農(nóng)電發(fā)展重點應(yīng)用技術(shù).doc

國家電網(wǎng)公司農(nóng)網(wǎng)科技進步支撐框架農(nóng)網(wǎng)發(fā)展重點應(yīng)用技術(shù)2011年8月107目錄1 電網(wǎng)規(guī)劃31.1 農(nóng)網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)31.2 輸變電工程通用設(shè)計31.3 典型供電模式61.4 單三相混合配電方式81.5 35kV配電化101.6 農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)支持平臺122 農(nóng)網(wǎng)裝備142.1緊湊型組合式箱式變電站142.2 智能配電臺區(qū)152.3 組合電器192.4 環(huán)網(wǎng)柜222.5 永磁操動機構(gòu)智能開關(guān)242.6 分布式能源裝備263 電能質(zhì)量與綜合節(jié)能293.1 節(jié)能型變壓器293.2 無功優(yōu)化補償技術(shù)313.3 變壓器經(jīng)濟運行技術(shù)333.4 電能質(zhì)量監(jiān)測與治理技術(shù)353.5 農(nóng)網(wǎng)綜合節(jié)能評估與輔助決策技術(shù)373.6 線損分析與管理技術(shù)394 農(nóng)網(wǎng)自動化424.1 縣級電網(wǎng)調(diào)度自動化424.2 配電自動化434.3 調(diào)配控一體化454.4 信息交互集成技術(shù)474.5 分布式電源及微電網(wǎng)接入控制技術(shù)495 通信技術(shù)515.1 光纖通信515.2 無源光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)545.3 低壓電力線載波通信技術(shù)595.4 無線通信技術(shù)646 農(nóng)網(wǎng)生產(chǎn)運行管理686.1 帶電作業(yè)技術(shù)686.2 狀態(tài)檢修技術(shù)706.3 現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)支撐技術(shù)726.4 10kV線路故障檢測技術(shù)746.5 輸變電設(shè)備智能巡檢技術(shù)766.6 電力設(shè)施防盜報警技術(shù)796.7 防雷技術(shù)816.8 剩余電流動作保護裝置應(yīng)用技術(shù)836.9 農(nóng)網(wǎng)生產(chǎn)運行管理技術(shù)857 營銷服務(wù)與用電技術(shù)887.1 用電信息采集技術(shù)887.2 營銷服務(wù)與用電技術(shù)907.3 防竊電技術(shù)917.4 多元化收繳費技術(shù)937.5 電力營銷信息管理技術(shù)958 信息化技術(shù)978.1 農(nóng)電綜合管理系統(tǒng)978.2 SG-ERP信息化平臺988.3 電網(wǎng)地理信息（GIS）技術(shù)1018.4 網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)1031 電網(wǎng)規(guī)劃1.1 農(nóng)網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)一、技術(shù)研究水平目前，電網(wǎng)規(guī)劃主要方法是采用計算機輔助規(guī)劃，計算機輔助規(guī)劃是在建立規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，采用多目標(biāo)、多約束的非線性優(yōu)化算法和計算機技術(shù)進行輔助規(guī)劃，可彌補經(jīng)驗型規(guī)劃的不足，為電網(wǎng)規(guī)劃提供理論和科學(xué)依據(jù)。計算機輔助規(guī)劃軟件主要功能包括負荷預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)評估、可靠性評估、潮流計算、短路計算、基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的變電站布點優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等。在實際規(guī)劃中，將計算機輔助規(guī)劃與實際規(guī)劃經(jīng)驗有效結(jié)合起來，可取得較為科學(xué)合理的結(jié)果。拓展農(nóng)網(wǎng)定量分析手段，研究農(nóng)網(wǎng)分析評估方法，開展農(nóng)網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃，是當(dāng)前為農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運行和管理提供輔助決策的有效途徑。傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)中一般不存在純電源，只通過變電站接受上級電網(wǎng)的電力。分布式電源、微電網(wǎng)、電動汽車等的接入及并網(wǎng)運行，將對配電系統(tǒng)產(chǎn)生深刻影響，使之成為與傳統(tǒng)單側(cè)電源、輻射型配電網(wǎng)有較大區(qū)別的系統(tǒng)，給配電網(wǎng)的運行帶來了巨大的影響，同時也給傳統(tǒng)的配電網(wǎng)規(guī)劃帶來了實質(zhì)性的挑戰(zhàn)。為提高電網(wǎng)資產(chǎn)的利用率、自愈能力以及接納分布式電源、微電網(wǎng)和電動汽車的能力，實現(xiàn)電網(wǎng)智能化，有必要研究和提出優(yōu)化的智能配電網(wǎng)規(guī)劃方法。二、技術(shù)內(nèi)容農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃是指110kV及以下縣域電網(wǎng)規(guī)劃，其主要內(nèi)容為：在綜合考慮設(shè)備可用性、使用年限、故障率、供電區(qū)負荷特性等因素，分層次、分區(qū)域進行各級電網(wǎng)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，進行各電壓等級、功能分區(qū)的短期、中期及長期負荷預(yù)測，以可靠性、年運行費用、線損率綜合最優(yōu)為規(guī)劃目標(biāo)，以電壓損耗、供電能力及電網(wǎng)安全性等條件為約束，對農(nóng)網(wǎng)各規(guī)劃水平年的變電站分布、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等進行合理規(guī)劃并提出過渡方案。農(nóng)網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)是指利用優(yōu)化規(guī)劃理論、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等先進的優(yōu)化算法、計算機工具和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)規(guī)劃數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計計算、優(yōu)化規(guī)劃功能，提供先進的輔助分析決策手段，并結(jié)合規(guī)劃經(jīng)驗，高效制定較為科學(xué)合理的優(yōu)化的農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃。優(yōu)化過程和方法主要體現(xiàn)于以下幾點：（1）采用數(shù)據(jù)處理技術(shù)進行規(guī)劃基礎(chǔ)數(shù)據(jù)自動篩選，保證數(shù)據(jù)的可用性和有效性；選擇合理的優(yōu)化方法并結(jié)合規(guī)劃和建設(shè)經(jīng)驗進行負荷預(yù)測、電壓等級選擇和網(wǎng)架規(guī)劃，提供充足的論證依據(jù)。（2）結(jié)合區(qū)域發(fā)展規(guī)劃，制定多套規(guī)劃方案及其過渡方案，使其具有較強的可操作性。（3）采用規(guī)劃評價技術(shù)對規(guī)劃方案進行安全性、可靠性、經(jīng)濟性等方面評估，提供輔助決策依據(jù)。