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1.1使用者分布與密度
配電網供電過程中，擁有多條線路，不同線路上所包含的使用者數量就是使用者密度。在日常工作和生活過程中，不同單位和個人擁有不同的負荷要求，因此每一條線路上所分布的使用者及密度也存在差異。供電可靠性會受到不同接線方式的影響，在對影響程度進行估算的過程中，可以將平均密度值進行確定，并將其同現階段所使用的供電可靠性指標進行對比，如果接線方式相同，而存在不同的使用者分布，就將產生不一樣的配電質量服務指標。在分析使用者分布狀況的基礎上，可以看出，線路的前端是使用者主要存在區域，因此在對線路故障排查時，就可以對斷路器進行利用，以隔離的方式進行故障檢測，這樣一來，當使用者多數分布于線路前端時，所得評估結果最佳，其次為線路中斷。
1.2故障率與故障修復耗時
配電網日常正常運行過程中，需要在露天的環境中長期工作，而電網最大的特點就是擁有較多的節點以及較長的線路，同時還擁有相對廣闊的覆蓋面積，如果跳閘故障經常在配電網線路運行過程中產生，那么將導致配電網的供電可靠性嚴重降低，企業無法進行連續的正常生產，人們的日常生活也將受到嚴重的影響。產生這種現象的原因有多種，通常情況下，主要原因包括雷電、大風等自然因素導致線路產生損壞和絕緣。例如，在大風天氣狀況下，很容易將建筑物等高層建筑頂部的設施吹落，一旦落于配電網線路之上，導致其被切斷，或大風將其同周邊樹木連接到一起并產生破壞等。由此可見，在進行配電網線路建設的過程中，必須注重周邊環境和沿線的地理情況。再如，線路經過長時間的應用，沒有進行及時的檢測和維修，將產生老化現象，從而引起老化和絕緣，由此可見，定期的進行線路檢查和應用先進的材料和設備構建配電網線路至關重要[1]。
2提高配電網供電可靠性的方法
2.1加強規劃與改造
近年來，我國在積極進行經濟建設的過程中，意識到提高電能可靠性的重要性，因此國家相關部門積極進行了配電網建設，然而從國家整體的角度來看，配電網的工作效率和覆蓋面積還存在很多缺陷，如不均勻的負荷分配等?，F階段，導致配電網供電可靠性降低的主要原因就是過重的負荷產生于局部地區。在這種情況下，要想有效提升我國的配電網供電可靠性，必須及時對原有供電線路進行改造和創新，加大城市電網建設規劃力度，在充分了解城市電網運行中的不足基礎上，從整體的角度出發，提升規劃科學性和完整性，并綜合分析符合的分布特點，促使電網結構能夠逐漸得以完善。
2.2加大對自動化管理系統的應用
近年來，信息技術以日新月異的速度飛快發展，極大的轉變了我國人們工作和生活狀態，自動化操作得以實現，不僅解放了勞動力，還提升了各項工作實施的精確性，在這種情況下，積極應用信息技術，實現配電網自動化管理，運用自動監控和信息統計，才能夠逐漸促使供電可靠性得以提升[2]。我國配電網構建過程中，多數地區加大了信息技術和自動管理的應用，然而不同地區的配電網自動化程度還存在一定差異。在這種情況下，我國應積極借鑒國外先進管理經驗，運用通量管理系統，促使配電網管理具有較強的綜合性和自動化。該配電系統存在于電力系統當中，能夠針對不同的使用者進行不同程度的管理和控制，同時還可以對使用者的用電情況進行實施監視并進行有效的數據采集，在該系統當中，計算機能夠進行有效的網絡分析和負荷管理，極大的提升了自動化管理效率。
2.3提升管理制度可靠性
提升管理制度的可靠性的過程中，需要將配電網線路運行過程中的每一個環節進行綜合整理，從縱向的角度來看，需要上級領導同下級職工團結一致，共同實施統一的配電網建設和管理目標；從橫向的角度來看，電力企業各個工作部門應當積極加強溝通與合作，共同針對配電網線路運行狀況展開分析，在信息高度分享的基礎上，構建供電可靠性分析制度，促使相關管理制度的制定和實施能夠更具效率。同時，在分析配電網供電可靠性的過程中，還應當針對不同的季節積極采集不同的數據，并進行詳細的分析，相關工作單位以數據的形式進行分析報告，工作人員應當根據數據分析結果制定企業未來一段時間內配電網管理和建設的模式與方法，從而在有效總結經驗教訓的基礎上，減少故障產生的概率。
3結語
綜上所述，現階段，國家在積極進行經濟建設的過程中，離不開電能的有效供應，因此提升電能可靠性成為人們廣泛關注的話題。近年來我國積極加強了配電網建設，對于提升電能可靠性做出了重要貢獻，而在未來的發展中，相關機構還應當努力加強配電網規劃與改造、加大對自動化管理系統的應用同時提升管理制度可靠性。
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一、低壓變配電設備的組成
低壓變配電是電力系統的重要工作內容，其設備主要包括用于變電、配電、照明的相關設備，以及用于保障發電順利的發電設備的備用電源。這四部分設備既可以單立運行，又可以通過組裝配合使用。雖然這四類設備各自的功能不同，在低壓變配電工作中的作用也不同，但是由于共同組成了低壓變配電的整體結構，所以彼此相互聯系#相互促進#相互支撐。因此，為了保證低壓變配電工作環節的順利運行，在使用這些設備的時候，要保證正確運行這些設備，保證其安全可靠性。在變配電設備運行的過程中，相關操作人員一定要時刻關注設備運行時的具體情況，當發現問題時，即使這一問題不會影響到整體低壓變配電工作的運行，也要即使解決問題，以免發生故障。并且，要提高操作人員的職業技術水平，依照相關規定進行變配電設備操作，以進一步保證整體設備能夠良好運行。
二、低壓電氣供配電設備的防護分析
經過調查分析可以發現，外部環境對于低壓電氣的相關供配電設備會造成很大的影響，因此，有效防護供配電設備的使用環境，使其能夠滿足設備運行的需要，才能保證低壓電氣的相關供配電設備的性能能夠充分發揮，提高低壓電氣的供配效率。而就現階段的科學技術水平而言，可以通過對供配電設備的外殼進行科學合理的防護處理，來減小外界環境對設備整體的影響，以此來保證低壓電氣的相關供配電設備性能的完整，保證整體設備能夠安全可靠的運行。在進行設備防護的過程中，要格外注意防護措施的具體類型，根據設備的實際情況進行防護安全管理。目前防護罩#結構性密封和過濾網幾種類型的防護措施相對比較實用，能夠對供配電設備外殼進行有效保護。合理規范的運用這幾種防護措施能夠有效減少外部環境對供配電設備的影響#排除不良隱患、降低安全事故發生的可能。
三、低壓供配電系統的構成和常見問題
對電力系統而言，低壓供配電系統是其較為重要的組成部分之一，它的運行是否安全、穩定、可靠，直接關系到整個電力系統運行質量的高低。低壓供配電系統包含大量的電氣設備，這些設備相互配合，一旦其中某個設備發生故障，都可能導致其他設備出現問題。因此，確保各個電氣設備的安全運行尤為重要。低壓供配電系統主要由變電設備（變壓器、電容器、接地裝置、母線、電纜等）、配電設備（配電開關柜、配電線路等）、照明設備和發電設備組成。通過對大量低壓供配電系統進行研究發現，在系統實際運行中，普遍存在如下幾個問題：①電氣設備的保護不到位。有些電氣設備甚至沒有配置相應的保護裝置，這樣一來，當系統在運行過程中發生故障時，無法通過切斷電源來避免事故進一步擴大，因此很容易引起大面積停電。②接地裝置問題。在具體工作中，相關的技術人員應當按照電氣設備所處的不同運行環境選擇接地保護措施。但在實際中，由于部分技術人員缺乏工作經驗，未能充分考慮到這一問題，從而增大了低壓供配電系統安全事故的發生概率。③電氣設備的質量問題。有些低壓供配電系統在建設階段，因選用的電氣設備質量不過關，在使用一段時間后，設備便會出現各種異?，F象，這在一定程度上增加了系統運行過程中的安全隱患，不利于系統的安全、穩定運行。為了進一步提高低壓供配電系統運行的可靠性，應當采取相應的措施加強對電氣設備的安全管理，減少設備在運行過程中故障的發生。
四、低壓電氣供配電設備的安全管理策略
1、認識到安全管理的重要性
低壓電氣供配電設備的安全運行,需要相關工作人員在設備運行之前就要做好相關的工作,加強向用戶進行安全管理知識的宣傳和普及工作,提供用戶對低壓電氣供配電安全管理和使用的認知水平,同時還要做好定期性的維修和檢修工作,確保設備時刻處于正常的運行狀態,從而有效的提高設備運行的效率。這就需要相關工作人員幫助客戶提高對于低壓電氣供配電設備安全管理與使用的認知水平。電力部門更應該重視設備的安全管理工作,比如定期安排專人以不定期抽查與定期檢查的方式,系統且全面的檢查處于運行狀態下的各類型低壓電氣供配電設備,這樣低壓電氣供配電設備存在的主要安全隱患問題就會在這一階段被盡早發現盡快解決,避免電氣設備出現問題而影響其運行的正常性與穩定性。
2、低壓電氣供配電與設備安全管理
2.1變壓器的安全管理
在將變壓器跟電源接通之前，應該重點檢查變壓器設備的進出線接線方式的正確性和合理性。同時，應該檢查油位是否滿足相關規范的要求、設備的接線方式是否具有必要的合理性和可靠性。尤其應該注意的是：若變壓器設備存放在了很長一段時間沒有使用，則在再次使用時就應該檢測變壓器設備的電阻絕緣性，以保證安全性。具體來說，變壓器在正常運行時，相關的安全管理人員一定要每隔一段時間對設備進行巡視檢查，看設備的性能是否穩定和可靠。在這個過程中，要重視一些關鍵性的問題：
第一，看變壓器是否有異響和異動，如有要爭取及時處理，使之恢復正常，以確保變壓器設備的正常運行；第二，確保變壓器設備每一個密封部件和焊縫位置無滲漏和漏油狀況的出現；第三，確保變壓器設備在運行時必須保持正常的電壓指標、電流指標、三相電壓不平衡指標、各項電流偏差指標以及過負荷指標能夠充分負荷既定的指標要求與參數：第四，確保變壓器設備在正常運行狀態下的油氣溫度以及溫度計量保持正常狀態。
2.2開關柜設備的安全管理
在監視與檢查開關柜設備的運行時，要密切重視儀表設備刻度指示情況的正確性和合理性。同時，應該檢查電流指標和電壓指標滿足平衡狀態。并且，還應該注意下列的相關問題：(1)需要保障開關柜設備隔離開關裝置的運行狀態的可靠性；(2)需要避免供電線路接頭位置出現過熱、甚至是燒紅的問題；(3)判定開關柜設備在正常運行狀態下，各隔離開關裝置中是否存在過于異常的響動；(4)判定開關柜設備所對應的各個出線開關以及聯絡開關是否能夠始終處于穩定且可靠的運行狀態當中；(5)通過半導體收音機檢測的方式，判定開關柜設備所表現出的運行性能以及油位、油色狀態是否處于穩定且可控范圍之內。
2.3電氣設備安全管理
應根據電氣系統的實際狀況，定期檢修電氣設備，以保證其處于良性運行狀態；同時要向低壓電氣用戶普及一些安全用電方面的知識。另外，應制定出設備試驗計劃，以保證處于工作狀態的設備能夠得到定期的試驗，從而排除安全隱患；如果在試驗的過程中發現設備存在異常狀況，則應對其進行針對性的防護以及調整；還需要定期檢查接地電阻是否能夠滿足防雷要求，以及接地網是否處于正常工作狀態等。如低壓用戶擁有自備電源，則應落實好用電防護工作，并定期檢修電氣保護裝置。在對電氣設備進行檢查時，應做到認真細致，以便能夠發現設備當中潛在的安全隱患；如發現安全隱患，則應及時記錄好存在的安全隱患，記錄備案之后要及時通知用戶，并要求用戶處理好安全隱患，如對正在使用的低壓電氣系統進行有效的整改等，從而確保電氣設備處于安全運行狀態。
結束語
完善對低壓電氣配電設備的安全運行管理，將有助于確保設備性能的安全性。穩定性以及可靠性，提升在管理設備使用過程中管理基層的能力，減少低壓電氣供配電系統不必要問題的發生，促進國家電力工程的科學化合理建設。
參考文獻
[1]戰海峰.低壓電氣供配電與設備安全管理淺論[J].科技致富向導,2014,12:214.
