1、 供電技術(shù)供電技術(shù)上海大學(xué)上海大學(xué)趙劍飛趙劍飛機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院第第 2 2 章章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng)第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) 用戶供電系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)目標(biāo)是為各電力用用戶供電系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)目標(biāo)是為各電力用戶的生產(chǎn)活動(dòng)和人民生活提供一個(gè)安全、可靠、戶的生產(chǎn)活動(dòng)和人民生活提供一個(gè)安全、可靠、合理、優(yōu)質(zhì)的供電環(huán)境。電氣設(shè)計(jì)的基本要素包合理、優(yōu)質(zhì)的供電環(huán)境。電氣設(shè)計(jì)的基本要素包括：括：n電力負(fù)荷及其計(jì)算；電力負(fù)荷及其計(jì)算；n供電電壓的選擇與調(diào)整；供電電壓的選擇與調(diào)整；n電源（包括備用電源和應(yīng)急電源）的選擇；電源（包括備用電源和應(yīng)急電源）的選擇；n配電系統(tǒng)（包括

2、變電所和配電網(wǎng)）的設(shè)計(jì)；配電系統(tǒng)（包括變電所和配電網(wǎng)）的設(shè)計(jì)；n供電系統(tǒng)的電能節(jié)約與電能質(zhì)量控制；供電系統(tǒng)的電能節(jié)約與電能質(zhì)量控制； 232.1 2.1 計(jì)算負(fù)荷的意義和計(jì)算目的計(jì)算負(fù)荷的意義和計(jì)算目的n意義：科學(xué)判斷、準(zhǔn)確估算、滿足要求、杜絕浪費(fèi)。意義：科學(xué)判斷、準(zhǔn)確估算、滿足要求、杜絕浪費(fèi)。n計(jì)算負(fù)荷：根據(jù)已知工廠設(shè)備安裝容量確定的、預(yù)計(jì)算負(fù)荷：根據(jù)已知工廠設(shè)備安裝容量確定的、預(yù)期不變的最大假想負(fù)荷。期不變的最大假想負(fù)荷。n負(fù)荷計(jì)算：求計(jì)算負(fù)荷的這項(xiàng)工作。負(fù)荷計(jì)算：求計(jì)算負(fù)荷的這項(xiàng)工作。第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng)4負(fù)荷計(jì)算的目的負(fù)荷計(jì)算的目的：n 企業(yè)用電總量企業(yè)用電總量n 選

3、擇各級(jí)變壓器的容量選擇各級(jí)變壓器的容量n 架空線和電纜的截面積架空線和電纜的截面積n 繼電保護(hù)整定繼電保護(hù)整定n 電器設(shè)備型號(hào)電器設(shè)備型號(hào)n 選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng)第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng)一、電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算一、電力負(fù)荷與負(fù)荷計(jì)算 1.1.關(guān)于負(fù)荷的基本概念關(guān)于負(fù)荷的基本概念 1 1）設(shè)備安裝容量）設(shè)備安裝容量 設(shè)備安裝容量（亦稱設(shè)備功率）是指連續(xù)工設(shè)備安裝容量（亦稱設(shè)備功率）是指連續(xù)工作的用電設(shè)備銘牌上的標(biāo)稱功率。作的用電設(shè)備銘牌上的標(biāo)稱功率。 用電設(shè)備工作制分為：連續(xù)運(yùn)行工作制、短用電設(shè)備工作制分為：連續(xù)運(yùn)行工作制、短時(shí)運(yùn)行工

4、作制、斷續(xù)周期工作制時(shí)運(yùn)行工作制、斷續(xù)周期工作制56對(duì)于斷續(xù)周期工作制用電設(shè)備對(duì)于斷續(xù)周期工作制用電設(shè)備n負(fù)荷持續(xù)率負(fù)荷持續(xù)率 FCFCn為表征其斷續(xù)周期的特點(diǎn)，用整個(gè)工作周期里為表征其斷續(xù)周期的特點(diǎn)，用整個(gè)工作周期里的工作時(shí)間與全周期時(shí)間之比，即用負(fù)荷持續(xù)的工作時(shí)間與全周期時(shí)間之比，即用負(fù)荷持續(xù)率率(FC)(FC)表示。表示。n 思考思考：從發(fā)熱的觀點(diǎn)考慮，怎樣將銘牌功率：從發(fā)熱的觀點(diǎn)考慮，怎樣將銘牌功率換算成銘牌負(fù)荷持續(xù)率下的額定持續(xù)功率？換算成銘牌負(fù)荷持續(xù)率下的額定持續(xù)功率？ 即如何從式（即如何從式（2-12-1）得到到式（）得到到式（2-22-2）？）？第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供

5、電系統(tǒng)第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng)2 2）負(fù)荷與負(fù)荷曲線）負(fù)荷與負(fù)荷曲線 電力負(fù)荷電力負(fù)荷是指用電設(shè)備從電源取用的電功率，是指用電設(shè)備從電源取用的電功率，包括有功功率、無(wú)功功率和視在功率。包括有功功率、無(wú)功功率和視在功率。電力負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線稱為電力負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線稱為負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線。7第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng)負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線電力負(fù)荷的變化規(guī)律電力負(fù)荷的變化規(guī)律記錄電力負(fù)荷變化的時(shí)間間隔記錄電力負(fù)荷變化的時(shí)間間隔（負(fù)荷變化規(guī)律不同得到的曲線亦不同）（負(fù)荷變化規(guī)律不同得到的曲線亦不同）（同一變化規(guī)律的負(fù)荷，記錄負(fù)荷變化（同一變化規(guī)律的負(fù)荷，記錄負(fù)荷變化的間隔不同

6、，得到的曲線亦不同）的間隔不同，得到的曲線亦不同）8第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) 根據(jù)負(fù)荷曲線繪制的時(shí)間長(zhǎng)度分類：根據(jù)負(fù)荷曲線繪制的時(shí)間長(zhǎng)度分類：u工作班負(fù)荷曲線：工作班負(fù)荷曲線：8 8小時(shí)工作班內(nèi)的負(fù)荷曲線；小時(shí)工作班內(nèi)的負(fù)荷曲線；u日負(fù)荷曲線：表示在一天中一定時(shí)間間隔日負(fù)荷曲線：表示在一天中一定時(shí)間間隔 t t內(nèi)內(nèi)的平均負(fù)荷隨時(shí)間的變化情況；的平均負(fù)荷隨時(shí)間的變化情況；u周負(fù)荷曲線周負(fù)荷曲線; ;u月負(fù)荷曲線月負(fù)荷曲線; ;u年負(fù)荷曲線：表示全年負(fù)荷變動(dòng)與負(fù)荷持續(xù)時(shí)年負(fù)荷曲線：表示全年負(fù)荷變動(dòng)與負(fù)荷持續(xù)時(shí)間關(guān)系的曲線，是由不同季節(jié)典型日負(fù)荷曲線間關(guān)系的曲線，是由不同季節(jié)典型日負(fù)荷

7、曲線推算而來(lái)的。推算而來(lái)的。 9第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) a)a)日有功負(fù)荷曲線日有功負(fù)荷曲線圖圖2-1 2-1 日負(fù)荷曲線與年負(fù)荷曲線日負(fù)荷曲線與年負(fù)荷曲線10b)b)年有功負(fù)荷曲線年有功負(fù)荷曲線11 年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線如圖年負(fù)荷持續(xù)時(shí)間曲線如圖a a，反映了全年負(fù)，反映了全年負(fù)荷變動(dòng)與對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)時(shí)間（全年按荷變動(dòng)與對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)時(shí)間（全年按8760h8760h計(jì)）計(jì)）的關(guān)系。的關(guān)系。 年每日最大負(fù)荷曲線如圖年每日最大負(fù)荷曲線如圖b b，反映了全年當(dāng)，反映了全年當(dāng)中不同時(shí)段的電能消耗水平，是按全年每日的中不同時(shí)段的電能消耗水平，是按全年每日的最大半小時(shí)平均負(fù)荷來(lái)繪制的。最大