（4）提出主動智能配電網(wǎng)規(guī)劃流程和方法，能很好地接納分布式電源、微電網(wǎng)及電動汽車等的接入和并網(wǎng)。三、應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)DL/T5118 農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則DL/T5119 農(nóng)村小型化無人值班變電所設(shè)計規(guī)程Q/GDW156-2006 城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則國家電網(wǎng)公司“十二五”配電網(wǎng)規(guī)劃（技術(shù)原則）指導(dǎo)意見四、應(yīng)用原則適用于農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)規(guī)劃，應(yīng)結(jié)合各地實際情況因地制宜進行規(guī)劃。五、建議（1）對農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)進行科學(xué)管理，不斷積累歷史數(shù)據(jù)。（2）制定農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)的技術(shù)規(guī)范，加快農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃輔助分析平臺的研究。（3）對農(nóng)網(wǎng)負荷性質(zhì)、分布和特性進行深入全面的研究。（4）分析分布式電源、微電網(wǎng)及電動汽車等接入對配電網(wǎng)規(guī)劃的影響。1.2 輸變電工程通用設(shè)計一、技術(shù)研究水平近年來，為深入推進“兩個轉(zhuǎn)變”，實施集團化運作、集約化發(fā)展、精益化管理和標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，公司組織有關(guān)研究機構(gòu)、設(shè)計單位，在充分調(diào)研、精心比選、反復(fù)論證的基礎(chǔ)上，編制了國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計（簡稱通用設(shè)計）。通用設(shè)計堅持全壽命周期管理理念，采用模塊化設(shè)計手段，形成了包括各電壓等級變電站、輸配電線路、電能計量裝置等方面內(nèi)容的通用工程設(shè)計，在電網(wǎng)建設(shè)和改造工程中推廣應(yīng)用，統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一設(shè)備規(guī)范，方便運行維護，方便施工招標(biāo)，提高工作效率，降低建設(shè)和運行成本，發(fā)展規(guī)模優(yōu)勢，提高整體效益，支撐新一輪農(nóng)網(wǎng)改造升級工程和農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)，服務(wù)社會主義新農(nóng)村建設(shè)。公司在通用設(shè)計的基礎(chǔ)上，組織實施了“兩型一化”（資源節(jié)約型、環(huán)境友好型，工業(yè)化）變電站和“兩型三新”（資源節(jié)約型、環(huán)境友好型，新技術(shù)、新材料、新工藝）線路設(shè)計及建設(shè)工作。二、技術(shù)內(nèi)容通用設(shè)計 110kV及以下輸、變、配電部分具體技術(shù)內(nèi)容參見如下文獻：(1) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 110（66）500kV變電站分冊(2) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 西藏電網(wǎng)110kV變電站分冊(3) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 110（66）kV輸電線路分冊(4) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 西藏電網(wǎng)110kV輸電線路分冊(5) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計 35kV變電站分冊(6) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 西藏電網(wǎng)35kV變電站分冊(7) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計 35kV輸電線路分冊(8) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 西藏電網(wǎng)35kV輸電線路分冊(9) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計 10kV配電工程分冊(10) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計 10kV和380/220V架空配電線路分冊(11) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 農(nóng)網(wǎng)10kV及以下工程補充方案分冊(12) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計 電纜敷設(shè)分冊(13) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 110kV電能計量裝置分冊(14) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 66kV電能計量裝置分冊(15) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 35kV電能計量裝置分冊(16) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 10kV電能計量裝置分冊(17) 國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計 400V電能計量裝置分冊三、應(yīng)用原則在今后的農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)和改造過程中，全面采用公司通用設(shè)計，將通用設(shè)計納入工程建設(shè)管理全過程。四、建議在通用設(shè)計推廣過程中，加強仿真和輔助設(shè)計平臺的深化研究及應(yīng)用。1.3 典型供電模式一、技術(shù)研究水平典型供電模式理論研究是在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，把供電單元（如變電站、開閉所等）及設(shè)備選型納入供電模式的研究范圍，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗總結(jié)，針對供電區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展特點、地域環(huán)境特征和負荷特性，加以系統(tǒng)性整理和論證，提出適合不同區(qū)域的典型供電模式。應(yīng)用典型供電模式研究成果，公司陸續(xù)制定并發(fā)布了新農(nóng)村電氣化村典型供電模式（試行）（農(nóng)技200735號）和小城鎮(zhèn)典型供電模式（國家電網(wǎng)農(nóng)20101591號），指導(dǎo)和規(guī)范新農(nóng)村電氣化村及小城鎮(zhèn)電網(wǎng)建設(shè)，提高農(nóng)網(wǎng)建設(shè)水平。國外農(nóng)網(wǎng)供電模式主要有兩類：一類是以歐美為代表的國家，采用雙電源單輻射供電模式，變電站建設(shè)模式主要靠設(shè)計較大備用容量電源，滿足N-1要求，出線基本為單輻射線，供電半徑較長，采用可靠的重合器分段，結(jié)線簡單，供電可靠，適用于負荷密度相對較低的區(qū)域；另一類是以日本為代表的國家，采用環(huán)網(wǎng)供電模式，線路采用自動配電開關(guān)分段，實現(xiàn)配電自動化，滿足供電要求，適用于負荷密度相對較高的區(qū)域。