導語：如何才能寫好一篇高壓供電，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：電纜；電容電流；集中供電；系統(tǒng)優(yōu)化

一、引言

我礦供電系統(tǒng)主要以6KV供電為主，供電線路全部為電纜，且用電負荷較多，除礦井正常安全生產(chǎn)用電外，還有生產(chǎn)輔助、工廣用電及外轉(zhuǎn)負荷。因所有負荷全部由110KV變電所直接供電，造成變電所出線電纜較多，供電結(jié)構(gòu)復雜，供電網(wǎng)絡龐大，安全顛覆點太多。

二、優(yōu)化前供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及存在隱患分析

110KV變電所為我礦供電系統(tǒng)的源頭，所內(nèi)有3臺110KV變壓器，其中1#、3#主變?yōu)槿ψ?，不僅給6KVⅠ、Ⅲ段母線供電，還輸出35KV電源供東、西風井變電所抽風機負荷，2#主變?yōu)閮扇ψ?，專供礦主井絞車與矸石井絞車運行，其他礦井負荷全部由6KVⅠ、Ⅲ段母線供電，包括井下生產(chǎn)、副井提升、地面廠房與辦公及外轉(zhuǎn)負荷，供電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)龐大復雜。

（一）優(yōu)化前供電系統(tǒng)存在的隱患：

1、安全顛覆點多。礦井所有負荷全部由110KV變電所6KV系統(tǒng)直接進行供電，供電開關(guān)多，由110KV變電所出去的供電電纜多，一旦一路負荷有故障，都將直接波及到110KV變電所供電系統(tǒng)，影響110KV變電所這一供電源頭的安全。

2、隱患較多且自身故障率較高的負荷較太多。地面辦公、廠房及外轉(zhuǎn)負荷等三類供電負荷較多，雖用電量較小，但故障發(fā)生幾率多，尤其是外轉(zhuǎn)供的華中村、單身區(qū)、南頭生活區(qū)及醫(yī)院等負荷，線路接頭多、用電不規(guī)范且難以控制管理，發(fā)生故障時，都將直接影響到110KV變電所供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定。

3、供電線路長，系統(tǒng)電容電流大。110KV變電所位于礦井最東邊的非負荷集中區(qū)位置，遠離負荷中心，導致供電電纜線路較長，既難于維護，又造成對供電安全威脅較大的電容電流值的增大。

4、因礦井負荷點較多且整體分布較分散，以致供電電纜需要向各個方向敷設，不僅造成電纜橋架電纜密集，而且交叉較多。

三、供電系統(tǒng)優(yōu)化方案

為減少110KV變電所6KV出線電纜數(shù)量，減少故障點，保證110KV變電所更加安全可靠地運行，我們在安全、科學、合理基礎上，根據(jù)負荷大小、負荷點所處位置等實際情況，重新調(diào)整高壓供電系統(tǒng)負荷，充分發(fā)揮二級配電點的作用，采取集中供電原則，對供電系統(tǒng)進行優(yōu)化。

（一）充分利用已有的距離負荷較近的新井6KV變電所、機修廠變電所等二級配電點進行集中供電。

1、將原來由110KV變電所直接供電的凈化水廠、抽采制氮第二路電源等負荷改至機修廠變電所。

2、將原來由110KV變電所直接供電的外轉(zhuǎn)供的化中村負荷改至機修廠變電所。

3、將原來由110KV變電所直接供電的壓風機二第回路、矸石井絞車第二回路、箕斗井第三回路、二副井第二回路等改至新井6KV變電所；另外，新井二水平制冷降溫負荷也將由新井6KV變電所供電。

（二）新增建了副井二平臺配電點、單身區(qū)配電點等二級配電點，對配電點附近負荷集中供電。

1、新建副井二平臺配電點，將原來由110KV變電所直接供電的副井絞車二回路、鍋爐房、綜機車間、燈房西側(cè)箱變與老行政樓箱變改由此配電點集中供電。

2、新建單身區(qū)配電點，將原來由110KV變電所分別直接供電的生活區(qū)（包括醫(yī)院）、單身區(qū)（包括科泰公司）負荷改至此配電點。

四，優(yōu)化后供電系統(tǒng)的安全可靠性分析

通過負荷調(diào)整對供電系統(tǒng)進行優(yōu)化后，大大減少了110KV變電所高壓電纜出線，杜絕了三類負荷與外轉(zhuǎn)供電負荷對110KV變電所這一供電系統(tǒng)源頭的直接影響。

1、將三類負荷全部轉(zhuǎn)移到二級配電點供電，相當于在三類負荷與110KV變電所主供電系統(tǒng)之間增加了安全屏障，發(fā)生故障時能減小對礦井供電源頭的影響，減少了供電系統(tǒng)安全顛覆點，消除了礦井大面積停電故障的導火索，增強了主供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2、系統(tǒng)優(yōu)化后，因利用二級配電點集中供電，使供電電纜線路變少、變短，既減少了影響供電系統(tǒng)安全的電容電流值，確保了供電安全，又減少供電開關(guān)的使用。

3、消除供電隱患，方便了管理維護。如原生活區(qū)電纜有4個中間接頭、單身區(qū)電纜有3個中間接頭，電纜皆老化，經(jīng)常發(fā)生接地并引起110KV變電所開關(guān)跳電，且線路下方還帶有南頭醫(yī)院、科泰公司、水源井、房改辦、汽車隊等多種負荷，查找故障較困難，而系統(tǒng)優(yōu)化后單身區(qū)配電點的建立與使用解決了原生活區(qū)高壓電纜與單身區(qū)高壓電纜中間接頭多、電纜老化等隱患，減少了供電系統(tǒng)故障點，同時也保證了生活區(qū)、水源井及醫(yī)院的安全可靠供電。

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關(guān)鍵詞：高壓；供電線路；安全管理；維護

隨著這幾年廣播發(fā)射新技術(shù)的不斷進步，電臺的新技術(shù)和新設備對于高壓輸電線路運行要求也在不斷提高，主要故障就是直接威脅到整個電臺電力系統(tǒng)的安全運行，也同時嚴重影響安全傳輸發(fā)射工作，為了能夠很好保證高壓輸電線路安全運行，就必須加強對于高壓輸電線路的運行和維護工作。

一、高壓輸電線路的維護特點分析

對于高壓輸電線路的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行參數(shù)分析，可以看出很多不同地方，高壓輸電線路的運行參數(shù)高，輸電線路額定也比較高，沿線也會產(chǎn)生很多電磁場，同時經(jīng)過的區(qū)域地形也比較復雜多變。高壓輸電線路運行具有很多可靠性，由于輸送電力容量非常大，在電網(wǎng)地位也比較高，運行的可靠性也非常高，高壓輸電線路的雷擊率也是非常高，對于直輸電力部分也是非常重要的工作，可以很好預防雷擊對于高壓點線維護工作。

另一個就是對于絕緣子的防止污染問題研究，高壓輸電線路桿塔高度不斷提高，可以使得水汽含量比較高，對于過冷的水線路可以通過移動方式，也會導致很多線路覆冰現(xiàn)象出現(xiàn)。

二、影響高壓輸電線路安全運行的主要因素問題

電力是整個電臺安全播出工作的基礎性源動力，對于安全傳輸發(fā)射工作有著非常重要的意義，高壓線路的分布也是非常廣，主要處于露天運行，會受到周圍環(huán)境和自然變化影響，在運行過程中經(jīng)常會發(fā)生很多故障問題，會影響到供電，給電力保障和人們正常生活帶來很多不便。為了能夠落實安全目標責任和各項安全防范措施，可以加大現(xiàn)場安全監(jiān)督力度，不斷改善安全供電措施和方式，全面提高對于安全供電管理工作，確保供電和冬季安全問題。