8、半小時(shí)平均負(fù)荷來(lái)繪制的。第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) 第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-6)(2-6)3 3）平均負(fù)荷、最大負(fù)荷、有效負(fù)荷與計(jì)算負(fù)荷）平均負(fù)荷、最大負(fù)荷、有效負(fù)荷與計(jì)算負(fù)荷 (1) (1) 平均負(fù)荷平均負(fù)荷Pav：指電力負(fù)荷在一段時(shí)間內(nèi)的平均值：指電力負(fù)荷在一段時(shí)間內(nèi)的平均值： (2) (2) 最大負(fù)荷最大負(fù)荷Pmax：是指一年中典型日負(fù)荷曲線中的：是指一年中典型日負(fù)荷曲線中的最大負(fù)荷，記作最大負(fù)荷，記作Pmax或或P30。 (3) (3) 有效負(fù)荷有效負(fù)荷Pe：指由典型工作班負(fù)荷曲線（工作班：指由典型工作班負(fù)荷曲線（工作班時(shí)間為時(shí)間為T(mén) T）按下式計(jì)算所

9、得的有效值：）按下式計(jì)算所得的有效值： gzaavTWPTdtPTP02e112第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-7)(2-7)(4) (4) 計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷P Pc c：是為方便工程設(shè)計(jì)而假想的一個(gè)等：是為方便工程設(shè)計(jì)而假想的一個(gè)等效負(fù)荷。（系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中該負(fù)荷是不存在的）。效負(fù)荷。（系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中該負(fù)荷是不存在的）。 電力用戶的實(shí)際負(fù)荷并不等于用戶中所有用電電力用戶的實(shí)際負(fù)荷并不等于用戶中所有用電設(shè)備額定功率之和，因?yàn)椋涸O(shè)備額定功率之和，因?yàn)椋簄 并非所有的用電設(shè)備都同時(shí)投入運(yùn)行；并非所有的用電設(shè)備都同時(shí)投入運(yùn)行；n 并非所有的用電設(shè)備都能工作在額定狀態(tài)；并非所有的用電設(shè)備都

10、能工作在額定狀態(tài)；n 并非所有的用電設(shè)備的功率因數(shù)都相同；并非所有的用電設(shè)備的功率因數(shù)都相同；n 用電設(shè)備的效率不完全相同；用電設(shè)備的效率不完全相同； 配電設(shè)備亦有功率損耗等。配電設(shè)備亦有功率損耗等。13第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-8)(2-8) 在供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮上述因素后就需要確在供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮上述因素后就需要確定一個(gè)定一個(gè)最大的、恒定不變的等效負(fù)荷最大的、恒定不變的等效負(fù)荷來(lái)代替來(lái)代替實(shí)際實(shí)際變化的真實(shí)負(fù)荷變化的真實(shí)負(fù)荷，作為工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。該最大，作為工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。該最大的、恒定不變的等效負(fù)荷（假想負(fù)荷）在供電系的、恒定不變的等效負(fù)荷（假想負(fù)荷）在供電系統(tǒng)

11、工程設(shè)計(jì)中稱為計(jì)算負(fù)荷。統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中稱為計(jì)算負(fù)荷。 實(shí)際負(fù)荷實(shí)際負(fù)荷：真實(shí)存在、隨機(jī)變化的；：真實(shí)存在、隨機(jī)變化的； 計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷：假想最大的、恒定不變的等效負(fù)荷；：假想最大的、恒定不變的等效負(fù)荷；14第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-9)(2-9) 根據(jù)計(jì)算負(fù)荷所選擇的配電設(shè)備，在實(shí)際根據(jù)計(jì)算負(fù)荷所選擇的配電設(shè)備，在實(shí)際負(fù)荷長(zhǎng)期作用下，其溫升不超過(guò)配電設(shè)備在規(guī)負(fù)荷長(zhǎng)期作用下，其溫升不超過(guò)配電設(shè)備在規(guī)定使用年限內(nèi)所允許的最高溫升。定使用年限內(nèi)所允許的最高溫升。即：用電設(shè)即：用電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)配電設(shè)備所產(chǎn)生的最大熱效備在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)配電設(shè)備所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與計(jì)算負(fù)荷（等效負(fù)

12、荷）產(chǎn)生的熱效應(yīng)相同。應(yīng)與計(jì)算負(fù)荷（等效負(fù)荷）產(chǎn)生的熱效應(yīng)相同。 計(jì)算負(fù)荷是供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)線及變壓計(jì)算負(fù)荷是供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)線及變壓器等配電設(shè)備參數(shù)選擇的依據(jù)。器等配電設(shè)備參數(shù)選擇的依據(jù)。 15第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-10)(2-10) 4 4）負(fù)荷系數(shù)、利用系數(shù)、需要系數(shù)與形狀系數(shù)）負(fù)荷系數(shù)、利用系數(shù)、需要系數(shù)與形狀系數(shù) (1) (1) 負(fù)荷系數(shù)負(fù)荷系數(shù)：負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)：負(fù)荷系數(shù)是指平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，它反映了負(fù)荷的平穩(wěn)程度。荷之比，它反映了負(fù)荷的平穩(wěn)程度。 (2)(2) 利用系數(shù)利用系數(shù) ：定義為用電設(shè)備組在最大負(fù)荷工：定義為用電設(shè)備組在最

13、大負(fù)荷工作班內(nèi)消耗的平均負(fù)荷與該設(shè)備組的總安裝容量作班內(nèi)消耗的平均負(fù)荷與該設(shè)備組的總安裝容量之比。之比。 無(wú)功負(fù)荷系數(shù)）有功負(fù)荷系數(shù)）(maxmaxQQPPavavNavxPPK16第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-11)(2-11)(3) (3) 需要系數(shù)需要系數(shù)：定義為用電設(shè)備組的最大負(fù)荷與：定義為用電設(shè)備組的最大負(fù)荷與該設(shè)備組的總安裝容量之比。該設(shè)備組的總安裝容量之比。 (4) (4) 形狀系數(shù)形狀系數(shù)：定義為有效負(fù)荷與平均負(fù)荷之比。：定義為有效負(fù)荷與平均負(fù)荷之比。形狀系數(shù)與負(fù)荷的平穩(wěn)程度有關(guān)。當(dāng)負(fù)荷曲線形狀系數(shù)與負(fù)荷的平穩(wěn)程度有關(guān)。當(dāng)負(fù)荷曲線無(wú)間斷時(shí)，無(wú)間斷時(shí)，1 1 K

14、Kz z1.5-斷斷QF1,QS1,QS3 -QF1,QS1,QS3 -斷開(kāi)斷開(kāi)QS5QS5 - -閉合閉合QS6QS6 - -合合QS1,QS3 QS1,QS3 ，再合，再合QF1QF1 - -合合QS7,QS8 QS7,QS8 ，再合，再合QF3 QF3 - -向負(fù)載供電向負(fù)載供電切換線路：切除負(fù)載切換線路：切除負(fù)載-斷斷QF1,QS3,QS1QF1,QS3,QS1 - -合合QS2,QS4 QS2,QS4 ，再合，再合QF2QF2 - -合合QS8,QS7 QS8,QS7 ，再合，再合QF3QF3 - -向負(fù)載供電向負(fù)載供電104優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 內(nèi)橋結(jié)線一次側(cè)可設(shè)線路保護(hù)，倒換線路時(shí)操作方

