電網(wǎng)電壓等級

1、電網(wǎng)電壓等級電力系統(tǒng)電壓等級有 220/380（ 0.4kv ） ,3kv、6kv、10kv、20kv、 35kv、66kv、110kv、220kv、330kv、500kv。隨著電機制造工藝的 提高，10kv電動機已批量生產(chǎn)，所以3kv、6kv已較少使用，20kv、 66kv也很少使用。供電系統(tǒng)以10kv、35kv為主。輸配電系統(tǒng)以110kv 以上為主。發(fā)電廠發(fā)電機有6kv與10kv兩種，現(xiàn)在以10kv為主， 用戶均為220/380v（ 0.4kv）低壓系統(tǒng)。根據(jù)城市電力網(wǎng)規(guī)定設計 規(guī)則規(guī)定：輸電網(wǎng)為500kv、330kv、220kv、110kv，高壓配電網(wǎng) 為110kv、66kv，中壓配電網(wǎng)

2、為20kv、10kv、6kv，低壓配電網(wǎng)為 0.4kv（ 220v/380v *發(fā)電廠發(fā)出6kv或10kv電，除發(fā)電廠自己用 （廠用電）之外，也可以用10kv電壓送給發(fā)電廠附近用戶，10kv供 電范圍為 10km、35kv 為 2050km、66kv 為 30100km、110kv 為 50150km、220kv 為 100300km、330kv 為 200600km、500kv為 150850km。2.變配電站種類電力系統(tǒng)各種電壓等級均通過電力變壓器來轉 換，電壓升高為升壓變壓器（變電站為升壓站），電壓降低為降壓變 壓器（變電站為降壓站）,一種電壓變?yōu)榱硪环N電壓的選用兩個線圈 （繞組）的雙圈

3、變壓器，一種電壓變?yōu)閮煞N電壓的選用三個線圈（繞 組）的三圈變壓器。變電站除升壓與降壓之分外，還以規(guī)模大小分為樞紐站，區(qū)域站 與終端站。樞紐站電壓等級一般為三個（三圈變壓器）, 550kv/220kv/110kv。區(qū)域站一般也有三個電壓等級（三圈變壓器）， 220kv/110kv/35kv 或 110kv/35kv/10kv。終端站一般直接接到用戶， 大多數(shù)為兩個電壓等級（兩圈變壓器）110kv/10kv或35kv/10kvo用 戶本身的變電站一般只有兩個電壓等級（雙圈變壓器）110kv/10kv、 35kv/0.4kv、10kv/0.4kv，其中以 10kv/0.4kv 為最多。3.變電站一次

4、 回路接線方案1）次接線種類變電站一次回路接線是指輸電線路進 入變電站之后，所有電力設備（變壓器及進出線開關等）的相互連接 方式。其接線方案有：線路變壓器組，橋形接線，單母線，單母線分 段，雙母線，雙母線分段，環(huán)網(wǎng)供電等。2）線路變壓器組變電站只 有一路進線與一臺變壓器，而且再無發(fā)展的情況下采用線路變壓器組 接線。3）橋形接線有兩路進線、兩臺變壓器，而且再沒有發(fā)展的情況 下，采用橋形接線。針對變壓器，聯(lián)絡斷路器在兩個進線斷路器之內 為內橋接線，聯(lián)絡斷路器在兩個進線斷路器之外為外橋接線。4）單母線變電站進出線較多時，采用單母線，有兩路進線時， 一般一路供電、一路備用（不同時供電），二者可設備用電

5、源互自投， 多路出線均由一段母線引出。5）單母線分段有兩路以上進線，多路 出線時，選用單母線分段，兩路進線分別接到兩段母線上，兩段母線 用母聯(lián)開關連接起來。出線分別接到兩段母線上。單母線分段運行方 式比較多。一般為一路主供，一路備用（不合閘），母聯(lián)合上，當主 供斷電時，備用合上，主供、備用與母聯(lián)互鎖。備用電源容量較小時， 備用電源合上后，要斷開一些出線。這是比較常用的一種運行方式。 對于特別重要的負荷，兩路進線均為主供，母聯(lián)開關斷開，當一路進 線斷電時，母聯(lián)合上，來電后斷開母聯(lián)再合上進線開關。單母線分段 也有利于變電站內部檢修，檢修時可以停掉一段母線，如果是單母線 不分段，檢修時就要全站停電，

