配电专业知识篇配电专业知识篇( (电力规程电力规程) )配电专业知识篇第一节 配电网概述一、配电网的组成电能是一种应用广泛的能源,其生产(发电厂) 、输送(输配电线路)、分配(变配电所)和消费(电力用户)的各个环节有机地构成了一个系统,如图 3-1-1(a)所示它包括:3.2 配电网从输电网接受电能分配到配电变电所后,再向用户供电的网络配电网按电压等级的不同又分为高压配电网(110kV、35kV)、中压配电网(20kV、10kV、6kV、3kV)和低压配电网(220V/380V)这些不同电压等级的配电网之间通过变压器连接成一个整体配电系统当系统中任何一个元件因检修或故障停运时,其所供负荷既可由同级电网中的其他元件供电,又可由上一级或下一级电网供电对配电网的基本要求主要是供电的连续可靠性、合格的电能质量和运行的经济性等要求二、配电网的分类和特点1.配电网的分类配电网按电压等级的不同,可又分为高压配电网(110kV、35kV)、中压配电网(20kV、10kV、6kV、3kV)和低压配电网(220V/380V);按供电地域特点不同或服务对象不同,可分为城市配电网和农村配电网;按配电线路的不同,可分为架空配电网、电缆配电网以及架空电缆混合配电网。
2.配电网的特点2.1 城市配电网的主要特点:2.1.1 市中心地区和居民密集点,负载相对集中,发展速度快2.1.2 用户对供电质量要求高2.1.3 配电网设计标准较高,供电的可靠性要求较高2.1.4 配电网接线较复杂,必须保证调度上的灵活性、运行上的供电连续性和经济性2.1.5 随着配电网自动化水平的提高,要求供电管理水平越来越高2.1.6 配电设施要求较高三、配电网结构形式配电网结构形式是指配电网中各主要电气元件的电气连接形式,基本上分为放射式和环网式两大类环网式结构又可分为多回线式、环式和网络式等四、配电网中性点接地方式及其选择和规定1.配电网中性点接地方式配电网中性点接地方式分为有效接地和非有效接地两大类2.配电网中性点接地方式选择和规定2.1 选择配电网中性点接地方式时,除考虑配电网的各种运行情况(包括故障和异常运行)外,还应充分考虑供电可靠性的要求,故障时异常电压、异常电流对电气设备的影响、对通信的干扰和危险影响、有关的设计技术和继电保护技术要求以及现有配电网的运行经验等五、配电网的发展趋势配电网的的发展趋势主要表现在以下几个方面:1.简化电压等级2.减小线路走廊和占地3.配电线路绝缘化。
4.节能型金具杆塔和基础一、杆塔所受的荷载和杆塔的类型架空配电线路是由导线经绝缘子串(或绝缘子)悬挂(或支撑固定)在杆塔上而构成,其主要由杆塔、导线、避雷线(也称架空地线或简称地线) 、绝缘子、金具、拉线和基础等元件组成1.杆塔的类型杆塔按其在架空线路中的用途可分为直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、分支杆等、跨越杆和换位杆等二、钢筋混凝土电杆1.钢筋混凝土电杆的构造钢筋混凝土电杆按其制造工艺可分为普通型钢筋混凝土电杆和预应力钢筋混凝土电杆两种;按照杆的形状又可分为等径杆和锥形杆(又称拔稍杆) 等径杆的直径通常有 300、400、500mm 等,杆段长度一般有 4.5、6、9m 三种锥形杆的拔稍度(斜度)均为 1:75,其规格型号由高度、稍径(一般有 150、190、230mm) 、抗弯级别组成电杆分段制造时,端头可采用法兰盘、钢板圈或其他接头形式三、钢管电杆钢管电杆(钢杆)由于其具有杆形美观、能承受较大应力等优点,特别适用于狭窄道路、城市景观道路和无法安装拉线的地方架设架空配电线路使用的钢杆有椭圆形、圆形、六边或十二边等多边形,多为锥形四、杆塔基础将杆塔固定在地下部分的装置和杆塔自身埋人土壤中起固定作用部分的整体统称为杆塔的基础。
