变电所的电气主接线

第四节变电所的电气主接线一、电气主接线及其要求电气主接线表示电能从电源分配给用电设备的主要电路，主接线图应表示出所有的电气设备及其连接关系。由于三相交流电力装置中三相连接方法相同，为清晰起见，主接线图通常只表示电气装置的一相连接，因而主接线图也称为单线图。安全、可靠、灵活、经济是对变电所主接线的基本要求。安全包括设备安全和人身安全。因此，电气设计必须遵照国家标准和电气设计规范，正确设计电气回路，合理选择电气设备，严格配置正常监视系统和故障保护系统，全面考虑各种保障人身安全的技术措施。可靠就是变电所的主接线应能满足各级负荷对供电可靠性的要求。提高供电可靠性的途径很多，例如，设置备用电源并采用备用电源自动投入装置、多路并联供电等。电气设备是供电系统中最薄弱的元件，为了使供电系统工作可靠，接线方式应力求简单清晰，减少电气设备的数目。灵活就是在保障安全可靠的前提下，主接线能够适应不同的运行方式。例如负荷较轻时，能方便地切除不必要的变压器，而在负荷增大时，又能方便地投入，以利于经济运行。检修时操作简单，不致中断供电等。经济是在满足以上要求的前提下，尽量降低建设投资和年运行费用。但是，在投资增加不多或经济许可的情况下，应尽量提高供电可靠性，减少停电损失。二、母线制母线是从配电变压器或电源进线到各条馈出线路之间的电气主干线，它起着从电源接收电能和给各馈出线分配电能的作用。母线制是指电源进线与各馈出线之间的连接方式。常用母线制主要有三种：单母线制、单母线分段制和双母线制。1．单母线制图2-12单母线制单母线制的可靠性和灵活性都较低，母线或直接连接于母线上的任一开关发生故障或检修时，全部负荷都将中断供电适用于一回进线的情况2．单母线分段制

单母线分段制在可靠性和灵活性方面较单母线制有所提高，可满足二类负荷和部分一类负荷的供电要求。当双回路同时供电时，母线分段开关正常是打开的，一条回路故障或一段母线故障将不影响另一段母线的正常供电。此外，检修亦可采用分段检修方式，不致使全部负荷供电中断。单母线分段的缺点是，某分段上的母线或母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上的负荷将中断供电，而且电源只能通过一回进线供电，供电功率较低。

图2-13单母线分段制a)用隔离开关分段b)用断路器分段3．双母线制图2-14双母线制双母线制的优点有：①轮流检修母线或母线隔离开关，不致引起供电中断；②在工作母线发生故障时，通过备用母线能迅速恢复供电。双母线制的缺点：开关数目增多，联锁机构复杂，切换操作繁琐，造价高。对用户供电系统不推荐采用双母线制。三、总降压变电所的主接线用户供电系统中，总降压变电所的常用电气主接线可概括为两类：线路变压器组方式和桥形接线方式。1.线路—变压器组接线图2-15线路—变压器组接线方式线路变压器组接线方式的共同特点：一回电源进线经过一台主降压变压器供电到厂内配电母线上。图2-16双回线路变压器组接线方式当用户有两回电源进线时，可采用双回线路一变压器组接线配以单母线分段制，用于对一、二级负荷供电，如图2-16所示。如继电保护和自动装置无要求，母线分段开关可仅设隔离开关。2．桥形接线图2-17桥形接线方式a)内桥接线b)外桥接线桥形接线可用于给一、二级负荷供电。内桥接线适用于线路较长或不需经常切换变压器的情况外桥接线适用于供电线路较短或需要经常切换变压器的情况。桥形接线线路复杂，高压设备多，操作不便，投资大，在用户供电系统中应用很少。外桥接线跨接桥在变压器断路器QF1和QF2的外线路侧，进线回路只有隔离开关。对变压器的切换操作方便，对电源进线操作不便。

