能源革命战略的七大方向 - chinarein.com · 能源革命战略的七大方向...

能源革命战略的七大方向

　近日，国家能源局召开党组扩大会议，重温习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上的重要讲话，

提出了下一步落实能源革命战略的七个方向。

2014年 6月 13日，习近平总书记在中央财经领导小组第六次会议上发表重要讲话，提出推动能源消费革命、

能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作等重大战略思想。

国家发改委副主任、国家能源局局长努尔·白克力表示，中央财经领导小组第六次会议指出，能源革命战略

思想首次把能源发展提升到革命的战略高度，形成了化解能源资源和环境约束、促进人类永续发展、建设人类命

运共同体的“中国方案”。

对此，国家应对气候变化战略研究与国际合作中心国际合作部主任柴麒敏分析，能源的五个革命中挑战最大

的是体制革命，这也是国家能源局下一步攻坚克难的主要方向。

柴麒敏认为，这次七方面工作都是战略性的大问题、趋势性的新问题，以及常谈常得不到解决的顽疾问题，

思路清晰、方向明确。

在未来能源工作的七个方向中，努尔·白克力提出，首先是研究制定2050年能源转型路线图，明确重要时间

节点、阶段性目标和具体路径。

根据国家发改委和国家能源局此前印发的《能源生产和消费革命战略（2016—2030）》，到2020年能源消费总

量控制在50亿吨标准煤以内，煤炭消费比重进一步降低，清洁能源成为能源增量主体，非化石能源占比15%；单

位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%。

到 2030年，能源消费总量控制在60亿吨标准煤以内，非化石能源占能源消费总量比重达到20%左右，天

然气占比达到15%左右，新增能源需求主要依靠清洁能源满足；单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降

60%～ 65%。

到2050年，非化石能源消费占比达到50％。柴麒敏认为，这一目标比学界的建议要高出很多。

努尔·白克力表示，第二项重要工作就是深入抓好能源发展“十三五”规划的约束性目标、改革举措和重大

项目的落地，尽快启动中期评估研究工作。

努尔·白克力透露，近期将出台《关于推进供给侧结构性改革防范和化解煤电产能过剩风险的若干意见》，坚

决把2020年煤电装机控制在1100 GW以内。

根据国家能源局的安排，下一步国家将加快出台《北方地区冬季清洁取暖规划（2017—2021年）》，着力解决用

气用电“最后一公里”等制约清洁供暖的突出问题。

努尔·白克力透露，国家能源局将研究起草《推动能源互联网发展行动计划》，进一步明确能源互联网的内涵、

发展路线图和重点实施举措。

此外，努尔·白克力表示，还将持续深化电力、油气体制改革，更大程度释放改革红利；以“一带一路”国

际合作为依托，围绕国际资源获取、基础设施互联互通、国际能源治理完善等，全方位深化能源国际合作。

本刊编辑部

1 能源革命战略的七大方向… ………………………………本刊编辑部

典型推介 >>

·山东青岛·

5 基于“大数据”的电网设备负载率监测

……………… 陈… … 琛，徐… … 群，刘子良，李家辉，李… … 峰，王… … 雨

7 基于可视化技术的电力智能监测分析平台设计与实现

…… 刘子良，徐… … 群，陈… … 琛，李家辉，韩晓燕，李… … 军，杨继超

电网建设 >>

9 两种输配电杆塔接地网敷设模型………………………………林倍民

11 可溯源 0.4 kV 配网设备命名编号规则… ……………………洪心愿

13 中压配电网设备命名方法… ………………………… 吉晏平，王大治

16 中压配电网目标网架 ……………宋海华 ,…胡海琴 ,…罗志丰,…汪德义

18 江西地区“低电压”综合治理模式

………………………………… 熊… … 宁，王文彬，朱文广，杨为群

运行维护 >>

21 110 kV线路越级故障跳闸整改措施… …………… 卓宝成，高… … 琴

23 变压器渗油原因及处理措施 …………………………………王景来

25 间隙放电式固定串补应用于边远地区配网 …………………王少华

27 光纤通道时延对线路纵差保护的影响及解决方法

……………………………………………………… 郑伟军，冯晓真

安全生产 >>

30 电力电容器相序故障 ………… 孙世智，刘德君，金明彤，贺连科

31 35 kV 冷缩电缆中间头爆炸事故

……………………… 杨… … 磊，薄… … 静，王玉玮，刘伟洲，徐… … 苗

32 两起开关柜电磁锁故障

……………………… 赵铁林，梁流铭，谢凌东，胡华杰，陈… … 烽

33 断路器控制回路绝缘降低故障 ……………………齐安新，梁泓泉

农网智能化 >>

34 TAS 配电线路故障诊断及运行监控系统 …………姬禹锡，王亚莉

36 基于 OPEN3000 平台的调度端遥控防误方法

……………………………………………俞… … 鹏，夏友斌，宋铭敏

38 数字化变电站改造 ……………………………………………赵… … 希

Contents 目次

刊名题字

主管中国科学技术协会

主办中国电机工程学会

编辑出版北京国宇出版有限公司

连续出版物号

CODEN代码 NODIEE

出版日期每月10日

地址北京市南蜂窝路5号

邮编 100055

网址 http://www.chinarein.com

编委会名誉主任委员郑宝森

编委会主任委员谢明亮

编委会副主任委员陈小良（常务）张莲瑛

刘敏唐屹峰盛万兴

编委会委员王立地王江王星

付启刚史景坚艾荣奇

龙洲乔君安四清

朱成张江日李云亭

李青李涛杜松怀

汪发明阿斯卡尔•阿合买提

肖文明陈红军陈虹

陈振宇岳梦华欧阳亚平

罗基庆范继臣郑斌

郑满光祝林生胡运重

胡宝玉赵仰东郝睿

钟羽良钱玉春常俊祥

黄中嵇立葛捍东

董新谢宇明甄建辉

蔡冠中戴广钰

主编盛万兴耿立宏

编辑张峰亮刘艳玲贺大亮

赵文属

美编田旭飚

编辑部电话 010-63123091/2

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户名北京国宇出版有限公司

开户行工行北京会城门支行

账号 0200041409201503351

每期定价 8.00元

全年定价 96.00元

ISSN1003-0867CN11-2181/TM

2017年第06期总第361期（1979年创刊）

中国科学技术协会优秀期刊

中国期刊方阵双效期刊

全国百家期刊阅览室指定赠刊

40 智能变电站软压板集中管控系统

………………………………… 郑晓琼，王鹏辉，戚… … 矛，柴宏博

42 10 kV 高压开关柜无线测温技术

………………………………… 翟丽丽，茌… … 旭，李华兵，何科技

43 可视化操作过程监控防误系统 ……………………陈… … 峰，钱少锋

45 基于导波技术的输配电设备全寿命周期管理系统

………………………………… 翁利国，许金彤，马… … 凯，许… … 瑞

QC小组 >>

47 缩短高压配电室和主控室临时围栏布防时间

………………………………… 吕琨璐，张晓明，柳… … 敏，张… … 斌

48 继电保护一体化工作台

……………………… 黄… … 楠，张… … 达，李多娇，张俣妤，邵雅宁

49 接地电阻测量一体化装置 ……………… 陈… … 宇，袁绍山，曹吉领

50 一种隔离式避雷器组联动架 …………………………………郑建兴

新能源 >>

52 智能告警的框架及其在电网中的应用

…………………………………王… … 荣，杨… … 欣，毛建维，景诗毅

55 光伏发电站接入电网调度自动化系统 …武娇雯，张… … 来，方… … 菲

电气设备 >>

57 配电网风力驱鸟装置的改进… …………… 钱… … 勇，郭… … 华，张… … 扬

58 一种新型杆变计量箱

……………………… 刘金友，陶… … 勇，徐… … 晃，卢汪节，乔… … 惠

经验点滴 >>

59 智能营销建设中装表接电工作 ………………………………黄桂斌

60 一种新型的电缆管道密封技术 ……………………洪… … 洲，孙… … 通

61 降低 110 kV变电站自用电量的措施… ………………………郭… … 亮

62 浅析对变压器状态检修的认识 ………… 李成勋，贾明峰，朱… … 涛

资讯 >>

63 联研院科研管理信息化系统成功推广上线等 4则

网上问答 >>

64 问答 4则

《农电管理》2017年第06期要目

“严”字当头夯实安全基础

“互联网 + ”助力农电安全管理提升… 郭… … 峰

多举措管控农网外包施工安全… 刘晶东

“三抓四控”筑牢安全防线… 王… … 元

点滴之间见成效

——国网河南新乡供电公司现场安全管控工作侧记

… 张文哲… 于本智

“党性体检”为党员把脉强体

——国网浙江湖州供电公司扎实开展合格党员评价

… 冯昕鑫……茹… … 玉

扶贫攻坚电先行

——国网河南商丘供电公司扶贫工作纪实… …王… … 辉……郭… … 超

答精益之“问”建创新之“家”

刘安琪… 谢颂情… 陈立翼… 黄晓湄

校企共建打造农村用电安全防控体系… 李… … 毅

物资质量监督管理与实施对策探讨

吴海军……陈……洋……何昌高

“双线”并轨保障施工安全… 林义全

合理调配资源实践供电所优化设置工作… 马彦聪

以团青志愿者为载体推动企业文化建设

邵思远… 秦玮平… 陈俊衡

故乡的炊烟 …田… … 鑫

声明

本刊发表文章不收取任何费用，一切收费行

为均非本刊所为；本刊已许可农村电气化网以及中

国知网及其系列数据库产品以数字化方式汇编、发

行、网络传播本刊全文；国宇出版公司向作者支付

的稿酬已包含上述著作权使用费；作者向本刊提交

文章发表的行为即视为同意我公司上述声明；未经

同意，本刊辑录之文章和插图，不得转载或再编辑

成书出版。

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2017年第06期总第361期

in This Issue5 Monitoring Analysis of Load Factor for Power Network Equipment Based on “Big Data”/Chen Shen, Xu Qun,

Liu Ziliang, Li Jiahui, Li Feng, Wang Yu7 Design and Realization of Intelligent Monitoring and Analysis Platform for Electric Power Based on Visualized Tech-

nology/Liu Ziliang, Xu Qun, Chen Shen, Li Jiahui, Han Xiaoyan, Li Jun, Yang Jichao9 Research of Two Models Used for Earthing Network Laying for Power Transmission and Distribution Poles and Steels

Towers/Lin Beimin11 Applied Research Related to a Named and Numbered Rule with Traced to Source 0.4 kV Power Distribution Network

in Sh1 Shi Area/Hong Xinyuan13 Named Method Suited to Medium-voltage Distribution Network Equipment/Ji Yanping, Wang Dazhi16 Researches of Target Network Frame in M.V. Distribution Network/Song Haihua, Hu Haiqin, Luo Zhifeng, Wang Deyi18 Integrated Administering Mode for “Low Voltage” Used for Jiangxi Region/Xiong Ning, Wang Wenbin, Zhu Wenguang,

Yang Weiqun21 Improved Measures of Overstep Tripping in 110 kV Lines/Zhuo Baocheng, Gao Qin23 Reason and Treated Measure Related to Seepage Oil in Transformers/Wang Jinglai25 Feasibility Analysis of Application Related to Fixed Series Compensation with Gap Discharge in Power Distribution

Network Situated in Remote Area/Wang Shaohua27 Influence of Fiber Optic Channel Time Delay on Line Longitudinal Differential Protection and Solved Method/

Zheng Tongwei, Feng Xiaozhen30 Fault of Phase Sequence in Power Capacitor/Sun Shizhi, Liu Dejun, Jin Mingtong, He Lianke31 Bursting Fault of 35 kV Cold-shrinkable Mid-span Joint Used for Power Cables/Yang Lei, Bo Jing, Wang Yuwei,

Liu Weizhou, Xu Miao32 Two Faults of Electromagnetic Lock in Switch Cabinet/Zhao Tielin, Liang Liuming, Xie Lingdong, Hu Huajie, Chen Feng33 Fault Related to Insulation Reduction in Control Circuit of Circuit Breaker/Qi Anxin, Liang Hongquan34 Fault Diagnosis and Operating Monitor System Suited to TAS Distribution Lines/Ji Yuxi, Wang Yali36 Preventing Incorrect Operation Method By Remote Control in Dispatching End Based on OPEN3000 Platform/Yu Peng,

Xia Youbin, Song Mingmin38 Digitizing Reconstruction Related to Substations/Zhao Xi40 Centralized Management and Control System Used for Soft Pressure Plate in Intelligent Substations/Zheng Xiaoqiong,

Wang Penghui, Qi Mao, Cai Hongbo42 Applied Analysis of Wireless Measuring Temperature Technolagy in 10 kV Switchcabinet/Zhai Lili, Chi Xu,

Li Huabing, He Keji43 Preventive Incorrect Operating System with Visualized Operation Process Monitoring/Chen Feng, Qian Shaofeng45 Treatment System of All Life Cycle for Transmission and Distribution Equipment Based on Guided Wave Technology/

Weng Liguo, Xu Jintong, Ma Kai, Xu Rui47 Reducing Arranged Time of Temporary Fence in H.V. Switch-room, Main Control Room/Lv Kunlu, Zhang Xiaoming,

Liu Min, Zhang Bin48 Integrated Worktable Used for Relaying Protection/Huang Nan, Zhang Da, Li Duojiao, Zhang Yuyu, Shao Yaning49 Development of Integrated Device Used for Earthing Resistance Measurement/Chen Yu, Yuan Shaoshan, Cao Jiling50 An Isolated Type Gang Frame for Lightning Arrestor/Zheng Jianxing52 Frame of Intelligent Alarming and Its Application in Power Networks/Wang Rong, Yang Xin, Mao Jianwei, Jing Shiyi55 Dispatching Automation System Design Used for Photovoltaic Power Station Connecting in Power Networks/Wu Jiaowen,

Zhang Lai, Fang Fei57 Improvement of Wind Expelling Birds Device Used for Power Distribution Network/Qian Yong, Guo Hua, Zhang Yang58 A New Type Metering Box Suited to Pole-mounted Transformers/Liu Jinyou, Tao Yong, Xu Huang, Lu Wangjie, Qiao Hui59 Intelligent Marketing Construction in the Installation of Electricity/Huang Guibin60 A New Type Sealed Technology for Cable Conduit/Hong Zhou, Sun Tong61 Several Measures Related to Reduce to Service Power of 110 kV Substations/Guo Liang62 State Repair Related to Transformers/Li Chengxun, Jia Mingfeng, Zhu Tao

（王金鼎译）

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RURAL ELECTRIFICATION


引入了电网能量管理系统（EMS）的负荷实时及历史值，最

大限度保证了监测分析结论的准确性。

2监测分析内容

2.1 主变负载情况监测分析

统计分析出 7 月 30 日最高负荷日，重过载（最大负载

率超过 80%）的 35 kV 及以上主变 49 台，占公司全部主变的

7.1% ；轻空载（最大负载率小于 20%）的 35 kV 及以上主变

145 台，占全部主变的 21.1%，如图 2 所示。

为了更直观地展现重过载及空轻载主变的分布情况，

根据各个变电站的地理位置，用 Tableau 数据分析软件，制

作了地理分布图，如图3所示。通过监测分析，发现以下问题。

电网规划问题：部分区域同时存在重过载和空轻载的主

变，说明这些地区变电站负荷分配不均衡，负荷需要有序调

整。

运行方式问题：部分变电站内同时存在重载主变和轻载

主变情况，运行方式有待调整。

2.2 重过载主变重复频次监测分析

通过“大数据”分析手段，运用维恩（VENN）图对当

月 4 个高荷日的主变负载数据进行比对，分析主变重过载频

随着青岛经济的快速发展，用电需求不断增加，青岛电

网最高用电负荷逐年创新高。2015 年最高负荷 6465 MW，

比 2014 年提高 4.8% ；2016 年最高负荷 7420 MW，比 2015

年提高 14.8%。对电网设备运行状况的监测分析，尤其是对

最高负荷等特殊情况下的电网设备运行数据的监测分析，其

分析结果对电网运行方式和规划有重要意义。

广泛应用信息技术的电力系统数据呈现爆炸式增长，

对电力大数据的采集、处理和价值提取提出了巨大的挑战。

站在电力大数据的角度对电网系统进行分析，已成为研究热

点 [1-2]。即使是高荷日这种较短时间内，电网各类设备的运

行数据也非常庞大。只有基于“大数据”思维、运用“大数

据”技术，才能更有效地挖掘设备运行数据的内在价值，准

确分析出问题所在。基于“大数据”的技术思维方式是：将

采集到的数据与现象实现数据化与规律化，在继承传统的统

计学、计算数学、数据挖掘等方法的基础上，从单一维度转

向多维度统筹融合，开发知识处理的新方法，从更深刻的视

角，以更高的时效发掘多源异构数据，从而发现新知识和新

规律 , 并实际应用的方法 [3]。

1监测分析方案

1.1 监测分析范围及角度

根据青岛供电公司电网设备的管辖范围，从电网关注

角度、监测分析意义等方面考虑，选取 2016 年 7 月份高荷

日下全市（含县域）的 692 台 35 ～ 220 kV 主变、22478 台

10 kV 公用配变及 2473 条 10 kV 线路的运行数据进行监测分

析。

监测分析角度主要包括负载率、运行年限等，监测分

析维度主要包括时间和地理区域。

1.2 数据类型及来源

监测分析的数据主要包括：电网调度综合数据平台里

的 35 ～ 220 kV 主变视在功率值（kW）、电网调度管理应用

系统（OMS）的电网用电负荷值（MW）、智能配电网运行监

控平台的公用配变及 10 kV 线路负载率（%）、设备运维管理

系统（PMS）的相关变压器及线路额定参数（kVA、A）等数据

十万余条。

数据的来源及主要的匹配对应关系如图 1 所示。

为排除异常数据和修正错误数据，在监测分析过程中，

基于“大数据”的电网设备负载率监测陈… … 琛，徐… … 群，刘子良，李家辉，李… … 峰，王… … 雨

（国网山东青岛供电公司，山东青岛266002）

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.001

图1 数据及系统结构图

图2 各电压等级主变负载情况（台）

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次。统计出 7 月 22 日、25 日、29 日及 30 日，发生重过载

的主变共计 72 台，其中 3 天均出现重过载的 21 台，4 天均

出现重过载的主变 6 台，如图 4 所示。

针对频繁发生重过载的 21 台主变，协调公司运维检修

部、调控中心，通过调整运行方式，及时降低了相关主变的

负载率，确保了电网的安全稳定运行。

2.3 轻空载主变投运效率监测分析

通过对轻空载变压器的关联其投运年限进行分析，发

现空载变压器中，投运不到 1 年的最多，占空载变压器总台

数的 44.4%。投运 10 年以上的占 29.0%。轻载变压器中，投

运 5 ～ 10 年的最多，占轻载变压器总台数的 34.0%。投运

10 年以上的占 24.0%。

在电网负荷高峰期间，投运超过 10 年的主变仍存在轻

空载情况，说明主变投运后的运行效率较低，变电站及周边

负荷接入的相关规划可研存在一定的偏差，如图 5 所示。

2.4 配网设备负载监测分析

依据高荷日全市公用配变负载数据，统计分析出发生

重载 ( 负载率 80% ～ 100%) 配变 972 台，其中青岛市域（市

南、市北、城阳、李沧、崂山）配变 246 台，县域（胶州、

即墨、黄岛、平度、莱西）配变 726 台；过载 ( 负载率大于

100%) 配变 179 台，其中青岛市域配变 49 台，县域配变 130

台，如图 6 所示。

同样运用维恩（VENN）图对当月 4 个高荷日的配变负载

数据进行比对，发现 7 月 22 日、25 日、29 日及 30 日，均

出现重过载的配变 49 台，3 天均出现重过载的配变 392 台。

高荷日，全市重载 ( 负载率 70% ～ 100%)10 kV 线路 29

条，无过载 ( 负载率大于 100%) 线路。

3结束语

本文基于“大数据”思维方法，运用 Tableau 等数据分

析手段，对青岛电网 2016 年 7 月份相关电网设备的运行数

据，从各电压等级设备负载率、运行状态等角度进行了监测

分析，客观地提出了电网存在的问题和风险，为当前电网运

行方式调整、后期电网发展规划提供了数据支撑和决策依据。

参考文献

[1] 薛禹胜, 赖业宁．大能源思维与大数据思维的融合:(一)大数

据与电力大数据[J]．电力系统自动化，2016，40(1)：1-8.

[2] TOLLE KM, TANSLEY DSW, HEY AJG. The fourth paradigm:

data- intensive scientific discovery[J]. Proceeding of the

IEEE,2011,99(8):1334-1337.

[3] 薛禹胜．时空协调的大停电防御框架:(二)广域信息、在线量

化分析和自适应优化控制[J]．电力系统自动化,2006,30(2)：

1-10.

（责任编辑：张峰亮）

图3 重过载及轻空载主变地理分布图

图4 重复重过载主变统计图

图5 空载及轻载变压器按投运年限统计图

图6 重过载配变数量地理分布图

Typical Referral 典型推介

7



添的字段。

1.3 确定分析维度

将分析维度分类为时间、空间和过程 3 个维度。以业

扩工单在途监测为例，时间维度主要是从业扩工单在途时

长来分析，区域维度一方面是通过 GIS 信息来确定工单

分布，另一方面是通过各个区域，各个管理单位来进行分

析，过程维度是利用流程图的形式来确定，如图 1 所示。

1.4 可视化设计

如何使用最合适的图表，可以最大限度地提高用户对

数据的理解，从中挖掘数据价值，发现规律。不合适的图

表会使数据造成欺骗人的假象。经过翻阅大量资料，绘制

图表建议指南。以业扩在途工单监测业务为例，参考指南

图，结合监测维度和监测要素，确定每个图形定义和设计，

如图 2 所示。

1.5 仪表盘设计

仪表盘分布结构直接影响了用户理解数据的意义。目

前仪表盘主流设计形式有 3 种，分别是流线型、关系型和

电力企业运营监测（控）中心成立以来，逐渐发挥了“千

里眼、顺风耳、铁算盘、预警机”的作用。随着监测业务

不断深化，日常的工作形式越来越无法满足运监中心监测

分析“实时性、可读性、交互性”的特点，大数据时代的

到来，要求能够迅速、直观地发现海量数据中隐藏的价值

和知识，因此运监中心急需一款基于可视化技术的监测分

析平台。

数据可视化是一种高级的视觉技术方法，它可以将一

大堆密密麻麻的数字或者非数字的数据信息转换成图表形

式。数据可视化可以更直观地向用户展示数据间的联系和

变化情况，通过对关键数据参数解析，更准确、简洁地表

达海量信息。

本文基于数据可视化技术，以青岛运监中心常态开展

的业务为主，设计实现可视化监测分析平台，该平台一方

面可以帮助运监人员掌握整体情况，发现疑似异动，研判

未来趋势；另一方面帮助基层工作人员发现定位问题，判

断问题原因，制定解决方案。

1电力智能监测分析平台设计

1.1 方案确定

平台设计主要分为 4 个步骤：制作背景数据模板、确

定分析维度、可视化设计和仪表盘设计。制作背景数据模

板是制作基础工作，主要功能是整合系统导出的数据，利

用 Excel 强大的数据处理能力，将数据按标准结构进行存

储。确定分析维度是核心，主要功能是设计通过哪些角度

来分析数据，能够更好地支撑运监人员发现规律，指导基

层人员工作。可视化设计是仪表盘美工部分，主要功能是

设计出配色大方、清晰直观的可视化效果，利用视觉观察

图案的天赋，识别趋势。最后是仪表盘设计，该部分主要

是将可视化图表按照美观大方的结构进行组合，设计交互

效果和筛选，为用户提供最佳的数据体验。

1.2 制作背景数据模板

数据模板主要分为基础数据、计算字段和新加字段。

基础字段为系统直接导出数据；计算字段为根据数据进行

聚类计算的字段；新加字段是根据可视化展示需求，新增

基于可视化技术的电力智能监测分析平台设计与实现刘子良，徐… … 群，陈… … 琛，李家辉，韩晓燕，李… … 军，杨继超

（国网山东青岛供电公司，山东青岛266002）

图1 分析要素设计

图2 业扩在途工单监测业务可视化设计

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.002

典型推介 Typical Referral

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分组型。流线型主要用来展示具有因果

关系或者流程导向关系的主题；关系型

主要展示单一内容及其相关关系的主

题；分组型主要是展示不同类别或可分

不同角度分析的主题。平台分组型结构

并具有钻取、筛选、比较、预警、导出

/ 打印、GIS 标记、注解等功能。

2电力智能监测分析平台实现

2.1 数据预处理

以业扩在途工单监测业务为例，

通过营销系统查询统计周期内所有的

业扩工单，并导出。依据用户号，将重

复项全部剔除，形成基础数据表。再根

据业扩在途的天数，进行表计算，将天

数聚类，分成 1 个月内、2 ～ 3 个月、

4 ～ 6 个月、7 ～ 12 个月、1 ～ 2 年及

2 年以上。根据业扩工单的地址，利用

网络开源工具，批量地获取对应的坐标

值，制作工单地址库。

根据国网业扩报装标准流程，绘制流程图，获取流程

图中的各个节点的坐标，通过与基础数据中的流程节点匹

配，将节点坐标值添加到数据宽表中；根据国网公司业扩

报装管理规定，将有考核节点的内容，按照流程节点匹配，

分别自动匹配到数据宽表中。

2.2 仪表盘实现及应用

目前，青岛运监中心智能监测分析平台共有电压合格

率在线监测、在途工单监测、台区停电监测和预算进度 4

项业务主题，随着业务不断深入开展，平台将不断扩充，

最终实现全业务、全流程智能监测分析。图 3 ～ 5 展示了

目前智能监测分析平台上主要应用的监测业务。

以图 4 业扩在途工单监测业务为例，该仪表盘按照设

计方案要求，主要分为 4 个功能组、12 个可视化图表。

最左边的模块是地理信息模块，展示的统计周期内，青岛

地区所有在途业扩工单的地理分布情况，不同颜色代表在

途时间的长短；第二个模块为整体概况，通过数字、饼图

的形式，简单直观地展现目前公司在途工单的数量、分布

和时长信息；第三个模块为时长和区域分析，通过堆积图

展现某个地区哪一类工单是影响其在途时长过长的主要因

素，通过文字云的形式，凸显出不同管理单位的工单数量，

避免出现片面通过时长来考核管理单位的现象；最后一个

模块是过程分析模块，将国家电网公司制定的标准业扩流

程进行可视化，每个环节下的数字代表停留工单的数量，

颜色代表是否具有考核时限，流程图中的每一个环节都可

以穿透查询，明细表中的数据则相应变化。

2016 年 8 月，青岛地区连续多次突破负荷极限，应

公司要求，对多业务系统的数据进行交叉比对，清洗过滤，

通过该智能监测分析平台，从各电压等级设备负载率、运

行状态等多视角开展电网设备负载率分析，客观地提出了

电网存在的问题和风险，为当前电网运行方式调整、后期

电网发展规划提供了数据支撑和决策依据。

3结束语

基于可视化技术，选取目前常态开展的监测业务，搭

建了以仪表盘为基本组成单元的智能监测分析平台。通过

时间、空间、过程三维分析法，辅助数据可视化强大的数

据理解能力和知识发现能力，帮助运监中心发现企业运营

过程中出现的问题和风险，同时辅助业务人员优化工作方

案，制定解决措施。

参考文献

[1] 李方军，韩旭杉，张弛. 电网企业运营监控中心展示平台

研究与设计[J]．电力信息化，2012(06)：77-81.

[2] 胡志超. 电力企业可视化运营监控管理[J]. 现代商贸工业,

2014(18):186.

[3] 李丽佳. 电力企业运营监控管理初探[J]. 现代国企研究,

2015(06):12.

[4] 黄拓，凌德祥，张扬. 基于电力运营监控的可视化研究与

应用[J]. 电子制作，2014(23):81.


图3 预算执行进度监测业务

图4 业扩在途工单监测业务

图5 台区停电监测业务

Power Grid 电网建设

9



冲击螺栓，为了使地极与土壤更好地接触，宜将降阻剂用

水调稀成糊状，施加在水平地极和垂直地极周围。两组垂

输配电杆塔接地网敷设方式容易受土壤、地质、场地

大小等诸多因素影响，为了尽可能降低接地电阻，又要综

合考虑以上因素的影响，有必要找到一个合适的接地网敷

设方式。接地网敷设方式大体上分两种：第一种为水平接

地极敷设为主，垂直接地极敷设为辅的方式；第二种为垂

直接地极敷设为主，水平接地极敷设为辅的方式。第一种

为普遍应用的接地网敷设方式，第二种为受限场地开挖而

出现的“土地节约型”接地网敷设方式。本文从理论上比

较了两种输配电杆塔接地网敷设模型的接地电阻，并列举

应用实例验证，最后从材料投资及敷设场地等几方面进行

综合比较得出相关建议。

1两种输配电杆塔接地网敷设模型分析

1.1 水平接地极为主的接地网敷设模型

本文选择 “十”字形水平接地极做模型，如图 1 所示，

“十”字形水平接地极模型适用于输配电杆塔、独立避雷

针等场所。以杆塔接地网为例，杆塔敷设四组地极，每

组水平地极敷设直径 10 mm 热镀锌圆钢（或 40×4 热镀锌

扁钢）10 m，埋设深度不小于 0.5 m，垂直地极敷设 2.5 m

长 50×50×5 热镀锌角钢，对石灰岩或砂石丰富地区，垂

直地极敷设深度不受 2.5 m 限制。杆塔接地引下线用直径

10 mm 热镀锌圆钢，长度依据杆塔高度而定。

1.2 垂直接地极敷设为主的接地网敷设模型

垂直接地极敷设为主的接地网敷设模型适用于限制开

挖的地方，比如城镇道路旁、房屋附近、涉及土地青苗赔

偿费用较高或因开挖会引起土地使用纠纷的农田坡地等。

以杆塔接地网为例，杆塔敷设两组垂直接地极，每组垂直

接地极采用数根直径 14.2 mm×1.22 m 的镀铜钢棒连接而

成，可任意加长，连接处采用螺栓连接器连接，单组垂直

接地极模型如图 2 所示。施工时，在首根接地棒上安装钻

头，用重锤或电锤逐根将接地棒打入地下，锤击处安装抗

两种输配电杆塔接地网敷设模型林倍民

（广西西江开发投资集团贵港航运枢纽分公司，广西贵港537100）

摘要：探讨了输配电杆塔水平接地极敷设为主及垂直接地极敷设为主的两种接地网敷设模型 , 从接地电

阻、投资预算及敷设场地等方面比较了优缺点，为输配电杆塔或独立避雷针接地网敷设方式选择提供参考。

关键词：输配电杆塔；水平接地极；垂直接地极；接地网敷设；接地电阻

中图分类号：TM727 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2017)06-0009-02

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.003

图1 “十”字形水平接地极模型

图2 单组垂直接地极模型

电网建设 Power Grid

10

RURA

L ELE

CTRI

FICAT

ION


直接地极之间用直径 14 mm 热镀锌圆钢焊接，热镀锌圆

钢敷设深度不小于 0.5 m，两组垂直接地极间间隔不应小

于 2 L（L 为垂直地极的长度），当受地方限制时，可适当

减小。

1.3 应用实例

2014 年底，对运行了 16 年之久的贵港航运枢纽

110 kV 仙太线进行线路杆塔地网改造施工，开挖过程中，

发现旧地网水平接地体圆钢已经大部分锈蚀成分段形态，

位于水田的杆塔地网锈蚀情况更严重。地网敷设工作完成

后进行了新地网接地电阻测量，共 19 基杆塔参照“十”