線路進行巡視檢查的重要性和方法，高壓線路巡視檢查目的，是為了能夠很好掌握線路運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷，為線路檢修提供非常好的內(nèi)容，保證線路安全運行。主要方法就幾個方面，第一定期巡視，就是為了掌握對于線路運行狀況和沿線情況的分析，保障任務制定巡視路線，保證發(fā)展問題及時解決。另一個就是特殊巡視方法，對于全線部件進行巡視，以便于發(fā)現(xiàn)線路異常情況和變形損壞問題。最后就是對于故障巡視問題，故障巡視主要就是要能夠及時查明線路發(fā)生故障的原因，以便于能夠及時消除故障和恢復線路供電。

三、巡視檢查路線的規(guī)定問題

對于擔任巡視工作的人員不僅要單獨進行巡視，避免由于經(jīng)驗不足發(fā)現(xiàn)設備缺陷，還要能夠及時巡視路線，為了能夠保證巡視人員安全，在很多偏遠地區(qū)巡視的同時，還要在暑天進行巡視，雨季巡視應該帶上雨衣。對于故障巡視要始終都以線路帶電方式，就是對于線路要隨時恢復，在故障巡視同時，要對于巡視人員負責線段進行全部檢查工作。還要進行全面掌握線路運行狀況和沿線情況，根據(jù)線路周圍環(huán)境設備狀態(tài)進行季節(jié)性巡視分析，線路沿線巡視中要及時消除區(qū)內(nèi)障礙物，防止損傷到導線的樹枝，檢查沿線在進行工程情況各種異?，F(xiàn)象分析。對于桿塔巡視檢測工作，要對于各個部件的問題和基礎塌陷沖刷進行很好的土壤處理工作。在對于導線進行巡視過程中，對于段股和損傷進行相對弧垂平衡工作，導線對于地面和交叉設施要進行及時物體間的距離規(guī)定，對于導線的腐蝕程度和線夾進行無銹蝕處理工作。

對于絕緣子的巡視，要檢查是否有臟污，每一個部分要進行裂紋處理，防雷裝置巡視，要對于防雷設備是否齊全進行很好避雷處理，引下線是否完好要進行很好處理。拉線巡視，對于是否有銹蝕和松弛現(xiàn)象，要進行很好受力損壞處理。還要及時檢查絕緣子缺陷，對于放電和局部打火現(xiàn)象進行負荷處理，在特殊巡視階段要對于氣候和結(jié)冰進行很好應對。要能夠保障線路安全和經(jīng)濟，在設計和安裝過程中，要能及時運行維護，定期進行電氣設備試驗工作，做好檢修工作，還要確保電網(wǎng)安全運行。

四、對于線路故障原因要進行很好排除工作

對于樹障的影響，主要就是線路和樹木平行問題，如果樹杈段落時候，要及時進行擺動，造成線路故障和危害相當嚴重的時候要及時處理好。另一個就是對于風影響問題，如果風力過大超過桿塔機械強度，就會使得桿塔傾斜和損壞，也會使得導線震動和斷裂問題。對于雷電影響問題，會使得絕緣子發(fā)生閃絡現(xiàn)象，冰雪的影響也是如此，在冬天導線出現(xiàn)嚴重覆冰時候，要對于覆冰脫落進行導線閃絡事故處理，雨的影響也是如此，可以將被污染的絕緣子進行及時斷線處理，氣溫變化也會影響到導線張力變化，在炎熱的夏季，導線擴張可以造成很多事故發(fā)生，在冬季就會造成導線收縮，也會造成很多故障出現(xiàn)。

五、對于故障排除問題

這點需要能夠非常細致對故障進行很好分析和定點研究，線路發(fā)生故障后不能盲目進行巡視，要召集事故巡視專業(yè)人員進行巡視工作，利用較短時間進行時間收集和數(shù)據(jù)故障處理，首先對于高壓線路故障壓迫進行很好定位和定性，這點也是非常重要問題，需要能夠非常靈活對于事故數(shù)據(jù)進行分析和理論研究，具有非常豐富的事故查找經(jīng)驗和保證現(xiàn)場情況，集體進行商議解決問題。

六、結(jié)論：

隨著經(jīng)濟社會不斷發(fā)展和進步，電力使用也越來越普遍，特別對于我們發(fā)射電臺來說，電力管理更是發(fā)射機和一切設備正常運行的前提保障，所以要嚴肅抓緊好對于電力管理的安全問題，減少供電線路對于安全播出工作的影響，同時也可以防止供電事故發(fā)生，減少停播率，保證電臺機器設備的穩(wěn)定運行。提高電力輸電線路安全可靠運行是直接關(guān)系到社會整體發(fā)展和穩(wěn)定問題，所以一定要搞好電線路運行和維護工作，特別是對于高壓輸電線路正常穩(wěn)定運行都會非常重要，各種高壓輸電線路事故發(fā)生都是直接影響到高壓線路維護保養(yǎng)工作，這也是一個非常重要工程技術(shù)問題，為了保證高壓輸電線路安全考慮運行，要及時維護好電線路，研究運行故障防止技術(shù)，更好提高電力線路發(fā)展。

參考消息：

[1]楊道剛，榮萬中.貴州山區(qū)高壓供電的安全管理與維護[J]. 中國科技財富，2008，12：67+66.

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關(guān)鍵詞：無功補償裝置；煤礦高壓供電；應用分析

中圖分類號：TM761.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）24-0055-02

我國電力事業(yè)發(fā)展正處于深化改革的關(guān)鍵時期，加強電力資源的節(jié)約，緩解電力資源的緊張是很有必要的。下面就煤礦配電網(wǎng)的無功補償進行詳細的分析，主要就電力的耗損問題，以及改善供電量等情況，進行詳細的論述。在無功補償裝置中，需要對無功補償進行完善和利用，采取必要的措施節(jié)約供電。

1 煤礦高壓供電中的無功補償裝置的分析

煤礦供配電網(wǎng)的無功補償一般有好幾種方式，主要是在變電所母線上，進行安裝并聯(lián)電容器組，第二種方式可以在高低壓線路中，運用并安裝并聯(lián)電容器組，第三種可以在配電變壓器的低壓側(cè)安裝，當然可以在車間配電屏進行安裝電容器。此外，還可以通過電動機旁，把并聯(lián)電容量安裝上去。

我國有專門的供配電系統(tǒng)的設計標準，特別加強規(guī)定在進行無功補償裝置的時候，應該就地進行平衡補償。如果是一些規(guī)模較大的供電系統(tǒng)，其負荷中用電非常大，其整個礦井的負荷中，井下負荷就占到了總負荷的一半以上。

再加上煤礦自身生產(chǎn)的實際特點，通常情況下安裝并聯(lián)電容器的時候，都是在變電所高壓線上集中安裝的。相對于地面上的其他負荷，也可以采用分散補償?shù)姆绞竭M行。

2 煤礦高壓供電中的無功補償裝置類型分析

2.1 無功補償結(jié)構(gòu)的主要組成部分

煤礦高壓供電時，采用固定無功補償結(jié)構(gòu)主要由幾個部分組成，隔離開關(guān)以及操作過電壓保護裝置，串聯(lián)點電抗器，加上接地開關(guān)、繼電保護、放電器等。對于電容器一般選取集合式的電容器，或者是選用單臺電容器，當然可以選擇調(diào)，也可選擇不可調(diào)，這樣就組成了一個雙星形接線電容器，或者組成一個單星形的電容器組。

2.2 安裝注意事項

2.2.1 電容器組的安裝

電容器組在進行具體的安裝過程中，或一定要控制好相關(guān)組件的安裝，保證各個組件之間的獨立性。在實際的安裝過程中，一定要重視高壓熔斷器的安裝，同時注意在放電圈線安裝時，要保證安裝的有效性和功能性符合相應的要求。