适用变电所：A.供电线路短、切换线路少；B.要经常切换变压器的；C.有稳定的穿越功率的；D.处于环网中；E.向一、二级负荷供电的。外桥桥接接线线—操作作倒闸闸：…为进进行行送送电电、、断断电电而而按顺顺序序对开开关关进进行行闭闭合合和和断断开开。。原来来线线路路WL1通过过变变压压器器T1对负负载载供供电电(此时时WL2、T2退出出运运行行)，假假设设现现在在需需要要：：切换换变变压压器器：切除除负负载载->断QF1,QS5,QS3->合QS4,QS6，再再合合QF2->合QS7,QS8，再再合合QF3,->向负负载载供供电电切换换线线路路：切除除负负载载->断QF1,QS5,QS3->等待上级级变电所所断WL1->断QS1、合QS2->等待上级级送电->合QS7,QS8，QF3->合QS3,QS5，QF1->向负载供供电桥式接线线--内桥跨接桥在在变压器器断路器器QF1和QF2的靠变压器器侧，变压器器电源端端只有隔隔离开关关。提高对电电源线路路运行的的可靠性性和倒闸闸操作的的灵活方方便性。。适用变电电所：A.供电线路路长（线线路故障障几率大大）；B.不需要经经常切换换变压器器的且负负荷稳定定；C.没有稳定定的穿越越功率的的；D.处于电网网终端；；E.向一、二二级负荷荷供电的的。内桥结线线—操作原来线路路WL1通过变压压器T1对负载供供电，(此时假设设WL2、T2退出运行行)假设现在在需要：：切换变压压器：切除负载载->断QF1,QS1,QS3->断开QS5->闭合QS6->合QS1,QS3，再合QF1->合QS7,QS8，再合QF3->向负载供供电切换线路路：切除负载载->断QF1,QS3,QS1->合QS2,QS4，再合QF2->合QS8,QS7，再合QF3->向负载供供电桥式结线线--全桥全桥结线线克服了了外桥和和内桥结结线的不不足，操操作方便便、运行行灵活，，但其相相应占地地面积大大，投资资增加。。全桥结线线适应性性强，对对线路、、变压器器的操作作均方便便，运行行灵活，，且易于于扩展成成单母线线分段式式的中间间变电所所（高压压穿越负负荷时））。缺点是设设备多、、投资大大，变电电所占地地面积大大。对于电压压在35kV、容量在在7500kVA以上，或或电压为为110kV、容量在在31500kVA以上的变变压器，，当隔离离开关切切断空载载电流能能力不足足时采用用。四、10(6)kV配电所的的主接线线配电所是是用户电电能的中中转站。。10(6)kV配电所(或总降压压变电所所的配电电部分)接收来自自电源或或总降压压变压器器的电能能并分配配给各馈馈出线的的用户，，每个配配电所的的馈出线线路一般般不少于于4~5回。此外，在在配电母母线上常常设有电电压互感感器、避避雷器、、静电电电容器、、所用变变压器等等。配电所的的配电母母线可以以是单母母线或单单母线分分段制。。(1)10(6)kV电源进线线图2-18配电所10(6)kV电源进线线的接线线方式(2)10(6)kV馈出线图2-19配电所10(6)kV馈出线的的接线方方式五、10(6)kV变电所的的主接线线10(6)kV变电所供供电线路路往往较较短，并并考虑环环境美化化因素，，常采用用电缆配配电。图2-20由电缆供供电的10(6)kV变电所典典型主接接线当10(6)kV变电所由由架空线线供电时时图2-21由架空线线供电的的10(6)kV变电所典典型主接接线图2-22变电所低低压馈出出线的典典型接线线方式六、变电电所主接接线的绘绘制变电所主主接线图图应说明明：①电源电电压、电电源进线线回路数数和线路路结构；；②变电所所的接线线方式和和运行方方式；③高压开开关柜和和低压配配电屏的的类型和和电路方方案；④高低压压电气设设备的型型号及规规格；⑤各条馈馈出线的的回路编编号、名名称及容容量等。。图2-23某35kV变电所高高压配电电系统图图图2-24某10kV变电所低低压配电电系统图图第五节变变电所所的二次次接线二次接线线图电气测量量仪表及及测量回回路断路器的的操作控控制与信信号回路路信号装置置操作电源源继电保护护和自动动装置（（第4章）一、二次接线线的基本本概念一次设备备是指直直接生产产、输送送和分配配电能的的设备，，主电路路中的变变压器、、高压断断路器、、隔离开开关、电电抗器、、并联补补偿电力力电容器器、电力力电缆、、送电线线路以及及母线等等设备都都属于一一次设备备。对一一次次设设备备的的工工作作状状态态进进行行监监视视、、测测量量、、控控制制和和保保护护的的辅辅助助电电气气设设备备称称为为二次次设设备备。变电电所所的的二二次次设设备备包包括括测测量量仪仪表表、、控控制制与与信信号号回回路路、、继继电电保保护护装装置置以以及及远远动动装装置置等等。。它它们们相相互互间间所所连连接接的的电电路路称称为为二次次回回路路或或二二次次接接线线。按照照电电源源性性质质分分为为直流流回回路路、、交交流流回回路路。