6、利用旁路母線可以不停電，旁路母線 只用于電力系統(tǒng)變電站。6）雙母線雙母線主要用于發(fā)電廠及大型變電站，每路線路都由 一個斷路器經(jīng)過兩個隔離開關分別接到兩條母線上，這樣在母線檢修 時，就可以利用隔離開關將線路倒在一條件母線上。雙母線也有分段 與不分段兩種，雙母線分段再加旁路斷路器，接線方式復雜，但檢修 就非常方便了，停電范圍可減少。4.變配電站二次回路1）二次回路 種類變配電站二次回路包括：測量、保護、控制與信號回路部分。測 量回路包括：計量測量與保護測量?？刂苹芈钒?就地手動合分閘、 防跳聯(lián)鎖、試驗、互投聯(lián)鎖、保護跳閘以及合分閘執(zhí)行部分。信號回 路包括開關運行狀態(tài)信號、事故跳閘信號與事故預告信

7、號。2）測量回路測量回路分為電流回路與電壓回路。電流回路各種 設備串聯(lián)于電流互感器二次側（5a）,電流互感器是將原邊負荷電流 統(tǒng)一變?yōu)?a測量電流。計量與保護分別用各自的互感器（計量用互 感器精度要求高），計量測量串接于電流表以及電度表，功率表與功 率因數(shù)表電流端子。保護測量串接于保護繼電器的電流端子。微機保 護一般將計量及保護集中于一體，分別有計量電流端子與保護電流端 子。電壓測量回路，220/380V低壓系統(tǒng)直接接220v或380v , 3kv 以上高壓系統(tǒng)全部經(jīng)過電壓互感器將各種等級的高電壓變?yōu)榻y(tǒng)一的 100v電壓，電壓表以及電度表、功率表與功率因數(shù)表的電壓線圈經(jīng) 其端子并接在100v電

8、壓母線上。微機保護單元計量電壓與保護電壓 統(tǒng)一為一種電壓端子。3）控制回路（1）合分閘回路合分閘通過合分 閘轉換開關進行操作，常規(guī)保護為提示操作人員及事故跳閘報警需要， 轉換開關選用預合-合閘-合后及預分-分閘-分后的多檔轉換開關。以 使利用不對應接線進行合分閘提示與事故跳閘報警，國家已有標準圖 設計。采用微機保護以后，要進行遠分合閘操作后，還要到就地進行 轉換開關對位操作，這就失去了遠分操作的意義，所以應取消不對應 接線，選用中間自復位的只有合閘與分閘的三檔轉換開關。（2）防跳 回路當合閘回路出現(xiàn)故障時進行分閘，或短路事故未排除，又進行合 閘（誤操作），這時就會出現(xiàn)斷路器反復合分閘，不僅容易

9、引起或擴 大事故，還會引起設備損壞或人身事故，所以高壓開關控制回路應設 計防跳。防跳一般選用電流啟動，電壓保持的雙線圈繼電器。電流線 圈串接于分閘回路作為啟動線圈。電壓線圈接于合閘回路，作為保持 線圈，當分閘時，電流線圈經(jīng)分閘回路起動。如果合閘回路有故障， 或處于手動合閘位置，電壓線圈起啟動并通過其常開接點自保持，其 常閉接點馬上斷開合閘回路，保證斷路器在分閘過程中不能馬上再合 閘。防跳繼電器的電流回路還可以通過其常開接點將電流線圈自保持， 這樣可以減輕保護繼電器的出口接點斷開負荷，也減少了保護繼電器 的保持時間要求。有些微機保護裝置自己已具有防跳功能，這樣就可 以不再設計防跳回路。斷路器操作

