第二節(jié)供電電壓與電源的選擇演示文稿

第二節(jié)供電電壓與電源的選擇演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)優(yōu)選第二節(jié)供電電壓與電源的選擇目前二頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)變電所的電氣主接線

一、主接線圖及要求：表示電能由電源分配給用戶的主要電路。1、組成：由電力變壓器、高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、電流互感器及電壓互感器等主要電氣設(shè)備以及連接導(dǎo)線所組成，用以接受和分配電能。2、要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)、擴(kuò)展性。3、分類：主接線圖根據(jù)其作用的不同，有兩種形式：系統(tǒng)式主接線圖和裝置式主接線圖。按照電能輸送和分配的順序、用規(guī)定的電氣符號(hào)和文字說(shuō)明來(lái)表示和安排其主要電氣設(shè)備相互連接關(guān)系的主接線圖為系統(tǒng)式主接線圖。這種圖能全面系統(tǒng)地反映主接線中電力電能的傳輸過(guò)程，即相對(duì)電氣連接關(guān)系，但不能反映電路中各電氣設(shè)備和成套設(shè)備之間的相互排列位置即實(shí)際位置；它一般在運(yùn)行和教材中使用，如變配電所運(yùn)行值班用的模擬電路盤上就用它模擬演示供配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，或用來(lái)分析、計(jì)算和選擇電氣設(shè)備等。

目前三頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)變電所的電氣主接線（續(xù)）

裝置式主接線圖是按照高、低壓成套配電裝置之間的相互連接和排列位置繪制的主接線圖。在裝置式主接線圖中，各成套配電裝置的內(nèi)部設(shè)備和接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，因此這種圖多用作施工圖，便于配電裝置的采購(gòu)和安裝施工。T－主變壓器QL－負(fù)荷開(kāi)關(guān)

F－閥式避雷器FU－熔斷器QK－低壓刀開(kāi)關(guān)QF－斷路器QKF－刀熔開(kāi)關(guān)

系統(tǒng)式主接線圖

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二、母線制母線：從配電變壓器或電源進(jìn)線到各饋出線之間的電氣主干線。用以接受和分配電能。母線制：變壓器或電源進(jìn)線與各饋線之間的連接方式。分類：?jiǎn)文妇€制、單母線分段和雙母線制。1、單母線：用于一回進(jìn)線的情況。供電可靠性和靈活性都較低。如下圖中a。這種接線適用于對(duì)供電可靠性和連續(xù)性要求不高的中、小型三級(jí)負(fù)荷用戶，或有備用電源的二級(jí)負(fù)荷用戶。2、單母線分段制：適用于兩回電源進(jìn)線。

目前五頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)

目前六頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)變電所的電氣主接線（續(xù)）

2.雙母線制：母線B1為工作母線、B2為備用母線，每一進(jìn)出線經(jīng)一個(gè)斷路器和兩個(gè)隔離開(kāi)關(guān)接于雙母線上其中的兩段母線可互為備用，運(yùn)行可靠性和靈活性都得到很大提高，但開(kāi)關(guān)設(shè)備的數(shù)量大大增加，從而其投資較大。因此雙母線結(jié)線在中、小型變配電所中很少采用，主要用于負(fù)荷大且重要的樞紐變電站等場(chǎng)所。優(yōu)、缺點(diǎn)：見(jiàn)教材P31。

目前七頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)變電所的電氣主接線（續(xù)）

三、總降壓變電所的主接線兩類：線路—變壓器組；橋形接線。1.線路—變壓器組：1）單回線—變壓器組適于二、三級(jí)負(fù)荷供電。

目前八頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)變電所的電氣主接線（續(xù)）

2）雙回線—變壓器組—單母線分段：適合一、二級(jí)負(fù)荷供電。某一回線路L或變壓器T任一元件發(fā)生故障，則該回路中另一元件也不能投入工作。（元件不能得到充分利用）

目前九頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)目前十頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)變電所的電氣主接線（續(xù)）