按照照功功用用可可分分为为操作作电电源源回回路路、、测测量量表表计计回回路路、、断断路路器器控控制制回回路路和和信信号号回回路路、、中中央央信信号号回回路路、、继电电保保护护和和自自动动装装置置回回路路等；；一、、二次次接接线线的的基基本本概概念念图2-25变电电所所二二次次系系统统与与一一次次系系统统的的关关系系二次次接接线线图图反映映二二次次接接线线间间关关系系的的图图称称为为二二次次接接线线图图二次次回回路路图图二次次接接线线图图按按用用途途可可分分为为原理理接接线线图图展开开接接线线图图安装装接接线线图图原理理接接线线图图用来来表表示示继继电电保保护护、、监监视视测测量量和和自自动动装装置置等等二二次次设设备备或或系系统统的的工工作作原原理理，，它它以以元元件件的的整整体体形形式式表表示示各各二二次次设设备备间间的的电电气气连连接接关关系系。。通常常在在二二次次回回路路的的接接线线原原理理图图上上还还将将相相应应的的一一次次设设备备画画出出，，构构成成整整个个回回路路，，便便于于了了解解各各设设备备间间的的相相互互工工作作关关系系和和工工作作原原理理。。6～10kV高压压线线路路电气气测测量量仪仪表表原理理接接线线图图原理理接接线线图图展开开图图按二二次次接接线线使使用用的的电电源源分分别别画画出出各各自自的的交交流流电电流流回回路路、、交交流流电电压压回回路路、、操操作作电电源源回回路路中中各各元元件件的的线线圈圈和和触触点点。。属于于同同一一个个设设备备或或元元件件的的电电流流线线圈圈、、电电压压线线圈圈、、控控制制触触点点分分别别画画在在不不同同的的回回路路里里。。为为了了避避免免混混淆淆，，对对同同一一设设备备的的不不同同线线圈圈和和触触点点应应用用相相同同的的文文字字标标号号，，但但各各支支路路需需要要标标上上不不同同的的数数字字回回路路标标号号，，如如图图所所示示。。二次接接线展展开图图中所所有开开关电电器和和继电电器触触头都都是按按开关关断开开时的的位置置和继继电器器线圈圈中无无电流流时的的状态态绘制制的。。6～10kV高压线线路电电气测测量仪仪表原原理接接线图图和展展开接接线图图TA1、TA2—电流互互感器器；TV——电压互互感器器；PA——电流表表；PJ1—三相有有功电电度表表；PJ2—三相无无功电电度表表；WV——电压小小母线线展开接接线图图安装接接线图图是制制作和和向厂厂家加加工订订货的的依据据。它它反映映的是是二次次回路路中各各电气气元件件的安安装位位置、、内部部接线线及元元件间间的线线路关关系。。安装接接线图图包括括屏面面元件件布置置图、、屏背背面接接线图图和端端子板板接线线图等等几个个部分分。屏面元元件布布置图图是按按照一一定的的比例例尺寸寸将屏屏面上上各个个元件件和仪仪表的的排列列位置置及其其相互互间距距离尺尺寸表表示在在图样样上。。外形尺尺寸应应尽量量参照照国家家标准准屏柜柜尺寸寸，以以便和和其他他控制制屏并并列时时美观观整齐齐。安装接接线图图（1）展开开图中中回路路编号号①回回路的的编号号由3个或3个以内内的数数字构构成。。对交交流回回路要要加注注A、B、C、N符号区区分相相别，，对不不同用用途的的回路路都规规定了了编号号的数数字范范围，，各回回路的的编号号要在在相应应数字字范围围内。。②二二次回回路的的编号号应根根据等等电位位原则则进行行。即即在电电气回回路中中，连连接在在一起起的导导线属属于同同一电电位，，应采采用同同一编编号。。如果果回路路经继继电器器线圈圈或开开关触触点等等隔离离开，，应视视为两两端不不再是是等电电位，，要进进行不不同的的编号号。③展展开图图中小小母线线用粗粗线条条表示示，并并按规规定标标注文文字符符号或或数字字编号号。二次接接线图图中的的标志志方法法（2）接线线端子子的标标志方方法端子排排标志志图例例端子排排是由由专门门的接接线端端子板板组合合而成成的，，是连连接配配电柜柜之间间或配配电柜柜与外外部设设备的的。接接线端端子分分为普普通端端子、、连接接端子子、试试验端端子和和终端端端子子等形形式。。在接线图图中，端端子排中中各种类类型端子子板的符符号如图图所示。。端子板的的文字代代号为X，端子的的前缀符符号为““：”。。按规定定，接线线图上端端子的代代号应与与设备上上端子标标记一致致。二次接线线图中的的标志方方法（4）连接导导线的表表示方法法安装接线线图既要要表示各各设备的的安装位位置，又又要表示示各设备备间的连连接，一一般在安安装图上上表示导导线的连连接关系系时，只只在各设设备的端端子处标标明导线线的去向向。标志的方方法是在在两个设设备连接接的端子子出线处处互相标标以对方方的端子子号，这这种标注注方法称称为“相相对标号号法”。。如P1、P2两台设备备，现P1设备的3号端子要要与P2设备的1号端子相相连，标标志方法法所图所所示。二次接线线图中的的标志方方法连接导线线的表示示方法一、电气气测量仪仪表及测测量回路路1)测量精度度应满足足测量要要求，并并不受环环境温度度、湿度度和外磁磁场等外外界条件件的影响响。2)仪表本身身消耗的的功率应应越小越越好。3)仪表应有有足够的的绝缘强强度、耐耐压和短短时过载载能力，，以保证证安全运运行。