1、第三章第三章 交流供電系統交流供電系統 （講師用（講師用PPT） 中國網通（集團）有限公司 2006年12月1日 中國網通運維人員崗位培訓叢書動力專業 內部資料 注意保密 第三章第三章 交流供電系統交流供電系統 交流供電系統交流供電系統 第二節第二節 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 第一節第一節 交流供電系統概述交流供電系統概述 第三節第三節 電力變壓器電力變壓器 第四節第四節 低壓交流供電系統低壓交流供電系統 第三章第三章 交流供電系統交流供電系統 交流供電系統交流供電系統 第二節第二節 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 第一節第一節 交流供電系統概述交流供電系統概述 第三節第三節 電力變

2、壓器電力變壓器 第四節第四節 低壓交流供電系統低壓交流供電系統 交流供電系統概述交流供電系統概述 第一節第一節 交流供電系統概述交流供電系統概述 1.11.1交流供電的種類和系統組成交流供電的種類和系統組成 1.1.1 1.1.1 交流供電的種類交流供電的種類 通信局（站）電源的交流供電種類包括交流市電供電、備用發電機通信局（站）電源的交流供電種類包括交流市電供電、備用發電機 組（油機或燃氣輪機）供電、交流不間斷電源（組（油機或燃氣輪機）供電、交流不間斷電源（UPSUPS）設備供電、風力發）設備供電、風力發 電供電。電供電。 其中交流市電、備用油機發電機組或燃氣輪發電機組是所有通信局其中交流市

3、電、備用油機發電機組或燃氣輪發電機組是所有通信局 （站）的必備電源，只有在特殊的通信局站（市電引入困難、用電負荷（站）的必備電源，只有在特殊的通信局站（市電引入困難、用電負荷 小、適宜于風力發電）可用風力發電作為交流電源。小、適宜于風力發電）可用風力發電作為交流電源。 通信局（站）采用交流不間斷電源（通信局（站）采用交流不間斷電源（UPSUPS）設備供電的方式主要應用）設備供電的方式主要應用 于衛星地球站、全球星關口站等。在一般通信局（站），于衛星地球站、全球星關口站等。在一般通信局（站），UPSUPS電源設備主電源設備主 要用于為數據網絡設備、業務支撐系統、增值業務系統、網管系統等供要用于為

4、數據網絡設備、業務支撐系統、增值業務系統、網管系統等供 電。電。 交流供電系統概述交流供電系統概述 1.1.2 1.1.2 交流供電系統的組成交流供電系統的組成 交流供電系統是由市電交流供電系統、備用發電機組（油機或燃汽交流供電系統是由市電交流供電系統、備用發電機組（油機或燃汽 輪機）交流供電系統、電力機房交流供電系統（通信交流配電及輪機）交流供電系統、電力機房交流供電系統（通信交流配電及UPSUPS供電供電 系統）及變、配電設備的工作及保護接地系統組成。系統）及變、配電設備的工作及保護接地系統組成。 市電為主用電源，發電機組作為備用電源。根據通信局（站）的建市電為主用電源，發電機組作為備用電

5、源。根據通信局（站）的建 設規模、重要性及所建局址的位置不同，通信局（站）的市電供電類別設規模、重要性及所建局址的位置不同，通信局（站）的市電供電類別 及市電的引入電壓等級（高壓或低壓）也有所不同。及市電的引入電壓等級（高壓或低壓）也有所不同。 交流供電系統概述交流供電系統概述 1.2 1.2 市電交流供電系統市電交流供電系統 市電交流供電系統也稱外電供電系統。市電交流供電系統是由高壓市電交流供電系統也稱外電供電系統。市電交流供電系統是由高壓 配電設備、變電設備、低壓配電設備及電力線路所組成。配電設備、變電設備、低壓配電設備及電力線路所組成。 1.2.11.2.1市電類別劃分市電類別劃分 電信

6、設備所需的交流電源宜利用市電作為主用電源。根據通信局電信設備所需的交流電源宜利用市電作為主用電源。根據通信局 （站）所在地區的市電供電條件、線路引入方式及運行狀態，將市電分（站）所在地區的市電供電條件、線路引入方式及運行狀態，將市電分 為四類。為四類。 交流供電系統概述交流供電系統概述 （1 1）一類市電供電為從兩個可靠的獨立電源各自引入一路供電線。）一類市電供電為從兩個可靠的獨立電源各自引入一路供電線。 該兩路電源不應同時出現檢修停電，平均每月停電次數不應大于該兩路電源不應同時出現檢修停電，平均每月停電次數不應大于1 1次，平次，平 均每次故障時間不應大于均每次故障時間不應大于0.5h0.5

7、h。兩路供電線宜配置備用市電電源自動投。兩路供電線宜配置備用市電電源自動投 入裝置。入裝置。 （2 2）二類市電供電應符合下列條件之一的要求。）二類市電供電應符合下列條件之一的要求。 由兩個以上獨立由兩個以上獨立 電源構成穩定可靠的環形網上引入一路供電線。電源構成穩定可靠的環形網上引入一路供電線。 由一個穩定可靠的獨由一個穩定可靠的獨 立電源或從穩定可靠的輸電線上引入一路供電線。二類市電供電允許有立電源或從穩定可靠的輸電線上引入一路供電線。二類市電供電允許有 計劃檢修停電，平均每月停電次數不應大于計劃檢修停電，平均每月停電次數不應大于3.53.5次，平均每次故障時間不次，平均每次故障時間不 應

8、大于應大于6h6h。 交流供電系統概述交流供電系統概述 （3 3）三類市電供電為從一個電源引入一路供電線，供電線路長、用）三類市電供電為從一個電源引入一路供電線，供電線路長、用 戶多、平均每月停電次數不應大于戶多、平均每月停電次數不應大于4.54.5次，平均每次故障時間不應大于次，平均每次故障時間不應大于8h8h。 （4 4）四類市電供電應符合下列條件之一的要求：）四類市電供電應符合下列條件之一的要求： 由一個電源引入一路供電線，經常晝夜停電，供電無保證。由一個電源引入一路供電線，經常晝夜停電，供電無保證。 有季節性長時間停電或無市電可用。有季節性長時間停電或無市電可用。 交流供電系統概述交流