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1施工前的準備工作
在工程項目的設計階段，由電氣設計人員對上建設計提出技術要求，例如開關柜的基礎型鋼預埋：電氣設備和線路的固定件預埋，這些要求應在土建結構施工圖中得到反映。土建施工前，電氣安裝人員應會同土建施工技術人員共同審核土建和電氣施工圖紙，以防遺漏和發生差錯，電氣工人應該學會看懂土建施工圖紙，了解土建施工進度計劃和施工方法，尤其是梁、柱、地面、屋面的做法和相互間的連接方式，并仔細地校核自己準備采用的電氣安裝方法能否和這一項目的土建施工相適應。施工前，還必須加工制作和備齊土建施工階段中的預埋件、預埋管道和零配件。
2基礎階段
2．1強、弱電進戶及孔洞預留的配合
在基礎工程施工時，應及時配合土建做好強、弱電專業的進產電纜穿墻管及止水擋板的預留預埋工作。這一方面要求電氣專業應趕在土建做墻體防水處理之前完成，避免電氣施工破壞防水層造成墻體今后滲漏；另外一方面要求格外注意預留的軸線，標高、位置、尺寸、數量、用材規格等方面是否符合圖紙要求。進戶電纜穿墻管的預留預埋是不允許返工修理的，返工后土建二次做防水處理很困難也不易保證質量，所以電氣專業施工人員特別留意與土建的配合。按慣例尺寸大于300mm的孔洞一般在土建圖紙上標明，由土建負責，這時電氣工長應主動，與土建工長聯系，并核對圖紙，保證土建施工時不會遺漏。配合上建施工進度，及時做好尺寸小于300mm、土建施工圖紙上未標明的預留孔洞及需在底板和基礎墊層內暗配的管線的施工。對需要預埋的鐵件、吊卡、木磚、吊桿基礎螺栓及配電柜基礎型鋼等預埋件，電氣施工人員應配合土建，提前做好準備，土建施工到位及時埋入，不得遺漏。對于要求專業自己施工的預留孔洞及預埋的鐵件、吊卡吊桿，木磚、木箱盒等，電氣施工人員應配合土建施工，提前做好準備，土建施工一到位就及時預埋到位。
2．2接地裝置的配合
根據圖紙要求，做好基礎底板中的接地措施，如需利用基礎主筋作接地裝置時，要將選定的柱子內的主筋在基礎根部散開與底板筋焊接，并做好紅色標記，引上留出測接地電阻的干線及測試點，如還需人工接地極時，應在與防雷引下線相對應的室外埋深0．8m～lm處，由被利用作為引下線的鋼筋上焊出一根φ16mm鍍鋅圓鋼，此導體伸向室外，距外墻皮不宜小于1m。以便焊接人工接地體。接地裝置在檢查驗收合格以后，通知土建工長進行回填土。回填土時在接地裝置的周圍不應有石塊和建筑垃圾等，外取的土壤不得有較強的腐蝕性，并應分層夯實。條件許司?情況下，盡量利用土建開挖基礎溝槽時，把接地極和接地干線做好。
3結構階段
3．1導管敷設的配合
根據土建澆鑄混凝土的進度要求及流水作業的順序，逐層逐段地做好電管暗敷工作，這是整個電氣安裝工程的關鍵工序，做不好不僅影響土建施工進度與質量，而且也影響整個電氣安裝工程的后續工序的質量與進度，應引起足夠的重視。現澆混凝土樓板內配管時，在底層鋼筋綁扎完后，上層鋼筋未綁扎前，按施工圖紙的要求和施工規范的規定，經過綜合考慮，確定盒(箱)的正確位置以及管路的敷設部位和走向，以及在不同方向進出盒(箱)的位置，注意不要踩壞鋼筋。土建澆注混凝土時，電工應留人看守，以免振搗時損壞配管或使得燈頭盒移位。遇有管路損壞時，應及時修復。
3.2防雷引下線的配合
利用建筑物砼中的鋼筋作為防雷引下線時，應配合土建施工按設計圖紙要求找出各處主筋的兩根鋼筋，用油漆做好標記，保證每層鋼筋上、下進行貫通性連接(焊接)。隨著鋼筋專業逐層串聯焊接至頂層，再用中12鍍鋅圓鋼與柱子主筋焊接引出女兒墻與屋面防雷網連接。
由于利用建筑物鋼筋做引下線，是從上而下連接一體，因此不能設置斷接卡子測試接地電阻值，需在柱內做為引下線的鋼筋上，另焊一根鍍鋅扁鋼(40×4)引至柱外側的墻體上，在距室外地坪0.5m處設置接地電阻測試箱。
4裝修階段
4．1砌筑隔墻和抹灰時配合
在土建工程砌筑隔斷墻之前應與土建工長和放線員將水平線及隔墻線核實一遍，因為它是電氣人員按此線確定管路預埋的位置及確定各種燈具、開關插座的位置、標高。在土建抹灰之前，電氣施工人員應按內墻上彈出的水平(50線)、墻面線(沖筋)將所有電氣工程的預留孔洞按設計和規范要求查對核實一遍，符合要求后將箱盒穩定好。將全部暗配管路也檢查一遍，然后掃通管路，穿上帶線，堵好管盒。抹灰時，配合土建做好配電箱的貼門臉及箱盒的收口，箱盒處抹灰收口應光滑平整，不允許留大敞口。做好防側雷的均壓線與金屬門窗、玻璃幕墻鋁框架的接地連接。配合土建安裝輕質隔板與外墻保溫板，在隔墻板與保溫板內接管與穩盒時，應使用開口鋸，盡量不開橫向長距離槽口，而且應保證開槽尺寸準確合適。
4．2燈開關安裝的配合
《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB50303—2002規定：開關邊緣距門框邊邊緣的距離0．15～0．20m，開關距地面高度1．3m。所以開關安裝應首先考慮與門同軸線的位置和門的開啟方向一側。在普通磚砌體墻上為了配合瓦工的砌筑，開關盒可以設在距門框邊緣的0．18m處(普通磚的七分頭)，開關也在規范規定的范圍內，如為了考慮開關盒內立管躲開門上方預制過梁支座和門旁裝修貼臉的寬度，開關邊緣距門框邊緣為0．24m是最好的尺寸。在建筑工程中由于建筑材料不同，門旁墻體、墻垛及柱的位置尺寸不一，開關盒的設置也應根據現場具體情況選擇適當的位置。
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隨著機電行業的發展和與國外先進技術交流空間的拓展，我國機電自動化專業采用國際標準的步伐已進一步加快，現已有多項標準等同或等效或非等效采用國際標準，但還需進一步加快與國際先進標準的融合，通過在基礎標準中采用國際標準的實踐，加快了我國水利工程機電自動化監控技術標準體系化建設的進程，促進我國機電自動化監控技術標準體系國際化的形成。
一、建筑機電節能的狀況與需求分析
1、民用建筑的機電節能
在我國現代社會倡導和諧、綠色、協調發展的時代背景下，作為建筑行業主體的民用建筑在迎來良好發展機遇的同時，也面臨了較為嚴峻的電力資源浪費問題，并且成為社會關注的焦點之一。為了保證民用建筑中各種電子設施及設備有效地節能設計，新技術的應用是關鍵?？茖W技術是第一生產力。為此，我們在進行機電節能設計的過程中，要注重新技術的運用。在我國現代民用建筑電氣工程節能設計中，對于各環節的具體設計中都要適時加大對于新技術的開發與應用，尤其是部分高端技術的深入探索，進而實現更為理想的電氣節能效果。
2、商用建筑的機電節能
在商用建筑的機電節能設計中，能夠將一些無謂的耗能降低到最低是解決問題的重要關鍵。首先，要針對建筑物中哪些能量的消耗與建筑物正常功能的發揮沒有必然的聯系，針對不同的問題，要結合具體的情況，有針對性的采取措施進行解決。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗。此外，可借鑒外國的新型建材和絕熱保溫材料，如空心砌塊和多孔磚，在起到保溫作用的同時，又得實現建筑節能的效用。
二、建筑配套機電工程分類
1、采暖系統工程
在建筑物中，采暖系統工程中通常會用到大型的燃煤鍋爐及配套電力系統，保障建筑物有足夠的熱源供應，這一系統是建筑物中能源消耗的關鍵。
2、通風與空調系統工程
現代建筑中通風與空調系統是必不可少的，在通風和空調系統中往往采用了大功率的壓縮機和交換機，其電能消耗占據了建筑總體消耗的70% 以上。
3、冷熱源及管網系統工程
為了保證建筑物能夠滿足正常的采暖功能和空調功能，需要在建筑物中安裝制冷設備和發熱設備，同時需要鋪設管網系統保證空調系統和取暖系統正常工作。
4、配電與照明系統工程
建筑物中所有的電力都來源于配電系統，為此，配電系統成為了為建筑物提供電能的中樞組織，其包含的電力設備的種類和數量也非常龐大。此外，照明系統也是建筑中重要的耗電系統。
5、檢測與控制系統工程
隨著樓宇自動化技術的發展，安全檢測與控制系統的運用逐漸增多，為了保證檢測與控制功能的實現，檢測與控制設備的配備成為了必然，其能耗也成為了建筑能源消耗的一個重要方面。
三、建筑配套機電工程節能方法分析
考慮到建筑配套機電工程的分類，在制定節能方案的時候，也要根據機電工程的分類，采取有針對性的措施，保證建筑配套機電工程節能效果達到預期目的。目前來看，建筑配套機電工程節能方法主要分為五個方面：
1、采暖系統工程的節能
熱水管道保溫材料采用PE保溫管殼，具體施工步驟和要求如下：
（1）清理管道表面的垃圾、浮灰、附著物，特別需要清理管道表面的油漆、涂料、油污等有機物。
（2）保溫管殼的敷設：選用導熱系數小、不燃或難燃的材料，材質與厚度符合設計要求；有足夠的承載能力，不得有釋放異味及可能危害健康的揮發物。保溫材料要緊密貼合管道，無裂縫、空隙；縱橫的接縫應錯開。管殼的拼縫間隙不得大于5毫米，并用粘結材料勾縫填滿，水平管外層的水平接縫設在側下方。穿越墻體、樓板的部位應連續不間斷；保溫管殼每節至少應有防腐金屬絲、難腐織帶或專用膠帶進行捆綁或黏貼二道，間距300~350毫米，且黏貼、綁扎緊密，無滑動、松弛、斷裂等現象。
