。理論線損率是根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷情況和供電設(shè)備的參數(shù)而計(jì)算出的線損率。統(tǒng)計(jì)線損包括技術(shù)線損和管理線損兩部分。

技術(shù)線損是在變配電過(guò)程中不可避免的，包括變壓器繞組和配電線路導(dǎo)體的損耗，變壓器鐵損、電容器和電纜絕緣的介質(zhì)損耗。

管理線損是由于管理原因所造成的電能損耗，包括電能表的綜合誤差，抄表不同時(shí)、漏抄及錯(cuò)抄，無(wú)表用電和竊電，帶電設(shè)備絕緣不良或污穢等引起的漏電，配電網(wǎng)短路事故等造成的損失電量。

04配電網(wǎng)供電可靠性

4.1供電可靠率

配電網(wǎng)的供電可靠率是電力系統(tǒng)可靠性管理的重要組成部分，一般是以客戶有效供電時(shí)間總小時(shí)數(shù)與統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)小時(shí)數(shù)的比值來(lái)衡量。

在統(tǒng)計(jì)期間內(nèi)，對(duì)客戶有效供電時(shí)間總小數(shù)與統(tǒng)計(jì)期間小數(shù)的比值，為

4.2影響供電可靠性因素

引起配電網(wǎng)供電可靠率降低的因素主要有：配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱；檢修及新增用戶一般需停電進(jìn)行，因而造成頻繁停電；配電管理系統(tǒng)不健全，一旦發(fā)生故障時(shí)，判斷、隔離和恢復(fù)供電不夠迅速；系統(tǒng)調(diào)峰能力不足或供電容量不足，非正常運(yùn)行方式下有可能人為限電。

05配電網(wǎng)規(guī)劃

配電網(wǎng)規(guī)劃是對(duì)配電網(wǎng)在未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)期發(fā)展和改造的總體計(jì)劃，其目的在于用恰當(dāng)?shù)耐顿Y增加配電網(wǎng)的供電能力，適應(yīng)負(fù)荷增長(zhǎng)的需要和改善電網(wǎng)的供電質(zhì)量。配電網(wǎng)的規(guī)劃，包括對(duì)原有配電網(wǎng)的改造和擴(kuò)建，以及興建新的配電網(wǎng)。配電網(wǎng)規(guī)劃是電網(wǎng)規(guī)劃的基礎(chǔ)和重要的組成部分。

規(guī)劃主要包括：分析配網(wǎng)布局與負(fù)荷分布現(xiàn)狀，需明確以下問(wèn)題。負(fù)荷預(yù)測(cè)。確定規(guī)劃各期目標(biāo)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)原則和供電設(shè)施的標(biāo)準(zhǔn)化，包括中、低壓電網(wǎng)改造原則。進(jìn)行有功、無(wú)功電力平衡，提出對(duì)供電電源點(diǎn)建設(shè)的要求。分期對(duì)與網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體規(guī)劃。確定變電所的地理位置、線路路徑，確定分期建設(shè)的工程項(xiàng)目。確定調(diào)度、通信、自動(dòng)化等的規(guī)模和要求。估算各規(guī)劃期需要的投資，主要設(shè)備的規(guī)范和數(shù)量。繪制現(xiàn)狀及各規(guī)劃期末的配電網(wǎng)規(guī)劃地理位置接線圖。編制規(guī)劃說(shuō)明書。

配網(wǎng)規(guī)劃年限應(yīng)和當(dāng)?shù)貒?guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的年限一致，一般規(guī)定為近期（5年）、中期（10年）、遠(yuǎn)期（20年）三個(gè)階段。

一.配網(wǎng)設(shè)備

01柱上開(kāi)關(guān)

中壓柱上開(kāi)關(guān)的分類，通常按滅弧方式或絕緣介質(zhì)可分為真空、SF6、油、產(chǎn)氣開(kāi)關(guān)等；按開(kāi)斷、關(guān)合的能力可分為負(fù)荷開(kāi)關(guān)、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等；按能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能可分為重合器、分段器等。由于配電網(wǎng)設(shè)備數(shù)量多、分布面廣、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)不便，以及社會(huì)對(duì)供電可靠性的要求不斷提高等條件，未來(lái)中壓柱上開(kāi)關(guān)的發(fā)展趨勢(shì)是采用少維護(hù)或免維護(hù)的開(kāi)關(guān)。