15、內(nèi)橋結(jié)線一次側(cè)可設(shè)線路保護(hù)，倒換線路時(shí)操作方便，設(shè)備投資與占地面積均較全橋少。便，設(shè)備投資與占地面積均較全橋少。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 操作變壓器和擴(kuò)建成全橋或單母線分段不如外橋方操作變壓器和擴(kuò)建成全橋或單母線分段不如外橋方便。便。范圍：范圍： 適用于進(jìn)線距離長(zhǎng)，變壓器切換少的終端變電所。適用于進(jìn)線距離長(zhǎng)，變壓器切換少的終端變電所。105 外橋結(jié)線外橋結(jié)線倒閘：倒閘：為送電、斷電而按順序?qū)﹂_(kāi)關(guān)為送電、斷電而按順序?qū)﹂_(kāi)關(guān)進(jìn)行閉合和斷開(kāi)。進(jìn)行閉合和斷開(kāi)。原來(lái)線路原來(lái)線路WL1WL1通過(guò)變壓器通過(guò)變壓器T1T1對(duì)負(fù)載供電對(duì)負(fù)載供電( (此時(shí)假設(shè)此時(shí)假設(shè)WL2WL2、T2T2退出運(yùn)行退出運(yùn)行) ) ，假，假設(shè)需

16、要：設(shè)需要：切換變壓器：切換變壓器： 切除負(fù)載切除負(fù)載-斷斷QF1,QS5,QS3QF1,QS5,QS3 - -合合QS4,QS6QS4,QS6，再合，再合 QF2QF2 - -合合QS7,QS8QS7,QS8，再合，再合 QF3, -QF3, -向負(fù)載向負(fù)載供電供電切換線路：切除負(fù)載切換線路：切除負(fù)載-斷斷QF1,QS5,QS3QF1,QS5,QS3 - -等待上級(jí)變電所斷等待上級(jí)變電所斷WL1-WL1-斷斷QS1QS1、合合QS2QS2 - -等待上級(jí)送電等待上級(jí)送電-合合QS7,QS8 QS7,QS8 ，QF3QF3 - -合合QS3,QS5 QS3,QS5 ，QF1 -QF1 -向負(fù)載

17、供電向負(fù)載供電106優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 對(duì)變壓器的切換方便，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，易于過(guò)渡對(duì)變壓器的切換方便，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，易于過(guò)渡到全橋或單母線分段的接線，且投資少，占地面到全橋或單母線分段的接線，且投資少，占地面積小。積小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 倒換線路時(shí)操作不方便，變電所一側(cè)無(wú)線路保護(hù)。倒換線路時(shí)操作不方便，變電所一側(cè)無(wú)線路保護(hù)。范圍：范圍： 這種結(jié)線適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少的變電所；這種結(jié)線適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少的變電所；或變壓器采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的終端變電或變壓器采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的終端變電所；以及可能發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電所。所；以及可能發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電所。第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)

18、用戶供電系統(tǒng) (2-74)(2-74)內(nèi)橋接線內(nèi)橋接線: 適用于線路較長(zhǎng)或不經(jīng)常切換變壓器的情況；適用于線路較長(zhǎng)或不經(jīng)常切換變壓器的情況；外橋接線外橋接線: 適用于線路較短或需經(jīng)常切換變壓器的情況；適用于線路較短或需經(jīng)常切換變壓器的情況； 橋式接線線路復(fù)雜，高壓設(shè)備多，操作不便，橋式接線線路復(fù)雜，高壓設(shè)備多，操作不便，在用戶供電系統(tǒng)中應(yīng)用較少在用戶供電系統(tǒng)中應(yīng)用較少107108全橋結(jié)線n全橋結(jié)線適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)線路、變壓器的操作全橋結(jié)線適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)線路、變壓器的操作均方便，運(yùn)行靈活，且易于擴(kuò)展成單母線分均方便，運(yùn)行靈活，且易于擴(kuò)展成單母線分段式的中間變電所（高壓穿越負(fù)荷時(shí)）。缺段式的中間變電所（高

19、壓穿越負(fù)荷時(shí)）。缺點(diǎn)是設(shè)備多、投資大，變電所占地面積大。點(diǎn)是設(shè)備多、投資大，變電所占地面積大。109外橋、內(nèi)橋和全橋的比較第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-75)(2-75)4 4、10(6)kV10(6)kV配電所的主接線配電所的主接線 1) 1) 電源進(jìn)線方式電源進(jìn)線方式 電源進(jìn)線的常用接線方式電源進(jìn)線的常用接線方式如圖。如圖。 圖圖a a 適用于外來(lái)電源進(jìn)線適用于外來(lái)電源進(jìn)線或引自總降壓變壓器的二次側(cè)，或引自總降壓變壓器的二次側(cè)，用于需帶負(fù)荷操作或繼電保護(hù)用于需帶負(fù)荷操作或繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置有要求的情況；和自動(dòng)裝置有要求的情況； 圖圖b b 僅設(shè)一個(gè)隔離開(kāi)關(guān)，僅設(shè)一個(gè)隔離開(kāi)關(guān)

20、，適用于專線供電，且繼電保護(hù)適用于專線供電，且繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置無(wú)要求的情況。和自動(dòng)裝置無(wú)要求的情況。 配電所配電所10(6)kV10(6)kV電源進(jìn)線的接線方式電源進(jìn)線的接線方式 110第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-76)(2-76)2) 10(6)kV2) 10(6)kV饋出線饋出線 饋出線的常用接線方式如圖所示。饋出線的常用接線方式如圖所示。配電所配電所10(6)kV10(6)kV饋出線的接線方式饋出線的接線方式 111第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-77)(2-77)5 5、10(6)kV10(6)kV變電所的主接線變電所的主接線 10(6)kV10(6)

21、kV變電所供電線路常采變電所供電線路常采用電纜，典型的主接線如圖所示。用電纜，典型的主接線如圖所示。 圖圖a a在變壓器高壓側(cè)不設(shè)開(kāi)在變壓器高壓側(cè)不設(shè)開(kāi)關(guān)，變壓器的操作和保護(hù)在總降關(guān)，變壓器的操作和保護(hù)在總降壓變電所或總配電所饋出線處實(shí)壓變電所或總配電所饋出線處實(shí)現(xiàn)。當(dāng)需要在車間變電所操作空現(xiàn)。當(dāng)需要在車間變電所操作空載變壓器時(shí)，可選用圖載變壓器時(shí)，可選用圖b b或圖或圖c c所所示方案，其中，圖示方案，其中，圖b b 適用于變壓適用于變壓器容量不大于器容量不大于630kVA630kVA的變電所。的變電所。由由電纜電纜供電的供電的10(6)kV10(6)kV變電所典型主接線變電所典型主接線 1

22、12第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-78)(2-78) 10(6)kV 10(6)kV變電所由架變電所由架空線供電時(shí)，其典型方空線供電時(shí)，其典型方案如圖所示。通常，跌案如圖所示。通常，跌落式熔斷器安裝在變壓落式熔斷器安裝在變壓器室外墻上或架空線終器室外墻上或架空線終端桿上。端桿上。由由架空線架空線供電的供電的10(6)kV10(6)kV變電所典型主接線變電所典型主接線 113第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-79)(2-79) 10(6)kV 10(6)kV變電所低壓饋出線的接線方式如圖。變電所低壓饋出線的接線方式如圖。圖圖a a、b b、c c適用于對(duì)非頻繁操作的線