2、通風與空調系統工程的節能
通風與空調節能工程要著重控制風機選擇、安裝及風管安裝、檢測。
（1）風機與空調設備的選擇：根據施工圖要求，對所用末端設備的冷量、熱量、風量、風壓、功率及額定熱回收效率進行比較，對應廠家設計的產品類型、材質、外觀及技術參數、能耗比進行優化選擇。
（2）風管安裝及檢測：根據設計圖紙和產品說明，對設備的坐標、標高和幾何尺寸進行全面核實。根據圖紙要求，會同有關人員對設備的名稱、型號、機號、進出風口位置及設備的完好程度等進行檢查，并做好記錄，各方簽字驗收；會同設備資料一起存檔。按照圖書和說明書進行風管安裝和檢測，保證總體質量。
3、冷熱源及管網系統工程的節能
由于冷熱源及管網系統中包含大型的壓縮機和交換機等設備，其能耗是驚人的，要想獲得配套機電工程節能的突出效果，就要在冷熱源及管網系統工程中做好節能工作，主要可以采取以下兩項措施：
（1）在壓縮機和交換機的設備選型上，選擇節能指標突出的。
為了保證冷熱源及管網系統工程的節能指標，在設備選型上應在滿足功能的前提下，選擇能耗低的設備。
（2）在壓縮機和交換機的安裝過程中，優化管網結構，提高能源利用率。在建筑中，空調和采暖管網采取不同的結構形式也會對能源消耗產生影響，為此我們應在壓縮機和交換機的安裝過程中，從提高能源利用率的角度出發，合理設計管網結構。
四、配電與照明系統工程的節能
考慮到配電系統是建筑中電能供應的核心，配電與照明系統中包含了大量的供配電設備，對電能的控制和使用起到了決定性作用。因此，為了實現配電與照明系統工程節能的目的，應重點做好以下兩項工作：
（1）優化配電與照明系統結構，在滿足功能的前提下，減少配電與照明設備數量。應根據建筑物配電與照明功能的實際需求，對配電與照明系統結構進行優化，既要滿足供配電和照明功能，又要實現配電與照明設備數量的減少，提高設備運行效率。
（2）選擇節能指標突出的配電設備和照明設備。在目前建筑配電設備和照明設備的選擇上，應本著同種功能能耗最低的原則去選擇，保證配電設備和照明設備的節能指標能夠滿足要求。
五、檢測與控制系統工程的節能
對于建筑物來說，隨著檢測與控制系統應用的增多，在能耗上檢測與控制系統已經成為了建筑能源消耗的一個重要方面，為了保證檢測與控制系統工程滿足節能的要求，除了應在檢測與控制系統的設備選擇上把握節能原則之外，還應在檢測與控制設備的使用上做到少而精，既滿足使用需要，又要精簡檢測與控制設備，提高檢測與控制設備的綜合利用率。
結語：
隨著科技技術的發展建筑設計領域的進步，人們對供電、配電、照明、消防安全、通信、網絡等系統的要求也在提高。技術的不斷發展，運用新的科學技術來計劃能源，節約能源，已是我們電氣設計人員迫在眉睫的任務。制訂出一套科學合理的施工圖設計程序與管理體系，對保證整個工程質量也至關重要。在建筑設計領域，可以通過電氣工程設計等方面，在滿足建筑設計需求的情況下采用相應的技術方法和措施，以達到降低能源消耗且提高能源力用率的目的。
參考文獻：
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變電所是將電能進行轉換、變換電壓并實行重新分配的環節，是供配電系統的重要組成部分，它直接影響整個電力系統的安全與經濟運行。本次設計是針對某化工廠車間變電所及低壓配電系統的設計。其中主要對全廠的實際負荷進行了分析計算，并對供電方案進行了確定。同時著重對變電所內電氣設備進行選擇，對車間配電線路進行了安全載流量的選擇計算和校驗，特別對電力設備的繼電保護方面進行計算和整定。
1 化工廠車間負荷的分析與計算
負荷計算是根據已知的工廠用電設備的安裝容量確定、預期不變的最大假想負荷，這也是工廠電力系統供電線路導線的截面積、變壓器容量、開關電器和互感器等額定參數確定的主要依據。確定負荷的計算方法，主要有需要系數法、二項式法，需要系數法是普遍采用的計算負荷的基本方法，二項式法應用局限很大，但確定設備臺數教少而容量差別懸殊的分支干線的計算負荷時，比較的合理，而且方便。在化工廠車間設計中，由于化工廠車間設備臺數較多、設備容量都相差不大，一次一般采用需要系數法，計算分析內容包括負荷的分析和總負荷的計算兩項內容。
2 變電所變壓器和主結線方案的選擇
對于變電所變壓器的選擇，應該根據該工廠的負荷性質和生產過程工作實際需要，以及電源供電實際確定。在本文中變電所的主變壓器采用如下方案：
采用10kV系統單電源向本工廠供電方式。裝設兩臺主變壓器： 型式也采用S11，每臺主變壓器容量按式SN·T=500kVA>SJS/2選擇，由于本工廠負荷性質一部分為一級負荷，一部分為二級負荷?？紤]本工廠一級負荷問題，可以采用備用發電機備自投方式來滿足負荷需要。因此備用發電機容量按式SN·T=1000kVA>SJS選擇，因此選主變壓器為S11-500/10節能型配電變壓器兩臺，主變壓器的聯結組別均采用Δyn0。
3 變電所一次設備的選擇校驗
（1）變壓器繞組的連接方式。電力系統采用的繞組連接方式只有星形三角形，高、中、低三側繞組如何組合要根據具體工程來確定。我國110kV及以上電壓，變壓器繞組都采用星形連接，35kV亦采用星形連接，其中性點多通過消弧線圈接地，35kV以下電壓，變壓器繞組都采用三角形連接。
（2）冷卻方式的選擇。主變壓器一般采用的冷卻方式有自然風冷卻，強迫油循環風冷卻，強迫油循環水冷卻。本次設計選擇的是小容量變壓器，故采用自然風冷卻。
（3）調壓方式的選擇。變壓器的電壓調整是用分接開關切換變壓器的分接頭，從而改變變壓器變比來實現的。切換方式有兩種：無激勵調壓，調整范圍通常在±5%以內；另一種是有載調壓，調整范圍可達30%。化工廠車間變電所對主變壓器的調壓范圍要求不大，一般在5%以內，而且不要向系統傳輸功率，只要求變壓器使副邊電壓保持一定范圍即可，因此采用無載調壓便可解決，因此選用無載調壓變壓器。故本次設計選用主變的調壓方式為無載調壓。
（4）設備的校驗。設備的校驗主要是對高壓設備側一次設備、低壓設備側一次設備按照技術參數進行選擇校驗，確保設備的可靠性。
（5）高低壓母線的選擇。10kV進線采用LGJ—35鋼芯鋁絞線架設，母線橋選擇軟母線連接，考慮小動物在設備接線端子之間發生短路影響，型號為JKLYJ—10kV—35絕緣導線； 380V母線選LMY-4（80×6.3）即相母線尺寸為80mm×6.3mm。
4 變電所進出線的選擇
（1）10kV電纜的選擇。由主變壓器10kV側進線采用電纜方式連接，型號采用YJV22—3×35mm2。敷設方式為電纜溝敷設。由于該電纜長度小于20m，因此不考慮經濟電流密度問題，但需要對所選的電纜進行短路電流熱效應計算進行校驗。
（2）380V低壓出線的選擇。380V低壓出線主要是通過對于配電室至主變低壓側的一段引入電纜的選擇校驗之后，對饋電給制冷車間的線路、饋電給供氣、供水站的線路、饋電給鍋爐車間的線路、饋電給供氣站、污水處理車間的線路、饋電給松香樹脂車間的線路、饋電給聚合車間的線路、饋電給松香車間的線路、饋電給松油醇車間的線路、饋電給機修車間的線路以及饋電給廠區照明的等全面的配電線路進行選擇。
5 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定
（1）高壓斷路器的操動機構與信號回路方案。斷路器采用手力操動機構，由于操作顯示機構簡單，在化工廠配電設計中所選用的真空斷路器具有機械分、合閘指示及儲能指示。
（2）主變壓器的繼電保護裝置。對于裝設定時限過電流保護，由于本設計所選用的真空斷路器本體具有三段式保護功能，即短路速斷保護+過流延時保護+通電瞬間防涌閉鎖功能，且各相關參數可供調整。因此只需要進行計算出過電流保護動作的整定值，對于滿足選擇性要求按時間元件進行整定即可。對于電流速斷保護的裝設，主要是包括速斷電流的整定、電流速斷保護靈敏系數的檢驗以及動作時間的整定等計算分析內容。
（3）線路開關的繼電保護裝置整定。對于定時限過電流保護的裝設，本設計10kV側饋線選用真空斷路器開關控制。短路速斷保護為主保護，過電流保護為后備保護方式。對于速斷保護的裝設，裝設速斷保護主要是確定速斷電流的整定，同時明確保護范圍的檢驗，并確定動作時間的整定。
結語
隨著國民經濟的快速穩定發展，電力設備和相關產品的生產開發日新月異，在這種形勢下確保工礦企業供配電系統的安全運行，不僅有利于推動企業的生產發展與經濟效益提高，對于實現生產自動化和工業現代化也具有十分重要的意義。
參考文獻
篇7
1前言
廣西郁江老口樞紐工程是郁江綜合利用規劃十個梯級樞紐中的第七梯級，壩址位于郁江上游廣西壯族自治區南寧市區。壩址控制集水面積為72368km2，選定裝機規模為5臺30MW燈泡貫流式機組，水頭運行范圍為2.7m～15.32m，為低水頭徑流式電站。
