配电网及一次设备

36935-1a主编第2章配电网及一次设备2.1配电网接线

2.2配电网一次设备

2.3开闭所

2.4环网柜和电缆分支箱

2.5配电站和箱式变压器

2.6配电网的接地方式2.1配电网接线2.1.1放射式接线

2.1.2网格式接线

2.1.3环式接线1)配电网自动化实施区域的网架结构，应布局合理、成熟稳定，其接线方式应满足Q/GDW156《城市电力网规划设计导则》和Q/GDW370《城市配电网技术导则》等标准要求。

2)一次设备应满足遥测和(或)遥信要求，需要实现遥控功能的还应具备电动操动机构。

3)实施馈线自动化的线路应满足故障情况下负荷转移的要求，具备负荷转供路径和足够的备用容量。

4)配电网自动化实施区域的站、所应提供适用的配电终端工作电源，进行配电网电缆通道建设时，应考虑同步建设通信通道。2.1配电网接线图2-1中压配电网接线分类2.1配电网接线2.1.1放射式接线1.单回路放射式接线

2.双回路放射式接线

3.树枝式接线图2-2单回路放射式接线1.单回路放射式接线2.双回路放射式接线图2-3双回路放射式接线图2-4树枝式接线3.树枝式接线2.1.2网格式接线图2-5网格式接线2.1.3环式接接线1.“N-1”接线线2.多分段段多联络接接线3.“4××6”接线线1.“N-1”接线线(1)““2-1””手拉手接接线(2)““3-1””接线(3)““4-1””接线(1)““2-1””手拉手接接线图2-6手手拉手接接线(2)““3-1””接线1)有备备用线的环环网接线如如图2-7所示。2)首端端环网接线线如图2-8所示。。3)末端端环网接线线如图2-9所示。。1)有备备用线的环环网接线如如图2-7所示。图2-7有有备用线线的“3-1”环网网接线2)首端端环网接线线如图2-8所示。。图2-8首首端环网网接线图2-9末末端环网网接线3)末端端环网接线线如图2-9所示。。(3)““4-1””接线图2-10“4-1”接线线2.多分段段多联络接接线图2-11架空线线路两分段段两联络2.多分段段多联络接接线图2-12电缆线线路三分段段两联络3.“4××6”接线线图2-13架空线线路三分段段三联络3.“4××6”接线线图2-14“4××6”接线线2.2配配电网一次次设备2.2.1配电变变压器2.2.2断路器器2.2.3负荷开开关2.2.4隔离开开关2.2.5熔断器器2.2配配电网一次次设备1)需要实现遥遥信功能的的开关设备备，应至少少具备一组组辅助触点点；需要实实现遥测功功能的一次次设备，应应至少具备备电流互感感器，二次次电流额定定值宜采用用1A或5A；需要实现现遥控功能能的开关设设备，应具具备电动操操作机构。。2)一次设备的的建设与改改造应考虑虑预留安装装配电终端端所需要的的位置、空空间、工作作电源、端端子及接口口等。3)需要就地获获取配电终终端的供电电电源时，，应配置电电压互感器器或电流互互感器，且且容量满足足配电终端端运行和开开关操作等等需求。4)配电网站站所内应应配置配配电终端端用后备备电源，，保证在在主电源源失电的的情况下下能够维维持配电电终端运运行一定定时间和和开关分分合闸一一次。2.2.1配配电变压压器配电变压压器(简称配变变)通常是指指电压为为35kV及以下、、容量为为2500kV··A以下、直直接向终终端用户户供电的的电力变变压器，，它的作作用有以以下两个个：1)满足用户户用电电电压等级级的需要要。配电电变压器器的作用用是把35kV、20kV或10kV的电压变变成适合合于用户户生产和和照明用用的三相相400V或单相220V电压。2)向广大用用户提供供电能。。根据用用户用电电量的大大小，安安装不同同容量的的配电变变压器满满足用户户的用电电需求。。