1.1柱上負(fù)荷開(kāi)關(guān)

負(fù)荷開(kāi)關(guān)一般應(yīng)具備開(kāi)斷和關(guān)合正常負(fù)荷電流、線路之間環(huán)流、線路或設(shè)備充電電流的能力，還應(yīng)具備關(guān)合短路電流的能力。

一般利用柱上負(fù)荷開(kāi)關(guān)將中壓架空配電線路分成3~4段，安裝分段開(kāi)關(guān)，有條件情況下每段線路還應(yīng)與其他電源線路進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，安裝聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，使之滿足在中壓架空配電線路停電檢修、事故查找處理時(shí)，能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移負(fù)荷，或盡快恢復(fù)無(wú)故障線路段的電，或縮小線路的停電范圍等需要。

1.2柱上斷路器

斷路器一般應(yīng)具備開(kāi)斷和關(guān)合相間短路電流的能力，為減少部分線路段常發(fā)生的瞬時(shí)故障對(duì)整條線路的影響，或?yàn)榻鉀Q變電所繼電保護(hù)保護(hù)不到的線路末段，可在線路中段或分支處安裝柱上斷路器，增加重合閘。

斷路器與負(fù)荷開(kāi)關(guān)的主要區(qū)別在于斷路器可用來(lái)開(kāi)斷短路電流。

1.3柱上隔離開(kāi)關(guān)

柱上隔離開(kāi)關(guān)，又稱刀開(kāi)關(guān)，可用于線路設(shè)備的停電檢修、故障查找、電纜試驗(yàn)等，拉開(kāi)柱上隔離開(kāi)關(guān)可使需要檢修的設(shè)備與其他正在運(yùn)行線路隔離，給予工作人員有可以看見(jiàn)的、明顯的斷路點(diǎn)，保證檢修或試驗(yàn)工作的安全。柱上隔離開(kāi)關(guān)優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、簡(jiǎn)單耐用。一般作為加空線路與用戶的產(chǎn)權(quán)分界開(kāi)關(guān)，以及作為電纜線路與架空線路的分界開(kāi)關(guān)，還可安裝在線路聯(lián)絡(luò)負(fù)荷開(kāi)關(guān)一側(cè)或兩側(cè)，以方便故障查找、電纜試驗(yàn)和檢修更換聯(lián)絡(luò)負(fù)荷開(kāi)關(guān)等。

02跌落式熔斷器

10kV跌落式熔斷器（一般安裝在柱上配電變壓器高壓側(cè)，用以保護(hù)10kV架空配電線路不受配電變壓器故障影響。也有農(nóng)村、山區(qū)的長(zhǎng)線路在變電所繼電保護(hù)達(dá)不到的線路末段或線路分支處安裝跌落式熔斷器進(jìn)行保護(hù)的。

03低壓熔斷器

柱上配電變壓器停運(yùn)操作，一般順序是先停運(yùn)低壓。通常超過(guò)30kVA的變壓器安裝有低壓刀開(kāi)關(guān)，熔片就安裝在刀開(kāi)關(guān)上，為開(kāi)啟式熔斷器，可總稱為熔斷式隔離開(kāi)關(guān)（見(jiàn)圖4-20）。拉開(kāi)刀開(kāi)關(guān)后便有了可見(jiàn)的、明顯的斷路點(diǎn)。30kVA及以下的變壓器輕載停運(yùn)時(shí)，可直接操作高壓跌落式熔斷器，低壓側(cè)可不裝刀開(kāi)關(guān)，低壓熔片就安裝在瓷基座上（俗稱飛保險(xiǎn)）。

04避雷器

避雷器是連接在電力線路和大地之間，使雷云向大地放電，而保護(hù)電氣設(shè)備的器具。當(dāng)雷電過(guò)電壓或操作過(guò)電壓來(lái)到時(shí)，使其急速向大地放電；當(dāng)電壓降到發(fā)電機(jī)、變壓器或線路的正常電壓時(shí)，則停止放電，以防止正常電流向大地流通。