9、供電系統概述 1.2.2 1.2.2 市電交流供電的質量指標市電交流供電的質量指標 供電電壓及頻率供電電壓及頻率 通信局（站）市電的供電電壓有高低壓二種。通信局（站）市電的供電電壓有高低壓二種。 低壓供電：單相為低壓供電：單相為 220V220V，三相為，三相為 380V380V； 高壓供電：高壓供電：1010、35 ( 6335 ( 63）、）、110110、220220、500kV500kV； 供電頻率：供電頻率：50Hz50Hz。 交流供電系統概述交流供電系統概述 通信局（站）設備容量在通信局（站）設備容量在 250 kW 250 kW 或需用變壓器容量在或需用變壓器容量在160kVA

10、160kVA 及及 以下者，應以低壓方式供電，特殊情況也可以高壓方式供電。以下者，應以低壓方式供電，特殊情況也可以高壓方式供電。 目前我國公用電力系統現有的目前我國公用電力系統現有的6kV6kV供電系統將逐步由供電系統將逐步由10kV10kV取代。取代。 供電電壓及頻率允許偏差供電電壓及頻率允許偏差 35kV35kV及以上供電及對電壓質量有特殊要求的用戶為額定電壓的及以上供電及對電壓質量有特殊要求的用戶為額定電壓的5 5； 10kV10kV及以下高壓供電和低壓電力用戶為額定電壓的及以下高壓供電和低壓電力用戶為額定電壓的7 7； 低壓照明用戶為額定電壓的低壓照明用戶為額定電壓的5 51010。

11、電網容量在電網容量在 300300萬千瓦及以上者，頻率允許偏差為萬千瓦及以上者，頻率允許偏差為0.2 Hz0.2 Hz； 電網容量在電網容量在 300300萬千瓦及以下者，頻率允許偏差為萬千瓦及以下者，頻率允許偏差為0.5 Hz0.5 Hz。 第三章第三章 交流供電系統交流供電系統 交流供電系統交流供電系統 第二節第二節 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 第一節第一節 交流供電系統概述交流供電系統概述 第三節第三節 電力變壓器電力變壓器 第四節第四節 低壓交流供電系統低壓交流供電系統 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 第二節第二節 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.12.1常用高壓電器常用

12、高壓電器 高壓電器是指額定工作電壓在高壓電器是指額定工作電壓在3000V3000V以上的電器，它在高壓線路中用以上的電器，它在高壓線路中用 來實現關合、開斷、保護、控制、調節和測量等功能。常用的高壓電器來實現關合、開斷、保護、控制、調節和測量等功能。常用的高壓電器 有高壓熔斷器、高壓斷路器、高壓隔離器、高壓負荷開關、避雷器和互有高壓熔斷器、高壓斷路器、高壓隔離器、高壓負荷開關、避雷器和互 感器等。感器等。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.1.12.1.1高壓熔斷器高壓熔斷器 高壓熔斷器是一種當通過的電流超過規定值時使其熔體熔化而斷開高壓熔斷器是一種當通過的電流超過規定值時使其熔體熔化而斷

13、開 電路的保護電路。其主要是對電路及電路中的設備進行短路保護，但有電路的保護電路。其主要是對電路及電路中的設備進行短路保護，但有 的也具有過負荷保護的功能。的也具有過負荷保護的功能。10kV10kV高壓熔斷器室內廣泛采用高壓熔斷器室內廣泛采用RNRN型管式熔型管式熔 斷器，室外則廣泛采用斷器，室外則廣泛采用RWRW型跌落式熔斷器。型跌落式熔斷器。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 圖 2.1 RW3-10 跌落式熔斷器結構圖示意圖 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.1.22.1.2高壓斷路器高壓斷路器 高壓斷路器的功能是分斷和接通高壓正常負荷電流，并能承受一定高壓斷路器的功能是分斷和接通高

14、壓正常負荷電流，并能承受一定 時間的短路電流。高壓斷路器按其采用的滅弧介質可分為真空、油、壓時間的短路電流。高壓斷路器按其采用的滅弧介質可分為真空、油、壓 縮空氣等斷路器；依據滅弧過程的油量可分為少油和多油兩類斷路器，縮空氣等斷路器；依據滅弧過程的油量可分為少油和多油兩類斷路器， 少油斷路器由于具有結構簡單、制造方便、材料消耗少、性能穩定、運少油斷路器由于具有結構簡單、制造方便、材料消耗少、性能穩定、運 行可靠、耐氣候性強、維修簡單、價格低廉等優點，常用于固定安裝的行可靠、耐氣候性強、維修簡單、價格低廉等優點，常用于固定安裝的 開關柜，而手車式高壓開關柜的斷路器一般為真空斷路器。開關柜，而手車

15、式高壓開關柜的斷路器一般為真空斷路器。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 圖 2.2 SN10-10 型高壓少油斷路器結構圖 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 1上支架；2上出線座；3真空滅弧室；4絕緣筒；5導電葉片； 6下支架；7下出線座；8彈簧；9絕緣拉桿；10、13四連桿機構； 11斷路器殼體；12分閘彈簧；14分閘電磁鐵；15合閘凸輪 圖 2.3 VS1 戶內高壓真空斷路器結構圖 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.1.32.1.3高壓隔離開關高壓隔離開關 高壓隔離開關沒有專門的滅弧裝置，因此它的接通或切斷不允許在高壓隔離開關沒有專門的滅弧裝置，因此它的接通或切斷不允許在 有負荷電流