二、技術(shù)內(nèi)容新農(nóng)村電氣化村典型供電模式根據(jù)電氣化村的經(jīng)濟發(fā)展水平、用電水平及建筑布局等特點進行歸類，按照電氣化村電網(wǎng)規(guī)劃、配電變壓器、無功補償、低壓線路和戶表等方面的技術(shù)要求，制定各類電氣化村的典型供電模式，明確各種典型供電模式的適用條件、設(shè)施配置、主要特征、預(yù)期目標(biāo)和結(jié)構(gòu)示意圖。具體情況如下：（1）根據(jù)新農(nóng)村電氣化標(biāo)準(zhǔn)體系將新農(nóng)村電氣化村劃分為A、B、C三類，電氣化村的典型供電模式相應(yīng)分為A、B、C三類，在此基礎(chǔ)上有針對性地提出10種典型供電模式，其中：A類3種，B類3種，C類4種。（2）明確上述10種典型供電模式的適用條件和設(shè)施配置。其中：適用條件包括全村人均年生活用電量和建筑布局兩項內(nèi)容，設(shè)施配置包括配電變壓器的布置和安裝方式，低壓線路的導(dǎo)線選型和線路結(jié)構(gòu)，無功補償?shù)念愋秃臀恢?，計量裝置的類型和安裝地點，剩余電流保護的級數(shù)等。在小城鎮(zhèn)特征及分類研究為基礎(chǔ)，以小城鎮(zhèn)用電需求為參考條件，提出了小城鎮(zhèn)典型供電模式。小城鎮(zhèn)典型供電模式以中壓（電網(wǎng)）典型供電模式為主，兼顧低壓（電網(wǎng)）典型供電模式。小城鎮(zhèn)按年人均GDP分為A、B、C三類，各類又按負荷性質(zhì)分為工業(yè)主導(dǎo)型、商業(yè)主導(dǎo)型和綜合型三種，共分為A1C3九種。（1）中壓（電網(wǎng)）典型供電模式按小城鎮(zhèn)分類方式相應(yīng)地分為A1C3共9種。模式配置側(cè)重于中壓系統(tǒng)組成的主要部分，著重界定線路、配變、無功補償和自動化等4個要素，包括線路型式、線路結(jié)構(gòu)、供電半徑、分段設(shè)備、分接設(shè)備、公變、用戶變、配電變壓器、中壓線路、監(jiān)測裝置、配網(wǎng)自動化等11個要點。（2）低壓（電網(wǎng)）典型供電模式與新農(nóng)村電氣化村典型供電模式一致，按建筑形態(tài)分為多層建筑區(qū)、聯(lián)排建筑區(qū)及散居區(qū)3類，其中多層和聯(lián)排建筑區(qū)按區(qū)域功能分為以商業(yè)為主、以居住為主2種，散居區(qū)設(shè)置1種，共5種。低壓供電模式著重界定低壓線路、無功補償和計量、自動化等4個要素，主要包括線路型式、線路結(jié)構(gòu)、低壓側(cè)、配變計量、用戶計量、接戶線、用電信息采集等7個要點。三、應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)DL/T5118-2010農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則DL/T51312001農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)導(dǎo)則Q/GDW 156-2006城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則國家電網(wǎng)農(nóng)200335號國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)縣城電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)導(dǎo)則國家電網(wǎng)辦2006266號國家電網(wǎng)公司服務(wù)社會主義新農(nóng)村建設(shè)工作的指導(dǎo)意見國家電網(wǎng)農(nóng)2007326號新農(nóng)村電氣化標(biāo)準(zhǔn)體系國家電網(wǎng)農(nóng)2007326號新農(nóng)村電氣化建設(shè)實施綱要國家電網(wǎng)發(fā)展2010492號國家電網(wǎng)公司“十二五”配電網(wǎng)規(guī)劃（技術(shù)原則）指導(dǎo)意見輸變電工程通用設(shè)計(10kV及以下配電相關(guān)分冊)四、應(yīng)用原則（1）注重工程建設(shè)實效，堅持因地制宜的原則，防止盲目追求高標(biāo)準(zhǔn)。（2）積極應(yīng)用四新技術(shù)，提高農(nóng)網(wǎng)技術(shù)含量。五、建議（1）做好運行和效益分析數(shù)據(jù)的收集工作，不斷進行典型供電模式的修訂和完善。（2）加強對低壓網(wǎng)絡(luò)和配電裝置的研究應(yīng)用。1.4 單三相混合配電方式一、技術(shù)研究水平在北美、日本、英國、澳大利亞等國單相配電方式應(yīng)用較多，多用在負荷密度比較低、單戶負荷較大、用戶分散的地區(qū)，通常采用中壓到戶、柱上安裝的方式，應(yīng)用效果良好。單相變在我國的實用性研究始于90年代，近年來隨著單相變的研制和應(yīng)用，單相變在我國的應(yīng)用得到越來越多的重視。國網(wǎng)公司組織開展了單三相配電方式的專題研究，研究人員定性和定量分析了單三相配電方式的線損影響因素；建立了低壓線路、配電站以及中壓線路投資費用的數(shù)學(xué)計算模型，全面分析了一臺或多臺單相變置換一臺三相變情況下各種供電制式的技術(shù)經(jīng)濟性；分析了單三相配電方式對電力系統(tǒng)線損、三相平衡、供電可靠性、安全性等方面的影響；提出了用于低壓系統(tǒng)安全保護的分布式剩余電流保護方法，解決了農(nóng)網(wǎng)零線重復(fù)接地系統(tǒng)的剩余電流保護難題；制定了單三相混合配電方式設(shè)計、運行維護與管理領(lǐng)域技術(shù)規(guī)范；研制出高效率、高性能的小容量單相轉(zhuǎn)三相配電裝置和智能型單相變壓器。綜合考慮負荷、技術(shù)經(jīng)濟、環(huán)境社會因素、對供電系統(tǒng)影響，提出了單三相混合配電方式的適用條件和應(yīng)用范圍，結(jié)合我國農(nóng)網(wǎng)負荷特點，提出了A、B、C三類共14種典型區(qū)域的單三相混合供電模式，設(shè)計了單相配電方式典型方案。二、技術(shù)內(nèi)容單三相混合配電方式，是指一個區(qū)域內(nèi)采用單相變與三相變共同進行供電的配電方式，或者說一個區(qū)域內(nèi)單相配電與三相配電共存的配電方式。具體來說，對特定供電區(qū)域，針對不同用電性質(zhì)、負荷大小、用戶/區(qū)塊分情況采用單相、三相配電變壓器供電，從整個供電區(qū)域看，單相變與三相變結(jié)合應(yīng)用。單相變是單相配電的核心。單相變具有工藝簡單、重量輕、體積小的特點，便于安裝且占地面積少，易于深入負荷中心，縮短了低壓供電半徑，符合“密布點、短半徑”的要求；與同容量三相變相比，單相變負載損耗有明顯下降；在負荷較小的地區(qū)，單相配電的低壓線路用量比三相配電可節(jié)約50%以上，有效降低了金屬消耗，有助于資源節(jié)約。單相變供電有兩種制式：單相兩線制和單相三線制。單相兩線制是指由一根相線和一根中性線向用戶供電；單相三線制由兩根相線和一根中性線組成，兩根相線間的電壓是相線與中性線電壓的2倍，中性線與其中一根相線向單相用戶供電。單三相配電方式的選擇需要考慮以下因素：（1）負荷性質(zhì)。供電區(qū)域內(nèi)有無三相負荷、三相負荷所占比重及負荷發(fā)展?jié)摿?，在三相負荷較多、負荷發(fā)展?jié)摿^大的區(qū)域，不宜采用單相配電方式，可采用三相配電方式。（2）技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。主要考慮線損、工程造價、年費用等指標(biāo)。從線損看，單相二線配電方式不具優(yōu)勢，而從工程造價、年費用看，負荷較小、供電區(qū)面積較小時，單相二線配電方式優(yōu)于三相配電方式；單相三線配電方式在線損、工程造價、年費用等方面均優(yōu)于單相二線配電方式。（3）占地面積、景觀及噪音等因素。在農(nóng)村，對占地面積、景觀及噪音等指標(biāo)要求相對較低，但在城鎮(zhèn)，在單、三相配電方式選擇中考慮這些指標(biāo)的影響是必要的。（4）對供用電系統(tǒng)的影響。包括安全性、三相不平衡、二次保護、供電質(zhì)量（電壓、諧波、可靠性）、接地方式等。單三相配電方式原理簡單，應(yīng)用靈活，適合農(nóng)網(wǎng)負荷特點，科學(xué)合理選用單三相配電方式，可起到節(jié)約投資、降低損耗、節(jié)約資源的目的。