《通信电源》第1章_高低压配电系统课件

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1、,高低压配电系统,本章知识内容,高压供电系统简介。 高压配电方式。 高低压配电系统组成。 常见高低压配电设备电器。 功率因数概念以及电容补偿方法。 电弧基本知识。 高低压配电操作安全规程。 维护保养方法周期。,本章知识重点,高低压配电系统组成。 常见高低压配电设备电器。 电弧基本知识。 高低压配电操作安全规程。 维护保养方法周期。,本章知识难点,常见高低压配电设备电器。 功率因数概念以及电容补偿方法。,学习本章的目的和要求,了解高压输配电过程，掌握三种高压配电方式及其优缺点。 掌握功率因数概念，理解功率因数低下的危害和提高功率因数的方法，掌握电容补偿的方法及简单计算。 能进行高低压配电设备日常

2、数据的读取和参数设置操作。 能进行高低压配电设备倒换操作和设备周期保养。,高低压配电系统,1,低压配电系统,2,讨论题,3,高低压配电的内容提要,1.2.1高压配电系统,1.2.1.1 高压输配电系统概述 1.2.1.2 高压配电方式 1.2.1.3 高压配电系统组成 1.2.1.4 常见高压电器介绍,1.2.1.1 高压输配电系统概述,电力系统组成：发电厂、电力线路、变电站、电力用户。,思考：通信局（站）属于电力系统中的哪一部分？,经历生产、输送、变换、分配四个环节。,1.2.1.1 高压输配电系统概述,我国发电厂的发电机组输出额定电压为3.1520KV，为什么要升压至500KV传输？ 1、

3、为了减少线路能耗、压降 2、节约有色金属 3、降低线路工程造价。 配电变压器铭牌上标明输出额定电压为400/230V ，而非380/220V，为什么？ 考虑补偿变压器内部电压降5，一般选400/230V，而用电设备受电端电压为380/220V。,1.2.1.2 高压配电方式,概念：从区域变电所，将35KV以上的高压降到610KV高压送至企业变电所及高压用电设备的接线方式 基本接线方式：放射式、树干式、环状式。,1.2.1.2 高压配电方式,优点： 1、线路敷设简单 2、维护方便 3、供电可靠（不受其它用户干扰） 适用于一级负荷。 缺点：成本高,35500KV,放射式配电方式,优点：降压变电所6

4、10KV的高压配电装置数量减少，投资相应可以减少。 缺点：供电可靠性差只要线路上任一段发生故障，线路上变电所都将断电。,1.2.1.2 高压配电方式,树干式配电方式,1.2.1.2 高压配电方式,优点：运行灵活，供电可靠性较高。 （当线路的任何地方出现故障时，只要将故障邻近的两侧隔离开关断开，切断故障点，便可恢复供电。） 正常情况下呈“开环”状态的原因：为了避免环状线路上发生故障时影响整个电网,环状式配电方式,1.2.1.3 高压配电系统组成,概念：变电所电能输送和分配的电路，即主电路。 常用的高压电器：高压熔断器、高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、避雷器等。 高压开关柜：高压开关及相应

5、的控制、信号、测量、保护和调节装置的组合。,1.2.1.3 高压配电系统组成,市电的引入一般均从附近现有公用电网上引入馈电线，采用专用电力电缆。应根据附近电网中变电所的位置，电压等级，供电质量，局站重要性等情况选取合适可靠的市电。 通信局站变电所可分为露天变电所和室内变电所两种，露天变电所又有杆架式（180KVA以下变压器）和落地式。室内变电所又有小型独立变电站和带有高压开关柜的变电所。一般有两路市电引入的变电所均采用带有高压开关柜的变电所。,1.2.1.3 高压配电系统组成,电力变压器有油浸式和干式两种类型，在室内安装变压器时，应考虑变压器室的布置，高低压进出线位置以及操作机构的安全等问题。

6、目前大容量变压器广泛采用了干式变压器。 所谓一次线路，表示的是变电所电能输送和分配的电路，通常也称主电路。根据通信局站市电引入的情况和局站对电源可靠性要求的不同，可以有不同的一次线路方案。,1.2.1.3 高压配电系统组成,典型一次进线方案,1.2.1.3 高压配电系统组成,在上图（b）中，局站变电所母线采用单母线制，采用两路或以上进线时，用高压隔离开关分断单母线。当任一路进线或变压器发生故障时，另一路进线或变压器给全部负荷继续供电，操作灵活性较好，供电可靠性较高。,1.2.1.4 两路高压市电进线的配电图,目前，绝大多数开关柜都装设了防止电气误操作的闭锁装置，即具有“五防性能”：防止误跳、误

