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【摘 要】社会经济不断发展，厂矿企业也在经济大潮中不断崛起，于是10kV配电网络中便形成了众多专用用户的配电终端系统，其自身安全稳定运行直接影响企业安全生产，影响10kV公用配网的安全稳定，以下内容将阐述如何实现10kV专用用户侧配电终端的安全经济运行。
【关键词】配电终端；安全经济运行
0.引言
电能作为一种优质清洁的能源，被广泛用于各种现代工业生产活动，成为主要能源和动力。电能分配方式简单、控制方便、易于调节及测量，有利于现代企业实现生产过程自动化。专用用户是指独立投资兴建配电终端并自行负责运行管理的生产经营者。常见的10kV专用用户侧配电终端系统，其基本元素包括断路器、高压进线电缆、高压柜、变压器、低压柜、电容柜等。上述元素经一次投资后便可长期实现能量转换及产生经济价值。但是电能在工业生产中的应用核心是安全性、可靠性及经济性。正常生产活动中突然断电，将严重影响企业生产经营活动。因此，10kV专用用户侧配电终端的安全经济运行便成为重要课题。
安全性，即在供应、分配、测量、调节、使用过程中，不发生任何人身事故及设备事故；可靠性，即不间断供电，不发生因设备障碍而影响供电的连续性，并提供优质的电压及频率；经济性，即一次性投资节约，运行费用可控，尽可能节约电能。
要实现以上三点基本要求，应从以下几点开始。
1.优化设计，合理投资
1.1 配电终端的设计应遵循以下原则
1.1.1安全可靠、先进合理：确保人身和设备安全，供电可靠，电能质量优良，经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
1.1.2近期为主、考虑发展：根据工作特点、规模和发展规划，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。
1.1.3全局出发、统筹兼顾：按负荷性质、用电容量、工程特点、地区供电条件、当地供用电政策等，合理确定设计方案。
1.2 设计的步骤
设计应根据各个用电区间的负荷数量和性质、生产工艺对负荷的要求、全厂负荷分布、本地区供用电制度来开展：
1.2.1计算总负荷
根据各区间用电设备的数量、性质及功率，并根据变压器的功率损耗，计算全厂高压侧计算负荷及总功率因数。
1.2.2合理选择配电房位置和配变容量及台数
电源主进线及配电房位置尽量靠近电源接入点，置于负荷中心或附近；根据全厂计算总负荷及用电区间的用电性质、扩建空间和备用电源、供用电政策及并列运行要求，确定变压器的性质、容量及台数。
1.2.3主结线方式设计
根据配电房出线数量、各用电区间负荷要求的可靠性级别、全厂计算负荷数，综合配变性质及台数，确定配电房的高、低压结线方式。
1.2.4全厂高低压配电系统设计
根据厂内负荷分布情况及配电房位置，从技术和经济合理性确定各用电区间电压，列出多种方案并做经济及技术分析择优选用设计方案，经济分析包括工程预算及运行费用估算；技术分析包括所用导线截面、运行风险及运行后的线路末端电压。根据选定的配电系统设计方案，进行线路结构与敷设方式的设计。最后得出总预算及配电房设备平面布置图，线路走向图等。
1.2.5短路电流计算
按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，计算不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。
1.2.6无功补偿装置设计
按负荷计算求出功率因数，通过查表或计算得出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。
1.2.7高、低压设备选型
参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、开关柜等设备，并根据需要进行热稳定和力稳定检验。
1.2.8继电保护及二次结线设计
包括继电器保护装置、监视及测量仪表，控制和信号装置，操作电源和控制电缆组成的配电终端二次结线系统。
1.2.9防雷装置设计
参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，工频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。
1.2.10专题设计
包括各用电区间的照明设计、用热设计等。
2.建章立档，规范安全管理，保障安全运行
2.1建立用电管理制度，保存工程档案，规范安全用电管理工作
2.1.1管理制度应基于当地供电部门相关安全管理制度、供用电管理政策，结合自身实际情况修编，包括内部的值班管理、工作票和操作票、设备运行检修等制度，修编完整的停送电方案、并列运行操作方案、用电应急预案等，保证每一项操作均在严谨的监护下进行，保证重要设备在最适合的环境下运行。
2.1.2一般情况下，配电终端中主要元素的运行检查内容见附表1-4。
