第2章 通信配电

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,第,2,章 通信配电,主要内容,交流高压供电系统,高压配电方式,交流高压供电系统的组成,高压变、配电设备简介,交流低压供电系统,交流低压配电,交流低压供电系统的组成,直流配电,直流电源配点方式,直流配电的作用和功能,2024/11/5,1,重点难点,本章重点,交、直流供电系统的组成,典型供电设备的工作原理和技术性能,提供合理的交、直流供电方案,直流电源分散供电方式,高低压配电操作安全规程,本章难点,高低压配电设备使用,功率因数概念以及电容补偿方法,典型交流配电屏原理,2024/11/5,2,电力系统的组成,电力系统是由,发电厂,、,电力线路,、,变电站,和,电力用户,组成。通信局属于电力系统中的用户。,市电从电厂生产出来到引入通信局，通常要经历,生产,、,输送,、,变换,和,分配,4,个环节,。,几个概念,电网,在电力系统中，,各级电压的电力线路,以及,相联系的变电站,称为电力网，简称电网。,区域电网、国家级电网和地方电网,通常用,电压等级,以及,供电范围大小,来划分电网种类，一般电压在,10kV,以上到几百千伏且供电范围大的称为,区域电网,；如果把几个城市或地区的电网组成一个大电网，则成,国家级电网,；电压在,35kV,以下且供电范围较小，单独由一个城市或地区建立的发电厂对其附近的用户供电而不与国家电网联系的称为,地方电网,。,2.1,概述,思考：通信局（站）属于电力系统中的哪一部分？,2024/11/5,3,2024/11/5,4,配电网,配电网就是包含,配电线路,和,配电变电站,，,电压在,10kV,以下,的电力系统称为。,电力系统的交流输配电方式,由国家电力网供给的交流电称为市电，市电的生产、输送和分配是一套完整的系统。电力系统的交流输配电方式如图,2-1,所示。,图,2-1,电力系统的交流输配电方式示意图,2024/11/5,5,目前,我国多数发电厂输出的额定电压,在,3.15,20kV,。,为了在输送电能时降低线路对电能的损耗，将发电厂输出的电压经升压变电站升高到,35,500 kV,进行输送，称为,输电,。,电能输送到,城市周边,后，再由,降压变电站,将,电压降至,3,10 kV,，经,高压配电线送到用户配电变电所,降压至,380V,低压，供用电设备使用，称为,配电,。,常用的输电电压有,35 kV,、,110 kV,、,220 kV,、,330 kV,、,500 kV,常用的配电电压有,3 kV,、,6 kV,、,10 kV,。,常用的输、配电方式为,交流、高压、三相三线制（业内对直流输电方式也在研究和试验中）,2024/11/5,6,通信配电,通信配电,就是将,通信电源设备,和,设施,，,组合成一个完整的供电系统,，合理地进行控制、分配、输送，满足通信设备的要求。,通信配电的是研究的内容,交、直流供电系统的组成,典型配电设备的工作原理和技术性能,为全局交直流负荷提供合理的供电方案,2024/11/5,7,2.2,交流高压供电系统,我国发电厂的发电机组输出额定电压为,3.15,20KV,，为什么要,升压,至,500KV,传输？,为了减少线路能耗、压降,节约有色金属,降低线路工程造价,配电变压器铭牌上标明输出额定电压为,400/230V,，而非,380/220V,，为什么,？,考虑,补偿,变压器,内部电压降,5,，,一般选,400/230V,，而用电设备受电端电压为,380/220V,。,高压配电方式,高压配电方式，是指从,区域变电所,，将,35kV,以上的输电高压,降到,3kV,10kV,配电高压,送至企业变电所及高压用电设备的接线方式。,2024/11/5,8,高压配电网的基本配电方式,高压配电网的基本配电方式有三种,放射式,树干式,环状式,放射式配电方式,放射式配电方式是指从区域变电所的,3kV,10kV,母线上,引出一路专线,，直接连接到,电信局（站）的配电变电所,配电,，,沿线不接其他负荷,，各配电变电所无联系。