金屬氧化物避雷器（又稱氧化鋅避雷器）一般可分為無(wú)間隙和有串聯(lián)間隙兩類。由于無(wú)間隙氧化鋅避雷器使用越來(lái)越廣泛，并且取得了很好的運(yùn)行避雷器的優(yōu)異性能。

05無(wú)功補(bǔ)償裝置

架空配電線路無(wú)功補(bǔ)償通常分有中壓無(wú)功補(bǔ)償和低壓無(wú)功補(bǔ)償兩類設(shè)備，現(xiàn)普遍采用低壓無(wú)功補(bǔ)償。中壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備安裝位置一般以負(fù)荷較為集中處，或約在線路長(zhǎng)3/4處為宜，一般以固定容量接在線路上。低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備（見(jiàn)下圖）安裝位置一般在柱上配電變壓器出口處。

06箱變、箱式變電站、電纜分支箱

隨著城市化的發(fā)展，用電負(fù)荷密度不斷增增大，居民一戶一表的推行使戶均用電容量配置及用電量大幅度增加，原有公用的配電室、本電線路已經(jīng)無(wú)法滿足要求；市政建設(shè)的發(fā)展對(duì)城市主要道路的環(huán)境景觀提出了改造架空線路入地的要求。由此而引發(fā)公共場(chǎng)合小型化箱變、箱式變電站（、電纜單環(huán)網(wǎng)供電技術(shù)的開(kāi)發(fā)與實(shí)施。

07配電變壓器

配電變壓器是一種用于電能轉(zhuǎn)換的電器設(shè)備，它可以把一種電壓、電流的交流電能轉(zhuǎn)換成相同頻率的另一種電壓、電流的交流電能。

配電變壓器是變換電壓的設(shè)備，主要部件有器身、調(diào)壓裝置、油箱及冷卻裝置、保護(hù)裝置、絕緣套管。

配電變壓器不宜過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，最大負(fù)荷電流不宜低于額定電流的60%，季節(jié)性用電的專用變壓器（農(nóng)灌等）應(yīng)在無(wú)負(fù)荷季節(jié)停止運(yùn)行。

08配網(wǎng)特有設(shè)備

8.1水泥方桿

為避免使用拉線，在配電網(wǎng)絡(luò)的終端桿、耐張或轉(zhuǎn)角處常使用抗彎能力好的水泥方桿。

8.2絕緣導(dǎo)線

隨著社會(huì)發(fā)展，供電區(qū)域樹(shù)竹、建筑物和腐蝕嚴(yán)重影響配電線路安全，為減少外物引起的短路、停電，人身觸電傷亡危險(xiǎn)，配網(wǎng)中越來(lái)越多的使用了外附絕緣層的絕緣導(dǎo)線。

8.3絕緣耐張線夾

由于絕緣導(dǎo)線外附有絕緣層，往往使用專門的握力更好的絕緣耐張線夾承受導(dǎo)線拉力。

8.4接地環(huán)

為能在架設(shè)絕緣導(dǎo)線的線路上驗(yàn)電接地，配網(wǎng)絕緣導(dǎo)線上在一定的地方還專門安裝了接地環(huán)。

二.配網(wǎng)自動(dòng)化

配網(wǎng)自動(dòng)化就是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制和配電管理的現(xiàn)代化。隨著社會(huì)現(xiàn)代化及和改革開(kāi)放的深入，電力用戶對(duì)電能質(zhì)量和供電可靠性的要求越來(lái)越高，電壓波動(dòng)和短時(shí)的停電都會(huì)造成巨大的損失。因此，需要結(jié)合電網(wǎng)改造在配電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化，以提高配電網(wǎng)的管理水平，為廣大電力用戶不間斷的提供優(yōu)質(zhì)電能。配網(wǎng)自動(dòng)化的功能包括配電網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集與控制(SCADA)，饋線自動(dòng)化(FA，即故障定位、隔離、非故障區(qū)段的供電恢復(fù))、負(fù)荷管理、地理信息系統(tǒng)(AM/FM/GIS)、配電應(yīng)用分析(PAS)等。

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