四、10（6）KV配電所的主接線：接受來(lái)自電源或總降壓變壓器的電能并分配給各饋出線用戶。每個(gè)配電所的饋出線不少于4～5回。配以單母線或單母線分段制。（1）10（6）KV電源進(jìn)線：a)圖：用于需帶負(fù)荷操作或繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置有要求的情況。b)圖：用于專線供電，且繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置無(wú)要求的情況。（2）10（6）KV饋出線：

目前十一頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)變電所的電氣主接線（續(xù)）

a)圖：適于負(fù)荷較大或需頻繁操作的下一級(jí)配電所或高壓用電設(shè)備配電b)圖：適于無(wú)倒送電可能的線路。c)圖：適于電壓互感器、所用變等容量很小的設(shè)備，熔斷器作為過(guò)流和短路保護(hù)裝置，隔離開(kāi)關(guān)兼作正常操作開(kāi)關(guān)。d)圖：適于小容量線路和設(shè)備，當(dāng)滿足保護(hù)和操作要求時(shí)，可用帶熔斷器的負(fù)荷開(kāi)關(guān)代替斷路器。

目前十二頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)變電所的電氣主接線（續(xù)）

五、10（6）KV變電所的主接線1.當(dāng)10（6）KV變電所為電纜供電時(shí)：a)圖：變壓器的操作和保護(hù)在總降壓變電所或總配電所饋出線處實(shí)現(xiàn)。b)圖：適于操作容量小于630KVA的空載變壓器c)圖:適于操作容量大于630KVA的空載變壓器2.當(dāng)10（6）KV變電所為架空線供電時(shí)：a)、b)圖：適于變壓器容量小于630KVA變電所。c)圖:適于變壓器容量較大的變電所。

目前十三頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第四節(jié)變電所的電氣主接線（續(xù)）

3.10（6）KV變電所低壓饋出線接線方式：比較靈活，但應(yīng)滿足安全隔離、短路及過(guò)流保護(hù)。a)、b)、c)圖：適于對(duì)非頻繁操作的線路、動(dòng)力設(shè)備和照明配電箱配電。d)、e)、f)圖：適于對(duì)由交流接觸器操作的電動(dòng)機(jī)、要求頻繁操作的的用電設(shè)備等配電。六、變電所主接線的繪制

目前十四頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第六節(jié)高低壓配電網(wǎng)一、配電網(wǎng)的接線方式：用戶供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)主要是10（6）kV高壓配電網(wǎng)和380V低壓配電網(wǎng)。配電網(wǎng)常用的接線方式有放射式、樹(shù)干式和環(huán)形三種。放射式放射式接線是指電能在高壓母線匯集后向各高壓配電線路輸送，每個(gè)配電回路直接向一個(gè)用戶供電，沿線不分接其它負(fù)荷。（配電線路常采用電纜）如圖（a）所示為單回路放射式接線。優(yōu)點(diǎn)是接線清晰，操作維護(hù)方便各供電線路互不影響，供電可靠性較高，還便于裝設(shè)自動(dòng)裝置，保護(hù)裝置也簡(jiǎn)單，但高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備用的較多，投資高，而且某一線路發(fā)生障或需檢修時(shí)，該線路供電的全部負(fù)荷都要停電。因此單回路放射式接線只能用于二、三級(jí)負(fù)荷或容量較大的專用設(shè)備。

目前十五頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第六節(jié)高低壓配電網(wǎng)（續(xù)）對(duì)二級(jí)負(fù)荷供電時(shí)，為提高供電的可靠性，可根據(jù)具體情況增加公共備用線路，如圖b所示，是采用公共備用干線的放射式接線。該接線的供電可靠性得到提高，但開(kāi)關(guān)設(shè)備的數(shù)量和導(dǎo)線材料的消耗量也有所增加，一般用于供電給二級(jí)負(fù)荷。如果備用干線采用獨(dú)立電源供電且分支較少，則可用于一級(jí)負(fù)荷。目前十六頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第六節(jié)高低壓配電網(wǎng)（續(xù)）

