供配電系統(tǒng)基礎知識

供配電系統(tǒng)基礎知識主要內(nèi)容電力系統(tǒng)〔供配電系統(tǒng)〕概述中性點運行方式電力線路的接線方式變配電所的主接線方案電氣設備選擇與校驗電力系統(tǒng)故障概述第二頁，共88頁。2023/2/22概述電能是人們生產(chǎn)和生活的重要能源，屬于二次能源。發(fā)電廠將一次能源(如煤、油、水、原子能等)轉換成電能，再進展輸送和分配，最后可以轉換為其他形式的能量(如機械能、光能、熱能等)。第三頁，共88頁。2023/2/23概述構成：發(fā)電廠、變電所、電力線路、用戶第四頁，共88頁。2023/2/24發(fā)電、輸電、配電、用電過程概述第五頁，共88頁。2023/2/25概述第六頁，共88頁。2023/2/26中性點運行方式星形接線變壓器或發(fā)電機的中性點稱為電力系統(tǒng)的中性點。電力系統(tǒng)中性點接地方式與電壓等級、單相接地短路電流、過電壓水平、繼電保護和自動裝置的配置等有關，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性、主變壓器和發(fā)電機的運行平安以及對通信系統(tǒng)的干擾等。第七頁，共88頁。2023/2/27中性點運行方式中性點非有效接地中性點有效接地中性點不接地中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)高電阻接地中性點直接接地中性點經(jīng)小阻抗接地小接地電流系統(tǒng)大接地電流系統(tǒng)我國電力系統(tǒng)廣泛采用的中性點接地方式主要有不接地，經(jīng)消弧線圈接地及直接接地三種。中性點運行方式第八頁，共88頁。一、中性點不接地的電力系統(tǒng)正常運行中性點運行方式第九頁，共88頁。一、中性點不接地的電力系統(tǒng)單相〔C相〕接地（1）C相對地電壓為零,非接地相A相對地電壓=+(-)=,B相對地電壓=+(-)=,如圖所示。結論：當一相接地時，非接地兩相對地電壓均升高倍，變?yōu)榫€電壓。而且，該兩相對地電容電流也相應的增大倍。中性點運行方式第十頁，共88頁。一、中性點不接地的電力系統(tǒng)單相〔C相〕接地

（2）當C相接地時，系統(tǒng)的接地電流（電容電流）為非接地兩相對地電容電流之和。因此由相量圖可知，在相位上正好超前90°；而在量值上，由于，而，因此。結論：一相接地的電容電流為正常運行時每相對地電容電流的3倍。中性點運行方式第十一頁，共88頁。一、中性點不接地的電力系統(tǒng)單相〔C相〕接地〔3〕系統(tǒng)三相的線電壓仍保持對稱且大小不變。因此，對接于線電壓的用電設備的工作并無影響，無須立即中斷對用戶供電。中性點運行方式第十二頁，共88頁。一、中性點不接地的電力系統(tǒng)中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時產(chǎn)生的影響當接地電流不大時，交流電流過零時電弧將自行熄滅，接地故障隨之消失，電網(wǎng)即可恢復正常運行；當接地電流超過一定值時，將會產(chǎn)生穩(wěn)定的電弧，形成持續(xù)的電弧接地，高溫的電弧可能損壞設備，甚至可能導致相間短路，尤其在電機或電器內(nèi)部發(fā)生單相接地出現(xiàn)電弧時最危險；接地電流小于30A而大于5～10A時，有可能產(chǎn)生一種周期性熄滅與復燃的間歇性電弧，將引起過電壓，其幅值可達2.5～3倍的相電壓，這個過電壓對于正常電氣絕緣來說應能承受，但當絕緣存在薄弱點時，可能發(fā)生擊穿而造成短路，危及整個電網(wǎng)的平安。單相接地時，在接地處有接地電流流過，會引起電弧，此電弧的強弱與接地電流的大小成正比。中性點運行方式第十三頁，共88頁。一、中性點不接地的電力系統(tǒng)單相接地故障時，由于線電壓保持不變，對電力用戶沒有影響，用戶可繼續(xù)運行，提高了供電可靠性。為防止由于接地點的電弧及伴隨產(chǎn)生的過電壓，引起故障范圍擴大，在這種系統(tǒng)中必須裝設交流絕緣監(jiān)察裝置，當發(fā)生單相接地故障時，立即發(fā)出絕緣下降的信號，通知運行值班人員及時處理。電力系統(tǒng)的有關規(guī)程規(guī)定：在中性點不接地的三相系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，允許繼續(xù)運行的時間不得超過2ｈ，并要加強監(jiān)視。系統(tǒng)中電氣設備和線路的對地絕緣必須按能承受線電壓考慮設計，從而相應地增加了投資。