4)应有良好好的读数数装置。。图2-266~10kV高压线路路电气测测量仪表表接线原原理图图2-276~10kV母线的电电压测量量及绝缘缘监视接接线原理理图TV－电压互互感器S－联锁开开关Q－电压切切换开关关KV－电压继继电器KS－信号继继电器二、断路路器的操操作控制制与信号号回路断路器的的控制与与信号回回路一般般分为控控制保护护回路、、合闸回回路、事事故信号号回路和和预告信信号回路路等。控制回路路：断路器的的合闸和和跳闸回回路是按按短时通通电来设设计的，，因此接接入断路路器的辅辅助触点点。可以进行行手动或或自动的的合闸和和跳闸。。控制回路路应有反反映断路路器位置置状态的的信号。。具有“防防跳”装装置。监视电源源是否完完好。在变电所所内对断断路器的的控制，，按控制制地点可可分为集集中控制制与就地地控制。。集中控制制就是集中中在控制制室内进进行控制制；就地控制制就是在断断路器安安装地点点进行控控制。图2-28灯光监视视的断路路器的控控制与信信号回路路合闸小母母线WCL控制小母母线WC信号小母母线WS闪光小母母线WF事故音响响小母线线WFS预告音响响小母线线WPS电压小母母线WV事故照明明小母线线WELM声信号HA光信号HS指示灯HL红色灯HR绿色灯HG黄色灯HY蓝色灯HB白色灯HW图2-29LW2-Z型控制开开关触点点表（1）手动合合闸合闸前，，断路器器处于““跳闸后后”的位位置，断断路器的的辅助触触点QF2闭合。由控制开开关触点点表知SA10-11闭合，绿绿灯GN回路接通通发亮。。但由于于限流电电阻R1限流，不不足以使使合闸接接触器KO动作，绿绿灯亮表表示断路路器处于于跳闸位位置，而而且控制制电源和和合闸回回路完好好。当控制开开关扳到到“预备备合闸””位置时时，触点点SA9-10闭合，绿绿灯GN改接在WF母线上，，发出绿绿闪光，，说明情情况正常常，可以以合闸。。当开关再再旋至““合闸””位置时时，触点点SA5-8接通，合合闸接触触器KO动作使合合闸线圈圈YO通电，断断路器合合闸。合合闸完成成后，辅辅助触点点QF2断开，切切断合闸闸电源，，同时QF1闭合。当操作人人员将手手柄放开开后，在在弹簧的的作用下下，开关关回到““合闸后后”位置置，触点点SA13-16闭合，红红灯RD电路接通通。红灯灯亮表示示断路器器在合闸闸状态。。（2）自动合合闸控制开关关在“跳跳闸后””位置，，若自动动装置的的中间继继电器接接点KM闭合，将将使合闸闸接触器器KO动作合闸闸。自动合闸闸后，信信号回路路控制开开关中SA14-15、红灯RD、辅助触触点QF1与闪光母母线接通通，RD发出红色色闪光，，表示断断路器是是自动合合闸的，，只有当当运行人人员将手手柄扳到到“合闸闸后”位位置，RD才发出平平光。（3）手动跳跳闸首先将开开关扳到到“预备备跳闸””位置，，SA13-14接通，RD发出闪光光。再将手柄柄扳到““跳闸””位置。。SA6-7接通，使使断路器器跳闸。。松手后，，开关又又自动弹弹回到““跳闸后后”位置置。跳闸完成成后，辅辅助触点点QF1断开，红红灯熄灭灭，QF2闭合，通通过触点点SA10-11使绿灯发发出闪光光。（4）自动跳跳闸如果由于于故障，，继电保保护装置置动作，，使触点点K闭合，引引起断路路器合闸闸。由于“合合闸后””位置SA9-10已接通，，于是绿绿灯发出出闪光。。在事故情情况下，，除用闪闪光信号号显示外外，控制制电路还还备有音音响信号号。开关触点点SA1-3和SA19-17与触点QF串联，接接在事故故音响母母线WPS上，当断断路器因因事故跳跳闸而出出现“不不对应””（即手手柄处于于合闸位位置，而而断路器器处于跳跳闸位置置）关系系时，音音响信号号回路的的触点全全部接通通而发出出声响。。（5）闪光电电源装置置当断路器器发生事事故跳闸闸后，断断路器处处于跳闸闸状态，，而控制制开关仍仍留在““合闸后后”位置置，这种种情况称称为“不不对应””关系。。在此情况况下，触触点SA9-10与断路器器辅助触触点QF2仍接通，，电容器器C开始充电电，电压压升高，，当电压压升高到到闪光继继电器K1的动作值值时，继继电器动动作，从从而断开开通电回回路，上上述循环环不断重重复，继继电器K1的触点也也不断地地开闭，，闪光母母线(+)WF上便出现现断续正正电压，，使绿灯灯闪光。。“预备合合闸”、、“预备备跳闸””和自动动投入时时，也同同样能启启动闪光光继电器器，使相相应的指指示灯发发出闪光光。SB为试验按按钮，按按下时白白信号灯灯WH亮，表示示本装置置电源正正常。（6）防跳装装置“跳跃””是指运运行人员员在故障障时手动动合闸断断路器，，断路器器又被继继电保护护动作跳跳闸，又又由于控控制开关关位于““合闸””位置，，则会引引起断路路器重新新合闸。。解决方法法：设置置防止跳跳跃的电电气连锁锁装置。。KL为防跳闭闭锁继电电器，它它具有电电流和电电压两个个线圈，，电流线线圈接在在跳闸线线圈YR之前，电电压线圈圈则经过过其本身身的常开开触点KL1与合闸接接触器线线圈KO并联。