杆塔的基础起着支撑杆塔全部荷载的作用,并保证杆塔在允许中不发生下沉或受外力作用时不发生倾倒或变形杆塔基础包括电杆基础和铁塔基础1.电杆基础钢筋混凝土电杆基础一般采用底盘、卡盘和拉线盘,统称“三盘” ,导线一、常用裸导线导线用以传导电流、输送电能,它通过绝缘子串长期悬挂在杆塔上导线常年在大气中运行,长期受风、冰、雪和温度变化等气象条件的影响,承受着变化拉力的作用,同时还受到空气中污物的侵蚀因此,除应具有良好的导电性能外,还必须有足够的机械强度和防腐性能,并要质轻价廉1.导线的种类和性能1.1 裸铝导线铝的导电性仅次于银、铜,但由于铝的机械强度较低,铝线的耐腐蚀能力差,所以,裸铝线不宜架设在化工区和沿海地区,一般用在中、低压配电线路中,而且档距一般不超过 l00m 左右2.裸铜绞线铜导线有很高的导电性能和足够的机械强度,但铜的资源少价格贵3.钢芯铝绞线钢芯铝绞线是充分利用钢绞线的机械强度高和铝的导电性能好的特点,把这两种金属导线结合起来而形成其结构特点是外部几层铝绞线包裸着内芯的 l 股或 7 股的钢丝或钢绞线,使得钢芯不受大气中有害气体的侵蚀钢芯铝绞线有钢芯承担主要的机械应力,而由铝线承担输送电能的任务,而且因铝绞线分布在导线的外层可减小交流电流产生的集肤效应(趋肤效应、趋表效应),提高铝绞线的利用率。
钢芯铝线广泛地应用在高压输电线路或大跨越档距配电线路中4.镀锌钢绞线镀锌钢绞线机械强度高,但是导电性能及抗腐蚀性能差,不宜用作电力线路导线目前,镀锌钢绞线用来作避雷线、拉线以及集束低压绝缘导线和架空电缆的承力索用二、绝缘导线架空绝缘配电线路适用于城市人口密集地区,线路走廊狭窄,架设裸导线线路与建筑物的间距不能满足安全要求的地区,以及风景绿化区、林带区和污秽严重的地区等随着城市的发展,实施架空配电线路绝缘化是配电网发展的必然趋势1.绝缘导线分类架空配电线路绝缘导线按电压等级可分为中压绝缘导线、低压绝缘导线;按架设方式可分为分相架设、集束架设绝缘导线的类型有中、低压单芯绝缘导线、低压集束型绝缘导线、中压集束型半导体屏蔽绝缘导线、中压集束型金属屏蔽绝缘导线等2.绝缘材料目前户外绝缘导线所采用的绝缘材料,一般为黑色耐气候型的交联聚乙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯等这些绝缘材料一般具有较好的电气性能、抗老化及耐磨性能等,暴露在户外的材料填加有 1%左右的碳黑,以防日光老化三、绝缘拉线绝缘拉线主要用于穿越中低压线路导线绝缘拉线的结构是直接在钢绞线上挤包绝缘层,一般采用黑色耐气候聚乙烯绝缘材料绝缘子一、绝缘子的类型架空电力线路的导线,是利用绝缘子和金具连接固定在杆塔上的。
用于导线与杆塔绝缘的绝缘子,在运行中不但要承受工作电压的作用,还要受到过电压的作用,同时还要承受机械力的作用及气温变化和周围环境的影响,所以绝缘子必须有良好的绝缘性能和一定的机械强度1.绝缘子按照材质分为瓷绝缘子、玻璃绝缘子和合成绝缘子三种瓷绝缘子具有良好的绝缘性能、抗气候变化的性能、耐热性和组装灵活等优点,被广泛用于各种电压等级的线路金属附件连接方式分球型和槽型两种在球型连接构件中用弹簧销子锁紧;在槽型结构中用销钉加用开口销锁紧瓷绝缘子是属于可击穿型的绝缘子2.架空配电线路常用绝缘子架空配电线路常用的绝缘子有针式瓷绝缘子、柱式瓷绝缘子、悬式瓷绝缘子、蝴蝶式瓷绝缘子(又称茶台瓷瓶)、棒式瓷绝缘子、拉线瓷绝缘子、陶瓷横担绝缘子、放电箝位瓷绝缘子等低压线路用的低压瓷瓶有针式和蝴蝶式两种1.出厂检验出厂绝缘子应逐个进行外观质量、尺寸偏差检查此外,进行逐个试验还应包含:高压绝缘子工频火花电压试验(外胶装式除外),悬式绝缘子拉伸负荷试验,瓷横担绝缘子单向弯曲负荷试验,柱式绝缘子四向弯曲耐受负荷试验试验负荷为额定(机电)破坏负荷的50%2.现场检验绝缘子经过长途运输后其质量必定会受到影响,应在发运施工现场前,每批抽 5%的数量进行工频耐压试验,试验值大约为制造厂规定的闪络电压值或耐受电压的 90%,持续 1min 不损坏。