10、機構選用彈簧儲能時，如果選用儲 能后可以進行一次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構（也有用于重合閘 的儲能后可以進行二次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構），因為儲能 一般都要求10秒左右，當儲能開關經(jīng)常處于斷開位置時儲一次能， 合完之后，將儲能開關再處于斷開位置，可以跳一次閘；跳閘之后， 要手動儲能之后才能進行合閘，此時，也可以不再設計防跳回路。（3）試驗與互投聯(lián)鎖與控制對于手車開關柜，手車推出后要進 行斷路器合分閘試驗，應設計合分閘試驗按鈕。進線與母聯(lián)斷路，一 般應根據(jù)要求進行互投聯(lián)鎖或控制。（4）保護跳閘保護跳閘出口經(jīng)過連接片接于跳閘回路，連接片 用于保護調試，或運行過程中解除某些保護功能。（5）合

11、分閘回路合 分閘回路為經(jīng)合分閘母線為操作機構提供電源，以及其控制回路，一 般都應單獨畫出。4）信號回路（1）開關運行狀態(tài)信號由合閘與分閘指示兩個裝于 開關柜上的信號燈組成：經(jīng)過操作轉換開關不對應接線后接到正電源 上。采用微機保護后，轉換開關取消了不對應接線，所以信號燈正極 可以直接接到正電源上。（2）事故信號有事故跳閘與事故預告兩種信 號，事故跳閘報警也要通過轉化開關不對應后，接到事故跳閘信號母 線上，再引到中央信號系統(tǒng)。事故預告信號通過信號繼電器接點引到 中央信號系統(tǒng)。采用微機保護后，將斷路器操作機構輔助接點與信號 繼電器的接點分別接到微機保護單元的開關量輸入端子，需要有中央 信號系統(tǒng)時，如

12、果微機保護單元可以提供事故跳閘與事故預告輸出接 點，可將其引到中央信號系統(tǒng)。否則，應利用信號繼電器的另一對接 點引到中央信號系統(tǒng)。（3）中央信號系統(tǒng)為安裝于值班室內的集中報 警系統(tǒng)，由事故跳閘與事故預告兩套聲光報警組成,光報警用光字牌， 不用信號燈，光字牌分集中與分散兩種。采用變電站綜合自動化系統(tǒng) 后，可以不再設計中央信號系統(tǒng)，或將其簡化，只設計集中報警作為 計算機報警的后備報警。5.變配電站繼電保護1）變配電站繼電保護 的作用變配電站繼電保護能夠在變配電站運行過程中發(fā)生故障（三相 短路、兩相短路、單相接地等）和出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時（過負荷、過電 壓、低電壓、低周波、瓦斯、超溫、控制與測量回路斷線

13、等），迅速 有選擇性發(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出報警，從而減少故障造成的 停電范圍和電氣設備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。2）變配電站繼電保護的基本工作原理變配電站繼電保護是根據(jù)變配電站運 行過程中發(fā)生故障時出現(xiàn)的電流增加、電壓升高或降低、頻率降低、 出現(xiàn)瓦斯、溫度升高等現(xiàn)象超過繼電保護的整定值（給定值）或超限 值后，在整定時間內，有選擇的發(fā)出跳閘命令或報警信號。根據(jù)電流值來進行選擇性跳閘的為反時限，電流值越大，跳閘越 快。根據(jù)時間來進行選擇性跳閘的稱為定時限保護，定時限在故障電 流超過整定值后，經(jīng)過時間定值給定的時間后才出現(xiàn)跳閘命令。瓦斯 與溫度等為非電量保護?？煽肯禂?shù)為一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)，計