中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時產(chǎn)生的影響中性點運行方式第十四頁，共88頁。一、中性點不接地的電力系統(tǒng)適用范圍

我國60kV以下系統(tǒng)，特別是3~10kV系統(tǒng)，一般采用中性點不接地運行方式。中性點運行方式第十五頁，共88頁。在中性點不接地系統(tǒng)中，單相接地電流超過如下的規(guī)定數(shù)值：〔1〕3～10KV系統(tǒng)中，接地電流大于30A，〔2〕20KV及以上系統(tǒng)中，接地電流大于10A，采用經(jīng)消弧線圈接地的措施來減小接地電流，熄滅電弧，防止過電壓的產(chǎn)生。二、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)中性點運行方式第十六頁，共88頁。二、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)

消弧線圈裝在系統(tǒng)中發(fā)電機或變壓器的中性點與大地之間，正常運行時，中性點的對地電壓為零，消弧線圈中沒有電流通過。

當系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，中性點的對地電壓等于接地相電壓，消弧線圈在中性點電壓即作用下，有一個電感電流通過，此電感電流必定通過接地點形成回路，接地點的電流為接地電流與電感電流的相量和。中性點運行方式第十七頁，共88頁。二、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)

接地電流超前90°，電感電流滯后90°，在接地處接地電流和電感電流互相抵消，稱為電感電流對接地電容電流的補償。適中選擇消弧線圈的匝數(shù)，可使接地點的電流變得很小或等于零，從而消除了接地處的電弧以及由電弧所產(chǎn)生的危害，消弧線圈也正是由此得名。通過消弧線圈的電感電流：中性點運行方式第十八頁，共88頁。二、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)當發(fā)生單相接地故障時，接地相電壓為零，三個線電壓不變，其它兩相電壓也將升高倍?！才c中性點不接地系統(tǒng)一樣〕中性點運行方式第十九頁，共88頁。二、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)特點適用范圍供電可靠性高，絕緣投資較大；中性點經(jīng)消弧線圈接地后，能有效地減少單相接地故障時接地處的電流，使接地處的電弧迅速熄滅，防止了經(jīng)間歇性電弧接地時所產(chǎn)生的過電壓。中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)多用于以架空線路為主體的3～60kV系統(tǒng)中，還可用在雷害事故嚴重的地區(qū)和某些大城市電網(wǎng)的110kV系統(tǒng)。中性點運行方式第二十頁，共88頁。三、中性點直接接地的電力系統(tǒng)中性點的電壓為零，中性點沒有電流流過。

由于接地相直接通過大地與電源構成單相回路，形成單相短路故障，那么短路電流很大，繼電保護裝置立即動作，斷路器斷開，迅速切除故障局部。當中性點直接接地時，接地電阻近似為0，所以中性點與地之間的電位一樣，即。單相短路時，故障相的對地電壓為零，非故障相的對地電壓根本保持不變，仍接近于相電壓。正常運行時發(fā)生單相接地時中性點運行方式第二十一頁，共88頁。三、中性點直接接地的電力系統(tǒng)中性點直接接地系統(tǒng)的應用〔1〕110KV以上的超高壓系統(tǒng)目前我國110KV以上電力網(wǎng)均采用中性點直接接地方式。理由：高壓電器的絕緣問題是影響電器設計和制造的關鍵，電器絕緣要求的降低，直接降低了電器的造價，同時改善了電器的性能。〔2〕380/220V低壓配電系統(tǒng)我國380/220V低壓配電系統(tǒng)也采用中性點直接接地方式，而且引出中性線〔N線〕、保護線〔PE線〕或保護中性線〔PEN線〕，這樣的系統(tǒng)，稱為TN系統(tǒng)。中性點運行方式第二十二頁，共88頁。系統(tǒng)中一相接地的特點比較

