了解配电网的基本知识

项目一 学习配电线路基本【学习情境描述】本学习情境简介配电网的概述,配电设备;架空配电线路；电容器的构造及原理；功率因数的概念、功率因数的提高；电压损耗的概念、电压调节的措施;线损的概念、减少线损的措施;过电压的基本概念、防雷措施;电能质量指标、电压偏差的调节;配网可靠性的基本知识、提高供电可靠性的措施。【教学目的】理解配电网的构造与类别，熟悉常用配电设备及线路的构成。理解功率因数、线损、电能质量及可靠性的基本知识。【教学环境】多媒体教室。任务一 理解配电网的基本知识【教学目的】本培训任务简介配电网的构造、分类及特点。通过学习配电网的构造，理解配电网的基本特点。【任务描述】通过配电网的构造、分类及特点的学习,学员应理解配电网的构成，理解配电网的分类和特点,理解配电网构造形式，理解配电网的发展趋势。【任务准备】准备教材、教案、课件、多媒体教室。【任务实行】听课、练习、考试。【有关知识】配电网自动化一、配电网的构成电能是一种应用广泛的能源，其生产（发电厂）、输送（输配电线路)、分派(变配电所)和消费（电力顾客)的各个环节有机地构成了一种系统，如图1-1-1所示。它涉及:1动力系统。由发电厂的动力部分（如火力发电的锅炉、汽轮机，水力发电的水轮机和水库,核力发电的核反映堆和汽轮机等）以及发电、输电、变电、配电、用电构成的整体。2.电力系统。由发电、输电、变电、配电和用电构成的整体,它是动力系统的一部分。3电力网。电力系统中输送、变换和分派电能的部分，它涉及升、降压变压器和多种电压级别的输配电线路,它是电力系统的一部分。电力网按其电力系统的作用不同分为输电网和配电网。输电网。以高电压（220kV、33kV）、超高电压(50V、5V、00kV）输电线路将发电厂、变电所连接起来的输电网络,是电力网中的主干网络；配电网。从输电网接受电能分派到配电变电所后，再向顾客供电的网络。配电网按电压级别的不同又分为高压配电网（10V、35k)、中压配电网（20V、1kV、6、3kV)和低压配电网(2/80）。这些不同电压级别的配电网之间通过变压器连接成一种整体配电系统。当系统中任何一种元件因检修或故障停运时,其所供负荷既可由同级电网中的其她元件供电,又可由上一级或下一级电网供电。对配电网的基本规定重要是供电的持续可靠性、合格的电能质量和运营的经济性等规定。 图1-11 电力系统、电力网和配电网构成示意图二、配电网的分类和特点1、配电网的分类配电网按电压级别的不同，可又分为高压配电网(110k、5V)、中压配电网(2V、0V、6kV、3kV）和低压配电网(20V/38)；按供电地区特点不同或服务对象不同，可分为都市配电网和农村配电网;按配电线路的不同,可分为架空配电网、电缆配电网以及架空电缆混合配电网。(1)高压配电网。是指由高压配电线路和相应级别的配电变电所构成的向顾客提供电能的配电网。其功能是从上一级电源接受电能后,可以直接向高压顾客供电,也可以通过变压器为下一级中压配电网提供电源。高压配电网分为110、3、35kV三个电压级别,都市配电网一般采用10kV作为高压配电电压。高压配电网具有容量大、负荷重、负荷节点少、供电可靠性规定高等特点。(2)中压配电网。是指由中压配电线路和配电变电所构成的向顾客提供电能的配电网。其功能是从输电网或高压配电网接受电能，向中压顾客供电，或向顾客用电社区负荷中心的配电变电所供电，再通过降压后向下一级低压配电网提供电源。中压配电网具有供电面广、容量大、配电点多等特点。国内中压配电网采用lkV为原则额定电压。（3）低压配电网。是指由低压配电线路及其附属电气设备构成的向顾客提供电能的配电网。其功能是以中压配电网的低压配电变压器为电源，将电能通过低压配电线路直接送给顾客。低压配电网的供电距离较近,低压电源点较多,一台中压配电变压器就可作为一种低压配电网的电源，两个电源点之间的距离一般不超过几百米。低压配电线路供电容量不大,但分布面广，除某些集中用电的顾客外，大量是供应城乡居民生活用电及分散的街道照明用电等。低压配电网重要采用的三相四线制、单相和三相混合系统。国内规定采用单相20、三相380V的低压额定电压。、配电网的特点（1)供电线路长，分布面积广。（2)发展速度快，顾客对供电质量规定高。（3）对经济发展较好地区配电网设计原则较高,供电的可靠性规定较高。(4)农网负荷季节性强。(）配电网接线较复杂，必须保证调度上的灵活性、运营上的供电持续性和经济性。