配电网络概述教材

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1、配电网络概述 一、配电网络在电力系统中的地位 二、用电负荷的分类 三、几种常用的配电网络接线 四、配电网络的选择原则 五、配电网络供电的可靠性 一、配电网络在电力系统中的 地位 1、配电网络是电力系统中的一个重要组成部 分。 2、作用：分配电能。电压为3l0kV的高压 大功率 用户可以从高压配电线路直接取得 电能；380/220V 的低压用户，需经配电变 压器将 3 10kV 再次降压后由低压配电线 路供电。 3、组成：配电线路和配电变电所。 （1）配电线路：分为架空线路和电缆线路。 架空配电线路，由于造价便宜，取材方便， 容易施工，也容易发现故障点，而且便于检 修，所以得到广泛应用。但在大城

2、市中采用 架空配电线路时，既会影响行人和交通安全 ，又影响市容的美观，尤其在多雷地区易遭 雷害，所以在城市房屋密集的地方或风景区 可采用电缆线路。 电缆敷设方法有直埋式、电缆沟敷设和 排管敷设等方法。直埋式是最简单经济的敷 设方法，尤其是在农村可以少占农田，有利 于农业生产，缺点是故障时寻找检修困难。 电缆沟敷设一般用于工厂内部，变电站、 发电厂内部和新建小区内部。市区道路旁采用 电缆沟，当与其他管道交叉跨越时较难处理。 排管敷设一般仅在多根电缆通过局部地段 时采用，如通过机动车道等。 （2）配电变电所一般分为配电室和柱上变压器两 种。 对于30KVA 及以下的变压器，宜采用单柱式变压 器台，

3、40315kVA 的变压器宜采用双柱式变压器 台；315kVA 以上的变压器，宜采用落地式变压 器台；更大容量的变压器可设配电室。所以配电 室是设在用电量较大的工 矿企业和事业单位中， 而柱上变压器适用于用电量较小的用户，它可以 同时供给几个单位使用。 二、用电负荷的分类 I 级负荷：突然停电会造成人身伤亡或引起设备严重损坏且 难以修复，或给国民经济造成重大损失者。这种负荷要求网 络接线能保证供电可靠性很高，应由两个及以上的独立电源 供电，如图 1-2 所示。 II 级负荷 : 突然停电将使大量产品和原材料报废，或可能发 生重大设备损坏事故，但采取适当措施又能够避免的负荷。 这种负荷对网络接线

4、的要求较 I 级负荷低，在条件允许的情 况下采用两电源 ( 见图 1-3)、双回路 ( 见图 1-4) 或环形 ( 见 图 1-5 配电网络供电。 如果有困难者，也可采用单回专用 线路供电。 III级负荷：所有不属于 I 级和II级负荷的用电设备。一般由 单电源供电。 三、几种常用的配电网络接线 配电网络的接线方式，一般可根据配电 变电所的位置、用电容量、负荷等级、 投资费用以及附近用户的合理分配等情 况来确定。 1. 放射式配电网络 2. 树干式配电网络 3. 断开的环状干线式配电网络 4. 混合式配电网络 1. 放射式配电网络 主要由降压变电所 3l0KV 侧引 出许多单独线路组成。每一单

5、独 线路均向一个或几个配电变电所 供电。 特点是维护方便、保护简单、便 于发展，但可靠性和灵活性较差 ，线路及设备发生故障或检修时 ，就要中断供电。 放射式配电网络 2. 树干式配电网络 这种网络是由降压变电所 310KV 侧引出一条或 几条主干线路，每条主干线路可供给几个配电变 电所。 特点是接线比较灵活，易于增加或减少配电变电 所的数目，比放射式网络使用设备少，可使网络 简化。任何一个配电变电所中的变压器均有切断 设备，当某一台配电变压器故障时，并不影响其 它配电变电所的供电。当主干线上发生故障时， 连接这条主干线上的负载均要停电。 通常用来配电给III级负荷，每条干线上安装的变 压器约