,放射式配电方式的优点,线路敷设简单，维护方便，供电可靠，不受其他用户干扰，适用于一级负荷。,2024/11/5,9,树干式配电方式,树干式配电方式，是指由,总降压变电所,引出的,各路高压干线,沿市区街道敷设，,各中小型企业变电所,都从,干线上直接引入分支线,供电。,树干式配电方式的优点,降压变电所,3kV-10KV,高压配电装置数量减少，投资相应可以减少。,树干式配电方式的缺点,缺点是供电可靠性差，只要线路上任一段发生故障，线路上变电所都将断电。,环状式配电方式,环状式配电方式是指,总降压变电所,引出的,高压线,以环形方式敷设，,各中小型企业变电所,都从,干线环上直接引入分支线,供电。,优点,是运行灵活，供电可靠性较高，当线路的任何地方出现故障时，只要将故障邻近的两侧隔离开关断开，切断故障点，便可恢复供电。为了避免环状线路上发生故障时影响整个电网，,通常将环状线路中某个隔离开关断开,，使环状线路呈“开环”状态。,2024/11/5,10,交流高压供电系统的组成,概念,变电所电能输送和分配的电路，即,主电路,高压电器组成,常用的高压电器组成包括：,高压熔断器,、,高压断路器,、,高压隔离开关,、,高压负荷开关,和,避雷器,等。,市电的引入,根据,YD/T1051-2000,通信局（站）电源系统总技术要求,，将市电的供给分为四类。,一类市电供电方式,二类市电供电方式有两种,三类市电供电方式,四类市电供电方式,高,要求,低,2024/11/5,11,专用变电站,专用变电站包括,高压开关柜,和,降压电力变压器,，专用变电站根据用电量的不同，分为,小型变电站,小型变电站一般由,市电引入线路,、,操作开关,、,避雷器,和变,压器,组成。,小型变电站的,变压器容量,不大于,400kVA,，适用于卫星地面站、微波站、长途干线有人站和县级综合局。,大、中型变电站,大、中型变电站一般是,室内式的,，由,市电引入线路,、,高压开关柜,、,一台或多台变压器组成,。,大、中型变电站一般采用一路或两路专线引入市电，经过高压开关柜接入供电母线。,2024/11/5,12,高压变配电设备简介,通信局（站）,常用的高压变、配电设备,主要包括,电力变压器,和,高压开关柜,。,电力变压器,配电变压器的分类,（降压）,按相数：单相和三相,按容量：有,100kVA,、,126kVA,、,160kVA,等,按调压方式：可分为有载调压和无载调压,按绕组类型：可分为双绕组、三绕组和自耦变压器,按冷却方式：可分为干式、油浸式和充气式变压器,高压开关柜,高压开关柜是一种,高压成套配电装置,，有,固定式,和,车载式,两大类，在通信局（站）中一般采用固定式。其,作用,是保护本局的设备和配电线路，防止雷电侵入或本局的故障波及到外线设备，对本局的交流用电进行监测和控制。,2024/11/5,13,常见高压电器介绍,高压电器是指额定,工作电压在,3000V,以上的电器，它,在高压线路中用来,实现,闭合,、,开断,、,保护,、,控制,、,调节,和,测量,等功能，对通信电源供电系统的稳定可靠和连续运行起着十分重要的作用。,高压电器有,高压断路器,高压负荷开关,高压熔断器,高压隔离开关等,。,高压电器主要技术参数,(1),额定电压,U,n,(KV,有效值,),：,开关在长期正常工作时具有最大经济效益的电压,(2),最高工作电压,U,max,(KV,有效值,),：电网上能长期工作的最高工作电压；,2024/11/5,14,(3),额定电流,In(A,有效值,),：高压电器在额定电压、额定功率下能长期工作的电流，是高压电器金属导电部分和绝缘部分的温升不超过允许温升的最大标称电流。,(4),额定绝缘水平,(KV),：表征产品绝缘耐受能力的一组电压值。