供电系统创建及接线方式

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1、1.2 供电系统及接线方式 企业供电系统的特点： 处于电力系统末端，经一至两级降压后直接 向系统供电，接线简单。 一、确定供电系统的一般原则 1、供电可靠 2、操作方便、运行灵活 3、经济合理 4、便于发展 二、供电系统的接线方式 （一）、主要电气设备 根据电气设备作用的不同，分两种类型 一次设备 生产和分配电能的设备称为一次设备。 二次设备 对一次设备的工作进行监察、测量、控制和保 护的设备称二次设备。 1、一次设备 类型： （1）、生产和转换电能的设备 发电机：机械能转化为电能； G M 发电机 电动机 变压器 电动机：电能转化为机械能； 变压器：将电压升高或降低； （2）接通或断开电路的

2、开关电器 作用： A 、正常运行时合、分电路。 B 、事故（短路）时能在继电保护装置控制 下切断故障回路。 C、 检修时使被检修设备与电源可靠隔离。 上述功能决定了开关电器在电力系统中起着非 常重要的作用，占60%以上。 开关电器的分类 高压开关电器 （3KV及以上电压等级） 低压开关电器 （1200V及以下电压等级） 高压电器 高压断路器 作用： 正常状况下，控制各电力线路的开断与闭合。 事故时在继电保护装置控制下能自动切除短路 电流。 具有灭弧装置。可做操作电器。 文字符号：QF 图形符号： QF 隔离开关 作用： 1.能提供一个明显的断口，在检修时使设备与 电源可靠的隔离。 2.一般与断

3、路器配合使用，进行倒闸操作，以改 变电力系统的运行方式。 无灭弧装置，不能开断电流，故不可做操作电器。 文字符号：QS 图形符号： 负荷开关 介与断路器与隔离开关之间的一种简易电器开 关。 作用：专门用来接通或断开正常工作时的负荷 电流，但不能切断短路电流。具有灭弧栅。 一般与熔断器配合使用。由熔断器切断过载及 短路电流，由负荷开关接通或断开负荷电流。 文字符号：QL 图形符号： 高压熔断器 作用：流过短路电流或较长时间过电流时熔断， 来保护电器设备。 注意事项： 6KV熔断器只能用于6KV，不能用于3KV。 10KV熔断器只能用于10KV，不能用于6KV。 文字符号：FU 图形符号 低压电器

4、 自动空气开关（自动空气断路器、低压断 路器） 作用：同高压断路器 文字符号：QA 图形符号： 刀开关 作用： 1.检修设备时起隔离电源的作用。 2.当装设用灭弧罩并用杠杆操作时，能切断或接通额 定电流 文字符号：QK 图形符号： 低压熔断器 作用、符号同高压熔断器 限流电器 限制过电压的电器避雷器 避雷器符号： 避雷器 载流导体 作用：连接各种电气设备（使发电、输电 、用电成为一个可灵活调度的系统）。 分类： 1.电缆：自身包括有绝缘的导体 2.裸导体：无绝缘的导体。需要绝缘子支撑与 悬挂，穿过建筑物时需要穿墙套管。 电缆终端头 X 架空线路 WL 二次设备 概念： 对一次设备的工作进行监察

5、、测量、控制和保护的设备称二 次设备。 分类： 1.测量表计 例：电流表、电压表、功率表、电能表等。 作用：测量电路中的参数。 2.继电保护及自动装置 作用：电力系统故障时，这些装置能迅速反应，并进行自 动监控和调节。 3.直流电源 例：直流发电机、蓄电池等 作用：供保护用或事故时照明用。 一种特殊的设备互感器 作用：将一次接线系统的高电压、大电流变 换成标准等级的低电压（100V）和小电流 （5A/1A），向二次测量、控制与调节装置 及仪表提供电压、电流信号。 因此互感器是连接一次回路与二次回路的设 备，它是一次回路与二次回路的分界线。 类型：电压互感器、电流互感器。 符号如图 互感器符号图

