110kV及以下供配电系统ppt课件

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1、1,第4章,110kV及以下供配电系统,2,本章考试大纲要求,熟悉供配电系统的电压等级及选择的原则； 熟悉应急电源的选择； 熟悉应急电源的选择； 了解电能质量要求及改善措施； 熟悉供配电系统的接线方式及特点； 掌握无功补偿设计要求； 熟悉抑制谐波的措施； 掌握电压偏差的要求及改善措施。,3,与本章相关的规程规范和手册,供配电系统设计规范 GB500521995 35110kv变电所设计规范 GB500591992 10kV及以下变电所设计规范GB500531994 并联电容器装置设计规范GB502272008 工业和民用配电设计手册(第三版) 水利电力出版社，2005 钢铁企业电力设计手册冶金

2、工业出版社，1996,4,与电能质量相关的国家标准,电能质量 供电电压偏差GB12325-2008 电能质量 电压波动和闪变GB12326-2008 电能质量 三相电压不平衡度GB/T15543-2008 电能质量 电力系统频率偏差GB/T15945-2008 电能质量 公用电网谐波GB/T14549-93,供配电系统电源的确定原则,供电电源分为下列几种： 工作电源用户维护正常生产而配置的长期供电电源 备用电源在工作电源停电时才投入的供电电源，其 供电对象与工作电源完全一样 应急电源当工作电源和备用电源全部停电时，为向 一级负荷中的特别重要负荷供电的电源 自备电源用户自备的电源，即自建中、小型

3、电厂 绝大多数的用户，其工作电源和备用电源都取自当地的电力系统,6,供配电系统电源的确定原则,因中、小型电厂单位功率的投资高，发电成本高，故只有在下列情况下才考虑用电单位设置自备电源： 满足一级负荷中的特别重要负荷时 工厂生产中有余热、压差、废气可利用并经比较后经济合理时 用户远离电力系统，自建电厂比系统取得电源经济合理时 为保证应急电源的独立性，它与正常电源之间必须有防止并列运行的措施 用电单位在一个电源检修或事故的同时另一电源又发生事故的情况是极少的，要有也往往是误操作造成，为了防止在供配电系统上层层保险，不考虑上述事故同时发生，强调加强维护管理，健全必要的规章制度以防止误操作,应急电源的

4、选择,蓄电池装置 用于允许停电时间为毫秒级，容量不大 而可采用直流电源供电的特别重要负荷 静止型不间断 用于允许停电时间为毫秒级，容量不大且 供电装置 要求用交流电源供电的特别重要负荷 机械储能电机 用于特别重要负荷中由需驱动的电动机负 型不间断供电 荷，启动电流冲击负荷较大而又允许停电 装置 时间为毫秒级的场合 快速自启动的 用于特别重要负荷中有需驱动的电动机负 柴油发电机组 荷启动电流冲击负荷较大，但允许停电时 间为15秒以上的场合 独立于正常电 用于允许中断供电时间大于自投装置的动 源的专用馈电 作时间的场合 线路,7,8,供配电系统的设计原则,两回电源宜采用同级电压是从设备可相互备用，

5、提高设备利用率的角度考虑的 一、二级负荷突然停电后会造成严重损失，故同时供电的两回及以上线路中一回路中断供电时，其余线路应能满足全部一、二级负荷的用电 供配电系统接线应简单易于管理操作，10kV系统变配电级数不宜多于二级是从继电保护的时限考虑，电力系统容许的级数为两级，如设计成三级，则势必会出现有一个上下级之间无选择性 用电负荷小而集中，又均为低压，可用35kV直降至380/220V，可深入负荷中心，节省电能,9,供配电电压的选择,用电单位的供电电压应根据用电容量，供电距离，用电设备特性及可能从当地电网取得的电压等因素，经技术经济比较后确定 一般供配电电压常用的电压见下表 不推荐采用6kV作为

