第2章-供配电系统的构成

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1、第2章 供配电系统的构成 电气构成：由变压器、电力线缆、自备发电设备及各种配电设备等构成。 设施构成：由变（配）电所、电力线路、自备发电站等构成。 术语解释。 设备（Equipment，Device）：由工厂制造的具有某类特定功能的整体，以产品形式提供。 装置（Installation）：由若干台设备（在工作现场）装配起来的具有更复杂功能的整体。 设施（Facility）：具有特定功能的一系列设备和（或）装置的组合，连同为这些设备（装置）服务的建、构筑物所构成的整体。第1节 供配电系统的电压层次2.1.1 供配电系统的电源与负荷 电源：变配电所，自备电源（包括自备发电机、电池逆变电源等）。 负

2、荷：用电设备。 供电电压：供电企业与电力用户连接点（PCCPoint of Common Coupling）所处电网标称电压，也即供配电系统的电源电压。0.38110kV。 用电电压：用电设备额定电压。220/380V、610kV。2.1.2 供配电系统按电压层次的分类 供电电压可能与用电电压相同，也可能不同，因此电力用户电网自身也有不同的电压层次，主要有以下几种。 1、二次降压的供配电系统 对规模大的用户，供电电压可能高达35110kV，用户电网常需要两次降压来满足电能传输与使用的需求，这种系统称为二次降压系统。常见电压层次有： 110/10/0.38kV； 35/10（6）/0.38kV。

3、1110kV总降压变电所 2配电所（开闭所）310（6）kV变电所 4高压用电设备二次降压供配电系统结构框图 2、一次降压的供配电系统 对中等规模用户，供电电压为中压10kV，只需一次降压即可。也有少数35kV供电电压直降0.38kV的一次降压系统。 住宅小区、单体高层建筑、中小型工厂等常用一次降压系统。 3、低压直供供配电系统 由电力企业的公用变配电所供电的380/220V电力用户电网。 小结 1）供电电压与用电电压的概念。 2）供电电压是由系统规模决定的，用电电压是由用电设备决定的。 3）根据供电电压与用电电压的差异及用户具体情况确定供配电系统电压层次。 4）供电企业与电力用户的交接点叫电

4、网的公共连接点，缩写PCC（Point of Common Coupling）。第2节 电气结构之变配电所电气主结线2.2.1 变配电所电气主结线基本概念 1）反映变配电所受、馈电方式的一次系统电气连接，称为变配电所电气主结线。 受电：接受电能。 馈电：输出电能。 2）主结线主要包括拓扑结构与设备设置两方面内容。 拓扑结构：受、馈电通道是如何形成的。 设备设置：通道上应怎样配置设备。 3）主结线涉及运行控制、维护检修和造价、占地等问题。 基本要求是运行可靠、灵活，检修安全，造价恰当，占地少。2.2.2 主结线上常用设备简介 1、母线 功能：受、馈电转换的枢纽。 电气上相当于一个节点（node）

5、，空间上提供足够的连接位置。 一般由矩形截面的铜排或铝排制作，也有管形等其他形状。 除硬母线以外，有些 变配电所还会用到软母线图用图形符号 W 图用文字符号表图2-1 1表图2-1 2表图2-1 3表图2-1 4表图2-1 5表图2-1 10表图2-1 9表图2-1 8表图2-1 7表图2-1 6 2、断路器 功能：开、合电路功能， 可开合负荷电流，开断短路电 流。 特征：灭弧能力强，触头状态多不可见，可被自动控制装置操作开、合。 不能以操作开断断路器确认断电！ 是一种开关电器。QF 符号符号真空断路器真空断路器 VS1-12真空断路器真空断路器绝缘套筒内有真绝缘套筒内有真空灭弧室及触头空灭弧

6、室及触头上接线端子上接线端子下接线端子下接线端子手车式框架手车式框架二次接线插头二次接线插头就地操作箱就地操作箱续上页续上页 VSm12真空断路器（配永磁操动机构）真空断路器（配永磁操动机构） 3、中、高压隔离开关 功能：隔离系统带电 与非带电部分。 特征：开断时有明显可见的断点，除非人工就地操作，否则会保持开断状态。基本无灭弧能力，不能开断负荷电流，更不能开断短路电流。 主要为保证检修安全用。 是一种隔离电器。QS 符号符号GN19-10型型实物图片实物图片 GN19-10C型型实物图片实物图片 隔离闸刀隔离闸刀上接线端子上接线端子 下接线端子下接线端子 操作手柄操作手柄 传动机构传动机构