2.1.3 保留工程档案，重点包括配电终端固定参数、调试报告、继保定值、电房一次结线图、配电房模拟图板、无功补偿系统图纸等。
2.2培养专业技术人才，建立高素质的管理团队
对于配电终端系统的安全运行，高素质的管理团队的是一个可靠的保障。负责运行管理的人员应具备进网资格。根据国家电力监管委员会发布的《电工进网作业许可证管理办法》中的有关规定，“取得高压类电工进网作业许可证的，可以从事所有电压等级电气安装、检修、运行等作业”。因此，企业应积极提高培养专业技术人才的意识，建立高素质的管理团队。
2.3遵守规程规范，开展预试定检工作
预防性试验是保障配电终端安全运行的重要环节。对于本文所提及的各种中原元素，可参考《电力设备预防性试验规程》（D1/T 596-1996）开展预防性试验工作。
3.灵活经营，优化系统管理，保障经济运行
3.1灵活经营
3.1.1 因峰谷电价差异甚大，尽量安排生产经营活动在谷底时段用电，减少高峰时段的生产时间。
3.1.2 实行生活用电和生产用电的分离。对职工的生活区用电进行一户一表的改造，企业的职工生活区直接使用网电。
3.1.3 做好各用电区间的电度的抄、核工作，着重对比总、分表电度，查找损耗点位置。
3.1.4建议以“代维”的形式，将企业的配电终端系统委托给专业公司运行维护。这是现阶段一种新型的经济运行模式，已获得供电部门的推崇。此方式减少企业在日常维护、试验等的麻烦，节约人力资源，有效地提升配电终端安全管理水平。
3.2硬件升级
变压器升级：变压器的损耗是用电损耗的主要来源，升级变压对降损有很大的帮助。现国家经贸委电力部主要推广S11变压器，S11型卷铁心变压器具有绕制工艺简单、重量轻、体积小、空载损耗比S9降低25%～30%、维护方便、运行费用节省，节能效果明显等优点。
3.3提高功率因数
在配电终端系统中，合理调整和利用补偿设备是提高功率因数的一项重要措施。根据本地的用电政策，功率因数控制在0.9以上者，可获得相应当电费奖励，但另一方面，若功率因数达不到在0.85者，则会被相应扣罚。一般的配电房，若设两台变压器、二次侧接线分两段接线的情况，补偿电容器组应装两组，以适应变压器分列运行和二次侧分段运行，并且适应检修时做相关的安全措施。其容量一般均能适应轻载无功负荷（接近主变空载运行）及平均无功负荷（接近主变正常无功负荷），一般按主变容量的10%～20%确定。
总之，10kV专用用户侧配电终端的安全经济运行是降低用电成本，提高生产效率，保证配电网安全稳定的有效途径。提高节能降耗意识，选择适合本企业的安全经济运行方案，提高电能分配过程中的安全性、可靠性及经济性，企业将得到更高的经济效益和社会效益。
【关键词】配电终端；安全经济运行
0.引言
电能作为一种优质清洁的能源，被广泛用于各种现代工业生产活动，成为主要能源和动力。电能分配方式简单、控制方便、易于调节及测量，有利于现代企业实现生产过程自动化。专用用户是指独立投资兴建配电终端并自行负责运行管理的生产经营者。常见的10kV专用用户侧配电终端系统，其基本元素包括断路器、高压进线电缆、高压柜、变压器、低压柜、电容柜等。上述元素经一次投资后便可长期实现能量转换及产生经济价值。但是电能在工业生产中的应用核心是安全性、可靠性及经济性。正常生产活动中突然断电，将严重影响企业生产经营活动。因此，10kV专用用户侧配电终端的安全经济运行便成为重要课题。
安全性，即在供应、分配、测量、调节、使用过程中，不发生任何人身事故及设备事故；可靠性，即不间断供电，不发生因设备障碍而影响供电的连续性，并提供优质的电压及频率；经济性，即一次性投资节约，运行费用可控，尽可能节约电能。
要实现以上三点基本要求，应从以下几点开始。
1.优化设计，合理投资
1.1 配电终端的设计应遵循以下原则
1.1.1安全可靠、先进合理：确保人身和设备安全，供电可靠，电能质量优良，经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
1.1.2近期为主、考虑发展：根据工作特点、规模和发展规划，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。
1.1.3全局出发、统筹兼顾：按负荷性质、用电容量、工程特点、地区供电条件、当地供用电政策等，合理确定设计方案。
1.2 设计的步骤
设计应根据各个用电区间的负荷数量和性质、生产工艺对负荷的要求、全厂负荷分布、本地区供用电制度来开展：
1.2.1计算总负荷
根据各区间用电设备的数量、性质及功率，并根据变压器的功率损耗，计算全厂高压侧计算负荷及总功率因数。
1.2.2合理选择配电房位置和配变容量及台数
电源主进线及配电房位置尽量靠近电源接入点，置于负荷中心或附近；根据全厂计算总负荷及用电区间的用电性质、扩建空间和备用电源、供用电政策及并列运行要求，确定变压器的性质、容量及台数。
1.2.3主结线方式设计