三、應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)DL/T5118-2000 農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則DL/T5131-2001 農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)導(dǎo)則DL/T499-2001 農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程Q/GDW156-2006 城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則GB1094.1-1996 電力變壓器 第1部分：總則DL/T1102-2009 配電變壓器運行規(guī)程JB/T10317-2002 單相油浸式配電變壓器技術(shù)參數(shù)和要求JB501-2006 電力變壓器試驗導(dǎo)則四、應(yīng)用原則由于三相負荷的普遍存在性，通常沒有純單相供電區(qū)，因而單三相配電方式的應(yīng)用原則主要針對單相配電方式。單相配電方式適用于以下區(qū)域：1、城鎮(zhèn)低壓供電系統(tǒng)需改造的老舊居住區(qū)。2、農(nóng)村分散或團簇式居住區(qū)，地域狹長、狹窄居住區(qū)。3、單相供電的公共設(shè)施負荷，如路燈。4、純單相負荷的臨時、過渡性用電。五、建議按照單三相配電方式的適用條件和應(yīng)用范圍，在符合條件的地區(qū)，在專家和有經(jīng)驗的技術(shù)人員的指導(dǎo)下依據(jù)典型區(qū)域的單三相混合供電模式開展應(yīng)用。1.5 35kV配電化一、技術(shù)研究水平目前我國中西部部分地區(qū)因地處偏遠地區(qū)，35kV電源布點不足，10kV線路供電半徑過長，線路損耗大，致使當(dāng)?shù)責(zé)o法用電或供電電壓偏低，常規(guī)的35kV變電站、線路和臺區(qū)建設(shè)，選址難、造價高、施工周期長，又由于負荷增長緩慢，輸配電設(shè)備利用率低，造成了大量的資源浪費。農(nóng)網(wǎng)通過35kV配電化建設(shè)可以解決負荷小而分散的中西部偏遠農(nóng)村、山區(qū)或半山區(qū)等無電地區(qū)的農(nóng)村居民用電，以及35kV線路沿線區(qū)域因10kV線路供電半徑過長或迂回供電造成的居民端供電電壓質(zhì)量偏低等問題，對于有效緩解農(nóng)網(wǎng)資金緊張、增加布點難、建設(shè)工程期長等難題，具有重要的現(xiàn)實意義。二、技術(shù)內(nèi)容農(nóng)網(wǎng)35kV配電化關(guān)鍵技術(shù)的內(nèi)容主要包括：（1）農(nóng)網(wǎng)35kV配電化變電站關(guān)鍵技術(shù)。箱式和車載式配電化變電站優(yōu)化設(shè)計（包括絕緣連接和整體布局）；適用于配電化變電站的新型設(shè)備；偏遠地區(qū)農(nóng)網(wǎng)35kV配電化智能變電站及其通信技術(shù)。（2）農(nóng)網(wǎng)35kV配電化線路關(guān)鍵技術(shù)。包括農(nóng)網(wǎng)35kV配電化線路絕緣、桿型設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)；適用于農(nóng)網(wǎng)35kV配電化線路的絕緣子選型方法；適用于農(nóng)網(wǎng)35kV配電化線路的新型復(fù)合絕緣子及金具；基于農(nóng)網(wǎng)區(qū)域負荷特性和不同負荷密度的導(dǎo)線配置及計算方法等。（3）農(nóng)網(wǎng)35kV直配臺區(qū)關(guān)鍵技術(shù)。35kV直配臺區(qū)設(shè)備的選型配置；35kV直配臺區(qū)不同接入位置與接入方式的保護配置；偏遠地區(qū)農(nóng)網(wǎng)35kV智能化直配臺區(qū)及適用通信技術(shù)等。三、應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)GB 500612010 66kV及以下架空電力線路設(shè)計規(guī)范 GB 500601992 35kV110kV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范GB 500621992電氣裝置繼電保護和自動裝置技術(shù)規(guī)范DL/T 51031999 35-110 kV無人值班變電站設(shè)計規(guī)程DL/T 6201997 交流電氣裝置的過電壓保護及絕緣配合 DL/T 51372001 電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程Q/GDW 4352010農(nóng)村電網(wǎng)無功優(yōu)化補償技術(shù)導(dǎo)則Q/GDW 3542009智能電能表功能規(guī)范四、應(yīng)用原則35kV配電化技術(shù)適用于負荷密度較低，中壓線路迂回供電或供電半徑過長，電網(wǎng)建設(shè)資金缺乏的地區(qū)。深入開展農(nóng)網(wǎng)35kV配電化各相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)研究和試點建設(shè)，應(yīng)該遵循模塊化、智能化、緊湊型、造價低、占地少、建設(shè)周期短等目標(biāo)和原則。五、建議該項技術(shù)的重點在于突破農(nóng)網(wǎng)35kV配電化變電站、35kV配電化線路以及直配臺區(qū)相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)，形成35kV配電化典型建設(shè)模式和技術(shù)方法，制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為農(nóng)網(wǎng)35kV配電化建設(shè)提供技術(shù)支撐和實踐驗證。建議在農(nóng)村負荷密度較低，中壓線路迂回供電或供電半徑過長，用戶末端電壓過低，電網(wǎng)建設(shè)資金缺乏的地區(qū)推廣應(yīng)用，充分發(fā)揮35kV配電化建設(shè)的作用，在推廣應(yīng)用過程中要結(jié)合實際情況，確保實現(xiàn)安全、高效、經(jīng)濟的35kV配電化建設(shè)原則。1.6 農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)支持平臺一、技術(shù)研究水平“農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)支持平臺” 針對我國農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃需要，以配電網(wǎng)規(guī)劃理論、方法為基礎(chǔ)，集成農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫、農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)規(guī)程/規(guī)范、農(nóng)網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃以及農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃管理等各項應(yīng)用，實現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃的計算機輔助規(guī)劃，可有效提高農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃水平及規(guī)劃效率。在利用計算機輔助規(guī)劃研究方面，雖已開發(fā)了一些輔助規(guī)劃軟件，如天津大學(xué)的配電網(wǎng)規(guī)劃輔助決策系統(tǒng)等，但是尚沒有方便農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃的統(tǒng)一的實用規(guī)劃平臺。二、技術(shù)內(nèi)容農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)支持平臺以農(nóng)網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃技術(shù)等理論研究為基礎(chǔ)，依托數(shù)學(xué)優(yōu)化規(guī)劃方法，利用數(shù)據(jù)庫管理功能管理規(guī)劃所需的數(shù)據(jù)，利用計算機開發(fā)軟件開發(fā)實現(xiàn)。