該項目結合了廣西水力電力勘測設計研究院三維設計技術發展的需要，部分內容采用了Bentley三維設計軟件設計完成。燈泡貫流式機組水力機械專業輔機設計包括技術供水系統、技術排水系統、油系統、氣系統、水力監測系統等，是各種水輪機機組型式中較為復雜的輔助配套管路系統。本文將分析Bentley三維管道設備軟件的使用情況，為初期推廣三維設計的部門提供參考。
2使用Bentley管道設備等軟件設計水力機械配套管路
2.1廠房段模型的初步建立
老口工程廠房段包含安裝間及1～5#機組段。在同等裝機規模情況下，燈泡貫流式機組廠房結構相對立軸混流式、立軸軸流式水輪發電機的廠房結構要復雜，在建立廠房結構模型時耗費的工時較多。據統計，使用Bentley Structural軟件設計老口工程電站廠房部分，1：1比例模型的初步建立需要1人工作158h的時間。建立初步的模型后，已達到水機、電氣、金結及建筑等專業的施工階段廠房模型參考使用要求，各專業有條件在此基礎上進行協同設計。在協同設計的過程中，水工專業仍然要配合相關專業進行相應的梁、柱、開孔等結構的調整，由于有Bentley平臺上開發的一系列工具集的支持，廠房結構模型再調整的工作量和復雜程度都不會太高。而使用二維設計軟件，1人在1個月的工作時間內完成相同規模的結構設計，并在協同設計環節高效調整局部結構幾乎是不可能的。由此可見，使用Bentley Structural軟件是能大幅提高結構設計的效率的。
2.2建立軸網
初步廠房模型建立后，可以在需要的區域建立軸網，以便后續設備管道設計的精確定位（根據需要，軸網的建立也可以在廠房模型建立前完成）。為了使軸網軸線具備很強的實用性，老口工程廠房段的軸網選擇在水輪機安裝高程52.5m的平面建立，多條軸線位置的選擇以1～5#機組的轉輪縱向中心線、轉輪橫向中心線、主廠房擋水墻的邊界線和主立柱的位置線為準。軸網作為獨立的dgn文件儲存，在管道設備設計時，一般情況下都是參考（reference）使用，避免誤操作時移動了軸網帶來的定位錯誤等問題。
在個別區域，如空壓機室、水泵室等，在設備位置確定的情況下，也建立了局部的軸網系統，以便在布置管道等部件時，方便精確定位。這些區域軸網的建立，也是以室內凈空邊界和設備中心為主。
2.3使用參數化設備和自定義設備命令（Equipment）
參數化設備是Bentley管道設備設計軟件上的一項功能，對于設計中需要放置的一些外形相似、模型外觀差別不大的設備，應用這項功能，能達到快速設計的效果。如一些簡單罐體、臥式泵，在參數化設備列表里可以找到。
更為便捷的、適合國內Bentley三維設計市場的是華東院開發的多類工具集。華東院建立了水電站設計常用的起重設備、閥門、油罐、油壓裝置等水機專業開發庫列表，能滿足設計者快速方便的完成電站內各類設備的參數設定和布置。
在老口電站工程管道設備的設計中，主要采用Bentley自定義設備的功能完成設備的放置。Bentley自定義設備的功能是為了滿足設計者對個別特殊設備的信息化建模而存在的，在設備信息參數需要修正、變化時，就要重新建模后再次自定義設備信息。對比華東院開發的水機專業工具集，Bentley自定義設備的功能效率較低，不太適用于大規模復雜工程中所有設備的信息化建模。由于老工程三維設計只是在施工圖階段進行的，此時水機設備基本上已經確定，設備尺寸、設備參數不需要再作更改，有條件使用Bentley自定義設備的功能完成水機設備設計。
老口排水管道設備局部三維模型
2.4使用管道參數命令（Pipe）
針對復雜配套管路的設計，Bentley開發了管道設備三維設計軟件的管道參數命令集。設計者只要用簡單的Smart線設定管路中心線在三維空間的精確位置，剩下的工作幾乎就是計算機的事了。通過操作各種功能管道參數命令，能輕松的將Smart線轉化為智能的管道中心線，再將管道中心線轉化為帶彎頭、三通等管件的實體管道三維模型。彎頭是能自動生成的管件，不需要像平面制圖軟件那樣去一個個畫，這省掉了設計者大量的繪圖工作。
老口水電站工程采用的低壓流體焊接鋼管、不銹鋼無縫鋼管等都有固定的規格，為了使設計出的管路模型體現不同規格對應的管外徑、壁厚等信息，管道參數命令集提供了建立特殊管道信息模型的命令。設計者可以先設計出需要的管道樣本并輸入相應的管道信息，在將Smart線轉化為智能的管道中心線時選用所需管道的屬性，后續步驟同前所述，便能得到滿足需要的實體管道模型。
最后老口水電站工程完成的實體管道模型是帶有信息的模型。管道模型建立后，通過修改管道的一系列命令就能輕松的實現對管道模型的修改，使得工程管道模型成為易維護的設計產品。
2.5碰撞檢測
老口電站工程的設備及管路大都比較集中和復雜，在相同和不同專業設計產品中排查設備、管路的位置，使之符合工程建設規范的間距要求。這在二維設計圖里是一項艱巨和繁瑣的工作。如果圖形文件內容過于龐大和復雜，有時即使經多人、多次復核，也不能在出施工藍圖前排查出問題。
Bentley三維軟件提供的碰撞檢測功能，能實現全工程不同專業間設計產品的碰撞檢測。通過對碰撞部分三維圖形的亮化顯示，設計者能快速準確的發現問題所在并更正設計。
特別指出的是，這里的“碰撞”不只是部件間的實體碰撞。通過對碰撞參數的設定，設計者可以找出間距小于設定距離的部件之間的“碰撞”，可以找出不滿足預留設備檢修空間的“碰撞”，而有些碰撞是允許的，我們也可以設定許可它的存在。通過對亮化部分的逐個排查，設計者能輕松的完成二維制圖軟件需要大量人工也難以解決的碰撞問題。
通過使用Bentley碰撞檢測的功能，僅電站滲漏、檢修排水系統部分就發現了37處碰撞，設計得以及時調整、修改。經分析，其中的25處是用平面制圖軟件難以發現的；如果使用平面制圖軟件，這類問題通常是由經驗豐富的設計技術人員仔細辨別或是施工時通過設計代表現場解決，費時費力且效果并不理想。
篇8
基于微網結構的電網調整能夠方便大規模的分布式能源互聯并接入中低壓配電系統，提供了一種充分利用分布式能源發電所機制。
微網可作為輸電網、配電網之后的第三級電網；相比目前的大電網，這種結構具有顯著的社會經濟和環境效益。通過建立微網可以使得分布式發電應用于電力系統并發揮其最大的潛能。
智能微網是分布式電源的重要的組成形式，它是指將各種不同類型的分布式電源和儲能裝置，通過一定的電網結構連接起來形成一個微型電網系統。微網既可以通過聯絡變壓器（或者又可稱公共耦合點，Point of Common Couple， PCC）與主網并聯運行，也可斷開聯絡變壓器孤島運行，即我們通常說的聯網運行與孤島運行。微電網可以極大的提高微網運行的靈活性。另一方面，通過控制聯絡變壓器的功率傳輸，可以減少微網接入對主網的影響，并且可以充分利用微網內的分布式電源，提高小型電源的利用率，特別是目前備受關注的新型清潔能源發電，如風電，光伏發電等。圖1為微網的基本結構圖。
由圖所示，該結構由多個分布式電源，如燃料電池，微型燃氣輪機，熱電聯產機組組成，并且分為了A、B、C三條饋線，同時將負荷分為敏感負荷、可調節負荷和非敏感負荷。A饋線接了敏感負荷，由熱電聯產機組供電，并且為附近的熱負荷提供能量；B饋線接了可調節負荷，由微型燃氣輪機和燃料電池供電；C饋線接了非敏感負荷，沒有電源支撐，直接由配電網供電。三條饋線都有靜態開關控制，當微網孤島運行時，能量管理系統會根據功率平衡條件調節分布式電源的出力，若滿足不了頻率穩定要求，則考慮切斷非敏感負荷，即C饋線；敏感負荷（重要負荷）由出力較為穩定的熱電聯產機組提供，可以保證其用電可靠性，并且還能提供熱能；可調節負荷由調節性能較好的微型燃氣輪機組和燃料電池配合提供電能，可維持相應負荷的供電可靠性。
結合工業園區的實際情況與西門子的benchmark模型，筆者初步提出了一個適用于工業園區的智能微電網模型。如圖2所示。
由圖中可以看出，設計的這個微電網包含了風、光、燃氣輪機、儲能系統、常規負荷和可中斷負荷。設計要求是：當QF1斷路器斷開時，微電網能夠孤島運行；當工業園區里面的負荷過大時，可通過10kV配電網向微網輸送電能，亦可通過切斷可中斷負荷的方式使微電網保持頻率的穩定；當QF6斷路器斷開時，風光儲系統能夠獨立孤島運行。
當微網負荷增大到工業園區的多種分布式能源不能滿足其用電需求時，在由外部電網對其輸送功率；當工業園區的多種分布式能源的出力大于負荷需求時，多出的能量可以轉到儲能裝置，或者減少多種分布式能源的出力。
篇9
隨著我國國民經濟與電力行業的發展，智能配電網代表著現代電網的一種發展形式，一種優質化電網的建設理念，是人們對未來電網的理想化模式。智能配電網的技術支持系統不是單一的一種具體技術支持，集中了計算機、信號傳輸、IP通信、電力電子、自動控制和超導材料等各個領域的新興技術在輸電配電系統中的整體應用。下文就智能配電網的含義、運行現狀、研究重點及技術應用等方面對智能配電網進行系統研究。
一、智能配電網的概念簡析