2.2.1配配电变压压器按照材料料、制造造工艺来来分，常常见的配配电变压压器有普普通油浸浸式变压压器、密密封式油油浸变压压器、卷卷铁心变变压器、、干式变变压器和和非晶合合金变压压器等。。配电变变压器的的主要技技术参数数如下：：1)额定容量量：变压压器在施施加额定定电压、、额定电电流情况况下连续续运行时时能输送送的容量量，单位位为kV·A。2)额定电压压：变压压器长时时间运行行时所能能承受的的工作电电压，单单位为kV。3)额定电流流：在额额定容量量和允许许温升条条件下，，允许长长期通过过的工作作电流，，单位为为A。4)阻抗电压压：将变变压器的的二次绕绕组短路路，一5)空载电流流：当变变压器在在一次侧侧施加额额定电压压，二次次绕组空空载时，，在一次次绕组中中通过的的电流。。它起变变压器的的励磁作作用，故故又称励励磁电流流，一般般以其占占额定电电流的百百分数表表示。空空载电流流的大小小取决于于变压器器容量、、磁路结结构和硅硅钢片质质量等。。6)空载损耗耗(铁损)：变压器器二次侧侧开路，，一次侧侧施加额额定电压压时，变变压器的的损耗。。它等于于变压器器铁心的的涡流损损耗和励励磁损耗耗。7)负载损耗耗(铜损)：把变变压器器的二二次绕绕组短短路，，在一一次绕绕组额额定分分接头头的位位置通通入额额定电电流，，在绕绕组的的电阻阻上所所消耗耗的功功率损损耗和和漏磁磁附加加损耗耗。次次侧施施加电电压，，至额额定电电流值值时，，一次次电压压和额额定电电压之之比的的百分分数。。2.2.1配配电变变压器器2.2.2断断路器器1.技技术参参数2.真真空断断路器器1.技技术参参数1)额额定定电压压：表表征断断路器器绝缘缘强度度的参参数，，是断断路器器长期期工作作的标标准电电压。。2)最最高高工作作电压压：较较额定定电压压约高高15%左左右。。3)额额定定绝缘缘水平平：反反映工工频电电压下下的1.技技术参参数8)热热稳稳定电电流：：反映映断路路器承承受短短路电电流热热效应应的能能力。。9)机机械械寿命命：主主要指指弹簧簧、转转轴、、连动动杆等等构成成机械械传动动控制制系统统的各各个机机械部部件的的整体体使用用寿命命，任任一部部件损损坏则则使用用机械械寿命命终止止，至至少允允许10000次开开断。。2.真真空断断路器器图2-15真真空断断路器器2.真真空断断路器器图2-16真真空断断路器器的灭灭弧结结构图图2.2.3负负荷开开关1.技技术参参数2.真真空式式负荷荷开关关1.技技术参参数1)额额定定电流流：负负荷开开关长长期正正常工工作运运行并并能够够开断断的最最大电电流。。2)额额定定峰值值动稳稳定电电流和和额定定热稳稳定电电流：：额定定峰值值动稳稳定电电流即即允许许短时时耐受受电流流；额额定热热稳定定电流流值等等于开开关的的额定定短路路关合合电流流值。。3)额额定定电缆缆充电电开断断电流流：空空载情情况下下的电电缆回回路充充电电电流属属于容容性电电流，，电缆缆越长长，容容性电电流值值就越越大。。4)额额定定空载载变压压器开开断电电流：：对于于10～35kV电电压等等级的的负荷荷开关关，国国标规规定其其值为为开断断额定定容量量为1250kV··A配配电变变压器器的空空载感感性电电流。。5)单单个个电容容器组组额定定开断断电流流：其其数值值等于于负荷荷开关关额定定电流流值的的0.8倍倍。图2-17户户内真真空式式负荷荷开关关2.真真空式式负荷荷开关关2.2.4隔隔离开开关1.主主要技技术参参数2.组组成结结构1.主主要技技术参参数1)额额定电电压，，单位位为kV。。2)额额定电电流，，单位位为A。3)动动稳定定电流流，有有效值值，单单位为为kA。4)热热稳定定电流流，有有效值值，单单位为为kA。5)工工频频电电压压下下的的耐耐压压水水2.