16、的情況下進行，否則斷開隔離開關的電弧會燒毀設備，甚至有負荷電流的情況下進行，否則斷開隔離開關的電弧會燒毀設備，甚至 造成短路故障。因此，需要接通或斷開隔離開關時，應先將高壓電路中造成短路故障。因此，需要接通或斷開隔離開關時，應先將高壓電路中 斷路器分斷后才能進行。但隔離開關具有分斷一定小電流功能，如電容斷路器分斷后才能進行。但隔離開關具有分斷一定小電流功能，如電容 電流不超過電流不超過5A5A的空載電路。的空載電路。 高壓隔離開關主要用于檢修與分斷隔離線路、倒換母線和分合空載高壓隔離開關主要用于檢修與分斷隔離線路、倒換母線和分合空載 電路。電路。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 檢修與分斷隔

17、離線路：利用隔離開關斷口閘的可靠絕緣，使需要檢檢修與分斷隔離線路：利用隔離開關斷口閘的可靠絕緣，使需要檢 修和分斷的線路與帶電部分隔離。為確保檢修工作的安全，隔離開關斷修和分斷的線路與帶電部分隔離。為確保檢修工作的安全，隔離開關斷 口閘的絕緣均高于對地絕緣。隔離開關還可帶有接地裝置，當隔離開關口閘的絕緣均高于對地絕緣。隔離開關還可帶有接地裝置，當隔離開關 打開時，接地裝置便可靠地接地。打開時，接地裝置便可靠地接地。 倒換母線：根據運行需要換接線路，在斷口兩端接近等電位的條件倒換母線：根據運行需要換接線路，在斷口兩端接近等電位的條件 下，可帶負荷進行分、合閘操作，變換母線接線方式。下，可帶負荷進

18、行分、合閘操作，變換母線接線方式。 分合空載電路：分合一定長度的母線、電纜、絕緣套管和架空線路分合空載電路：分合一定長度的母線、電纜、絕緣套管和架空線路 的電容電流，以及分合小容量的變壓器的空載電流。的電容電流，以及分合小容量的變壓器的空載電流。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.1.42.1.4高壓負荷開關高壓負荷開關 高壓負荷開關主要用于高壓負荷開關主要用于3 363kV63kV高壓配電線路中，作為接通及開斷一高壓配電線路中，作為接通及開斷一 次回路的負荷電流之用。它具有下列特點：次回路的負荷電流之用。它具有下列特點： 1.1.可直接帶負荷進行操作，操作功率較小，并可進行遠距離控制跳可

19、直接帶負荷進行操作，操作功率較小，并可進行遠距離控制跳 閘和近距離手工合閘，安全可靠；閘和近距離手工合閘，安全可靠； 2.2.帶有三工位結構，開關可具有合、開斷、接地三個功能位置，以帶有三工位結構，開關可具有合、開斷、接地三個功能位置，以 便于線路正常運行及在故障情況下安全檢修；便于線路正常運行及在故障情況下安全檢修； 3.3.與高壓熔斷器配合組成負荷開關與高壓熔斷器配合組成負荷開關 熔斷器組合電器，可執行短熔斷器組合電器，可執行短 路保護及過流保護的功能，其動作時間或靈敏性低于斷路器加繼電保護路保護及過流保護的功能，其動作時間或靈敏性低于斷路器加繼電保護 的傳統保護動作時間。的傳統保護動作時

20、間。 4.4.與其他類型的保護方式相比較，具有投資少、占地面積小、可節與其他類型的保護方式相比較，具有投資少、占地面積小、可節 省資金等優點。省資金等優點。 5.5.可設計成無油化開關系統，在防爆、防火等方面有優越的運行條可設計成無油化開關系統，在防爆、防火等方面有優越的運行條 件。件。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 高壓負荷開關按滅弧方式有產氣式負荷開關、壓氣式負荷開關和真高壓負荷開關按滅弧方式有產氣式負荷開關、壓氣式負荷開關和真 空負荷開關。產氣式負荷開關在分斷負荷電流的過程中，能通過快速分、空負荷開關。產氣式負荷開關在分斷負荷電流的過程中，能通過快速分、 合閘，使產氣管通過電弧發熱產

21、生合閘，使產氣管通過電弧發熱產生SF6SF6壓縮氣體，將電弧迅速熄滅；壓氣壓縮氣體，將電弧迅速熄滅；壓氣 式負荷開關通過氣缸、噴口與弧觸頭之間的相對運動，產生較強的壓縮式負荷開關通過氣缸、噴口與弧觸頭之間的相對運動，產生較強的壓縮 空氣，將電弧迅速熄滅；真空負荷開關既有接通和分斷負荷電流的功能，空氣，將電弧迅速熄滅；真空負荷開關既有接通和分斷負荷電流的功能， 在分閘后又有可見的隔斷口，分、合負荷電流的作用依靠真空滅弧室來在分閘后又有可見的隔斷口，分、合負荷電流的作用依靠真空滅弧室來 執行，隔離功能依靠聯動機構裝置來完成。執行，隔離功能依靠聯動機構裝置來完成。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統

22、2.1.52.1.5互感器互感器 互感器是一種特種變壓器，是一次系統和二次系統間的聯絡元件，互感器是一種特種變壓器，是一次系統和二次系統間的聯絡元件， 用以分別向測量儀表、繼電器的電壓和電流線圈供電，正確反映電氣設用以分別向測量儀表、繼電器的電壓和電流線圈供電，正確反映電氣設 備的正常運行和故障情況?；ジ衅鞣譃殡妷夯ジ衅骱碗娏骰ジ衅?。備的正常運行和故障情況。互感器分為電壓互感器和電流互感器。 電壓互感器是將電力系統的高電壓變成一定標準的低電壓（電壓互感器是將電力系統的高電壓變成一定標準的低電壓（l00Vl00V 或或 ）的電氣設備。電壓互感器不輸送電能，僅作為測量高壓線）的電氣設備。電壓互感器

23、不輸送電能，僅作為測量高壓線 路電壓或裝置過壓繼電器。電壓互感器二次繞組不能短路運行。路電壓或裝置過壓繼電器。電壓互感器二次繞組不能短路運行。 電流互感器是將高壓系統中的電流或低壓系統中的大電流變成一定電流互感器是將高壓系統中的電流或低壓系統中的大電流變成一定 量標準的小電流量標準的小電流(5A(5A或或1A)1A)的電氣設備。電流互感器用于測量高壓電網中的電氣設備。電流互感器用于測量高壓電網中 的電流、功率或安裝過電流繼電保護裝置，利用電流互感器二次線圈完的電流、功率或安裝過電流繼電保護裝置，利用電流互感器二次線圈完 成，以使高壓分隔。電流互感器在運行過程中二次繞組絕對不允許開路成，以使高壓