7、合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关：防止带电挂接地线；防止带接地线闭合隔离开关；防止人员误人带电间隔。 近年国内高压电气技术发展迅速，高压开关柜内电气设备不断更新，通信局（站）中现在使用的高压开关柜，其一次线路有百余种之多，其线路图例如图1-6（a）（b）（c）所示。,1.2.1.4 两路高压市电进线的配电图,1.2.1.5 常见高压电器介绍,高压电器是指额定工作电压在3000V以上的电器，它在高 压线路中用来实现闭合、开断、保护、控制、调节和测量等 功能，对通信电源供电系统的稳定可靠和连续运行起着十分 重要的作用。 高压电器有高压断路器、高压负荷开关、高压熔断器、高 压隔离开关等。,1.2.

8、1.5 常见高压电器介绍,1高压电器主要技术参数 2高压电器操动机构 3高压断路器 4高压熔断器 5高压隔离开关 6高压负荷开关 7配电电力变压器,1高压电器主要技术参数,(1)额定电压Un(KV,有效值)： 开关在长期正常工作时具有最大经济效益的电压 (2)最高工作电压Umax(KV,有效值) 电网上能长期工作的最高工作电压； 对于220kV及以下设备，其最高工作电压为额定电压的1.15倍。,1高压电器主要技术参数,(3)额定电流In(A,有效值) 高压电器在额定电压、额定功率下能长期工作的电流，是 高压电器金属导电部分和绝缘部分的温升不超过允许温升的 最大标称电流。 (4)额定绝缘水平(K

9、V) 表征产品绝缘耐受能力的一组电压值。 (5)额定开断电流nbr （KA） 额定开断电流是指断路器在额定电压下能正常开断的最大 短路电流的有效值。,1高压电器主要技术参数,(6)额定短路闭合电流In（kA） 在规定条件下，开关能顺利关合的最大短路峰值电流。 (7)额定短时耐受电流Itb（kA ） 又称热稳定电流，是指在规定的使用和性能条件下， 在确定的时间内，高压电器的闭合回路能承受的电流值。 (8)额定峰值耐受电流(kA) 高压电器在闭合位置能承载的峰值电流。 (9)额定短时耐受时间t（s） 高压电器在闭合位置能通过额定短时耐受电流的时间。,2高压电器操动机构,操动机构是高压开关设备不可缺

10、少的重要组成部分，其作用是使开关设备准确地合闸、分闸。,2高压电器操动机构,3. 高压断路器,高压断路器：High Voltage Circuit Breaker 功能：正常时用来接通和断开电路， 故障时用来切断故障电流，以免故障范围蔓延。 基本要求： 1、工作可靠 2、具有足够的断路能力 3、切断时间尽量短 4、能自动重合闸 5、结构简单、价格低,3. 高压断路器,按灭弧介质分: 按安装地点分类: 屋内式、屋外式,油断路器,SF6断路器,真空断路器,压缩空气断路器,磁吹断路器,QF,多油断路器,少油断路器,3. 高压断路器,（1）高压断路器的基本技术参数 （2）油断路器分类及工作原理 （3）

11、高压六氟化硫断路器 （4）高压真空断路器分类及工作原理,高压断路器的基本技术参数,额定电压(kV) 额定电流（A） 额定短路开断电流(kA) 断流容量（MVA） 热稳定电流（S*KA） 动稳定电流（kA ) 额定短路闭合电流(kA) 动作时间 自动重合闸,高压断路器的基本技术参数,额定电压(kV) 这是断路器的标称电压，应保证能在这一电压等级的电 力系统中使用。电器要满足额定电压的要求，必须通过国家 标准中规定的试验。 额定电流（A） 这是指断路器在闭合状况下导电系统能长期通过的电流。 通过这一电流时，电器各部分的允许温度不超过国家标准中 规定的数值。额定电流在某种程度上决定了导体及触头的尺