14、算繼電器保護 動作值時，要將計算結果再乘以可靠系數(shù)，以保證繼電保護動作的準 確與可靠，其范圍為1.31.5。發(fā)生故障時的最小值與保護的動作值 之比為繼電保護的靈敏系數(shù)，一般為1.22，應根據(jù)設計規(guī)范要進行 選擇。3）變配電站繼電保護按保護性質分類4）變電站繼電保護按被保護對象分類（1）發(fā)電機保護發(fā)電機保 護有定子繞組相間短路，定子繞組接地，定子繞組匝間短路，發(fā)電機 外部短路，對稱過負荷，定子繞組過電壓勵磁回路一點及兩點接地，失磁故障等。出口方式為停機，解列，縮小故障影響范圍和發(fā)出信號。（2）電力變壓器保護電力變壓器保護有繞組及其引出線相間短路， 中性點直接接地側單相短路，繞組匝間短路，外部短路

15、引起的過電流， 中性點直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電 壓、過負荷，油面降低，變壓器溫度升高，油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng) 故障。（3）線路保護線路保護根據(jù)電壓等級不同，電網(wǎng)中性點接地方 式不同，輸電線路以及電纜或架空線長度不同，分別有：相間短路、 單相接地短路、單相接地、過負荷等。（4）母線保護發(fā)電廠和重要變 電所的母線應裝設專用母線保護。（5）電力電容器保護電力電容器有 電容器內部故障及其引出線短路，電容器組和斷路器之間連接線短路, 電容器組中某一故障電容切除后引起的過電壓、電容器組過電壓，所 連接的母線失壓。（6）高壓電動機保護高壓電動機有定子繞組相間短路、定子繞 組單相接

16、地、定子繞組過負荷、定子繞組低電壓、同步電動機失步、 同步電動機失磁、同步電動機出現(xiàn)非同步?jīng)_擊電流。6.微機保護裝置1 ）微機保護的優(yōu)點（1 ）可靠性高：一種微機保護單元可以完成多種 保護與監(jiān)測功能。代替了多種保護繼電器和測量儀表，簡化了開關柜 與控制屏的接線，從而減少了相關設備的故障環(huán)節(jié)，提高了可靠性。 微機保護單元采用高集成度的芯片，軟件有自動檢測與自動糾錯功能, 也有提高了保護的可靠性。（2）精度高，速度快，功能多。測量部分 數(shù)字化大大提高其精度cpu速度提高可以使各種事件以ms來計時， 軟件功能的提高可以通過各種復雜的算法完成多種保護功能。（3）靈活性大，通過軟件可以很方便的改變保護與

17、控制特性， 利用邏輯判斷實現(xiàn)各種互鎖，一種類型硬件利用不同軟件，可構成不 同類型的保護。（4）維護調試方便，硬件種類少，線路統(tǒng)一，外部接 線簡單，大大減少了維護工作量，保護調試與整定利用輸入按鍵或上 方計算機下傳來進行，調試簡單方便。（5）經(jīng)濟性好，性能價格比高， 由于微機保護的多功能性，使變配電站測量、控制與保護部分的綜合 造價降低。高可靠性與高速度，可以減少停電時間，節(jié)省人力，提高 了經(jīng)濟效益。2）微機保護裝置的特點微機保護裝置除了具有上述微機保護的 優(yōu)點之外，與同類產(chǎn)品比較具有以下特點：（1）品種齊全：微機保護裝置，品種特別齊全，可以滿足各種 類型變配電站的各種設備的各種保護要求，這就給

18、變配電站設計及計 算機聯(lián)網(wǎng)提供了很大方便。（2）硬件采用最新的芯片提高了技術上的 先進性，cpu采用80c196kb，測量為14位a/d轉換，模擬量輸入回 路多達24路，采到的數(shù)據(jù)用dsp信號處理芯片進行處理，利用高速 傅氏變換，得到基波到8次的諧波，特殊的軟件自動校正，確保了測 量的高精度。利用雙口 ram與cpu變換數(shù)據(jù)，就構成一個多cpu系 統(tǒng)，通信采用can總線。具有通信速率高（可達100mhz，一般運行 在80或60mhz）抗干擾能力強等特點。通過鍵盤與液晶顯示單元可 以方便的進行現(xiàn)場觀察與各種保護方式與保護參數(shù)的設定。（3）硬件 設計在供電電源，模擬量輸入，開關量輸入與輸出，通信接