24、分隔。電流互感器在運行過程中二次繞組絕對不允許開路 運行。運行。 V3/100 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.1.62.1.6避雷器避雷器 避雷器的作用是防止高壓（高于線路正常的供電電壓）侵入危害用避雷器的作用是防止高壓（高于線路正常的供電電壓）侵入危害用 電設備。過高的雷電壓在避雷器內部通過間隙放電被短路通向大地，而電設備。過高的雷電壓在避雷器內部通過間隙放電被短路通向大地，而 線路正常電壓仍能維持供電。因此，在有雷電危害的地區，要按供電線線路正常電壓仍能維持供電。因此，在有雷電危害的地區，要按供電線 路的額定電壓來配置避雷器，每組路的額定電壓來配置避雷器，每組3 3只。只。 避雷器

25、分為金屬氧化物（氧化鋅）避雷器、碳化硅閥式避雷器和管避雷器分為金屬氧化物（氧化鋅）避雷器、碳化硅閥式避雷器和管 式等三種。金屬氧化物避雷器是一種比較新型的電器，性能優良，正在式等三種。金屬氧化物避雷器是一種比較新型的電器，性能優良，正在 逐步取代碳化硅閥式避雷器。逐步取代碳化硅閥式避雷器。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.22.2高壓配電設備高壓配電設備 2.2.12.2.1高壓開關柜高壓開關柜 高壓開關柜是按一定的線路方案將有關一、二次設備組裝而成的一高壓開關柜是按一定的線路方案將有關一、二次設備組裝而成的一 種高壓成套配電裝置。較大的通信局（站）一般都由市電高壓電網供電，種高壓成套配

26、電裝置。較大的通信局（站）一般都由市電高壓電網供電， 通常采用成套高壓開關柜。高壓開關柜及一次線路方案很多，可根據進通常采用成套高壓開關柜。高壓開關柜及一次線路方案很多，可根據進 出線方案、電路容量、變壓器臺數和保護方式選用若干一次線路方案的出線方案、電路容量、變壓器臺數和保護方式選用若干一次線路方案的 高壓開關柜組成高壓供電系統。高壓開關柜組成高壓供電系統。 高壓開關柜有固定式和手車式兩種類型。在中小型系統中一般都采高壓開關柜有固定式和手車式兩種類型。在中小型系統中一般都采 用較為經濟的固定式高壓開關柜。手車式高壓開關柜的高壓斷路器等主用較為經濟的固定式高壓開關柜。手車式高壓開關柜的高壓斷路

27、器等主 要電氣設備是裝在可以拉出和推入開關柜的手車上的，這些設備需檢修要電氣設備是裝在可以拉出和推入開關柜的手車上的，這些設備需檢修 時可隨時拉出，再推入同類備用手車，即可恢復供電。因此手車式開關時可隨時拉出，再推入同類備用手車，即可恢復供電。因此手車式開關 柜與固定式開關柜相比，具有檢修安全、并可大大縮短停電時間等顯著柜與固定式開關柜相比，具有檢修安全、并可大大縮短停電時間等顯著 優點。優點。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 成套的高壓開關柜一般有高壓進線柜、高壓計量柜、避雷器柜、聯成套的高壓開關柜一般有高壓進線柜、高壓計量柜、避雷器柜、聯 絡柜、出線柜等。絡柜、出線柜等。 高壓進線柜：是

28、引入的高壓線接向受電設備的第一道控制設備，主高壓進線柜：是引入的高壓線接向受電設備的第一道控制設備，主 要裝有斷路器（或兼有避雷器）。其中斷路器容量的選擇要略大于它所要裝有斷路器（或兼有避雷器）。其中斷路器容量的選擇要略大于它所 承擔的各個變壓器高壓側額定電流之和，并且根據短路電流的計算，使承擔的各個變壓器高壓側額定電流之和，并且根據短路電流的計算，使 其開斷容量能斷開高壓進線線路最大短路電流。當加裝電流速斷保護時，其開斷容量能斷開高壓進線線路最大短路電流。當加裝電流速斷保護時， 必須征得當地供電部門的同意，使其保護時限與供電部門的要求一致。必須征得當地供電部門的同意，使其保護時限與供電部門的

29、要求一致。 高壓計量柜：是為高壓計量提供高壓互感器和計量儀表安裝的高壓高壓計量柜：是為高壓計量提供高壓互感器和計量儀表安裝的高壓 柜。柜。 避雷器柜：主要用來防止雷電波沿線路侵入，確保供電設備安全運避雷器柜：主要用來防止雷電波沿線路侵入，確保供電設備安全運 行的裝置。行的裝置。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 高壓聯絡柜：裝有聯絡開關（斷路器），用以實現兩路高壓線路之高壓聯絡柜：裝有聯絡開關（斷路器），用以實現兩路高壓線路之 間的聯絡，當有一路高壓線路停電時，將其閉合，則實現由另一路高壓間的聯絡，當有一路高壓線路停電時，將其閉合，則實現由另一路高壓 給全部變壓器供電。高壓聯絡柜的斷路器安裝在

30、兩段高壓母線之間，高給全部變壓器供電。高壓聯絡柜的斷路器安裝在兩段高壓母線之間，高 壓聯絡柜斷路器的容量取決于所承擔變壓器的總容量，也就是說，斷路壓聯絡柜斷路器的容量取決于所承擔變壓器的總容量，也就是說，斷路 器的額定電流略大于流經它的各個變壓器高壓側額定電流之和，并且在器的額定電流略大于流經它的各個變壓器高壓側額定電流之和，并且在 母線發生短路時，斷路器必須有能力斷開其短路電流。母線發生短路時，斷路器必須有能力斷開其短路電流。 高壓出線柜：是為變壓器供電的一級保護設備。高壓出線柜的斷路高壓出線柜：是為變壓器供電的一級保護設備。高壓出線柜的斷路 器容量取決于所控制變壓器的容量，也就是說斷路器的