2.2.2 固定無功補償裝置的安裝

在進行固定無功補償裝置的時候，一般都是運用手動投切的方式，這種方式比較適用投切次數(shù)較少的情況，具體是一天投切為三次以內(nèi)，且變電負荷較小的情況。在選用可調(diào)集合的電容器的時候，就要將變電所的負荷變化進行仔細的調(diào)整和分析，按照具體的補償容量進行補償，這樣就避免了電容器的負荷不良情況，尤其是在負荷較大的時候產(chǎn)生的補償不足等情況。針對可調(diào)式集合電容器，應調(diào)整電動開關(guān)，保證容量調(diào)節(jié)開關(guān)科學、合理。

2.2.3 分組無功補償設置的安裝

采用分組無功補償裝置，主要是將定量電容器進行分組，一般分為幾個組，然后再在各個組內(nèi)裝置相應的斷路器，以及串聯(lián)電抗器，或者是裝置電容器，加上放電器和相關(guān)保護、控制的各種器件。并按照相應的變電所情況，以及電壓變化，然后再加強無功跟蹤控制。且在電容器高壓開關(guān)一般主要有真空斷路器進行投切的，其在工作的過程中均衡電容器的工作與投切次數(shù)保證相一致，并有效提高電容器的壽命和安全性。因此?？梢哉f運用分組投切的方式，對于負荷精細補償有著很好的效果。

2.2.4 針對調(diào)壓調(diào)無功容量在補償時采用的方式

針對調(diào)壓調(diào)無功容量在補償?shù)臅r候，應采取相應的方式和計算，按照具體的計算公式，將電容器以及線電壓進行分析，這種臃腫無功補償裝置，主要多種結(jié)構(gòu)組成，一般也是有隔離開關(guān)以及電壓調(diào)節(jié)器和相關(guān)電容器和保護用的熔斷器來組成的。這種裝置在具體的無功輸入時，可以有效地避免出現(xiàn)過電壓情況，因此這種方式是能夠使電容器的壽命延長，比較適用于變電所的負荷變化較大的情況，同時其變電所的自動化較高。

3 煤礦礦區(qū)的具體無功補償應用分析

3.1 無功補償裝置應用的必要性

本文主要分析的是一礦區(qū)的配電所以及變電所，其配電所主要是6 kV，且變電所的電壓達到60 kV，在變壓器的運行上，采用的是單臺運行模式，其中一臺主要是為了應付突況。我國的煤礦在用電方面比價特殊，在具體的用電量上，顯示出大負荷和大功率以及波動大的特點，這種特點使得我國的煤礦每年的用電量基本上都是4 200萬kWh。根據(jù)我國目前的這種應用現(xiàn)狀，這種情況應進行逐步的調(diào)整。

3.2 無功補償裝置的應用方式

首先，要加強對大電量設備的運行和調(diào)整，同時要避免用電負荷高峰，可以在用電量較低的低峰時段進行使用。其次，要使用的相關(guān)設備主要是排水泵以及相關(guān)壓風機，這些設備都 屬于功率較大的設備。

這樣，能夠使用電負荷得到有效的控制，同時在具體的用電高峰階段，減少用電負荷，也改變了用電的使用量，對電網(wǎng)無功現(xiàn)狀進行有效的處理。尤其是將無功補償中就地補償措施，能夠有效地進行并聯(lián)電容器，并能使其科學結(jié)合。

在本文所提出的電網(wǎng)無功補償裝置中，煤礦的功率因素通常是在0.93～0.95這個中間段。在具體的計算中，每年可以有效減少電費，并節(jié)省了大量的電費，一般在提高功率因素的同時，其電費的支出要至少減去支出的上百萬元人民幣。

最后，在這種情況下，不僅能夠提高功率因數(shù)，而且還能將無功補償方式進行必要分析和補償，例如，對于較大功率的設備，就可以進行必要的就地補償。

3.3 無功補償設置的應用優(yōu)勢

在具體的無功補償裝置應用中，有很多優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的技術(shù)相比較而言，這種無功補償裝置能夠有效利用自動化技術(shù)，保證與無功補償技術(shù)進行相關(guān)結(jié)合，并使得無功功率能夠有效實現(xiàn)平滑補償，還可以有效實現(xiàn)無功補償?shù)慕Y(jié)合，保證供電系統(tǒng)的高效運行。

其次，這種運行方案能夠較好地使接觸器的投切次數(shù)降低，使得外力不容易沖擊系統(tǒng)，并在實際的工作中，保證設備的使用效率和使用壽命。

通過無功補償裝置在煤礦高壓供電中的應用，能夠保證無功補償?shù)慕Y(jié)果，并有效控制其無功補償?shù)臅r間。因此，能夠有效降低煤礦企業(yè)的消耗電量，同時提高煤礦相關(guān)行業(yè)的用電量，并提高其經(jīng)濟利益。

4 結(jié) 語

綜上所述，對于無功補償裝置在煤礦高壓供電中的應用比較良好，不僅能夠克服許多傳統(tǒng)開關(guān)中的一些弊端，而且對穩(wěn)定性有較多控制手段。且這種方式能夠和相關(guān)無功補償方式進行有機的統(tǒng)一，保證自身無功裝置的操作可靠性，同時還可以避免一些其它的不良因素，保證維護上的優(yōu)勢，以及低價格等條件，使得供電設備自身的耗能減少許多，有效地提高了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟效益，保證煤礦高壓供電的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1] 王芳林.動態(tài)無功補償裝置在煤礦供電系統(tǒng)中的應用[J].科技與企業(yè)，2012，（22）.

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【關(guān)鍵詞】煤礦；供電系統(tǒng)；繼電保護

煤礦井下供電系統(tǒng)是煤礦供電系統(tǒng)的一部分，它能否安全、穩(wěn)定、可靠的運行，關(guān)系到整個礦井的安全生產(chǎn)和職工的人身安全。煤礦井下任何一處發(fā)生事故，都有可能對電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生重大影響。

1.繼電保護的概念和基本要求

1.1當被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。

1.2反應電氣設備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設備運行維護條件的不同（例如有無經(jīng)常值班人員）發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運行而會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置容許帶一定的延時動作。

1.3電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，通常伴有電流增大、電壓降低以及電流與電壓間相位角改變等特征。利用這些基本參數(shù)在故障與正常運行時的差別，就可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護裝置。

1.4對電力系統(tǒng)繼電保護的基本性能要求有可靠性、選擇性、快速性、靈敏性。這些要求之間，有的相輔相成，有的是相互制約，需要針對不同的使用條件，分別地進行協(xié)調(diào)。

2.正確配置繼電保護裝置

成莊礦井下變電所高壓配置的是上海山源公司制造的ZBT-11型高開綜合保護器。該保護器采用三段式過流保護、反時限保護、漏電保護、過電壓保護、低電壓保護等。三段式過流保護包括電流速斷保護、限時速斷保護、過載保護。電流速斷也稱作過流I段，限時速斷也稱作過流II段，過載保護也稱作過流III段。通常來講，過流I段用作短路保護，過流II段用作后備保護，過流III段用作過載保護。反時限保護主要用于電動機保護。兩段式漏電保護主要是為了實現(xiàn)先告警后跳閘。漏電保護可以用很小的定值用于告警，漏電保護可以設以較大的定值，并且設置投跳閘。

2.1根據(jù)成莊礦井下供電系統(tǒng)的實際情況，終端線路即盤區(qū)變電所的出線只投入短路保護（過流I段）和限時速斷（保護過流II段）或者過載保護（過流III段），而電源進出線，需要上下級配合，以防止越級跳閘，投過流保護（過流II段）和過載保護（過流III段）。由于保護器中過流II段和過流III段沒有本質(zhì)區(qū)別，終端線路及盤區(qū)變電所出線投入電流速斷保護（過流I段）的情況下，過流II段和過流III段都可作為過載保護來投入。

2.2兩段式漏電保護主要是為了實現(xiàn)先告警后跳閘。由于該保護器漏電保護沒有延時，所以在實際應用中，漏電保護投入一個小定值用于告警，而漏電告警則設一個較大的定值（帶延時）用于跳閘。根據(jù)成莊礦井下漏電實際情況，按照每公里1A-1.5A進行整定漏電跳閘。