主要包括以下幾個方面的功能：（1）農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)分析與管理。如配電網(wǎng)基本信息的錄入及分析，供電電源容載比分析，及現(xiàn)有電源容量是否能夠滿足該地區(qū)未來負荷的要求，分析出是否需新建電源點的電源規(guī)劃方案；（2）農(nóng)村電網(wǎng)電量及負荷的預(yù)測。如全區(qū)電量總量預(yù)測和電力最大負荷預(yù)測、分區(qū)電量總量預(yù)測和電力最大負荷預(yù)測、各變電站、線路負荷預(yù)測等各種負荷預(yù)測；（3）農(nóng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電壓等級配置優(yōu)化選擇；（4）配電網(wǎng)各電壓等級變電站的選址定容，中壓線路路徑優(yōu)化和導(dǎo)線截面選擇。（5）規(guī)劃方案形成?？尚纬捎嫾翱煽啃缘亩嚯妷旱燃夀r(nóng)村電網(wǎng)的優(yōu)化規(guī)劃方案，如各電壓等級電網(wǎng)短期（5年）規(guī)劃方案，中長期（10）規(guī)劃方案等。在農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃模型中計及可靠性，具體實現(xiàn)方法是，在農(nóng)村電網(wǎng)規(guī)劃的費用模型中，以雙電源供電為約束，并計及雙電源供電的費用。（6）綜合評估。對所得的規(guī)劃方案，利用綜合評價支持平臺進行評估。農(nóng)網(wǎng)綜合評價支持平臺的核心功能是綜合評價；農(nóng)網(wǎng)綜合評價包括三部分，分別為農(nóng)網(wǎng)現(xiàn)狀評價、農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃評價和農(nóng)網(wǎng)項目建設(shè)后評價。農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃評價包括專項評價及綜合評價兩部分，專項評價有供電能力評價、可靠性評價、財務(wù)評價及靈敏度分析；綜合評價有技術(shù)性評價、電網(wǎng)安全性評價、規(guī)劃的深度及廣度評價、財務(wù)評價和國民經(jīng)濟評價；（7）基本計算和管理功能。包括潮流計算功能、規(guī)劃項目概算及項目管理；（8）其它高級應(yīng)用功能，如分布式電源、微網(wǎng)及電動汽車等的接入策略、可靠性計算與分析等。三、應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)DL/T 5118-2000 農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則Q/GDW156-2006 城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則國家電網(wǎng)公司“十二五”配電網(wǎng)規(guī)劃（技術(shù)原則）指導(dǎo)意見國家電網(wǎng)農(nóng)2007326 號 新農(nóng)村電氣化標(biāo)準(zhǔn)體系國家電網(wǎng)農(nóng)技200735號 新農(nóng)村電氣化典型供電模式（試行）四、應(yīng)用原則（1）采用的農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況。（2）應(yīng)用中應(yīng)加強規(guī)劃人員與平臺的互動。五、建議（1）加強農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃數(shù)據(jù)的收集與分析。（2）加強農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃管理。2 農(nóng)網(wǎng)裝備2.1 緊湊型組合式箱式變電站一、技術(shù)研究水平隨著主元件設(shè)備的技術(shù)進步，40.5kV、12kV緊湊型箱式變電站技術(shù)在國內(nèi)外得到普遍應(yīng)用。我國自1985年第一臺組合式變電站投入應(yīng)用以來，產(chǎn)品綜合技術(shù)已有了突飛猛進的發(fā)展，其中 12kV 箱式變電站以功能單元組合為主，操作功能達到了相當(dāng)高的水平，在智能小型化方面有必要做進一步研究。40.5kV箱式變電站由于核心元件選擇性小，其技術(shù)發(fā)展仍有很大潛力。40.5kV、12kV組合式箱式變電站的方案設(shè)計、高低壓開關(guān)技術(shù)、變壓器技術(shù)、電纜絕緣技術(shù)、殼體成型和加工技術(shù)已經(jīng)成熟，并得到廣泛應(yīng)用。二、技術(shù)內(nèi)容40.5kV、12kV緊湊型組合式箱式變電站的核心技術(shù)創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在對供電方案的優(yōu)化設(shè)計上，其供電可靠性、結(jié)構(gòu)合理性、安裝操作靈活性等方面還需完善。在防塵與通風(fēng)、隔熱與凝露、滿載運行與體積小型化、智能操作與環(huán)保運行等方面開展技術(shù)研究是箱式變電站在電力系統(tǒng)中可靠應(yīng)用的主要研究方向。緊湊型組合式箱式變電站的主要技術(shù)特點如下：（1）外殼防護：注重新材料的應(yīng)用，體現(xiàn)環(huán)境友好的特點，采用新型隔熱阻燃材料殼體，實現(xiàn)產(chǎn)品小型化、免維護，突出與環(huán)境的協(xié)調(diào)適應(yīng)能力。（2）箱體結(jié)構(gòu)：殼體具有抗輻射、通風(fēng)、防塵功能，以自然排風(fēng)為主，避免內(nèi)部凝露產(chǎn)生，為內(nèi)部電氣部件提供安全可靠的絕緣裕度，便于內(nèi)部電器安裝與起吊。鑒于金屬外殼存在油漆層容易剝落導(dǎo)致外殼銹蝕及易產(chǎn)生內(nèi)部凝露等問題，也可采用環(huán)保型水泥纖維外殼結(jié)構(gòu)。（3）高壓單元：采用緊湊型共箱式機構(gòu)，智能化開關(guān)設(shè)備，絕緣性能好，維護工作量小，安全可靠。（4）變壓器單元：采用低損耗全封閉變壓器，高壓側(cè)連接采用全絕緣電纜分線頭； 或根據(jù)使用場所采用干式變壓器結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有阻燃、防爆、低污染、防火等級高的特點。（5）低壓單元：低壓開關(guān)可根據(jù)用戶要求選擇進口或國產(chǎn)斷路器，按用戶要求提供無功補償計量單元，兼容多種方案。低壓布置可實現(xiàn)面板安裝或模塊組合方案，排布簡潔，安裝檢修方便。三、應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)GB14048.1-2006 低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備.總則GB4208-1993 外殼防護等級GB15166.2-1994 交流高壓熔斷器：限流熔斷器GB/T17467-1998 高壓/低壓預(yù)裝式變電站GB/T11022-1999 高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共同技術(shù)要求四、應(yīng)用原則40.5kV、12kV緊湊型組合式箱式變電站是集高壓開關(guān)技術(shù)、變壓器技術(shù)、低壓開關(guān)技術(shù)、補償技術(shù)、計量技術(shù)、控制技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計于一體的綜合技術(shù)，需要從技術(shù)可行性、價值工程以及安全與環(huán)保上綜合考慮。（1）根據(jù)實際使用地點負荷性質(zhì)、 用電容量、 地區(qū)特點符合“小容量、密布點、短半徑”的建設(shè)原則進行設(shè)計。（2）組合設(shè)備采用免維護設(shè)備。（3）堅持安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟實用、因地制宜。