23、路、動(dòng)力設(shè)備和照明適用于對(duì)非頻繁操作的線路、動(dòng)力設(shè)備和照明配電箱配電，圖配電箱配電，圖d d、e e、f f用于對(duì)由交流接觸器操作的電動(dòng)用于對(duì)由交流接觸器操作的電動(dòng)機(jī)、要求頻繁操作的用電設(shè)備等配電。機(jī)、要求頻繁操作的用電設(shè)備等配電。變電所低壓饋出線變電所低壓饋出線的典型接線方式的典型接線方式 114第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-80)(2-80) 6 6、變電所主接線的繪制、變電所主接線的繪制 變電所主接線中各支路的開(kāi)關(guān)設(shè)備及其聯(lián)接關(guān)系通常變電所主接線中各支路的開(kāi)關(guān)設(shè)備及其聯(lián)接關(guān)系通常作成標(biāo)準(zhǔn)高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏以供選用，故而主接線作成標(biāo)準(zhǔn)高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏以供選用，故而

24、主接線圖的繪制應(yīng)與柜、屏的實(shí)際布局相對(duì)應(yīng)。繪制變電所主接圖的繪制應(yīng)與柜、屏的實(shí)際布局相對(duì)應(yīng)。繪制變電所主接線圖時(shí)，所有電氣設(shè)備均表示處于不帶電狀態(tài)。線圖時(shí)，所有電氣設(shè)備均表示處于不帶電狀態(tài)。 變電所主接線圖應(yīng)說(shuō)明：電源電壓、電源進(jìn)線回路變電所主接線圖應(yīng)說(shuō)明：電源電壓、電源進(jìn)線回路數(shù)和線路結(jié)構(gòu)；變電所的接線方式和運(yùn)行方式；高壓數(shù)和線路結(jié)構(gòu)；變電所的接線方式和運(yùn)行方式；高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏的類型和電路方案；高低壓電氣設(shè)開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏的類型和電路方案；高低壓電氣設(shè)備的型號(hào)及規(guī)格；各條饋出線的回路編號(hào)、名稱及容量等。備的型號(hào)及規(guī)格；各條饋出線的回路編號(hào)、名稱及容量等。 115第二章第二章 用戶供

25、電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-81)(2-81)某某35kV35kV變電所系統(tǒng)主接線圖變電所系統(tǒng)主接線圖 116第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-82)(2-82)10kV10kV變電所低壓配電系統(tǒng)圖變電所低壓配電系統(tǒng)圖117第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-83)(2-83) 五、變電所的二次接線五、變電所的二次接線q工廠變電所中，設(shè)備常分為一次設(shè)備和二次設(shè)備，工廠變電所中，設(shè)備常分為一次設(shè)備和二次設(shè)備，q一次設(shè)備：主電路中的設(shè)備一次設(shè)備：主電路中的設(shè)備q二次設(shè)備：測(cè)量表計(jì)、控制及信號(hào)設(shè)備、繼電保護(hù)二次設(shè)備：測(cè)量表計(jì)、控制及信號(hào)設(shè)備、繼電保護(hù)設(shè)備、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置設(shè)備、

26、自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置q二次接線：表示二次設(shè)備互相連接關(guān)系的電路，稱二次接線：表示二次設(shè)備互相連接關(guān)系的電路，稱為二次接線或二次回路為二次接線或二次回路118第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-83)(2-83) 五、變電所的二次接線五、變電所的二次接線 變電所設(shè)有大量二次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電能的監(jiān)測(cè)與控制、變電所設(shè)有大量二次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電能的監(jiān)測(cè)與控制、供電系統(tǒng)的監(jiān)視與保護(hù)等。根據(jù)測(cè)量、控制、保護(hù)和信號(hào)供電系統(tǒng)的監(jiān)視與保護(hù)等。根據(jù)測(cè)量、控制、保護(hù)和信號(hào)顯示的要求，表示二次設(shè)備互連關(guān)系的電路稱二次接線或顯示的要求，表示二次設(shè)備互連關(guān)系的電路稱二次接線或二次回路。變電所二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的關(guān)系如圖所

27、示。二次回路。變電所二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的關(guān)系如圖所示。 變電所二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的關(guān)系變電所二次系統(tǒng)與一次系統(tǒng)的關(guān)系 119120變電所二次接線的分類q二次接線按電源性質(zhì)分：交流回路、直流回路二次接線按電源性質(zhì)分：交流回路、直流回路q按用途分：操作電源回路、測(cè)量表計(jì)回路、斷路按用途分：操作電源回路、測(cè)量表計(jì)回路、斷路控制器回路、信號(hào)回路、中央信號(hào)回路、繼電保控制器回路、信號(hào)回路、中央信號(hào)回路、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路護(hù)和自動(dòng)裝置回路第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-84)(2-84)1 1、電氣測(cè)量?jī)x表及測(cè)量回路、電氣測(cè)量?jī)x表及測(cè)量回路 為保證供電系統(tǒng)一次設(shè)備安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)為保

28、證供電系統(tǒng)一次設(shè)備安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，需要在變電所中裝設(shè)電氣測(cè)量?jī)x表，用以監(jiān)視系行，需要在變電所中裝設(shè)電氣測(cè)量?jī)x表，用以監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行情況。統(tǒng)的運(yùn)行情況。 一般測(cè)量?jī)x表應(yīng)滿足：一般測(cè)量?jī)x表應(yīng)滿足： 1) 1) 測(cè)量精度應(yīng)滿足測(cè)量要求，并不受環(huán)境溫度、測(cè)量精度應(yīng)滿足測(cè)量要求，并不受環(huán)境溫度、濕度和外磁場(chǎng)等外界條件的影響。濕度和外磁場(chǎng)等外界條件的影響。 2) 2) 儀表本身消耗的功率應(yīng)越小越好。儀表本身消耗的功率應(yīng)越小越好。 3) 3) 儀表應(yīng)有足夠的絕緣強(qiáng)度、耐壓和短時(shí)過(guò)載能儀表應(yīng)有足夠的絕緣強(qiáng)度、耐壓和短時(shí)過(guò)載能力，以保證安全運(yùn)行。力，以保證安全運(yùn)行。 4) 4) 應(yīng)有良好的讀數(shù)裝置。應(yīng)有

29、良好的讀數(shù)裝置。 121第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-85)(2-85)6 610kV10kV高壓線路電氣測(cè)量?jī)x表接線原理圖高壓線路電氣測(cè)量?jī)x表接線原理圖 122第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-86)(2-86) 6 610kV10kV母線的電壓測(cè)量及絕緣監(jiān)視接線原理圖母線的電壓測(cè)量及絕緣監(jiān)視接線原理圖 TVTV電壓互感器電壓互感器 S S聯(lián)鎖開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖開(kāi)關(guān) Q Q電壓切換開(kāi)關(guān)電壓切換開(kāi)關(guān) KVKV電壓繼電器電壓繼電器 KSKS信號(hào)繼電器信號(hào)繼電器 123第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-87)(2-87)斷路器的控制與信號(hào)回路斷路器的控制與信號(hào)回路 2

