供配电系统第五章供配电系统的一次接线精

,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,*,*,供配电系统第五章供配电系统的一次接线精,第,5,章 供配电系统的一次接线,教学目的,熟悉一次接线主要电气设备配置要求,掌握变配电所主接线的根本形式及其特点、应用,熟悉变配电所主接线典型方案,掌握上下压配电网接线特点、应用,熟悉变配电所所址选择、型式与布置要求,第,5,章 供配电系统的一次接线,学时安排及作业布置,学时安排：,6,学时,作业布置：,一次接线根本要求：,平安 应符合国家标准有关技术标准的要求，能充分保证人身和设备的平安.,可靠 应符合电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。,灵敏 能适应各种不同的运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的开展。,经济 在满足上列要求的前提下，尽量使接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。,第,5,章一次接线,5.1,概 述,一次接线及其要求,一次接线是由电力变压器、各种开关电器、保护电器及配电线路等一次设备按一定顺序连接而成的以实现承受和分配电能的电路，亦称为主接线或主电路、一次电路。,第,5,章一次接线,5.1,概 述,一次接线主要电气设备的配置,变配电所进出线应配置一组开关电器，这组开关电器一般应满足三种功能：,正常运行时分、合电路，承担此任务的开关电器有断路器和负荷开关等。,事故例如短路时自动切断故障电路，承担此任务的开关电器有熔断器、断路器和带熔断器的负荷开关等。,设备(包括断路器)检修时使被检修设备可靠地与电源隔离，承担此任务的开关电器有隔分开关、隔离触头、有隔离功能的负荷开关、跌开式熔断器等。,上述开关电器的功能决定了开关电器在供配电系统运行中极为重要的作用，但其投资在配电设备中所占比例也很高，所以当能满足运行要求时，通过技术经济比较，应尽量采用开关设备少，特别是断路器较少或不用断路器的一次接线方案。,第,5,章一次接线,5.1,概 述,一次接线主要电气设备的配置,高压进线开关的配置,配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。当无继电保护和自动装置要求，且出线回路少无需带负荷操作时，可采用隔分开关或隔离触头。,从总配电所以放射式向分配电所供电时，该分配电所的电源进线开关宜采用隔分开关或隔离触头。当分配电所需要带负荷操作或继电保护、自动装置有要求时，应采用断路器。,配电所的,10kV,或,6kV,非专用电源线的进线侧，应装设带保护的开关设备。,高压出线开关的配置,配电所的引出线宜装设断路器。当满足继电保护和操作要求时，可装设带熔断器的负荷开关。,向频繁操作的高压用电设备供电的出线开关兼做操作开关时，应采用具有频繁操作性能的断路器。,10kV或6kV固定式配电装置的出线侧，在架空出线回路或有反响可能的电缆出线回路中，应装设线路隔分开关。,第,5,章一次接线,5.1,概 述,一次接线主要电气设备的配置,10kV或6kV母线的分段处宜装设断路器，当不需带负荷操作且无继电保护和自动装置要求时，可装设隔分开关或隔离触头。,两配电所之间的联络线，应在供电侧的配电所装设断路器，另侧装设隔分开关或负荷开关；当两侧的供电可能性一样时，应在两侧均装设断路器。,以树干式供电时，应装设带保护的开关设备或跌落式熔断器。,母线分段开关和联络开关的配置,变压器一次侧开关的配置,以放射式供电时，宜装设隔分开关或负荷开关。当变压器在本配电所内时，可不装设开关。,第,5,章一次接线,5.1,概 述,一次接线主要电气设备的配置,总开关宜采用低压断路器或隔分开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。,变压器低压侧开关的配置,当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时,在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。,另外，由地区电网供电的配电所电源进线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器；在变配电所的每段母线上，必须装设测量电压用的电压互感器；当采用进步自然功率因数措施后，功率因数仍达不到时，应采用并联电力电容器作为无功补偿装置；为防止过电压，还必须避雷器装设。,第,5,章一次接线,5.1,概 述,变配电所一次接线图,变配电所一次接线常用一次接线图表示，它是一种概略性的电路图，是使用国家标准规定的电气设备图形符号并按电流通过顺序排列，表示供配电系统、电气设备或成套装置的根本组成和连接关系的功能性简图，亦称为主接线图或主电路图、一次电路图。