根据配电房出线数量、各用电区间负荷要求的可靠性级别、全厂计算负荷数，综合配变性质及台数，确定配电房的高、低压结线方式。
1.2.4全厂高低压配电系统设计
根据厂内负荷分布情况及配电房位置，从技术和经济合理性确定各用电区间电压，列出多种方案并做经济及技术分析择优选用设计方案，经济分析包括工程预算及运行费用估算；技术分析包括所用导线截面、运行风险及运行后的线路末端电压。根据选定的配电系统设计方案，进行线路结构与敷设方式的设计。最后得出总预算及配电房设备平面布置图，线路走向图等。
1.2.5短路电流计算
按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，计算不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。
1.2.6无功补偿装置设计
按负荷计算求出功率因数，通过查表或计算得出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。
1.2.7高、低压设备选型
参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、开关柜等设备，并根据需要进行热稳定和力稳定检验。
1.2.8继电保护及二次结线设计
包括继电器保护装置、监视及测量仪表，控制和信号装置，操作电源和控制电缆组成的配电终端二次结线系统。
1.2.9防雷装置设计
参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，工频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。
1.2.10专题设计
包括各用电区间的照明设计、用热设计等。
2.建章立档，规范安全管理，保障安全运行
2.1建立用电管理制度，保存工程档案，规范安全用电管理工作
2.1.1管理制度应基于当地供电部门相关安全管理制度、供用电管理政策，结合自身实际情况修编，包括内部的值班管理、工作票和操作票、设备运行检修等制度，修编完整的停送电方案、并列运行操作方案、用电应急预案等，保证每一项操作均在严谨的监护下进行，保证重要设备在最适合的环境下运行。
2.1.2一般情况下，配电终端中主要元素的运行检查内容见附表1-4。
2.1.3 保留工程档案，重点包括配电终端固定参数、调试报告、继保定值、电房一次结线图、配电房模拟图板、无功补偿系统图纸等。
2.2培养专业技术人才，建立高素质的管理团队
对于配电终端系统的安全运行，高素质的管理团队的是一个可靠的保障。负责运行管理的人员应具备进网资格。根据国家电力监管委员会发布的《电工进网作业许可证管理办法》中的有关规定，“取得高压类电工进网作业许可证的，可以从事所有电压等级电气安装、检修、运行等作业”。因此，企业应积极提高培养专业技术人才的意识，建立高素质的管理团队。
2.3遵守规程规范，开展预试定检工作
预防性试验是保障配电终端安全运行的重要环节。对于本文所提及的各种中原元素，可参考《电力设备预防性试验规程》（D1/T 596-1996）开展预防性试验工作。
3.灵活经营，优化系统管理，保障经济运行
3.1灵活经营
3.1.1 因峰谷电价差异甚大，尽量安排生产经营活动在谷底时段用电，减少高峰时段的生产时间。
3.1.2 实行生活用电和生产用电的分离。对职工的生活区用电进行一户一表的改造，企业的职工生活区直接使用网电。
3.1.3 做好各用电区间的电度的抄、核工作，着重对比总、分表电度，查找损耗点位置。
3.1.4建议以“代维”的形式，将企业的配电终端系统委托给专业公司运行维护。这是现阶段一种新型的经济运行模式，已获得供电部门的推崇。此方式减少企业在日常维护、试验等的麻烦，节约人力资源，有效地提升配电终端安全管理水平。
3.2硬件升级
变压器升级：变压器的损耗是用电损耗的主要来源，升级变压对降损有很大的帮助。现国家经贸委电力部主要推广S11变压器，S11型卷铁心变压器具有绕制工艺简单、重量轻、体积小、空载损耗比S9降低25%～30%、维护方便、运行费用节省，节能效果明显等优点。
3.3提高功率因数
在配电终端系统中，合理调整和利用补偿设备是提高功率因数的一项重要措施。根据本地的用电政策，功率因数控制在0.9以上者，可获得相应当电费奖励，但另一方面，若功率因数达不到在0.85者，则会被相应扣罚。一般的配电房，若设两台变压器、二次侧接线分两段接线的情况，补偿电容器组应装两组，以适应变压器分列运行和二次侧分段运行，并且适应检修时做相关的安全措施。其容量一般均能适应轻载无功负荷（接近主变空载运行）及平均无功负荷（接近主变正常无功负荷），一般按主变容量的10%～20%确定。
总之，10kV专用用户侧配电终端的安全经济运行是降低用电成本，提高生产效率，保证配电网安全稳定的有效途径。提高节能降耗意识，选择适合本企业的安全经济运行方案，提高电能分配过程中的安全性、可靠性及经济性，企业将得到更高的经济效益和社会效益。