6、配电电压,10,供配电系统的接线方式及特点高压供配电系统主母线接线方式,单母线 一路电源线，一段母线 分段单母线 两路电源线，两段母线，中间用隔离开关或断路器连接 双母线 两路及以上电源线，两段平行母线，每一回进出线均可通过隔离开关与任一段母线连接 内桥接线 一般两路电源，两台主变压器，再加母线分段如都用断路器，则需要五台，为节省二台断路器，可采用桥式接线，母联断路器（我们也叫桥接断路器）在进线断路器内侧的（人站在主变位置面对进线）叫内桥。内桥接线用于电源线路较长或不需要经常投切主变压器的场合。 外桥接线 如母联断路器在主变压器断路器外侧的，叫外桥。用于电源线路较短或经常需要投切主变压器的场合

7、。,供配电系统的接线方式及特点高压供配电系统主母线接线方式,扩大内桥接线 两路电源、三台变压器时可采用 扩大外桥接线 两路电源、三台变压器时可采用 桥形接线中的跨条 1、内桥接线跨条 断路器检修时，为了保持线路的继续运行，可加装正常断开运行的跨条，跨条安装在进线断路器的外侧。 2、外桥接线的跨条 当主变压器断路器检修时，为了保持主变压器的继续运行，可加装正常断开运行的跨条，跨条安在主变压器断路器的内侧。 跨条上为什么要安装两台串联的隔离开关，其目的是隔离开关要检修时，不致于要停运两条进线或两台主变压器,11,供配电系统的接线方式及特点高压供配电系统主母线接线方式,增设旁路母线的主接线 单母线，

8、分段单母线和双母线接线，为在进出线断路器检修时，不致于中断对用户的供电，可增设旁路母线。旁路母线有以下三种接线方式： 1、有专用旁路断路器 当进出线断路器检修时由专用旁路断路器代替，通过旁路母线供电，对双母线的运行没有影响，但要增加一个断路器 2、分段断路器兼作旁路断路器 可节省一个断路器，但增加了隔离开关的倒闸操作 3、母联断路器兼作旁路断路器 可节省一个断路器，但当进出线断路器检修时，用母联断路 器代替了旁路断路器，使双母线变成单母线，但增加了隔离开关的倒闸操作,12,供配电系统的接线方式及特点主母线接线方式的选择,35110kv线路为两回及以下时，宜采用桥形、线路变压器组或线路分支接线。

9、超过两回时，宜采用扩大桥形、单母线或分段单母线的接线。 3566kv线路为8回及以上时，也可采用双母线接线。110kv线路为6回及以上时，宜采用双母线接线。 在采用单母线、分段单母线或双母线的35110kv主接线中，当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。 当有旁路母线时，首先宜采用分段断路器或母联断路器兼作旁路断路器的接线。当110kv线路为6回及以上， 3566kv线路为8回及以上时，可装设专用的旁路断路器。 当变电所装有两台主变压器时， 610kv侧宜采用分段单母线。线路为12回及以上时，也可采用双母线。当不允许停电检修断路器时，可设置旁路设施。 采用SF6断路器的主接线以及635kv

10、配电装置采用手车式高压开关柜时，不宜设置旁路设施 主变压器35110kv侧的断路器，有条件时也可接入旁路母线,13,供配电系统的接线方式及特点高压配电装置的一般规定,配电装置各回路的相序排列宜一致。可按面对出线，自左至右、由远而近、从上到下的顺序，相序排列分别为A,B,C，相色标志分别为黄、绿、红。 66110kv敞开式配电装置，母线避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。 66110kv敞开式配电装置，断路器两侧隔离开关的断路器侧、线路隔离开关的线路侧，宜配置接地开关。这是从保证设备和线路检修时的人身安全，因为接地开关比检修时装接携带型接地方便和可靠。 66110kv敞开式配电装置，每段母线上

11、应配置接地开关，保证检修时的人身安全。 屋内、屋外配电装置的隔离开关与相应的断路器和接地刀闸之间应装设闭锁装置。屋内配电装置低式布置时，还应设置防止误入带电间隔的闭锁装置。,14,15,供配电系统的接线方式及特点高压供配电系统接线方式,放射式供电可靠，便于管理，检修互不影响，但投资大，见表4-2-1,表4-2-3 树干式多个用户共用一条线供电，可靠性低，线路故障或检修时，用户都要停电，但线路投资低，见表4-2-3 环网式供电可靠性较高运行比较灵活，分开环网式和闭环网式两种，为简化继电保护，一般采用开环网式，线路故障或检修时，倒闸操作比较麻烦，见表4-2-3 根据用户需要又派生出：单侧供电双回路