五、建議（1）要根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)構(gòu)架特點、經(jīng)濟水平、地區(qū)發(fā)展規(guī)模、使用場所等進行方案的優(yōu)化設(shè)計和設(shè)備的選型。（2）加強緊湊型箱式變電站相關(guān)運行和檢修規(guī)程的編制，規(guī)范組合式箱式變電站的運行與管理工作。2.2 智能配電臺區(qū)一、技術(shù)研究水平智能配電臺區(qū)能夠?qū)崿F(xiàn)配電臺區(qū)信息模型的標(biāo)準(zhǔn)化和臺區(qū)的智能化綜合管理，實現(xiàn)配電臺區(qū)設(shè)備（變壓器、開關(guān)）狀態(tài)監(jiān)測與保護、計量管理、負荷管理、電能質(zhì)量管理、線損管理、經(jīng)濟運行管理等功能，提高供電質(zhì)量和可靠性，滿足建設(shè)智能配電網(wǎng)自動化、信息化、互動化的發(fā)展要求。該技術(shù)處于國內(nèi)先進水平，已在天津靜海、浙江鄞州、陜西蒲城和河北任丘等農(nóng)網(wǎng)智能化試點項目以及河北景縣等工程項目中成功應(yīng)用?？蓮V泛應(yīng)用于農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)中。二、技術(shù)內(nèi)容技術(shù)原理：在臺區(qū)所轄范圍內(nèi)，以智能低壓配電箱（柜）為中心。智能低壓配電箱（柜）采用間隔單元的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化設(shè)計，各間隔單元按照功能模塊進行劃分，縱橫分區(qū)布置，相互獨立，實現(xiàn)“即插即用”，各間隔單元配置內(nèi)面板有明顯標(biāo)識。在智能低壓配電箱（柜）中配備智能配變監(jiān)控終端，對配電變壓器運行信息進行采集，實現(xiàn)配變監(jiān)測與保護、電能計量設(shè)備管理、用電負荷管理、電能質(zhì)量管理、臺區(qū)經(jīng)濟運行管理、互動化管理、接入公用電網(wǎng)的用戶側(cè)分布式能源監(jiān)測與控制，并對采集數(shù)據(jù)進行管理和雙向傳輸。在臺區(qū)安裝居民用電信息采集裝置，采用智能配變監(jiān)控終端 、低壓無線采集器（載波采集器）的方式進行用電信息采集。同時在公變配電室中安裝溫度、濕度、煙霧感應(yīng)裝置，室外安裝監(jiān)控攝像頭。通過智能配變采集終端實現(xiàn)對配電室內(nèi)外進行溫度、濕度、視頻等監(jiān)測。主站與智能配變監(jiān)控終端通信采用Q/GDW 376.1-2009電力用戶用電信息采集系統(tǒng)通信協(xié)議：主站與采集終端通信協(xié)議，低壓無線采集器（載波采集器）與智能電表之間通訊支持DL/T645-2007 電能表通訊協(xié)議。圖2-1 智能配電臺區(qū)示意圖技術(shù)特點：智能配電臺區(qū)能夠在臺區(qū)所轄范圍內(nèi)，通過信息化手段，使配電、供電、售電及用電的各個環(huán)節(jié)，進行智能交流，實現(xiàn)精確供電、互補供電、提高能源利用率、供電安全，節(jié)省用電成本。（1）實現(xiàn)配電臺區(qū)建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化；（2）有效監(jiān)控配電臺區(qū)的運行狀態(tài)和運行參數(shù)，可以及時采集各類實時運行數(shù)據(jù)；（3）綜合治理配電臺區(qū)的電能質(zhì)量問題，包括電壓、無功、諧波和三相不平衡等；（4）實現(xiàn)三級剩余電流動作保護的監(jiān)測；（5）智能配變采集終端實現(xiàn)對配電室內(nèi)外進行溫度、濕度、視頻等監(jiān)測；（6）智能配變監(jiān)控終端具有豐富的通信功能。通信接口有Wifi、GPRS、3G、以太網(wǎng)、RS232或RS485、小無線和電力載波通信等。（7）具有便捷的人機交互功能。主要功能：實現(xiàn)配電變壓器基本的監(jiān)測、保護和通信功能，實現(xiàn)配電臺區(qū)狀態(tài)監(jiān)測、計量管理、負荷管理、廣義無功補償（動態(tài)諧波抑制、無功補償、三相不平衡治理）、用電信息管理和互動化管理功能，并可選配配電臺區(qū)線損管理、經(jīng)濟運行分析、分布式能源監(jiān)測與控制等高級應(yīng)用功能。技術(shù)指標(biāo)：符合智能低壓配電箱/柜標(biāo)準(zhǔn)中，面向間隔分層分布式結(jié)構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計模式。各間隔單元配置內(nèi)面板并有明顯標(biāo)識，縱橫分區(qū)布置，實現(xiàn)“即插即用”。智能配電終端符合Q/GDW615-2011農(nóng)網(wǎng)智能配電終端功能規(guī)范和技術(shù)條件。進出線端配置帶有電動操作機構(gòu)，且具備明顯斷開標(biāo)識的開關(guān)設(shè)備。計量和測量表計遵循QGDW 354-2009智能電能表功能規(guī)范具備防竊電功能的多功能智能電表。配置一體化的與智能配變監(jiān)控終端配套的電能質(zhì)量管理設(shè)備，主要包括無功補償單元、有源濾波單元。三、應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13729 遠動終端設(shè)備GB/T 15153 遠動設(shè)備及系統(tǒng)GB/T 17626 電磁兼容 試驗和測量技術(shù)GB/T 12747 自愈式低壓并聯(lián)電容器GB/T 13730-92 地區(qū)電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)條件GB 7251 低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備DL/T 499農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程DL/T 630 交流采樣遠動終端技術(shù)條件DL/T 736 剩余電流動作保護器農(nóng)村安裝運行規(guī)程DL/T 721 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)遠方終端DL/T 620 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合Q/GDW615-2011農(nóng)網(wǎng)智能配電終端功能規(guī)范和技術(shù)條件Q/GDW614-2011農(nóng)網(wǎng)智能型低壓配電箱功能規(guī)范和技術(shù)條件Q/GDW 126 農(nóng)村電網(wǎng)自動化及通信系統(tǒng)技術(shù)導(dǎo)則Q/GDW 127 農(nóng)村電網(wǎng)電壓質(zhì)量和無功電力管理辦法Q/GDW 374.1 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范：專變采集終端技術(shù)規(guī)范Q/GDW 374.2 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范：集中抄表終端技術(shù)規(guī)范Q/GDW 377 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)安全防護技術(shù)規(guī)范Q/GDW 376.1 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)通信協(xié)議：主站與采集終端通信Q/GDW 435 農(nóng)村電網(wǎng)無功優(yōu)化補償技術(shù)導(dǎo)則Q/GDW 462 農(nóng)網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)導(dǎo)則Q/GDW 358 0.5S級三相智能電能表技術(shù)規(guī)范IEEE std.519 IEEE對電功率系統(tǒng)中諧波控制的要求和推薦標(biāo)準(zhǔn)IEC 60439 低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備組合裝置四、應(yīng)用原則可廣泛應(yīng)用于城網(wǎng)、農(nóng)網(wǎng)的各類公變、專變，安裝形式可以采用配電室、箱變、柱上等多種方式。