7、4、中、高压负荷开关 功能：正常情况下 开、合电路功能，可开、 合负荷电流，不能开断短路电流。 特征：灭弧能力介于断路器与隔离开关之间。 有兼具隔离开关功能的负荷开关，简称负荷隔离开关。 是一种开关电器。QL 符号符号上隔离开关上隔离开关 真空负荷真空负荷 开关开关 上接线上接线 端子端子 下接线下接线 端子端子 传动机构传动机构 弹簧弹簧 脱扣机构脱扣机构 接地开关接地开关 5、熔断器 功能：过电流时熔断自身以开断电路。 特征：不可自复。灭弧能力强。 可开断过负荷电流和短路电流。 是一种一次保护电器。FU 符号符号接线端子接线端子 绝缘子绝缘子安装卡座安装卡座金属管帽金属管帽 瓷熔管内有瓷熔

8、管内有 金属熔体与石英沙金属熔体与石英沙熔断器底座熔断器底座石英沙石英沙熔断撞针熔断撞针金属熔体缠绕在内瓷管上金属熔体缠绕在内瓷管上瓷熔管剖面瓷熔管剖面户内高压限流熔断器结构户内高压限流熔断器结构 6、电压、电流互感器 功能：测量一次系统电压、电流大小。 特征：将高电压、大电流转变成低电压、小电流。与一、二次系统都有连接。 是测量电器。TATA 符号符号电流互感器 电压互感器 TVTV 符号符号2.2.3 构成主结线的基本要素 要素的一般解释： 1）构成事物必不可少的条件。如：时间、地点、人物、事件是叙述文的四大要素。 2）构成事物的基本单元。具有层次性，一要素相对它所在的系统是要素，相对于组

9、成它的要素则是系统。 3）构成事物的基本方法。也具有层次性，一般指具有普遍意义的方法。 1、受、馈电转换与电能分配 通过进、出线回路在母线上的连接实现。 电源进线将电能送到母线上，负荷出线从母线上取得电能，实现了受、馈电转换。多回路出线实现了电能的分配。负荷出线电源进线受电馈电 2、（开关）电器组合 方式a：隔离开关断路器组合。隔离开关保证检修断电，断路器控制投切，并开断短路故障。隔离开关设置在断路器的电源侧。 方式b：方式a在移开式开关柜的另一种实现形式。 方式c：负荷开关熔断器组合。负荷开关控制投切并保证检修断电，熔断器作短路保护。熔断器与负荷开关间一般有机械联动。 c)b)a) 3、设置

10、备用 设置备用在工程上有一个更具普遍意义的术语，叫做冗余技术。 目的：提高运行可靠性。 技术要点：冗余度与可靠性间的平衡。 常见方式举例：（n+1）备用，2n备用等，一用一备、互为备用等。 工程要求：保证可靠性前提下，尽量简洁、方便切换操作、经济等。 小小结 受/馈电转换、电器组合、设置备用是构成主结线的三个基本要素。2.2.4 几种典型主结线介绍 1、单母线结线 受馈电转换开关电器组合。 既是一种常用的主结线，又是一种基本的主结线单元，由该单元可衍生出很大一类主结线形式。 变化1：双电源单母线。 变化2：单母线分段。电源进线负荷侧馈线负荷侧馈线#1电源进线#2电源进线(t )2uu1(t )

11、1UU2Ut(t )uu2(t )tt(t )1u双电源不能同时投入。技术措施：闭锁。不同电源同时投入同一母线可能出现的问题#2电源进线#1电源进线I段母线负荷侧馈线II段母线负荷侧馈线母线I段母线II段两个单母线被QF连接起来，QF：联络断路器一个单母线被QF分成两段，QF：分段断路器运行方式： 互为备用； 一用一备。分析各种运行方式下断路器状态及故障切换。分析双电源闭锁的技术要求。 2、双母线结线 单母线母线备用 备用母线应能被进线和每一路出线所利用。 工作方式与故障切换问题。负荷侧馈线电源进线QF1QS0QF0QS11QS12QS22QS21QF2QS32QS31QF3QS01QS02母