字形水平接地极模型进行地网敷设，杆塔接地电阻均在

6 Ω以下；共 6 基杆塔由于石灰岩地带或青苗补偿费用过

高导致施工受限，地网敷设规模无法达到“十”字形水平

接地体模型要求，杆塔接地电阻均在 6 Ω 以上，最大达

到 8.55 Ω。

2015 年底至 2016 年初，对运行了 17 年之久的贵港

航运枢纽 35 kV 仙瓦线进行了线路杆塔地网改造施工，开

挖过程中，同样发现旧地网水平接地极圆钢锈蚀情况严

重。因石灰岩地带或青苗补偿费用过高，共 80 基杆参照

垂直接地极模型进行地网改造，地网敷设工作完成后进行

了新地网接地电阻测量，共 31基杆接地电阻在 6 Ω以下，

共 49 基杆接地电阻在 6 Ω以上，最大达到 9.48 Ω。新地

网和旧地网互相焊接后，接地电阻均有所降低。

可见，在降低接地电阻方面，“十”字形水平接地极

模型比垂直接地极模型有较大优势。

1.4 投资预算

在不考虑青苗补偿的情况下，“十”字形水平接地极

模型及垂直接地极模型的投资预算分别如表 1、2 所示，

十”字形水平接地极模型除了采用热镀锌角钢外，所用热

镀锌圆钢及挖填沟槽工程量比垂直接地体模型多，垂直接

地极模型区别较大的是采用了镀铜钢棒，但从总体投资预

算来看，两种不同的接地网敷设模型投资预算相差不大。

2结束语

从以上两种不同的输配电杆塔接地网敷设模型分析可

以看出，在基本相同的投资预算下，“十”字形水平接地

极模型的接地电阻明显比垂直接地极模型的接地电阻小。

如果场地开挖不受限制，且不涉及青苗补偿，建议采用

“十”字形水平接地极模型，为尽量降低接地电阻，可以

加长水平接地极；如果场地开挖受限制，且涉及青苗补偿

费用较高，建议采用垂直接地极模型，为尽量降低接地电

阻，可以加长垂直接地体或多敷设几组垂直接地极；对土

壤电阻率较高的地区，建议把两种不同的接地网敷设模型

相结合使用。


表1“十”字形水平接地极模型预算表

项目规格数量预算/元

热镀锌圆钢采购安装直径10 mm 40 m 1000

热镀锌角钢采购安装 50×50×5 25 m 860

挖填沟槽 8 m3 800

降阻剂 3 kg 48

合计 2708

表2垂直接地极模型预算表

项目规格数量预算/元

热镀锌圆钢采购

安装直径10 mm 13 m 323

镀铜钢棒及配件

采购安装直径14.2 mm×1.22 m 10根 2100

挖填沟槽 2.6 m3 260

降阻剂 3 kg 48

合计 2731

资讯

国网江苏电力推进内河航道岸电示范工程建设

6 月 1 日，国网江苏省电力公司联合江苏省交通运

输厅航道局在淮安召开全省航道系统岸电建设现场会，

推进江苏内河航道水上服务区岸电示范工程建设，助力

江苏港口大气污染治理。

近年来，为贯彻国家、江苏省及行业节能减排工作

部署，促进清洁能源替代和大气环境质量改善，国网江

苏电力积极推动节能减排工作。2014 年起，大力推进港

口岸电建设，目前全省已建成 12 套高压、594 套低压和

3568 套小容量低压岸电系统。

由于港口高压岸电系统运维成本较高，加之船舶接

入岸电系统的改造成本不菲，致使高压岸电系统投资回

收周期长。为此，自 2016 年以来，国网江苏电力选择

以京杭大运河为主的内河航道水上服务区为突破口，推

广建设低压小容量岸电系统，在无锡新安、苏州吴中等

8 个内河航道水上服务区试点建设，累计建成小容量低

压一体岸电桩 54 个。

为加快推进内河航道水上服务区岸电建设，国网江

苏电力积极与省交通运输厅航道局沟通协调，于 4 月底

形成了协同推进岸电系统建设的实施意见，决定在包括

6 个京杭大运河沿线水上服务区在内的 9 个内河航道水

上服务区建设岸电示范工程。其中，京杭大运河淮安水

上服务区示范项目已于 5 月底率先建成投运，包含 6 套

低压小容量岸电桩，每个桩具有 2 个接口，可同时为 12

艘船提供服务。

来源：国网江苏省电力公司


11



编号规则。

2.2　溯源编号规则应用效果

2.2.1　不再因村庄名相同而发生重命名

因同一地区存在较多的同名村庄，如按省公司的命

名编号规则，对公用变进行命名，则会出现公用变名称

相同的情况，此时为按现有的编号规则将表箱编号重复

的情况，不符合编号唯一性的要求。然而采用供电变压

代码则不会出现这一情况，因每台配电变压器都有唯一

的变压器代码，在石狮地区变压器户号为 579011***、

579022* * *、579033* * *、579044* * *、579055* * *、

579066***，每个供电所一个号码段。取后四位作为变压

器代码，不会出现变压器代码的重复现象。

2.2.2　低压支路命名不再随意

低压线路的命名编号为“所属公用变名称” +“电压

等级” +“一个空格” + 支路编号（A、 B、 C、…），支路

编号的确定以高压侧面向低压侧送电方向为参考点，按

顺时针方向，从左到右按英文字母大写的顺序编号，确

定支路名称 A、B、C 等 , 在原有台区基础上新增加的支

路按增加的先后顺序遵守英文字母大写的顺序编号，如

新增加第四支路编号为 D 支路，再增加的支路编号为 E

支路，以此类推，解决了原编号规则：配变低压出线有

多回出线时，应在杆号前加 A、B、C 等字母表示。A、B、

C 支路确定随意的问题。

2.2.3　低压支路的命名编号不再迷盲

低压支路原则上不超过二级，第一级称为分线，第

二级称为支线；分线编号以“T” 接位置的主干线编号为

基础，编为 ××–1、××–2，如蚶江村 #1 公用变 0.4 kV

6691–A02–2，向负荷侧延伸呈自然数码递增；支线以

“T”接位置的分线编号为基础，编号为 × × – × –1、

× × –×–2，如蚶江村 #1 公用变，且规定当低压电杆

出现十字交叉现象，则按受电侧方向从左到右的顺序进

行编写，即左支路编完后再接右支路中的第一根杆按次

序继续编写。

2.2.4　非架空线路电源T接杆编号该编就编

非公司资产的低压过渡杆不再进行编号。属公司资产

的低压过渡杆，为低压主线路经过的低压过渡杆则按主杆

1　福建省低压配网设备命名配号存在的问题

1.1　低压架空线路的命名随意

多个地区的低压线路杆塔以所属的变压器命名，称

为 ×× 配变低压线，如该配变有多回低压主干线，则称

为××变低压 A 线、B 线、C 线 ……。但现场具体哪条

线路命名为 A 线，哪条线路命名为 B 线，却不尽相同。

如对于有三条低压出线的配变变压器，石狮地区不同供电

所、不同人员到现场的命名编号方法不一致，这样往往造

成抢修人员在现场查找设备时要多花时间（到达变压器下

方后，在无图纸的情况下，不清楚哪一出线为 A 线）。

1.2　低压支路的命名编号不统一

对于分线编号既有以“T”接位置的主干线编号为基

础，编为 ××-1、 ××–2 ；又有以“T”接位置的主干线

编号为基础，编为××–101、 ××–102 ；还有多级分支线

路杆塔不考虑级别关系，按顺序依此编号，使得日常的巡

视检修非常不便，特别是在用户报修故障后很难查到用户

故障报修点，延长了故障报修到达时间。

1.3　非架空线路电源T接杆未进行命名编号

当采用架空电杆架设时，存在虽然电缆从电杆上经过

但没有电源 T 接点的杆未进行命名编号，其次低压接户

杆、拉线杆和顶杆均未进行命名编号。当发生该类电杆的

外破向保险公司理赔时，因设备未命名编号，造成诸多不

便，且今后如因施工要在上述电杆上做安全措施时，因设

备未命名未编号，容易发生误登杆的安全事故。

1.4　表箱编号方式五花八门

当前福建省内表箱编号方式五花八门，十分混乱，不

仅存在现场无编号的，还存在现场表箱编号重复及与图纸

不相符的情况。

2　基于供电联络关系可溯源命名编号规则研究

应用

2.1　溯源命名编号规则

基于供电联络关系可溯源的配电设备命名规则：供

电变压器代码 +T 接电源的电杆编号 +“－”+ 表箱顺序

号 + 表位号，并由此倒推对电杆、开关箱及分线箱等的

可溯源0.4 kV配网设备命名编号规则

洪心愿

（国网福建石狮市供电有限公司，福建石狮362700）

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.004


12

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FICAT

ION


的编号规则进行编号；为低压分支线路经过的低压过渡杆

则按支线杆的编号规则进行编号。属公司资产的低压过渡

杆（接户杆），为表箱进线电缆经过的过渡杆的则按“公用

变名称”+“0.4 kV”+“原变压器编号后四位数”+“–”+“接

户杆代码 J”+ “顺序号”进行编号（不同位置的接户杆可

按顺序）。如蚶江村 #1 公用变 6691–A03–01 表箱进线接

户杆可编号为蚶江村 #1 公用变 0.4 kV 6691–J01，而蚶江

江村 #1 公用变 6691–B02–03 表箱的接户杆的编号为蚶江

村 #1 公用变 0.4 kV 6691–J02。

低压电杆拉线杆的编号，为所属“电杆编号”+“拉

线杆代码 L”，如蚶江村 #1 公用变 0.4 kV 6691–A04 拉线

杆的编号为蚶江村 #1 公用变 0.4 kV 6691–A04L。

低压电杆顶杆的编号，为所属“电杆编号”+“顶杆

代码 D”，如蚶江村 #1 公用变 0.4 kV 6691–A06 杆的顶杆

编号为蚶江村 #1 公用变 0.4 kV 6691–A06D。从此，属公

司资产与配网线路有关的电杆及附件将一视同仁，命名编

号建档。

2.2.5　表箱编号方式有章可循

以支路开关箱作为连接、分流从开关箱 T 接电源的

表箱编号为“所属变压器名称” +“开关箱编号（去除开关

箱代码）”+“–”+“顺序号 ( 两位 )”，如“人民广场 #1

公用变 21421–07”表箱。01、02、03……可按时间建设

的顺序编定。

从出线柜或箱变内开关直接 T 接电源的表箱编号为

“变压器名称”+“原变压器编号后四位数”+“0”+“–”+“顺

序号 ( 两位 )”，如“人民广场 #1 公用变 21420–01”表箱。

01、02、03……可按时间建设的顺序编定。

从电杆 T 接电源的表箱编号为“T 接电源的电杆编

号”+“－”+“表箱顺序号 ( 两位 )”。如从蚶江村 #3 公

用变 6693–B05 杆 T 接电源的表箱编号为 6693–B05–01 ；

蚶江村 #3 公用变 6693–B05–1 杆 T 接电源的表箱编号为

6693–B05–1–01。

从低压电缆分接箱 T 接电源的表箱编号为“T 接电源

的分接箱编号（去除分接箱代码 F）”+“–”+“表箱顺序

号 ( 两位 )”；如从蚶江村 #2 公用变 6692–A02F 低压电缆

分接箱 T 接电源的表箱编号为 6692–A02–01，各种 T 接

方式的表箱编号分门别类，有章可循，以便于工作人员能

更快地找到用户位置。

3　可溯源命名编号规则石狮地区应用效果检查

3.1　表箱及用户查找速度得到较大提升

2008 年故障报修平均到岗时间为 58.4 min ；在 2009

年花了 11 个月对辖区的 258 个配变台风的低压配网设

备编号进行整改，2010 年故障报修平均到岗时间缩短为

32.5 min。对于新表箱编号规则带来的变化，感受最深

的是蚶江供电所 2009 年的新进员工，经过三天的编号

规则在岗学习，没有台区配网图纸的协助情况下，部分

新员工就能 10 min 内找到陌生村庄用户的表箱及所在表

位。

3.2　图纸差错率大幅降低

新编号规则改变原来配网设备不是以联络关系进行

命名编号且实现溯源功能，为此实现能从设备终端编号

入手，进行倒推溯源到该设备的上级电源 T 接点及供电

变压器，所以只要那个表箱的编号与所 T 接的电源点的

电杆编号及配电变压器的代码不一致，则肯定存在现场

与档案图实不符或编号错误，这样一来工程图纸的设计

人员及审图人员均能及时发现错误，避免到最后施工环

节才发现编号错误为图实不符；另外工作票的签发及审

核人员只要清楚配网设备的编号规则，也能及时发现工

作票存在的设备名称编号方面存在的错误。2010 年以来

蚶江供电所图纸设备编号差错率一直为零，无发生设备

名称编号差错事件，蚶江供电所生产组连续两次被评为

石狮供电公司的安全生产示范岗，笔者也被评为省公司

安全生产先进个人。

3.3　档案管理更加规范

在溯源编号规则实施以前，原来用户档案只能查到用

户所在表箱的编号，至于用户在表箱内的表位，则要靠核

对档案表号才能确定，因此极易发生用户表下线接错发生

串户，而引发电费纠纷。新的溯源编号规则将用户档案精

确到用户在表箱内的安装位置，这样一来用户的档案与电

源 T 接点及变压器三者是否一一对应就较容易进行比对，

并及时发现档案中的错误，堵塞了因管理原因引起的线损

异常漏洞；2011 年以来蚶江供电所的低压综合线损率逐年

下降，如表 1 所示。

4结束语

基于供电联络关系可溯源命名编号规则在石狮地区的

实践表明，该编号规则是作为福建省内现行编号规则的一

个很好的补充，是非常适宜用在低压公用配网的一套编号

规则，如能在其他地区进行推广，在提升低压配网日常运

行维护管理方面将有显著作用，特别是在随着国家电网公

司 95598 业务的上收后，对缩短抢修到岗时间方面会有较

大帮助。


表1蚶江供电所2011—2014年低压综合线率表

年份 2011 2012 2013 2014

线损率/% 2.79 2.66 2.31 1.91


13



一位大写字母为宁波地区统一分配的区域代码。如新民

C835 线。

2.2 联络线

架空主干线的联络线命名由“主干线名称”+“两至

三个汉字”+“联线”组成。

配电站所间的联络线命名由“两个汉字（代表性中文

名称）”+“两位大写字母”+“三位纯数字”+“线”组成，

两位大写字母中第一位为宁波地区统一分配的一级区域代

码，第二位为自选字母编号，考虑长远命名发展需要，对

于进线间隔从第一个字母 A 开始，出线间隔从末尾字母

Y 开始。

2.3 分支线

从一回架空线直接或从配电站所引出的分支线命名由

“主干线或配电站所出线名称”+“两至五个汉字（代表

性中文名称）”+“支线”组成，多级分支线的命名均采

用同一命名格式，即命名中只保留最末级分支线名称。

2.4 线路杆塔

线路杆塔命名由“主干线 / 联络线 / 分支线名称”+“实

际杆号数字”+“号杆”组成。线路杆塔新增九基及以

内的，新增杆塔采用其小号侧“实际杆号数字”+“+1、

+2、…、+9”方式编号，后续杆塔编号保持不变；减少杆

塔九基及以内的，其他杆塔编号保持不变；线路杆塔增减

超过九基的，宜调整杆塔编号，保持编号连续性。

2.5 柱上开关、独立式闸刀、跌落式熔断器

主干线、联络线上用于分段、联络用的柱上开关、

独立式闸刀、跌落式熔断器的命名由“二个汉字（代表性

中文名称）”+“一级区域代码”+“四位数字”+“开关 /

闸刀 / 跌落式熔断器”组成。如：新民 C8351 开关、新民

C8352 闸刀、新民 C8353 跌落式熔断器。对于主干线柱

上开关设备数量超过 9 台的，从第 10 台开始启用备用编

配电网是连接电力用户和输电网的中间环节，配电

网的安全运行直接影响着对用户的可靠持续供电。随着

电力需求的日益增长和供电可靠性要求的不断提高，10

（20） kV 中压配电网（以下配电网专指 10（20）kV 中

压配电网）的规模越来越庞大，网络拓扑也越来越复杂。

作为配电网运行管理的重要依据，设备命名对保障配电

网调度和现场作业安全显得尤为重要。基于我国配电网

运行规划发展现状 [5-6] 及当前配电网设备命名中存在的

问题，提出了一种新的配电网设备命名方法。

1配电网命名中存在的问题

1.1 命名原则未统一

中压配电网命名原则未统一，线路及设备命名往往因

个人喜好而不同。如分支线 [7] 上跌落式熔断器有的参照

杆号命名，有的参照配变命名。

1.2 命名不唯一

设备类型和用电类型均相同的设备，在不同的管辖片

区容易出现相同的命名。如移动专变、路灯专变等。

1.3 命名不准确

联络线命名不能体现线路之间的联络层级关系，公

变、专变命名未区分，配电室、环网单元命名混淆不清。

1.4 命名不简洁

多级联络线、分支线及其设备名称过长，造成设备命

名标识牌现场挂设困难。如最良 C430 线兰最联线世东联

线 38 号杆开关。

2配电网线路设备命名方法

2.1 主干线

主干线的命名参照变电站出线间隔，由“两个汉

字”+“一位大写字母”+“三位纯数字”+“线”组成。

中压配电网设备命名方法吉晏平，王大治

（国网浙江余姚市供电公司，浙江余姚315400）

摘要：中压配电网是城市供电系统中的关键环节之一，中压配电设备的命名直接关系着配电网的运行和

现场施工安全。针对中压配电设备命名中存在的问题，提出了一种新的中压配电网设备命名方法。该命

名方法脉络清晰、规则简单、适用性强，目前已在宁波地区大力推广应用。

关键词：中压配电网；设备命名；命名方法；配电站所


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.005


14

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CTRI

FICAT

ION


号 0001 ～ 0999 进行命名。

主干线、联络线、分支线上用于下级分支线分段用的

柱上开关、独立式闸刀、跌落式熔断器的命名可由“线路

杆塔名称”+“两至五个汉字（代表性中文名称）”+“开

关 / 闸刀 / 跌落式熔断器”组成，若分支线名称超过五个

汉字，则略去“分支”二字。

分支线上用于分段用的柱上开关、独立式闸刀、跌落

式熔断器的命名由“主干线名称”+“配电变压器名称”+“开

关 / 闸刀 / 跌落式熔断器”组成。如新民 C835 线梅溪公

变跌落式熔断器。若该分支无配变接入则其命名由“线路

杆塔名称”+“开关 / 闸刀 / 跌落式熔断器”组成。

2.6 配电变压器、电缆分支箱、电缆对接箱

配电变压器、电缆分支箱、电缆对接箱的命名由“两

至五个汉字（代表性中文名称）”+“公变 / 专变 / 分支箱 /

对接箱”组成。若同一区域内有同名设备时宜进行数字编

号。

2.7 柱上避雷器、电容器组

柱上避雷器、电容器组的命名由“线路杆塔名称”+“避

雷器 / 电容器”组成。

3配电站所设备命名方法

3.1 配电站所

配电站所的命名由“两至五个汉字（代表性中文名

称）”+“开关站 / 环网单元 / 配电室 / 箱变”组成。同一

区域内有同名设备时宜进行数字编号或分配一位区域代码

进行区分。

3.2 柜号

柜号的命名由“G”+“两位数字”组成，按照面对开

关柜正面从左到右排序命名。

3.3 母线

母线的命名由“母线电压等级”+“一位罗马数字”+“段

母线”组成，单母线命名可由“母线电压等级”+“母线”

组成。

3.4 母分间隔

母分间隔的命名由“母线电压等级”+“母分 / 母分

闸刀 / 母分触头”组成，若同一站所内有两个及以上母分

间隔时应进行数字编号区分。

3.5 母线压变

母线压变间隔的命名由“母线名称”+“压变”组成，

按照间隔所属母线命名。

3.6 出线间隔

线路间隔的命名由“两个汉字（代表性中文名

称）”+“ 区域代码”+“ 三位数字” 组成。如联盟

HA335。直接接入终端配电变压器的线路间隔宜直接取配

电变压器名称。

3.7 待用间隔

待用间隔的命名由“待用”+“二级区域代码”+“三

位数字”组成。

3.8 间隔内设备

间隔内设备的命名从属于本间隔名称。如联盟

HA335 开关、赛物 CA184 线路闸刀、赛物 CA184 线路接

地闸刀、10 kV I 段母线压变高压熔丝。

4应用实例

辐射线路命名图实例如图 1 所示。

联络关系命名图实例如图 2 所示。

配电站所命名图实例如图 3 所示。

现场设备命名标示牌如图 4 所示。

5新命名方法的特点

5.1 脉络清晰

新命名方法基于网络层级和拓扑关系对配电网进行设

备分类并命名，主干线、联络线、分支线之间的层级关系

图1 辐射线路命名线图

图2 联络关系命名图


15



更清晰，配电变压器与其断开点设备之间的从属关系更明

显。

5.2 规则简单

新命名方法命名规则简单，命名格式固定，且严格控

制中文汉字、数字和字母长度，设备命名对号入座即可，

易学易用。

5.3 适用性强

新命名方法覆盖了变电站 10（20） kV 出线至配电变

压器之间（包括用户资产在内）的全部中压设备，建立了

设备命名唯一性校验机制，且为配电网远期命名需要预留

了可用字母段，能适应电网发展的需要。

6结束语

新命名方法有效地解决了配电网设备命名中存在的命

名重复、不准确以及命名烦冗等问题，目前已在宁波地区

大力推广应用。实用表明，新命名方法大幅度提高了宁波

中压配电网调度和现场作业安全管控水平，同时在提高供

电服务能力方面也起到了非常重要的作用。

参考文献

[1] 刘健, 毕鹏翔, 杨文宇, 等. 配电网理论及应用[M]. 北京:

中国水利水电出版社, 2007:55-93.

[2] 中国电力科学研究院, 浙江电力公司, 天津电公司,等.Q/

GDW565—2010 城市配电网运行水平和供电能力评估导则

[S].北京: 中国电力出版社, 2010.

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[5] 国家电网公司. Q/GDW1738—2012 配电网规划设计技术导

则[Z]. 北京: 国家电网公司, 2012.

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统及其自动化学报, 2009,21(4): 94-99.

[8] 国家电网公司. Q/GDW1519—2014 配电运维规程[S]. 北京:

国家电网公司, 2014.


图3 配电站所命名图实例

图4 现场设备命名标牌图

资讯

南网成功研制世界首个特高压柔性直流换流阀

近日，南方电网公司成功研制世界首个特高压柔性

直流换流阀。这是南方电网公司承担的国家重点研发计

划项目“高压大容量柔性直流输电关键技术研究与工程示

范应用”的成果，意味着南网在国际上首次将柔性直流

技术推广到±800 kV 特高压等级，送电容量提升至 5000

MW，为柔性直流技术在±800 kV 乌东德送电广东直流

工程以及后续特高压直流输电工程的实施提供坚实保障。

换流阀是柔性直流输电的心脏，是直流电和交流电

相互转换的桥梁，在柔性直流主设备中技术含量最高、

挑战最大。该项目实现了开关器件、电容部件集成的功

率模块单元，并以“搭积木”的方式构建成 800 kV 大型

阀塔，高 15 m、长 9 m、宽 7 m，重量约 70 t，相当于

一架 C919 大型客机的重量。对于乌东德直流工程，共

需要 72 个这样的大型阀塔。该项目从去年 9 月开题以

来，提出特高压柔性直流的理论和方法，论证了柔性直

流在乌东德直流工程的可行性和示范性，并在世界范围

内首次进行了混合直流物理试验，引起国际同行的广泛

关注，引领世界电力技术发展的潮流，对示范工程前期

可研和专题研究提供技术支持，对下一步工程推进起到

支撑作用。

来源：《南方电网报》


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(2)

将公式（1）与公式（2）比较，可以看出其联络后的线

路供电可靠性均有增强，特别是单线路末端的供电可靠性

得到了最大提升。正常运行时，联络开关 Kab 为分位，

线路开环运行，每条线路最大负荷只能达到线路最大载流

量的 50%。对于供电可靠性要求更高的区域内，此种网

架结构不能很好地满足要求。为了整体提升线路的供电可

靠性，可以增加中间段的联络。

图 3 中，通过将两条单联络线路进行互联，各区域负

荷通过联络开关可以与其他 3 个电源点进行相连，保证了

区域内的供电可靠性。为了继续提高各区域负荷供电可靠

性，可以与更多的线路进行适当的互连，最终形成一张中

压配电联络网。多联络电网网架可以有效地提高线路负载

率，降低备用容量，两分段两联络网架线路的最大负载率

可提高至 67%，三分段三联络网架中主干线的负载率可以

提高至 75%。更高负载率和供电可靠率需要更多的电网建

设投资。

随着地方经济的快速发展，用电负荷急剧增加，

对电能质量也提出了更高要求。国家电网公司根据“统

筹城乡电网、统一技术标准、差异化指导规划”的思想，

依据供电区域负荷密度，将供电区域划分为六类。并

且对各类供电区域的供电可靠率及综合电压合格率提

出了具体的要求。配电网线路主要有架空线和电缆线

两类，架空线路网架结构以单辐射为主，电缆线路以

单射式为主。这种放射式线路，结构简单，维护方便，

投资较少，但是一旦发生故障，影响范围大，供电可

靠性差，不具备负荷转移能力，很难满足今后电力发

展的需求。

1中压配电网网架建模

1.1 架空线路网架

图 1 为中压架空辐射型线路，其中 K 为断路器，

a1、a2、…、an 表示断路器编号，A1、A2、…、An 为断

路器后供电区域。

断路器开断概率为 Pai（i=1,2,…,n），各供电区域供电

可靠率用 M 表示，可得：

(1)

通过式 (1) 可以看出，随着分段开关数量的增多，

供电可靠性变得越来越差。根据电网运行规律，一般主

线分段开关数量不超过 5 个。为了提高末端电网的供电

可靠性，考虑将两条线路进行互联，以提高线路的末端

供电可靠性。图 2 为中压单联络线路图，其中 Kab 为 A、

B 线间的联络开关，忽略其对供电可靠性产生影响。

与图 1 相似，b1、b2、…、bm 表示断路器编号，

B1、B2、…、Bm 为断路器后供电区域。

中压配电网目标网架宋海华,…胡海琴,…罗志丰,…汪德义

（国网安徽黄山供电公司,安徽黄山245000）

摘要：以当前典型中压配电网网架为切入点，结合实际数据进行了分析，提出了能够适应今后一段时期

内电力需求的目标网架；以动态的规划观点对现阶段网架至目标网架间的过渡过程进行了分析。研究得

出架空线路以多分段适当联络为主，电缆线路以多环式或N 供一备为发展目标。

关键词：中压配电网 ;目标网架 ;过渡结构


图1 中压辐射型线路

图2 中压单联络线路

图3 中压多联络线路

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.006


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1.2 中压配电网电缆线路建模

随着城市的发展，电缆线路也在不断的延伸，其有比

架空线路更高的供电可靠性。由于所有的负荷均是通过环

网柜单元输出，故障隔离更灵活。图 4 为中压电缆单环式

线路接线图。

中压电缆单环式接线与架空线路单联络接线相类似，

但是由于环网柜内有两个开关，可以隔离任何一个环网

柜，将停电范围缩小在一个环网柜范围，所以其供电可靠

性要高于架空单联络线。与单联络线路类似，为了保证倒

电的需要，每条线路正常负载率不超过 50%。为了保证

用户在失去一路电源的情况下从另一路电源继续供电，需

要采用双环式供电，如图 5 所示。

中压电缆双环式接线，可以为一个用户提供多路电

源，进一步提高了供电可靠性。

2举例分析

架空线路与电缆线路供电可靠性分析类似，以

110 kV 某变电站 10 kV 新安 129 线进行分析。该线路是

一条带 3 个分段开关的架空线路，后经改造，现有 2 个开

关与外线路进行联络，如图 6 所示。其中线路段下所标注

为区间段配变数量。

各区间段故障造成的停电配变数统计见表 1。分为

无联络开关、仅有一台联络开关、2 台联络开关 3 种情

况进行统计。

通过该统计表可以看出，增加联络开关后，会缩小故

障影响范围，提高了区域内的供电可靠性。在计划工作时，

可以通过合适的方式安排，提前转移负荷；在故障停电时，

可以通过联络开关，进行非故障区域内的负荷快速恢复供

电。可以适当地推测，若增加更多的联络开关，供电可靠

性势必将进一步提升。但是根据帕累托（Pareto）优化曲线

可知，停电分钟数与建设投资费用成反比，在实际电网网

架建设过程中，要考虑可靠性与建设费用之间的关系。

3结束语

随着人们对供电可靠性要求的提升，电力网架也将面

临着巨大的改变。本文通过架空线路的单辐射、单联络、

适当分段多联络以及电缆线路的单环与双环进行了网架结

构对比，确定网架结构对供电可靠性产生着决定性的影

响。在进行电网规划时，要根据供电区域划分，合适选择

目标网架的建设，在建设过程中，需要理清现状与目标网

架的区别与联系，在网架建设过程中，需要考虑中间的过

渡期，从而保证为用户提供合格、可靠、经济的电力。

参考文献

[1] 国家电力调度控制中心.配电网调控人员培训手册[M]．北京：

中国电力出版社，2016：1-13．

[2] 董振斌，高山.主动配电网与需求侧管理[J]．电力需求侧管

理，2015，17（6）：1-4．

[3] 郭谋发.配电网自动化技术[M]．北京：机械工业出版社，

2014：12-29．

[4] 高翔，朱昊，陈本柱等.中心城区10 kV配电网网架结构优化

研究[J]．浙江电力，2013（6）：10-14．


表1各区间段故障影响配变数量表

停电区域

新安129开关至江坦12901断路

器

新安129开关互通有无杨干12905断路

器

新安129开关至汪村12908断路

器

新安129开关至去漂127A联络断路器

江坦12901断路器至杨干12905断路器

江坦12901断路器至汪村12908断路器

江坦12901断路器至云漂127A联络断路

器

杨干12905断路器至汪村12908断路器

杨干12905断路器至云漂127A联络断路

器

汪村12908断路器至云漂127A联络断路

器

无联络停电

用户数65 65 65 65 65 65 65 59 59 17

仅岩潜117　

A断路器联络

停电用户数

0 65 65 65 65 65 65 59 59 17

仅云潭127　

A断路器联络

停电用户数

0 6 48 65 6 48 65 42 59 17

双联络停电

用户数0 ≤6 ≤48 ≤65 6 ≤48 ≤65 42 ≤59 17

图4 中压电缆单环式线路

图5 中压电缆双环式线路

图6 新安129线主线路图


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压”问题的根本原因是落后的电力设施和快速的负荷发展

之间的矛盾，因此应提出以技术治理为主、管理治理为辅

的“低电压”综合治理的策略。

2江西“低电压”综合治理方案

2.1 “低电压”治理技术措施

目前，“低电压”的治理不仅与配电网的设备水平相

关，还与分布式电源的建设和负荷调整策略相关。基于江

西地区的分布式资源特性、配电网的设备运行水平和负荷

发展水平，江西“低电压”治理的技术策略如图 2 所示 [2]。

分布式电源建设方面：江西农村地区的小水电资源较

为丰富，小水电的出力特性和江西地区的季节性负荷紧密

相关，这为季节性“低电压”治理提供了新的思路。另一

方面，随着光伏扶贫项目建设的不断推进，户用分布式光

伏的接入会影响线路的电压分布，对于治理低压电路末端

的“低电压”问题提供了契机，“低电压”问题的治理应

和分布式扶贫项目的建设紧密结合，挖掘江西地区分布式

资源的多能互补能力，实现分布式电源建设和集中式供电

有序结合的区域配电网供电模式，从电源建设的角度治理

1江西“低电压”问题分析

江西农村电网覆盖面积广大，电网当中存在的“低电

压”问题长期困扰着大量农网的电力用户，直接影响了江

西作为农业强省的优势生产能力。同时“低电压”问题还

能够体现出电网对负荷增长的较低适应性，制约着电网的

进一步发展。事实上，“低电压”问题已成为影响江西农

村电网安全稳定运行的重要因素。江西地区的“低电压”

问题呈现影响用户多、成因复杂和治理难度大等特征。另

一方面，江西是我国光伏扶贫重点建设的地区，大量分散

式户用小容量分布式光伏的建设，必将产生新的电压稳定

问题，进而影响农村电网的安全稳定运行。一般而言，“低

电压”分为 3 类 [1-2]。

长期性“低电压”是指用户全天候“低电压”持续 3

个月或日负荷高峰“低电压”持续 6 个月以上的“低电压”

现象，主要由电网结构不合理和设备水平较低造成。

季节性“低电压”是指度夏度冬、春灌秋收、逢年过节、

烤茶制烟等时段出现的具有周期规律的“低电压”现象，

主要是由特定时段内电网运行状态的变压造成的。

短时性“低电压”是指“低电压”现象的发生具有时

段性特征，多发生在负荷高峰时段内，“低电压”现象持

续的时间较短，主要由于负荷短时间内发生较大变化造成。

基于“低电压”现象的分类分析，得出江西地区的“低

电压”问题的成因如图 1 所示。其中，前面的数字表示“低

电压”的用户数量，后面的数字表示该类型“低电压”产

生的原因所占的比例。

从图 1 可以得出，造成江西地区“低电压”现象的主

要因素有 3 个，分别为中、低压线路供电半径过长或线径

过小、户均配变容量过低。显然，这与江西地区的地理特

征和近几年农村负荷的发展紧密相关。江西地区的“低电

江西地区“低电压”综合治理模式熊… … 宁1，王文彬2，朱文广1，杨为群1

（（1.国网江西省电力公司经济技术研究院，江西南昌237000；2.国网江西省电力公司电力科学研究院，江西南昌330043）

摘要：对江西地区的“低电压”成因进行了分析，从分布式电源建设、配电网升级改造和多样负荷的调控

3个方面提出了技术角度的“低电压”治理方案，从设备管理、运行管理和专项整治 3个方面构建了“低

电压”的综合管理体系，提出了江西地区“低电压”治理的关键技术和综合流程。研究成果对于江西农

村地区“低电压”治理和分布式光伏建设具有一定的指导意义。

关键词：“低电压”；综合治理；技术措施；管理措施；模式分析


图1 江西地区“低电压”的成因分析图

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.007


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“低电压”。

电网设备运行水平提升方面：江西省电力公司已经初

步构建了覆盖全省的“低电压”监测体系，并结合国家电

网公司提出的“低电压”治理的关键技术和推介设备，提

出了“面”“线”“点”相结合的 5 个层次“低电压”分析体系。

江西地区从电网设备和运行水平方面提出的“低电压”治

理的体系如图 3 所示。

负荷综合调控能力分析层面：目前多样化的系列摩托

车已经成为江西农村地区负荷的重要组成部分，其规模化

发展必将增大农村地区的高峰负荷，引导其进行充电可实

现农村负荷曲线的削峰填谷。另一方面，随着终端能源替

代方案的实施，农村的电力负荷在“十三五”期间将会得

到较快的发展，江西省电力公司已经提前做好了相关的规

划，充分挖掘分布式光伏扶贫和各种可调控负荷之间的多

时间尺度下的互动能力。

2.2 “低电压”治理管理措施

如何采用量化分析的方法，研究管理层面的“低电压”