中性點不接地中性點直接接地電流中性點電壓非故障相電壓線電壓接地點的電容電流是正常運行時一相對地電容電流的3倍故障相電流和流入故障點的電流很大中性點電壓升高為相電壓故障相和中性點電壓為零非故障相對地電壓仍為相電壓非故障相對地電壓升高為線電壓與故障相相關的線電壓降低為相電壓三相之間的線電壓保持與正常時一樣經(jīng)消弧線圈接地:適中選擇線圈感抗,接地點電流可減小到很小,且熄滅接地電流產(chǎn)生的電弧。其他特點與不接地系統(tǒng)根本一樣。第二十三頁，共88頁。低壓配電系統(tǒng)的接地方式按照IEC的標準規(guī)定，低壓配電系統(tǒng)，按照其保護接地的形式，可以分為IT、TT、和TN供電系統(tǒng)。中性點運行方式第二十四頁，共88頁。TN系統(tǒng)〔1〕中性線〔N線〕的作用：①用來接相電壓為220V的單相用電設備；②用來傳導三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流；③減少負載中性點的電壓偏移?！?〕保護線〔PE線〕的作用：保障人身平安，防止觸電事故發(fā)生。保護零線PE是專門以防止觸電為目的用來與系統(tǒng)中各設備或線路的金屬外殼、接地母線等作電氣連接的導線。在正常工作時工作零線中有電流，保護零線中不應有電流，如果保護零線中出現(xiàn)電流，那么必定有設備漏電情況發(fā)生。中性點運行方式第二十五頁，共88頁。TN系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)①保護中性線〔PEN線〕兼有中性線〔N線〕和保護線〔PE線〕的功能，當三相負荷不平衡或接有單相用電設備時，PEN線上均有電流通過。②這種系統(tǒng)一般能夠滿足供電可靠性的要求，而且投資較省，節(jié)約有色金屬，但是當PEN斷線時，可使設備外露可導電局部帶電，對人有觸電危險。在平安要求較高的場所和要求抗電磁干擾的場所均不允許采用該系統(tǒng)。中性點運行方式第二十六頁，共88頁。TN系統(tǒng)TN-S系統(tǒng)①公共PE線在正常情況下沒有電流通過，因此不會對接在PE線上的其他用電設備產(chǎn)生電磁干擾。②由于其N線與PE線分開，因此其N線即使斷線也并不影響接在PE線上的用電設備的平安。該系統(tǒng)多用于環(huán)境條件較差，對平安可靠性要求較高及用電設備對抗電磁干擾要求較嚴的場所。中性點運行方式第二十七頁，共88頁。TN系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)兼有TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的優(yōu)點常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境條件較差并且要求無電磁干擾的數(shù)據(jù)處理或具有精細檢測裝置等設備的場所。為確保PE和PEN平安可靠，除在電源中性點直接接地外，還必須在以下地方重復接地：在架空線的干線和分支線的中端及沿線每1km處，以及電纜和架空線在引入車間或大型建筑物處。中性點運行方式第二十八頁，共88頁。TT系統(tǒng)中性點直接接地，引出中性線N。電氣設備外露可導電局部經(jīng)各自的保護線PE分別直接接地。中性點運行方式第二十九頁，共88頁。IT系統(tǒng)中性點不直接接地或經(jīng)阻抗接地，通常不引出中性線N，電氣設備外露可導電局部經(jīng)各自保護線PE接地。中性點運行方式第三十頁，共88頁?？偨Y中性點運行方式電力系統(tǒng)的中性點通常采用不接地、經(jīng)消弧線圈接地、直接接地和經(jīng)低電阻接地四種運行方式。前兩種系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，三個線電壓不變，但會使非接地相對地電壓升高倍。因此，規(guī)定帶接地故障運行不得超過兩小時。中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，那么構成單相對地短路，引起保護裝置動作跳閘，切除接地故障。我國6～10KV電力網(wǎng)和局部35KV電力網(wǎng)采用中性點不接地方式；110KV以上電力網(wǎng)和380/220V低壓電網(wǎng)均采用中性點直接接地方式；20KV及以上系統(tǒng)中單相接地電流大于10A及3～10KV電力網(wǎng)中單相接地電流大于30A，其中性點均采用經(jīng)消弧線圈接地方式；我國一些大城市的10KV系統(tǒng)采用經(jīng)低電阻接地的方式。低壓配電的380/220V三相四線制系統(tǒng)，通常接成TN系統(tǒng)。因其N線和PE線的不同形式，又可分為TN-C、TN-S、TN-C-S三種系統(tǒng)。