摘要：近年来，随着社会经济的不断发展，城市居民用电以及工厂企业生产用电的用电量以及功率在不断增加，造成配电室操作控制电源电压出现下降问题，严重影响供电的稳定性，不能保证工厂企业的正常生产运营。某10kV 配电室，由配电室引出 1000KVA 变压器一台，630KVA 变压器两台，在进行日常供电时，出现交流瞬间短路点不可克服性, 导致供电系统 出现较大电压波动, 数次导致配电室操作电源电压降低, 保护装置无法动作,进而造成故障范围扩大, 并对厂区设备的正常供电产生影响。
关键词：配电室操作；控制电压；下降补偿措施
配电网自动化控制系统是一项综合了电力技术、计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的系统工程。由于电力系统本身是一个非常庞大的系统,本身由发、输、变、配四大环节组成,发电主要解决电能的产生问题,输电主要解决电能的远距离传输问题,变电主要解决电能的变送问题,配电主要解决电能配送至千家万户的问题。
一、配电网领域的现状
当前,在发达国家配电网的发展已经进入完全自动控制阶段,各种配电网上的电气设施经过通信网络进入计算机系统,并由计算机自动完成故障处理功能,形成了集配电系统·配电地理信息系孰、需求侧管理系统和故障呼叫服务系统等一体化的综合自动化系统。我国配电网自动化的发展是电力市场和经济建设的必然结果,长期以来配电网的建设未得到应有的重视,建设资金短缺,设备技术性能落后,事故频繁发生,严重影响了人民生活和经济建设的发展,随着电力的发展和电力市场的建立,配电网的薄弱环节显得越来越突出,形成电力需求与电网设施不协调的局面。国家颁布实施的电力法的贯彻后,电力作为一种商品进入市场,接受用户的监督和选择,甚至于对电力供应中的停电影响追究电力经营者的责任。另一方面,高精密的技术和装备对电能质量要求,配电网供电可靠性己是电力经营者必须考虑的主要问题。随着市场观念的转变和电力发展的需求,配电网的自动化已经作为供电企业十分紧迫的任务。根据电网供电的要求,供电部门提出了配电系统对用户供电的可靠性要求,供电可靠性指标达到,对机场、银行及计算机网络和服务监控中心是电力质量要求高的场所,没有可靠的配电网是无法保障的。
二、10kV 配电室操作控制电源电压下降的应用
配电室问题原因直流控制系统采用硅整流直接向保护装置和操作回路供电 , 装设补偿电容器的直流系统。其中配电室内变压器提供交流 380V。一旦电力系 统出现短路,母线电压下降,会引起交流 380V 电源电压降低，严重情况下还有可能导致保护装置不动作。一个简单易行的解决措施是借助电容器储能来补偿直流电压。只要电容器所储能量能满足保护装置和断路器跳闸 线圈动作时所需能量, 就可以可靠地操作。在保护装置动作切除故障元件后, 配电室内用电源及直流电压恢复正常, 电容器又会充足电能。
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在图中装设有两组硅整流器 ,Z1 为供断路器合闸, 同时向操作回路供电 , 而 Z2 只具有较小容量, 只用于向控制母线供电 , 整流装置 Z1 和 Z2 均采取桥式整流。装设两组补偿电容器 , 一组可供电给变压器的保护和跳闸回路 , 另一组供给 10kV 馈线的保护和跳闸回路。这是为了避免在 10kV 馈出线故障的情况下保护装置尽管动作, 但仍存在断路器操作机构失灵的可能, 导致拒绝跳闸 , 跳闸线圈处于长时间接通 , 耗尽电容器能量 , 导致上级后备保护不能动作,进而扩大事故影响。其中逆止元件 D2 及 D3 的主要作用是将隔开两组电容器和母线 , 避免电容器放电影响到操作母线上其他元件,以便仅供电于保护回路。