智能配電網，就是通過信息化技術手段，使能源和資源開發、轉換（發電）、配電、輸電、供電、用電及售電的配電網系統的各個重要環節，進行智能技術的支持和安排，實現精確無誤的供電、自愈并快捷的互補供電、提高能源的利用效率、安全有效的供電，并同時實現節省用戶的用電成本的目的。這樣實用的電力技術網絡，我們稱為智能配電網。智能配電網絡，通過分布式的廣泛應用的智能化設備，通過的電網的自動化控制和實時監測，收集、整理并分析這些數據，在供電管理人員間進行良好的交流和溝通，共同保障整個電網的優化運行情況。智能化的配電網絡可以提高電力系統的對電網信息的獲取能力，實現便捷、精準、績效的電網管理和運行，提高能源的實用價值。智能的配電網具有自身良好的適應能力，能夠在遇到問題時及時自愈，對電網的運行狀況了解細致，對電力的分配合理，還可以及時地預知故障的發生，保證整個智能配電系統的安全和穩定。
智能配電網能夠提高電網信息的分析獲取能力，優化系統的資源配置，對管理人員的要求很高，并且能夠滿足各個用戶的個性化的供電需求。智能配電網具有良好的適應能力，可以根據各個能源不同的性質良好地接入可再生資源和不可再生資源等，以最佳的電能質量和最安全的供電系統滿足不同用戶的需求，更有利于社會積極的發展需求。
二、智能配電網的運行現狀
配電系統是處于整個電力系統的最末端，是保障用戶用電穩定安全的重要屏障，配電網的最主要部分就是供電可靠性的表現，也是整個電力系統的運行狀況的評價指標。研究表明，現階段配電網的建設明顯落后于各地方的經濟發展和輸電設備的建設，這就嚴重制約了配電的效率和供電的安全穩定性。那么，目前用戶大部分的停電都是由于配電系統的問題，最大的問題是電量有很大一部分都消耗在輸電網中，在輸電中流失是一種最大的損失。提高配電網的自動化程度，配電網的分布式連接情況是主要的研究問題，那么開展智能配電網的技術支持系統的應用研究具有非常重要的意義。智能配電網能夠提高系統管理的資源配置，對用戶的各種要求都能夠得到滿足，有較好的兼容性和融合性，同時使電力的發展與自然環境、社會環境和經濟大環境相結合。
三、智能配電網的研究重點
智能配電網建設配電電源、電網、用戶一條龍服務，那么，智能配電網的研究重點則是完成電子流、業務流的電力系統的全融合。開展智能配電網應用研究，就必須優化配電網的各個環節，對配電網的維修運行，對資產設備、配電網器材的嚴格檢查，技術先進、經濟環保、可靠安全通暢的現代化的智能配電網。建設智能配電網，積極推進配電設備的建設，在對智能配電系統的研究時，需要深入地研究一下配電網的智能化的內涵和核心技術。
四、智能配電網技術支持系統的應用研究
1.自動化配電系統的建設
自動化的配電技術是配電網系統的重要骨干部分。建設并改善自動化的配電技術系統，不僅可以對配電網絡進行及時的監控，也可以對其運行的情況進行掌握和及時分析，對提高配電系統的運行效率及用戶的滿意度具有重要的意義。但是由于配電設備形式的多樣化，自動化的技術在配電網系統中占據著非常重要的作用，配電設備的定期檢測，并能夠提高用戶用電的及時性和可靠性。對原有配電設備的改造是一項重大的工程，結構的調整也是一個比較復雜的事情，配電系統的運行和定期維護是智能配電網技術應用中的一點急需解決的難點問題，對技術的要求極高，工作人員的工作量也是增大了的，在建設智能配電網時，應該考慮周全、綜合分析利弊、充分關注其運行的可能性和必要性、并對實施成本進行準確的評估和計算，達到精益求精的經濟效果。自動化的智能配電網系統的建立需要多種專業技術的支持，其覆蓋的領域廣泛，系統也需要接入現代電力電子技術、測控技術、計算機技術及通訊技術等技術設備。在設置自動化智能配電網，必須要保證技術的先進性、安全性及使用性，做到系統高質量的改造。
2.智能配電網的調度技術
智能化的電網系統的調度技術是通過對全網配電系統的一體化調配，優化調度的技術，建立技術支持系統，智能化的調度技術的建立，是在一體化的技術支持之下。在線的檢測以及及時地管理和維護使智能配電系統更好的運行，那么想要擴展智能電網系統，就是要提高智能配電網的調度技術。
傳統的智能配電網系統，沒有完備的消息來源，不能夠及時地發現電路故障，在處理故障時也是存在一定難度。智能配電網的技術系統使配電系統的自愈性得到提高，其自身良好的修復性，能夠從最大程度上整治電路故障，提高供電配電的安全性和電能的質量。但是智能配電網的調度對實施監控、測控的設備要求很高，自動化的配電系統建設是最終目標，確保配電系統的高質量。要充分利用地理信息系統中的遙感技術，遙感測控的完善化發展，設備的操控性的提高都是調度技術在智能配電網中的體現。
結語
綜上，主要分析了智能配電網的運行現狀及技術應用。智能配電網在我國電網改造中擔負著重要角色，其大大提高了電力能源的利用率、節約能源、使用清潔能源、保護環境、并提高了能源供應的安全性指標。同時，也必將帶動我國的電力產業的發展壯大。而隨著我國電力行業的不斷發展，配電系統的自動化技術和智能配電網的調度技術將是智能配電網技術支持系統的主要技術手段。智能配電網是在建設智能電網的重要部分，輸電和配電系統的同時完善和發展才能達到智能電網的高效率高質量的運轉和使用。智能配電網是一個集成了傳統與新興技術的核心力量，將前沿的技術進行融合后的，一種安全可靠的對用戶配電的智能自動化系統。
參考文獻：
篇10
我國目前的電網當中，10kV及以下的配電線路仍然占據著很大的比例，這些配電線路通常比較長，很多仍處在自然功率因數狀態下運行，而且也沒有進行無功補償。隨著用電負荷和用戶數量的不斷增加，提高10kV及以下的配電線路的輸電能力，提高電能的質量，減少電能的損耗，都成為急需解決的問題。要想解決這些問題就要對10kV及以下的配電線路進行補償，本文分析了補償的必要性，并討論了補償方式與補償位置的最佳選擇。
一、配電線路無功補償技術
無功補償就是指無功功率補償，能夠為配電系統提供功率因數，該技術的應用能夠大大降低輸電線路和變壓器上的電能損耗，還可以提高配電系統的供電質量和運行效率。實踐經驗表明，合理科學的進行無功補償，在減少能量消耗的基礎上提高了供電質量；無功補償技術和設備選擇不當，就會造成配電系統中電壓的諧波或波動增大，導致嚴重后果。當交流電通過純感性的荷載時，不會轉化熱能，也就不會消耗電能，這就是無功功率。10kV及以下的配電線路的實際負荷是混合型負載，并非純容性的感性負載，當電流經過電力系統時，一部分電能是不做功的。
（一）無功補償的原理
無功功率和有功功率是配電系統中輸出功率的組成部分，無功功率不會把電能轉換為一些其他形式的能，能量作為用電設備做功的基礎條件，能夠在配電網和電能之間實現周期性的有效的轉換；而有功功率把電能直接轉化為熱能或者機械能，通過這些能量來做功。
交流電通過電阻時，電能會轉換為熱能，當經過純容性的負載或者純感性負載時，既不會消耗電能也不會做功，這就是無功功率的基本概念。在實際線路中，不存在純容性或者純感性的負載，一般為混合型模式，電流通過時會有一部分的電能不做功。采取無功補償技術，可以提高電能的利用效率，選擇科學合理的補償方法，能夠提高電網功率因數，減少損耗的同時保證了電網的質量。
（二）無功補償的實現
當把感性功率荷載裝置和容性功率負荷裝置并聯在同一個配電線路中時，電能會在兩者之間進行有效交換，感性功率荷載需要的無功功率，能夠通過容性功率荷載輸出的無功功率來實現10kV及以下的配電線路的無功補償。
（三）無功補償技術的功效
通過無功補償的技術，能夠有效提高10kV及以下配電線路中的有功功率常數，還可以減少供電和發電設備的設計容量，從而能夠降低整個設計的成本。近年來該技術獲得廣泛發展，在10kV及以下的配電線路中應廣泛的推廣使用。
二、10kV及以下配電線路補償的必要性
（一）提高送線路電能力
無功補償通過增強功率因數，能夠大大提高線路的送電能力，還可以提高電能質量，確保配電網安全運行，也是實現減少投資、減少耕地使用，提高10kV及以下線路輸電能力的重要途徑。依據線路的輸送能力公式，當功率因數獲得補償時，線路的輸送能力會大大提高，若保持供電能力不變，則電壓損失也會大大降低。因此，功率因數的提高對供電質量和線路的輸送能力都會有非常大的影響。我國目前的用電負荷增長速度比較快，在建造供電設施同時，要充分開發現有設施的潛力，提高現有線路的輸電能力。
（二）降低線路損耗
功率因數提高能大大降低線路的損耗，根據有功損耗公式，在電壓和有功功率不變條件下，線路損耗是和功率因數的平方成反比的，功率因數的提高能使損耗大幅度的降低。在實際計算中，功率因素提高一點就會對實際損耗產生較大的影響，從而具有很明顯的社會效益和經濟效益。
三、補償方式和補償位置的選擇
根據電網負荷的不同分布情況來選擇10kV及以下配電網線路的補償方式，并確定最佳的補償位置。依據《全國供用電規則》和《電力系統和無功技求導則》規定的相關條例，功率因素小于0．85的情況下，就要通過無功補償技術來提高因數。要盡量選擇低壓補償，但在一些特殊條件下，可以根據不同的需要采用高低壓結合的補償方式。對于用電負荷小，低壓變壓器容量比較小又很分散的用戶，應該采取高壓補償的方式，補償位置可選在主線路上，要通過計算選擇做合理地補償位置，然后安裝補償裝置。高壓補償要考慮檢修、管理的方便與否，只能安裝在電桿上。