,为使一次接线图简单、清楚、直观，一般绘制成单线图。根据其作用的不同，可绘制成两种形式：,系统式主接线图是按照电能输送和分配的顺序、用规定的电气符号和文字说明来表示和安排其主要电气设备互相连接关系的主接线图，可全面系统地反映主接线中电力电能的传输过程，但不能反映电路中各电气设备和成套设备的实际位置。系统式主接线图一般在运行中使用，如变配电所运行值班用的模拟电路盘上就用它模拟演示供配电系统的运行状况。,变配电所主接线中进出线开关设备及其连接关系通常做成标准高、低压成套配电装置以供选用，而装置式主接线图即是按照高、低压成套配电装置之间的互相连接和排列位置绘制的主接线图。这种图多用作施工图，便于配电装置的采购和安装施工。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,单母线接线,有母线的主接线,QS,QF,QS,QF,WB,特点,:,简单、明晰、设备少；,运行操作方便且有利于扩建；,可靠性与灵敏性不高。假设母线故障或检修，会造成全部出线停电。,适于出线回路少的小型变配电所，一般供三级负荷。,10kV,配电装置出线回路数不超过,5,回；,35kV,不超,3,回。,应用,:,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,单母线接线,有母线的主接线,QS2,QF2,QS1,QF1,QS,QF,两路电源进线的单母线可供二级负荷,。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,单母线分段接线,有母线的主接线,QS2,QF2,QS1,QF1,QS,QF,QF3,有两种运行方式：,分段断路器接通运行 ；,分段断路器断开，分段单独运行。,特点,:,简单、明晰、设备少；运行操作方便且有利于扩建。,缩小了母线故障的影响范围，可靠性有所进步。可供一级负荷。,单母线分段接线目前应用广泛。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,双母线接线,有母线的主接线,WB1,QF2,QF1,WB2,QF,QF3,特点,:,可靠性高、运行灵敏、扩建方便 。,设备多、操作繁琐、造价高 。,一般仅用于有大量一、二级负荷的大型变配电所,。,应用,:,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,FU,QL,QS,QL,FU,QS,QF,单电源,采用,跌落式熔断器,采用,负荷开关 或,隔分开关,采用,负荷开关和,熔断器配合,采用,断路器和,隔分开关配合,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,FU,户外杆上变电台的典型接线形式，电源线路架空敷设，小容量变压器安装在电杆上。,户外跌落式熔断器FU作为变压器的短路保护，也可用来切除空载运行的变压器。,接线简单经济，但可靠性差，且停电和送电操作程序比较费事。,仅适用于500kVA以下的变电所，配电给三级负荷。,随着城市电网改造和城市美化的需要，架空线改为电缆线，户外杆上变电台逐步被预装式变电站或组合式变压器所取代 。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,QL,QS,变压器的高压侧设置负荷开关，而未设保护装置。,仅适于距上级变配电所较近的车间变电所采用，此时，变压器的保护必须依靠安装在线路首端的保护装置来完成。,当变压器容量较小时，负荷开关也可采用隔分开关代替，但需注意的是，隔分开关只能用来切除空载运行的变压器。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,QL,FU,变压器的短路保护由熔断器实现，负荷开关除用于变压器的投入与切除外，还可用来隔离高压电源以便变压器的平安检修。,因负荷开关可带负荷操作，所以这种接线较上两种接线灵敏，而且价格廉价，在10kV及以下变电所中应用得越来越多。,为防止因熔断器一相熔断造成变压器缺相运行，熔断器配有熔断撞针可作用于负荷开关跳闸。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,QS,QF,当变压器故障时，继电保护装置动作于断路器QF跳闸。,采用断路器操作简便，故障后恢复供电快，易与上级保护相配合，便于实现自动化。,假设配有自动重合闸装置，供电可靠性会有所进步。,当高压侧采用双电源供电或低压侧有联络线与其他变电所相连时，可用于二级负荷。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,线路一变压器组单元接线,无母线的主接线,QS,QF,QS2,QF2,QS1,QF1,QF3,QS,QF,WB1,WB2,T1,T2,双回线路一变压器组单元接线,正常运行时，两路电源及主变同时工作，变压器二次侧母联断路器,QF3,断开运行。