影响因素是近年来的研究热点，大数据技术的应用和“低

电压”监测平台的构建为从强化运维管理的角度治理“低

电压”问题提供了契机。

目前，江西省电力公司对“低电压”治理管理方面策

略和典型措施主要分为设备管理、运行管理和专项管理 3

个方面 [3]，如图 4 所示。

设备管理方面：典型做法为利用农网改造基金，有计

划地逐步替换无载调压装置，加强现有有载调压变压器的

日常运行管理；定期对无功补偿装置进行全面检查，确保

无功补偿装置的设备可用率；全方位管理区域配电网供电

线路和设备台账，形成区域配电网设备台账数据库。

运行管理方面：典型做法为及时跟踪“低电压”的动

态变化情况，加大三相不平衡的治理力度，初步搭建电压

无功动态管理和电网运行状态之间的数据分析平台，实时

了解负荷和分布式电源的接入情况，从而跟踪电网中的潮

流分布，保证电压稳定。

在专项管理方面：江西省电力公司已经完成了《江西

电网“十三五”“低电压”治理专项规划》，各市电力公司

组建了专门的“低电压”治理团队，提出了电压无功管理

制度和奖惩办法。

2.3 “低电压”治理关键技术

小水电和分布式光伏的接入，对江西地区农村电网的

运行特征产生了根本性的影响，需要引入新的技术以提高

农村电网的运行水平和管理水平。基于国内外对大量分散

电源的配电网电压无功分析管理经验，江西地区的“低电

压”治理关键技术包含 2 个层面 [4]。

传统“低电压”治理关键技术：结合图 3 中 5 个层次

的电压提升策略，得出传统的“低电压”治理关键技术如

图 5 所示 [5]。

新兴的“低电压”治理关键技术：基于配电网结构和运

差异化用户存在“低电压”问题

判定用户的电压等级和“低电压”程度

高压网架不合理引起“低电压”

第一层级的“低电压”分类和治理措施

变电站主变问题引起“低电压”

构建覆盖全面的低电压监测体系

第二层级的“低电压”分类和治理措施

中压线路引起的“低电压”问题

第三层级的“低电压”分类和治理措施

配电变压器问题引起“低电压”

第四层级的“低电压”分类和治理措施

低压线路问题引起“低电压”

第五层级的“低电压”分类和治理措施

否

是

否

是

否

是

否

是

是

低压用户

输电线路

外部电网

配电变压器

中压配电线路

高压变电站

低压配电线路

山区“低电压”问题城区“低电压”问题

基于理论构建“低电压”问题典型案例库

“低电压”基础理论和典型案例

“低电压”“线”治理

“低电压”“点”治理

“低电压”“面”治理

图3 江西区域配电网“低电压”治理层次分析图

“低电压”治理的管理策略

设备管理

运行管理

供电线路/设备全方位管理和更新

日常检查有载调压分接头位置

确保无功补偿装置的可利用率

更新低电压的动态变化情况

加大三项不平衡整理力度

监测区域配电网电压无功变化

专项管理

做好“低电压”治理专项规划

建立“低电压”治理团队

掌握分布式电源和负荷的供需动态

图4 江西“低电压”治理管理策略

“低电压”治理的技术策略

分布式电源建设

电网设备/运行水平提升

小水电的有序接入和灵活调度

分布式光伏的协调规划建设

多种分布式电源互补

区域配电网电压监测体系的构建

低电压问题的层次化分析体系

低电压治理的新装备的引入

负荷的综合调控能力

电动车等系列负荷的有序充电

终端负荷电能替代的规划

负荷/分布式电源多时间尺度互动

图2 江西“低电压”治理技术策略图


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行特征的变化，结合“互联网 + 智慧能源”和区域能源系统

建设的新成果。配用电数据集成共享技术：实现变电站—中

压线路—配变台区—低压用户设备台账数据的纵向贯通和调

度自动化系统—配电自动化系统—用户信息集采系统—生产

管理系统—营销管理系统运行数据的横向融合，基于大数据

分析中的数据挖掘、数据清洗和数据管理技术，深入挖掘“低

电压”问题动态变化规律，为配电网“低电压”治理提供数

据基础。区域配电网广义无功源协调控制和优化调度技术：

基于配电网中的分布式电源功率输出特性、配电网中有载调

压和补偿电容器等无功调节装备、电动车等可调控管理的负

荷调节能力，形成“源—网—荷”一体化的区域配电网电压

无功协调控制和优化调度。配电网“低电压”治理精细化综

合评价技术：通过对江西地区的“低电压”问题分析可以得

出设备水平提升是“低电压”治理的关键。要建立“低电压”

综合治理的精细化评价模型，分析各种治理方案的综合评价

结果，精细化分析单元投资得到的综合收益，提出计及综合

收益的“低电压”最优治理方案。

3江西“低电压”综合治理成效分析

江西省电力公司从电网规划的角度，结合电网市县级

电力公司电网建设改造工作计划，综合考虑电网分类投资

情况，提出了区域差异化和治理层次化相结合的“低电压”

治理方案。

对“低电压”问题程度较轻、投资相对充裕的地市

供电公司，如南昌市、萍乡市、宜春市等，在 2015 年加

大农网建设投入，解决绝大部分“低电压”问题，并在

2016 年完成剩余问题的治理；建设应具备前瞻性，确保

“十三五”期间不再出现“低电压”问题。

对“低电压”问题特别严重、涉及用户数庞大、分布

范围广泛的地市供电公司，如赣东北、吉安市等，应首先

详细梳理全辖区电网当中的“低电压”问题，针对“低电压”

发生原因制订详细的治理规划方案。妥善协调电网发展建

设及“低电压”治理投资，在 2015、2016 年优先完成辖

区内长期性“低电压”问题的治理，并对“十三五”期间

内产生的“低电压”问题追根溯源，使“十三五”期间“低

电压”问题解决率达到 100%。

对其他地市供电公司，应依照优先解决长期性“低电

压”的原则，根据自身电网基础及投资情况确定具体的“低

电压”治理方案。在 2015、2016年全部解决辖区内“低电压”

问题，逐步完成“低电压”治理及预防工作，使“十三五”

期间“低电压”问题的解决率达到 100%，并确保“十三五”

期间不再出现新的“低电压”问题。

截至 2016 年底，江西各地区“低电压”治理完成情

况如图 6 所示。

经过近 2 年的“低电压”治理改造，江西各市基本

都完成了“低电压”治理工作，主要的成效为：完成长期

性“低电压”治理 386199 户，全面完成长期性“低电压”

的治理任务；完成季节性“低电压”治理 81127 户，全省

范围内已经基本不存在“低电压”问题；完成短时性“低

电压”治理 115074 户，大部分已经不存在短时性“低电

压”问题，需要说明的是随着光伏扶贫项目的不断推进，

在光照强度较高，对应光伏出力较大时，江西部分中压

线路已经出现明显的时段性高电压，而在光伏不出力而

负荷较高时，将会出现“低电压”问题，在 24 h 时间尺

度下，短时性高电压和“低电压”共存已成为江西部分

地区电压分布最典型的特征，在后续电压治理过程中应

引起足够的重视 [4]。

参考文献

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[5] 黄桂兰，林韩，蔡金锭. 农村配电网“低电压”治理措施

研究[J]. 电气技术，2015,11: 64-67.


DG

DG主变

中压线路

配变

低压线路

有载调压无功补偿

35kV配电化加装调压器智能投切串补优化线路

配变布点单相配变

三相不平衡装置有载调容

负荷需求侧管理低压动态补偿器电压电流调节器

电压无功五级协调控制系统（AVC）

功率预测即插即用

图5 “低电压”治理的传统技术分析示意图

图6 江西各市“低电压”治理完成情况图

Operation & Maintenance 运行维护

21



110 kV线路越级故障跳闸整改措施

（国网山东郯城县供电公司，山东郯城276100）

卓宝成，高… … 琴

110 kV 枢纽型变电站如果接带公用电厂上网线路，

在实现上下级继电保护正确动作方面有什么要求，保护与

自动装置之间如何配合，如何在保证电网及设备安全前提

下，实现故障后损失降到最低，针对一起外力破坏事故，

对保护及自动装置进行调整，同时与当地政府配合解决线

路通道的历史遗留问题，达到了预期目的。

1故障前方式

110 kV 东台变电站位于县城区域，主供城区及周边

两乡镇负荷，110 kV 电源进线两回，分别是 220 kV 林园

站出线 110 kV 林东线充电热备用，另一路电源是 220 kV

张庄站出线 110 kV 张东线运行，110 kV 东石线出线主供

石门站，单电源供电。

2故障过程

2015 年 12 月 3 日 11:07，东台站 110 kV 东石线 112

开关距离Ⅰ段、零序Ⅰ段保护动作，112 开关分闸，石门

站由于只有一路 110 kV 进线电源，造成全站失电，故障

测距 4.6 km。11:07，220 kV 张庄站 110 kV 张东线距离Ⅰ

段、零序Ⅰ段保护动作，张庄侧 126 开关分闸。东台站

10 kV 低频低压减载装置动作，10 kV 东台一线 3 开关、

东台二线 5 开关、东台十线 6 开关分闸。东台站其余负荷

由恒通热电厂 10 kV 电厂线供电。

11:08，上级调度下令将恒通热电厂 10 kV 电厂线与电

网解列，11:17，遥控拉开 110 kV 张东线 113 开关，遥控合

上 110 kV 林东线 111 开关，恢复对东台站供电。11:27，上

级下令强送110 kV东石线112开关成功，恢复对石门站供电。

11:31，遥控合上 10 kV 东台一线 3 开关、东台二线 5

开关、东十线 6 开关，全部试送成功。

故障录波信息：220 kV 张庄变电站 110 kV 张东线

126 开关保护动作，故障类型 C 相，测距结果 20.89 km，

最低故障电压，一次值 48.849 kV，二次值 44.408 V ；最

大故障电流，一次值 2.958 kA，二次值 12.325 A。

11:40 10 kV 电厂线并网成功。

3事故分析

15:58 线路运维人员汇报，110 kV 东石线 23 ～ 24 号

杆万泰家园硬化地面，水泥泵车碰触 C 相线路放电造成

东石线跳闸，导线有放电痕迹，经现场检查不影响运行，

故障点与测距基本一致。110 kV 张东线经查线后未发现

异常。本次 110 kV 张东线、东石线故障跳闸，造成损失

电量约 6000 kWh。结合保护动作信息，对存在的问题逐

一剖析，制定相应整改措施。

3.1 为什么会造成越级跳闸

距离保护是利用短路电压和电流的比值，即测量阻抗

的变化来区分系统的故障与正常运行状态。一般第Ⅰ段保

护线路全长约 80% ～ 85%，零时限动作。零序保护则利

用线路接地故障时产生的零序电流分量，而在不发生单相

接地时，零序电流分量不出现。一般距离保护作为主保护，

零序电流保护都是作为后备保护，即在线路发生故障时，

首先距离保护动作，零序保护作为后备保护使用。

从故障点距离 110 kV 东石线 112 开关约 2 km 判断，

跳闸符合定值条件。而按照上级线路保护范围延伸到下一

级线路原则分析， 110 kV 张东线 126 开关动作也符合保护

要求。

3.2 为什么备自投装置没有动作

备自投装置动作启动前提条件是检线路无压、检母线

无压、检线路无流，在 3 个条件全部具备后，按正常逻辑

东台变电站应当启动另一路进线电源的备自投装置。在自

动化设置上，东台站 110 kV 张东线和林东线互为备自投，

110 kV 张东线跳闸后，110 kV 林东线是充电热备用。故

障时在检线路无电压和线路无电流后，备自投装置在检母

线电压时，此时东台站其余负荷由恒通电厂 10 kV 电厂线

供电，经主变升压后，110 kV 母线存在电压，因此备自

投不动作，符合逻辑。这也扩大了事故范围，拖延了事故

时间，这项问题须及时解决。

3.3 为什么有3条10 kV线路跳闸

对于 10 kV 线路，根据频率电压紧急控制装置定值

管理，下达了 5 轮低频低压动作定值单，自 11:07:51—

11:07:57，先后有东台一线等 3 条 10 kV 线路动作，动作

频率 47.0 Hz，动作低电压 0.50 ～ 0.90Un。在电厂孤网运

行期间，接带负荷突增时，造成电压及频率急剧下降，符

合低频Ⅰ轮和低压Ⅰ轮切除线路条件。这一问题需要和电

厂上网线自动装置相配合。

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.008

运行维护 Operation & Maintenance

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4整改措施

线路通道方面：由于此次故障造成停电范围较大，县

政府会同供电公司成立调查组，严处施工单位及作业车

辆，供电公司也以本次事故处理为契机，及时申请县政府

出台相关文件，下发到乡镇及村街，在全县范围内加强电

力设施保护工作。成立县政府相关部门为主导的电力设施

保护领导小组，梳理线路通道遗留的历史难题，及时清理

了长期无法解决的线下植树及施工等问题。

设备方面：由于电厂线孤网运行时反供东台站 10 kV

侧母线，在保护配合方面，达不到在 110 kV 线路及主变

故障时解列运行的条件，本次进行重点整改。增加电厂线

两侧的光差保护，提高电厂线保护的灵敏性；厂内投入失

步频率电压紧急控制装置，在电压及频率波动时及时切除

上网开关；在东台站主变高后备保护定值设置时，增加电

厂线联跳功能，在 110 kV 张东线及林东线线路光差保护

定值设置时，增加电厂线联跳功能。

5事故验证

2016 年 9 月 22 日 15:26，东台站 110 kV 东石线 112

开关距离Ⅰ段、零序过流Ⅰ段动作，故障相 A 相，最大

故障相电流 36.11 A，最大故障零序电流 36.45 A，故障测

距 0.60 km；张庄站 110 kV 张东线 126 开关零序 I 段出口、

接地距离 I 段出口保护启动，故障相 A 相，故障相电流

14.13 A，测距 22.75 km ；造成石门站、东台站失电，恒

通热电厂孤网运行。我们查看现场保护信息，在此期间，

东台站 10 kV 线路的频率电压紧急控制装置启动，但是第

一轮定值为 47.75 Hz，延时 0.2 s ；恒通电厂侧同样启动失

步频率电压紧急控制装置，但是其低频定值为 49.3 Hz，

延时 0.25 s，在恒通热电厂孤网运行时，仍接带东台变电

站部分 10 kV 负荷，由于负荷的突然增加，造成频率及电

压急剧降低，电厂侧并网 39 开关动作，电厂解列。

由于 110 kV 林东线作为张东线的备用电源，备自投

在检母线电压时，存在电厂侧反送电，无法启动备自动

装置，而电厂解列后，备自投启动，15:27，东台站负荷

备投至 110 kV 林东线 111 开关供电，15:31， 110 kV 东

石线 112 开关强送成功，石门站恢复供电，15:37 分东台

站负荷由 110 kV 林东线合环调至 110 kV 张东线供电，

15:43，恒通热电厂并网运行。经线路运维人员使用无人

机巡线，发现 110 kV 东石线 #6 塔 A 相绝缘子闪络，有

放电痕迹，须加强设备跟踪巡视，并尽快提报消缺计划。

查看定值单，由于 110 kV 东台站接带恒通电厂上网

负荷，所以 110 kV 张东线线路保护定值投入了重合闸检

线路母线均无压，避免了非同期合闸的隐患。在检线路及

母线无压时，由于电厂线路的反送电，造成检无压失败，

线路重合闸无法启动，这也是 2 次故障 110 kV 张东线没

有重合成功的原因。此项设置无须整改。

通过一系列的整改工作，东台变电站设备的继电保护

及自动装置可以正确动作，并最大限度减少事故损失，达

到规范管理的要求。


资讯

国网信通产业集团自主研发的企业级大数据平台正式发布

5 月 25—28 日，由国家发改委、工信部、中央网络

安全和信息化领导小组办公室、贵州省人民政府联合主

办的第三届中国国际大数据产业博览会（以下简称“数

博会”）在中国贵阳国际会议展览中心、贵阳国际生态会

议中心召开。国网信息通信产业集团有限公司参加了本

次博览会，并发布了自主研发的大数据平台。

国网信通产业集团作为中国能源行业最大的信息通

信技术、产品及服务提供商，在大数据技术的研究与应

用方面做了大量的努力，自主研发形成了集数据整合、

存储、计算、分析与应用为一体的企业级大数据平台，

同时先后成立了国家电网公司先进计算及大数据技术实

验室、福建省及厦门市智能电网大数据工程技术研究中

心等大数据研究机构。

本次发布的大数据平台提供数据存储、数据计算、

自助分析、应用服务四大中心和数据整合、数据管理、

集群管理、平台调度、安全管理五大组件，可为企业大

数据应用提供一站式的平台支撑。目前已在国家电网公

司总部及 27 家省（市）公司完成部署，形成了“两级部

署，逻辑统一”的广域分布式大数据平台，集群节点数

约 1 千余个，能够支撑 PB 级数据快速存储，已接入数

据 2 千亿条，文档数近 3 亿份，任务总数 1 万余个，在

线用户数 3 万余人。在电网生产、经营管理和优质服务

等领域开展了配网故障抢修精益化、配变重过载预警分

析、大客户用电及服务策略等 150 余项应用。

截至目前该平台共申请专利 44 项，其中 3 项授权，

34 项受理；申请软件著作权 107 项；形成 7 项企业标准；

发表 72 篇论文，EI 检索 14 篇，核心期刊 9 篇，其他刊

物 26 篇。基于大数据平台的应用案例获得工信部颁发

的“十佳大数据案例”、“中国大数据大会暨大数据 + 京

津冀峰会”最具品牌影响力奖等多项荣誉。

来源：国网信息通信产业集团有限公司


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变压器渗油原因及处理措施

（国网山东省电力公司莘县供电公司，山东聊城252400）

王景来

变压器是变电站主要的电气设备之一，由于油浸式变

压器绝缘性能好、导热性能强且造价低廉，能解决变压器

大容量散热问题和高电压绝缘问题而被广泛应用。但是，

油浸式变压器在运行中普遍存在的渗油问题，严重影响了

变压器的安全运行。

1变压器渗油的危害

变压器渗油会给变压器的安全运行带来严重危害。一

是如果变压器长期渗油或大量漏油，会出现变压器油量不

足的现象，当运行中的变压器油面下降过多，就可能导致

瓦斯保护误动作现象的发生。当变压器缺油严重，内部绕

组暴露，可能造成绝缘损坏，甚至发生击穿事故，造成变

压器停运，影响电力的可靠供应；二是变压器渗油，容易

造成水分进入，造成变压器内部受潮；三是变压器渗漏油

部位容易附着灰尘，使外表大面积黏附油污，极大影响外

观形象，给检修维护带来困难；四是渗漏变压器油浪费资

源，污染环境。因此，变压器渗油问题必须引起变电检修

人员的高度关注。

2变压器渗油情况分析

公司现有各种电压等级的变电站 28 座，主变压器 52

台，全部为油浸自冷式变压器，每年都会有变压器出现渗

油故障。对近 3 年来变压器渗油情况进行了统计，发现变

压器渗油部位主要分布在变压器油箱各类零部件的连接

处，如变压器套管、瓦斯继电器、油位指示器、散热片阀

门、有载开关、温度表等含密封件处。变压器油箱、散热

片焊缝渗油也时有发生。

3变压器渗油原因

造成变压器渗油的原因很多，和零部件制作质量、运

行环境、安装质量、运行年限等都有一定的关系，总结近

年来变压器的渗油原因，主要有以下几个方面。

3.1 密封垫老化

变压器渗油多发生在油箱和零部件连接处，而 90 %

以上主要是由密封垫老化引起的。密封胶件质量的好坏主

要取决于它的耐油性能，耐油性能较差的，老化速度就较

快，特别是在高温下，其老化速度就更快，变压器运行中

温度可达 70 以上，容易引起密封件老化、变形，以致

失效，造成变压器渗油。

3.2 运行环境恶劣

大部分变压器为户外运行，运行环境恶劣，温差较

大。夏季室外气温可达 42 ，冬季达零下 15 ，加上

变压器自身运行时产生的热量，长时间的热胀冷缩，造

成密封垫失去弹性，从而产生渗油。

3.3 焊接质量差

油浸式变压器是以钢板焊接壳体为基础的多种焊接和

连接的集合体，在制造时油箱焊点多、焊缝长、焊接难，

焊接材料、焊接工艺、焊接人员的技术水平等都会影响焊

接质量。例如一台 31500 kVA变压器的总焊点达 70余处，

焊缝的气孔、砂眼、虚焊、脱焊等缺陷导致变压器渗油。

3.4 装配工艺

装配工艺和程序不符合要求，装配时紧固过松或过

紧，密封垫不清洁或凸凹不平，各零部件法兰连接处不平，

安装时人为造成密封垫四周螺栓非均匀受力；法兰接头变

形错位，此现象多发生在瓦斯继电器处及散热片与本体连

接处。还有大型变压器套管处因安装质量差，套管连接处

受力，容易引起套管处渗油。

3.5 检修人员技术水平的影响

现在公司检修一线班组存在严重的人员断层现象，受

人员和机械的限制，变压器检修大多依靠外协队伍。外协

人员责任心不强，检修中未严格遵守规程，未认真查找渗

漏原因，检修后不试漏或静压时间不够，导致检修后缺陷

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.009

摘要：渗油是油浸式变压器的常见故障，严重影响变压器的安全运行。分析了油浸式变压器的渗油原因，

并针对渗油原因提出了处理措施。

关键词：变压器；渗油；处理



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依然存在。

3.6 外力破坏

变压器在运输、吊装时零部件发生碰撞，散热片等连

接管受外力作用扭曲，或其他部件撞伤变形、焊口开焊、

出现裂纹等隐形缺陷，变压器投入运行后，随着温度升高，

压力增大，引起渗油。

4变压器渗油的处理措施

根据变压器渗油的原因和部位，处理变压器渗油主要

有更换密封垫、改进装配工艺、提高焊接质量、加强运维

管理等方法。

4.1 更换密封垫

变压器渗油问题，绝大多数是密封垫老化或质量不佳

造成的，需要更换密封垫。密封垫材质好坏对渗油影响很

大，应选择耐高温、耐油性能良好的密封垫。国内变压器

行业最常用的密封材料为丁腈橡胶，其耐油性能主要取决

于丁腈橡胶中丙烯腈的含量，丙烯腈含量越高，耐油性能

越好，硬度越大，越不易变形。密封垫的尺寸、厚度对密

封质量也有重大影响，当无备用密封垫时，须根据需要重

新设计加工，保证能起到密封作用。

4.2 采用电焊补焊

对于变压器因铸造留下来的气孔、砂眼，焊缝、焊点

出现的虚焊、脱焊、裂纹时，可用电焊进行堵漏。在堵焊

前应找准渗漏点，渗漏点较小时可直接用电焊将漏点点

死；漏点较大时应先填充石棉绳或金属填料，然后在四周

堆焊，再采用小焊条大电流快速引弧补焊。

4.3 用堵漏胶粘堵

粘堵法补漏用于变压器微小渗漏、滴漏的情况，对变

压器散热器管壁较薄，以及不适宜用电焊堵漏方法处理的

渗漏点可采取此方法堵漏。快速堵漏胶处理运行中注油设

备渗漏，方法简便，适用性强，可以节省大量的人力物力，

对不宜施焊部位更能显示其优越性。

4.4 技术性改造

在运行中，无法通过更换密封垫、补焊、堵漏解决的

渗油问题应采取技术手段进行改造，以达到根治的效果。

比如有的气体继电器、散热片接口法兰中轴线不重合，造

成密封垫受力不均匀而导致渗油，需要将部分管路锯开重

新焊接，使法兰平行。变压器套管接线柱较小，且在运行

中承受线夹或铜排的作用力，运行中发热造成胶垫老化速

度加快，很容易造成渗油，需要在安装软连接装置或加装

支持瓷瓶，解决螺杆受力而漏油的问题。

4.5 提高安装工艺水平

密封垫在安装前应逐个检查是否存在气孔、裂纹，表

面脏污应擦拭干净，螺栓紧固顺序应对称交替进行，分次

压紧，避免受力不均。对密封面凸凹不平的接触面，应用

锉刀或砂纸打磨平整，或者用堵漏胶填平。在变压器安装

过程中，要保证安全、平稳，选择合理的吊点，保证变压

器各管路和主要密封点避免受到损伤。另外对于外购的零

部件，应做好验收。

4.6 加强防渗油工作的管理

在运维一体化的大背景下，要求变电运维人员提高对

渗油问题危害的认识，加强变压器的日常巡查，检查变压

器油温和油位是否正常，是否存在渗油问题，建立奖惩机

制，对及时发现渗漏点的人员进行奖励。提高运维检修班

组人员技术水平，采用变压器厂家专业处理和班组处理相

结合，停电处理和不停电处理相结合。按照发现渗油、确

定漏点、制订措施、消除缺陷、跟踪检查的步骤，总结经

验教训，逐步解决变压器的渗油难题。　

5结束语

随着设备管理标准化的不断提高，对变压器的运行也

提出了更高标准。如何提高电力设备的性能，保证电力系

统的可靠运行，是电力生产迫切需要解决的问题。变压器

渗油的处理一直是变电检修工作的重点，也是衡量变电检

修方法是否合理的重要技术指标。近几年来，通过对变电

站主变渗油问题的处理，不断改进、总结防治措施，使变

压器渗油率大为降低，为变压器的安全运行提供了保障，

为企业取得了良好的经济效益。


资讯

国网新疆电力喀什750 kV变电站工程获中国电力优质工程奖

6 月 2 日，由国网新疆电力公司建设的喀什 750 kV

变电站工程获评中国电力优质工程奖。

在施工建设过程中，国网新疆电力以落实质量责任

制为抓手，以创建优质工程为切入点，以工艺标准化模

板为基本要求，精心策划，科学组织，全面提升了该工

程的施工质量和工艺水平。首次开展变电站电气设备抗

震成套技术应用研究，设备支架采用抗震螺栓、主设备

采用抗震支座，技术达到国际先进水平；开展强风沙地

区 220 kV 隔离开关引弧装置优化设计、智能变电站补

偿式升流方法、智能变电站继电保护装置自动测试技

术、新形势下央企维稳安保常态化管控体系 5 项关键技

术研究与应用，均达到国内领先水平。

来源：国网新疆电力公司


25



间隙放电式固定串补应用于边远地区配网

（中国南方电网超高压输电公司检修试验中心，广东广州510507）

王少华

1间隙放电式可控串补

1.1 基本原理图

间隙放电式可控串补图如图 1 所示，图 1 中 C 为串

联电容器； U 为直流电压源； MOV 为金属氧化物限压器

（MOV）；L1 为阻尼电抗器；R 为阻尼电阻；GAP2 为阻

尼放电间隙； GAP1 为放电间隙；BPS 为旁路开关。

1.2 间隙放电式可控串补工作模式

可控串补通常情况下有 2 种工作模式。

容抗模式：该模式下间隙放电式可控串补容抗值为恒

值。在暂态过程中 FSC 可以提高容抗值来增大补偿度，

改善系统的暂态稳定性；在稳态运行中可以调节系统潮流

使之合理分布，降低网损。

旁路模式：晶闸管全导通，串联电容器被旁路；FSC

呈现为小感抗。通常 FSC 在线路出现故障期间运行于该

模式，以降低线路的短路电流，减少 MOV 所吸收的能量。

2以宁夏偏远地区为例

2.1 总体形势

香山区电网位于中卫市西南，属于沙坡头供电公司管

辖，35 kV 线路由 220 kV 迎水桥变电站 110 kV 主变接引。

35 kV 线路分为单线 323 刘营线段 4.05 km（由迎水

桥至刘营站），刘营站出单线向西南延伸约 26 km 后 T 接

分为 2 路，一路单线至景庄站约 15 km，一路单线至红泉

变约 12 km。刘营站 35 kV 侧母线电压为 37.5 kV，红泉

和景庄 35 kV 侧无 TV，无法监测电压。

红泉变电站（35/11 kV）10 kV 电压侧单母线电压为

10.2 kV，站内无直接外供负荷，有 2 条 10 kV 出线，一

条 511 石岘子出线，长度约 47 km，一条 512 上石棚出线，

长度约 23 km。

电压情况为，35 kV 由于只能在刘营站监测，年变化

率不大，可视为起始端参考电压，远端电压无监测设备，

可由 10 kV 侧电压折算，约 32 kV，10 kV 侧红泉变起始

电压为 10.2 kV，终端在非农忙季节石岘子段 400 V 侧电

压约 360 V，上石棚段约 380 V，农忙季节由于扬水站的

大量投入，两路线路的 400 V 端均可降到 330 ～ 340 V，

严重影响工农业正常用电，其余各项数据参数均在附表内

体现，因为景庄站正在进行改造，故此没有进行实地考察，

数据较少。由于此两处农网变电所建设投入时间较早，设

备布置落后，无线路实时监测及信息上传设置，故以上数

据均为经验值，如图 2 所示。

2.2 红泉变电站附近情况

红泉变电站位于中卫市西南，属于沙坡头供电公司管

辖，35 kV 线路由 220 kV 迎水桥变电站接引。

35 kV 线路分为单线 323 刘营线段 4.05 km（由迎水

桥至刘营站），刘营站出单线向西南延伸约 26 km 后 T 接

分为 2 路，一路单线至景庄站约 15 km，一路单线至红泉

变约 12 km。刘营站 35 kV 侧母线电压为 37.5 kV。

红泉变电站（35/11 kV）10 kV 电压侧单母线电压为

10.2 kV，站内无直接外供负荷，有 2 条 10 kV 出线，一

条 511 石岘子出线，长度约 47 km，一条 512 上石棚出线，

长度约 23 km。

红泉变电站相关数据如表 1 所示。

C

i ic(α)=i+ic(α)