31、額定電流略大于器容量取決于所控制變壓器的容量，也就是說斷路器的額定電流略大于 變壓器高壓側額定電流，以便保護變壓器不過電流。在變壓器發生短路變壓器高壓側額定電流，以便保護變壓器不過電流。在變壓器發生短路 時，斷路器必須有能力斷開短路電流。并且，當過電流保護時限大于時，斷路器必須有能力斷開短路電流。并且，當過電流保護時限大于 0.75s0.75s時，在故障時不能迅速斷開，還應當加裝電流速斷保護。高壓出線時，在故障時不能迅速斷開，還應當加裝電流速斷保護。高壓出線 柜的配置數量取決于變壓器臺數。柜的配置數量取決于變壓器臺數。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.2.2 2.2.2 操作電源操作電源

32、 高壓供電系統的操作電源是指供給高壓開關柜斷路器操動機構的控高壓供電系統的操作電源是指供給高壓開關柜斷路器操動機構的控 制回路、繼電保護、自動裝置、信號裝置的電源。為高壓供電系統的電制回路、繼電保護、自動裝置、信號裝置的電源。為高壓供電系統的電 氣設備能可靠地運行，就需要可靠的操作電源。氣設備能可靠地運行，就需要可靠的操作電源。 操作電源可分為交流操作電源和直流操作電源兩大類。一般中、小操作電源可分為交流操作電源和直流操作電源兩大類。一般中、小 型高壓供電系統多采用交流操作電源。交流操作電源一般取自電壓互感型高壓供電系統多采用交流操作電源。交流操作電源一般取自電壓互感 器、變壓器和電流互感器。

33、在容量較大的高壓供電系統中，多采用直流器、變壓器和電流互感器。在容量較大的高壓供電系統中，多采用直流 操作電源。直流操作電源主要由整流器、固定蓄電池組等組成。操作電源。直流操作電源主要由整流器、固定蓄電池組等組成。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.3 2.3 高壓交流供電系統分類高壓交流供電系統分類 高壓交流供電系統由高壓供電線路、高壓配電設備及變壓器組成。高壓交流供電系統由高壓供電線路、高壓配電設備及變壓器組成。 根據通信局（站）的建設規模及用電負荷而建設不同類型的變電所。變根據通信局（站）的建設規模及用電負荷而建設不同類型的變電所。變 電所從結構上分為室外（小型獨立變電所）和室內獨立

34、變電所兩種。室電所從結構上分為室外（小型獨立變電所）和室內獨立變電所兩種。室 內獨立變電所包括小型獨立變電所和配有成套高壓開關柜的變電所。內獨立變電所包括小型獨立變電所和配有成套高壓開關柜的變電所。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.3.1 2.3.1 小型變電所的高壓交流供電系統小型變電所的高壓交流供電系統 小型變電所一般包括桿上式、地面露天或半露天式、室內安裝式，小型變電所一般包括桿上式、地面露天或半露天式、室內安裝式， 均為單母線接線方式，它是由高壓供電線路、操作開關、熔斷器、避雷均為單母線接線方式，它是由高壓供電線路、操作開關、熔斷器、避雷 器組和變壓器組成。高壓操作開關通常是采用

35、熔斷器開關、帶熔斷器的器組和變壓器組成。高壓操作開關通常是采用熔斷器開關、帶熔斷器的 負荷開關、油斷路器開關或由跌落式開關和負荷開關組合。變壓器的過負荷開關、油斷路器開關或由跌落式開關和負荷開關組合。變壓器的過 負荷及短路保護是通過油斷路器開關、熔斷器或由跌落式熔斷器開關實負荷及短路保護是通過油斷路器開關、熔斷器或由跌落式熔斷器開關實 現的。采用油斷路器開關或負荷開關操作的變壓器可帶負荷操作。采用現的。采用油斷路器開關或負荷開關操作的變壓器可帶負荷操作。采用 跌落式熔斷器開關操作時，必須斷開低壓負荷后，才允許進行開關的分跌落式熔斷器開關操作時，必須斷開低壓負荷后，才允許進行開關的分 合閘操作。

36、這種接線方式結構簡單、造價低廉、散熱效果好、占地面積合閘操作。這種接線方式結構簡單、造價低廉、散熱效果好、占地面積 小、操作方式簡便，但變壓器的容量不應大于小、操作方式簡便，但變壓器的容量不應大于400 kVA400 kVA。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.3.2 2.3.2 大、中型變電所的高壓交流供電系統大、中型變電所的高壓交流供電系統 1 1高壓供電系統的接線方式高壓供電系統的接線方式。高壓供電系統的接線方式有單母線和。高壓供電系統的接線方式有單母線和 雙母線兩種，具體接線分為環形、樹干式、放射式雙母線兩種，具體接線分為環形、樹干式、放射式 3 3 種類型。通信局種類型。通信局

37、（站）無論是一路或兩路市電供電，其接線方式均采用單母線樹干式接（站）無論是一路或兩路市電供電，其接線方式均采用單母線樹干式接 線方式。線方式。 （1 1）采用樹干式供電系統（一路或兩路市電供電），由變電所的高）采用樹干式供電系統（一路或兩路市電供電），由變電所的高 壓母線供電給一臺或多臺變壓器，高壓的進線與出線均裝有斷路器或負壓母線供電給一臺或多臺變壓器，高壓的進線與出線均裝有斷路器或負 荷開關及熔斷器。當采用多臺變壓器供電時，每臺變壓器各帶部分負荷，荷開關及熔斷器。當采用多臺變壓器供電時，每臺變壓器各帶部分負荷， 分段或并聯運行。在變壓器的低壓側，變壓器間設有母聯開關，這種供分段或并聯運行。