第三十一頁，共88頁。電力線路的接線方式電力線路結線方式選擇的考慮因素(1)供配電系統(tǒng)的平安可靠；(2)供配電系統(tǒng)的操作方便、靈活；(3)供配電系統(tǒng)的運行經(jīng)濟；(4)有利于開展；(5)電源的數(shù)量、位置；(6)供配電對象的負荷性質(zhì)和大小；(7)供配電對象的建筑布局；第三十二頁，共88頁。2023/2/232電力線路的接線方式高壓電力線路的接線方案：放射式、樹干式、環(huán)式電能在高壓母線聚集后向各高壓配電線路輸送，每個高壓配電回路直接向一個用戶供電，沿線不分接其他負荷。第三十三頁，共88頁。2023/2/233電力線路的接線方式〔1〕高壓單回路放射式結線特點：①結線清晰，操作維護方便，各供電線路互不影響，供電可靠性較高，還便于裝設自動裝置，保護裝置也較簡單；②高壓開關設備用的較多，投資高，某一線路發(fā)生故障或需檢修時，該線路供電的全部負荷都要停電。應用：只能用于二、三級負荷或容量較大及較重要的專用設備。1.高壓放射式結線第三十四頁，共88頁。2023/2/234電力線路的接線方式〔2〕采用公共備用干線的放射式結線特點：和單回路放射式結線相比，除擁有其優(yōu)點外，供電可靠性得到了提高。開關設備的數(shù)量和導線材料的消耗量比單回路放射式結線有所增加。應用：一般用于供電給二級負荷；如果備用干線采用獨立電源供電且分支較少，那么可用于一級負荷。1.高壓放射式結線第三十五頁，共88頁。2023/2/235電力線路的接線方式〔3〕雙回路放射式結線特點：采用兩路電源進線，然后經(jīng)分段母線用雙回路對用戶進展穿插供電。其供電可靠性更高，但投資相對較大。應用：可供電給一、二級的重要負荷1.高壓放射式結線第三十六頁，共88頁。2023/2/236電力線路的接線方式〔4〕采用低壓聯(lián)絡線路作備用干線的放射式結線特點：比較經(jīng)濟、靈活，除了可提高供電可靠性以外，還可實現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟運行。應用：多用于工礦企業(yè)。1.高壓放射式結線第三十七頁，共88頁。2023/2/2372.高壓樹干式結線由變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線上沿線均連接了數(shù)個負荷點的結線方式。電力線路的接線方式第三十八頁，共88頁。2023/2/2382.高壓樹干式結線電力線路的接線方式〔1〕單回路樹干式結線特點：①較之單回路放射式結線，出線大大減少，高壓開關柜數(shù)量也相應減少，同時可節(jié)約有色金屬的消耗量②因多個用戶采用一條公用干線供電，各用戶之間互相影響，當某條干線發(fā)生故障或需檢修時，將引起干線上的全部用戶停電，所以供電可靠性差。且不容易實現(xiàn)自動化控制。應用：一般用于對三級負荷配電，而且干線上連接的變壓器不得超過5臺，總容量不應大于2300kVA。這種結線在城鎮(zhèn)街道應用較多。第三十九頁，共88頁。2023/2/2392.高壓樹干式結線電力線路的接線方式〔2〕單側供電的雙回路樹干式結線方式特點：供電可靠性提高，但投資也相應有所增加。應用：可供電給二、三級負荷。第四十頁，共88頁。2023/2/2402.高壓樹干式結線電力線路的接線方式〔3〕兩端供電的單回路樹干式結線方式特點：假設一側干線發(fā)生故障，可采用另一側干線供電，因此供電可靠性也較高，和單側供電的雙回路樹干式相當。正常運行時，由一側供電或在線路的負荷分界處斷開，發(fā)生故障時要手動切換，而且尋查故障時也需中斷供電。應用：可供電給二、三級負荷。第四十一頁，共88頁。2023/2/2412.高壓樹干式結線電力線路的接線方式〔4〕兩端供電的雙回路樹干式結線方式特點：供電可靠性比單側供電的雙回路樹干式有所提高，而且其投資不比單側供電的雙回路樹干式增加很多，關鍵是要有雙電源供電的條件。應用：主要用于二級負荷，當供電電源足夠可靠時，亦可用于一級負荷。第四十二頁，共88頁。2023/2/2423.高壓環(huán)形結線高壓環(huán)形結線實際上是兩端供電的樹干式結線。電力線路的接線方式特點：運行靈活，線路檢修時可切換電源；故障時可切除故障線段，縮短停電時間，供電可靠性高。應用：可供二、三級負荷，在現(xiàn)代化城市電網(wǎng)中應用較廣泛?！伴_環(huán)〞運行理由：由于閉環(huán)運行時繼電保護整定較復雜，同時也為防止環(huán)形線路上發(fā)生故障時影響整個電網(wǎng)，所以為了簡化繼電保護，限制系統(tǒng)短路容量，大多數(shù)環(huán)形線路采用“開環(huán)〞運行方式，即環(huán)形線路中有一處開關是斷開的。高壓環(huán)形電網(wǎng)中通常采用以負荷開關為主開關的高壓環(huán)網(wǎng)柜.