2.3反時限保護主要用于電動機的過載保護，應用較少，在成莊礦井下，主要是盤區(qū)水泵和中央水泵房設置反時限保護。

2.4電壓保護實際運用中，過電壓保護一般設置為115A，投跳閘；低電壓保護一般設置為65A，重要負荷如主扇則設置為45A，投跳閘，進線不投低電壓保護；零序過壓保護設置30A，10S延時，不投跳閘；絕緣監(jiān)視主要用于風電、瓦斯電閉鎖，投跳閘。

3.繼電保護的計算

繼電保護整定值的計算包括短路和過載兩部分，短路電流往往會有電弧產(chǎn)生，它不僅能燒壞故障元件本身，也可能燒壞四周設備和傷害四周人員。所以短路電流的合理整定計算是繼電保護的重中之重，下面著重探討短路電流的計算。

3.1短路保護的整定原則

對高壓系統(tǒng)來說，一般采用標幺值計算短路電流，標幺值可以使復雜的關(guān)系和過程簡單化，使計算工作變得簡單容易。

從上式可以看出，標幺值是相對值，是為了計算時消除電壓等級障礙而采用的一種簡化方法，計算結(jié)果必須還原成有名值后才能應用。

3.2基準值的選取

根據(jù)成莊礦供電系統(tǒng)的實際情況，一般認為系統(tǒng)為三相無限大電源，基準容量選取100MVA，基準電壓選取6.3kV，基準電流選取9.16kA。

3.2.1短路過程中電源頻率是不變的

3.2.2短路過程中電源的端電壓是不變的

3.2.3短路過程中，短路電流的周期分量保持不變，即短路電流不衰減

3.3電抗標幺值選取

一個完整的高壓供電系統(tǒng)一般情況都是由電纜和變壓器組成，電抗值計算如下

變壓器

電纜

當電壓為6kV時，X=0.08

3.4根據(jù)上述介紹可以將短路電流計算公式進行簡化

4.加強繼電保護管理

4.1成莊礦機電科分管全礦機電保護工作，設置有專職繼電保護技術(shù)人員，定期檢查校驗高壓定值，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

4.2區(qū)隊負責本單位分管范圍內(nèi)的繼電保護設備維護工作。

4.3每年供電系統(tǒng)春檢時，由機電科對所有高壓開關(guān)進行繼電保護整定計算，并下發(fā)定值單，負荷變更時，及時下發(fā)定值單。定值單一式兩份，電力調(diào)度一份，現(xiàn)場存放一份。

4.4井下變電所每個高開的保護器設置密碼，只有負責人才可以調(diào)整定值。對于新安裝工作面或者負荷改變的情況下由電力調(diào)度根據(jù)定值單設置情況從地面遠方調(diào)整定值，并要求配電運行人員現(xiàn)場核實一遍，該高開方可投入運行。

5.結(jié)束語

近年來，成莊礦對繼電保護整定工作實行三級管理，即每張定值單上面都有計算、審核、批準三級簽字，簽字齊全該定值單方可生效。進線定值的計算都與供電公司下發(fā)的定值單配合整定，避免越級跳閘事故的發(fā)生，并定期進行整定計算，使繼電保護做到了安全、可靠運行，沒有發(fā)生誤動作或拒動現(xiàn)象，為礦井供電安全提供了保障，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]吳榮光.煤礦電工手冊第二分冊.北京：煤炭工業(yè)出版社，1997

[2]劉學軍.繼電保護原理.中國電力出版社，2007

[3]丁毓山，趙作述.繼電保護工.中國水利水電出版社，1999

[4]中國煤炭教育協(xié)會職業(yè)教育教材變身委員會.礦山電工學.北京：煤炭工業(yè)出版社，2009

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【關(guān)鍵詞】無線單片機;高壓供電監(jiān)測器;設計

為了對高電壓大電流供電中的供電電流以及供電電壓進行測量，就應該對電壓互感器和電流互感器進行選用，由于有低壓引入線和高壓引出線存在于這種互感設備當中，這樣就能夠在監(jiān)控屏當中將輸送的信號顯示出來。因為電壓級別往往具有較大的不同，因此互感設備具有相當高的絕緣要求，最終導致設備變得十分龐大和復雜，必須要對之進行合理的優(yōu)化。而無線單片機的出現(xiàn)將這一問題很好的解決了。

1.高壓供電監(jiān)測器硬件組成設計

顯示記錄部分以及測量部分這兩部分構(gòu)成了高壓供電監(jiān)測器的主體結(jié)構(gòu)，在高壓供電母線上針對測量部分進行安裝，從而能夠有效的進行電流檢測以及高壓檢測;在操作人員控制室針對顯示記錄部分進行安裝，這樣就能夠?qū)ΡO(jiān)測結(jié)果予以接收，并且在顯示屏上針對結(jié)果進行顯示，同時還可以針對電能實施分時計算，在自身的存儲芯片的那個中對數(shù)據(jù)進行保存，對以后的查詢工作來說顯得更加方便[1]。

1.1 測量部分的組成

如圖1所示，在高壓供電監(jiān)視器的測量部分當中結(jié)合了信號發(fā)送電路板、電源、電壓電流監(jiān)測。在高壓測量部分一共包括了以下幾個主要的部分，也就是中間測量金屬、外層接地金屬、絕緣、高壓導電導體。中間測量金屬以及中間測量金屬都具有圓筒狀的三層金屬結(jié)構(gòu)。C1，C2，C3主要進行高壓分壓。磁環(huán)10和霍爾元件9一起組成了電流檢測部分，由霍爾元件針對電流產(chǎn)生的磁場進行監(jiān)測，然后使之變成相應電壓值的形式。無線單片機電路板8上會接收到電壓檢測信號以及電流檢測信號，隨后經(jīng)過可進一步的相應電路的轉(zhuǎn)換，無線單片機在最后將其發(fā)送出去。

圖1 測量部分組成結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 硬件在測量部分中的設計

從圖1當中我們可以發(fā)現(xiàn)，傳感器金屬按照由內(nèi)到外的順序?qū)⑷齻€圓柱電容構(gòu)成，可以由下面的公式表述其次相應的電容值[2]：

C=2πξL/In（R/r）

其中絕緣體介電系數(shù)用ξ來表示，圓柱長度用L來表示，圓半徑用R來表示，內(nèi)圓半徑則用r來表示。

一般情況下，金屬半徑?jīng)Q定了分壓值，而介電長度與介電常數(shù)則與分壓值沒有關(guān)系，如果以載流量為根據(jù)對需要輸出的檢測電壓值以及載流導線進行了應用，就能夠按照分壓公式將其中的每一層導體半徑計算出來，從而對傳感器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生決定性作用。在磁環(huán)橫截面斷面上的小氣隙上進行霍爾元件的安裝，隨著導體電流的變化，氣隙磁通也會不斷的變化，在這種磁通變化的作用下，霍爾元件會做出相應的反應，最后使輸電電壓產(chǎn)生變化，載流導體電流的大小就能夠在這個電壓當中被反映出來。在經(jīng)過一級電壓跟隨器后，這個電壓就會輸入到運放組成的壓控振蕩器當中，從而對振蕩頻率的輸出進行控制。這樣震蕩頻率大小就能夠準確的反應載流導體的電流大小。

2.硬件在接收及顯示部分當中的設計

無線單片機CC2430是接收及顯示部分電路的核心，能夠?qū)Πl(fā)射電路傳回的信號進行接收。無線單片機首先要針對信號進行綜合運算，并且將信號輸送到顯示部分，由顯示部分對之進行顯示。為了能夠?qū)㈦娏繀?shù)保存下來，可以將一塊16M的AT45DB161B―TCflansh存儲器在電路中進行擴展[3]。