19、口等采用 了特殊的隔離與抗干擾措施，抗干擾能力強，除集中組屏外，可以直 接安裝于開關柜上。（4）軟件功能豐富，除完成各種測量與保護功能 外，通過與上位處理計算機配合，可以完成故障錄波（1秒高速故障 記錄與9秒故障動態(tài)記錄），諧波分析與小電流接地選線等功能。（5）可選用rs232和can通信方式，支持多種遠動傳輸規(guī)約， 方便與各種計算機管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。（6 ）采用寬溫帶背景240 x128大 屏幕led液晶顯示器，操作方便、顯示美觀。（7）集成度高、體積小、重量輕，便于集中組屏安裝和分散安 裝于開關柜上。3 ）微機保護裝置的使用范圍（1 ）中小型發(fā)電廠及其升壓變電站。 （2 ） 110kv/35k

20、v/10kv區(qū)域變電站。（3 ）城市10kv電網(wǎng)10kv開閉 所（4 ）用戶110kv/10kv或35kv/10kv總降壓站。（5 ）用戶10kv變 配電站4）微機保護裝置的種類（1 ）微機保護裝置共有四大類。（2） 線路保護裝置微機線路保護裝置微機電容保護裝置微機方向線路保 護裝置微機零序距離線路保護裝置微機橫差電流方向線路保護裝置（3 ）主設備保護裝置微機雙繞組變壓器差動保護裝置微機三繞組變 壓器差動保護裝置微機變壓器后備保護裝置微機發(fā)電機差動保護裝置微機發(fā)電機后備保護裝置微機發(fā)電機后備保護裝置微機電動機差 動保護裝置微機電動機保護裝置微機廠（站）用變保護裝置（4 ）測 控裝置微機遙測遙控

21、裝置微機遙信遙控裝置微機遙調裝置微機自動 準同期裝置微機備自投裝置微機pt切換裝置微機脈沖電度測量裝置 微機多功能變送測量裝置微機解列裝置（5）管理裝置單元通信單元 管理單元雙機管理單元5）微機保護裝置功能微機保護裝置的通用技 術要求和指標（工作環(huán)境、電源、技術參數(shù)、裝置結構）以及主要功 能（保護性能指標、主要保護功能、保護原理、定值與參數(shù)設定，以 及外部接線端子與二次圖）詳見相關產(chǎn)品說明書。7.220/380V低壓 配電系統(tǒng)微機監(jiān)控系統(tǒng)1）220/380V低壓配電系統(tǒng)特點（1）應用范 圍廣，現(xiàn)在工業(yè)與民用用電除礦井、醫(yī)療、危險品庫等外，均為 220/380V，所以應用范圍非常廣泛。（2）低壓

22、配電系統(tǒng)一般均為tn s，或tncs系統(tǒng)。tnc系統(tǒng)為三個相線（a、b、c）與一個中性線（n）, n線在變壓器中性點接地或在建筑物進 戶處重復接地。輸電線為四根線，電纜為四芯，沒有保護地線（pe）, 少一根線。設備外殼，金屬導電部分保護接地接在中性線（n ）上， 稱為接零系統(tǒng)，接零系統(tǒng)安全性較差，對電子設備干擾大，設計規(guī)范 已規(guī)定不再采用。tns系統(tǒng)為三個相線，一個中性線（n）與一個保 護地線（pe卜n線與pe線在變壓器中性點集中接地或在建筑物進戶 線處重復接地。輸電線為五根，電纜為五芯。中性線（n）與保護地 線（pe）在接地點處連接在一起后，再不能有任何連接，因此中性線 （n）也必須用絕緣線