第四十三頁，共88頁。2023/2/243電力線路的接線方式總結：〔1〕供配電系統(tǒng)的高壓結線實際上往往是幾種結線方式的組合，終究采用什么結線方式，應根據(jù)具體情況，考慮對供電可靠性的要求，經(jīng)技術經(jīng)濟綜合比較后才能確定?！?〕對大中型工廠，高壓配電系統(tǒng)宜優(yōu)先考慮采用放射式結線，因為放射式結線的供電可靠性較高，便于運行管理?！?〕由于放射式的投資較大，對于供電可靠性要求不高的輔助生產(chǎn)區(qū)和生活住宅區(qū)，可考慮采用樹干式或環(huán)形配電。第四十四頁，共88頁。2023/2/244電力線路的接線方式低壓電力線路的接線方案：放射式、樹干式、環(huán)式第四十五頁，共88頁。2023/2/245變配電所的主接線方案變配電所是供配電系統(tǒng)的樞紐，占有非常重要的作用。1．變配電所的分類〔1〕變電所根據(jù)變壓等級和規(guī)模大小的不同，分為：1〕總降壓變電站—35KV及以上的電壓降為10〔6〕KV電壓；2〕車間變電所—10(6)KV的電壓降為220/380電壓。〔2〕配電所根據(jù)配電電壓的不同分為：1〕高壓配電所2〕低壓配電所第四十六頁，共88頁。2023/2/246變配電所的主接線方案變配電所的主接線是供配電系統(tǒng)中為實現(xiàn)電能輸送和分配的一種電氣結線；對應的結線圖叫主結線圖，或主電路圖，又稱一次電路圖、一次結線圖。注：雖然電力系統(tǒng)是三相系統(tǒng)，通常電氣主結線圖采用單線來表示三相系統(tǒng)，使之更簡單、清楚和直觀。主接線圖根據(jù)作用不同分為兩類：系統(tǒng)式主接線圖裝置式主接線圖第四十七頁，共88頁。2023/2/247變配電所的主接線方案1〕系統(tǒng)式主結線圖①定義按照電能輸送和分配的順序、用規(guī)定的電氣符號和文字說明來表示和安排其主要電氣設備相互連接關系的主結線圖為系統(tǒng)式主結線圖。②作用這種圖能全面系統(tǒng)地反映主結線中電力電能的傳輸過程，即相對電氣連接關系，但不能反映電路中各電氣設備和成套設備之間的相互排列位置即實際位置；它一般在運行和教材中使用。第四十八頁，共88頁。2023/2/248變配電所的主接線方案2〕裝置式主結線圖①定義裝置式主結線圖是按照高、低壓成套配電裝置之間的相互連接和排列位置繪制的主結線圖。在裝置式主結線圖中，各成套配電裝置的內(nèi)部設備和結線及各成套配電裝置之間的相互連接和排列位置一目了然。②作用這種圖多用作施工圖，便于配電裝置的采購和安裝施工。第四十九頁，共88頁。2023/2/249變配電所的主接線方案第五十頁，共88頁。2023/2/250變配電所的主接線方案由發(fā)電機、變壓器、斷路器等一次設備按其功能要求，通過連接線連接而成的用于表示電能的生產(chǎn)、聚集和分配的電路，通常也稱一次接線或電氣主系統(tǒng)。變配電所常用主接線的類型和特點分類有母線單母線接線、雙母線接線等無母線橋形接線、單元接線等第五十一頁，共88頁。2023/2/251一、有匯流母線接線1、典型單母線接線特點：每一回線路均經(jīng)過一臺斷路器QF和隔離開關QS接于一組母線上。優(yōu)點：接線簡單清晰，設備少，操作方便，投資少，便于擴建。母線側隔離開關線路側隔離開關缺點：可靠性和靈活性較差。在母線和母線隔離開關檢修或故障時，各支路都必須停頓工作；引出線的斷路器檢修時，該支路要停頓供電。變配電所的主接線方案第五十二頁，共88頁。2023/2/252一、有匯流母線接線1、典型單母線接線變配電所的主接線方案L1線路送電操作：檢查1QF確實斷開，合上11QS隔離開關，合上13QS隔離開關，合上1QF斷路器。典型操作：L1線路停電操作：斷開1QF斷路器，檢查1QF確實斷開，斷開13QS隔離開關，斷開11QS隔離開關。適用范圍：一般用于6～220kV系統(tǒng)，出線回路較少，對供電可靠性要求不高的中、小型發(fā)電廠與變電站中。第五十三頁，共88頁。2023/2/253一、有匯流母線接線2、單母線分段接線變配電所的主接線方案〔1〕分段斷路器閉合運行：兩個電源分別接在兩段母線上；兩段母線上的負荷應均勻分配?？煽啃员容^好，但線路故障時短路電流較大?！?〕分段斷路器斷開運行：每個電源只向接至本段母線上的引出線供電，可以限制短路電流，兩段母線上的電壓可不一樣?？稍?QF處裝設備自投裝置，重要用戶可以從兩段母線引接采用雙回路供電。第五十四頁，共88頁。2023/2/254一、有匯流母線接線2、單母線分段接線變配電所的主接線方案優(yōu)點：供電可靠性較高〔1〕當母線發(fā)生故障時，僅故障母線段停頓工作，另一段母線仍繼續(xù)工作。〔2〕兩段母線可看成是兩個獨立的電源，提高了供電可靠性，可對重要用戶供電。缺點：停電范圍仍較大