因為有很多的數(shù)碼位數(shù)需要顯示，所以顯示驅(qū)動電路選用了靜態(tài)驅(qū)動的方式從而保證單片機的掃描時間能夠被節(jié)約下來。A相、B相、C相當中的當時的時間值、瞬時的功率因數(shù)值以及電壓電流功率就能夠在顯示部分當中被顯示出來。同時為了能夠使操作者的操作更加方便，在電路當中對消警按鈕、報警蜂鳴器以及功能電鈕等進行了設計。

3.軟件在高壓供電監(jiān)測器當中的設計

高壓供電監(jiān)測器當中的發(fā)射部分對兩種發(fā)生方式進行了應用，在正常的狀態(tài)下，都可以在允許的范圍之內(nèi)對電壓及電流進行控制，于是每隔一秒單片機就要完成一次通訊，如果供電線路出現(xiàn)了故障，在每一個工作循環(huán)周期之內(nèi)單片機仍然可以進行發(fā)送信息的工作，這樣，監(jiān)控器就能夠?qū)收系臓顟B(tài)變化進行實時的記錄。通過相應的計算，單片機可以將實際供電線路中的電壓電流值得出來。利用對電流中斷程序中對電壓采樣值的采集，單片機就能夠迅速而準確的對電壓電流的相位關(guān)系進行判斷，這樣對功率和功率因數(shù)的瞬時計算就能夠具備可靠的數(shù)據(jù)支撐。

計時器子程序在接收顯示電路中能夠?qū)蚀_而科學的時間基準提供給時間的存儲與顯示。接收到的數(shù)據(jù)在單片機當中經(jīng)過譯碼之后，被輸送到相應鎖存器進行鎖存顯示。與此同時，還要以串行數(shù)據(jù)存儲要求作為執(zhí)行標準，從而將相應地址及數(shù)據(jù)形成，然后以規(guī)定的文件存儲結(jié)構(gòu)作為根據(jù)，在flansh芯片當中對時間和相應測量數(shù)據(jù)進行存儲，程序會在顯示子程序當中以功能按鈕作為根據(jù)，從而對顯示內(nèi)容進行判斷，并且進行報警輸出。

4.結(jié)語

采用無線單片機的高壓供電監(jiān)測器能夠?qū)o線單片機無線通信的特性進行充分的利用，不僅使設備的絕緣設計得到了簡化，同時設備還可以對單片機的運算控制功能進行充分的利用，進一步的計算采集到的電壓電流信號，最終將功率因數(shù)以及供電的功率計算出來，從而能夠全面監(jiān)控高壓供電參數(shù)。由于采用無線單片機的高壓供電監(jiān)測器具有一系列的優(yōu)勢，未來必然會在高壓供電參數(shù)的監(jiān)測當中得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1]D.A.Koval’.Some Extremum Problems for Continuous Real Functions Specified by Transducers[J].Cybernetics and Systems Analysis.2013（6）.

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[關(guān)鍵詞]煤礦高壓供電系統(tǒng)，漏電保護，故障選擇裝置

中圖分類號：T11 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）13-0384-01

近年來，針對礦井電網(wǎng)運行的經(jīng)驗來看，無論是礦井高壓供電還是低壓供電，電氣故障發(fā)生機率最高的就是單相漏電接地故障。因此，我國的《煤礦安全規(guī)程》第434條明文規(guī)定，“……必須裝設能自動切斷漏電電源的檢漏裝置。”在我國，“合格的漏電保護器+接地（接零）保護+正確的接線”的雙重保護方式，是一種比較理想的電氣安全保護方式，可以避免因故障電流引起火災，避免人身觸電，大大降低了漏電電流引起瓦斯爆炸或煤塵爆炸，是一種行之有效的保護措施。在我國主要產(chǎn)業(yè)企業(yè)系統(tǒng)的死亡事故中，煤礦生產(chǎn)行業(yè)始終是排在前面的。為了把煤礦安全生產(chǎn)的重點放在防患于未然的基礎上，我們必須把安全生產(chǎn)提高到足夠的高度來抓，把全世界的最先進的檢漏技術(shù)引入到礦山高壓供電系統(tǒng)的漏電保護中是必須的。

一、礦井的高壓供電系統(tǒng)模型

漏電保護是保證煤礦井下安全供電的三大保護（過流保護、漏電保護和保護接地）之一，是防止人身觸電的重要措施。我國煤礦的工作環(huán)境較復雜，比較潮濕，相對濕度往往都很大，因此，我國煤礦對其使用的電氣設備和電纜的絕緣都提出了很高的要求。盡管如此，我們在實際運行中的電氣設備和供電電纜，由于工作環(huán)境惡劣，漏電現(xiàn)象時有發(fā)生。正是這樣，裝設漏電保護裝置對礦井安全生產(chǎn)尤為重要。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1、防止人身觸電傷亡事故。

2、防止漏電電流引爆電氣雷管，造成重大傷亡事故。

3、防止漏電電流引燃瓦斯和煤塵，當空氣中的瓦斯?jié)舛仍?5%-16%，氧氣濃度適當，在加上高溫火源時，就會引起爆炸。

4、防止漏電電流燒損電氣設備，對于高壓電路，電網(wǎng)分布電容大、電壓大、漏電電流大。漏電電流如果長期存在就可能燒毀電氣設備。如果單相漏電故障不及時處理，漏電電流可能會使電纜的絕緣性受損而引起兩相短路或三相短路，使事故擴大化，造成大面積停電，影響生產(chǎn)。

我礦的高壓供電系統(tǒng)模型為：水電公司變電所―我礦的地面配電所―井下中央變電所―采區(qū)變電所―變壓器―用電設備。

由于三相電源的中性點沒有接地，所以在電網(wǎng)發(fā)生各種漏電故障中，電網(wǎng)的線電壓都將不會發(fā)生變化，仍是三相對稱的。單相漏電和兩相漏電都屬于不對稱故障，故障發(fā)生后，電網(wǎng)的各相對地電壓不再對稱，而且變壓器的中性點也將發(fā)生移位（零點漂移），產(chǎn)出對地電壓。

二、煤礦高壓供電系統(tǒng)產(chǎn)生漏電的原因分析

1、電纜在井下被壓、砸、穿刺、過分彎曲電纜使電纜外皮出現(xiàn)開裂等，導致電纜發(fā)熱，絕緣老化，絕緣性降低。

2、電氣設備與電纜選擇不合適，造成長期過載而發(fā)熱，使其絕緣下降。

3、對電氣設備、電纜的日常檢查維護不到位、不細致，操作使用的不好造成的漏電。

4、變壓器并聯(lián)運行、電纜線路太長、開關(guān)及電機等設備的數(shù)量過多，使電網(wǎng)的總絕緣水平下降。

5、開關(guān)、電機等處有淋水造成潮濕或設備進水，使絕緣降低。

6、電纜與設備在連接時，接線工藝不合格，接頭不牢固，密封不嚴及進線嘴壓線板不緊固的原因，使接頭在運行中產(chǎn)生松動、脫落而與外殼相連，或接頭發(fā)熱使絕緣受損。

7、電纜或開關(guān)電器超過額定電壓運行，導致絕緣水平下降或被擊穿。

8、設備和電纜閑置不用時不定期升井檢修或干燥，就又繼續(xù)投入使用，導致設備和電纜受潮，絕緣降低。

三、對煤礦高壓供電系統(tǒng)中加裝選擇性漏電保護裝置的基本要求

選擇性漏電保護是指當電網(wǎng)的某一支路發(fā)生漏電故障時，漏電保護系統(tǒng)能有選擇的使開關(guān)切斷漏電部分的電源，并保證非故障的部分正常供電。這大大減小了由漏電故障引起的停電范圍，提高了供電的可靠性。選擇性漏電保護有助于尋找漏電故障，便于馬上處理，有利于提高生產(chǎn)效率。選擇性漏電保護裝置的基本要求有以下四個方面：