6、 电压互感器 TV 双绕组 三绕组 电流互感器 TA 单次级双次级 （二）电力负荷分级及对供电可靠性的要求 1.一级负荷： 特点：中断供电将造成人身伤亡危险， 或重大原材料损坏 且难以修复，给国民经济带来重大损失者。 要求：一级负荷应由两个独立电源供电，有特殊要求的一 级负荷，两个独立电源且应来自不同的地点。 2.二级负荷： 特点：这类负荷若突然停电，将造成生产设备局部损坏，或 生产流程紊乱且恢复较困难，企业内部运输停顿，或出现大 量减产，因而在经济上造成一定的经济损失。 要求：一般允许停电几分钟，在工业企业中占的比例最大。 应由两回线路供电，两回线路应尽可能取自不同的变压器或母 线段。 3.

7、三级负荷： 不属于一、二级负荷的用电设备。 要求：对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可用单回线 路供电。 （三）供电系统接线方式 1、主接线图线图 的定义义 变配电所的(电气)主接线也称一次接线，是指由各种开关电 器、电力变压器、母线、电力电缆及电抗器、避雷器、电容器 等一次设备依一定次序连接起来，接受和分配电能的电路。 主接线图是表示这种电路的接线方式，是表示电能由电源分 配至用户的主要电路。 主接线图是按照单线图来绘制。 主接线图只表示电气装置的一相连接称之为单线图。单 线图清晰易看，广泛用于设计和运行。 2、对主接线图线图 的要求 （1）、安全。 必须符合国家标准和有关技术规范的要求，

8、能充分 保证人身和设备的安全。 （2）、可靠。 应满足各级电力负荷对供电可靠性的要求。 （3）、灵活。 应能适应供电系统所需的各种运行方式，便于操作 维护，能适应负荷的发展。 （4）、经济。 在上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少 ，运行费用低。 （5）、 易于扩扩建。 3、供电系统接线方式 包括 单回路放射式、干线式 优点：简单、经济、运行方便 无备用结线 缺点：供电可靠性差 适用范围：三级或部分二级负荷 包括 双回路放射式、干线式和环式网络 优点：供电可靠性和电压质量高 有备用结线 缺点：不经济 适用范围：电压等级较高或重要的负荷 按对负荷供电可靠性分类 （1）无备用接线方式 优点：

9、接线简单，运行方便，易于发现故障； 缺点：供电可靠性差。 适用于：三级负荷和部分次要的二级负荷。 A、单回路放射式 QF1 QF2 QF3 QF4 QF5 QF6 T2T1 优点是： 供电线路独立，线路故障不互相影响，易于实现自动化， 停电机会少；继电保护简单，且易于整定，保护时间短； 缺点是： 电源出线回路较多，设备多，投资大。 母线 发电厂、变电站中通常出线和发电机电源 数目较多，为了便于二者的连接，常用母 线将电源和出线连接起来。 作用：汇集、分配、传输电能。 W B、直接联接的干线式 优点是： 线路总长度较短，造价较低，可节约有色金属； 由于最大负荷一般不同时出现，系统中的电压波动和电

10、能 损失较小； 电源出线回路数少，可节省设备。 缺点是： 前段线路公用，增加了故障停电的可能性。 6kV QS1QF1 QS2 QF2 C、串联型干线式 串联型干线式因干线的进出侧均安装隔离开关， 当发生故障时，可在找到故障点后，拉开相应的 隔离开关继续供电，从而缩小停电范围。 QS1QF1 （2） 有备用接线方式 A、双回路放射式 QS1 QF1QS2 QS3 QF2 QS7 QS6QS5 QF4 QS4 （a） 图13 双回路放射式接线 QS1 QF1QS2 QS3 QF2 QS4 QS6 QF4 QS8 QS5 QF3 QS7 QS10 QF5 QS9 (b) 优点是：当双回路同时工作时