38、在變壓器的低壓側，變壓器間設有母聯開關，這種供 電系統當其中一臺變壓器出現故障時，由另外電系統當其中一臺變壓器出現故障時，由另外N-1N-1臺變壓器供全局負荷用臺變壓器供全局負荷用 電。電。 （2 2）采用環形供電系統（依靠母聯開關實現），該系統市電供電極）采用環形供電系統（依靠母聯開關實現），該系統市電供電極 為可靠。當局內有三路高壓市電引入時采用。為可靠。當局內有三路高壓市電引入時采用。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2 2運行方式運行方式 （1 1）兩路高壓市電供電的通信局（站），一路作為主用，另一路作）兩路高壓市電供電的通信局（站），一路作為主用，另一路作 為備用電源。主、備用電源

39、的切換有如下三種方式：為備用電源。主、備用電源的切換有如下三種方式： 備用電源自投，備用電源自投， 主用電源自復方式（同時兼有手動操作功能）。即當主用電源停電時，主用電源自復方式（同時兼有手動操作功能）。即當主用電源停電時， 備用電源自動投入運行（備用電源正常時），當主用電源恢復正常時，備用電源自動投入運行（備用電源正常時），當主用電源恢復正常時， 則自動切除備用電源轉由主用電源供電。則自動切除備用電源轉由主用電源供電。 兩路電源互為主備用。當主兩路電源互為主備用。當主 用電源停電后，備用電源采用自動或手動合閘方式；當備用電源停電后，用電源停電后，備用電源采用自動或手動合閘方式；當備用電源停電

40、后， 主用電源自動或手動投入運行。主用電源自動或手動投入運行。 當主用電源停電后，備用電源自動投當主用電源停電后，備用電源自動投 入運行。當主用電源恢復正常時，手動切除備用電源，主用電源再投入入運行。當主用電源恢復正常時，手動切除備用電源，主用電源再投入 運行；當兩路市電電源為主、備用供電時，備用電源采用何種合閘方式，運行；當兩路市電電源為主、備用供電時，備用電源采用何種合閘方式， 尚須取得地方供電部門的認可。尚須取得地方供電部門的認可。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 （2 2）兩路高壓市電采用分段供電的運行方式，兩路市電正常運行時，）兩路高壓市電采用分段供電的運行方式，兩路市電正常運行時

41、， 同時給負載供電。這種運行方式主要是通信局用電需求容量較大，且受同時給負載供電。這種運行方式主要是通信局用電需求容量較大，且受 市電供電變電站或現有高壓供電線路容量的限制。采用這種運行方式，市電供電變電站或現有高壓供電線路容量的限制。采用這種運行方式， 電信局內的一次高壓供電系統接線有如下兩種形式：電信局內的一次高壓供電系統接線有如下兩種形式：高壓供電系統一高壓供電系統一 次接線中兩路市電電源間不設母聯開關，兩路市電分供負荷（變壓器盡次接線中兩路市電電源間不設母聯開關，兩路市電分供負荷（變壓器盡 量考慮均衡配置）。采用這種運行方式，為保證局內的重要負荷的用電，量考慮均衡配置）。采用這種運行方

42、式，為保證局內的重要負荷的用電， 需在低壓供電系統的兩路市電供電的變壓器間設有母聯開關。當其中一需在低壓供電系統的兩路市電供電的變壓器間設有母聯開關。當其中一 路市電停電時，母聯開關動作合閘，由另一路市電保證重要負荷的用電。路市電停電時，母聯開關動作合閘，由另一路市電保證重要負荷的用電。 高壓供電系統一次接線中兩路市電電源間設有母聯開關，當其中一路高壓供電系統一次接線中兩路市電電源間設有母聯開關，當其中一路 市電停電時，母聯開關采用手動合閘（考慮首先進行低壓限負荷的操市電停電時，母聯開關采用手動合閘（考慮首先進行低壓限負荷的操 作），由另一路市電保證重要負荷的用電。作），由另一路市電保證重要負

43、荷的用電。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 （3 3）三路市電供電。該種供電方式中兩路主用，另一路作為備用。）三路市電供電。該種供電方式中兩路主用，另一路作為備用。 當其中一路主用電源停電時，則第三路電源自動投入運行。當其中一路主用電源停電時，則第三路電源自動投入運行。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.4 2.4 高壓交流供電系統接線高壓交流供電系統接線 2.4.1 2.4.1 高壓供電系統的一次接線高壓供電系統的一次接線 高壓供電系統的一次接線取決于選用哪種形式的設備（固定式、手高壓供電系統的一次接線取決于選用哪種形式的設備（固定式、手 車式），斷路器是選用真空斷路器還是少油斷路器。

44、不同廠家不同產品車式），斷路器是選用真空斷路器還是少油斷路器。不同廠家不同產品 有不同的組合方案。對于交流供電系統應滿足地方供電部門提出的技術有不同的組合方案。對于交流供電系統應滿足地方供電部門提出的技術 要求。要求。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 1 1、小容量高壓供電系統的一次接線、小容量高壓供電系統的一次接線 1 1）一般小容量高壓供電系統一次接線。在負荷較小（容量在）一般小容量高壓供電系統一次接線。在負荷較?。ㄈ萘吭?750kVA750kVA以下）但有條件且有必要引接高壓市電的通信局（站），一般可以下）但有條件且有必要引接高壓市電的通信局（站），一般可 引接一路引接一路10kV10

45、kV高壓市電（如無高壓市電（如無10kV10kV市電，也可采用市電，也可采用35kV35kV的高壓市電），的高壓市電）， 有可能時再引接一路有可能時再引接一路380V380V的低壓市電。變電所的設置一般為露天式，也的低壓市電。變電所的設置一般為露天式，也 可以設置為室內式。高壓設備一般分散安裝。這樣的高壓供電系統一般可以設置為室內式。高壓設備一般分散安裝。這樣的高壓供電系統一般 由高壓熔斷器、避雷器、電力變壓器及必要的操作、計費裝置組成。由高壓熔斷器、避雷器、電力變壓器及必要的操作、計費裝置組成。 圖 2.4 小容量一次高壓交流供電系統 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 高壓交流供電系統高壓交