MOV

R

BPS

GAP1

GAP2

L1

图1 间隙放电式可控串补图

迎水桥

35 kV LGJ-95 35 kV LGJ-7035 kV LGJ-50

35 kV LGJ-50

10 kV LGJ-50

10 kV LGJ-35

10 kV LGJ-50

10 kV LGJ-35

刘营

红泉

景庄

石岘子

上石棚

冯庄

景庄

4.05 km 26.23 km

12.286 km

15.245 km

17.82 km

12.74 km

9.428 km

12.329 km

10 kV

220 kV

图2 红泉变电站所处电网线路图

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.010


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3MATLAB建模与仿真

3.1 仿真原理和容量估计

当末端负荷很小时，电压升高超过线路规定值，预先

调整变压器分接头（使高压侧调高分接头），增加 FSC。

对于发电厂到红泉变电站等效阻抗可以根据各等级线

路图计算出参考值为 107.5。

计划把可控串补安装在红泉 35 kV 变电站低压侧母线

前。

经估算线路感抗为 106 ，补偿度最大 90%。根据仿

真结果可算出，当线路负荷最低时 35 kV 红泉变电站母线

电流很小，大约 2 A，所以设计的方案是事先调整 35 kV

的分接头，是线路最低负荷时候也在国标要求之内。根据

分接头情况，建议红泉站高压侧调为 35 ＋ 2×2.5% kV。

3.2 仿真分析

试验设计：在起始阶段，输电线路上未加上 FSC, 并

带最大负荷（红泉变电站线路：石岘子支路 (270kW，

21.25 kvar），上石棚支路（180 kW，12.6 kvar）；景庄变

电站线路：景庄支路（205 kW，14.35 kvar）, 冯庄支路

（926 kW，138.9 kvar,），在0.4 s，把负荷逐渐降为最小，1.1 s

后该系统内负荷最低。0.4 s 时刻，石岘子、上石棚支路

分别切负荷 (180 kW，17.5 kvar)、(150 kW，11.4 kvar) ；

0.4 s 时刻，景庄、冯庄支路分别切负荷（175 kW，

12.85 kvar）、（850 kW，134.34 kvar）。

在起始阶段，输电线路上加上 FSC，输电线路上

未加上 FSC, 并带最大负荷：红泉变电站线路：石岘子

支路 (270 kW，21.25 kvar），上石棚支路（180 kW，

12.6 kvar）；景庄变电站线路：景庄支路（205 kW，

14.35 kvar），冯庄支路（926 kW，138.9 kvar），在 0.4 s，

把负荷逐渐降为最小，0.4 s 时刻后该系统内负荷最低。

0.4 s 时刻，石岘子、上石棚支路分别切负荷 (180 kW，

17.5 kvar)、(150 kW，11.4 kvar) ；0.4 s 时刻，景庄、冯

庄支路分别切负荷（175 kW，12.85 kvar）、（850 kW，

134.34 kvar）。对以上 2 种情况线电压、相电流、触发角

变化曲线进行对比。

3.3 仿真结果

当未加 FSC 装置时，红泉变电站母线线电压大负荷

时均为 10.2 kV 左右。上石棚和石岘子变电站 10 kV 母线

电压约为 9.8 kV、9.6 kV。

加上 FSC 装置后，红泉变电站母线线电压大负荷时

候线电压在 10.5 kV 左右。大负荷时候上石棚和石岘子变

电站 10 kV 母线线电压为 10.4 kV、10.2 kV。

最终仿真结果达到了最初设计的要求。

4设备造价估算与最大负荷线损计算

火花放电间隙和氧化锌避雷器可选用 MRD － NP 型

变压器中性点间隙保护装置，该成套装置集隔离开关、氧

化锌避雷器、放电间隙和电流互感器等为一体，间隙放电

电压稳定，间隙距离易于调整，可改装用于可控串补中，

总价小于 5 万元。

10 kV 等级隔离开关单价小于 1 万元。阻尼电阻价格

小于 2万元。容量为 0.72 Mvar的电容器价格小于 3万元。

设计费、设备运输、施工费用和企业利润等约计 15 万元。

设备采购总价约为 24 万元，经济上是可行的。

在未增加 FSC 间隙放电式可控串补前，当线路出现

最大负荷时，红泉变电站输送有功为 391.8 kW，负荷所

有的有功功率为 385.798 kW，所以线损率为 1.534%。

增加上固定补偿 FSC 后，线损率为 1.436 %。增加输

电功率约为原输送能力的 11.2%。

5结束语

总体上，间隙放电式可控串补经济上是可行的，技术

上是比较成熟的，能够降低线损，提高输电能力。


表1红泉变电站相关数据表

变电站名称

10kV出线名称

线路长度/km

最大电流/A

电流年变化率/%

变电所10kV母

线电压/kV

电压变化率/%

最大功率因数

最小功率因数

功率因数变化率/%

低电压出现的区域

低电压出现的时间

重要负荷情况

线路末端电压/V

红泉

变电站

511石岘子 47.399 15 66.67 10.2 3.7 0.95 0.92 3.16 末端用户每年6月

中旬

孝川煤

矿360

512上石棚 23.044 10 80 10.2 3.7 0.96 0.93 3.12 末端用户

每年6月

中旬、扬

水季节

照明、

季节性

灌溉

380

景庄

变电站

511景庄线 19.421 13 84.6 9.8 9.2 0.95± 0.93 2.11 末端用户

每年7月

中旬、扬

水季节

照明、

季节性

灌溉

370

512冯庄线 85.86 50 90 9.8 9.2 0.94 0.85 9.57冯庄段以

后

每年6月

中旬

黄泉煤

矿320


27



光纤通道时延对线路纵差保护的影响及解决方法

（1.国网浙江省电力公司嘉兴供电公司，浙江嘉兴314000；2.国网浙江嘉善县供电公司，浙江嘉善314100）

郑伟军1，冯晓真2

1继电保护对通道传输时延的要求

继电保护信号应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动

性的要求，继电保护的动作时间直接关系到电网的安全，

所以对通道的传输延时要求非常严格，各个国家都制定了

相应的标准，我们国家在相应的技术规程规范中已明确规

定了传输保护信号的通道在实时、可靠性方面的要求，

其中要求传输主保护信号的通道传输时延应不大于 5 ms[1]

( 针对微波和光纤通道 )。

2 线路纵差保护对通信通道双向时延一致性的

要求

光纤电流差动保护基本保护原理是基于基本电流定

律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运

行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联

系，提高了运行的可靠性，目前在电力系统的主变压器、

线路和母线上大量使用，其灵敏度高，动作简单可靠快速，

能适应电力系统振荡、非全相运行等优点，是其他保护形

式所无法比拟的。

线路电流纵差保护基于比较线路两端电流的大小和相

位来判断故障，有 2 个基本要求：两侧装置要在同一时刻

进行电流采样；通过光纤通道将本侧电流矢量传到对侧，

同时接收对侧电流矢量进行差动计算。

目前线路纵差保护常采用的同步方法 : 采样时刻调整

法、采样数据修正法、时钟校正法，统称为“基于数据通

道的同步方法”[2]。特点是都要求通道双向延时相等。

典型的采样时刻调整法分 2 步：先测通道延时，再根

据通道延时，由从站测定两侧装置采样时刻的误差，从而

调整从站的采样脉冲来实现采样同步。

3线路纵差保护目前的通道方式

利用光纤通道传输线路纵差保护信号，目前应用较广

的有专用光纤、PCM 64 kbit/s 复用以及 SDH 2 Mbit/s 复

用 3 种方式。

专用光纤：利用该方式传送保护信号时 , 环节较少，

系统构成简单，传输时延较小；但因调制功率较小，因此

传输距离较短，光芯利用率太低，适合短距离而且光缆资

源丰富的地区。

PCM 64 kbit/s 复用：64 kbit/s 数据信号经保护专

用 PCM 复接成 2Mbit/s 信号，进而复接成为标准的

155 Mbit/s 信号，进入光路传输，该方式光芯利用率大

大提高，但是具有环节太多的缺点。

SDH 2 Mbit/s 复用：2 Mbit/s 数据信号经复接成为

标准的 155 Mbit/s 信号，进入光路传输。设备投资费

用增加较少，但光芯利用率大大提高，传输环节少于

PCM64 kbit/s 复用方式，是当前主要的传输方式 [3]。

4光纤通道时延分析

整个光纤通道的时延分为光缆系统产生的时延、传输

及复用设备产生的时延等。

4.1 光缆产生的时延

光缆的时延主要指光信号在光纤中的传输时延，取决

于光纤长度和光纤的折射率。

据此，可以计算出光信号在光纤中传输时延大约为

摘要：继电保护采用光纤复用通道的一个重要指标是通道时延，通道时延过长会影响保护的动作速度；通

道双向时延的不一致会导致线路纵差保护可能误动。分析了光纤通道的时延组成，以及各类光纤自愈环

网的通道双向工作路径、时延情况，针对光纤通道时延对线路纵差保护的 2 种严重影响，提出针对性的

解决方法。

关键词：光纤通道；时延；线路纵差保护


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.011


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4.93 μs/km。

4.2 光传输设备产生的时延

SDH 设备的传输时延与设备及传输速率等有关，主要

环节有指针缓存器处理、固定塞入处理、内部接口处理、连

接处理及映射和去映射处理等。时延典型值如表 1 所示 [4]。

4.3 PCM复用设备产生的时延

包括输入低通滤波器、抽样单元、编码器、复用器、

分解器和恢复滤波器等内部结构的各环节。根据 CCITT

G.714 推荐，一对 PCM 复用终端设备音频四线接口间的

单向传播实际应小于 600 μs。

4.4 光电转化时延

保护输出信号光电转化时延小于 5 us。

4.5 光纤通道传输时延计算

线路纵差保护传输通道的构成，典型的方式如图 1 所

示。

得到继电保护信号的对通道的传输延时要求在

5 ms 的指标下，以 PCM 64 kbi t /s 复用时，不同数量

的 SDH 节点，光纤通道最大合计可以传输的距离，如

表 2 所示。

从表 2 可以得到，SDH 节点数量对光纤通道的最大

可以传输的距离的影响很少，从时延的计算式中可以看

出，PCM 的时延占的比例较大，如果采用 SDH 2Mbit/s

复用方式，减少 PCM 的复用时延，可以增加光纤通道的

最大传输距离，如表 3 所示。

5　光纤自愈环网通道双向时延一致性分析

SDH 自愈环网具有五种典型结构：两纤单向通道保护

环、两纤双向通道保护环、两纤单向复用段保护环、两纤

双向复用段保护环、四纤双向复用段保护环 [5]。

两纤环是目前较多采用的方式，其工作原理如图 2 所

示。其中左侧图为正常运行的光纤通道示意图，右侧图为

自愈环倒换后的光纤通道示意图。A、B、C、D 分别为

光纤通道上的节点倒换开关，S 表示业务段光纤，P 表示

保护段光纤，AC 表示由节点 A 流向节点 C 的数据信号，

表1光传输设备产生的时延

输入信号端口不同端口输出信号时延/us

STM-1 140M 34M 2M

STM-4 <40 <100 <100 <100

STM-1 <40 <100 <100 <100

140 M <80 <200

34 M <80 <200

2 M <70 <140

PCM PCMSDH SDHO/E E/O

STM-N2M 2M 64K64K

图1 线路纵差保护传输通道的构成图

图2 光纤通道对比示意图

表2PCM64kbit/s复用方式，SDH节点数量和光纤通道的最大

传输距离关系表

继电保护信号时延要求 SDH节点数量光纤通道最大可以传

输的距离/km

5 ms 2 856

5 ms 3 846

5 ms 4 836

5 ms 5 826

5 ms 6 815

5 ms 7 805

5 ms 8 795

表3SDH2Mbit／s复用方式，SDH节点数量和光纤通道的最大传输距离关系表

继电保护信号时延要求 SDH节点数量光纤通道最大可以传输

的距离/km

5 ms 2 1014

5 ms 3 1004

5 ms 4 994

5 ms 5 984

5 ms 6 974

5 ms 7 964

5 ms 8 954

S1

P1

S1

P1C

D

A

B

ACCA

ACCA

S1

P1

S1

P1C

D

A

B

ACCA

ACCA倒换

S1

S2

P2

P1C

D

A

B

ACCA

ACCA

S1

S2

P2

P1C

D

A

B

ACCA

ACCA

倒换

倒换

C

D

A

B

ACCA

ACCA

C

D

A

B

ACCA

ACCA倒换

S1

P1

P1

S1

S1

S1

P1

P1

C

D

A

B

ACCA

ACCA

C

D

A

B

ACCA

ACCA倒换

S1/P2

S2/P1

S2/P1

S1/P2

S1/P2

S1/P2

S2/P1

S2/P1

A）两纤单向通道保护环

b）两纤双向通道保护环

c）两纤单向复用段保护环

d）两纤双向复用段保护环


29



CA 表示由节点 C 流向节点 A 的数据信号。

分析上述自愈环故障前后的工作情况原理图，可以得

到各类光纤自愈环网双向工作路径、时延情况，如表 4 所

示。

两纤单向通道保护环在正常通信时收发信路径不一

致，收发信时延不一致，通道故障后收发信路由一致；收

发信时延一致。不能满足线路纵差保护对通道双向时延一

致性的要求。

对于双向通道倒换环，正常情况下通道双向路由能保

持一致，双向时延相等；双纤中断时，双方同时倒换，双

向路由能保持一致，双向时延相等，但是单纤中断时，一

端倒换道保护通道，另一端没有倒换，会造成通道双向路

由不一致；不能满足线路纵差保护对通道双向时延一致性

的要求。

两纤单向复用段保护环在正常时和故障后收发信路由

均不一致；收发信时延不一致。不能满足线路纵差保护对

通道双向时延一致性的要求。

两纤双向复用段保护环、四纤双向复用段保护环在正

常工作时收发信路由一致，故障后通信路由会发生变化，

但收发信路由仍然一致，收发信时延一致。满足线路纵差

保护对通道双向时延一致性的要求。

6　解决光纤通道时延影响线路电流纵差保护的

方法和对策

根据光纤通道的时延组成情况计算和光纤自愈环网通

道双向时延分析结果，解决光纤通道时延对线路纵差保护

的影响，可以采取以下对策。

6.1 通道时延过长的解决方法

减少中间传输站的数量，采用长距离光接口，增加传

输距离，减少中间的中继站，达到减少时延的目的。

优先采用 2M 复用方式， PCM 的时延占的比例较大，

采用 SDH 2M 复用方式，减少中间环节、减少 PCM 的复

用时延，达到减少总时延的效果。

短距离而且光缆资源丰富的地区，采用专用光纤保

护的发式，减少光传输设备产生的时延。专用光纤保护

的时延组成，主要是光在光纤中传播时延，总时延是最

少的。

测试 2M 通道的实际时延，满足保护的要求。在一端

光端机的 E1 接口上接入 2M 测试仪，网管软件设置对端

光端机 E1 接口处环回。测试仪测定的时延为收发两个方

向的总时延，总时延的一半就是通道时延值。

6.2 线路电流纵差保护通道双向时延一致性要求的解决

办法

SDH 自愈环网配置成两纤双向复用段保护环，或四

纤双向复用段保护环，可以满足光纤差动保护对光纤通道

双向时延一致性要求。

具备“双设备、双路由”的站点，保护的主备信号

在不同的设备中传输。对于二纤双向通道保护环，复用

保护信号的相应 2M 电路配置成无保护方式，通道故障

时不进行保护切换；对于复用段保护，配置成双向复用

段保护环。

短距离而且光缆资源丰富的地区，可以采用专用光

纤保护的方式，保护信号的收发在一根光缆中传输，通道

双向时延一致。

7结束语

线路纵差保护在自愈环网中传输时，由于通道环节过

多或光纤距离过长，会造成时延值大于主保护的要求，影

响保护的速动特性；另外由于通道收发路由时延不一致，

线路纵差保护就可能误动。在设计时要考虑电流差动保护

对通道时延两种特性要求，采用以上分析的多种减少时延

的办法，以及采用正确的自愈环保护方式，确保线路纵差

保护在光纤通道中可靠、安全运行。

参考文献

[1] 继电保护和安全自动装置技术规程[S]. GB/T14285-2006.

[2] 高厚磊，江世芳，贺家李. 数字电流差动保护中几种采样

同步方法[J]．电力系统自动化，1996，20(9)：46—49，53.

[3] 王竿，金华锋，石铁洪. 用于差动保护的El速率的通信接

口[J]. 电力系统自动化, 2003,7(27):55—57.

[4] 毛秀伟. 光纤迂回通道可靠传输继电保护业务的应用研究[J].

电力系统通信, 2005,26(153),57-61.

[5] 韦乐平．光同步数字传送网[M]．北京:人民邮电出版社，

1998.

[6] 金华锋, 余荣云, 朱晓彤. 线路纵联保护中双向复用段倒

换环动态时延特性[J]. 电力系统自动化，2006，30(3):65－

70.


表4各类光纤自愈环网通道双向路径、时延情况

自愈环名称正常工作时

收发信路径/时延

故障倒换后收

发信路径/时延

二纤单向

通道保护环不一致一致

两纤双向

通道保护环一致单纤故障时不一致，双纤

故障时一致

两纤单向

复用段保护环不一致不一致

两纤双向

复用段保护环一致一致

四纤双向

复用段保护环一致一致

安全生产 Safety

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1发现相序故障过程

国网辽宁大连市金州区供电公司 66 kV 富岭站，原 1

台主变运行，现新增 1 台 #2 主变、10 kV Ⅱ段母线、1 组

2 号电容器和几条 10 kV 线路。根据送电方案，66 kV 佟

富甲线带原 #1 主变运行，10 kV 分段开关合位，#1 主二

次带 10 kV Ⅰ段母线及 10 kV Ⅱ段母线运行。继保人员测

量 10 kV Ⅰ段电压互感器二次电压、相序、相电压、线

电压幅值正确；测量 10 kV Ⅱ段电压互感器二次电压、相

序、相电压、线电压幅值正确。拉开 10 kV 分段开关，由

66 kV 佟富乙线带 #2 主变运行，继保人员测量Ⅰ段电压

互感器二次电压与Ⅱ段电压互感器二次电压同名，相间电

压幅值小于 1 V 正确。1 号电容器送上电后，继保人员测

相位如下：A411 为 120°、B411 为 241°、C411 为 0.5° ；

A421 为 301°、B421 为 61°、C421 为 180°。从数据看出

TA411 是测量包，TA421 是保护包，三相互差 120°，相

位对，相序也对，也与实际接线相符。当 2 号电容器送上

电后，继保人员测相位数据如下：A411 为 0.6°、B411 为

242°、C411 为 121° ；A421 为 189°、B421 为 61°、C421

为 301°。从数据看 2 号电容器相位正确，相序有问题。

新上 2 号电容器挂在新上 10 kV Ⅱ段母线运行，据施工人

员讲，在施工中 10 kV Ⅱ段母线排 A（黄色）、C 相（红色）

互换过，由于是封闭性装设，看不见母线排，测量 1 号电

容器相位正确，怀疑可能是 10 kV Ⅱ段一次母线排 A、C

相颠倒错误或者是 2 号电容器组本身的二次接线有问题。

2相位相序分析

在佟富甲线带 #1 主变，#1 主变二次带 10 kV Ⅰ段Ⅱ

段母线运行时，对 10 kV Ⅰ段电压互感器、Ⅱ段电压互感

器继保人员定过相，即测量Ⅰ、Ⅱ段电压互感器同名相电

压小于 1 V，通过二次定一次相，这说明 10 kV Ⅰ、Ⅱ段

母线排 A、B、C 三相对应是相同的，相序没有错，即排

除了对 10 kV Ⅱ段母线排 A、C 相颠倒的怀疑，只能说明

2 号电容器 TA 二次接线有问题。具体分析 2 号电容器 TA

二次接线的问题。以 10 kV Ⅰ段母线电压 UA 作为参考正

弦量，以 TA411 包为例画故障时的相量图。

按照规定，相量顺时针旋转为正相序，逆时针旋转为

负相序。角度是逆时针旋转为正角度，顺时针旋转为负

角度。相位表是 ML12B 型，说明书规定将参考电压从 U1

输入，测量电流从 I2 输入，显示值是电流 I2 滞后电压 U1

的角度。在电力电容器中通过的电流为越前端电压 90° 的

容性电流，以电压 UA 为参考量，IA 在相量图中位置应该

是大于 90° 小于 180°，电流 IA 的位置是唯一确定的，不

存在第二个位置。确定 IA 位置后，电流 A、B、C 三相应

该是正相序，三相互差 120° 就正确了。根据相量图分析，

IA 的位置角度不对，小于 90°，而且是负相序，正好是 IC

占据着 IA 的位置，所以把 IA、IC 互换位置就正确了。

3改进措施

在 2 号电容器线开关柜端子排处把 IA、IC 电缆线互换

位置，故障就排除了。正常后测相位数据如下：A411 为

122°、B411 为 241°、C411 为 0.4° ；A421 为 301°、B421

为 62°、C421 为 180° 均正确。

本例是相序故障，如果是 TA 线圈头尾接颠倒了，那

对应某相角度数就差 180°，相位就不对了。TA 极性以及

接线正确时，零序回路也会有一点不平衡电流，一般为几

十毫安范围。TA421 是保护包，同 TA411 包一样，也是

IA、IC 位置接错颠倒了，它的相量图同 TA411 一样，只是

差 180°。

鉴于本次工程送电出现的问题，要求明确如下：施工

前要认真审阅图纸，防止漏画错画设计错误；施工时要认

真接线，导通电缆芯要仔细，2 个端线帽要一起套，杜绝

导通几个芯后再套线帽，严格执行施工工艺，确保施工质

量，确保接线的正确性；要按规程进行专业验收，避免出

现相序错误、极性错误而未发现的情况，从而确保一次送

电成功。

4结束语

电容器在电力系统中的作用是无功补偿，是保证电能

质量基本条件，对电力系统安全稳定与经济运行起着重要作

用。当系统无功不足时，将造成电压崩溃。不正常运行状态，

对电网的安全经济运行构成威胁，为此需要有保证电容器正

常运行的硬件环境，其回路的接线正确性尤为重要。

（责任编辑：贺大亮）

电力电容器相序故障孙世智，刘德君，金明彤，贺连科

（国网辽宁大连市金州区供电公司，辽宁大连116100）

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.012

Safety 安全生产

31



1电缆基本信息及爆炸事故经过

1.1 电缆基本信息

电缆型号为 YJV22–26/35–1*400，长度为 2650 m ；

电缆中间头 7 个，制作方式采用冷缩式。投运日期：2010

年 10 月 25 日。

1.2 爆炸事故经过

2016 年 7 月 23 日 18 时 11 分，35 kV 某线过流一段

动作跳闸（空载线路未投重合闸），故障相为 B、C 相。对

线路进行排查，并对 #34 ～ #35 杆电缆进行绝缘测试，A

相 1 GΩ、B 相 12 MΩ、C 相 50 MΩ，B、C 相绝缘不合格，

经现场检查，发现距 #34 杆 1444.1 m 处 35 kV 某线中间

头爆炸，防爆盒炸裂。去除防爆盒后，将冷缩电缆中间头

剖开，发现 B 相已击穿。

2电缆故障形成分析

在敷设此段电缆时，电缆沟内积水严重，并有漏水点。

在此段电缆中间头制作完成后，此段电缆中间头即浸没

在水中，造成此段电缆长期浸泡水中运行。运行环境不符

合规范，电缆中间头非常容易渗水受潮。根据解剖情况分

析认为，电缆中间头制作工艺不良，密封不严引起电缆中

间接头进水，形成水树枝现象，电场分布不均，B、C 相

间放电短路，主绝缘被击穿。在击穿瞬间，B、C 相形成

放电短路，短路电流释放的能量使电缆中间头内部压力剧

增，电缆中间头承受不了而爆炸。

进一步分析：冷缩电缆中间头主要有主绝缘体、内半

导电屏蔽层、外半导屏蔽层等主要部分。导体线芯与绝缘

层、绝缘层与金属屏蔽层之间的半导体屏蔽层，分别称为

内、外半导体屏蔽层。在生产过程中，由于制造工艺的原

因，不可避免地在导体的外表面存在尖端或者突起，这些

尖端或突起处的电场非常高，将会导致导体尖端或突起处

绝缘的交流击穿场强降低。同时，绝缘的外表面和金属屏

蔽之间不可避免地存在空气间隙，在电场作用下会引发间

隙放电。半导体层主要为了缓和电缆内、外部的电场集中，

改善绝缘层内、外表面电场应力分布，提高电缆的电气强

度。电缆中间头在制作时，无法避免的是电缆主绝缘体与

连接管间会有个缝隙，一旦进水或受潮，水或者水汽会从

缝隙口渗入半导体屏蔽层，从而形成水树枝现象而导致电

缆中间头主绝缘击穿。

研究和实践发现，水树枝现象的发生一般有3个条件：

水、起点、电场。水树枝现象是电缆老化和劣化最常见、

最基本、最直接因素，并在某些情况下能造成局部击穿。

而在本次 35 kV 冷缩电缆中间头爆炸事故恰好得到印证。

35 kV 冷缩电缆中间头爆炸事故发生的另一个原因是

运行管理部门没有对该段电缆定期开展预防性试验和对电

缆管沟进行巡视维护。电缆中间头受潮进水等安全隐患可

以在绝缘电阻和直流耐压试验中发现，表现为绝缘电阻降

低，泄漏电流增大。如果定期进行试验，可以及时发现潜

在缺陷和风险，并有计划地制订相应的措施以避免发生故

障。

3防范措施

严格把控电缆中间头的制作工艺质量，冷缩电缆终端

头的制作必须在天气晴朗、空气干燥的情况下进行，一次

完成，防止受潮。剥切电缆时不得伤及线心绝缘。密封电

缆时注意清洁，防止污秽与潮气侵入绝缘层，要求制作人

员技术精湛，持证上岗，并保留制作全过程影像资料。

加强电缆运维管理，定期开展电缆预防性试验（绝缘

电阻试验和直流耐压试验），及时发现电缆中间头等缺陷

和潜在风险，以便及时处理，防止事故发生，保证电缆安

全可靠运行。

加强工程验收、检查工作，改变电缆中间头的运行环

境，从前期设计的电缆走径，电缆中间头位置避开潮湿有

水的地方。

加强对电缆中间头的日常巡视测温工作，建立中间头

测温记录，及时发现并有效处理中间头过热现象，防止事

故扩大。

4结束语

通过分析得出，冷缩电缆中间头制作工艺缺陷导致电

缆中间头进水，形成水树枝现象，造成主绝缘击穿，相间

短路，是引起爆炸的主要原因，并提出了防范措施，为电

缆的安全运行提供依据。


35 kV冷缩电缆中间头爆炸事故杨… … 磊，薄… … 静，王玉玮，刘伟洲，徐… … 苗

（国网山东省电力公司济南市历城区供电公司，山东济南250003）

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.013

安全生产 Safety

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开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配

电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。

开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作

机构、互感器以及各种保护装置等。

通过介绍两起开关柜电磁锁故障的原因及其处理经

过，结合电磁锁的工作原理，挖掘此类开关柜电磁锁常见故

障类型和处理意见，为从事变电检修工作人员在处理此类故

障时提供借鉴和帮助作用。

110kV接地电磁锁不会启动故障

1.1 发现故障

2016 年 4 月 30 日，变电站报紧急缺陷：珠海 N577

线路接地开关操作闭锁挡板无法打开，导致该线路接地开

关无法操作，须及时处理。

1.2 电磁锁不会启动的常见原因

带电显示器损坏，检验方式：将输出接点短接，若电

磁锁会吸合，则判断带电显示器坏，更换带电显示器。

后柜门接点没有闭合。由于辅助接点安装靠后，后柜

门关闭后，接点仍然不会动作，调整接点位置。

整流器损坏，这个最后判断，若其他设备均正常，则

判断整流器损坏，更换整流器。

闭锁电磁铁线圈，其阻值约 10 ～ 20 kΩ，若电阻过

小，可能击穿，电阻过大，可能烧坏，须更换线圈。

1.3 故障处理

经过检查，发现后柜门行程接点未闭合，调节该位置

的办法有：用老虎钳将整个压板往上翘，使得行程接点往

外移，在柜门关闭时更易闭合；在后柜门上贴一块厚纸板，

用胶水贴牢，相当于缩短行程接点的行程。

现场检修人员采用方法一，调节压板位置，行程接点

往外移，后柜门关闭时接点闭合，电磁锁吸合，线路接地

开关可以顺利操作。

检修结论：调节后柜门行程接点，线路接地开关操作

闭锁挡板可以开启，线路接地开关可以操作，设备正常，

可以投运。

235kV过渡触头手车无法摇进故障

2.1 发现故障

2016 年 7 月 7 日，变电站报紧急缺陷：#4 主变 35 kV

过渡触头手车无法摇进，须及时处理。

2.2 35 kV过渡触头手车无法摇进故障时电磁锁不启动

的原因

航空插头没有插上，此时机构闭锁回路中开关分闸状

态接点无法传递，因此，操作时务必将航空插头插上。

开关的状态辅助开关损坏，开关分闸状态时，该接点

也不会闭合。

2.3 故障处理

电磁锁线圈得电后，电磁锁吸合，摇手柄舌头可以顺

利按下，若电磁锁线圈不得电，电磁锁不会吸合，摇手柄

舌头无法按下。紧急处理可以手动顶电磁锁，使得摇手柄

舌头顺利按下。

现场经检查：电磁锁线圈连接点松动，紧固螺丝后，

将 #4 主变 35 kV 开关推到试验位置，并且将航空插头插

上，检查开关在分闸位置。#4 主变 35 kV 过渡触头手车

电磁锁吸合，过渡触头摇手柄舌头可以按下，过渡触头手

车可以顺利摇进工作位置。

检修结论：紧固电磁锁线圈接点，过渡触头摇手柄舌

头可以按下，过渡触头手车可以顺利摇进工作位置，设备

正常，可以投运。


两起开关柜电磁锁故障赵铁林，梁流铭，谢凌东，胡华杰，陈… … 烽

（国网浙江省电力公司宁波供电公司,浙江宁波315000）

摘要：介绍两起开关柜电磁锁故障分析及处理意见，结合 10 kV 和 35 kV 开关柜电磁锁结构原理与笔者

多年工作经验，给出了该类型开关柜电磁锁常见故障类型及处理意见，为从事变电检修工作人员在处理

此类故障时提供借鉴。

关键词：开关柜；电磁锁；故障分析


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.014

Safety 安全生产

33



1故障现象

某 35 kV 变电站现场运行人员反映，运行中 #1 主变

高后备保护装置屏上，突然出现 3501 断路器合闸位置指

示灯红灯亮，同时跳闸位置指示灯绿灯闪光亮，综自后台

系统事故音响信号警笛响，但 3501 断路器未跳闸，变电

站现场运行人员立即向调度进行了汇报。

2故障查找

检修人员赶到现场，变电站运行人员又反映，3501

断路器位置指示灯红灯亮，绿灯闪光现象刚消失。检修人

员又询问其他班次运行人员，反映 3501 断路器位置指示

灯前几天也发生过这种怪异现象。事发当时，检查 3501

断路器保护控制屏上表计，3501 保护装置三相电流、有

功功率、无功功率都有，保护测控装置都有正常的负荷电

流指示，红灯亮、绿灯闪光现象当时只持续 60 min 左右，

就自动消失而恢复正常。

检修人员现场检查 3501 高后备保护装置及故障录播

装置，未发现保护动作记录，当时断路器未发生保护动作

跳闸。现场初步判断故障不在 3501高后备保护装置回路，

应该在 3501 断路器控制回路中。

现场分析：3501 断路器保护控制屏合闸位置红色指示

灯亮，说明断路器其跳闸回路良好。而绿色指示灯闪光

亮，同时综自后台系统警笛响，说明是由 3501 保护装置

的跳闸位置中间继电器动作而引起的。问题的关键是，在

3501 断路器处于合闸状态下，合闸回路辅助开关动断辅

助触点断开时是什么原因引起 TWJ 误动作的。

测试保护控制回路直流系统，检修人员用万用表检

测，直流电源正极对地电压为＋ 108 V，负极对地电压

为－ 113 V，判断直流系统没有接地现象，也不会有直

流系统两点接地引起 TWJ 误动作。

检修人员将 3501 断路器控制电源空开断开，检查断

路器控制回路。检修人员首先怀疑 3501 断路器辅助开关

未调整好，于是在断路器操作机构箱内，摇动其辅助开关

传动拐臂并进行测试，发现辅助开关动合辅助触点接触良

好，动断辅助触点断开良好。

检修人员检查 3501 断路器户外端子箱，见端子箱内

部表面潮湿。其接入 3501 断路器回路编号“107”（合闸

回路）和编号“137”（跳闸回路）的端子上下相邻，两端子

排之间绝缘材料有绝缘击穿的痕迹。检修人员观察回路编

号“107”端子排上所接二次电缆芯线 ( 铜线 ) 的外观，有

较大电流通过时发生过热变色现象。在端子排处用绝缘摇

表摇测回路编号“107”和“137”电缆芯线之间绝缘电阻

为 0.2 MΩ。检修人员再从端子排上解列回路编号“107”

和“137”电缆芯线，单独用绝缘摇表摇测两端子排之间

绝缘电阻为 0.3 MΩ。初步判断 TWJ 动作是由于它们之

间绝缘降低而引起的。

更换 3501 断路器户外端子箱回路编号“107”和“137”