12、寸与结构。,高压断路器的基本技术参数,额定短路开断电流(kA) 这是指在规定的条件下，断路器能保证正常开断的最大 短路电流。断路器的额定短路开断电流一般比其所能开断的 极限电流值稍低，留有一定的裕量。国家标准中有规定。 断流容量（MVA） 单相断路器的断流容量一般用工频恢复电压有效值kV与 额定短路开断电流kA有效值的乘积来表示。三相断路器的断 流容量为 SOS=ULIK 其中：SOS三相断路器的断流容量，单位MVA； UL额定线电压，单位kV； IK额定短路断开电流，单位kA；,高压断路器的基本技术参数,热稳定电流（S*KA） 热稳定电流又称短时耐受电流，是指在规定的短时间t 内，断路器在闭

13、合位置所能耐受的电流。这一电流的流过期 间，断路器的温度升高不应超过规定的数值，我国标准规定 的短时间为2s. 动稳定电流（kA ) 动稳定电流是指断路器在闭合位置所能耐受的峰值电流。 在通过这一电流时，断路器应不受损坏而能继续正常工作。 动稳定电流决定于导电部分及支持绝缘部分的机械强度和触 头的结构形式。动稳定电流表示断路器对短路电流的电动稳 定性或动稳定性，又称为极限通过电流。,高压断路器的基本技术参数,热稳定电流（S*KA） 热稳定电流又称短时耐受电流，是指在规定的短时间t 内，断路器在闭合位置所能耐受的电流。这一电流的流过期 间，断路器的温度升高不应超过规定的数值，我国标准规定 的短时

14、间为2s. 动稳定电流（kA ) 动稳定电流是指断路器在闭合位置所能耐受的峰值电流。 在通过这一电流时，断路器应不受损坏而能继续正常工作。 动稳定电流决定于导电部分及支持绝缘部分的机械强度和触 头的结构形式。动稳定电流表示断路器对短路电流的电动稳 定性或动稳定性，又称为极限通过电流。,高压断路器的基本技术参数,额定短路闭合电流(kA) 保证断路器在短路故障下闭合，不致发生触头熔焊或 其他操作的短路电流的最大峰值，称为额定短路闭合电流。 动作时间 断路器的动作时间可分为开断时间与闭合时间。 在断开过程中，从断路器分闸线圈开始通电到三相电 弧完全熄灭为止的时间间隔称为开断时间。 从合闸电路开始通电

15、到任一相中开始流通电流瞬间为 止的时间间隔称为闭合时间。,高压断路器的基本技术参数,自动重合闸 重合闸操作时，从所有相的触头分离瞬IVJ起到首合 相触头接触瞬间为止的时间间隔称为“分一合时间”或“自 动重合闸时间”。从分闸时间起始瞬间起到所有相的动、 静触头都接触瞬间为止的时间间隔称为“重合闸时间”。,油断路器分类及工作原理,油断路器是用变压器油来熄灭电弧和作为触头间的绝缘介 质的断路器。 按照绝缘结构的不同，油断路器可分为多油断路器和少油 断路器。 多油断路器由于用油多、钢材消耗大、体积笨重、维修复 杂、性能落后、存在爆炸和火灾的危险，目前国内己停止发 展多油断路器。 少油断路器由于结构简单

16、、制造方便、材料消耗少、性能 稳定、运行可靠、耐气候性强、维修简单、价格低廉等优 点，在高压开关设备中仍占有一定的地位。,油断路器分类及工作原理,我们以SN10-10型高压少油断路器为例说明其结构和原理。,图1-7 SN10-10型高压少油断路器结构示意图,油断路器分类及工作原理,图1-7是SV10-10型高压少油断路器的结构示意图，这种 断路器由框架、传动部分和油箱等三个主要部分组成。 断路器合闸时，导电杆插入静触头，首先接触的是弧触 片。断路器跳闸时，导电杆离开静触头，最后离开的是弧触 片。因此，无论断路器合闸或跳闸，电弧总在弧触片与导电 杆端部之间产生，而这些弧触片与导电杆端部都用耐弧材料 制成。为了使电弧能偏向弧触片，在灭弧室上部靠弧触片的 一侧嵌有吸弧铁片，利用电弧的磁效应使电弧吸往铁片一 侧，确保电弧只在弧触片与导电杆之