（)随着配电网自动化水平的提高,规定供电管理水平越来越高。三、配电网构造形式配电网构造形式是指配电网中各重要电气元件的电气连接形式，基本上分为放射式和环网式两大类。环网式构造又可分为多回线式、环式和网络式等。图1-1-2 放射式配电网、放射式配电网放射式配电网是指一路配电线路自配电变电所引出，按照负荷的分布状况，呈放射式延伸出去,线路没有其她可连接的电源,所有用电点的电能只能通过单一的途径供应,如图11所示。放射式配电网的长处是设施简朴,运营维护以便，设备费用低，合用于低负荷密度地区和一般的照明、动力负荷供电。缺陷是供电可靠性低，为了弥补配电设施有故障就会导致大量顾客停电。这一缺陷，部分顾客可以视其对供电可靠性规定的不同,从邻近配电网获得合适容量的备用电源。在中压和低压的放射式配电网中,一般还装设分段断路器将线路提成合适的区段，并且在合适的分段处与相邻线路之间装设联系断路器，使得放射式配电线路发生故障时的停电区段缩小,或将部分非故障区段切换到相邻线路，以保证继续供电。这种放射式构造在都市的中、低压配电网中使用较多。2、多回路式配电网多回配电线路（一般是平行敷设的）自配电所引出接到受电端,正常时各条配电线路并列运营，平均分担所有负荷，当一条配电线路有故障时，可自动将其切断隔离,其他的配电线路有足够容量承当所有负荷。多回线式配电网至少有两回配电线路，但一般为3-路或更多回路。多回线式配电网比放射式配电网可靠性高，一回配电线路故障时，不会导致顾客停电,有需要时还可达到在第二回配电线路故障时不使顾客停电的规定。电缆配电网故障测寻和故障修复时间较长,故常采用这种多回线的构造。多回线式配电网的重要缺陷是继电保护配备比放射式配电网的要复杂。3、环式配电网图1-3 环网式配电网配电变电所引出的配电线路连接成环形，每个用电点自环上不同部位接出,如图1-1-3所示。简朴的环式配电网是两回配电线路自同一(或不同)配电变电所的母线引出,运用联系断路器（或分段断路器)连接成环每个用电点自环上T形或n形支接。当环路上某区段发生故障时,运用分段断路器切换隔离后,其她区段上的负荷可继续供电,这是环式配电网的特点。将联系断路器常常断开，只有当某区段发生故障或停电作业时才倒换为闭合的运营方式，称为常开环路方式；而将联系断路器常常闭合的运营方式称为常闭环路方式。闭环运营增长装置的复杂性，但可改善配电网内电流分布，减少电压降和功率损耗。四、配电网的发展趋势配电网的的发展趋势重要表目前如下几种方面：1、简化电压级别。尽量减少降压层次，有助于配电网的管理和经济运营。我们国家降压层次常用的有20/10/3510k、22/110/10kV、220/63/10V三种，显然第三种比第一种经济,而第二种比第三种经济，随着负荷的发展,1k的容量逐渐饱和,供电半径越来越小,20/110/20kV将是更好的电压层次。2、减小线路走廊和占地。随着都市的建设，配电网的占地矛盾日益突出,采用窄基铁塔、钢管塔、多回路线路可有效减小线路走廊,将配电装置向半地下和地下及小型成套发展。电缆隧道和公用事业管道共用将进一步推广。图1-1-4 楔型铝合金耐张线夹3、配电线路绝缘化。采用绝缘架空线路可有效解决树线矛盾，减少事故率、触电伤亡和短路事故，同步架设空间可大大缩小,减少线路损耗。但架空绝缘导线也有许多缺陷，例如雷击易断线，强度较低，检修挂接地线困难，缺少运营经验等,这在后来的发展中将逐渐得到改善。4、节能型金具。在线路通过电流的状况下,不产生或只有非常少的电能损耗(相对于老的金具而言）的金具称为节能型金具。节能型金具并不只是在材料上以铝合金替代铸铁，而是从构造上完全变化,构造上轻巧，通用性强,表面不易氧化,使电的连接可靠度大大提高。例如：新型楔型铝合金耐张线夹（见图-1-4),不仅材料采用铝合金,且构造上采用楔块紧固，楔块与导线的接触使导线的紧固更妥贴，表面不易氧化，在多种自然环境下不会锈蚀。5、配电网自动化。所谓配电网自动化是指运用现代电子、计算机、通信及网络技术,将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和顾客数据、电网构造和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运营及事故状态下的监测、保护、控制、用电和配电管理的现代化。配电自动化可，提高供电可靠性,改善顾客服务质量，降损节能，提高设备运用率。