圖c為雙回路放射式接線。該接線方式采用兩路電源進(jìn)線，然后經(jīng)分段母線用雙回路對(duì)用戶進(jìn)行交叉供電。其供電可靠性高，可供電給一、二級(jí)的重要負(fù)荷，但投資相對(duì)較大。

圖d所示為采用低壓聯(lián)絡(luò)線路作備用干線的放射式接線。該方式比較經(jīng)濟(jì)、靈活，除了可提高供電可靠性以外，還可實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

目前十七頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第六節(jié)高低壓配電網(wǎng)（續(xù)）樹(shù)干式接線

樹(shù)干式接線是指由變配電所高壓母線上引出的每路配電干線上均沿線連接了（T接了）數(shù)個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的接線方式。圖a為單回路樹(shù)干式接線。該接線方式較之單回路放射式，變配電所的出線大大減少，高壓開(kāi)關(guān)柜數(shù)量也相應(yīng)減少，同時(shí)可節(jié)約有色金屬的消耗量。但因多個(gè)用戶采用一條公用干線供電，各用戶之間互相影響，當(dāng)某條干線發(fā)生故障或需檢修時(shí)，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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。一般用于對(duì)三級(jí)負(fù)荷配電，而且干線上連接的變壓器不得超過(guò)5臺(tái)，總?cè)萘坎粦?yīng)大于3000kV·A。這種接線在城鎮(zhèn)街道應(yīng)用較多。

為提高供電可靠性，可采用如圖b所示的單側(cè)供電的雙回路樹(shù)干式接線方式。該接線方式可供電給二、三級(jí)負(fù)荷，但投資也相應(yīng)有所增加。

目前十八頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第六節(jié)高低壓配電網(wǎng)（續(xù)）

圖c為兩端供電的單回路樹(shù)干式接線。若一側(cè)干線發(fā)生故障，可采用另一側(cè)干線供電，因此供電可靠性也較高，和單側(cè)供電的雙回路樹(shù)干式相當(dāng)。正常運(yùn)行時(shí)，由一側(cè)供電或在線路的負(fù)荷分界處斷開(kāi)，發(fā)生故障時(shí)要手動(dòng)切換，但尋查故障時(shí)也需中斷供電。所以，只可用于對(duì)二、三級(jí)負(fù)荷供電。圖d是兩端供電的雙回路樹(shù)干式接線。它的供電可靠性比單側(cè)供電的雙回路樹(shù)干式有所提高，主要用于對(duì)二級(jí)負(fù)荷供電；當(dāng)供電電源足夠可靠時(shí)，亦可用于一級(jí)負(fù)荷。而且其投資不比單側(cè)供電的雙回路樹(shù)干式增加很多，關(guān)鍵是要有雙電源供電的條件。

目前十九頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第六節(jié)高低壓配電網(wǎng)（續(xù)）環(huán)形接線

高壓環(huán)形接線實(shí)際上是將兩條樹(shù)干式配電線路在末端用開(kāi)關(guān)連接起來(lái)就構(gòu)成了環(huán)形接線。如右圖所示，這種接線運(yùn)行靈活，供電可靠性高。線路檢修時(shí)可切換電源；故障時(shí)可切除故障線段，縮短停電時(shí)間。可供二、三級(jí)負(fù)荷，在現(xiàn)代化城市電網(wǎng)中應(yīng)用較廣泛。

由于閉環(huán)運(yùn)行時(shí)繼電保護(hù)整定較復(fù)雜，同時(shí)也為避免環(huán)形線路上發(fā)生故障時(shí)影響整個(gè)電網(wǎng)，因此，為了限制系統(tǒng)短路容量，簡(jiǎn)化繼電保護(hù)，大多數(shù)環(huán)形線路采用“開(kāi)環(huán)”運(yùn)行方式，即環(huán)形線路中有一處開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的。通常采用以負(fù)荷開(kāi)關(guān)為主開(kāi)關(guān)的高壓環(huán)網(wǎng)柜作為配電設(shè)備。開(kāi)環(huán)點(diǎn)選擇：正常配電時(shí)，開(kāi)環(huán)點(diǎn)的電壓差為最小。