当继电器器保护装装置动作作，即触触点K闭合使断断路器跳跳闸线圈圈YR接通时，，同时也也接通了了KL的电流线线圈并使使之启动动，于是是，防跳跳继电器器的常闭闭触点KL2断开，将将KO回路断开开，避免免了断路路器再次次合闸，，同时常常开触点点KL1闭合，通通过SA5-8或自动装装置触点点KM使KL的电压线线圈接通通并自锁锁，从而而防止了了断路器器的“跳跳跃”。。触点KL3与继电器器触点K并联，用用来保护护后者。。三、信号号装置在变电所所运行的的各种电电气设备备，随时时都可能能发生不不正常的的工作状状态。在在变电所所装设的的中央信信号装置置（因为信号号都在中中央控制制室中反反映出来来，所以以通常称称为中央央信号），主要要用来示示警和显显示电气气设备的的工作状状态，以以便运行行人员及及时了解解、采取取措施。。中央信号号装置按按形式分为灯光信号号和音响信号号。由全所共共用的音音响信号号，称为为中央音音响信号号装置。。中央信号号装置按按用途分为事故信号号、预告告信号和和位置信信号。事故信号号表示供电电系统在在运行中中发生了了某种故故障而使使继电保保护动作作。如高高压断路路器因线线路发生生短路而而自动跳跳闸后给给出的信信号即为为事故信信号。预告信号号表示供电电系统运运行中发发生了某某种异常常情况，，但并不不要求系系统中断断运行，，只要求求给出指指示信号号，通知知值班人人员及时时处理即即可。位置信号号用以指示示电气设设备的工工作状态态，如断断路器的的合闸指指示灯、、跳闸指指示灯均均为位置置信号。。信号回路路演示四、操作作电源操作电源源应满足足如下基本要求求：1)正常情况况下，提提供信号号、保护护、自动动装置、、断路器器跳合闸闸以及其其他二次次设备的的操作控控制电源源。2)在事故状状态下，，当电网网电压下下降甚至至消失时时，应能能提供继继电保护护跳闸和和应急照照明电源源，避免免事故扩扩大。操作电源源是指变变电所的的控制、、信号、、保护和和自动装装置及其其他二次回路路的工作作电源。操作电源源有直流和交流两种。重重要用户户或变压压器总容容量超过过5MVA的变电所所，宜选选用直流流电源；；小型配配电所中中断路器器采用弹弹簧储能能合闸和和去分流流跳闸的的全交流流操作方方式时，，宜选用用交流操操作电源源。图2-30单母线直直流系统统接线图图1.直流操作作电源单母线接接线有储能蓄蓄电池整流设备备的交流流电源来来自所用用变。图2-31所用变压压器的接接线方式式小型一体柜目前在较较重要的的中、大大型变配配电所选选用的直直流操作作电源大大多为带带免维护护铅酸蓄蓄电池高高频开关关电源成成套装置置。充电模块块监控模块块直流馈电电柜交流配电电单元电池室绝缘监测测模块小型分屏柜2.交流操作作电源比直流操操作电源源简单。。保护跳闸闸可采用直直接动作作式继电电器或跳跳闸线圈圈去分流流的方式式，即靠靠断路器器弹簧操操作机构构中的过过电流脱脱扣器直直接跳闸闸，跳闸闸能源来来自电流流互感器器。来自于所所变和电电压互感感器的交交流电压压型操作作电源主主要供给给信号、、控制、、断路器器合闸回回路和断断路器分分励脱扣扣器线圈圈跳闸回回路。可靠性较较低。要要提高可可靠性需需要采用用UPS。图2-32交流操作电电源下断路路器保护跳跳闸原理接接线图第六节高高低低压配电网网一、配电网网的接线方方式用户供电系系统的配电电网主要是是10(6)kV高压配电网网和380V低压配电网网。配电网网常用的典典型配电方方式分为放放射式、树树干式和环环式三种。。1．放射式放射式的优优点是：供供电可靠性性高，故障障发生后影影响范围小小；继电保保护装置简简单且易于于整定；便便于实现自自动化；运运行简单，，切换操作作方便。放射式的缺缺点是：配配电线路和和高压开关关柜数量多多，投资大大。图2-34放射式接线线图a)单回路放射射式b)双回路放射射式c)带有公共备备用线路的的放射式2．树干式图2-35单树干式接接线图a)架空线b)电缆树干式的优点是变配电所所的馈出线线回路数少少、投资小小、结构简简单。缺点是可靠性差差、线路故故障影响范范围大。为为减小干线线故障时的的停电范围围，每条线线路连接的的变压器台台数不宜超超过5台，总容量量不超过3000kVA。贯穿联络式直接联络式图2-36双回路树干干式接线图图为满足二级级负荷供电电的要求，，也可采用用双回路干干线式。3．环式图2-37环式接线图图环式接线的的供电可靠靠性较高，，运行方式式灵活，可可用于对二二、三级负负荷供电。。当环中任一一点发生故故障时，只只要查明故故障点，经经过短时停停电“倒闸闸操作”，，拉开故障障点两侧隔隔离开关，，即可全部部恢复供电电。其保护装置置和整定配配合困难－－>采用开环运运行图2-38低压配电系系统的接线线方式a)放射式配电电系统b)树干式配电电系统c)链式配电系系统放射式：容容量较大、、负荷性质质重要或环环境恶劣的的车间用电电设备树干式：大大部分用电电设备容量量较小而又又没有特殊殊要求。链式：距供供电点较远远、彼此相相距又很近近、容量很很小的次要要用电设备备。二、配电网网的结构工厂高低压压配电网最最普通的两两种户外结结构是架空线和电缆。