1、選擇性

選擇性是指發(fā)生單相接地故障時，漏電保護裝置能判斷出故障部分，并切斷故障部分電源，同時，保證非故障部分繼續(xù)工作，這樣就可以減少停電范圍。

2、速動性

當發(fā)生單相接地故障時，漏電保護裝置能快速的采集到故障信號，并快速驅(qū)動斷路器來完成保護動作，以提高礦山高壓供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，減小故障對電網(wǎng)的損壞，縮小影響范圍。

3、可靠性

保護裝置的可靠性是指，對任何一個保護系統(tǒng)，在為其規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生它應該動作的故障時，它必須動作，而不應該拒絕動作。而在其它任何情況下，包括系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下或發(fā)生了該保護不應該動作的故障時，則不應該錯誤的動作。可靠性是針對保護裝置本身的質(zhì)量和運行維護水平而言的。

4、靈敏性

漏電保護的靈敏性是指，對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。靈敏性可以用靈敏系數(shù)來衡量，它主要取決于被保護元件和供電系統(tǒng)的各項參數(shù)和運行方式。

以上這幾點要求是分析研究漏電保護的基礎，它們既有矛盾的一面，也有統(tǒng)一的一面。

四、經(jīng)濟效益分析

目前我國煤礦的6KV高壓供電系統(tǒng)的中性點通常是經(jīng)消弧線圈接地的，單相接地故障占電氣故障的80%以上。當發(fā)生單相接地故障時，為了更加迅速的選擇出故障部分，可以在供電系統(tǒng)中加裝選擇性漏電保護裝置。這樣可以取得以下幾個方面的益處：

1、可以使故障率大大的降低，同時，也可以避免一些不可預見的事故的發(fā)生。

2、大大減小了停電范圍。

3、縮短了停電時間，

4、提高了煤礦高壓供電的可靠性。

5、提高了生產(chǎn)效率。

在煤礦的高壓供電系統(tǒng)中加裝選擇性漏電保護裝置可以降低故障率，減小停電范圍，提高生產(chǎn)效率，這樣就可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。同時，也減少了設備的損壞，就減少了設備的投入，使設備的投入資金也減少了很多，這樣也是可以節(jié)省很大一筆資金的。

五、結(jié)束語

漏電保護是煤礦供電系統(tǒng)的重要保護之一，在煤礦的高壓供電系統(tǒng)中加裝選擇性漏電保護裝置，能快速的選擇和判斷出單相接地故障，便于處理故障和日常維修，提高了生產(chǎn)效率。因此，為提高生產(chǎn)效率和安全生產(chǎn)，將一些高新技術(shù)應用的煤礦行業(yè)勢在必行，迫在眉睫。

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關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng)；防越級跳閘；電力保護自動化；監(jiān)測監(jiān)控

1 概述

南山煤礦于1983年被鑒定為煤與瓦斯突出礦井?，F(xiàn)有2個綜采隊，8個開拓隊，5個掘進隊。入井電源電纜9條，井下4個中央變電所，14個采區(qū)變電所，高壓防爆開關(guān)207臺，井下高壓供電級數(shù)最多達6級，最遠供電距離3.5千米，這種拓撲結(jié)構(gòu)導致過流保護整定困難，也不能通過增加多個時間級差來保證保護的選擇性，因而在發(fā)生短路故障時極易出現(xiàn)越級跳閘的情況。

針對上述問題，提出有效的解決方案，構(gòu)建井上、井下供配電一體化監(jiān)控系統(tǒng)，提高煤礦供電系統(tǒng)的供電可靠性，為煤礦安全生產(chǎn)提供有力保證。

2 總體方案

2.1 線路選擇

試驗線路選擇南山煤礦的高檔區(qū)235工作面動力電源。

整個系統(tǒng)分四級，安裝防爆高開6臺，鋪設光纜3300米，在北翼中央變電所、北五區(qū)變電所和高檔區(qū)235變電列車三個地點安裝三臺電源箱和三臺交換機。北翼中央變電所為最高級（1、2級），北五區(qū)變電所為3級，變壓器為末低級（4級）。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)主要由三個部分構(gòu)成，分別為后臺監(jiān)控系統(tǒng)、防爆高壓開關(guān)保護裝置、光纖以太網(wǎng)交換機。其中，防爆高壓開關(guān)保護裝置安裝在防爆開關(guān)內(nèi)部替代原有的保護器，光纖以太網(wǎng)交換機安裝在各個井下變電所內(nèi)，后臺監(jiān)控系統(tǒng)布置在機電科調(diào)度室。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2。

2.3 主要功能

（1）完成井上井下供電全系統(tǒng)的一體化管理，實現(xiàn)所有線路的實時測量和信號監(jiān)視，通過監(jiān)控完成所有開關(guān)設備的遠程調(diào)度控制。

（2）完成井上井下供電全系統(tǒng)的電能計量及遠程統(tǒng)計管理，自動形成電量報表。

（3）完成全系統(tǒng)的防越級跳閘功能，通過保護控制器和通訊網(wǎng)絡實現(xiàn)全系統(tǒng)故障綜合分析，準確的故障隔離，解決現(xiàn)有系統(tǒng)的越級跳閘問題。

（4）系統(tǒng)故障錄波功能，能記錄故障瞬間、跳閘瞬間的電流電壓波形，便于分析故障類型和故障性質(zhì)。

（5）電能質(zhì)量分析功能，電壓偏差與電壓合格率、頻率偏差與頻率合格率、電壓不平衡、各條線路的諧波電壓、諧波電流、諧波功率等進行綜合分析。

2.4 方案原理及關(guān)鍵技術(shù)

本方案主要基于IEC61850的GOOSE通信技術(shù)，利用其高速對等通信技術(shù)，采取下級閉鎖上級的逐級閉鎖模式，實現(xiàn)保護的縱向選擇性。利用下級變電站保護動作或饋出線保護動作信號快速閉鎖本線路保護的速斷保護功能，從而實現(xiàn)選擇性。考慮極限情況線路末端短路僅靠電流定值無法滿足選擇性，所有流過故障電流的保護裝置均能啟動速斷保護，本保護裝置速斷啟動同時向上一級發(fā)出閉鎖信號，同時檢測下一級是否有閉鎖信息發(fā)出，如果檢測到閉鎖信息則閉鎖速斷出口，否則經(jīng)過一個短延時后跳閘，延時時間一般與GOOSE閉鎖信息可靠傳輸時間進行配合，實際應用中在4級及以下出線延時時間不大于50ms即可保證信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

GOOSE技術(shù)特點如下：

（1）GOOSE是IEC61850定義的一種通信機制，用于快速傳輸變電站事件；諸如命令、告警、指示、信息。

（2）高優(yōu)先級，傳輸速度快，理論傳輸時間

（3）統(tǒng)一的FA數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)不同廠家FA功能的互操作。

（4）高效可靠的重發(fā)機制，保證數(shù)據(jù)的安全性。

（5）P2P的對等通信方式，實現(xiàn)設備間互操作

如圖3所示，考慮極限情況線路末端短路僅靠電流定值無法滿足選擇性，所有流過故障電流的保護裝置均能啟動速斷保護，本保護裝置速斷啟動同時向上一級發(fā)出閉鎖信號，同時檢測下一級是否有閉鎖信息發(fā)出，如果檢測到閉鎖信息則閉鎖速斷出口，否則經(jīng)過一個短延時后跳閘，延時時間一般與GOOSE閉鎖信息可靠傳輸時間進行配合，實際應用中在4級及以下出線延時時間大于40ms即可保證信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

3 實驗方法

3.1 實驗目的

模擬防止越級跳閘的功能實驗，檢驗裝置是否符合設計標準。

3.2 過流故障實驗

3.2.1 試驗步驟

（1）故障點設在500KVA變壓器，首先把關(guān)系到試驗的2000KV

A變壓器、1000KVA變壓器、500KVA變壓器所帶的負荷停止運行。

（2）手動分500KVA變壓器高爆開關(guān)后，拉出高爆開關(guān)手車，拆掉500KVA變壓器高爆開關(guān)負荷線并在其高爆開關(guān)內(nèi)用短接線短接A、B兩相。