端子，并在上下相邻两端子之间再加入一个空端子进行隔

离。恢复端子排二次接线，摇测“107”和“137”电缆芯

线之间绝缘电阻为 30 MΩ。检修人员将 3501 断路器控制

电源空开合上，3501 断路器红灯、绿灯指示灯指示正常，

判断故障处理完毕。

3故障原因分析

3501 断路器户外端子箱内，回路编号“107”和编号

“137”的两端子上下相邻。由于两端子间绝缘材料老化，

绝缘电阻降低，再加上端子箱内没有加热除湿设备，由于

环境湿度大，它们之间绝缘被击穿。当断路器处于合闸状

态是跳闸回路“137”所带的负电位，经端子箱端子间绝

缘击穿处被引入到“107”的合闸回路中。又因为 3501 高

后备保护装置的跳闸位置中间继电器 TWJ 为直流 110 V

中间继电器，启动电压偏低，TWJ 线圈一端接电源正极，

另一端接合闸回路“107”。当合闸回路“107”有负电位后，

TWJ 动作。接入到事故音响信号回路的 TWJ 动合辅助触

点闭合，使综自后台系统警笛响。接入绿色指示灯回路的

TWJ 动合辅助触点闭合，于是信号母线（+）SM 经 3501

断路器保护控制屏控制开关 SA 的 9 ～ 10 触点再经 TWJ

动合辅助触点形成回路，使绿色指示灯闪光。一旦二次线

发热，湿度降低，使编号“107”与“137”端子之间的绝

缘电阻增大。两者之间绝缘有所恢复，TWJ 失磁断开，

又恢复到正常运行状态，绿色指示灯不再闪光。


断路器控制回路绝缘降低故障齐安新，梁泓泉

（陕西地电宝鸡供电分公司，陕西宝鸡721004）

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.015

农网智能化 Smart Grid

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TAS配电线路故障诊断及运行监控系统

（国网陕西洛南供电公司，陕西洛南726100）

姬禹锡，王亚莉

1建设背景

1.1 智能化电网建设需求

随着信息时代的发展，建设智能化电网成为时代之需。

供电企业需要运用信息网络技术，通过先进的传感和测量技

术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的技术支持

系统，通过信息技术应用实现电网的可靠、安全、经济、高

效运行。国家电网公司提出了要建设坚强智能电网，即已特

高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网。

智能电网由很多部分组成，其中包括智能配电网。

1.2 配电网运行管理需求

随着社会经济的发展以及电力需求的增多，配电网分布

广泛，并且不断扩大。而配电网受历史投资、建设改造、地

形因素、自然环境因素等影响，其建设标准不一、设备型号

众多，抗灾能力较差，故障发生频繁。而社会各行业以及广

大电力客户对电力运行的可靠性以及故障排除能力要求越来

越严苛，所以加强配电网运行管理，保持配电网安全稳定运

行是供电企业必须担负的责任。

1.3 洛南供电公司配电网现状

洛南供电公司管辖变电站 8 座，10 kV 农网供电半径大，

运行维护环境恶劣。雷电、大风、暴雨以及外力破坏造成故

障发生率高，线路运行维护比较困难。目前整个配网开关的

运行情况基本靠人工到现场才能确定且故障点巡查较难，开

关的分合操作只有到现场才能完成；线路发生故障后，故障

不能及时排除，停电时间长，影响面积大，严重影响着当地

工业发展和居民用电质量。

2建设过程

2.1 提出建设目标原则依据

基于配电网故障排除需求，公司确定了 5 个目标。一是

建立可靠、稳定的配网监测系统，实时、直观地反映线路运

行参数；二是系统可实现线路故障隔离和切除；三是实现方便

及时的事件报警方式；四是根据系统提供信息实现故障区间

定位；五是实现配网运行数据化管理。同时，立足于现有设

备的改造引用，确定了实用性、可靠性、扩展性和兼容性为

配电网运行监测系统的建设原则，以《配电网自动化技术规

范》《电力系统调度自动化技术规范》等相关技术规程、规范

为设计依据。

2.2 系统组成及功能

2.2.1 主站系统

主站系统安装在配网调控中心，分为数据层、应用层和

展示层，负责后台数据处理、分析、统计，为管理人员的决

策提供数据支持。

2.2.2 前端采集装置

前端采集系统须与户外柱上普通型真空开关配合，实现

配电自动化系统功能。主要实现 2 个功能，一是采集三相电

流、电压、开关状态信号，通过无线传输方式发回主站；二

是监视线路单相接地、相间短路故障，根据系统设置跳闸或

报警输出。

2.2.3 通信系统

作为前端采集系统和主站系统沟通的桥梁纽带，采用移

动 GPRS 无线方式通信，兼容短信通信方式，以无线公网方

式 GSM/GPRS/SMS 以及音频方式完成二者之间的数据交互。

2.2.4 取电单元

该模块与真空开关一体化，采用小型化、轻量化的高压

电容从 10 kV 导线取电。在线路停电时，储能单元应确保正

常工作不低于120 h，并满足开关连续分、合闸10次以上操作。

2.2.5 接地故障点巡查装置

该装置具备测量线路负荷电流及准确查找接地故障点功

能；操作使用均在地面完成，操作时在地面通过绝缘杆操作，

摘要：洛南供电公司建设了 TAS 配电线路故障诊断及运行监控系统，并将其在配电网管理过程中予以应

用，满足了配电网运行过程中实时监控以及快速查处故障点的需求，提高了配电网运行管理水平。

关键词：TAS ；配电系统；故障诊断；运行监控


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.016

Smart Grid 农网智能化

35



不能存在登高作业，安全方便；装置内部装有熔断保护装置，

在停电查找线路故障点时，具备保护功能，确保线路突然带

电时操作人员及设备的安全。

2.3 系统优势及其特点

低廉的建设成本。充分利用公司配电网原有的普通型开

关进行再利用，不用投资更换成特别的智能开关。对原有架

空线路监控系统主站进行扩容，充分利用原有系统的可扩展

性。本次实施只须考虑项目信息数据接入现有主站系统，不

需要再次投资。

独特的取能方式。采用 LC 压感式取能技术，与传统取

能方式相比具有不受天气影响、不受线路负荷大小影响、体

积小造价低等优点，并且还具有电压测量功能，使用简便、

可靠、终身免维护。

灵活的通信技术。可据根用户不同通信条件灵活配置终

端通信模块（选配不同插件），支持 GSM/GPRS/SMS/CDMA

和光纤通信等多种通信方式，运行费用低廉，网络稳定可靠、

免维护。

准确的故障检测。在安装了该系统的配电网发生故障

时，能够迅速、准确、直观地通过微机反映配电线路故障区段，

为线路设备故障的判断、分析提供详细的技术资料和依据。

2.4 系统监测功能

系统能够实时监测线路各监测点负荷电流的设计情况及

开关的分合状态，过负荷状态，可以查询实时负荷电流、开

关状态；线路发生单相接地、相间短路、负荷超警戒、三相

不平衡、保护跳闸等故障时，报警模块发出故障告警或异常

预警，同时，前端采集装置将故障数据发送至后台软件。软

件分析返回的数据进行故障判断，将故障显示在图形上。可

以通过查询模块预制条件，查询当前数据、历史数据，绘制

负荷曲线图，统计计算负荷电流最大值、最小值、平均值，

可以完成历史故障统计，并且具备报表输出功能。

2.5 系统安全设计

在系统数据通信安全方面，采用 APN 专网进行数据采

集和传输，与公网完全隔离。通过VPN加密对数据进行转发，

保证传输的安全。

2.6 系统建设过程

勘察现场，制订计划。对需要加装设备的线路状况、开

关位置、开关型号、开关位置信号情况以及开关架设方式等

情况进行了现场勘察，确定一体化智能监控装置的安装位置、

方式、时间进度，形成详细的施工计划，并进行了再次核对、

确认，确保其科学、可行。

采购设备，搭建后台。签订合同后，由设备方按照既定

的设计方案采购搭建后台所需的设备，同步做好后台安装所需

IP申请。开通路由器端口，办理一体化智能监控装置与监控系

统通信所需 SIM卡，按计划搭建后台监控系统并进行测试。

结合实际，实施建设。对现有的 17 台柱上 10 kV 真空断

路器进行改造利用，通过加装测量 TA，更换储能电机、分合

闸线圈以及加装前端采集控制装置等，实现原有开关的智能

化。

2.7 系统应用情况

培训业务人员。在 40 台一体化智能监控装置现场安装

以及后台搭建工作完成，并充分测试系统主站与前端采集装

置数据传输之后，对调控中心、运维检修部以及 19 个供电

所运维人员进行了培训，做到所有人员了解系统原理，运行

管理人员熟悉系统人机界面模块、控制台数据通信模块、运

行状态监控模块等 13 个功能模块的操作和使用。

制订管理流程。通过后台操作可以查阅现场装置运行状

态，可以对前端各采集装置发送保护参数修改指令并对前端

采集装置进行远程控制，洛南供电公司根据分局专业分工及

工作流程制订了系统应用管理流程，确保各部门职责清晰，

衔接有序，统筹开展配网监控、运行和维护工作以及分析预

控工作。

3建设成效

通过 TAS 配电线路故障诊断及运行监控系统建设，公司

部分农网线路具备完善的实时数据采集与监控功能，包括：

检测单相接地故障、检测相间短路故障、过负荷报警、缺相

运行报警、实时数据监测、历史数据查询、报表打印、故障

图形浏览等功能，运行人员可以随时查看线路的运行情况。

并能对系统的运行状况进行监视，远程控制开关分合。为科

学的运行管理提供有力的保证。主要实现了以下功能。

实时管控功能。实时反映线路的运行技术参数，配电网

络运行由不透明变为透明，由被动管理转换到主动管理，实

现对配电设备运行状态和配电网络的实时监控，为科学的进

行运行管理提供科学依据。

迅速查障功能。迅速、准确、直观地通过微机反映配电

线路故障区段，为线路设备故障的判断、分析提供详细的技

术资料和依据，系统的应用将使故障处理更为快捷、准确，

缩小事故范围，缩短事故停电时间，节省大量人力物力。

远程控制功能。在主站实现开关远程分合操作，为实时

监视操作过程，提高操作效率，提供了科学手段。

4结束语

TAS 配电线路故障诊断及运行监控系统的实施，使得配

网管理由静态管理水平上升到动态管理水平。通过对配电网

络的动态、静态信息有效地收集，提供一个基础的数据平台，

再采用技术手段对这些真实的数据进行分析、处理，为配网

运行和维护提供准确、快速、高效的服务。



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基于OPEN3000平台的调度端遥控防误方法

（国网芜湖供电公司,安徽芜湖241027）

俞… … 鹏，夏友斌，宋铭敏

随着电力系统自动化技术的不断发展，变电站运行模

式加速向综合自动化、智能数字化和无人值守化推进，越

来越多的操作任务由调控中心在调度监控系统上通过遥控

方式完成。随着国家电网公司“大运行”体系建设全面深

化开展，35 ～ 220 kV 变电站拉合单一开关、调节变压器

分接头、拉合主变压器中性点接地隔离刀闸、投退电容器

的单一操作均由地调在远方遥控操作完成，地调担负起越

来越重的遥控操作任务，电网规模的不断发展和扩大使得

调度存在误操作的风险也越来越大 [1-5]。

国内电力系统防误措施主要部署在变电站端，包括微

机五防闭锁、间隔层逻辑闭锁、站控层逻辑闭锁和电气防

误闭锁等。相对于厂站端监控系统而言，调度自动化主站

系统的防误性能较弱。国内电力系统部分地市供电公司采

用在调度主站构建五防操作系统的方法来实现调度端的遥

控防误，但该方法投资较大，日常使用操作烦琐，后期维

护复杂且费用较高，虽能提高遥控正确率但是严重影响了

调度遥控操作的效率。因此构建主站五防系统在目前电力

系统体系结构现状下不是一种较好的选择 [2-7]。目前国内

没有一种较好的能够适用于“大运行”体系下的调度主站

端的遥控防误方法。

分析“大运行”体系下调度端的遥控流程和其中

的风险点之后，提出了一种基于国内主流调度自动化

OPEN3000 系统为平台的遥控防误新方法。该方法采用编

译语言对 OPEN3000 源码机的系统程序进行修改和增加，

在 OPEN3000 系统中构建了以遥控闭锁和解锁校核功能

为载体的逻辑校核功能。该方法已投入芜湖供电公司调控

中心的实际生产中使用，实践效果表明，该系统可在兼顾

操作简洁度和工作效率的前提下有效防止调度误操作，提

高遥控操作正确率。

1调度端遥控流程及风险分析

1.1 调度端遥控流程

监控员遥控操作执行双人双机监护，在执行遥控任务

中，首先操作员选择被操作设备，输入密码和设备编号，

传递给监护机，此时监护机自动弹出操作窗口，监护员核

对操作信息后输入密码，回传操作员工作站，操作员方可

进行遥控操作。

在整个遥控操作过程中，操作员只需要输入操作设备

编号，而监护员只是审核操作任务是否正确，整个工作完

全依赖于操作员和监护员的个人主观因素，没有技术上的

防误手段。

1.2 调度端遥控风险分析

调度端遥控时易发生的误操作之一是误入非操作变

电站监控画面，误控与待操作开关相同编号的正常运行开

关。电力系统存在大量接线方式极为相似的变电站，监控

员接受调令进行操作时容易发生混淆，错误进入相似变电

站的监控画面，导致误操作事故发生。

在 OPEN3000 系统的传统遥控模式下，对于误入变

电站监控画面而发生的误操作事故，没有有效的技术上的

防误方法。

同时，电力系统还存在大量相同开关编号的情况，使

得调度端遥控操作时极易误入非操作变电站误控正常运

行开关，导致停电事故，给电力系统和社会经济带来巨大

损失。

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.017

摘要：针对“大运行”模式下国内电力系统缺乏有效的调度端遥控防误手段的现状，以 OPEN3000 系统为

平台，分析了遥控操作流程存在的隐患，提出调度端的遥控闭锁和解锁校核新方法，利用编译语言对

OPEN3000 源码机系统文件进行增加和修改实现其功能，构建遥控防误系统，实现了调度端的遥控防误闭

环管理。该系统在芜湖供电公司调度控制中心投入试运行，实践应用结果表明，该系统可有效降低调度

端遥控误操作风险，提高供电可靠性。

关键词：OPEN3000 ；遥控防误；遥控闭锁



37



2调度端遥控防误方法提出

为解决前文所述的遥控风险问题，本文提出调度端遥

控防误的闭环管理方法。通过对主站系统的源程序进行修

改，在该流程中增加逻辑校核环节。

在增加逻辑校核功能后，开关在日常状态下是处于遥

控闭锁状态的，进行遥控时首先须解锁开关，若不解锁，

系统将禁止遥控；解锁开关需操作人员输入所控厂站名和

开关编号进行逻辑校核，若逻辑校核不通过系统将禁止遥

控，开关将仍处于遥控闭锁状态；若逻辑校核通过，则开

关解锁成功，操作人可按照正常操作流程对开关进行后续

遥控操作；遥控结束后，人工闭锁开关，将开关恢复到闭

锁状态。因此，通过这一套流程和方法，实现了调度端遥

控操作防误的闭环管理。

3新型遥控防误方法优势及系统功能测试

新增逻辑校核功能，现有的国内主流调度自动化系统

OPEN3000 系统不具有该功能。

目前国内大部分省调和市调所使用调度自动化系统是

某公司开发的 OPEN3000 系统。

现有的 OPEN3000 系统的遥控闭锁和遥控解锁功能

不具有校核作用，对闭锁开关解锁时直接右键点击解锁菜

单即可解锁，其作用仅能够防止操作人员误点击，不具有

逻辑校核的防误功能。

逻辑校核环节可有效防止误操作发生。调度误操

作大体可分为 2 类，一是误入变电站监控画面发生误操

作；二是进入正确变电站但误操作正常运行开关。现有的

OPEN3000 系统对于第二类误操作有“输入开关编号”环节

来进行防误，但对于误入变电站而发生的误操作则没有防

误方法。本文所提出的逻辑校核方法可有效防止误入变电

站误操作的发生，同时对第二类误操作在逻辑校核环节即

要求“输入开关编号”配合“厂站名”来进行防误，对第二

类误操作进行了双重防误处理，增加了遥控安全性。现以

前文中所述芜湖电网易误入变电站南瑞变和镜湖变为例，

测试基于 OPEN3000 平台的调度端遥控防误系统的功能。

假设地调向监控员发出调令，要求监控员拉开

110 kV 镜湖变镜鸠 113 线开关，监控员收到调令之后进

行遥控操作，结果误入相似变电站南瑞变。监控员进入南

瑞变一次接线图，对 113 开关进行操作，弹出未解锁不可

控的警醒提示。

于是监控员对 113 开关遥控解锁，系统弹出遥控解锁

校核窗口，在该窗口中输入地调所下发指令操作的变电站

名和开关间隔名：110 kV 镜湖变 113 开关，点击确定，进

行逻辑校核。系统发现所输入厂站名与系统所处于待操作

变电站名称不一致，逻辑校核未通过，禁止遥控。

监控员经过逻辑校核防误系统的提示，发现误入了非

操作变电站，于是进入正确的变电站：110 kV 镜湖变，进

行指令操作。此时监控员在进行操作时，误点击到 113 间

隔的旁边的 112 间隔上，输入地调下发指令操作的厂站名

和开关名之后进行遥控解锁校核，遥控防误系统再次逻辑

校核不通过，进行了风险提示。

当监控员输入的厂站名和开关编号与所操作的完全一

致时，系统方能顺利解锁，弹出下一步遥控操作流程界面，

方可进行后续的遥控操作。至此，逻辑校核功能成功地防

止了误操作事故的发生。

相对于构建调度主站端五防系统，减少了投资，提高

了工作效率。相对于构建调度端的五防系统，本文所提出

的方法不需另外增加一套防误系统，仅是在原有的调度自

动化系统的基础上进行源程序和代码的修改，优化遥控流

程，即可达到同样的防误效果。不需较大的投资，不涉及

2 套系统之间的配合问题，亦不存在五防系统的后期维护

工作，解决了五防系统所带来的投资大、遥控操作速度慢、

效率低的问题。

4结束语

目前该方法已经应用与芜湖供电公司调控中心的一系

列基建工程和技改工程中，该遥控防误方法实施之后，公司

未发生一起人为遥控误操作事故，证明了该方法的实用性，

提高了供电可靠性。该方法为“大运行”模式下调度进行深

化的遥控防误提供了的借鉴思路，该方法的应用不局限于

OPEN3000 系统，对其他调度自动化主站系统亦适用。

参考文献

[1] 王亮, 王新宝, 高亮, 等. 基于故障场景的区域电网安

全稳定控制系统测试方法[J]. 电力系统自动化, 2007,

31(18): 39-42.

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现模式[J]. 电力系统自动化, 2006, 30(23): 58-63.

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误系统的设计与实现[J]. 电力系统自动化, 2007, 31(23):

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[4] 高明, 陈珂宁, 李文云, 等. 云南电网调度操作安全风险

防控系统的研究与设计[J]. 电力自动化设备, 2011, 31(9):

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[5] 林舜江, 刘明波, 徐达, 等. 广东电网电压调控安全评估系统

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键技术方案[J]. 电力系统自动化, 2012, 36(23): 120-125.

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电力建设, 2010, 31(1): 56-58.



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数字化变电站改造

（国网徐州供电公司，江苏徐州221000）

赵… … 希

变电站是电网输配电系统的重要环节。随着自动化技

术的发展，传统变电站本身固有的一些缺点越来越明显，

如：各厂家的设备不能方便地通信，规约转换浪费人力物

力，并限制了设备本有的功能 [1] ；二次接线复杂，维护工

作量大；占地面积大，增加征地投资 [2] ；数据不能有效共

享，无法适应电力系统快速计算和适时控制的要求。以上

缺点制约了变电站自动化水平的提高，成为迫切需要解决

的问题。而计算机技术和通信技术的发展，为这些难题的

解决提供了条件，使得设备越来越趋于智能化，通信趋于

网络化，运行管理自动化。

1数字化变电站与传统变电站的比较

采用数字化一次设备和网络化二次设备，建立在标准

化网络通信平台上，能够实现数字电气设备间信息共享和

互操作的数字变电站，代表了目前变电站自动化系统的发

展趋势，也是目前国内外的研究热点。

根据比较，传统变电站与数字化变电站的物理结构几

乎没有差别，但二者的功能和接口结构以及系统运行则有

完全不同的特性。传统变电站功能完成和信息传递由连接

和设备物理结构限定，而数字化变电站则完全通过网络来

分配和交换信息，二者存在巨大差异。

2数字化变电站的关键技术

数字化变电站的实现是对传统变电站自动化技术的继

承和突破，涉及的新技术比较多，比如电子式互感器（ECT/

EVT）、信息合并单元（MU）、智能化一次设备（IED）、

IEC 61850 规约等。

2.1 电子式互感器

与传统电磁式互感器相比，电子式互感器具有一系列

优点，二者性能对比如表 1 所示。

电子式互感器的组成与传统互感器有明显区别，以罗

戈夫斯基线圈电流互感器为例，它主要由传感头、绝缘支

柱和光缆 3 部分组成。

根据电磁感应原理，一次电流通过罗戈夫斯基线圈环

内的一次导线时，线圈两端的电压 e 与一次电流 i 的关系

为：e = –u0NAdi/dt，式中，u0 为真空磁导率，N 为绕组匝数，

A 为单匝面积。

可见，罗戈夫斯基线圈的输出电压与电流变化率成正

比关系，因此通过输出电压的积分即可获取一次电流大

小。

2.2 合并单元

MU 是一种新型设备 [3-5]，它同步采集多路 ECT/EVT

的输出信号，将输出的瞬时数字信号填入同一数据帧中发

送给保护、备自投装置和电能表等设备。

MU 须接入多个电子互感器的信号，必须考虑各接入

量的采样同步问题 [6]。IEC 60044—8 标准中规定的采样

同步方法有 2 种，MU 采用同一 GPS 授时时钟，这种方

法的缺点是，在 GPS 脉冲丢失时采样同步的精度会受到

摘要：介绍目前数字化变电站的主要技术特征，并与常规自动化系统相比较，分析电子式互感器、合并

单元、智能开关、IEC 61850 等关键设备与技术，讨论合并单元接入量的采样同步问题，并阐述常规变电

站数字化改造的步骤。

关键词：电力系统；数字化变电站；改造策略


表1电磁式互感器与电子式互感器的比较

技术性能电磁式互感器电子式互感器

安全性能

二次侧TA开路、TV短路

或两点接地时均可能危及

人身、设备安全

不存在上述危险

测量性能难以同时满足高精度测量

和继电保护的需要

动态范围大、测量精度

高、暂态性能好

是否会饱和存在磁饱和、铁磁谐振等

问题不含铁芯，无上述问题

抗干扰性能一次系统故障会对二次系

统产生干扰

一二次系统电气隔离，

抗电磁干扰性能好

输出信号

输出模拟量信号，要经过

A/D转换才能供保护装置

使用

输出多为数字量，符合

继电保护、通信及计量

的数字化发展方向

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.018


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直接影响，甚至会出现 MU 采样失步的结果；采用线性插

值法，此种方法较前者有更高的可靠性，但同步精度低于

前者。在实际工程中，MU 中作为重要采集模块者需要冗

余配置，当 GPS 秒脉冲信号正常时，可保证很高的同步

精度；当 GPS 脉冲异常时，精度有所降低，但仍能满足

保护和计量的精度要求。

目前， MU 实际上已被扩展，使其性能和功能达到最

大化。MU 不仅采集电子式互感器的输出数据，也采集数

字化传统互感器的测量值，这使变电站二次系统的设计具

有很大的灵活性 [7]。

2.3 智能断路器

智能断路器是变电站过程层数字化的重要组成部分，

它具备的一个重要功能是对其状态的连续监测，包括断路

器的机械故障、灭弧室的电寿命、真空断路器灭弧室的真

空度、气体断路器的气体压力、绝缘状态和载流导体温度

等，在缺陷变为故障之前发出报警信号，以便采取措施，

避免事故发生。通过对上述信息的监测，智能断路器可以

调整分闸特性，在无载或负荷较小时，以较低的速度分断，

在保证足够灭弧能量时减少了机械损耗；在系统故障时则

全速分断，以获得最佳开断效果。

智能断路器技术优势明显，在电力系统高压领域中具

有良好的发展前景。近年来，国外已有制造商可提供包含

智能控制单元的智能开关设备，如 C–GIS[8]、EXK 型 GIS

设备；国内智能开关设备还处于研制阶段，尚未见到商业

化产品。

2.4 IEC 61850规约

由于继电保护装置种类繁多、型号复杂，各厂家所

用规约各不相同，通信协议的使用与转换也是一个关键

问题。为了实现不同供应商的智能电子设备（IED）的互操

作，国际电工委员会（IEC）制订了变电站内通信网络和系

统标准体系——IEC 61850。IEC 61850 采用分层分布式体

系、面向对象的建模技术，数据对象具有自描述功能。

IEC 61850 系列标准支持功能的任意配置，并提供清晰的

结构，以使标准可在较长的时间内满足现场需求，适应通

信技术的快速发展。另外 IEC 61850 标准的绝大部分与实

现无关，确保了 IEC 61850 系列标准应用的灵活性。

变电站内所有装置间的通信应满足变电站中所完成全

部功能的要求。各装置配置功能及分配给不同控制层次的

功能常常不是固定的，配置方法和策略取决于生产厂家、

用户和现代技术水平。从而，导致变电站内不同通信接口

不同的通信要求。本系列标准支持功能任意配置。

3传统变电站的数字化改造策略

在传统变电站的数字化改造过程中，由于 IEC 61850

与传统规约如 IEC 60870、CDT、DNP 等存在根本性差

异，传统保护装置和自动化设备将无法继续使用，因此

需要将原有设备全部更换。而对于大多数担负繁重供电

任务的老站来说，无论从改造成本、停电时间还是当前

技术水平来看，一次性升级到全数字化变电站是不现实

的，变电站数字化进程必须分阶段、分步骤实施。对于

不大规模更换一次设备的传统变电站改造，其过程可分

为 4 个步骤：

· 实现实时电气量的采集和传输数字化；

· 一次设备控制、闭锁命令的数字化，验证GOOSE网络

传输跳闸指令信号的实时性及可靠性；

· 组建基于IEC 61850标准的通信网络，逐步实现二次

设备标准化，现阶段采用新老设备同时运行的方案，

并且从安全角度考虑，保护装置只发信、不出口跳

闸，进行相关的可靠性验证；

· 对一次设备进行智能化改造。

4结束语

目前，国外数字化变电站的研究已从实验室阶段进入

实际工程应用阶段，国内也已建成了一些数字化变电站示

范站。但是要实现全部数字化变电站自动化的功能，还有

许多技术问题需要攻关解决。随着新技术的不断涌现和变

电站与国际标准的接轨，数字化变电站自动化系统必将迎

来一个蓬勃发展的时代。

参考文献

[1] 高翔，张沛超．数字化变电站的主要特征和关键技术[J]．

电网技术，2006，30(26)：67-71，87．

[2] 杨晓静，奚后玮，吴在军．变电站自动化系统的数字化趋

势[J]．江苏电机工程，2006，25(3)：48-50．

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[4] IEC 60044-8．Instrument Transformers Part 8：Electronic

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[5] IEC 61850-9-1．Communication Networks and Systems in

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电站的应用[J]．电力系统自动化，2007，31(7)：94-98．

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信，2007，281(182)：1-5．

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网技术，2006，30(增刊)：499-504．

[9] 窦晓波．基于IEC 61850的新型数字化变电站通信网络的研

究与实践[D]．南京：东南大学电气工程系，2006.



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智能变电站软压板集中管控系统

（1.国网安徽省电力公司检修公司，安徽合肥230061；2.安徽明生电力发展投资集团公司，安徽合肥230061）

郑晓琼1，王鹏辉2，戚… … 矛1，柴宏博1

随着智能电网技术的推广与应用，超高压电网新投运

的变电站基本都是智能变电站，其保护装置的压板也从传

统变电站保护装置使用的硬压板转变成现在的软压板。而

由于软压板置于保护装置内部，不像硬压板直观明了，近

年来国网系统内发生多起因软压板误投退和漏投退造成的

事故。如何在智能变电站保护装置的软压板管理上采取相

应措施，从源头上杜绝因软压板误投退或漏投退造成的保

护误动作事故是亟待解决的问题。

1智能变电站保护装置软压板管理存在的问题

保护装置部分软压板未接入后台保护压板库，如 SV

电流、电压接收软压板、部分 GOOSE 接收和发送软压板、

部分功能压板等。

软压板告警信号没有具体注明其影响。在重要信号诸

如保护闭锁类信号发出后因无法知道其可能产生的后果而

容易被忽略。

各保护装置厂家软压板名称基于模型文件实现了相关

信息描述的定义，现阶段还没有完善的针对软压板信息描

述的运行规范，经常出现 2 套厂家的保护软压板命名存在

差异，在后续运行及维护操作时易造成误操作。

保护装置软压板和相关装置软压板之间无闭锁或连

锁逻辑。在软压板操作时可能发生因操作顺序错误而造

成的事故以及在相关压板误投退或漏投退时无告警而造

成的事故。

在一次设备运行时投入的相关保护软压板之间未设定

连、闭锁逻辑关系，如果发生状态不对应时，运维人员仅

仅检查单台保护软压板状态信息是无法发现此类问题的。

显然，智能变电站软压板现状存在安全隐患。因此考

虑能否在现有的智能变电站网络与数据交互平台的基础

上，利用互联网技术与电网自动化技术的融合，构建一套

智能变电站软压板集中管控系统来实现全站软压板相关运

行状态的实时监测与逻辑校核，从源头上做好软压板安全

管控，遏制软压板误投、漏投事故的发生。

2智能变电站软压板集中管控系统架构组成

智能变电站软压板集中管控系统分为硬件平台和软

件数据库系统 2 部分。硬件平台主要包含设备软压板集中

管控装置和监控工程师站。软件系统主要包含通信管理接

入软件。

智能变电站软压板集中管控系统的整个系统部署功

能模块主要包括数据存储服务模块、数据计算与分析服务

模块、数据采集服务模块、数据展现服务模块。

数据存储服务模块主要包括软压板实时数据库、软压

板关系数据库、软压板关系数据库。该模块实现对全站的

继电保护设备软压板信息管理细节进行流程化与周期化，

采用实时数据库与关系数据库相结合的数据存储方式，将

实时数据与历史数据分类存储处理以提高系统效率，保证

数据实时性的同时确保系统历史数据的正确稳定性。

数据计算与分析服务模块主要包括全站设备软压板运

行工作状态校核模块软件、全站设备软压板检修工作状态

校核模块软件、文件入库软件、数据入库软件、命令接收

软件。该模块主要实现对全站继电保护实时软压板数据进

行校核、对全站继电保护是否进入检修状态进行判断，针

对设备软压板校核任务信息进行回收与异常处理，确保系

统数据的实时性与有效性，同时将结果提交到系统的数据

库系统。然后根据系统数据库内一天的软压板数据以当天

年月日为数据存储文件名称，将当天的继电保护设备软压

板数据按“电力系统瞬态数据交换格式”进行数据存储。

数据采集服务模块包括数据通信采集软件 nari850 系

列，主要通过基于 IEC 61850 保护信息系统通信规范的通

信规约与站内设备进行数据交互，完成系统对继电保护设

备的软压板信息采集。

数据展现服务模块主要包括数据维护软件、拓扑软

件、监控软件、校核规则配置软件，主要是将设备软压板

摘要：介绍智能变电站软压板集中管控系统在安徽超高压电网的研究与应用，主要内容包括现阶段智能

变电站软压板管理存在的问题以及该系统的构架、主要功能、存在问题和解决措施等。

关键词：智能变电站 ;软压板 ;管控 ; 超高压


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.019


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校核信息及时反馈给客户端应用软件，包括监控画图的刷

新与核心数据的查询和显示。

3系统主要功能

运行监视。系统主界面可显示变电站任意设备主保护

的运行状态，设备状态的显示方式有 2 种，一种是基于保

护装置状态的监控，另一种则是基于软压板状态的监控。

对于保护状态的监控，以红色代表设备投入，绿色代表设

备退出。系统将实时校核设备软压板状态的正确性，当设

备软压板的投退状态发生变化或收到异常告警信息时，系

统通过智能识别与分析，判断出当前设备是在投运状态还

是退出状态，并实时进行显示与预警。

设备软压板状态的监控主要是对任意间隔智能设备软

压板投退状态进行监控，系统以红色表示软压板投入，以

绿色表示软压板退出。当设备的软压板投退状态发生变化

时，系统通过软压板状态库进行分析，当前的软压板状态

与软压板状态库不一致时，及时给出预警信息，并且系统

将相应软压板的历史操作序列在界面上显示。

软压板的逻辑管理。该功能包括检修过程建模和信息

归档 2 部分。检修过程建模是将相关设备检修时的软压板

投退过程进行建模，即预先对相关一二次设备的软压板操

作序列进行预演并形成顺控序列，每一步压板操作过程均

在系统中实时显示，当出现与操作流程不一致的情况时，

系统给出相应的告警信息，并在画面中同时显示相关联装

置软压板投退数据和运行数据。

软压板逻辑校核。系统根据预先建立的软压板逻辑校

验规则、保护当前工作状态和保护软压板投退状态，对当

前系统中各种继电保护软压板进行周期性校核监测与判

断。在出现异常投退时以醒目（如画面闪动、音响提示）

的方式提示系统的告警信息。同时对产生事件的设备进行

定位，系统周期性地对全站设备软压板状态进行不间断记

录，并在发生故障时，实时记录故障发生前后设备软压板

的投退状态，实现全站设备软压板的连续性监测。信息归

档是按不同设备、不同类型、不同规则对智能设备软压板

投退相关的所有信息进行归档管理的功能，便于运行管理

和分析查询。另外也可以根据现场需要进行手工校核。

数据处理。数据处理功能为专家系统提供分析和历史

事件统计查询的数据。在系统日常运行过程中，专家系统

根据接收到的事件信息和故障数据进行设备运行状态分析

并给出相应结论，提示相关信息指导用户进行下一步的设

备运行维护工作。在单个保护设备发出相关异常告警信息

时，能够及时分析判断相关联保护设备的运行状态，并分

析相关保护设备发生闭锁或误动、拒动的可能性。在给出

设备状态异常的同时，给出分析判断的依据，供用户参考。

历史事件统计查询主要是指该系统可以提供全站软压板历

史投退信息的查询、统计功能，包括按厂站、电力一次设备、

二次设备等查询设备参数信息以及相关的告警事件等数据。

软压板可视化发布。考虑到智能化变电站无人化发展

的趋势，系统通过引入标准电力系统暂态数据交换通用格

式对全站软压板信息进行一体化建模，实现全站软压板信

息的统一采集、统一处理、统一保存。基于移动互联网实

现了相关数据的多平台发布，现阶段系统支持 PC 端、平

板以及智能手机 3 种数据的统一建模发布。系统可视化发

布功能充分考虑了国家统一发布的《电力二次系统安全防

护方案》的要求，经过电力系统专用物理隔离装置进行不

同级别安全区的隔离，只允许数据从高级别的安全区向低

级别的安全区单向传输。

4应用中存在的问题及解决措施

智能变电站内保护软压板告警信息类型多、信息大、

信息含义不规范是现阶段智能变电站设备运检工作的难点

之一，如何规范智能设备的告警输出，高效识别告警信息

的真实含义，合理应用海量的设备告警信息是该系统构建

之初研究核心。现阶段系统中虽然已经构建了大量的信息

采集 / 计算与分析方法，但是需要长期的运行监测与算法

优化才能够真正实现系统设计阶段制订的目标，使得设备

告警信息真正为设备状态评估提供有效支撑。

5结束语

智能变电站软压板集中管控系统在 500 kV 长临河变

电站的应用取得良好效果，提高了 500 kV 长临河变电站

安全风险管控水平，实现了关键风险点的全方位管控。特

别是针对智能变电站关键风险点——保护软压板存在的误

漏投退风险实现了有效管控。同时该系统通过将软压板管

控信息实时传递至远方检修中心和运维主站，实现远方运

检中心与厂站端的数据交互，综合应用互联网信息处理技

术，实现了区域电网设备软压板运行管理的网络化，提高

了智能变电站的设备运行管理水平，为坚强型智能电网提

供了技术保障。

参考文献

[1] 王大军, 张东, 安运志. 基于保护软压板远方投切应用技

术的探讨[J]. 科技视界, 2016(24)：237-239.