架空线的主主要优点有：①设备简单单，造价低低。架空线线与电缆比比较，电缆缆的造价约约为架空线线的4倍。②露置空中中，依靠定定期巡线便便能及时发发现缺陷，，有故障时时易于检修修和维护，，电缆线路路埋设在地地下，不易易发现缺陷陷，有故障障时较难寻寻找，修复复工作量也也大。③利用空气气绝缘，建建造比较容容易，这一一优点在超超高压线路路上尤为明明显。架空线路也也存在以下下问题：①需占一定定的空间，，导线距地地高度及距距邻近建筑筑物的距离离根据电压压高低都有有明确的规规定，往往往因为厂区区生产厂房房密集，人人员较多，，运输频繁繁，加之负负荷分散，，采用架空空线时线路路纵横交错错，占地较较大。②架空线影影响厂区美美化。架空线路的的基本结构构1—导线；2—绝缘子；3—横担；4—金具；5—拉线；6—电杆架空线路的的结构工厂架空电电力线路是是由电杆、、导线、金金具、绝缘缘子、横担担构成为了平衡电电杆各方向向的拉力，，增强电杆杆稳定性，，有的电杆杆上还装有有拉线。为防雷击，，有的架空空线路上还还架有避雷雷线。电杆木杆水泥杆金属杆钢管杆型钢杆铁塔电杆机械强度大大，维修工工作量小，，使用年限限长，但价价格较贵且且材料来源源比较紧张张，主要要应应用用于于高高压压架架空空线线路路。。使用用年年限限长长，，维维修修工工作作量量小小，，能能节节省省大大量量的的钢钢材材和和木木材材，，质质量量大大，，运运输输与与施施工工不不方方便便。。被淘淘汰汰导线线导线线有有裸裸导导线线和和绝绝缘缘导导线线两两种种。。架架空空线线路路一一般般采采用用裸裸导导线线。。导线线的的材材料料有有铝铝和和铜铜两两种种。。型号号：：铝铝绞绞线线LJ钢芯芯铝铝绞绞线线LGJ铜绞绞线线TJ横担担电杆杆与与横横担担组组装装在在一一起起，，其其作作用用是是支支持持绝绝缘缘子子架架设设导导线线，，保保证证导导线线对对地地及及导导线线与与导导线线之之间间有有足足够够的的距距离离。。常用用的的横横担担有有角角铁铁横横担担、、木木横横担担以以及及低低压压瓷瓷横横担担。。铁横横担担的的机机械械强强度度高高，，应应用用广广泛泛。。瓷横横担担兼兼有有横横担担和和绝绝缘缘子子的的作作用用，，但但机机械械强强度度低低，，一一般般仅仅用用于于较较小小截截面面导导线线的的架架空空线线路路。。绝缘缘子子绝缘缘子子用用来来支支承承架架空空导导线线，，使使导导线线与与大大地地保保持持足足够够的的绝绝缘缘，，同同时时还还承承受受着着导导线线的的质质量量与与其其他他作作用用力力。。金具具金具具是是架架空空线线路路上上用用来来连连接接导导线线、、安安装装横横担担和和绝绝缘缘子子等等所所用用到到的的金金属属部部件件。。电缆缆线线路路电缆缆的的种种类类按电电压压可可分分为为高高压压电电缆缆和和低低压压电电缆缆。。按线线芯芯数数可可分分为为单单芯芯、、双双芯芯、、三三芯芯和和四四芯芯等等。。按绝绝缘缘材材料料可可分分为为油油浸浸纸纸绝绝缘缘电电缆缆、、塑塑料料绝绝缘缘电电缆缆和和橡橡胶胶绝绝缘缘电电缆缆及及交交联联聚聚乙乙烯烯绝绝缘缘电电缆缆等等。。电缆缆线线路路与与架架空空线线路路相相比比优点点：：运运行行可可靠靠，，不不易易受受外外界界影影响响，，不不占占地地面面，，缺点点：：投投资资大大，，敷敷设设维维修修困困难难，，难难于于发发现现和和排排除除故故障障。。电缆缆的的结结构构电缆缆主主要要由由导导体体、、绝绝缘缘层层、、护护套套层层和和铠铠装装层层组组成成。。电缆缆的的结结构构绝缘缘层层的作作用用是是将将线线芯芯导导体体间间及及保保护护层层相相隔隔离离，，因因此此必必须须具具有有良良好好的的绝绝缘缘性性能能、、耐耐热热性性能能。。油油浸浸纸纸绝绝缘缘电电缆缆以以油油浸浸纸纸作作为为绝绝缘缘层层，，塑塑料料电电缆缆以以聚聚氯氯乙乙烯烯或或交交联联聚聚乙乙烯烯作作为为绝绝缘缘层层。。保护护层层又可可分分为为内内护护层层和和外外护护层层两两部部分分，，内内护护层层直直接接用用来来保保护护绝绝缘缘层层，，常常用用的的材材料料有有铅铅、、铝铝和和塑塑料料等等。。外外护护层层用用以以防防止止内内护护层层免免受受机机械械损损伤伤和和腐腐蚀蚀，，通通常常为为钢钢丝丝或或钢钢带带构构成成的的钢钢铠铠，，外外覆覆沥沥青青、、麻麻被被或或塑塑料料护护套套。。电缆缆头头指的的是是两两条条电电缆缆的的中中间间接接头头和和电电缆缆终终端端的的封封端端头头。。电电缆缆头头是是电电缆缆线线路路的的薄薄弱弱环环节节，，在在施施工工和和运运行行中中要要由由专专业业人人员员进进行行操操作作。。电缆缆的的型型号号电缆缆型型号号中中的的字字母母排排列列一一般般按按照照下下列列次次序序：：特征征－－绝绝缘缘种种类类—导体体—内护护层层—其他他结结构构特特点点—外被被层层特性绝缘种类导体内护层特征外护层十位个位ZR:阻燃TZR:特种阻燃NH:耐火DL:低卤WL:无卤Z:纸X:橡皮V:聚氯乙烯Y:聚乙烯YJ:交联聚乙烯L:铝铜芯不标注V:聚氯乙烯内护套Y:聚乙烯内护套H:普通橡套F:氯丁橡套L:铝包Q:铅包统包型不用表示