1、长期过负荷的电线电缆质量不稳，会影响供电可靠性。在10KV 配电网供电系统的中，使用的电线电缆均为铝缆， 当时设计户均用电负荷在 1KW 左右，近几年由于生活水平的不断提升，住户的用电量大幅度增加，户均用电负荷都在 5KW 左右， 因此，电线电缆长期过负荷运行直接影响到它们在电力供应和分配中的工作性能，极易造成危险的线路短路故障。线路故障成为了威胁整个电路安全与可靠的最难控制的因素。而目前在无资金改造的现实情况下，电线电缆线路所隐含或引发的安全问题难以控制又危害巨大，是比较棘手的一个问题。
2、大功率机械加工设备和单晶烧结炉大规模的使用会影响配电网供电。由于10KV 供电是由厂区转供而来，为了扩大经济规模，自主投资单晶烧结炉多台，由于机械加工和单晶烧结炉属于高耗能项目，它们的供电系统会对配电网的供电产生影响。这些设备的使用，使供电电流、电压具有波动性 强、谐波含量丰富、电缆电流大等特点，这些特点的存在客观上会潜在性的危害配电网的供电，严重情况下会引起配电网供电的整体瘫痪。对这种情况，需要提前对工厂企业供电系统做出详尽的理论分析，做好预防性措施，最大程度的减少工厂企业供电系统对福利区居民配电网供电的影响，稳定供电，降低谐波危害，同时要加强配电网供电的可靠性和稳定性，要从这两个方面来防患于未然。
3、变电所技术人员技能水平的不足，导致变电所技术应用的短缺。如今，智能变电所技术加快了变电所的升级建设，但是，变电所技术工作人员的整体水平非常有限，与先进的技术水平脱节，整体的技术应用非常落后。此外，在外力人为破坏的情况下，配电网供电的可靠性又被大打折扣。
三、提高供电可靠性存在问题的对策
1、对居民与工厂供电网建设方面的不平衡发展，需要从全面建设来整体分配资源，强化资源的整体配置。首先，从资源本身的配置来说，要优化资源配置，在电网建设初期注意做好各项资源的有效规划利用，在筹划福利区与生产区电网建设工程时要合理安排各项资源，全面提升电线电网的质量，依据实际情况来选择施工策略，每一项基础设施的建设要体现资源的最优化配置，提高资源利用率；在资源的地域分配上，要统筹居民生活和企业建设，将资源合理分配给居民和企业，调拨技术骨干支援福利区居民的电网建设，同时加大对本单位电力工作人员进行有效培训，提升供配电工作人员的技术水平。
2、改变电路巡查方式，提升线路巡查效率。为了提升供电网的可靠性，需要在日常生活中及时的巡查线路，做好日常防护工作， 加大对供配电及电网设备的检查力度，发现问题隐患，并采取恰当有效的解决对策，及时的排除可能危害供电可靠性的因素，最大限度的保证正常供电，减少停电事故。对于线路中的敏感发热部位，要严格记录，并采取正确措施进行排热，对线路中易发生故障的线路部位进行重点记录和检修，在检修过程中要做好记录，安排好检修周期，尤其要做好对重要部位的定期检修，比如接地电阻、变压器等。这样可以有效保障设备的安全运行，减小安全隐患，保障供电电网正常供电。
3、对厂区大功率机械加工设备和单晶烧结炉大规模的使用，从而对供配电室及供电线路造成的不利影响，需要从厂区供电系统和配电网供电系统两方面来改进。对于厂区企业供电系统而言，要着力降低供电系统的要缺点的危害，通过安装无源高压滤波器来治理谐波，依据谐振回路等效原理来计算线路末端并联电抗器容量，并安装排流网等装置来稳定电路。对于配电网供电系统，要强化整个配电网的抗干扰能力，设置电路检测装置，并通过技术革新来强化系统电流的稳定性和可靠性。
通过分析10KV 配电网供电的可靠性是一项艰巨的任务，要提升配电网供电的可靠性，要提升配电网供电系统的整体资源配置与设计，提升线路电缆质量；要改变线路巡查方式，做到有效预防，还要统筹居民和工厂之间的电网建设，减少人为因素的干扰与破坏。
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