30、 2、斷路器的操作控制與信號(hào)回路、斷路器的操作控制與信號(hào)回路斷路器的控制與信號(hào)回路一般分為控制保護(hù)回路、合斷路器的控制與信號(hào)回路一般分為控制保護(hù)回路、合閘回路、事故信號(hào)回路和預(yù)告信號(hào)回路等。閘回路、事故信號(hào)回路和預(yù)告信號(hào)回路等。LW2-ZLW2-Z型控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)表型控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)表124125斷路器的控制回路和信號(hào)回路斷路器的控制回路和信號(hào)回路n 在變電所內(nèi)對(duì)斷路器的控制在變電所內(nèi)對(duì)斷路器的控制按控制地點(diǎn)可分為按控制地點(diǎn)可分為集中控制與就地控制。所謂集中控制就是集中在控集中控制與就地控制。所謂集中控制就是集中在控制室內(nèi)進(jìn)行控制；就地控制就是在斷路器安裝地點(diǎn)制室內(nèi)進(jìn)行控制；就地控制就是在斷路器安裝

31、地點(diǎn)進(jìn)行控制。進(jìn)行控制。n 在控制室內(nèi)對(duì)高壓配電裝置中的斷路器進(jìn)行控制在控制室內(nèi)對(duì)高壓配電裝置中的斷路器進(jìn)行控制稱為距離控制稱為距離控制。這種控制主要由控制開(kāi)關(guān)、控制電。這種控制主要由控制開(kāi)關(guān)、控制電纜和操作機(jī)構(gòu)等組成。纜和操作機(jī)構(gòu)等組成。第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-88)(2-88)控制斷路器的分合閘過(guò)程分析參閱控制斷路器的分合閘過(guò)程分析參閱P P38383939 (1) (1)手動(dòng)合閘手動(dòng)合閘 (2)(2)自動(dòng)合閘自動(dòng)合閘 (3)(3)手動(dòng)跳閘手動(dòng)跳閘 (4)(4)自動(dòng)跳閘自動(dòng)跳閘 (5)(5)閃光電源裝置閃光電源裝置 (6)(6)防跳裝置防跳裝置126第二章第二章 用戶

32、供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-89)(2-89)3 3、信號(hào)裝置、信號(hào)裝置 變電所裝設(shè)的中央信號(hào)裝置，主要用來(lái)示警和顯變電所裝設(shè)的中央信號(hào)裝置，主要用來(lái)示警和顯示電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，以便運(yùn)行人員及時(shí)采取措施。示電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，以便運(yùn)行人員及時(shí)采取措施。 中央信號(hào)裝置按中央信號(hào)裝置按形式形式來(lái)分有來(lái)分有燈光信號(hào)燈光信號(hào)和和音響信號(hào)音響信號(hào)。按按用途用途分有分有事故信號(hào)事故信號(hào)、預(yù)告信號(hào)預(yù)告信號(hào)和和位置信號(hào)位置信號(hào)。n事故信號(hào)事故信號(hào) 系統(tǒng)故障，保護(hù)動(dòng)作跳閘發(fā)出的信號(hào)；系統(tǒng)故障，保護(hù)動(dòng)作跳閘發(fā)出的信號(hào)；n預(yù)告信號(hào)預(yù)告信號(hào) 系統(tǒng)發(fā)生異常，但未中斷運(yùn)行的信號(hào)（變壓器系統(tǒng)發(fā)生異常，但未中斷運(yùn)行的信號(hào)（

33、變壓器 過(guò)負(fù)荷、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相絕緣損壞）過(guò)負(fù)荷、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的單相絕緣損壞）n位置信號(hào)位置信號(hào) 電氣設(shè)備的工作狀態(tài)信號(hào)（斷路器的分合閘位電氣設(shè)備的工作狀態(tài)信號(hào)（斷路器的分合閘位 位置、有載調(diào)壓變壓器分接頭位置等）位置、有載調(diào)壓變壓器分接頭位置等）127第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-90)(2-90) 變電所的控制、信號(hào)、保護(hù)及自動(dòng)裝置以及其變電所的控制、信號(hào)、保護(hù)及自動(dòng)裝置以及其他二次回路的工作電源稱為操作電源。為了保證他二次回路的工作電源稱為操作電源。為了保證供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，操作電源應(yīng)滿足如下供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行，操作電源應(yīng)滿足如下基本要求：基本要求：

34、1) 1) 正常情況下，提供信號(hào)、保護(hù)、自動(dòng)裝置、斷正常情況下，提供信號(hào)、保護(hù)、自動(dòng)裝置、斷路器跳合閘以及其他二次設(shè)備的操作控制電源。路器跳合閘以及其他二次設(shè)備的操作控制電源。 2) 2) 在事故狀態(tài)下，當(dāng)電網(wǎng)電壓下降甚至消失時(shí)，在事故狀態(tài)下，當(dāng)電網(wǎng)電壓下降甚至消失時(shí)，應(yīng)能提供繼電保護(hù)跳閘和應(yīng)急照明電源，避免事應(yīng)能提供繼電保護(hù)跳閘和應(yīng)急照明電源，避免事故擴(kuò)大。故擴(kuò)大。 4 4、操作電源、操作電源128第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-91)(2-91) 變電所中的操作電源有變電所中的操作電源有直流電源直流電源和和交流電源交流電源兩種。重要用戶或變壓器總?cè)萘砍^(guò)兩種。重要用戶或變壓器

35、總?cè)萘砍^(guò)5000kVA5000kVA的變電所，宜選用直流操作電源；小型配電所的變電所，宜選用直流操作電源；小型配電所中斷路器采用彈簧儲(chǔ)能合閘和去分流跳閘的全中斷路器采用彈簧儲(chǔ)能合閘和去分流跳閘的全交流操作方式時(shí)，宜選用交流操作電源。交流操作方式時(shí)，宜選用交流操作電源。129第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-92)(2-92)單母線直流系統(tǒng)接線圖單母線直流系統(tǒng)接線圖 直流操作電源直流操作電源 用戶變電所的直流操用戶變電所的直流操作電源多采用單母線接線作電源多采用單母線接線式，并設(shè)有一組儲(chǔ)能蓄電式，并設(shè)有一組儲(chǔ)能蓄電池。交流電源正常時(shí)，整池。交流電源正常時(shí)，整流裝置通過(guò)直流母線向直流

36、裝置通過(guò)直流母線向直流負(fù)荷供電，同時(shí)向蓄電流負(fù)荷供電，同時(shí)向蓄電池浮充電；當(dāng)交流電源故池浮充電；當(dāng)交流電源故障消失時(shí)，蓄電池通過(guò)直障消失時(shí)，蓄電池通過(guò)直流母線向直流負(fù)荷供電。流母線向直流負(fù)荷供電。130第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-93)(2-93) 直流系統(tǒng)整流設(shè)備的交流電源來(lái)自于變電所所用變直流系統(tǒng)整流設(shè)備的交流電源來(lái)自于變電所所用變壓器。壓器。根據(jù)對(duì)操作電源的可靠性要求和是否采用蓄電池根據(jù)對(duì)操作電源的可靠性要求和是否采用蓄電池電源，所用變壓器可接于不同的位置，如圖所示：電源，所用變壓器可接于不同的位置，如圖所示：所用變壓器的接線方式所用變壓器的接線方式 131第二章第二章

37、 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-94)(2-94) 交流操作電源交流操作電源 交流操作電源從所用變壓器、電壓互感器或電流互感交流操作電源從所用變壓器、電壓互感器或電流互感器獲取。所用變壓器、電壓互感器器獲取。所用變壓器、電壓互感器交流電壓型操作電源交流電壓型操作電源提供給：信號(hào)、控制、斷路器的合閘回路、斷路器分勵(lì)提供給：信號(hào)、控制、斷路器的合閘回路、斷路器分勵(lì)脫扣器線圈跳閘回路脫扣器線圈跳閘回路; ; 電流互感器電流互感器交流電流型操作電源交流電流型操作電源提供給：斷路器電流提供給：斷路器電流脫扣器線圈跳閘回路脫扣器線圈跳閘回路; ; 由于交流操作電源取自于供電系統(tǒng)電壓，系統(tǒng)故障，由于交流操

