配电系统课件

单击此处编辑母版标题样式,.,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章 配电系统,4.1 概述,4.2 电压的选择,4.3,变电所及其位置的选择,4.4 变压器的选择,4.5 变压所主要电器设备,4.6 变压所主接线,主讲：沈军,1,.,电力系统,发电系统,输电系统,配电系统,4.1 概述,2,.,一般地，将电力系统中从降压变电站（高压变电站）出口到用户端的这一段系统称为,配电系统,。,配电系统是由多种配电设备（或元件）和配电设施所组成的变换电压和直接向终端用户分配电能的一个电力网络系统。,4.1 概述,电力系统的组成框图见右图：,是双绕组变压器的电路符号,3,.,我国配电系统的电压等级，根据城市电网规划设计导则的规定，220kV及其以上电压为输电系统，110、63、35kV为,高压配电系统,，10、6kV为,中压配电系统,，380、220V为,低压配电系统,。,一般的厂矿企业和民用建筑都必须设置降压变电所，经,配电变压器,将电压降为380/220V，再引出若干条供电线到各个用户的,配电箱,上，再由配电箱将电能分配给各用电设备。,这种低压供电系统的接线方式主要有,放射式,和,树干式,两种。,4.1 概述,4,.,放射式供电线路,特点:从变电所变压器低压侧引出若干条支线，分别向各用电点(配电箱)直接供电。,优点,：供电可靠性高，,便于操作和维护。,缺点,：配电导线用量大，,投资费用高。,配电箱,变电所,放射式供电线路,4.1 概述,5,.,树干式供电线路,特点:从配电变压器的低压侧引出若干条干线，沿干线再引出若干条支线供电给用电点,优点,：配电导线的用量小,投资费用低,接线灵活性大,缺点,：供电的可靠性差,配电箱,变电所,树干式供电线路,4.1 概述,6,.,电力负荷分级：,根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行的分级：,一、,一级负荷，,符合下列情况之一：,1中断供电将造成,人身伤亡,时。,2中断供电将在政治、经济上造成,重大损失,时。,例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。,例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。,二、,二级负荷：,符合下列情况之一：,1中断供电将在政治、经济上造成,较大损失,时。,例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。,2中断供电将影响重要用电单位的正常工作。,例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。,三、,三级负荷：,不属于一级和二级负荷者。,4.1 概述,7,.,一、配电电压的确定,配电电压是指用户内部向用电设备配电的电压等级。,由用户,总降压变电所,向高压用电设备配电的配电电压，称为,高压配电电压,；,由用户,车间变电所或建筑物变电所,向低压用电设备配电的配电电压，称为,低压配电电压,。,4.2 电压的选择,8,.,1.高压配电电压,（1）一般情况下,优先采用10kV作厂内高压配电电压。,（2）对于有6kV设备的企业，如化工、制药厂等，若6kV设备容量较大时，采用6kV厂内高压配电电压；若6kV设备容量较小时，高压配电电压采用10kV。6kV设备采用10/6kV变压器供电。,(3)如果厂区环境条件允许也可采用35kV作为高压配电电压深入负荷中心的直配方式,将35kV直接降为380V供电。,2.低压配电电压,我国规定低压配电电压等级为380V/220V，但在石油、化工及矿山（井）场所可以采用660V的配电电压。,4.2 电压的选择,9,.,一、变电所,变电所是,接受、变换、分配,电能的环节，是供配电系统的重要组成部分。,变电所的主要设备是,开关,和,变压器,。按规模大小不同，称为,变电站,、,变电所,、,配电室,等。,变电所的构成,：变电所由一次回路和二次回路构成。,4.3 变电所及其位置的选择,10,.,1一次回路,供配电系统中承担输送和分配电能任务的电路，称一次回路，也称为主电路或主接(结)线。,一次电路中所有的电气设备称为,一次设备,，如变压器、断路器、互感器等。,一次设备按功能分类:,变换设备,按电力系统的要求，改变电压或电流大小的设备，如变压器、电流互感器、电压互感器等。,控制设备,用来控制一次电路通、断的设备，如高低压断路器、开关等。,保护设备,用来对电力系统进行过电流和过电压等保护的设备，如熔断器、避雷器等。