各類配電臺區(qū)或者配電箱結(jié)構(gòu)設(shè)計未實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的臺區(qū)均適用智能配電臺區(qū)技術(shù)。五、建議應(yīng)用單位協(xié)調(diào)相關(guān)部門進行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理及維護，以實現(xiàn)臺區(qū)建設(shè)的規(guī)范化、科學(xué)化。2.3 組合電器一、技術(shù)研究水平 組合電器是將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、電流互感器、電壓互感器、高壓熔斷器及避雷器等設(shè)備（或其中的一部分）按照變電站電氣主接線的要求組合在一起承擔(dān)電能傳遞和切換任務(wù)的整體成套裝置。組合電器按照型式不同可分為敞開式組合電器和氣體絕緣金屬封閉式組合電器。在35kV及以下電力系統(tǒng)中，常用的有敞開式組合電器既我們常說的開關(guān)柜，有氣體絕緣金屬封閉式組合電器，及常說的充氣式開關(guān)柜。前者以空氣為絕緣介質(zhì)，將幾種常規(guī) 的高壓電器按照系統(tǒng)主接線的要求組成一個整體，合理放置在一定空間的金屬柜體中，各電器元件仍保持原有產(chǎn)品的技術(shù)性能和結(jié)構(gòu)特點。后者是以或或兩種氣體的混合體為絕緣介質(zhì)，將各組成電器元件的高壓帶電部位密封于充有絕緣介質(zhì)的接地金屬筒體或焊接箱體內(nèi)，在結(jié)構(gòu)型式和內(nèi)部絕緣介質(zhì)方面與常規(guī)電器相比有重大變革，采用模塊化結(jié)構(gòu)并將各設(shè)備相互聯(lián)接組合成一個整體。其外部箱體為可觸摸的全絕緣結(jié)構(gòu)，安全系數(shù)高；其絕緣特性可不受外界環(huán)境污穢和濕度等因素的影響，維護成本低。在66kV及以上電力系統(tǒng)中，組合電器基本全部為氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備，既我們所說的GIS。氣體絕緣金屬封閉式組合電器因具有體積小、可靠性高、免維護等優(yōu)點而得到迅速發(fā)展。GIS 制造技術(shù)仍在不斷進步和發(fā)展，30 多年來 ，各 GIS 生產(chǎn)廠家圍繞著提高經(jīng)濟性和可靠性這2個主要目標(biāo) ，在元件結(jié)構(gòu)、組合形式、制造工藝以及使用和維護方面進行了大量研究開發(fā)。隨著大容量單壓式SF6 斷路器的研制成功和氧化鋅避雷器的應(yīng)用，GIS的技術(shù)性能與參數(shù)已超過常規(guī)開關(guān)設(shè)備，并且使結(jié)構(gòu)大大簡化，可靠性大大提高，為GIS進一步小型化創(chuàng)造了十分有利的條件。二、技術(shù)內(nèi)容在66kV及以上電力系統(tǒng)中，GIS 是將母線、斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器等全部封閉在充有 SF6 氣體的接地金屬密閉容器內(nèi)的成套裝置。在35kV及以下電力系統(tǒng)中，GIS則是將母線、斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)封閉在充有 SF6 氣體的接地金屬密閉容器內(nèi)；電壓互感器為環(huán)氧澆注不銹鋼金屬外殼接地，通過插拔式外絕緣電纜終端跟密閉氣室內(nèi)部的斷路器或母線相連；避雷器為全絕緣無間隙氧化鋅避雷器，同樣通過插拔式外絕緣電纜終端跟密閉氣室內(nèi)部的斷路器或母線相連；進出線電纜也通過插拔式外絕緣電纜終端跟密閉氣室內(nèi)部的斷路器等高壓元件相連，而穿心式電流互感器則穿在密閉的斷路器筒體或母線筒體外面，或者穿在進出線電纜外面進行工作。與常規(guī)開關(guān)設(shè)備相比，GIS 優(yōu)點是：安全系數(shù)高，受環(huán)境影響小，維護成本低，可以大幅度縮小占地面積。例如，220kV 電壓等級的 GIS 占地面積僅為相同規(guī)模常規(guī)變電所占地面積的15%左右；設(shè)備帶電部分全部封閉在金屬外殼內(nèi)，可避免高電壓對環(huán)境的污染；可防止人員觸電傷亡；設(shè)備檢修周期長，一般可在1020 年內(nèi)無需解體大修；設(shè)備絕緣性能不受周圍大氣條件影響，抗震性強，可靠性高。GIS 按內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同分為三相共箱型及分箱型。三相共箱型是將三相高壓開關(guān)安裝在同一箱體內(nèi)，通過絕緣氣體將其三相絕緣開來，用絕緣子或支架等將其跟金屬外殼隔開。這種結(jié)構(gòu)可節(jié)約金屬外殼材料并可節(jié)省占地。此外，當(dāng)三相電流同時流過母線時，磁力線在外殼中相互抵消，可減少渦流損失。分箱型 GIS 是將各相電器元件單獨安裝在各自獨立的金屬箱體內(nèi)，其結(jié)構(gòu)簡單，相間絕緣性能更高，使用更加安全可靠。GIS 新技術(shù)主要有：（1）小型化 采用自能滅弧室和彈簧操動機構(gòu)；采用斷路器、隔離開關(guān)和接地開關(guān)組合元件；用電子式互感器或光電式互感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)電磁式互感器；（2）復(fù)合化將一些元件放到大氣中以降低造價，并減少 SF6 氣體用量，與新型監(jiān)測和計算機技術(shù)相結(jié)合，演變成新一代智能開關(guān)設(shè)備，如平高集團有限公司的ZFN13系列智能型GIS，西門子公司的8DA系列；近年來出現(xiàn)了將 GIS 的母線移到金屬封閉容器外形成的H-GIS，它不僅保留了 GIS 的大部分優(yōu)點，同時設(shè)備的造價有很大降低；（3）環(huán)?；瘮嗦菲鞑捎谜婵諟缁∈?，SF6只起到絕緣作用，減少SF6 氣體用量，或采用更為環(huán)保的N2作為絕緣介質(zhì)。（4）設(shè)計模塊化斷路器、三位置開關(guān)、二次控制箱、插拔式端口和支撐架采用模塊化設(shè)計，可以根據(jù)一次主接線圖的要求進行自由配置調(diào)換，檢修更換方便，能滿足各種用戶的需求。如平高集團有限公司的ZFN13系列。三、應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T11022-1999高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共同技術(shù)要求DL/T593高壓開關(guān)設(shè)備的共用訂貨技術(shù)導(dǎo)則DL/T596-1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程DL/T617氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備技術(shù)條件四、應(yīng)用原則組合電器的選用應(yīng)注重實效，明確投入產(chǎn)出比，根據(jù)不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平、氣候特點及建筑布局等進行可行性論證，同時依據(jù)區(qū)域用電負荷情況，確定各電氣設(shè)備的技術(shù)要求。五、建議（1）加強組合電器開關(guān)狀態(tài)可視化監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的研究與應(yīng)用。（2）加強環(huán)保氣體作為絕緣介質(zhì)的研究與應(yīng)用。（3）推廣斷路器使用真空性斷路器，更環(huán)保更安全。2.4 環(huán)網(wǎng)柜一、技術(shù)研究水平上世紀(jì)80年代，國外公司開始嘗試將高壓GIS技術(shù)向中壓環(huán)網(wǎng)開關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用；90年代中期，中壓C-GIS（Cubicle type Gas Insulated Switchgear）環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)進一步發(fā)展，以方箱形密封箱體為主，部分元件已開始外置，一次主接線開始簡化，下隔離逐漸取消，除了應(yīng)用低壓力SF6氣體絕緣技術(shù)外，固體絕緣插接技術(shù)已開始在高壓元件上進行運用；2000年左右，中壓C-GIS的發(fā)展有了一個飛躍，新的技術(shù)、工藝、裝備進入推廣使用階段，引入計算機技術(shù)、傳感技術(shù)使產(chǎn)品進入智能化時代。