38、作電源取自于供電系統(tǒng)電壓，系統(tǒng)故障，則操作電源消失，故可靠性較低。則操作電源消失，故可靠性較低。（增設(shè)（增設(shè)UPSUPS可提高可靠性）可提高可靠性）132第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-95)(2-95)交流操作電源下斷路器保護(hù)跳閘原理接線圖交流操作電源下斷路器保護(hù)跳閘原理接線圖a)a)直接動(dòng)作方式直接動(dòng)作方式 b)b)跳閘線圈去分流方式跳閘線圈去分流方式 c)c)中間繼電器去分流方式中間繼電器去分流方式 交流操作電源比直流操作電源更簡(jiǎn)單，保護(hù)交流操作電源比直流操作電源更簡(jiǎn)單，保護(hù)跳閘可以采用直接動(dòng)作式繼電器或跳閘線圈跳閘可以采用直接動(dòng)作式繼電器或跳閘線圈去分流的方式去分流的方式

39、133第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-96)(2-96)六、六、 高低壓配電網(wǎng)高低壓配電網(wǎng)1 1、配電網(wǎng)的接線方式、配電網(wǎng)的接線方式 用戶供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)主要是用戶供電系統(tǒng)的配電網(wǎng)主要是10(6)kV10(6)kV高壓配電網(wǎng)和高壓配電網(wǎng)和380V380V低壓配電網(wǎng)。典型配電方式分為放射式、樹(shù)干式和低壓配電網(wǎng)。典型配電方式分為放射式、樹(shù)干式和環(huán)式。環(huán)式。 1 1）放射式）放射式a a）單回路放射式）單回路放射式; ;b b）雙回路放射式）雙回路放射式; ;c c）帶有公共備用線）帶有公共備用線路的放射式路的放射式; ;134第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-97)(2-

40、97) 放射式的優(yōu)點(diǎn)放射式的優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，故障發(fā)生后：供電可靠性高，故障發(fā)生后影響范圍小；繼電保護(hù)裝置簡(jiǎn)單且易于整定；影響范圍小；繼電保護(hù)裝置簡(jiǎn)單且易于整定；便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；運(yùn)行簡(jiǎn)單，切換操作方便。便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；運(yùn)行簡(jiǎn)單，切換操作方便。 放射式的缺點(diǎn)放射式的缺點(diǎn)：配電線路和高壓開(kāi)關(guān)柜數(shù)量：配電線路和高壓開(kāi)關(guān)柜數(shù)量多，投資大。多，投資大。135第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-98)(2-98)2 2） 樹(shù)干式樹(shù)干式優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：變配電所的饋出變配電所的饋出 線回路數(shù)少、投線回路數(shù)少、投 資小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。資小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：可靠性差、線路可靠性差、線路 故障影響范圍大。

41、故障影響范圍大。單樹(shù)干式接線圖單樹(shù)干式接線圖a)a)架空線架空線 b)b)電纜電纜 136第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-99)(2-99) 為滿足二級(jí)負(fù)荷的供電要求，可采用圖示的為滿足二級(jí)負(fù)荷的供電要求，可采用圖示的雙回路樹(shù)干式。若低壓系統(tǒng)加裝自動(dòng)切換的備用雙回路樹(shù)干式。若低壓系統(tǒng)加裝自動(dòng)切換的備用聯(lián)絡(luò)線，還可提高供電可靠性。聯(lián)絡(luò)線，還可提高供電可靠性。雙回路樹(shù)干式接線圖雙回路樹(shù)干式接線圖 137第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-100)(2-100) 3 3） 環(huán)式環(huán)式 若將兩條樹(shù)干式配電線路在末端用開(kāi)關(guān)連接起來(lái)，若將兩條樹(shù)干式配電線路在末端用開(kāi)關(guān)連接起來(lái)，就構(gòu)成

42、環(huán)式接線，如圖所示。環(huán)式接線的供電可靠性就構(gòu)成環(huán)式接線，如圖所示。環(huán)式接線的供電可靠性較高，運(yùn)行方式靈活，可用于對(duì)二、三級(jí)負(fù)荷供電。較高，運(yùn)行方式靈活，可用于對(duì)二、三級(jí)負(fù)荷供電。 環(huán)式接線圖環(huán)式接線圖 n環(huán)式配電系統(tǒng)保環(huán)式配電系統(tǒng)保護(hù)裝置及整定配護(hù)裝置及整定配合較復(fù)雜一般采合較復(fù)雜一般采用開(kāi)環(huán)運(yùn)行。用開(kāi)環(huán)運(yùn)行。138第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-101)(2-101) 低壓配電系統(tǒng)的接線方式低壓配電系統(tǒng)的接線方式有放射式、樹(shù)干式和鏈?zhǔn)降取Ｓ蟹派涫健?shù)干式和鏈?zhǔn)降取７派涫脚潆姺派涫脚潆?適宜對(duì)容量較大、適宜對(duì)容量較大、負(fù)荷性質(zhì)重要或環(huán)境惡劣的車負(fù)荷性質(zhì)重要或環(huán)境惡劣的車間的用電設(shè)

43、備。間的用電設(shè)備。 樹(shù)干式配電樹(shù)干式配電 應(yīng)用于正常環(huán)境應(yīng)用于正常環(huán)境下，大部分用電設(shè)備容量較小下，大部分用電設(shè)備容量較小又無(wú)特殊要求的時(shí)候。又無(wú)特殊要求的時(shí)候。 采用鏈?zhǔn)脚潆姴捎面準(zhǔn)脚潆?應(yīng)用于對(duì)某些應(yīng)用于對(duì)某些距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)、彼此相距又很距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)、彼此相距又很近、容量也很小的次要用電設(shè)近、容量也很小的次要用電設(shè)備。備。 低壓配電系統(tǒng)的接線方式低壓配電系統(tǒng)的接線方式 139第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-102)(2-102) 低壓配電系統(tǒng)配電方式直接影響著各個(gè)設(shè)備的供低壓配電系統(tǒng)配電方式直接影響著各個(gè)設(shè)備的供電可靠性和用電質(zhì)量。低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以電可靠性和用電質(zhì)量。

44、低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下基本原則：下基本原則：n 低壓配電系統(tǒng)應(yīng)滿足用電設(shè)備對(duì)供電可靠性和電能低壓配電系統(tǒng)應(yīng)滿足用電設(shè)備對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求，注意簡(jiǎn)化接線，操作安全方便，并能適質(zhì)量的要求，注意簡(jiǎn)化接線，操作安全方便，并能適應(yīng)生產(chǎn)和使用上的變化及設(shè)備檢修的需要。應(yīng)生產(chǎn)和使用上的變化及設(shè)備檢修的需要。n 合理選擇配電方式。合理選擇配電方式。n 對(duì)于平行的生產(chǎn)流水線上或互為備用的用電設(shè)備組，對(duì)于平行的生產(chǎn)流水線上或互為備用的用電設(shè)備組， 宜由不同的配電母線或線路配電；但對(duì)于同一生產(chǎn)宜由不同的配電母線或線路配電；但對(duì)于同一生產(chǎn)線上的用電設(shè)備，宜由同一母線或線路配電。線上的用電設(shè)備，宜由同一