组组1)导导电电部部分分：：由由一一条条弯弯成成直直角角的的铜铜板板构构成成静静触触头头，，其其有有孔孔的的一一端端可可通通过过螺螺钉钉与与母母线线相相连连接接，，叫叫连连接接板板；；另另一一端端较较短短，，合合闸闸时时它它与与动动刀刀片片(动动触触头头)相相接接触触。。2)绝绝缘缘部部分分：：为为了了使使动动、、静静触触头头与与金金属属接接地地的的部部分分绝绝缘缘，，采采用用了了瓷瓷质质绝绝缘缘或或硅硅橡橡胶胶绝绝缘缘材材料料浇浇铸铸作作为为绝绝缘缘支支柱柱。。3)底底座座部部分分：：由由钢钢架架组组成成，，每每个个单单相相底底座座上上固固定定两两个个支支柱柱绝绝缘缘子子，，支支柱柱绝绝缘缘子子及及传传动动主主轴轴都都固固定定在在底底座座上上。。2.组组成成结结构构图2-18柱柱上上隔隔离离开开关关2.2.5熔熔断断器器图2-19户户外外跌跌落落式式熔熔断断器器2.3开开闭闭所所1.设设置置原原则则2.主主接接线线1.设设置置原原则则1)由由于于开开闭闭所所能能加加强强对对配配电电网网的的控控制制，，提提高高配配电电网网供供电电的的灵灵活活性性和和可可靠靠性性，，因因此此在在重重要要用用户户附附近近或或电电网网联联络络部部位位应应设设立立开开闭闭所所，，如如政政府府机机关关、、电电信信枢枢纽纽、、重重要要大大楼楼及及有有多多条条10kV线线路路供供电电的的十十字字路路口口等等。。2)由由于开闭闭所具有有变电站站10kV母线线延伸的的功能，，对电能能进行二二次分配配，为周周边用户户提供供供电电源源，因此此在用户户比较集集中的地地区应设设立开闭闭所，如如大型住住宅区、、商业中中心地区区、工业业园区等等。3)因因为城市市建设及及城市景景观的需需要，旧旧城改造造及城市市道路拓拓宽改造造大规模模开展，，原先的的架空线线路需““下地””改造为为电缆线线路。4)开开闭所应应设置在在通道通通畅、巡巡视检修修方便、、电缆进进出方便便的位置置。图2-20开开闭所常常见接线线方式a)单单母线接接线b)单单母线分分段接线线c)双母母线接线线2.主接接线2.4环环网柜柜和电缆缆分支箱箱2.4.1环环网柜2.4.2电电缆分支支箱2.4.1环环网柜1.基本本组成2.组成成结构3.应用用实例2.4.1环环网柜图2-21双双侧电源源环网供供电图1.基本本组成1)柜柜体：空空气绝缘缘和复合合绝缘环环网柜柜柜体与常常规的交交流金属属封闭开开关设备备在工艺艺和选材材上类似似，只是是结构更更简化，，柜体体体积较小小；而SF6气体绝缘缘环网柜柜的柜体体一般是是按IEC标准准来设计计的，壳壳体由2.5～～3mm的钢板板或不锈锈钢焊成成，在寿寿命期内内一次密密封。2)母母线：主主母线一一般根据据柜体的的额定电电流选取取，常采采用电场场分布较较好的圆圆形和倒倒圆形母母排。3)负负荷开关关：多为为三工位位，即具具有负荷荷—隔离离—接地地等功能能，这样样大大简简化了负负荷开关关柜的结结构。4)熔熔断器：：一般使使用全范范围限流流熔断器器，在熔熔断器两两侧设接接地开关关。5)断断路器：：一般多多回路配配电单元元进线柜柜采用断断路器，，开断电电流不大大，也不不需要重重合闸功功能。6)隔隔离开关关：支路路三工位位隔离开开关结构构与负荷荷开关类类似，装装在断路路器下面面，可实实现线路路侧接地地。1.基本本组成7)电电缆插接接件：用用来连接接电缆，，它是负负荷开关关的延伸伸部分，，一般做做成封闭闭的，安安全可靠靠。8)二二次控制制回路：：二次控控制回路路采用集集成方式式实现就就地或远远程操作作，采用用集控制制、保护护、计量量、监视视、通信信为一体体的微机机控制管管理系统统模块，，使多回回路配电电单元向向小型化化、模块块化、图2-22环环网柜配配电单元元2.组成成结构图2-23环环网供电电系统一一次接线线图a)正正常运行行b)故障障隔离后后3.应用用实例2.4.2电电缆分支支箱1.组成成结构2.主要要分类2.4.2电电缆分支支箱图2-2410kV环网柜柜—电缆缆分支箱箱组成的的电缆环环网结构构图1.