目前二十頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則：見(jiàn)教材P44低壓配電方式：放射式、樹(shù)干式、混合式、鏈?zhǔn)健?/p>

1.放射式：適用于容量大、負(fù)荷性質(zhì)重要或環(huán)境惡劣的車間用電設(shè)備。2.樹(shù)干式：無(wú)需在變電所低壓側(cè)設(shè)置配電盤，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少電氣設(shè)備需要量但極少單獨(dú)使用。適用于正常環(huán)境下大部分設(shè)備容量小又無(wú)特殊要求時(shí)。3.樹(shù)干式—放射式（混合式）：4.鏈?zhǔn)剑哼m用于距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)、彼此相距又很近、容量又很小的次要用電設(shè)備。

目前二十一頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)二、配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)：普通的兩種戶外結(jié)構(gòu)為架空線和電纜。1.架空線與電纜的特點(diǎn)比較。見(jiàn)P452.架空線按供電電壓和用戶的重要程度分為三級(jí)。（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級(jí)）表2-73.為保證在運(yùn)行中有足夠的機(jī)械力，導(dǎo)線截面不應(yīng)太小，并規(guī)定了不同等級(jí)線路和不同材料的導(dǎo)線的最小截面。（見(jiàn)表2—8）（線路通過(guò)居民區(qū)，跨越鐵路、公路時(shí)還應(yīng)適當(dāng)放大，銅、鋁線截面分別為16、35mm2)4.架空線為加強(qiáng)鋁線的機(jī)械強(qiáng)度多采用多股線或絞線。根據(jù)AL與AG的比例不同，分為三種類型：

LG普通型鋼芯鋁絞線

LGJ加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線（鋁芯為7根）

LGQ輕型鋼芯鋁絞線（鋁芯為24根）目前二十二頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)二、配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)（續(xù)）5.電纜的敷設(shè)方式：敷設(shè)方法對(duì)散熱又很大影響，會(huì)影響到它的載流能力，實(shí)際載流能力根據(jù)敷設(shè)方式乘以必要的修正系數(shù)。

戶外的敷設(shè)方式：直接埋地、敷設(shè)在混疑土管中、電纜溝中、隧道中（電纜數(shù)量≥30根時(shí)）車間內(nèi)敷設(shè)方式：沿墻、沿梁、電纜穿管埋地、匯線橋架。三、供電線路的電阻和電抗1.電阻：

R的取值，應(yīng)考慮到如下因素：

1）電路中的集膚效應(yīng)和近距效應(yīng)。

2）絞線中的實(shí)際長(zhǎng)度要較導(dǎo)線長(zhǎng)度大2%～3%3)線路的實(shí)際截面略小于標(biāo)稱截面。

4）環(huán)境溫度（標(biāo)準(zhǔn)為200C）改變，電阻率的大小也要改變。T：18.7;L:31.7

目前二十三頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)三、供電線路的電阻和電抗（續(xù)）2.電抗：電抗與導(dǎo)線幾何尺寸、三相導(dǎo)線排列方式及相間距離有關(guān)。導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電抗：

三相導(dǎo)線間幾何平均距離相對(duì)磁導(dǎo)率外半徑

對(duì)有色金屬則

導(dǎo)線電抗為注意：1）當(dāng)導(dǎo)線排列不對(duì)稱時(shí)，則三相中各相導(dǎo)線電抗實(shí)際數(shù)值不等，導(dǎo)致各相電壓降不等，為消除此現(xiàn)象，架空線各相應(yīng)換位。

2）在三相電纜中，由于相間距離小，其電抗值遠(yuǎn)比架空線小。

3）導(dǎo)線電阻隨截面增大而顯著降低，但其電抗隨導(dǎo)線截面積的變化并不顯著。架空線路單位電抗電纜可取

目前二十四頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)四、導(dǎo)線截面的選擇

應(yīng)從如下幾方面考慮：機(jī)械過(guò)載能力、導(dǎo)線最高允許工作溫度、經(jīng)濟(jì)電流密度、線路電壓損失。1.按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面當(dāng)在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，通常用導(dǎo)線和電纜的允許載流量不小于通過(guò)相線的計(jì)算電流來(lái)校驗(yàn)其發(fā)熱條件，即