45、母線或線路配電。n 對(duì)于單相用電設(shè)備，應(yīng)盡量平衡地分配于三相中。對(duì)于單相用電設(shè)備，應(yīng)盡量平衡地分配于三相中。 為減小干擾，對(duì)沖擊性負(fù)荷宜采用放射式單獨(dú)配電。為減小干擾，對(duì)沖擊性負(fù)荷宜采用放射式單獨(dú)配電。 140第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-103)(2-103)2 2、配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 用戶供電系統(tǒng)高低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是架空線和電纜。用戶供電系統(tǒng)高低壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是架空線和電纜。 架空線的主要特點(diǎn)：架空線的主要特點(diǎn)： 設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低。利用空氣絕緣，建造比較容易。設(shè)備簡(jiǎn)單，造價(jià)低。利用空氣絕緣，建造比較容易。故障時(shí)易于發(fā)現(xiàn)、檢修和維護(hù)，需占一定的空間，線路故障時(shí)易于發(fā)現(xiàn)

46、、檢修和維護(hù)，需占一定的空間，線路縱橫交錯(cuò)，占地較大。影響廠區(qū)環(huán)境美化縱橫交錯(cuò)，占地較大。影響廠區(qū)環(huán)境美化 電纜線路的主要特點(diǎn)：電纜線路的主要特點(diǎn)： 敷設(shè)方式相對(duì)復(fù)雜，造價(jià)高，故障時(shí)較難尋找故障敷設(shè)方式相對(duì)復(fù)雜，造價(jià)高，故障時(shí)較難尋找故障點(diǎn)，修復(fù)工作量大。但埋于地下，不占地面上的空間，點(diǎn)，修復(fù)工作量大。但埋于地下，不占地面上的空間，易于廠區(qū)環(huán)境美化。易于廠區(qū)環(huán)境美化。141第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-104)(2-104) 按照供電電壓和用戶的重要程度，架空線路可分為三級(jí)。按照供電電壓和用戶的重要程度，架空線路可分為三級(jí)。架空線路的等級(jí)架空線路的等級(jí)架空線路等級(jí)架 空 電 力

47、 線 路額定電壓kV電力用戶級(jí)別I超過(guò)11035110所有等級(jí)一級(jí)和=級(jí)II35110120三 級(jí)所有各級(jí)III1所有各級(jí)導(dǎo)線結(jié)構(gòu) 導(dǎo)線材料線 路 等 級(jí)I單股線銅 青銅 鋼 鋁及其合金 不允許10mm23.5mm3.5mm不允許6mm22.5mm2.75mm10mm2多股線銅 青銅 鋼 鋁及其合金 16 mm216 mm216 mm225 mm210 mm210 mm210 mm216 mm26 mm26 mm210 mm216 mm2允許的導(dǎo)線最小截面積或直徑允許的導(dǎo)線最小截面積或直徑142第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-105)(2-105) 電纜的導(dǎo)電部分和絕緣部分都在一

48、個(gè)整體中，電纜的導(dǎo)電部分和絕緣部分都在一個(gè)整體中，所以電纜線路的結(jié)構(gòu)問(wèn)題實(shí)際上就是電纜的敷設(shè)方所以電纜線路的結(jié)構(gòu)問(wèn)題實(shí)際上就是電纜的敷設(shè)方法。電纜戶外敷設(shè)有三種類型：法。電纜戶外敷設(shè)有三種類型：直接埋地直接埋地 敷設(shè)在混凝土管中敷設(shè)在混凝土管中敷設(shè)在電纜溝中敷設(shè)在電纜溝中143第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-106)(2-106)電纜敷設(shè)電纜敷設(shè)在混凝土管中在混凝土管中 電纜敷設(shè)在電纜溝中電纜敷設(shè)在電纜溝中a)a)戶內(nèi)戶內(nèi) b)b)戶外戶外 c)c)廠區(qū)廠區(qū)1-1-蓋板蓋板 2-2-電纜支架電纜支架 3-3-預(yù)埋鐵件預(yù)埋鐵件電纜直接埋地電纜直接埋地 144第二章第二章 用戶供電系

49、統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-107)(2-107)Ar0lrR03 3、供電線路的電阻和電抗、供電線路的電阻和電抗2 2）電抗）電抗 導(dǎo)線電抗與導(dǎo)線的幾何尺寸，三相導(dǎo)線的排列導(dǎo)線電抗與導(dǎo)線的幾何尺寸，三相導(dǎo)線的排列方法及相間距離有關(guān)。方法及相間距離有關(guān)。4rav0105 . 0lg6 . 42rDfxlxX01 1）電阻）電阻D Davav 三相導(dǎo)線的幾何均距；三相導(dǎo)線的幾何均距；r r 材料的相對(duì)導(dǎo)磁率，有色金屬材料的相對(duì)導(dǎo)磁率，有色金屬r r1 13CABCABavDDDD145第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-108)(2-108) 在三相電纜中，由于相間距離小，其電抗值在三相電纜

50、中，由于相間距離小，其電抗值遠(yuǎn)比架空線小。導(dǎo)線的電阻隨著截面的增大而顯著遠(yuǎn)比架空線小。導(dǎo)線的電阻隨著截面的增大而顯著降低，但電抗值隨導(dǎo)線截面積的變化并不顯著。降低，但電抗值隨導(dǎo)線截面積的變化并不顯著。 在工程設(shè)計(jì)計(jì)算中，一般在工程設(shè)計(jì)計(jì)算中，一般 架空線路架空線路 x0（0.350.350.40.4） /km/km 電纜線路電纜線路 x00.080.08 /km/km 146第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-109)(2-109)4 4、導(dǎo)線截面的選擇、導(dǎo)線截面的選擇 從導(dǎo)線本身安全的角度出發(fā)，導(dǎo)線截面的選擇從導(dǎo)線本身安全的角度出發(fā)，導(dǎo)線截面的選擇應(yīng)滿足下列要求：應(yīng)滿足下列要求：n

51、導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度要求；導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度要求；n導(dǎo)線的允許最高溫度要求（導(dǎo)線的允許最高溫度要求（允許載流量允許載流量）；）；n線路允許的電壓損失要求；線路允許的電壓損失要求；n線路運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；線路運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；架空導(dǎo)線截面的選擇不同等級(jí)的架空線路，應(yīng)滿足架空導(dǎo)線截面的選擇不同等級(jí)的架空線路，應(yīng)滿足 最小截面的約束要求。最小截面的約束要求。147第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-110)(2-110) 按照發(fā)熱（允許載流量）選擇導(dǎo)線截面按照發(fā)熱（允許載流量）選擇導(dǎo)線截面 按照發(fā)熱要求，所選截面為按照發(fā)熱要求，所選截面為A A的導(dǎo)線在實(shí)際介質(zhì)的導(dǎo)線在實(shí)際介質(zhì)溫度下的載流量必須滿足下式所示關(guān)

52、系：溫度下的載流量必須滿足下式所示關(guān)系：calII計(jì)算電流導(dǎo)線的允許載流量根據(jù)計(jì)算電流根據(jù)計(jì)算電流I Ic c查表查表 求相應(yīng)的求相應(yīng)的I Ialal且滿足且滿足I IalalIIc c則則I Ialal所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線截面即為按發(fā)熱所求導(dǎo)線截面所對(duì)應(yīng)的導(dǎo)線截面即為按發(fā)熱所求導(dǎo)線截面 148第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-111)(2-111)當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度 不是標(biāo)稱溫度不是標(biāo)稱溫度 時(shí)，導(dǎo)時(shí)，導(dǎo)線的允許載流量線的允許載流量 可按下式修正可按下式修正: :al1212alII注意：注意：載流導(dǎo)體（導(dǎo)線）載流導(dǎo)體（導(dǎo)線） 的發(fā)熱的發(fā)熱導(dǎo)體中流過(guò)的電流導(dǎo)體中流過(guò)的電流（載流