组成成结构图2-25电电缆分支支箱的组组成2.主要要分类(1)普普通分分支箱(2)高高级分分支箱(1)普普通分分支箱1)单盖式：：箱壳为为长方体体，有一一个斜盖盖可以向向上打开开，以便便安装施施工或维维护检修修。三相相的母排排板顺列列布置，，所有进进线和出出线电缆缆都分相相地连接接到内部部电气并并联的母母排板上上，亦称称并列式式箱体，，如图2-26所示。母母排板通通常有两两联、三三联和四四联几种种。它适适用于进进出线1～8回的场合合，缺点点是三芯芯电缆的的分相跨跨接比较较困难。。图2-26单盖式电电缆分支支箱2)双盖式：：相当于于两个单单盖式背背靠背连连在一起起，两个个斜盖可可分别打打开。中中间隔板板装有三三相的双双向穿壁壁套管，，两端均均可连接接电缆附附件，亦亦称对接接式箱体体，如图图2-27所示。其其优点是是三相器器件相距距小，分分相跨接接容易。。3)无箱壳式式：没有有壳体，，直接将将电缆附附件连接接的组合合体置于于地下的的电缆沟沟或隧洞洞中。图2-26单单盖式电电缆分支支箱(1)普普通分分支箱图2-27双双盖式电电缆分支支箱(1)普普通分分支箱(2)高高级分分支箱图2-28门门箱式电电缆分支支箱2.5配配电站站和箱式式变压器器2.5.1配配电站2.5.2箱箱式变压压器2.5.1配配电站1.主接接线方式式及要求求2.应用用实例1.主接接线方式式及要求求(1)安安全性性(2)可可靠性性(3)灵灵活性性(4)经经济性性(1)安安全性性在高压断断路器的的电源侧侧及可能能反馈电电能的另另一侧，，必须装装设高压压隔离开开关；在在低压断断路器的的电源侧侧及可能能反馈电电能的另另一侧，，必须装装设低压压刀开关关；在装装设负荷荷开关—高压熔断断器的出出线柜母母线侧，，必须装装设高压压隔离开开关；在在配电站站高压母母线上及及架空线线末端，，必须装装设避雷雷器。装装于母线线上的避避雷器宜宜与电压压互感器器共用一一组隔离离开关，，避雷器器前的线线路上不不必装设设隔离开开关。(2)可靠靠性可靠连续供电电是电力生产产最重要的要要求，主接线线要求简单可可靠，既能保保证在事故或或检修情况下下可靠供电，，又能达到维维护方便、运运行简单、使使用经济、便便于施工等要要求。断路器器检修时，不不宜影响对系系统的供电；；断路器或母母线故障以及及母线检修时时，尽量减少少停运的回路路数和停运时时间，并要保保证对一级负负荷及大部分分二级负荷的的供电。(3)灵活活性主接线的灵活活性体现在倒倒闸操作方便便，事故处理理快捷，对操操作人员的技技术要求不高高等方面。配配电站的高低低压母线，一一般宜采用单单母线或单母母线分段接线线。对于两路路电源进线，，装有两台主主变压器的配配电站，当两两路电源同时时供电时，两两台主变压器器一般分列运运行；当只有有一路电源供供电，另一路路电源备用时时，则两台主主变压器并列列运行。主接接线方案应与与主变压器经经济运行的要要求相适应，，还要考虑今今后可能的扩扩展。(4)经济济性主接线方案应应力求简单，，采用的一次次设备特别是是高压断路器器数量要少，，而且应选用用技术先进、、经济适用的的节能产品。。由于小区配配电站一般都都选用安全可可靠且经济美美观的成套配配电装置，因因此配电站主主接线方案应应与所选成套套配电装置的的主接线方案案配合一致。。柜型一般采采用固定式，，只在供电可可靠性要求较较高时，才采采用手车式或或抽屉式。2.应用实例例图2-29某某工厂配电电站一次电气气接线图2.5.2箱箱式变压器器图2-30箱箱式变压器器的结构图a)外形结结构b)典典型方案2.6配电电网的接地方方式1.不接地方方式2.自动跟踪踪接地电流的的谐振接地方方式3.小电阻接接地方式4.消弧线圈圈和中等阻值值电阻并联可可控的接地方方式1.不接地方方式当中性点不接接地系统发生生单相