有条件的单位宜逐只进行工频耐压试验3.绝缘子的技术质量要求3.1 绝缘子的质量应符合现行国家标准《盘形悬式绝缘子技术条件》的规定3.2 瓷件颜色必须符合设计要求,瓷件釉面应光滑、无裂纹、缺釉、斑点、烧痕、气泡或瓷釉烧坏等缺陷3.3 瓷件不应有生烧、过火和瓷件氧起泡3.4 绝缘子及瓷横担绝缘子应进行外观检查,且应符合下列规定3.4.1 悬式绝缘子的钢帽、球头与瓷件三者的轴心应在同一轴心上,不应有明显的歪斜,三者的胶装结合应牢固,不应有松动,浇结的水泥表面应无裂纹3.4.钢帽不得有裂纹、球头不得有裂纹和弯曲,镀锌应良好,无锌皮剥落、锈蚀现象3.4.3 悬式绝缘子的弹簧销子规格必须符合设计要求,销子表面应无生锈、裂纹等缺陷,并具有一定的弹性3.4.4 在起晕电压要求较高的绝缘子及其包装上,均应有制造厂家的特殊标志3.4.5 钢化玻璃件上不应有影响性能的折痕、气泡、杂质等缺陷金具一、常用金具在架空配电线路中,用于连接、紧固导线的金属器具,具备导电、承载、固定的金属构件,统称为金具金具按其性能和用途可分为:悬吊金具(悬垂线夹) 、耐张金具(耐张线夹) 、接触金具(设备线夹) 、接续金具、防护金具和连接金具等。
4.接续金具导线接续金具按承力可分为非承力接续金具和承力接续金具两类按施工方法又可分为液压、钳压、螺栓接续及预绞式螺旋接续金具等按接续方法还可分为对接、搭接、绞接、插接、螺接等5.连接金具连接金具主要用于耐张线夹、悬式绝缘子(槽型和球窝型)、横担等之间的连接与槽型悬式绝缘子配套的连接金具可由 U 型挂环、平行挂板等组合;与球窝型悬式绝缘子配套的连接金具可由直角挂板、球头挂环、碗头挂板等组合金具的破坏载荷均不应小于该金具型号的标称载荷值,7 型不小于 70kN;l0 型不小于 100KN;12 型不小于 120kN 等所有黑色金属制造的连接金具及紧固件均应热镀锌6.防护金具修补条与护线条预绞丝修补条、护线条可用于大跨越线路导线抗振和导线断股的修补利用具有弹性的高强度铝合金丝制成预绞丝,每组几根,紧缠在导线外层,装入悬挂点的线夹中,以增加导线的刚度,减少夹出口处导线的附加弯曲应力;亦可对断股或划伤的导线进行修补预绞丝护线条、修补条见图 3-2-60,一般护线条、修补条不粘金属砂多频防振锤多频防振锤多频防振锤的钢绞线两端用不同质量的锤头,悬挂点距钢绞线的两端亦不等长,利用这种结构,可获得四个固定频率,适应的频率较宽。
二、金具检验1.1 承受全张力的线夹的握力应不小于导线计算拉断力的 65%1.2 承受电气负荷的金具,接触两端之间的电阻不应大于等长导线电阻值的 1.1 倍;接触处的温升,不应大于导线的温升;其载流量应不小于导线的载流量1.3 连接金具的螺栓最小直径不小于 M12,线夹本体强度应不小于导线计算拉断力的 1.2 倍1.4 缘导线所采用的绝缘罩、绝缘粘胶带等材料,应具有耐气候、耐日光老化的性能1.5 以螺栓紧固的各种线夹,其螺栓的长度除确保紧固所需长度以外,应有一定余度,以便在不分离部件的条件下即可安装2.金具检查要求2.1 线夹、压板、线槽和喇叭口不应有毛刺、锌刺等,各种线夹或接续管的导线出口,应有一定圆角或喇叭口 2.2 金具表面应无气孔、渣眼、砂眼、裂纹等缺陷,耐张线夹、接续线夹的引流板表面应光洁、平整,无凹坑缺陷,接触面应紧密2.3 金具表面的镀锌层不得剥落、漏镀和锈蚀,以保证金具的使用寿命2.4 金具的焊缝应牢固无裂纹、气孔、夹渣,咬边深度不应大于1.0mm,以保证金具的机械强度;铜铝过渡焊接处在弯曲 180°时,焊缝不应断裂2.5 各活动部位应灵活,无卡阻现象2.6 作为导电体的金具,应在电气接触表面上涂以电力脂,需用塑料袋密封包装。
2.7 电力金具应有清晰的永久性标志,含型号、厂标及适用导线截面或导线外径等预绞丝等无法压印标志的金具可用塑料标签胶纸标贴横担横担用于支持绝缘子、导线及柱上配电设备,保护导线间有足够的安全距离,因此,横担要有一定的强度和长度横担按材质的不同可分为铁横担、木横。