46、流供電系統 2 2）有高壓計費要求的小容量高壓供電系統接線。有高壓計量的小容）有高壓計費要求的小容量高壓供電系統接線。有高壓計量的小容 量一次高壓交流供電系統如圖量一次高壓交流供電系統如圖2.52.5所示，當需要進行高壓計量時，可在一所示，當需要進行高壓計量時，可在一 般小容量高壓供電系統的基礎上，加裝高壓計費裝置，如在一次電路中般小容量高壓供電系統的基礎上，加裝高壓計費裝置，如在一次電路中 加裝高壓電壓互感器和電流互感器。加裝高壓電壓互感器和電流互感器。 圖 2.5 有高壓計量的小容量一次高壓交流供電系統 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2 2、單路市電大

47、容量高壓供電系統一次接線、單路市電大容量高壓供電系統一次接線 單路市電大容量一次高壓交流供電系統如圖單路市電大容量一次高壓交流供電系統如圖2.62.6所示。所示。 圖 2.6 單路市電大容量一次高壓交流供電系統（上進線） 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 3 3、雙路市電大容量高壓供電系統一次接線、雙路市電大容量高壓供電系統一次接線 在負荷較大（容量在在負荷較大（容量在800kVA800kVA以上）、重要的國際電信局、省會及以以上）、重要的國際電信局、省會及以 上長途通信樞紐，常引接兩路上長途通信樞紐，常引接兩路10kV10kV高壓交流市電。高壓交流市電。 雙路市電大容量一次高壓交流供電系統如

48、圖雙路市電大容量一次高壓交流供電系統如圖2.72.7所示。所示。 圖2.7雙路市電大容量一次高壓供電系統 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.4.22.4.2高壓供電系統的二次接線高壓供電系統的二次接線 高壓供電系統的二次接線內容包括：高壓配電設備的繼電保護方式、高壓供電系統的二次接線內容包括：高壓配電設備的繼電保護方式、 斷路器分、合閘、儲能電路、電氣測量種類、控制電源、控制線路及必斷路器分、合閘、儲能電路、電氣測量種類、控制電源、控制線路及必 要的事故及預告警信號。要的事故及預告警信號。 1 1高壓供電線路的繼電保護高壓供電線路的繼電保護 高壓配電設備安裝繼電保護裝置的目的是保證供電線路

49、及設備的安高壓配電設備安裝繼電保護裝置的目的是保證供電線路及設備的安 全可靠運行，這是保證供電質量的必要措施。全可靠運行，這是保證供電質量的必要措施。 大型通信局（站）高壓供電系統的繼電保護裝置，通常是采用多種大型通信局（站）高壓供電系統的繼電保護裝置，通常是采用多種 繼電器（電流、電壓、時間、信號、中間繼電器等）組成，用以保護相繼電器（電流、電壓、時間、信號、中間繼電器等）組成，用以保護相 間短路、過載、欠壓、接地故障。近年來，隨著電子科技的不斷發展，間短路、過載、欠壓、接地故障。近年來，隨著電子科技的不斷發展， 計算機在各個領域的廣泛應用，目前高可靠、低能耗、微機綜合電力繼計算機在各個領域

50、的廣泛應用，目前高可靠、低能耗、微機綜合電力繼 電保護裝置已在廣泛應用。電保護裝置已在廣泛應用。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 高壓繼電保護可分為兩大類：一種是純電流型，僅作為電流的測量高壓繼電保護可分為兩大類：一種是純電流型，僅作為電流的測量 及電流回路的過流、速斷及接地保護，分為有通信功能和無通信功能兩及電流回路的過流、速斷及接地保護，分為有通信功能和無通信功能兩 種；另一種是綜合保護型，可進行電壓、電流、有功、無功電度、頻率、種；另一種是綜合保護型，可進行電壓、電流、有功、無功電度、頻率、 功率因數等測量；電流回路的過流、速斷、接地保護；電壓過高、過低功率因數等測量；電流回路的過流、

51、速斷、接地保護；電壓過高、過低 等保護及遙信功能。這種綜合保護型均帶有通信接口，實現遙測、遙信、等保護及遙信功能。這種綜合保護型均帶有通信接口，實現遙測、遙信、 遙控功能。遙控功能。 對于綜合保護型的保護裝置典型接線如圖對于綜合保護型的保護裝置典型接線如圖2.82.8和圖和圖2.92.9所示。所示。 ( (注注) )圖圖2.82.8見見WORDWORD文檔文檔( (理論部分第理論部分第3 3章交流供電系統章交流供電系統) ) 圖圖2.8 10kV變壓器微機保護監控裝置二次接線（適用于斷路器控制）（左）變壓器微機保護監控裝置二次接線（適用于斷路器控制）（左） 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 對

52、于綜合保護型的保護裝置典型接線如圖對于綜合保護型的保護裝置典型接線如圖2.82.8和圖和圖2.92.9所示。所示。 注注: : 1 1. .圖圖2.82.8參見本教材參見本教材WORDWORD文檔文檔( (理論部分第理論部分第3 3章交流供電系統章交流供電系統) )中中 圖圖2.8 10kV變壓器微機保護監控裝置二次接線（適用于斷路器控制）（左）變壓器微機保護監控裝置二次接線（適用于斷路器控制）（左） 2. 圖圖2.92.9參見本教材參見本教材WORDWORD文檔文檔( (理論部分第理論部分第3 3章交流供電系統章交流供電系統) )中中 圖圖2.9 10kV變壓器微機保護監控裝置二次接線（適用

53、于斷路器控制）（右）變壓器微機保護監控裝置二次接線（適用于斷路器控制）（右） 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2 2變壓器的繼電保護。通信局（站）常用的變壓器繼電保護裝置有變壓器的繼電保護。通信局（站）常用的變壓器繼電保護裝置有 熔斷器、過電流保護、電流速斷保護、零序保護、溫度保護和瓦斯保護熔斷器、過電流保護、電流速斷保護、零序保護、溫度保護和瓦斯保護 （油浸變壓器）。（油浸變壓器）。 (1)(1)變壓器的過電流及電流速斷保護。電壓變壓器的過電流及電流速斷保護。電壓10kV10kV，容量在，容量在315kVA315kVA以以 下一般采用跌落式高壓熔斷器開關或熔斷器與高壓負荷開關聯合使用。下一