（3）北翼1#、北翼2#、北五區(qū)高爆開關(guān)保持在合閘位置。在地面通過后臺計算機把北翼1#、北翼2#、北五區(qū)、500VKA變壓器的高爆開關(guān)保護過流一段定值全部設置成實驗定值。

（4）通過后臺遙控500VKA變壓器高爆開關(guān)。

（5）觀察實驗結(jié)果。

3.2.2 過流故障實驗結(jié)果（表1）

500KVA變壓器高爆開關(guān)動作事件后臺監(jiān)控系統(tǒng)截圖（圖4）：

GOOSE閉鎖事件后臺監(jiān)控系統(tǒng)截圖（圖5）：

4 應用前景及效益分析

篇8

1、高壓電機電流計算公式I=P/1.732/U/cosΦ，I---高壓異步電動機的額定電流（A），P---電動機的功率（KW）。cosΦ是在交流電路中，電壓與電流之間的相位差(Φ)的余弦叫做功率因數(shù)，用符號cosΦ表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cosΦ=P/S。

2、功率因數(shù)的大小與電路的負荷性質(zhì)有關(guān)，如白熾燈泡、電阻爐等電阻負荷的功率因數(shù)為1，一般具有電感或電容性負載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設備效率高低的一個系數(shù)。功率因數(shù)低，說明電路用于交變磁場轉(zhuǎn)換的無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門對用電單位的功率因數(shù)有一定的標準要求。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇9

【關(guān)鍵詞】高壓直流電；供電技術(shù)；節(jié)約能耗

1 高壓直流供電技術(shù)的優(yōu)勢

1.1 在技術(shù)方面的優(yōu)勢

可靠性大幅提升，高壓直流供電技術(shù)引入的主要目的就在于提升系統(tǒng)的安全性。UPS系統(tǒng)本身僅并聯(lián)主機具有冗余備份，系統(tǒng)組件之間更多地是串聯(lián)關(guān)系，其可用性是各部分組件可靠性的連乘結(jié)果，總體可靠性低于單個組件的可靠性。反觀直流系統(tǒng)，系統(tǒng)的并聯(lián)整流模塊、蓄電池組均構(gòu)成了冗余關(guān)系，不可靠性是各組件連乘結(jié)果，總體可靠性高于單個組件的可靠性。

1.2 高壓直流供電能大大節(jié)約能耗

目前大量使用的UPS主機均為在線雙變換型，在負載率大于50％時，其轉(zhuǎn)換效率與開關(guān)電源相近。但一個不容忽視的現(xiàn)實是，為了保證UPS系統(tǒng)的可靠性，UPS主機均采用n+1(n=1、2、3)方式運行，加之受后端負載輸入的諧波和波峰因數(shù)的影響，UPS主機并不能滿足運行，通常UPS單機的設計最大穩(wěn)定運行負載率僅為35―53％。而受后端設備虛提功耗和業(yè)務發(fā)展的影響，很多UPS系統(tǒng)通常在壽命中后期才能達到設計負載率，甚至根本不能達到設計負載率，UPS主機單機長期運行在很低的負載率，其轉(zhuǎn)換效率通常為80％多，甚至更低。對于直流電源系統(tǒng)而言，因其采用模塊化結(jié)構(gòu)，可根據(jù)輸出負載的大小，由監(jiān)控模塊、監(jiān)控系統(tǒng)或現(xiàn)場值守人員靈活控制模塊的開機運行數(shù)量，使整流器模塊的負載率始終保持在較高的水平，從而使系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率保持在較高的水平。

1.3 直流供電的帶載能力大大提高

UPS系統(tǒng)帶載能力受兩個因素的制約，一是負載的功率因數(shù)，以國內(nèi)某大型UPS廠商的某型主機為例，在輸出功率因數(shù)為0.5（容性）時，其最大允許負載率僅為50％；二是負載的電流峰值系數(shù)，通常UPS主機的設計波峰因數(shù)為3，如果負載的電流峰值系數(shù)大于3，則UPS主機將降容使用。對于直流系統(tǒng)而言，不存在功率因數(shù)的問題；因其并聯(lián)了內(nèi)阻極低的大容量蓄電池組，加之整流器模塊有大量的富余（充電和備用），其負載高電流峰值系數(shù)的負荷能力很強，不需專門考慮安全富余容量。

2 高壓直流技術(shù)的應用前景分析

2.1 高壓直流技術(shù)的應用現(xiàn)狀

目前對高壓直流供電的應用，總體情況是電信運營商非常熱心，熱切希望大規(guī)模高壓直流供電，與電源系統(tǒng)廠商一起進行了大量了理論研究，國內(nèi)業(yè)界已就包括高壓直流供電電壓、接地方式等關(guān)鍵問題達成了共識，高壓直流供電已在部分本地網(wǎng)進行了試點。與之形成鮮明對比的是，到目前為止，后端IT設備還沒有針對高壓直流供電的電源技術(shù)標準，也沒有大型IT廠商宣布支持后端設備高壓直流供電。高壓直流供電有多種電壓可供選擇，因為缺乏后端設備廠商的響應，國內(nèi)高壓直流供電的思路均是基于不對后端用電設備進行改造，供電電壓的選擇就必須保證在電源系統(tǒng)各種運行模式下，后端設備均可正常工作，目前國內(nèi)業(yè)界對高壓直流供電的標稱電壓已達成共識，即選用240V電壓等級。

2.2 制約高壓直流技術(shù)大規(guī)模應用的主要因素

2.2.1 后端設備的適應性

從目前運營商的試點情況來看，盡管采用單相UPS電源供電的后端設備絕大多數(shù)都支持高壓直流供電，高壓直流供電基本可保障后端設備的運行。但高壓直流供電畢竟不是后端設備的電源標準，采用高壓直流供電實質(zhì)上是改變了設備電源的標稱運行環(huán)境，因而對運營商而言存在較多的風險：技術(shù)風險：使用UPS電源供電的后端設備種類繁多，從目前運營商的試點情況來看，還是有部分設備不支持高壓直流供電，對于具體的設備能否支持高壓直流供電，能否在高壓直流供電的額定輸出電壓、最低輸出電壓、最高輸出電壓下正常運行，只能針對具體設備進行電路分析和實際實驗。對于在高壓直流供電下能正常運行的后端設備，也需要用時間來檢驗其壽命是否會發(fā)生變化。法律風險：改變設備的電源運行環(huán)境，實質(zhì)上是改變了采購合同約定的運行條件，如后端設備發(fā)生故障，運營商將處于較為不利的法律地位，面臨著較大的風險。同時，對于高壓直流供電最大應用場合的IDC機房，運營商通常與客戶簽訂有嚴格的SLA（服務等級協(xié)議），供電電源的改變也會將運營商推向不利的地位，一旦客戶托管設備發(fā)生故障，尤其是涉及到對服務連續(xù)性極為敏感的金融、大型SP等客戶時，雙方可能陷入長時間的糾紛，或以運營商的讓步而告終。從現(xiàn)網(wǎng)試點情況來看，運營商普遍的心態(tài)還是感覺“高壓直流電源穩(wěn)定可靠，不會出現(xiàn)問題”，還沒有從法律層面認真思考可能遇到的法律糾紛。

