高压配电设备及其运行分析

高压配电设备及其运行分析

张克彬

新疆旷宇项目管理有限公司新疆乌鲁木齐830000

摘要：高压配电设备是重要的配电设备,发挥着电能控制、计量、分配等诸多功能。新时代背景下，国家经济发展速度加快，企业的电气使用量增加，相应加大国家电量使用量。当电量越大，则对高低压变配电设备质量安全要求越高。电气设备能够促进国家经济发展，提升人民生活水平。然而，国家高低压变配电设备安全管理问题多，影响电量供应稳定性，还会危害电气设备使用，加剧经济损失。注重高低压变配电设备安全维护，提出科学防范措施，能够降低变配电设备故障率，为国家经济发展、群众生活提供稳定电力能源。

关键词：高压；配电设备；运行分析

引言

配电网基本接线方式，包括环状式、树干式、放射式。常用高压配电设备，包括负荷开关、断路器、熔断器、隔离开关等。变电站为配电设备，厂矿企业与发电厂用于照明、配送电、高低压配电系统设备。高压配电设备投入前，设备供应商、供电企业、用电企业，必须做好前期准备工作，维护高压配电设备运行安全性。高压设备准备工作具备危险性，因此注重考虑工作人员安全与电力系统安全，企业必须基于技术、安全角度，科学保护高压配电设备。在电气工程中，高压配电设备属于重要组成，设备运行对工程建设的影响大，为了加强工程运行质量，应当关注高压配电设备运行特点，优化配置不同组成构件，以维护高压配电设备运行效益。

1供配电系统中的电气自动化应用概述

供配电系统是为适应社会发展的生产制造需要而供给和调度的系统软件，是供电系统的关键组成部分。随着智能社会的快速发展趋势，无论是工程建筑还是配电企业，对供配电系统的要求不是一台或多台变压器，而是十几台甚至几十台变压器，从而明确对供配电系统的运行提出了更好的规定。在供配电系统中，电气设备自动化技术的最大作用是监督和维护。初期供配电系统尚未引入自动化技术，属于纯手工生产的实际操作。电力设备自动化技术应用于供配电系统，主要是基于计算机软件的应用，系统对各机器设备进行对准，开发自动控制系统，最终完成电气工程安装的专业化。

2高压配电设备运行分析

2.1使用电网调度自动化技术提高系统可靠性

配网自动化技术，科研和应用的关键是电网调度自动化技术，分为五个层次：我国电网、省部级电网、区服务电网、县市级调度和区域电网。不同档次的网格图调度与电子计算机应用软件密不可分。该领域自动化技术的完成，主要是利用软件核心和基础建设，打造一个完整的电网调度监控中心，让电网的所有单个项目都包含在内，进而完成电网调度管理方法，可以看成一个整体。在电网调度中使用计算机软件不仅可以监测和采集系统运行的数据信息，关键是要实现对数据和信息的综合分析，预测和分析供电系统的负荷，以及根据实际经营情况选择合理的方式完成管理。最终可以提高供电系统的安全系数和可靠性。

2.2先进保护的馈线自动化终端

配电网络在“发输配用”四环节的电力网络中处于重要的一环，直接面向用户。配电线路在配电网络中所占的投资比例最大，分布范围最广，也称作“馈线。”为了解决我国能源东西分布不均衡的问题，特高压输电工程逐步推广，直到现在我国成为世界上特高压输电能力最强的国家，输电环节薄弱的问题得到了缓解。但是目前配电线路建设薄弱问题并没有得到解决，其中最突出的矛盾就是单相接地故障的频发和供电可靠性的问题。由于配电线路运行环境复杂，单相接地故障频发。配电网络的正常运作对用户的用电体验和供电区域的营商环境有重大影响。因此提高配电线路故障处理速度变得愈发重要。

2.2.1单相接地行波保护逻辑

单相接地行波保护在未启动的情况下实时检测行波启动信号。当检测到启动信号后，立即启动。启动后如果是第一次启动，那么记录启动时刻，开启录波。进一步进行工频判据的判断。当零序电压判据和相电流判据只要有一个不满足时，就将启动标志位置零。当工频判据满足的情况下，检测延时是否满足。如果延时满足，那么就开出跳闸信号。