D:不滴流F:分相护套P:屏蔽Z:直流CY:充油0:无铠2:双钢带3:细纲丝4:粗钢丝0:无外被套1:纤维外被套2:聚氯乙烯外护套3:聚乙烯外护套电缆缆型型号号举举例例YJV22：铜芯芯(缺省省)、交交联联聚聚乙乙烯烯绝绝缘缘(YJ)、聚聚氯氯乙乙烯烯内内护护套套(V)、统统包包型型(缺省省)、双双钢钢带带铠铠装装(2)、聚聚氯氯乙乙烯烯外外护护套套(2)电力力电电缆缆。。电缆缆，，它它的的导导电电部部分分和和绝绝缘缘部部分分都都在在一一个个整整体体中中，，所所以以电电缆缆线线路路的的结结构构问问题题实实际际上上就就是是电电缆缆的的敷敷设设方方法法。。电电缆缆户户外外敷敷设设有有三三种种类类型型：：1)直接接埋埋地地2)敷设设在在混混凝凝土土管管中中3)敷设设在在电电缆缆沟沟中中图2-39电缆缆直直接接埋埋地地电缆缆的的敷敷设设图2-40电缆缆敷敷设设在在混混凝凝土土管管中中图2-41电缆缆沟沟a)户内内b)户外外c)厂内内1盖板板2电缆缆支支架架3预埋埋铁铁件件三、、供供电电线线路路的的电电阻阻和和电电抗抗1．电电阻阻2．电电抗抗电抗抗的的大大小小与与导导线线的的几几何何尺尺寸寸、、三三相相导导线线的的排排列列方方式式及及相相间间距距离离等等有有关关。。对对于于系系统统频频率率为为50Hz的电电网网，，且且导导线线为为有有色色金金属属，，其其单单位位长长度度电电抗抗表表示示如如下下：：Dav三相相导导线线的的几几何何均均距距；；Di三相相导导线线间间的的距距离离；；r导线线的的外外半半径径当导导线线排排列列不不对对称称时时，，则则三三相相中中各各相相导导线线电电抗抗实实际际值值不不等等，，导导致致各各相相电电压压降降不不等等。。为为消消除除此此现现象象，，架架空空线线的的各各相相需需要要换换位位。。图2-43导线线的的换换位位电缆缆三三相相相相间间距距离离小小，，其其电电抗抗值值远远比比架架空空线线小小。。实际际计计算算中中：：架空空线线x0=(0.35-0.4)ΩΩ/km；电电缆缆x0=0.08ΩΩ/km；或查查相相关关手手册册从满足足正常常发热热条件件看，，要求求通过过导线线或电电缆的的电流流不应应大于于它的的允许许载流流量。。从满足足机械械强度度条件件看，，要求求架空空导线线的截截面不不应小小于它它的最最小截截面。。从保证证电压压质量量看，，线路路电压压损失失不应应大于于正常常运行行时允允许的的电压压损耗耗。满足经经济要要求。。对于35kV及110kV高压供电线线路，，其截截面主主要按照经经济电电流密密度来来选择择，但应应按允许许载流流量来来校验验。对于于工厂厂内较较短的的高压压线路路，可可不进进行电电压损损耗的的校验验。车间内内动力力线路路一般按照允允许载载流量量来选选择截截面。照明线线路一一般按按照电电压损损耗来来选择择。四、导导线截截面的的选择择1．按经经济电电流密密度选选择导导线、、电缆缆截面面截面选选得越越大，，电能能损耗耗就越越小，，但线线路投投资及及维修修管理理费用用就越越高；；截面面选得得小，，线路路投资资及维维修管管理费费用虽虽然低低，但但电能能损耗耗则增增加。。综合考考虑这这两方方面的的因素素，定定出总总的经经济效效益为为最好好的截截面，，称为为经济截截面。对应应于经经济截截面的的电流流密度度称为为经济济电流流密度度。。AJN=Imax/JN式中AJN——导线的的经济济截面面；Imax——线路最最大长长期工工作电电流；；JN——经济电电流密密度。。可查查相关关手册册。2．按允允许载载流量量选择择导线线、电电缆截截面为保证证安全全可靠靠，导导线和和电缆缆的正正常发发热温温度不不能超超过其其允许许值。。或者者说通通过导导线的的计算电电流或正常常运行行方式式下的的最大负负荷电电流Imax应当小小于它它的允许载载流量量。Ial≥Imax或Ial≥IC式中Ial——导线允允许载载流量量；Imax——线路最最大长长期工工作电电流，，即最最大负负荷电电流。。IC——计算电电流。。相同截截面下下，铜铜的载载流能能力是是铝的的1.3倍，因因此若若导线线为TJ型铜绞绞线时时，其其允许许载流流量为为相同同截面面LJ型铝绞绞线允允许载载流量量的1.3倍。允许载载流量量与环环境温温度有有关。。查允允许载载流量量时注注意根根据环环境温温度查查出或或乘上上温度度修正正系数数求出出相应应的允允许载载流量量。Tal——导体正正常工工作时时的最最高允允许温温度；；T0——导体允许载载流量所采采用的环境境温度；T0’——导体敷设地地点实际的的环境温度度。按规定，选选择导线时时所用的环环境温度：：室外——取当地最热热月平均最最高气温；；室内——取当地最热热月平均最最高气温加加5℃。选择电缆时所用的环环境温度：：土中直埋——取当地最热热月平均气气温；室外电缆沟沟、电缆隧隧道——取当地最热热月平均最最高气温；；室内电缆沟沟——取当地最热热月平均最最高气温加加5℃。选择降压变压器器高压侧的导导线时，应应取变压器器额定一次次电流。选高压电容器器的引入线应应为电容器器额定电流流的1.35倍；选低压电容器器的引入线应应为电容器器额定电流流的1.5倍（主要考考虑电容器器充电时有有较大涌流流）。一般三相负负荷基本平平衡的低压压线路的中性线截面面，不宜小于于相线截面面的50%；三次谐波波电流相当当突出的三三相线路，，选中性线线截面与相相线截面相相同；室内明敷的绝缘缘导线，其最小截截面不得小小于4mm2。低压架空导导线，其最小截截面不得小小于16mm2。保护线截面一般不不得小于相相线截面的的一半，但但当相线截截面小于16mm2时，保护线线截面应与与相线截面面相等。保护中性线线的截面选择择应同时满满足中性线线和保护线线选择的条条件。3．按机械强强度校验导导线截面架空裸导线线和不同敷敷设方式的的绝缘导线线的截面不不应小于其其最小允许截截面的要求，可可查表进行行校验。规程规定1～10kV架空线路不不得采用单单股线。电缆不必校校验机械强强度。导线种类最小允许截面（mm2）