,补偿设备,用来补偿电力系统中无功功率以提高功率因数的设备，如并联电容器等。,成套设备(装置),按一次电路接线方案的要求，将有关的一次设备及其相关的二次设备组合为一体的电气装置，如高低压开关柜、低压配电箱等。,2二次回路,凡用来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，叫二次回路，也叫二次接（结）线。,二次回路中所有电气设备都称为,二次设备,或二次元件，如仪表、继电器、操作电源等。,4.3 变电所及其位置的选择,11,.,变电所按其在供配电系统中的地位和作用分为,总降压变电所,、,独立变电所,、,车间变电所,、,杆上变电所,、建筑物及高层,建筑物变电所,。,1. 总降压变电所(35110/610kV),企业规模不太大，车间或生产厂房布局比较集中，设一个总降压变电所 ；,企业规模较大，且有两个或以上的集中大负荷用电车间群，而彼此之间相距又较远时，设立两个或两个以上的总降压变电所。,4.3 变电所及其位置的选择,12,.,2. 独立变电所（610/0.4或0.23kV ）,在下列情况下可以设置独立变电所：,（1）,中小型企业负荷不太大，建立一个全厂独立变电所，向全厂各车间供电。,（2）由于车间环境的限制，如制药车间、化工车间之间由于管道较多或有腐蚀性气体、易燃易爆气体等环境限制，必须建立独立变电所；,4.3 变电所,及其,位置的选择,（3）,相邻几个车间负荷大，将变电所建到某一车间不适宜；,13,.,3. 车间变电所（610/0.4或0.23kV）,附设变电所,附设变电所是利用车间的一面或两面墙壁，而其变压器室的大门朝外开。车间附设变电所又分内附式和外附式。,车间内变电所,车间内变电所位于车间内的单独房间内。,4.3 变电所,及其,位置的选择,14,.,4. 建筑物及高层建筑物变电所,建筑物及高层建筑物变电所是民用建筑中经常采用的变电所形式。,楼内建筑物变电所,高层建筑物多采用楼内建筑物变电所，置于高层建筑物的地下室或中间某层；地下室和高层；地下室、中间某层和高层。变压器一律采用干式变压器。,辅助建筑物变电所,与独立变电所相似，辅助建筑物变电所置于离开高层建筑物的辅助建筑物内，变压器采用油浸式变压器。,4.3 变电所,及其,位置的选择,15,.,5. 柱上(或杆上)变电所,变电器安装在室外电杆上，适用于315KVA及以下变压器，常用于居民区、用电负荷小的用电单位。,4.3 变电所,及其,位置的选择,16,.,二、变电所的位置选择,变电所的位置选择应根据选择原则 ，从安全、经济、方便等方面来综合考虑，经技术、经济比较后确定。,1总降压变电所,位置,选择,的,原则,（1）靠近负荷中心；（2）考虑电源的进线方向，偏向电源侧；（3）进出线方便；,设备运输方便；,（4）不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性；（5）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；（6）不应设在有剧烈震动和高温的场所；（7）不应设在地势低洼和可能积水的场所；（8）不应设在有爆炸危险区域。,2车间变电所位置选择的原则,在计算得出车间总计算负荷的基础上，按分散布置并接近负荷中心的原则确定车间变电所的位置。同时车间变电所位置选择还要考虑：进出线方便；靠近电源测；运输方便等。,变电所选址尽量靠近负荷中心是供电设计的一项基本原则，可以按负荷矩法确定负荷中心。,4.3 变电所,及其,位置的选择,17,.,变压器是变电所中关键的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。,1.变压器的符号,文字符号：T,图形符号(双绕组变压器)：,4.4 变压器的选择,18,.,4.4 变压器的选择,2.变压器的分类,（1）按绝缘介质分：,干式变压器，见右上图,油浸式变压器，见右下图,（2）按调压方式分：有载调压；无载调压（3）按相数分：单相；三相,（4）按导线分：铜芯；铝芯（5）按冷却方式分：自冷；风冷；强冷,（6）按用途分又可分为普通变压器和特种变压器。,19,.,一、高压断路器,1、作用：正常工作时断开和接通负荷电流；短路时断开短路电流。,2,、,文字符号： QF,图形符号：,4.5 变压所主要电器设备,SN10-10 断路器,SF6 断路器,20,.,二、,高压隔离开关,文字符号：QS 图形符号：,主要功能：隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修及人身安全。