配電網(wǎng)自動(dòng)化1-10

電能系統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)電氣工程系

配網(wǎng)自動(dòng)化第一講主講教師：陳歆技東南大學(xué)遠(yuǎn)程教育1ChenXinji-DAS-SEU配電自動(dòng)動(dòng)化及其其發(fā)展DistributionAutomationSystemandItsDevelopment主講教師師：陳歆歆技Instructor:ChenXinji東南大學(xué)學(xué)電氣工工程學(xué)院院SoutheastUniversity2ChenXinji-DAS--SEU預(yù)備知識(shí)識(shí)課程簡(jiǎn)介介課程名稱稱：配網(wǎng)網(wǎng)自動(dòng)化化授課教師師：陳歆歆技通信地址址：東南南大學(xué)電電氣工程程學(xué)院Email:chenfly163@163.com3ChenXinji-DAS--SEU預(yù)備知識(shí)識(shí)課程的地地位與任任務(wù)本課程是是為電氣氣工程及及其自動(dòng)動(dòng)化專業(yè)業(yè)四年級(jí)級(jí)學(xué)生開開設(shè)的一一門專業(yè)業(yè)選修課課程。配配電自動(dòng)動(dòng)化是當(dāng)當(dāng)前國內(nèi)內(nèi)外電力力行業(yè)前前沿技術(shù)術(shù)之一，，特別是是電力走走向市場(chǎng)場(chǎng)和信息息技術(shù)快快速發(fā)展展的今天天，逐步步開發(fā)建建設(shè)配電電自動(dòng)化化系統(tǒng)已已是大勢(shì)勢(shì)所趨。。開設(shè)本本課程的的目的是是使學(xué)生生掌握有有關(guān)電力力系統(tǒng)專專業(yè)方面面配電自自動(dòng)化的的基礎(chǔ)知知識(shí)，以以便走上上工作崗崗位后，，能夠深深入理解解和應(yīng)用用所學(xué)知知識(shí)解決決生產(chǎn)實(shí)實(shí)際問題題。本課課程的先先修課程程是《電電路基礎(chǔ)礎(chǔ)》、《《信息通通信網(wǎng)絡(luò)絡(luò)概論》》、《電電能系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)》》和其它它相關(guān)基基礎(chǔ)課程程，學(xué)生生需要具具備電力力系統(tǒng)的的相關(guān)基基礎(chǔ)知識(shí)識(shí)。本課課程的主主要任務(wù)務(wù)是通過過講課、、閱讀資資料使學(xué)學(xué)生掌握握配電自自動(dòng)化所所需要的的基礎(chǔ)知知識(shí)和技技能，掌掌握處理理復(fù)雜問問題的一一般方法法。4ChenXinji-DAS--SEU預(yù)備知識(shí)識(shí)課程內(nèi)容容1．配電電自動(dòng)化化概述2．配電電網(wǎng)絡(luò)及及一次設(shè)設(shè)備3．配電電自動(dòng)化化及其實(shí)實(shí)現(xiàn)方式式4．配電電自動(dòng)化化通信系系統(tǒng)5．配電電自動(dòng)化化遠(yuǎn)方終終端技術(shù)術(shù)6．配電電SCADA系系統(tǒng)7．配電電管理自自動(dòng)化系系統(tǒng)8．配電電管理自自動(dòng)化系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)與實(shí)實(shí)現(xiàn)5ChenXinji-DAS--SEU預(yù)備知識(shí)識(shí)前修課程程電路基礎(chǔ)礎(chǔ)信息通訊訊網(wǎng)絡(luò)概概論電能系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)6ChenXinji-DAS--SEU預(yù)備知識(shí)識(shí)教材[1]陳堂，趙趙祖康，，等?配電系統(tǒng)統(tǒng)及其自自動(dòng)化技技術(shù)。中中國電力力出版社社，2003參考書[1]劉健，倪倪建立，，鄧永輝輝，配電電自動(dòng)化化系統(tǒng)（（第二版版），中中國水利利水電出出版社，，2003[2]谷永清主主編，配配電系統(tǒng)統(tǒng)自動(dòng)化化，中國國電力出出版社，，2004[3]王明俊，，于爾鏗鏗，等?配電系統(tǒng)統(tǒng)自動(dòng)化化及其發(fā)發(fā)展。