6、5 台以内，总容量不超过 2000kVA 。 单回路树干式 双侧供电单回路树干式 双侧供电双回路树干式 3. 断开的环状干线式配电网络 环状干线式 (简称环式) 配电网络，一般分为两种运行方式， 一种是开环运行，另一种是闭环运行。闭环运行形成两端供电 ，当任一线段故障时，将使两干线进线端的断路器均跳闸，造 成全部停电，所以环式配电网络一般均采用开环运行方式。 特点：是供电的可靠性较高，当干线某处发生故障时，只 需 使所属配电变电所短时停电 ( 约 3040min) 。但这种网络要求 操作水平较高，否则易发生误操作。 为了提高这种网络的供电可靠性，两干线的电源、最好由降压 变电所 31OKV 侧

7、分段母线供电 。这时当某一分段母线检修 或发生故障，所有配电变电所可从未检修或未故障的母线段获 得电源。 变电站 变电站 变电站 变电站 同一变电站二馈线“手拉手”； 不同变电站二馈线“ 手拉手” 二馈线“手拉手”加分段开关 变电站 正常打开 “手拉手”供电接线实际上是将以 往的放射形接线改造成双电源供 电，中间以联络开关将两段线路 连接起来。在正常运行时联络开 关打开，以减少短路电流和可能 出现的环流等，当线路失去一端 电源时，可以合上联络开关，从 另一端电源向失去电源线路上的 柱上变压器和高压用户供电。 4. 混合式配电网络 该接线具有公共备用干线和工作干线的混合式配电 网络。正常运行时由

8、 310kV 的各条干线供电给各 配电变电所，公共备用干线 ( 见图 1-9 中的虚线 ) 经 常处于不带 电状态。当工作干线的某一段发生故障 或检修时，将分段断路器 1 和该段进线端断路器 2 断开，手动或自动投入备用干线，即可恢复供电。 特点：供电可靠，可满足II级负荷的需要，如果备 用干线由另一电源供电，而且采用自动投入装置时 ，可满足 I 级负荷的需要。缺点是敷设线路和建造 配电变电所需要的投资很大。 四、配电网络接线的选择原则 (1) 凡是负荷围绕电源分布，负荷等级为II、 III级时，可采用放射式配电网络； (2) 凡是负荷集中分布在电源同一方向，负荷 等级为II、III 级时，可

9、采用树干式配电网络 或采用断开的环状干线式配电网络； (3) 凡是因停电，可能造成人身伤亡或重大经 济损失的特殊用户，应考虑采用混合式配电 网络。 五、配电网络供电的可靠性 配电网络规划考虑的可靠性指电网设备 停运时，对用户连续供电的可靠程度， 应满足下列两个目标中的具体规定： 1、电网供电安全准则； 2、满足用户用电的程度。 1、电网供电安全准则 城网的供电安全采用N-1准则，对配电网要求如下： （1）高压配电网络中一条架空线路，或一条电缆 ， 或变电所发生故障停运时：1）在正常情况下，除故 障段外不停电，并不得发生电压过低和设备不允许 的过负荷。2）在计划停运情况下又发生故障停运， 允许部

10、分停电，但应在规定的时间内恢复供电。 （2）低压配电网络中，当一台变压器或电网发生故 障时，允许部分停电，并应尽快将完好区段在规定 时间内切换至临近电网以恢复供电。 N-1准则 1、高压变电所中失去任何一回进线或一组变压 器时，必须保证向下级配电网供电。 2、高压配电网中一条线路或变电所中一组降压 变压器发生故障停运时，在正常情况下，除故 障段外不允许停电，设备不允许过负荷；在计 划停运情况下又发生故障时，允许部分停电， 但应在规定的时间内恢复供电。 3、低压电网中当一台变压器或电网发生故障时 ，应尽快将完好的区段切换至临近电网恢复供 电。 2、满足用户用电的程度 配电网故障停电时，允许停电的容量和恢复供电的 目标时间的原则：（1）两回路供电的用户，失去一 回路后，应不停电。（2）三回路供电的用户，失去 一回路后，应不停电，在失去两回路后，应满足 50%70%的用电。（3）一回路或多回路供电的用 户电源全停时，恢复供电的时间为一回路故障处理 的时间。（4）开环网络中的用户，环网故障时间需 要通过电网操作恢复供电的，其目标时间为操作所 需时间。 考虑具体目标时间的原则：负荷愈大的用户，目标 时间应愈短，可分阶段规定目标时间。