2.2.2过电流保护判断逻辑

过电流保护首先判断是否为三相过电流。如果出现三相过流，启动三相过流保护，并进入延时。延时时间内没有返回就开出跳闸。继续判断电流不平衡系数。若大于定值说明是两相过流。进入延时，延时范围内没有返回，就开出跳闸。

2.2.3加速过电流保护判断逻辑

加速过电流保护首先检测启动判据，启动判据满足后，检测电流不平衡系数是否小于定值，如果小于定值，那么保护返回。启动后等待进入时间窗。进入时间窗后检测电流突变量。如果在时间窗内检测到电流突变量大于整定值，那么开出跳闸信号。

2.3基于中低频零序扫描阻抗的配电变压器容量检测方法

配电变压器通常是指运行在配电网中，并直接向终端用户供电的电力变压器，广泛应用于工业、农业和城市等终端用能领域，是配网的重要电气设备之一。配电变压器容量的选择是供电部门根据变压器的位置、负荷及正常过负荷能力、事故过负荷的承受能力和变压器的经济运行综合考虑的。利用一相断线或者两相断线测量待测变压器的零序阻抗扫描曲线，实现了测试电源置于变压器低压侧，降低了实验难度和复杂度。在待测变压器与实际变压器容量一致时得到的幅值相似度指标都超过了50%，所提方法有效实现了变压器容量的检测。

2.4变压器应力校核

在变压器短路时，能够通过一种简便且通用的方法计算得到不同形式绕组的辐向力和轴向力，从而计算得到变压器绕组的各种应力大小，在变压器抗短路能力设计环节能够起到很大的帮助作用。结合以上的变压器电磁力有限元计算法和解析法，以上节中长圆形绕组的变压器为例，在有限元建模时，考虑到三维模型绕组的对称性，为了方便通过有限元软件得到绕组受力大小，对长圆形绕组建模时进行了切片分域的建模方式，这样避免各个方向绕组受力相互抵消作用而导致绕组短路力求解时产生困难。绕组受到的短路力以辐向力较大，轴向外推合力和绕组匝间受到的轴向压缩力比较小，高压分段绕组轴向中间部位受到辐向力较大，易发生辐向形变。因此当磁中心线一致时，变压器短路应力校核可以认为轴向力对绕组的破坏和外推力对端圈和结构件的作用近似忽略不计。在实际的工程问题中，由于变压器短路过程中受很多因素的影响，涉及磁、热、力等领域，所以对变压器单独进行应力分析往往不能满足要求。在变压器承受短路力作用时，现有的研究包括绕组累积应力和考虑结构的情况下，绕组间力的传递规律会进一步对变压器短路强度产生一定影响。在以后的学习和研究中，应在短路分析时考虑绕组温升对铜箔和层式绕组的单股导线的抗弯和抗拉强度的影响，以及层式绕组不同包封间力的传递作用以及对于绕组的最大应力的影响。同时，配变变压器撑条帘的应用不能保证各层绕组间位置的对应关系，从而导致撑条布置错乱，造成绕组强度计算的困难，以及层式绕组的应力累积方面需要不断地进行研究。

结语

综上所述，为了确保电力系统运行效益，首先，要保障高压配电设备运行效益。设备运行可靠性、稳定性，对电气系统运行影响大。为了了解和掌握高压配电设备运行状态，通过设备构成成分，分析变压器、高压隔离开关、断路器运行与维护情况，深入探究高压配电设备运行状态，以促进电气系统发展。

参考文献

[1]何思阳,杨昆翰,娄行,何礼,郑永怡.基于云服务的远程高压开关柜温度控制器在线监测系统设计与实现[J].南方农机,2019,50(09):250.

[2]肖睿.局放检测技术在高压开关柜绝缘缺陷诊断与定位中的应用[J].安全、健康和环境,2021,21(07):12-16.