〔1〕當一段母線故障或檢修時，該段母線上的所有支路必須斷開，停電范圍較大。〔2〕任一支路的斷路器檢修時，該支路必須停電。第五十五頁，共88頁。2023/2/255一、有匯流母線接線2、單母線分段接線變配電所的主接線方案適用范圍：〔1〕6～10k：出線回路數(shù)為6回及以上；〔2〕35～63kV：出線回路數(shù)為4～8回；〔3〕110～220kV：出線回路數(shù)為3～4回。第五十六頁，共88頁。2023/2/256一、有匯流母線接線3、單母線分段帶旁母接線變配電所的主接線方案正常運行時旁路母線不帶電每個回路含一臺斷路器三臺隔離開關母線與旁路母線間經(jīng)斷路器相連第五十七頁，共88頁。2023/2/257一、有匯流母線接線4、雙母線接線變配電所的主接線方案特點：兩段母線可互為備用，運行可靠性和靈活性都得到很大提高，但開關設備的數(shù)量大大增加，從而其投資較大。應用：雙母線結線在中、小型變配電所中很少采用，主要用于負荷大且重要的樞紐變電站等場所。第五十八頁，共88頁。2023/2/258二、無匯流母線接線變配電所的主接線方案1、單元接線特點：

〔1〕接線簡單清晰，電氣設備少，配電裝置簡單，投資少，占地面積小。

〔2〕不設發(fā)電機電壓母線，發(fā)電機或變壓器低壓側短路時，短路電流小。

〔3〕操作簡便，降低故障的可能性，提高了工作的可靠性，繼電保護簡化。

〔4〕任一元件故障或檢修全部停頓運行，檢修時靈活性差。適用范圍：機組臺數(shù)不多的大、中型不帶近區(qū)負荷的區(qū)域發(fā)電廠以及分期投產(chǎn)或裝機容量不等的無機端負荷的中、小型水電站。第五十九頁，共88頁。2023/2/259二、無匯流母線接線變配電所的主接線方案2、橋式接線內(nèi)橋接線：斷路器跨接在進線斷路器的內(nèi)側，靠近變壓器。