2.2.2 配套器件

高壓直流供電涉及的元器件中，整流器模塊所需的功率電子器件、電容、變壓器等器件較為通用，供應不存在任何問題，但熔斷器、斷路器等配電保護元件就較為匱乏。高壓直流供電系統(tǒng)日常運行電壓（浮充電壓）即已達到270V，普通熔斷器均為交流熔斷器，已不能支持這一電壓等級，只能選用專用的直流熔斷器，但目前直流熔熔斷器生產(chǎn)廠家很少，市面上也難以見到。斷路器的情況要好一些，普通熱磁脫扣型塑殼斷路器單極工作電壓已可達250V，ABB、施耐德等大型廠商也可提供直流工作電壓達220V的微型斷路器，這兩類斷路器雙極使用時工作電壓均遠遠高于高壓直流系統(tǒng)可能的最高電壓（均充電壓）288V，可為高壓直流系統(tǒng)保護。但采用這兩類斷路器也存在較多的問題：1.技術(shù)問題：整定值易漂移；塑殼斷路器安裝尺寸較大；微型斷路器易被碰刮誤斷、整定值通常不能調(diào)整、分斷短路電流電流小。2.商務問題：產(chǎn)量較小，價格較高，供貨周期長。

3 高壓直流技術(shù)應用的推廣

制約高壓直流供電技術(shù)大規(guī)模應用的因素也許還有很多，根本的原因還在于沒有后端設備高壓直流供電的標準化，鑒于后端設備，尤其是IT設備，絕大部分的應用還在于社會的其他行業(yè)，僅僅依靠通信行業(yè)的力量難以有效推動電源標準的改進的，應該積極推動全社會對高壓直流供電的認知，進而產(chǎn)生體現(xiàn)國家意志的法律、政府規(guī)章和技術(shù)標準，推動使用高壓直流供電的IT設備的大規(guī)模生產(chǎn)和應用。在后端設備具備高壓直流供電的條件，并大規(guī)模商用后，電源系統(tǒng)的標準化將迎刃而解，市場這只無形的手將推動前端電源零部件及整機廠商全力進行研發(fā)和生產(chǎn)，現(xiàn)階段前端電源系統(tǒng)存在的種種制約將不復存在。

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【關(guān)鍵詞】農(nóng)網(wǎng)配電 計量

1 線路裝置要求

根據(jù)我國實際情況，我國農(nóng)村電網(wǎng)配電路線的電壓等級分為兩類，一類是10kW的高壓，另一類是0.4kW的低壓。兩類電壓等級，對線路裝置的要求不等。

高低等級的電壓均需要滿徐以下三個條件：

（1）線路裝置的絕緣強度要滿足10KkW和0.4kW最大功率，且其 能滿足相間和相對地的絕緣要求。

（2）導線和電纜安裝敷設應根據(jù)《民用建筑電線電纜防火設計規(guī)范》（DGJ08-93-2002）的規(guī)定。

（3）低壓線路在敷設完工以后接電之前，應進行絕緣電阻測量：用500V搖表測量線路裝置的每一分路以及總?cè)蹟嗥骱腿蹟嗥髦g的線段導線間和導線對大地間絕緣電阻，對新建線路裝置的絕緣電阻不應小于0.5MΩ。對運行中的線路可適當降低絕緣電阻，但不應小于下列數(shù)值：相對零或地≥0.22MΩ；相對相≥0.38MΩ對于36V安全低壓線路，絕緣電阻也不應小于0.22MΩ。

低壓供電與高壓供電子在設備規(guī)格上與高壓不同：

（1）低壓供電線路導線選擇時，對于照明及電熱負荷，導線安全載流量（A）≥所有電具的額定電流之和；對于動力負荷，當使用一臺電動機時，導線安全載流量（A）≥電動機的額定電流；當使用多臺電動機時，導線安全載流量（A）≥容量最大的一臺電動機額定電流+其余電動機的計算負荷電流的方法來計算。

（2）低壓供電時，首先對于三相四線制中性線的載流量應為相線載流量的50%及以上，當用電負荷大部分為單相設備時或二相三線以及單相線路的中性線載面與相線相同；其次在配電線路的負荷電流通過線路時，還需要考慮要產(chǎn)生的電壓損耗或電壓降落；對于低壓配電線路的電壓損耗，一般不宜超過4%。

（3）低壓線路的照明線路，導線安全載流量≥熔體額定電流；動力線路，導線安全載流量×（1.5-1.8）≥熔體額定電流；導線安全載流量≥斷路器或熔斷器額定電流≥負載額定電流。

2 農(nóng)網(wǎng)配電線路計量方式

現(xiàn)階段我國農(nóng)村的電網(wǎng)線路計量方式較單一，大都采用單向計量方式，直接簡單。有些也配置了直配式電能表?，F(xiàn)階段，關(guān)于電量計量的相關(guān)規(guī)定，我國一般以《計量法》中的規(guī)定執(zhí)行，有專門的計量工具――電表。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，供電量、售電量等也參與到計量中來。我國農(nóng)網(wǎng)的用電計量方式，越來越規(guī)范、準確。

2.1 電表容量

現(xiàn)農(nóng)村廣泛使用的電表多為款容量電表，較以往的電表，電容量更大，在電表超過銘牌所標注的電流倍數(shù)時依舊能正確計算電流量，更為簡單方便。以前使用更多的是無限量的電表，設計為1.5倍容量被稱為電表短時間可過載容量?，F(xiàn)在，隨著技術(shù)的進步，出現(xiàn)了2倍、4倍乃至6倍的超大容量電表。但是在實際生活中，我們配置電表時，是不能按照最大電流配置的。如果用戶申請的20kw的最大用電容量，為保證記電量的準確，需配置三相40A的非寬容量電表。但是實際運行中，短時間內(nèi)超過50%負荷的情況下，電表依舊能正常云運轉(zhuǎn)。但是，同樣情況下，如果選擇配置三相7（20）A寬容量電表，只有20A的最大負載量，在運行過程中可能會引起燒表?，F(xiàn)往往配置最大容量的50%載電量電表，以保證正常運行，并直接采用CT 接近式安裝，防止燒表。

2.2 低供低計

低供低計的全稱是“低壓供電、低壓計量”，不僅是農(nóng)網(wǎng)，低供低計在城鎮(zhèn)同樣適用。低供低計的使用標準為：

（1）電表額定電壓：居民用電（單向電壓為220V），最大照明用電為3×380/220V；

（2）額定電流：5（20）、5（30）、10（40）、15（60）、20（80）和30（100）A

低供低計是三相四線制，在計量時可以只使用3只單向電表來計算數(shù)值，將各電表數(shù)值相加求和，就是最終用電量，十分方便簡便，不用經(jīng)過培訓就可使用。為了更加準確的計量，現(xiàn)采用低供低計的方式農(nóng)網(wǎng)一般配置10kW變壓數(shù)值，同時中心點不能接地，電表使用上，安裝三相三線二元件。

2.3 高供高計

對于10Kw以上的高壓供電系統(tǒng)，一般采用高供高計的計量標準，即高壓供電，高壓側(cè)計量。高供高計較低供低計更為復雜，在其基礎上，還需要經(jīng)過PT和CT計時。計算時不能采用電表電量，而是讀取PT和CT倍率，將數(shù)值相乘。高供高計的使用標準為：

（1）兩種電表額定電壓，一是三相三線三元件（3×100V）二是三相四線三元件（3×100/57.7V）；

（2）額定電流為1（2）、1.5（6）或者3（6）A。

2.4 高供低計

某些用戶因為特殊原因需要大量用電，配置了專用的配電變壓器，對于 此類用戶，使用高供低計的計量標準，即低壓供電、低壓計量。較之高供高計，只需配置CT計量，用電量計算時也只需乘以低壓測得的CT倍率。使用標準為：

（1）35、10kV及以上供電系統(tǒng)，10kV受電變壓器500kVA及以下；

（2）電表額定電壓：3×380V（三相三線二元件）或3×380/220V（三相四線三元件）；

（3）額定電流：1.5（6）、3（6）、2.5（10）A。

參考文獻

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作者簡介

李俊霖（1987-），男，山東省萊陽市人。大學本科學歷?，F(xiàn)供職于國網(wǎng)萊陽市供電公司。

崔敏（1987-），女，山東省青州市人。現(xiàn)供職于國網(wǎng)萊陽市供電公司。