输配电系统基础介绍

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1、1、电力系统的构成,电力系统：发电设备、升压及降压变电站、电力线路、用电设备及保护、测控设备。 电力网：变化电压，传输电能，分为输电网和配电网 。 配电网：配电变电所、开闭所、配电所（室）、箱变、配电线路、断路器、负荷开关、配电（杆上）变压器等。 供电系统（配电系统）：配电网及其二次保护、控制、监视与计量设备。,2,电能的特点： 1、电能不能储存；电能的生产、输送、分配和使用同时完成。 2、暂态过程非常迅速、短暂：控制操作自动化程度高。必须借助自动装置对电力系统进行控制：继电保护装置、远动装置、减载装置、同期装置、励磁装置、 3、电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系：社会政治经

2、济影响巨大。负荷分类： 一类负荷、 二类负荷、三类负荷,对电力系统的要求： 1、保证供电可靠性。 2、保证电能质量。 3、提高电力系统运行的经济性 4、环境保护问题。,目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV 、110kV 、220kV 、330kV 、500kV,电力网： 按电压等级分类： 低压网：电压等级在1kV以下； 中压网：110kV； 高压网：高于10kV、低于330kV； 超高压网：低于750kV； 特高压网：1000kV及以上。 按供电范围的大小的分类 地方电力网：电压等级在35kV及以下，供电半径在2050km以内 区域电力网：电压等级在35kV以

3、上（一般为110kV220kV），供电半径超50km，联系较多发电厂的网络。 超高压远距离输电网：电压等级为330kV500kV的网络，其主要任务是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同时还联系若干区域电力网形成跨省、跨地区的大型电力系统。, 我国发电厂的发电机组发出的电，为什么要升压至500KV传输？ 1、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。,用电负荷应根据供电可靠性及中断供电所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。各级负荷应符合下列规定： 1 符合下列情况之一时，应为一级负荷： 1）中断供电将造成人身伤亡； 2）中断供电将造成重大影响或

4、重大损失； 3）中断供电将破坏有重大影响的用电单位的正常工作，或造成公共场所秩序严重混乱。例如：重要通信枢纽、重要交通枢纽、重要的经济信息中心、特级或甲级体育建筑、国宾馆、承担重大国事活动的会堂、经常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的重要用电负荷。 在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应为特别重要的负荷。 2 符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1）中断供电将造成较大影响或损失； 2）中断供电将影响重要用电单位的正常工作或造成公共场所秩序混乱。 3 不属于一级和二级的用电负荷应为三级负荷。,6,10kV配电柜（开关柜）,

5、400V配电系统 380/220V配电柜（开关柜）,典型一次进线方案, 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，以及低压配电线路压降，一般选400/230V，而用电设备受电端电压为380/220V。,一般用单线图形式表示输配电系统 定义：对三相交流电力系统中的各种元件，用规定的图形或符号，按它们的实际连接方式，以等效单线表示的系统电气接线图。,9,配电线路铺设方式：放射式、树干式、环状式,母联开关,35500kV,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,1

6、、放射式配电方式,10,2、树干式配电方式,优点：降压变电所610KV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。,11,3、环状式配电方式,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,12,2、输配点系统设备介绍,油式变压器：也称油浸式变压器。油浸式变压器由于防火的需要，一般安装在单独的变压器室内或室外，具有体积大、成本低、维修简单、散热好、过负荷能力强、适应环境广泛的特

7、点。,缺点 1、 变压器油具有可燃性,当遇到火焰时可能会燃烧、爆炸 2、 变压器油对人体有害 3 、变压器油需定期检查 4 、油浸式变压器抗短路能力差 5、 油浸式变压器密封性能不良且宜老化,在运行场所渗漏油严重,影响设备安全运行,同时影响环境 6、 油浸式变压器绝缘等级低,按A级绝缘设计、制造,优点 1 、变压器油绝缘性能好、导热性能好,同时变压器油廉价。 2、能够解决变压器大容量散热问题和高电压绝缘问题。,13,干式变压器：简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中依靠空气对流进行冷却的变压器。,干式变压器与油浸式变压器相比，具有防火性能好，免维护，无污染，抗短路能力强,耐热能力强

8、，安装方便等一系列优点。但在室外使用时必须加装防护外壳，另外干式变压器的价格比油浸式变压器要高。,14,变压器内部接线方式,较常见的10kV400V系统采用变压器接法为DYn11。 DYn11：D表示一次绕组为三角型接线，Y表示二次测绕组星型接线，n表示引出中性线，11表示二次测绕组的相角滞后一次绕组330度，用时钟的表示方法，假设一次测绕组为中心12点时刻，那么二测绕组就在11点位置，夹角为30度。,15,开关设备：断路器、负荷开关、熔断器、隔离开关等,断路器：是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。,1

9、0kV真空断路器,SF6断路器,柱上断路器,框架断路器,塑壳断路器,微型断路器（空气开关/空开）,行业规定 安全电压为36V，安全电流为10mA，原因如下： 电击对人体的危害程度，主要取决于通过人体电流的大小和通电时间长短。电流强度越大，致命危险越大；持续时间越长，死亡的可能性越大。能引起人感觉到的最小电流值称为感知电流，交流为1mA，直流为5mA；人触电后能自己摆脱的最大电流称为摆脱电流，交流为10mA，直流为50mA；在较短的时间内危及生命的电流称为致命电流，如100mA的电流通过人体1s，可足以使人致命，因此致命电流为50mA。在有防止触电保护装置的情况下，人体允许通过的电流一般可按30