（一）補償方式的選擇
1.配電變壓器的低壓補償
目前我國廣泛使用的是配電變壓器的低壓補償法，該法的主要目的是提高功率因數、降低電網損耗、提高電壓質量和實現無功就地平衡。功率因數在補償后能大大提高是該法最大的優勢，但是由于變壓器的數量比較多，安裝地點很分散也很多，導致運行與維護都比較麻煩。
2.變電站的集中補償
并聯電容器、靜止補償器和同步調相機是變電站的集中補償裝置，這些裝置能夠平衡輸電網的無功功率，補償距離變電站較近處負荷的無功損耗和值變壓器的無功損耗。變電站的集中補償，可以提高終端變電站的母線電壓，還可以降低高壓輸電線路和主變壓器的無功損耗。
3.輸電線路無功補償
自動無功補償裝置的安裝，能夠減少10kV及以下配電網線路的無功電流損耗，還能較明顯的提高功率因數。
（二）補償位置的選擇
在選擇無功補償位置時，要遵守無功就地平衡的原則，要做到盡可能的減少主干線上的無功電流。根據相關公式的計算和實踐經驗，一條線路上最好安裝一臺裝置，而且位置最好在距線路負荷2／3處。無功補償容量的合理配置，電容器安裝在最佳的位置，這些措施都能提高電壓的質量，更能降低線路的損耗。要想使損耗降低的效果越明顯，就要在配電線上安裝越多的電力電容器，但是這會增加了維護和補償設備的成本，因此最好還是安裝一組電力電容器。
因為安裝的電容器遠離變電站，很容易導致保護裝置配置困難，控制成本也比較高，還容易受到環境和空間等因素的制約，因此在選擇補償位置是要注意做到以下幾點：第一，補償點要盡量少，最好是一條配電線路上設立一個補償點；第二，盡量選擇簡單的控制方式，不要在桿上設分組投切；第三；補償容量不能太大，過大會造成輕載時的過補償和過電壓現象，而且太多的電容器也不安全，不利于散熱；第四，為降低故障率會盡量選擇簡單的接線方式；最后，保護方式也要進行簡化處理，對過電壓和過流的保護，可以選擇氧化鋅避雷器和跌落式熔斷器。
結語：
我國10kV及以下配電網線路的無功補償還沒有得到廣泛的的推廣使用，因此造成嚴重的線路損耗和電壓質量較低的問題。要解決這些問題必須對其進行無功補償，作為一項具有建設性意義的技術措施，無功補償對電網的經濟運行和安全保障有重要的作用意義。本文介紹了補償的重要作用，并分析了補償方式和補償位置的選擇，對10kV及以下配電網線路進行無功補償提供了可靠地依據。
參考文獻：
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[2]劉繁榮.對10kV配電線路設計的探究[J].大科技，2013(1)
篇11
按照分布式發電使用的能源是否再生，可以將分布式發電分為兩大類。一類是基于可再生能源的分布式發電技術，主要包括：風能發電、太陽能光伏發電、生物質發電、地熱能、海洋能、生物質能等發電形式;另一類是使用不可再生能源發電的分布式發電，主要有：內燃機、微型燃氣輪機、燃料電池、熱電聯產等發電形式。
目前幾種主要的分布式發電形式及特點：
（1）風能發電
將風能轉化為電能的發電技術。風能蘊藏量巨大，可再生，分布廣，具有明顯的環保效益。且發電成本低，規模效益比較顯著。風能發電技術已經發展得較為成熟。風力發電形式有并網型和離網型兩種。其中并網型風力發電是大規模開發風電的主要形式，是近年來風電發展的主要趨勢。離網型風力發電可以為偏遠地區或無電網的地區提供電能。
（2）太陽能發電
目前應用較多的是太陽能光伏發電技術。其原理是利用半導體材料的光電效應直接將太陽能轉化為電能。目前太陽能光伏發電的成本太高，但是光能是取之不盡用之不竭的清潔能源，而且不受地域限制，發電裝置安全可靠，規模靈活，其發展前景仍然被廣泛看好。
（3）生物質發電
生物質發電是利用生物質，例如：秸稈、垃圾、沼氣、農林廢棄物等，直接燃燒將生物質能轉化為電能的一種發電方式。它是一種可再生能源發電，其發電成本低，容易控制，環保綜合利用效果好。但電能轉換的效率低，生物質燃料供給較困難。生物質發電的容量和規模受到限制。
（4）微型燃氣輪機發電
以天然氣、甲烷、汽油、柴油為燃料的超小型燃氣輪機發電技術。其發電效率較高，且體積小、質量輕、污染小、運行維護簡單。
2.分布式發電的優勢
DG技術可用發電的余熱來制熱、制冷，因此能源得以合理的梯級利用，從而可提高能源的利用效率（達70%～90%），此外還可降低初投資費用和網損。
（1）環保性
因其采用天然氣做燃料或以氫氣、太陽能、風能為能源，故可以緩解石油、煤等不可再生能源的供給壓力，可以減少有害物的排放總量，減輕環保的壓力;大量的就近供電減少了大容量遠距離高電壓輸電線的建設，由此不但減少了高壓輸電線的電磁污染，也減少了高壓輸電線的征地面積和線路走廊，減少了對線路下樹木的砍伐，有利于環保。
（2）能源利用的多樣性
分布式發電可利用多種能源，如潔凈能源（天然氣）、新能源（氫）和可再生能源（風能和太陽能等），并同時為用戶提供冷、熱、電等多種能源應用方式，因此是解決能源危機和能源安全問題的一種很好的途徑。
（3）提高供電可靠性
在建設大型電廠的趨勢有增無減之時，電網的急速膨脹對供電的安全與穩定帶來很大威脅，一旦電廠和輸電干線發生故障將導致大面積停電。DG采用性能先進的控制設備，開停機方便、操作簡單、負荷調節靈活、與大電網配合可大大提高供電可靠性，彌補其安全穩定性方面的不足，在電網崩潰和意外災害（地震、暴風雪、人為破壞、戰爭）情況下可維持重要用戶的供電。分布式供電還可以優化現有電網的結構，完善大電網分層分區體系，提高大電網穩定性和事故防御能力。
3.分布式發電并網的影響
3.1 對網損的影響
分布式發電DG可能增大或減少網損，這取決于DG的位置、容量、負荷量的相對大小以及網絡拓撲結構等因素。在負荷附近接入 DG將使整個配電網的負荷分布發生變化：
（1）配電網中所有負荷節點處的負荷量均大于該節點DG的發電量時網絡所有線路的損耗減小。
（2）配電網中至少有一個負荷節點處的負荷量小于該節點DG的發電量，但整個配電網的總負荷量大于所有DG的發電總量時可能導致某些線路的損耗增加，但總體線路損耗將減小。
（3）配電網中至少有一個負荷節點處的負荷量小于該節點DG的發電量，且總負荷量小于所有DG的發電總量時，若發電總量小于2倍的負荷總量，則DG影響與②相同，否則將增加網損。
3.2 對電壓分布的影響
在傳統配電網中，隨著負荷的變化，系統電壓也會出現波動。分布式電源接入后對電壓的影響可以分為以下三種情況：
（1）當分布式電源輸出量的控制可以隨著負荷的變動而調整時，分布式電源的接入可以有效地改善系統電壓波動的狀況;
（2）當接入的分布式電源的輸出量具有較大的隨機性和波動性（比如風力發電、太陽能光伏發電等不可再生能源），此時分布式電源的出力更加難以控制，可能會加重系統電壓波動的狀況;
3.3 對系統保護的影響
由于分布式電源的接入可能導致雙向潮流，并且一些分布式電源（如風電）出力的隨機性和波動性將導致其頻繁的投切，這些都對傳統的繼電保護產生極大的威脅，主要體現在以下幾個方面：
（1）對于繼電保護中的電流保護，在未接入分布式電源之前，當線路發生故障時，繼電器可以通過檢測到故障電流及時動作;在分布式電源接入以后，系統潮流的大小和方向都可能發生變化，進而可能和故障電流疊加后使流過繼電器中的電流減少，繼電保護因此可能失效，甚至可能出現保護的死區。
（2）分布式電源一般安裝在母線上，當母線附近區域發生故障時，分布式電源的出力可能使得所在線路繼電器檢測到的電流大于繼電保護的整定值，進而發生誤動作，引發無故障跳閘。
（3）分布式電源對自動重合閘的影響。電力系統中的故障大多數是瞬時的，因此自動重合閘裝置可以有效地對因為瞬時故障而跳開的線路斷路器重新合閘，從而大大增加了供電的可靠性。當分布式電源接入以后，當線路發生故障跳開時，如果分布式電源繼續向故障點供電，就有可能造成持續電弧，導致絕緣子擊穿，自動重合閘失敗。
3.4 對電能質量的影響
分布式發電DG并網對配電網的電能質量影響主要體現在：
（1）造成系統的電壓閃變：DG的起動和停運與用戶需求%氣候條件等眾多因素有關，其不確定性易造成配電網明顯的電壓閃變;同時，若DG輸出突然變化，DG和反饋環節的電壓控制設備相互影響也易直接或間接引起電壓閃變;
（2）對系統產生諧波污染：基于電力電子技術逆變器的開關器件頻繁開斷易產生開關頻率附近的諧波分量，對電網造成諧波污染;
（3）會對系統電壓的波動，進而影響用戶電器設備的穩定性能。
3.5 對電網可靠性的影響
分布式發電DG對電網可靠性的影響要視具體情況而定：
（1）系統正常工作時與配電網配合良好的 DG可緩解配電網的過負荷和網絡堵塞，增加其輸電裕度，同時可緩解電壓驟降，增強對配電網的電壓調節能力，減少其損耗;DG作為后備電源，在系統停電時仍可為用戶提供電源以減少其停電時間，有利于提高配電網的可靠性水平。
（2）與配電網系統保護設備配合不好時DG可能使相連接的系統保護設備誤動作，同時，DG安裝地點不適當、容量和連接方式也會降低配電網可靠性。
4.結束語