一旦任一主变或任一电源进线故障或检修时，主变两侧断路器就在继电保护装置的作用下自动断开，,QF3,自动投入，即可恢复整个变电所的供电。,双回线路一变压器组单元接线可供一、二级负荷。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,桥式接线,无母线的主接线,QS1,QF1,QS2,QF2,QS3,QF3,QS4,QS5,QS6,T1,T2,QS1,QF1,QS2,QF2,QS3,QF3,QS4,QS5,QS6,T1,T2,内桥,外桥,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,桥式接线,无母线的主接线,QS1,QF1,QS2,QF2,QS3,QF3,QS4,QS5,QS6,T1,T2,内桥,内桥接线运行特点是：电源线路投入和切除时操作简便，变压器故障时操作较复杂。,内桥接线适于电源线路较长、变压器不需经常切换操作的情况。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,桥式接线,无母线的主接线,QS1,QF1,QS2,QF2,QS3,QF3,QS4,QS5,QS6,T1,T2,外桥,外桥接线运行特点正好和内桥接线相反，电源线路投入和切除时操作较复杂，变压器故障时操作简便。,外桥接线适于电源线路较短、变压器需经常切换操作的情况。,当系统中有穿越功率通过变电所高压侧时或两回电源线路接入环形电网时，也可采用外桥式接线。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线的根本形式,桥式接线,无母线的主接线,桥式接线比分段单母线构造简单，减少了断路器的数量，造价低，有一定的可靠性与灵敏性，易开展。桥式接线广泛用于35110kV变电所中，但由于其操作不便，不适于10kV及以下变电所采用。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,一路供电电源、一台变压器的,10kV,变电所,电源,进线,电能,计量,电压,测量,主变,保护,变压器,低压,进线,无功,补偿,低压,出线,变压器一次侧采用线路一变压器组单元接线，二次侧采用单母线接线。,高压开关柜采用,HXGN10-12,固定式环网开关柜。,低压开关柜采用,GGD2,型,低压固定式开关柜 。,变压器采用,SCB10,低损耗双绕组干式变压器 。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,一路供电电源、一台变压器的,10kV,变电所,电源,进线,电能,计量,电压,测量,主变,保护,变压器,低压,进线,无功,补偿,低压,出线,设专用电能计量柜，柜中设专用的、精度等级为级的,CT,与,PT,。,注：该互感器不得与保护、测量回路共用。,高压侧设置电压测量柜以测量、监视电压，并提供交流操作电源。,变压器的控制及保护采用负荷开关与熔断器组合电器，而未采用高压断路器，以降低投资和简化二次接线 。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,一路供电电源、一台变压器的,10kV,变电所,电源,进线,电能,计量,电压,测量,主变,保护,变压器,低压,进线,无功,补偿,低压,出线,低压进线总开关和低压出线开关均采用低压断路器，可带负荷操作且恢复供电快。,变电所的负荷无功补偿采用低压母线集中补偿方式，选用低压成套无功自动补偿装置，与其他低压开关柜并排安装。,高压侧线路一变压器组，低压侧单母线接线,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,一路供电电源、两台或以上变压器的,10kV,变电所,10kV,侧采用单母线接线。,高压开关柜采用,KYN 28-12(Z),型户内金属铠装移开式开关柜，柜内配置真空断路器。,高压侧设有专用电能计量柜和电压测量柜。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,一路供电电源、两台或以上变压器的,10kV,变电所,低压侧采用单母线分段接线。,低压开关柜采用,GCK,低压抽出式柜。,两台变压器为互为备用运行方式，正常运行时，低压母联断路器断开。,一路供电电源、两台或以上变压器的,10kV,变电所,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,两路供电电源的,10kV,变电所,高压侧采用单母线接线。,两路电源均设置电能计量柜。,备用电源的投人方式可采取手动投入，也可采取自动投入。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,两路供电电源的,10kV,变电所,低压主接线仍采用单母线分段接线形式 。