,(5),额定开断电流,Inbr,（,KA,）：额定开断电流是指断路器在额定电压下能正常开断的最大短路电流的有效值。,(6),额定短路闭合电流,In,（,kA,）：在规定条件下，开关能顺利关合的最大短路峰值电流。,(7),额定短时耐受电流,Itb,（,kA,）：又称热稳定电流，是指在规定的使用和性能条件下，在确定的时间内，高压电器的闭合回路能承受的电流值。,(8),额定峰值耐受电流,(kA),：高压电器在闭合位置能承载的峰值电流。,(9),额定短时耐受时间,t,（,s,）：高压电器在闭合位置能通过额定短时耐受电流的时间。,2024/11/5,15,高压电器操动机构,操动机构,是,高压开关设备,不可缺少的重要组成部分，其,作用是使开关设备准确地,合闸,、,分闸,。,类别,操动原理,特点,适用范围,手动,人力直接驱动开关合闸，人力或储能弹簧分闸,结构简单，经济，无需辅助设备。操作性能与操作者技巧、体力有关，不能遥控合闸及自动重合闸,负荷开关、隔离开关,人力储能,人力为弹簧储能分合闸，无合闸保持装置,结构较手动式复杂，操作性能与操作者技巧、体力无关，不能遥控合闸及自动重合闸,小容量断路器及负荷开关,电动机,电动机经减速装置带动开关分合闸,需要交流操作电源具有一定容量且可靠。操作平稳，动作较慢,隔离开关,电磁,直流电源储能，电磁铁驱动合闸，弹簧分闸,能遥控分合闸、自动重合闸，但需要大功率直流电源,具有大型直流电源的电站，,110kV,及以下断路器,2024/11/5,16,高压断路器,（,High Voltage Circuit Breaker,）,功能：,正常时用来,接通,和,断开,电路，,故障时,用来,切断故障电流,，以免故障范围蔓延。,基本要求,：,1,、工作可靠,2,、,具有足够的断路能力,3,、切断时间尽量短,4,、,能自动重合闸,5,、结构简单、价格低,图,a,：多油断路器,图,b,：压缩空气断路器,2024/11/5,17,高压熔断器,熔断器,是一种,当通过的电流超过规定值时,使其,熔体,熔化,而断开电路,的,保护电路,。其,功能,主要是对电路及电路中的设备进行,短路保护,，但有的也具有过负荷保护的功能。,室内广泛采用,RN,型管式熔断器，室外则广泛采用,RW,型跌落式熔断器,2024/11/5,18,高压隔离开关,高压隔离开关,主要用来,隔离电路,。它没有专门的灭弧装置，但在分闸状态下有明显可见的断口，在合闸状态下，导电系统中可以通过正常的工作电流和故障下的短路电流。,隔离开关的主要用途,检修与分断隔离线路,倒换母线,分合空载电路,图：高压隔离开关,2024/11/5,19,配电电力变压器,变压器,是用于,高压输电,、,低压配电,、,供电,和其他用途的,电气设备,。它把输入的交流电压升高或降低为同频率的交流电压，以满足不同电流和阻抗负荷的需要。通信局站通常使用的是,降压变压器,，即,配电变压器,。,配电电力变压器的分类,按,用途,分：电力变压器和特种变压器,按,功能分,：升压型和降压型（配电变压器）,按,相数,分：单相和三相,按,绕组,类型分：双绕组、三绕组、自耦变压器,按,材质,分：铜和铝,按,冷却方式,分：油浸式、干式、充气式,2024/11/5,20,2.3,交流低压供电系统,交流低压供电系统一般由主用,低压市电,、,油机发电机组,或,移动电站,、,市电油机转换屏,、,低压配电屏,、,交流配电屏,、,交流不间断电源设备,（,UPS,）以及相关的,配电线路,组成。,2.3.1,交流低压配电,交流低压配电,是指将,220V/380V,市电和,自备交流电源,适当,分配给整流器,、,UPS,、,保证建筑负荷,和,一般建筑负荷,，将,UPS,的输出分配给,要求交流电源不间断,的通信设备，同时对低压交流电进行,监测,、,控制,和,保护,，对低压交流的不正常供电发出,告警,信息。,配制,交流熔断器,时。其,额定电流值,应,不大于最大负载电流,的,二倍,。,配电箱,：直