23、。中性線（n）引出后如果不用絕緣對地絕緣， 或引出后又與保護地線有連接，雖然用了五根線，也為tnc系統(tǒng)， 這一點應特別引起注意。tns或tncs系統(tǒng)安全性好，對電子設 備干擾小，可以共用接地線（cpe），采用等電位連接后安全性更好， 干擾更小。所以設計規(guī)范規(guī)定除特殊場所外，均采用tns或tnc s系統(tǒng)。（3）220/380v低壓配電系統(tǒng)的保護現(xiàn)在仍采用低壓斷路器或熔 斷器。所以220/380V只有監(jiān)控沒有保護。監(jiān)控包括電流、電壓、電 度、頻率、功率、功率因數(shù)、溫度等測量（遙測），開關運行狀態(tài)，事故跳閘，報警與事故預告（過負荷、超溫等） 報警（遙信）與電動開關遠方合分閘操作（遙控）等三個內容（簡

24、稱 三遙），而沒有保護。（4）220/380v低壓配電系統(tǒng)一次回路一般均為 單母線或單母線分段，兩臺以上變壓器均為單母線分段，有幾臺變壓 器就分幾段，這是因為用戶變電站變壓器一般不采用并列運行，這是 為了減小短路電流，降低短路容量，否則，低壓斷路器的斷開容量就 要加大。（5）220/380V低壓配電系統(tǒng)進線、母聯(lián)、大負荷出線與低壓聯(lián) 絡線因容量較大，一般一路（1個斷路器）占用一個低壓柜。根據(jù)供 電負荷電流大小不同，一個低壓開關柜內有兩路出線（安裝兩個斷路 器），四路出線（安裝四個斷路器），以及五、六、八與十路出線，不 象高壓配電系統(tǒng)一個斷路器占用一個開關柜。因此低壓監(jiān)控單元就要 有用于一路、兩

25、路或多路之分，設計時要根據(jù)每個低壓開關的出線回 路數(shù)與低壓監(jiān)控單元的規(guī)格來進行設計。（6）低壓斷路器除手動操作外，還可以選用電動操作。大容量 低壓斷路器一般均有手動與電動操作，設計時應選用帶遙控的低壓監(jiān) 控單元，小容量低壓斷路器，設計時，大多數(shù)都選用只有手動操作的 斷路器，這樣低壓監(jiān)控單元的遙控出口就可以不接線，或選用不帶遙 控的低壓監(jiān)控單元。2）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機監(jiān)控系統(tǒng)的設計 （1）220/380v低壓配電系統(tǒng)微機監(jiān)控系統(tǒng)首先根據(jù)一次系統(tǒng)及用戶 要求進行遙測、遙信及遙控設計。（2）測量回路設計a測量部分的二 次接線與高壓一樣，電流回路串聯(lián)于電壓互感器二次回路，電壓回路 并聯(lián)于

26、電壓測量回路。由于220/380V低壓配電系統(tǒng)沒有電壓互感器， 電壓測量可以直接接到220/380V母線上，和電度表電壓回路一樣一 般可以不加熔斷器保護，但柜內接線應盡量短，有條件時最好加熔斷 器保護，以便于檢修。b電度測量可選用自帶電源有脈沖輸出的脈沖 電度表，對于有計算功率與電度功能的低壓監(jiān)控單元，只作為內部計 費時可以不再選用脈沖電度表。c選用有顯示功能的低壓監(jiān)控單元， 可以不再設計電流、電壓表，選用不帶顯示功能的低壓監(jiān)控單元時還 應設計電流或電壓表，不應兩種都設計。（3）信號回路設計設計時，低壓斷路器要增加一對常開接點接到低壓監(jiān)控單元開關狀態(tài)輸入端 子上。有事故跳閘報警輸出接點的，再將其接到低壓監(jiān)控單元事故預 告端子上。（4）遙控回路設計低壓監(jiān)控系統(tǒng)的遙控設計比較簡單，電 動操作的低壓斷路器都有一對合分閘按鈕，只要將低壓監(jiān)控單元合分 閘輸出端子分別并在合分閘按鈕上即可，必要時，可設計一個就地與 遙控操作轉換開關，防止就地檢修開關時，遙控操作引起事故。（5） 供電電源與通信電纜設計低壓監(jiān)控單元電源為交流220v供電，耗