中中國電力力出版社社，19987ChenXinji-DAS--SEU預(yù)備知識(shí)識(shí)學(xué)習(xí)方法法1、認(rèn)真真消化課課堂內(nèi)容容2、完成成課后作作業(yè)3、平時(shí)時(shí)注意積積累知識(shí)識(shí)點(diǎn)4、有疑疑問及時(shí)時(shí)與教師師聯(lián)系考核方式式大作業(yè)開卷總評(píng)成績(jī)績(jī)構(gòu)成：：期末考試試60%%；大作作業(yè)40%8ChenXinji-DAS--SEU第一章、、概述本章主要要內(nèi)容1、引言言2、國內(nèi)內(nèi)配電自自動(dòng)化現(xiàn)現(xiàn)狀3、國外外配電自自動(dòng)化現(xiàn)現(xiàn)狀9ChenXinji-DAS--SEU1.1引引言基本概念念：電力系統(tǒng)統(tǒng)配電系統(tǒng)統(tǒng)低壓、中中壓和高高壓10ChenXinji-DAS--SEU1.1引引言電力系統(tǒng)統(tǒng)考核指指標(biāo)供電可靠靠性城市：＞＞99..9%大城市中中心：＞＞99..99%%電能質(zhì)量量電壓合格格率：＞＞98%%其它指標(biāo)標(biāo)11ChenXinji-DAS--SEU電能系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)學(xué)電氣工工程系配網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化第二講講主講教師師：陳歆歆技東南大學(xué)學(xué)遠(yuǎn)程教教育12ChenXinji-DAS--SEU1.2國國內(nèi)配配電自動(dòng)動(dòng)化現(xiàn)狀狀國內(nèi)配電電自動(dòng)化化現(xiàn)狀起步晚（（比國外外發(fā)達(dá)國國家滯后后20年年）配網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)的有自自身特點(diǎn)點(diǎn)架空導(dǎo)線線電纜負(fù)荷接入入起步階段段配網(wǎng)自自動(dòng)化的的主要工工作建立實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)控系系統(tǒng)實(shí)施饋線線自動(dòng)化化13ChenXinji-DAS--SEU1.2國國內(nèi)配配電自動(dòng)動(dòng)化現(xiàn)狀狀其它工作作DMS((DistributionManagementSystem)LM,LoadManagementAM,AutomatedMappingFM,FacilitiesManagementGIS,,GeographicInformationSystemDSM((DemandSideManagement))SAS((SubstationAutomationSystem))AMR((AutomaticMeterReading)14ChenXinji-DAS--SEU1.3國國外配配電自動(dòng)動(dòng)化現(xiàn)狀狀國外配電電自動(dòng)化化現(xiàn)狀起步早配網(wǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)特點(diǎn)城市外圍圍：?jiǎn)苇h(huán)環(huán)、雙環(huán)環(huán)或雙回回路市區(qū)或農(nóng)農(nóng)村：輻輻射網(wǎng)、、環(huán)網(wǎng)、、網(wǎng)格式式網(wǎng)、復(fù)復(fù)合式網(wǎng)網(wǎng)或“4X6””網(wǎng)通信及自自動(dòng)化程程度高美國長(zhǎng)島島電力公公司配電電自動(dòng)化化系統(tǒng)減少停電電時(shí)間年平均停停電時(shí)間間紐約109min,,曼哈頓頓地區(qū)9min主要功能能：SCADA、AM\FM\GIS、、負(fù)荷控控制(LC)等等。15ChenXinji-DAS--SEU電能系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)學(xué)電氣工工程系配網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化第三講講主講教師師：陳歆歆技東南大學(xué)學(xué)遠(yuǎn)程教教育16ChenXinji-DAS--SEU1.3國國外配配電自動(dòng)動(dòng)化現(xiàn)狀狀17ChenXinji-DAS--SEU第二章、、配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與一一次設(shè)備備本章主要要內(nèi)容1、配電電網(wǎng)絡(luò)2、變配配電站3、架空空線和電電纜4、中性性點(diǎn)接地地方式5、配電電網(wǎng)一次次設(shè)備18ChenXinji-DAS--SEU2.1配配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)負(fù)荷分析析負(fù)荷密度度：L1-n=A1-n╳d1-nL:負(fù)荷荷數(shù)，A:地域域面積，，d單位位面積負(fù)負(fù)荷數(shù)網(wǎng)絡(luò)接線線樹狀、放放射型、、手拉手手、環(huán)網(wǎng)網(wǎng)柜、網(wǎng)網(wǎng)格19ChenXinji-DAS--SEU2.1配配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)國外4x6網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接線20ChenXinji-DAS--SEU2.1配配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)城市市配網(wǎng)