10、mA考虑。 人体对电流的反映: 810mA 手摆脱电极已感到困难,有剧痛感(手指关节). 2025mA 手迅速麻痹,不能自动摆脱电极,呼吸困难. 5080mA 呼吸困难,心房开始震颤. 90100mA 呼吸麻痹,三秒钟后心脏开始麻痹,停止跳动.,16,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,17,负荷开关：能在正常的导电回路条件或规定的过载条件下关合、承载和开断电流，也能在异常的导电回路条件(例如短路)下按规定的时间承载电流的开关设备。按照需要，也可具有关合短路电流的能力。 负荷开关是介于断

11、路器和隔离开关之间的一种开关电器，具有简单的灭弧装置，能切断额定负荷电流和一定的过载电流，但不能切断短路电流。,SF6负荷开关,户外柱上负荷开关,低压负荷开关,18,隔离开关：是在电路中起隔离作用，无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。,19,10KV配电柜,20,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。,1.2.2.1 低压配电系统概述,根据各地市电供应条件的不同，各通信企业容量大小不同，以及地理位置的差异等因素，可采用各种不同的交流供电方

12、案，但都必须遵循以下基本原则： 市电是通信用电源的主要能源，是保证通信安全、不间断的重要条件，必要时可申请备用市电电源； 市电引入，原则上应采用6kV10kV高压引入，自备专用变压器，避免受其他电能用户的干扰； 市电和自备发电机组成的交流供电系统宜采用集中供电方式供电，系统接线应力求简单、灵活，操作安全，维护方便；, 局（站）变压器容量在630kVA及以上的应设高压配电装置，有两路高压市电引入的供电系统，若采用自动投切的，变压器容量在630kVA及以上则投切装置应设在高压侧。 在交流供电系统中应装设功率因数补偿装置，功率因数应补偿到0.9以上；对容量较大的自备发电机电源也应补偿到0.8以上；

13、低压交流供电系统采用三相五线制或单相三线制供电。,21,较大容量的局（站）设置低压配电房用来接受与分配低压市电和备用油机发电机电源。低压配电房中安装的电气设备包括低压配电屏、油机发电机组控制屏和市电油机电转换屏等设备。 1低压配电屏 低压配电屏主要用来进行受电、计量、控制、功率因数补偿、动力馈电和照明馈电等，主要产品有PGL1、PGL2、GCS、GCK、GCL及GGD等系列开关柜，以及国外引进产品和合资企业生产的低压开关柜。,2油机发电机组控制屏及ATS 发电机组控制屏是随油机发电机组的购入由油机发电机组厂商配套提供。而ATS（即双电源自动切换装置，通常与低压开关柜安装在一起）目前普遍采用芯片

14、程序控制，一般可实现两路市电或一路市电与发电机电源的自动切换，且切换延时可调，同时有多种工作模式可供选择（如自动模式、正常供电模式、应急供电模式和关断模式等）。,22,在低压配电设备中常用的低压电器有以下4种。 1低压断路器 2低压刀开关 3熔断器 4接触器,23,低压断路器按灭弧介质可分为空气断路器和真空断路； 按用途分可分为配电用断路器、电动机保护用断路器、照明用断路器和漏电保护用断路器等。 配电用断路器又可分为非选择型和选择型两种。 1.非选择型断路器：常用作短路保护和过载保护； 2.选择型断路器又可用作两段保护、三段保护和智能化保护。 作为配电用断路器，按其结构形式又可分为塑料外壳式断

15、路器和万能式断路器两大类，这两类低压断路器目前使用较为普遍。,低压断路器也称为低压自动开关，主要作为不频繁地接 通或分断电路之用。低压断路器具有过载、短路和失压保护 装置，在电路发生过载、短路、电压降低或消失时，断路器 可自动切断电路，从而保护电力线路及电源设备。,24,刀开关是低压电器中结构最简单的一种，广泛应用于各种配电设备和供电线路中，用来接通和分断容量不太大的低压供电线路以及作为低压电源隔离开关使用。 低压刀开关根据其工作原理、使用条件和结构形式的不同，可分为开启式负荷开关（HK1、HK2、TSW系列等）、封闭式负荷开关（HH3、HH4系列等）、隔离刀开关（HS13、HD11系列等）、

16、熔断器式刀开关（HR3系列等）和组合开关（HZ10系列等）。,25,作用：串联在电路中，作为短路或严重过载保护用，属于低压保护电器。 分类：,开启式,半封闭式,封闭式,无填料式,填料式,管式,螺旋式,26,（1）熔断器的结构和主要参数 结构 主要参数,27,选用熔断器，一般应符合下列原则： 根据用电网络电压选用相应电压等级的熔断器； 根据配电系统可能出现的最大故障电流，选用具有相应分断能力的熔断器； 在电动机回路中用作短路保护时，为避免熔体在电动机启动过程中熔断，对于单台电动机，熔体额定电流(1.52.5)电机额定电流；对于多台电动机，总熔体额定电流(1.52.5)容量最大一台电动机的额定电流+其余电动机的计算负荷电流；,（2）熔断器的选用原则,28, 对电炉及照明等负载的短路保护，熔体的额定电流等于或稍大于负载的额定电流； 采用熔断器保护线路时，熔断器应装在各相线上；在二相三线或三相四线回路的中性线上严禁装熔断器，这是因为中性线断开可能会引