隨著分布式發電技術水平的提高、各種分布式電源設備性能的不斷改進和效率的不斷提高，分布式發電的成本也在不斷降低，分布式發電的應用范圍將不斷擴大。目前，這種電源在我國僅占極小比例，但可以預計未來的若干年內，分布式電源不僅可以作為集中式發電的一種重要的補充，還將在能源綜合利用上占有十分重要的地位。因此解決分布式發電主若干主要問題，使分布式發電（電源）系統將獲得迅速發展，是一首要任務。
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篇12
引言
電是當今社會不可或缺的能源，電能質量也隨之被人們熟知，但各類電子設備的廣泛應用，使諧波問題越來越受到重視。它可以對電力系統、供配電系統造成一系列安全隱患，它的非線性、隨機性、影響因素的復雜性可形成不可預知的潛在威脅。因此，加強供配電系統的節能設計是供配電系統的一個發展方向。
一、供配電系統簡介
現在發電廠發電機的出口電壓為10kV，低壓發電機出口電壓為0.38/0.22kV。發電廠發出的電除8%自己消耗外，其余向外輸送。10kV直接供給發電廠附近的用戶，遠距離的用戶就要經過升壓后再向外輸送。輸送的距離與電壓等級的關系成正比，輸送距離越遠需要的電壓等級越高。110kV及以下為配電線路，以上為輸電線路。發電機、變壓器、開關設備與輸電線路等與調度管理相結合稱為電力系統。供配電系統由變壓器、開關設備與輸電線路組成。由于電能的生產、輸送和使用本身所固有的特點，以及連接成電力系統后出現的新問題，決定了電力系統的運行與其它工業生產過程相比具有許多顯著不同的特點。例如電能生產和使用同時完成，正常輸電過程和故障過程都非常迅速，具有較強的地區性特點，與國民經濟各部門關系密切。
二、供配電系統設計的一般原則
供配電系統作為建筑物重要的能源供應和分配系統，其設計主要遵循以下原則：建立一個安全可靠、技術先進、經濟合理、維護管理方便且低能耗的電氣系統；系統供電能力要滿足運營最高峰時段的使用需要，實現可持續發展；為建筑及生命安全保護和重要用電設備設置合理的應急電源系統。
（一）供電電源設計的原則
供配電系統設計應按照負荷性質、用電容量、工程特點和地區供電條件，統籌兼顧，合理確定設計方案；根據工程特點、規模和發展規劃，做到遠近期結合，在滿足近期使用要求的同時，兼顧未來發展的需要。各種產業園區、居民區非常多，沒有一個全面的規劃，往往造成資金浪費、能耗增加等不合理現象。
（二）負荷等級
根據《民用建筑電氣設計規范》（JGJ16―2008）中規定，電力負荷應根據供電可靠性的需求及中斷供電在對人身安全、經濟損失上所造成的影響程度，分為一級負荷、二級負荷及三級負荷。
（三）配電線路的節能設計
配電線路的節能設計，按經濟電流選擇導線、電纜的界面至關重要。在線纜經濟壽命期內的總費用最少，即除投資和經濟壽命期內線路損耗費用之和最少，簡稱按經濟電流選擇。所選擇的使用截面所對應的工作電流成為經濟電流。通常按載流量選擇線芯截面時，只計算初始投資。按經濟電流選擇時，除計算初始投資外，還要考慮經濟學高期內導體損耗費用，兩者之和應最小。一般當線芯截面增大（減少）時，線損減少（增大），但初投資增大（減少）。在某一截面區域間內，兩者之和（總量用TOC）最少，即為經濟截面。IEC287-3-2/1995即“電力電纜的線芯截面最優比”標準介紹的方法適用于中、低電纜線路。如果能全面推行按經濟電流選擇電線、電纜截面的方法，將減少35%～42%的線損耗，經濟意義十分重大。設計時，通常去查設計手冊中預先編制的計算表格，較為便捷。一般情況下，溫升選擇的截面與按經濟電流工額得到導體截面，兩者取較大者，用于室外工程。
三、供配電系統節能的有效措施
（一）電機節能
電機機組的轉速和機器用電的能耗有著密不可分的關系，尤其是風機和泵之類的設施極為顯著。一般來說，在工作生產中只能用閥門的開度來控制流量，從而就會有大量的電能損失，如果不通過閥門來控制，只能通過電機調速來進行工作，這樣一來，當工作中要求的流量減少的時候，電動機的轉數也就會降低，最終能量的損耗也會得到不同程度的降低。
（二）變頻節能
變頻節能的方法一般有兩種，第一種是軟啟動，第二種是合理利用冗余，具體來說如下。1.軟啟動：所有的器械設備在起初啟動的時候會產生大量的能源損耗，在這種情況下，我們就可以通過變頻器來進行調度，改變頻率，從而對啟動時的電流進行一定程度的約束，最后使得機器的啟動電流小于電動機的額定電流。2.合理利用冗余：變頻器在調速的時候，可以把節約的電能進行小面積的轉換，使電動機的輸出軸功率發生不同程度的改變。當風機水泵類負荷屬于平方轉矩負荷時，即轉矩M與轉速N的平方成正比，其電動機軸上的輸出功率與轉速的三次方也成正比。所以，當電動機轉速下降時，電動機的功率損耗就會大幅度下降，其所耗電量也就大為減少。
（三）照明系統的節能
眾周所知，在企業中用電量最大的地方就是照明系統，照明系統的用電直接關系著企業的用電，所以我們要做好照明節能的工作。但是，我們也要注意在節能的同時也要保證工廠的照明質量，滿足工廠工人的工作照明需要，在此基礎上來減少電能的損耗，合理地使用電力資源。最近幾年來，由于白熾燈的發光率比較低，大部分已經被新光源替代了，在生產的過程中，一般工廠的路燈照明設備使用高壓鈉燈，辦公場所使用節能燈，這樣的配合能夠有效地降低能源的損耗，從而達到企業供配電系統節能的要求和標準。
（四）選用高效節能電光源及其照明電器附件
照明光源宜采用三基色細管徑直管熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈。光源點距地面高度在4m及以下時宜選用細管徑熒光燈；高度較高的廠房（6m以上）可采用金屬鹵化物燈，無顯色要求的可用高壓鈉燈。在泵房及計量間照明中，應優先選用高強度氣體放電燈或節能熒光燈。高壓鈉燈比高壓汞燈節電60%，比白熾燈節電80%。值班室、加藥間等房間應選用節能燈（三基色緊湊型熒光燈、細管徑三基色日光燈），可節電25%。低損耗、性能優的光源電子附件包括：電子整流器、電子變壓器、電子觸發器等。熒光燈采用的電子鎮流器可使照明系統的光效提高15%，節電率通常在20%以上，每只電子鎮流器的功耗只有2.5W，功率因數可達0.9以上，同時線路的損耗也會相應地減少，并且具有啟動速度快、無噪音、無頻閃的優點。
（五）加強變電器的合理選擇
供配電系統中，變壓器的作用主要為升降電壓、匹配阻抗、安全隔離等，在配電設計時，若只根據生產工藝所用的用電設備具體符合情況來確定變壓器的臺數和容量，缺乏長遠考慮，將使得變壓器實際生產產量低于設計產量，長期運行后，變壓器工作效率將大大降低，從而增加能耗。因此，要根據企業長期發展需要選擇合理的變壓器，并對符合大小、生產用電特點、設備投資、變壓器運行經濟性及設備對供電可靠性和電能質量的要求等方面進行綜合考慮，最大限度減少變壓器運行費用。
結束語
隨著社會生產力的發展，能源資源損耗量不斷增大，環境問題日益突出，嚴重阻礙了和諧社會的發展，節能減排已成為社會發展過程中必須面對的全新課題，尤其是對耗能量較大的企業來說，節能優化設計已成為可持續發展的必由之路。建材企業耗電量大，供配電系統運行中的能耗較大，若在發展過程中缺乏對節能降耗的重視，將難以在現代經濟市場中立足。因而要強化認識，供配電系統須從節能優化設計方面綜合考慮，以最小的電能消耗獲取最大的經濟效益，從而提高市場競爭力，促進企業的健康、可持續發展。
參考文獻
篇13
關鍵詞：
帶電作業；機器人；配電網；先進技術
0引言
隨著機械、電子、計算機、傳感器、人工智能及仿生學等尖端領域技術的發展，機器人在各行各業得到日益廣泛的應用，如工業機器人、教育機器人、家政機器人、軍用機器人等。其中，在電力領域的主要應用有：在輸電領域以一定速度沿輸電線爬行，利用攜帶的傳感儀器實現線路定期巡檢的巡線機器人及利用附加除冰機構，自動清除輸電線路覆冰，減少斷線事故的除冰機器人。在變電領域，以自主或遙控方式對變電站內一次設備進行巡檢，及時發現設備熱缺陷和其他異常的變電站智能巡檢機器人。在配電領域，完成對隧道內溫度、煙霧、有毒氣體等環境信息檢測的電纜管道巡檢機器人。與上述電力領域機器人已進入實用化進程相比，中國配電帶電作業機器人起步于1999年的山東電網，目前應用面與實用化都很有限，與國外發達國家存在明顯差距。因此，結合中國國情，學習國外先進技術并加以借鑒和完善，努力打造具有中國特色的帶電作業機器人產業，對于推動配電作業自動化技術發展，實現中國制造2025的宏偉藍圖具有積極意義。
1作業機器人簡介
1.1基本結構
作業機器人從整體結構上主要有兩種形式：一種是操作人員在高空絕緣斗內，以控制手柄或主手控制器為媒介，對機器人進行高空作業控制的形式；另一種是操作人員位于地面控制室，通過高空機器人視覺系統完成遙控的形式，如圖1所示。操作人員在高空進行遙控，以絕緣斗為保護裝置，直觀明了觀察作業進展，減少操作難度，提高了作業效率，但未能使操作人員完全脫離電磁輻射和高空作業的危險；采用第二種作業方式，即操作人員在地面控制室，雖不能直接近距離觀察作業對象，影響作業效率，但該種方式下操作人員遠離高壓線，可避免高空跌落事故發生。雖然兩種機器人作業方式有所差異，但基本結構大體相同，均由以下部分構成：機器人作業平臺（機器人本體、機械臂絕緣子支撐）、工作平臺（絕緣斗/地面控制室）、折疊與伸縮絕緣壁、控制裝置、移動卡車等。