,低压进线柜放置在中间，而低压出线柜那么放置在两侧，以便于扩建时添加出线柜。,第,5,章一次接线,5.2,变配电所主接线,变配电所主接线典型方案,10kV,配电所电气主接线,变电所由两路外供电源供电，采用单母线分段接线。,第,5,章一次接线,5.3 上下压配电网接线,高压配电网接线,放射式接线,单回路,双回路,放射式接线的特点是配电母线上每路或两路馈电出线仅给一个负荷点单独供电。,放射式线路故障影响范围小，因此可靠性较高，而且易于控制和实现自动化，适于对重要负荷的供电。,一般供二、三级负荷或专用设备，供二级负荷时宜有备用电源。,可供二级负荷，假设双回路来自两个独立电源，还可供一级负荷。,第,5,章一次接线,5.3 上下压配电网接线,高压配电网接线,树干式接线,单回路,双回路,树干式接线的特点是配电母线上每路馈电出线给同一方向的多个负荷点供电,。,只可供三级负荷,可供二级负荷,线路及其开关电器数量少，投资省，但可靠性不高，不便实现自动化。,为减少干线故障时的停电范围，每回线路连接的负荷点数不宜超过,5,个，总容量不超过,3000kVA,。,第,5,章一次接线,5.3 上下压配电网接线,高压配电网接线,环式接线,环式接线又称环网接线，其特点是把两回树干式配电线路的末端或中部连接起来构成环式网络。,普通环式,拉手环式,环网线路的分支,(,环网节点,),通常采用由负荷开关或电缆插头组成的专用环网配电设备。,环式接线一般采用开环运行。,环式接线供电可靠性较高，目前在城市配电网中的应用越来越广。,第,5,章一次接线,5.3 上下压配电网接线,高压配电网接线,本卷须知,高压配电网的设计，应根据供电可靠性的要求、车间变电所配电变压器的容量及分布、地理环境等详细情况研究分析比较后，相应选择某种接线形式或几种接线形式的组合。,一般来讲，用户高压配电网宜采用放射式，因为放射式接线可靠性较高，保护配合简单、便于运行管理。,对于重要负荷，可采用双回路放射式，或采用工作电源接线为放射式、备用电源接线为树干式的组合形式，根据情况，也可采用拉手环式接线；,对于三级负荷，为节省投资可采用树干式，负荷较大时那么可采用分区树干式接线。,配电网接线应力求简单，层次不能过多，否那么不仅浪费投资、维护不便，还降低供电可靠性。?供配电系统设计标准?规定：“供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。,第,5,章一次接线,5.3 上下压配电网接线,低压配电网接线,放射式,单回路,双回路,AP,为单电源配电箱；,AT,为采用双电源自动切换的配电箱。,特点与高压配电网类似。,第,5,章一次接线,5.3 上下压配电网接线,低压配电网接线,树干式,单回路,双回路,一种变形的树干式，适用于从配电箱对彼此相距很近、容量很小的次要用电设备的配电，如消费线上的一组小容量电动机、一组照明灯具、一组电源插座等。链式线路只在线路首端设置一组总的保护，可靠性低。,链接配电箱,链接电动机,链,式,接,线,第,5,章一次接线,5.3 上下压配电网接线,低压配电网接线,环式,环式接线多用于各车间变电所低压侧之间的联络线，彼此连成环式，互为备用。通常备用电源与主供电源不同时供电，即也采用开环运行方式。,第,5,章一次接线,5.3 上下压配电网接线,低压配电网接线,本卷须知,低压配电网的设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单、操作方便平安，具有一定灵敏性，能适应消费和使用上的变化及设备检修的需要。,配电系统的层次不宜超过三级。,正常环境的车间或建筑物内，当大局部用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电。,用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电。,局部用电设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW。,高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电，但局部较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电。,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所所址选择,用户变配电所所址的选择，应根据以下要求经技术、经济比较，综合考虑确定：,接近负荷中心，以减小低压供电半径、降低线路投资、节约电能损耗、进步供电质量；,进出线方便；,接近电源侧；,设备运输方便；,不应设在有剧烈振动或高温的场所；,不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；,不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；不应设在地势低洼和可能积水的场所；,不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方 ；,节约用地。