,高压隔离开关按安装地点分为户内式和户外式两大类；按有无接地可分为不接地、单接地、双接地三类,4.5 变压所主要电器设备,21,.,三、高压负荷开关,文字符号：QL,图形符号：,作用：通断负荷电流和过负荷电流。,高压负荷开关主要有产气式、压气式、真空式和SF,6,等结构类,型，主要用于10kV等级电网。,4.5 变压所主要电器设备,适用场合：适用于无油化、不检修、要求频繁操作的场所，可配用CS6-1操动机构也可配用CJ系列电动操动机构。,22,.,四、高压熔断器,文字符号：FU,图形符号:,4.5 变压所主要电器设备,主要功能：对电路及其设备进行短路和过负荷保护。,23,.,1. RN系列高压熔断器,RN1,型用于电力,变压器,和,电力线路,短路保护，,RN2,型用于电压,互感器,的短路保护。,主要由熔管、触头座、动作指示器、绝缘子和底板构成。熔管一般为瓷质管，熔丝由单根或多根镀银的细铜丝并联绕成螺旋状，熔丝埋放在石英砂中，熔丝上焊有小锡球,。,4.5 变压所主要电器设备,24,.,2. RW系列高压跌落式熔断器,用于配电变压器或电力线路的短路保护和过负荷保护。,其结构主要由上静触头、上动触头、熔管、熔丝、下动触头、下静触头、瓷瓶和安装板,等组成,。,4.5 变压所主要电器设备,25,.,五、互感器,主要功能是:,（1）可使仪表和继电器标准化。如电流互感器副绕组的额定电流都是5A；电压互感器副绕组的电压通常都规定为100V。,（2）可使测量仪表、继电器等二次设备与一次主电路隔离。降低仪表及继电器的绝缘水平，简化仪表构造，同时保证工作人员的安全。,（3）可以避免短路电流直接流过测量仪表及继电器的线圈。,4.5 变压所主要电器设备,26,.,工作原理：一、二次饶组与一、二次电路串联，工作时接近于短路状态。,电流互感器的变流比用K,i,表示，则,电流互感器,电流互感器简称,CT,（文字符号为,TA,，单二次绕组电流互感器图形符号为 ），是变换电流的设备。,4.5 变压所主要电器设备,27,.,2.电压互感器,电压互感器简称PT（文字符号为TV，单相式电压互感器图形符号为 ），,是变换电压的设备。,4.5 变压所主要电器设备,28,.,六、避雷器,1. 作用：用于保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传来的雷电过电压或由操作引起的内部过电压的损害。,2,.,图形符号：,3、文字符号：F,4.种类:,(1)保护间隙避雷器,(2)管型避雷器,(3)阀型避雷器（有普通阀型避雷器FS、FZ型和磁吹阀型避雷器）,(4)氧化锌避雷器 具有良好的非线性、动作迅速、残压低、通流容量大、无续流、结构简单可靠性高、耐污能力强等优点。,4.5 变压所主要电器设备,FS3 避雷器,29,.,七、高压开关柜,高压开关柜是一种高压成套设备，它按一定的线路方案将有关一次设备和二次设备组装在柜内，从而节约空间，安装方便、供电可靠，也美化了环境。,高压开关柜按结构型式可分为固定式、移开式两大类型。,按功能作用分，主要有馈线柜、电压互感器柜、高压电容器柜（,GR,-1型）、电能计量柜（,PJ,系列）、高压环网柜（,HXGN,型）等。,“五防”：防止误跳、合断路器，防止带负荷拉、合隔离开关，防止带电挂接地线，防止带接地线合隔离开关，防止人员误入带电间隔。,4.5 变压所主要电器设备,30,.,1. KYN,系列高压开关柜,4.5 变压所主要电器设备,KYN系列金属铠装移开式开关柜是消化吸收国内外先进技术，根据国内特点自行设计研制的新一代开关设备。,31,.,4.5 变压所主要电器设备,2.XGN2-10,型开关柜,XGN2-10,型箱型固定式金属封闭开关柜是一种新型的产品，该产品采用ZN28A-10系列真空断路器，也可以采用少油断路器，隔离开关采用了,GN30-10,型旋转式隔离开关，技术性能高。,32,.,八、低压电气设备,1 低压配电屏(低压开关柜),(1)作用：按一定的线路方案将有关低压设备组装在一起的成套配电装置。,(2)种类：,低压抽屉式开关柜 GCL1、GCK1系列,4.5 变压所主要电器设备,33,.,低压固定开关柜 PGL1、PGL2、GGD系列,4.5 变压所主要电器设备,34,.,（1）RL系列熔断器：,用于500V以下导线和电缆及电动机控制线路，实物,见右上图。,RLS2为快速式,见右下图。,4.5 变压所主要电器设备,2. 低压熔断器,低压熔断器主要是用于低压系统中设备及线路的过载和短路保护。,RC系列：半封闭式熔断器。,RL系列螺旋式熔断器。,RS系列：有填料封闭管式快速熔断器。,RM系列无填料封闭式熔断器。,RT系列有填料封闭式熔断器。,35,.,4.5 变压所主要电器设备,（2）RTO型有填料封闭管式熔断器,用于要求较高的导线和电缆及电气设备的过载和短路保护 。