接接線21ChenXinji-DAS--SEU2.1配配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)優(yōu)化準(zhǔn)準(zhǔn)則網(wǎng)絡(luò)接線線簡(jiǎn)潔、、靈活以以提高高系統(tǒng)的的可靠性性和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自動(dòng)化化為目的的；網(wǎng)絡(luò)接線線能滿足足供電安安全“ＮＮ-1””準(zhǔn)則；；網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)開環(huán)運(yùn)運(yùn)行，分分片供電電，限制制電網(wǎng)短短路容量量，滿足足電壓合合格率要要求；網(wǎng)絡(luò)能靈靈活適應(yīng)應(yīng)各種可可能和合合理的運(yùn)運(yùn)行方式式，變變電站布布點(diǎn)與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)能符合合負(fù)荷不不斷增長(zhǎng)長(zhǎng)的需要要；網(wǎng)絡(luò)便于于運(yùn)行操操作、維維護(hù)和檢檢修；網(wǎng)絡(luò)接線線宜標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化、模模式化；；保證電網(wǎng)網(wǎng)運(yùn)行安安全、經(jīng)經(jīng)濟(jì)、高高效；選用性能能價(jià)格比比高、小小型化、、無油化化、自動(dòng)動(dòng)化、免免維護(hù)或或少維護(hù)護(hù)的電氣氣設(shè)備；；考慮城市市整體布布局及環(huán)環(huán)保要求求。22ChenXinji-DAS--SEU2.1配配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)配電網(wǎng)絡(luò)絡(luò)設(shè)計(jì)原原則：每段線路路分段一一般以３３－５段段為宜；；大的分支支線可安安裝分支支開關(guān)；；每段線路路下接的的柱上變變壓器和和高壓用用戶以8～10個(gè)個(gè)為宜；；中壓供電電半徑一一般為25～3km；；主干線截截面電纜纜以240mm2、架空線線以185～240mm2為宜；負(fù)荷率宜宜在60%以下下。23ChenXinji-DAS--SEU電能系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)學(xué)電氣工工程系配網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化第四講講主講教師師：陳歆歆技東南大學(xué)學(xué)遠(yuǎn)程教教育24ChenXinji-DAS--SEU2.2變變配電電站變配電站站變電站選選址的基基本原則則盡量接近近該變電電站的供供電中心心，以節(jié)節(jié)省線路路投資和和供電損損耗；交通方便便，便于于設(shè)備運(yùn)運(yùn)輸和檢檢修、值值班等；；具有進(jìn)出出線路走走廊位置置，靠近近規(guī)劃的的變電站站已有高高壓線路路；對(duì)周圍環(huán)環(huán)境影響響小，如如遠(yuǎn)離通通信塔、、機(jī)場(chǎng)、、軍用倉倉庫、電電視臺(tái)、、危險(xiǎn)品品貯藏地地、油庫庫等；征用土地地困難小小。25ChenXinji-DAS--SEU2.2變變配電電站主接線選選擇原則則（1）可可靠性。。當(dāng)任一一電氣元元件（指指線路或或變壓器器）故障障時(shí)，能能及時(shí)切切除故障障，不影影響其它它電氣元元件的工工作，且且通過操操作能恢恢復(fù)供電電；（2）運(yùn)運(yùn)行靈活活性。在在任一斷斷路器需需要檢修修或停運(yùn)運(yùn)時(shí)，通通過操作作能不影影響該線線路或變變壓器的的運(yùn)行；；（3）接接線簡(jiǎn)單單和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。簡(jiǎn)單單和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的變配配電站主主接線，，長(zhǎng)期運(yùn)運(yùn)行以來來積累了了豐富的的經(jīng)驗(yàn)，，應(yīng)盡量量采用，，以利借借鑒；（4）主主接線應(yīng)應(yīng)滿足該該變配電電站在電電網(wǎng)中地地位的功功能要求求；（5）設(shè)設(shè)計(jì)或選選擇的變變配電站站主接線線應(yīng)符合合節(jié)省投投資，運(yùn)運(yùn)行費(fèi)用用低的經(jīng)經(jīng)濟(jì)原則則。