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校验的研究[J]. 电网与清洁能源, 2006(6): 95-100.

[3] 杨小东, 费仲民. 变电站保护软压板的安全管理[J]. 电力

安全技术, 2014(5): 55-56.



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10 kV高压开关柜无线测温技术

（1.浙江开关厂有限公司，浙江衢州324000；2.国网新疆电力公司吐鲁番供电公司，新疆吐鲁番838000；

3.杭州佰盟智能开关有限公司，浙江杭州310030）

翟丽丽1，茌… … 旭2，李华兵3，何科技3

1无线测温系统的技术特点

无线测温技术主要是通过蓝牙技术实现无线数据合

格设备之间的链接，IrDA 技术使用红外线的传输技术，

Wi-Fi 的短层无线通信技术，UWB 的脉冲无线电技术，

其传输的距离在 10 m 的范围内，ZigBee 技术的双向无线

通信技术，是一种短距离、低功耗的通信技术，这类技术

的性价比相对较高。无线测温技术的特点如下。

1.1 安全性

无线测温系统拥有独立式的点位绝缘安装，可以有效

避免爬电带来的影响，不会对电气设备的安全性能造成影

响，具有较高的安全性。

1.2 准确性

无线传感系统的器件主要是进口的高精度数字传感

器，均采用的是接触式的测温方式。传感器可以接近发热

点，并能够快速精准地测量测温点的温度变化，最终的测

量结果具有较高的准确性。

1.3 灵活性

无线测温器件的体积比较小，器件的安装比较方便、

快捷，组网也比较灵活，网络采用无线和有线都可以，可

以进行多个监控点的安装，进行全方位的测量，器件更加

具有灵活性。

1.4 易用性

无线测温的操作平台均采用模块化设计、使得整个系

统的操作更加简单、快捷，更加方便和网络之间的链接，

实现自动化控制系统，使用更加方便快捷。

1.5 功耗低

无线测温采用的是低功耗的设计理念，在进行正常测

温的情况下，可以将传感器的使用寿命有效地延长。

2无线测温技术在马坦变电站中的应用

为了提高马坦变电站的维护水平，及时消除高压开关

柜的发热问题，选取了无线测温系统。根据相关的要求，

结合实际情况进行现场调试，进行温度初次测量，然后进

行初次软件测试，最后将无线测温系统的应用效果和数据

进行分析。马坦变电站的 10 kV 高压开关柜安装了无线测

温系统之后，有效地对开关柜内的温度进行了测量。经过

3 个多月对 10 kV 高压开关柜内的温度测量，对采集的数

据进行了详细分析，有效地验证了无线测温系统的可靠性

和实用性。马坦变电站在使用了无线测温技术之后，有效

地控制了 10 kV 高压开关柜的发热故障问题，保障了开关

柜的正常运行。

3结束语

综上所述，传统的无线测温技术已经很难适应 10 kV 高

压开关柜的温度测量的需要。而高压开关柜又是配电系统中

的重要设备，一旦发生事故就会导致严重的后果。采用无

线测温技术进行 10 kV 高压开关柜的温度测量，使测量器件

安装更加方便快捷，测量的最终数据更加准确，更加适应当

下科技迅速发展的时代。在今后的测温技术中，需要根据实

际的使用情况，对无线传感器使用中所遇到的问题进行总结

研究，在不断的学习、摸索中完善测温系统。

参考文献

[1] 黄诗敏. 10 kV开关柜局部放电带电检测技术应用与仿真分

析研究[D]. 北京交通大学, 2015.

[2] 苏乐平. 10 kV开关柜无源无线温度监测系统研究与应用[D].

华南理工大学, 2015.


摘要：研究 10 kV 高压开关柜的无线测温技术的相关应用，分析 10 kV 高压开关柜无线测温的技术特点，

总结无线测温技术在 10 kV 高压开关柜中的应用，列举了马坦变电站的无线测温系统的应用。

关键词：10 kV 高压开关柜；结构设计；无线测温


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.020


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可视化操作过程监控防误系统

（国网杭州供电公司，浙江杭州310000）

陈… … 峰，钱少锋

随着对电力系统运行安全要求的不断提高，电力系统

防误闭锁也经历了机械联锁、电气联锁、微机防误的发展

过程。我国当下主流常规变电站传统微机防误系统是“离

线运行”状态，这就使得在实际操作中存在一定的安全隐

患。为此本文提出一种新型防误闭锁系统，通过对可视化

操作过程监控防误系统的研究，促进电力安全事业的发展。

1现有微机型防止电气误操作系统存在的不足

现场倒闸操作过程还存在如下问题：值班负责人不能

实际掌控现场操作人员的行为；仅能够通过部分装置信号

及人工交流控制操作进程；操作人员使用纸质操作票时存

在漏项、跳项，擅自修改、涂改，提前操作等问题。而随

着电网的快速发展以及无人值守变电站的大量推行，对倒

闸操作的安全性需求更为迫切，传统的微机防误闭锁方式

已经不能完全解决这种安全需求。因此，工作站全过程监

控系统的设立，将会大大改善对无人值班变电站的运行管

理和维护，并改善了系统的结构，可实现变电站的分层、

分级管理，其产生的综合效益十分明显。

2可视化操作过程监控防误系统总体设计方案

2.1 功能需求

为了深入完成可视化操作过程监控防误系统展开的研

究，需要明晰系统的功能需求，结合本文研究将这一需求

概括为电子操作票功能、视频系统与“五防”操作联动功

能、在线开锁与误入间隔提示功能、移动视频联动功能等

方面 [1]。

2.2 业务流程分析

在了解可视化操作过程监控防误系统功能需求后，还

需要明晰该系统的业务流程，结合业务流程能够较为直观

了解该系统业务的具体组成。

2.3 系统原理

在可视化操作过程监控防误系统中，预先编写变电站

电气一次系统结线图和所有设备的操作规则，而由于这些

内容被固化于主机，这就使得该可视化操作过程监控防误

系统能够结合“五防”逻辑与拓扑分析相结合进行判断，

并通过系统中的防误图形软件进行模拟操作，一次接线图

形有电、无电区域也就将由此实现动态显示，而模拟试操

作结束后，在 4G 网络的支持下，操作票信息就将传输至

集控工作站，操作人员就可以结合这一信息应用移动终

端、开锁器完成具体的开锁及倒闸操作 [2]。

在具体的倒闸操作中，结合移动终端中的操作票与语

音提示，倒闸操作人员需要唱票复诵后利用开锁器打开对应

锁具，而完成操作后监护人员需要用移动终端确认该项操作

监护，由此进行下一步操作或操作监护中途停止。具体操作

过程中，可视化操作过程监控防误系统的集控中心工作站防

误图形软件将自动发送指令至视频服务器，这样就能够实现

防误操作与视频监控的联动。如果集控中心工作人员预计有

危险情况或误操作发生，可视化操作过程监控防误系统就需

要进行禁止指令的下达，以此保障人身及设备安全。值得注

意的是，本文所研究的可视化操作过程监控防误系统的可视

化实现需要得到头戴式移动视频终端的支持 [3]。

2.4 系统功能特点

对于本文研究的可视化操作过程监控防误系统，这一

系统将具备下载操作票、执行操作票、基础数据同步、防

误主机通信接口、钥匙通信接口、系统维护、监控操作、

基础数据同步、移动终端通信接口等模块，依托这些模块，

本文研究的可视化操作过程监控防误系统将拥有单票执

行、全票执行、回传记录、清除钥匙任务、通信配置、用

户权限管理、拍照录音视频、中断操作、终止操作、取消

中断、设备状态处理等功能 [4]。

3可视化操作过程监控防误系统具体设计

3.1 软件系统架构

软件系统架构指的是组成系统的各部分进行搭配和安

排而搭建的一个软件框架，可视化操作过程监控防误系统

架构如图 1 所示，结合图 1 能较直观地了解可视化操作过

程监控防误系统的设计思路。

3.2 软件模块设计

在完成可视化操作过程监控防误系统架构设计后，还

需要进行可视化操作过程监控防误系统的软件模块设计，

设计需要实现上述提到的可视化操作过程监控防误系统的

各种功能。

3.3 模块详细设计

功能模块调用关系如图 2 所示，结合图 2 不难发现，

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.021


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用户登录模块、下载操作票模块、执行操作票模块、操作

过程监控模块、数据库设计 5 部分是可视化操作过程监控

防误系统模块详细设计的主要内容 [5]。

3.3.1 用户登录模块

用户登录模块设计需要为操作员和管理员提供不同服

务，这样才能保证可视化操作过程监控防误系统较好地满

足相关电力作业的需求。考虑到安全需求，可视化操作过

程监控防误系统的用户需要进行用户身份的绑定，这种绑

定将使得用户只能够看见自身拥有权限的厂站与功能。

3.3.2 下载操作票模块

下载操作票模块设计参考了微机型防止电气误操作系

统。具体来说，在下载操作票模块中，需要实现判断是否

在线、是否选择厂站、发送查询票命令、是否存在操作票、

现实操作票列表、发送下载操作票命令、接收操作票、将

操作票缓存于本地的操作流程。

3.3.3 执行操作票模块

操作票执行流程主要由监护人和操作人负责，而结合

二者携带移动操作终端和电脑钥匙，执行操作票模块设计

了是否中断票、是否取消中断指令、是否收到中断项指令、

是否收到终止票指令、执行操作项、就地操作 / 遥控操作、

标记该项执行完成、操作结果上传、所有操作项完毕的流

程设计 [7]。

3.3.4 操作过程监控模块

值班负责人需要结合操作过程监控模块进行中断项、

终止票操作命令的发出，而加载操作票、加载操作窗口、

定位操作项、设置中短点 / 取消中断点 / 终止操作票、发

送信息 / 关闭监控是操作过程监控模块的主要流程设计。

3.3.5 数据库设计

数据库设计需要负责可视化操作过程监控防误系统的

用户信息、角色信息、权限信息、区域信息、厂站信息、

设备信息、操作票信息的保存，这其中用户信息包括用户

编号、用户姓名、用户性别、登录密码等内容，而权限

信息则包括权限编号、权限名称。结合核心基础数据可以

进行具体的可视化操作过程监控防误系统数据库的物理设

计，物理设计需要包含电压等级表、区域表、厂站线路表、

设备类型表、间隔表、设备表设备操作步骤表、设备锁码

表、设备类型关联术语表、设备类型动作术语表、设备动

作术语表、设备关联术语表、图形文件表、图形对象关系

表、符号对象关系表、角色表、用户表、黑匣子记录表、

钥匙操作步骤表、操作票项表、电气操作票任务表等内容，

而这些内容表的设计正是数据库物理设计的核心。

4结束语

在可视化操作过程监控防误系统展开的研究中，详细

论述了微机型防止电气误操作系统存在的不足、可视化操

作过程监控防误系统总体设计方案、可视化操作过程监控

防误系统具体设计等内容，包括用户登录模块、下载操作

票模块、执行操作票模块、操作过程监控模块、数据库设

计的内容，希望能够为业界相关人士带来一定启发，并促

进我国电力安全事业的发展。

参考文献

[1] 龙跃. 可视化防误系统功能的探讨[J]. 通讯世界, 2014(22):

174-175.

[2] 刘明周, 王强, 马靖. 基于实时信息驱动的制造过程可视

化监控平台[J]. 中国机械工程, 2015(18): 2466-2472.

[3] 李飞, 褚罡, 李芸, 张飞飞, 樊锐轶, 马丽. 调控智能防

误操作票系统及其应用研究[J]. 陕西电力, 2015(08): 30-

33.

[4] 黄启建. 电网调度防误操作及运行管理系统[J]. 低碳世界,

2016(29): 119.

[5] 毕潮顺. 变电站微机防误操作全过程监控系统的设计与实

现[D]. 吉林大学, 2014.

[6] 李功新. 基于可拓推演方法的调控一体防误操作系统研究

与应用[D]. 武汉大学, 2014.

[7] 王文学. 智能调控支持系统下监控信息与遥控的规范化研

究[D]. 华北电力大学, 2014.


移动操作终端防误主机

用户界面

图显示界面

基础数

据同步

操作票

下载窗

口

操作票

执行窗

口

监控窗口开票窗口

配置界面

界面处理接口界面处理接口

SQLServer数据库数据库

访问层SQLServer数据库

业务逻

辑层

基础数据同步

系统维护

其他功能

操作票下载

操作票执行

数据访问数据访问

JDBC数据连接 Ado.net数据连接

移动操作

终端通信

接口

防误主机

通信接口

钥匙通信

接口

无

线

网

络

倒闸操作监控

图1可视化操作过程监控防误系统架构

移动操作终端

数据库组件

数据同步组件

系统配置组件用户权限组件

钥匙通信组件

操作票执行

界面组件

通信组件

防误主机

上位机通信组件

监控组件

监控界面

数据同步数据访问组件

图2 功能模块调用关系图


45



基于导波技术的输配电设备全寿命周期管理系统

（国网浙江杭州市萧山区供电公司，浙江萧山310000）

翁利国，许金彤，马… … 凯，许… … 瑞

完整的输配电设备质量数据为输配电设备的工程验

收、检修和更换提供科学准确的数据依据；并通过在稳定

运营期的精确监测，及时检测出断股、锈蚀、内部损伤及

变形，通过及时维修维护延长稳定运营期，提高输配电设

备的使用效率。本文利用输电线路的导波检测技术、虚拟

仪器技术、无线通信技术等信息化技术实现对输配电设备

全寿命周期的管理。

1输配电设备全寿命周期管理系统关键技术

1.1 输配电设备导波检测技术原理

输配电设备导波检测技术利用物体内部有缺陷，会使

物体材料内部不连续，当导波脉冲传播到不连续处时，由

于不连续处的声阻抗的不一致，而脉冲会在 2 个声阻抗不

一致的地方发生反射现象，同时超声波反射回来的能量大

小和方向与交界面处的取向大小有关。由这一原理就可以

设计出输配电设备导波检测终端。检测终端所用的脉冲反

射式超声波，显示器纵坐标显示的是反射波的幅值，而横

坐标显示的是超声波在物体传播的距离或是时间。当一个

输配电设备中存在缺陷时，会在材料与缺陷之间形成一个

介质不同的界面，当超声波传递到交界面时，由于物质的

声阻抗不同，会使超声波发生反射，从而使反射回来的能

量被检测终端检测到，在显示器上显示出反射波的波形，

由于反射波的形状和高度不相同，从而反映了缺陷的不同

性质。

1.2 输配电设备导波检测方法

在无限均匀介质中传播的波称为体波，体波有 2 种，

一种叫纵波（或称无旋波、拉压波、Ｐ波、疏密波），一

种叫横波（或称剪切波、S 波），它们以各自的速度传播而

无波形耦合，位于弹性体内的纵波、横波将会在 2 个平行

的边界上制导超声波进行介质内的传播。本方法采用超声

导波的扭曲波与纵波相结合的检测技术，使用计算处理单

元、导波收发装置、探头组模块及其他辅助模块组成检测

终端，快速检出输配电设备的缺陷，包括局部腐蚀、冲蚀、

机械损伤、点蚀、和裂纹。检测方法如图 1 所示。检测效

果如图 2 所示。

2输配电设备全寿命周期管理系统设计方案

基于导波技术的输配电设备全寿命周期管理系统包

含前端智能数据采集装置、后端管理系统平台和全寿命周

期数据库。系统采用 B/S 架构设计，可实现前后端系统数

据的快速交互，同时结合互联网技术，为输配电设备的工

程验收、检修和更换提供科学准确的数据依据。并通过在

稳定运营期的精确监测，及时检测出断股、锈蚀、内部损

伤及变形，通过及时维修维护延长稳定运营期，提高输配

电设备的使用效率。系统设计方案如图 3 所示。

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.022

摘要：利用输电设备的导波检测技术、虚拟仪器技术、无线通信技术等信息化技术，提出了一种输配电

设备的全生命周期管理系统的设计方案，实现对输配电设备从验收期、试运营期、稳定运营期、更换期

等各个环节设备质量数据的快速准确采集，确保生产单位及时准确地掌握输配电设备的所处生命周期的

信息，为输配电设备全生命周期管理系统建设提供参考。

关键词：导波技术；输配电设备；全寿命周期管理系统


图1 输配电设备导波检测方法

图2 输配电设备存在缺陷时的检测图


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其中，前端智能数据采集装置是本系统的功能核心，

主要是用于检测输配电设备在运行过程中存在的断裂、锈蚀

等缺陷，通过在输配电设备上安装发送和接受导波信号的传

感器对配电设备进行实时监测。当导波遇到损伤，如破股、

断股，部波会反射，返回波由另一传感器接收。通过对反射

波提取损伤特征，可对损伤进行定位和损伤程度判断。

后端管理系统平台采用 NI LabVIEW 平台，利用其良

好的图形化编程界面和丰富的信号处理控件将前端智能采

集系统采集的数据型号用良好的图形展现出来；管理系统

平台的任意波形产生模块、监测通道控制模块、数据预处

理模块、损伤监测与评估模块等子模块将采集的数据通过

算法编译后将结果输出到监测结果显示与比对模块中。监

测结果显示与比对模块与全寿命周期数据库中的数据模型

进行比对，判断该输电设备是在验收期、试运营期、稳定

运营期，还是需要更换期。

3结束语

系统具有多种优点，系统通过在稳定运营期的精确监

测，及时检测出断股、锈蚀、内部损伤及变形，通过及时

维修维护延长稳定运营期，提高输配电钢绞线的使用效

率。系统具备对所属的监测结果显示与比对模块和全寿命

周期数据库中的数据模型进行比对，判断该输配电设备是

在验收期、试运营期、稳定运营期，还是需要更换期。系

统具有很强的实用性，但该系统还存在缺陷，输配电设备

全寿命周期数据模型还不够丰富，对设备的预警还不够全

面，因此未来在模型构建上需要有更多的数据来支撑，使

其系统更加成熟。

参考文献

[1] 罗元国, 王保良, 黄志尧, 等. 空气耦合式超声波无损检测

技术的发展及展望[J]. 仪器仪表学报, 2005(8): 742-744.

[2] 蔡鹏, 程玉华, 胡瑞飞, 等. 超声波技术用于零件表面硬

度无损检测研究[J]. 工具技术，2007(41):85-87.

[3] 张凤敏. 浅谈无损检测技术在特种设备检验中的运用[J].

科技创新与应用, 2014(13):100.

[4] 刘伟. 传感器原理及实用技术[M]. 北京:电子工业出版社,

2006.


移动供电系统

导波采集

采集系统框架

数据处理

隐患定位

外设驱动

导波采集系统

多任务处理内核

内置设备驱动

操作系统

接口调用

导波检测系统

前端智能数据采集装置

交互协议

系统显示模块 IO 控制模块系统管理模块外设系统

扩展接口1 扩展接口2 扩展接口3扩展接口

扩展接口4

任意波形产生模块数据预处理模块内部系统

监测通道控制模块

损伤监测与评估模块内部系统监测结果显示与对比模块

交互协议

后端管理系统平台

全寿命周期数据库

图3 基于导波技术的输配电设备全寿命周期管理系统设计方案

资讯

国网陕西电力完成电网新一代雷电定位系统巡检

6 月 2 日，国网陕西省电力公司历时 2 个月完成了

陕西电网新一代雷电定位系统巡检，确保在强雷雨季节

到来前，雷电定位系统稳定运行，为提高输电线路抵御

雷害的能力，确保电网安全迎峰度夏奠定了基础。

国网陕西电力严格执行国家电网公司差异化防雷要

求，充分结合运行经验，科学合理采取各类防雷技术措施，

通过雷电数据的长期积累分析，准确掌握全省雷电活动规

律，从线路设计、施工、运维等各个环节，提高输电线路

抵御雷害的能力。2016 年度陕西电网新一代雷电定位系统

共准确定位 170849 个雷电数据，实时准确定位 750 kV 线路

雷击跳闸 3 次，±500 kV 线路雷击单极闭锁 1 次，330 kV

线路雷击跳闸 12 次，110 kV 线路雷击跳闸 65 次，为寻找

雷击点节省了大量时间，获得线路维护人员一致好评。

陕西电网新一代雷电定位系统共有遍布全省的 23

个探测子站，能够满足电力内网和通信 2 兆双通道传输

雷电监测数据。此次巡检主要完成了铜川和陕西电科院

2 个探测子站的搬迁工作，恢复了延安、吴起、岳庙、

神木、苏东和商南 6 个探测子站的数据传输，同时检查

了其余 15 个探测子站的网络布线、电源连接和设备本

体等工作。国网陕西电力根据本次巡检中发现的问题，

扩充系统 6 台虚拟机 CPU、内存和硬盘，修复系统安全

漏洞 7 次，更换了两台 MOXA 通讯装置，并完成了与

探测子站的联调工作，为做好 2017 年度雷电定位和统

计分析，提高输电线路防雷工作成效提供了有力依据。

来源：国网陕西省电力公司

QC Group QC小组

47



磁吸式临时警示装置包括中轴、回卷弹簧、卷筒、

警示带、T 形磁铁带头、外壳、外壳盖、出带口、磁铁条、

T 形凹槽、固定卡扣；外壳为一端封闭，且另一端开口

的圆柱形，开口端由外壳盖封闭，外壳包括圆形面和柱

形面，外壳的柱形面上有一个矩形的出带口，圆柱形的

卷筒位于外壳内部，中轴穿过卷筒后一端与外壳固定连

接，且另一端与外壳盖固定连接，回卷弹簧位于卷筒内，

回卷弹簧一端与中轴固定连接，且另一端与卷筒内壁固

定连接。卷筒外壁固定连接警示带的一端，警示带的另

一端穿过出带口固定连接 T 形磁铁带头，外壳的柱形面

外侧从出带口起，顺次固定连接有长方体状的磁铁条、

与 T 形磁铁带头相匹配的 T 形凹槽和固定卡扣。固定卡

扣是与外壳匹配的有边的弧形，一端轴连接在外壳上，

弧形面与外壳柱形面接触。固定卡扣闭合时，卡扣的边

与外壳的圆形面或外壳盖接触，边内侧有突起，外壳或

者外壳盖上有相对凹槽。

磁吸式临时警示装置体积和重量都大大减少，可以吸

附在高压配电室的高压开关柜和主控室保护测控屏柜上，

并且在磁吸体表面、警示布带都有明显的“止步，高压危

险”标识，不但使用轻便、占用空间小，而且依旧保留了

原有的警示作用。

4效果检查

宁夏某 110 kV 变电站 10 kV 配电室单一开关柜间隔工

作期间，现场使用磁吸式临时警示装置做了安全措施，该装

置占用空间少，警示效果明显，布防使用时间仅有 5 min，

并且携带、搬运轻便，成本也显著降低。

5结束语

通过本次 QC 小组创新活动，研制出了磁吸式临时警

示装置，实实在在地让一线电力工人受益。另外，小组成

员的创新能力得到进一步提高，能够发现变电站检修工作

现场的问题，提出了改进方法，且效果较好。


缩短高压配电室和主控室临时围栏布防时间

（国网宁夏电力公司宁东供电公司，宁夏宁东750411）

吕琨璐，张晓明，柳… … 敏，张… … 斌

1现状调查

现有技术常用的就是立式栏杆围栏，栏杆之间有警示

带，警示人员不要靠近或者穿越，立式栏杆围栏比较沉重，

搬运不方便，搭建或者撤离都费时费力，同时闲置时占用

的空间较大，使用起来不方便。

以宁夏某 110 kV 变电真实的检修工作为例，在 10 kV

配电室，当 10 kV Ⅰ段母线转检修时，工作内容是 10 kV

Ⅰ段母线所联开关柜更换，运维人员布置包括临时围栏在

内的安全措施。由于立式栏杆围栏底座较重，一名女值班

员无法顺利地布防，即使男值班员搬动、布置立式栏杆围

栏也不轻松，耗时耗力较大。再次，如果发生使用多年的

立式栏杆围栏已坏或是不够的情况，需要用车去邻近的变

电站将好的立式栏杆围栏拉过来进行布防，增加了很多不

必要的时间，并且严重推迟了后续的许可工作票的时间，

使检修电力设备的工作进一步推后。另外，作为高压配电

室、主控室安全措施布防时需要大量使用的立式栏杆围栏，

不仅重，而且表面光滑，没有能够方便抓的地方，不利于

搬运携带。

2目标设定

制作一种新型临时围栏，轻便，大量节省高压配电室、

主控室安全措施的布防时间，减轻运维人员工作量，且能

够有效节省存放空间。

3制订对策及对策实施

3.1 制订对策

立式栏杆围栏起安全布防作用的只是“止步，高压危险”