11、，可减少线路上的功率损失和电压 损失 缺点是：由于每个用户用双回路供电，故线路总长度长，电源总 出线回路数和所用开关设备多，投资大；如果负荷不大，常会造 成有色金属的浪费。 适用范围：适用于负荷大或孤立的重要用户。 对于容量大，而且特别重要的用户可采用图1-3（b）所示的母线 用断路器分段接线，从而可实现自动切换，以提高供电的可靠性 。 B、双回路干线式 特点： 其线路总长度较双回路放射式短、较环式长，所需 设备较放射式少，但继电保护较放射式复杂。 QS1 QF1 QS2 QF2 图1-4双回路干线接线 C、 环式 缺点是：运行线路较长，故障时（特别是靠近电 源附近段故障），电压损失大。 因环

12、式接线的导线截面应按故障情况下能担负环网全 部负荷考虑，故有色金属的消耗量增加，两个负荷大 小相差越悬殊，其消耗量就越大。 适用：适用于负荷容量相差不大，所处地理位置 距电源均较远，而彼此相距较近的情况。 QF1 QF2 QF4 QF5QF6QF7 图1-5环式接线 QF3 优点是：所用设备少；各线路 途径不同，不易同时发生故障 ，故可靠性较高且运行灵活； 因负荷由两条线路负担，故负 荷波动时电压比较稳定。 （四）变电站的主接线方式 工业企业供电系统的组成 总降压变电所 配电所配电所配电所 车间变电所高压用电 设备 车间变电所车间变电所 车间变电所车间变电所 进线35(110)KV 35(11

13、0)KV/10(6)KV 分配10(6)KV 10(6)KV/380V 1.总降压变电所的作用是从电力网接受高压电能， 并将电源电压降至6-10kV，然后分别送至各个车间 变电所或高压用电设备。 2配电所的作用是只接受和分配电能，不进行电 压变换。将接受来的电源重新分配送至附近各个车 间及高压用电设备。 3. 车间变电所的作用是将接受来的电源电压降到 380220V，送至车间各个低压用电设备。 4. 配电线路的作用是输送电能。 1、工业企业总降压变电站的主接线方式 工厂35110610kV总降压变电所的特点是： 根据负荷的类型，电源进线一般为1回至2回； 变压器台数一般为两台。（根据需要扩展3

14、-4台 ） 610kv侧母线采用单母线或单母线分段制，极 少或甚至不采用双母线制。 无母线的接线方式 （1）线路-变压器组接线方式 当供电电源只有一回线路，且变电站只装设一台 变压器时，采用线路变压器组接线方式，如图1 -6所示。 35110kV 610kV QF QS QS (a) （a）进线为隔离开关；（b）进线为跌落式保险；（c）进线为断路器 (b) 35110kV 610kV QF QS FU (c) 35110kV 610kV QF QS QF 线路变压器组接线方式 优点： 接线简单，使用的设备少，基建投资省。 缺点： 供电的可靠性低，当供电线路、变压器及 低压母线发生故障或高压设备检修时全部 负荷都将停止供电。 适用场合： 只应用于三级或不太重要的二级负荷的变 电所。 （2）桥式接线 适用： 当只有两台变压器和两条线路时，采用桥形 接线。 按桥连断路器的位置不同，可分三种： 外桥 内桥 全桥 外桥接线 特点： 桥断路器在线路侧。 变压器回路有断路器，变压器 投切方便。 线路上无断路器，线路投入与 切除复杂。 易于过渡到全桥或单母线分段 接线。 比内桥少两组隔离开关，投资 少，占地面积小 适用： 进线短、倒闸次数少的变电所； 或变压器采取经济运行需要经常 切换的终端变电所。 L1 外桥接线 QF1 QS1 T1 QS3 QF2 QS2 QS4 QS5QS6 QF3