备注

35kV3～10kV低压

铝及铝合金线

353516**与铁路交叉跨越时应为35mm2

钢芯铝绞线

352516架空裸导线线的最小截截面4．按电压损损耗选择导导线和电缆缆截面为了保证用用电设备端端子处电压压偏移不超超过其允许许值，设计计线路时，，高压配电电线路的电电压损耗一一般不超过过线路额定定电压的5%，从变压器器低压侧母母线到用电电设备端子子处的低压压配电线路路的电压损损耗，一般般也不超过过线路额定定电压的5%（以满足用用电设备要要求为限））。对于输电距距离较长或或负荷电流流较大的线线路，必须须按允许电电压损耗来来选择或校校验导线的的截面:式中——线路实际的电压损耗；

P、Q——干线上总的有功负荷和无功负荷；

l——线路的长度；

R0、X0——线路单位长度的电阻和电抗；

UN——线路的额定电压。对于架空线线路可先取取，，对于于电缆线路路可先取，，因此可由由上式求出出R0：R0≤于是，可导导出满足电电压损耗要要求的导线线截面A：A≥式中——导线材料的的电阻率。。根据上式所所得A值选出导线线标称截面面后，再根根据线路布布置情况得得出实际R0和X0进行校验。。例设有一回10kV的LJ型架空线路路向两个负负荷点供电电，线路长长度和负荷荷情况如图图所示。已已知架空线线线间距为为1m，空气中最最高温度为为37℃，允许电压压损耗，，试选选择导线截截面。解：设线路AB段和BC段选取同一一截面LJ型铝绞线，，先取，，则对对AB段（l1段）来说，，P1=p1+p2，Q1=q1+q2；对BC段（l2段）来说，，P2=p2，Q2=q2。因此可得得≤5%代入数据可可得≤A≥例设有一回10kV的LJ型架空线路路向两个负负荷点供电电，线路长长度和负荷荷情况如图图所示。已已知架空线线线间距为为1m，空气中最最高温度为为37℃，允许电压压损耗，，试选选择导线截截面。解：选取LJ-70铝绞线，查查表可得：：，，将参参数代入可可得≤5%可见，LJ-70型导线满足电压损损失要求，下面按发热条件进进行校验。导线最大负负荷电流为为AB段承载电流流，其值为为查表，得LJ-70型导线在40℃条件下的载载流量为215A，大于导线最最大负荷电电流，满足足发热条件件。第七节用用户供电电系统的电电能损耗与与节约一、电能节节约的途径径降低供电系系统的电能损耗，提高供电电效率。降低生产中中的电能消耗，提高电能能的生产利利用率。。二、供电系系统中的电电能损耗与与节约供电系统中中的电能损损耗包括变变压器和线线路中的电电能损耗。。降低电能损损耗的主要要途径有变变压器的经经济运行、、线路的经经济运行、、供电系统统负荷的经经济调配、、无功功率率补偿等。。1.变压器的电电能损耗与与经济运行行（1）变压器的的功率损耗耗1.变压器的电电能损耗与与经济运行行（2）变压器的的电能损耗耗年最大负荷荷损耗小时时数是一个个假想时间间。其含义：当输配电电设备以最最大负荷(SC)输送时，在在时间τ内产生的电电能损耗，，恰好等于于设备中全全年的实际际电能损耗耗。大小与年最最大负荷利利用小时数数Tmax及功率因数数有关。实实际中可查查曲线获得得。1.变压器的电电能损耗与与经济运行行（3）变压器的的经济运行行变压器经济济运行的条条件是：传传输单位kVA所消耗的有有功功率损损耗归算值值最小。变压器的有有功功率损损耗归算值值包括变压压器本身的的有功损耗耗和变压器器无功损耗耗在电网中中传输时所所引起的附附加有功损损耗。单台变压器器的有功功功率损耗归归算值为：：KL:变压器负荷荷率；S：变压器负负荷；kq:功率损耗归归算系数，，表示从电电源到变压压器的输配配电系统中中传输单位位无功功率率所产生的的有功功率率损耗，取取值一般为为：0.05-0.1变压器损耗耗率为：满足经济运运行条件的的经济负荷荷率通常变压器器的经济负负荷率为70%左右2.线路的电能能损耗与经经济运行（1）线路的电电能损耗（2）线路的经经济运行合理选择导导线截面和和材质，必必要时按经经济电流密密度法选取取；合理走线，，避免线路路迂回，减减少线路长长度；采用灵活的的主接线，，可能时双双回线路并并列运行；；如果用多回回载流导体体并联供电电，应将三三相载流导导体正确排排列以减小小近距效应应(会使线路有有效电阻增增大)，从而使电电抗减小。。3.供电系统的的节电措施施在变压器和和线路确定定后，供电电系统中的的电能损耗耗还与负荷荷的变化情情况及负荷荷功率因数数有关。在用户年用用电量一定定的条件下下，设用户户年用电量量为Wa，负荷功率率因数为cosφ，则计算负负荷可表示示为：综合三个式式子可得出出结论：在输送同同等电能的的条件下，，Tmax越大或功率率因数越高高，则计算算负荷越小小。变压器器和线路中中的电能损损耗就越小小。因此，，可通过负负荷调配来来平稳负荷荷、通过装装设电容器器来补偿无无功这两种种措施达到到节能的目目的。3.供电系统的的节电措施施（1）供电系统统负荷的经济调配：以降低供供电系统损损耗为目的的，通过负负荷调配，，使总用电电负荷趋于于平稳的措措施称作电电力负荷的的经济调配配。负荷经经济调配主主要包括三三个方面的的内容：a）在空间上上对负荷进进行调整，，使供电系系统各个变变压器和电电力线路实实现经济运运行。b）在时间上上对负荷进进行调整，，削峰填谷谷，使负荷荷曲线接近近均衡。c）在三相负负荷分配上上，使三相相的负荷尽尽量均衡。。（2）供电系统统的无功功功率补偿：：电力用户户中，大量量使用着感感性用电设设备，它们们从电网吸吸收感性无无功功率。。无功功率率本身并不不消耗电能能，但是，，无功功率率增大了负负荷电流，，从而增大大了供电系系统中的电电能损耗。。例如某线路路将功率因因数由0.7提高到0.9，其电能损损耗减小40％。三、用电系系统中的电电能节约1.电动机节电电1)采用高效电电动机，合合理选择电电动机额定定功率2)大力推广交交流电机变变频调速技技术3)提高电机负负载率2.照明节电（1）充分利用用天然采光光节