1.2主要功效
作業機器人的基本結構和功能決定了它具有如下功效：
1）改善作業環境：由于采用間接作業法，危險性降低，減少了觸電、高空墜落等危險事故的發生，使作業人員生命安全得到更有效的保障。
2）提升作業效率：通過機器人進行作業，工作人員數量減少，效率大幅提高，人工成本降低；同時作業面和作業頻次也可大幅提高。
3）降低作業難度：相比于人工作業時需合理把握精度要求、做到謹慎、仔細完成任務，使用作業機器人解放了作業人員，由機器人自主完成操作，作業難度大幅降低。
4）提高作業質量：采用機器人進行作業，控制力度合理、作業質量顯著提升。
5）提升客戶滿意度：停電事故減少，供電可靠性提升。
2國外發展歷程
早在20世紀80年代開始，日本、美國、加拿大、法國等許多國家就先后開展作業機器人的研究開發與應用。
2.1日本帶電作業機器人
20世紀80年代初，日本政府人口普查結果預示未來人口將逐步老齡化，勞動力不足日趨嚴峻。由此，日本掀起了一場自動化革命的熱潮。為使配電帶電作業更加安全高效又避免墜落等事故，九州電力株式會社（KEPCP）與安川機器人公司于1984年開展合作，研究配電帶電作業機器人。迄今為止，日本已成為當今配電帶電作業機器人開展最早、成果最為豐富、產業化應用最廣泛的國家。其主要經歷了3個階段：1
）第一階段（1984—1989年）：第一代機器人—手動操作機器人PhaseI，采用主從控制。
2）第二階段（1990—1997年）：第二代機器人—半自動機器人PhaseII。
3）第三階段（1997年至今）：第三代機器人—全自主機器人PhaseIII。
表1給出了3代機器人的基本概況。第一代機器人以手動方式進行作業，采用兩個自由度機械臂設計，驅動方式主要采用電機驅動和液壓驅動兩種方式，如圖2所示。作業人員在高空絕緣斗內進行操作，同時觀察工作進展情況。該機器人參加作業工作時需至少3名工作人員，其中一人位于高空近距離控制機械手，另一人在地面通過遙控配合控制。最后，還需配備一名安全監督員。第二代機器人在第一代的基礎上增加了視覺定位系統、激光測距系統，工具自主更換，人機交互及語音識別功能，提高作業人員效率，因此稱為半自動化的帶電作業機器人，如圖3所示。通過機器人本體上安裝的高新攝像頭將畫面傳到地面操作室，工作人員在地面對機器人進行遠程操作，避免了直接接觸電壓、高空跌落等危險。另外，在人員配備方面需至少2名工作人員。一名位于地面控制室內通過主控顯示器操控機械手，另一名擔任安全監督員。第三代以全自動的方式進行作業，取消了控制室，僅需配備1名安全監督員在作業現場通過手持終端進行監督即可，使作業人員完全從生產力中解放出來。第三代機器人本體結構形式雖和第二代差不多，但智能程度大幅提升。搭載三維視覺系統，自動識別工作環境并通過人工智能完成判斷及操作；融合數據通信技術，立體視覺定位技術、計算機控制技術與模式識別技術等。做到作業前期自主定位、作業過程自主控制完成、作業結束自主檢查任務的質量并修正?？偨Y日本機器人的發展史，其實在機器人進入實用化之前，很多日本學者普遍認為，相比于人工帶電作業，九州公司投資的作業機器人將和其他重型設備（電纜車、車載變壓器、車載發電機）一樣，因價格昂貴且維修成本高而不告而終。但事實證明，經過幾年的常規部署，通過效益分析，帶電作業機器人帶來的經濟收入逐年提高，遠超預期水平，如圖4所示。截至21世紀初，日本本土已有93臺機器人在開展帶電作業，根據歷史數據統計的不同年份帶電作業事故數如圖5所示。相比于傳統人工作業方式，機器人的普及，使帶電作業電擊事件急劇下降，九州公司6000多名一線配電工人的安全得到的相應保障。
2.2部分國家帶電作業機器人的研發
美國于1985年著手開始研究帶電作業機器人，其第一代產品采用操作人員在地面遙控的方式，單機械臂的主從控制機器人。僅裝有液壓驅動的機械臂，機械性能較差。目前，美國最新一代機器人在絕緣防護水平上有所突破，支持在極端惡劣的天氣下進行帶電作業。加拿大Hydro-Quebec研究所作業機器人機械臂也是液壓驅動的，作業形式與日本的第一代產品很相似，操作人員在安裝于升降機構末端的絕緣斗內進行遙控操作，該機器人的絕緣等級達到25kV。法國帶電作業機器人項目的研究是在20世紀90年代由法國電力公司（EDF）支持進行的，但受限于技術難題和科研經費有限，最終中途擱置。直到90年代末期，受到日本安川電機與九州電力株式會社的支持，歐洲綜合電機制造廠家Thomson-CSF著手開展研究，并順利完成了機器人樣機。西班牙在參照日本第二代帶電作業機器人的基礎上，于1994年完成各項研發，并可實現本國69kV及以下的帶電作業。該機器人安裝兩個6自由度機械臂，并配備有3自由度的輔助臂。
3中國帶電作業機器人的研況
在中國，許多供電企業都充分認識到機器人帶電作業重要性，對機器人的需求也愈發強烈。受限于諸多因素，中國研究起步相對較晚，才經歷短短10多年。1999年帶電作業機器人在國內首次立項，2002年研制出首臺自主創新作業機器人；2005年完成產品化樣機的研究，在山東濟寧和山西長治通過試用，具備電壓等級10kV以下，絕緣防護標準45kV，作業高度19m等作業要求。2012年，國家863計劃開展“公共安全與救援機器人”重點項目課題，對“面向電力帶電搶修作業機器人研究開發與應用”進行了立項研究。與日本相似，目前為止國內已開展了3代機器人的研究。
1）第一代機器人通過鍵盤簡單地控制機械臂運動，受限于技術約束，控制系統較為封閉，局限性大。
2）第二代機器人采用國產電機驅動方式，實現主從控制，可通過鍵盤或手持終端操作，在近距離作業操作時具備完成常規簡單自動操作任務。然而受自重限制，操作難度較高。
3）第三代機器人采用進口液壓驅動方式，具有多級絕緣防護措施，能完成斷線、接線、更換絕緣子等作業任務，這標志我國作業機器人已達到新高度。但該型號機械臂未安裝力反饋功能，造成作業人員無從感知作業力度并進行合理把控，無法進行較為精細復雜作業，且機械臂抖動問題也未能徹底解決。圖6所示為第三代國產作業機器人。
4中國帶電作業機器人應重點考慮的問題
近期工信部、發改委、財政部聯合印發《機器人產業“十三五”發展規劃》，引導中國機器人產業快速健康可持續發展。面對機遇與挑戰，借鑒國外經驗，下一步中國帶電作業機器人的研發與應用應重點加強以下方面的工作。
4.1強化機器人領域創新能力
加強與其他機器人共性關鍵技術研究，充分利用和整合現有科技資源與研發力量，組建面向電力系統的機器人創新中心，打造企業產學研用緊密結合的協同創新載體，重點圍繞人工智能、感知與識別、機構與驅動、控制與交互等方面開展研究。同時，應強化國際交流合作，培養不停電作業機器人研發設計人才。
4.2合理控制制造成本
開展作業機器人研發時，應合理考慮價格影響。研發機構在不改變原有功能特點的情況下，通過改進和研發新材料、新技術降低生產成本。只有適應于現場作業，價格適中并加以實用化，帶電作業機器人才能發揮其真正的安全和效益。
4.3更可靠的絕緣安全防護
考慮到作業對象是帶電的高壓線路或設備，帶電作業機器人應具備即使在操作失誤或機器人發生一些故障時，也要有足夠的防護措施以保證電網和操作人員的絕對安全。此外，還要針對不同惡劣氣候，如潮濕、暴雨等情況時，其絕緣防護水平也不被破壞，或者造成隱患。
4.4作業工具系列化
帶電作業任務普遍存在作業種類多、作業對象多變等特點。因此，應積極開展帶電作業機器人專業工器具的研究，設計出適合機器人攜帶，便于完成相應動作的系列作業工具。使得更換機械臂末端的終端專業工器具具備快換功能、可轉變作業任務，做到一機多用。從而提高使用效率，減低使用成本，滿足機器人產業應用需求。
4.5加強機器人技術標準體系建設
現階段沒有明確、統一的技術標準。因此，應研究制定帶電作業機器人的技術標準，如機器人通用技術標準、機器人本體電磁兼容要求和試驗方法標準等，以利于帶電作業機器人的發展。此外，應重點培養一支具備高水平作業技術的骨干人才隊伍，突破機器人通用控制軟件平臺，實現良好的人機交互。運用現代虛擬技術，模擬真實場景，開展仿真培訓，提高從業人員技能。
5結語
配電帶電作業是當前提高供電可靠性的最有效、最直接的方法，發展帶電作業機器人成為各國研究的熱點?！笆濉逼陂g將是中國機器人產業發展的關鍵時期，把握國際機器人產業發展趨勢，汲取他國先進經驗，促進具有中國特色的作業機器人發展成為下一步開展不停電作業的研發重點。向科技要效率，改善作業人員工作環境，提高供電可靠性，配電帶電作業機器人取代傳統的人工作業方式將成為一種必然。
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