26ChenXinji-DAS--SEU2.2變變配電電站27ChenXinji-DAS--SEU2.2變變配電電站28ChenXinji-DAS--SEU電能系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)學(xué)電氣工工程系配網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化第五講講主講教師師：陳歆歆技東南大學(xué)學(xué)遠(yuǎn)程教教育29ChenXinji-DAS--SEU2.2變變配電電站供電安全全“N--1”準(zhǔn)準(zhǔn)則（1）高高壓變電電所中失失去任一一回路進(jìn)進(jìn)線或一一組降壓壓變壓器器時(shí)，必必須保證證向下一一級(jí)配電電網(wǎng)供電電；（2）高高壓配電電網(wǎng)中一一條架空空線或一一條電纜纜或變壓壓器中一一組降壓壓變壓器器發(fā)生故故障停運(yùn)運(yùn)時(shí)：1在正常常情況下下，除故故障段外外不能停停電，并并不得發(fā)發(fā)生電壓壓過低和和設(shè)備不不允許的的過負(fù)荷荷；2在在計(jì)劃停停運(yùn)情況況下，又又發(fā)生故故障停運(yùn)運(yùn)時(shí)，允允許部分分停電，，但應(yīng)在在規(guī)定時(shí)時(shí)間內(nèi)恢恢復(fù)供電電。（3）低低壓電網(wǎng)網(wǎng)中當(dāng)一一臺(tái)變壓壓器或電電網(wǎng)發(fā)生生故障時(shí)時(shí)，允許許部分停停電，但但應(yīng)盡量量將完好好的區(qū)段段在規(guī)定定時(shí)間內(nèi)內(nèi)切換至至鄰近電電網(wǎng)恢復(fù)復(fù)供電。。30ChenXinji-DAS--SEU2.3架架空線和和電纜架空線和和電纜架空線路路桿塔類型型：木桿桿、水泥泥桿、鐵鐵塔；桿塔按用用途可分分為直線線桿、耐耐張桿、、轉(zhuǎn)角桿桿、終端端桿、跨跨越桿等等。架空線路路主要由由桿塔、、橫擔(dān)、、絕緣于于、金具具、導(dǎo)線線地線、、拉線等等部件組組成。電纜線路路電纜類型型：油紙緣絕絕電纜；；應(yīng)用在在6-35KV電網(wǎng)中中；塑料絕緣緣電纜；；一般用用于低壓壓線路；；橡膠絕緣緣電纜；；一般用用于低壓壓線路；；交聯(lián)聚乙乙烯絕緣緣電纜；；是目前前可應(yīng)用用于各級(jí)級(jí)電壓電電網(wǎng)的一一種電纜纜；電纜型號(hào)號(hào)的選擇擇：一般般優(yōu)先選選用交聯(lián)聯(lián)聚乙烯烯絕緣電電纜。電纜敷設(shè)設(shè)方法有有直埋式式、電纜纜溝敷設(shè)設(shè)和排管管敷設(shè)等等方法。。31ChenXinji-DAS--SEU電能系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)學(xué)電氣工工程系配網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化第六講講主講教師師：陳歆歆技東南大學(xué)學(xué)遠(yuǎn)程教教育32ChenXinji-DAS--SEU2.4中中性點(diǎn)點(diǎn)接地方方式中性點(diǎn)接接地方式式220kv,110kv接接地35kv經(jīng)消消弧線圈圈接地10kv不接接地或經(jīng)經(jīng)消弧線線圈接地地380//220V直直接接地地各種接地地方式發(fā)發(fā)生故障障時(shí)狀況況正常運(yùn)行行時(shí)，對(duì)對(duì)電網(wǎng)無無影響，，故障時(shí)時(shí)，將產(chǎn)產(chǎn)生影響響。中性點(diǎn)接接地方式式對(duì)配網(wǎng)網(wǎng)自動(dòng)化化的影響響配電網(wǎng)中中，單相相接地故故障占故故障總數(shù)數(shù)的70%。中性點(diǎn)不不接地系系統(tǒng)或小小電流接接地系統(tǒng)統(tǒng)中，饋饋線自動(dòng)動(dòng)化系統(tǒng)統(tǒng)無法啟啟動(dòng)故障障隔離。。33ChenXinji-DAS--SEU2.5配配電網(wǎng)網(wǎng)一次設(shè)設(shè)備一次設(shè)備備分段器是一種智智能化的的負(fù)荷開開關(guān)，能能夠和斷斷路器或或重合器器配合使使用。重合分段段器是一種帶帶有自動(dòng)動(dòng)重合功功能和智智能判據(jù)據(jù)的負(fù)荷荷開關(guān)，，又稱自自動(dòng)配電電開關(guān)。。Ｘ時(shí)限是是重合分分段器端端電壓恢恢復(fù)至自自動(dòng)合閘閘的時(shí)延延；Ｙ時(shí)限是是重合分分段器合合閘后又又失壓的的時(shí)限；；如未超超過此時(shí)時(shí)限，重重合分段段器分閘閘后閉鎖鎖，不再再重合。。重合器是一種帶帶有自動(dòng)動(dòng)重合功功能和智智能判據(jù)據(jù)的負(fù)荷荷開關(guān)。。負(fù)荷開關(guān)關(guān)是在配電電網(wǎng)絡(luò)中中應(yīng)用最最廣泛的的一種配配電設(shè)備備。能夠夠分合正正常負(fù)荷荷電流。。高壓熔斷斷器依靠熔體體或熔絲絲在電路路出現(xiàn)短短路電流流時(shí)，熔熔絲熔斷斷，保護(hù)護(hù)用電設(shè)設(shè)備。34ChenXinji-DAS--SEU35ChenXinji-DAS--SEU電能系統(tǒng)統(tǒng)基礎(chǔ)東南大學(xué)學(xué)電氣工工程系配網(wǎng)自動(dòng)動(dòng)化第七講講主講教師師：陳歆歆技東南大學(xué)學(xué)