〔1〕線路操作方便；〔2〕正常運行時變壓器操作復雜。外橋接線：斷路器跨在進線斷路器的外側，靠近電源側。

〔1〕變壓器操作方便；〔2〕線路投入與切除時，操作復雜。第六十頁，共88頁。2023/2/260三、典型主接線方案變配電所的主接線方案1、10kV高壓配電所工廠10kV配電所主接線示意圖第六十一頁，共88頁。2023/2/261三、典型主接線方案變配電所的主接線方案1、10kV高壓配電所1．電源進線該配電所有兩路10KV的電源進線，最常見的進線方案為：〔1〕一路是架空進線〔1WL〕，作為主工作電源，架空線采用鋁絞線(型號LJ-95表示截面積95mm2的鋁絞線)，經(jīng)穿墻套管進入高壓配電室，也可經(jīng)一段短電纜進入高壓配電室；〔2〕另一路采用電纜進線〔2WL〕，來自鄰近單位的高壓聯(lián)絡線，作備用電源。電纜線采用YJV22-10000-3×120三芯交聯(lián)聚乙稀絕緣電力電纜，截面為120mm，額定電壓10KV。第六十二頁，共88頁。2023/2/262三、典型主接線方案變配電所的主接線方案1、10kV高壓配電所1．電源進線〔3〕電能計量專用柜1#和13#柜為電能計量專用柜，根據(jù)規(guī)定：“對10KV及以下電壓供電的用戶，應配置專用的電能計量柜〔箱〕；對35KV及以上電壓供電的用戶，應有專用的電流互感器二次線圈和專用的電壓互感器二次連結線，并不得與保護、測量回路共用。〞計量柜內(nèi)的電流互感器和電壓互感器二次側的準確度不低于0.2或0.5級。為了方便地控制電源進線，也可在計量柜前加一個控制柜。第六十三頁，共88頁。2023/2/263三、典型主接線方案變配電所的主接線方案1、10kV高壓配電所1．電源進線〔4〕所用電柜2#柜和12#柜為所〔配電所〕用電柜(也可以接在電源進線上)，主要供電給配電所內(nèi)部二次系統(tǒng)的操作電源，常用戶內(nèi)變壓器。第六十四頁，共88頁。2023/2/264三、典型主接線方案變配電所的主接線方案1、10kV高壓配電所1．電源進線〔5〕進線開關柜3#柜和11#柜為進線開關柜，除饋電控制用，還可以作母線過電流保護和電流、功率及電能測量用。進線斷路器兩側均設隔離開關，主要是考慮斷路器在檢修時會兩端受電，翻開兩側隔離開關可保證斷路器檢修時的平安。如果斷路器只有一端受電，那么只需在受電側設置隔離開關即可。第六十五頁，共88頁。2023/2/265三、典型主接線方案變配電所的主接線方案1、10kV高壓配電所2．母線〔1〕母線的類型1〕室外母線一般用軟導線如鋁絞線或鋼芯鋁絞線；2〕室內(nèi)采用硬母線，置于開關柜頂部；3〕開關柜內(nèi)和室內(nèi)開關柜至穿墻套管之間也用母線〔匯流排〕，母線一般采用硬鋁排、硬銅排。第六十六頁，共88頁。2023/2/266三、典型主接線方案變配電所的主接線方案1、10kV高壓配電所2．母線〔2〕母線的設置高壓變配電所的母線常采用“單(段)母線制〞，當進線電源為兩路時，那么采用“單母線分段制〞，分段開關一般裝在分段柜或聯(lián)絡柜中(如7#柜)。注：右圖所示的高壓配電所采用一路電源工作，一路電源備用的運行方式，所以其母線分段開關通常是合上的；當兩路電源進線同時做工作電源時，分段開關一般是斷開的。第六十七頁，共88頁。2023/2/267三、典型主接線方案變配電所的主接線方案1、10kV高壓配電所2．母線〔3〕電壓互感器和避雷器柜在每段母線上都要設置電壓互感器和避雷器，它們裝在一個高壓柜內(nèi)(4#、10#柜)，并共用一組高壓隔離開關，主要用于電壓測量、監(jiān)視和過電壓保護。第六十八頁，共88頁。2023/2/268三、典型主接線方案變配電所的主接線方案1、10kV高壓配電所3．高壓配電出線按照負荷大小，每段母線分配的負荷一般大致均衡?！?〕出線柜出線柜又稱饋電柜，圖中采用的高壓出線開關柜〔5#、6#、8#、9#柜〕的主要電氣設備是隔離開關、斷路器、電流互感器的組合。2〕高壓電流互感器均有兩個二次繞組，一個二次繞組接測量儀表，用于電流、功率的測量，另一個二次繞組用做繼電保護。第六十九頁，共88頁。2023/2/269一、一般原那么電氣設備選擇與校驗1.按工作環(huán)境要求選擇電氣設備的型號2.額定電壓不低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓如戶內(nèi)、戶外、海拔高度、環(huán)境溫度、礦山〔井〕、防塵、防爆等。＞4.根據(jù)斷流能力選擇開關類設備