53、量）（載流量）導(dǎo)體敷設(shè)的環(huán)境溫度導(dǎo)體敷設(shè)的環(huán)境溫度 （散熱條件）（散熱條件）2 2導(dǎo)線允許最高溫度；導(dǎo)線允許最高溫度；I Ialal環(huán)境溫度為環(huán)境溫度為1 1時(shí)對(duì)應(yīng)的載流量時(shí)對(duì)應(yīng)的載流量11alI149第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-112)(2-112) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面電網(wǎng)線路建設(shè)的投資費(fèi)用可表示如下：電網(wǎng)線路建設(shè)的投資費(fèi)用可表示如下： bAZlZ0電網(wǎng)線路的年運(yùn)行費(fèi)用可表示為：電網(wǎng)線路的年運(yùn)行費(fèi)用可表示為：AlIbAZlRIbAZlFFFFFsgxz2max02max03)(1003)(100年電能損耗費(fèi)管理費(fèi)維修費(fèi)折舊費(fèi)150第二章第二

54、章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-113)(2-113) 根據(jù)年運(yùn)行費(fèi)最少的方法可求得經(jīng)濟(jì)導(dǎo)線截面根據(jù)年運(yùn)行費(fèi)最少的方法可求得經(jīng)濟(jì)導(dǎo)線截面為：為：ncJIJIA/nmaxJn式中式中 I Imaxmax線路中流過(guò)的最大電流，設(shè)計(jì)時(shí)可取：線路中流過(guò)的最大電流，設(shè)計(jì)時(shí)可取：310nbJJnJn：經(jīng)濟(jì)電流密度。：經(jīng)濟(jì)電流密度。cIImax151第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-114)(2-114)上述推導(dǎo)表明：上述推導(dǎo)表明：n 經(jīng)濟(jì)截面與最大電流成正比，在求取導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截經(jīng)濟(jì)截面與最大電流成正比，在求取導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面時(shí)，經(jīng)濟(jì)電流密度面時(shí)，經(jīng)濟(jì)電流密度J Jn n被視為常數(shù)。被視為常數(shù)。n

55、 由于由于正比于正比于T Tmaxmax ，故，故T Tmaxmax越大，則越大，則J Jn n應(yīng)越小。應(yīng)越小。n 經(jīng)濟(jì)電流密度經(jīng)濟(jì)電流密度J Jn n與電價(jià)與電價(jià)成反比，電價(jià)越高，電能成反比，電價(jià)越高，電能損耗在總費(fèi)用中所占比例越大，則電流密度應(yīng)取得損耗在總費(fèi)用中所占比例越大，則電流密度應(yīng)取得小些。小些。 經(jīng)濟(jì)電流密度法主要用于電能損耗量較大的電源經(jīng)濟(jì)電流密度法主要用于電能損耗量較大的電源進(jìn)線和電弧爐的短網(wǎng)等截面的計(jì)算，經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)線和電弧爐的短網(wǎng)等截面的計(jì)算，經(jīng)濟(jì)電流密度J Jn n的值可查相關(guān)手冊(cè)。的值可查相關(guān)手冊(cè)。 152第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-115)(2-1

56、15)%100)()(al2N00UUlxQlrPlQxUUPlr0al2N0%1 按電壓損失要求選擇導(dǎo)線截面按電壓損失要求選擇導(dǎo)線截面 設(shè)線路允許電壓損失為設(shè)線路允許電壓損失為 Ual%（該值（該值通常不超過(guò)通常不超過(guò)5 5），則：則：（架空線路初取（架空線路初取x0=0.40.4 /km/km，電纜初取，電纜初取x0=0.080.08 /km/km）則：則：故：滿足電壓損失要求的導(dǎo)線截面故：滿足電壓損失要求的導(dǎo)線截面A A為：為：)()%(202mmlQxUUPlAalN153第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-116)(2-116)小結(jié)：小結(jié)：n不論采用哪種方法選擇導(dǎo)線截面，均

57、應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)不論采用哪種方法選擇導(dǎo)線截面，均應(yīng)滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。度要求。n經(jīng)濟(jì)電流密度法選出的導(dǎo)線截面若不是標(biāo)稱截面，經(jīng)濟(jì)電流密度法選出的導(dǎo)線截面若不是標(biāo)稱截面，應(yīng)向下一級(jí)選。應(yīng)向下一級(jí)選。n按允許的電壓損失法選出的導(dǎo)線截面若不是標(biāo)稱截按允許的電壓損失法選出的導(dǎo)線截面若不是標(biāo)稱截面，應(yīng)向上一級(jí)選。面，應(yīng)向上一級(jí)選。按允許的電壓損失法一般用于輸電距離長(zhǎng)、電流較按允許的電壓損失法一般用于輸電距離長(zhǎng)、電流較大或低壓照明線路導(dǎo)線的選擇。大或低壓照明線路導(dǎo)線的選擇。154第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-117)(2-117)例例2-12-1 設(shè)有一回設(shè)有一回10kV LJ10kV LJ型架

58、空線路向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，型架空線路向兩個(gè)負(fù)荷點(diǎn)供電，線路長(zhǎng)度和負(fù)荷情況如圖所示。已知架空線線間距為線路長(zhǎng)度和負(fù)荷情況如圖所示。已知架空線線間距為lmlm，空氣中最高溫度為空氣中最高溫度為3737，允許電壓損失，允許電壓損失 U Ualal%=5%=5%，試選，試選擇導(dǎo)線截面。擇導(dǎo)線截面。155第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-118)(2-118)解：設(shè)線路解：設(shè)線路ABAB段和段和BCBC段選取同一截面段選取同一截面LJLJ型鋁絞線，型鋁絞線， 初取初取x0 0=0.4=0.4 /km/km，則：，則： %5%100103 . 023 . 05 . 034 . 08 . 028

59、. 013%100)()(%202N22022021102110ACrUqlxplrqqlxpplrUkm/54. 00r220mm4 .58mm54. 07 .31rA于是可得：于是可得：故：故：156第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-119)(2-119)%5%252. 4%ACUA114A1033005008001000322N221221ABUqqppIu 選取選取LJ-70LJ-70鋁絞線，查附錄表鋁絞線，查附錄表1111可得：可得：r0 0=0.46=0.46 /km/km， x0 0=0.344=0.344 /km/km。將參數(shù)代入上式校驗(yàn)：。將參數(shù)代入上式校驗(yàn)： 可

60、見(jiàn)，可見(jiàn)，LJ-70LJ-70導(dǎo)線滿足電壓損失要求。導(dǎo)線滿足電壓損失要求。u 按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)按發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)。 導(dǎo)線導(dǎo)線ABAB段承載最大負(fù)荷電流，其值為：段承載最大負(fù)荷電流，其值為：查附錄表查附錄表6 6，得，得LJ-70LJ-70導(dǎo)線在導(dǎo)線在4040 C C條件下載流量為條件下載流量為215A215A，大于導(dǎo)線最大負(fù)荷電流大于導(dǎo)線最大負(fù)荷電流114A114A，滿足發(fā)熱條件。，滿足發(fā)熱條件。157第二章第二章 用戶供電系統(tǒng)用戶供電系統(tǒng) (2-120)(2-120)七、七、 用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約用戶供電系統(tǒng)的電能損耗與節(jié)約 1 1、電能節(jié)約的途徑、電能節(jié)約的途徑 電能消費(fèi)的形式包