產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)、可靠性進一步得到提高，尺寸進一步小型化。固體絕緣插接技術(shù)普遍應(yīng)用，現(xiàn)場安裝不需要抽真空、充氣，一次主接線得到簡化，密封箱體采用薄不銹鋼板焊接結(jié)構(gòu)，并開始采用激光焊接技術(shù)。中壓C-GIS環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)近幾年發(fā)展速度很快，逐漸成為金屬封閉開關(guān)設(shè)備的一個重要分支，形成了自己獨特設(shè)計思想和設(shè)計風(fēng)格。隨著技術(shù)進步，中壓C-GIS環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展趨勢是高可靠性、免維護、智能化、低成本、模塊化，盡可能少用或不用SF6氣體。經(jīng)過技術(shù)引進和自主摸索開發(fā)，國內(nèi)中壓C-GIS環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)有了長足的發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達到國際先進水平，由于其具備體積小巧、少維護、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)能力強等優(yōu)點，因此在國內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，市場份額穩(wěn)步提高。二、技術(shù)內(nèi)容中壓CGIS環(huán)網(wǎng)柜原理就是利用低壓力的氣體絕緣介質(zhì)、固體絕緣材料以及特定的絕緣結(jié)構(gòu)將高壓導(dǎo)體或高壓元件密封或金屬封閉，使其達到要求的絕緣水平；利用連接導(dǎo)體、開關(guān)元件、電纜承載電流；利用真空開斷技術(shù)或SF6滅弧技術(shù)對線路的負荷電流、過載電流、短路電流進行控制、開斷和對線路、設(shè)備進行保護；使用現(xiàn)代的傳感技術(shù)、數(shù)字技術(shù)及通訊技術(shù)進行控制、保護、監(jiān)視、顯示、記錄等智能化管理。中壓CGIS環(huán)網(wǎng)柜是各項技術(shù)進步的最終產(chǎn)物，涉及到多項交叉的前沿技術(shù)，具體如下：1、 絕緣技術(shù)。絕緣技術(shù)先后經(jīng)歷了空氣絕緣、油絕緣、大氣復(fù)合絕緣、高壓力SF6氣體絕緣、低壓力氣體（SF6、SF6/N2、N2/CO2、空氣等）絕緣、SF6復(fù)合絕緣，對低壓力SF6及其他混合氣體的絕緣特性和固體絕緣技術(shù)的掌握使中壓CGIS環(huán)網(wǎng)柜的大發(fā)展成為可能；2、 密封技術(shù)。充氣氣箱的現(xiàn)代化制造技術(shù)、激光焊接密封技術(shù)以及主開關(guān)操作的動密封技術(shù)、熔斷器壓板和進出線套筒壓板的靜密封技術(shù)的掌握保證了中壓CGIS環(huán)網(wǎng)柜的可靠性；3、 激光焊接技術(shù)。氣箱的焊接是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵工序，先進的機關(guān)焊接技術(shù)不但提高了效率，還保證了氣箱的變形小、氣密性良好；4、 SF6氣體條件下電場均勻性分析及設(shè)計技術(shù)；5、 開斷和滅弧技術(shù)。主開關(guān)的開斷和滅弧技術(shù)進一步發(fā)展，開斷能力和電壽命都進一步增強，可靠性大大提高，置于充氣氣箱中30年勿需維護；6、 裝配工藝技術(shù)。在長期實踐中建立了一套適用于中壓CGIS環(huán)網(wǎng)柜裝配的關(guān)鍵工藝技術(shù)，進一步保證了產(chǎn)品的質(zhì)量；7、 固體絕緣的插接技術(shù)。利用新工藝、新結(jié)構(gòu)制造的各種插接頭、座，內(nèi)錐電纜終端頭、外錐電纜終端頭以及插接式電壓互感器、插接式避雷器等新元件，使現(xiàn)場安裝和使用更加方便；8、 智能化技術(shù)。新型傳感器和現(xiàn)代計算機技術(shù)與中壓CGIS環(huán)網(wǎng)柜相結(jié)合，使中壓CGIS環(huán)網(wǎng)柜具有控制、保護、測量、通訊、監(jiān)測、故障錄波和事件記錄等功能，實現(xiàn)運行狀況的實時監(jiān)測和故障的預(yù)測。三、應(yīng)用參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 11022-1999 高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的共用技術(shù)要求GB 3906-2006 3.6kV40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備GB 311.1-1997 高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合GB 1984-2003 高壓交流斷路器GB 1985-2004 高壓交流隔離開關(guān)和接地開關(guān)GB/T 3804-2004 3.6kV-40.5kV 高壓交流負荷開關(guān)GB 4208-2008 外殼防護等級（IP代碼）GB/T 12022-2006 工業(yè)六氟化硫GB 16926-2009 交流高壓負荷開關(guān)熔斷器組合電器。四、應(yīng)用原則適用于電力配電系統(tǒng)地下電纜環(huán)網(wǎng)和輻射式電網(wǎng)的進出線控制和連接，以及地下電纜和架空線混合網(wǎng)的進出線控制和連接，實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)供電和輻射供電。中壓CGIS環(huán)網(wǎng)柜安裝使用時，應(yīng)注意為其預(yù)留泄壓通道和泄壓空間；純凈的SF6氣體是無色無毒的，運行人員應(yīng)了解SF6氣體的特性，確保安全使用。五、建議進一步完善中壓CGIS環(huán)網(wǎng)柜的智能化，實現(xiàn)對產(chǎn)品運行中的狀態(tài)監(jiān)測，最終為建立計算機輔助維護系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、事故預(yù)防系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。2.5 永磁操動機構(gòu)智能開關(guān)一、技術(shù)研究水平斷路器操作機構(gòu)采用永磁機構(gòu)，同彈簧機構(gòu)相比具有結(jié)構(gòu)簡單、運動部件少，動作可靠、使用壽命長的特點。永磁機構(gòu)采用雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)，分閘或者合閘時的電磁磁力線與永磁磁力線方向相同，不會退磁，可保永久使用。永磁機構(gòu)啟動電流5A，充電電流50mA；永磁機構(gòu)保持力1350N1500N；機械壽命50萬次。該產(chǎn)品自從投入市場，經(jīng)過幾年的運行，產(chǎn)品性能在不斷地完善，功能不斷增加。目前該產(chǎn)品技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。由于永磁機構(gòu)斷路器自身擁有的優(yōu)點是傳統(tǒng)的彈簧機構(gòu)斷路器無法比擬的，另外配合我公司的控制器，保護功能完善，所以產(chǎn)品的的銷售量在逐年的攀升。二、技術(shù)內(nèi)容1技術(shù)原理永磁機構(gòu)工作原理：當(dāng)接到合閘命令時，控制器接通合閘回路，已儲能的合閘電容給合閘線圈供電，帶動動鐵芯運動，鐵芯驅(qū)動連桿至斷路器合閘，合閘到位后，靠永磁吸力保持在合閘位置。當(dāng)接到分閘命令時，控制器接通分閘回路，已儲能的分閘電容給分閘線圈供電，帶動動鐵芯運動，鐵芯驅(qū)動連桿至斷路器分閘，分閘到位后，靠永磁吸力保持在分閘位置。無論動鐵芯處于分閘位置還是合閘位置時，由永磁鐵建立的磁場在鐵軛中耦合，磁場力被集中在鐵軛