12、树干式；单侧供电环式及双侧供电环式等。见表4-2-3,16,供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式,不同电压配电系统常用的中性点接地方式有： 110kV 直接接地 35kV不接地、经消弧线圈接地或低电阻接地 310kV不接地、经消弧线圈接地或低电阻接地 380/220V直接接地,17,供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式,中性点不接地系统,18,供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式,中性点不接地系统实际上是经容抗接地的系统，该容抗是由电网中的架空线路、电缆线路、电动机和变压器绕组等对地耦合电容所组成，发生单相接地时，例如A相接地如图所示，A相对地电容被短接，破

13、坏了原先电容电流的对称性，中性点N出现零序分量。 如为金属性短路时，仅非故障对地电压升高而线电压对称性并未受到破坏，故允许电网带接地故障继续运行2小时。,19,供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式,中性点不接地系统的优点是发生接地故障后不会立刻中断供电，缺点是带病运行，非故障相对地电压升高容易发展为相间短路，当发生弧光接地时，还会出现弧光接地过电压，影响电气设备绝缘。,20,供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式,2）中性点经消弧线圈接地,21,供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式,在中性点与地之间接入可调节电感电流的消弧线圈，由于电感电流与电容电流在相位上差

14、180，因此发生单相接地故障时，如电感电流等于电容电流，称为全补偿，电感电流大于电容电流，称为过补偿，电感电流小于电容电流，称为欠补偿。我们不能将消弧线圈调节在全补偿或欠补偿运行。在正常运行时，全补偿会使消弧线圈电感和对地电容组成L-3C的串联回路，将会产生串联谐振过电压，而欠补偿则在中性点位移电压比较高时，会使消弧线圈铁芯趋于饱和并使电感值降低，产生铁磁谐振。因此，消弧线圈必须在过补偿状态下运行,22,供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式,消弧线圈接地系统的优点是流过故障点的残余电流很小，使接地电弧不能维持而立即熄弧，使电网迅速恢复正常，缺点是运行维护复杂，因实际电网参数往往随改

15、变接线方式或改变运行方式而改变，为保证过补偿运行，就需要维护人员及时调节补偿电流。,23,供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式,3）中性点经低电阻接地,24,供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式,在中性点与地之间接入一低电阻，当发生单相接地时，由于人为地增加了一个较电容电流大而相位相差90的有功电流，使流过故障点的电流比不接地电网增加 倍以上。 中性点电阻接地的优点是能抑制单相接地时的异常过电压，这对具有大量高压电动机的工业企业来说是非常有利的。因为电动机的绝缘是最薄弱的，由于接地故障电流比较大，继电保护可采用简单的零序电流保护，在电网参数发生变化时不必调节电阻值，电缆

16、也可采用相对地绝缘比较低的一种，以节省投资。缺点是接地故障时要保护跳闸，中断供电。,25,中性点接地方式的比较,注：如采用自动调节分接头，可改善运行条件。,26,供配电系统的接线方式及特点10kV及以下变配电所主接线,一般 10kV及以下变配电所的母线较短，事故很少，故单母线或单母线分段的接线已能满足供电要求 专用电源线的进线开关，用电单位往往要求装设，便于停电检修，有的还要求装设继电保护，因此进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。当出线回路少且无带负荷操作时，可用隔离开关或隔离小车 非专用电源线一般为树干式供电，为避免发生事故时扩大停电面，故在进线侧应装设带保护的开关设备 母线分段宜装断路器，可迅速恢复供电 固定式配电装置的出线侧以及用熔断器负荷开关的进线侧，要装隔离开关的目的是检修时有一个明显的断开点，用架空线无反馈电源可能时也需要，是防止检修时架空线遭雷击或其它跨越线路脱落搭接在上面 。有反馈可能的电缆线路也要装设。,27,供配电系统的