周圍介質(zhì)溫度按下述條件確定：（1）空氣溫度按最熱月份下午1點(diǎn)的平均溫度確定。（2）地下溫度按0.8m深處的土壤月平均最高溫度考慮，若電纜穿管按空氣溫度考慮。當(dāng)實(shí)際介質(zhì)溫度與導(dǎo)線允許載流量所規(guī)定的基準(zhǔn)溫度不同時(shí)，則導(dǎo)線的允許載流量應(yīng)予以修正。

目前二十五頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)四、導(dǎo)線截面的選擇（續(xù)）其計(jì)算公式為：

實(shí)際介質(zhì)溫度下導(dǎo)線允許通過(guò)的電流。表中所列基準(zhǔn)介質(zhì)溫度下導(dǎo)線允許通過(guò)的電流；實(shí)際介質(zhì)溫度導(dǎo)線允許最高溫度2.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面（適用于電能損耗量大的工廠電源進(jìn)線和電弧爐的短網(wǎng)等截面的計(jì)算）建設(shè)電網(wǎng)，從經(jīng)濟(jì)上分為：初投資+年運(yùn)行費(fèi)用初投資費(fèi)應(yīng)包括：1）線路的設(shè)計(jì)勘探、桿塔、絕緣子、開(kāi)關(guān)設(shè)備等與截面無(wú)關(guān)的費(fèi)用（Z0）。2）與導(dǎo)線截面有關(guān)的費(fèi)用，截面越大則投資費(fèi)用越大。投資費(fèi)線路造價(jià)與導(dǎo)線截面間的關(guān)系系數(shù)；導(dǎo)線截面（mm2);線路長(zhǎng)度（km)

目前二十六頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)四、導(dǎo)線截面的選擇（續(xù)）電網(wǎng)的年運(yùn)行費(fèi)用F應(yīng)包括：1）為更新設(shè)備，每年需提取的設(shè)備折舊費(fèi)（元/年）2）網(wǎng)路的維護(hù)管理費(fèi)（元/年）3）管理費(fèi)（元/年）以上三項(xiàng)用初投資的百分?jǐn)?shù)來(lái)衡量：

反映以上三項(xiàng)費(fèi)用的系數(shù)，可在手冊(cè)中查出。4）電網(wǎng)中年電能損耗費(fèi)（設(shè)計(jì)階段）電價(jià)（元/kw.h)經(jīng)濟(jì)電流密度是根據(jù)年運(yùn)行費(fèi)最少的方法求得。年運(yùn)行費(fèi)與導(dǎo)線截面的關(guān)系為令則經(jīng)濟(jì)電流截面式中

目前二十七頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)四、導(dǎo)線截面的選擇（續(xù)）3.按電壓損失要求選擇導(dǎo)線截面（適用于輸電距離長(zhǎng)或負(fù)荷電流較大的線路）為保證電壓質(zhì)量，導(dǎo)線上的電壓損失通常不超過(guò)5%

設(shè)線路允許電壓損失為，則由式（3-3）得由于導(dǎo)線截面對(duì)導(dǎo)線電抗影響不大，對(duì)架空線可初取對(duì)電纜可初取因此由上式求出

于是可求出滿足電壓損失要求的導(dǎo)線截面A：根據(jù)上式所得A值選出導(dǎo)線標(biāo)稱截面后，再根據(jù)線路布置情況得出實(shí)際r0和x0代入上式進(jìn)行校驗(yàn)。（查表）若導(dǎo)線截面按電壓損失來(lái)選擇，則還必須按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)。

目前二十八頁(yè)\總數(shù)三十二頁(yè)\編于十七點(diǎn)第七節(jié)用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約一、電能節(jié)約的途徑電能消費(fèi)的形式：電能損耗（變壓器、線路的損耗）、電能消耗（轉(zhuǎn)化為其它形式的能量、發(fā)熱等浪費(fèi)）。節(jié)電的途徑：1、降低供電系統(tǒng)的電能損耗，提高供電效率。