警示带，而其最重的钢柱及底座部分仅仅起支撑和固定作用，

只算作辅助设施。因此，考虑将临时围栏的钢柱及底座部分

去掉，设置为轻便的磁铁，并将外壳换成绝缘材料。

3.2 对策实施

经现场调研和讨论，对警示带的伸缩装置依旧维持原

状；讨论了如何将伸缩装置固定在磁铁罩中；针对使用长

度及拉伸力度进行了分析；现场应用。

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.023

QC小组 QC Group

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继电保护一体化工作台

（国网北京市电力公司检修分公司，北京丰台100069）

…黄… … 楠，张… … 达，李多娇，张俣妤，邵雅宁

1选择课题

继电保护日常工作中不仅要搬运笨重的试验仪器，还

要携带许多零散的工器具，当需要更换工作地点时，要将

所有的仪器仪表和工器具一件件转移，耗费了大量的人力

和时间，工器具漏拿的现象频频发生，导致现场作业环

境也相当混乱。QC 小组成员对日常工作中所需的工器具

进行了统计和测量，发现工器具种类达数十种，总重达

33.4 kg ；对转移工作地点用时进行了试验，平均用时达

197.7 s。

2设定目标

研制一种满足全收纳需求的可移动承载工具。并依此

设定目标值为：仪器、仪表工器具收纳率 100%。

3确定方案

结构方案。借鉴市面上的商务拉杆箱、便捷化妆台和

多层推车，设计了 3 种结构，分别为整体拉杆箱式、工具

包变形展开式、一体化工作台式。对 3 种外观结构进行了

成本、承重、便捷性、稳固性的对比，选择了一体化工作

台式结构。

支架方案。为了让平台占地面积小，方便站内移动，

提出了采用向内弯折的折叠杆实现折叠、采用分截收缩的

伸缩杆实现收缩和采用翻转面和剪刀型框架实现收缩 3 种

支架设计，综合对比采用了剪刀型支架。

工具包方案。针对工具包可单独携带又能与平台有效

结合，提出悬挂于平台立柱的网兜式、架设于平台中部的

多层展开式和通过滑轨与支架结合的单层抽屉式 3 种方

案。综合评估后，选择了单层抽屉式工具包。

材料方案。考察了市面上常用的钢、铝、塑料和木材，

并对强度、硬度、密度、使用寿命和成本几个方面进行评

估，综合考虑后选择钢材作为主材。

附件方案。考虑把现有工器具与平台有机结合，把传

统的电缆轴加插线排结合成一体化集成线轴和平台侧面焊

接缠绕通电线的绕线钩等多种附件。

最终方案为采用钢材，将单层抽屉式工具包与剪刀型

支架结构相结合的一体化工作台。

4制订对策

根据确定的最终方案，制订对策表如表 1 所示。

5对策实施

整体结构定型。确定平台外观尺寸，并绘制结构草图。

建立支架模型。对主架构和万向轮进行承重计算，确

定方钢材质和高强度承重万向轮，并完善支架的草图和轴

承连接细节图。

工具包定型。对工具包的材料和连接滑轨进行选择，

并根据常用工具尺寸建立了工具包内部空间塑模安排。

材料采购及附件制作。在市场进行材料选购，绘制附

件草图，用零部件制作一体化线轴，接地绝缘措施和绕线钩。

整体组装及功能测试。委托厂家制作平台主体架构并

一起完成了组装，并在各个工作现场进行试用。平台投入

使用后，再次对工作地点转移时间进行了实验，相比之前

的转移工作用时 197.7 s，现在的平均用时只需 36.7 s，仪

器、仪表工器具的收纳率为 100%。


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.024

表1对策表

项目目标措施

整体结

构定型

结构合理，尺寸满足现

场使用条件

现场测量确定尺寸；绘制草

图

建立支

架模型

支撑框架满足承重，符

合现场尺寸要求承重计算；绘制草图

工具包

定型

材料轻便，抗老化，不

变形，使用寿命长；与

支架连接可靠；工器具

容纳率100%

确定具体型材作为加工原

料；确定与支架连接方式、

型材；根据实际工器具确定

工具包尺寸

材料采

购

强度、硬度及承重能力

符合要求；价格适中；

整体重量小于15 kg

在市场了解采购

制作附

件

符合现场条件和安全规

程；便于组装

将电源插座及线轴集成固定

在工作平台底部或侧面；设

计铺设绝缘垫或安装接地

线；设计绕线挂钩结构位置

整体组

装

将支架部分与附件整合

形成一体化工作台，满

足设计目标

委托并监督生产厂商按设计

要求及图纸生产

功能测

试

满足要求；使用方便；

适用性强

通过在变电站内实际应用测

试功能

QC Group QC小组

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接地电阻测量一体化装置

（1.国网浙江嘉善县供电公司，浙江嘉善314100；2.嘉善恒兴电力建设有限公司，浙江嘉善314100）

陈… … 宇1，袁绍山1，曹吉领2

1选题理由

电气设备安装前需要对电气设备基础的接地电阻进行

测试，一般由 3 人以上完成。接地电阻测试过程中，需要

放线、接线、测试、收线，其中放线与收线时间花费过多。

同时，导线凌乱，导致拧股断线，严重影响工作效率和试

验结果。据统计，接地电阻测量的平均总时间为 12 min，

收线和放线占总时间的 70%（收线占总时间的 37%，放

线占总时间的 33%）。

2设定目标

研制一种接地电阻测量一体化装置，将接地电阻的测

量总时间控制在 7 min 以内。

3提出方案并确定最佳方案

QC 小组召开会议，运用头脑风暴法，针对“接地电

阻测量一体化装置的研制”进行讨论，各抒己见，对所研

制产品的性能进行了分析，提出了 2 个初步方案，并进行

比较选择。

方案 1，手摇式接地电阻测量一体化装置。实施难度

一般，成本费用 5000 元左右，研制周期 3 个月。优点：

容易实施，通用性强，操作简单。缺点：手摇传动，结构

复杂。结论：不采用。

方案 2，线盘式接地电阻测量一体化装置。实施难度

一般，成本费用 3500 元左右，研制周期 2 个月。优点：

容易实施。缺点：通用性一般，操作一般。结论：采用。

4对策制订及实施

方案确定后，QC 小组制订了对策实施计划，如表 1

所示。经过 6 次改进，接地电阻测量一体化装置研制成功

并且通过了电气试验、安全监察、生产技术部门的验收。

2015 年 2 月开始在全公司相关班组推广和试用，一线操

作人员反映良好。装置结构图和成果图如图 1、2 所示。

5确认效果

经统计分析，该装置应用后，与常规作业相比，接地

电阻测量平均时间由原来的 12 min 变成现在的 5.5 min，

节约 6.5 min，时间缩短 54.16%。且导线有序放置，避免

了导线凌乱、拧股断线情况的发生。


对策目标措施

制作滑轮组一大一小两个滑

轮

购买合适的滑轮；在滑轮

上打孔，固定接地线一端

手摇传动系统易于操作器件购买；组件组装或焊

接;测试操作的便捷性

箱体制作材质轻便，耐

用；价格便宜

根据各个组件的尺寸，合

理布置，设计箱体尺寸

一体化装置的组装各组件布局合

理，便于操作将各自组件安装到箱体内

装置检验试验平均检验时间

<7 min操作方便；规范操作步骤

表1对策实施表

图1 装置结构图

图2 装置成果图

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.025

QC小组 QC Group

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CTRI

FICAT

ION


一种隔离式避雷器组联动架

（国网冀北电力有限公司滦县供电分公司，河北滦县063700）

郑建兴

1选题理由

随着避雷器在输配线路、设备的普及，其对电力设备

的保护作用显得越来越重要，尤其是在每年雨季到来之

前，都要专门指派工作人员进行避雷器的检测、维护工作。

针对“如何减少事故率，缩短避雷器测量时间”这一课题，

滦县供电分公司 QC 小组通过认真分析后一致认为：现行

检测、维护方式在供电企业中存在安全隐患和弊端，所以

要摒弃原有做法，研制一种既能提高安全性、设备稳定性

又能有效缩短作业时间的装置。

2现状调查

目前公司供电辖区内变台架构 90% 以上采用井式架

构，其避雷器的安装技术存在安全隐患，工作人员在现场测

量避雷器时必须登上变台架构的避雷器横担位置，而且工作

人员在此处工作时距离带有 10 kV 电压的上层跌落横担仅有

0.3 m 左右的垂直距离，《国家电网公司电力电气工作规程》

中规定：10 kV 及以下不停电设备的安全距离为 0.7 m, 由此

可见，安全距离远远不够，十分危险；同时也无法实现整组

避雷器的联动操作，工作效率较为低下。QC 小组于 2016 年

2 月间对公司雷庄镇供电所雷变 515 线路所属 5 个变台避雷

器的检测工作用时情况进行了统计，如表 1 所示。

对此情况 QC 小组展开了讨论，决定将改变现有避雷

器的安装及检测方式作为研究的方向。

3设定目标

目标一：在原有金属氧化物避雷器的基础上，增加联

锁操控功能，实现三相隔离开关同时动作，缩短 1/3 作业

时间。

目标二：在实现上述功能后，使避雷器的检测工作实

现地面测量，因此项工作造成的伤亡率为 0%。

4提出方案并确定最佳方案

4.1 方案分析

2016 年 2 月 28 日，QC 小组进行了一次讨论会议，

围绕课题提出了 2 个初步设想方案，并对设想方案进行了

分析评估。

方案 1，采用分体隔离开关与避雷器相融合的方式。

优点：成本较低，重量轻，容易实现。缺点：拉闸须逐个

操作，耗时且安装麻烦。结论：成本虽低，但对目标的实

现有一定差距，不采用。

方案 2，采用具有联锁操控功能的隔离开关架与避雷

器相融合的方式。优点：能够实现操作一体化，安装方便，

操作节时省力。缺点：重量稍大，制作成本稍高。结论：

能够达到目标要求，且现有联锁技术已很成熟，稳定性高，

采用。

通过以上分析，QC 小组确定选用方案 2 ：研制“隔

离式避雷器组联动架”。

4.2 最佳方案的细化

4.2.1 研发思路

结合公司辖区内井式变台避雷器横担的结构及现有金

属氧化物避雷器，在此基础上进行研发改造，以实现前述

研发目标。

QC 小组成员理论结合实际，经过多次赴变台现场研

究，通过大量的产品实物对比，从预付费式高压开关上的

联锁操控机构方面受到启发，决定以此为基础依据来研制

“隔离式避雷器组联动架”装置。

QC 小组的思路是将一组（3 只）金属氧化物避雷器分别

串接固定在联锁操控机构的对应相上的闸刀中间，随着联锁

操控机构闸刀的开闭实现避雷器在高压线路上的投切。

所以方案确定为在联锁操控机构上的隔离闸刀上选取

一个断开点作为金属氧化物避雷器的串接固定点，并在串

接固定金属氧化物避雷器的方式上提出了 2 个不同方案：

直接串接和间接串接。

直接串接。现以 GN19–10 型隔离开关闸刀为本装

置刀体设计对象，金属氧化物避雷器接线螺栓直径为 12

mm，直接通过铜质螺丝套杆（型装尺寸：长 50 mm、宽 2.5

表12016年2月雷变515线路变台避雷器的检测用时情况

作业台区名称作业时间作业人数/人完成时间/min

陈庄水变 2016年2月5日 2 42

后何寨水变 2016年2月5日 2 45

纪庄子水变 2016年2月8日 2 47

纪庄子石粉厂配变 2016年2月8日 2 41

姚庄水变 2016年2月9日 2 43

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.026

QC Group QC小组

51



mm、厚度5 mm）与联锁操控机构上的绝缘子上端相连接，

电气连接紧密，无中间环节。

间接串接。同样采用上述材料尺寸，金属氧化物避雷

器接线螺栓先与铜质螺丝套杆紧密连接，然后铜质螺丝套

杆通过销轴与刀闸一端刀体相连接，铜质螺丝套杆使用 6

mm2 的 TZ 型裸铜编织线与刀闸一端刀体连接，以使电气

连接顺畅。

QC 小组运用头脑风暴法，从安全性、可靠性和制作

难易程度3方面对2个方案进行了综合性评价，如表2所示。

通过以上分析，间接串接方案综合评价优于直接串接

方案，所以 QC 小组决定采用间接串接方案作为“隔离式

避雷器组联动架”关键电气连接设计的最佳方案。

4.2.2 主体框架方案的确定

主体方案确定后根据“隔离式避雷器组联动架”的外

形特征，拟定了 2 种组装固定方式。

选取冷拔无缝矩形空心钢管（规格为 3 mm×30

mm×60 mm）作为主框架材料，按照《电气设备安装标准

规范》要求，将 A、B、C 三相硅胶绝缘子间距设定为 210

mm 进行固定组装。

采用规格为 5 mm×50 mm×50 mm 的镀锌角钢作为

主框架材料，按照《电气设备安装标准规范》要求，将 A、

B、C 三相硅胶绝缘子间距设定为 210 mm 进行固定组装。

QC 小组将以上 2 种组装方式进行对比，经过对 2 种

固定组装方式的分析，最后选定了镀锌角钢框架作为“隔

离式避雷器组联动架”的主体框架。

5制订对策

QC 小组成员根据优选得出的最佳方案，按照 5W1H

原则制订了对策表，如表 3 所示。

6对策实施

“隔离式避雷器组联动架”主体框架的焊接。QC 小

组指定专人绘制了主体框架的制作图纸；联系代加工单

位，按照图纸结合实际按 1:1 的比例进行加工焊接。

QC 小组按照对策表采购到了硅胶绝缘子、导电用紫

铜板和无缝钢管，联系相关单位进行测试与加工，并指定

专人严把质量关，经测试，全部符合设计要求。

QC 小组将以上制作好的零部件拿到工作室进行统一

组装与调试。

最后，QC 小组经过不懈努力，完成了“隔离式避雷

器组联动架”研制的全部工作。

7效果检查

2016 年 10 月，QC 小组成员对研制的“隔离式避雷

器组联动架”在雷变 515 线路 5 个变台的避雷器的检测工

作情况进行了调查，平均用时 23.4 min，比使用前缩短了

46.3%，工作效率非常明显，而且工作人员免去了登杆测

量这一主要潜在危险因素，全部安全撤离工作现场。由此

证明目标实现了。

8巩固措施

QC 小组成员本着“求真务实”的创新精神，应用

PDCA 循环的闭环管理模式，精心制订了标准化情况表，

如表 4 所示。

“隔离式避雷器组联动架”通过与避雷器横担两侧预

装的三角架固定安装，工作人员在地面使用高压令克棒操

作机械拉杆两端的金属环实现本装置中整组避雷器上口接

线的同时断开，然后使用高压令克棒将测量仪表表线挂接

到每个避雷器上口侧进行避雷器的检查测量工作，这样既

可避免因登杆测量时带有 10 kV 电压的跌落旦与避雷器旦

安全距离过小而导致的触电伤亡事故，又有效缩短了避雷

器测量时间。


表2直接串接和间接串接方案对比综合评价情况

方案类型安全性可靠性制作难易程度

直接串接分合闸时易造成避雷器体受

力折断低简单

间接串接避雷器体随销轴转动，不会

横向受力高烦琐

表3方案对策表

对策目标措施

选用5 mm×50 mm×50

mm的镀锌角钢制作主框架

保证装置有足

够的机械强度

及操作特性

根据图纸联系代加工

厂制作相应主框架

选取6支FZSW型硅胶绝缘

子作为本装置两组绝缘支

持物

为装置提供优

良的电气绝缘

性能和机械支

撑

根据图纸采购相应型

号绝缘子；做好耐电

压与机械强度试验

采用GB/T 2529-2005导

电用紫铜板作为本装置中

导电用零部件的加工用材

实现良好的导

电性能

按照图纸做好相应材

料预算计划；指定专

人进行加工制作

选用DN32型热轧无缝钢管

作为机械拉杆的延长用管

材

在原有拉杆长

度基础上延

长,便于装置

的操作

结合现场实际计算出

延长拉杆1.5 m；进

行材料选购和加工焊

接

表4隔离式避雷器阻联动架标准化表

序号内容

1 撰写隔离式避雷器组联动架使用说明书及维护手册

2 将隔离式避雷器组联动架设计图纸及资料整理归档

3报请运维检修部，申请该装置的实用新型及发明专利，

并结合实际进行推广

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FICAT

ION


1整体架构

综合智能告警通过事件注册和订阅接收相关事件，

这些原始告警信息（简称生数据）经过综合智能告警处理

得出最终结论 ( 简称熟数据 )。其整体架构如图 1 所示。

2单一事件推理

单一事件推理就是给出每个信号的产生原因和处理

措施（类似帮助文档）。由于不同电压等级不同主设备的

产生原因和处理原则都不相同，所以，单一事件推理要

根据电压等级、主设备类型（变压器、线路、母线等）等

详细分类。

3关联事件推理

关联事件推理是把具有关联关系的事件经过分析得

出综合结果，推理的依据是规则库。如遥控操作导致的

控制回路断线告警与开关分合闸告警；SCADA 应用离线

智能告警的框架及其在电网中的应用

（1.贵州电网有限责任公司兴义供电局，贵州遵义562400；2.南京南瑞继保工程技术有限公司，江苏南京211102）

王… … 荣1，杨… … 欣1，毛建维2，景诗毅1

随着电网运行规模的扩大、互联大电网建设的推进

以及大规模新能源的并网运行，电网结构和运行方式日

益复杂。同时，国家电网公司推行电网调控一体化运行

管理模式，南方电网正在进行二次一体化的建设，旨在

信息融合和综合利用的基础上实现电力二次各专业应用

的贯通。一体化后，有效整合了各类专业的告警信息，

但也带来了另一个问题，各个业务的大量告警信息反而

干扰了调度、运行人员。尤其在电网异常或者故障情况

下，大量的监控与数据采集报警信息涌入调控中心，调

度、监控人员被大量数据淹没，很难决策。所以，要研

究告警事件的智能处理，为电网的运行及调度提供强大

的技术支持，保障电网的安全稳定运行。

目前，已有不少告警技术取得一定研究成果，在电

网调度系统得到实际应用，如 D5000 系统综合利用稳态

监控、动态监视、二次设备在线监视与分析等模块发送

的故障诊断结果并根据设定的可信度阈值得出最后的分

析结果，但文献未见告警抖动、关联分析事件自动确认

相关报道；文献 [7] 把告警信号与电网拓扑、各类实时数

据、在线电网分析技术有机结合起来，并建立了一套专

家告警规则库，对告警信息进行实时过滤与归并，但是

该文献没有具体说明如何解决告警抖动、故障诊断等调

度运行实际问题。

本文在智能告警的框架下对各类告警信息进行汇集

整合、聚类分析及结合不同专业的业务需求，提供了单

一事件推理、关联事件推理、告警压缩、故障诊断的技

术路线和具体的应用实例，提出了告警自动确认、告警

实时统计和结合气象信息实现气象电网的关联分析和电

网运行辅助决策。

摘要：智能告警是电网运行与调度的重要功能之一。在单一事件推理、关联事件推理、告警压缩和故障

诊断功能的基础上提出了关联事件自动确认、压缩事件自动确认、告警实时统计和结合气象信息实现气

象电网的关联分析，并介绍了各个功能模块在电网中的实现原理与应用，减轻了调度、监控人员的监视

压力，确保调度、监控的正常监视与操作，保证电网的安全稳定运行。

关键词：单一事件推理 ; 关联事件推理 ; 告警压缩 ; 故障诊断 ; 自动确认 ; 气象信息


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.027

图1 智能告警整体架构

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导致 RTNET 故障等逻辑依赖关系。

通过 EMS 系统进行人工遥控开关时，会产生开关分

合闸动作相关的伴随信号，如“弹簧未储能”“控制回路

断线”等告警。地区调度系统中 AVC 功能在分合闸电容

电抗器开关时也会产生类似的告警，加之用电高峰期电

压波动较大，AVC 动作频繁，产生大量的告警信息，干

扰了调用、运行人员的正常监视和操作。所以，要对这

些关联事件进行相应的处理。

3.1 减少原始告警的数量

综合智能告警分析程序监视实时告警信息，经过综

合分析，如果满足关联事件推理规则，最后展示一条综

合的分析结果给调用、运行人员，综合分析包含的详细

信息通过插件形式调用，综合分析包含的原始告警信息

不入实时数据库，不通过告警窗或者画面展示，但是原

始告警信息入历史数据库，方便历史检索与查询。如果

不满足关联事件推理规则，同告警正常处理流程一样。

3.2 原始告警数量不变，但是自动确认关联事件

调度、监控人员通常关注“未确认”告警和“未复归”

告警，自动对相关联的事件进行自动确认在很大程度上

减少了监视工作量，尤其在用电高峰期，关联事件的自

动确认功能保证调度、监控人员的正常监视和操作。

3.3 关联事件推理的规则

规则用于将日常处理故障中积累的经验用形式化语

言固化并存储在知识库中，规则按照类别组织，比如，

按照采集的运行数据类别制定规则，或者按照各种事件

的类别制定规则。规则的最低层用类似计算公式的形式

实现，再复杂的规则都可以通过因子的复杂运算得到，

只不过有些因子是数据库某些阈值或者常量等，有些因

子是比较复杂的不能用数据库中的某些阈值表达，这些

因子必须特定封装。如图 2 所示，以开关遥控操作导致

的“控制回路断线”复归信号自动确认动作信号为例说

明，图中“信号”指“控制回路断线告警”。

4告警压缩

变电站中由于继电器节点老化，或者是二次回路受

到高压线路的干扰，可能会出现同一信号反复发送的情

况，这种信号是属于非正常的信号，我们称之为抖动信号。

变电站中一些因素容易导致报警信息错误发送，比

如，辅助开关触点机械传动部分有间隙，触点不对应或

接触不良和二次回路继电器性能不稳，出现电颤、触点

接触不良等；如果遥信采集回路工作于弱电压下，又处

于变电站高电压的强电磁环境中，较容易受到电磁场的

干扰；还有一些设备本身缺陷造成硬件上设备工作电源

输出电压不稳定，波动范围大，从而也引起遥信系统信

号的脉动。这些原因导致发送的误报信息都会随同正常

报警信息一起发送到调控中心。

产生以上告警信号会导致告警窗刷屏，调度、监控

人员无法快速定位处理，如果是保护信号，会导致 AVC

控制闭锁。所以，要对抖动信号和误报信号进行抖动处

理，提高信号的可靠性。

4.1 防抖处理

当接收到一条新的报警信息，先判断是否在抖动记

录数组里，如果在，则过滤信息。

如果不在抖动记录数组里，填入抖动临时分析队列

内。

队列记录着包括从当前时间向前推算一定时间范围

（如 1 h，时间为阈值可设置）以内的所有报警信息。每

次新填入一个信息，此数组重新检测此信息在队列内总

共发生的次数，同时检测并删除队列出口侧保存时间已

经超过 1 h 时限的信息。

如果此条报警信息在 1 h 内动作次数达到限值（如 6

次），则认为此报警信息属于可疑的抖动信号，把这个信

息写入抖动信息记录数组内。

信息写入抖动信息记录数组后，如果再接收到此报

警信息可直接过滤。

4.2 保护信号的可靠性处理

保护信号动作后，一定产生相应的开关动作信号。

对电容电抗器，没有重合闸，开关只动作一次。

保护信号与对应的跳闸开关的动作时序满足一定的

关系。如保护动作后 30ms 开关动作。

保护信号与对应的跳闸开关关联同一设备。防止一

个间隔的保护动作与另一个间隔的开关动作相匹配。

保护动作后，对应的量测是否正确。如发生永久故

障后，遥测量从正常值突变为零值左右。如果是瞬时故

障，由于稳态数据采样间隔较长，只能通过暂态或者动

态数据判断是否发生故障。

4.3 抖动信号的可视化展示

对抖动信号的处理通常有两种方法：一种是抖动信

号不入实时数据库，不通过画面或告警窗展示，仅入历

信号所在间隔开关为AVC控制

信号所在间隔开关为人工遥控

信号所在间隔无保护动作

控制回路断线告警

>=1

M1

&

M3

信号有动作

信号有复归

信号动作与复归时间间隔小于10000ms

&

M2

开关遥控导致的控制回路断线复归信号自动确认动作信号

图2 关联事件推理的逻辑框图


54

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史数据库，供历史检索和查询；另一种是抖动信号入实

时数据库，通过画面或告警窗展示。入历史库，但对抖

动信号进行自动确认。调度、监控人员通常关注“未确认”

告警和“未复归”告警，对抖动信号进行自动确认在很

大程度上减少了监视工作量。

5故障诊断

电网故障后调控中心接收到的信息主要包括：开关

动作信息、保护动作信息、电流电压越限信息、PMU 告

警信息等。从信息内容看，开关动作信息和电流电压越

限信息来自于 EMS 系统，保护动作信息有两个来源，

一个来源是通过 RTU 上送，另一个来源是通过子站继电

保护及故障信息管理系统（简称保信子站系统）上送，将

来可能通过智能远动机上送。通过 RTU 上送的保护信号

有软报文信号和硬节点信号，信号精简、可靠；通过保

信子站系统上送的信号全部是软报文，信号齐全。录波

子站系统逐步实现与录波主站系统的通信，目前利用的

录波信息主要分为小录波（保护装置的波形文件）和大录

波（录波主站的波形文件），但是小录波在调度主站中不

能召唤，不能查看。随着 PMU 布点范围的扩大，利用

PMU 电压电流数据进行故障的辅助判断和多源数据诊断

的校核，提高故障诊断的准确度。从信息时间性来看，

开关动作信息、保护动作信息和电流电压越限信息实时

性强，而录波信息则实时性较差。因此，从提高实时性

和灵活利用信息的角度出发，采用分层信息故障诊断的

诊断方法。

在分层信息故障诊断方法中，故障诊断共分为 3 层。

第 1 层，利用电网模型和开关跳闸信息，对电网进行基

于网络拓扑和开关跳闸信息的故障诊断。由于 EMS 系统

能够保证较快而可靠地获取开关跳闸信息，因而能快速

定位发生简单故障的电力设备。同时，利用 PMU 的电

压和电流信息对第 1 层分析结果进行校核，提高故障诊

断的准确率，经过第 1 层的故障诊断，可以完成简单的

故障诊断，确定可能的故障元件集，如果故障元件唯一，

则故障诊断结束，否则进入第 2 层故障诊断。第 2 层，

利用保护动作信息和保护与开关之间的动作配合关系，

对电网进行基于保护和开关动作逻辑的故障诊断，由于

利用了保护和开关之间的动作逻辑，因此经过第 2 层的

故障诊断，可以完成绝大多数故障的故障判断。第 3 层，

对经过前面两层仍不能处理的特别复杂的故障，利用录

波信息进行更加深入的故障诊断。

6告警实时统计

统计每个信号日、周和月的出现次数，便于监控人

员统计哪类或者哪个信号出现的次数最多，从中查找分

析原因。

7结合气象信息实现气象电网的关联分析和电网

运行辅助决策

气象电网关联分析是指能够结合电网运行信息和气

象环境信息，对受气象影响的设备进行关联分析。列举

出可能由于异常气象引起的跳闸设备；跳闸设备与那些

异常气象信息有关。当有异常气象告警时，触发电网运

行与气象关联分析功能模块，并结合历史设备跳闸信息，

提示出本次气象异常可能会导致哪些设备跳闸，有利于

运行人员提前做好事故预案，保证电网稳定运行。

电网运行辅助决策是指动态分析不同气象环境条件

下电网运行存在的风险或问题，提供电网运行辅助决策

功能。当有异常气象告警时，判断是否启动电网运行辅

助决策，如果启动再结合未来检修计划、发电计划、联

络线计划计算气象覆盖范围内的 N–1、N–2 分析和计划

校核，最终展示分析结果给用户，起到电网运行预警的

作用。

8结束语

本文阐述了智能告警的主框架，详细阐述了关联事

件推理、告警压缩和故障诊断，尤其是告警压缩和关联

事件推理中的告警自动确认功能对解决一体化下告警信

息杂乱且繁多具有重要的实用价值，确保调度、监控人

员的正常监视和操作，保证电网的安全稳定运行。未来

研究如何建立通用规则库，用于电网一次设备和二次设

备的推理分析。

参考文献

[1] 闪鑫,戴则梅,张哲,张勇,毕晓亮,葛朝强. 智能电网调度

控制系统综合智能告警研究及应用[J]. 电力系统自动化,

2015, 39(1): 65-72.

[2] 王文龙, 胡荣, 张喜铭, 林青, 胡绍谦, 汤震宇. 二次一

体化框架下变电站站控层体系架构探讨[J]. 电力系统自动

化, 2013, 37(14): 113-116.

[3] 刘伟, 李江林, 杨恢宏, 等. 智能变电站智能告警

与辅助决策的实现[J]. 电力系统保护与控制, 2011,

39(15):146-150.

[4] 刘莹,刘俊勇,张建明,程飞,贺星棋. 电网调度中的智能告

警分类[J]. 电力自动化设备, 2009, 29(12): 48-54.

[5] 房金彦, 姚诸香. 江西电网在线故障智能告警应用实现

[J]. 江西电力, 2015, (3): 54-56.

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障诊断技术的现状及其在智能电网中的应用[J]. 电力系统

装备, 2015(1): 66-69.


New Energy 新能源

55



稳定运行提出了考验。因此，光伏发电站有必要及时向电

网调度上传光功率预测信息，以便电网调度端根据发电预

测合理安排发电计划，减少系统旋转备用容量，提高电网

经济性。同时，光功率预测可以合理指导光伏发电站检修

计划，增加光伏发电站上网小时数。

光功率预测具有 0 ～ 72 h 短期光伏发电功率预测以

及 15 min ～ 4 h 超短期光伏发电功率预测功能，短期、超

短期功率预测对电网实时调度具有重要决定作用，对电网

安全稳定经济运行具有直接影响。短期光功率预测一般是

根据数值天气预报获取 72 h 内气象要素值，再根据历史

数据结合气象要素值得到地面辐照强度预测值，进而得到

光功率预测值。超短期光功率预测是根据地面拍摄的云图

或同步卫星拍摄的云图推出未来几小时内云层运动情况，

进而推测出太阳辐照强度，从而获得光功率预测值。

光功率预测系统与光伏发电站全站监控系统一体化设

计，信息共享，全站自动化系统设计应符合二次系统安全

防护规定。由于光功率预测系统属于信息安全Ⅱ区，而数

值天气预报属于信息安全Ⅲ区，因此光功率预测系统与数

值天气预报服务器之间应设置反向隔离装置，以便实现电

力信息安全分区。

2.2 有功无功控制系统

有功无功控制系统是为维持电力系统频率、电压电能

质量，保证电网安全稳定运行的重要手段。有功功率控制

是为维持系统频率和联络线交换功率在计划值内，调度中

心根据区域内控制误差值协调该区域内的光伏发电出力，

以便辅助调节电网频率在合理范围内。具体控制策略为：

电力系统调度中心依据光伏发电站功率预测系统上传的短

期功率预测值，结合电网经济安全运行条件，制定出发电

光伏发电站接入电网调度自动化系统

（国网天津市电力公司经济技术研究院,天津河东300171）

武娇雯，张… … 来，方… … 菲

目前并网的中小型光伏发电站一般都通过 110 kV 及

以下电压等级接入电力系统配电网，这对电网的短路电

流、潮流走向、继电保护、电能质量等产生一定的影响，

而且，光伏电源自身的能源属性决定了它本身具有间歇

性、波动性，这对电网的稳定运行提出了较大的考验。因

此，合理可靠的光伏发电站调度自动化系统设计对电网调

度十分重要，为电网安全可靠运行提供保障。

1调度自动化系统结构图

根据光伏发电站设计规范（GB50797—2012）规定，

光伏发电站控制方式宜按无人值班或少人值班的要求进行

设计。为此，光伏发电站宜全站设置一套计算机监控系统，

实现对光伏发电系统和升压变电站的全站监控功能。监控

系统采用分层分布式结构，分层即设置全站控制级和就地

控制级两级，两级之间通过网络连接；分布式即就地控制

级设备，主要由保护设备和测控设备组成。

全站的监控系统由站控层、间隔层和网络层 3 部分组

成。站控层主要由主机 / 操作员站、五防主机、网络交换

机、通信网关机、GPS 时钟设备、打印机等组成。间隔

层设备主要包括保护测控装置，例如逆变器测控装置、智

能汇流箱测控单元、就地箱变智能监控单元、集电线路保

护装置和测控装置等。网络层设备是光伏系统数据采集和

通信的部分，是站控层监控主机和间隔层设备的桥梁，主

要包括光纤、屏蔽双绞线、以太网交换机等。

为保证电网的安全可靠运行，光伏发电站应具备向电

力系统调度端传送远动信息量，上传光伏发电站内光功率

预测、电能质量信息等，并接受电力系统的调度，执行电

力系统调度传送的有功无功控制。因此，光伏发电站内应

配置一系列调度自动化系统，如有功无功控制系统、光功

率预测系统、电能质量监测装置等。为实现电网和光伏发

电站的电量结算，光伏发电站内还应配置电能量系统，包

括关口表计、电能量采集终端等。光伏发电站调度自动化

系统网络结构图如图 1 所示。

2调度自动化系统各子系统设计

2.1 光功率预测系统

随着光伏发电站并网容量的增加，以及光伏发电电源

的波动性和间歇性，光伏发电站的并网对电力系统的安全

DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.028

A网

B网

监控主机

网络打印机

监控主机

工程师站

五防主机

有功无功控制主机

远动装置

远动装置

防火墙

网络交换机电口

光口

通讯管理机

直流柜

逆变器

智能汇流箱

箱变监控装置

箱变进线电度表


光口

通讯管理机

直流柜

逆变器

智能汇流箱

箱变监控装置



光口

通讯管理机

直流柜

逆变器

智能汇流箱

箱变监控装置


……

……

光纤环网

升压站保护测控装置

有功无功控制系统电度表 …… 电度表

电能量终端

光功率预测服务器

光功率预测主机

交换机

纵向加密装置

路由器

交换机

纵向加密装置

路由器

电力调度数据网一平面

电力调度数据网二平面

反向隔离装置

气象信息服务器

Internet 规约转换装置

环境监测仪

Ⅰ区

Ⅱ区

Ⅲ区

图1 光伏发电站调度自动化系统网络结构图


56

RURA

L ELE

CTRI

FICAT

ION


策略，并通过调度数据专网下发给光伏发电站内远动工作

站，进而调节站内逆变器的输出，实现站内有功功率输出

优化分配。有功功率控制原理图如图 2 所示。

无功功率控制系统控制策略为：电力系统调度部门结

合电网情况下发调节目标值给光伏发电站内，光伏发电站

采用调节站内逆变器的无功输出、动态无功补偿设备的容

量或有载调压分接头而调节站内无功输出，达到调度下发

目标值。无功功率控制原理图如图 3 所示。

2.3 电能质量监测装置

由于逆变器采用的是电力电子设备，光伏发电站并网

时容易产生大量谐波源注入电力系统，所以光伏发电站并

网后，对并网点电能质量的监测显得十分必要，以便于后

期对电能质量统计分析提供翔实的数据基础。

光伏发电站并网侧开关须配置一套电能质量监测装

置，主要采集光伏发电站并网点的三相电压、电流，并通过

数据通道上传到电网电能质量监测中心，为电力系统事故分

析、电力经济运行以及电能质量污染责任分析提供依据。

2.4 电能计量装置

为便于光伏发电站与电网进行电能量结算，光伏发电

站内应配置一套电能量计量装置，包括计量表计、电能量

采集终端等。计量关口点的选择应结合实际工程进行设

计，关口点的表计应按主、副双表进行配置。所有表计的

电能量信息通过串口或 RS485 总线上传到电能量终端，

电能量终端将电量信息再上送到电力系统。由于光伏发电

站内涉及发电量、用电量需要与电网进行结算，而发电、

用电信息分属于不同部门管理，所以电量信息通过不同通

道上传至相关电力部门。电能计量装置的采集系统通信示

意图如图 4 所示。

为了贯彻国家电力体制改革，通过市场手段实现资源

能源优化配置，光伏发电站内还应配置能连接外网的计算

机，可以访问全国电力市场交易平台，以便用于电量电费

结算。

3结束语

随着光伏发电站投运座数、并网容量增加，突显出大

容量、高电压并网的特点，这对电网的安全稳定运行是一

个巨大的考验，光伏发电站调度自动化系统的设计显得十

分重要。光伏发电站的设计应满足电网调度端、能源局相

关文件要求，配置相关调度自动化系统，例如光功率预测

系统、有功无功控制系统、电能质量监测设备等，为电网

安全可靠稳定运行提供保障。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部, 中华人民共和国国家

质量监督检验检疫总局. GB50797—2012光伏发电站设计规

范[S]. 北京:中国计划出版社,2012.

[2] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标

准化管理委员会. GB/T19964—2012光伏发电站接入电力系

统技术规定[S]. 北京:中国标准出版社,2013.

[3] 国家电网公司. Q/GDW1617-2015光伏发电站接入电网技术

规定[S]. 北京:中国电力出版社, 2015.