54、般采用跌落式高壓熔斷器開關或熔斷器與高壓負荷開關聯合使用。 這種保護方式操作簡單、費用低廉。這種保護方式操作簡單、費用低廉。 對于容量大于對于容量大于315 kVA315 kVA以上的變壓器需裝有過電流保護裝置。通常以上的變壓器需裝有過電流保護裝置。通常 選用三種保護方式：其一是采用反時限的過電流保護（繼電器接點直接選用三種保護方式：其一是采用反時限的過電流保護（繼電器接點直接 作用于跳閘）；其二是定時限的過電流保護；其三是定時限的過電流保作用于跳閘）；其二是定時限的過電流保護；其三是定時限的過電流保 護電流速斷保護裝置。護電流速斷保護裝置。 (2)(2)變壓器的零序保護。變壓器中性點直接接地

55、系統，應裝設零序過變壓器的零序保護。變壓器中性點直接接地系統，應裝設零序過 電流保護（電纜線路或經電纜引出的架空線路），用以提高在單相接地電流保護（電纜線路或經電纜引出的架空線路），用以提高在單相接地 時保護的靈敏性。時保護的靈敏性。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 (3)(3)變壓器的瓦斯保護。變壓器的瓦斯保護用于油浸變壓器。瓦斯保變壓器的瓦斯保護。變壓器的瓦斯保護用于油浸變壓器。瓦斯保 護比較靈敏、快捷、接線簡單，能有效地反應內部故障。輕瓦斯作用于護比較靈敏、快捷、接線簡單，能有效地反應內部故障。輕瓦斯作用于 信號，重瓦斯作用于跳閘。帶負荷調壓的油浸變壓器的調壓裝置亦應裝信號，重瓦斯作用

56、于跳閘。帶負荷調壓的油浸變壓器的調壓裝置亦應裝 設瓦斯保護。設瓦斯保護。 (4)(4)變壓器的溫度保護。變壓器的溫度保護主要是防止變壓器的線圈變壓器的溫度保護。變壓器的溫度保護主要是防止變壓器的線圈 繞組溫度過高及油浸變壓器的油溫過高。油浸變壓器的超溫告警通過溫繞組溫度過高及油浸變壓器的油溫過高。油浸變壓器的超溫告警通過溫 度繼電器實現。干式變壓器只有溫度保護，是通過置放在變壓器繞組內度繼電器實現。干式變壓器只有溫度保護，是通過置放在變壓器繞組內 部的熱敏電阻（電阻溫度計）實現保護。部的熱敏電阻（電阻溫度計）實現保護。 (5)(5)干式變壓器的操作過電壓保護。操作過電壓保護一般是由于切斷干式變

57、壓器的操作過電壓保護。操作過電壓保護一般是由于切斷 空載變壓器和空載線路過電壓引起的。空載變壓器和空載線路過電壓引起的。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 2.5 2.5 高壓配電設備技術指標高壓配電設備技術指標 (1)(1)使用條件使用條件 環境溫度：環境溫度：-5-5+40 +40 ；相對濕度：；相對濕度：90 %90 %；海拔高度：；海拔高度：1000m1000m以下。以下。 (2)(2)開關柜的技術指標開關柜的技術指標 額定電壓：額定電壓：12 kV12 kV； 額定頻率：額定頻率：50 Hz50 Hz； 絕緣水平：絕緣水平：1 min1 min工頻耐壓（相間、對地）為工頻耐壓（相間、

58、對地）為40 kV40 kV，雷電沖擊耐，雷電沖擊耐 壓（峰值）為壓（峰值）為75 kV75 kV； 主母線額定電流：主母線額定電流：630A630A、1250A1250A、1600A , 1600A , ； 防護等級：外殼防護等級：外殼 IP3X IP4XIP3X IP4X（斷路器室門打開時（斷路器室門打開時 IP2X)IP2X)； 柜體型式：手車式，固定式。柜體型式：手車式，固定式。 (3) (3)真空斷路器技術指標真空斷路器技術指標 額定電壓：額定電壓：12kV12kV； 額定頻率：額定頻率：50Hz50Hz； 絕緣水平：絕緣水平：1 min 1 min 工頻耐壓（相間、對地）為工頻耐壓

59、（相間、對地）為 40 kV 40 kV ，雷電，雷電 沖擊耐壓（峰值）為沖擊耐壓（峰值）為75kV75kV； 額定電流：額定電流：630A 630A 、 1250A 1250A 、 1600A 1600A 額定短路開斷電流（有效值）：額定短路開斷電流（有效值）：25 kA25 kA； 3s 3s熱穩定電流（有效值）：熱穩定電流（有效值）：25 kA25 kA； 額定動穩定電流（峰值）：額定動穩定電流（峰值）：63kA ; 63kA ; 合閘時間合閘時間75ms ; 75ms ; 分閘時間：分閘時間：45 ms ; 45 ms ; 操作機構額定電壓：直流操作機構額定電壓：直流 220V220V

60、。 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 高壓交流供電系統高壓交流供電系統 （4 4）避雷器（氧化鋅）技術指標）避雷器（氧化鋅）技術指標 額定工作電壓：額定工作電壓：12kV12kV； 額定泄流：額定泄流：40kA ; 40kA ; 雷電沖擊電流：雷電沖擊電流：5kA5kA； 雷電沖擊電流殘壓（峰值）：雷電沖擊電流殘壓（峰值）：35 kA35 kA； 工頻放電電壓：工頻放電電壓： 35kV35kV。 （5 5）電壓互感器技術指標）電壓互感器技術指標 額定電壓：額定電壓：12kV12kV；工頻耐壓（；工頻耐壓（1 min1 min）: 42kV: 42kV； 雷電沖擊耐壓（峰值）雷電沖擊耐壓（峰值）