斷路器、熔斷器開斷能力大于三相短路最大電流/容量：IOFF≥I(3)

負荷開關開斷能力大于計算電流：IOFF≥Ica、、12kV、、、126kV、252kV、363kV、550kV35kV以下：系統(tǒng)額定電壓35kV~220kV：系統(tǒng)額定電壓220kV以上：系統(tǒng)額定電壓3.額定電流不小于所接回路的最大持續(xù)工作電流或計算電流＞第七十頁，共88頁。2023/2/270一、一般原那么電氣設備選擇與校驗5.動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定〔1〕熱穩(wěn)定校驗通過短路電流時，導體和電器各部件的發(fā)熱溫度不應超過短時發(fā)熱最高允許溫度值，即：t>=其中：t=tk＋0.05(s)當tk>1s時可認為t=tk tk=top+tocIt —— 額定短時耐受電流有效值t —— 熱穩(wěn)定試驗時間I∞ —— 短路電流周期分量top —— 短路保護系統(tǒng)的反響時間toc —— 斷路器分斷時間第七十一頁，共88頁。2023/2/271一、一般原那么電氣設備選擇與校驗5.動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定〔2〕動穩(wěn)定度校驗動穩(wěn)定〔電動力穩(wěn)定〕是指導體和電器承受短路電流機械效應的能力。滿足動穩(wěn)定度的校驗條件是：第七十二頁，共88頁。一、一般原那么電氣設備選擇與校驗5.動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定〔2〕動穩(wěn)定度校驗動穩(wěn)定〔電動力穩(wěn)定〕是指導體和電器承受短路電流機械效應的能力。滿足動穩(wěn)定度的校驗條件是：第七十三頁，共88頁。一、一般原那么電氣設備選擇與校驗第七十四頁，共88頁。二、上下壓開關電器的選擇和校驗電氣設備選擇與校驗額定開斷能力： Isc≥I∞大于三相短路時的短路電流周期分量額定短時耐受電流〔4s〕：用于熱穩(wěn)定校驗關合能力：合閘于短路故障時的電流數(shù)值上等于“額定峰值耐受電流〞用于動穩(wěn)定校驗第七十五頁，共88頁。二、上下壓開關電器的選擇和校驗2.高壓隔離開關的選擇和校驗額定電壓、額定電流、動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定3.高壓熔斷器的選擇和校驗額定電壓額定電流承受正常工作電流承受電動機啟動時尖峰電流電氣設備選擇與校驗第七十六頁，共88頁。二、上下壓開關電器的選擇和校驗承受電動機啟動時尖峰電流對于接于同一干線上的多臺電動機同時啟動那么尖峰電流為多臺電動機啟動電流之和分散啟動那么尖峰電流為最大電動機啟動電流與其他的計算電流之和保護變壓器的熔斷器：僅用于6~10kV，容量低于1000kVA電氣設備選擇與校驗第七十七頁，共88頁。二、上下壓開關電器的選擇和校驗熔斷器間的配合：上級熔斷體高于下級2個級差〔上級額定電流是下級的1.5~2倍〕與線纜的配合電氣設備選擇與校驗第七十八頁，共88頁。二、上下壓開關電器的選擇和校驗(1)高壓開關柜的選擇小型工廠，選用固定式高壓開關柜比較多，大中型工廠和高層建筑多項選擇用手車式高壓開關柜。普通工廠的變配電所以及對防爆、防火要求不高的場所，選用配置少油斷路器的高壓開關柜，而高層建筑和居民區(qū)等防火要求較高的場所，應采用配有不可燃的真空斷路器或SF6斷路器的高壓開關柜。(2)低壓配電屏的選擇中小型工廠多采用固定式低壓配電屏，目前使用較廣泛的開啟式PGL型正在逐步淘汰，而GGL、GGD型封閉式構造的固定式低壓配電屏正得到推廣應用。抽屜式低壓配電屏的構造