光伏发电站升压站数据

调度计划曲线、运行人员手动控制

有功功率指令

并网功率

光伏发电站发电计划曲线

升压站有功功率控制系统

……逆变器1 逆变器2 逆变器n

图2 有功功率控制原理图

调度AVC主站

母线电压指令或无功指令

光伏发电站AVC子站

逆变器监控系统

逆变器

主变档位控制

动态无功补偿设备

图3 无功功率控制原理图

电度表电度表电度表

电量采集器

……

交换机

纵向加密装置

路由器

交换机

纵向加密装置

路由器

电力调度数据网一平面

电力调度数据网二平面

无线设备

营销部用电量

发电量

图4 电量采集系统通信示意图

Equipment 电气设备

57



配电网风力驱鸟装置的改进

（国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司，辽宁铁岭112000）

钱… … 勇，郭… … 华，张… … 扬

根据电力系统内部统计，鸟类活动而造成的线路故障

逐年上升，现在已经占据了故障总数的第 3 位。为了解决

鸟害问题，电力系统中高低压设备经常需要安装驱鸟设

备，一般有超声波驱鸟、激光驱鸟、风力驱鸟、光学驱鸟

等，其中使用较为普遍的是风力和光学混合驱鸟器，应用

条件是摆动风力大于 0.5 级，驱逐范围一般大于 3.6 m，

主要适用于郊区电网及农网线路。由于郊区电网、农网线

路相对较长，网络状况复杂，各种鸟害情况发生较多，鸟

类筑巢发生率较大，如鸟类活动直接形成的线路短路、接

地以及由鸟类栖息形成的诸如鸟粪堆积、巢穴塌方等都是

对设备的重大威胁。

1老式风力（光学）驱鸟器的现状和缺点

为了有效地驱散鸟类，减少其对配电网络设备的危

害，一般普遍采用风力驱鸟装置。安装位置多数是鸟类容

易筑巢的设备部位。但是由于传统老式风力驱鸟器由 3 个

反射镜片设置在水平面上，由于太阳光在垂直上方照射下

来，反射光线集中在水平偏下的方向，形成一个较小的小

幅散光区，使鸟类俱光不靠近设备筑巢、栖息。老式驱鸟

装置虽然利用光反射原理但是由于设计机构过于简单，设

计初期并没有充分考虑到鸟类飞行特性和来鸟方向的细节

问题，因此对来自驱鸟器水平方向及驱鸟器斜上方向、正

上空方向的飞鸟基本上没有驱散功能，因此驱散存在很大

盲区。老式驱鸟器安装使用后，一段时期鸟类就逐渐适应

了这种小角度照射的驱鸟器，对其不产生惧怕，长此以往

驱散效果也就大打折扣。

2改进后的风力（光学）驱鸟器的原理和效果

改进后的无死角驱鸟器主要结合鸟类飞行的方向特点

和光覆盖角度做了有针对性的改进：主要结构由下部的水

平旋转镜和上端风标垂直旋转镜 2 部分组成，下部水平旋

转镜保持老式不变；上部分的垂直旋转镜为后加部分。鸟

类飞行时升力是由于气流经过鸟类翅膀上下 2 个面形成压

差而产生的。如果风速加快将会在气流经过的单位面积上

更多的升力，因此鸟类更喜欢迎着风飞翔（顺风飞行会降

低升力，增加翅膀扇动频率，迎风飞行将会最大限度减少

鸟类自身的体力消耗，鸟类在长期生物进化过程中已经彻

底掌握了这一飞行技巧）。因此驱鸟器的改进考虑了鸟类

迎风飞行的因素，新式驱鸟器上的风标就是充分解决这一

问题的有效改进。受风向影响风标将更多地使反光镜迎着

鸟类眼睛的方向对向设置。垂直反射镜可将太阳光反射到

朝上各个方向，随着镜片旋转将使多数太阳光反射到向上

的方向，风力施加到风标后，风标将有小幅摆动，从而使

反射光角度迎着风吹来的方向形成一个较小幅面，更增加

鸟类眼睛的受光幅面，增加了驱散效果。下部的水平旋转

反射镜将会对水平向下的方向上的鸟类辅助驱散。整个驱

鸟器形成了全方位的反射光照射面。

当上部旋转反射镜呈垂直角度时，阳光反射后将射向

风标尾部方向，来鸟迎风飞行正好照射鸟类眼睛。当上部

旋转反射镜呈现水平角度时，阳光反射后将射向阳光的

方向和斜下方向，这样如果鸟类背光顺风飞行（顺风飞行

概率较小），正好照射鸟类眼睛。当旋转反射镜与水平呈

30° 时，阳光反射后将射向水平和阳光照射 2 个方向，与

驱鸟器呈水平方向飞行的鸟类被照射。当上部旋转反射镜

与水平呈反向 45° 时，阳光反射方向在阳光来向和风标尾

部斜上方向。当上部旋转反射镜与水平呈 45° 时，反射光

线射向斜下和斜上 2 个方向。随着气流不断推动旋转反射

镜旋转，反射光照射的区域将是一个完整的照射角度。为

了解决鸟类飞行方向与风向呈夹角以及实际风向往往与太

阳照射方向存在一定夹角时照射不全的问题，在各个反射

面上采用小角度凹面镜设计。虽然经过反射后在鸟类眼睛

视网膜形成的成像会是一个很小的光点，但是这个点比平

面镜的光线更亮。而且由于鸟类天生具有躲避鹰眼和强光

刺激的特性，使反射光更有聚光性，增强了对鸟类眼睛的

反射覆盖性。

3结束语

综上所述，由于改进后的驱鸟装置科学地解决了反射

光的照射盲区问题，针对鸟类的生物特性、飞行特性使光

反射达到了全角度，因此该研究方案具有高度的现实意

义。通过小范围的实际应用，效果良好。如果在电网生产

中广泛推广，将会取得更大的经济效益和社会效益。


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.029

电气设备 Equipment

58

RURA

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ION


一种新型杆变计量箱

（国网合肥供电公司，安徽合肥230031）

刘金友，陶… … 勇，徐… … 晃，卢汪节，乔… … 惠

由于杆变变电设备造价低廉、运行维护方便，在早期

城市电力发展中被大量使用。以合肥市为例，全市配网有

3000 多台杆变，其杆变计量箱大多已受损，严重影响其

正常使用。近年来，因杆变计量箱锈蚀腐烂、无门、脱落、

防水不到位等原因造成箱内接线盒、表计烧毁、损坏，影

响市容以致城管要求供电企业对其更换的案件不断增多，

甚至引起二次线缆起火、计量箱脱落等，威胁一次设备和

行人、用户安全。

而老式计量箱由于设计缺陷，存在更换困难的现状。

主要原因为更换老式计量箱必须对整台配变停电，这将直

接影响用户正常生产生活，给电力用户带来经济损失，还

可能造成社会秩序混乱，同时有损供电企业形象和服务质

量，带来不可挽回的电量损失。

通过调研，结合多年工作经验，综合考虑新型计量箱

功能需求和研制成本，设计出了一种可靠方便，且再次更

换无需停电的新型杆变计量箱。

1新型计量箱

为综合考虑并改善杆变计量箱的设计缺陷，研制了一

种新型计量箱，特别是突破性地实现了计量箱不停电安装

和更换，经现场测试使用，达到了很好的预期效果。新型

杆变计量箱具有以下结构特点。

计量箱底部设计可开闭槽口，供接线盒连接电缆情况

下无障碍出入计量箱，可以实现计量装置带电状态下的装

拆工作，避免因计量箱损坏更换带来的停电问题。

特制过渡防水盒，方便配电互感器与计量装置安装的

过渡工作。一次设备及电流互感器的安装属于配电部门，

而计量装置安装属于计量部门，配电可以在串接电流互感

器后把接好线缆的接线盒放入过渡防水盒，供计量部门后

续工作直接使用，解决了工作繁忙时 2 个部门间的工作协

调问题，避免因安装计量装置而带来的二次停电。

计量箱门锁锁鼻增加扣锁装置，锁扣由凸出的小圆球

和圆孔组成，可以配合实现箱门无锁状态下的稳固关闭。

计量部门巡视发现，由于计量箱门锁锈蚀或未携带门锁钥

匙，工作人员紧急故障下减锁后未及时恢复挂锁，或门锁

被他人破坏，导致部分计量箱门出现无锁状态下难以临时

关闭，成为威胁计量设备安全的一大隐患。设计锁扣装置

则可以成功解决这一难题。

计量箱门框弧形设计，即使大雨冲击，积水、雨水也

会顺着弧形底部流出，将难以越过弧形边端进入计量箱。

箱门使用可拆卸门轴，便于箱门损坏后仅箱门部件的

更换。

天线出孔位置重新设计在紧靠计量箱箱檐下，避免雨

水通过天线出孔进入。

箱门内侧布置使计量箱关合后密封性更好的防水海

绵，计量箱所有线缆进出口均设计绝缘密封圈，起到防止

电缆刮伤和防水作用。

2应用优势

计量箱到达使用寿命后，可以实现不停电更换，保障

用户正常生产生活，减少用户断电损失，同时提高供电企

业服务质量，减少电量损失。

实现一次设备（包括电流互感器）的安装、送电与二

次计量装置的安装非同步作业，减少部门间协作时间，提

高工作效率，同时也避免因单独安装计量装置造成的二次

停电。

充分考虑计量箱工作环境和特点，在计量箱门框、天

线出孔位置、电缆进出口等多处增加、优化防水设计。

增加箱门无锁可稳定关闭的锁扣装置，可拆卸式门轴

等，为计量箱后期运维工作提供便利。

计量箱箱体采用老式框架，厂家无须重新更换生产流

水线。

3结束语

本文研制了一种新型杆变计量箱，解决了计量箱更换

必须进行停电作业的难题，同时对计量箱的便捷安装、防

水、日常维护等进行了多处优化设计，具有创新点多、实

用性强、经济性好的显著特点。

本文研制的新型计量箱已在工作中测试，使用了 100

多台，有效达到计量箱安装、更换不需停电的目标。下一

步，将对已经在运行服役的老旧计量箱的更换作业方法做

进一步研究，以实现新老计量箱替换作业中的不停电操作。


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.030

Experiences 经验点滴

59



智能营销建设中装表接电工作

（国网湖北省电力公司嘉鱼县供电公司，湖北嘉鱼437200）

黄桂斌

装表接电作为电力营销进程中不可缺少的环节，为营

销工作顺利运行与电费及时收取等工作提供了基础性保

障。在电力资源需求量不断增长的市场环境中，电力企业

扮演着经济组织者与公共服务者的双重角色，也就说其在

获得经济效益的同时也应该为社会公众提供优质的服务内

容，为电力营销体系的建设健全奠定基础，装表接电工作

则是上述工作的重心。

1智能营销建设中的装表接电工作

1.1 计量装置故障处理

在极短的时间内有效的处理计量装置存在的故障，是

降低国有资产损失量以及提升电企业服务质量的有效方法

之一。这主要是由于表计计量一旦存在质量问题就会关系

到电业与用户实际利益这一缘故。在电力用户以及用电量

不断增加的局势下，电能计量管理工作难度也大幅度提

升。电能计量表操作不妥、大额度应用、超过使用年限的

弊端的存在均是表计被短路或者是被烧损的成因，此时装

表接电工作强度与工作难度将会有不同程度的提升，供电

行业的压力有增无减。为了使客户用电时效性与安全性得

到切实的保障，装表接电工作在处理计量装置故障环节上

体现出巨大的优越性。

1.2 电能计量表记的轮换

电能计量表计轮换工作是电力企业在发展进程中不可

缺少的步骤之一，具体是对其施以维护与保养对策，这一

装备运行效率与电力企业经济效益获得的多少息息相关。

在多样化因素的干扰下，国内部分地区用户安装的还是旧

式机械表与其他类预要被淘汰的表计，其因为使用时间过

长，校准工作没有落实到位致使其在计量环节上缺乏精确

性这一问题衍生出来。因为使用时间过长，许多表计都出

现了计量不准确的情况，此时电力行业与国家均会蒙受一

定的损失，过度使用现象的出现使电力资源浪费屡见不

鲜。此外多数老式表计与淘汰表计因为使用年限过久但是

维修工作不到位等因素的存在，均是安全隐患问题出现的

诱因，最终提高了火灾等电力事故出现的概率。

为了使上述问题得到切实的处理，广泛推行智能表计

是极为有效的对策，这是提升用户用电质量以及协助电力

企业压缩用电开销的手段之一。尽管现阶段国内电力用户

从使用脉冲表过渡到电子表，但是上述计表只是在电能量

计量环节上体现出优越性，而智能表计的安设，在强化

电力用户与电网系统能量信息互动性方面发挥显著的作

用。具体是协助用户编制用电对策，智能表计也会参照电

网系统能量信息合理的配置用电资源，提供电能使用的合

理性，峰值负荷与用电花销均会有不同程度的压缩。综

合以上落实的内容，可见智能表计在装表接电工作中的应

用，在提升电力营销建设水平方面体现出巨大的优越性。

1.3 强化窃电查处打击力度

电力营销部门与电能应用之间存在密切的关联性，在

反窃电工作中发挥的作用是极为显著的。在日常巡检中，

装表接电人员只要细致的检查存在疑点的位置就可以顺

利的将窃电行为探寻出来。正因如此，大幅度的提升装表

接电人员职业素质与业务能力就显得尤为重要，从而确保

违规用电、窃电查处工作运行质量，以此途径降低电力行

业经济损失率。

2装表接电的重要作用

装表接电工作与安装电表，接通电路之间存在本质

上不同。在实际工作中，装表接电是一项系统化、带有

繁杂性特征的工作，并不是技术人员按照相关程序将计

量电表安置在固定的位置便可以了，其应该整合影响计

量电表运行效率的多样化因素。为了强化装表接电工作

运行质量，技术人员树立“用户第一、安全首位”的观

念是基础，待装表接电工作落实以后，对其进行动态化

监管与测试工作也是不容忽视的，从而确保客户用电的

安全性与优质性。可见，装表接电这一工作运行的意义

是较大的。

从微观的角度分析，在电力营销整合进程中装表接电

工作处于重要位置，只有这一工作运行效率得到切实的保

障，电力营销企业才有更大的可能性获取到更多的客源，

强化自体在电力行业中的竞争实力。从宏观角度分析，装

表接电工作运行质量，会使用户对电力企业的服务质量做

出直接评价与判断，可见这一工作的运行是提升电力企业

社会效益的有效途径之一，广大电力工作者务必要重视这

一工作执行的意义。


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.031

经验点滴 Experiences

60

RURA

L ELE

CTRI

FICAT

ION


一种新型的电缆管道密封技术

（国网浙江临安市供电公司，浙江临安311300）

洪… … 洲，孙… … 通

随着各种城市基础建设逐步完善，对地下电力管线的

建设与维护提出了更高的要求，但是城市电力管线在遇到

雷雨、台风等极端天气时，由于每个井之间管道都是相通

的，长期以后雨水、污水、淤泥等会渗入管道内，或者是

鼠虫窜入繁殖、死亡腐烂会造成管道堵塞，而老鼠啃食电

缆外壁会造成电缆外破事故。同时也由于管道相通抽水维

修的工作量大大增加，特别是因为某段电缆出现故障因无

法分段抽水而不能及时排除故障造成无法预计的损失，极

大地降低了城市配电网的供电可靠性。调查显示，类似故

障情况在许多城市都很普遍，长期以来相关部门不够重

视，在市政建设时考虑不全，没有对电缆管线进行有效封

堵。解决方案是对电缆管道进行防水密封，不仅实现电缆

管沟防水，还能有效地杜绝小动物的入侵。

针对目前原有的电缆管道固化密封技术存在失效、不

易维护、费时费力等因素，选择一种电缆管道充气式柔性

密封新技术，阐述了其基本结构和工作原理，通过分析运

用发现该技术能够更好地解决当前电缆管道固化密封技术

存在的缺陷问题。这种新型的电缆管道封堵技术，在地下

电缆管道管孔封堵运用中相对传统电缆封堵具有较大优

势，可有效减少生产工序，提高工作效率、节约成本。

1电缆管道密封技术

目前对电缆封堵技术主要是采用防火泥、水泥、泡沫

剂、密封栓等传统的固化密封技术。但采用传统封堵技术，

由于材料与管道之间会因为热胀冷缩开裂失去防水的效果，

另外只要电缆做搭头维修等操作就会破坏管道密封材料，需

要重新密封，对日后的电缆扩容也不方便。同时管道已经被

固定堵死需要恢复就可能会破坏整个管道。新型的电缆管道

密封技术——充气式柔性电缆管道密封技术，主要利用气囊

充气膨胀而进行密封，具有安装便利、快捷，密封性持久等

优点。在维修时将气放掉就可以，且可以带电操作，既实现

电缆管道的密封又有效地解决了运维检修不易的问题。

2技术原理和作用

电缆管道充气式柔性密封技术采用由铝箔复合材料

制成的充气管塞，利用充气膨胀原理对管孔实现封堵。充

气管塞两侧贴有防水胶，防水胶在充气达到一定气压时，

会将管道、充气管塞、电缆三者之间的空隙完全填充，以

达到完全密封的效果。充气管塞充气孔内侧安装的硅胶材

料，在充好气拔除充气管时，硅胶材料的自我填充性能可

以马上对充气孔进行封堵，确保气体不泄漏。

3技术应用范围

该技术可应用在电网中的单根或多根电缆的管道及

不同性质电力、通信、城建管道的密封，而且可应用在

PVC、钢铁、水泥、钢铁混凝土等不同材料管道的密封。

4技术优势及注意事项

运用这种技术后在电缆管道封堵过程中带来较大的

优势。

操作直观，直接观察压力表的压力操作，按照标准压

力充气。

安装过程比较干净，不会对周边环境造成负面影响；

安装现场有无电源、水源都可以安装，对施工场地大小也

无要求。

安装快速、拆除简便，不易损伤电缆和管道。

密封效果好，有效阻止积水、泥沙、虫鼠、有害气体

等物质进入管道。

改善人工井、地下管沟、变电站地下室、终端受配电

房等场所的工作环境，缩短甚至避免抢维修前的抽水、挖

泥时间，提高工作效率。

密封有效时间长，极大节省后期维护成本。同时可承

受一定范围内的位移，具有一定的抗震性。

注意事项：注入气体时需要缓慢注入，以免注入太快

导致压力表反应不及时而发生充爆的后果。

5结束语

这种新型的电缆管道封堵技术在地下电缆管道管孔

封堵运用中相对传统电缆封堵具有较大优势，可有效减少

生产工序，提高工作效率及节约成本，为保证电网设施安

全提供了有效的技术保障，应用范围较广。该技术完全解

决了地下管道密封的问题，在确保电力设施安全和提高电

网工作效率方面有着重要意义。


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.032

Experiences 经验点滴

61



降低110 kV变电站自用电量的措施

（陕西地电榆林电力分公司，陕西榆林719000）

郭… … 亮

随着供电企业电网的建设和发展，变电站的数量与日

俱增，其生产、办公等用电所消耗的电能累加起来十分巨

大，进而影响到供电企业综合性技术经济指标的“线损率”

问题。控制好供电企业生产环节之一的变电站的自用电

量，可大大降低内部损耗，进而减少生产成本、提高企业

经济效益，同时，也能很好体现企业的社会责任。因此有

必要对变电站自用电量进行分析，并采取一些控制措施。

1照明设施改造

将室内照明灯具改造为 LED 节能灯。改造后，LED

照明灯具不仅功耗小，而且亮度也足。同时，由于其寿命

远远大于原来的灯具，大大减少了运行人员维护照明设施

的工作量。

改造照明灯具控制回路。在满足室内照明的前提下，

增加部分场所照明灯具的控制开关数量。经过改造后，照

明灯具控制更加合理，工作人员可根据工作需要有选择性

地开启部分照明设备。由于减少了一些非必要的照明设施

的“空耗”，正常工作期间，照明负荷大大减小。

2取暖设施改造

拆除取暖电暖器内部分加热管，将原功率为 3 kW 的

电暖器改造为 1 kW 的电暖器。改造后，据检测结果证实，

在环境温度≥－ 10 时，室内温度最高为 20 ，最低为

18 ，室温达到国标要求。同时，由于取暖设备功率总数

由原来的 24 kW 降低为 8 kW，取暖设备用电量显著下降。

3加强空调设备的使用管理

空调耗电的主要原因是温度设置不合理、不必要的长

时间开机等。针对前面有关原因分析，将站内所有休息室

等场所的空调温度统一设置，夏季不低于 26 ，冬季不

高于18 ，同时，要求相关人员进出场所随手关门。另外，

加强了空调的维护和保养，要求每一季度进行一次空调滤

网和室外机散热器的清理，极大地提高了空调的“效率”。

4加强生产和办公设备运行维护

对站内加热驱潮回路进行全面检查，依据厂家说明书

将有关温湿度控制器的有关设置值重新进行了设置。对办

公等电脑电源方案进行合理设置，这样既保证了设备正常

运行的需要，也减少了不必要的电量损耗。

5提高节能意识细化管理

设备的运行管理最终要靠人来完成。运行人员的节

能意识强与否也直接关系到所在变电站的自用电量。要

降低变电站的自用电量，技术措施是一方面，更要提高

人员的节能意识，建立健全制度，细化管理。该站通

过张贴节能标语、完善细化制度等手段提高人员节能意

识、促进节能降损。如个人携带小型用电设备（如手机

充电器等）在充电完毕后须立即拔下插头，不得长时间

充电。在插座上粘贴“请随手拔插头”小标语。不需要

长期通电的生活用电（微波炉、电磁炉等）使用后应立即

断电。在电器上粘贴“请随手断电”小标语等，并将每

月的自用电量指标张贴公布，时刻提醒站内所有人员。

制订相应的自用电管理制度，并在制度中增加了细节、

指标的考核和处罚内容等，从而在管理方面进一步有效

控制了变电站的自用电量。

6效果

在采取了上述措施后，将节电改造前与改造后进行

了统计分析，改造后自用电量明显下降，同比下降了

39%，节约资金约 22690.92 元。如果再加上原来白炽灯、

日光灯等易耗品购置费用及人工维护费用，总价值相当可

观。

一座变电站通过降损节能一年尚可节约这些费用，若

每站都采用上述降损节能措施手段，则数十座变电站乃至

上百座变电站日积月累共可节约的资金总额是十分巨大

的，对于企业和社会来说，不仅可以取得极大的经济效

益，同时也能获得良好的社会效益。

7结束语

节能降损是一项综合性工作，需要从技术和管理 2 个

方面抓，技术改造是降损的基础，加强管理是降损的关

键。在实际工作中不仅要采取有效技术措施来降损，更要

加强管理、细化管理。变电站的自用电量得到控制，必将

带动供电企业整个线损管理工作上一个台阶。


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.033

经验点滴 Experiences

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浅析对变压器状态检修的认识

（1.国网山东金乡县供电公司，山东金乡272200；2.金乡县金地电力有限责任公司，山东金乡272200）

李成勋1，贾明峰2，朱… … 涛1

当前我国电力建设事业取得了较快发展，电力系统

中变压器所起作用也越来越重要，在新形势下为了能够

保证电力系统的正常运行就必须要加强变压器状态检

修，只有真正从实际出发提升状态检修水平才能够满足

实际需要。

1状态检修方法和技术

状态检修实际上就是对变压器状态进行有效评估，

对取得的结果进行分析。通过状态检修要保证电力系统

可靠运行，减少变压器检修引发故障以及维修的盲目

性。采用科学方法进行检测，是实现状态检修的必然要

求。具体采用以下方法。

直线巡视检查法。这种方法是当前最为简便和直观

的方法，采用这种方法能够有效达到目的。在实际检测

过程中，通常是要以变压器为一个单元，来制订变压器

运行日常点检作业卡，通过运用相关知识对作业卡内容

及标准进行检查，重点是巡查和发现变压器异常现象，

在实际工作中一旦发现问题就必须及时处理，主要目的

是能够对变压器运行状态实现有效监控。

离线及在线检测方法。离线检测同在线检测相比有

效性和准确率都较低，在实际检测过程中也是不全面

的，通常情况下离线检测是很难发现早期存在的故障隐

患。为了能够真正解决问题就需要把离线检测和在线检

测结合起来，二者有机结合能够实现对变压器运行状态

的有效检测。在实际检测过程中还要利用先进设备和技

术来进行在线检测绝缘，这样做是为避免信号衰减从而

降低准确率。

局部放电检测。局部放电检测当前已经成为变压器

绝缘检测的重要内容，在实际检测过程中传统局部放电

检测信号频率通常小于 1 MHz，在近些年技术快速发展

的背景下已经能激励起大于 1 GHz 的超高频电磁信号。

在超高频范围内提取局部放电信号进行检测能够有效排

除外界干扰。近些年来这项技术已经得到了广泛应用，

在实际工作中的作用也越来越重要。

目前对电力变压器局部放电超高频检测技术的研究

仍处于起步阶段。变压器故障的原因之一是介质击穿，

其原因主要是局部放电。局部放电水平及其增长速率的

明显增加，能够指示变压器内部正在发生的变化。由于

局部放电能导致绝缘恶化乃至击穿，故需要进行在线监

测局部放电参数。最常遇到的局部放电源正反映了绝缘

中由于某些缺陷状态而产生的固体绝缘的空洞、金属粒

子和气泡。

红外测温技术。红外热像技术是利用红外探测器接

受被测目标的红外辐射信号，经放大处理，转换成标准

视频信号，然后通过电视屏或监视器显示红外热像图。

当变压器引线接触不良、过负荷运行等情况发生时都会

引起导电回路局部过热，铁芯多点接地也会引起铁芯过

热。

油中气体分析技术（DGA）。对于变压器的绝缘诊

断，可以通过分析变压器油中所产生气体的不同而达到

诊断的目的。电力运行管理部门可以定期对变压器油质

中的气体含量、组成部分等分析出与正常值之间的差

别，从而判断出隐蔽性故障的存在和是否对安全运行会

造成影响等。

2变压器状态检测决策系统的建立

为实现科学检测就应结合实际情况来建立变压器状

态检修决策系统，该系统实际上是利用状态评价、数据

获取、状态诊断、风险评估以及决策建议等功能从而实

现科学决策。该系统具有良好的适应能力，能够满足设

备管理和策略发生变化时的要求，保证交互安全性是检

测决策系统的典型优势。

3结束语

状态检测是变压器运行过程中一项非常重要的工

作，只有不断加强检测才能够满足实际需要。电力变压

器的故障率与其容量、电压等级呈正比，故障率越高说

明变压器容量大、电压等级高。变压器的运行状态和性

能对电网的安全性有直接影响，而且其绝缘最容易造成

故障，影响电力系统的安全。因此，电力变压器的检修

模式需要进行改善，采用高效的状态检修可以有效预防

故障，保证电力变压器安全运行。


DOI:10.13882/j.cnki.ncdqh.2017.06.034

资讯

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国网浙江电力进一步构建“两化”融合管理体系

“两化”融合是信息化和工业化的深度结合。在“两

化”融合大趋势下，如何以信息化为支撑提升竞争力已

成为企业寻求可持续发展的题中应有之义。此次监督审

核目的是围绕公司评定范围，监督审核公司“两化”融

合管理体系的保持、改进及运行情况，确认“两化”融

合管理体系运行对评定要求的持续符合性和有效性。

近年来，国网浙江电力充分发挥信息化创新驱动作

用，运用“大云物移智”新技术，加快“企业信息化”向“信

息化企业”转型，构建全业务统一数据中心，打破各专业、

各层级的信息与管理壁垒的积极实践。目前，国网浙江

电力已取得以下三方面主要成果：该公司推进电网智能，

推动国家能源变革可持续发展；该公司加快“两化”融合

步伐，积极推进大数据技术在电网运行、经营管理、优

质服务等业务领域广泛应用，以数据为驱动，有力推动

电网与公司发展方式转变；该公司围绕数据、技术、业务

流程与组织结构四要素，深入开展“两化”融合自评估、

新型能力绩效指标监测、内部审核、管理评审和认定评

估等活动，建立改进机制，推动新型能力螺旋式提升。

来源：国网浙江省电力公司

联研院科研管理信息化系统成功推广上线

5 月 22 日，全球能源互联网研究院召开科研管理信

息化系统建设项目推广上线动员会，自 2015 年底联研

院科研管理系统正式启动建设以来，全体项目组成员按

照“实施科研项目集约精益管理”的建设目标，全力推

进项目管理咨询、业务蓝图设计、系统功能开发和接口

联调测试等各项工作，取得了预期成效。2017 年 1 月，

系统在联研院成功试点上线。试运行期间，全体试点人

员按照“发现问题、反馈问题、解决问题”的闭环机制，

累计发现并解决各类问题 274 项；共有 208 名用户登录

系统参与试运行操作和业务处理，登录人数占试点总人

数（257 人）的比例为 81%，系统试运行情况稳定，具备

了全面推广条件。

随着全球能源互联网建设的深入推进，联研院承担

科研任务急剧增加，项目管理、数据统计等工作量日益

繁重。建设科研管理系统，是联研院推动管理提升的重

要举措，对于落实激励政策、减轻科研人员负担、提高

项目精益化管理水平，具有重要意义。

来源：全球能源互联网研究院


南方电网投运全国首个“变电站+充电站”

6 月 8 日，全国首个“变电站 + 充电站”站点——

莲花山充电站正式投运。

莲花山充电站位于深圳福田区凯丰路和梅林路交汇

处，与 110 kV 莲花山变电站仅一墙之隔。充电站场地

开阔，走进去便可看到一排印有“中国南方电网”标识

的充电桩依次整齐排列，充电工位上方的雨棚安装有太

阳能电池板。

该充电站占地面积 3192 m2，拥有 9 个 60 kW 快速

直流充电桩、41 个 42 kW 快速交流充电桩，一天可满

足 720 辆电动车的快充需求。嵌入式建在充电工位雨棚

的 64.8 kW 光伏发电系统有效实现了光电互补能源综合

利用，预计年发电量可达 64 MWh，折合减少消耗标准

煤约 18.56 t，可减排二氧化碳约 19.2 t。站内充电桩采用了目前最先进的快充技术，可以为

所有符合国标的各类电动汽车提供充电服务。莲花山充

电站每天 24 h 对外营业，自试运营以来，平均每天充电

车辆 435 台，每天充电量 15 MWh。

来源：南方电网深圳供电局

川渝第三通道500kV输变电工程全线贯通

6 月 1 日，川渝第三通道 500 kV 输变电工程全线贯

通。川渝第三通道工程是落实国家清洁能源政策、推进

清洁能源更大范围优化配置、促进四川水电消纳、满足

重庆用电需求、提高川渝断面输电能力的重要工程，建

设意义重大，影响深远。

国家电网公司高度重视工程建设，多次召开协调推

进会，就工程建设的安全、质量、进度、技术、造价管

理作出具体安排，提出明确要求。国网基建部、发展部、

物资部等有关部门，建立协调联动机制，有序推动工程

建设。国网西南分部在设备停电配合、启动方案制定、

运行方式安排等环节，克服困难，高效组织，科学安排，

保障了工程按计划顺利推进。国网四川、重庆电力精心

组织、科学管理，紧紧抓住安全优质建设核心，重点抓

好前期策划、计划管理、资源投入、现场管控、属地协

调等关键环节，超前解决制约性问题，有效控制建设风

险，推动工程安全优质建设、平稳有序实施。工程各参

建单位团结协作，尽职履责，甘于奉献，顽强拼搏，合

力高效推进工程建设。

目前，工程已进入本体建设收尾和系统调试阶段。

来源：国家电网公司

网上问答

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10kV 高压开关柜电缆头绝缘手套附近有感应报警声，手摸没有漏电感觉，是否正常 ?

神木能源 110:个人认为是正常的，应该是感应电流。

llq75137193: 正常，可以去查查验电笔的原理。

小飞迷 : 你用的是感应电笔吗？电笔有接触式的和感应式的，感应式的在电压等级的安全距离不会报警，反之就会报

警提醒。

dz0566:电缆相当电容器，当验电笔有报警声是对电缆放电后手摸上去就没有漏电感觉。

线电压正常相电压偏低是什么原因，影响计量吗？

两台 2009 年装的三相四线高压一体式预付费计量箱，就是那种电压电流互感器和开关共一个箱体的。检查电能表U A =

53 V，UB = 52 V，UC = 53 V。用万用表量的UAB = 101 V，UAC = 102 V，UBC = 101 V。这样会影响计量吗？

yk54071503:线电压=1.732 倍相电压的定律是不能被颠覆的。中性线虚接？电能表电压元件本来功耗就很小，如果三

相平衡中性线里是没有电流的，把中性线去掉又如何，最多产生中性点位移。所以中性线压降问题应该不能成

立。是不是测量的电压表不是很符合要求，在低段测量误差大于-10%，建议采用标准电压表，负荷量限的测试。

请教速动油压继电器与重瓦斯？

配备了瓦斯保护的情况下为何还要加装速动油压继电器？速动油压有什么特别的优点吗？

zhouwr: 速动油压继电器“是根据油箱内由于事故造成的动态压力增长来动作的……迅速发出信号并切断电源”，而内

部有严重故障的产生压力的话，重瓦斯也应该会动作跳开相应开关。

duri11:速动继电器是感受压力变化的速率，理论上比瓦斯动作更快更灵敏。

合环问题？

110 kV 站高压侧内桥接线，两进线来自不同 220 kV 的 110 kV 侧，低单母线分段，分段开关 100 正常全分列，如果用

100 合环，操作前需要进行哪些检查？

hmin05: 检同期，其实调度在下令合环操作时，已经在模拟系统上进行了合环的操作演示（DTS）。

iloveee: 预演能把潮流计算出来吧，校核环网内设备是否满足电压、电流的要求，这么强大的功能有没有资料 , 预演

的时候，两台主变的档位会如何选择，是按照当前，还是选择一个适合的，那么调度发令会将这个档位包括吗 ?

再请教一个：现在的双回线送电线路，在送电侧是一般是走的同一母线吗，这个与变电站主接线或者其他什么因素有

关吗 ?

hmin05:对于 110 kV 变电站两路 110 kV 线路，从不同变电站供给，那么就要考虑合环（同期性检查）的问题。一般对

侧变电站如果没有发电厂接入，问题不大。

iloveee: 指的是用 100 合环，即低压侧母线分段开关，高压侧桥是热备用。

hmin05: 哦，100 是低压分段啊！公司这边 100 编号一般都是 110 kV 分段低压要合环，那么你高压侧要先并列，不然

是不允许。


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