,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所型式,按设置地点及构造，根本型式有:,户内型,户外型,组合式,运行维护方便、占地面积少。,现我国一些大中城市已明确提出对主城区的终端110kV站、35kV站包括用户总降压变电所必须采用全户内型 ,对于边缘城区有条件的也要采用全户内型。,占地面积大，受大气条件影响。,占地面积小、组合方式灵敏、便于运输、安装方便、施工周期短、运行费用低、外形美观等优点，而且易于深化负荷中心，以减小供电半径，进步电压质量。,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所型式,用户,10kV,变电所按其位置分类,内附式,外附式,车间内,露天,独立式,独立式变电所是一个独立的建筑物，其建筑费用较高，低压馈电间隔 较长、损耗较大，主要用于负荷小而分散的工业企业和大中城市的居民住宅区。有时由于周围环境的限制如防火、防爆和防尘等而设置独立变电所。,附设变电所变电所的一面或数面墙与建筑物共用，且变压器室的门向建筑物外部开。附设变电所主要用于负荷较大的车间和无地下室的大型民用建筑。,车间内变电所位于建筑物内部、与建筑物无公用外墙。它能最大程度地接近负荷中心，特别适用于负荷较大、负荷中心在车间中部且环境较好的多跨厂房。目前，车间内变电所多采用小型组合式成套变电站。,地下变配电所一般设置在,建筑物的地下室内，以节,省用地。其通风散热条件,差，湿度较大，且防火等,级要求较高，因此投资高，,一般用于高层民用建筑。,杆上式或高台式变电所，,变压器一般位于室外的,电线杆塔上，或在专门,的变压器台墩上，一般,用于负荷分散的小城市,居民区和工厂生活区以,及小型工厂和矿山等。,变压器容量较小，一般,在,315kVA,及以下。,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,变配电所总体布置根本要求,便于运行维护,有人值班的独立变配电所，宜设有厕所和给排水设施。,有人值班的变配电所，应设单独的值班室，且应尽量靠近上下压配电室。,高压配电室与值班室应直通或经过通道相通。,低压配电室也可兼作值班室，但必须保证平安间隔 。,低压配电室宜位于出线侧,。,便于进出线,如高压架空进线，那么高压配电室宜位于进线侧。,变压器的位置宜靠近低压配电室。,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,变配电所总体布置根本要求,变配电所还应考虑防火、通风等要求。,保证运行平安,户内变电所的每台油量为,l00kg,及以上的三相油浸式变压器，应设在单独的变压器室内，其门应朝马路开。,高压电容器柜一般也应装设在单独的电容器室内，低压电容器柜可与低压开关柜同室布置，但容量较大时也应单独设室。,电容器室、配电室的门应向外开或双向开启。,变配电装置要有足够的平安净距和操作维护通道。,变配电所应设置防止雨、雪和小动物从采光窗、通风窗、门、电缆沟等进入室内的设施。,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,变配电所总体布置根本要求,节约土地与建筑费用,如高压开关柜量少时，可和低压开关柜同室布置。,高压配电所应尽量与邻近的车间变电所合建。,适应开展要求,上下压配电室内，宜留有适当数量配电装置的备用位置。,变压器室应考虑到扩建时有更换大一级容量变压器的可能。,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,变配电所总体布置方案例如,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,组合式成套变电站的布置,预装式变电站,预装式变电站是一种将高压电器设备、变压器、低压电器设备等组合在一起的紧凑型成套配电装置。该技术从欧洲引进，俗称欧式箱变。该装置一般为“目字形构造 。,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,组合式成套变电站的布置,预装式变电站接线,终端接线 双电源接线 环网接线,典型,主接线,高压接线,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,组合式成套变电站的布置,组合式变压器,正面图 侧面图 俯视图,组合式变压器是将变压器本体、开关设备、熔断器、分接开关及相应辅助设备进展组合在一起的变压器，该技术从美国引进的，俗称美式箱变。组合式变压器一般为“品字形构造,第,5,章一次接线,5.4,变配电所所址选择、型式与布置,变配电所的总体布置,组合式成套变电站的布置,组合式变压器接线,终端接线 双电源接线 环网接线,