,36,.,（3）NT系列熔断器,NT系列熔断器(国内型号为RT16系列)是引进德国AEG公司制造技术生产的一种高分断能力熔断器，现广泛应用于低压开关柜中，适用于660V及以下电力网络及配电装置作过载和保护之用。,4.5 变压所主要电器设备,37,.,3. 低压断路器(空气开关/空开),（1）作用:低压断路器(文字符号为QF,图形符号与高压断路器相同),是一种能带负荷通断电路,又能在短路、过负荷、欠压或失压的情况下自动跳闸的一种开关设备。,（2）型号：,4.5 变压所主要电器设备,38,.,DW15万能式低压断路器,4.5 变压所主要电器设备,DZ20Y-100/330低压断路器,（3）种类和结构,按结构型式分万能式（框架结构）和塑壳式（装置式）两大类；,39,.,4.接触器,接触器是一种自动化的控制电器。,接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。,接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。这里主要介绍常用的交流接触器。交流接触器又可分为电磁式和真空式两种。,4.5 变压所主要电器设备,40,.,4.5 变压所主要电器设备,接触器的文字符号：KM,接触器的电路符号：,右图为CJX2接触器：,交流接触器有3付主触点，上面的3个接线端子是接电源的，下边的3个接线端子是接用电设备的，吸合线圈接控制回路，当吸合线圈得电铁芯产生磁性，吸合衔铁，主触点接合，用电设备通电工作。,41,.,4.5 变压所主要电器设备,三相电动机的控制接线图：,42,.,一、 对变电所主接线的要求,由一次回路和二次回路构成的变电所，其主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线，在变电所主接线图中将导线或电缆、电力变压器、母线、各种开关、避雷器、电容器等电气设备有序地连接起来，只表示相对电气联接关系而不表示实际位置。,对主接线的要求如下：,1、安全：充分保证人身和设备的安全。,2、可靠：应满足用电单位对供电可靠性的要求。,3、灵活：能适应各种不同的运行方式，操作检修方便。,4、经济：主接线设计应简单，投资少，运行管理费用低。,4.6 变压所主接线,43,.,二、变电所常用主接线,线路变压器组接线；单母线接线；桥式接线。,1,线路变压器组单元接线,结构：,当只有一路电源供电线路和一台变压器时，可采用线路,变压器组接线,如右下图:,特点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约建设投资。,该单元中任一设备发生故障时，变电所全部停电，可靠性不高。, 适用范围：小容量三级负荷、小型工厂或非生产性用户。,4.6 变压所主接线,44,.,2. 单母线接线,（,1,）单母线不分段接线,结构：,（如右图）,特点：接线简单清晰，使用设备少，经济性比较好，发生误操作的可能性小。,可靠性和灵活性差。,当电源线路、母线或母线隔离开关发生故障或进行检修时，全部用户供电中断。,适用范围：,可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或有备用电源的二级负荷用户。,4.6 变压所主接线,45,.,(2)单母线分段接线,结构：,采用断路器分段。, 特点：供电可靠性高，操作灵活。,除母线故障或,检修外，可对用户连续供电。,缺点：母线故障或检修时，仍有50%左右的用户停电。,适用范围：在具有两路电源进线时，采用单母线分段接线，可对一、二级负荷供电，特别是装设了备用电源自动投入装置后，更加提高了单母线用断路器分段接线的供电可靠性。,4.6 变压所主接线,46,.,3. 桥式接线,桥式接线是指在两路电源进线之间跨接一个断路器，犹如一座桥。,（1） 内桥式接线,：断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器，称为内桥式接线。, 结构： （如右图）, 特点：接线简单，经济，可靠性高，安全，灵活 。,线路检修或故障时由另一路电源供电。变压器检修或故障时经倒闸操作恢复供电。, 适用范围：、级负荷、线路长、负荷平坦。,对工厂35kV及以上总降压变电所，有两路电源供电及两台变压器时，一般采用桥式接线。,4.6 变压所主接线,47,.,（2） 外桥式接线：,断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线。, 结构：如右图, 特点：同内桥式, 适用范围：同内桥式,4.6 变压所主接线,48,.,谢谢观看！,